JPH08327169A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄冷用冷媒蒸発器１４より下流側に冷凍用冷
媒蒸発器１５を直列接続することにより製品コストの低
減化を図りながらも、冷凍運転と蓄冷運転とを効率良く
運転することができる蓄冷機能付の冷凍サイクル４を提
供する。 【構成】 蓄冷用冷媒蒸発器１４の丸形チューブ２５の
周囲を被覆する蓄冷パック５内に、冷凍庫３内の庫内温
度が冷凍運転から蓄冷運転に切り替える第１の所定温度
（例えば−２０℃）に達した時の冷凍用冷媒蒸発器１５
の冷媒の蒸発温度（例えば−２５℃）と同程度の融点を
持つ蓄冷剤を設けた。そして、冷凍庫３内を冷凍する冷
凍運転時には、蓄冷剤が凍結状態とならず、蓄冷剤に負
荷が大きくかからないようになった。また、庫内ファン
３１のみの作動を停止して蓄冷剤を蓄冷する蓄冷運転時
には温度自動膨張弁１３の絞り作用により蓄冷剤の温度
と蓄冷用冷媒蒸発器１４の冷媒の蒸発温度との温度差を
適宜とれるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内部に蓄冷剤を充填
した蓄冷用冷媒蒸発器と冷凍用冷媒蒸発器とを備え、断
熱庫内の空気を冷却する冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開昭６４−６６５４号公報
においては、図２７に示したように、冷凍サイクル１０
１、庫外送風機１０２および庫内送風機１０３を備えた
蓄冷機能付の冷凍車用冷凍装置（以下従来例と呼ぶ）が
提案されている。冷凍サイクル１０１は、冷媒圧縮機１
０４、冷媒凝縮器１０５、温度自動膨張弁１０６、１０
７、冷凍用冷媒蒸発器１０８、蓄冷用冷媒蒸発器１０９
および気液分離器（アキュームレータ）１１０を接続し
てなる。なお、温度自動膨張弁１０６、１０７は、冷凍
用、蓄冷用冷媒蒸発器１０８、１０９の出口の冷媒温度
を検出する感温筒１１１、１１２、キャピラリチューブ
およびダイヤフラム等を有している。また、冷媒凝縮器
１０５と温度自動膨張弁１０６、１０７との間には受液
器（レシーバ）１１５が接続されている。

【０００３】この従来例は、冷凍用冷媒蒸発器１０８と
蓄冷用冷媒蒸発器１０９とを並列に接続し、これらの冷
凍用、蓄冷用冷媒蒸発器１０８、１０９の上流側にそれ
ぞれ設置された２つの切替弁１１３、１１４の開弁、閉
弁を繰り返すことによる間欠運転によって冷凍運転と蓄
冷運転とを行うようにしている。これにより、エンジン
停止時や渋滞走行運転時にも蓄冷用冷媒蒸発器１０９内
に充填された蓄冷剤が融解することにより、冷凍庫内を
低温に維持するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来例にお
いては、２つの切替弁１１３、１１４の開弁、閉弁を繰
り返すことにより冷凍運転と蓄冷運転とを効率良く運転
することが可能であるが、冷凍用冷媒蒸発器１０８と蓄
冷用冷媒蒸発器１０９とを並列接続しているため、温度
自動膨張弁１０６または温度自動膨張弁１０７や、２つ
の切替弁１１３、１１４等のように冷凍サイクル用付属
機器の部品点数が多くなることにより、製品コストが上
昇するという問題が生じている。

【０００５】また、従来例においては、蓄冷運転時に、
蓄冷剤が冷凍庫内を対流する空気と接触し易い外側から
融解するため、蓄冷用冷媒蒸発器１０９の配管（チュー
ブ）近傍の内側の蓄冷剤は融解し難く、その内側の蓄冷
剤の融解潜熱が有効に利用されていないという問題が生
じている。

【０００６】請求項１ないし請求項３に記載の発明の目
的は、冷凍運転と蓄冷運転とを効率良く運転することが
でき、且つ製品コストの低減化を図れる冷凍装置を提供
することにある。請求項４に記載の発明の目的は、蓄冷
用冷媒蒸発器と冷凍用冷媒蒸発器とを直列接続した冷凍
サイクルを備えたものにおいても、除霜運転時に蓄冷剤
が溶け出すことを防止できる冷凍装置を提供することに
ある。

【０００７】請求項５に記載の発明の目的は、クールダ
ウン性能を損なうことなく、効率的に蓄冷運転を行うこ
とができる冷凍装置を提供することにある。請求項６に
記載の発明の目的は、蓄冷用冷媒蒸発器のチューブ内を
流れる冷媒の吸熱性能を向上することにより樹脂容器に
よる保冷性能の劣化を抑制できる冷凍装置を提供するこ
とにある。請求項７に記載の発明の目的は、蓄冷運転後
の冷凍運転の初期の断熱庫内の冷却性能の向上を図るこ
とができる冷凍装置を提供することにある。また、蓄冷
用冷媒蒸発器近傍の蓄冷剤の融解潜熱を有効に利用でき
る冷凍装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、外部と断熱して設けられた断熱庫と、この断熱庫内
の空気を対流させる庫内送風手段と、前記断熱庫内を保
冷する蓄冷剤と、この蓄冷剤を冷却する蓄冷用冷媒蒸発
器、この蓄冷用冷媒蒸発器に直列接続され、前記庫内送
風手段の作動により前記断熱庫内を対流する空気を冷却
する冷凍用冷媒蒸発器、およびこの冷凍用冷媒蒸発器に
直列接続され、前記冷凍用冷媒蒸発器の出口の冷媒の温
度変化に基づいて冷媒の循環量を調節する温度自動膨張
弁を有する冷凍サイクルと、前記庫内送風手段を作動さ
せて前記冷凍用冷媒蒸発器にて前記断熱庫内を冷凍する
冷凍運転と前記庫内送風手段の作動を停止して前記蓄冷
用冷媒蒸発器にて前記蓄冷剤を冷凍する蓄冷運転とを行
う制御手段とを備えた技術手段を採用した。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の冷凍装置に加えて、前記制御手段は、前記断熱庫内の
庫内温度を検出する庫内温度検出手段を有し、この庫内
温度検出手段で検出した前記断熱庫内の庫内温度が所定
温度以下に低下した際に、前記庫内送風手段の作動を停
止させることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の冷凍装置に加えて、前記蓄冷剤は、前
記断熱庫内の庫内温度が所定温度以下に低下した時の前
記冷凍用冷媒蒸発器の冷媒の蒸発温度と同程度の凝固点
を持つことを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の冷凍装置に加えて、前記冷
凍サイクルは、冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、前記温度自動
膨張弁、前記蓄冷用冷媒蒸発器および前記冷凍用冷媒蒸
発器を冷媒の流れ方向に沿って順次接続してなると共
に、前記冷媒圧縮機より吐出した冷媒を、前記冷媒凝縮
器、前記温度自動膨張弁、前記蓄冷用冷媒蒸発器を経て
前記冷凍用冷媒蒸発器に流入させる第１の冷媒流路、前
記冷媒圧縮機より吐出した冷媒を、前記温度自動膨張
弁、前記蓄冷用冷媒蒸発器を迂回させて前記冷凍用冷媒
蒸発器に流入させる第２の冷媒流路、並びに前記第１の
冷媒流路と前記第２の冷媒流路とを切り替える冷媒流路
切替手段を有することを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
請求項４のいずれかに記載の冷凍装置に加えて、前記冷
凍サイクルは、低負荷運転時にのみ冷媒を断熱膨張させ
る第１絞り部を有し、前記温度自動膨張弁は、前記第１
絞り部よりも下流側に設けられ、冷媒を断熱膨張させる
第２絞り部、前記冷凍用冷媒蒸発器の出口の冷媒温度を
検出する冷媒温度検出手段、およびこの冷媒温度検出手
段で検出した冷媒温度に応じて、前記第２絞り部の開度
を調節する絞り弁を有することを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載の冷凍装置に加えて、前記蓄
冷用冷媒蒸発器は、内部を蓄冷剤を冷却するための冷媒
が流れる冷媒流路管、およびこの冷媒流路管の下側部分
を下方に突出した状態で前記冷媒流路管の上側部分の周
囲を被覆すると共に、内部に蓄冷剤を封入した樹脂容器
を有することを特徴とする。

【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
請求項６のいずれかに記載の冷凍装置に加えて、前記制
御手段は、前記断熱庫内の庫内温度を検出する庫内温度
検出手段を有し、この庫内温度検出手段で検出した前記
断熱庫内の庫内温度が設定温度より高い所定温度以上に
上昇した際に、前記庫内送風手段の送風量を定常時より
も増加させることを特徴とすることを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、冷凍サイクル
が運転され、庫内送風手段の作動により冷凍用冷媒蒸発
器を介して断熱庫内の空気が強制的に対流している時、
すなわち、冷凍運転時には、冷凍用冷媒蒸発器にて温度
自動膨張弁より流入した冷媒と断熱庫内を対流する空気
とが熱交換することにより断熱庫内を対流する空気が冷
却されて断熱庫内が冷凍される。このとき、蓄冷用冷媒
蒸発器にて温度自動膨張弁より流入した冷媒と蓄冷剤と
が熱交換することにより蓄冷剤が冷却される。

【００１５】また、冷凍サイクルが運転され、庫内送風
手段の作動が停止して断熱庫内の空気の対流がない時、
すなわち、蓄冷運転時には、冷凍用冷媒蒸発器にて熱交
換があまりなされず、温度自動膨張弁が冷媒の循環量を
絞ることにより、蓄冷用冷媒蒸発器の冷媒の蒸発温度が
下がる。これにより、蓄冷剤がさらに冷却されて凍結状
態に至る。さらに、冷凍サイクルの運転を停止し、庫内
送風手段の作動を停止して断熱庫内の空気の対流がない
時には、蓄冷剤が融解することにより、断熱庫内が保冷
されて断熱庫内が低温に維持される。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、除霜運転
を行う際には、冷媒流路切替手段により第１の冷媒流路
から第２の冷媒流路に切り替えられる。なお、蓄冷用冷
媒蒸発器が冷凍用冷媒蒸発器より冷媒の流れ方向の上流
側に接続されているので、冷媒圧縮機より吐出された高
温の冷媒が温度自動膨張弁および蓄冷用冷媒蒸発器を通
過することなく、冷凍用冷媒蒸発器に流入させることが
可能となる。これにより、除霜運転時に蓄冷用冷媒蒸発
器にて蓄冷した蓄冷剤が溶け出すことを防げる。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、高負荷運
転時、つまりクールダウン（冷凍運転）時には、第１絞
り部では冷媒が断熱膨張されず、液冷媒のまま第２絞り
部に至る。そして、液冷媒は、第２絞り部を通過する際
に断熱膨張する。また、高負荷運転時には、冷凍用冷媒
蒸発器の出口の冷媒温度が上昇するため、冷媒温度検出
手段で検出した冷媒温度に応じて絞り弁が第２絞り部の
開度を広げることにより、冷凍サイクル内の冷媒の循環
量が増加する。これにより、高負荷運転に見合った十分
な冷媒の循環量が得られ、冷凍用冷媒蒸発器の出口で過
熱度を持つガス冷媒となると共に、断熱庫内の庫内空気
が効率的に冷凍される。

【００１８】また、低負荷運転時、つまり蓄冷運転時に
は、冷凍用冷媒蒸発器の出口の冷媒温度が下降するた
め、冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度に応じて絞り
弁が第２絞り部の開度を狭められる。そして、第１絞り
部を冷媒が通過する際に断熱膨張されて気液二相状態の
冷媒となる。このため、同一の冷媒の循環量であって
も、第２絞り部に流入する冷媒が液相のみの単相状態で
はなく気液二相状態のため、第２絞り部の通過面積が大
きくなるので、絞り弁が制御可能な領域となる。

【００１９】請求項６に記載の発明によれば、樹脂容器
に被覆されていない冷媒流路管の下側部分を冷媒が流れ
る際に断熱庫内の庫内空気から吸熱することにより蒸発
気化して冷媒流路管内を上方に昇っていく。そして、樹
脂容器に被覆されている冷媒流路管の上側部分に冷媒が
達すると蓄冷剤により冷却されることにより凝縮し放熱
するというヒートパイプ効果が得られる。

【００２０】請求項７に記載の発明によれば、蓄冷運転
または保冷後の冷凍運転の初期、すなわち、庫内温度検
出手段で検出した断熱庫内の庫内温度が設定温度より高
い所定温度以上に上昇している場合に、庫内送風手段の
送風量を定常時よりも増加させることにより、冷凍用冷
媒蒸発器の蒸発温度が蓄冷剤の融点よりも大きく上昇す
る。これにより、蓄冷剤が融解し、それに伴い冷凍用冷
媒蒸発器の入口側の冷媒エンタルピが減少するため、断
熱庫内の冷却性能が向上する。

【００２１】

【実施例】次に、この発明の冷凍装置を、車両用冷凍装
置、特に冷凍車用冷凍装置に適用した実施例に基づいて
説明する。

【００２２】〔第１実施例の構成〕図１ないし図６はこ
の発明の第１実施例を示したもので、図１は冷凍車用冷
凍装置を示した図で、図２はその冷凍車用冷凍装置を搭
載した冷凍車を示した図である。

【００２３】冷凍車用冷凍装置１は、冷凍車２に搭載さ
れた冷凍庫３と、この冷凍庫３内を冷凍する蓄冷機能付
の冷凍サイクル４と、庫内送風機６、庫外送風機７およ
び各冷凍機器を通電制御するコントロールパネル８とを
備えている。冷凍庫３は、本発明の断熱庫であって、内
部と外部とを断熱する断熱材（図示せず）等により直方
体形状に形成され、内部に冷凍食品や冷蔵食品が収納さ
れる。

【００２４】冷凍サイクル４は、冷媒圧縮機１１、冷媒
凝縮器１２、レシーバ１２ａ、温度自動膨張弁１３、蓄
冷用冷媒蒸発器１４、冷凍用冷媒蒸発器１５、アキュー
ムレータ１６および冷媒流路切替弁１７等から構成され
ている。これらは、冷媒配管により接続されている。

【００２５】冷媒圧縮機１１は、吸入口より内部に吸入
したガス冷媒を圧縮して高温、高圧のガス冷媒を吐出口
より吐出するコンプレッサで、電磁クラッチ１８やベル
ト１９を介して冷凍車２に搭載されたエンジン２０によ
り回転駆動される。なお、この冷媒圧縮機１１の代わり
に、エアコン用インバータにより回転速度が制御される
電動式のコンプレッサを用いても良い。また、可変容量
式のコンプレッサを用いても良い。

【００２６】冷媒凝縮器１２は、冷凍車２の走行風を受
け易い場所、例えば冷凍庫３の下方に設置されている。
この冷媒凝縮器１２は、冷媒圧縮機１１より流入した高
温、高圧のガス冷媒と庫外送風機７により吹き付けられ
る庫外空気および冷凍車２の走行風とを熱交換させて冷
媒を凝縮液化させるコンデンサとして働く。レシーバ１
２ａは、流入した冷媒を気液分離するもので、液冷媒の
みを温度自動膨張弁１３へ供給する気液分離手段として
働く。なお、レシーバ１２ａは、冷媒凝縮器１２の出口
側で冷媒が完全に液化するものであれば設けられていな
くても良い。

【００２７】温度自動膨張弁１３は、エキスパンション
バルブであって、例えば絞り弁等よりなる弁本体２１、
およびこの弁本体２１を駆動する感温エレメント２２等
から構成されている。弁本体２１は、冷媒凝縮器１２よ
り流入した液冷媒を小さな絞り孔（図示せず）から噴射
させることにより急激に膨張させて低温、低圧の気液二
相状態の冷媒にする。

【００２８】感温エレメント２２は、感温筒２３、キャ
ピラリチューブ２４、ダイヤフラムまたはベローズ等の
動力部（図示せず）等を備えている。感温筒２３は、内
部に冷媒と同じ成分のガスが封入されており、冷媒圧縮
機１１に吸入されるガス冷媒の過熱度（スーパーヒー
ト）、すなわち、冷凍用冷媒蒸発器１５の出口の冷媒の
温度変化を検出する冷媒温度検出手段である。キャピラ
リチューブ２４は、感温筒２３内と動力部の片側の圧力
室内とを連通する導圧管路を形成し、感温筒２３内の圧
力変化を動力部に導く導圧手段である。動力部は、片側
の圧力室内の圧力変化に基づいて、絞り弁を構成する弁
体を駆動する駆動手段である。

【００２９】なお、温度自動膨張弁１３は、冷凍用冷媒
蒸発器１５の出口の冷媒温度が上昇すると感温筒２３内
のガスが膨張し、動力部、弁体が動いて絞り孔を大きく
して冷凍サイクル４内の冷媒の循環量を増加させる。ま
た、逆に、温度自動膨張弁１３は、冷凍用冷媒蒸発器１
５の出口の冷媒温度が下降すると感温筒２３内のガスが
圧縮し、動力部、弁体が動いて絞り孔を小さくして冷凍
サイクル４内の冷媒の循環量を減少させる。

【００３０】図３は蓄冷用冷媒蒸発器を示した図であ
る。蓄冷用冷媒蒸発器１４は、冷凍庫３内の中央部の上
部に設置されている。この蓄冷用冷媒蒸発器１４は、冷
凍用冷媒蒸発器１５の上流側に直列接続されている。ま
た、蓄冷用冷媒蒸発器１４は、温度自動膨張弁１３より
流入した気液二相状態の冷媒と蓄冷剤とを熱交換させて
蓄冷剤を冷却させ、且つ冷媒を蒸発気化させるエバポレ
ータとして働く。

【００３１】なお、この実施例の蓄冷用冷媒蒸発器１４
は、熱伝導性に優れた樹脂製の容器内に蓄冷剤を充填し
た複数の蓄冷パック５と、対向する２つの蓄冷パック５
間に挟み込まれた配管としての丸形チューブ２５とから
構成されている。この丸形チューブ２５は、熱伝導性に
優れた金属製の冷媒流路管であって、複数の直管部とＵ
字管部とを交互に繰り返して蛇行形状に配置され、内部
を蓄冷剤を冷却するための冷媒が流れる。

【００３２】なお、丸形チューブ２５の代わりに、さら
に伝熱面積の向上および凍結能力の向上を目的として偏
平チューブ（偏平管）等の冷媒流路管を用いても良い。
また、蓄冷用冷媒蒸発器１４は、一端部が温度自動膨張
弁１３より冷媒が流入する冷媒入口部２６とされ、他端
部が冷凍用冷媒蒸発器１５へ冷媒を流出する冷媒出口部
２７とされている。なお、丸形チューブ２５の周囲に熱
交換効率を向上させるためのフィンを設けても良い。

【００３３】蓄冷パック５内に充填される蓄冷剤は、ブ
ライン（塩化カルシウムあるいは食塩等の水溶液）、エ
チレングリコールブライン、メタノール水ブライン等が
利用されている。また、この実施例では、冷凍庫３内の
庫内温度が第１の所定温度（例えば−２０℃）に達した
時の冷凍用冷媒蒸発器１５の冷媒の蒸発温度（例えば−
２５℃）と同程度の凝固点、融点（例えば−２５℃）を
持つ蓄冷剤を用いている。

【００３４】なお、蓄冷剤は、冷凍サイクル４の運転停
止時、すなわち、冷媒圧縮機１１の電磁クラッチ１８の
通電停止（オフ）時に、融解することにより冷凍庫３内
を低温に維持する。すなわち、蓄冷剤は、融解潜熱によ
り冷凍庫３内を保冷する。また、この実施例の蓄冷剤の
凝固点や融点を−２５℃にしているが、一定量の溶媒
（水）中の溶質（塩等）の量を変えたり、庫内設定温度
を変えたりすることにより、蓄冷剤の凝固点や融点を変
更できる。

【００３５】冷凍用冷媒蒸発器１５は、冷凍庫３内のフ
ロント側上部に設置されたクーリングユニット２８のダ
クト内に設けられ、２つのタンク部間にチューブ部を成
形した冷媒流路管を多数積層した積層型熱交換器で、隣
接する冷媒流路管間にフィンを接合している。この冷凍
用冷媒蒸発器１５は、蓄冷用冷媒蒸発器１４の下流側に
直列接続されている。また、冷凍用冷媒蒸発器１５は、
蓄冷用冷媒蒸発器１４より流入した冷媒と庫内送風機６
により吹き付けられる庫内空気とを熱交換させて庫内空
気を冷却させ、且つ冷媒を蒸発気化させるエバポレータ
として働く。

【００３６】アキュームレータ１６は、冷凍用冷媒蒸発
器１５より流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し
てガス冷媒のみ冷媒圧縮機１１に供給する気液分離器と
して働く。

【００３７】冷媒流路切替弁１７は、本発明の冷媒流路
切替手段であって、ホットガスバイパス配管に設置さ
れ、第１の冷媒流路２９と第２の冷媒流路３０とを切り
替えるもので、通電されると開弁し、通電が停止される
と閉弁する電磁式の開閉弁である。冷媒流路切替弁１７
は、ホットガスバイパス配管を開弁、閉弁することによ
り、除霜運転と冷凍運転、蓄冷運転とを切り替える。

【００３８】第１の冷媒流路２９は、冷媒配管により形
成され、冷媒圧縮機１１より吐出した高温、高圧の冷媒
を、冷媒凝縮器１２、温度自動膨張弁１３および蓄冷用
冷媒蒸発器１４を経て冷凍用冷媒蒸発器１５に流入させ
る冷媒通路である。なお、２９ａは逆止弁である。

【００３９】第２の冷媒流路３０は、ホットガスバイパ
ス配管により形成され、冷媒圧縮機１１より吐出した高
温、高圧の冷媒を、冷媒凝縮器１２、温度自動膨張弁１
３および蓄冷用冷媒蒸発器１４を迂回させて冷凍用冷媒
蒸発器１５に流入させる冷媒通路である。

【００４０】庫内送風機６は、クーリングユニット２８
のダクト内に空気流を発生させる庫内ファン３１、およ
びこの庫内ファン３１を回転駆動する庫内ファンモータ
３２等から構成されている。庫内ファン３１は、クーリ
ングユニット２８のダクト内に回転自在に設けられてい
る。

【００４１】そして、庫内ファン３１は、庫内ファンモ
ータ３２により回転駆動されると、図２に矢印で示した
ように、クーリングユニット２８のダクト内に冷凍庫３
内の庫内空気を吸い込んで冷凍用冷媒蒸発器１５に導い
た後に、冷凍用冷媒蒸発器１５で冷却された空気を蓄冷
用冷媒蒸発器１４を介して冷凍庫３内に対流させる。庫
内ファンモータ３２は、コントロールパネル８により通
電（オン）、通電停止（オフ）される。なお、庫内ファ
ンモータ３２の回転速度を２段階以上または無段階で制
御するようにして、庫内ファン３１の送風量を変化させ
ても良い。

【００４２】庫外送風機７は、冷媒凝縮器１２に冷凍庫
３外の庫外空気を吹き付ける庫外ファン３３、およびこ
の庫外ファン３３を回転駆動する庫外ファンモータ３４
等から構成されている。庫外ファン３３は、冷媒凝縮器
１２の近傍に設置されている。

【００４３】庫外ファンモータ３４は、コントロールパ
ネル８により通電（オン）、通電停止（オフ）される。
なお、庫内ファンモータ３２と同様にして、庫外ファン
モータ３４の回転速度を２段階以上または無段階で制御
するようにして、庫外ファン３３の送風量を変化させて
も良い。

【００４４】図４はコントロールパネル８を示した電気
回路図である。コントロールパネル８は、本発明の制御
手段であって、冷凍車２に搭載されたバッテリ３６より
所定の電圧が印加されると作動する。このコントロール
パネル８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマー回
路を含むマイクロコンピュータ（制御装置）を構成して
いる。また、コントロールパネル８には、運転スイッチ
（図示せず）、庫内温度設定スイッチ（図示せず）、除
霜スイッチ（図示せず）、庫内温度センサ３７および蓄
冷剤温度センサ３８等が接続されている。

【００４５】そして、コントロールパネル８は、運転ス
イッチ、庫内温度設定スイッチ、除霜スイッチ、庫内温
度センサ３７および蓄冷剤温度センサ３８の出力信号に
基づいて、リレーコイル３９〜４２を通電制御すること
により、冷媒圧縮機１１の電磁クラッチ１８、冷媒流路
切替弁１７、庫内ファンモータ３２および庫外ファンモ
ータ３４を制御する。

【００４６】運転スイッチは、冷凍サイクル４の冷凍運
転、蓄冷運転（保冷運転）を起動するための冷凍運転指
令手段である。コントロールパネル８は、運転スイッチ
がオンされると、冷凍運転と蓄冷運転とを交互に行うよ
う出力する。庫内温度設定スイッチは、冷凍庫３内の温
度を所望の温度（例えば−１８℃）に設定するための庫
内温度設定手段である。

【００４７】除霜スイッチは、冷凍サイクル４の除霜運
転を起動するための除霜運転指令手段である。コントロ
ールパネル８は、除霜スイッチがオンされると、タイマ
ー回路で計時される時間（例えば１時間）だけ冷媒流路
切替弁１７をオン（開弁）して冷凍用冷媒蒸発器１５の
除霜を行うよう出力する。

【００４８】庫内温度センサ３７は、本発明の庫内温度
検出手段であって、例えばサーミスタやサーモスタット
が用いられ、冷凍庫３内に取り付けられ、冷凍庫３内の
庫内温度を検出する。コントロールパネル８は、庫内温
度センサ３７で検出した冷凍庫３内の庫内温度Ｔａが第
１の所定温度Ｔ1 （庫内設定温度Ｔｓ−ΔＴ℃：例えば
−２０℃）以下に低下した際に、庫内ファンモータ３２
をオフ（ＯＦＦ）して蓄冷運転を行う。また、コントロ
ールパネル８は、庫内温度センサ３７で検出した冷凍庫
３内の庫内温度Ｔａが第２の所定温度Ｔ2 （庫内設定温
度Ｔｓ＋ΔＴ℃：例えば−１６℃）以上に上昇した際
に、庫内ファンモータ３２をオン（ＯＮ）して冷凍運転
を行う。

【００４９】蓄冷剤温度センサ３８は、例えばサーミス
タやサーモスタットが用いられ、蓄冷パック５の表面に
取り付けられ、蓄冷剤の温度Ｔｂを検出する蓄冷剤温度
検出手段である。コントロールパネル８は、蓄冷剤温度
センサ３８で検出した蓄冷剤の温度Ｔｂが蓄冷剤の凝固
点Ｔｇより低い温度（凝固点Ｔｇ−ΔＴ℃：例えば−２
５℃−２℃）以下に低下した際に、冷媒圧縮機１１の電
磁クラッチ１８、庫内ファンモータ３２および庫外ファ
ンモータ３４をオフ（ＯＦＦ）して保冷するように出力
する。

【００５０】リレーコイル３９〜４２は、冷媒圧縮機１
１の電磁クラッチ１８、冷媒流路切替弁１７、庫内ファ
ンモータ３２および庫外ファンモータ３４に通電するた
めのリレースイッチ４３〜４６を開閉する。なお、この
ようなリレー回路に代えて、トランジスタ等の半導体ス
イッチング回路を用いても良い。

【００５１】ここで、コントロールパネル８による冷凍
サイクル４の各運転モード〔冷凍運転、蓄冷運転、除霜
運転およびＯＦＦ（保冷）〕に応じた冷媒流路切替弁１
７の通電状態（開弁状態）、電磁クラッチ１８、庫内フ
ァンモータ３２および庫外ファンモータ３４の通電状態
を以下の表１に示す。

【表１】

【００５２】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
コントロールパネル８の作動を図１ないし図５に基づい
て簡単に説明する。ここで、図５はコントロールパネル
８による冷凍運転と蓄冷運転との切替制御プログラムを
示したフローチャートである。

【００５３】運転スイッチがオンされると、先ず、予め
設定された蓄冷剤の凝固点に応じて凝固点より低い温度
（Ｔｇ−ΔＴ℃）を求める（ステップＳ１）。次に、庫
内温度設定スイッチで設定された庫内設定温度Ｔｓを読
み込む（ステップＳ２）。次に、庫内温度設定スイッチ
で設定された庫内設定温度Ｔｓに応じて第１の所定温度
Ｔ1 、第２の所定温度Ｔ2 を求める（ステップＳ３）。
次に、庫内温度センサ３７で検出した庫内温度Ｔａ、お
よび蓄冷剤温度センサ３８で検出した蓄冷剤の温度Ｔｂ
を読み込む（ステップＳ４）。

【００５４】次に、庫内温度センサ３７で検出した庫内
温度Ｔａが第１の所定温度Ｔ1 （例えば−２０℃）以下
に低下しているか否かを判定する（ステップＳ５）。こ
の判定結果がＮｏの場合には、すなわち、庫内温度セン
サ３７で検出した庫内温度Ｔａが第１の所定温度Ｔ1
（例えば−２０℃）より上昇している場合には、庫内温
度センサ３７で検出した庫内温度Ｔａが第２の所定温度
Ｔ2 （例えば−１６℃）以上に上昇しているか否かを判
定する（ステップＳ６）。この判定結果がＹｅｓの場合
には、冷媒圧縮機１１の電磁クラッチ１８、庫内ファン
モータ３２および庫外ファンモータ３４をオンし、冷媒
流路切替弁１７をオフして、冷凍サイクル４の運転モー
ドを冷凍運転にする（ステップＳ７）。その後に、ステ
ップＳ２の制御を行う。

【００５５】また、ステップＳ６の判断結果がＮｏの場
合には、すなわち、庫内温度センサ３７で検出した庫内
温度Ｔａが第２の所定温度Ｔ2 （例えば−１６℃）より
低下している場合、およびステップＳ５の判定結果がＹ
ｅｓの場合には、すなわち、庫内温度Ｔａが第１の所定
温度Ｔ1 （例えば−２０℃）以下に低下している場合に
は、蓄冷剤温度センサ３８で検出した蓄冷剤の温度Ｔｂ
が蓄冷剤の凝固点Ｔｇより低い温度（凝固点Ｔｇ−ΔＴ
℃：例えば−２５℃−２℃）以下に低下しているか否か
を判定する（ステップＳ８）。この判定結果がＮｏの場
合には、冷媒圧縮機１１の電磁クラッチ１８および庫外
ファンモータ３４をオンし、冷媒流路切替弁１７および
庫内ファンモータ３２をオフして、冷凍サイクル４の運
転モードを蓄冷運転（保冷運転）にする（ステップＳ
９）。その後に、ステップＳ２の制御を行う。

【００５６】また、ステップＳ８の判断結果がＹｅｓの
場合には、冷媒流路切替弁１７、冷媒圧縮機１１の電磁
クラッチ１８、庫内ファンモータ３２および庫外ファン
モータ３４を全てオフして、冷凍サイクル４の運転モー
ドをＯＦＦして保冷する（ステップＳ１０）。その後
に、ステップＳ２の制御を行う。なお、ステップＳ６の
判断結果がＮｏの場合にステップＳ８の判断を行わずに
ステップＳ９の処理を行っても良い。

【００５７】次に、この実施例の冷凍車用冷凍装置１の
作動を図１ないし図４、図６に基づいて簡単に説明す
る。ここで、図６は冷凍車用冷凍装置１による冷凍運転
と蓄冷運転との切替制御を示したタイムチャートであ
る。運転スイッチをオンすると、冷媒圧縮機１１、庫内
ファン３１および庫外ファン３３が作動を開始する。ま
た、冷媒流路切替弁１７がオフされるため、冷凍サイク
ル４が第１の冷媒流路２９に切り替えられる。

【００５８】したがって、冷媒圧縮機１１の吐出口より
吐出された高温、高圧のガス冷媒は、冷媒凝縮器１２を
通過する際に凝縮液化された後に、レシーバ１２ａに流
入して気液分離する。そして、レシーバ１２ａより液冷
媒のみが温度自動膨張弁１３へ供給される。液冷媒は、
温度自動膨張弁１３を通過する際に急激に膨張して低
温、低圧の霧状の冷媒（気液二相状態の冷媒）となる。

【００５９】霧状の冷媒は、蓄冷用冷媒蒸発器１４の丸
形チューブ２５内に流入して蓄冷パック５内の蓄冷剤と
熱交換して蒸発気化し、液成分よりガス成分の多い気液
二相状態の冷媒となった後に冷凍用冷媒蒸発器１５内に
流入する。一方、蓄冷用冷媒蒸発器１４で冷媒の蒸発熱
により冷却された蓄冷パック５内の蓄冷剤は温度が低下
していく。

【００６０】次に、冷凍用冷媒蒸発器１５内に流入した
気液二相状態の冷媒は、庫内ファン３１の回転により吹
き付けられる冷凍庫３内の庫内空気と熱交換して蒸発気
化した後にアキュームレータ１６内に流入する。そし
て、アキュームレータ１６にて冷媒が気液分離されガス
冷媒のみ冷媒圧縮機１１に吸入される。

【００６１】一方、冷凍用冷媒蒸発器１５にて冷媒の蒸
発熱により冷却された庫内空気は、クーリングユニット
２８のダクトより冷凍庫３内に吹き出される。したがっ
て、以上のような、冷凍サイクル４の冷凍運転を行うこ
とにより、蓄冷用冷媒蒸発器１４および冷凍用冷媒蒸発
器１５の冷媒の蒸発温度が低下するにつれて、冷凍庫３
内の庫内温度も低下していく。

【００６２】そして、冷凍庫３内の庫内温度Ｔａが第１
の所定温度Ｔ1 （例えば−２０℃）に達すると、コント
ロールパネル８の作動により庫内ファンモータ３２のみ
オフすることにより庫内ファン３１の作動が止まる。そ
して、電磁クラッチ１８および庫外ファンモータ３４へ
の通電を継続することにより冷凍サイクル４の運転を継
続することにより冷凍サイクル４の蓄冷運転が行われ
る。これにより、冷凍庫３内の強制的な対流がなくな
り、冷凍用冷媒蒸発器１５内を流れる冷媒と庫内空気と
の熱交換効率が低下し、冷凍用冷媒蒸発器１５がエバポ
レータとしてほとんど働かなくなる。

【００６３】このため、冷凍用冷媒蒸発器１５の出口の
ガス冷媒の温度が下降するので、感温筒２３内のガスが
圧縮し、動力部、弁体が動いて絞り孔を小さくする。こ
のような温度自動膨張弁１３の絞り作用により、冷凍サ
イクル４の蒸発圧力が低下し、蓄冷用冷媒蒸発器１４内
に流入する冷媒量が減少する。

【００６４】なお、冷凍サイクル４内を循環する冷媒の
蒸発温度、すなわち、蓄冷用冷媒蒸発器１４および冷凍
用冷媒蒸発器１５の冷媒の蒸発温度は、以下の数１の
式、数２の式の２つが釣り合ったところで決まるもので
あり、庫内ファン３１の作動を停止すると、数１の式の
Ｗが小さくなり、φも小さくなる。これにより、空気側
能力Ｑa は冷媒側能力ＱR に比べて小さくなるので、釣
り合おうとして、ΔＴが大きくなることによって、冷媒
の蒸発温度が低下する。

【００６５】

【数１】空気側能力…Ｑa ＝Ｗ・φ・ΔＴ Ｗ：庫内ファン３１の送風量に依存する値（ｋｃａｌ／
ｈ・℃） φ：蓄冷用冷媒蒸発器１４および冷凍用冷媒蒸発器１５
の形状に依存する値（例えば伝熱面積、熱伝達率） ΔＴ：空気の温度（被冷却媒体温度）と冷媒の蒸発温度
との温度差（℃）

【００６６】

【数２】冷媒側能力…ＱR ＝Ｇr ・Δｉ Ｇr ：冷凍サイクル４中の冷媒の循環量（ｋｇ／ｈ） Δｉ：蓄冷用冷媒蒸発器１４の入口側と冷凍用冷媒蒸発
器１５の出口側とのエンタルピ差（ｋｃａｌ／ｋｇ）

【００６７】したがって、蓄冷用冷媒蒸発器１４の冷媒
の蒸発温度が庫内ファンモータ３２をオフした時の第１
の蒸発温度Ｔｅ1 （例えば−２５℃）よりさらに低下し
た第２の蒸発温度Ｔｅ2 （例えば−３５℃）となる。よ
って、蓄冷用冷媒蒸発器１４の丸形チューブ２５の周囲
を覆う蓄冷パック５内の蓄冷剤がさらに冷却されて蓄冷
される。

【００６８】そして、冷凍サイクル４の蓄冷運転中に冷
凍庫３内の庫内温度Ｔａが第２の所定温度Ｔ2 （例えば
−１６℃）以上に上昇した場合には、コントロールパネ
ル８の作動により再度庫内ファンモータ３２をオンする
ことにより庫内ファン３１の作動により庫内空気を冷凍
庫３内に強制的に対流させて冷凍運転となる。

【００６９】なお、冷凍サイクル４の冷凍運転と蓄冷運
転とを交互に繰り返すことにより、蓄冷パック５内の蓄
冷剤の温度Ｔｂが蓄冷剤の凝固点Ｔｇより低い温度（凝
固点Ｔｇ−ΔＴ℃：例えば−２５℃−２℃）に達した場
合には、蓄冷剤の凍結を完了したと判定して、その後は
電磁クラッチ１８のオン、オフにより冷凍運転とＯＦＦ
とを繰り返して冷凍庫３内を冷凍する。また、エンジン
２０をストップして冷凍サイクル４の運転を停止するこ
とにより、冷凍庫３内の庫内温度が上昇してくると、蓄
冷パック５内の蓄冷剤が融解する。したがって、蓄冷パ
ック５内の蓄冷剤の融解潜熱により冷凍庫３内が保冷さ
れる。

【００７０】ここで、使用者が除霜スイッチをオンする
か、あるいは冷凍サイクル４の冷凍、蓄冷運転中に、冷
凍用冷媒蒸発器１５の蒸発圧力または温度の検出値、冷
凍サイクル４の冷凍、蓄冷運転が例えば１時間行われた
時などのように予め設定された条件になると、コントロ
ールパネル８の作動により冷媒流路切替弁１７がオンさ
れ、冷凍サイクル４が第１の冷媒流路２９（冷凍、蓄冷
運転側）から第２の冷媒流路３０（除霜運転側）に切り
替えられる。

【００７１】これにより、冷媒圧縮機１１の吐出口より
吐出された高温、高圧のガス冷媒が第２の冷媒流路２９
を通って直接冷凍用冷媒蒸発器１５内に流入するため、
冷凍用冷媒蒸発器１５の表面に着霜した霜の除霜および
冷凍用冷媒蒸発器１５の表面で凍結した氷の解氷がなさ
れる。

【００７２】〔第１実施例の効果〕以上のように、この
実施例では、蓄冷用冷媒蒸発器１４と冷凍用冷媒蒸発器
１５とを直列接続しており、温度自動膨張弁１３により
冷凍用冷媒蒸発器１５の出口の冷媒の温度変化に応じて
絞り量を調節している。さらに、蓄冷用冷媒蒸発器１４
の蓄冷パック５内の蓄冷剤の融点を、冷凍庫３内の庫内
温度が第１の所定温度に達した時の冷凍用冷媒蒸発器１
５の冷媒の蒸発温度（例えば−２５℃）と同程度の温度
としている。

【００７３】このような融点を持つ蓄冷剤を蓄冷用冷媒
蒸発器１４で冷却することにより、冷凍サイクル４の冷
凍運転時には蓄冷用冷媒蒸発器１４で蓄冷剤が凍結状態
とならないため、蓄冷剤に負荷が大きくかかることがな
い。また、蓄冷運転時には温度自動膨張弁１３の絞り作
用により蓄冷剤の温度と蓄冷用冷媒蒸発器１４の冷媒の
蒸発温度との温度差が適宜とられる。このため、冷凍車
用冷凍装置１において、冷凍運転と蓄冷運転とを効率良
く交互に行うことができる。

【００７４】また、この実施例では、蓄冷用冷媒蒸発器
１４より下流側に冷凍用冷媒蒸発器１５を直列接続して
おり、第２の冷媒流路３０にて冷媒圧縮機１１の吐出口
と冷凍用冷媒蒸発器１５の入口とを直接接続している。
このため、冷凍サイクル４の除霜運転時、すなわち、冷
凍用冷媒蒸発器１５の除霜時に、冷媒圧縮機１１の吐出
口より吐出された高温、高圧のガス冷媒が冷媒凝縮器１
２、温度自動膨張弁１３や蓄冷用冷媒蒸発器１４を迂回
して冷凍用冷媒蒸発器１５のみに流入する。これによ
り、蓄冷用冷媒蒸発器１４の蓄冷パック５内の蓄冷剤が
溶け出すことを防止することができる。

【００７５】以上のように、図２７に示した従来例の温
度自動膨張弁１０７、２つの切替弁１１３、１１４を廃
止しながらも、高効率な蓄冷機能付の冷凍サイクル４を
実現することができるので、部品点数の低減と製品コス
トの低減とを図った、安価な冷凍車用冷凍装置１を提供
することができる。

【００７６】〔第２実施例〕図７はこの発明の第２実施
例を示したもので、冷凍車用冷凍装置の蓄冷用冷媒蒸発
器を示した図である。この実施例では、蓄冷剤５１の凍
結時間を早くし、且つ蓄冷用冷媒蒸発器１４の軽量化を
図る点から、蓄冷容器５２内に充填された蓄冷剤５１中
に蛇行状の冷媒流路管５３を埋設している。

【００７７】そして、冷媒流路管５３の周囲には、熱交
換効率を向上するためのスパイラルフィンやプレートフ
ィン等のフィン５４を取り付けている。また、冷媒流路
管５３は、一端部が温度自動膨張弁１３より冷媒が流入
する冷媒入口部５５とされ、他端部が冷凍用冷媒蒸発器
１５へ冷媒を流出する冷媒出口部５６とされている。

【００７８】〔第３実施例〕図８はこの発明の第３実施
例を示したもので、冷凍車用冷凍装置の蓄冷用冷媒蒸発
器を示した図である。この実施例では、第２実施例の蓄
冷容器５２内を、蓄冷剤５１を封入した樹脂または金属
製のカプセル５７で満たすようにしている。

【００７９】〔第４実施例の構成〕図９ないし図１１は
この発明の第４実施例を示したもので、図９および図１
０は冷凍車用冷凍装置の温度自動膨張弁を示した図であ
る。この実施例の温度自動膨張弁１３は、管状の弁本体
２１、この弁本体２１の上部に設けられた感温エレメン
ト２２、弁本体２１内に移動可能に配された２個の第
１、第２ボール弁６１、６２、これらの第１、第２ボー
ル弁６１、６２を図示上方に付勢するコイルスプリング
６３等により構成されている。

【００８０】弁本体２１は、真鍮等の金属製で断面形状
がＴ字型の形状に形成されている。この弁本体２１の内
部には、冷媒が流れる冷媒流路６４が逆Ｌ字状に形成さ
れている。その冷媒流路６４の上流側は、図１に示した
ように、冷媒凝縮器１２の出口側に冷媒配管を介して連
通している。また、冷媒流路６４の下流側は、図１に示
したように、蓄冷用冷媒蒸発器１４の冷媒入口部２６に
冷媒配管を介して連通している。

【００８１】そして、冷媒流路６４の途中には、冷媒流
路６４の断面積を絞る第１絞り孔（第１絞り部）６５、
および冷媒流路６４の断面積を絞る第２絞り孔（第２絞
り部）６６が形成されている。なお、第１絞り孔６５の
内径は、第２絞り孔６６の内径よりも大きい。また、第
１、第２絞り孔６５、６６の内径は、２個の第１、第２
ボール弁６１、６２が第１、第２絞り孔６５、６６の通
路壁に接触しないで往復移動可能に挿通することが可能
な大きさを持っている。

【００８２】感温エレメント２２は、ダイヤフラムカバ
ー６７、感温筒２３およびキャピラリチューブ２４等を
備えている。ダイヤフラムカバー６７内には、内部を上
側圧力室６８と下側圧力室６９とに区画する動力部とし
てのダイヤフラム７０が変位自在に配されている。上側
圧力室６８は、キャピラリチューブ２４を介して感温筒
２３の内部に連通している。

【００８３】また、下側圧力室６９は、弁本体２１に形
成された連通孔２１ａ、均圧管６０を介して温度自動膨
張弁１３と蓄冷用冷媒蒸発器１４との間の冷媒配管内に
連通している。このため、下側圧力室６９内には、冷凍
サイクル４の低圧圧力（＝蒸発圧力）が加わる。なお、
ダイヤフラム７０の下側圧力室６９側面には、中央部に
作動棒７１の上端部を連結する円盤状のストッパ７２が
同軸的に装着されている。

【００８４】感温筒２３は、内部に冷凍サイクル４を循
環する冷媒と同種のガス冷媒が封入され、図１に示した
ように、冷凍用冷媒蒸発器１５の出口側の冷媒配管に接
触して取り付けられている。そして、感温筒２３は、そ
の冷媒配管内を流れる冷媒の温度変化を圧力変化に変換
して、キャピラリチューブ２４を介して感温エレメント
２２の上側圧力室６８内に伝える冷媒温度検出手段であ
る。

【００８５】第１ボール弁６１は、冷媒流路６４内の第
２ボール弁６２よりも上流側に変位自在に配され、作動
棒７１に固定された第１弁体、可変絞り弁である。この
第１ボール弁６１は、上側圧力室６８内に作用する感温
筒２３内の圧力と下側圧力室６９内に作用する低圧圧力
およびコイルスプリング６３のばね力とがバランスする
変位位置に変位し、第１ボール弁６１の第１絞り孔６５
に対する変位位置に応じて第１絞り孔６５の開度（温度
自動膨張弁１３の弁開度）を変更する。

【００８６】第２ボール弁６２は、本発明の絞り弁であ
って、冷媒流路６４内の第１ボール弁６１よりも下流側
において変位自在に配され、上側に作動棒７１が当接
し、下側に弁座７３が当接した第２弁体、可変絞り弁で
ある。この第２ボール弁６２は、第１ボール弁６１と同
様にして、上側圧力室６８内に作用する感温筒２３内の
圧力と下側圧力室６９内に作用する低圧圧力およびコイ
ルスプリング６３のばね力とがバランスする位置に変位
し、第２ボール弁６２の第２絞り孔６６に対する変位位
置に応じて第２絞り孔６６の開度（温度自動膨張弁１３
の弁開度）を変更する。

【００８７】コイルスプリング６３は、上端が弁座７３
に保持され、下端が弁本体２１の下端部に螺着された調
節ねじ７４に保持されている。このコイルスプリング６
３は、第２ボール弁６２、作動棒７１、ストッパ７２を
介してダイヤフラム７０を図示上方に付勢している。な
お、調節ねじ７４は、弁本体２１の固定位置に応じて第
２ボール弁６２の開弁圧を変更する開弁圧調節手段であ
る。

【００８８】〔第４実施例の作用〕次に、この実施例の
冷凍車用冷凍装置１の作動を図１、図９ないし図１１に
基づいて簡単に説明する。

【００８９】（冷凍運転時）冷凍庫３内の庫内温度を低
下させるクールダウン（冷凍運転）時には、冷凍負荷が
高くなるので、冷凍用冷媒蒸発器１５の出口のガス温度
が高くなるため、感温筒２３内のガス冷媒が膨張し、ダ
イヤフラムカバー６７の上側圧力室６８内の圧力が下側
圧力室６９内の圧力よりも高圧となるので、ダイヤフラ
ム７０が下方に変位することにより作動棒７１も下方に
変位する。これにより、第１ボール弁６１は、図９に示
したように、第１絞り孔６５より離れた位置、つまり第
１絞り孔６５を通過する冷媒が断熱膨張しない位置まで
下方に変位する。

【００９０】したがって、冷媒凝縮器１２の出口側より
温度自動膨張弁１３の冷媒流路６４内に流入した液冷媒
は、第１絞り孔６５を通過する際には断熱膨張されず、
液冷媒のまま第２絞り孔６６に到達する。このとき、第
２ボール弁６２は、図９に示したように、第２絞り孔６
６よりやや離れた位置、つまり冷凍サイクル４内の冷媒
の循環量を大きくするように第２絞り孔６６の開度を広
げる位置に変位している。ところが、第２絞り孔６６は
第１絞り孔６５よりも内径が小さく、単独で冷媒を断熱
膨張させることができる。

【００９１】このため、第２絞り孔６６に流入した液冷
媒は、第２絞り孔６６を通過する際に断熱膨張して低
温、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この気液二相状
態の冷媒は、蓄冷用冷媒蒸発器１４の丸形チューブ２５
内に流入して蓄冷パック５内の蓄冷剤と熱交換して蒸発
気化し、液成分よりガス成分の多い気液二相状態の冷媒
となった後に冷凍用冷媒蒸発器１５内に流入する。一
方、蓄冷用冷媒蒸発器１４で冷媒の蒸発熱により冷却さ
れた蓄冷パック５内の蓄冷剤は温度が低下していく。次
に、冷凍用冷媒蒸発器１５内に流入した霧状の冷媒は、
庫内ファン３１の回転により吹き付けられる冷凍庫３内
の庫内空気と熱交換して蒸発気化して冷凍用冷媒蒸発器
１５の出口で過熱度を持つガス冷媒となる。

【００９２】また、前述のように、第２ボール弁６２が
第２絞り孔６６の開度を広げることにより、冷凍サイク
ル４内の冷媒の循環量は、冷凍運転のような高負荷運転
に見合った十分なものとなるので、冷凍庫３内の庫内空
気が効率的に冷却されることにより、冷凍庫３内の庫内
温度が低下していく。

【００９３】（蓄冷運転時）庫内ファンモータ３２のみ
オフし、電磁クラッチ１８および庫外ファンモータ３４
をオンすることにより蓄冷運転が行われると、冷凍庫３
内の強制的な対流がなくなり、冷凍用冷媒蒸発器１５内
を流れる冷媒と庫内空気との熱交換効率が低下し、冷凍
用冷媒蒸発器１５がエバポレータとしてほとんど働かな
くなる。

【００９４】また、冷凍庫３内の冷凍負荷も低下するた
め、冷凍用冷媒蒸発器１５の出口のガス冷媒の温度が下
降するので、感温筒２３内のガスが圧縮する。これによ
り、ダイヤフラムカバー６７の上側圧力室６８内の圧力
が下側圧力室６９内の圧力に近づくことになるので、ダ
イヤフラム７０が上方に変位することにより作動棒７１
も上方に変位する。したがって、図１０に示したよう
に、第１ボール弁６１が第１絞り孔６５内に入り込み、
第２ボール弁６２が第２絞り孔６６の開度を小さくす
る。このような第２ボール弁６２の絞り作用により、冷
凍サイクル４の蒸発圧力が低下し、冷凍サイクル４内の
冷媒の循環量も減る。

【００９５】したがって、冷媒凝縮器１２の出口側より
温度自動膨張弁１３の冷媒流路６４内に流入した液冷媒
は、第１絞り孔６５を通過する際に断熱膨張して気液二
相状態の冷媒となる。このため、同一の冷媒の循環量で
あっても、第２絞り孔６６に流入する冷媒が液相のみの
単相状態ではなく気液二相状態となるため、第２絞り孔
６６の通過面積が大きくなるので、第２ボール弁６２が
冷媒の過熱度を制御できる範囲内で制御可能となる。

【００９６】〔第４実施例の効果〕ここで、１つの絞り
孔ａを有する通常の温度自動膨張弁（比較例）ｂを配し
た第１実施例の冷凍車用冷凍装置１においては、２つの
蓄冷用、冷凍用冷媒蒸発器の蒸発温度が異なるため、例
えば蒸発温度の高い方の冷凍用冷媒蒸発器に温度自動膨
張弁ｂの容量、設定値（開弁圧）を合わせた場合、蓄冷
運転のような低負荷運転時には、冷凍サイクル内を循環
する冷媒の必要循環量が低下するため、絞り弁は絞る方
向に向かう。

【００９７】このとき、図１１のグラフに破線（比較
例）で示したように、絞り弁の開度（温度自動膨張弁の
弁開度）が急激に減少するため、温度自動膨張弁ｂの制
御域を越えてしまうことにより、絞り弁のハンチング量
が増大してしまう。また、蒸発温度の低い方の蓄冷用冷
媒蒸発器に温度自動膨張弁ｂの容量、設定値（開弁圧）
を合わせた場合には、冷凍運転時の冷媒の循環量が低下
し、クールダウン性能が悪化してしまう。すなわち、絞
り孔ａが１つだけの通常の温度自動膨張弁ｂを備えた冷
凍車用冷凍装置では、負荷変動差の大きい冷凍サイクル
を用いた場合に冷凍運転や蓄冷運転を効率良く制御でき
ないという問題があった。

【００９８】ところが、蓄冷用冷媒蒸発器１４、冷凍用
冷媒蒸発器１５のように蒸発温度の異なる２つの冷媒蒸
発器を備えたものであっても、この実施例のように、弁
本体２１内に２つの第１、第２絞り孔６５、６６を設け
た温度自動膨張弁（実施例）１３を配設した冷凍車用冷
凍装置１は、冷凍運転時においては冷凍運転に見合った
十分な循環量が得られるため、クールダウン性能の低下
を抑えることができる。また、蓄冷運転時においても、
図１１のグラフに直線（実施例）で示したように、絞り
弁の開度（温度自動膨張弁の弁開度）が徐々に減少する
ため、第２絞り孔６６では冷媒の過熱度を制御できる範
囲で第２ボール弁６２を動かすことができるので、第２
ボール弁６２のハンチング量を小さくすることができ
る。

【００９９】〔第５実施例〕図１２および図１３はこの
発明の第５実施例を示したもので、図１２は冷凍車用冷
凍装置の冷凍サイクルを示した図である。この実施例で
は、温度自動膨張弁（内部に第２絞り部を有する）１３
を通常のものを用い、冷凍サイクル４の冷媒凝縮器１２
の出口側と温度自動膨張弁１３の入口側を結ぶ冷媒配管
の途中にブリードポート７５を有する電磁弁７６を設け
ている。

【０１００】電磁弁７６は、図１３に示したように、内
部にブリードポート７５および冷媒通路７７を形成した
弁ハウジング７８、冷媒通路７７の途中に設けた通路穴
７９を開閉するニードル弁（弁体）８０、このニードル
弁８０を保持する磁性材料製のプランジャ８１、および
プランジャ８１を駆動する電磁コイル８２等より構成さ
れている。なお、ブリードポート７５は、蓄冷運転時に
冷媒通路７７の断面積を絞る第１絞り部、固定絞りとし
て働く。また、８３はニードル弁８０が弁座８４に着座
する方向に付勢するリターンスプリングである。

【０１０１】この実施例では、蓄冷運転のような低負荷
運転時には、電磁コイル８２をオフ（ＯＦＦ）して、ニ
ードル弁８０により通路穴７９を閉じることにより、冷
媒凝縮器１２から温度自動膨張弁１３へ向かう液冷媒が
ブリードポート７５を流れる。このため、ブリードポー
ト７５に流入した液冷媒が、ブリードポート７５を通過
する際に断熱膨張して気液二相状態の冷媒となる。ま
た、冷凍運転のような高負荷運転時には、電磁コイル８
２をオン（ＯＮ）して、ニードル弁８０により通路穴７
９を開けることにより、冷媒通路７７を流出する冷媒を
液冷媒のままとし、且つ冷凍サイクル４内の冷媒の循環
量を増やす。これにより、第４実施例と同様な作用、効
果を備えることができる。

【０１０２】〔第６実施例〕図１４および図１５はこの
発明の第６実施例を示したもので、冷凍車用冷凍装置の
温度自動膨張弁を示した図である。この実施例の温度自
動膨張弁１３は、作動棒７１の途中に円板状のプレート
８５を取り付け、区画板８６に形成された第２絞り孔６
６よりも上流側に区画板８７を取り付けている。この区
画板８７内には、第２絞り孔６６よりも開口面積の広い
通路穴８８と、この通路穴８８の回りに複数の第１絞り
孔（オリフィス）６５とが形成されている。なお、１つ
の第１絞り孔６５は、開口面積が第２絞り孔６６よりも
小さく、通過する冷媒を断熱膨張させる。

【０１０３】この実施例では、蓄冷運転のような低負荷
運転時には、図１４に示したように、ダイヤフラム７０
が上方に変位することにより作動棒７１も上方に変位し
て、プレート８５が通路穴８８を塞ぐ。したがって、冷
媒流路６４内に流入した液冷媒が複数の第１絞り孔６５
を流れる。このため、複数の第１絞り孔６５に流入した
液冷媒が断熱膨張して、第２絞り孔６６よりも上流側で
気液二相状態の冷媒となる。また、冷凍運転のような高
負荷運転時には、図１５に示したように、ダイヤフラム
７０が下方に変位することにより作動棒７１も下方に変
位して、プレート８５が通路穴８８を開放する。通路穴
８８を開放することにより、第２絞り孔６６よりも上流
側では液冷媒のままとなり、且つ冷凍サイクル４内の冷
媒の循環量が増える。これにより、第４実施例と同様な
作用、効果を備えることができる。

【０１０４】〔第７実施例の構成〕図１６ないし図１８
はこの発明の第７実施例を示したもので、図１６は冷凍
車用冷凍装置を搭載した冷凍車を示した図である。この
実施例の蓄冷用冷媒蒸発器１４は、冷凍車２に搭載され
た冷凍庫３の上方に取り付けられ、熱伝導性に優れた樹
脂容器内に蓄冷剤を充填した複数の蓄冷パック５と、複
数の直管部の長手方向が上下方向に延ばされた丸形チュ
ーブ９０とから構成されている。

【０１０５】丸形チューブ９０は、本発明の冷媒流路管
であって、図１７にも一部示したように、複数の直管部
とＵ字管部とを交互に繰り返して蛇行形状に配置され、
例えば外径がφ１５．８で、対向する２つの蓄冷パック
５間に挟み込まれない吸熱管部（下側部分）９１と、２
つの蓄冷パック５間に挟み込まれる放熱管部（上側部
分）９２とを有している。

【０１０６】なお、丸形チューブ９０の吸熱管部９１
は、蓄冷パック５の下端面より例えば０．６ｍ〜０．７
ｍだけ下方に突出している。また、蓄冷用冷媒蒸発器１
４は、冷媒入口部９３および冷媒出口部９４を有してい
る。なお、丸形チューブ９０の吸熱管部９１をフィン付
チューブ化して熱交換効率を向上させるようにしても良
い。また、丸形チューブ９０の吸熱部分をスパインフィ
ン付チューブにして伝熱面積が増加することで保冷性能
を向上させても良い。

【０１０７】〔第７実施例の作用〕次に、この実施例の
冷凍車用冷凍装置１の作動を図１６ないし図１８に基づ
いて簡単に説明する。

【０１０８】排気ガスや騒音問題によりエンジン２０を
オフ（ＯＦＦ）した時、すなわち、冷凍サイクル４内を
冷媒が循環しない時でも冷凍庫３内を低温に維持する保
冷時には、丸形チューブ９０内に入っている冷媒が、図
１７に示したように、丸形チューブ９０が複数の蓄冷パ
ック５により挟み込まれていない吸熱管部９１で例えば
−１０℃の庫内空気から吸熱することで蒸発気化（ガス
化）し、丸形チューブ９０の放熱管部９２へ昇ってい
く。そして、例えば−２５℃に冷凍されている複数の蓄
冷パック５で挟み込まれている放熱管部９２で凝縮液化
し、放熱するというヒートパイプ効果をもたらす。

【０１０９】〔第７実施例の効果〕近年、冷凍車用冷凍
装置において、排気ガスや騒音問題によりエンジン２０
をオフ（ＯＦＦ）した時でも冷凍庫内を低温に維持した
いという要望に応じて、金属容器内に封入された蓄冷剤
を夜間電力で凍らせ、配送時にはその蓄冷剤の融解潜熱
で冷凍庫３内を保冷するという技術があるが、金属容器
のために重量およびコスト的に不利であった。そこで、
蓄冷剤の容器を樹脂化することによって、重量およびコ
スト的に有利な蓄冷用冷媒蒸発器１４を備えた冷凍車用
冷凍装置１がある（第１実施例）。ところが、蓄冷剤の
容器を樹脂化しているため、熱抵抗が大きく、金属容器
に比べて保冷性能が劣るという問題があった。

【０１１０】上記の問題を解消する目的で、この実施例
では、エンジン２０をオフ（ＯＦＦ）した時でも冷凍庫
３内を低温に維持できる蓄冷用冷媒蒸発器１４を備えた
冷凍車用冷凍装置１において、保冷時に蓄冷用冷媒蒸発
器１４の丸形チューブ９０をヒートパイプ化している。
これにより、蓄冷用冷媒蒸発器１４の吸熱性能が上がる
ので、蓄冷剤の容器を樹脂化した蓄冷パック５を用いて
も保冷性能を向上できる。

【０１１１】なお、この実施例では、丸形チューブ（冷
媒流路管）９０の長手方向を上下方向としているが、蓄
冷パック５側の放熱部分が水平より下方に傾いていなけ
れば、冷媒流路管の長手方向を略水平方向としても保冷
時に冷媒流路管内で同様なヒートパイプ効果が得られ
る。

【０１１２】〔第７実施例の実験結果〕次に、外気温３
５℃のとき、冷凍庫（断熱庫）のサイズを長さ２９６０
mm、幅１６００mm、高さ１６９０mm、厚さ７５mmとした
冷凍車用冷凍装置において、保冷性能について調査した
実験について説明する。

【０１１３】実験は、保冷時に冷媒流路管がヒートパイ
プ効果を持つ蓄冷用冷媒蒸発器を備えた冷凍車用冷凍装
置（比較例）と保冷時に丸形チューブ９０がヒートパイ
プ効果を持つ蓄冷用冷媒蒸発器１４を備えた冷凍車用冷
凍装置（実施例）１とで、蓄冷剤の凍結後の庫内温度が
どのように変化するかについて調査したもので、その実
験結果を図１８のグラフに示した。

【０１１４】この図１８のグラフからも確認できるよう
に、実施例のものは６０分が経過した時点で庫内温度が
−５℃より低い値に保たれているが、比較例のものは６
０分が経過した前に庫内温度が−５℃よりも高い値とな
っていることが分かる。したがって、実施例のものは、
比較例のものよりも保冷性能が優れることが確認でき
る。

【０１１５】〔第８実施例〕図１９はこの発明の第８実
施例を示したもので、蓄冷用冷媒蒸発器を示した図であ
る。この実施例の蓄冷用冷媒蒸発器１４は、冷凍車２に
搭載された冷凍庫３の側面に設置されている。そして、
蓄冷用冷媒蒸発器１４は、熱伝導性に優れた樹脂容器内
に蓄冷剤を充填した６個の蓄冷パック５と、複数の直管
部の長手方向が幅方向に延ばされた円形形状の丸形チュ
ーブ９５とから構成されている。なお、丸形チューブ９
５の代わりに、さらに伝熱面積の向上および凍結能力の
向上を目的として丸形チューブ９０等の冷媒流路管を用
いても良い。

【０１１６】６個の蓄冷パック５は、丸形チューブ９５
の４本の直管部を挟み込むように設けられ、上下方向に
２個、幅方向に３個並列して配されている。なお、図１
９では５個の蓄冷パック５は省略されている。なお、蓄
冷用冷媒蒸発器１４は、冷凍庫３の側面（庫内側面）に
取付装置２００により取り付けられている。

【０１１７】取付装置２００は、２個の端部固定治具２
０１と、２個の中間部固定治具２０２と、６個の背面側
固定治具２０３と、３個の前面側固定治具２０４と、こ
れら同士の連結およびこれらを冷凍庫３の側面に取り付
けるネジ、ボルト、ナット等の複数の締結具２０５とを
備えている。

【０１１８】２個の端部固定治具２０１は、断面形状が
コの字形状の金属プレートよりなり、丸形チューブ９５
のＵ字管部を外側に突出した状態で、複数本の直管部の
端部を保持している。端部固定治具２０１には、ネジや
ボルトが挿通する丸穴２１１、２１２が形成されてい
る。なお、丸穴２１１は丸穴２１２よりも開口面積が大
きい。

【０１１９】２個の中間部固定治具２０２は、２個の端
部固定治具２０１との間に配され、断面形状が略Ｚ字形
状の金属プレートよりなる。これらの中間部固定治具２
０２は、丸形チューブ９５の８本の直管部の中間部を２
箇所で保持している。中間部固定治具２０２には、ネジ
やボルトが挿通する丸穴２１３が形成されている。

【０１２０】６個の背面側固定治具２０３は、蓄冷用冷
媒蒸発器１４と冷凍庫３の側面との間に配され、断面形
状が所定の形状の金属プレートよりなる。背面側固定治
具２０３には、締結具２０５が挿通する丸穴２１４、２
１５が形成されている。３個の前面側固定治具２０４
は、６個の蓄冷パック５および丸形チューブ９５の前面
側に配され、断面形状が所定の形状の金属プレートより
なる。前面側固定治具２０４には、締結具２０５が挿通
する丸穴２１６、２１７が形成されている。

【０１２１】締結具２０５は、６個の固定治具２０３の
丸穴２１４、２１５にもねじ込まれて、６個の背面側固
定治具２０３と３個の前面側固定治具２０４との間に蓄
冷パック５と丸形チューブ９５の複数本の直管部とを締
め付けて固定した状態で冷凍庫３の側面に取り付ける。

【０１２２】〔第９実施例の構成〕図２０ないし図２２
はこの発明の第９実施例を示したもので、蓄冷用冷媒蒸
発器を示した図である。この実施例の蓄冷用冷媒蒸発器
１４は、冷凍車２に搭載された冷凍庫３の天井部３００
に設置されている。そして、蓄冷用冷媒蒸発器１４は、
樹脂容器内に蓄冷剤を充填した蓄冷パック５を複数個
（本例では１２個）平面上に並べた蓄冷パック群３０１
と、蓄冷剤を冷却するための冷媒蒸発配管としての丸形
チューブ９５と、蓄冷パック群３０１と天井部３００と
の間に配された弾性板材３０２と、これらを冷凍庫３の
天井部３００に取り付けるための箱状体３０３とから構
成されている。なお、丸形チューブ９５の代わりに、さ
らに伝熱面積の向上および凍結能力の向上を目的として
丸形チューブ９０等の冷媒流路管を用いても良い。

【０１２３】弾性板材３０２は、例えばスポンジ、エア
クッション、ゴム、板ばね等の略平板形状の弾性体より
なる。この弾性板材３０２は、図２０および図２１に示
したように、蓄冷パック群３０１と天井部３００との間
に挟み込まれる天板部３１１、この天板部３１１の長手
方向の両端部に設けられた一対の側壁部３１２、および
天板部３１１の幅方向の両端部に設けられた一対の側壁
部３１３を有している。側壁部３１２および側壁部３１
３は、蓄冷パック群３０１の外側面と箱状体３０３の側
壁部３２１および側壁部３２２との間に挟み込まれるよ
うに天板部３１１の端部より下方に延長されている。

【０１２４】箱状体３０３は、熱伝導性に優れた金属板
をプレス加工することにより有底容器形状に形成されて
おり、長手方向で対向する一対の側壁部３２１、幅方向
で対向する一対の側壁部３２２、および一対の側壁部３
２１の下端部と一対の側壁部３２２の下端部とを連結す
る長方形状の底壁部３２３を有している。側壁部３２１
の上端部には、天井部３００に箱状体３０３をネジやボ
ルト等により締結するためのフランジ部３２４が天井部
３００の面方向に沿うように形成されている。

【０１２５】また、底壁部３２３には、丸形チューブ９
５の下端側が嵌まり込む開口形状が半円形状の長溝部３
２５が形成されている。この長溝部３２５は、丸形チュ
ーブ９５の複数の直管部やＵ字管部に沿うように蛇行し
て設けられている。なお、一方の側壁部３２１には、丸
形チューブ９５の入口側端部が貫通する貫通穴３２６、
および丸形チューブ９５の出口側端部が貫通する貫通穴
３２７が形成されている。

【０１２６】〔第９実施例の効果〕第８実施例では、蓄
冷パック５および丸形チューブ９５を有する蓄冷用冷媒
蒸発器１４を冷凍庫３の側面に設置する目的で多数の固
定治具を用いて取り付けを行っているが、部品点数が多
く、作業工数も多いため取付コストが上昇してしまう。
また、固定治具間に蓄冷パック５を強固に挟み込んでい
るために、蓄冷剤凍結時の体積膨張を吸収できず、蓄冷
パック５の樹脂製の容器が破損してしまう。

【０１２７】ところが、この実施例では、丸形チューブ
９５を配設した箱状体３０３内に複数個の蓄冷パック５
を入れ、これらの蓄冷パック５の上に弾性板材３０２を
被せて、冷凍庫３の天井部３００に締結することによ
り、上方向および横方向は弾性板材３０２によって固定
され、下方向は重力によって蓄冷パック群３０１が固定
される。これにより、第８実施例のように多数の固定治
具を用いなくても蓄冷パック群３０１を固定できるの
で、冷凍庫３に蓄冷パック群３０１を取り付ける際の作
業工数が減り取付コストを低減することができる。よっ
て、安価な蓄冷用冷媒蒸発器１４を提供できるので、冷
凍車用冷凍装置の価格を低減することができる。

【０１２８】また、図２２に示したように、蓄冷パック
５内の蓄冷剤が凍結した時に蓄冷剤が体積膨張しても、
その蓄冷剤の体積膨張が弾性板材３０２によって吸収さ
れる。その上、冷凍車２が走行中に大きく振動してもそ
の振動を弾性板材３０２が吸収することにより蓄冷パッ
ク５へ衝撃が伝わらない。したがって、蓄冷パック５を
構成する樹脂製の容器が破損する心配はない。

【０１２９】〔第１０実施例の構成〕図２３ないし図２
６はこの発明の第１０実施例を示したもので、図２３は
冷凍車用冷凍装置を示した図で、図２４はコントロール
パネルを示した電気回路図である。

【０１３０】この実施例のコントロールパネル８には、
第１実施例の構成に加えて、リレーコイル４７を接続し
ている。このリレーコイル４７は、庫内送風機６の庫内
ファンモータ３２を通電するためのリレースイッチ４８
を開閉する。また、リレースイッチ４５には固定抵抗４
９が直列接続されている。したがって、庫内送風機６の
庫内ファン３１は、リレースイッチ４５が閉じられ、リ
レースイッチ４８が開かれると庫内ファンモータ３２が
低速運転されて送風量が弱風量（小風量、Ｌｏ風量）と
なる。逆に、リレースイッチ４５が開かれ、リレースイ
ッチ４８が閉じられると庫内ファンモータ３２が高速運
転されて送風量が強風量（大風量、Ｈｉ風量）となる。
さらに、リレースイッチ４５、４８が共に開かれると停
止する。

【０１３１】なお、庫内ファンモータ３２の通電回路を
以上のようなリレー回路に代えて、トランジスタ等の半
導体スイッチング回路を用いても良い。また、庫内ファ
ンモータ３２の通電量を固定抵抗４９により段階的に変
更して段階的に回転速度（庫内ファン３１の送風量）を
変化させるだけでなく、庫内ファンモータ３２の通電量
を可変抵抗等により連続的に可変して連続的に回転速度
（庫内ファン３１の送風量）を変化させるようにしても
良い。

【０１３２】〔第１０実施例の作用〕次に、この実施例
のコントロールパネル８の作動を図２３ないし図２６に
基づいて簡単に説明する。ここで、図２５はコントロー
ルパネル８による冷凍運転と蓄冷運転との切替制御プロ
グラムを示したフローチャートである。なお、図５のフ
ローチャートと同一の制御は同番号を付し説明を省略す
る。

【０１３３】ステップＳ２の制御を行った後に、庫内温
度設定スイッチで設定された庫内設定温度Ｔｓに応じて
第１の所定温度Ｔ1 、第２の所定温度Ｔ2 および第３の
所定温度Ｔ3 を求める（ステップＳ１１）。その後にス
テップＳ４の制御を行う。

【０１３４】また、ステップＳ６の判定結果がＹｅｓの
場合に、定常時であるか蓄冷運転または保冷後のクール
ダウン（蓄冷運転または保冷後の冷凍運転の初期）時で
あるかを判定する。すなわち、庫内温度センサ３７で検
出した庫内温度Ｔａが庫内設定温度Ｔｓよりもある温度
（例えば１０度）α程度高いの第３の所定温度Ｔ3 （＝
Ｔｓ＋Δα）以上に上昇しているか否かを判定する（ス
テップＳ１２）。

【０１３５】このステップＳ１２の判定結果がＮｏの場
合には、冷媒圧縮機１１の電磁クラッチ１８、庫外ファ
ンモータ３４をオンし、冷媒流路切替弁１７をオフする
と共に、庫内ファンモータ３２を低速運転して庫内ファ
ン３１の送風量を定常時の送風量（Ｌｏ風量）にして、
冷凍サイクル４の運転モードを冷凍運転にする（ステッ
プＳ１３）。その後に、ステップＳ２の制御を行う。

【０１３６】また、ステップＳ１２の判定結果がＹｅｓ
の場合には、すなわち、庫内温度Ｔａが第３の所定温度
Ｔ3 以上に上昇している場合には、冷媒圧縮機１１の電
磁クラッチ１８、庫外ファンモータ３４をオンし、冷媒
流路切替弁１７をオフすると共に、庫内ファンモータ３
２を高速運転して庫内ファン３１の送風量を定常時より
も大きく（Ｈｉ風量）にして、冷凍サイクル４の運転モ
ードを冷凍運転にする（ステップＳ１４）。その後に、
ステップＳ２の制御を行う。なお、ステップＳ６の判断
結果がＮｏの場合にステップＳ８の判断を行わずにステ
ップＳ９の処理を行っても良い。

【０１３７】〔第１０実施例の効果〕したがって、蓄冷
運転または保冷後の冷凍運転のクールダウン時、つま
り、冷凍運転が開始されてから時間経過があまりなく、
冷凍庫３内の庫内温度が庫内設定温度Ｔｓよりもかなり
高温の時（庫内温度Ｔａが第３の所定温度Ｔ3 以上に上
昇している時）に、庫内送風機６の庫内ファン３１の送
風量を定常時よりも大きく（Ｈｉ風量）することによ
り、冷凍用冷媒蒸発器１５の蒸発温度が蓄冷剤の融点よ
りも大きく上昇する。

【０１３８】この結果、蓄冷パック５内の蓄冷剤のうち
蓄冷用冷媒蒸発器１４の丸形チューブ（配管）２５近傍
の蓄冷剤が融解する。それに伴い、冷凍用冷媒蒸発器１
５の入口側の冷媒エンタルピが減少するため、図２６
（ａ）の冷凍運転の定常時よりも、図２６（ｃ）の冷凍
運転のクールダウン時の方が、冷凍庫３内の冷却性能
（クールダウン性能、庫内冷却性能）の向上を図ること
ができる。

【０１３９】以上のような冷凍運転のクールダウン時に
は、蓄冷パック５の外側の蓄冷剤が優先的に融解する蓄
冷運転のときとは逆に、蓄冷用冷媒蒸発器１４の丸形チ
ューブ（配管）２５近傍の蓄冷剤が融解するので、蓄冷
剤の融解潜熱を丸形チューブ２５内を流れる冷媒に回収
させることにより、蓄冷剤の融解潜熱を蓄冷運転時また
は保冷時だけでなく、その蓄冷運転または保冷後の冷凍
運転時にも有効に利用できるようになる。

【０１４０】〔変形例〕この実施例では、断熱庫として
冷凍車に搭載される冷凍庫を用いたが、断熱庫として冷
蔵車に搭載される冷蔵庫を用いても良い。また、断熱庫
として保温も可能な冷温蔵庫を用いても良い。さらに、
本発明を、自動車だけでなく、鉄道車両用冷凍装置に適
用しても良い。そして、本発明を、コンテナ内の保冷装
置、定置式の冷凍庫や冷蔵庫等の冷凍装置、あるいは各
種蓄冷式冷凍機等の冷凍装置に適用しても良い。

【０１４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、蓄冷用冷媒蒸
発器と冷凍用冷媒蒸発器とを直列接続しているので、冷
凍サイクル用付属機器の低減化を図りながら、冷凍サイ
クルの冷凍運転と蓄冷運転とを効率良く運転することが
できる。

【０１４２】請求項４に記載の発明は、蓄冷用冷媒蒸発
器より下流側に冷凍用冷媒蒸発器を接続しており、且つ
冷媒圧縮機より吐出された高温、高圧の冷媒を蓄冷用冷
媒蒸発器を迂回させて直接冷凍用冷媒蒸発器に流入させ
るようにしているので、蓄冷用冷媒蒸発器内の蓄冷剤が
溶け出すことなく、冷凍用冷媒蒸発器の除霜を行うこと
ができる。

【０１４３】請求項５に記載の発明は、高負荷運転時に
おいては高負荷運転に見合った十分な循環量が得られる
ため、断熱庫内の庫内空気が十分に冷凍されることによ
り、クールダウン性能の低下を抑えることができる。ま
た、低負荷運転時においても第２絞り部では冷媒の過熱
度を制御できる範囲で絞り弁を動かすことができるの
で、絞り弁のハンチングを防止することができる。

【０１４４】請求項６に記載の発明は、従来の吸熱方法
が樹脂容器の表面のみの吸熱だったのに対して、冷媒流
路管によるヒートパイプ吸熱を追加することにより断熱
庫内の庫内空気の保冷性能を向上することができる。請
求項７に記載の発明は、蓄冷運転または保冷後の冷凍運
転の初期に、蓄冷剤を融解させることにより断熱庫内の
冷却性能を向上することができる。このとき、冷凍用冷
媒蒸発器の蒸発温度が上昇することにより、蓄冷剤が蓄
冷用冷媒蒸発器近傍から融解することになる。この結
果、蓄冷剤の融解潜熱を有効に利用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の冷凍サイクルを示した
構成図である。

【図２】この発明の第１実施例を搭載した冷凍車を示し
た透視図である。

【図３】この発明の第１実施例の蓄冷用冷媒蒸発器を示
した斜視図である。

【図４】この発明の第１実施例のコントロールパネルを
示した電気回路図である。

【図５】この発明の第１実施例のコントロールパネルの
作動を示したフローチャートである。

【図６】この発明の第１実施例の作動を示したタイムチ
ャートである。

【図７】この発明の第２実施例の蓄冷用冷媒蒸発器を示
した断面図である。

【図８】この発明の第３実施例の蓄冷用冷媒蒸発器を示
した断面図である。

【図９】この発明の第４実施例の温度自動膨張弁を示し
た断面図である。

【図１０】この発明の第４実施例の温度自動膨張弁を示
した断面図である。

【図１１】この発明の第４実施例の温度自動膨張弁の弁
開度と冷媒の循環量との関係を示したグラフである。

【図１２】この発明の第５実施例の冷凍サイクルを示し
た構成図である。

【図１３】この発明の第５実施例のブリードポート付電
磁弁を示した断面図である。

【図１４】この発明の第６実施例の温度自動膨張弁を示
した断面図である。

【図１５】この発明の第６実施例の温度自動膨張弁を示
した断面図である。

【図１６】この発明の第７実施例を搭載した冷凍車を示
した断面図である。

【図１７】この発明の第７実施例の蓄冷用冷媒蒸発器の
主要部を示した拡大図である。

【図１８】この発明の第７実施例の蓄冷剤凍結後におけ
る保冷性能を示したグラフである。

【図１９】この発明の第８実施例の蓄冷用冷媒蒸発器を
示した概略図である。

【図２０】この発明の第９実施例の蓄冷用冷媒蒸発器を
示した分解図である。

【図２１】この発明の第９実施例の蓄冷用冷媒蒸発器の
概略を示した断面図である。

【図２２】この発明の第９実施例の蓄冷用冷媒蒸発器の
概略を示した断面図である。

【図２３】この発明の第１０実施例の冷凍サイクルを示
した構成図である。

【図２４】この発明の第１０実施例のコントロールパネ
ルを示した電気回路図である。

【図２５】この発明の第１０実施例のコントロールパネ
ルの作動を示したフローチャートである。

【図２６】この発明の第１０実施例の制御特性を示した
説明図である。

【図２７】従来例を示した構成図である。

【符号の説明】

１ 冷凍車用冷凍装置（車両用冷凍装置） ３ 冷凍庫（断熱庫） ４ 冷凍サイクル ５ 蓄冷パック（樹脂容器） ６ 庫内送風機（庫内送風手段） ８ コントロールパネル（制御手段） １１ 冷媒圧縮機 １２ 冷媒凝縮器 １３ 温度自動膨張弁 １４ 蓄冷用冷媒蒸発器 １５ 冷凍用冷媒蒸発器 １７ 冷媒流路切替弁（冷媒流路切替手段） ２３ 感温筒（冷媒温度検出手段） ２９ 第１の冷媒流路 ３０ 第２の冷媒流路 ３７ 庫内温度センサ（庫内温度検出手段） ５１ 蓄冷剤 ６１ 第１ボール弁 ６２ 第２ボール弁（絞り弁） ６５ 第１絞り孔（第１絞り部） ６６ 第２絞り孔（第２絞り部） ７５ ブリードポート（第１絞り部） ７６ 電磁弁 ９０ 丸形チューブ（冷媒流路管）

フロントページの続き (72)発明者 加瀬 清司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）外部と断熱して設けられた断熱庫
   と、 （ｂ）この断熱庫内の空気を対流させる庫内送風手段
   と、 （ｃ）前記断熱庫内を保冷する蓄冷剤と、 （ｄ）この蓄冷剤を冷却する蓄冷用冷媒蒸発器、この蓄
   冷用冷媒蒸発器に直列接続され、前記庫内送風手段の作
   動により前記断熱庫内を対流する空気を冷却する冷凍用
   冷媒蒸発器、およびこの冷凍用冷媒蒸発器に直列接続さ
   れ、前記冷凍用冷媒蒸発器の出口の冷媒の温度変化に基
   づいて冷媒の循環量を調節する温度自動膨張弁を有する
   冷凍サイクルと、 （ｅ）前記庫内送風手段を作動させて前記冷凍用冷媒蒸
   発器にて前記断熱庫内を冷凍する冷凍運転と前記庫内送
   風手段の作動を停止して前記蓄冷用冷媒蒸発器にて前記
   蓄冷剤を冷凍する蓄冷運転とを行う制御手段とを備えた
   冷凍装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の冷凍装置において、 前記制御手段は、前記断熱庫内の庫内温度を検出する庫
   内温度検出手段を有し、この庫内温度検出手段で検出し
   た前記断熱庫内の庫内温度が所定温度以下に低下した際
   に、前記庫内送風手段の作動を停止させることを特徴と
   する冷凍装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の冷凍装置において、 前記蓄冷剤は、前記断熱庫内の庫内温度が所定温度以下
   に低下した時の前記冷凍用冷媒蒸発器の冷媒の蒸発温度
   と同程度の凝固点を持つことを特徴とする冷凍装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の冷凍装置において、 前記冷凍サイクルは、冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、前記温
   度自動膨張弁、前記蓄冷用冷媒蒸発器および前記冷凍用
   冷媒蒸発器を冷媒の流れ方向に沿って順次接続してなる
   と共に、 前記冷媒圧縮機より吐出した冷媒を、前記冷媒凝縮器、
   前記温度自動膨張弁、前記蓄冷用冷媒蒸発器を経て前記
   冷凍用冷媒蒸発器に流入させる第１の冷媒流路、前記冷
   媒圧縮機より吐出した冷媒を、前記温度自動膨張弁、前
   記蓄冷用冷媒蒸発器を迂回させて前記冷凍用冷媒蒸発器
   に流入させる第２の冷媒流路、並びに前記第１の冷媒流
   路と前記第２の冷媒流路とを切り替える冷媒流路切替手
   段を有することを特徴とする冷凍装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の冷凍装置において、 前記冷凍サイクルは、低負荷運転時にのみ冷媒を断熱膨
   張させる第１絞り部を有し、 前記温度自動膨張弁は、前記第１絞り部よりも下流側に
   設けられ、冷媒を断熱膨張させる第２絞り部、前記冷凍
   用冷媒蒸発器の出口の冷媒温度を検出する冷媒温度検出
   手段、およびこの冷媒温度検出手段で検出した冷媒温度
   に応じて、前記第２絞り部の開度を調節する絞り弁を有
   することを特徴とする冷凍装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の冷凍装置において、 前記蓄冷用冷媒蒸発器は、内部を蓄冷剤を冷却するため
   の冷媒が流れる冷媒流路管、およびこの冷媒流路管の下
   側部分を下方に突出した状態で前記冷媒流路管の上側部
   分の周囲を被覆すると共に、内部に蓄冷剤を封入した樹
   脂容器を有することを特徴とする冷凍装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
   の冷凍装置において、 前記制御手段は、前記断熱庫内の庫内温度を検出する庫
   内温度検出手段を有し、この庫内温度検出手段で検出し
   た前記断熱庫内の庫内温度が設定温度より高い所定温度
   以上に上昇した際に、前記庫内送風手段の送風量を定常
   時よりも増加させることを特徴とする冷凍装置。