JP6550323B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍装置に関する。

断熱箱体の開口部を２枚の隣り合う断熱板からなる内蓋で塞ぐように構成された冷凍装置が知られている（例えば特許文献１）。かかる冷凍装置では、断熱性能を向上させるため、２枚の断熱板において互いに対向する縁部がほぼ隙間なく鉛直方向に重ね合わされる。

実開昭６２−１２７４８４号公報

ところで、冷凍装置の冷凍室内を超低温で冷却し続けると、霜が冷凍室の内面に付着してくる。特に、高温高湿の環境下では急速に霜が付着する。例えば、冷凍室において内蓋が載置される縁部に霜が付着すると、隣り合う断熱板が互いに近づく方向に押し寄せられる。そうすると、隣り合う断熱板において互いに対向する面に亘って氷が形成されて、断熱板同士が氷で付着する。この状態では断熱材を１枚ずつ開閉することができないため、内蓋の開閉に支障が生ずる。

前記課題を解決するための発明は、上方に開口を有する冷凍室と、並んで配置される第１断熱板及び第２断熱板を有し、前記開口を塞ぐように載置される内蓋と、前記内蓋の外側に設けられる外扉と、を備え、前記第１断熱板は、前記第２断熱板側の側面に、前記第２断熱板側に突出した第１突出部を有し、前記第２断熱板は、前記第１断熱板側の側面に、前記第１断熱板側に突出するとともに前記第１突出部上に載置される第２突出部を有し、前記第２突出部が前記第１突出部上に載置されたときに対向する前記第１断熱板の側面と前記第２突出部の側面とのいずれか一方又は両方が、前記外扉側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜している冷凍装置である。

本発明によれば、内蓋の断熱性能の低下を抑制しつつ、断熱板同士の間に氷が付着しても、容易に内蓋を開閉することができる。

本実施形態における冷凍装置の概略を示す斜視図である。 図１の冷凍装置において内蓋を外した状態を示す斜視図である。 図１の冷凍装置の正面図である。 図１の冷凍装置の側面図である。 本実施形態において用いられる内蓋を示す上面図である。 図５の内蓋の正面図である。 図５の内蓋のＡ−Ａ線断面図である。 図７の部分拡大図である。 図７において隣り合う断熱板を離間させた状態を示す部分拡大図である。 ２枚の断熱板のうち、一方の断熱板が他方の断熱板に対して傾斜した状態を示す部分拡大断面図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

［冷凍装置］
図１〜図４を参照して、本実施形態における冷凍装置１の全体構成を説明する。図１〜図４は、冷凍装置１の概略を示す図である。図２〜図４では、内蓋２０が取り外されている。なお、各図において、Ｚ軸方向は鉛直方向に、Ｘ軸方向は冷凍装置１の左右方向に、Ｙ軸方向は冷凍装置１の前後方向（Ｘ軸とＺ軸とに直交する方向）に、それぞれ定められるものとする。

冷凍装置１は、例えば理化学実験室などにおいて血液や生体資料を超低温で凍結保存するために用いられる断熱性の箱体であって、図１に示されるように、冷凍室１０、内蓋２０、及び外扉３０を含んで構成される。

（冷凍室）
冷凍室１０は、図２に示されるように、上方に開口１２を有する断熱性の箱体であって、内部に生体資料を収納するための収納空間１１を有する。収納空間１１は、図示しない冷却機構によって冷却されるとともに、収納空間１１内の冷気が漏れないように、周囲及び底部を、発泡ウレタン等の断熱材が充填された壁で覆われている。

また、図１及び図２に示されるように、開口１２の周囲には、縁部１３が形成されている。そして、図３及び図４に示されるように、縁部１３と、後述する外扉３０の内面に取り付けられたガスケット３２と、が密着することで、冷凍室１０と外扉３０とが封止される。

また、図２〜図４に示されるように、内蓋２０を載置するための段差部１４が、縁部１３の内周に沿って形成されている。段差部１４は、内蓋２０が載置された状態において、内蓋２０を構成する第１断熱板２１及び第２断熱板２２の外周に形成された斜面２１５，２２５と対向するように傾斜している。したがって、内蓋２０が超低温で冷却されて収縮しても、斜面２１５，２２５が段差部１４の傾斜に沿って移動することで、第１断熱板２１と第２断熱板２２は互いに近づく。そのため、第１断熱板２１と第２断熱板２２との間に隙間が生じにくくなって、収納空間１１の冷気が漏洩することが抑制される。

また、図１及び図２に示されるように、冷凍室１０の外面には、外扉３０に設けられたハンドル３１と着脱自在に係合するための係合部１５が設けられている。ハンドル３１と係合部１５とが係合することにより、冷凍室１０と外扉３０とが封止されることになる。

（内蓋）
内蓋２０は、図１に示されるように、冷凍室１０の開口１２を塞ぐように載置される断熱性の蓋体であって、並んで配置される第１断熱板２１及び第２断熱板２２を有する。内蓋２０は、収容空間１１内の冷気の漏洩を抑制するために、段差部１４に載置される。

第１断熱板２１及び第２断熱板２２は、発泡スチロールなどの断熱材によって作成される。また、図１に示されるように、第１断熱板２１は、ユーザが把持するための第１把持部２１６を有し、同様に、第２断熱板２２は、ユーザが把持するための第２把持部２２６を有する。なお、第１断熱板２１及び第２断熱板２２の詳細な説明は後述される。

（外扉）
外扉３０は、図１に示されるように、内蓋２０の外側に設けられ、冷凍室１０を開閉自在に封止する断熱性の部材である。外扉３０は、冷凍室１０の縁部１３の一側部にヒンジを介して回動自在に取り付けられる。

外扉３０の内部には、発泡ウレタン等の断熱材が充填されている。また、図１及び図２に示されるように、外扉３０の内面の周囲には、冷凍室１０の縁部１３との間隔を密封するためのガスケット３２が取り付けられている。また、外扉３０の一側部には、ハンドル３１が取り付けられている。ハンドル３１は、外扉３０の開閉の際にユーザによって把持されるとともに、冷凍室１０の係合部１５と着脱自在に係合する。

［内蓋の詳細］
図５〜図１０を参照して、本実施形態において用いられる内蓋２０を詳細に説明する。図５〜図９は、内蓋２０の構造を示す図である。図１０は、第２断熱板２２を第１断熱板２１に対して傾斜させた状態を示す図である。なお、図９では、説明の便宜のため、第１断熱板２１及び第２断熱板２２が離間して表示されている。

内蓋２０は、上述のように、並んで配置される第１断熱板２１及び第２断熱板２２を有している（図５参照）。そして、第１断熱板２１及び第２断熱板２２は、冷凍室１０の段差部１４に載置された状態において、前後方向（Ｙ軸方向）に亘って鉛直方向に重なり合っている（図６、図７参照）。

具体的に説明すると、図８及び図９に示されるように、第１断熱板２１は、第２断熱板２２側（Ｘ軸の負側）の側面２１１に、第２断熱板２２側に突出した第１突出部２１２を有している。また、第２断熱板２２は、第１断熱板２１側（Ｘ軸の正側）の側面２２１に、第１断熱板２１側に突出するとともに第１突出部２１２上に載置される第２突出部２２２を有している。

そして、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置された状態において、第１断熱板２１の側面２１１は、第２突出部２２２の側面２２４に対向し、しかも、第２突出部２２２の側面２２４と、第１断熱板２１の側面２１１とは、外扉３０側（Ｚ軸の正側）に向かうにつれて互いに離れている。本実施形態では、第１断熱板２１の側面２１１がＹＺ平面に平行である一方、第２突出部２２２の側面２２４がＹＺ平面に対して所定の角度だけ傾斜することで、第２突出部２２２の側面２２４と第１断熱板２１の側面２１１とが外扉３０側に向かうにつれて互いに離れるように構成されている。もっとも、第１断熱板２１の側面２１１がＹＺ平面に対して傾斜する一方、第２突出部２２２の側面２２４がＹＺ平面に平行でもよいし、あるいは、第１断熱板２１の側面２１１と第２突出部２２２の側面２２４との両方がＹＺ平面に対して傾斜してもよい。これにより、第１断熱板２１の側面２１１と第２突出部２２２の側面２２４との間を繋ぐように氷が形成されにくいため、側面２１１と側面２２４とに氷が付着しても、内蓋２０を容易に外すことができる。加えて、第２突出部２２２の側面２２４と第１断熱板２１の側面２１１との間の隙間を大きくあける必要がなくなるため、内蓋２０の断熱性能の低下を抑制することができる。なお、所定の角度としては、８度〜１５度が好ましく、１０度が更に好ましい。

また、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置された状態において、第１突出部２１２の側面２１４は、第２断熱板２２の側面２２１に対向し、しかも、第１突出部２１２の側面２１４と、第２断熱板２２の側面２２１とは、冷凍室１０側（Ｚ軸の負側）に向かうにつれて互いに離れている。本実施形態では、第１突出部２１２の側面２１４がＹＺ平面に平行である一方、第２断熱板２２の側面２２１がＹＺ平面に対して所定の角度だけ傾斜することで、第１突出部２１２の側面２１４と第２断熱板２２の側面２２１とが冷凍室１０側に向かうにつれて互いに離れるように構成されている。もっとも、第１突出部２１２の側面２１４がＹＺ平面に対して傾斜する一方、第２断熱板２２の側面２２１がＹＺ平面に平行であってもよいし、あるいは、第１突出部２１２の側面２１４と第２断熱板２２の側面２２１との両方が、ＹＺ平面に対して傾斜してもよい。これにより、第１突出部２１２の側面２１４と第２断熱板２２の側面２２１との間を繋ぐように氷が形成されにくいため、側面２１４と側面２２１とに氷が付着しても、内蓋２０を容易に外すことができる。加えて、第１突出部２１２の側面２１４と第２断熱板２２の側面２２１との間の隙間を大きくあける必要がなくなるため、内蓋２０の断熱性能の低下を抑制することができる。
なお、所定の角度としては、やはり、８度〜１５度が好ましく、１０度が更に好ましい。

ここで、図８及び図９に示されるように、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置された状態では、第２突出部２２２の下面２２３が第１突出部２１２の載置面２１３に当接する。そして、第１及び第２突出部２１２，２２２の鉛直方向（Ｚ軸方向）の厚みの和（Ｈ１＋Ｈ２）は、載置面２１３のＸ軸方向の長さＬ１よりも長い。これにより、第２突出部２２２の下面２２３と第１突出部２１２の載置面２１３との間に付着した氷によって第１断熱板２１及び第２断熱板２２が一体化し、内蓋２０を取り外しにくくなることを抑制することができる。

また、図８及び図９に示されるように、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに、第１突出部２１２の側面２１４における第２突出部２２２側の角部ＣＬ１が、第２断熱板２２の側面２２１及び第２突出部２２２によって形成される角部ＣＬ２に線接触する。かかる線接触により、収納空間１１の冷気を外側に漏洩することが抑制される。また、第１突出部２１２のＸ軸方向（第２断熱板２２の側面２２１に向かう方向）の長さＬ１は、第２突出部２２２のＸ軸方向（第１断熱板２１の側面２１１に向かう方向）の長さＬ２より長い。これによって、第１断熱板２１の側面２１１と第２突出部２２２の側面２２４との間に僅かな隙間を設け、この隙間に氷が付着しても内蓋２０を取り外しやすくしている。

また、図８及び図９に示されるように、第１突出部２１の鉛直方向の厚みＨ１は、第２突出部２２２の鉛直方向の厚みＨ２よりも厚い。これにより、氷が付着しやすい外側の側面（第１断熱板２１の側面２１１及び第２突出部２２２の側面２２４）の表面積を少なくするとともに、これら側面２１１，２２４に氷が付着しても容易に内蓋２０を取り外すことが可能となる。

このように、本実施形態では、内蓋２０を構成する第１断熱板２１及び第２断熱板２２との間に氷が付着しにくい。また、第１断熱板２１及び第２断熱板２２との間に氷が付着した場合でも、内蓋２０を容易に取り外すことが可能である。例えば図１０のように、第２断熱板２２を把持して第１断熱板２１に対して角度αだけ傾けると、第１断熱板２１及び第２断熱板２２との間に付着していた氷が割れたり剥がれたりして、第２断熱板２２を容易に取り外すことができる。

前述したとおり、冷凍装置１は、上方に開口１２を有する冷凍室１０と、並んで配置される第１断熱板２１及び第２断熱板２２を有し、開口１２を塞ぐように載置される内蓋２０と、内蓋２０の外側に設けられる外扉３０と、を備え、第１断熱板２１は、第２断熱板２２側の側面２１１に、第２断熱板２２側に突出した第１突出部２１２を有し、第２断熱板２２は、第１断熱板２１側の側面２２１に、第１断熱板２１側に突出するとともに第１突出部２１２上に載置される第２突出部２２２を有し、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに対向する第１断熱板２１の側面２１１と第２突出部２２２の側面２２４とのいずれか一方又は両方が、外扉３０側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜している。かかる実施形態によれば、第１断熱板２１の側面２１１と、第２突出部２２２の側面２２４と、の間を完全に埋めるように氷が形成されにくいため、側面２１１と側面２２４とに氷が付着しても、内蓋２０を容易に外すことができる。加えて、第２突出部２２２の側面２２４と第１断熱板２１の側面２１１との間の隙間を大きくあける必要がなくなるため、内蓋２０の断熱性能の低下を抑制することができる。

また、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに対向する第１突出部２１２の側面２１４と第２断熱板２２の側面２２１とのいずれか一方又は両方が、冷凍室１０側に向かうにつれて互いに離れる方向に傾斜していてもよい。一例として、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに第２断熱板２２の側面２２１が、冷凍室１０側に向かうにつれて第１突出部２１２の側面２１４から離れる方向に傾斜していてもよい。かかる実施形態によれば、第１突出部２１２の側面２１４と、第２断熱板２２の側面２２１と、の間を完全に埋めるように氷が形成されにくいため、側面２１４と側面２２１とに氷が付着しても、内蓋２０を容易に外すことができる。加えて、第１突出部２１２の側面２１４と第２断熱板２２の側面２２１との間の隙間を大きくあける必要がなくなるため、内蓋２０の断熱性能の低下を抑制することができる。

また、第１突出部２１２の鉛直方向の厚みＨ１は、第２突出部２２２の鉛直方向の厚みＨ２よりも厚くてもよい。かかる実施形態によれば、氷が付着しやすい、第１断熱板２１の側面２１１及び第２突出部２２２の側面２２４の表面積を少なくするとともに、これら側面２１１，２２４に氷が付着しても容易に内蓋２０を取り外すことが可能となる。

また、第１及び第２突出部２１２，２２２の鉛直方向の厚みの和（Ｈ１＋Ｈ２）は、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに当接する、第２突出部２２２が第１断熱板２１の側面２１１に向かう方向（Ｘ軸方向）における載置面２１３の長さＬ１よりも長くてもよい。かかる実施形態によれば、第２突出部２２２の下面２２３と第１突出部２１２の載置面２１３との間に付着した氷によって第１断熱板２１及び第２断熱板２２が一体化し、内蓋２０を取り外しにくくなることを抑制することができる。

また、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに第２断熱板２２の側面２２１が、冷凍室１０側に向かうにつれて第１突出部２１２の側面２１４から離れる方向に傾斜している。これにより、第２突出部２２２を第１突出部２１２上に載置するときに、第２断熱板２２が第１断熱板２１側にずれた場合であっても、第１突出部２１２の角部ＣＬ１が第２断熱板２２の側面２２１の傾斜に沿って移動し、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に適切に載置される。かかる実施形態によれば、第２突出部２２２の第１突出部２１２上への適切な載置によって収納空間１１の冷気を外側に漏洩することが抑制される。

また、第１突出部２１２のＸ軸方向の長さＬ１は、第２突出部２２２のＸ軸方向の長さＬ２より長くてもよい。かかる実施形態によれば、第１断熱板２１の側面２１１と第２突出部２２２の側面２２４との間に僅かな隙間が設けられ、この隙間に氷が付着しても内蓋２０が取り外しやすくなる。

また、第２突出部２２２が第１突出部２１２上に載置されたときに、第２突出部２２２側における第１突出部２１２の側面２１４の角部ＣＬ１が、第２断熱板２２の側面２２１及び第２突出部２２２によって形成される角部ＣＬ２に線接触していてもよい。かかる実施形態によれば、線接触によって収納空間１１の冷気を外側に漏洩することが抑制される。

前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更や改良等が可能であり、また、本発明はその等価物も含む。

１ 冷凍装置
１０ 冷凍室
２０ 内蓋
２１ 第１断熱板
２２ 第２断熱板
３０ 外扉
２１２ 第１突出部
２２２ 第２突出部

Claims (7)

1. 上方に開口を有する冷凍室と、
   並んで配置される第１断熱板及び第２断熱板を有し、前記開口を塞ぐように載置される内蓋と、
   前記内蓋の外側に設けられる外扉と、を備え、
   前記第１断熱板は、前記第２断熱板側の側面に、前記第２断熱板側に突出した第１突出部を有し、
   前記第２断熱板は、前記第１断熱板側の側面に、前記第１断熱板側に突出するとともに前記第１突出部上に載置される第２突出部を有し、
   前記第２突出部が前記第１突出部上に載置されたときに対向する前記第１断熱板の側面と前記第２突出部の側面とのいずれか一方又は両方が、前記外扉側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜している
   冷凍装置。
2. 前記第２突出部が前記第１突出部上に載置されたときに対向する前記第１突出部の側面と前記第２断熱板の側面とのいずれか一方又は両方が、前記冷凍室側に向かうにつれて互いに離れる方向に傾斜している
   請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記第１突出部の鉛直方向の厚みは、前記第２突出部の鉛直方向の厚みよりも厚い
   請求項１又は２に記載の冷凍装置。
4. 前記第１及び第２突出部の鉛直方向の厚みの和は、前記第２突出部が前記第１突出部上に載置されたときに当接する、前記第２突出部が前記第１断熱板の側面に向かう方向における載置面の長さよりも長い
   請求項１又は２に記載の冷凍装置。
5. 前記第２突出部が前記第１突出部上に載置されたときに前記第２断熱板の側面が、前記冷凍室側に向かうにつれて前記第１突出部の側面から離れる方向に傾斜している
   請求項２に記載の冷凍装置。
6. 前記第１突出部において前記第２断熱板の側面に向かう方向の長さは、第２突出部において前記第１断熱板の側面に向かう方向の長さより長い
   請求項１又は２に記載の冷凍装置。
7. 前記第２突出部が前記第１突出部上に載置されたときに、前記第２突出部側における前記第１突出部の側面の角部が、前記第２断熱板の側面及び前記第２突出部によって形成される角部に線接触している
   請求項６に記載の冷凍装置。

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