JPH01155175A - 超低温冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発　　明　　の　　目　　的コ （産業上の利用分野） この発明は超低温冷凍装置に係り、医療用ザンブル、或
いは臓器、或いはその他超低温での保存が必要な物品を
保冷庫内にて　・４０’Ｃ〜−−ｉ１５℃程度で保冷す
る際に、故障や事故等で保冷庫内の温度が設定範囲外に
」二昇したどきに、前記物品の解凍を無くすべく非常運
転を自動的に行λる超低温冷凍装置に関する。

（ｉＬ来の技術） 従来、前述したような使用を行う超低温冷凍装置は、次
のような構成になっている。

すなわち、この装置は、二つ冷凍機を備え、その一方の
冷凍機は、他方の冷凍機の冷媒を冷却するのに用いられ
、このようにして冷却された冷媒を使用する他方の冷凍
機によって保冷庫内を−・４０℃〜−１１５℃程度まで
冷却するように形成したものである。

そして、上記冷凍機が何等かの原因で故障或いは異常作
動して保冷庫内の温度が所定時間以上設定温度範囲外ま
で上昇する異常時には、液化炭酸ガスを利用して自動的
に保冷庫内の温度を設定範囲内に保つようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 〈従来の技術の問題点〉 ところが、このように液化炭酸ガスを使用する異常時の
場合に、平日で管理者がいる場合には同等問題はないが
、休日等の管理者がいない時に前記異常が発生ｊまた際
、液化炭酸ガスは通常ボンベに充填されているものを使
用するからその使用限度時間にかぎりがあり、次の日に
管理者が出動する前にボンベの液化炭酸ガスは無くなっ
てしまっている。そのため、管理者が出動した時には保
冷庫内の温度は上昇してしまっていて保冷する物品は完
全に駄目になってしまう問題点があった。

く技術的課題〉 そこで、この発明は、上述した問題点等に鑑み、医療用
サンプル、或いは臓器、或いはその他超低温での保存が
必要な物品を保冷庫内にて−４０℃〜−１１５℃程度で
保冷する際に、ボンベに充填されている液化炭酸ガスを
使用しなくとも、故障や事故等で保冷庫内の温度が設定
範囲外に上昇したときに、前記物品の解凍を無くすべく
非常運転を自動的に行えるようにすることを課題として
創出されたものである。

［発　　明　　の　　構　　成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、医療用サンプル、或いは臓器、或いはその
他超低温での保存が必要な物品を保冷庫内にて−４０℃
〜−１１５℃程度で保冷する超低温冷凍装置において、
保冷庫内を冷却する冷媒から熱を奪う高段側冷凍機と、
この高段側冷凍機によって熱を奪われた冷媒を使用して
保冷庫内を−４０℃〜−１１５℃程度の超低温間で冷却
する低段側冷凍機と、この低段側冷凍機が故障等により
所定時間以上停止した際に作動する非常用低段側冷凍機
との三つの冷凍機を備え、これらの三つの冷凍機は、ポ
ンプ或いはコンプレッサーと、凝縮器と、絞り管部と、
蒸発器とをそれぞれ有し、て冷凍工程を行うべく形成し
、低段側冷凍機と非常用低段側冷凍機とには、絞り管部
と蒸発器との間にそれぞれ熱交換管路を設け、この二つ
の熱交換管路は並設されると共に、高段側冷凍機の蒸発
器を配して、凝縮器によって熱を放出１．た後の熱交換
管路内の冷媒から更に熱を奪うべく形成して熱交換部と
し、保冷庫には、低段側冷凍機と非常用低段側冷凍機と
の蒸発器をそれぞれ適位置に配し、保冷庫内の温度が設
定範囲外に所定時間上昇した際に非常用低段側冷凍機を
自動的に作動させる制御スイッチを設けたτ二とにより
上述した間ｍ点を解決するものである。

（作用） この発明に係る超低温冷凍装置は、ポンプ或いはコンプ
レッサーと、凝縮器と、絞り管部と、蒸発器とをそれぞ
れ有する高段側冷凍機、低段側冷凍機、非常用低段側冷
凍機の三つの冷凍機にてなり、高段側冷凍機により、保
冷庫内を冷却する低段側冷凍機の冷媒から熱を奪い、そ
して、その冷媒を蒸発器にて気化させることでその冷却
効果を利用して医療用サンプル、或いは臓器、或いはそ
の他超低温での保存が必要な物品を保冷する保冷庫内の
温度を−４０℃〜−１１５℃程度の超低温にする。

この時に、この低段側冷凍機が故障等により所定時間以
上停止しｔ：場合、非常用低段側冷凍機を作動させ、そ
れにより、保冷庫内の温度を設定範囲外まで上昇しない
ようにする。

そして、通常の場合には、低段側冷凍機と非常用低段側
冷凍機との絞り管部と蒸発器との間に設けたそれぞれ熱
交換管路を並設させておいて、そのうちの低段側冷凍機
のみを作動させて高段側冷凍機の蒸発器により、凝縮器
によって熱を放出した後の低段側冷凍機の熱交換管路内
の冷媒から更に熱を奪い、保冷庫の適位置に配した低段
側冷凍機の蒸発器によりこの保冷庫内を前記超低温にす
る。

又、低段側冷凍機が故障等の障害を起して保冷庫内の温
度が設定範囲外に所定時間上昇した場合には、制御スイ
ッチにより非常用低段側冷凍機の方を自動的に作動させ
、凝縮器によって熱を放出した後の非常用低段側冷凍機
の熱交換管路内の冷媒から更に熱を奪い、保冷庫の適位
置に配りまた非常用低段側冷凍機の蒸発器によりこの保
冷庫内を前記超低温に冷却するものである。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明すると
次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は、医療用サンプル、或いは
臓器、或いはその他超低温での保存が必要な物品を保冷
庫２内にて−４０℃〜−１１５℃程度で保冷する超低温
冷凍装置であり、保冷庫２内を冷却する冷媒から熱を奪
う高段側冷凍機１１、と、この高段側冷凍機】、〕によ
って熱を奪われた冷媒を使用して保冷庫２内を−４０℃
〜−−１１５℃程度の超低温間で冷却する低段側冷凍機
２１と、この低段側冷凍機２１−が故障等により所定時
間以上停止した際に作動する非常用低段側冷凍機３１と
の三つの冷凍機を備でいる。

そして、これらの三つの冷凍機１１，２１．３１は、ポ
ンプ或いはコンブ１ノッザー１２．２２゜３２と、凝縮
器１３，２３．３３と、絞り管部］−４，２４，３４と
、蒸発器１５，２５．３５とをそれぞれＨして冷凍工程
を行うべく適宜管路にて回路が形成されている。

低段側冷凍機２１には、絞り管部２４と蒸発器２５との
間に熱交換管路２６を設け、一方、非常用低段側冷凍機
３１には、絞り管部３４と蒸発器３５との間に熱交換管
路３６を設けである。

そして、この二つの熱交換管路２６．３６は並設される
と共に、高段側冷凍機１１の蒸発器１５を配して、二つ
の凝縮機２３．３３のうらのどちらか一方の凝縮器２３
又は３３によって熱を放出した後の熱交換管路２６又は
３６内の冷媒から更に熱を奪うべく形成して熱交換部３
とＬ−ｒある。

又、前記熱交換管路２６．３６の並設状態は、第２図に
示すように、非常用低段側冷凍機３１の熱交換管路３６
の方を規則正しい蛇行状態に形成し、この熱交換管路３
６の折曲部分以外の管路に径の大きい管を被覆させて密
封し、このように被覆した不連続な密封管同士を適宜連
通させることで低段側冷凍機２］の熱交換管路２６を形
成し、熱交換管路２１と熱交換管路３〕、とを並設する
ようにしである。

一方、前記保冷／ｉＦ２には、低段側冷凍機２１と非常
用低段側冷凍機３１との蒸発器２５．３５をそれぞれ適
位置、実際には、例えば保冷庫２の側壁、或いは天壁に
交互に並べて配１７である。

そして、保冷庫２内の温度が設定範囲外、例えば、その
温度設定範囲を一７０℃〜−１１５℃とした場合に、−
７０℃以上に上昇した際に、それが、所定時間、−ｊえ
ば１時間以上連続した時には非常用低段側冷凍機３１を
自動的に作動させる制御スイッチ３７を非常用低段側冷
凍機３］にも設けである。

又、上記−７０℃〜−１１５℃の温度範囲では低段側冷
凍機２１を作動させ、この低段側冷凍機２１の故障など
によって保冷庫の温度が一７０℃以上に上昇し、た際に
は、前記制御スイッチ３７によって非常用低段側冷凍機
３１が作動すると同時に、低段側冷凍機２１の電源等を
ｏｆｆにする制御スイッチ２７が設けである。これらの
制御スイッチ２７，３７は、通常、圧力スイッチが用い
られる。

次に、これが作動を説明すると次の通りである。

すなわち、高段側冷凍機１，１により、保冷庫２内を冷
却する低段側冷凍機２１の冷媒から熱を奪い、そして、
その冷媒を蒸発器２５にて気化させることでその冷却効
果を利用して医療用サンプル、或いは臓器、或いはその
他超低温での保存が必要な物品を保冷する保冷庫内の温
度を−４０℃〜−１１５℃程度の超低温にする。

この時に、この低段側冷凍機２〕が故障等により所定時
間以上停止した場９、非常用低段側冷凍機３１を作動さ
せ、それにより、保冷庫２内の温度を設定範囲外まで上
昇しないようにする。

そして、通常の場合には、低段側冷凍機２１と非常用低
段側冷凍機３１との絞り管部２４．３４と蒸発器２５．
３５との間に設けたそれぞれ熱交換管路２６．３６を並
設させでおいて、そのうちの低段側冷凍機２１のみを作
動させて高段側冷凍機１１の蒸発器〕５により、低段側
冷凍機２１の凝縮器２３によって熱を放出した後の熱交
換管路２６内の冷媒から更に熱を奪い、保冷庫２の適位
置に配した低段側冷凍機２１の蒸発器２５によりこの保
冷庫２内を前記超低温にする。

又、低段側冷凍機２１が故障等の障害を起して保冷庫２
内の温度が設定範囲外に所定時間上昇した場合には、制
御スイッチ３７により非常用低段側冷凍機３１の方を自
動的に作動させ、凝縮器３３によって熱を放出（また後
の非常用低段側冷凍機３１の熱交換管路３６内の冷媒か
ら更に熱を奪い、保冷庫２の適位置に配した非常用低段
側冷凍機３１の蒸発器３５によりこの保冷庫２内を前記
超低温に冷却するものである。

尚、図に示す符号２８．３８は除湿装置、２つ。

３９はオイルセパレーター、１９はアキュムレーターで
ある。

又、この発明に係る超低温冷凍装置は、前述した実施例
に限定されることがないことは言うまでもない。

［発　　明　　の　　効　　果］ 上述の如く構成したこの発明は、医療用ザンブル、或い
は臓器、或いはその他超低温での保存が必要な物品を保
冷庫内にて−４０℃〜−１１５℃程度で保冷する超低温
冷凍装置において、保冷庫２内を冷却する冷媒から熱を
奪う高段側冷凍機１１と、この高段側冷凍機１１によっ
て熱を奪われた冷媒を使用して保冷庫２内を−４０℃〜
−１１５℃程度の超低温間で冷却する低段側冷凍機２１
とを有するので、保冷庫２内を冷却する際に、−台の冷
凍機であると一４０℃が限度であるが、低段冷凍機２１
によって更に冷却することになるので、−４０℃〜−１
１５℃程度で保冷することが十分に可能である。

そして、この低段側冷凍機２１が故障等により所定時間
以上停止した際に作動する非常用低段側冷凍機３１を備
えていて、前記圧つの冷凍機１１゜２］、、３１は、ポ
ンプ或いはコンプレッサー１２゜２２．３２と、凝縮器
１３．２３．３３と、絞り管部１４，２４．３４と、蒸
発器１５，２５．３５とをそれぞれ有１２て冷凍工程を
行うべく形成しておき、低段側冷凍機２１と非常用低段
側冷凍機３】、とには、絞り管部２４．３４と蒸発器２
５゜３５との間にそれぞれ熱交換管路２６．３６を設け
、この二つの熱交換管路２６．３６は並設されると共に
、高段側冷凍機１１の蒸発器１５を配【７て、凝縮器２
３．３３によって熱を放出した後の熱交換管路２６．３
６内の冷媒から更に熱を奪うべく形成１，２て熱交換部
３とし、保冷庫２には、低段側冷凍機２１と非常用低段
側冷凍機３１との蒸発器２５　＋　　３５をそれぞれ適
位置に配しであるので、′２１が故障しても、上記−４
０℃〜−１１５℃程度の範囲における設定温度範囲から
外れて」−昇することはなくなる。つまり、並設されて
いるそれぞれの熱交換管路２６．３６は、同一条件どな
っているのでどちらを作動させても保冷庫２内を上記保
冷温度で保つことができるものである。

しかも、保冷庫２内の温度が設定範囲外に所定時間上昇
した際に非常用低段側冷凍機３１を自動的に作動させる
制御スイッチ３７を設置プたことにより、その冷凍機の
切替えを自動にて行な−）ので、人手は全く必要がない
。

そのため、休日等の管理者がいない時に前記異常が発生
した際、液化炭酸ガスは通常ボンベに充填されているも
のを使用するからその使用限度時間にかぎりがあり、次
の目に管理者が出動する前にボンベの液化炭酸ガスは無
くなってしまっているために、管理者が出動した時には
保冷１．Ｉｆ内の温度は上昇してしまっていて保冷する
物品は完全に駄目になってしまう問題点は完全に解消さ
れるものである。

史には、熱交換管路２６．３６を並設しているので、ス
ペース的にも少なくてすみ、小型化をも図ることができ
る。

このように、この発明によれば、医療用サンプル、或い
は臓器、或いはその他超低温での保存が必要な物品を保
冷庫内にて−４０℃〜−１１５℃程度で保冷する際に、
ボンベに充填されている液化炭酸ガスを使用しなくとも
、故障や事故等で保冷庫内の温度が設定範囲外に上昇し
たときに、前記物品の解凍を無くすべく非常運転を自動
的に行えるようにすることができるなどの種々の優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は回路
図、第２図は熱交換管路同士の並設状態を示す一部切欠
正面図である。 １・・・超低温冷凍装置、２・・・保冷庫、３・・・熱
交換部、 １１・・・高段側冷凍機、１２−・・コンプレッサー、
１３・・・凝縮器、１４・・・絞り管部、１５・・・蒸
発器、２１・・・低段側冷凍機、２２・・・コンプレッ
サー、２３・・・凝縮器、２４・・・絞り管部、２５・
・・蒸発器、２６・・・熱交換管路、２７・・・制御ス
イッチ、３１・・・非常用低段側冷凍機、３２・・・コ
ンプレッサー、３３・・・凝縮器、３４・・・絞り管部
、３５・・・蒸発器、３６・・・熱交換管路、３７・・
・制御スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、医療用サンプル、或いは臓器、或いはその他超低温
   での保存が必要な物品を保冷庫内にて−４０℃〜−１１
   ５℃程度で保冷する超低温冷凍装置において、保冷庫内
   を冷却する冷媒から熱を奪う高段側冷凍機と、この高段
   側冷凍機によって熱を奪われた冷媒を使用して保冷庫内
   を−４０℃〜−１１５℃程度の超低温間で冷却する低段
   側冷凍機と、この低段側冷凍機が故障等により所定時間
   以上停止した際に作動する非常用低段側冷凍機との三つ
   の冷凍機を備え、これらの三つの冷凍機は、ポンプ或い
   はコンプレッサーと、凝縮器と、絞り管部と、蒸発器と
   をそれぞれ有して冷凍工程を行うべく形成し、低段側冷
   凍機と非常用低段側冷凍機とには、絞り管部と蒸発器と
   の間にそれぞれ熱交換管路を設け、この二つの熱交換管
   路は並設されると共に、高段側冷凍機の蒸発器を配して
   、凝縮器によって熱を放出した後の熱交換管路内の冷媒
   から更に熱を奪うべく形成して熱交換部とし、保冷庫に
   は、低段側冷凍機と非常用低段側冷凍機との蒸発器をそ
   れぞれ適位置に配し、保冷庫内の温度が設定範囲外に所
   定時間上昇した際に非常用低段側冷凍機を自動的に作動
   させる制御スイッチを設けたことを特徴とする超低温冷
   凍装置。