(57)【要約】  【課題】  運転時のスターリング冷凍機の低温部及び二次冷媒循環回路の凝縮器の助走を行う必要がなく、構造簡単で且つ製作、メンテナンス、修理等の分解時の安全性及び作業性が高くそれだけ、低コストで製作、メンテナンス、修理等の分解をすることができる冷却庫を提供する。  【解決手段】  冷却室１１（１２）と、蒸発器収容室１４と、機械室１３と、スターリング冷凍機２と、スターリング冷凍機２の低温部２１に取り付けられる二次冷媒循環回路３とを有し、低温部２１及び二次冷媒循環回路３は蒸発器収容室１４内に配置されており、蒸発器収容室１４と冷却室１２とはカバー部材１４１で仕切られており、二次冷媒循環回路３は二次冷媒を封入した状態でユニット化されておりスターリング冷凍機２の低温部２１及び高温部２２は断熱されている。【選択図】      図４
2005337693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却室と、該冷却室を冷却する蒸発器が収容される蒸発器収容室と、該蒸発器収容室と断熱層を介して配置される機械室と、
前記機械室に配置されるスターリング冷凍機と、
前記スターリング冷凍機の低温部に取り付けられる凝縮器から前記蒸発器に冷熱を搬送する二次冷媒循環回路とを有する冷却庫であって、
前記スターリング冷凍機の低温部及び前記二次冷媒循環回路を前記蒸発器収容室に配設するようにしたことを特徴とする冷却庫。
【請求項２】
前記機械室と前記蒸発器収容室とを仕切っている断熱層には貫通孔が備えられており、前記スターリング冷凍機の低温部は前記貫通孔を貫通して前記蒸発器収容室に配設され、前記スターリング冷凍機を軸心方向に移動して着脱できる構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の冷却庫。
【請求項３】
前記機械室と前記蒸発器収容室とを仕切っている断熱層は着脱可能であり、
前記スターリング冷凍機を軸心と交差する方向に移動して着脱できる構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の冷却庫。
【請求項４】
前記スターリング冷凍機が前記断熱層を予め装着した状態で前記機械室に配置されることを特徴とする請求項３に記載の冷却庫。
【請求項５】
前記二次冷媒循環回路は前記スターリング冷凍機を前記機械室に配置した後に前記蒸発器収容室に着脱可能に配設されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の冷却庫。
【請求項６】
前記二次冷媒循環回路は前記低温部に接触配置される凝縮器と、前記蒸発器収容室の空気と熱交換する蒸発器と、前記凝縮器と前記蒸発器を接続する冷媒配管とを有しており、
前記二次冷媒循環回路は前記凝縮器、前記蒸発器及び前記冷媒配管が二次冷媒を封入した状態でユニット化されており、前記蒸発器収容室に着脱可能に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項５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、フリーピストン型スターリング冷凍機の低温部で発生した冷熱を冷却室に運搬することで、該冷却室を冷却する冷却庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、冷却庫の冷却装置として逆スターリング冷凍サイクルが注目されている。前記逆スターリング冷凍サイクルはその作動ガスとして、ヘリウムガス、水素ガス、窒素ガス等の地球環境に悪影響を与えないガスを採用している。この逆スターリング冷凍サイクルを用いたスターリング冷凍機は、極低温レベルの寒冷を発生させることができる小型冷凍機の１つとして知られている。
【０００３】
前記冷却庫は冷却室と該冷却室の下方に断熱壁を挟んで並んで配置される機械室とを有している。冷却室の隣には後述の蒸発器を配置する蒸発器収容室を有している。前記スターリング冷凍機は前記冷却庫の機械室に配置され、ウォームセクションと呼ばれる高温部とコールドヘッドと呼ばれる低温部とを備えている。
【０００４】
前記スターリング冷凍機の低温部で発生した冷熱を前記蒸発器へ搬送する方法として、自然循環型の二次冷媒循環回路が用いられる。前記二次冷媒循環回路は、前記スターリング冷凍機の低温部に取り付けられた凝縮器と蒸発器とが冷媒配管で接続され、高圧の二次冷媒を封入したものである。前記二次冷媒が封入された二次冷媒循環回路は該二次冷媒の相変化を利用したサーモサイフォン型の自然循環回路となっている。
【０００５】
前記二次冷媒循環回路内の二次冷媒は、前記凝縮器にて前記低温部より発生する冷熱にて冷却され液化し前記冷媒配管を流下し前記蒸発器に流入する。蒸発器に流入した液状の二次冷媒は該蒸発器を通過するときに熱交換を行い蒸気へと変化する。
【０００６】
蒸気となった二次冷媒は蒸気が上昇する現象、蒸気が液体に相変化するとき及び液状の二次冷媒が流下するときに生じる圧力差によって吸引されて前記冷媒配管内を上昇し前記凝縮器に流入する。以上の二次冷媒の相変化及び流動を繰り返すことで、低温部の冷熱を連続して蒸発器に搬送することができる。この二次冷媒循環回路は自然循環を利用しており、循環ポンプ等の冷媒を強制循環させるための装置は不要であり、それだけ、省エネルギ化が可能である。
【０００７】
前記フリーピストン型スターリング冷凍機はその構造上、低温部と高温部が近接して配置されている。前記低温部で発生した冷熱を前記二次冷媒循環回路にて効率よく運搬するには、前記低温部と前記高温部を断熱して配置する必要がある。前記低温部及び前記高温部を断熱する方法として、前記低温部及び該低温部に前記二次冷媒循環回路の凝縮器を取り付けた状態で、該低温部及び凝縮器を内部に埋設するように、断熱部を形成する（例えば、発泡ウレタンの発泡処理）ものを挙げることができる。そして、前記蒸発器と前記凝縮器を前記冷媒配管にて接続し前記二次冷媒循環回路を形成する。このとき、前記二次冷媒循環回路の内部に高圧の二次冷媒を封入する。
【特許文献１】特開２００２-２３５９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記低温部及び該低温部に接触配置される前記二次冷媒循環回路の凝縮器を連結した状態で、該低温部及び凝縮器を断熱部内に埋設する方法の場合、修理、メンテナンス等で前記スターリング冷凍機を取り出す場合、該スターリング冷凍機の低温部及び前記凝縮器は前記断熱層内部に埋設されており、作業性が悪い。
【０００９】
さらには、二次冷媒循環回路を組立てる場合、配管の溶着、真空引き、高圧冷媒注入等の作業を、前記蒸発器及び前記凝縮器が前記冷却庫に取り付けられた状態で行わなければならず、多くの装置が必要であり、作業も煩雑で危険である。
【００１０】
また、メンテナンス、故障修理、リサイクル等の場合、前記二次冷媒循環回路は前記凝縮器が埋設されているため、高圧二次冷媒の抜き取り、注入、配管の切断、溶接等の煩雑で危険を伴う作業が困難である。
【００１１】
また、前記冷却庫に前記スターリング冷凍機を着脱するときには、該スターリング冷凍機を着脱するための空間が必要であり、それだけ、前記冷却庫が大きくなる。
【００１２】
そこで本発明は、構造簡単、低コストで製作することができ、製作、メンテナンス、故障修理、リサイクル等を行うときの安全性、作業性が高い冷却庫を提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、スターリング冷凍機の着脱用の空間を必要とせず、それだけ、コンパクトな冷却庫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】
【００１４】
上述の目的を達成するために本発明は、冷却室と、該冷却室を冷却する蒸発器が収容される蒸発器収容室と、該蒸発器収容室と断熱層を介して配置される機械室と、前記機械室に配置されるスターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機の低温部に取り付けられる凝縮器から前記蒸発器に冷熱を搬送する二次冷媒循環回路とを有する冷却庫であって、前記スターリング冷凍機の低温部及び前記二次冷媒循環回路を前記蒸発器収容室に配設するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、前記スターリング冷凍機の低温部及び前記二次冷媒循環回路を蒸発器収容室に配設するようにしたので、二次冷媒循環回路をユニット化した状態で組立て分解が可能となり、冷却庫製造時の組立て性が向上すると共にメンテナンス、故障修理、リサイクル等における組立／分解の作業性および安全性が向上する。
【００１６】
上記構成において、前記機械室と前記蒸発器収容室を仕切っている断熱層には貫通孔が備えられており、前記スターリング冷凍機の低温部は前記貫通孔を貫通して前記蒸発器収容室に配設され、前記スターリング冷凍機を軸心方向（代表的には横方向または縦方向）に移動して着脱できる構造を有していると良い。
【００１７】
この構成によると、冷却庫の組立て、メンテナンス及び修理等のスターリング冷凍機を冷却庫から取り外したり、組立てたりするとき、前記スターリング冷凍機を軸心方向に移動することで、取り外したり組立てたりすることができるので、作業性が良い。また、前記スターリング冷凍機を垂直方向に移動することで着脱できるようにすれば、狭い場所に設置された冷却庫から前記スターリング冷凍機を取り外したり組立てたりしやすい。
【００１８】
上記構成において、前記二次冷媒循環回路は前記低温部に接触配置される凝縮器と、前記蒸発器収容室の空気と熱交換する蒸発器と、前記凝縮器と前記蒸発器を接続する冷媒配管とを有しており、前記二次冷媒循環回路は前記凝縮器、前記蒸発器及び前記冷媒配管が二次冷媒を封入した状態でユニット化されており、前記蒸発器収容室に着脱可能に配置されていると良い。
【００１９】
この構成によると、前記二次冷媒循環回路がユニット化されているので、組立て、メンテナンス及び修理等のときに、該二次冷媒循環回路を組品として取り扱うことができ、該二次冷媒循環回路が前記冷却庫に取り付けられた状態での溶接、高圧な二次冷媒の抜き取り、注入等の危険な作業がなくなり、安全に作業を行うことができる。また、前記二次冷媒循環回路を冷却庫とは別途製造するので、危険を伴う作業をまとめて行うことができるので合理的製造が可能である。
【００２０】
上記構成において、前記機械室と前記蒸発器収容室とを仕切っている断熱層は着脱可能であり、前記スターリング冷凍機を軸心と交差する方向に移動して着脱できる構造を有していてもよい。
【００２１】
この構成によると、前記スターリング冷凍機を軸心と交差する方向に移動して着脱するので、軸心方向に移動して着脱するために必要な空間を形成する必要がなく、それだけ、前記スターリング冷凍機の軸心方向の冷却庫の長さを短くすることができる。これにより、前記冷却庫をコンパクトに製造することができる。
【００２２】
上記構成において、前記スターリング冷凍機が前記断熱層を予め装着した状態で前記機械室に配置されるものであってもよい。また、前記二次冷媒循環回路が前記スターリング冷凍機を前記機械室に配置した後に前記蒸発器収容室に着脱可能に配設するものとしても良い。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、冷却庫製造時の組立て性が向上すると共にメンテナンス、故障修理、リサイクル等における組立／分解の作業性および安全性が向上する。
【００２４】
また本発明によると、スターリング冷凍機の着脱用の空間を必要とせず、冷却庫の該スターリング冷凍機の軸方向長さを短くすることができ、それだけ、小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。図１に本発明にかかる冷却庫の正面側から見た垂直断面図を、図２に図１に示す冷却庫の側断面図を、図３に図１に示す冷却庫の水平断面図を示す。図１、２に示す冷却庫Ａは本体１と、スターリング冷凍機２と、二次冷媒循環回路３と、放熱側冷媒循環回路４とを有している。
【００２６】
本体１は第１の冷却室１１と、第２の冷却室１２と、スターリング冷凍機２を配置する機械室１３と、第２の冷却室１２を冷却する後述の蒸発器３２を収容する蒸発器収容室１４とを有している。第１の冷却室１１は第２の冷却室１２の上方に配置されており、第１の冷却室１１の冷却設定温度は第２の冷却室１２の冷却設定温度よりも高い。第１の冷却室１１の壁面１１１及び第２の冷却室１２の壁面１２１は冷熱が外部に逃げるのを防止する断熱能力が高い断熱層で構成されている。また、第１の冷却室１１と第２の冷却室１２の境界も高い断熱性を有する着脱可能の仕切壁１５（図２、３参照）で仕切られている。
【００２７】
機械室１３は第２の冷却室１２及び蒸発器収容室１４の上方に配置されている。機械室１３は断熱壁１３０にて第１の冷却室１１、第２の冷却室１２及び蒸発器収容室１４と気密に断熱されている。蒸発器収容室１４は第２の冷却室１２の背面側に形成されており、上端部１４０が機械室１３の隣まで延伸して形成されている。蒸発器収容室１４の上端部１４０と機械室１３は断熱層１７で仕切られており、断熱層１７には貫通孔１７１が形成されている。
【００２８】
スターリング冷凍機２は冷熱を発生する低温部２１と、温熱を発生する高温部２２とを有している。低温部２１には冷熱を運搬する二次冷媒循環回路３が接続しており、高温部２２には温熱を運搬する放熱側自然循環回路４が接続している。スターリング冷凍機２の低温部２１は断熱層１７に形成された貫通孔１７１を貫通して配置される。低温部２１は後述の二次冷媒循環回路３の凝縮器３１と接触配置されている。スターリング冷凍機２は機械室１３に防振部材１３１を介して設置されている。
【００２９】
スターリング冷凍機２が機械室１３に配置された状態で、貫通孔１７１とスターリング冷凍機３の間の間隙に断熱能力を有するシール部材１７２を配置する。このとき、シール部材１７２は高い断熱性を有しているものを採用することができる。また、吸振性を有するものであってもよい。吸振性を有するシール部材１７２を配置することで、スターリング冷凍機３の駆動による振動が本体１に伝播するのを防止することができる。
【００３０】
二次冷媒循環回路３は凝縮器３１と、蒸発器３２と、冷媒配管３３とを有している。凝縮器３１は低温部２１に接触配置されており、それには限定されないがここでは、低温部２１に巻きつけられる管体である。蒸発器３２は上述したとおり第２の冷却室１２に隣接して設けられた蒸発器収容室１４に配置されている。図１、２に示すとおり、蒸発器３２は凝縮器３１の下方に配置されている。蒸発器３２は蛇行した蒸発配管３２１と蒸発配管３２１に接触配置される熱交換フィン３２２を有している。熱交換フィン３２２を有することで外部空気との熱交換を行う面積を広くすることができ、それだけ、熱交換能力が高くなる。
【００３１】
二次冷媒循環回路３は凝縮器３１と蒸発器３２を冷媒配管３３で接続し内部に高圧の二次冷媒を封入することでサーモサイフォンを形成している。蒸発器収容室１４は第２の冷却室１２と連通している。図示は省略しているが蒸発器収容室１４には空気循環用のファンが取り付けられている。凝縮器３１も蒸発器３２と同様に蒸発器収容室１４に配置されている。二次冷媒循環回路３は冷却庫Ａに配置する前に予め組立てられ、ユニット化されている。
【００３２】
図２に示すように蒸発器収容室１４にはカバー部材１４１が取り付けられる。蒸発器収容室１４のカバー部材１４１の蒸発器３２が収容されている側と反対側は、第２の冷却室１２から第１の冷却室１１に冷気を流動させる冷気ダクト１４２が形成されている。          
【００３３】
放熱側自然循環回路４は、二次冷媒循環回路３と同様の構成を有している。すなわち、放熱側蒸発器４１、放熱側凝縮器４２及び放熱側冷媒配管４３を有している。放熱側蒸発器４１はスターリング冷凍機２の高温部２２に接触配置されている。また、放熱側凝縮器４２はそれには限定されないがここでは、第１の冷却室１１の背面に設けられた放熱室１１２に配置されている。放熱室１１２には冷却庫Ａの外部の空気が流入するように形成されている。
【００３４】
図２に示すように放熱側蒸発器４１は放熱側凝縮器４２の下方に配置されている。放熱側蒸発器４１と放熱側凝縮器４２とを放熱側冷媒配管４３で接続し冷媒を封入することで、自然循環型のサーモサイフォンを形成している。
【００３５】
放熱側自然循環回路４において、冷媒は放熱側蒸発器４１内でスターリング冷凍機２の高温部２２で加熱されて蒸発する。蒸発した冷媒は放熱側冷媒配管４３内を上昇し放熱側凝縮器４２に流入する。放熱側凝縮器４２に流入した冷媒は保持している温熱を冷却庫Ａの外部に放出し、凝縮して液体になる。液体の冷媒は放熱側冷媒配管４３を流下し放熱側蒸発器４１に流入する。これを繰り返すことで放熱側自然循環回路４は内部に冷媒を循環させ、スターリング冷凍機２の高温部２２で発生する温熱を冷却庫Ａの外部に放出することができる。
【００３６】
図３に示すように蒸発器収容室１４の第１の冷却室１１側と第２の冷却室１２側は仕切部材１６で仕切られている。仕切壁１６は蒸発器収容室１４のカバー部材１４１を挟んで蒸発器３２の収容部の反対側を仕切っており、仕切壁１６は切り欠き部１６１を有している。この切り欠き部１６１によって、第１の冷却室１１と第２の冷却室１２の内部の空気が互いに流入出することができる。
【００３７】
連絡孔１６１はスターリング冷凍機２の低温部２１とはカバー部材１４１を介して配置されているので、連絡孔１６１を流動する冷気は直接低温部２１と接触しないので、発露、着霜等が発生しにくいので、これら発露、除霜対策を行う必要がなくそれだけ構造を簡単にすることができる。
【００３８】
二次冷媒循環回路３において、二次冷媒は凝縮器３１でスターリング冷凍機２の低温部２１にて発生する冷熱を吸収することで冷却され、凝縮して液体に相変化する。液体に相変化した二次冷媒は冷媒配管３３を流下し蒸発器３２に流入する。二次冷媒は蒸発器３２にて蒸発器収容室１４の内部の空気と熱交換して内部空気を冷却し、逆に二次冷媒は加熱されて蒸発する。蒸発した二次冷媒は高温の蒸気が上昇する現象と、液体から気体に相変化するとき及び液体の二次冷媒が流下するときの圧力差によって冷媒配管内部を上昇し、凝縮器３１に流入する。このことを繰り返すことで、二次冷媒は二次冷媒循環回路３内を循環することができる。
【００３９】
このように、二次冷媒が凝縮器３１、蒸発器３２で相変化しながら二次冷媒循環回路３内を循環することで低温部２１で発生した冷熱を運搬し、蒸発器収容室１４の空気を冷却することができる。蒸発器収容室１４の冷却された冷気を第２の冷却室１２に送り、第２の冷却室１２内の空気と熱交換し第２の冷却室１２を冷却する。冷気は第２の冷却室１２の内部空気と熱交換することで暖められ、連絡孔１６１を流動し、第１の冷却室１１に流入し第１の冷却室１１の内部空気と熱交換し第１の冷却室１１を冷却する。
【００４０】
図４（Ａ）〜（Ｄ）に本発明にかかる冷却庫の組立て手順を示す。図４（Ａ）に示す冷却庫Ａは断熱箱体として形成される本体１である。図４（Ａ）の冷却庫Ａは第１の冷却室１１、第２の冷却室１２、機械室１３及び蒸発器収容室１４とが形成されている。蒸発器収容室１４は第２の冷却室１２の背面側に配置されるものであり、上端部１４０が機械室１３の隣まで形成されている。蒸発器収容室１４の上端部１４０と機械室１３は断熱層１７で仕切られており、断熱層１７には貫通孔１７１が形成されている。
【００４１】
まず、この冷却庫Ａの本体１の蒸発器収容室１４に二次冷媒循環回路３を配置する。このとき、二次冷媒循環回路３は凝縮器３１と、蒸発器３２とを冷媒配管３３で接続すると共に、内部に高圧の二次冷媒を充填しユニット化されている。二次冷媒循環回路３は凝縮器３１を蒸発器収容室１４の上端部１４０の貫通孔１７１に位置あわせされて配置される。また、蒸発器３２は蒸発器収容室１４に配置され、固定される（図４（Ｂ）参照）。
【００４２】
その後、スターリング冷凍機２を機械室１３に配置する。このとき、冷却庫本体１には二次冷媒循環回路３が取り付けられており、スターリング冷凍機２は本体１の横１ｓ（図中右方向）から軸心方向に移動することで挿入される。スターリング冷凍機２の低温部２１は断熱層１７に形成された貫通孔１７１を貫通して配置される。低温部２１は二次冷媒循環回路３の凝縮器３１と接触配置される。スターリング冷凍機２は機械室１３に防振部材１３１を介して設置されている（図４（Ｃ）参照）。
【００４３】
スターリング冷凍機２が機械室１３に配置された状態で、貫通孔１７１とスターリング冷凍機３の間の間隙に断熱能力を有するシール部材１７２を配置する。シール部材１７２は高い断熱性を有しているものを採用することができる。また、吸振性を有するものであってもよい。吸振性を有するシール部材１７２を配置することで、スターリング冷凍機３の駆動による振動が本体１に伝播するのを防止することができる。
【００４４】
そして、蒸発器収容室１４のカバー部材１４１を取り付けた後に、仕切壁１５及び仕切部材１６を取り付ける（図４（Ｄ）参照）。その後、図示を省略した冷却庫Ａのその他の構成部材を配置することで、冷却庫Ａが完成する。仕切壁１５と仕切部材１６は一体的に形成されていてもよい。
【００４５】
以上のように、二次冷媒循環回路３をユニット化し予め作成しておき、蒸発器収容室１４に着脱可能に設置することと、スターリング冷凍機２を着脱可能に設置することで、組立て、メンテナンス及び修理を容易に行うことができる。また、冷却庫Ａの組立て、メンテナンス及び修理時に二次冷媒循環回路３の溶断、溶接、高圧二次冷媒の充填、抜き取り等の危険な作業をその場で行わなくてもよく、それだけ安全に作業を行うことが可能である。
【００４６】
図５に本発明にかかる冷却庫の他の例の背面図を、図６に図５に示す冷却庫の側断面図を示す。図５に示す冷却庫Ｂにおいて、図１に示す冷却庫Ａと実質上同じ部分には、便宜上同一の符号が付してある。本体１ｂは断熱箱体で形成されており、第１の冷却室１１と、第２の冷却室１２と、スターリング冷凍機２を配置するための機械室１３ｂと、スターリング冷凍機２の低温部２１及び二次冷媒循環回路３を配置するための蒸発器収容室１４ｂとを有している。第１の冷却室１１と第２の冷却室１２は仕切壁１５ｂにて仕切られている。仕切壁１５ｂは断熱性を有しており、第１の冷却室１１と第２の冷却室１２との間で熱がやり取りされるのを防止することができる。
【００４７】
蒸発器収容室１４ｂは第２の冷却室１２の背面側に配置されるものであり、上端部１４０ｂが機械室１３ｂの隣まで形成されており、上端部１４０ｂと機械室１３ｂは連結している。機械室１３ｂと蒸発器収容室１４ｂはスターリング冷凍機２の低温部２１と高温部２２の間に配置される断熱層１７ｂにて仕切られている。断熱層１７ｂは断熱能力を有するとともに気密性を有しており、低温部２１で発生した冷熱が高温部２２側に移動するのを防ぐことができ、機械室１３ｂと蒸発収容室１４ｂの間の空気の流動を防ぐことができる。
【００４８】
断熱層１７ｂは、スターリング冷凍機２の低温部２１と高温部２２の間に密着して配置されるものである。それには限定されないが、ここでは、拡縮可能な貫通孔を有しており、貫通孔を拡大した状態で、スターリング冷凍機２の低温部２１側から貫通孔１７１ｂに挿入し、低温部２１と高温部２２の間で貫通孔を元に戻し、貫通孔１７１ｂの内面がスターリング冷凍機２の低温部２１と高温部２２の間に密着するように取り付けるものである。また、このように、拡縮可能な貫通孔１７１ｂを有するもの以外でも、複数に分割できるもの等、スターリング冷凍機２の低温部２１と高温部２２の間に密着することができるものを広く採用することができる。
【００４９】
冷却庫Ｂの背面は図６に示すようにスターリング冷凍機２及び二次冷媒循環回路３を配置した後に、蓋部材１８にて閉じられる。蓋部材１８は断熱性を有しており、蓋部材１８にて蒸発器収容室１４ｂの開口を塞ぐことで、低温部２１で発生し二次冷媒循環回路３にて運搬される冷熱が冷却庫Ｂの外部に放出されるのを防ぐことができる。
【００５０】
図７（Ａ）から図７（Ｄ）に本発明にかかる冷却庫の組立手順を示す。図７（Ａ）に示す本体１ｂは断熱箱体として形成されている。冷却庫Ｂは機械室１３ｂと蒸発器収容室１４ｂとが連結するように形成されている。
【００５１】
図７（Ｂ）に示すように、スターリング冷凍機２は中心軸と直交する方向に移動されることで、機械室１３ｂの内部に配置される。スターリング冷凍機２の低温部２１と高温部２２の間には熱の移動を防止するための断熱層１７ｂをスターリング冷凍機２に予め取り付けておく。断熱層１７ｂは、それには限定されないがここでは、拡縮可能な貫通孔１７１ｂを有するものを利用している。貫通孔１７１ｂを拡大した状態で低温部２１側より挿入する。貫通孔１７１ｂの内面はスターリング冷凍機２の表面に密着するものである。これにより、低温部２１側と高温部２２側とを断熱して且つ気密に仕切ることができる。
【００５２】
このとき、放熱側自然循環回路４は予めスターリング冷凍機２に取り付けられていてもよく、後ほど取り付けられてもよい。ここでは予め取り付けられているものとする。スターリング冷凍機２を冷却庫Ｂの機械室１３ｂに取り付けるとき、放熱側自然循環回路４の凝縮器４２を第１の冷却室１１の背後に設けられた放熱室１１２に配置されるように取り付ける。
【００５３】
スターリング冷凍機２を装着した後に二次冷媒循環回路３を取り付ける。このとき、二次冷媒循環回路３は凝縮器３１、蒸発器３２及び冷媒配管３３を接続してユニット化されており、内部に高圧の二次冷媒が封入されている。このように予め冷却庫Ｂに取り付ける前にユニット化しておくことで、組立て、メンテナンス及び修理時溶断、溶接、高圧二次冷媒の充填、抜き取り等の危険な作業をその場で行わなくてもよく、それだけ安全に作業を行うことが可能である。
【００５４】
二次冷媒循環回路３は図７（Ｃ）に示すように、スターリング冷凍機２が配置されるときに移動した方向と同じ方向に移動することで、蒸発器収容室１３ｂに配置される。凝縮器３１がスターリング冷凍機２の低温部２１と並んだ状態で、二次冷媒循環回路３をスターリング冷凍機２の軸心と平行に移動することで、凝縮器３１が低温部２１に取り付けられる。凝縮器３１が低温部２１に取り付けられた状態で、蒸発器３２を固定する。蒸発器３２を固定して、二次冷媒循環回路３の取り付けを完了する。スターリング冷凍機２には予め断熱層１７ｂが取り付けられており、断熱層１７ｂは機械室１３ｂと蒸発器収容室１４ｂとを断熱して且つ気密に仕切ることができる。これにより、機械室１３ｂ（高温部２２）の熱が蒸発器収容室１４ｂに伝達されるのを防ぐことができる。
【００５５】
その後、図７（Ｄ）に示すように、背面の蓋部材１８を閉じることでスターリング冷凍機２及び二次冷媒循環回路３の冷却庫Ｂへの取り付けが完了する。このように、スターリング冷凍機２を軸心方向と交差する方向に配置することで、スターリング冷凍機２を取り付けるときに軸心方向に移動しなくてもよく、スターリング冷凍機２を配置したときの冷却庫Ｂの軸心方向の大きさを小さくすることができる。
【００５６】
上記実施例ではスターリング冷凍機２の軸心は水平方向であり、その軸心に対して直角に移動することで、冷却庫Ｂの機械室１３ｂに配置されるものを例示しているが、それに限定されるものではなく、軸心に対して所定の角度で移動することで機械室１３ｂに配置されるものであってもよい。また、上記実施例において、二次冷媒循環回路２はスターリング冷凍機２と同じ背面より取り付けられるものを例に説明しているが、それに限定されるものではなく、正面側（冷却室側）から着脱できるものであってもよく、両側から着脱できるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる冷却庫の一例の正面側から見た垂直断面図である。
【図２】図１に示す冷却庫の側断面図である。
【図３】図１に示す冷却庫の水平断面図である。
【図４】図（Ａ）〜図（Ｄ）は図１に示す冷却庫の組立て手順を示す断面図である。
【図５】本発明にかかる冷却庫の他の例の背面図である。
【図６】図５に示す冷却庫の側断面図である。
【図７】図（Ａ）〜図（Ｄ）は図５に示す冷却庫の組立て手順を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  本体
１１  第１の冷却室
１２  第２の冷却室
１３  機械室
１３０  断熱壁
１４  蒸発器収容室
１４１  カバー部材
１７  断熱層
１７１  貫通孔
２  スターリング冷凍機
２１  低温部
３  二次冷媒循環回路
３１  凝縮器
３２  蒸発器
３２１  配管
３３  冷媒配管
【図１】
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【図２】
2005337693.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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