JPH0228899Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、冷却効率の高い保冷袋に関し、さら
に詳しくは、冷却効率が高く、かつ使いやすい保
冷袋に関する。

本明細書における「蓄冷」は、蓄冷材を冷却源
によつて冷却して、冷熱（すなわち、マイナスの
エネルギー）を蓄えること、換言すれば、蓄冷に
よつて蓄冷材は、冷却しようとする物体を冷却す
る能力を得る。

本明細書における「放冷」は、冷却しようとす
る物体または対象を蓄冷材によつて冷却して、冷
熱（すなわち、マイナスのエネルギー）を放出す
ること、換言すれば、放冷によつて蓄冷材は、冷
却しようとする物体を冷却する能力を失なう。

本考案では、蓄冷材の蓄冷によつて、蓄冷材は
冷却されるが、蓄冷材の放冷によつて冷却しよう
とする物体が冷却されるので、本明細書における
「冷却」は、冷却される対象に留意しなければな
らない。

本明細書における蓄冷材の「保冷温度」は、蓄
冷材を冷却源によつて冷却する場合（すなわち蓄
冷材を蓄冷する場合）、蓄冷材の含水ゲル中に含
まれる水が凍結して、蓄冷材が融解熱に相当する
潜熱を冷却源に取られる温度（すなわち、含水ゲ
ル中に含まれる水の凍結温度）であるが、この温
度は、蓄冷材によつて冷却しようとする物体また
は対象を冷却する場合（すなわち蓄冷材を放冷す
る場合）、蓄冷材の含水ゲル中に含まれる凍結物
が融解して、冷却しようとする物体または対象が
凍結物の融解熱に相当する潜熱を蓄冷材に取られ
る温度（すなわち、含水ゲル中に含まれる水の融
解温度）に等しい温度である。したがつて、含水
ゲル中に含まれる水が純水である場合は、その保
冷温度は大略０℃であるが、他の物質を溶解する
場合は、その種類および含有量に応じて変動す
る。

〔考案の背景および従来技術〕

蓄冷材は、蓄冷によつて、冷却しようとする物
体または対象を冷却する能力を獲得し、放冷によ
つて、冷却しようとする物体または対象を冷却す
る能力を失う材料であつて、冷媒の一種である。

これまでに知られている蓄冷材の代表的なもの
は、原理的に考えると「水」であるが、水は、何
処にでも存在し、安価であるために、水を蓄冷し
た氷を放冷した後、再び蓄冷することは余程の事
情がない限り、行なわれていない。また二酸化炭
素もドライアイスの形にすると、蓄冷材の機能を
有するが、ドライアイスの放冷によつて、ガス状
になるために、これも回収することが事実上不可
能である。さらに「液体窒素」も蓄冷材の機能を
もつているが、その生成物がガス状であるため
に、その回収は実際上は不可能である。

前記の水は、蓄冷材として考えた場合、保冷温
度における融解熱が大きく、材料自体が安価であ
るために、広く使用されているが、蓄冷後の氷の
状態のものを放冷すると、液体に変るので、これ
を系外に取り除かねばならないという欠点があ
る。

この欠点を解消するために、蓄冷と放冷を繰り
返すことができるいくつかの蓄冷材が、これまで
に開発されてきた。たとえば、ポリビニルアルコ
ールの水溶液にホウ砂またはホウ酸を加えてゲル
化した含水ゲルをゴムまたはプラスチツクスの袋
に充填した保冷温器、ポリビニルアルコールの水
溶液にポリ酢酸ビニルを分散させて得たポリ酢酸
ビニルエマルジヨンにホウ砂またはホウ酸を加え
てゲル化した含水ゲルを同様な袋に充填した保冷
温器があり（実公昭45−27082号公報）、またポリ
アクリル酸に金属塩を加えて得た含水ゲルからな
る蓄冷材、およびポリアクリル酸に少なくとも２
個のエポキシ基を有する化合物を加えて得た含水
ゲルからなる蓄冷材もあるが（特公昭57−28505
号公報）、これらの蓄冷材は、その保冷温度の前
後の温度において塑性変形をするために、一定の
形状を保持することができない。また蓄冷材をそ
の保冷温度よりも低い温度において蓄冷すると、
蓄冷材は、それ以前の一定しない形状のままで、
硬くなるので、非常に使いにくい。このために従
来の蓄冷材は、その保冷温度をできるだけ低く設
定することによつて、蓄冷時に、蓄冷材が凍結し
て硬くならないようにしていた。しかしながら蓄
冷材が、その蓄冷時に硬くならないことは、蓄冷
材中の含水ゲル中の水が凍結しないことであつ
て、その融解熱に相当する潜熱を放冷時に利用で
きないから、このことは、蓄冷材の冷却効率を低
下させ、冷却能力を低下させることになる。

本考案者は、蓄冷材のもつこれらの欠点を改善
するために、多くの研究を重ね、蓄冷材の保冷温
度の前後において塑性変形しない特性を有する蓄
冷材を開発し、さらにこれを実用的に利用するこ
とができる本考案を完成したのである。

〔考案の目的および考案の要約〕

本考案の目的は、冷却効率が高く、しかも使い
やすい保冷袋を提供することにある。

本考案のもう１つの目的は、冷却能力が大き
く、しかも手触りが柔らかく、さらに保冷温度に
おいても変形できる保冷袋を提供することにあ
る。

本考案は、多数の孔のある保冷材層および孔の
ないフイルムからなる積層フイルム、および保冷
温度の前後の温度において塑性変形しない特性を
有する蓄冷材からなり、前記の蓄冷材が前記の積
層フイルムに包被されていることを特徴とする保
冷袋、およびこの保冷袋において蓄冷材が小粒
状、か粒状、フレーク状または粗砕片状であるこ
とを特徴とする保冷袋である。

〔考案の具体的な説明〕

第１図ないし第４図は、それぞれ本考案の保冷
袋の一実施例を示し、１は保冷袋、２は蓄冷材５
を包む積層フイルム、３はフイルム、４は保冷材
層、および６は保冷材層４にあけられた孔であ
る。

第５図は、積層フイルム２の一実施例であつ
て、３はフイルム、４は保冷材層、６は保冷材層
にあけられた孔、７は金属薄膜層、８は補強材
層、および９は保冷材層４の接着層である。

第６図は、補強材層８の一実施例の割布であつ
て、１０はポリエチレンフイルムまたはポリプロ
ピレンフイルムを一方向に延伸し、その延伸方向
に引裂いて得たストリツプ、および１１は、スト
リツプの交点である。

本考案の保冷袋の積層フイルム２における保冷
材層４は、第１図ないし第５図に示すとおり、多
数の孔を有するが、この孔のある場所で、蓄冷材
５は外面のフイルム２と直結し、本考案の保冷袋
を蓄冷する場合、蓄冷材５はこの孔のある場所
で、冷却源によつて冷却される。したがつて、こ
の孔の大きさはあまり小さいものであることはで
きないが、大きすぎると、保冷材層４の断熱効果
がなくなるので、適度の大きさを必要とし、保冷
袋の表面積の1/4ないし3/4の面積が孔によつて占
められるようにするのが好ましい。また孔の形状
を特に規定する必要はなく、円形、ダ円形、短冊
形など任意の形状にすることができる。

保冷材層４は、蓄冷材５に蓄冷された冷熱（他
の物体または対象を冷却することのできるマイナ
スのエネルギー）が保冷温度のままの低温でその
外面に伝わらず、緩和された低温になるようにす
るためにフイルム３に積層する材料であつて、保
冷材として公知の熱伝導度の小さい材料、たとえ
ばフエルト類および炭化コルク、塩化ビニリデン
フエルト、硬質フオームラバー、ポリウレタンフ
オーム、発泡ポリスチレン、ポリエチレンフオー
ム、ポリプロピレンフオーム、フエノールフオー
ム、硬質塩化ビニルフオームなどが保冷材の材料
として使用される。

前記の材料において、弾性の大きい材を使用す
ると、保冷袋を人体に使用する場合、たとえば、
氷枕または冷シツプとして使用する場合、保冷袋
が人体と軟らかく接触するので、たとえ蓄冷材を
保冷温度以下の温度に冷却して、硬くなつていて
も支障がなく、また蓄冷材の冷温がそのまま人体
に伝わらず、緩和した低温になるので、蓄冷材の
保冷温度を低く設定できる利点がある。

保冷材層４に積層するフイルム３は、通常のフ
イルムであればいかなる材料からつくられたフイ
ルムであつてもよい。たとえば、紙、防水加工
紙、セロハン、織布、不織布またはこれらにプラ
スチツクスをコーチングしたもの、またはプラス
チツクフイルムを使用することができる。積層フ
イルム２に金属薄膜層７を積層する場合は、外観
上透明な材料からつくられたフイルムであること
が好ましい。これらの点を考慮すると、保冷材層
４に積層するフイルム３としてプラスチツクフイ
ルムを使用するのが好ましい。

プラスチツクフイルムとしては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンテレフタレートイ
ソフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキシレン
−ジメチレンテレフタレート、ポリエチレンオキ
シベンゾエートのようなポリエステル、ポリカプ
ロラクタム、ポリラウリンラクタム、ポリヘキサ
メチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカ
ミド、ポリ−１，４−シクロヘキシレンアジパミ
ドのようなポリアミド、ポリジオキシフエニルメ
タンカーボネート、ポリジオキシジフエニルエタ
ンカーボネート、ポリジオキシジフエニル−２，
２−プロパンカーボネート、ポリ−ｐ−キシレン
グリコールビスカーボネートのようなカーボネー
ト、酢酸セルロースのようなセルロースエステ
ル、ポリフツ化ビニル、ポリテトラフルオロエチ
レン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレンコポリマーのようなフツ素樹脂、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテンのような
ポリオレフイン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン
およびポリ塩化ビニリデンなどのフイルムを使用
することができるが、経済性の面および使用時の
取扱いの点を考慮すると、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリカプロラクタムまたはポリヘキサメ
チレンアジパミドを使用するのが特に好ましい。

積層フイルム２は、第５図に示すとおり、金属
薄膜層７を積層することができる。金属薄膜層７
を積層することによつて、その外観が美しくなる
だけでなく、蓄冷材５に対する外界からの光の影
響を阻止することができる。金属薄膜層７として
は、金属箔、真空蒸着法による金属蒸着層、また
はイオンプレート法あるいは金属スパツタリング
法による金属薄膜層があるが、これらを形成する
金属は、これらに使用するのに公知のいかなる金
属であつてもよい。たとえば、アルミニウム、亜
鉛、金、銀、クロム、ニツケル、銅、セレン、フ
ツ化マグネシウム、硫化亜鉛および一酸化ケイ素
は真空蒸着法に使用できる材料としてよく知られ
ているが、経済上の観点からアルミニウムを金属
薄膜層７の材料とするのが好ましい。

金属薄膜層７を積層した場合、積層フイルム２
にエンボス加工をすることが好ましい。これによ
つて積層フイルム２の外観が美しくなるだけでな
く、積層フイルム２全体の柔軟性が増大し、保冷
袋１が使い易くなるという利点がある。

保冷材層４の強度が充分でない場合は、第５図
に示すとおり、保冷材層４に補強材層８をさらに
積層することもできる。補強材層８を形成する材
料は、保冷材層４および積層フイルム２全体を補
強できるものであれば、いかなる材料でも使用す
ることができるが、一般的には天然繊維、または
合成繊維からつくられた織布または不織布、紙あ
るいは割布（ワリフ）を使用することができる。
ここにいう割布とは、ポリエチレンフイルムまた
はポリプロピレンフイルムを一方向に延伸し、そ
の延伸方向に引裂いて得たストリツプ１０を、第
６図に示すとおり、タテおよびヨコに格子状に並
べて、その交点１１を接着したものであるが、経
済的な観点より、割布を用いるのが好ましい。

本考案の蓄冷材５は、比熱および融解熱の大き
い液体を含有するゲル体であつて、その液体がゲ
ル体の三次元の網目状に重合した重合体構造の中
に保持されていると考えられる材料であるが、本
発明において使用する蓄冷材５は、前記の重合体
構造中に液体を含んでいても、塑性変形をしにく
い性質を有する材料である。そしてこの性質は、
保冷温度よりも高い範囲の温度、すなわち、重合
体構造中に含まれる物質が液状である場合、およ
び保冷温度よりも低い温度、すなわち、重合体構
造中に含まれる物質が固状である場合の双方にお
いて変らない。したがつて、本考案の蓄冷材５
は、その保冷温度の前後の温度において、ゲル体
全体の形状は変らず、また塑性変形をしないとい
う特性を有している。ただ本考案の蓄冷材５は、
保冷温度よりも高い温度範囲では、ゲル体全体が
弾性を示すコンニヤク状であるが、保冷温度より
も低い温度範囲ではゲル体全体が同じ形のままで
硬くなる。

このような特性を有する蓄冷材は、たとえば以
下の方法によつてつくられる。

(1) アクリルアミドまたはメタクリルアミド、架
橋性単量体、たとえばＮ，Ｎ−メチレンビスア
クリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチレンビスアクリ
ルアミド、Ｎ−ジメチルアクリルアミドまたは
ホルムアルデヒド、および中性塩類、たとえ
ば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アン
モニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、これらの硝酸塩またはこれらの硫酸塩の水
溶液にレドツクス触媒、たとえば硫酸第１鉄、
または亜二チオン酸のような還元剤と過酸化水
素、過酸化ベンゾイルまたはペルオキソ二硫酸
塩のような過酸化物を加えて重合させ、それに
よつて全体をゲル化した材料。

(2) 上記の水溶液に、さらにポリアクリル酸を加
えた水溶液にレドツクス触媒を加えて重合さ
せ、それによつて全体をゲル化した材料。

（昭和57年特許願第177394号、昭和57年特許願
第177395号および昭和57年12月４日付の発明の名
称「蓄冷材の製造方法」の特許出願） これらの材料は、これに加える中性塩類の種類
および添加量を加減することによつて、その保冷
温度を任意の温度に調節することができる。もち
ろん中性塩類を使用しない場合、その保冷温度は
０℃の近くにある。

本考案の蓄冷材５は、上記の材料に限定される
ものではなく、保冷温度の前後の温度において塑
性変形しない特性を有する材料であれば、いかな
る材料であつても、本考案の保冷袋に使用するこ
とができる。

上記の材料は、ゲル化の際に適当な形状、たと
えば塊状、板状、波形またはわん曲形に変形した
板状、または小粒状に成形し、さらに必要に応じ
てフレーク状または粗砕片状に粗砕する。これら
の成形物は、そのまま、または複数個を組み合わ
せて、たとえば第２図ないし第４図に示すとお
り、上記の積層フイルム２で包装して本考案の保
冷袋１を形成する。

以上のように形成された保冷袋１は、必要に応
じて上層フイルムを適当な手段によつて、蓄冷材
５の封入後に収縮させることもできる。この収縮
によつて蓄冷材５は、これを封入するフイルムに
密着するので、冷却効率を向上することができ
る。

もちろん、上記の蓄冷材５の封入を真空の下に
おいて行なうこともでき、これによつて同様に保
冷袋１の冷却効率を向上させることができる。

さらに本考案の保冷袋１の形成において、積層
フイルム２から袋を形成し、ゲル化していない上
記の材料の溶液をこれに入れ、袋の口を封止した
後、全体をゲル化することもできる。これによつ
て形成された保冷袋１も蓄冷材５が積層フイルム
２と密着しているので、その冷却効率が向上して
いる。

〔考案の効果〕

本考案の保冷袋１は、蓄冷材５を包被する積層
フイルム２に、保冷材層４が積層されているの
で、蓄冷材５がその保冷温度よりも低い温度で蓄
冷されて硬くなつていても、保冷袋１全体の手触
りが柔らかくて使いやすい。また蓄冷材５の保冷
温度が低く設定されていても、保冷材層４の断熱
効果によつて、その低温が直接保冷袋１の外面に
伝りにくいので、緩和した低温における冷却がで
きる。これは、本考案の保冷袋１を人体に使用す
る場合、たとえば氷枕や氷のうその他に使用する
場合、好都合である。

本考案の保冷袋１は、前記の保冷材層４に多数
の孔があいているので、蓄冷の場合は、その孔の
部分から蓄冷材５を劣却することができる。

さらに本考案の蓄冷材５の形状が小粒状、か粒
状、フレーク状または粗砕片状である場合、保冷
袋１全体は、あずきやそば殻を封入した枕のよう
に柔らかく、また変形可能であるが、この状態は
蓄冷材５がその保冷温度よりも低い温度で蓄冷さ
れて、硬くなつたときも同様であるから、非常に
使いやすいものである。これらの特性によつて本
考案の保冷袋１は、蓄冷材５の保冷温度よりも低
い温度における蓄冷ができ、これによつて蓄冷材
５の含水ゲル中の水の融解熱に相当する潜熱を利
用でき、冷却能力が大巾に向上する。さらにまた
本考案の蓄冷材５の形状が板状である場合、保冷
袋１全体の表面は平らであるが、これに外力を加
えて変形させたままで蓄冷しない限り、その形状
が変らないから、常に同じ形状を保持している。
さらになお本考案の蓄冷材５の形状を、冷却する
べき物体の形状に適合するように成形しておいて
も、これに外力を加えて変形させたままで蓄冷し
ない限り、その形状が変らないから、常に同じ形
状を保持している。これらのことから、本考案の
蓄冷材５は、冷却するべき物体の形状に適合する
ように成形することができ、これによつて上記と
同様に、その冷却能力が大巾に向上する。

以上のような利点、効果より、本考案の保冷袋
１は、一般の冷却にも使用可能であるが、特に氷
枕、氷のうまたは冷シツプとして使用するのに適
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の保冷袋において、積層フイ
ルムの一部を切欠した斜視図、第２図は、本考案
の保冷袋の一部切欠正面図、第３図は、本考案の
保冷袋の実施の１例の一部切欠平面図、第４図
は、本考案の保冷袋の他の実施例の一部切欠平面
図、第５図は、本考案の保冷袋における積層フイ
ルムの実施の１例の縦断面図、および第６図は、
前記の積層フイルムにおける補強材層の材料の実
施の１例の平面図である。 図面符号、１：保冷袋、２：積層フイルム、
３：フイルム、４：保冷材層、５：蓄冷材、６：
孔、７：金属薄膜層、８：補強材層、９：接着
層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 多数の孔のある保冷材層および孔のないフイ
   ルムからなる積層フイルム、および保冷温度の
   前後の温度において塑性変形しない特性を有す
   る蓄冷材からなり、前記の蓄冷材が前記の積層
   フイルムに包被されていることを特徴とする保
   冷袋。 (2) 積層フイルムが非透水性であることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項に記載の保
   冷袋。 (3) 積層フイルムにおけるフイルムがプラスチツ
   クフイルムであることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項または第２項に記載の保冷
   袋。 (4) 積層フイルムが金属薄膜層を有することを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載の保冷袋。 (5) 金属薄膜層を有する積層フイルムがエンボス
   加工されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第４項に記載の保冷袋。 (6) 積層フイルムが補強材層を有することを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項ないし第
   ５項のいずれかに記載の保冷袋。 (7) 蓄冷材が小粒状、か粒状、フレーク状または
   粗砕片状のものであることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
   かに記載の保冷袋。 (8) 蓄冷材が積層フイルムに真空包装されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項ないし第７項のいずれかに記載の保冷袋。