低溫冷藏櫃的製作方法
2023-12-08 07:23:01
專利名稱：低溫冷藏櫃的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在絕熱箱中設有真空絕熱板，並將該箱體的內部保持在超低溫的冷藏櫃。
背景技術：
到目前為止，為將冷藏櫃內維持在-85℃的低溫，超低溫冷凍機均採用二元冷凍方式的冷凍裝置進行冷卻，而且考慮到外界與冷藏櫃內的溫度差，採用很厚的絕熱材料來保持冷藏櫃內的溫度。在這種情況下，不僅冷凍裝置本身體積龐大，同時為保持冷藏櫃內的溫度所需的絕熱材料也非常厚。
從而，由於傳統的超低溫冷凍機必須採用二元冷凍裝置，所以冷凍裝置本身體積龐大，而且必須很厚的絕熱材料才能保持冷藏櫃內的溫度，存在著冷凍機本身體積龐大且消耗的電能也很大等問題。
本發明的目的就是要解決這一課題，即使在絕熱壁的厚度較薄的情況下也不降低在超低溫下的絕熱性能。
發明內容
本發明的低溫冷藏櫃由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱箱體、由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱門，以及對容納在絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成，將多個冷凍迴路級聯串接構成冷凍裝置，當使絕熱箱體內部處於超低溫狀態時，即使不用加大絕熱壁的厚度，也可使之很少發生熱洩漏。
同時，本發明的低溫冷藏櫃由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱箱體、由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱門，以及對容納在絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成，在冷凍裝置的冷凍迴路中，即使填充多種不含氯的製冷劑的混合製冷劑，即，不破壞臭氧層的製冷劑，也可在絕熱箱體內產生超低溫，而且，即使絕熱壁不是很厚也可使之很少發生熱洩漏。
此外，本發明的低溫冷藏櫃由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱箱體、由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱門，以及對容納在絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成，在絕熱門的內側設置多個分成比該絕熱門更細分的內絕熱門，即使在絕熱箱體內處於超低溫狀態下，也很難由於門的開啟和關閉而使箱體內的冷氣與外部的空氣相互交換。
同時除上面所述之外，本發明的裝置在絕熱門內側的多個內門是由真空絕熱板和發泡絕熱材料製成的，即使打開絕熱門時冷氣也不會從內門中逸出。
此外，本發明的低溫冷藏櫃由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱箱體、由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱門，以及對容納在絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成，至少從R-134a、R-407D、R-404A及R-508的HFC製冷劑中選擇一種以上的製冷劑，填充到冷凍裝置的冷凍迴路中，利用這些不破壞臭氧層、且通常很容易獲得的製冷劑可保持絕熱箱體內的超低溫。
此外，本發明的低溫冷藏櫃由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱箱體、由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱門，以及對容納在絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成，採用R-134a或R-134a與n-戊烷的混合物作為發泡絕熱材料的發泡劑，在防止發泡劑對臭氧層破壞的同時可與真空絕熱板組合起來減少絕熱板的厚度。
此外，本發明的低溫冷藏櫃由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱箱體、由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合構成的絕熱門，以及對容納在絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成，設有當絕熱箱體內的溫度超過預定溫度時進行報警的蜂鳴器，指示燈等報警裝置，從而可以得知真空絕熱板的絕熱性能下降時的冷氣能力的降低。
圖1是表示本發明的一個實施例的立式超低溫冷凍機的主視圖，圖2是表示本發明的沿圖1的A-A線的剖面圖，圖3是本發明的沿圖1的B-B線的剖面圖，圖4是表示本發明的其它實施例的臥式冷凍機的主視圖，圖5是本發明的沿圖4的C-C線的剖面圖，圖6是本發明的沿圖4的D-D線的剖面圖，
圖7是本發明的臥式超低溫冷凍機的側視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖對本發明進行說明。圖1是表示本發明的一個實施例的立式超低溫冷凍機的主視圖。圖2是表面的沿圖1的A-A線的剖面圖。圖3是本發明的沿圖1的B-B線的剖面圖。
1是立式超低溫冷凍機，該冷凍機1是由在前方開口的鋼板製造的外箱2、不鏽鋼製的內箱3，在該內箱3和外箱2之間於外箱2的內側安裝的真空絕熱板5、在外箱2與內箱3之間通過現場發泡方式填充的發泡聚氨基甲酸酯絕熱材料6所形成的絕熱箱體7構成的。
該絕熱箱體7的開口由連接到絕熱箱體7前面的絕熱門8可自由開啟和關閉的封閉。該絕熱門8是由鋼板製成的外門板9與內門板10、設於該內、外門板10與9之間的真空絕熱板5，以及在它們之間通過現場發泡方式填充的發泡聚氨基甲酸酯絕熱材料6製成的。
在內箱3的前方開口上，於將內箱分為上、下兩部分的中間部位處設置前部分隔間壁構件11。於絕熱門8的內側上，形成位於絕熱箱體7開口內側的階梯部12，並設置與階梯部12和前部分隔間壁11構件連接的兩個內門13。該內門13，13是於其內部設有真空絕熱板5、同時通過現場發泡方式填充發泡的聚氨基甲酸酯絕熱材料構成的。
在絕熱箱體7下部的機械室14中設有對冷凍室15的內部進行冷凍的二元冷凍裝置16。該二元冷凍裝置16由雙系統的高溫側製冷劑迴路和低溫側製冷劑迴路構成。在機械室14中容納有二元冷凍裝置16的高溫側壓縮機17和低溫側壓縮機18和高溫側的冷凝器19。
在絕熱箱體7背面的側下方，設置有對高溫側製冷劑迴路和低溫側製冷劑迴路進行熱交換的級聯冷凝器20。在高溫製冷劑迴路中填充蒸發溫度高的R-407D(R-32/R-125/R-134a)製冷劑，在低溫製冷劑迴路中填充蒸發溫度低的R-508(R-23/R-116)製冷劑。此外，採用R-134a和n-戊烷的混合製冷劑作為發泡聚氨基甲酸酯絕熱材料的發泡劑。
21是一個指示燈，用於顯示由檢測冷凍室15內的溫度傳感器22所檢測出來的溫度異常。此外，也可以通過檢測真空絕熱板真空度檢測出絕熱箱體7及絕熱門8的絕熱性能的降低，從而得知冷凍室15內的溫度異常，來代替冷凍室15內的溫度傳感器22。
在這樣製成的立式超低溫冷凍機1中，利用級聯冷凝器20由級聯串接的二元冷凍裝置16的高溫側製冷劑迴路和低溫側製冷劑迴路中的低溫側製冷劑迴路，將冷凍室的內部冷卻到-85℃以下的超低溫。
這裡，由於要把冷凍室內保持在-85℃以下的超低溫，與冷藏櫃外的溫度差變大，絕熱壁的性能對從外部來的熱量向內部侵入的影響也加大，從而會使冷凍室15內的溫度上升，然而，採用絕熱箱體7和絕熱門8的真空絕熱板5，就可以防止這種溫度的上升。此外，通過採用真空絕熱板5，即使絕熱壁的厚度比較薄，絕熱箱體7和絕熱門8也可確保同等的絕熱性能。
此外，由於在絕熱門8的內側設有兩個內門13，13，在取出物品時，在打開絕熱門8之後，可以打開任何一個內門13。從而即使在取出有關物品時，也可縮小絕熱箱體7的開口面積，向外洩漏的冷氣變少。進而，由於在內門13上也設置有真空絕熱板5，所以進一步提高了絕熱性能。
此外，由於絕熱箱體7和絕熱門8的絕熱壁變薄，在具有相同冷藏櫃容積的情況下，立式超低溫冷凍機1的外形尺寸可以縮小。或者說，在具有相同外形尺寸的情況下，冷藏櫃的內部容積變大。
而且，絕熱箱體7及絕熱門8等的發泡聚氨基甲酸酯絕熱材料6用R-134a和n-戊烷製冷劑作為發泡劑，而不採用作為限制使用對象的CFC及HCFC製冷劑進行發泡，所以在拆除或者在真空絕熱板的再利用時不會對臭氧層造成破壞。此外，由於二元冷凍裝置16所使用的製冷劑也不採用作為限制對象的CFC製冷劑和HCFC製冷劑，從而可防止對臭氧層的破壞。
另外，通過將高溫側製冷劑迴路和低溫側製冷劑迴路級聯串接的冷凝器20設置在絕熱箱體7的背面，所以即使在該部分不使用真空絕熱板5也可抑制熱洩漏。從而可減少真空絕熱板5的用量。
此外，上面所進行的說明是對立式超低溫冷凍機的描述，但不言而喻圖4至圖7所示的臥式超低溫冷凍機22也有同樣的效果，同時對於和立式超低溫冷凍機1相同或相當的部分採用相同的標號。
臥式超低溫冷凍機22中，由絕熱箱體7的開口是向上開的，所以即使開啟和關閉絕熱門8，冷藏櫃內的冷氣洩漏量也很少，可以很好地保持超低溫的溫度。
利用上述的本發明的低溫冷藏櫃，由於它具有由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱箱體，由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱門，以及用於冷卻容納在絕熱箱體內部的物品的冷凍裝置，並且是由多個冷凍迴路級聯串接而成的冷凍裝置所構成，所以當絕熱箱體內達到超低溫時，即使絕熱壁的厚度不是很厚，也很少發生熱洩漏。
此外，利用上述的本發明的低溫冷藏櫃，由於它具有由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱箱體，由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱門，以及用於冷卻容納在絕熱箱體內部的物品的冷凍裝置，在冷凍裝置的冷凍迴路中填充多種不含氯的製冷劑的混合製冷劑，即使採用不對臭氧層造成破壞的製冷劑也可使絕熱箱體內達到超低溫，並且，即使絕熱壁的厚度不是很厚也可很少發生熱洩漏。
另外，利用上述的本發明的低溫冷藏櫃，由於它具有由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱箱體，由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱門，以及用於冷卻容納在絕熱箱體內部的物品的冷凍裝置，同時在絕熱門的內側設置比該絕熱門更小的分成多個的內門，即使在絕熱箱體內處於超低溫狀態下，也很難造成因門的開啟和關閉使外部的空氣進入，而取代箱體內的冷氣。
此外，利用本發明的低溫冷藏櫃，由於設置在上述進入門內側的多個內門是由真空進入板與發泡進入採用製成的，在絕熱門打開時可防止由內門的熱傳導造成的溫度上升，冷氣也不會由內門逸出。
而且，利用上述的本發明的低溫冷藏櫃，由於它具有由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱箱體，由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱門，以及用於冷卻容納在絕熱箱體內部的物品的冷凍裝置，冷凍裝置的冷凍迴路中，至少填充由R-134a、R-407D、R-404A及R-508的HFC製冷劑中所選出的一種以上的製冷劑，所以可利用不破壞臭氧層且通常很容易獲得的製冷劑保持絕熱箱體內的超低溫。
此外，利用上述的本發明的低溫冷藏櫃，由於它具有由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱箱體，由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱門，以及用於冷卻容納在絕熱箱體內部的物品的冷凍裝置，且發泡絕熱採用的發泡劑採用R-134a和R-134a與n-戊烷的混合物，所以在防止發泡劑破壞臭氧層的同時，與真空絕熱板組合構成的絕熱壁的厚度可以減薄。
另外，利用上述的本發明的低溫冷藏櫃，由於它具有由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱箱體，由真空絕熱板及發泡絕熱材料複合結構形成的絕熱門，以及用於冷卻容納在絕熱箱體內部的物品的冷凍裝置，同時還設有蜂鳴器、指示燈等用於當絕熱箱體內的溫度超過預定溫度時進行溫度報警的裝置，所以可以得知真空絕熱板的絕熱性能下降時造成的冷卻能力的降低。
由於真空絕熱板安裝在外箱的內側，在該真空絕熱板和內箱之間填充發泡的聚氨基甲酸酯絕熱材料，在成為超低溫的內箱與真空絕熱板之間確保一定的間距，可避免真空絕熱板暴露在過度惡劣的溫度環境下。從而可延長真空絕熱板的壽命，並提高其可靠性。
權利要求
1.一種低溫冷藏櫃，其特徵在於，在由絕熱門、真空絕熱板和發泡絕熱材料複合形成的絕熱箱體、以及對容納在所述絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成的冷藏櫃內，前述冷凍裝置通過將多個冷凍迴路級聯串接構成。
2.如權利要求1所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，在前述冷凍裝置的冷凍迴路中填充多種不含氯的製冷劑的混合製冷劑。
3.如權利要求1所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，在前述絕熱門的內側設置有多個比該絕熱門更細分的內門。
4.如權利要求3所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，設於前述絕熱門內側的多個內門是由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合製成的。
5.如權利要求1所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，在前述冷凍裝置的冷凍迴路中，填充由R-134a、R-407D、R-404A及R-508的HFC製冷劑中選擇出來的一種以上的製冷劑。
6.如權利要求1所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，前述發泡絕熱材料的發泡劑採用R-134a或者R-134a與n-戊烷的混合物。
7.如權利要求1所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，設有蜂鳴器、指示燈等用於在前述絕熱箱體內的溫度超過預定溫度時進行報警的裝置。
8.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的低溫冷藏櫃，其特徵在於，絕熱箱體是由外箱、內箱及設於所述外箱與內箱之間的真空絕熱板和發泡絕熱材料製成的，前述真空絕熱板安裝於前述外箱內側，在真空絕熱板與前述內箱之間填充發泡絕熱材料。
全文摘要
本發明涉及一種低溫冷藏櫃，該冷藏櫃提供了利用二元冷凍裝置保持超低溫的冷凍室的絕熱效果。在由真空絕熱板和發泡絕熱材料複合形成的絕熱箱體、絕熱門，以及對容納在所述絕熱箱體內的物品進行冷卻的冷凍裝置構成的冷藏櫃內，所述冷凍裝置通過將多個冷凍迴路級聯串接構成。
文檔編號F25B7/00GK1515854SQ0310272
公開日2004年7月28日 申請日期1998年4月22日 優先權日1997年4月25日
發明者玉置裕一, 坂田康 申請人:三洋電機株式會社