CN104819590B - 冷冻装置及冷冻装置的运转方法 - Google Patents

Abstract

一种冷冻装置，可不受运转环境影响，利用简单的控制实行充分升温。该装置具备：压缩机；流路选择部，将冷媒流路选择地切换至第1流路或第2流路；库外热交换器；流通方向限制部，限制相对于库外热交换器的冷媒流通方向；受液器；及库内热交换器。利用选择第1流路，进行冷却运转，则库外热交换器由压缩机被供给气态冷媒，发挥冷凝器的功能，库内热交换器利用流通方向限制部的限制从库外热交换器经由受液器被供给液态冷媒，发挥蒸发器的功能。利用选择第2流路，进行升温运转，则库内热交换器由压缩机经由受液器被供给气态冷媒，发挥冷凝器的功能，库外热交换器利用流通方向限制部的限制从库内热交换器被供给液态冷媒，发挥蒸发器的功能。

Description

冷冻装置及冷冻装置的运转方法

技术领域

本发明涉及一种冷冻装置及冷冻装置的运转方法，尤其关于一种可实行升温运转的冷冻装置及冷冻装置的运转方法。

背景技术

作为冷冻装置，已知有一种装置，其不仅可实行冷却运转，也可以实行升温运转(参照专利文献1)。

可实行升温运转的冷冻装置，例如被载置于冷冻车上，用以向便利商店等配送食品。在此冷冻车中，所载置的冷冻装置，当在配送时所设定的库内温度比室外温度低时，将库内冷却，而在所设定的库内温度比室外温度高时，进行升温。

这样一来，能够整年且不受配送区域的冷热情况的影响，将库内的温度维持在恒温状态。

专利文献1所述的冷冻装置，是将被压缩机压缩并吐出的气态冷媒直接导入库内的热交换器，以所谓的“热气”方式来实行升温运转。

通常，在“热气”方式中，于升温运转时，液态冷媒会滞留在冷媒回路的受液器中。因此，根据运转环境(包含库内的热负载和外部环境等)的不同，在冷媒回路中循环的冷媒量无法充分地获得，而有升温不足的情况。

因此，专利文献1所述的冷冻装置，在“热气”方式中，是如下述方式构成：对应于需要，将滞留于受液器(在专利文献1中为承液器(receiver))中的液态冷媒供给至冷媒回路的低压侧。

先行技术文献

(专利文献)

专利文献1：日本特开2004-162998号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1所述的冷冻装置，将液态冷媒朝向冷媒回路低压侧的供给，是基于压力传感器的测定结果并利用阀的开关动作来实行，因此需要复杂的控制。

并且，库内的升温，是将在压缩机所产生的热量导入库内来实行，因此当运转环境严苛的情况(例如，相对于库内设定温度，外部空气温度显著地低的情况等)升温能力不足，会有无法实行充分的升温的可能性。

因此，要求一种冷冻装置，其可以不受运转环境的影响，利用简单的控制便能实行充分的升温。

亦即，本发明所欲解决的课题在于提供一种冷冻装置及冷冻装置的运转方法，其可以不受运转环境的影响，利用简单的控制便能实行充分的升温。

解决课题的技术手段

(1)一种冷冻装置，具有冷媒回路，并可选择地实行库内的冷却与升温，所述冷冻装置的特征在于，

前述冷媒回路具备：

压缩机，其将冷媒压缩并加以吐出；

流路选择部，其将前述冷媒回路内的前述冷媒的流路，选择地切换至第1流路与第2流路中的任一流路；

库外热交换器，其被配置在库外，在前述冷媒与前述库外的空气之间进行热交换；

流通方向限制部，其对应于前述流路选择部的选择，对进出于前述库外热交换器的冷媒的流通方向进行限制；

受液器，其可滞留前述冷媒；及，

库内热交换器，其被配置在前述库内，在前述冷媒与前述库内的空气之间进行热交换；

其中，如下述方式构成：

根据前述流路选择部所作的前述第1流路的选择，

对前述库外热交换器，供给由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒，于是前述库外热交换器作为冷凝器而发挥功能，并且根据前述流通方向限制部的限制，对前述库内热交换器，从前述库外热交换器经由前述受液器来供给液相的前述冷媒，于是前述库内热交换器作为蒸发器而发挥功能，以实行冷却运转；

而且，根据前述流路选择部所作的前述第2流路的选择，

对前述库内热交换器，经由前述受液器，供给由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒，于是前述库内热交换器作为冷凝器而发挥功能，并且根据前述流通方向限制部的限制，对前述库外热交换器，从前述库内热交换器供给液相的前述冷媒，于是前述库外热交换器至少作为蒸发器而发挥功能，以实行升温运转。

(2)如(1)所述的冷冻装置，其中，在选择了前述第1流路时，流通于前述库内热交换器内的液相的前述冷媒的流通方向，与在选择了前述第2流路时，流通于前述库内热交换器内的气相的前述冷媒的流通方向相同。

(3)如(1)所述的冷冻装置，其中，前述流通方向限制部是由多个止回阀所构成。

(4)如(2)所述的冷冻装置，其中，前述流通方向限制部是由多个止回阀所构成。

(5)如(1)-(4)中任一项所述的冷冻装置，其中，前述库外热交换器，具有：风扇，其将外部空气朝向一定的方向输送；上游侧热交换器，其位于前述一定的方向的上游侧；及，下游侧热交换器，其串联连接前述上游侧热交换器，并位于下游侧；

而且，如下述方式构成：

在前述冷却运转中，

前述上游侧热交换器与下游侧热交换器，作为使由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒冷凝的冷凝器而一体地发挥功能，

在前述升温运转中，

液相的前述冷媒，从前述库内热交换器被供给至前述上游侧热交换器，

前述上游侧热交换器，调整并确保剩余的液态冷媒，并使被供给的液相的前述冷媒过冷却，作为过冷却热交换器而发挥功能，并且前述下游热交换器，使过冷却后的液相的前述冷媒蒸发，作为蒸发器而发挥功能。

(6)如(5)所述的冷冻装置，其中，前述上游侧热交换器是将成为特定容量的配管线路的一列，在前述一定的方向上并列设置M个而成的M列的鳍管式热交换，所述M为1以上的整数，并且前述M是使前述上游侧热交换器的容量为不超过前述受液器的容量的范围时的最大值。

(7)一种冷冻装置的运转方法，用以选择地实行库内的冷却与升温，所述冷冻装置的运转方法的特征在于：

在前述冷冻装置的冷媒回路，设置：压缩机；流路选择部，其将冷媒的流路选择地切换至第1流路与第2流路中的任一流路；第1热交换器；流通方向限制部，其对进出于前述第1热交换器的冷媒的流通方向进行限制；受液器；及，第2交换器；

其中，将前述第1热交换器配置在前述库的外部，并将前述第2热交换器配置在前述库的内部，

而且，将前述第1流路作成下述流路：

对前述第1热交换器，供给由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒，使前述第1热交换器作为冷凝器而发挥功能，并且根据前述流通方向限制部的限制，对前述第2热交换器，经由前述受液器，从前述第1热交换器供给液相的前述冷媒，使前述第2热交换器作为蒸发器而发挥功能；

将前述第2流路作成下述流路：

对前述第2热交换器，经由前述受液器，供给由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒，使前述第2热交换器作为冷凝器而发挥功能，并且根据前述流通方向限制部的限制，对前述第1热交换器，从前述第2热交换器供给液相的前述冷媒，使前述第1热交换器作为蒸发器而发挥功能；

当实行库内的冷却时，使前述流路选择部选择前述第1流路，而当实行库内的升温时，使前述流路选择部选择前述第2流路，以此方式来进行运转。

发明的效果

根据本发明，获得以下效果：可以不受运转环境的影响，利用简单的控制便能实行充分的升温。

附图说明

图1是本发明的冷冻装置的实施例即冷冻装置51的冷媒回路图。

图2是用以说明冷冻装置51的控制系统的图。

图3是用以说明冷冻装置51中的四通阀2、电磁阀11及电磁阀13的控制模式的图。

图4是用以说明冷冻装置51中的库外热交换器3的示意性剖面图。

图5是用以说明库外热交换器3的第1立体图。

图6是用以说明库外热交换器3的第2立体图。

图7是用以说明库外热交换器3内的路径的图。

图8是用以说明冷冻装置51的载置例即冷冻车C的侧视图。

图9是用以说明冷冻装置51的冷却运转的冷媒回路图。

图10是用以说明冷冻装置51的升温运转的冷媒回路图。

图11是用以说明冷冻装置51中的控制部31所进行的控制的表格。

图12是用以说明变化例1即冷冻装置51A中的冷媒回路的主要部分的局部冷媒回路图。

图13是用以说明变化例2即冷冻装置51B中的冷媒回路的主要部分的局部冷媒回路图。

附图标记说明

1 压缩机

2 四通阀

2a-2d 端口

3 库外热交换器

3A 第1库外热交换器

3Aa、3Ab 端口

3B 第2库外热交换器

3Ba、3Bb 端口

3C 管

3f 散热片

4 受液器

5、25A、25B 库内热交换器

6 蓄液器

7、12、22A、22B 膨胀阀

8-10、14-16 止回阀

11、13、21A、21B、23 电磁阀

17 气液热交换器

31 控制部

32 输入部

51、51A、51B 冷冻装置

C 冷冻车

C1 库(货柜)

CV 内部空间

D1-D4 分歧部

FM1、FM2、FM25A、FM25B 风扇

LP1、LP2 并联回路

L1-L11 配管线路

Na、Nb 路径数

P1-P5 路径

Qa、Qb 容量

RA、RB 流路

RK 流通方向限制部

S 收容体

具体实施方式

根据实施例的冷冻装置51、及其变化例，参照图1-图13，说明本发明的实施形态的冷冻装置。

(实施例)

冷冻装置51的结构，示于作为此冷媒回路图的图1和绘示控制系统的图2中。

即，冷冻装置51的冷媒回路具有以下结构：压缩机1、四通阀2、包含由马达驱动的风扇FM1的库外热交换器3、受液器4、包括由马达驱动的风扇FM2的库内热交换器5、蓄液器6、电磁阀11及电磁阀13。

冷媒回路中的压缩机1、四通阀2、风扇FM1、风扇FM2、电磁阀11及电磁阀13的动作，是由控制部31控制。

由使用者所作出的关于运转的指示，经由输入部32传达至控制部31。

库外热交换器3和库内热交换器5是所谓的翅管式(Fin and Tube)热交换器。并且，库外热交换器3具有以下结构：在冷媒回路上串连地连接第1库外热交换器3A与第2库外热交换器3B。关于此库外热交换器3的详情，于下文中详述。

针对冷冻装置51的冷媒回路，作详细叙述。

压缩机1与四通阀2的端口2a，由配管线路L1连接。

四通阀2的端口2b与库外热交换器3中的第2库外热交换器3B的端口3Ba，由配管线路L2连接。

第2库外热交换器3B的端口3Bb与第1库外热交换器3A的端口3Ab，经由并联回路LP1连接。

并联回路LP1具有以下结构：配管线路L3和配管线路L4。

在配管线路L3上配设有：膨胀阀7；及，止回阀8，相对于膨胀阀7串联连接于第1库外热交换器3A侧，只允许从第1库外热交换器3A朝向第2库外热交换器3B流通。

在配管线路L4上配设有止回阀9，所述止回阀9只允许从第2库外热交换器3B朝向第1库外热交换器3A流通。

第1库外热交换器3A的端口3Aa与受液器4，由配管线路L5连接。

在配管线路L5上，中途设置有分歧部D1和分歧部D2。在分歧部D1与分歧部D2之间，配设有止回阀10，所述止回阀10只允许从第1库外热交换器3A朝向受液器4流通。

受液器4与库内热交换器5，经由并联回路LP2而连接。并联回路LP2具有以下结构：配管线路L6和配管线路L7。

在配管线路L6上配设有：电磁阀11；及，膨胀阀12，相对于电磁阀11串联连接于库内热交换器5侧。

在配管线路L7上配设有电磁阀13。

库内热交换器5与四通阀2的端口2d，由配管线路L8连接。在配管线路L8上，中途设置有分歧部D3和分歧部D4。在分歧部D3与分歧部D4之间，配设有止回阀14，所述止回阀14只允许从库内热交换器5朝向四通阀2流通。

配管线路L8中的分歧部D3与配管线路L5中的分歧部D1，由配管线路L9连接。在配管线路L9上配设有止回阀15，所述止回阀15只允许从分歧部D3朝向分歧部D1流通。

配管线路L8中的分歧部D4与配管线路L5中的分歧部D2，由配管线路L10连接。在配管线路L10上配设有止回阀16，所述止回阀16只允许从分歧部D4朝向分歧部D2流通。

四个分歧部与四个止回阀即分歧部D1-D4、止回阀10及止回阀14-16，构成流通方向限制部RK。

流通方向限制部RK，对应于随着切换四通阀2而进行的流路选择，对进出于库外热交换器3的端口3Aa的冷媒的流通方向进行限制。详情如下文所述。

四通阀2的端口2c与压缩机1，经由蓄液器6，由配管线路L11连接。

对于此冷媒回路，控制部31选择性地控制，使四通阀2的动作成为模式A与模式B中的任一种。

参照图3具体地进行说明，模式A为以下模式：将端口2a与端口2b连接，并且将端口2c与端口2d连接。

模式B为以下模式：将端口2a与端口2d连接，并且将端口2b与端口2c连接。

根据四通阀2，在模式A中，选择流路RA作为冷媒流通的线路(参照图9的粗线线路)。并且，在模式B中，选择流路RB(参照图10的粗线线路)。即，四通阀2在冷媒回路中，作为选择冷媒流通的流路的流路选择部而发挥功能。

并且，控制部31控制电磁阀11与电磁阀13，使它们交替地打开。此控制与四通阀2的动作联动实行。

具体来说，如图3所示，在模式A中，将电磁阀11打开，且将电磁阀13关闭。在模式B中，将电磁阀11关闭，且将电磁阀13打开。

接着，关于库外热交换器3的详情，参照图4-图7进行说明。

图4是与库外热交换器3的横剖面相对应的示意性结构图。图5是从库外热交换器3的左斜下方观察而得的外观立体图，图6是从右斜下方观察而得的外观立体图。图7是用以说明库外热交换器3的内部的路径(冷媒配管线路)的图。

图4-图6所示的上下左右前后的各方向，是为了容易理解而适当设定的方向，并不限定设置样态等。

如上所述，库外热交换器3以翅管式热交换器的形式而构成。

如图4所示，作为管路的管3c，在横剖面上，在前后方向上为4列，在上下方向上各列为14段。即，如果是M列N段的翅管式热交换器，则M＝4，N＝14。

各管3c在左右两端部处折回地配设，以便像图4的粗线所示那样地连结。

4列之中，最前方侧的1列包含于第1库外热交换器3A中，从后方侧算起的3列包含于第2库外热交换器3B中。

即，第1库外热交换器3A为1列14段，第2库外热交换器3B为3列14段。

在第1库外热交换器3A中，上方侧的7段份的管作为一个线路而构成路径P1，下侧的7段份作为一个线路而构成路径P2。

在第2库外热交换器3B中，上方侧的各列5段或4段共14根份的管3c作为一个线路而构成路径P3，中央部的各列5段或4段共14根份的管3c作为一个线路而构成路径P4，下方侧的各列5段或4段共14根份的管3c作为一个线路而构成路径P5。

第1库外热交换器3A的路径数Na是2以上且为第2库外热交换器的路径数Nb以下。即，2≤Na≤Nb。

冷冻装置51的库外热交换器3满足此关系，如上所述，第1库外热交换器3A的路径数Na是2，第2库外热交换器3B的路径数Nb是3以下。

在第1库外热交换器3A中，端口3Aa分歧并连接于路径P1的一端与路径P2的一端。端口3Ab分歧并连接于路径P1的另一端与路径P2的另一端。

即，如图7所示，路径P1与路径P2并联地连接于端口3Aa与端口3Ab之间。

在第2库外热交换器3B中，端口3Ba分歧为三个，并分别连接于路径P3-P5的一端侧。端口3Bb分歧为三个，并分别连接于路径P3-P5的另一端侧。

即，如图7所示，路径P3-P5并联地连接于端口3Ba与端口3Bb之间。

第1库外热交换器3A由于路径数Na越少，一个路径所占的面积越大，因此，第1库外热交换器3A容易产生明显的表面温度不均。

因此，如果增加路径数Na，一个路径所占的面积将会变小，整体表面温度的不均得以被抑制。

即，从抑制表面温度的不均的观点来看，增加路径数Na较为理想。

另一方面，在设置有二个以上的路径的情况下，路径数Na越多，通过路径的冷媒的流速越低。

因此，在设计上，考虑表面温度的不均的程度与冷媒的流速，以使热交换功能良好地发挥的方式来设定路径数Na。

例如，可以使第1库外热交换器3A的路径数Na与第2库外热交换器3B的路径数Nb为相同数量(Na＝Nb)，其中，第2库外热交换器3B在后述的升温运转中作为蒸发器而发挥作用，更优选的是，可以使第1库外热交换器3A的路径数Na为第2库外热交换器3B的路径数Nb以下(Na＜Nb)。

考虑端口3Ba与端口3Bb之间的配管长度、此配管的流路面积(配管内径)、流通于配管内的冷媒的速度等，适当设定第2库外热交换器3B的路径数Nb，以便能使液态冷媒良好地相变化成气态冷媒。

如图5和图6所示，多个散热片3f分别跨设于第1库外热交换器3A与第2库外热交换器3B上。因此，在第1库外热交换器3A与第2库外热交换器3B之间，经由散热片3f相互地进行热传递。

第1库外热交换器3A与第2库外热交换器3B，在前后方向上并列设置。详细来说，第1库外热交换器3A是按照以下方式来配置：相对于由风扇FM1的驱动所产生的风的流通方向，而成为上风侧。即，第1库外热交换器3A为上游侧热交换器，第2库外热交换器3B为下游侧热交换器。

以上详述的冷冻装置51可以适用于各种设备和装置等。例如，载置于冷冻车C。

图8是表示载置于冷冻车C上的一例的侧视图，其中一部分为切割面。

库内热交换器5被配置于应在冷冻车C中维持恒温的库即货柜C1(以下，也简称为库C1)的内部空间CV内，与内部空间CV的空气进行热交换。

在货柜C1的外部(例如驾驶座的上方)，配置有库外热交换器3，与外部空气进行热交换。

其他构件设置于货柜C1的外侧，设置位置并无限定。

例如，压缩机1和蓄液器6等被收纳于收容体S，并被设置于车体的下方。控制部31和输入部32被设置于驾驶座附近。尤其是输入部32，被配置于驾驶员容易操作的地方。

压缩机1的动力源是例如冷冻车C的电池或发动机(均未图示)。

接着，关于冷冻装置51的运转动作，基于载置在冷冻车C上的状态，主要参照图3、图7、及图9-图11来进行说明。

冷冻装置51基于由使用者经由输入部32所作出的指示，选择性地实行多个模式的运转，即，冷却运转、升温运转、库外热交换器3的除霜运转、及库内热交换器5的除霜运转，以便使库C1内成为一定的温度。

首先，说明冷却运转和升温运转。

图9是用以说明冷却运转时的冷媒回路的图。图10是用以说明升温运转时的冷媒回路的图。图11是用以说明各运转时的控制部31的控制的表格。在图9和图10的冷媒回路中，将冷媒流动的配管部位以粗线绘示，冷媒的流动方向以粗箭头绘示。

(冷却运转)

如图11所示，在冷却运转中，控制部31使四通阀2为模式A，电磁阀11为打开状态，电磁阀13为关闭状态，风扇FM1和风扇FM2为运转状态。

在图9中，此冷却运转中的由风扇FM1和风扇FM2所产生的送风方向，分别以箭头DR1和箭头DR2绘示。

如图9所示，根据控制部31的控制，由压缩机1的吐出口吐出的高压气态冷媒，从成为模式A的四通阀2的端口2a，经过端口2b而流入配管线路L2。

流入配管线路L2中的气态冷媒，从端口3Ba供给至库外热交换器3中的第2库外热交换器3B中，流经路径P3-P5中的任一路径，然后从端口3Bb以气液混合冷媒的形式流出。

从端口3Bb流出的气液混合冷媒，经过止回阀9，从端口3Ab供给至第1库外热交换器3A，流经路径P1和路径P2中的任一路径，然后从端口3Aa流出。

在库外热交换器3中，风扇FM1根据控制部31的控制而处于运转状态，外部空气向图9的箭头DR1方向流动。

此状态下，在库外热交换器3中，第2库外热交换器3B与第1库外热交换器3A作为一体的冷凝器而发挥功能。即，气态冷媒对外部空气散热而冷凝，以高压液态冷媒的形式从端口3Aa流入配管线路L5。

详细来说，冷媒在第2库外热交换器3B的入口即端口3Ba处，全部为气相。气相的冷媒(气态冷媒)随着于第2库外热交换器3B内流动，而与外部空气进行热交换，部分气态冷媒冷凝(液化)，液态冷媒相对于气态冷媒的比率增加。

这样一来，在第2库外热交换器3B的出口即端口3Bb处，冷媒成为液态冷媒与气态冷媒混合在一起的气液混合冷媒。此处，液态冷媒的比率随着运转条件而不同。

接着，从端口3Bb流出的气液混合冷媒，从端口3Ab流入第1库外热交换器3A。利用第1库外热交换器3A，继续进行冷媒与外部空气的热交换，在出口即端口3Aa中，冷媒在高压下大致全部成为液相(液态)。

由于冷媒在库外热交换器3中从气相向液相发生相变化，而使冷媒的体积减少。

在库外热交换器3中，因体积减少而导致液相比率变高的冷媒所流通的第1库外热交换器3A的路径数Na，少于气相比率较高的冷媒所流通的第2库外热交换器3B的路径数Nb。这样一来，流通于第1库外热交换器3A内的冷媒，与流通于第2库外热交换器3B时相比，质量流速变大，冷媒的过冷度也变大。

流入配管线路L5中的高压液态冷媒，通过止回阀10，进入受液器4。

在受液器4中，滞留与运转环境相对应的剩余量的液态冷媒。

例如，当库C1内的热负荷较小时，循环的冷媒的量可以较少，在受液器4内积存较多的液态冷媒。另一方面，当库C1内的热负荷较大时，由于循环的冷媒的量需要较多，因此积存于受液器4内的液态冷媒的量变少。

受液器4成为以下构造：当有液态冷媒积存时，使液态冷媒流出。

根据控制部31的控制使电磁阀13关闭，并使电磁阀11打开，因此，从受液器4流出的液态冷媒流入配管线路L6。

即，流入配管线路L6中的液态冷媒，经过电磁阀11进入膨胀阀12。

在膨胀阀12中，液态冷媒膨胀。这样一来，液态冷媒由于压力和温度降低，气化被促进，而成为气相与液相混合的气液混合冷媒。

从膨胀阀12流出的气液混合冷媒，流入库内热交换器5。

在库内热交换器5中，风扇FM2根据控制部31的控制而处于运转状态，使库C1内的空气向图9的箭头DR2的方向流动。

在此状态下，气液混合冷媒与库C1内的空气进行热交换，从库C1内的空气获取热量，完全地气化，而成为气态冷媒。即，库内热交换器5作为蒸发器而发挥功能，于是库C1内被冷却。

从库内热交换器5流出的气态冷媒，流入配管线路L8。

在配管线路L8中，由于气态冷媒在分歧部D3的压力低于配管线路L5中的分歧部D1的压力，因此，不会流入配管线路L9，而是经过止回阀14到达四通阀2。

由于四通阀2根据控制部31的控制而成为模式A，因此，气态冷媒从端口2d流经端口2c，进一步流经蓄液器6并返回至压缩机1的吸入口。

(升温运转)

如图11所示，在升温运转中，控制部31使四通阀2为模式B，电磁阀11为关闭状态，电磁阀13为打开状态，风扇FM1和风扇FM2为运转状态。

此升温运转中的风扇FM1和风扇FM2的送风方向，与冷却运转相同为一定的方向，在图10中分别以箭头DR3和箭头DR4绘示。

如图10所示，根据控制部31的控制，由压缩机1的吐出口吐出的高压气态冷媒，从成为模式B的四通阀2的端口2a，经过端口2d而流入配管线路L8。接着，气态冷媒从分歧部D4流入配管线路L10，并进入受液器4。

在受液器4中，气态冷媒将之前的冷却运转中所积存的液态冷媒挤出，很快充满受液器4内。

因此，气态冷媒随着积存量的液态冷媒之后，从受液器4流出。根据控制部31的控制使电磁阀13成为打开状态，电磁阀11成为关闭状态，因此，从受液器4流出的气态冷媒流入配管线路L7，接着流入库内热交换器5。

在库内热交换器5中，如上所述，风扇FM2根据控制部31的控制而处于运转状态，库C1内的空气向图10的箭头DR4方向流动。

在此状态下，气态冷媒与库C1内的空气进行热交换，向库C1内的空气放出热量而冷凝，大致成为高压液态冷媒。因此，库C1内升温。

在从库内热交换器5流出的冷媒中，含有液态冷媒，并且含有与库C1内的热负荷等运转环境相对应的量的气态冷媒。

由于在分歧部D3处，压力低于分歧部D4，因此，此含有该液态冷媒与气态冷媒的气液混合冷媒流入配管线路L9。然后，流经止回阀15，从端口3Aa流入库外热交换器3的第1库外热交换器3A。

在库外热交换器3中，风扇FM1根据控制部31的控制而处于运转状态，外部空气向图10的箭头DR3方向流动。因此，第1库外热交换器3A相对于第2库外热交换器3B，位于外部空气流通的上游侧。

此状态下，在第1库外热交换器3A内，液态冷媒被冷却，温度下降。即，第1库外热交换器3A对于液态冷媒，作为过冷却热交换器而发挥功能。

与液态冷媒一起流入第1库外热交换器3A中的气态冷媒，根据此冷却，也大致全部成为液态冷媒。

过冷却后的液态冷媒，从第1库外热交换器3A的端口3Ab流出，并流入配管线路L3。

在配管线路L3中，液态冷媒经过止回阀8而进入膨胀阀7。

在膨胀阀7中，液态冷媒膨胀。这样一来，液态冷媒由于压力和温度降低，气化被促进，而成为混合有气相与液相的气液混合冷媒。

从膨胀阀7流出的气液混合冷媒，从端口3Bb流入第2库外热交换器3B。

在第2库外热交换器3B中，从端口3Bb流入的气液混合冷媒，利用与外部空气的热交换，从外部空气获取热量而蒸发，并成为气态冷媒，从端口3Ba流入配管线路L2。即，第2库外热交换器3B作为蒸发器而发挥功能。

流入配管线路L2中的气态冷媒，从成为模式B的四通阀2的端口2b经过端口2c，流经蓄液器6并返回至压缩机1的吸入口。

在此升温运转中，冷冻装置51获得以下效果。

使用四通阀进行冷却运转与升温运转的切换，在升温运转中，不仅利用压缩机动作所获得的热量进行升温，还利用由库外热交换器从外部空气所获得的热量进行升温。因此，获得较高的升温能力。

冷却运转与升温运转的切换，仅利用四通阀与电磁阀的切换来实行，而无需根据压力传感器等的测定结果来进行控制。因此，运转动作的控制简单。

在第2库外热交换器3B中，气液混合冷媒进行从外部空气获取热量的热交换，成为低压气态冷媒。

在库外热交换器3中，多个散热片3f以横跨第1库外热交换器3A与第2库外热交换器3B的方式设置。因此，在第1库外热交换器3A中，液态冷媒所放出的部分热量传递至散热片3f并移动至第2库外热交换器，作为在第2库外热交换器中的相变化的蒸发热而被利用。

这样一来，由于第2库外热交换器中的液态冷媒的蒸发得以被促进，因此，可以防止液态冷媒被吸入至压缩机，即所谓的液击(回液)现象的产生。

并且，即便当运转环境为例如在寒冷地区中行车，因降雪而使散热片3f上积雪时，附着于散热片3f上的雪，也会因散热片3f受到第1库外热交换器随着升温运转而进行的热交换所放出的热量而变得温热，从而融化。

并且，每一个散热片3f在第2库外热交换器3B侧的部分，由于以下原因而变得温热：因利用在第1库外热交换器3A的热交换而被升温的外部空气，向下游侧流通；及，利用在第1库外热交换器3A中的热交换赋予散热片3f的热量，向散热片3f的下游侧传递。

这样一来，由于全部散热片3f均高效率地变暖，因此，极为有效地防止散热片3f上的积雪或结霜。

因此，冷冻装置51的除霜动作的实行间隔变长，动作效率提高。

在此升温运转中，在受液器4中，并无液态冷媒滞留。另一方面，对应于包括库C1内的热负荷在内的运转环境，冷媒回路所需要的冷媒循环量发生变化。

因此，在冷冻装置51的第1库外热交换器3A中，存在液态冷媒及与运转环境相对应的量的气态冷媒。

换句话说，第1库外热交换器3A，在升温运转中代替受液器4来调整并确保剩余的液态冷媒，以便使冷媒回路内循环有最适合运转环境的冷媒量。

这样一来，可以将冷媒回路的高压侧的压力维持在较高的值。

因此，库内热交换器5中的冷媒冷凝温度变高，升温能力提高。

冷冻装置51，根据使用流通方向限制部RK等，使在冷却运转与升温运转中，流通于库内热交换器5中的冷媒的方向相同。并且，使在冷却运转与升温运转中，利用风扇FM2的运转所产生气流方向也相同。

并且，如图9和图10所示，库内热交换器5中的冷媒的流通方向可以为：以与送风方向(箭头DR2、DR4)相对向的方式，从下游侧朝向上游侧(从下游侧流入，从上游侧流出)。

由于以上等原因，在冷却运转时的热交换效率与在升温运转中的热交换效率之间，不会产生明显的差异。这样一来，热交换效率进一步提高。

在冷却运转与升温运转中，被封入冷媒回路中的冷媒量相同。即，由于在升温运转中，受液器4内并不贮存液态冷媒，因此，冷却运转时滞留于受液器4中的液态冷媒，在升温运转时，在第1库外热交换器3A内调整并确保液态冷媒的量。

详细来说，第1库外热交换器3A内的液态冷媒的确保量，是利用使液态冷媒的气化量(气态冷媒的量)变化来调整。

关于在此第1库外热交换器3A中的液态冷媒量的调整功能，根据实验，获得以下结论：较理想为，将第1库外热交换器3A的液态冷媒的容量Qa，设定为不超过受液器4的液态冷媒的容量Qb的值(即，Qa≤Qb)。

此容量Qa的调整设定，利用例如增减第1库外热交换器3A中的管3c的列数来进行。

即，M列N段的第1库外热交换器3A，是将其中的一列作成特定容量的定型构造，并将此定型构造沿着风扇FM1的送风方向并列设置M个而成。

此时，较理想为，使M的值为在第1库外热交换器3A的容量不超过受液器4的容量的范围内的最大值。

接着，对除霜运转进行说明。

(库内热交换器5的除霜运转)

如果长时间进行冷却运转，就可能会使库C1内的空气中所含有的水分结冰成霜，并附着于库内热交换器5的散热片上。由于散热片上的结霜会阻碍热交换，因此，实行库内热交换器5的除霜运转以便除霜。

如图11所示，此除霜运转，只有在使风扇FM1和风扇FM2停止方面，不同于升温运转。

(库外热交换器3的除霜运转)

如果长时间进行升温运转，就可能会使外部空气中所含有的水分结冰成霜，并附着于库外热交换器3的散热片3f上。

如上所述，在冷冻装置51中，库外热交换器3的散热片3f上的积雪或结霜极其不易产生。但是，当使冷冻车C在降雪时行车的时候，如果降雪量明显较多，库外热交换器3的上风侧(第1库外热交换器3A侧)的邻接的散热片3f之间也可能会堵塞。

此时，由于热交换受到阻碍，因此，实行库外热交换器3的除霜运转，对散热片3f实行融雪和除霜。

如图11所示，此除霜运转，只有在使风扇FM1和风扇FM2停止方面，不同于冷却运转。

本发明的实施例，并非限定于上述构成，在不脱离本发明的要旨的范围内，也可以作成变化例。

(变化例1)

变化例1是在实施例的冷冻装置51的冷媒回路中，在库内热交换器5的上游侧的配管线路L6与下游侧的配管线路L8之间，设置进行热交换的气液热交换器17(冷冻装置51A)(参照图12)的例子。图12是主要表示在冷冻装置51A的冷媒回路中的与冷冻装置51的冷媒回路(参照图1)不同的部分的局部回路图。

气液热交换器17，相对于配管线路L6，连接于电磁阀11与膨胀阀12之间。并且，相对于配管线路L8，连接于库内热交换器5与分歧部D3之间。

在冷冻装置51A的冷却运转中，冷媒在图12所示的由粗线表示的配管部分中，向箭头的方向流通。

在冷却运转中即将进入膨胀阀12的液态冷媒，在此之前，在气液热交换器17中与从库内热交换器5流出的气态冷媒进行热交换而被冷却，过冷度增大。

这样一来，由于利用库内热交换器5中的热交换，从库C1内的空气获取的热量增加，因此，使库C1内冷却的能力提高。

并且，由于可以进一步促进库内热交换器5中的液态冷媒的蒸发，因此，可以防止压缩机1的液击现象的发生。

另一方面，在升温运转中，液态冷媒不流通于配管线路L6，而是流通于配管线路L7，气液热交换器17不产生作用。

(变化例2)

相对于冷冻装置51，变化例2具备二个以上的库内热交换器(冷冻装置51B)。此处，参照图13，对具备两个库内热交换器25A、25B的例子进行说明。图13是主要绘示冷冻装置51B的冷媒回路的与冷冻装置51的冷媒回路(参照图1)不同部分的局部回路图。

如图13所示，冷冻装置51B在受液器4与分歧部D3之间，并联地连接含有风扇FM25A的库内热交换器25A与含有风扇FM25B的库内热交换器25B。

在库内热交换器25A的上游侧(受液器4侧)连接有膨胀阀22A，在库内热交换器25B的上游侧连接有膨胀阀22B。

膨胀阀22A、22B的上游侧汇合成一条线路，经由电磁阀23连接于受液器4。

在库内热交换器25A和膨胀阀22A之间、与受液器4之间，设有电磁阀21A。

在库内热交换器25B和膨胀阀22B之间、与受液器4之间，设有电磁阀21B。

膨胀阀22A、22B的下游侧汇合成一条线路，连接于分歧部D3。

风扇FM25A和风扇FM25B、以及电磁阀21A和电磁阀21B的动作，根据控制部31而被控制。

此冷冻装置51B，例如载置于具备应该维持恒温的二个以上的库的冷冻车。

库内热交换器25A与库内热交换器25B，以对各自不同的库的内部冷却和升温的方式设置。

电磁阀的数量和位置等，并非限定于图13所示的例子。

根据此变化例2，可以利用组合各电磁阀21A、21B、23的打开状态与关闭状态，分别独立地进行二个以上的库的冷却或升温。例如，可以只将特定的一个或特定的二个以上的库冷却、或将全部的库加以冷却等。

可以使变化例1与变化例2适当地组合。

流通方向限制部RK并非限定于使用多个止回阀所构成，但根据使用止回阀，可以利用较低的成本来构成流通方向限制部RK。

Claims (2)

1.一种冷冻装置，具有冷媒回路，并可选择地实行库内的冷却与升温，所述冷冻装置的特征在于，

前述冷媒回路具备：

压缩机，其将冷媒压缩并加以吐出；

流路选择部，其将前述冷媒回路内的前述冷媒的流路，选择地切换至第1流路与第2流路中的任一流路；

库外热交换器，其被配置在库外，在前述冷媒与前述库外的空气之间进行热交换；

流通方向限制部，其对应于前述流路选择部的选择，对进出于前述库外热交换器的冷媒的流通方向进行限制；

受液器，其可滞留前述冷媒；及，

库内热交换器，其被配置在前述库内，在前述冷媒与前述库内的空气之间进行热交换；

其中，如下述方式构成：

根据前述流路选择部所作的前述第1流路的选择，

对前述库外热交换器，供给由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒，于是前述库外热交换器作为冷凝器而发挥功能，并且根据前述流通方向限制部的限制，对前述库内热交换器，从前述库外热交换器经由前述受液器来供给液相的前述冷媒，于是前述库内热交换器作为蒸发器而发挥功能，以实行冷却运转；

而且，根据前述流路选择部所作的前述第2流路的选择，

对前述库内热交换器，经由前述受液器，供给由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒，于是前述库内热交换器作为冷凝器而发挥功能，并且根据前述流通方向限制部的限制，对前述库外热交换器，从前述库内热交换器供给液相的前述冷媒，于是前述库外热交换器至少作为蒸发器而发挥功能，以实行升温运转；

前述库外热交换器，具有：风扇，其将外部空气朝向一定的方向输送；上游侧热交换器，其位于前述一定的方向的上游侧；及，下游侧热交换器，其串联连接前述上游侧热交换器，并位于下游侧；

而且，如下述方式构成：

在前述冷却运转中，

前述上游侧热交换器与下游侧热交换器，作为使由前述压缩机吐出的气相的前述冷媒冷凝的冷凝器而一体地发挥功能，

在前述升温运转中，

液相的前述冷媒，从前述库内热交换器被供给至前述上游侧热交换器，

前述上游侧热交换器，调整并确保剩余的液态冷媒，并使被供给的液相的前述冷媒过冷却，作为过冷却热交换器而发挥功能，并且前述下游热交换器，使过冷却后的液相的前述冷媒蒸发，作为蒸发器而发挥功能。

2.如权利要求1所述的冷冻装置，其中，前述上游侧热交换器是将成为特定容量的配管线路的一列，在前述一定的方向上并列设置M个而成的M列的鳍管式热交换器，所述M为1以上的整数，并且前述M是使前述上游侧热交换器的容量为不超过前述受液器的容量的范围时的最大值。