本研究では、低密度スポンジを用いてナノ流体（相変化蓄冷剤）中のナノ粒子を吸着し、蓄冷剤（PMC）の熱物理特性を変化させて蓄冷箱の蓄冷効果を強化した。実験対象にニンジンを用いた直交実験法を採用し、箱内空気の平均温度の時間積分値を比較指標として、スポンジの厚さ（8 mm、16 mm、20 mm）、ナノ流体の質量分率（0.1 %、0.15 %、0.2 %）、野菜1 kgあたりの蓄冷材料質量（0.429 kg、0.5 kg、0.571 kg）、野菜の予冷温度（-1 ℃、4 ℃、12 ℃）が蓄冷効果に与える影響を分析した。研究結果は、蓄冷効果に影響を与える主な要因は野菜の予冷温度、ナノ流体の質量分率、蓄冷材料の質量、スポンジの厚さであり、スポンジの厚さ、PMCの質量分率およびPMCの質量の増加に伴い蓄冷効果が強化され、4 ℃の予冷温度が最適であることを示した。範囲値より各因子の最適水準はスポンジ厚20 mm、ナノ流体質量分率0.2 %、蓄冷材料質量0.571 kg、予冷温度4 ℃であるが、経済的観点からスポンジ厚は20 mmの代わりに16 mmを、ナノ流体質量分率は0.2 %の代わりに0.15 %を用いることができる。本実験方法および結果は参考となり、後続の実験や解析の理論的基盤を提供できる。

蓄冷包装箱;直交実験;影響因子