特許 7603453 断熱箱体および断熱箱体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-12

(45)【発行日】2024-12-20

(54)【発明の名称】断熱箱体および断熱箱体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F25D 23/08 20060101AFI20241213BHJP

   F25B 7/00 20060101ALI20241213BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20241213BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20241213BHJP

   F28D 9/00 20060101ALI20241213BHJP

【ＦＩ】

F25D23/08 Y

F25D23/08 C

F25B7/00 D

F25B1/00 321A

F25B1/00 331Z

F25B43/00 L

F28D9/00

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021004773

(22)【出願日】2021-01-15

(65)【公開番号】P2022109458

(43)【公開日】2022-07-28

【審査請求日】2023-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】314005768

【氏名又は名称】ＰＨＣホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊岡 峻

【審査官】庭月野 恭

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５６－０４０３７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭５９－０３４８７０（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】国際公開第２０１８／００８４４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２１１４９９４０４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０００－１０５０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３００３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１６４６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１１４３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ７／００

Ｆ２５Ｄ １／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁に開口部を有する外箱と、
前記外箱の内側に間隔を空けて収容された内箱と、
前記開口部を介して取り出し可能に、前記外箱と前記内箱との間に配置された熱交換器と、
前記外箱と前記内箱との間に、前記熱交換器が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材と、
前記熱交換器を覆う第２断熱部材と、を備えている、 断熱箱体。

【請求項2】

底壁に開口部を有する外箱と、
前記外箱の内側に間隔を空けて収容された内箱と、
前記開口部を介して取り出し可能に、前記外箱と前記内箱との間に配置された熱交換器と、
前記外箱と前記内箱との間に、前記熱交換器が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材と、
前記熱交換器を覆う可撓性を有するシートと、を備えている、
断熱箱体。

【請求項3】

底壁に開口部を有する外箱と、
前記外箱の内側に間隔を空けて収容された内箱と、
前記開口部を介して取り出し可能に、前記外箱と前記内箱との間に配置された熱交換器と、
前記外箱と前記内箱との間に、前記熱交換器が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材と、
メッシュ部材によって構成され、前記熱交換器を収納する収納箱体と、を備えている、
断熱箱体。

【請求項4】

底壁に開口部を有する外箱と、
前記外箱の内側に間隔を空けて収容された内箱と、
前記開口部を介して取り出し可能に、前記外箱と前記内箱との間に配置された熱交換器と、
前記外箱と前記内箱との間に、前記熱交換器が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材と、を備え、
前記熱交換器は、二元冷凍回路における低温側冷凍回路の低温側冷媒と高温側冷凍回路の高温側冷媒とを熱交換させる、
断熱箱体。

【請求項5】

底壁に開口部を有する外箱と、
前記外箱の内側に間隔を空けて収容された内箱と、
前記開口部を介して取り出し可能に、前記外箱と前記内箱との間に配置された熱交換器と、
前記外箱と前記内箱との間に、前記熱交換器が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材と、を備え、
前記熱交換器は、
凝縮器から流出した気液２相冷媒が流入し、前記気液２相冷媒を気相冷媒および液相冷媒に分離する気液分離器を有する冷媒回路に適用され、
前記気液分離器から流出した前記気相冷媒と前記気液分離器から流出した前記液相冷媒とが熱交換する第１熱交換部、および、前記第１熱交換部から流出した前記気相冷媒と蒸発器から流出した戻り冷媒とが熱交換する第２熱交換部を有している、
断熱箱体。

【請求項6】

前記第２断熱部材を覆う可撓性を有するシートと、をさらに備えている、
請求項１に記載の断熱箱体。

【請求項7】

前記第２断熱部材は、前記外箱と前記内箱との間において、前記底壁に直交する方向に対して傾斜して配置される、
請求項１に記載の断熱箱体。

【請求項8】

前記熱交換器に取り付けられており、かつ、前記開口部に着脱可能に配置されている取付部材をさらに備えている、
請求項１から７の何れか１項に記載の断熱箱体。

【請求項9】

前記熱交換器は、プレート式熱交換器である、
請求項１から８の何れか１項に記載の断熱箱体。

【請求項10】

前記熱交換器は、二元冷凍回路における低温側冷凍回路の低温側冷媒と高温側冷凍回路の高温側冷媒とを熱交換させる、
請求項１から３の何れか１項に記載の断熱箱体。

【請求項11】

前記熱交換器は、
凝縮器から流出した気液２相冷媒が流入し、前記気液２相冷媒を気相冷媒および液相冷媒に分離する気液分離器を有する冷媒回路に適用され、
前記気液分離器から流出した前記気相冷媒と前記気液分離器から流出した前記液相冷媒とが熱交換する第１熱交換部、および、前記第１熱交換部から流出した前記気相冷媒と蒸発器から流出した戻り冷媒とが熱交換する第２熱交換部を有している、
請求項１から３の何れか１項に記載の断熱箱体。

【請求項12】

底壁に開口部を有する外箱の内側に間隔を空けて内箱を収容する工程と、
第２断熱部材により覆われた熱交換器を前記開口部から前記外箱と前記内箱との間に取り入れる工程と、
前記外箱と前記内箱との間に第１断熱部材を注入し、発泡充填する工程と、を含む、
断熱箱体の製造方法。

【請求項13】

底壁に開口部を有する外箱の内側に間隔を空けて内箱を収容する工程と、
熱交換器を前記開口部から前記外箱と前記内箱との間に取り入れる工程と、
前記外箱と前記内箱との間に第１断熱部材を注入し、発泡充填する工程と、を含み、
前記熱交換器は、二元冷凍回路における低温側冷凍回路の低温側冷媒と高温側冷凍回路の高温側冷媒とを熱交換させる熱交換器である、
断熱箱体の製造方法。

【請求項14】

底壁に開口部を有する外箱の内側に間隔を空けて内箱を収容する工程と、
熱交換器を前記開口部から前記外箱と前記内箱との間に取り入れる工程と、
前記外箱と前記内箱との間に第１断熱部材を注入し、発泡充填する工程と、を含み、
前記熱交換器は、
凝縮器から流出した気液２相冷媒が流入し、前記気液２相冷媒を気相冷媒および液相冷媒に分離する気液分離器を有する冷媒回路に適用される熱交換器であって、
前記気液分離器から流出した前記気相冷媒と前記気液分離器から流出した前記液相冷媒とが熱交換する第１熱交換部、および、前記第１熱交換部から流出した前記気相冷媒と蒸発器から流出した戻り冷媒とが熱交換する第２熱交換部を有する、
断熱箱体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断熱箱体および断熱箱体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、冷凍装置の断熱箱体において、断熱箱体の後側面に形成された凹部に、熱交換器が後方から組み込まれる構成が開示されている。熱交換器が組み込まれた後、凹部は、２つの背面パネルによって覆われる。また、凹部は、外箱と内箱との間に発泡材を充填する際に、断熱箱体に治具を配置することによって形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１８／００８４４６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

断熱箱体においては、熱交換器のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上したいとの要望がある。

【0005】

本開示は、前記従来の課題を解決するもので、熱交換器のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上できる断熱箱体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するために、本開示における断熱箱体は、底壁に開口部を有する外箱と、外箱の内側に間隔を空けて収容された内箱と、開口部を介して取り出し可能に、外箱と内箱との間に配置された熱交換器と、外箱と内箱との間に、熱交換器が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材と、を備えている。
上述の断熱箱体を実施する場合に、好ましくは、断熱箱体は、熱交換器を覆う第２断熱部材を備えてよい。

【0007】

また、前記目的を達成するために、本開示における断熱箱体の製造方法は、底壁に開口部を有する外箱の内側に間隔を空けて内箱を収容する工程と、第２断熱部材により覆われた熱交換器を開口部から外箱と内箱との間に取り入れる工程と、外箱と内箱との間に第１断熱部材を注入し、発泡充填する工程と、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本開示の断熱箱体および断熱箱体の製造方法によれば、熱交換器のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上できる断熱箱体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の断熱箱体が用いられる冷凍装置の全体構成図

【図2】冷凍装置の縦断面図

【図3】冷凍回路の回路図

【図4】プレート式熱交換器の斜視図

【図5】熱交換ユニットの概要図

【図6】熱交換ユニットの正面図

【図7】断熱箱体の開口部の拡大図

【図8】熱交換ユニットの変形例を示す概要図

【図9】熱交換ユニットの変形例を示す概要図

【図10】冷凍回路の変形例を示す回路図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の断熱箱体が用いられる冷凍装置について、図面を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、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、同じく左上側および右下側をそれぞれ冷凍装置１の前方および後方とし、同じく左下側および右上側をそれぞれ冷凍装置１の左方および右方として説明する。

【0011】

冷凍装置１は、例えば、収納室２ｃ１（図２）内の温度が－８０℃以下となる超低温フリーザである。冷凍装置１は、図１に示すように、前側を開口する断熱箱体２、断熱箱体２の開口を開閉可能に覆う扉３、冷凍回路４（図３）、および、機械室５を備えている。

【0012】

断熱箱体２は、図２に示すように、前側を開口する収納室２ｃ１を有している。断熱箱体２は、鉄板製の外箱２ａ、断熱板部材２ｂ、鉄板製の内箱２ｃ、および、第１断熱部材２ｄを備えている。

【0013】

外箱２ａは、前側を開口する直方体状に形成されている。また、外箱２ａの底壁２ａ１には、開口部２ａ２が形成されている（図２および図７）。開口部２ａ２は、後述する熱交換ユニット４０および第２断熱部材５０が通過可能に、かつ、取付部材７０が着脱可能に形成されている（詳細は後述する）。

【0014】

断熱板部材２ｂは、外箱２ａの後壁２ａ３の内面において、内面のおよそ全面を覆うように配置されている。断熱板部材２ｂは、真空断熱材を用いて構成されている。後壁２ａ３の内面のおよそ全面を覆うように配置された断熱板部材２ｂは、断熱箱体２の後壁２ａ３のおよそ全面からの放熱を抑制するため、断熱箱体２の断熱性能を確実に向上させることができる。

【0015】

内箱２ｃは、前側を開口する直方体状に形成されている。内箱２ｃは、外箱２ａの内側に間隔を空けて収容される。内箱２ｃの内側は、収納室２ｃ１を形成する。内箱２ｃの外表面には、後述する低温側蒸発器２６が配置される。また、外箱２ａの底壁２ａ１の開口部２ａ２は、外箱２ａの後壁２ａ３と内箱２ｃの後壁２ｃ２との間に臨む位置に形成されている。

【0016】

第１断熱部材２ｄは、外箱２ａと内箱２ｃとの間に、後述するプレート式熱交換器３０を含んで構成されている熱交換ユニット４０が配置された状態で、発泡充填される。第１断熱部材２ｄは、例えば発泡ウレタンである。

【0017】

冷凍回路４は、二元冷凍回路である。冷凍回路４は、図３に示すように、高温側冷凍回路１０および低温側冷凍回路２０を備えている。

【0018】

高温側冷凍回路１０は、高温側圧縮機１１、高温側凝縮器１２、高温側乾燥器１３、高温側減圧器１４、高温側蒸発器１５、受液器１６および高温側熱交換器１７を備えている。

【0019】

高温側熱交換器１７は２重管によって構成されている。高温側熱交換器１７の内管は、高温側減圧器１４である。また、高温側蒸発器１５は、後述するプレート式熱交換器３０を構成する。受液器１６は、円筒状に形成されている。

【0020】

高温側圧縮機１１から吐出された高温側冷媒が再び高温側圧縮機１１に戻るように、上述した各機器が高温側配管１８によって接続されている。

【0021】

高温側冷媒は、図３に示す矢印の方向に循環する。具体的には、高温側冷媒は、高温側圧縮機１１、高温側凝縮器１２、高温側乾燥器１３、高温側減圧器１４、高温側蒸発器１５、受液器１６および高温側熱交換器１７の外管１７ａをこの順に流れて、高温側圧縮機１１に戻る。

【0022】

低温側冷凍回路２０は、低温側圧縮機２１、螺旋型熱交換器２２、低温側凝縮器２３、低温側乾燥器２４、低温側減圧器２５、低温側蒸発器２６および低温側熱交換器２７を備えている。低温側乾燥器２４は、円筒状に形成されている。螺旋型熱交換器２２は、本体管２２ａおよび螺旋管２２ｂを備えている。

【0023】

本体管２２ａは、内側に低温側冷媒が流れる円筒状に形成されている。螺旋管２２ｂは、本体管２２ａに螺旋状に巻き付けられている。

【0024】

低温側熱交換器２７は２重管によって構成されている。低温側熱交換器２７の内管は、低温側減圧器２５である。また、低温側凝縮器２３は、後述するプレート式熱交換器３０を構成する。

【0025】

低温側圧縮機２１から吐出された低温側冷媒が再び低温側圧縮機２１に戻るように、上述した各機器が低温側配管２８によって接続されている。

【0026】

低温側冷媒は、図３に示す矢印の方向に循環する。具体的には、低温側冷媒は、低温側圧縮機２１、螺旋管２２ｂ、低温側凝縮器２３、低温側乾燥器２４、低温側減圧器２５、低温側蒸発器２６、低温側熱交換器２７の外管２７ａ、および、本体管２２ａをこの順に流れて、低温側圧縮機２１に戻る。なお、低温側冷凍回路２０における冷凍サイクルによって、低温側蒸発器２６において－８０℃以下の超低温が得られる。

【0027】

プレート式熱交換器３０は、高温側蒸発器１５を流れる高温側冷媒と、低温側凝縮器２３を流れる低温側冷媒とが熱交換するものである。プレート式熱交換器３０は、「熱交換器」の一例である。

【0028】

プレート式熱交換器３０は、図４に示すように、直方体状に形成されている。プレート式熱交換器３０は、複数の伝熱プレート３１およびカバープレート３２を備えている。伝熱プレート３１およびカバープレート３２は、正面視長方形状の板部材である。伝熱プレート３１は、断面波状に形成されている。

【0029】

複数の伝熱プレート３１は、互いに隣り合う伝熱プレート３１の間に高温側冷媒および低温側冷媒の一方が流れる流路が形成されるように互いに所定距離離れて積層されている。高温側冷媒が流れる高温側流路（不図示）および低温側冷媒の低温側流路（不図示）は、１枚の伝熱プレート３１を挟んで互いに隣り合うように形成される。すなわち、複数の伝熱プレート３１の積層方向において、高温側流路および低温側流路が交互に配置される。さらに、この複数の伝熱プレート３１が積層されたものの両端にカバープレート３２がそれぞれ配置されている。

【0030】

一方のカバープレート３２の板面には、高温側冷媒が流入する高温側流入部３３、高温側冷媒が流出する高温側流出部３４、低温側冷媒が流入する低温側流入部３５および低温側流出部３６が配置されている。

【0031】

高温側流入部３３から流入した高温側冷媒は、高温側流路を流れて高温側流出部３４から流出する。低温側流入部３５から流入した低温側冷媒は、低温側流路を流れて低温側流出部３６から流出する。高温側冷媒と低温側冷媒とは、伝熱プレート３１を介して熱交換をする。

【0032】

また、冷凍回路４を構成する機器の一部は、図５および図６に示す熱交換ユニット４０を構成する。なお、説明の便宜上、図６における上側および下側をそれぞれ熱交換ユニット４０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熱交換ユニット４０の左方および右方とし、同じく紙面奥側および紙面手前側をそれぞれ熱交換ユニット４０の前方および後方として説明する。

【0033】

熱交換ユニット４０は、プレート式熱交換器３０、高温側熱交換器１７、受液器１６、螺旋型熱交換器２２、低温側乾燥器２４、および、低温側熱交換器２７を備えている。

【0034】

プレート式熱交換器３０は、長手方向が上下方向に沿うように、かつ、カバープレート３２の板面が前後方向に直交するように配置される。

【0035】

高温側熱交換器１７は、プレート式熱交換器３０の左方に配置される。受液器１６は、プレート式熱交換器３０と高温側熱交換器１７との間に、長手方向が上下方向に沿うように配置される。

【0036】

螺旋型熱交換器２２は、受液器１６と高温側熱交換器１７との間に、本体管２２ａの軸線が上下方向に沿うように配置される。低温側乾燥器２４は、プレート式熱交換器３０の右方に、長手方向が上下方向に沿うように配置される。低温側熱交換器２７は、低温側乾燥器２４の右方に配置される。このように熱交換ユニット４０の構成部品が配置されることにより、熱交換ユニット４０は、カバープレート３２の板面に直交する方向の長さ、すなわち、前後方向の厚みが抑制される。

【0037】

また、熱交換ユニット４０は、上述した構成部品にそれぞれ接続される高温側配管１８の一部および低温側配管２８の一部を備えている。

【0038】

さらに、熱交換ユニット４０は、図６に示すように、第２断熱部材５０にて覆われている。

【0039】

第２断熱部材５０は、熱交換ユニット４０を覆うものである。第２断熱部材５０は、例えば発泡ウレタンである。第２断熱部材５０は、熱交換ユニット４０の上下方向を長手方向とし、熱交換ユニット４０の前後方向の厚みが抑制された直方体状に形成される。第２断熱部材５０によって、熱交換ユニット４０の断熱性が向上する。また、第２断熱部材５０は、熱交換ユニット４０に対して前方に傾斜するように、熱交換ユニット４０を覆う（詳細は後述する）。第２断熱部材５０は、右下側に凹部５１が形成されている。

【0040】

凹部５１では、第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂが切断された状態で露出している。また、第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂは、第２断熱部材５０の凹部５１から外側にはみ出さないように正面視Ｌ字状に形成されている。

【0041】

第１の低温側配管２８ａは、低温側熱交換器２７の内管である低温側減圧器２５と、低温側蒸発器２６とを接続する配管における低温側熱交換器２７側の部位である。第２の低温側配管２８ｂは、低温側熱交換器２７の外管２７ａと、低温側蒸発器２６とを接続する配管における低温側熱交換器２７側の部位である。

【0042】

また、凹部５１には、保護部材６０が配置される。

【0043】

保護部材６０は、露出している第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂを保護するものである。保護部材６０は、例えば、グラスウール等の断熱材で構成されている。保護部材６０は、凹部５１に詰め込むように配置される。

【0044】

熱交換ユニット４０は、図２に示すように、外箱２ａの後壁２ａ３と内箱２ｃの後壁２ｃ２との間にて、熱交換ユニット４０の上下方向および前後方向が、それぞれ断熱箱体２の上下方向および前後方向とおよそ一致するように配置される。また、第２断熱部材５０は、外箱２ａの底壁２ａ１に直交する方向に対して傾斜するように配置される。第２断熱部材５０は、具体的には、前方に向けて傾斜して配置される。また、熱交換ユニット４０は、取付部材７０を介して、断熱箱体２に配置される。

【0045】

取付部材７０は、開口部２ａ２を塞ぐように、かつ、開口部２ａ２に着脱可能に配置されるものである。取付部材７０は、直方体状に形成されている。また、取付部材７０は、熱交換ユニット４０および第２断熱部材５０が断熱箱体２内において上述した姿勢となるように第２断熱部材５０に取り付けられている。つまり、熱交換ユニット４０の前後方向と取付部材７０の上下面とがおよそ直交し、かつ、第２断熱部材５０の前後方向の側面と取付部材７０の上下面と直交しないように、取付部材７０は第２断熱部材５０を介して熱交換ユニット４０に取り付けられている。換言すれば、プレート式熱交換器３０の前後方向の側面と取付部材７０の上下面とがおよそ直交するように、取付部材７０は第２断熱部材５０を介してプレート式熱交換器３０に取り付けられている。取付部材７０は、図６に示すように、第１取付部材７１および第２取付部材７２を備えている。

【0046】

第１取付部材７１は、取付部材７０の左側の部位を構成し、第２断熱部材５０の底面に固定される。第１取付部材７１の底面からは、熱交換ユニット４０の第３の低温側配管２８ｃ、第４の低温側配管２８ｄ、第１の高温側配管１８ａおよび第２の高温側配管１８ｂが取り出されている。

【0047】

第３の低温側配管２８ｃは、本体管２２ａと低温側圧縮機２１とを接続する配管である。第４の低温側配管２８ｄは、螺旋管２２ｂと低温側圧縮機２１とを接続する配管である。第１の高温側配管１８ａは、高温側熱交換器１７の内管と高温側凝縮器１２とを接続する配管である。第２の高温側配管１８ｂは、高温側熱交換器１７の外管１７ａと高温側圧縮機１１とを接続する配管である。

【0048】

第２取付部材７２は、取付部材７０の右側の部位を構成し、第１取付部材７１に着脱可能に配置される。第２取付部材７２は、熱交換ユニット４０の下面視において、凹部５１を覆うように形成されている。

【0049】

機械室５は、断熱箱体２を支持するように配置されている（図１）。機械室５には、冷凍装置１の高温側冷凍回路１０及び低温側冷凍回路２０の一部を構成する圧縮機１１，２１や、凝縮器１２，２３等が配置されている。

【0050】

次に、断熱箱体２の製造方法について説明する。断熱箱体２の製造は、外箱２ａの前面が下方を向き、かつ、外箱２ａの底面が水平方向に直交するように、外箱２ａが横たわった姿勢で行われる。断熱箱体２の製造が開始される時点において、熱交換ユニット４０は、第２断熱部材５０に覆われているが、保護部材６０および第２取付部材７２が組み付けられていない状態である。

【0051】

始めに、外箱２ａの後壁２ａ３の内面に断熱板部材２ｂが配置される。次に、低温側蒸発器２６が内箱２ｃに配置され、内箱２ｃが外箱２ａの内側に配置される。

【0052】

続けて、熱交換ユニット４０は、第２断熱部材５０の上端側から開口部２ａ２に差し入れられ、外箱２ａの後壁２ａ３と内箱２ｃの後壁２ｃ２との間に取り入れられる。さらに、第１取付部材７１が開口部２ａ２に、第１取付部材７１と底壁２ａ１とが平行となるように固定される。このとき、図２に示すように、第２断熱部材５０は、前方に向けて傾斜した状態である。さらに、このとき、図７に示すように、開口部２ａ２から第２断熱部材５０の凹部５１に露出する第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂが見える状態である。

【0053】

この状態において、凹部５１に露出する第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂと、低温側蒸発器２６に接続されている第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂとが、例えばロウ付けによって接合される。

【0054】

続けて、保護部材６０が、凹部５１に配置される。さらに、第２取付部材７２が第１取付部材７１に取り付けられる。これにより、開口部２ａ２が取付部材７０によって塞がれる。さらに、第１断熱部材２ｄが外箱２ａと内箱２ｃとの間に発泡充填される。このとき、第１断熱部材２ｄは、第２断熱部材５０に密着する。これにより、断熱箱体２の製造が終了する。

【0055】

次に、熱交換ユニット４０の構成部品のメンテナンス時において、熱交換ユニット４０が断熱箱体２から取り出される場合について説明する。メンテナンス時においては、断熱箱体２は、底面が下方に向いた状態で、機械室５に支持された状態である。

【0056】

始めに、第２取付部材７２が取り外される。このとき、図７に示すように、開口部２ａ２から保護部材６０が見える状態となる。さらに、保護部材６０が取り外され、第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂが分割される。第１の低温側配管２８ａおよび第２の低温側配管２８ｂは、具体的には、ロウが加熱されて溶けることによって分割される。なお、第1断熱部材２ｄが凹部５１に入り込んだために保護部材６０の取り外しなどの作業ができない場合、必要な分だけ第1断熱部材２ｄが取り除かれた後に作業を行う。

【0057】

続けて、第１取付部材７１が開口部２ａ２から下方に向けて取り外される。このとき、第1取付部材７１とともに熱交換ユニット４０は、開口部２ａ２から機械室５内へ下方に向けて取り出される。このとき、第１断熱部材２ｄと第２断熱部材５０とが密着しているが、第２断熱部材５０の一部および第２断熱部材５０の周囲の第１断熱部材２ｄの一部を引きちぎることによって、熱交換ユニット４０を容易に下方へ移動させることができる。さらに、熱交換ユニット４０に付着している第１断熱部材２ｄおよび第２断熱部材５０を剥がして、熱交換ユニット４０の構成部品をメンテナンスする。

【0058】

本実施形態によれば、断熱箱体２は、底壁２ａ１に開口部２ａ２を有する外箱２ａと、外箱２ａの内側に間隔を空けて収容された内箱２ｃと、開口部２ａ２を介して取り出し可能に、外箱２ａと内箱２ｃとの間に配置されたプレート式熱交換器３０と、外箱２ａと内箱２ｃとの間に、プレート式熱交換器３０が配置された状態で発泡充填された第１断熱部材２ｄと、を備えている。

【0059】

これによれば、熱交換ユニット４０ひいてはプレート式熱交換器３０は、外箱２ａの底壁２ａ１に形成された開口部２ａ２から、取り入れ及び取り出し可能であり、メンテナンス性が確保されている。また、プレート式熱交換器３０を含む熱交換ユニット４０を断熱箱体２に取り入れた状態で第１断熱部材２ｄが発泡充填される。よって、第１断熱部材２ｄが発泡充填された後にプレート式熱交換器３０を組み込む場合に比べて、製造工程が簡素化されており、生産性が向上している。よって、本実施形態の断熱箱体２は、熱交換ユニット４０ひいてはプレート式熱交換器３０のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上できる。

【0060】

また、第２断熱部材５０は、外箱２ａと内箱２ｃとの間において、底壁２ａ１に直交する方向に対して傾斜して配置されている。

【0061】

プレート式熱交換器３０を含んで構成されている熱交換ユニット４０は、下方に向けて取り出される場合、上述したように、第１断熱部材２ｄと第２断熱部材５０とが密着しているため、第２断熱部材５０の周囲の第１断熱部材２ｄが引きちぎられる。第２断熱部材５０は、外箱２ａと内箱２ｃとの間において、底壁２ａ１に直交する方向に対して傾斜して配置されているため、第１断熱部材２ｄが引きちぎられたことにより形成される空間は、第２断熱部材５０の外周面に沿っておよそ傾斜した状態になる。これにより、この空間がガイドになって、熱交換ユニット４０は傾斜して下方に向けて取り出される。本実施形態においては、熱交換ユニット４０は、前方に傾斜して配置されているため、熱交換ユニット４０は、下後方に向かうように傾斜して取り出される。

【0062】

プレート式熱交換器３０のメンテナンスは、冷凍装置１が設置された状態（図１）で行われる。このため、作業者は、断熱箱体２および機械室５より後方に位置した状態にて熱交換ユニット４０を開口部２ａ２から下方に取り出す。このとき、作業者は、開口部２ａ２からも後方に位置している。上述したように、熱交換ユニット４０は、下後方に向かうように傾斜して取り出されるため、熱交換ユニット４０は、作業者の手元に向かう。したがって、第２断熱部材５０が傾斜していない場合に比べて、作業者は熱交換ユニット４０を取り出し易い。よって、第２断熱部材５０が傾斜して配置されていることにより、メンテナンス時の作業性は向上する。

【0063】

また、プレート式熱交換器３０は、二元冷凍回路における低温側冷凍回路２０の低温側冷媒と高温側冷凍回路１０の高温側冷媒とを熱交換させる。

【0064】

これによれば、プレート式熱交換器３０が二元冷凍回路の構成部品である場合においても、プレート式熱交換器３０のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上できる。

【0065】

また、高温側冷媒と低温側冷媒とが熱交換する熱交換器は、プレート式熱交換器３０である。

【0066】

これによれば、高温側冷媒と低温側冷媒とが熱交換する熱交換器がプレート式熱交換器３０である場合においても、プレート式熱交換器３０のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上できる。

【0067】

また、本実施形態によれば、断熱箱体２の製造方法は、底壁２ａ１に開口部２ａ２を有する外箱２ａの内側に間隔を空けて内箱２ｃを収容する工程と、プレート式熱交換器３０を開口部２ａ２から外箱２ａと内箱２ｃとの間に取り入れる工程と、外箱２ａと内箱２ｃとの間に第１断熱部材２ｄを注入し、発泡充填する工程と、を含む。

【0068】

これによれば、プレート式熱交換器３０のメンテナンス性を確保しつつ、生産性を向上できる断熱箱体２を製造できる。

【0069】

以上、一つまたは複数の態様に係る断熱箱体について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく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、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0070】

上述した熱交換ユニット４０は、図８に示す可撓性を有するシート１５１にてさらに覆われもよい。シート１５１は、袋状に形成され、第２断熱部材５０を覆うものである。シート１５１は、例えばポリエチレンシートである。これによれば、第２断熱部材５０と第１断熱部材２ｄとが直接接触しないため、熱交換ユニット４０は、シート１５１が無い場合に比べて、断熱箱体２からの取り出しが容易になる。

【0071】

また、上述した熱交換ユニット４０は、第２断熱部材５０にて覆われているがこれに代えて、第２断熱部材５０に覆われなくてもよい。この場合、熱交換ユニット４０は、取付部材７０に直接取り付けられる。

【0072】

また、上述した熱交換ユニット４０は、第２断熱部材５０に覆われずに、図８に示すシート１５１に直接覆われるようにしてもよい。

【0073】

また、上述した熱交換ユニット４０は、第２断熱部材５０に覆われずに、図９に示す収納箱体２５１に収納されてもよい。収納箱体２５１は、金属製のメッシュ部材によって箱状に形成され、熱交換ユニット４０を収納するものである。これによれば、第１断熱部材２ｄが発泡充填される際に、メッシュ部材の編み目から収納箱体２５１の内側に第１断熱部材２ｄが流入する。このため、熱交換ユニット４０は、第２断熱部材５０に覆われなくても、断熱性が確保される。さらに、熱交換ユニット４０を断熱箱体２から取り出す際に、収納箱体２５１は、収納箱体２５１の内側と外側との間において、第１断熱部材２ｄに剪断力を作用させる。つまり、収納箱体２５１が存在することで、第１断熱部材２ｄを容易に引きちぎることができ、ひいては、熱交換ユニット４０を容易に下方へ移動させることができる。よって、プレート式熱交換器３０のメンテナンス性が向上する。また、収納箱体２５１は、外箱２ａと内箱２ｃとの間において、底壁２ａ１に直交する方向に対して傾斜して配置されてもよい。

【0074】

また、上述した熱交換ユニット４０において、第２断熱部材５０は、熱交換ユニット４０の構成部品の全部を覆っているが、これに代えて、熱交換ユニット４０の構成部品の一部を覆うようにしてもよい。例えば、第２断熱部材５０は、低温側熱交換器２７を覆わないようにしてもよい。

【0075】

また、上述した熱交換ユニット４０は、少なくともプレート式熱交換器３０を備えるように構成すればよい。例えば、熱交換ユニット４０は、プレート式熱交換器３０および低温側熱交換器２７を備える。

【0076】

また、上述した第２断熱部材５０は、断熱箱体２内にて前方に傾斜するように配置されているが、これに代えて、左方、右方および後方の一方に傾斜してもよい。また、熱交換ユニット４０ひいてはプレート式熱交換器３０は、断熱箱体２内にて底壁２ａ１に直交する方向に対して傾斜して配置するようにしてもよい。

【0077】

また、上述した熱交換ユニットにおいて、プレート式熱交換器３０に代えて、２重管式熱交換器としてもよい。

【0078】

また、断熱箱体２が取付部材７０を備えずに、熱交換ユニット４０を断熱箱体２に着脱可能に配置してもよい。

【0079】

また、熱交換ユニット４０ひいてはプレート式熱交換器３０は、外箱２ａの後壁２ａ３と内箱２ｃの後壁２ｃ２との間に配置されているが、外箱２ａと内箱２ｃとの間であれば、どの位置に配置されてもよい。

【0080】

また、冷凍回路４は、二元冷凍回路ではなく、１つの冷凍回路によって構成されてもよい。例えば、冷凍回路４が上述した低温側冷凍回路２０のみによって構成される場合、冷凍回路４はプレート式熱交換器３０を備えない。この場合、低温側凝縮器２３、螺旋型熱交換器２２または低温側熱交換器２７が「熱交換器」の一例である。さらにこの場合、螺旋型熱交換器２２をプレート式熱交換器に置き換えてもよい。

【0081】

また、冷凍回路４は、図１０に示す１つの冷凍回路６に置き換えられてもよい。冷凍回路６は、圧縮機８０、凝縮器８１、乾燥器８２、気液分離器８３、プレート式熱交換器８４、減圧器８５、２重管式熱交換器８６、および、蒸発器８７を備えている。

【0082】

気液分離器８３は、気相冷媒と液相冷媒とが混合した気液２相冷媒が流入し、気液２相冷媒を気相冷媒および液相冷媒に分離するものである。気相冷媒は、気液分離器８３の上部から流出する。液相冷媒は、気液分離器８３の下部から流出する。

【0083】

プレート式熱交換器８４は、第１熱交換部８４ａおよび第２熱交換部８４ｂを備えている。第１熱交換部８４ａは、気液分離器８３から流出した気相冷媒と、気液分離器８３から流出した液相冷媒と戻り冷媒とが混合した冷媒とが熱交換するものである。戻り冷媒は、蒸発器８７から流出して、圧縮機８０に戻る冷媒である。

【0084】

第２熱交換部８４ｂは、第１熱交換部８４ａから流出した気相冷媒と蒸発器８７から流出した戻り冷媒とが熱交換するものである。

【0085】

２重管式熱交換器８６の内管は、減圧器８５である。減圧器８５は、例えばキャピラリーチューブである。２重管式熱交換器８６の外管８６ａには、蒸発器８７から流出した戻り冷媒が流れる。すなわち、２重管式熱交換器８６では、減圧器８５を流れる冷媒と戻り冷媒とが熱交換する。

【0086】

圧縮機８０から吐出された冷媒が再び圧縮機８０に戻るように、上述した各機器が配管８８によって接続されている。

【0087】

冷媒は、図１０に示す矢印の方向に循環する。具体的には、冷媒は、圧縮機８０、凝縮器８１および乾燥器８２をこの順に流れて、気液分離器８３に流入する。冷媒は、気液分離器８３にて気相冷媒と液相冷媒に分離される。

【0088】

気液分離器８３から流出した気相冷媒は、第１熱交換部８４ａ、第２熱交換部８４ｂ、減圧器８５および蒸発器８７を、この順に流れる。さらに、蒸発器８７から流出した戻り冷媒は、２重管式熱交換器８６の外管８６ａおよび第２熱交換部８４ｂをこの順に流れる。第２熱交換部８４ｂから流出した戻り冷媒および気液分離器８３から流出した液相冷媒は、合流部８８ａにて合流して、第１熱交換部８４ａを流れて、圧縮機８０に戻る。

【0089】

すなわち、第１熱交換部８４ａにおいては、気液分離器８３から流出した気相冷媒と、気液分離器８３から流出した液相冷媒と戻り冷媒とが混合した冷媒とがプレート（不図示）を介して熱交換する。また、第２熱交換部８４ｂは、第１熱交換部８４ａから流出した気相冷媒と蒸発器８７から流出した戻り冷媒とがプレートを介して熱交換する。さらに、２重管式熱交換器８６においては、減圧器８５を流れる冷媒と戻り冷媒とが熱交換する。

【0090】

また、この冷凍回路６が用いられる場合、プレート式熱交換器８４および２重管式熱交換器８６が熱交換ユニット４０を構成する。また、この冷凍回路６が用いられる場合、冷凍装置１は、２つの冷凍回路６をそれぞれ独立の冷凍回路として用いても良い。

【0091】

また、上述した断熱箱体２は、冷凍装置１に用いられているが、冷凍庫、保温容器および恒温器などに用いられてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0092】

本開示の断熱箱体は、超低温フリーザなどの冷凍装置、冷凍庫、保温容器および恒温器などに広く利用可能である。

【符号の説明】

【0093】

１ 冷凍装置
２ 断熱箱体
２ａ 外箱
２ａ１ 底壁
２ａ２ 開口部
２ｃ 内箱
２ｃ１ 収納室
２ｄ 第１断熱部材
４ 冷凍回路
１０ 高温側冷凍回路
２０ 低温側冷凍回路
３０ プレート式熱交換器（熱交換器）
４０ 熱交換ユニット
５０ 第２断熱部材
７０ 取付部材
１５１ シート
２５１ 収納箱体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】