WO2022038942A1 - 冷凍装置および冷凍装置システム - Google Patents

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WO2022038942A1
WO2022038942A1 PCT/JP2021/026775 JP2021026775W WO2022038942A1 WO 2022038942 A1 WO2022038942 A1 WO 2022038942A1 JP 2021026775 W JP2021026775 W JP 2021026775W WO 2022038942 A1 WO2022038942 A1 WO 2022038942A1
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WO
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storage chamber
main body
door
storage
cold storage
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/026775
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English (en)
French (fr)
Inventor
峻 豊岡
英俊 新屋
栄治 増川
Original Assignee
Phc株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies

Definitions

  • This disclosure relates to refrigeration equipment and refrigeration equipment systems.
  • a freezer such as an ultra-low temperature freezer that cools the storage chamber to an ultra-low temperature of -80 ° C or less has been developed for storing samples such as biological tissues and frozen substances (see, for example, Patent Document 1).
  • the refrigerating apparatus in the present disclosure is attached to a main body portion having an open storage chamber and a main body portion so as to be detachable and openable, and the opening of the storage chamber can be opened and closed. It is equipped with an inner door that holds the heat material and an outer door that is attached to the main body so that the opening of the storage chamber can be opened and closed outside the inner door.
  • the refrigerating apparatus system in the present disclosure can be attached to and detached from a first main body having an open first storage chamber and a first main body, and can open and close the opening of the first storage chamber. It is attached to the first main body so that the opening of the first inner door that is attached and holds the first cold storage heat material and the opening of the first storage chamber can be opened and closed outside the first inner door.
  • a first refrigerating device having a first outer door, a second main body having an opened second storage chamber, and a second main body that can open and close the opening of the second storage chamber.
  • a refrigeration system comprising a second refrigerating apparatus having a second outer door attached to the second refrigerating apparatus, wherein the second refrigerating apparatus is inside the second outer door. The opening of the storage chamber can be opened and closed, and the first inner door can be attached.
  • the refrigerating apparatus of the present disclosure it is possible to suppress a rapid temperature rise in the storage chamber when the cooling function is stopped.
  • FIG. Perspective view of the refrigerating apparatus according to the embodiment of the present disclosure.
  • Cross-sectional view of the main body shown in FIG. An exploded perspective view of the inner door shown in FIG.
  • FIG. which shows the deformation example of the inner door
  • FIG. The figure which shows the refrigerating apparatus system which concerns on embodiment of this disclosure.
  • the figure which shows the deformation example of a mounting part The figure which shows the deformation example of a mounting part
  • FIG. 1 the upper side and the lower side in FIG. 1 are the upper side and the lower side of the freezing device 1, respectively, and the left side and the right side are the left side and the right side of the freezing device 1, respectively.
  • the upper left side and the lower right side will be described as the rear side and the front side of the freezing device 1, respectively.
  • the freezer 1 is an ultra-low temperature freezer that can store samples such as biological tissues at an ultra-low temperature of -80 ° C or lower.
  • the refrigerating device 1 may be a medicated cold storage, a blood cold storage, or a constant temperature device. As shown in FIGS. 1 to 3, the refrigerating apparatus 1 includes a main body portion 10 and a mechanical portion 20.
  • the main body 10 is formed in a box shape that opens forward.
  • a heat insulating material (not shown) is arranged in the wall constituting the main body 10.
  • the main body portion 10 includes a storage chamber 11, an outer door 12, a handle portion 13, and an inner door 30.
  • the storage chamber 11 is formed inside the main body 10 and stores the above-mentioned sample and the like.
  • the front of the storage chamber 11 is open.
  • Three shelves 40 are arranged in the storage chamber 11.
  • the inside of the storage chamber 11 is divided into four storage spaces K along the vertical direction by the three shelves 40. Needless to say, the number of shelves 40 is not limited to three.
  • a plurality of storage racks L are stored side by side in the storage space K.
  • the storage rack L can store a plurality of (up to 24) storage boxes (not shown).
  • the storage box is a box for storing a cylindrical test tube (not shown) in which a sample is stored.
  • Each storage box is configured to be able to store a plurality (up to 300) with the test tubes upright.
  • a maximum of 6 storage racks L can be stored in the storage space K.
  • a microplate rack (not shown) capable of storing a plurality (up to 60) of microplates (not shown) in which samples are stored may be stored. The explanation will be continued by returning to FIGS. 1 to 3.
  • the outer door 12 is attached to the main body 10 so that the opening of the storage chamber 11 can be opened and closed outside the inner door 30. When the outer door 12 closes the storage chamber 11, the storage chamber 11 is sealed. A heat insulating material (not shown) is arranged inside the outer door 12.
  • the handle portion 13 is gripped when the user opens and closes the outer door 12.
  • the inner door 30 is detachably attached to the main body 10 inside the outer door 12, and the storage chamber 11 is arranged so as to be openable and closable. When the inner door 30 is closed, the rear side surface of the inner door 30 faces the storage chamber 11. Details of the inner door 30 will be described later.
  • the machine unit 20 is arranged directly below the main body unit 10.
  • the mechanical unit 20 houses a compressor (not shown), a condenser (not shown), and a decompressor (not shown) that constitute a refrigerating circuit (not shown) capable of cooling the storage chamber 11 to ⁇ 80 ° C. or lower. ing.
  • the evaporator (not shown) constituting the refrigeration circuit is arranged in the side wall of the main body 10. The inside of the storage chamber 11 is cooled by the operation of the refrigerating circuit.
  • the inner door 30 is configured to detachably hold a plurality of first cold storage heat storage materials T1.
  • the first cold storage heat material T1 includes a rectangular parallelepiped container and a drug stored in the container.
  • the melting temperature of the drug is preferably ⁇ 50 ° C. or lower.
  • the melting temperature of the drug is more preferably ⁇ 70 ° C. or lower, still more preferably ⁇ 80 ° C.
  • the melting temperature of the drug By setting the melting temperature of the drug to -50 ° C or lower, it is possible to reliably suppress a rapid rise in the temperature inside the storage chamber 11 that has been cooled to -80 ° C when the cooling function of the refrigerating circuit is stopped. can. Further, by setting the melting temperature of the drug to ⁇ 70 ° C. or lower, when the cooling function of the refrigerating circuit is stopped, the rapid rise in the temperature in the storage chamber 11 cooled to ⁇ 80 ° C. is suppressed more reliably. can do.
  • the temperature inside the storage chamber 11 cooled to -80 ° C is maintained at -80 ° C for a longer period of time when the cooling function of the refrigerating circuit is stopped.
  • the rapid rise in temperature can be suppressed more reliably. That is, when the melting temperature of the drug is equal to or lower than the set temperature in the storage chamber 11, the rapid rise in temperature can be suppressed particularly effectively.
  • the inner door 30 is composed of two small doors 31.
  • One small door 31 opens and closes the upper side of the storage chamber 11.
  • the other small door 31 opens and closes the lower side of the storage chamber 11.
  • the small door 31 is arranged so that the rear side surface faces the storage chamber 11 in the closed state. Needless to say, the number of small doors 31 is not limited to two.
  • the small door 31 includes a front plate 32, a frame portion 33, a back plate 34, a mounted portion 35, and a handle portion 36.
  • the front plate 32 is formed in a rectangular shape when viewed from the front, and is arranged on the front side of the small door 31.
  • the frame portion 33 is sandwiched between the front plate 32 and the back plate 34.
  • the frame portion 33 removably holds a plurality of first cold storage heat storage materials T1.
  • the frame portion 33 includes nine fitting portions 33a formed in a front-view rectangular through hole into which the first cold storage heat storage material T1 is detachably fitted. Needless to say, the number of fitting portions 33a is not limited to nine. Further, the frame portion 33 may hold the first cold storage heat storage material T1 in a detachable manner.
  • the back plate 34 is formed in a rectangular shape when viewed from the front, and is arranged behind the small door 31.
  • Nine hole portions 34a are formed in the back plate 34 so as to correspond to the fitting portions 33a.
  • a part of the first cold storage heat material T1 fitted in the frame portion 33 is exposed from the hole portion 34a.
  • the first cold storage heat material T1 held in the frame portion 33 comes into direct contact with the cold air of the storage chamber 11.
  • the number of holes 34a is not limited to nine.
  • the hole portion 34a is an example of a “hole portion”.
  • the back plate 34 may not have a hole 34a formed therein.
  • the front plate 32, the frame portion 33, and the back plate 34 are reassembled by, for example, screws.
  • the first cold storage heat storage material T1 can be removed from the frame portion 33.
  • the inner door 30 is configured to hold the first cold storage heat storage material T1 on the outside of the storage chamber 11 in a state of being attached to the main body portion 10.
  • the inner door 30 may be configured to hold the first cold storage heat storage material T1 inside the storage chamber 11 in a state of being attached to the main body 10.
  • the attached portion 35 attaches the small door 31 to the main body portion 10 in a detachable manner.
  • the attached portion 35 is detachably attached to the attachment portion 15 (FIGS. 2 and 6) arranged in the main body portion 10.
  • the mounting portion 15 includes a columnar support portion 15a and a shaft portion 15b extending upward from the upper end of the support portion 15a in the vertical direction.
  • the mounted portion 35 is formed in a columnar shape and is mounted on the right side of the frame portion 33, and a bearing portion 35a into which the shaft portion 15b of the mounting portion 15 is fitted is formed.
  • the shaft portion 15b is fitted in the bearing portion 35a so as to be rotatable around the axis and movable along the direction of the axis.
  • the handle portion 36 is arranged on the front plate 32 and is a portion to be gripped by the user when the small door 31 is opened and closed.
  • the refrigerating apparatus 1 for example, when the operation of the refrigerating circuit is stopped due to a power failure, the inside of the storage chamber 11 is not cooled, so that the temperature inside the storage chamber 11 rises.
  • the refrigerating apparatus 1 according to the present embodiment has a first cold storage heat storage material T1 held by the inner door 30. Therefore, the rapid temperature rise in the storage chamber 11 is suppressed.
  • the refrigerating apparatus 1 is attached to the main body 10 having an open storage chamber 11 and the main body 10 so as to be detachable and openable, and the opening of the storage chamber 11 can be opened and closed. It includes an inner door 30 for holding the cold storage heat material T1 and an outer door 12 attached to the main body 10 so that the opening of the storage chamber 11 can be opened and closed outside the inner door 30.
  • the rapid temperature rise in the storage chamber 11 when the cooling function is stopped can be suppressed by the first cold storage heat storage material T1.
  • the refrigerating device 1 is repeatedly turned on and off of the compressor for cooling operation, the sudden temperature rise in the storage chamber 11 is similarly caused even when the compressor is in the off state. It can be suppressed by the cold storage heat material T1.
  • the outer door 12 is always in contact with the outside air, when the compressor is off, the outer door 12 and thus the portion of the storage chamber 11 on the outer door 12 side is easily affected by the outside air temperature.
  • the inner door 30 in which the plurality of cold storage heat materials T1 are arranged is arranged between the outer door 12 and the storage chamber 11. Therefore, the influence of the outside air temperature on the storage chamber 11 can be suppressed by the plurality of cold storage heat materials T1.
  • the inner door 30 holds the first cold storage heat material T1 detachably.
  • the first cold storage heat storage material T1 can be removed from the inner door 30 and stored in the storage chamber 11. Further, the first cold storage heat storage material T1 can be easily replaced.
  • first cold storage heat material T1 is held so as to be in direct contact with the cold air in the storage chamber 11 through the hole portion 34a formed in the inner door 30.
  • the first cold storage heat storage material T1 can be efficiently cooled. Further, since the contact area between the back plate 34 and the first cold storage material T1 is reduced by the hole portion 34a, the first cold storage heat material T1 can be easily removed as compared with the case where the hole portion 34a is not provided. can.
  • the inner door 30 is composed of a plurality of small doors 31. Each of the plurality of small doors 31 is detachably attached to the main body 10.
  • the first cold storage heat material T1 can be replaced by replacing the small door 31.
  • the inner door 30 holds the first cold storage heat material T1 on the outside of the storage chamber 11.
  • the inner door 30 can hold the first cold storage heat material T1 without reducing the effective volume of the storage chamber 11, that is, without reducing the number of samples and the like that can be stored.
  • the refrigerating device 1 is provided with a refrigerating circuit for cooling the storage chamber 11 to ⁇ 80 ° C. or lower.
  • the rapid temperature rise in the storage chamber 11 cooled to ⁇ 80 ° C. or lower can be suppressed by the first cold storage heat storage material T1.
  • the small door 31 described above is detachably attached to the main body 10 by being lifted, but instead of this, a user can use a known attachment / detachment mechanism to orthogonally attach the small door 31 in the vertical direction.
  • the small door 31 may be attached to the main body 10 so that it can be removed by pulling it in the direction of movement.
  • the refrigerating apparatus 1 may include the small door 131 shown in FIG. 7 instead of the small door 31 described above.
  • the small door 131 is composed of one plate member.
  • On the rear side surface of the small door 131 a plurality of holding portions 137 for holding the first cold storage heat material T1 are arranged.
  • the holding portion 137 is formed in a box shape having an upper opening and a hole portion 138 in the side wall. The first cold storage heat material T1 can be taken in and taken out from the opening of the holding portion 137.
  • the refrigerating apparatus 1 may include the shelf 140 shown in FIG. 8 instead of the shelf 40 described above.
  • the shelf 140 is configured to hold a second cold storage heat material T2 inside.
  • the shelf 140 is formed in a hollow rectangular parallelepiped shape that opens forward, and the inner space is divided into three holding spaces 142 by the side wall 141. Needless to say, the number of holding spaces 142 is not limited to three. Each of the holding spaces 142 detachably holds the second cold storage heat material T2.
  • the second cold storage heat material T2 contains the same chemicals as the first cold storage heat material in a container having a size that fits in the holding space 142. Further, the container of the second cold storage heat storage material T2 has a handle portion T2a that can be grasped by the user while being housed in the holding space 142. The user grips the handle portion T2a and attaches / detaches the second cold storage heat material T2 to / from the holding space 142.
  • the shelf 140 may hold the second cold storage heat material T2 in a detachable manner.
  • the container of the second cold storage heat material T2 may have the same shape as the container of the first cold storage heat material T1. By having the same shape, compatibility can be provided between the first cold storage heat storage material T1 and the second cold storage heat storage material T2.
  • the shelf 140 further has a hole 143.
  • the hole 143 is formed on the upper side wall of the shelf 140 at a position where the second heat storage material T2 held in the holding space 142 is exposed.
  • the second cold storage heat material T2 held in the holding space 142 comes into direct contact with the cold air of the storage chamber 11. Therefore, the second cold storage heat material T2 can be efficiently cooled.
  • the hole portion 143 may be formed on a wall (for example, a lower side wall) other than the upper side wall of the shelf 40.
  • the shelf 140 may be configured to be detachably attached to the main body 10.
  • the refrigerating apparatus 1 further includes a shelf 140 that partitions the storage chamber 11 and has a space for holding the second cold storage heat material T2 inside.
  • the sudden temperature rise in the storage chamber 11 when the cooling function is stopped can be suppressed by the second cold storage heat storage material T2.
  • the second cold storage heat material T2 can be stored in the storage chamber 11.
  • the second cold storage heat material T2 is arranged at a position closer to the storage rack L than the first cold storage heat material T1.
  • the second cold storage heat material T2 is arranged at least one of the upper side and the lower side of the storage rack L. Therefore, the second cold storage heat material T2 can surely suppress a rapid temperature rise of the storage rack L.
  • the refrigerating device 1 repeatedly turns the compressor on and off for cooling operation, even when the compressor is in the off state, the rapid temperature rise of the storage rack L is similarly subjected to the second cold storage heat. It can be suppressed by the material T2.
  • the refrigerating device system 2 includes the two refrigerating devices 1 described above. Needless to say, the number of refrigerating devices 1 provided in the refrigerating device system is not limited to two.
  • one refrigerating device 1 is referred to as a first refrigerating device 1a, and the reference numerals of the components of the first refrigerating device 1a are added to the codes of the components of the refrigerating device 1 described above. The explanation will be given with "a”.
  • the other refrigerating apparatus 1 is referred to as a second refrigerating apparatus 1b, and the reference numerals of the components of the second refrigerating apparatus 1b are described by adding a subscript "b" to the reference numerals of the above-mentioned components of the refrigerating apparatus 1. do.
  • the first refrigerating apparatus 1a and the second refrigerating apparatus 1b have the same configuration, the first small door 31a of the first refrigerating apparatus 1a and the second small door 31b of the second refrigerating apparatus 1b are replaced with each other. It is possible. Further, the first cold storage heat material T1 held by the first small door 31a and the first cold storage heat material T1 held by the second small door 31b are interchangeable.
  • the temperature inside the storage chamber 11 rises and the temperature of the first cold storage heat material T1 held by the second small door 31b increases. Rise.
  • the refrigerating circuit of the first refrigerating apparatus 1a continues to operate, the first refrigerating heat storage material T1 held by the first small door 31a is cooled. Therefore, instead of the first cold storage material T1 held by the second small door 31b, the first cold storage material T1 held by the first small door 31a is held by the second small door 31b.
  • the temperature rise in the second storage chamber 11b can be suppressed by the first cold storage heat storage material T1 held by the first small door 31a.
  • the first small door 31a of the first refrigerating device 1a may be attached to the second refrigerating device 1b instead of the second small door 31b of the second refrigerating device 1b.
  • the first refrigerating apparatus 1a has the first shelf 140a and the second refrigerating apparatus 1b has the second shelf 140b
  • the second cold storage heat held in the first shelf 140a is held in the first shelf 140a.
  • the material T2 and the second cold storage heat material T2 held on the second shelf 140b are interchangeable. Therefore, instead of the second cold storage material T2 held in the second shelf 140b, the second cold storage heat material T2 held in the first shelf 140a is held in the second shelf 140b.
  • the temperature rise in the second storage chamber 11b can be suppressed by the second cold storage heat material T2 held in the first shelf 140a.
  • the first shelf 140a of the first freezing device 1a may be attached to the second freezing device 1b instead of the second shelf 140b of the second freezing device 1b.
  • the refrigerating apparatus system 2 is detachably attached to and detachable from the first main body portion 10a having the first storage chamber 11a opened and the first main body portion 10a, and is the first storage chamber.
  • the opening of 11a can be opened and closed, and the opening of the first inner door 30a for holding the first cold storage material T1 and the opening of the first storage chamber 11a can be opened and closed outside the first inner door 30a.
  • a first refrigerating apparatus 1a having a first outer door 12a attached to a first main body 10a, a second main body 10b having an open second storage chamber 11b, and a second.
  • a second freezing device 1b having a second outer door 12b attached to a second main body portion 10b so as to be able to open and close the opening of the storage chamber 11b of 2 is provided.
  • the second refrigerating apparatus 1b is configured such that the opening of the second storage chamber 11b can be opened and closed inside the second outer door 12b, and the first inner door 30a can be attached.
  • the refrigerating apparatus system 2 is added to the first cold storage heat material T1 held by the second refrigerating apparatus 1b.
  • the first cold storage heat material T1 held by the first freezing device 1a can also suppress the temperature rise in the second storage chamber 11b of the second freezing device 1b. That is, the temperature of the second storage chamber 11b before the operation of the refrigerating circuit of the second refrigerating device 1b is stopped can be maintained for a longer time after the refrigerating circuit is stopped.
  • the second refrigerating device 1b among the plurality of refrigerating devices 1 does not have to include the second inner door 30b.
  • the attached portion 35 may have a structure that cannot be normally removed from the attached portion 15 and can be removed only by performing a predetermined operation.
  • the predetermined operation is, for example, the operation of the handle portion 36.
  • the attached portion 135 is a modified example of the attached portion 35.
  • the attached portion 135 is attached to the attached portion 115 arranged above and below the attached portion 135.
  • the attached portion 135 includes a guide member 135a, a pair of shaft members 135b, a gear 135c, and a spiral spring portion 135d.
  • the guide member 135a is formed in a cylindrical shape extending in the vertical direction, and holds a pair of shaft members 135b inward so as to be movable along the direction of the axis. Through holes 135a1 are formed at both ends of the guide member 135a.
  • the pair of shaft members 135b includes a shaft portion 135b1 and a rack portion 135b2.
  • the shaft portion 135b1 is movably fitted in the through hole 135a1 in the vertical direction. Further, the shaft portion 135b1 fits into the fitting hole 115c formed in the mounting portion 115 so as to be rotatable around the axis and movable in the vertical direction.
  • the rack portion 135b2 is formed integrally with the shaft portion 135b1 so that the teeth extending in the vertical direction face inward in the radial direction of the guide member 135a.
  • the gear 135c meshes with the rack portion 135b2. As the gear 135c rotates, the pair of shaft members 135b move along the vertical direction.
  • the spiral spring portion 135d rotates the gear 135c.
  • the spiral spring portion 135d is a contact-type spiral spring configured by winding a thin plate 135d1.
  • the first end of the thin plate 135d1 is connected to the gear 135c.
  • the second end of the thin plate 135d1 is connected to the handle portion 36 of the small door 31.
  • the spiral spring portion 135d is in a state in which the thin plate 135d1 is extended.
  • the shaft portion 135b1 projects outward from the through hole 135a1 and is fitted into the fitting hole 115c.
  • the spiral spring portion 135d winds up the thin plate 135d1.
  • the gear 135c rotates, and the pair of shaft members 135b move along the vertical direction so that the shaft portion 135b1 is housed in the guide member 135a (FIG. 11).
  • the shaft portion 135b1 is disengaged from the mounting portion 15. Therefore, the user can remove the small door 31 from the main body 10 by pulling the small door 31 in a direction orthogonal to the vertical direction.
  • the small door 131 is removed from the main body by a predetermined operation of the user. That is, the small door 131 does not come off from the main body 10 in a normal opening / closing operation. Therefore, since it is possible to prevent the small door 131 from coming off the main body 10 against the intention of the user, it is possible to prevent the small door 131 from falling and to ensure the safety of the user.
  • freezer such as ultra-low temperature freezer, medicated cold storage, blood cold storage, and incubator, and freezer system.
  • Refrigerating device 1a 1st refrigerating device 1b 2nd refrigerating device 2 Refrigerating device system 10 Main body 11 Storage room 12 Outer door 15 Mounting part 30 Inner door 31 Small door 34a Hole 140 Shelf 142 Holding space T1 1st cold storage Heat material T2 Second cold storage heat material

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Abstract

冷凍装置は、開口された収納室を有する本体部と、本体部に着脱可能に、かつ、収納室の開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材を保持する内扉と、内扉より外側にて収納室の開口を開閉可能に、本体部に取り付けられている外扉と、を備えている。

Description

冷凍装置および冷凍装置システム
 本開示は、冷凍装置および冷凍装置システムに関する。
 生体組織等の試料や冷凍物を保管するために、収納室内を例えば-80℃以下の超低温に冷却する超低温フリーザなどの冷凍装置が開発されている(例えば特許文献1参照)。
特開2016-183837号公報
 冷凍装置においては、停電や故障などによって冷却機能が停止した場合、収納室内の急激な温度上昇を抑制したいとの要望がある。
 本開示は、冷却機能が停止した場合における収納室内の急激な温度上昇を抑制する冷凍装置を提供することを目的とする。
 前記目的を達成するために、本開示における冷凍装置は、開口された収納室を有する本体部と、本体部に着脱可能に、かつ、収納室の開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材を保持する内扉と、内扉より外側にて収納室の開口を開閉可能に、本体部に取り付けられている外扉と、を備えている。
 また、本開示における冷凍装置システムは、開口された第1の収納室を有する第1の本体部と、第1の本体部に着脱可能に、かつ、第1の収納室の開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材を保持する第1の内扉と、第1の内扉より外側にて第1の収納室の開口を開閉可能に、第1の本体部に取り付けられている第1の外扉と、を有する第1の冷凍装置と、開口された第2の収納室を有する第2の本体部と、第2の収納室の開口を開閉可能に、第2の本体部に取り付けられている第2の外扉と、を有する第2の冷凍装置と、を備える冷凍装置システムであって、第2の冷凍装置は、第2の外扉の内側にて、第2の収納室の開口を開閉可能に、第1の内扉を取付可能に構成されている。
 本開示の冷凍装置によれば、冷却機能が停止した場合における収納室内の急激な温度上昇を抑制することができる。
本開示の実施形態に係る冷凍装置の斜視図 図1に示す冷凍装置において、外扉が開いた状態を示す図 図1に示す冷凍装置において、外扉および内扉が開いた状態を示す図 図1に示す本体部の横断面図 図2に示す内扉の分解斜視図 図2に示す被取付部および取付部を示す図 内扉の変形例を示す図 図3に示す棚の斜視図 本開示の実施形態に係る冷凍装置システムを示す図 取付部の変形例を示す図 取付部の変形例を示す図
<冷凍装置>
 以下、本開示の冷凍装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、図1の矢印で示すように、図1における上側および下側をそれぞれ冷凍装置1の上方および下方とし、同じく左側および右側をそれぞれ冷凍装置1の左方および右方とし、同じく左上側および右下側をそれぞれ冷凍装置1の後方および前方として説明する。
 冷凍装置1は、生体組織等の試料を-80℃以下の超低温にて保管可能な超低温フリーザである。なお、冷凍装置1は、薬用保冷庫、血液保冷庫または恒温器であってもよい。冷凍装置1は、図1乃至図3に示すように、本体部10および機械部20を備えている。
 本体部10は、前方を開口する箱状に形成されている。本体部10を構成する壁内には、断熱材(不図示)が配置されている。本体部10は、収納室11、外扉12、ハンドル部13、および、内扉30を備えている。
 収納室11は、本体部10の内側に形成され、上述した試料などを保管するものである。収納室11は、前方が開口されている。収納室11内には、3つの棚40が配置されている。3つの棚40によって収納室11内が上下方向に沿って4つの収納空間Kに区画されている。なお、棚40の数が3つに限られないことは言うまでもない。
 収納空間Kには、図4に示すように貯蔵ラックLが複数並べて収納されている。貯蔵ラックLは、複数(最大24個)の貯蔵ボックス(不図示)を貯蔵できる。貯蔵ボックスは、試料が入れられる円筒状の試験管(不図示)を貯蔵する箱である。貯蔵ボックスは、それぞれ試験管を立てた状態で複数(最大300本)収納可能に構成されている。本実施形態では、収納空間Kに貯蔵ラックLが最大6個収納できる。また、収納空間Kには、貯蔵ラックLに代えて、試料が入れられるマイクロプレート(不図示)を複数(最大60枚)収納できるマイクロプレートラック(不図示)が収納されてもよい。図1乃至図3に戻って説明を続ける。
 外扉12は、内扉30より外側にて収納室11の開口を開閉可能に、本体部10に取り付けられている。外扉12が収納室11を閉じると、収納室11は密閉状態となる。外扉12の内部には、断熱材(不図示)が配置されている。
 ハンドル部13は、使用者が外扉12を開閉する際に把持するものである。
 内扉30は、外扉12より内側にて本体部10に着脱可能に取り付けられ、収納室11を開閉可能に配置されている。内扉30が閉じたられた状態において、内扉30の後側面は、収納室11に面する。内扉30の詳細は後述する。
 機械部20は、本体部10の直下に配置されている。機械部20には、収納室11を-80℃以下に冷却可能な冷凍回路(不図示)を構成する圧縮機(不図示)、凝縮器(不図示)および減圧器(不図示)が収納されている。冷凍回路を構成する蒸発器(不図示)は、本体部10の側壁内に配置されている。冷凍回路の作動によって、収納室11内が冷却される。
 次に、内扉30の詳細について図5および図6を用いて説明する。内扉30は、複数の第1の蓄冷熱材T1を着脱可能に保持するように構成されている。
 第1の蓄冷熱材T1は、直方体状の容器および容器に収納された薬剤を備えている。薬剤の融解温度は、好ましくは-50℃以下である。薬剤の融解温度は、より好ましくは、-70℃以下であり、更に好ましくは-80℃である。
 薬剤の融解温度を-50℃以下とすることで、冷凍回路の冷却機能が停止した場合に、-80℃に冷却されていた収納室11内の温度の急激な上昇を確実に抑制することができる。また、薬剤の融解温度を-70℃以下とすることで、冷凍回路の冷却機能が停止した場合に、-80℃に冷却されていた収納室11内の温度の急激な上昇をより確実に抑制することができる。また、薬剤の融解温度を-80℃とすることで、冷凍回路の冷却機能が停止した場合に、-80℃に冷却されていた収納室11内の温度をより長時間、-80℃に維持しつつ、温度の急激な上昇をさらに確実に抑制することができる。つまり、薬剤の融解温度が、収納室11内の設定温度以下である場合、温度の急激な上昇を特に効果的に抑制することができる。
 内扉30は、2つの小扉31から構成されている。一方の小扉31は、収納室11の上側を開閉する。他方の小扉31は、収納室11の下側を開閉する。小扉31は、閉じられた状態において、後側面が収納室11に臨むように配置されている。なお、小扉31の数が2つに限られないことは言うまでもない。
 小扉31は、表板32、枠部33、裏板34、被取付部35、および、把手部36を備えている。
 表板32は、正面視矩形状に形成され、小扉31の前側に配置される。
 枠部33は、表板32と裏板34に挟持されている。枠部33は、複数の第1の蓄冷熱材T1を着脱可能に保持する。枠部33は、第1の蓄冷熱材T1が着脱可能に嵌まる正面視矩形状の貫通穴に形成された9つのはめ込み部33aを備えている。なお、はめ込み部33aの数が9つに限られないことは言うまでもない。また、枠部33は、第1の蓄冷熱材T1を着脱不能に保持してもよい。
 裏板34は、正面視矩形状に形成され、小扉31の後側に配置されている。裏板34には、はめ込み部33aに対応するように9つの穴部34aが形成されている。枠部33に嵌められた第1の蓄冷熱材T1の一部は、穴部34aから露出する。これにより、枠部33に保持された第1の蓄冷熱材T1は、収納室11の冷気に直接接触する。穴部34aの数が9つに限られないことは言うまでもない。穴部34aは、「穴部」の一例である。なお、裏板34には、穴部34aが形成されていなくてもよい。
 表板32、枠部33、および、裏板34は、例えばネジによって分解可能に組み立てられる。例えば表板32が取り外されることによって、第1の蓄冷熱材T1を枠部33から取り外すことができる。また、内扉30は、本体部10に取り付けられた状態において、収納室11の外側にて第1の蓄冷熱材T1を保持するように構成されている。なお、内扉30は、本体部10に取り付けられた状態において、収納室11の内側にて第1の蓄冷熱材T1を保持するように構成されてもよい。
 被取付部35は、小扉31を本体部10に着脱可能に取り付けるものである。被取付部35は、本体部10に配置された取付部15(図2,6)に着脱可能に取り付けられる。取付部15は、図6に示すように、円柱状の支持部15aおよび支持部15aの上端から上方に向けて上下方向に沿って延びる軸部15bを備えている。
 被取付部35は、円柱状に形成されるとともに、枠部33の右側に取り付けられており、取付部15の軸部15bが嵌まる軸受部35aが形成されている。軸受部35aには、軸部15bが、軸線の回りに回転可能に、かつ、軸線の方向に沿って移動可能に嵌まる。これにより、小扉31が本体部10に取り付けられている状態において、小扉31が開閉可能になり、かつ、小扉31が持ち上げられることによって、小扉31を本体部10から取り外すことが可能となる。
 把手部36は、表板32に配置され、小扉31が開閉されるときに、使用者によって把持される部位である。
 上述したような冷凍装置1において、例えば停電によって冷凍回路の運転が停止した場合、収納室11内が冷却されないため、収納室11内の温度が上昇する。しかしながら、本実施形態に係る冷凍装置1は、内扉30に保持された第1の蓄冷熱材T1を有している。よって、収納室11内の急激な温度上昇が抑制される。
 本実施形態によれば、冷凍装置1は、開口された収納室11を有する本体部10と、本体部10に着脱可能に、かつ、収納室11の開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材T1を保持する内扉30と、内扉30より外側にて収納室11の開口を開閉可能に、本体部10に取り付けられている外扉12と、を備えている。
 これによれば、冷却機能が停止した場合における収納室11内の急激な温度上昇を、第1の蓄冷熱材T1によって抑制することができる。さらに、冷凍装置1が圧縮機のオンとオフを繰り返して冷却運転している場合において、圧縮機がオフの状態であるときにおいても同様に、収納室11内の急激な温度上昇を、第1の蓄冷熱材T1によって抑制することができる。また、外扉12は常に外気に触れているため、圧縮機がオフの状態であるとき、外扉12ひいては収納室11における外扉12側の部分は、外気温度の影響を受けやすい。しかしながら、複数の蓄冷熱材T1が配置されている内扉30は、外扉12と収納室11の間に配置されている。よって、複数の蓄冷熱材T1によって収納室11への外気温度の影響を抑制することができる。
 また、内扉30は、第1の蓄冷熱材T1を着脱可能に保持する。
 これによれば、第1の蓄冷熱材T1を内扉30から外して、収納室11に収納することができる。また、第1の蓄冷熱材T1を簡便に交換することができる。
 また、第1の蓄冷熱材T1は、内扉30に形成された穴部34aを介して、収納室11内の冷気と直接接触可能に保持されている。
 これによれば、第1の蓄冷熱材T1を効率よく冷却することができる。さらに、穴部34aによって裏板34と第1の蓄冷熱材T1との接触面積が低減されるため、穴部34aがない場合に比べて、第1の蓄冷熱材T1を容易に取り外すことができる。
 また、内扉30は、複数の小扉31から構成されている。複数の小扉31のそれぞれは、本体部10に着脱可能に取り付けられている。
 これによれば、小扉31を交換することによって第1の蓄冷熱材T1を交換することができる。
 また、内扉30は、収納室11の外側にて第1の蓄冷熱材T1を保持する。
 これによれば、内扉30は、収納室11の有効容積を減らすことなく、つまり、収納可能な試料等の個数を減らすことなく、第1の蓄冷熱材T1を保持できる。
 また、冷凍装置1は、収納室11を-80℃以下に冷却する冷凍回路を備えている。
 これによれば、冷却機能が停止した場合における-80℃以下に冷却された収納室11内の急激な温度上昇を、第1の蓄冷熱材T1によって抑制することができる。
 また、上述した小扉31は、持ち上げられることによって取り外し可能に本体部10に取り付けられているが、これに代えて、公知の着脱機構を用いて、使用者が小扉31を上下方向に直交する方向に引くことによって取り外し可能となるように、小扉31を本体部10に取り付けてもよい。
 また、冷凍装置1は、上述した小扉31に代えて、図7に示す小扉131を備えても良い。小扉131は、一つの板部材によって構成されている。小扉131の後側面には、第1の蓄冷熱材T1を保持する複数の保持部137が配置されている。保持部137は、上方を開口し、側壁に穴部138を有する箱状に形成されている。保持部137の開口から第1の蓄冷熱材T1の取り入れ、および、取り出しが可能である。
 また、冷凍装置1は、上述した棚40に代えて、図8に示す棚140を備えてもよい。棚140は、内部に第2の蓄冷熱材T2を保持するように構成されている。棚140は、前方を開口する中空の直方体状に形成され、側壁141によって内側の空間を3つの保持空間142に区画されている。なお、保持空間142の数は、3つに限定されないことは言うまでもない。保持空間142のそれぞれは、第2の蓄冷熱材T2を着脱可能に保持する。
 第2の蓄冷熱材T2は、保持空間142に収まる大きさの容器に、第1の蓄冷熱材と同じ薬剤が収納されている。また、第2の蓄冷熱材T2の容器は、保持空間142に収納された状態において使用者が把持可能な把手部T2aを有している。使用者は、把手部T2aを把持して第2の蓄冷熱材T2を保持空間142に対して着脱する。なお、棚140は、第2の蓄冷熱材T2を着脱不能に保持してもよい。なお、第2の蓄冷熱材T2の容器を、第1の蓄冷熱材T1の容器と同じ形状にしてもよい。同じ形状とすることで、第1の蓄冷熱材T1と第2の蓄冷熱材T2との間で互換性を持たせることができる。
 また、棚140は、穴部143をさらに有している。穴部143は、棚140の上側壁において、保持空間142に保持された第2の蓄冷熱材T2が露出する位置に形成されている。これにより、保持空間142に保持された第2の蓄冷熱材T2は、収納室11の冷気に直接接触する。よって、第2の蓄冷熱材T2を効率よく冷却することができる。また、穴部143は、棚40の上側壁以外の壁(例えば下側壁)に形成されてもよい。さらに、棚140は、本体部10に対して着脱可能に構成されてもよい。
 本実施形態において、冷凍装置1は、収納室11を区画し、かつ、内部に第2の蓄冷熱材T2を保持する空間を有する棚140をさらに備えている。
 これによれば、冷却機能が停止した場合における収納室11内の急激な温度上昇を、第2の蓄冷熱材T2によって抑制することができる。収納空間Kに試料等がスキマ無く収納されている場合においても、第2の蓄冷熱材T2を収納室11内に収納できる。また、本実施形態において、第2の蓄冷熱材T2は、第1の蓄冷熱材T1よりも、貯蔵ラックLに近い位置に配置される。また、第2の蓄冷熱材T2は、貯蔵ラックLの上方または下方の少なくとも一方に配置される。よって、第2の蓄冷熱材T2によって、貯蔵ラックLの急激な温度上昇を確実に抑制できる。冷凍装置1が圧縮機のオンとオフを繰り返して冷却運転している場合において、圧縮機がオフの状態であるときにおいても同様に、貯蔵ラックLの急激な温度上昇を、第2の蓄冷熱材T2によって抑制することができる。
 <冷凍装置システム>
 次に、本開示の冷凍装置システム2の実施形態について図9を用いて説明する。冷凍装置システム2は、上述した冷凍装置1を2つ備えている。なお、冷凍装置システムが備える冷凍装置1の数が2つに限られないことは言うまでもない。以下、冷凍装置システム2について、一方の冷凍装置1を第1の冷凍装置1aとし、第1の冷凍装置1aの構成部品の符号には、上述した冷凍装置1の構成部品の符号に添え字「a」を付けて説明する。また、他方の冷凍装置1を第2の冷凍装置1bとし、第2の冷凍装置1bの構成部品の符号には、上述した冷凍装置1の構成部品の符号に添え字「b」を付けて説明する。
 第1の冷凍装置1aおよび第2の冷凍装置1bは同じ構成であるため、第1の冷凍装置1aの第1の小扉31aと第2の冷凍装置1bの第2の小扉31bとは交換可能である。また、第1の小扉31aに保持された第1の蓄冷熱材T1と、第2の小扉31bに保持された第1の蓄冷熱材T1とは交換可能である。
 冷凍装置システム2において、第2の冷凍装置1bの冷凍回路の運転が停止した場合、第2の冷凍装置1bにおいて、第2の収納室11b内の温度上昇は、第2の小扉31bに保持された第1の蓄冷熱材T1によって抑制される。
 この場合において、第2の冷凍装置1bの冷凍回路の運転停止が継続すると、収納室11内の温度が上昇ととともに、第2の小扉31bに保持された第1の蓄冷熱材T1の温度が上昇する。一方、第1の冷凍装置1aの冷凍回路の運転が継続している場合、第1の小扉31aに保持された第1の蓄冷熱材T1は冷却されている。よって、第2の小扉31bに保持された第1の蓄冷熱材T1に代えて、第1の小扉31aに保持された第1の蓄冷熱材T1を第2の小扉31bに保持させることで、第2の収納室11b内の温度上昇を、第1の小扉31aに保持されていた第1の蓄冷熱材T1によって抑制することができる。なお、この場合、第2の冷凍装置1bの第2の小扉31bに代えて、第1の冷凍装置1aの第1の小扉31aを、第2の冷凍装置1bに取り付けてもよい。
 また、第1の冷凍装置1aが第1の棚140aを有し、かつ、第2の冷凍装置1bが第2の棚140bを有する場合、第1の棚140aに保持された第2の蓄冷熱材T2と、第2の棚140bに保持された第2の蓄冷熱材T2とは交換可能である。よって、第2の棚140bに保持された第2の蓄冷熱材T2に代えて、第1の棚140aに保持された第2の蓄冷熱材T2を第2の棚140bに保持させることで、第2の収納室11b内の温度上昇を、第1の棚140aに保持されていた第2の蓄冷熱材T2によって抑制することができる。なお、この場合、第2の冷凍装置1bの第2の棚140bに代えて、第1の冷凍装置1aの第1の棚140aを、第2の冷凍装置1bに取り付けてもよい。
 本実施形態によれば、冷凍装置システム2は、開口された第1の収納室11aを有する第1の本体部10aと、第1の本体部10aに着脱可能に、かつ、第1の収納室11aの開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材T1を保持する第1の内扉30aと、第1の内扉30aより外側にて第1の収納室11aの開口を開閉可能に、第1の本体部10aに取り付けられている第1の外扉12aと、を有する第1の冷凍装置1aと、開口された第2の収納室11bを有する第2の本体部10bと、第2の収納室11bの開口を開閉可能に、第2の本体部10bに取り付けられている第2の外扉12bと、を有する第2の冷凍装置1bと、を備える。第2の冷凍装置1bは、第2の外扉12bの内側にて、第2の収納室11bの開口を開閉可能に、第1の内扉30aを取付可能に構成されている。
 これによれば、冷凍装置システム2は、第2の冷凍装置1bの冷凍回路の運転が停止した場合、第2の冷凍装置1bにて保持されている第1の蓄冷熱材T1に加えて、第1の冷凍装置1aにて保持されている第1の蓄冷熱材T1によっても、第2の冷凍装置1bの第2の収納室11b内の温度上昇を抑制することができる。つまり、第2の冷凍装置1bの冷凍回路の運転が停止する前の第2の収納室11bの温度を、冷凍回路の停止後に、より長時間維持することができる。
 また、上述した冷凍装置システム2において、複数の冷凍装置1のうち第2の冷凍装置1bは、第2の内扉30bを備えなくてもよい。
<変形例>
 本開示は、これまでに説明した実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
 例えば、被取付部35は、通常は、取付部15から取り外すことができず、所定の操作をすることで初めて取り外しが可能となる構造を有していてもよい。所定の操作は、例えば、把手部36の操作である。
 具体例を図10および図11を参照しながら説明する。被取付部135は、被取付部35の変形例である。被取付部135は、被取付部135の上方および下方に配置された取付部115に取り付けられる。被取付部135は、案内部材135a、一対の軸部材135b、ギア135c、および、渦巻きばね部135dを備えている。
 案内部材135aは、上下方向に沿って延びる円筒状に形成され、一対の軸部材135bを軸線の方向に沿って移動可能に内側に保持ものである。案内部材135aの両端には、貫通穴135a1が形成されている。
 一対の軸部材135bは、軸部135b1、および、ラック部135b2を備えている。軸部135b1は、貫通穴135a1に上下方向に移動可能に嵌まるものである。また、軸部135b1は、取付部115に形成された嵌合穴115cに軸線の回りに回転可能に、かつ、上下方向に移動可能に嵌まる。
 ラック部135b2は、軸部135b1と一体に、上下方向に沿って延びる歯が案内部材135aの半径方向の内側に向くように形成されている。
 ギア135cは、ラック部135b2と噛み合うものである。ギア135cが回転することにより、一対の軸部材135bが上下方向に沿って移動する。
 渦巻きばね部135dは、ギア135cを回転させるものである。渦巻きばね部135dは、薄板135d1が巻かれることによって構成された接触型の渦巻きばねである。薄板135d1の第1端は、ギア135cに接続されている。薄板135d1の第2端は小扉31の把手部36に接続されている。
 小扉31が本体部10に取り付けられている状態において(図10)、渦巻きばね部135dは、薄板135d1が繰り出された状態である。このとき、一対の軸部材135bは、軸部135b1が貫通穴135a1から外部に突出し、嵌合穴115cに嵌合している。
 小扉31が取り外される場合、例えば把手部36が回転等の操作をされると、渦巻きばね部135dが薄板135d1を巻き取る。これによってギア135cが回転して、一対の軸部材135bは、軸部135b1が案内部材135aに収納されるように上下方向に沿って移動する(図11)。これにより、軸部135b1が取付部15から外れる。よって、使用者は、小扉31を上下方向に直交する方向に引くことで、小扉31を本体部10から取り外すことができる。
 一方、小扉31が取り外されている状態において、使用者が被取付部135と取付部15とを位置合わせをして、例えば把手部36を回す等の所定の操作をすると、渦巻きばね部135dは薄板135d1を繰り出す。これによってギア135cが回転して、一対の軸部材135bは、軸部135b1が案内部材135aから外部に突出するように上下方向に沿って移動する。これにより、軸部135b1が嵌合穴115cに嵌合して、小扉31は本体部10に取り付けられる。
 これによれば、小扉131は、使用者の所定の操作によって本体部から取り外される。すなわち、小扉131は、通常の開閉動作では本体部10から外れない。よって、使用者の意図に反して本体部10から外れることを防止できるため、小扉131の落下を防止できるとともに、使用者の安全性を確保できる。
 2020年8月19日出願の特願2020-138875の日本出願に含まれる明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
 本開示は、超低温フリーザ、薬用保冷庫、血液保冷庫、および、恒温器などの冷凍装置、並びに、冷凍装置システムに広く利用可能である。
 1 冷凍装置
 1a 第1の冷凍装置
 1b 第2の冷凍装置
 2 冷凍装置システム
 10 本体部
 11 収納室
 12 外扉
 15 取付部
 30 内扉
 31 小扉
 34a 穴部
 140 棚
 142 保持空間
 T1 第1の蓄冷熱材
 T2 第2の蓄冷熱材

Claims (8)

  1.  開口された収納室を有する本体部と、
     前記本体部に着脱可能に、かつ、前記収納室の開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材を保持する内扉と、
     前記内扉より外側にて前記収納室の開口を開閉可能に、前記本体部に取り付けられている外扉と、を備えている、
     冷凍装置。
  2.  前記内扉は、前記第1の蓄冷熱材を着脱可能に保持する、
     請求項1に記載の冷凍装置。
  3.  前記第1の蓄冷熱材は、前記内扉に形成された穴部を介して、前記収納室内の冷気と接触可能に保持されている、
     請求項1または請求項2に記載の冷凍装置。
  4.  前記内扉は複数の小扉から構成されており、
     複数の前記小扉のそれぞれは、前記本体部に着脱可能に取り付けられている、
     請求項1から3の何れか1項に記載の冷凍装置。
  5.  前記内扉は、前記収納室の外側にて前記第1の蓄冷熱材を保持する、
     請求項1から4の何れか1項に記載の冷凍装置。
  6.  前記収納室を区画し、かつ、内部に第2の蓄冷熱材を保持する空間を有する棚をさらに備えている、
     請求項1から5の何れか1項に記載の冷凍装置。
  7.  前記収納室を-80℃以下に冷却する冷凍回路をさらに備えている、
     請求項1から6の何れか1項に記載の冷凍装置。
  8.  開口された第1の収納室を有する第1の本体部と、前記第1の本体部に着脱可能に、かつ、前記第1の収納室の開口を開閉可能に取り付けられ、第1の蓄冷熱材を保持する第1の内扉と、前記第1の内扉より外側にて前記第1の収納室の開口を開閉可能に、前記第1の本体部に取り付けられている第1の外扉と、を有する第1の冷凍装置と、
     開口された第2の収納室を有する第2の本体部と、前記第2の収納室の開口を開閉可能に、前記第2の本体部に取り付けられている第2の外扉と、を有する第2の冷凍装置と、を備える冷凍装置システムであって、
     前記第2の冷凍装置は、前記第2の外扉の内側にて、前記第2の収納室の開口を開閉可能に、前記第1の内扉を取付可能に構成されている、
     冷凍装置システム。
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