JPH03211382A - クーラボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は吸着材を使用したケミカルヒートポンプを応用
したクーラボックスに関するものである。

従来の技術 従来、多用されている携帯あるいは持ち運びの可能な比
較的小型のクーラボックスの中で冷熱源として吸着材を
利用する技術がある。これは吸着材の冷媒液蒸気の強力
な吸着力を利用するものであり、別々の容器に吸着材と
冷媒液を収容し、冷媒液蒸気の遮断と通過が任意に行え
るバルブを介して両容器間を連通管で連結するとともに
系を真空としたユニットを構成するものである。そして
このユニットの冷媒液を収容した容器部を断熱容器内に
置き、吸着材を収容した容器は断熱容器の外部に置いた
構成であった。

発明が解決しようとする課題 このような従来のクーラボックスでは、飽和状態に冷媒
液蒸気を吸着して吸着力を喪失してしまった場合、その
再活性化処理は、断熱容器の配置状態から一旦冷熱発生
源たるユニットを取りはずし、加熱炉中に吸着材を収容
した容器を挿入して加熱しなければならない。この様な
操作は一般家庭ではできかねるものであった。また吸着
材は単に容器内に収容されているだけであるため、再活
性化時の熱の伝達が不十分で冷却性能が良くなかった。

冷媒液の収容は単に冷媒液を流入させた状態であったた
め、冷媒液収容容器が水平に位置する以外は冷媒液の隔
たりが発生し冷却性能を損なうものであった。

また断熱容器への容器の取り付けに際しては連通管によ
り取り付けが固定されるため、断熱容器への配置箇所が
限定されるものであった。

さらに再活性化に際して加熱により吸着材から蒸発分離
してくる冷媒液蒸気は、連通管を通過して冷媒液を収容
している容器内で凝縮するため再活性化処理に長時間を
要していた。

本発明はこれら上記の課顆を解決するものであり、吸着
材の再活性化処理を効果的に行うことができるクーラボ
ックスを提供することを第１の目的とするものである。

第２の目的は各容器の断熱容器本体への配設自由度を大
きくしたクーラボックスを提供するこ七にある。第：３
の目的は吸着材の再活性化処理を短時間で効果的に行な
うクーラボックスを提供することにある。

課超を解決するための手段 本発明は上記第１の目的を達成するために、フィンとこ
れと接するヒータと吸着材とを収容した吸着材収容容器
と、フィンとウィックと冷媒液を内包し断熱容器本体内
に設けた冷却容器とを備え、前記吸着材収容容器と冷却
容器との間をバルブを介して連結し真空を維持してなる
クーラボックスとしたものである。

また第２の目的を達成するために、冷却容器を断熱容器
本体内に設けるとともに、吸着材収容容器と冷却容器と
の間を可とう性の連結管により連結したクーラボックス
としたものである。

また第３の目的を達成するために、吸着材収容容器とバ
ルブ間に熱交換器と凝縮冷媒液保留容器を配設してなる
クーラボックスとしたものである。

作用 本発明のクーラボックスは、飽和状態に冷媒蒸気を冷却
動作によって吸着し、吸着能力が尽きた時点で加熱して
冷媒蒸気を脱離する場合（再活性化処理）、吸着材を収
容する吸着材収容容器内にヒータを配流することて熱伝
導性の良（ない吸着材を直接加熱することができ、その
際、フィンを吸着材収容容器内に収容することでよりヒ
ータから発生する熱を効果的に吸着材の全域に行き渡ら
せることができ、吸着材からの冷媒液蒸気の離脱を完全
且つ均一化すものである。同時に吸着材収容容器内が真
空状態を維持することから容器内壁にフィンを密接させ
れば吸着材収容容器の形状を保持する役割も期待できる
。一方冷却動作時には、再活性化された吸着材が冷媒液
蒸気を吸着すると吸着材は急激に発熱する。この発熱温
度が高くなると冷却能力の低下を来すので、フィンは吸
着材からの放熱をスムーズに行い冷却性能の向上効果も
果たす。他方、フィンとウィックを内包し冷媒液を収容
した冷却容器は断熱容器本体内のどの位置に配置しても
、冷媒液をウィックが含浸するため隔たりを発生するこ
となく、さらにウィックにより冷媒液の蒸発表面積が拡
大できる効果が付加できるため、冷却容器全体での効果
的な冷却が行える。同時に収容しているフィンは、ウィ
ックの冷却容器内での固定の役割と、冷却容器の真空時
の変形を防止する作用も期待できる。

また吸着材収容容器と冷却容器との間の連結を可とう性
の連結管としたことで、断熱容器本体内の任意の位置に
目的に応じて冷却容器を配置することが可能となり、吸
着材収容容器を再活性化時の加熱と冷却動作時の放熱に
支障の無い位置へ配置することが可能となるものである
。

また吸着材収容容器とバルブとの間に熱交換器と凝縮冷
媒液保留容器を配設することで、再活性化処理時の加熱
の影響が断熱容器本体の中に及ぶことがないため、短時
間で再活性化処理を行うことができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとすいて説明する
。第１図ににおいて、１は複数のフィン２とこれと接す
るシーズヒータ等のヒータ３お吸着材４とを収容した吸
着材収容容器、５はフィン６とウィック７と冷媒液？ａ
（ウィックに含浸されている）を収容した冷却容器、８
及び８ａは吸着材収容容器１と冷却容器５とを連結した
連結管、９は連結管８．８３間に設けたバルブであり、
系内は真空となっている。ＩＯは吸着材収容容器１を覆
って設けたカバー、１２は蝶番等により開閉自在な断熱
容器蓋部、１４は空間１３を有する断熱容器本体である
。そしてフィン２．６はそれぞれ吸着材収容容器１と冷
却容器５内壁に密接させて容器の形状を保持している。

以下動作を説明する。第１図はあらかじめ再活性化処理
かなされておりバルブ９か閉じられている状態であるも
のとする。ここでバルブ９を開くと、冷却容器５に収容
されているウィック７に含浸されている冷媒液７ａが気
化して、連結管８及び８ａとバルブ９を通過し吸着材収
容容器１に収容されている吸着材４に吸着されて行く。

このため、冷媒液７ａは自身の蒸発によって蒸発潜熱が
奪われて急激に温度の低下を生じて氷結する。吸着材４
は冷媒液蒸気を順次吸着していくため発熱するが、吸着
材収容容器１内のフィン２によって効果的に容器外に放
熱する。この様な吸着動作が継続される冷却発生源であ
る冷却容器５を、空間部１３を有する断熱容器本体１４
の蓋部１２に取り付けているため、空間部１３が保冷の
状態に至り長時間維持できる。

このような冷却動作による空間部１３の中央部の温度の
推移を第２図に従来品と比較して示した。本発明の実施
例によるクーラボックスは曲線Ａに示すように、従来品
を示す曲線Ｂに比較して優れた状態を示すものである。

なお、冷却動作により冷媒液蒸気を吸着する能力か尽き
た吸着材４は、ヒータ３を通電発熱させ、ヒータ３て直
接またフィン２により均一に吸着材４を加熱し、再活性
化をおこなった後、バルブ９を閉めて次の冷却動作に備
えるものである。

また吸着材収容容器１および冷却容器５内は真空状態を
維持することから、容器内壁にフィン２．６を密接させ
れば容器１．５の形状を保持する役割が期待てきる。さ
らに冷媒液７ａを収容した冷却容器５は断熱容器本体１
４内のどの位置に配置しても、冷媒液７ａをウィック７
か含浸するため隔たりを発生することなく、さらにウィ
ック７により冷媒液７ａの蒸発表面積が拡大できる効果
か付加できるため、冷却容器全体での効果的な冷却が行
えるものである。

次に第３図により他の実施例を説明する。３１は複数の
フィン３２とこれと接するシーズヒータ等のヒータ３３
と吸着材３４とを収容した吸着材収容容器、３５はフィ
ン３６とウィック３７と冷媒水３７ａ（ウィック３７に
含浸されている）を収容した冷却容器である。前記した
同容器３１．３５は連結管３８とバルブ３９とベローズ
等よりなる町古う性の連結管４５により連結されている
。吸着材収容容器３１はカバー４０で覆い断熱容器本体
４４の側外壁に取り付けられており、冷却容器３５は断
熱容器本体４４に蝶番等で開閉自在に設けた断熱容器蓋
部４２の内壁部に取り付けらている、４６は断熱容器本
体４４と断熱容器蓋部４２との合わ目を示している。

以下動作を説明する。第３図において、バルブ３９と冷
却器３５との連結が可とう性の連結管４５てなされてい
るため、連結管４５の自在な屈曲性を利用して断熱容器
蓋部４２が容易に繰り返し開閉てきる。冷却動作とその
冷却性能は第１図に示した実施例と同様の操作で同様の
性能をもたらす。

次に第４図によりさらに他の実施例を説明する。６１は
複数のフィン６２とこれに接するシーズヒータ等のヒー
タ６３と吸着材６４とを収容した吸着材収容容器、６５
はフィン６６とウィック６７と冷媒液６７ａくウィック
６７に含浸されている）を収容した冷却容器である。前
記した同容器６１．６５間は連結管６８ａとバルブ６９
と凝縮冷媒液保留容器８０と熱交換器８１により連結さ
れている。吸着材収容容器６１はカバー７０で覆い空間
部７３を有する断熱容器本体７５の外側壁に取り付けら
れており、冷却容器６５は断熱容器本体７５内の側壁部
に取り付けらでいる。

以下動作を説明する。第４図はあらかじめ再活性化処理
がなされておりバルブ６９が閉じられている状態である
ものとする。図において、バルブ６９を開くと冷却容器
６５に収容されているウィック６７に含浸されている冷
媒液６７ａが気化して連通管６８ａおバルブ６９と凝縮
冷媒液保留器８０と熱交換器８１と連結管６８を通過し
吸着材収容容器６１に収容されている吸着材６４に吸着
されて行く。このため、冷媒液６７ａは自身の蒸発によ
って蒸発潜熱が奪われて急激に温度の低下を生じて氷結
する。冷媒液蒸気を順次吸着していくため、吸着材６４
は発熱し吸着材収容容器６１内のフィン６２によって効
果的に容器６１の外に放熱される。この様な吸着動作が
継続される冷却容器６５を、空間部７３を有する断熱容
器本体７５の内側壁蓋部に取り付けているため、空間部
７３が保冷の状態に至り長時間維持できる。

また、冷却動作により冷媒液蒸気を吸着する能力が尽き
た吸着材６４は、再活性化処理を行っため、バルブ６９
を閉じてヒータ６３を通電発熱させ、フィン６２により
加熱される。この加熱により脱離してくる冷媒水蒸気は
熱交換器８１により冷却凝縮して、凝縮冷媒液保留器８
０に再活性化が終了するまで保留される。そして再活性
化処理が終了した時点でバルブ６９開き冷媒液を冷却容
器６５に流入させ、バルブ６９を閉めて次の冷却動作に
備える。この様な操作によれば断熱容器本体７５の空間
部７３は常に温度の上昇がほとんどが見られず、保冷物
の連続保持に支障がない。

このような冷却動作による空間部７３の中央部の温度の
推移を第５図に従来品と比較して示した。第５図におい
て本発明の実施例によるクーラボックスは曲線Ｃに示す
ように、従来品を示す曲線りに比較して優れた状態を示
している。

本発明は、以上の各実施例に限定されるものではない。

また各実施例における吸着材としては、各種のゼオライ
ト、シリカゲル、シリカアルミナゲル、活性アルミナ等
が使用できる。冷媒液としては水辺外に有機系溶剤やフ
ロン、アンモニアを用いることができる。

発明の効果 以上に説明したように本発明のクーラボックスは、フィ
ンとヒータと吸着材を収容した吸着材収容容器と、フィ
ンとウィックと冷媒液とを収容した冷却容器をバルブを
介して連結し真空を維持する構成とすることで、再活性
化処理が断熱容器本体に冷却容器を取り付けた状態で実
施でき、且つ効率良く再活性化が行われるため、本来吸
着材の有する能力を最大限に利用することを可能にする
ものである。

また同容器間の連結に可とう性の連結管を使用すること
で、断熱容器本体の任意の箇所に使用の目的に合わせて
容器を配置できるものである。

さらに再活性化処理時の加熱の影響が断熱容器本体の中
に及ぶことがないため、短時間で再活性化処理ができ、
連続的な保冷を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すクーラボックスの断面
図、第２図は第１図に示すクーラボックスと従来品との
冷却性能の比較を示した特性図、第３図は本発明の他の
実施例に基ずくクーラボックスの断面図、第４図は本発
明のさらに他の実施例に基すくクーラボックスの部分断
面図、第５図は第４図に示すクーラボックスと従来品の
冷却性能を比較して示した特性図である。 ■、３１．６１・・・吸着材収容容器、２．３２．６２
・・・フィン、３．３３．６３・・・ヒータ、４．３４
．６４・・・吸着材、５．３５．６５・・・冷却容器、
６．３６．６６・・・フィン、７．３７．６７・・・ウ
ィック、７ａ、３７ａ、６７ａ・・・冷媒液、８．８ａ
、３８．４５．６８．６８ａ・・・連結管、９．３９．
６９・・・バルブ、１２．４２・・・断熱容器蓋、４４
．７５・・・断熱容器本体、８０・・・冷媒液保留容器
、８１・・・熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィンとこれと接するヒータと吸着材とを収容し
   た吸着材収容容器と、フィンとウイックと冷媒液を内包
   し断熱容器本体内に設けた冷却容器とを備え、前記吸着
   材収容容器と冷却容器との間をバルブを介して連結し真
   空を維持してなるクーラボックス。
2. （２）冷却容器を断熱容器本体内に設けるとともに、吸
   着材収容容器と冷却容器との間を可とう性の連結管によ
   り連結した請求項１記載のクーラボックス。
3. （３）吸着材収容容器とバルブ間に熱交換器と凝縮冷媒
   液保留容器を配設してなる請求項１記載のクーラボック
   ス。