CN112204327B

CN112204327B - 冷却装置的隔热结构及冷却装置

Info

Publication number: CN112204327B
Application number: CN201980034658.5A
Authority: CN
Inventors: 雪下刚仁; 冈田正
Original assignee: Puhexi Holdings
Current assignee: Puhexi Holdings
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2039-05-16
Also published as: US20210080168A1; EP3783286A1; JP6934110B2; JPWO2019225454A1; US11333428B2; WO2019225454A1; CN112204327A; EP3783286A4; EP3783286B1

Abstract

具备：壳体，其具有向第一方向开口的内部空间；分隔体，其将所述内部空间的入口部划分为多个开口部，该多个开口部朝向与所述第一方向正交的第二方向排列；门，其设置于每个所述开口部，且从所述第一方向侧关闭所述开口部；第一真空隔热材料，其配置于所述分隔体的内部；以及第二真空隔热材料，其配置于所述门的内部，以在从所述第一方向侧观察的情况下重叠的方式，或者在从所述第二方向侧观察的情况下重叠的方式，配置有所述第一真空隔热材料和所述第二真空隔热材料。

Description

冷却装置的隔热结构及冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却装置的隔热结构及使用该隔热结构的冷却装置。

背景技术

在超低温冷冻机所例示的冷却装置中，通常库内被划分为多个房间。

在专利文献1中公开了，在用于划分库内的中空的分隔壁的内部填充隔热材料的情况，作为一个例子，可举出组合使用发泡树脂隔热材料和真空隔热材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-364978号公报。

发明内容

发明要解决的问题

在冷却装置中，隔热性能对冷却性能起到很大作用，因此，在用于划分库内的分隔壁中，也期望进一步提高隔热性能。

本发明是为了应对这样的迫切期望而完成的，其目的在于提供能够提高隔热性能的冷却装置的隔热结构及冷却装置。

解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的冷却装置的隔热结构具备：壳体，其具有向第一方向开口的内部空间；分隔体，其将所述内部空间的入口部划分为多个开口部，该多个开口部朝向与所述第一方向正交的第二方向排列；门，其设置于每个所述开口部，且从所述第一方向侧关闭所述开口部；第一真空隔热材料，其配置于所述分隔体的内部；以及第二真空隔热材料，其配置于所述门的内部，以在从所述第二方向侧观察的情况下重叠的方式，配置有所述第一真空隔热材料和所述第二真空隔热材料。

为了实现上述目的，本发明的冷却装置的隔热结构具备：壳体，其具有向第一方向开口的内部空间；分隔体，其将所述内部空间的入口部划分为多个开口部，该多个开口部朝向与所述第一方向正交的第二方向排列；门，其设置于每个所述开口部，且从所述第一方向侧关闭所述开口部；第一真空隔热材料，其配置于所述分隔体的内部；以及第二真空隔热材料，其配置于所述门的内部，所述第一真空隔热材料以覆盖所述分隔体的前壁的内周面的方式配置于所述分隔体的内部，以在从所述第一方向侧观察的情况下重叠的方式，配置有所述第一真空隔热材料和所述第二真空隔热材料。

为了实现上述目的，本发明的冷却装置具备上述的隔热结构。

发明效果

根据本发明，能够提高冷却装置的隔热性能。

附图说明

图1是以外门打开且内门关闭的状态表示本发明的第一实施方式中的超低温冷冻机的整体结构的立体图。

图2是以外门和内门均打开的状态表示本发明的第一实施方式中的超低温冷冻机的整体结构的立体图。

图3是从右侧观察如下剖面的主要部分剖面图：本发明的第一实施方式中的超低温冷冻机的沿着图1的线A-A的垂直剖面。

图4是从右侧观察如下剖面的示意性的整体剖面图：本发明的第一实施方式中的超低温冷冻机的沿着图1的线B-B的垂直剖面。

图5是本发明的第一实施方式的变形例中的与图4(从右侧观察超低温冷冻机的沿着图1的线B-B的垂直剖面的、示意性的整体剖面图)对应的图。

图6是本发明的第二实施方式中的与图4(从右侧观察超低温冷冻机的沿着图1的线B-B的垂直剖面的、示意性的整体剖面图)对应的图。

具体实施方式

[1.第一实施方式]

下面，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。以下所示的各实施方式只不过是例示，不排除以下的各实施方式中未明示的各种变形、技术的应用。另外，各实施方式的各结构在不脱离它们的要点的范围内可以进行各种变形而实施。并且，各实施方式的各结构可以根据需要进行取舍选择，或适当组合。

在以下的各实施方式中，对将冷却装置设为超低温冷冻机的例子进行说明。此外，冷却装置是指包括冷冻装置、冷藏装置、超低温冷冻机、以及兼具这些功能的冷却装置的概念。另外，超低温冷冻机是指将库内冷却到超低温(例如，-80℃左右)的冷冻机。

另外，在超低温冷冻机中，将在使用时用户所正对的一侧(后述的有外门和内门的一侧)作为前方，将其相反侧作为后方。另外，以从前向后观察的情况为基准确定左右，将向右的方向和向左的方向统称为“宽度方向”。另外，对于构成超低温冷冻机的部件，以其组装于超低温冷冻机的状态为基准确定前后左右，对于后述的外门和内门，以其关闭的状态为基准确定前后。

另外，在用于说明各实施方式的所有附图中，原则上对同一要素标注相同的标记，有时也省略其说明。

[1-1.超低温冷冻机的整体结构]

参照图1和图2对超低温冷冻机1的整体结构进行说明。图1是以外门打开且内门关闭的状态表示本发明的第一实施方式中的超低温冷冻机的整体结构的立体图。图2是以外门和内门均打开的状态表示本发明的第一实施方式中的超低温冷冻机的整体结构的立体图。

如图1和图2所示，超低温冷冻机1具备壳体2、内门3、外门4和机械室5。

壳体2具备向前方(第一方向)开口的内部空间20。内部空间20是容纳保存对象的空间。

内部空间20被分隔壁21和设置于分隔壁21的前端的后述的分隔体26分割成沿上下方向排列〔朝向第二方向(下方或上方)排列〕的2个内部空间22、22。在以下的说明中，将壳体2的面向内部空间22的面称为“内周面”。此外，各内部空间22被分隔壁23进一步分割成上下两部分。

内门3相对于各内部空间22而设置，被设置成上下两层。各内门3的前表面的右侧边缘通过沿上下方向排列设置的多个铰链6被固定于壳体2的前表面的右侧边缘。外门4在比内门3更靠外侧(即，右侧)的位置，通过沿上下方向设置的多个铰链7被固定于壳体2的前表面的右侧边缘。

通过这样的结构，内部空间22的入口即壳体2的开口部22a可通过内门3和外门4双重地开闭。具体而言，内门3能够以沿上下方向延伸的旋转中心线CLi为中心，以左侧为摆动端水平地自如摆动，并根据用户操作，打开或关闭内部空间22的入口即开口部22a。外门4能够以在内门3的旋转中心线CLi的外侧(即右侧)沿上下方向延伸的中心线CLo为中心，水平地自如摆动，并从内门3的外侧(即前方)打开或关闭开口部22a。

在壳体2、内门3和外门4的内部分别具备隔热材料，将内部空间22保持在低温。

并且，在内门3的外周(上表面、右侧面、下表面和左侧面)遍及整周地设置有填密件10(密封部件)。同样地，在外门4的外周(上表面、右侧面、下表面和左侧面)遍及整周地设置有填密件15。通过设置填密件10、15，从而使关闭内门3和外门4时的内门3和外门4与壳体2的密合性提高，使内部空间22的密闭性提高。

另外，在外门4设置有供用户在开闭时握持的手柄40。在本实施方式中，手柄40具有锁定机构。锁定机构用于在关闭外门4的状态下进行锁定，或者解除锁定状态以使外门4能够打开。通过利用锁定机构来锁定外门4，从而能够提高超低温冷冻机1的气密性、隔热性。

在本实施方式中，机械室5设置于壳体2的下部，收纳冷冻循环结构的主要部分。

[1-2.隔热结构]

参照图3和图4对本发明的第一实施方式的隔热结构进行说明。图3是从右侧观察如下剖面的主要部分剖面图：超低温冷冻机1的沿着图1的线A-A的垂直剖面。图4是从右侧观察如下剖面的示意性的整体剖面图：超低温冷冻机1的沿着图1的线B-B的垂直剖面。

首先，参照图3进行说明，各内门3的外周面遍及整周地由树脂制的门隔断件30构成。门隔断件30的后部30a(以下也称为“隔断件后部30a”)构成为在图3所示的内门3关闭的状态下，上下方向的位置大致恒定地沿前后方向延伸。此外，门隔断件30的前部被设为在用户对内门3进行开闭时用手操作的把手30b，并被设为便于操作的弯曲形状。把手30b还作为在关闭内门3时通过与壳体隔断件25抵接而使内门3止动的止动件发挥作用。

而且，在门隔断件30的外周面，遍及整周地安装有填密件10。在门隔断件30的后部30a设置有向宽度方向内侧凹陷的安装用的凹部30c。填密件10的安装用的凸部从外周侧插入到该凹部30c中。由此，在内门3的外周面固定填密件10。

壳体2的内周面的入口部遍及整周地由树脂制的壳体隔断件25构成。即，壳体2以包围上下排列的各开口部22a(参照图2)的方式具备壳体隔断件25。

壳体隔断件25的后部25a作为压缩面发挥作用，该压缩面在关闭内门3的状态下对填密件10进行压缩。该隔断件后部25a形成为越靠后方(第三方向)则越位于宽度方向内侧(内部空间22的上下、左右方向上的中心侧)的斜面。因此，以下将后部25a称为“隔断件斜面部25a”。内门3在关闭的状态下被压缩状态的填密件10按压，因此维持关闭的状态。

而且，上方的壳体隔断件25呈向该壳体隔断件25所包围的开口部22a侧凹陷的形状，同样地，下方的壳体隔断件25呈向该壳体隔断件25所包围的开口部22a侧凹陷的形状。这些壳体隔断件25以使上方的壳体隔断件25的下侧周面与下方的壳体隔断件25的上侧周面对接的方式配置。在从该上下对接的壳体隔断件25、25的彼此之间形成有沿宽度方向延伸的中空结构的分隔体26。而且，分隔壁21从该分隔体26的后表面水平地(或大致水平地)架设于壳体2的内周的后表面。

在分隔体26的内部，在后部配置有沿宽度方向延伸的真空隔热材料26a，在前部配置有沿宽度方向延伸的树脂隔热材料26b。树脂隔热材料26b例如是聚氨酯发泡树脂，以填埋分隔体26的内周面与真空隔热材料26a之间的间隙的方式填充于分隔体26的内部。

接下来，参照图4，对内置于内门3的真空隔热材料3a和内置于分隔体26的真空隔热材料26a的配置进行说明。如图4所示，在上下排列的各内门3的内部，在内门3关闭的状态下成为后部的一侧，配置有真空隔热材料3a。另外，在分隔体26的内部，如上所述在后部配置有真空隔热材料26a。通过这样配置真空隔热材料3a、26a，从而使这些真空隔热材料3a与26a在前后重叠〔换言之，在从第二方向侧(下方或上方)观察的情况下重叠〕。

此外，在壳体2的顶壁和底壁也分别设置有真空隔热材料2a。

[1-3.作用和效果]

参照图4说明本发明的第一实施方式的作用和效果。

(1)设置于内门3的真空隔热材料3a和设置于分隔体26的真空隔热材料26a以如下方式被配置：在关闭内门3的状态下，在从上方侧观察的情况下重叠。因此，在真空隔热材料3a与真空隔热材料26a之间的间隙中形成的热传递路径变窄，因此能够进一步提高超低温冷冻机1的隔热性能。由此，能够抑制内部空间22的冷热从内门3传递至内门3与外门4之间，能够抑制在内门3与外门4之间的结露、霜的产生。

(2)在分隔体26的内部，在前表面或后表面(本实施方式的情况下为后表面)配置有真空隔热材料26a。因此，例如与在分隔体26的内部的上表面或下表面配置真空隔热材料26a的情况相比，能够缩小上方和下方的内门3与真空隔热材料3a之间的间隙。因此，通过隔热性能高的真空隔热材料26a，能够抑制热经由分隔体26从外部传递。

(3)由于真空隔热材料的形状的自由度比较低，所以难以与分隔体26的内部形状相匹配地成型。因此，虽然在分隔体26的内周面与真空隔热材料26a之间容易产生间隙，但能够使树脂隔热材料26b流入分隔体26的内部而填埋该间隙。因此，在这一点上，也能够提高分隔体26的隔热性能，进而提高超低温冷冻机1的隔热性能。另外，如果内门3关闭而被压入至开口部22a，则分隔体26被内门3按压，但由于通过在分隔体26的内部的间隙填充树脂隔热材料来分隔体26得到加强，所以能够防止因按压而引起的分隔体26的变形。

(4)由于在上下排列的壳体隔断件25的彼此之间形成分隔体26，所以不需要为了分隔体26另行准备部件并进行组装。因此，能够实现制造工序的简化和制造成本的降低。

(5)在分隔体26的内部，在比前方低温的内部空间22的后方设置有与树脂隔热材料26b相比由温度引起的体积变化少的真空隔热材料26a。因此，能够抑制隔热材料因内部空间22的低温而收缩并产生间隙，使分隔体26的隔热性降低。

[1-4.变形例]

参照图5对本实施方式的变形例进行说明。图5是与图4(从右侧观察超低温冷冻机1的沿着图1的线B-B的垂直剖面的、示意性的整体剖面图)对应的图。

本变形例的超低温冷冻机1B的分隔体26的内部的结构与上述实施方式不同。具体而言，在分隔体26的内部，从前壁到后壁的水平姿势的真空隔热材料26a分别设置于上壁侧和下壁侧。在这些真空隔热材料26a、26a的彼此之间设置有间隙，在分隔体26的内部以填埋该间隙的方式填充有树脂隔热材料26b。

通过这样配置真空隔热材料26a，与上述实施方式同样地，使这些真空隔热材料26a与设置于内门3的内部的真空隔热材料3a，在从下方或上方(第二方向)侧观察的情况下重叠。由此，能够得到与上述实施方式相同的效果。

其他结构与上述实施方式相同，因此省略说明。

[2.第二实施方式]

参照图6对本发明的第二实施方式进行说明。图6是与图4(从右侧观察超低温冷冻机1的沿着图1的线B-B的垂直剖面的、示意性的整体剖面图)对应的图。

在本实施方式的超低温冷冻机1A中，在壳体2和分隔体26A的前表面，在开口部22a的周围设置有填密件10A。在内门3关闭的状态下，各填密件10A被内门3从前方侧按压而成为压缩状态，并与内门3密合。

在各内门3的内部，以覆盖后壁内周面的方式配置有真空隔热材料3a。另外，在分隔体26A的内部，以覆盖前壁内周面的方式配置有真空隔热材料26a，在真空隔热材料26a的后方，以填埋真空隔热材料26a与分隔体26A的内周面之间的间隙的方式配置有树脂隔热材料26b。上方的内门3的真空隔热材料3a的下侧边缘与分隔体26A的真空隔热材料26a的上侧边缘，在从前方侧观察的情况下重叠。同样地，下方的内门3的真空隔热材料3a的上侧边缘与分隔体26A的真空隔热材料26a的下侧边缘，在从前方侧观察的情况下重叠。

其他结构与第一实施方式相同，因此省略说明。

根据本第二实施方式，在填密件10A的安装方法与第一实施方式的超低温冷冻机1不同的超低温冷冻机1A中，使内门3的真空隔热材料3a与分隔体26A的真空隔热材料26a重叠。由此，在真空隔热材料3a与真空隔热材料26a之间的间隙形成的热传递路径变窄，因此能够与第一实施方式同样地提高超低温冷冻机1的隔热性能。特别是，由于将真空隔热材料26a配置于分隔体26A的前壁侧，所以与分隔体26A的前方与内门3的真空隔热材料3a的距离更近，能够得到高隔热性能。

[3.其他]

(1)在上述实施方式中，在分隔体26A的内部除了设置有真空隔热材料26a以外还设置有树脂隔热材料26b，但也可以仅配置真空隔热材料26a，也可以在第一实施方式或第二实施方式的结构中省略树脂隔热材料26b。

(2)在上述实施方式中，对将本发明的隔热结构用于内门3的例子进行了说明，但本发明的隔热结构也能够用于在具有多个外门的冷却装置中配置于外门的彼此之间的分隔体。

在2018年5月25日提交的日本专利申请特愿2018-100878中包含的说明书、权利要求书、附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。

工业实用性

本发明能够提供冷却性能得到提高的冷却装置。因此，其在工业方面的可用性极大。

附图标记说明

1、1A、1B：超低温冷冻机

2：壳体

2a：真空隔热材料

20：内部空间

21：分隔壁

22：内部空间

22a：开口部

23：分隔壁

25：壳体隔断件

25a：后部、隔断件斜面部

26：分隔体

26a：真空隔热材料

26b：树脂隔热材料

3：内门

3a：真空隔热材料

30：门隔断件

30a：后部

30b：把手

30c：凹部

4：外门

40：手柄

5：机械室

6、7：铰链

10：内门3的填密件

15：外门4的填密件

CLi：内门3的旋转中心线

CLo：外门4的旋转中心线

Claims

1.一种冷却装置的隔热结构，其特征在于，具备：

壳体，其具有向第一方向开口的内部空间；

分隔体，其将所述内部空间的入口部划分为多个开口部，该多个开口部朝向与所述第一方向正交的第二方向排列；

门，其设置于每个所述开口部，且从所述第一方向侧关闭所述开口部；

第一真空隔热材料，其配置于所述分隔体的内部；以及

第二真空隔热材料，其配置于所述门的内部，

以在从所述第二方向侧观察的情况下重叠的方式，配置有所述第一真空隔热材料和所述第二真空隔热材料，

所述第一真空隔热材料以沿宽度方向延伸的方式设置于所述分隔体的内部的后表面。

2.如权利要求1所述的冷却装置的隔热结构，其中，

还具备在所述门关闭的状态下配置于所述门与所述分隔体之间的填密件，

以在从所述第二方向侧观察的情况下与所述第一真空隔热材料和所述第二真空隔热材料重叠的方式，配置有所述填密件。

3.如权利要求1或2所述的冷却装置的隔热结构，其中，

还具备配置于所述分隔体的内部的树脂隔热材料，

在所述分隔体的内部，在所述第一方向侧配置有所述第一真空隔热材料和所述树脂隔热材料中的一方，在与所述第一方向相反的第三方向侧配置有所述第一真空隔热材料和所述树脂隔热材料中的另一方。

4.如权利要求1或2所述的冷却装置的隔热结构，其中，

所述门在关闭的状态下成为进入至所述内部空间的状态。

5.一种冷却装置的隔热结构，其特征在于，具备：

壳体，其具有向第一方向开口的内部空间；

第一真空隔热材料，其配置于所述分隔体的内部；以及

第二真空隔热材料，其配置于所述门的内部，

所述第一真空隔热材料以覆盖所述分隔体的前壁的内周面的方式配置于所述分隔体的内部，

以在从所述第一方向侧观察的情况下重叠的方式，配置有所述第一真空隔热材料和所述第二真空隔热材料。

6.如权利要求1、2及5中任一项所述的冷却装置的隔热结构，其中，

在每个所述开口部设置有壳体隔断件，该壳体隔断件以覆盖所述开口部的周围的方式设置于所述壳体，且在该壳体隔断件的外周面设置有向所述开口部侧凹陷的凹部，

相邻的所述壳体隔断件的所述凹部相组合而构成所述分隔体。

7.一种冷却装置，其特征在于，

具备权利要求1～6中任一项所述的冷却装置的隔热结构。