(57)【要約】【課題】  低いランニングコストで長時間の貯蔵を可能とすると共に、容量を自由に設定することができる保冷庫、及びこの保冷庫を構成する冷却ユニットを提供し、軽量で安価な保冷庫、及びこの保冷庫を構成する冷却ユニットを提供すること。【解決手段】  断熱材製の筐体２内空間にスターリング冷凍機３の胴部３Ａを配置させ、前記筐体２外に前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃを熱的に露出させ、この吸熱部３Ｃ近傍に吸熱側熱交換手段４を設け、断熱容器21に装着された状態で、前記筐体２内空間が前記断熱容器21外の空間と連通すると共に、前記吸熱側熱交換手段４が前記断熱容器21内空間に熱的に露出するように冷却ユニット１を構成することで、この冷却ユニット１が挿入可能な任意の大きさの前記断熱容器21内を冷却することができる。【選択図】図２
2006118834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材から成ると共に断熱容器に対して挿入可能に形成された筐体と、
この筐体内の空間に胴部が配置されると共に、前記筐体外に吸熱部が熱的に露出したスターリング冷凍機と、
このスターリング冷凍機の吸熱部又はその近傍に取り付けられた吸熱側熱交換手段とより成る冷却ユニットであって、
この冷却ユニットを断熱容器に装着した状態で、前記筐体内の空間が前記断熱容器外の空間と連通すると共に、前記吸熱側熱交換手段が前記断熱容器内の空間に熱的に露出するように構成したことを特徴とする冷却ユニット。
【請求項２】
前記筐体の上部に、前記断熱容器の開口縁に対して載置される略水平なフランジ部を形成したことを特徴とする請求項１記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記吸熱側熱交換手段が、平面部を有する基部及びこの基部に形成された多数のフィンよりなるヒートシンクと、このヒートシンクに気流を導くファンを有して構成されると共に、
前記ヒートシンクの基部の平面部が、前記ファンによって発生した気流が斜め上方に吹き出すように、或いは斜め上方から吸い込まれるように、水平方向に対して傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷却ユニット。
【請求項４】
前記吸熱側熱交換手段が、基部及びこの基部に対して互いに略平行に形成された多数のフィンよりなるヒートシンクと、このヒートシンクに気流を導くファンを有して構成されると共に、
前記ヒートシンクのフィンが、前記断熱容器の底壁の辺に対して傾斜するように方向付けられて設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記吸熱側熱交換手段が、基部及びこの基部に対して互いに略平行に形成された多数のフィンよりなるヒートシンクと、このヒートシンクに気流を導くファンを有して構成されると共に、
前記ファンによって発生した気流が前記ヒートシンクを通過して斜め方向に吹き出すように、或いは斜め方向から吸い込まれて前記ヒートシンクを通過するように、このヒートシンクの近傍に風向ガイドを設けたことを特徴とする請求項１記載の冷却ユニット。
【請求項６】
前記断熱容器の開口部に、前記断熱容器とは独立した上記冷却ユニットを着脱自在に挿入して取り付けたことを特徴とする請求項１乃至４記載の冷却ユニットを用いた保冷庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ユニット及びそれを用いた保冷庫に関するものであり、特に輸送用に用いられる保冷庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運送用に用いられる保冷庫としては、発泡合成樹脂製の断熱容器と蓋体からなる保冷庫に、固体二酸化炭素や保冷剤等を入れることで、保冷庫内を冷却できるようにしたものが一般的である。また、開閉自在な蓋体が取り付けられた断熱容器に冷却加熱ユニット（本発明の冷却ユニットに該当する）を内蔵した電子式温冷蔵庫も知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、断熱箱（本発明の断熱容器に該当する）の開口部を開閉自在に覆う蓋体に、冷温装置（本発明の冷却ユニットに該当する）を内蔵した冷温蔵庫も知られている（例えば、特許文献２参照。）。更に、箱体（本発明の断熱容器に該当する）の開口部を開閉自在に覆う蓋体に、冷却装置（本発明の冷却ユニットに該当する）を内蔵した保冷庫も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２０００−３０４４０２号公報
【特許文献２】実用新案第２５５３０２２号公報
【特許文献３】特開２００１−３１１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、固体二酸化炭素や保冷剤等によって内部を冷却する保冷庫では、貯蔵物或いは保冷庫外からの熱によって、固体二酸化炭素が昇華したり、保冷剤が融解したりするので、貯蔵物を長時間貯蔵する場合、固体二酸化炭素の補充や保冷剤の交換等の手間がかかるという問題があった。また、固体二酸化炭素を用いる場合、長期間にわたる繰り返し使用によりその使用量が膨大になり、ランニングコストが高くなってしまうばかりでなく、昇華によって気体二酸化炭素となるので、大気中の二酸化炭素濃度を高めてしまう虞があった。また、特許文献１乃至３の保冷庫では、これらの手間或いは環境負荷がないものの、内容積が予め決まってしまっているため、内容積以上の貯蔵物を貯蔵することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は以上の問題点を解決し、低いランニングコストで長時間の貯蔵を可能とすると共に、容量を比較的自由に設定することができる保冷庫、及びこの保冷庫を構成する冷却ユニット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】
【０００５】
本発明の請求項１に記載の冷却ユニットは、断熱材から成ると共に断熱容器に対して挿入可能に形成された筐体と、この筐体内の空間に胴部が配置されると共に、前記筐体外に吸熱部が熱的に露出したスターリング冷凍機と、このスターリング冷凍機の吸熱部又はその近傍に取り付けられた吸熱側熱交換手段とより成る冷却ユニットであって、この冷却ユニットを断熱容器に装着した状態で、前記筐体内の空間が前記断熱容器外の空間と連通すると共に、前記吸熱側熱交換手段が前記断熱容器内の空間に熱的に露出するように構成したものである。
【０００６】
また、本発明の請求項２に記載の冷却ユニットは、請求項１において、前記筐体の上部に、前記断熱容器の開口縁に対して載置される略水平なフランジ部を形成したものである。
【０００７】
また、本発明の請求項３に記載の冷却ユニットは、請求項１において、前記吸熱側熱交換手段が、平面部を有する基部及びこの基部に形成された多数のフィンよりなるヒートシンクと、このヒートシンクに気流を導くファンを有して構成されると共に、前記ヒートシンクの基部の平面部が、前記ファンによって発生した気流が斜め上方に吹き出すように、或いは斜め上方から吸い込まれるように、水平方向に対して傾斜して設けられているものである。
【０００８】
また、本発明の請求項４に記載の冷却ユニットは、請求項１において、前記吸熱側熱交換手段が、基部及びこの基部に対して互いに略平行に形成された多数のフィンよりなるヒートシンクと、このヒートシンクに気流を導くファンを有して構成されると共に、前記ヒートシンクのフィンが、前記断熱容器の底壁の辺に対して傾斜するように方向付けられて設けられているものである。
【０００９】
また、本発明の請求項５に記載の冷却ユニットは、請求項１において、前記吸熱側熱交換手段が、基部及びこの基部に対して互いに略平行に形成された多数のフィンよりなるヒートシンクと、このヒートシンクに気流を導くファンを有して構成されると共に、前記ファンによって発生した気流が前記ヒートシンクを通過して斜め方向に吹き出すように、或いは斜め方向から吸い込まれて前記ヒートシンクを通過するように、このヒートシンクの近傍に風向ガイドを設けたものである。
【００１０】
更に、本発明の請求項６に記載の冷却ユニットを用いた保冷庫は、請求項１乃至４において、前記断熱容器の開口部に、前記断熱容器とは独立した上記冷却ユニットを着脱自在に挿入して取り付けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の冷却ユニットは、以上のように構成することにより、前記冷却ユニットが取付可能な任意の大きさの断熱容器に、この断熱容器とは独立した前記冷却ユニットを挿入して前記スターリング冷凍機を作動させることで、前記断熱容器内に熱的に露出する吸熱側熱交換手段によって前記断熱容器内の空気が冷却される。そして、前記冷却ユニットが取付可能な範囲内であれば、前記断熱容器を任意に選択することができるので、比較的自由に保冷庫の容量を設定することができる。また、前記冷却ユニットによって断熱容器内が冷却されるので、被貯蔵物を長時間貯蔵することができる。更に、比較的小型軽量で且つ比較的小電力で極めて低温まで冷却することができる前記スターリング冷凍機を用いることで、低いランニングコストで前記保冷庫内を極めて低温まで冷却することができるばかりでなく、前記冷却ユニット、ひいては保冷庫全体を比較的小型軽量に構成することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の冷却ユニットは、以上のように構成することにより、前記筐体上部に設けられたフランジ部を前記断熱容器の開口縁に載置することで、前記断熱容器に対して前記冷却ユニットを簡単に設置することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の冷却ユニットは、以上のように構成することにより、前記ファンによって発生した気流が前記ヒートシンクに導かれた後、前記断熱容器内の空間に放出されることで、断熱容器内の空気が冷却される。この際、前記気流が、水平方向に対して傾斜した前記ヒートシンクの基部の平面部に沿って前記断熱容器内の上部へ、或いは前記断熱容器内の上部から流れることで、前記気流が前記断熱容器内の下部だけで循環せず、前記断熱容器内全体で気流を循環させることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の冷却ユニットは、以上のように構成することにより、前記ファンによって発生した気流が前記ヒートシンクに導かれた後、前記断熱容器内の空間に放出されることで、断熱容器内の空気が冷却される。この際、前記気流が、前記断熱容器の底壁の各辺に対して傾斜すると共に互いに略平行に設けられた多数のフィンに沿って前記断熱容器の斜め方向へ、或いは前記断熱容器の斜め方向から流れることで、前記気流が前記断熱容器内で偏りにくくなり、前記断熱容器内全体で気流を循環させることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項５に記載の冷却ユニットは、以上のように構成することにより、前記ファンによって発生した気流が前記ヒートシンクに導かれた後、前記断熱容器内の空間に放出されることで、断熱容器内の空気が冷却される。この際、前記気流が、前記風向ガイドを通過して前記断熱容器内を斜め方向へ、或いは前記断熱容器内の斜め方向から前記風向ガイドを通過して流れることで、前記気流が前記断熱容器内で偏りにくくなり、前記断熱容器内全体で気流を循環させることができる。
【００１６】
更に、本発明の請求項６に記載の冷却ユニットを用いた保冷庫は、以上のように構成することにより、前記断熱容器に、この断熱容器とは独立した前記冷却ユニットを挿入した状態で前記スターリング冷凍機を作動させることで、前記断熱容器内に熱的に露出する吸熱側熱交換手段によって前記断熱容器内の空気が冷却される。そして、前記冷却ユニットが取付可能な範囲内であれば、前記断熱容器を任意に選択することができるので、比較的自由に保冷庫の容量を設定することができる。また、前記冷却ユニットによって断熱容器内が冷却されるので、被貯蔵物を長時間貯蔵することができる。更に、比較的小型軽量で且つ比較的小電力で極めて低温まで冷却することができる前記スターリング冷凍機を用いることで、低いランニングコストで前記保冷庫内を極めて低温まで冷却することができるばかりでなく、前記保冷庫全体を比較的小型軽量に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図８に基づいて説明する。１は冷却ユニットである。この冷却ユニット１は、略直方体の筐体２と、この筐体２内に設けられたスターリング冷凍機３と、このスターリング冷凍機３の吸熱部近傍に伝熱的に取り付けられた吸熱側熱交換手段４と、この吸熱側熱交換手段４を囲むように設けられたカバー体５とを有して構成されている。前記筐体２は発泡合成樹脂等の断熱材によって構成されていると共に、この筐体２の上壁２Ａと略面一となるように、略水平にフランジ部６が一体的に形成されている。なお、発泡合成樹脂として、例えば発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレン等が用いられる。また、前記筐体２を構成する発泡合成樹脂の外面は、赤外線反射フィルムによって被覆されている。また、前記フランジ部６は、それ自体で前記冷却ユニット１全体の重量を支えることができる程度の強度を有して構成されている。また、前記筐体２の上面には、吸気口７及び排気口８が設けられていると共に、前記スターリング冷凍機３を作動させるための操作部９が設けられている。また、前記筐体２の底壁２Ｂには貫通孔２Ｃが形成されている。前記スターリング冷凍機３は、上下が開放した筒状体10内に保持された状態で前記筐体２内の空間に収容されている。なお、このスターリング冷凍機３は、その胴部３Ａが上方で且つ筒状部３Ｂが下方となる状態で軸方向が略垂直となるように、即ち前記フランジ部６に対して略垂直となるように、前記筐体２内に設けられている。また、前記スターリング冷凍機３の筒状部３Ｂは、前記貫通孔２Ｃに通されており、その先端に形成された吸熱部３Ｃは、前記底壁２Ｂよりも下方に突出している。そして、この吸熱部３Ｃの近傍には、伝熱ブロック11を介して前記吸熱側熱交換手段４を構成する吸熱用ヒートシンク12が伝熱的に取り付けられている。なお、この吸熱用ヒートシンク12の下方には、前記吸熱側熱交換手段４を構成するファン13が前記吸熱用ヒートシンク12と対向して設けられている。そして、前述したように、これら吸熱用ヒートシンク12とファン13から構成される前記吸熱側熱交換手段４は、前記カバー体５によって囲まれている。なお、このカバー体５内の空間は、前記カバー体５外の空間に対して連通している。そして、前記スターリング冷凍機３の筒状部３Ｂ基端に形成された排熱部３Ｄには、排熱用ヒートシンク14が伝熱的に取り付けられており、この排熱用ヒートシンク14は、前記筒状体10の下方開口部10Ａに臨んで配置されている。また、前記筒状体10の上方開口部10Ｂは、前記排気口８と連通して配置されていると共に、この排気口８及び上方開口部10Ｂにファン15が設けられている。また、前記排熱用ヒートシンク14の外周と前記筒状体10の内壁との間には、これらの隙間を封止するための封止部材16が設けられている。同様に、前記筐体２の底壁２Ｂに形成された貫通孔２Ｃと前記スターリング冷凍機３の筒状部３Ｂとの間には、これらの隙間を封止するための封止部材17が設けられている。なお、これらの封止部材16，17は、断熱性を有する発泡ゴム等で形成されている。なお、前記筒状体10の側面には、前記スターリング冷凍機３を制御するための制御回路18が取り付けられている。また、前記カバー体５の底部には、吸水シート19が敷かれている。更に、前記カバー体５の側方は開放しており、この開放部分に多数の通気用貫通孔が形成された保護体20が取り付けられている。
【００１８】
前記吸熱用ヒートシンク12について詳述する。このヒートシンク12は、図５に示すように、平板状の基部12Ａと、この基部12Ａに対して略垂直に起立して設けられた多数のフィン12Ｂとで構成されている。なお、これらのフィン12Ｂは、互いに略平行に設けられている。また、前記吸熱用ヒートシンク12は、アルミニウム等で構成されている。また、前記吸熱用ヒートシンク12は、押出成形されたものを適当な大きさに切断することで成形されている。なお、前記吸熱用ヒートシンク12は、押出成形されたものを斜めに切断することで、その基部12Ａが略平行四辺形状に形成されている。これによって、前記基部12Ａには、前記フィン12Ｂと略平行な辺12Ｃと、前記フィン12に対して斜めに交差する辺12Ｄが設けられる。そして、前述したように、前記伝熱ブロック11を介して前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃ近傍に前記吸熱用ヒートシンク12が取り付けられているが、前記伝熱ブロック11の先端面が前記スターリング冷凍機３の筒状部３Ｂの軸方向に対して傾斜するように形成されていることで、前記吸熱用ヒートシンク12は、前記筐体２内において略垂直に配置された前記スターリング冷凍機３の軸方向に対して傾斜して取り付けられる。なお、前記伝熱ブロック11及び吸熱用ヒートシンク12は、前記カバー体５の開放部側が高くなるように、前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃの近傍に取り付けられている。また、前記吸熱用ヒートシンク12は、その基部12Ａの辺12Ｄが前記筐体２の側面２Ｄ、２Ｅと略平行になるように、前記伝熱ブロック11を介して前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃの近傍に取り付けられている。そして、このように前記吸熱用ヒートシンク12が前記伝熱ブロック11を介して前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃの近傍に取り付けられていることで、前記フィン12Ｂが前記筐体２の側面２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ及び２Ｇに対して傾斜している。従って、このように取り付けられた前記吸熱用ヒートシンク12に向かって前記ファン13によって発生した気流を送ると、この気流は、前記吸熱用ヒートシンク12の基部12Ａの面方向に沿って斜め上方に吹き出されると共に、前記フィン12Ｂに沿って斜め方向、本例においては斜め前方向に吹き出されることになる。
【００１９】
そして、このようにして形成された前記冷却ユニット１を、上方が開放した断熱容器21の開口部22から挿入すると共に、前記断熱容器21の開口部22のうち、前記冷却ユニット１によって塞がれない部分を蓋体23で開閉自在に覆うことで、保冷庫24が構成される。なお、前記断熱容器21は、右壁21Ａ、左壁21Ｂ、前壁21Ｃ、後壁21Ｄ及び底壁21Ｅを有して折り畳み自在に構成されている。そして、これらの各壁21Ａ，21Ｂ，21Ｃ，21Ｄ及び21Ｅは、それぞれが断熱性を有する板状の発泡合成樹脂によって一体的に形成されていると共に、その表面全体が赤外線反射フィルムによって被覆されている。また、前記各壁21Ａ，21Ｂ，21Ｃ，21Ｄ及び21Ｅは、断熱容器21として組み立てられた状態において、その庫外側表面が、赤外線反射フィルムから成るカバー体25で覆われている。そして、この前記カバー体25の上端に、前記蓋体23の一辺が揺動自在に取り付けられている。なお、この蓋体23も、断熱性を有する板状の発泡合成樹脂によって一体的に形成されていると共に、その表面全体が赤外線反射フィルムによって被覆されている。そして、上述の構成により、前記断熱容器21を容易に且つ安価に製造することができるばかりでなく、任意の大きさのものを容易に且つ安価に製造することができる。また、前記断熱容器３は、不使用時に前記各壁21Ａ，21Ｂ，21Ｃ，21Ｄ，21Ｅ及び蓋体23単位に折り畳むことで、場所を取らないようにすることができる。そして、前記冷却ユニット１は、前記カバー体５側が下方となるように、前記断熱容器21の開口部22に挿入されると共に、前記フランジ部６が前記開口部22の開口縁22Ａに載置される。また、前記冷却ユニット１における側面２Ｄ側、即ち前記保護体20が設けられた側が、前記断熱容器21の内側を向くように、前記冷却ユニット１が前記断熱容器21の開口部22に挿入される。なお、前記断熱容器21は略直方体状に形成されており、この断熱容器21内に前記冷却ユニット１を、その側面２Ｅが左壁21Ｂに、側面２Ｆが前壁21Ｃに、側面２Ｇが後壁21Ｄに沿うように挿入する。このため、前記筐体の各側面２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇに対して傾斜して設けられた前記吸熱用ヒートシンク12のフィン12Ｂは、前記断熱容器21の各壁21Ａ，21Ｂ，21Ｃ，21Ｄに対しても傾斜した位置関係になると共に、前記断熱容器21の底壁21の各辺に対しても傾斜した位置関係になる。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について説明する。まず、前記断熱容器21の開口部22に、前記カバー体５側が下方となるように、また前記側面２Ｄ側が前記断熱容器21の内側を向くと共に前記各側面２Ｅ，２Ｆ，２Ｇがそれぞれ前記断熱容器21の左壁21Ｂ，前壁21Ｃ，後壁21Ｄに沿うように、前記冷却ユニット１を挿入し、この冷却ユニット１のフランジ部６を前記開口部22の開口縁22Ａに載置することで、前記冷却ユニット１を前記断熱容器21に保持させる。このようにして前記保冷庫24が構成される。そして、前記蓋体23で前記開口部22を閉塞し、前記操作部９を操作して前記スターリング冷凍機３及びファン13，15を作動させることで、前記保冷庫24の内部が冷却される。前記スターリング冷凍機３が作動することで、前記吸熱部３Ｃは低温となり、排熱部３Ｄ及び胴部３Ａは高温となる。そして、低温となった前記吸熱部３Ｃは、この吸熱部３Ｃの近傍と前記伝熱ブロック11を介して熱的に接触した前記吸熱用ヒートシンク12、更にはこの吸熱用ヒートシンク12が露出した前記カバー体５内の空間と連通した断熱容器21の庫内空間の空気から熱を奪い、この奪った熱を前記排熱部３Ｄに移動させる。そして、前記排熱部３Ｄに移動した熱は、前記排熱用ヒートシンク14から排熱される。なお、前記断熱容器21の庫内空間の空気は、前記ファン13によって前記吸熱用ヒートシンク12に送られるので、前記断熱容器21内の空気は、前記スターリング冷凍機３によって満遍なく且つ効率よく冷却されることになる。また、前記ファン15が作動することで、前記筐体２の吸気口７から外気が流入し、この流入した外気が前記排熱用ヒートシンク14を通過した後、前記スターリング冷凍機３の胴部３Ａ周囲を通過し、前記排気口８から前記ファン15を経て前記筐体２外に排出される。この際、前記ファン15で形成された気流によって、前記排熱用ヒートシンク14及び前記スターリング冷凍機３の胴部３Ａが冷却される。このようにして、前記断熱容器21の庫内空間が冷却されることで、前記断熱容器21内に収容された被貯蔵物が冷却される。
【００２１】
なお、前記断熱容器21及び蓋体23自体が、軽量な板状の発泡合成樹脂と赤外線反射フィルムで構成されていることで、極めて軽量に構成されていると共に、前記冷却ユニット１も、板状の発泡合成樹脂と赤外線反射フィルムで構成されている筐体２と、比較的軽量な前記スターリング冷凍機３等で構成されていることで、比較的軽量に構成されている。従って、前記冷却ユニット１自体を比較的軽量に構成することができるばかりでなく、この冷却ユニット１を用いた保冷庫24全体を比較的軽量に構成することができる。また、前記断熱容器21及び蓋体23を構成する発泡合成樹脂の板材の周囲を赤外線反射フィルムで被覆したことによって、前記保冷庫24の庫外から庫内へ赤外線、即ち熱が侵入することが阻止されるので、前記保冷庫24の庫内を効率的に冷却することができるばかりでなく、極めて低温まで冷却することができる。また、前記冷却ユニット１は、前記蓋体23と独立して設けられているため、前記断熱容器21の開口部22に前記冷却ユニット１を取り付けた状態で、軽量な前記蓋体23だけを開くことで、前記保冷庫24を構成する断熱容器21の開口部22を容易に開放して被貯蔵物を容易に収容したり取り出したりすることができる。更に、前記保冷庫24は、前記冷却ユニット１を前記断熱容器21から取り外すと共に、この断熱容器21を前記各壁21Ａ，21Ｂ，21Ｃ，21Ｄ，21Ｅ及び蓋体23単位に折り畳むことで、前記保冷庫24内に被貯蔵物が貯蔵されていない不使用時に、場所を取らないようにすることができる。
【００２２】
そして、前述したように、前記吸熱用ヒートシンク12が、前記筐体２の側面２Ｄ側ほど高くなるように傾斜していると共に、前記断熱容器21の底壁21Ｅの各辺に対して傾斜していることで、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、前記ファン13から前記吸熱用ヒートシンク12に送られた気流Ｆは、前記吸熱用ヒートシンク12の基部12Ａの面方向に沿って斜め上方に吹き出されると共に、前記フィン12Ｂに沿って斜め方向、本例においては斜め前方向に吹き出されることになる。そして、このような方向に吹き出されることによって、前記気流Ｆが前記断熱容器21の右壁21Ａと衝突した後、上方にあまり移動しなかったとしても、前記気流Ｆが前記右壁21Ａと衝突した位置が既に高い位置であるので、気流Ｆは断熱容器21内の高い位置まで達することができる。また、図７及び図８では、前記気流Ｆを実線矢印で記載したが、実際には前記気流Ｆ自体が幅を持っているので、前記気流Ｆは前記右壁21Ａと衝突してこの右壁21Ａに沿って流れた後、この右壁21Ａと隣接する各壁21Ｃ，21Ｄ，21Ｅ及び蓋体23に沿って流れ、前記右壁21Ａとの衝突前の気流Ｆから離れた位置で前記ファン13によって吸引される。このようにして、前記気流Ｆは前記断熱容器21内を満遍なく循環することになる。そして、このように前記気流Ｆが前記断熱容器21内空間を満遍なく循環することで、この断熱容器21内空間の温度分布が略均一になる。なお、参考までに、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、吸熱用ヒートシンクを水平に且つフィンを前記断熱容器21の底壁21Ｅの長辺に対して略平行に設けた場合の気流の説明図である。このようにヒートシンクを設けた場合、このヒートシンクで冷却された空気が重いため、気流Ｆ´は、前記右壁21Ａに衝突した後、上方にあまり移動しないので、前記断熱容器21内空間の下部のみで循環することになる。また、上下ほど顕著ではないが、前記断熱容器21内空間の前後方向においても、気流Ｆ´が前記右壁21Ａに衝突した後、前壁21Ｃに至る前に前記ファン13によって吸引されてしまうことで、前記気流Ｆ´が通らない領域が生ずる。そして、このように気流Ｆ´が通らない領域が生ずると、前記断熱容器21内空間の温度分布にムラが生ずる。
【００２３】
以上のように、本発明の実施形態は、断熱材から成る筐体２内の空間にスターリング冷凍機３の胴部３Ａを配置すると共に、前記筐体２外に前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃを熱的に露出させ、この吸熱部３Ｃの近傍に吸熱側熱交換手段４を設け、断熱容器21に装着された状態で、前記筐体２内の空間が前記断熱容器21外の空間と連通すると共に、前記吸熱側熱交換手段４が前記断熱容器21内の空間に熱的に露出するように冷却ユニット１を構成することで、この冷却ユニット１が挿入可能な任意の大きさの前記断熱容器21内を冷却することができ、従来用いられていた固体二酸化炭素や保冷剤等と比較して、被貯蔵物を長時間連続して貯蔵することができるばかりでなく、小型軽量で且つ小電力で極めて低温まで冷却することができるスターリング冷凍機３を用いることで、低いランニングコストで前記断熱容器21内を極めて低温まで冷却することができると共に、前記冷却ユニット１、ひいては保冷庫24全体を軽量に構成することができるものである。また、前記断熱容器21内の冷却に固体二酸化炭素等を用いないので、ランニングコストを低く抑えることができるばかりでなく、気体二酸化炭素も発生しないので、環境負荷も低く抑えることができるものである。また、本発明の実施形態は、前記筐体２の上部に、前記断熱容器21の開口縁22Ａに対して載置される略水平なフランジ部６を形成したことで、このフランジ部６を前記断熱容器21の開口縁22Ａに載置することで、前記断熱容器21に対して前記冷却ユニット１を簡単に設置することができるものである。また、本発明の実施形態は、平板状の基部12Ａ及びこの基部12Ａに形成された多数のフィン12Ｂよりなる吸熱用ヒートシンク12と、このヒートシンク12に気流Ｆを送るファン13を有して前記吸熱側熱交換手段４を構成すると共に、平板状の前記基部12Ａが、前記ファン13によって発生した気流Ｆが斜め上方に吹き出すように、水平方向に対して傾斜して設けることで、前記気流Ｆが前記断熱容器21内の下部だけで循環せず、前記断熱容器21内全体で気流Ｆを循環させることができるものである。また、本発明の実施形態は、前記吸熱用ヒートシンク12の基部12Ａに対して互いに略平行に形成された多数のフィン12Ｂを、前記断熱容器21の底壁21Ｅの各辺に対して傾斜するように方向付けて設けたことで、前記気流Ｆが前記フィン12Ｂに沿って前記断熱容器21の底壁21Ｅの各辺に対して斜め方向へ吹き出され、前記気流Ｆが前記断熱容器21内で偏ることがなく、前記断熱容器21内全体で気流Ｆを循環させることができるものである。
【００２４】
次に、本発明の第二の実施形態について、図９乃至図１２に基づいて説明する。なお、上記第一の実施形態と共通する部分については共通の符号を付し、その説明を省略する。冷却ユニット31に収容されたスターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃの近傍には、伝熱ブロック32が伝熱的に取り付けられている。そして、この伝熱ブロック32には、吸熱側熱交換手段33が伝熱的に取り付けられている。この吸熱側熱交換手段33は、吸熱用ヒートシンク34と、この吸熱用ヒートシンク34の下方に対向して設けられて前記吸熱用ヒートシンク34に気流を送るためのファン35とで構成されている。なお、前記吸熱用ヒートシンク34は、その基部34Ａが略水平であると共に、前記吸熱用ヒートシンク34のフィン34Ｂが筐体２の側面２Ｆ，２Ｇに対して略平行となるように、前記伝熱ブロック32、ひいては前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃの近傍に取り付けられている。そして、前記吸熱用ヒートシンク34とファン35から構成される前記吸熱側熱交換手段33は、カバー体５によって囲まれている。このカバー体５の側方は開放しており、この開放部分に風向ガイド36Ａが形成された保護体36が取り付けられている。そして、前記風向ガイド36Ａは、前記ファン35から前記吸熱用ヒートシンク34に送られた気流Ｆが斜め上前方に吹き出すように方向付けされている。即ち、本例において、前記風向ガイド36Ａの各フィン36Ｂは、それぞれ後方ほど高くなるように傾斜して略平行に設けられており、前記冷却ユニット31の外側ほど上方に向かって傾斜していると共に、外側ほど前方に向かって傾斜して形成されている。
【００２５】
そして、このようにして形成された前記冷却ユニット31を、上方が開放した断熱容器21の開口部22から挿入すると共に、前記断熱容器21の開口部22のうち、前記冷却ユニット31によって塞がれない部分を蓋体23で開閉自在に覆うことで、保冷庫37が構成される。なお、前記冷却ユニット31は、前記カバー体５側が下方となるように、前記断熱容器21の開口部22に挿入されると共に、前記フランジ部６が前記開口部22の開口縁22Ａに載置される。また、前記冷却ユニット31における側面２Ｄ側、即ち前記保護体36が設けられた側が、前記断熱容器21の内側を向くように、前記冷却ユニット31が前記断熱容器21の開口部22に挿入される。なお、前記断熱容器21は略直方体状に形成されており、この断熱容器21内に前記冷却ユニット31を、その側面２Ｅが左壁21Ｂに、側面２Ｆが前壁21Ｃに、側面２Ｇが後壁21Ｄに沿うように挿入する。このため、前記筐体の各側面２Ｆ，２Ｇに対して略平行に設けられた前記吸熱用ヒートシンク34のフィン34Ｂは、前記断熱容器21の前壁21Ｃ及び後壁21Ｄに対しても略平行になる。
【００２６】
次に、本実施形態の作用について説明する。まず、前記断熱容器21の開口部22に、前記カバー体５側が下方となるように、また前記側面２Ｄ側が前記断熱容器21の内側を向くと共に前記各側面２Ｅ，２Ｆ，２Ｇがそれぞれ前記断熱容器21の左壁21Ｂ，前壁21Ｃ，後壁21Ｄに沿うように、前記冷却ユニット31を挿入し、この冷却ユニット31のフランジ部６を前記開口部22の開口縁22Ａに載置することで、前記冷却ユニット31を前記断熱容器21に保持させる。このようにして前記保冷庫37が構成される。そして、前記蓋体23で前記開口部22を閉塞し、前記操作部９を操作して前記スターリング冷凍機３及びファン35を作動させることで、前記保冷庫37の内部が冷却される。前記スターリング冷凍機３が作動することで、前記吸熱部３Ｃは低温となる。そして、低温となった前記吸熱部３Ｃは、この吸熱部３Ｃの近傍と前記伝熱ブロック32を介して熱的に接触した前記吸熱用ヒートシンク34、更にはこの吸熱用ヒートシンク34が露出した前記カバー体５内の空間と連通した断熱容器21の庫内空間の空気から熱を奪う。なお、前記断熱容器21の庫内空間の空気は、前記ファン35によって前記吸熱用ヒートシンク34に送られるので、前記断熱容器21内の空気は、前記スターリング冷凍機３によって満遍なく且つ効率よく冷却されることになる。このようにして、前記断熱容器21の庫内空間が冷却されることで、前記断熱容器21内に収容された被貯蔵物が冷却される。
【００２７】
そして、前述したように、前記保護体36の風向ガイド36Ａの各フィン36Ｂが、前記冷却ユニット31の外側ほど上方に向かって傾斜していると共に、外側ほど前方に向かって傾斜していることで、前記ファン35から前記吸熱用ヒートシンク34に送られた気流は、前記吸熱用ヒートシンク34から放出された後、前記風向ガイド36Ａの各フィン36Ｂに沿って斜め上前方に吹き出されることになる。そして、このような方向に吹き出されることによって、前記気流が前記断熱容器21の右壁21Ａと衝突した後、上方にあまり移動しなかったとしても、前記気流Ｆが前記右壁21Ａと衝突した位置が既に高い位置であるので、気流Ｆは断熱容器21内の高い位置まで達することができる。また、前記気流自体が幅を持っているので、前記気流は前記右壁21Ａと衝突してこの右壁21Ａに沿って流れた後、この右壁21Ａと隣接する各壁21Ｃ，21Ｄ，21Ｅ及び蓋体23に沿って流れ、前記右壁21Ａとの衝突前の気流Ｆから離れた位置で前記ファン13によって吸引される。このようにして、前記気流は前記断熱容器21内を満遍なく循環することになる。そして、このように前記気流が前記断熱容器21内空間を満遍なく循環することで、この断熱容器21内空間の温度分布が略均一になる。
【００２８】
以上のように、本発明の実施形態は、断熱材から成る筐体２内の空間にスターリング冷凍機３の胴部３Ａを配置すると共に、前記筐体２外に前記スターリング冷凍機３の吸熱部３Ｃを熱的に露出させ、この吸熱部３Ｃの近傍に吸熱側熱交換手段33を設け、断熱容器21に装着された状態で、前記筐体２内の空間が前記断熱容器21外の空間と連通すると共に、前記吸熱側熱交換手段33が前記断熱容器21内の空間に熱的に露出するように冷却ユニット31を構成することで、この冷却ユニット31が挿入可能な任意の大きさの前記断熱容器21内を冷却することができ、従来用いられていた固体二酸化炭素や保冷剤等と比較して、被貯蔵物を長時間連続して貯蔵することができるばかりでなく、小型軽量で且つ小電力で極めて低温まで冷却することができるスターリング冷凍機３を用いることで、低いランニングコストで前記断熱容器21内を極めて低温まで冷却することができると共に、前記冷却ユニット31、ひいては保冷庫37全体を軽量に構成することができるものである。また、前記断熱容器21内の冷却に固体二酸化炭素等を用いないので、ランニングコストを低く抑えることができるばかりでなく、気体二酸化炭素も発生しないので、環境負荷も低く抑えることができるものである。また、本発明の実施形態は、前記筐体２の上部に、前記断熱容器21の開口縁22Ａに対して載置される略水平なフランジ部６を形成したことで、このフランジ部６を前記断熱容器21の開口縁22Ａに載置することで、前記断熱容器21に対して前記冷却ユニット31を簡単に設置することができるものである。また、本発明の実施形態は、平板状の基部34Ａ及びこの基部34Ａに形成された多数のフィン34Ｂよりなる吸熱用ヒートシンク34と、このヒートシンク34に気流Ｆを送るファン35を有して前記吸熱側熱交換手段33を構成すると共に、前記ファン35によって発生した気流が前記ヒートシンク34を通過した後、このヒートシンク34の近傍に設けられた風向ガイド36Ａによって斜め上前方に吹き出すように構成することで、前記気流が前記断熱容器21内の下部だけで循環せず、また前後方向で偏りにくくなり、前記断熱容器21内全体で気流を循環させることができるものである。
【００２９】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、前記筐体、断熱容器及び蓋体を発泡合成樹脂で構成したが、これ以外の断熱材、例えば真空断熱材等を用いて構成してもよい。そして、このように前記筐体、断熱容器及び蓋体に真空断熱材を用いると、断熱性能が向上するため、庫外からの熱の流入が抑えられ、冷却庫内をより低温まで冷却できると共に、より速やかに冷却することができる。また、断熱材の厚さを薄くできるので、前記冷却ユニット、断熱容器及び蓋体、ひいては保冷庫を小型化することができる。また、上記第一の実施形態では、気流が斜め前方向に吹き出すように前記ヒートシンクを傾斜して設けたが、前記スターリング冷凍機の前記保冷庫内における位置によっては、斜め後方に吹き出すように前記ヒートシンクを設けてもよい。また、上記第二の実施形態では、風向ガイドの各フィンは、前記気流を上方及び前方へ方向付けるものであるが、上方へ方向付けるフィンと前方へ方向付けるフィンを個別に設けてもよい。更に、上記各実施形態では、前記ファンによって前記ヒートシンクに気流を吹き付けているが、前記ファンが前記ヒートシンク側から空気を吸い込むことで、前記ヒートシンクからファンを通る気流を形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
例えば、予め断熱容器の開口部に冷却ユニットを着脱自在に取り付けた状態のものを販売する他、前記断熱容器と冷却ユニットとを個別に販売し、使用者が任意の前記断熱容器と冷却ユニットを組み合わせて使用することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一の実施形態を示す冷却ユニットの側面図である。
【図２】同上、冷却ユニットのＡ−Ａ断面図である。
【図３】同上、冷却ユニットのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】同上、冷却ユニットの平面図である。
【図５】同上、吸熱用ヒートシンクの外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】同上、冷却ユニットを用いた保冷庫の断面図である。
【図７】同上、保冷庫内の気流の正面視による説明図であり、（ａ）は吸熱用ヒートシンクを傾斜させた場合の、（ｂ）は吸熱用ヒートシンクを傾斜させなかった場合の説明図である。
【図８】同上、保冷庫内の気流の平面視による説明図であり、（ａ）は吸熱用ヒートシンクを傾斜させた場合の、（ｂ）は吸熱用ヒートシンクを傾斜させなかった場合の説明図である。
【図９】本発明の第二の実施形態を示す冷却ユニットの側面図である。
【図１０】同上、冷却ユニットのＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】同上、冷却ユニットのＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】同上、冷却ユニットを用いた保冷庫の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，31  冷却ユニット
２  筐体
３  スターリング冷凍機
３Ａ  胴部
３Ｃ  吸熱部
４，33  吸熱側熱交換手段
６  フランジ部
12，34  吸熱用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）
12Ａ，34Ａ  基部（平面部）
12Ｂ，34Ｂ  フィン
13，35  ファン（吸熱側熱交換手段）
21  断熱容器
21Ｅ  底壁
22Ａ  開口縁
24，37  保冷庫
36Ａ  風向ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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