JP5870252B2

JP5870252B2 - 冷凍庫

Info

Publication number: JP5870252B2
Application number: JP2011268858A
Authority: JP
Inventors: 金子　真太郎; 真太郎金子; 修平永手
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: JP2013119426A

Description

本発明は、食品、医薬品、医薬素材、蛋白、あるいはＤＮＡなどの医療用材料を、−６０℃以下、略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境に保存する冷凍庫に関するものである。

従来、この種の冷凍庫は、断熱箱の上面に装脱着可能で、断熱箱とともに密閉空間を形成することが可能な断熱上蓋を有する断熱容器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その断熱容器について図３を参照しながら説明する。

図３に示すように、断熱容器１０１は、上部が開放され内部に冷却対象の商品を収納する内側容器１０２と、この内側容器１０２を収納し同じく上部が開放され、かつ周囲および底部が断熱性を持つ断熱箱１０３と、この断熱箱１０３の上面と嵌合可能な断熱性を持つ断熱上蓋１０４とから構成されている。

断熱容器１０１の断熱箱１０３および断熱上蓋１０４は、ポリスチレン樹脂、スチレン系樹脂発泡体、ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいはポリエステル系樹脂発泡体などの発泡樹脂を用いて成形され、内側容器１０２は、内部に冷却対象の商品を収納できれば良い構造となっている。

なお、凍結防止として接触面をヒータ加熱する場合もあるが、その場合は、断熱容器内への熱負荷となる。

特開２００８−２６０５６８号公報

このような従来の冷凍庫の断熱容器においては、断熱箱および断熱上蓋が、ポリスチレン樹脂、スチレン系樹脂発泡体、ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいはポリエステル系樹脂発泡体などの発泡樹脂を用いて成形されていた。

冷凍庫内、すなわち、断熱容器内が略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境下では、断熱上蓋の周囲が低湿度、ドライ環境下でも、断熱上蓋が結露等により凍結し易く、断熱上蓋と断熱箱が凍結固着し、断熱箱から断熱上蓋、断熱蓋が開かないという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、冷凍庫内が極低温環境下、例えば、略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境下にして、断熱上蓋と断熱箱が外気結露等により凍結しても、断熱箱から断熱上蓋、断熱蓋を開けることができる冷凍庫を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記断熱蓋と前記開口部の表面を超高分子量ポリエチレンシートで覆った冷凍庫、としたものである。

これにより、冷凍庫内が極低温環境下、例えば、略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境下にして医療用蛋白などの対象商品を冷凍保存し、断熱蓋と冷凍庫の開口部が凍結しても、容易に、冷凍庫の開口部から断熱蓋を開けることができる冷凍庫を提供できるものである。

また、断熱蓋と開口部の表面を超高分子量ポリエチレンシートで覆ったことで、断熱蓋と冷凍庫の開口部が凍結しても、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できるものである。

また、本発明は、断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記開口部を前記冷凍庫内に向かって開口が細くなるテーパー状とし、前記断熱蓋を筒状とし、前記筒が先に向かって細くなるテーパー状とし、前記断熱蓋を前記開口部に差し込んで密封化する冷凍庫、としたものであり、密封性能が良く、かつ、断熱蓋と冷凍庫の開口部が凍結しても、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できるものである

本発明によれば、断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとした冷凍庫、という構成にしたことにより、断熱蓋と開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記断熱蓋と前記開口部の表面を超高分子量ポリエチレンシートで覆ったことで、断熱蓋と開口部とが凍結しても、断熱蓋と開口部の凍結固着力が弱く、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できるという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の冷凍庫を示す断面図本発明の実施の形態２の冷凍庫の断面図従来の冷凍庫を示す断面図

本発明の請求項１記載の冷凍庫は、断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記断熱蓋と前記開口部の表面を超高分子量ポリエチレンシートで覆った冷凍庫、という構成を有する。

これにより、断熱蓋と開口部の接触面のそれぞれが超高分子量ポリエチレンとしたことで、冷凍庫内が極低温環境下、例えば、略−６０℃以下、略−６０℃〜−１２０℃程度、あるいは略−８０℃程度の極低温環境下で、断熱蓋と開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面が凍結しても断熱蓋と開口部との凍結固着力が弱く、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できるというという効果を奏する。

また、断熱蓋と開口部の表面を、超高分子量ポリエチレンシートで覆ったことで、断熱蓋と開口部の接触面が凍結、あるいは断熱蓋と開口部とが接触面以外の場所で凍結しその凍結ブリッジにより凍結固着しても、断熱蓋と開口部との凍結固着力が弱く、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できるというという効果を奏する。

また、断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記開口部を前記冷凍庫内に向かって開口が細くなるテーパー状とし、前記断熱蓋を筒状とし、前記筒が先に向かって細くなるテーパー状とし、前記断熱蓋を前記開口部に差し込んで密封化する冷凍庫、という構成にしてもよい。

これにより、テーパー状としたことで、断熱蓋の閉時に、密封性能が良く、かつ、断熱蓋と冷凍庫の開口部が凍結しても、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できるというという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、冷凍庫１は、周囲２、底部３、および上部４が、図示していないが剛性と強度を持つ例えば、ステンレス、すなわちＳＵＳなどの金属板、あるいはポリプロピレンなどの樹脂板の壁材にウレタンなどの断熱材で断熱し、例えば、略−６０℃以下略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境下で、低温保存対象商品、例えば、食品、医薬品、医薬素材、蛋白、あるいはＤＮＡなどの医療用材料などを、冷凍庫１内の低温保存空間５に低温保存している。

冷凍庫１内に、冷凍サイクルを形成する蒸発器６が置かれており、冷凍庫１内を例えば、略−６０℃以下、略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境に冷凍、冷却、保冷する。蒸発器６以外の冷凍サイクルを形成する圧縮機、凝縮器、減圧器などの冷凍機は、図示していないが、冷凍サイクルを運転制御する制御部と共に、冷凍庫１の外に置かれている。

冷凍庫１には、低温保存対象商品を冷凍庫１内に出し入れする開口部７が備えられ、開口部７には、断熱性能を有する断熱蓋８が開閉自在に備えられ、嵌合可能とし、断熱密封されている。開口部７は、低温保存対象商品を冷凍庫１内に出し入れできればよく、冷凍庫１の周囲２、底部３、あるいは上部４に設けられている。本実施の形態では、冷凍庫１の上部４に設けるものとする。

断熱性能を有する断熱蓋８は、例えば、強度と剛性を持つ板９の周囲に断熱材１０が備えられ、断熱材１０の周囲が超高分子量ポリエチレン、例えば超高分子量ポリエチレンシート１１で覆われている。板９に断熱蓋８の開閉を行なうステンレス、すなわちＳＵＳ、あるいはポリプロピレンなどの取って１２が設けられている。

強度と剛性を持つ板９は、蓋としての強度と剛性を持てればよく、例えば、ＳＵＳ板、アルミ板などの金属板、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂板などがある。本実施の形態では、ＳＵＳ板を使用している。

同様に、開口部７も、上部４のＳＵＳなどの壁材が断熱材１３で覆われ、更にその上を超高分子量ポリエチレン、例えば超高分子量ポリエチレンシート１４で覆われている。断熱蓋８と開口部７の断熱蓋側接触面１５と開口部側接触面１６のそれぞれが超高分子量ポリエチレンシート１１、１４で覆われている。

断熱材１０としては、湿分の浸入を防止して断熱性能があればよく、例えば、通気性の無い独立発泡の硬質ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、フェノールフォームなどがあり、グラスウール、ロックウールなどの通気性のある繊維系断熱材を使用する場合は、ポリエチレン気密シート、あるいはアルミ箔気密材などの防湿材で覆う。冷凍庫１の、周囲２、底部３、および上部４の壁材の断熱材も同様である。

湿分が浸入すると、略−６０℃以下、略−６０℃〜−１２０℃程度、略−８０℃程度の極低温環境下では、湿気成分が凍結し、凍結膨張により断熱材が損傷し、断熱性能が損なわれる恐れが生じる。通気性のある連続気泡の断熱材も、繊維系断熱材と同様、浸入湿分の凍結膨張による断熱性能の低下防止を目的として防湿材で覆う。本実施の形態では、通気性の無い独立発泡の硬質ウレタンフォームを使用する。

超高分子量ポリエチレンシート１１、１４の超高分子量ポリエチレンは、例えば、分子量が略１００万〜７００万程度であり、例えば、超高分子量ポリエチレンシート、超高分子量ポリエチレンフィルムなどを用いる。

このような構成によれば、冷凍庫１の断熱蓋８の周囲環境を低湿度環境、ドライ環境にしても、冷凍庫１内を、略−６０℃以下、略−６０℃〜−１２０℃程度、あるいは略−８０℃程度の極低温環境下にすると、断熱蓋８の開閉時に僅かな湿気成分も凍結し、開口部７と断熱蓋８が凍結固着しても、開口部７と断熱蓋８の断熱蓋側接触面１５と開口部側接触面１６が、超高分子量ポリエチレンシート１１、１４で覆われているため、凍結固着力が弱く、断熱蓋８の開閉が容易となる。

また、断熱材１０に、例えば独立発泡の硬質ウレタンフォームを使用することにより、通気性が無く、断熱材１０への湿気成分の浸入が防止され、湿気成分の凍結、凍結膨張による断熱性能の低下を防ぐことになり、断熱材１０の断熱性能の維持が図られる。

なお、断熱蓋８と開口部７の断熱蓋側接触面１５と開口部側接触面１６のみならず断熱蓋８と開口部７の表面、表面一面を超高分子量ポリエチレンフィルム、超高分子量ポリエチレンシートで覆ってもよい。この場合は、接触面以外の場所での凍結により凍結ブリッジが形成されても、その凍結ブリッジによる凍結固着に対して有効であり、超高分子量ポリエチレンシート１１、１４で覆われているため凍結固着力が弱く、断熱蓋８の開閉が容易となる。

また、超高分子量ポリエチレンシートで覆えば、断熱材１０への湿気成分の浸入が更に防止され、侵入した湿気成分の凍結、凍結膨張による断熱性能の低下が更に防止されることになる。

なお、開口部７を１つとしたが、複数にしてもよく、また、開口部を数多く持つ格子状にしてもよい。格子状の開口部の一つ一つに対応して断熱蓋を設けてもよい。

（実施の形態２）
図２において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図２示すように、冷凍庫１の上部４に冷凍庫１内に向かって開口が細くなるテーパー状の開口部１７と先に向かって細くなる筒状のテーパー状の断熱蓋１８を備えている。筒としては円筒、あるいは四角などの多角形の角筒などがある。

図示はしていないが、テーパー状の開口部１７とテーパー状の断熱蓋１８とも硬質ウレタン等の断熱材で表面を覆い、更にその上の表面を超高分子量ポリエチレンシートで覆われている。

このような構成によれば、テーパー状の開口部１７とテーパー状の断熱蓋１８とによる蓋をしたときの嵌合がよくなり、密封性能が良く、冷凍性、冷却性、あるいは保冷性に優れ、断熱蓋と冷凍庫の開口部が凍結しても、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫を提供できることとなる。

なお、図示はしていないが、テーパー状の開口部１７とテーパー状の断熱蓋１８のそれぞれとも、硬質ウレタン等の断熱材とその上の表面の超高分子量ポリエチレンシートの間に、弾力性のある材料、例えば、ポリエチレン気密シート、あるいはアルミ箔気密材などの防湿材で覆われた軟質ウレタンフォームを入れても良い。

入れると弾力性により、開口部７の断熱蓋８による蓋閉時に、嵌合性がよくなり、隙間が無く密封性が良く、冷凍性、冷却性、あるいは保冷性に優れた冷凍庫を提供できることとなる。

本発明にかかる冷凍庫は、開口部に断熱蓋を蓋するときの、断熱蓋と開口部を嵌合する接触面を超高分子量ポリエチレンとしたことにより、断熱蓋と開口部とが凍結しても、断熱蓋と開口部の凍結固着力が弱く、冷凍庫の開口部から断熱蓋を容易に開けることができる冷凍庫の提供を可能とするものであるので、食品、医療用品等の低温保存用の開閉機構等として有用である。

１冷凍庫
２周囲
３底部
４上部
５低温保存空間
７開口部
８断熱蓋
９板
１０断熱材
１１超高分子量ポリエチレンシート
１３断熱材
１４超高分子量ポリエチレンシート
１５断熱蓋側接触面
１６開口部側接触面
１７テーパー状の開口部
１８テーパー状の断熱蓋

Claims

断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記断熱蓋と前記開口部の表面を超高分子量ポリエチレンシートで覆った冷凍庫。
断熱材で断熱され内部を保冷する冷凍庫内に低温保存する物質を出し入れする開口を持つ開口部を備え、前記開口部に断熱蓋を備え、前記断熱蓋と前記開口部の断熱蓋側接触面と開口部側接触面のそれぞれを超高分子量ポリエチレンとし、前記開口部を前記冷凍庫内に向かって開口が細くなるテーパー状とし、前記断熱蓋を筒状とし、前記筒が先に向かって細くなるテーパー状とし、前記断熱蓋を前記開口部に差し込んで密封化する冷凍庫。