(57)【要約】【課題】断熱筐体の内部空間活用度を向上させられるようにした冷却庫を提供する。【解決手段】冷却庫１は断熱筐体１０内に収納室を有し、この収納室に冷却装置の冷却部で冷却された冷気を送風する。冷却装置１００はスターリング冷凍機１１０を含み、その低温側蒸発器１３２が断熱筐体１０の内部に配置されて冷却部を構成する。断熱筐体１０の背面上方角部には機械室４６となる凹部が形成され、その中にスターリング冷凍機１１０が配置されている。冷却装置１００の放熱部となる高温側凝縮器１２２は、断熱筐体１０の天面部の上であって、機械室４６より前方の位置に配置する。高温側凝縮器１２２に隣接して電装ボックス８１を設け、高温側凝縮器１２２の冷却に用いる放熱ファン１２４を電装ボックス８１内の部品の冷却に兼用する。【選択図】図２５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱筐体内の収納室に、冷却装置の冷却部で冷却された冷気を送風し、当該収納室の冷却を行う冷却庫において、
前記断熱筐体の背面上方角部に形成した凹部に前記冷却装置の一部を配置し、前記断熱筐体内に前記冷却装置の冷却部を配置したことを特徴とする冷却庫。
【請求項２】
前記冷却装置の発熱部の放熱部の少なくとも一部を、前記断熱筐体の天面部の上であって、前記凹部の上方の周辺に配置したことを特徴とする請求項１に記載の冷却庫。
【請求項３】
前記断熱筐体の天面部に電装ボックスを設け、前記放熱部の冷却に用いられるファンを前記電装ボックス内の部品の冷却に兼用することを特徴とする請求項２に記載の冷却庫。
【請求項４】
前記収納室の少なくとも一部に垂直方向仕切り部を形成して収納室内を左右に仕切るとともに、前記冷却部からの冷気を収納室に導く冷気通路の少なくとも一部を前記垂直方向仕切り部に形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷却庫。
【請求項５】
前記冷却装置はスターリング冷凍機を含み、このスターリング冷凍機が前記凹部に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷却庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却庫に関する。「冷却庫」とは、本明細書においては、被冷却物である食品その他の物品の温度を下げる装置全般を指す概念であり、「冷蔵庫」「冷凍庫」「冷凍冷蔵庫」「ショーケース」「自動販売機」といった商品としての名称を問わない。
【背景技術】
【０００２】
冷却庫、特に冷蔵庫においては、内部を複数の区画に仕切り、冷蔵室と冷凍室に使い分けるという構成が普通になっている。チルド室や氷温室など、通常の冷蔵温度と冷凍温度の中間の温度帯の区画を設けることもある。複数の区画を形成するにあたっては、冷蔵庫本体を左右に区画するという手法も採用される。その例を特許文献１に見ることができる。
【０００３】
また冷却庫にあっては、外形寸法を増大させることなく内容積を最大化することが求められる。そのための工夫は様々であるが、例えば特許文献２に記載された構成では、冷却装置の一部である圧縮機を断熱筐体の天面部後方に上げて内部の奥行きを広げている。
【０００４】
さらに、より低い冷凍温度を得るため、通常のコンプレッサでなくスターリング冷凍機で冷却装置を構成した冷却庫も見受けられるようになっている。スターリング冷凍機ではヘリウム等の不活性ガスを作動媒体として使用し、外部動力によりピストンとディスプレーサを動作させて作動媒体の圧縮・膨張を繰り返し、高温ヘッドの温度を高めるとともに低温ヘッドの温度を下げる。そして高温ヘッドで周囲環境に放熱を行い、低温ヘッドで庫内から吸熱を行うものである。スターリング冷凍機による冷却装置を備えた冷却庫の例は特許文献３に見ることができる。またスターリング冷凍機の構造例を特許文献４に見ることができる。
【特許文献１】特開平９−６１０５０号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５５７５号公報
【特許文献３】特開２００４−２００５６号公報
【特許文献４】特開２００５−３４５００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷却庫において、断熱筐体の天面部後方に圧縮機を配置する構成では、庫内の天井部後方の隅部全体が庫内空間に突き出す形になり、庫内容積を減少させていた。また冷却庫では、冷却装置の冷却部で冷却された冷気を冷気通路を通じて各区画に供給し、所望の温度を得るのであるが、冷気通路は、通常、冷却庫の断熱筐体の奥の断熱壁の手前側に設けられる。このことにより、断熱筐体の内部空間の奥行きは手前側に向かって狭められ、空間の有効活用が妨げられていた。上記特許文献に記載された冷却庫のいずれも、この問題に関しては解決策を見出せていない。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、断熱筐体の内部空間活用度を向上させられるようにした冷却庫を提供することにある。また、冷気の流し方を工夫することにより、収納温度帯を多様化できるようにすることにある。さらに、エネルギーロスの少ない冷却庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために本発明は、断熱筐体内の収納室に、冷却装置の冷却部で冷却された冷気を送風し、当該収納室の冷却を行う冷却庫において、前記断熱筐体の背面上方角部に形成した凹部に前記冷却装置の一部を配置し、前記断熱筐体内に前記冷却装置の冷却部を配置したことを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、冷却装置の一部を配置する凹部を断熱筐体の背面上方角部、すなわち断熱筐体の左上奥または右上奥の角部に設けたから、庫内への凹部の突き出しを小さくして、有効内容積を大きくとることができる。
【０００９】
（２）また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記冷却装置の発熱部の放熱部の少なくとも一部を、前記断熱筐体の天面部の上であって、前記凹部の上方の周辺に配置したことを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、凹部の中から冷却装置の放熱部用のスペースをなくし、凹部から出した放熱部を前方への通風で冷却するようにすることにより、その分だけ凹部を上下方向に縮小できるので、庫内への凹部の突き出しが一層小さくなり、有効内容積を増大することができる。さらに、放熱部が存在するのは断熱筐体の天面部の上であるため、庫内容積に影響を及ぼすことなく前後左右方向に放熱部を広くとることができ、放熱効率が向上し、エネルギーロスの少ない冷却庫が得られる。
【００１１】
（３）また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記断熱筐体の天面部に電装ボックスを設け、前記放熱部の冷却に用いられるファンを前記電装ボックス内の部品の冷却に兼用することを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、放熱部の冷却に用いる放熱ファンによる風の一部を利用して電装ボックス内の部品を冷却するから、部品の動作が安定し、部品寿命を長引かせることができる。
【００１３】
（４）また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記収納室の少なくとも一部に垂直方向仕切り部を形成して収納室内を左右に仕切るとともに、前記冷却部からの冷気を収納室に導く冷気通路の少なくとも一部を前記垂直方向仕切り部に形成したことを特徴としている。
【００１４】
この構成によると、垂直方向仕切り部に冷気通路を形成したことにより、被冷却物の収納に寄与しない空間を利用して冷気通路を配置することができ、冷却庫の空間活用率が向上する。冷気通路形成作業も容易になる。また、収納室内を左右に仕切ったため、収納室が仕切り部の両側にあることになり、冷熱の放出が各収納室になされ、収納温度帯を多様化できる。また、エネルギーロスの少ない冷却庫とすることができる。
【００１５】
（５）また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記冷却装置はスターリング冷凍機を含み、このスターリング冷凍機が前記凹部に配置されることを特徴としている。
【００１６】
この構成によると、スターリング冷凍機の高温ヘッド及び放熱用の高温側循環回路を含む発熱部と、冷却部とを無理・無駄なく分離できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、冷却装置の一部を配置する凹部を断熱筐体の背面上方角部、すなわち断熱筐体の左上奥または右上奥の角部に設けたから、庫内への凹部の突き出しを小さくして、有効内容積を大きくとることができる。また冷却装置の発熱部の放熱部の少なくとも一部を、断熱筐体の天面部の上であって、前記凹部の上方の周辺に配置することにより、凹部の中から冷却装置の放熱部用のスペースをなくし、その分だけ凹部を縮小して、庫内への凹部の突き出しを一層小さくし、有効内容積を一層大きくとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の第１実施形態を図１−１３に基づき説明する。図１は冷却庫の正面図、図２は断熱扉を取り除いた状態の冷却庫の正面図、図３は冷却庫の垂直断面図、図４は異なる部位における冷却庫の垂直断面図、図５は冷気通路の構成説明図、図６は図４のＡ−Ａ線に沿って切断した冷却庫の水平断面図、図７は垂直方向仕切り部の拡大水平断面図、図８は冷却庫に搭載される冷却装置の概略構成図、図９は冷却庫のスターリング冷凍機搭載箇所の部分垂直断面図、図１０は支持部材に支持されたスターリング冷凍機の上面図、図１１は支持部材の上面図、図１２は冷却装置の概略斜視図、図１３は冷気の流れを示すブロック構成図である。
【００１９】
冷却庫１は断熱筐体１０を備える。断熱筐体１０は、板金製アウターハウジングの内部に合成樹脂製インナーハウジングを挿入し、アウターハウジングとインナーハウジングの間の隙間に断熱材を挿入、あるいはその隙間で合成樹脂を発泡させて断熱層を形成したものである。このような断熱筐体の製作手法は周知であり、本発明の要点ではないことから、立ち入った説明はしない。
【００２０】
断熱筐体１０の内部は収納室となる。本明細書において「収納室」とは、冷蔵温度帯（０℃〜１０℃）の区画、それよりもやや低い（マイナス３℃程度まで）温度帯である、「氷温」「チルド」「パーシャル」などの呼称が用いられる温度帯の区画、冷凍温度帯（マイナス十数度以下）の区画、高温帯（例えば５０℃〜８０℃）の区画、高温帯と冷凍温度帯の中間の温度帯の区画など、被冷却物である食品（調味料を含む）、薬品、化粧品などの貯蔵用（収納用）に用いられる空間の総称である。
【００２１】
収納室は前面に食品（被冷却物）出し入れ用の開口部を有し、この開口部を断熱扉で閉ざす。図２に示すように、収納室は水平方向仕切り部（第１仕切り部）１１により上下に二分割される。水平方向仕切り部１１の上下の空間は垂直方向仕切り部（第２仕切り部）１２と垂直方向仕切り部（第３仕切り部）１３により左右に仕切られる。なお本明細書では断熱筐体１０の前面に正対した観察者の左側を断熱筐体１０の左側、観察者の右側を断熱筐体１０の右側と定義する。水平方向仕切り部（第１仕切り部）１１より下で、垂直方向仕切り部１３の左側の空間は、水平方向仕切り部（第４仕切り部）１４によりさらに上下に二分割されている。
【００２２】
水平方向仕切り部１１の上、垂直方向仕切り部１２の左の空間は第１区画部１５となる。水平方向仕切り部１１の上、垂直方向仕切り部１２の右の空間は第２区画部１６となる。水平方向仕切り部１４の下、垂直方向仕切り部１３の左の空間は第３区画部１７となる。水平方向仕切り部１１の下、垂直方向仕切り部１３の右の空間は第４区画部１８となる。第１区画部１５と第２区画部１６は冷蔵室として用いられる。第３区画部１７と第４区画部１８は冷凍室として用いられる。水平方向仕切り部１１、１４の間で、垂直方向仕切り部１３の左の空間部は、冷蔵室としても冷凍室としても使用可能な温度切替区画部１９となる。
【００２３】
第１区画部１５の前面開口部には第１断熱扉２０（図１参照）が設けられ、第２区画部１６の前面開口部には第２断熱扉２１が設けられ、第３区画部１７の前面開口部には第３断熱扉２２が設けられ、第４区画部１８の前面開口部には第４断熱扉２３が設けられ、温度切替区画部１９の前面開口部には第５断熱扉２４が設けられる。第１断熱扉２０、第３断熱扉２２、第５断熱扉２４は向かって左側に設けられたヒンジ部を中心として回動し、第２断熱扉２１、第４断熱扉２３は向かって右側に設けられたヒンジ部を中心として回動する。第１断熱扉２０の下部には収納室内の各部の温度を設定する操作部２５が設けられている。
【００２４】
第１区画部１５は３段の棚３０により上下方向に仕切られる。最下段の棚３０の下には引き出し式のケース３１が配置される。
【００２５】
第２区画部１６も３段の棚３２により上下方向に仕切られる。最下段の棚３２ａはその上の２段よりも奥行き方向の寸法が大きく、その下には上下二段に重なる引き出し式のケース３３、３４が配置される。下方のケース３４の上面開口部に対しては仕切カバー３５（図３参照）が設けられている。最下段の棚３２ａと仕切カバー３５の間の空間は隔離区画部１６ａを構成し、仕切カバー３５の下の空間は隔離区画部１６ｂを構成する。第２断熱扉２１の内面にはボトル類や飲料の紙パックなどを収納するラック３６が取り付けられている。
【００２６】
第１区画部１５及び第２区画部１６に対してはそれぞれ照明が設けられる。第１区画部１５用の照明はその天井部に配置されたダウンライト３７（図４参照）であり、第２区画部１６用の照明は奥の壁の上部に配置された照明パネル３８（図３参照）である。ダウンライト３７と照明パネル３８はいずれもＬＥＤを光源とする。
【００２７】
第３区画部１７には計２個のケース４０ａ、４０ｂが、第４区画部１８には計３個のケース４１ａ、４１ｂ、４１ｃが、それぞれ上下に重なる形で挿入されている。ケース４０ａ、４０ｂは両側縁部によって第３区画部１７の内面に、ケース４１ａ、４１ｂ、４１ｃは両側縁部によって第４区画部１８の内面に、それぞれ支持されており、いずれも前方にスライドさせて引き出すことができる。温度切替区画部１９にはケース４２が挿入されている。
【００２８】
第４区画部１８の天井部には製氷ユニット４３が配置される（図３、５参照）。製氷ユニット４３で製造した氷はケース４１ａの中の氷容器４４（図２参照）に受けられる。製氷ユニット４３に水を供給する給水タンク４５は隔離区画部１６ｂの中、ケース３４の右側に設置される。
【００２９】
第３区画部１７及び第４区画部１８は必要に応じて分割し、製氷に特化した独立区分を設置したり、急速冷凍から解凍まで、求められる様々な温度設定に適合した独立区分を設置したりすることが可能である。
【００３０】
収納室は図８の冷却装置１００によって冷却される。冷却装置１００の中心的存在がスターリング冷凍機１１０である。スターリング冷凍機１１０は逆スターリングサイクルにより温熱と冷熱を発生するものであり、温熱は廃熱として主として高温ヘッド１１１から取り出され、冷熱は冷却部の一環を構成する低温ヘッド１１２から取り出される。
【００３１】
スターリング冷凍機１１０の構造は特許文献４に記載のものと基本的に同じであって、内部にはディスプレーサ、ピストン、ピストンを駆動するリニアモータなどの構成要素が配置され、外部形状は軸線を備えた回転体形状となっている。スターリング冷凍機１１０は、高温ヘッド１１１が上、低温ヘッド１１２が下となるように、軸線を垂直に立てた状態で配置される。前記リニアモータを内蔵する動力部１１３は高温ヘッド１１１のさらに上に位置する。
【００３２】
高温ヘッド１１１から温熱を取り出して放熱するのは高温側第１循環回路１２０である。高温側第１循環回路１２０には二次冷媒として水（水溶液を含む）あるいは炭化水素系のブライン（熱輸送媒体に用いる液体）が封入されている。「二次冷媒」とは、スターリング冷凍機１１０の内部の作動媒体を「一次冷媒」、スターリング冷凍機１１０の外部で熱輸送に用いられる作動媒体を「二次冷媒」と定義することによる。ちなみに後述の「三次冷媒」は、二次冷媒との間で熱交換を行う冷媒の意である。
【００３３】
高温側第１循環回路１２０は二次冷媒を自然循環させるサーモサイフォン循環回路であり、高温ヘッド１１１に対し互いの間で熱を授受する状態、すなわち熱接続された状態で装着された高温側蒸発器１２１と、スターリング冷凍機１１０の上に配置された高温側凝縮器１２２と、高温側蒸発器１２１と高温側凝縮器１２２とを接続する二次冷媒配管１２３を含む。高温側凝縮器１２２は放熱用の熱交換器として機能する。
【００３４】
高温側蒸発器１２１は銅や銅合金、アルミニウムなど熱伝導の良い金属を中空のリング状に成形したものであり、高温ヘッド１１１の外周面に嵌合し、高温ヘッド１１１に熱接続される。高温側蒸発器１２１の側面からは二次冷媒配管１２３が導出される。二次冷媒配管１２３は、高温側蒸発器１２１の側面から導出された後、上に向かって延びる。そしてスターリング冷凍機１１０の上方で高温側凝縮器１２２に接続される。二次冷媒配管１２３は、蒸発して気体となった二次冷媒を高温側凝縮器１２２に送る気相配管１２３Ｇと、高温側凝縮器１２２で凝縮して液体となった二次冷媒を高温側蒸発器１２１に戻す液相配管１２３Ｌとに分かれている。
【００３５】
高温側凝縮器１２２は、銅や銅合金といった熱伝導の良い金属材料からなるパイプ１２２ａを折り曲げ、これに、同じく熱伝導の良い金属材料からなる多数の放熱フィン１２２ｂを取り付けた構造である。高温側凝縮器１２２には強制空冷用の放熱ファン１２４が組み合わせられる。
【００３６】
低温ヘッド１１２には冷却部の一環を構成する低温側循環回路１３０が熱接続される。低温側循環回路１３０には二次冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）などの自然冷媒を封入する。低温側循環回路１３０は、低温ヘッド１１２に対し熱接続された状態で装着された低温側凝縮器１３１と、冷却庫１の断熱筐体１０内に設置された低温側蒸発器１３２と、低温側凝縮器１３１と低温側蒸発器１３２とを接続する二次冷媒配管１３３を含む。低温側蒸発器１３２は冷却部の中で収納室内の空気を直接冷却する部分として機能する。
【００３７】
低温側凝縮器１３１は銅や銅合金、アルミニウムなど熱伝導の良い金属を中空のリング状に成形したものであり、低温ヘッド１１２の外周面に嵌合し、低温ヘッド１１２に熱接続される。低温側凝縮器１３１の側面からは二次冷媒配管１３３が導出される。二次冷媒配管１３３は、低温側凝縮器１３１の側面から導出された後、下に向かって延びる。そして断熱筐体１０の内部に入り、低温側蒸発器１３２に接続される。二次冷媒配管１３３は、低温側凝縮器１３１で凝縮して液体となった二次冷媒を低温側蒸発器１３２に流下させる液相配管１３３Ｌと、低温側蒸発器１３２で蒸発して気体となった二次冷媒を低温側凝縮器１３１に戻す気相配管１３３Ｇとに分かれている。
【００３８】
低温側蒸発器１３２も高温側凝縮器１２２と同様、銅や銅合金といった熱伝導の良い金属材料からなるパイプ１３２ａを折り曲げたうえで熱伝導の良い金属材料からなる多数の吸熱フィン１３２ｂを取り付けた構造である。
【００３９】
スターリング冷凍機１１０を運転すると、動力部１１３と高温ヘッド１１１、それに高温側第１循環回路１２０の温度が上昇する。すなわちこれらが冷却装置１００の発熱部となる。他方で低温ヘッド１１２と低温側循環回路１３０の温度は下降する。
【００４０】
冷却装置１００は、次のようにして冷却庫１に搭載される。
【００４１】
断熱筐体１０の背面上方角部、すなわち断熱筐体１０の左上奥または右上奥の角部に凹部を形成する。凹部は、垂直方向仕切り部１２の左側、すなわち第１区画部１５の奥の上部の角部か、垂直方向仕切壁１２の右側、すなわち第２区画部１６の奥の上部の角部に設けられることになる。この凹部が機械室４６となる（図４、６、９、１２参照）。本実施形態では、機械室４６は断熱筐体１０を正面から見た場合左に偏った位置、すなわち第１区画部１５の奥の左寄りの位置に設けられている。
【００４２】
機械室４６は、冷却装置１００の一部、すなわちスターリング冷凍機１１０、高温側蒸発器１２１、高温側凝縮器１２２、二次冷媒配管１２３、放熱ファン１２４、低温側凝縮器１３１と、二次冷媒配管１３３の一部を収容する。収容すべき要素を全て収容した後、機械室４６の上面開口と背面開口は適宜の通風グリルで閉ざされる。
【００４３】
このように冷却装置１００の発熱部は、冷凍室として使用される第３区画部１７や第４区画部１８に比べて温度の高い、冷蔵室として使用される第１区画部１５に隣り合う形で配置されるから、第３区画部１７や第４区画部１８の隣に配置した場合に比べ、間の断熱層を薄くできる。また第１区画部１５は後で説明するように第２区画部１６より温度が高くなる区画部なので、冷却装置１００の発熱部からの影響を第２区画部１６以上に受けにくく、間の断熱層を一層薄くできる。
【００４４】
さらに、背面上方角部、すなわち断熱筐体１０の左上奥または右上奥の角部に形成した凹部を機械室４６とし、その中に冷却装置１００の発熱部を配置しているから、収納室の天井部後方の隅部全体が収納室に突き出すことにはならず、収納室への機械室４６の突き出しは比較的小さなものとなり、収納室の有効内容積を大きくとることができる。
【００４５】
機械室４６の正面から見て左側の断熱壁を取り除き、断熱壁の厚さの分だけ機械室４６を左側へ移動させることもできる。このようにすると、収納室への機械室４６の突き出しはさらに小さくなり、収納室の有効内容積が増加し、容積効率が一段と向上する。
【００４６】
スターリング冷凍機１１０を機械室４６の内部に支持するにあたっては支持部材１４０（図１１参照）を用いる。支持部材１４０は断熱筐体１０とは別の部品として形成される額縁状の枠であって、機械室４６の中ほどの高さに適宜の固定手段により水平に固定される。支持部材１４０の内部には、スターリング冷凍機１１０及び高温側第１循環回路１２０の二次冷媒配管１２３を通す開口部１４１が形成されている。開口部１４１の中には、後述する振動吸収体を下から支える張出部１４２が４箇所に形成されている。
【００４７】
スターリング冷凍機１１０の動力部１１３の外面には、板金をプレス加工してなるフランジ状の取付脚１１４（図１０参照）を溶接等適宜手段で固定する。取付脚１１４には、先端が支持部材１４０の張出部１４２に重なる脚部１１４ａが４箇所に放射状に形成されている。なお、取付脚１１４はプレス成形品に限定されるものではない。ダイカスト成形品であってもよく、ＭＣナイロン等高強度の合成樹脂材料を射出成形したものであってもよい。
【００４８】
スターリング冷凍機１１０は、低温ヘッド１１２が一番下に来て、その上に高温ヘッド１１１が来るよう、軸線を垂直にした姿勢で支持部材１４０の開口部１４１に上方から挿入される。スターリング冷凍機１１０の重量は、張出部１４２が取付脚１１４の脚部１１４ａを支持することにより支えられるが、その際、張出部１４２と脚部１１４ａの間には振動吸収手段を介在させる。実施形態では、ゴムのような弾性物質からなる円柱状の振動吸収体１４３が振動吸収手段を構成する。
【００４９】
振動吸収体１４３には、４個の張出部１４２の中心にスターリング冷凍機１１０を、動力部１１３の側面が張出部１４２に接触することのないように支持する役割が求められる。そのため振動吸収体１４３は、適宜の連結手段により、位置ずれや張出部１４２と脚部１１４ａの間からの脱落が生じないように保持される。連結手段としてはボルト、ナット、ワッシャなど周知の機械要素を用いることができる。
【００５０】
高温側第１循環回路１２０は、スターリング冷凍機１１０を支持部材１４０に取り付ける前の段階で高温ヘッド１１１に接続しておく。その状態でスターリング冷凍機１１０の低温ヘッド１１２及び高温ヘッド１１１の部分と、高温側蒸発器１２１と、二次冷媒配管１２３の一部を支持部材１４０の開口部１４１に挿入し、取付脚１１４の脚部１１４ａを振動吸収体１４３の上面に着座させる。
【００５１】
高温側凝縮器１２２は二次冷媒配管１２３により支えられた状態でスターリング冷凍機１１０の上方に位置している。なお、図８では気相配管１２３Ｇと液相配管１２３Ｌは１本ずつしか示されていないが、現実の構成では、図１０に見られるように、気相配管１２３Ｇと液相配管１２３Ｌは２本ずつ存在する。
【００５２】
高温側凝縮器１２２の下面には放熱ファン１２４がダクト１２５を介して連結される。放熱ファン１２４の送風方向は、高温側凝縮器１２２に風を吹き付ける方向であってもよく、高温側凝縮器１２２を通じて風を取り入れる方向であってもよい。
【００５３】
低温側循環回路１３０は、スターリング冷凍機１１０を支持部材１４０に取り付けた段階で、あるいはそれより前の、低温ヘッド１１２が開口部１４１を通り抜けて支持部材１４０の下に頭を出した段階で、低温ヘッド１１２に接続される。
【００５４】
支持部材１４０に対するスターリング冷凍機１１０の組み付けと、スターリング冷凍機１１０に対する高温側第１循環回路１２０と低温側循環回路１３０の接続が完了した状態では、すなわち図９の状態では、高温側蒸発器１２１と高温側凝縮器１２２の間にスターリング冷凍機１１０の動力部１１３が配置されている。この構成により、高温側蒸発器１２１と高温側凝縮器１２２の間の高低差を、二次冷媒を自然循環させるに十分な程度に大きく確保することができる。これにより、放熱効率が向上するとともに、高温側蒸発器１２１と高温側凝縮器１２２の間の空間を、スターリング冷凍機１１０の動力部１１３の配置に利用するので、空間を有効に活用できる。
【００５５】
また図９の状態では、高温側凝縮器１２２を強制空冷する放熱ファン１２４も高温側蒸発器１２１と高温側凝縮器１２２の間に配置されている。この構成も高温側蒸発器１２１と高温側凝縮器１２２の間の高低差を大きくするのに役立つ。
【００５６】
高温側第１循環回路１２０の二次冷媒配管１２３は、高温側蒸発器１２１から導出された後、スターリング冷凍機１１０の上方にある高温側凝縮器１２２に向かって上に延びる。低温側循環回路１３０の二次冷媒配管１３３は、低温側凝縮器１３１から導出された後、スターリング冷凍機１１０の下方にある低温側蒸発器１３２に向かって下に延びる。上にある高温側蒸発器１２１からの二次冷媒配管１２３が上に向かい、下にある低温側凝縮器１３１からの二次冷媒配管１３３が下に向かうという、きわめて単純な構図なので、低温ヘッド１１２及び低温側循環回路１３０を含む冷却サイクルと、高温ヘッド１１１及び高温側第１循環回路１２０を含む放熱サイクルとを無理・無駄なく分離できる。配管作業も容易である。
【００５７】
なお低温側蒸発器１３２は、正面から見てスターリング冷凍機１１０のある側に片寄らせておくと、二次冷媒配管１３３の引回しが更に容易になり、二次冷媒の循環効率が向上する。また、二次冷媒配管１３３と低温側蒸発器１３２の接続部もスターリング冷凍機１１０のある側に設けておけば、二次冷媒配管１３３の引回しが一層容易になり、二次冷媒の循環効率が更に向上する。
【００５８】
低温ヘッド１１２付近の構造、特に配管構造が複雑化していないので、それを取り囲むように断熱構造を形成することも容易である。図９には低温ヘッド１１２と二次冷媒配管１３３を囲む断熱体１４４を仮想線で示す。断熱体１４４は、所定の空間を囲っておいてその中でウレタン発泡を行わせる、あるいは複数の発泡ウレタンブロックを組み合わせるといった手法で形成できる。
【００５９】
高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４、それにダクト１２５は、二次冷媒配管１２３により、スターリング冷凍機１１０自体を支えとして機械室４６の内部空間に保持されている。このため、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４がスターリング冷凍機１１０と共に支持されることになり、振動吸収体１４３の振動吸収作用を高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４にも及ぼすことができ、これらの構成要素の振動レベルを一挙に低下させることができる。
【００６０】
また支持部材１４０にスターリング冷凍機１１０を取り付けるにあたっては、高温側第１循環回路１２０を接続した形のスターリング冷凍機１１０を上から支持部材１４０の開口部１４１に通し、その上で低温ヘッド１１２に低温側循環回路１３０を接続すればよく、組立が容易である。
【００６１】
高温側第１循環回路１２０が高温ヘッド１１１から取り出した温熱は防露部（断熱筐体１０の表面のうち、結露を避けたい箇所）の結露防止にも利用される。これを実現するのが高温側第２循環回路１５０である。
【００６２】
高温側第２循環回路１５０は高温側第１循環回路１２０の気相冷媒配管１２３Ｇに熱交換器１５１を介して熱接続される。高温側第２循環回路１５０内には三次冷媒が非減圧状態で封入される。三次冷媒は水と不凍液の混合液である。三次冷媒は循環量確保のため低粘度にする必要があるので、不凍液の混合比は低くなっている。
【００６３】
高温側第２循環回路１５０の配管１５２は、熱交換器１５１を出た後、図１２に示す経路をたどる。すなわち配管１５２は下り管１５２Ｄとなって断熱筐体１０の底部へと下り、そこに設置されたドレンパン１５３に入る。配管１５２はドレンパン１５３の中を蛇行し、ドレンパン１５３に溜まったドレン水の温度を上昇させる。ドレンパン１５３に対してはファン１５４が組み合わせられ、ドレン水の蒸発をさらに促進するようになっている。
【００６４】
ドレンパン１５３を出た配管１５２は分岐部１５５で２系統に分かれた後、２系統とも断熱筐体１０の右側壁の下部に入り、右側壁を前方に抜けて断熱筐体１０の前面下部に達する。２系統の進路はそこから分かれ、一方の系統は断熱筐体１０の右側壁の前縁を上昇する。上昇途中で水平方向仕切り部１１の前縁に入り、ヘアピン形状を描いた後、右側壁の前縁に戻り、上昇を続ける。右側壁の上端に達した配管１５２は天井壁に入り、天井壁の前縁を右から左に抜けて左側壁に至り、左側壁の前縁を下降し、さらに左側壁の下部を背面側に抜けて集合部１５６に達する。
【００６５】
他方の系統は右側壁の前縁から底部壁に入り、底部壁の前縁を右から左に抜けて垂直方向仕切り部１３の下端に達する。配管１５２はそこで上方へと向きを変え、垂直方向仕切り部１３、１２の前縁を下から上に抜ける。垂直方向仕切り部１２の上端に達した配管１５２は折り返して下降する。下降途中で水平方向仕切り部１１の前縁に入り、ヘアピン形状を描いた後、垂直方向仕切り部１３の前縁に戻る。配管１５２はその後水平方向仕切り部１４の前縁にも入り、ヘアピン形状を描いた後、垂直方向仕切り部１３の前縁に戻って底部壁まで下降を続ける。配管１５２はその後底部壁の前縁を右から左に抜けて左側壁に入り、左側壁の下部を背面側に抜けて集合部１５６に達する。
【００６６】
集合部１５６で一本化された配管１５２は断熱筐体１０の底部に設置された圧電式の循環ポンプ１５７に入る。循環ポンプ１５７を出た配管１５２は上り管１５２Ｕとなって熱交換器１５１に戻る。
【００６７】
右側壁と左側壁、天井壁と底部壁、及び水平方向仕切り部と垂直方向仕切り壁の各前縁を包括したものが防露部１６０（図８参照）となる。配管１５２は防露部１６０では断熱筐体１０の表面近くを通り、高温側第１循環回路１２０より熱交換器１５１を介して得た温熱をその箇所に伝える。これにより防露部１６０の温度は結露点以上に維持される。
【００６８】
続いて低温側蒸発器１３２及び冷気通路の配置を、主に図５を参照しつつ説明する。低温側蒸発器１３２は断熱筐体１０の内部でスターリング冷凍機１１０よりも下の位置に置かれる。さらに言えば、垂直方向仕切り部１２の下部もしくは水平方向仕切り部１１以下のレベルに配置される。これにより、二次冷媒の自然循環が更に安定して行われることになる。
【００６９】
低温側蒸発器１３２が配置されるのは、第４区画部１８の奥の壁の手前に設けられた冷気通路５０（図３参照）の中である。冷気通路５０の手前には別の冷気通路５１が設けられる。冷気通路５０の下部には収納室内冷却の役目を終えた戻り空気を吸い込む吸気口５２が形成される。低温側蒸発器１３２は冷気通路５０の中で吸気口５２の上方の位置に設置される。低温側蒸発器１３２の上方には冷気通路５１に空気を吹き出すファン５３が設けられる。
【００７０】
冷気通路５１から、支線となる３本の冷気通路が延び出す。１番目のものは第１区画部１５及び第２区画部１６に冷気を送る冷気通路５４である。冷気通路５４内には吐出ダンパ５５とファン５６が設けられている。ファン５６を過ぎた冷気通路５４は垂直方向仕切り部１２の中に入り、垂直方向仕切り部１２の内部を上り冷気通路５４Ｕ（図３参照）となって上昇する。
【００７１】
垂直方向仕切り部１２の上部に達した上り冷気通路５４Ｕは、短い水平連絡通路５４Ｈを経て下り冷気通路５４Ｄに連続する。下り冷気通路５４Ｄは垂直方向仕切り部１２の下部へと上り冷気通路５４Ｕの手前側を降下する。上り冷気通路５４Ｕ、水平連絡通路５４Ｈ、及び下り冷気通路５４Ｄは倒立した略Ｕの字状となる。
【００７２】
垂直方向仕切り部１２に限らず、仕切り部に冷気通路を設けるにあたっては、仕切り部に冷気通路を完全に埋設することを要しない。冷気通路の一部のみ仕切り部に埋設された形態であってもよく、仕切り部の外面を這うように設けた形態であってもよい。
【００７３】
上り冷気通路５４Ｕには、第２区画部１６に冷気を吐出する冷気吐出口５７が上下方向に間隔を置いて複数形成される。下り冷気通路５４Ｄには、第１区画部１５に冷気を吐出する冷気吐出口５８が上下方向に間隔を置いて複数形成される。冷気吐出口５７、５８は垂直方向仕切り部１２内に位置する。
【００７４】
図３において、複数の冷気吐出口５７と複数の冷気吐出口５８はそれぞれ垂直なラインに沿って整列しているが、必ずしもこのような配置にする必要はない。複数の冷気吐出口５７同士、また複数の冷気吐出口５８同士、前後方向に位置をずらす形で分散配置してもよい。そして上り冷気通路５４Ｕ及び下り冷気通路５４Ｄは、このように分散配置した冷気吐出口５７及び冷気吐出口５８に満遍なく冷気を送り届けられるものであればよい。
【００７５】
冷気吐出口５７について言えば、棚３２や棚３２ａによって仕切られる領域毎に複数個ずつ、前後方向に位置をずらして設けてもよい。上り冷気通路５４Ｕの領分から外れた箇所に設けられる冷気吐出口５７については、上り冷気通路５４Ｕから支線として張り出す冷気通路を用意する。このような構成とすることにより、第２区画部１６の内部温度分布の更なる均一化を図ることができる。
【００７６】
冷気吐出口５８についても同様であり、棚３０によって仕切られる領域毎に複数個ずつ、前後方向に位置をずらして設けることができる。下り冷気通路５４Ｄの領分から外れた箇所に設けられる冷気吐出口５８については下り冷気通路５４Ｄから支線として張り出す冷気通路を用意する。このような構成とすることにより、第１区画部１５の内部温度分布の更なる均一化を図ることができる。
【００７７】
棚３２、３２ａで仕切られる領域毎に複数の冷気吐出口５７を前後方向に位置をずらして設け、また棚３０で仕切られる領域毎に複数の冷気吐出口５８を前後方向に位置をずらして設けるという構成を実施するにあたっては、棚３２、３２ａの高さと棚３０の高さが揃わないように、互いの上下方向位置をずらしておくとよい。そして冷気吐出口５７を棚３２、３２ａの高さに見合った高さに置き、冷気吐出口５８を棚３０の高さに見合った高さに置くこととすれば、上記構成を容易に実現できる。
【００７８】
本実施形態では、垂直な上り冷気通路５４Ｕと垂直な下り冷気通路５４Ｄを水平連絡通路５４Ｈが連結しているが、上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄを直接連結し、水平連絡通路５４Ｈを省く構成とすることも可能である。例えば上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄの上端を屈曲させたり湾曲させたりして連結する、あるいは上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄそのものを傾斜させ、倒立したＶの字状となるように連結するなどの手法でこれを実現できる。
【００７９】
複数の冷気吐出口５７の総開口面積と、複数の冷気吐出口５８の総開口面積は、第２区画部１６と第１区画部１５の容積比に応じて配分するのがよい。また、第２区画部１６においては複数の冷気吐出口５７を、第１区画部１５においては複数の冷気吐出口５８を、それぞれ室内温度の均一化が進むように配置する。実験を通じて冷気吐出口の位置を決定するのが望ましい。
【００８０】
上り冷気通路５４Ｕを流れる冷気の量は、冷気吐出口５７から供給される冷気の量と冷気吐出口５８から供給される冷気の量の合計である。従って、上り冷気通路５４Ｕには下り冷気通路５４Ｄよりも大きな断面積が必要になる。上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄの断面積比も実験を通じて決定するのが望ましい。
【００８１】
また、収納室となる第１区画部１５と第２区画部１６とが仕切り部である垂直方向仕切り部１２の両側にあり、冷熱の放出が前記の各収納室になされるため、エネルギーロスの少ない冷却庫１が得られ、さらに、凹部である機械室４６に冷却装置１００の発熱部があり、第１区画部１５や第２区画部１６が冷蔵室のように比較的に温度の高い収納室であるときは、凹部付近の温度と収納室の温度の差が少なくなり、第１区画部１５や第２区画部１６の相対する断熱壁が同じ厚さであれば、外部からの熱の侵入量が少なくて済み、これもまた冷却庫１のエネルギーロス低減に寄与する。
【００８２】
冷気通路５４には２本の横方向冷気通路が連通する。１本は冷気通路５４が垂直方向仕切り部１２に入る前に枝分かれする横方向冷気通路５９で、最下段の棚板３２の下面に沿うように隔離区画部１６ａの奥の壁を這う。横方向冷気通路５９には垂直方向仕切り部１２から所定距離離れた場所に冷気吐出口６０が形成される。冷気吐出口６０は隔離区画部１６ａの中で左右方向に間隔を置いて複数形成する。本実施形態では、冷気吐出口６０は２個設けられている。冷気吐出口６０はケース３３の内部に向けて冷気を供給する。冷気吐出口６０は、横方向冷気通路５９の下流側に配置されたものほど開口面積を大きくし、隔離区画部１６ａの左側部分と右側部分で温度が均一化するようにしておくとよい。
【００８３】
もう１本の横方向冷気通路は上り冷気通路５４Ｕから枝分かれする横方向冷気通路６１で、第２区画部１６の奥の壁と天井とのなすコーナー部を這う。横方向冷気通路６１には垂直方向仕切り部１２から所定距離離れた場所に冷気吐出口６２が形成される。冷気吐出口６２は第２区画部１６の中で左右方向に間隔を置いて複数形成する。本実施形態では、冷気吐出口６２は２個設けられている。冷気吐出口６２は、横方向冷気通路６１の下流側に配置されたものほど開口面積を大きくし、第２区画部１６の左側部分と右側部分で温度が均一化するようにしておくとよい。
【００８４】
冷気通路５１から支線として延び出す３本の冷気通路のうち、２番目のものは第３区画部１７に冷気を送る冷気通路６３である。冷気通路６３には吐出ダンパ６４が設けられ、その下流に冷気吐出口６５が形成されている。
【００８５】
冷気通路５１から支線として延び出す３本の冷気通路のうち、３番目のものは温度切替区画部１９に冷気を送る冷気通路６６である。冷気通路６６には上流から下流へ、吐出ダンパ６７、ファン６８、ヒータ６９、及び冷気吐出口７０が設けられている。
【００８６】
冷気通路５１には、冷気通路５４、６３、６６だけでなく、第４区画部１８に直接冷気を吐出する冷気吐出口（図示せず）も形成される。
【００８７】
各区画部を冷却した冷気は、それぞれに戻り通路を介して冷気通路５０の吸気口５２に戻される。第２区画部１６に対しては戻り通路７１が用意される。戻り通路７１は２箇所に吸気口を有する。その１は隔離区画部１６ａに開口した吸気口７２である。その２は隔離区画部１６ｂに開口した吸気口７３である。
【００８８】
第１区画部１５に対しては、垂直方向仕切り部１２の下部後方を貫通して隔離区画部１６ｂへと抜ける開口部が戻り通路７４となる。第１区画部１５内の冷気は戻り通路７４から隔離区画部１６ｂに入り、吸気口７３に吸い込まれる。
【００８９】
温度切替区画部１９に対しては戻り通路７５が用意される。戻り通路７５には戻りダンパ７６が設けられている。
【００９０】
第３区画部１７に対しても吸気口５２に連結する戻り通路が用意されるが、これは図示せず、図５に点線矢印で冷気の流れを示すにとどめる。第４区画部１８の内部の冷気は直接吸気口５２に吸い込まれる。
【００９１】
スターリング冷凍機１１０の運転を続けていると、断熱筐体１０内の空気中の水分が霜となって低温側蒸発器１３２に付着する。霜は低温側蒸発器１３２の熱交換効率を低下させる。これを防ぐため、低温側蒸発器１３２の下方に霜取りヒータ７７を配置する。霜取りヒータ７７は適宜のタイミングで通電され、低温側蒸発器１３２の除霜を行う。霜が溶けて生じた水分は冷気通路５０の底部の漏斗部７８からドレンパン１５３にドレン水として滴下する。ドレン水はそこで配管１５２からの熱とファン１５４からの風により蒸発せしめられる。
【００９２】
冷却庫１の全体制御を司るのは図８に示す制御部８０である。制御部８０は、操作部２５を通じてなされた温度設定指令あるいは運転指令に基づき、また各部に配置された温度センサ（図示せず）からの信号に基づき、スターリング冷凍機１１０、製氷ユニット４３、ファン５３、吐出ダンパ５５、ファン５６、吐出ダンパ６４、吐出ダンパ６７、ファン６８、ヒータ６９、戻りダンパ７６、霜取りヒータ７７、放熱ファン１２４、ファン１５４、循環ポンプ１５７などの要素を制御して各区画部の温度を調節し、また製氷、霜取りを行う。なお制御部８０を構成する電装部品は断熱筐体１０の天面部に設置された電装ボックス８１（図３、４参照）の内部に収納される。
【００９３】
制御部８０がスターリング冷凍機１１０の運転を始めると、高温ヘッド１１１には温熱が発生する。温熱により高温側蒸発器１２１の内部の二次冷媒は蒸発して気体となり、温熱を潜熱として保持する。気体化した二次冷媒は気相配管１２３Ｇを上昇して高温側凝縮器１２２に入り、そこで凝縮して潜熱を顕熱化する。顕熱となった温熱は高温側凝縮器１２２の表面から庫外に放熱される。放熱ファン１２４から吹き付ける風が高温側凝縮器１２２を冷却し、放熱を助ける。凝縮し、液体になった二次冷媒は液相配管１２３Ｌを下降して高温側蒸発器１２１に戻る。
【００９４】
低温ヘッド１１２には冷熱が発生する。冷熱により低温側凝縮器１３１の内部の気体状の二次冷媒は凝縮して液体となり、冷熱を潜熱として保持する。液体化した二次冷媒は液相配管１３３Ｌを下降して低温側蒸発器１３２に入り、そこで冷却庫１の庫内の熱により蒸発する。二次冷媒の蒸発により、冷熱が顕熱化する。蒸発し、気体になった二次冷媒は気相配管１３３Ｇを上昇して低温側凝縮器１３１に戻る。
【００９５】
低温側蒸発器１３２で冷熱が顕熱化した状態でファン５３を運転すると、冷気通路５０の下端の吸気口５２から吸い込まれた空気が低温側蒸発器１３２によって冷却され、冷気となる。冷気はファン５３により冷気通路５１に送り込まれ、そこからさらに冷気通路５４、６３、６６へと送り込まれる。また図示しない冷気吐出口から第４区画部１８に吹き出される。
【００９６】
冷却装置１００は、通常のコンプレッサ方式冷却装置で達成できる冷凍温度であるマイナス１８℃よりもさらに低い、平均でマイナス４２〜４３℃、場合によっては局部的にマイナス５０℃程度の吐出温度の冷気温度が実現可能である。このため、ファン５３からの冷気が直接吹き出す第４区画部１８は室内温度をマイナス４０℃程度にまで下げることができる。製氷ユニット４３の中の製氷ファン（図示せず）はこの冷気を水に吹き付けて製氷を行うものであり、製氷は迅速に進む。なお冷却装置１００の冷凍能力を加減することにより、マイナス１８℃程度の冷気温度とすることもできる。
【００９７】
第３区画部１７は、吐出ダンパ６４の開度を調整することにより、流入する冷気の量を制御することができる。このため、第４区画部１８と無関係に、第３区画部１７の温度を通常の冷凍温度であるマイナス１８℃に維持することができる。
【００９８】
温度切替区画部１９は、チルド温度からマイナス１８℃まで、幅広い温度帯で使用されるが、その温度調整は、吐出ダンパ６７及び戻りダンパ７６により流入する冷気量を制御し、また必要に応じヒータ６９で冷気を加温することによって行われる。
【００９９】
温度切替区画部１９は冷凍食品の解凍にも用いられるため、第４区画部１８と大きな温度差がつくことがある。温度切替区画部１９の高い温度が第４区画部１８に影響を及ぼさないように、垂直方向仕切り部１３の中でも温度切替区画部１９と第４区画部１８の間の部分は特に断熱層が厚くされている。また温度切替区画部１９から吸気口５２に戻る空気が第４区画部１８の中の空気に混じらないよう、戻り通路７５は第４区画部１８から独立している。
【０１００】
なお、吐出ダンパ６７と戻りダンパ７６を閉じ、ファン６８を運転すると、温度切替区画部１９の中で空気が循環する。この状態でヒータ６９に通電すると、温度切替区画部１９の温度を、チルド温度をはるかに超える５０〜８０℃といった高温にすることができる。このような高温では腐敗菌の増殖が抑えられるので、食品その他を保温状態で衛生的に貯蔵することができる。
【０１０１】
第１区画部１５と第２区画部１６に対しては冷気通路５４を通じファン５６より冷気が送り込まれるが、その冷気が第１区画部１５と第２区画部１６を冷却しすぎることにならないように、冷気量は吐出ダンパ５５によって調整される。冷気は冷気通路５４から上り冷気通路５４Ｕに入り、その中を上昇しつつ冷気吐出口５７から第２区画部１６に吹き出す。冷気吐出口５７は隔離区画部１６ａより上の空間に上下方向に間隔を置いて複数形成されているので、その空間は均一に冷却される。
【０１０２】
冷気の一部は上り冷気通路５４Ｕの上端付近で横方向冷気通路６１に入り、冷気吐出口６２から吹き出す。冷気吐出口６２は垂直方向仕切り部１２から所定距離離れた場所に設けられているので、冷気吐出口５７が吐出する冷気と、冷気吐出口６２が吐出する冷気により、隔離区画部１６ａより上の空間は均一に冷却される。冷気吐出口６２が水平方向に間隔を置いて２個形成されているので、均一冷却の働きは一層強まる。横方向冷気通路６１の下流側、すなわち右側の冷気吐出口６２の開口面積を左側のものより大きくしておけば、第２区画部１６の左側部分と右側部分の温度均一化を一層促進することができる。
【０１０３】
上り冷気通路５４Ｕの上端に達した冷気は水平連絡通路５４Ｈを経て下り冷気通路５４Ｄに入る。そして下り冷気通路５４Ｄの中を下降しつつ冷気吐出口５８から第１区画部１５に吹き出す。冷気吐出口５８は上下方向に間隔を置いて複数形成されているので、第１区画部１５は均一に冷却される。
【０１０４】
冷気は、上り冷気通路５４Ｕを上昇するに従い左右の区画部に間接的に冷熱を放出する。逆に言えば温熱を受け取るので、下り冷気通路５４Ｄに入る冷気は上り冷気通路５４Ｕに入ったばかりの頃よりも温度が上昇している。このため、第１区画部１５の温度は第２区画部１６の温度より高くなる。
【０１０５】
このように、垂直方向仕切り部１２の内部に冷気通路を設けたことにより、これまで顧みられなかった垂直方向仕切り部１２の内部空間を有効活用し、第１区画部１５及び第２区画部１６の奥行きを拡大できる。また垂直方向仕切り部１２内には、低温側蒸発器１３２で冷却された冷気を上に上げる上り冷気通路５４Ｕと、上に上がった冷気を下に下ろす下り冷気通路５４Ｄとを形成し、第２区画部１６には上り冷気通路５４Ｕから冷気を供給し、第１区画部１５には下り冷気通路５４Ｄから冷気を供給するから、流動過程で自然に生じる冷気の温度上昇を利用して、第２区画部１６と第１区画部１５とで温度を異ならせることができる。
【０１０６】
図７には垂直方向仕切り部１２の詳細構造が示されている。垂直方向仕切り部１２は垂直方向仕切り部前方部分１２Ａと垂直方向仕切り部後方部分１２Ｂにより構成される。垂直方向仕切り部前方部分１２Ａは断熱体１７０を左シェル１７１Ｌと右シェル１７１Ｒで挟んだ構造であり、垂直方向仕切り部後方部分１２Ｂは断熱体１７２を左シェル１７３Ｌと右シェル１７３Ｒで挟んだ構造である。断熱体１７０、１７２はスチロールやウレタンなどの樹脂を発泡させたものである。左シェル１７１Ｌ、右シェル１７１Ｒ、左シェル１７３Ｌ、右シェル１７３Ｒはポリプロピレンやポリスチレンなどの樹脂により形成される。左シェル１７１Ｌと右シェル１７１Ｒ、左シェル１７３Ｌと右シェル１７３Ｒは爪係合やねじ止め、接着などにより互いに結合される。
【０１０７】
垂直方向仕切り部前方部分１２Ａの前面はカバー１７４で覆われる。カバー１７４はカラー鋼板からなり、言うまでもなくこれは磁性体なので、第１断熱扉２０及び第２断熱扉２１の裏面に取り付けた磁石入りのガスケットがぴったりと吸着する。これにより、第１断熱扉２０と第２断熱扉２１の密閉性が向上する。カバー１７４の左シェル１７１Ｌと右シェル１７１Ｒに対する結合も、爪係合やねじ止め、接着などにより行われる。
【０１０８】
カバー１７４の裏面に近接して、配管１５２が配置されている。配管１５２は、断熱体１７０に形成された凹部１７５の中に配置されている。配管１５２はカバー１７４に直接接触させても良いし、カバー１７４の裏面にブチルゴムシートを貼り付け、このブチルゴムシートを介してカバー１７４に接触させても良い。ブチルゴムシートはカバー１７４の取り付けの補強にもなる。
【０１０９】
図２３に示すのは垂直方向仕切り部１２の変形態様である。この変形態様では垂直方向仕切り部前方部分１２Ａにおいて左シェル１７１Ｌと右シェル１７１Ｒの区別をなくし、前方部が開いた単一構造のシェル１７１の中に、前方から断熱体１７０を挿入して垂直方向仕切り部前方部分１２Ａを形成することとした。このように構成することにより、更に強度が向上した垂直方向仕切り部前方部分１２Ａを得ることができる。
【０１１０】
ここまで説明した垂直方向仕切り部１２の形成手法は、水平方向仕切り部１１、１４と垂直方向仕切り部１３の形成にも適用される。
【０１１１】
断熱体１７２には、左シェル１７３Ｌに面する側に、上り冷気通路５４Ｕ、水平連絡通路５４Ｈ、及び下り冷気通路５４Ｄをかたどった凹部１７６が形成される。この凹部１７６を左シェル１７３Ｌで覆うことにより、上り冷気通路５４Ｕ、水平連絡通路５４Ｈ、及び下り冷気通路５４Ｄが形成されるものである。
【０１１２】
上り冷気通路５４Ｕを外部から隔てるのは左シェル１７３Ｌのみである。従って、上り冷気通路５４Ｕを通る冷気で左シェル１７３Ｌの表面が冷却され、そこに結露の可能性が生じるが、図６に見られるように、この部分は機械室４６の右側隔壁４６ａに密着しているため、結露は防止される。なお、左シェル１７３Ｌと右側隔壁４６ａの間に空気が入り込むと、空気中の水分が結露するので、この箇所に空気が入り込まないようにシール材（例えばブチルゴム、シリコンゴム、軟質ウレタン発泡体等）でシールしておくとよい。
【０１１３】
水平連絡通路５４Ｈのうち、右側隔壁４６ａから外れる部分と、下り冷気通路５４Ｄについては、外部から隔てるのが左シェル１７３Ｌだけということになると、左シェル１７３Ｌの表面に結露が発生する。そこで、これらの箇所については左シェル１７３Ｌの裏側に断熱体１７７を配置し、水平連絡通路５４Ｈと下り冷気通路５４Ｄを通る冷気が左シェル１７３Ｌに接触しないようにする。
【０１１４】
断熱体１７７を配置する結果、下り冷気通路５４Ｄは多少右側にずれる。その分、右シェル１７３Ｒとの間の断熱体１７２の厚さが薄くなるが、下り冷気通路５４Ｄを流れる冷気は上り冷気通路５４Ｕを流れる冷気に比べ温度が上昇しているので、問題は少ない。
【０１１５】
上り冷気通路５４Ｕについても、必要があれば断熱体１７７に相当する断熱体を設ける。例えば右側隔壁４６ａから外れるような箇所が生じたような場合がこれに該当する。
【０１１６】
また、本実施形態のように、第１区画部１５の容積が第２区画部１６の容積に比べて大幅に小さい場合は、第１区画部１５に供給する冷気量を第２区画部１６に供給する冷気量より少なくできる。すなわち下り冷気通路５４Ｄの断面積を上り冷気通路５４Ｕの断面積より小さくできる。下り冷気通路５４Ｄの断面積を冷気通路５４Ｕの断面積よりも小さくするにあたり、下り冷気通路５４Ｄの左右方向の幅を圧縮して断面積縮小を図ることとすれば、右シェル１７３Ｒとの間の断熱体１７２の厚さを回復させることができる。
【０１１７】
冷気通路５４を流れる冷気は、上り冷気通路５４Ｕに入る手前で一部が横方向冷気通路５９に入る。横方向冷気通路５９に入った冷気は水平方向に間隔を置いて配置された２個の冷気吐出口６０からケース３３内へ吹き出し、隔離区画部１６ａ内にあるケース３３内を均一に冷却する。冷気通路５９から吹き出す冷気の量を調整することにより、隔離区画部１６ａの温度をそれより上の空間より低くし、例えば庫内温度０℃、−３℃といったチルド室や氷温室として隔離区画部１６ａを使用することができる。冷気量の調整は、横方向冷気通路５９の断面積の設定、冷気吐出口６０の開口面積の設定、あるいは横方向冷気通路５９へのダンパの設置などといった手法で実現できる。
【０１１８】
隔離区画部１６ｂ内のケース３４の周囲には、特にその下側には、比較的温度が高くなった第１区画部１５からの戻り空気と第２区画部１６からの戻り空気が流れる。第１区画部１５からの戻り空気と第２区画部１６からの戻り空気が流れることにより、隔離区画部１６ｂの温度低下は小さく、例えば内部温度が５℃といったレベルになる。そのため、隔離区画部１６ｂは野菜貯蔵空間として利用することができる。また、仕切カバー３５はケース３４の上面開口部をぴったりと閉ざすものであり、これによりケース３４内の食品の水分蒸発が抑制される。そのためケース３４の内部は野菜貯蔵に一層適した空間となる。
【０１１９】
なお、第２区画部１６からの戻り空気の一部を仕切カバー３５の上面とケース３３の下面の間の隙間に流すようにすれば、比較的温度が高くなった戻り空気による空気断熱の効果により、隔離区画部１６ａがチルド室や氷温室に設定されていたとしても、その低温が隔離区画部１６ｂにまで伝わりにくくなり、ケース３４内の野菜の凍結防止に役立つ。断熱効果を高めるため、断熱材を貼り付けるなどして仕切カバー３５に断熱層を形成してもよい。
【０１２０】
冷却装置１００の高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４に対し、図９以外の支持構造を適用することも可能である。その変形態様を図１４−１８に示す。図１４−１８はいずれも図９と同様の部分垂直断面図である。
【０１２１】
図１４の変形実施態様では、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４の位置を第１実施形態と逆にした。すなわち図９では放熱ファン１２４は高温側凝縮器１２２の下に放熱ファン１２４が配置されていたが、図１４では高温側凝縮器１２２の上に放熱ファン１２４を配置した。このようにすることにより、二次冷媒配管１２３の高さ方向の長さを図９の場合よりも節約できる。
【０１２２】
図９及び図１４では、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４の保持に関しては格別の配慮が払われていない。この点を工夫したのが図１５以下の変形実施態様である。
【０１２３】
図１５は、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４の配置が図９と同じである。ここでは板金製のＬ字形のステー１４５を取付脚１１４に固定し、ステー１４５の上部にダクト１２５を固定した。これにより、ダクト１２５及びそれに連結されている高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４とは機械室４６の内部でしっかりと保持されることになる。なおステー１４５の数は１個に限定されるものではなく、複数個用いても構わない。
【０１２４】
図１６は、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４の配置が図９と同じである。ここでは根元でスターリング冷凍機１１０を抱え込む形の板金製ステー１４６を動力部１１３の外周面に固定し、ステー１４６の上部にダクト１２５を固定した。ステー１４６の数は１個に限定されるものではなく、複数個用いても構わない。
【０１２５】
図１７は、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４の配置が図１４と同じである。ここでは図１５のステー１４５を取付脚１１４に固定し、ステー１４５の上部に高温側凝縮器１２２を固定した。ステー１４５の数は１個に限定されるものではなく、複数個用いても構わない。
【０１２６】
図１８は、高温側凝縮器１２２と放熱ファン１２４の配置が図１４と同じである。ここでは、板金製のＬ次形のステー１４７をスターリング冷凍機１１０の動力部１１３の上面に固定し、ステー１４７の上部に高温側凝縮器１２２を固定した。ステー１４７の数は１個に限定されるものではなく、複数個用いても構わない。
【０１２７】
その他の実施態様として、取付脚１１４に固定するステー１４５と、スターリング冷凍機１１０の動力部１１３に固定するステー１４６、１４７とを組み合わる構成も可能である。
【０１２８】
低温部を下に置き、高温部を上に置くことにより、冷却サイクルと放熱サイクルを無理・無駄なく分離できるという効果は、スターリング冷却装置以外の冷却装置でも享受できる。例えばペルチエ素子を用いた冷却装置の場合、低温ヘッド１１２や低温側蒸発器１３２をペルチエ素子の低温部に置き換え、高温ヘッド１１１や高温側凝縮器１２２をペルチエ素子の高温部に置き換えることにより、同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
ＨＣ冷媒等の冷媒を用いる冷凍サイクルであって、圧縮機、凝縮器、冷媒管、膨張弁、キャピラリーチューブ、蒸発器等を備えたものを冷却装置とする場合も同様のことが言える。圧縮機や凝縮器等の発熱部を機械室４６に置き、庫内にはキャピラリーチューブの一部や蒸発器を置くこととすれば、断熱筐体１０の上部背面に発熱部があるため、熱が上方に逃げやすくなり、収納室への熱の影響も少なくなり、エネルギーロスの少ない冷却庫が得られる。
【０１３０】
また、凹部状の機械室を断熱筐体の背面上方角部に設けることによる効果は、スターリング冷凍機を搭載する冷却庫に特有のものではない。ＨＣ冷媒等の冷媒を用いた圧縮機タイプの冷却装置でも、機械室の収納室への突き出しを小さくし、容積効率の良い冷却庫を得ることができる。機械室に圧縮機を置き、凝縮器や冷媒配管を断熱筐体の天井部の一部に設けることとすれば、機械室の収納室への突き出しは更に小さくなり、収納室の有効内容積が増す。
【０１３１】
上記の実施形態と異なり、冷却装置の一切を断熱筐体の下部に、具体的には仕切り部の下部以下のレベルに配置する構成とすることも可能である。上り冷気通路に冷気を供給するという点では、この構成でも特に不都合はない。
【０１３２】
横方向冷気通路６１に形成する冷気吐出口は、図５の冷気吐出口６２と異なる形状にすることができる。その変形態様を図１９、２０に示す。図１９は冷却庫の垂直断面図、図２０は冷気通路の構成説明図である。
【０１３３】
図１９、２０の変形態様では、横方向冷気通路６１には水平方向に長いスリット状の冷気吐出口６２Ａが設けられている。冷気吐出口６２Ａは第２区画部１６の奥の壁と天井とのなすコーナー部に開口している。このように幅広の冷気吐出口６２Ａから冷気が吐出されるので、隔離区画部１６ａより上の空間は均一に冷却される。
【０１３４】
垂直方向仕切り部１２の構成を図６から変化させることができる。その変形態様を図２１及び図２２に示す。図２１、２２はいずれも冷却庫の水平断面図である。
【０１３５】
図２１の変形態様では、下り冷気通路５４Ｄを手前側に移動させた。こうすると垂直方向仕切り部１２の前面部と下り冷気通路５４Ｄの間の断熱層が薄くなるが、下り冷気通路５４Ｄを流れる冷気の温度は比較的高いので、断熱層が薄くなっても垂直方向仕切り部１２の前面が過度に冷却されることにはなりにくい。下り冷気通路５４Ｄをこのように移動させることにより、上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄの間隔が広がるので、上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄの前後方向の幅を拡大し、流路抵抗を減らすことができる。
【０１３６】
図２１に見られるように、上り冷気通路５４Ｕと下り冷気通路５４Ｄの間で垂直方向仕切り部１２の厚さを減らして凹部１７８を形成し、収納室の容積を拡大することも可能である。凹部１７８は棚３２の上下の空間の連通路となり、第２区画部１６内に冷気循環を生じさせ、第２区画部１６の温度を均一化するのに役立つ。
【０１３７】
図２２の変形態様では、凹部１７８を全面的に棚３２の上下空間の連通路とするのでなく、棚３２と同一高さの箇所を水平なリブ１７９で塞ぎ、リブ１７９には冷気を通すスリット１７９Ａを形成した。スリット１７９Ａの面積を加減することにより、冷気循環量を調節することができる。リブ１７９は垂直方向仕切り部１２に形成してもよく、棚３２に形成してもよい。
【０１３８】
第２区画部１６と隔離区画部１６ａを隔てる最下段の棚３２ａと、隔離区画部１６ａと隔離区画部１６ｂを隔てる仕切カバー３５のところでは、凹部１７８を塞ぐ。これにより、第２区画部１６と隔離区画部１６ａの間で冷気が混じり合い、また隔離区画部１６ａと隔離区画部１６ｂの間で冷気が混じり合うのを防いで、隔離区画部１６ａ、１６ｂに設定した所定の温度差が消滅してしまわないようにする。凹部１７８を塞ぐのは、そこにリブを設ける、あるいは断熱材をはめ込むといった手段で実現できる。隔離区画部１６ａ、１６ｂに対しては凹部１７８を全く設けないこととしてもよい。
【０１３９】
機械室４６の中の冷却装置１００の配置を、図４及び図９と異なる態様にすることもできる。そのようにしたものを本発明の第２実施形態として図２４、２５に示す。図２４は冷却庫の垂直断面図、図２５は冷却庫のスターリング冷凍機搭載箇所の部分垂直断面図である。
【０１４０】
図２４、２５の変形態様では、冷却装置１００の発熱部の放熱部である高温側凝縮器１２２を機械室４６から出し、機械室４６より前方の、断熱筐体１０の天面部の上に配置した。高温側凝縮器１２２は、フィン１２２ｂの長手方向が冷却庫１の前後方向に一致するように、すなわち前後方向に空気が流れ得るように置かれる。高温側凝縮器１２２は、その前部に配置された支持部１８０と後部に配置された支持部１８１により、冷却庫１の正面側が少し持ち上がるよう、約３°の傾きで支持されている。機械室４６の上面から前方に延びるカバー１８２が高温側凝縮器１２２を覆う。カバー１８２は前方が開放し、ここが冷却空気の吹出口になる。
【０１４１】
冷却空気が全て高温側凝縮器１２２のフィン１２２ｂの間を通って流れるように、高温側凝縮器１２２の前部外周と、断熱筐体１０の天面部及びカバー１８２の内面との間の隙間を、支持部１８０及びそれにつながるシール部材１８３で閉塞する。支持部１８０が高温側凝縮器１２２の下面と断熱筐体１０の天面部の間を塞ぎ、シール部材１８３が高温側凝縮器１２２の上面及び側面とカバー１８２の内面の間を塞ぐ。なお支持部１８０は、左右方向に連続する形とせず、部分的に途切れる形にしてもよい。このようにすると冷却空気の流通面積が広がり、冷却空気がさらに流れやすくなる。
【０１４２】
機械室４６の上面は取付台１８４で閉ざされる。取付台１８４はカバー１８２の入口を閉ざすものでもある。取付台１８４の下面には放熱ファン１２４とダクト１２５が取り付けられる。取付台１８４には、放熱ファン１２４が吹き出す冷却風をカバー１８２の内部に送り込む開口部と、高温側凝縮器１２２に接続する気相配管１２３Ｇ及び液相配管１２３Ｌを通す開口部または切り欠きが形成されている。気相配管１２３Ｇ及び液相配管１２３Ｌを通す開口部または切り欠きは、合成樹脂やゴム（ブチルゴムが好適する）をスポンジ状やシート状にしたシール部材で隙間を塞ぐ処理がなされる。
【０１４３】
放熱ファン１２４を運転すると機械室４６に冷却空気が吸い込まれる。冷却空気はスターリング冷凍機の動力部１１３周辺を冷却した後、放熱ファン１２４に吸い込まれ、カバー１８２の内部に吐出される。カバー１８２に入った冷却空気は高温側凝縮器１２２のフィン１２２ｂの間を緩やかに流れ、カバー１８２の前面から吐出される。冷却空気が高温側凝縮器１２２を冷却することにより、高温側凝縮器１２２の内部に存在する気体の二次冷媒は凝縮して液体になる。液体になった二次冷媒は、高温側凝縮器１２２が傾斜していることにより、スムーズに液相配管１２３Ｌへと流れ、高温側蒸発器１２１に戻る。高温側凝縮器１２２の傾斜は、実施形態では約３°としたが、２°から６°の間で適当な値を選べばよい。
【０１４４】
このように、高温側凝縮器１２２を機械室４６から出したので、機械室４６の内部に高温側凝縮部１２２を配置するためのスペースが不要になり、機械室４６を高さ方向に縮小することができる。すなわち機械室４６の底部を上方にシフトさせることができる。これにより、収納室への機械室４６の突き出しが一層小さくなり、収納室の有効内容積を増大することができる。
【０１４５】
高温側凝縮器１２２には二次冷媒配管１２３を介してスターリング冷凍機１１０の振動が伝わる。この振動が断熱筐体１０やカバー１８２に伝わって増幅されないよう、支持部１８０、１８１とシール部材１８３の材料には吸振性のあるものを選ぶ。そのような材料の例としては、天然ゴムやプラスチックゴム（ＮＢＲ、ＥＰＴ、ＣＲ、シリコンゴム等）からなる防振ゴム、通気性のない発泡樹脂（発泡軟質ウレタン、発泡軟質ＥＰＴ等）、ブチルゴム、それらの複合体といったものが挙げられる。
【０１４６】
支持部１８０、１８１は、空気の流れをせき止めるようにカバー１８２を横断する板の形にせず、支持柱あるいは支持脚の形にすることもできる。但し、支持部１８０、１８１のいずれか一方については代替閉塞手段が必要となる。またシール部材１８３を高温側凝縮器１２２の側面までシール状態を保つように設けておくことにより、冷却効率が上がる。
【０１４７】
電装ボックス８１はカバー１８２に隣接するものであるが、この電装ボックス８１の内部に通じる冷却空気通路を放熱ファン１２４の吐出側に設け、冷却空気の一部を電装ボックスに送り込むようにしてもよい。このようにすれば電装ボックス８１内の部品が強制冷却され、部品の動作が安定し、その寿命を長引かせることができる。電装ボックス８１には冷却空気の出口を適当な箇所に設けておく。空気中の塵埃が部品に付着するのを防ぐため、冷却空気通路にフィルターを設けておいてもよい。
【０１４８】
電装ボックス８１に冷却空気を送り込むのでなく、電装ボックス８１から導いた空気通路を放熱ファン１２４の吸込側に開口させ、電装ボックス８１から空気を吸い込むことにより部品の冷却を図るようにしてもよい。なお、電装ボックス８１とカバー１８２の高さを同じにしておくと上に物を置きやすくなる。
【０１４９】
高温側凝縮器１２２を機械室４６から出して断熱筐体１０の天面部に配置するにあたり、図２４、２５の構成では高温側凝縮器１２２を機械室４６の前方に置いたが、前方以外の位置、例えば正面から見て機械室４６の右側の位置に置いてもよい。また、空気の流れに無理がなく、スペース的に許されるのであれば、機械室４６の上部に高温側凝縮器１２２を置いてもよい。要は高温側凝縮器１２２が機械室４６の上方の周辺にありさえすればよい。
【０１５０】
ＨＣ冷媒等の冷媒を用いる冷凍サイクルであって、圧縮機、凝縮器、冷媒管、膨張弁、キャピラリーチューブ、蒸発器等を備えたものを冷却装置とする場合も、凝縮器を機械室４６から出して断熱筐体１０の天面部の上に配置するという構成を採用することにより、機械室４６を高さ方向に縮小して収納室への機械室４６の突き出しを小さくし、収納室の有効内容積を増大することができる。
【０１５１】
第２区画部１６の中の隔離区画部を、第１実施形態とは異なる態様で用いることもできる。そのようにした例を本発明の第３実施形態として図２６−２８に示す。図２６は断熱扉を取り除いた状態の冷却庫の正面図、図２７は冷却庫の垂直断面図、図２８は冷気通路の構成説明図である。
【０１５２】
第３実施形態では、第１実施形態で隔離区画部１６ａであった箇所が隔離区画部１６ｃとなり、隔離区画部１６ｂであった箇所が隔離区画部１６ｄとなる。そして隔離区画部１６ｃは野菜室として用いられ、隔離区画部１６ｄはチルド室として用いられるものである。隔離区画部１６ｃには野菜ケースとして用いられるケース３３Ａが挿入され、隔離区画部１６ｄにはチルド食品ケースとして用いられるケース３４Ａが挿入される。
【０１５３】
第１実施形態では、隔離区画部１６ａに横方向冷気通路５９が通じ、冷気吐出口６０が形成されていたが、隔離区画部１６ｃにはそれがない。その代わり、隔離区画部１６ｄに対し横方向冷気通路５９Ａが設けられ、冷気吐出口６０Ａが形成されている。隔離区画部１６ｃには第１区画部１５からの戻り通路７４Ａが設けられる。戻り通路７４Ａは第１区画部１５の下部に入口を有し、垂直方向仕切り部１２の中を上昇して、隔離区画部１６ｃの下部に出る。
【０１５４】
隔離区画部１６ｄには冷気吐出口６０Ａから冷気が吹き出すので、温度をチルド温度（０℃程度）に設定して、チルド室として用いることができる。ケース３４Ａは、冷気吐出口６０Ａから吹き出す冷気を受け入れる形状となっている。
【０１５５】
隔離区画部１６ｃには第２区画部１６からの戻り空気と第１区画部１５からの戻り空気が流れる。第１区画部１５からの戻り空気の温度が高いことを利用し、隔離区画部１６ｃの温度を５℃程度にすることができる。これは野菜貯蔵に適した温度である。ケース３３Ａも、上面開口が棚３２ａの下面に密接するようにして、内部の食品の水分蒸発を抑制する。
【０１５６】
第３実施形態の構成によると、庫内で最も低温になる第４区画部１８の上に、チルド室として用いられる隔離区画部１６ｄが配置され、その上に、野菜室として用いられる隔離区画部１６ｃが配置されているから、第４区画部１８の冷熱が隔離区画部１６ｃに影響しにくくなり、隔離区画部１６ｃの野菜室としての温度設定が損なわれない。また第１区画部１５からの戻り空気がケース３３Ａの下面を流れるので、ケース３３Ａは第４区画部１８の冷熱や隔離区画部１６ｄの冷熱から一層良く遮断される。戻り通路７４Ａから出る戻り空気がケース３３Ａの下面のできるだけ広い範囲を覆うように、戻り通路７４Ａから吹き出す空気を拡散させるリブを仕切カバー３５の上面に形成しておいてもよい。
【０１５７】
このように、第１区画部１５からの戻り空気を隔離区画部１６ｄとケース３３Ａの間の熱絶縁体として利用するので、仕切カバー３５の断熱厚さをそれほど厚くしなくて済む。
なお隔離区画部１６ｄの温度は、チルド温度（０℃程度）でなくパーシャル温度（−３℃程度）やその他の温度帯（例えば−７℃、−１０℃といった冷凍食品を切断しやすい状態に保つ温度帯。但しこの場合は周囲の断熱性を十分に上げる必要がある）に設定することも可能である。
【０１５８】
給水タンク４５は隔離区画部１６ｃに上げられ、ケース３３Ａの横に位置している。この位置に置くことにより、給水タンク４５に設ける凍結防止ヒータの電力消費量を減らし、省エネルギー化することができる。給水タンク４５から製氷装置４３への給水配管は、それがパーシャル温度に設定された隔離区画部１６ｄを通る場合には、十分な断熱処理を施し、水の凍結を防ぐ。
【０１５９】
本発明の第４実施形態を図２９、３０に示す。図２９は冷却庫の垂直断面図、図３０は冷気通路の構成説明図である。
【０１６０】
第４実施形態は、隔離区画部の構成自体は第１実施形態と同じで、棚３２ａの下にチルド室として用いられる隔離区画部１６ａがあり、仕切カバー３５の下に野菜室として用いられる隔離区画部１６ｂがある。第１実施形態と異なるのは隔離区画部１６ｂの冷却の仕組みである。
【０１６１】
第４実施形態では、仕切カバー３５の下に偏平な樋状のカバー１８５を這わせ、カバー１８５と仕切カバー３５とでダクト１８６を構成する。ダクト１８６の一端には第１区画部１５からの戻り通路７４Ｂが接続する。ダクト１８６の他端は戻り通路７１の吸気口７３Ａに接続する。ケース３４の上面開口はカバー１８５の下面に近づける。場合によってはケース３４の上面開口とカバー１８５の下面との間にシール構造を設けてもよい。
【０１６２】
第１区画部１５から戻り通路７４Ｂを通ってダクト１８６に入った戻り空気は、吸気口７３Ａに向かって流れる過程で、カバー１８５の壁を通じてケース３４の内部を間接的に冷却する。ケース３４の上面開口をカバー１８５に近づけることにより、ケース３４の内部の食品の水分蒸発が抑制され、ケース３４の内部は野菜貯蔵に適した空間となる。ダクト１８６とケース３４の間で熱授受が速やかに行われるよう、カバー１８５を熱伝導の良い金属（例えばアルミニウム）で製作しておくのがよい。
【０１６３】
図２９に示すように、戻り通路７４Ｂはダクト１８６の前よりの位置に設けられている。吸気口７３Ａは隔離区画部１６ｂの奥の壁、すなわちダクト１８６の後方に設けられているので、ダクト１８６に入った戻り空気はダクト１８６の内部空間の対角線を移動することになり、広い範囲に冷熱を伝えることができる。戻り空気ができるだけ広い範囲に広がるように、戻り通路７４Ｂから吹き出す空気を拡散させるリブをダクト１８６内に形成しておいてもよい。
【０１６４】
カバー１８５の前面には結露が生じやすい。これを防ぐため、図２９に示すように、ダクト１８６の前部に断熱材１８７を挿入し、カバー１８５の前面側の壁の内面に戻り空気が接触しないようにする。樹脂製カバーで断熱材を包んだものをカバー１８５の前面に重ねて配置するという構成も可能である。
【０１６５】
第４実施形態の変形態様を図３１に示す。図３１は冷気通路の構成説明図である。
【０１６６】
図３１の構成では、隔離区画部１６ｂの奥の壁の下部に戻り通路７１に通じる吸気口７３Ｂが設けられている。このため隔離区画部１６ｂには、ケース３４の外側、特に下側を通って流れる戻り空気の流れが生じ、これがケース３４内の食品を間接冷却する。吸気口７３Ｂは、１箇所に限定せず、数箇所に分散して設けてもよい。
【０１６７】
横方向冷気通路５９と同様の横方向冷気通路を隔離区画部１６ｂに設け、冷気通路５４の冷気の一部をケース３４の中に吹き出させるようにしてもよい。食品の乾燥は生じるが、ケース３４内を均一に冷却するのに効果がある。
【０１６８】
なお、第２実施形態の構成は第３実施形態と第４実施形態のいずれにも組み合わせることができる。
【０１６９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明は家庭用または業務用の冷却庫に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】冷却庫の正面図
【図２】断熱扉を取り除いた状態の冷却庫の正面図
【図３】冷却庫の垂直断面図
【図４】異なる部位における冷却庫の垂直断面図
【図５】冷気通路の構成説明図
【図６】図４のＡ−Ａ線に沿って切断した冷却庫の水平断面図
【図７】垂直方向仕切り部の拡大水平断面図
【図８】冷却庫に搭載される冷却装置の概略構成図
【図９】冷却庫のスターリング冷凍機搭載箇所の部分垂直断面図
【図１０】支持部材に支持されたスターリング冷凍機の上面図
【図１１】支持部材の上面図
【図１２】冷却装置の概略斜視図
【図１３】冷気の流れを示すブロック構成図
【図１４】スターリング冷凍機搭載箇所の変形実施態様を示す部分垂直断面図
【図１５】スターリング冷凍機搭載箇所の他の変形実施態様を示す部分垂直断面図
【図１６】スターリング冷凍機搭載箇所の他の変形実施態様を示す部分垂直断面図
【図１７】スターリング冷凍機搭載箇所の他の変形実施態様を示す部分垂直断面図
【図１８】スターリング冷凍機搭載箇所の他の変形実施態様を示す部分垂直断面図
【図１９】冷気吐出口の変形態様を示す冷却庫の垂直断面図
【図２０】冷気吐出口の変形態様を示す冷気通路の構成説明図
【図２１】垂直方向仕切り部の変形態様を示す冷却庫の水平断面図
【図２２】垂直方向仕切り部の他の変形態様を示す冷却庫の水平断面図
【図２３】垂直方向仕切り部の変形態様を示す拡大水平断面図
【図２４】第２実施形態に係る冷却庫の垂直断面図
【図２５】第２実施形態に係る冷却庫のスターリング冷凍機搭載箇所の部分垂直断面図
【図２６】第３実施形態に係る断熱扉を取り除いた状態の冷却庫の正面図
【図２７】第３実施形態に係る冷却庫の垂直断面図
【図２８】第３実施形態に係る冷気通路の構成説明図
【図２９】第４実施形態に係る冷却庫の垂直断面図
【図３０】第４実施形態に係る冷気通路の構成説明図
【図３１】第４実施形態の変形態様に係る冷気通路の構成説明図
【符号の説明】
【０１７２】
１    冷却庫
１０  断熱筐体
１１、１４  水平方向仕切り部
１２、１３  垂直方向仕切り部
１５  第１区画部
１６  第２区画部
１７  第３区画部
１８  第４区画部
１９  温度切替区画部
２０  第１断熱扉
２１  第２断熱扉
２２  第３断熱扉
２３  第４断熱扉
２４  第５断熱扉
４６  機械室（凹部）
５０、５１、５４、６３、６６  冷気通路
５４Ｕ  上り冷気通路
５４Ｄ  下り冷気通路
５９、６１  横方向冷気通路
５７、５８、６０、６２、６２Ａ、６５、７０  冷気吐出口
８１  電装ボックス
１００  冷却装置
１１０  スターリング冷凍機
１１１  高温ヘッド
１１２  低温ヘッド
１２０  高温側第１循環回路
１２１  高温側蒸発器
１２２  高温側凝縮器（放熱部）
１２３  二次冷媒配管
１２４  放熱ファン
１３０  低温側循環回路
１３１  低温側凝縮器
１３２  低温側蒸発器（冷却部）
１３３  二次冷媒配管
１５０  高温側第２循環回路
１５１  熱交換器
１６０  防露部
【図１】
2008267654.tif 000003
【図２】
2008267654.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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