JP6877844B2

JP6877844B2 - 超低温保冷庫

Info

Publication number: JP6877844B2
Application number: JP2017178523A
Authority: JP
Inventors: 篤士渋谷
Original assignee: Nikkei Panel System Co Ltd
Current assignee: Nikkei Panel System Co Ltd
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: JP2019052815A

Description

この発明は、特に内部温度が−６０℃以下となる超低温保冷庫に関するものである。

貯蔵物を冷凍保存するための保冷庫として、一対のアルミニウム製の表面板と、これら表面板の辺部間に介在される合成樹脂製の枠材と、上記両表面板及び枠材にて形成される空間内に注入充填される発泡断熱材とで構成される断熱パネルを嵌合により組み合わせてなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の断熱パネルは、結合強度や気密性の観点より、パネルの端部にある枠材の外側面に形成される凹部あるいは凸部を設け、これら凹部と凸部を互いに嵌合させている。

また、冷凍・冷蔵倉庫の建物躯体に連結された吊り下げ部材を介して建物躯体に連結支持される断熱箱体（保冷庫）を、複数の断熱パネルの凸型枠材と凹型枠材とを嵌合により連結して構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載の断熱箱体では、断熱パネルの嵌合部をシリコーン製の目地シールで固定している。

特開２０１５−２５５８４号公報特開２００６−１９４２５８号公報

しかしながら、近年ではより鮮度の高い食料品や医薬品・化学品の保存のため、より低温での保冷が要求されており、保冷庫内部の温度も−６０℃以下といった超低温が要求されている。

保冷庫内をこのような超低温とすると、断熱パネルの目地部分から漏れ出た庫内の低温の空気と外気と接触し、霜や氷が発生する。
この霜や氷が目地部分で著しく成長し、保冷庫そのものに歪みや破損を起こす懸念がある。

なお、通常の保冷庫（−４０℃程度）であれば、目地部分にコーキング材やパッキン等のシール材を充填あるいは配置することにより庫内の空気の目地からの漏れを防ぐことができるが、庫内が超低温（−６０℃以下）である場合、コーキング材やパッキン等のシール材が脆化して柔軟性を失って庫内の気密を保てなくなる懸念がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、−６０℃以下の超低温であっても目地部分の霜や氷の発生を抑制することができる超低温保冷庫を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、この発明は、貯蔵物を超低温下で冷凍保存するための超低温保冷庫であって、外気と接触する外部庫体と、該外部庫体の内部に全体が内設されている内部庫体とからなり、上記外部庫体及び内部庫体は、それぞれ板状の断熱パネルを該断熱パネルの端部に設けた凹部と凸部を嵌合させることにより構成され、上記外部庫体と内部庫体との間に空隙部を有し、上記空隙部の温度は、上記内部庫体内の温度よりも高く、かつ、外気温度よりも低い氷点以下に設定され、上記内部庫体は、平面視が略矩形状に形成されると共に、一側壁に設けられた内部出入口に内部扉体が開閉可能に設けられ、上記外部庫体は、上記内部庫体の上記内部出入口を有する側壁以外の三辺の側壁との間に上記空隙部を介して内部庫体を包囲すると共に、上記内部出入口の外方側に、上記空隙部と連通する貯蔵物の出し入れ用の空隙部を残して形成され、上記出し入れ用の空隙部を構成する側壁における上記内部出入口と直交する方向の側壁に設けられた外部出入口に外部扉体が開閉可能に設けられ、上記出し入れ用の空隙部の天井部側に外部冷凍装置の冷却器が設けられ、上記外部庫体における上記外部出入口を有する側壁と直交する側壁と上記内部出入口を有する側壁との対向部位に、上記外部庫体の外方から上記内部庫体内が目視可能な覗き窓が設けられている、ことを特徴とする（請求項１）。

このように構成することにより、保冷庫を、内部庫体内の温度よりも高く、かつ、外気温度よりも低い氷点以下に設定された空隙部を介して外部庫体と内部庫体の二重構造とすることができ、超低温の内部庫体に高温高湿の外気が直接触れない構造とすることができると共に、空隙部の圧力を外気に対して陽圧にして外気の流入を防ぐことができる。
また、空隙部の温度を氷点以下に設定することで、空隙部の水蒸気量を低減させることができる。

この発明において、上記内部庫体内の温度は−６０℃以下に設定され、上記空隙部の温度は、−２０℃以下に設定されているのが好ましい（請求項２）。

このように構成することにより、空隙部の温度を−２０℃以下にすることで、空隙部の水蒸気量を更に低減させることができる。

また、請求項１に記載のように構成することにより、外部庫体と内部庫体との間の出入口部以外の空隙部の温度制御を容易にすることができ、また、貯蔵物の出し入れする場合、外部扉体を開放した際に外気が内部庫体の内部出入口に直接流れるのを抑制することができる。

また、請求項１に記載のように構成することにより、外部庫体の外部から内部庫体内の状態を目視によって確認することができる。
また、外部出入口を有する側壁と直交する側壁と内部出入口を有する側壁との対向部位に、覗き窓を設けることにより、外部出入口から貯蔵物を出し入れする際に、外部庫体の外部から内部庫体内の状態を目視によって確認することができる。

加えて、この発明において、上記内部庫体を構成する上記断熱パネルの嵌合部の外側面にアルミニウム製の気密テープが貼着されているのが好ましい（請求項４）。

このように構成することにより、内部庫体に気密性をもたせて、外気の流入を防ぐと共に、庫内側の冷気漏れを防ぐことができ、また、目地部分を気密テープによって平坦にすることができるので、万一霜が発生しても容易かつ確実に除去することができる。

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような顕著な効果が得られる。

（１）請求項１に記載の発明によれば、超低温の内部庫体に高温高湿の外気が直接触れない構造とすることができると共に、外気の流入を防ぐことができ、空隙部の温度を氷点以下に設定することで、空隙部の水蒸気量を低減させることができるので、内部庫体の目地部分における霜や氷の発生を抑制することができる。

（２）請求項２に記載の発明によれば、空隙部の水蒸気量を更に低減させることができるので、上記（１）に加えて、更に内部庫体の目地部分における霜や氷の発生を抑制することができる。

（３）請求項１に記載の発明によれば、外部庫体と内部庫体との間の出入口部以外の空隙部の温度制御を容易にすることができ、また、貯蔵物の出し入れする場合、外部扉体を開放した際に外気が内部庫体の内部出入口に直接流れるのを抑制することができるので、上記（１）に加えて、更に保冷庫の温度管理を十分にすることができ、貯蔵物を出し入れする際の外気温による影響を抑制することができる。

（４）請求項１に記載の発明によれば、外部庫体の外部から内部庫体内の状態を目視によって確認することができるので、上記（１）〜（３）に加えて、更に超低温の内部庫体内に入らずに貯蔵物の状況を確認することができる。
また、外部出入口から貯蔵物を出し入れする際に、外部庫体の外部から内部庫体内の状態を目視によって確認することができるので、貯蔵物の出し入れ作業を容易にすることができる。

（５）請求項３に記載の発明によれば、上記（１）〜（４）に加えて、更に内部庫体に気密性をもたせて、外気の流入を防ぐと共に、庫内側の冷気漏れを防ぐことができ、また、万一霜や氷が発生しても容易かつ確実に除去することができる。

この発明に係る超低温保冷庫の一例を示す概略横断面図である。図１のＩ部を示す拡大断面図（ａ）及び図１のII部を示す拡大断面図（ｂ）である。図１の正面図である。図１の右側面図である。図１の左側面図である。図１の背面図である。この発明における外部庫体の天井部を示す平面図である。この発明における内部庫体の概略横断面図である。図７の左側面図である。上記内部庫体の天井部を示す平面図である。図１のIII−III線に沿う拡大断面図である。図１のIV−IV線に沿う拡大断面図である。図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大端面図である。この発明における覗き窓を示す拡大断面図である。飽和水蒸気量−飽和水蒸気圧と温度との関係を示すグラフである。

以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

この発明に係る超低温保冷庫１（以下に、保冷庫１という）は、外気と接触する外部庫体２０と、外部庫体２０の内部に全体が内設されている内部庫体１０とからなり、外部庫体２０と内部庫体１０との間に空隙部２が設けられた二重構造になっている。

内部庫体１０は、図１，図７〜図１１に示すように、平面視が略矩形状に形成されると共に、一側壁１０ａに設けられた内部出入口１１に内部扉体１２が開閉可能に設けられ、四辺の側壁すなわち、内部出入口１１を有する側壁１０ａ，側壁１０ａに隣接する側壁１０ｂ，側壁１０ｂに隣接する側壁１０ｃ及び側壁１０ｃと側壁１０ａに隣接する側壁１０ｄの頂部に天井部１３が設けられ、底部に床部１４が設けられている。

なお、内部庫体１０は、板状の断熱パネル３を該断熱パネル３の端部に設けた凹部４と凸部５を嵌合させることにより構成されている。
この場合、断熱パネル３は、図１Ａ（ａ）に示すように、一対の表面板６と、これら表面板６の辺部間に介在される凹部４を有する枠材７Ａ及び凸部５を有する枠材７Ｂと、両表面板６及び枠材７Ａ，７Ｂにて形成される空間内に充填される例えば発泡ポリウレタン等の発泡性の断熱材８とで主に構成されている。

上記表面板６は、例えばアルミニウム合金によって一定規格の大きさの薄板状に形成されており、各辺には対向する表面板６に向かって垂直に折曲される端部折曲片６ａが形成されている。

図１Ａ（ａ）では、側壁１０ｄを構成する断熱パネル３の嵌合について説明したが、天井部１３及び床部１４を構成する断熱パネル３も同様に、断熱パネル３の端部に設けた凹部４と凸部５を嵌合させることにより構成されている。
なお、床部１４は、図９に示す天井部１３と同様の形状に形成されている。

なお、内部庫体１０を構成する断熱パネル３の嵌合部９（目地部分）の外側面には、アルミニウム製の気密テープ３０が貼着されている（図１Ａ（ａ）参照）。
このように、嵌合部９（目地部分）の外側面に気密テープ３０を貼着して目地部分を塞ぐことにより、内部庫体１０に気密性をもたせて、外気の流入を防ぐと共に、庫内側の冷気漏れを防ぐことができる。また、気密テープ３０の表面が平滑であるため、万一霜や氷が発生して気密テープ３０に被着しても容易に除去することができる。

内部庫体１０の側壁１０ａに設けられる内部出入口１１は側壁１０ａの中央より偏倚した位置に設けられており、内部出入口１１には、断熱パネルにて形成される内部扉体１２が内部庫体１０の外方側に向かって開閉可能に取り付けられている。

一方、外部庫体２０は、図１，図２〜図６及び図１０〜図１３に示すように、内部庫体１０の内部出入口１１を有する側壁２０ａ以外の三辺の側壁２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとの間に空隙部２を介して内部庫体１０を包囲すると共に、内部出入口１１の外方側に、空隙部２と連通する貯蔵物の出し入れ用の空隙部２Ａを残して形成されている。また、出し入れ用の空隙部２Ａを構成する側壁における内部出入口１１と直交する方向の側壁２０ａに設けられた外部出入口２１に断熱パネルにて形成される外部扉体２２が開閉可能に設けられている。この場合、外部扉体２２は外部庫体２０の外方側に向かって開閉可能に取り付けられている。
なお、側壁２０ａと対向する側壁２０ｄを構成する断熱パネル３の上部には、圧力調整弁５０が設けられている（図２参照）。

また、外部庫体２０における外部出入口２１を有する側壁２０ａは、内部庫体１０の内部出入口１１を有する側壁１０ａに隣接する側壁１０ｂの外方に位置する側壁２０ｂとの間において、相互に直交状の側壁２０ｃによって連結されている。なお、この側壁２０ｃと内部庫体１０の側壁１０ａとの間は上記空隙部２と等間隔に形成されている。
上記のように構成される側壁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの頂部に天井部２３が設けられ、底部に床部２４が設けられている。

なお、外部庫体２０は、内部庫体１０と同様に、板状の断熱パネル３を該断熱パネル３の端部に設けた凹部４と凸部５を嵌合させることにより構成されている。
すなわち、断熱パネル３は、図１Ａ（ｂ）に示すように、一対の表面板６と、これら表面板６の辺部間に介在される枠材７Ａ，７Ｂと、両表面板６及び枠材７Ａ，７Ｂにて形成される空間内に充填される例えば発泡ポリウレタン等の発泡性の断熱材８とで主に構成されている。

また、表面板６は、例えばアルミニウム合金によって一定規格の大きさの薄板状に形成されており、各辺には対向する表面板６に向かって垂直に折曲される端部折曲片６ａが形成されている。

図１Ａ（ｂ）では、内部庫体１０の側壁１０ｄの外方に位置する側壁２０ｄを構成する断熱パネル３の嵌合について説明したが、天井部２３及び床部２４を構成する断熱パネル３も同様に、断熱パネル３の端部に設けた凹部４と凸部５を嵌合させることにより構成されている。

なお、床部２４は、図６に示す天井部２３と同様の形状に形成されている。この床部２４は断熱材にて形成される土台２５の上に載置されている。また、床部上に据付台１５を介して内部庫体１０が設置されている。

なお、外部庫体２０を構成する断熱パネル３の嵌合部９（目地部分）の内外の目地には、シリコーンゴム製のシール材３１が充填されている（図１Ａ（ｂ）参照）。

上記のように構成される内部庫体１０と外部庫体２０において、外部庫体２０の外部出入口２１を有する側壁２０ａと直交する側壁２０ｃと、内部出入口１１を有する側壁１０ａとの対向部位には、外部庫体２０の外方から内部庫体１０内が目視可能な覗き窓４０Ａ，４０Ｂが設けられている。すなわち、外部庫体２０の側壁２０ｃには覗き窓４０Ａが設けられ、内部庫体１０の側壁１０ａには覗き窓４０Ｂが設けられている（図１３参照）。

この場合、覗き窓４０Ａは、外部庫体２０の側壁２０ｃに設けられた矩形状の開口４１の開口縁に取り付けられた埋木４２にパッキン（図示せず）を介して嵌め殺しされるペアガラス４３にて形成されている。
また、覗き窓４０Ｂも覗き窓４０Ａと同様に、内部庫体１０の側壁１０ａに設けられた矩形状の開口４１の開口縁に取り付けられた埋木４２にパッキン（図示せず）を介して嵌め殺しされるペアガラス４３にて形成されている。

上記説明では、外部庫体２０の外部出入口２１を有する側壁２０ａと直交する側壁２０ｃと、内部出入口１１を有する側壁１０ａとの対向部位に、覗き窓４０Ａ，４０Ｂを設ける場合について説明したが、外部庫体２０のその他の壁部と内部庫体１０の壁部の対向する部位に、同様に覗き窓を設けてもよい。

上記のように構成される保冷庫１には、内部庫体１０内を冷却する内部冷凍装置６０と外部庫体２０内を冷却する外部冷凍装置６０Ａが設置されている。

内部冷凍装置６０は、図１及び図１０に示すように、冷凍機６１と、冷凍機６１によって所定温度−６０℃以下に冷却された冷気を内部庫体１０内へ送給するダクト６２とを具備する。
この内部冷凍装置６０によって生成された冷気は内部庫体１０内の上部に送給されて、内部庫体１０内の温度が、貯蔵物を鮮度の高い保存に好適な−６０℃以下、例えば−１３０℃に設定される。なお、内部庫体１０内には、ダクト６２から送給される冷気を分散する多孔板６３が横設されている。

一方、外部冷凍装置６０Ａは、図１及び図１０に示すように、外部庫体２０の外部に設置される外部冷凍機６１Ａと、外部庫体２０の貯蔵物の出し入れ用の空隙部２Ａ内の天井部側に設置される冷却器６４とを具備する。この外部冷凍装置６０Ａによって生成された冷気は、外部庫体２０の空隙部２Ａに送給されて、空隙部２，２Ａ内の温度が、内部庫体１０内の温度よりも高く、かつ、外気温度よりも低い氷点以下、好ましくは−２０℃以下に設定される。

ここで、空隙部２，２Ａの温度を氷点以下に設定することにより、空隙部２，２Ａの水蒸気量を低減させることができる。
また、空隙部２，２Ａの温度を−２０℃以下に設定することにより、図１４に示すグラフから明らかなように、温度が−２０℃以下になると、飽和水蒸気量が極めて少なくなるので、水蒸気量を更に低減することができる。
なお、シール材３１に用いられるシリコーンゴムは、−６０℃以下の低温度の環境に長期間維持されると脆化する虞がある。これにより、空隙部２，２Ａの温度を−２０℃以下で−６０℃より高い温度とすることで、外部庫体２０の嵌合部９（目地部分）に用いられるシリコーンゴム製のシール材３１の脆化を防止ことができ、シール材３１の柔軟性を維持することができる。

上記のように構成される実施形態の保冷庫１によれば、超低温の内部庫体１０に高温高湿の外気が直接触れない構造とすることができると共に、空隙部２，２Ａの圧力を外気に対して陽圧にして外気の流入を防ぐことができ、また、空隙部２，２Ａの温度を氷点以下、好ましくは、−２０℃以下に設定することで、空隙部の水蒸気量を低減させることができるので、内部庫体１０の嵌合部９（目地部分）における霜や氷の発生を抑制することができる。

また、空隙部２，２Ａの温度を−２０℃以下で−６０℃より高い温度に設定することで、外部庫体２０の嵌合部９（目地部分）に用いられるシール材３１の柔軟性を維持することができるので、更に保冷庫の気密性の向上が図れる。

また、外部庫体２０と内部庫体１０との間の出入口部以外の空隙部２，２Ａの温度制御を容易にすることができ、また、貯蔵物の出し入れする場合、外部扉体２２を開放した際に外気が内部庫体１０の内部出入口１１に直接流れるのを抑制することができるので、保冷庫１の温度管理を十分にすることができ、貯蔵物を出し入れする際の外気温による影響を抑制することができる。

また、外部庫体２０の側壁と内部庫体１０の側壁との対向部位に、覗き窓４０Ａ，４０Ｂを設けることにより、外部庫体２０の外部から内部庫体１０内の状態を目視によって確認することができるので、超低温の内部庫体内に入らずに貯蔵物の状況を確認することができる。
この際、外部出入口２１を有する側壁２０ａと直交する側壁２０ｃと、内部出入口１１を有する側壁１０ａとの対向部位に、覗き窓４０Ａ，４０Ｂを設けることにより、外部出入口２１から貯蔵物を出し入れする際に、外部庫体２０の外部から内部庫体１０内の状態を目視によって確認することができるので、貯蔵物の出し入れ作業を容易にすることができる。

更に、内部庫体１０を構成する断熱パネル３の嵌合部９（目地部分）の外側面にアルミニウム製の気密テープ３０を貼着することにより、内部庫体１０に気密性をもたせて、外気の流入を防ぐと共に、庫内側の冷気漏れを防ぐことができ、また、万一霜が発生しても容易かつ確実に除去することができる。

１超低温保冷庫
２，２Ａ空隙部
３断熱パネル
４凹部
５凸部
９嵌合部（目地部分）
１０内部庫体
１０ａ〜１０ｄ側壁
１１内部出入口
１２内部扉体
２０外部庫体
２０ａ〜２０ｄ側壁
２１外部出入口
２２外部扉体
３０気密テープ
３１シール材
４０Ａ，４０Ｂ覗き窓

Claims

貯蔵物を超低温下で冷凍保存するための超低温保冷庫であって、
外気と接触する外部庫体と、該外部庫体の内部に全体が内設されている内部庫体とからなり、
上記外部庫体及び内部庫体は、それぞれ板状の断熱パネルを該断熱パネルの端部に設けた凹部と凸部を嵌合させることにより構成され、
上記外部庫体と内部庫体との間に空隙部を有し、
上記空隙部の温度は、上記内部庫体内の温度よりも高く、かつ、外気温度よりも低い氷点以下に設定され、
上記内部庫体は、平面視が略矩形状に形成されると共に、一側壁に設けられた内部出入口に内部扉体が開閉可能に設けられ、
上記外部庫体は、上記内部庫体の上記内部出入口を有する側壁以外の三辺の側壁との間に上記空隙部を介して内部庫体を包囲すると共に、上記内部出入口の外方側に、上記空隙部と連通する貯蔵物の出し入れ用の空隙部を残して形成され、上記出し入れ用の空隙部を構成する側壁における上記内部出入口と直交する方向の側壁に設けられた外部出入口に外部扉体が開閉可能に設けられ、上記出し入れ用の空隙部の天井部側に外部冷凍装置の冷却器が設けられ、上記外部庫体における上記外部出入口を有する側壁と直交する側壁と上記内部出入口を有する側壁との対向部位に、上記外部庫体の外方から上記内部庫体内が目視可能な覗き窓が設けられている、
ことを特徴とする超低温保冷庫。
請求項１に記載の超低温保冷庫において、
上記内部庫体内の温度は−６０℃以下に設定され、上記空隙部の温度は、−２０℃以下に設定されている、ことを特徴とする超低温保冷庫。
請求項１又は２に記載の超低温保冷庫において、
上記内部庫体を構成する上記断熱パネルの嵌合部の外側面にアルミニウム製の気密テープが貼着されている、ことを特徴とする超低温保冷庫。