JP2005048982A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱運転において保冷庫内を迅速に且つ効率よく加熱することができ、また、特に外気温度が高いときのデフロスト運転時に冷媒圧力が異常に上昇するのを防止することができる冷凍装置を提供する。
【解決手段】非凝縮の冷媒による冷媒加熱運転を行い、且つ、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高いときに開いて前記高圧側の冷媒をコンデンサ５に導く吐出圧力調整弁１２を有する冷凍装置１において、デフロスト時高圧圧力調整手段として、デフロスト運転時にコンデンサ用ファンＦＭ２を運転してコンデンサ５に導入された冷媒を冷却する手段を設ける。或いは、デフロスト時高圧圧力調整手段として、デフロスト運転時に圧縮機の容量を低減する手段、もしくは、デフロスト運転時に圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り弁を設ける。
【選択図】 図１
【解決手段】非凝縮の冷媒による冷媒加熱運転を行い、且つ、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高いときに開いて前記高圧側の冷媒をコンデンサ５に導く吐出圧力調整弁１２を有する冷凍装置１において、デフロスト時高圧圧力調整手段として、デフロスト運転時にコンデンサ用ファンＦＭ２を運転してコンデンサ５に導入された冷媒を冷却する手段を設ける。或いは、デフロスト時高圧圧力調整手段として、デフロスト運転時に圧縮機の容量を低減する手段、もしくは、デフロスト運転時に圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り弁を設ける。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は保冷庫内の保冷（冷却）だけでなく保温（加熱）も行える冷凍装置に関し、例えば車両用冷凍装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
保冷庫内の保冷（冷却）だけでなく保温（加熱）も行える車両用冷凍装置において、保温のための加熱を行う方式には次の２つが挙げられる。
（１）温水加熱方式
（２）ホットガス冷媒加熱方式
【０００３】
温水加熱方式は、車両用エンジンの冷却水（その温度は９０℃前後になる）を、保冷庫内に導入し、放熱させることによって保冷庫内を加熱する方式である（例えば特許文献１参照）。ホットガス冷媒加熱方式は、圧縮機から吐出された冷媒（高温高圧の気相状態）を直接エバポレータに導入し、エバポレータにおいて放熱させることにより保冷庫内を加熱する方式である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１６０３２１（段落［００１６］、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの加熱方式には、次のような問題点が指摘されている。
【０００６】
温水加熱方式においては、冷却水を保冷庫内に導入するための配管を別途施工する必要があり、車両に対する冷凍装置の架装が複雑になる。
【０００７】
ホットガス冷媒加熱方式においては、エバポレータにおいて放熱した（保冷庫内の空気によって冷却された）冷媒が、エバポレータの出口で気液二相状態となってしまう。従って、圧縮機が液相状態の冷媒（液冷媒）を吸い込んで壊れないようにするためにアキュムレータに液冷媒を留めておく必要がある。このため、冷凍サイクル（加熱サイクル）を形成する系内で実質的に機能する冷媒の量が減少して、加熱性能が低下してしまう。更には、アキュムレータ内に液冷媒が溜まり過ぎると、液戻りや油希釈（潤滑性能低下）といった現象を起こして冷凍装置に不具合が生じる可能性もある。また、冷凍装置が加熱運転から冷却運転に移行する際、液冷媒をアキュムレータからコンデンサやレシーバに移動させる必要があるため、過渡期のロスが大きいという問題もある。
【０００８】
従って本発明は上記の問題点に鑑み、加熱運転において保冷庫内を迅速に且つ効率よく加熱することができ、また、特に外気温度が高いときのデフロスト運転時に冷媒圧力が異常に上昇するのを防止することができる冷凍装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明の冷凍装置は、圧縮機から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ、レシーバ及び膨張弁をバイパスし、且つ、減圧手段により保冷庫の庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータに導入することにより、前記エバポレータで前記保冷庫内に放熱させて前記保冷庫内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を前記圧縮機へと戻す冷媒サイクルで非凝縮冷媒加熱運転を行い、且つ、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合、前記高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開いて前記高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサに導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えた冷凍装置であって、前記加熱運転と同様の前記冷媒サイクルで非凝縮冷媒によるデフロスト運転を行うとともに、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段によって前記高圧側の冷媒圧力を低減することを特徴とする。
【００１０】
また、第２発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時にコンデンサ用ファンを運転して前記コンデンサに導入された冷媒を冷却するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、第３発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の容量を低減（圧縮機の押し退け量を小さくして、冷媒の循環量を少なく）するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて前記圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用冷凍装置の構成図である。また、図２は前記車両用冷凍装置の冷却サイクルを示す説明図、図３は前記車両用冷凍装置の加熱サイクルを示す説明図である。
【００１５】
図１に示す車両用冷凍装置１は車両に搭載され、２つの保冷庫３Ａ，３Ｂを有しており、保冷庫３Ａ，３Ｂ内の保冷（冷却）だけでなく保温（加熱）も行えるものである。保冷庫３Ａは車両の前側に配置されており、前室とも称する。保冷庫３Ｂは車両の後側に配置されており、後室とも称する。
【００１６】
図１に示すように、車両用冷凍装置１は圧縮機４、コンデンサ５、レシーバ６、膨張弁７Ａ，７Ｂ、エバポレータ８Ａ，８Ｂ、アキュムレータ９を有しており、これらの各機器が図１中に太い実線で示す冷媒配管Ｌ１を介して順次接続されることにより、冷媒の冷却（冷凍）サイクルを実現する系統を構成している。また、車両用冷凍装置１には制御装置１０が装備されており、制御装置１０は制御部１０Ａ、記憶部１０Ｂ及び入力部１０Ｃを有している。
【００１７】
２つのエバポレータ８Ａ，８Ｂは膨張弁７Ａ，７Ｂなどとともに前記系統に並列に接続されている。詳述すると、冷媒配管Ｌ１は、レシーバ６の出口側とエバポレータ８Ａ，８Ｂの出口側との間において、冷媒配管Ｌ１−１と冷媒配管Ｌ１−２とに並列に分岐されている。一方の冷媒配管Ｌ１−１には、膨張弁７Ａとエバポレータ８Ａとが順に設けられ、且つ、開閉弁ＳＶ１（電磁弁）が膨張弁７Ａの上流側に設けられている。開閉弁ＳＶ１は冷媒流路（冷媒配管Ｌ１−１）を開閉して、エバポレータ８Ａへの冷媒の導入を断続する。他方の冷媒配管Ｌ１−２には、膨張弁７Ｂとエバポレータ８Ｂとが順に設けられ、且つ、開閉弁ＳＶ２が膨張弁７Ｂの上流側に設けられている。開閉弁ＳＶ２は冷媒流路（冷媒配管Ｌ１−２）を開閉して、エバポレータ８Ｂへの冷媒の導入を断続する。
【００１８】
エバポレータ７Ａは保冷庫（前室）３Ａに配置され、エバポレータ７Ｂは保冷庫（後室）３Ｂに配置されている。
【００１９】
また、冷媒配管Ｌ１には、図１中に細い実線で示すバイパス配管Ｌ２が、コンデンサ５、レシーバ６及び膨張弁７Ａ，７Ｂをバイパスするようにして、接続されている。バイパス配管Ｌ２の一端側（上流側）は圧縮機４の吐出側に接続される一方、バイパス配管Ｌ２の他端側（下流側）はバイパス配管Ｌ２−１，Ｌ２−２の２つに分岐され、その一方のバイパス配管Ｌ２−１がエバポレータ８Ａの入口側に接続され、他方のバイパス配管Ｌ２−２がエバポレータ８Ｂの入口側に接続されている。更に、一方のバイパス配管Ｌ２−１には、冷媒流路（バイパス配管Ｌ２−１）を開閉してエバポレータ８Ａへの冷媒の導入を断続する開閉弁ＳＶ３（電磁弁）が設けられ、他方のバイパス配管Ｌ２−２には、冷媒流路（バイパス配管Ｌ２−２）を開閉してエバポレータ８Ｂへの冷媒の導入を断続する開閉弁ＳＶ４（電磁弁）が設けられている。
【００２０】
従って、加熱運転やデフロスト運転の際、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を開けば、バイパス配管Ｌ２により、圧縮機１から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ５、レシーバ６及び膨張弁７Ａ，７Ｂをバイパスして、エバポレータ８Ａ，８Ｂに導入することができる。しかも、バイパス配管Ｌ２には減圧手段としての定圧膨張弁１１が設けられている。定圧膨張弁１１では、加熱運転の際、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、過熱状態におかれる保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ったままで減圧する。
【００２１】
即ち、圧縮機４、定圧膨張弁１１、エバポレータ８Ａ，８Ｂが冷媒配管Ｌ１及びバイパス配管Ｌ２を介して順次接続されることにより、非凝縮冷媒による加熱サイクルを実現する系統を構成している。
【００２２】
また、冷媒配管Ｌ１には吐出圧力調整手段としての吐出圧力調整弁１２が設けられている。吐出圧力調整弁１２は圧縮機４の高圧側（吐出側）とコンデンサ５の入口側との間に設けられており、圧縮機４の高圧側（圧縮機４の吐出側から定圧膨張弁１１及び吐出圧力調整弁１２までの間）の冷媒圧力、即ち、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒の圧力が、所定圧力よりも高い場合に開く弁である。なお、バイパス配管Ｌ２の一端側は、吐出圧力調整弁１２の上流側において冷媒配管Ｌ１に接続されている。
【００２３】
従って、加熱運転の際、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ５に導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力以下に下げることができる。このことによって圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が高くなり過ぎないように調整されている。
【００２４】
また、圧縮機４と吐出圧力調整弁１２との間、レシーバ６と開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２との間、及びエバポレータ８Ａ，８Ｂとアキュムレータ９との間には、冷媒の流れを一方向に規制する逆止弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがそれぞれ設置されている。保冷庫８Ａ，８Ｂには、保冷庫８Ａ，８Ｂ内の温度を検出する温度センサ１５Ａ，１５Ｂが設置されている。
【００２５】
制御装置１０の制御部１０Ａは、コンデンサ用ファンＦＭ２、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ、圧縮機４の駆動源となる図示しないエンジンと圧縮機４との間に介設された圧縮機クラッチＭＣＬ、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ４、温度センサ１５Ａ，１５Ｂ及び圧力センサ１６と、それぞれ図１中に点線で示す信号線で接続されており、車両用冷凍装置１の各運転モード（詳細後述）において、各温度センサ１５Ａ，１５Ｂの庫内温度検出信号（庫内温度検出値）と庫内温度設定値とに基づき、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ４の開閉制御、コンデンサ用ファンＦＭ２及びエバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒの運転／停止制御、及び圧縮機クラッチＭＣＬの断続制御（圧縮機４の運転／停止制御）を行う。
【００２６】
制御装置１０の入力部１０Ｃは、保冷庫３Ａ，３Ｂそれぞれの庫内温度設定値、運転モードの選択、各保冷庫３Ａ，３Ｂの１回当りの加熱／冷却時間（エバポレータ８Ａ，８Ｂへの冷媒導入時間）などの情報を入力するために使用される。制御装置１０の記憶部１０Ｂでは、温度センサ１５Ａ，１５Ｂの庫内温度検出値及び保冷庫３Ａ，３Ｂそれぞれの庫内温度設定値や、その他の情報を記憶しておくようになっている。
【００２７】
ここで車両用冷凍装置１の各運転モードについて、［表１］も参照して説明する。
【００２８】
なお、表１において、前室サーモ「ＯＮ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値よりも高いと判断して保冷庫３Ａの冷却運転を実行することを意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値よりも低いと判断して保冷庫３Ａの加熱運転を実行することを意味する。後室サーモ「ＯＮ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値よりも高いと判断して保冷庫３Ｂの冷却運転を実行することを意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値よりも低いと判断して保冷庫３Ｂの加熱運転を実行することを意味する。
【００２９】
また、前室サーモ「ＯＦＦ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値以下になったと判断して保冷庫３Ａの冷却運転を停止すること（温度管理停止）を意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値以上になったと判断して保冷庫３Ａの加熱運転を停止すること（温度管理停止）を意味する。後室サーモ「ＯＦＦ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値以下になったと判断して保冷庫３Ｂの冷却運転を停止すること（温度管理停止）を意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値以上になったと判断して保冷庫３Ｂの加熱運転を停止すること（温度管理停止）を意味する。
【００３０】
また、「◎」と「×」は、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ４に関しては「開」と「閉」、コンデンサ用ファンＦＭ２及びエバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒに関しては「運転」と「停止」、圧縮機クラッチＭＣＬに関しては「接続」（圧縮機４の運転）と「切り離し」（圧縮機４の停止）を意味する。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１に示すように、車両用冷凍装置１では庫内温度と庫内設定温度との関係から次の（１）〜（５）の運転モードを自動に選択して運転することができる。
（１）前室・後室とも冷却運転モード
（２）前室・後室とも加熱運転モード
（３）前室冷却・後室加熱運転モード
（４）前室加熱・後室冷却運転モード
（５）デフロスト運転モード
【００３３】
そして、制御装置１０では、運転モード（１）〜（５）の何れかが選択されたとき、次の（Ａ）〜（Ｌ）の運転モードを選択的に実行する。
（Ａ）前室冷却・後室冷却交互運転モード （（Ｂ）と（Ｃ）の交互運転）
（Ｂ）前室のみ冷却（後室は温度管理停止）運転モード
（Ｃ）後室のみ冷却（前室は温度管理停止）運転モード
（Ｄ）前室加熱・後室加熱同時運転モード
（Ｅ）前室のみ加熱（後室は温度管理停止）運転モード
（Ｆ）後室のみ加熱（前室は温度管理停止）運転モード
（Ｇ）前室冷却・後室加熱交互運転モード （（Ｂ）と（Ｆ）の交互運転）
（Ｈ）前室加熱・後室冷却交互運転モード （（Ｅ）と（Ｃ）の交互運転）
（Ｉ）前室のみデフロスト運転モード
（Ｊ）後室のみデフロスト運転モード
（Ｋ）前室・後室同時デフロスト運転モード
【００３４】
即ち、運転モード（１）が選択されたときには運転モード（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）が選択的に実行され、運転モード（２）が選択されたときには運転モード（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）が選択的に実行され、運転モード（３）が選択されたときには運転モード（Ｇ），（Ｂ），（Ｆ）が選択的に実行され、運転モード（４）が選択されたときには運転モード（Ｈ），（Ｅ），（Ｃ）が選択的に実行される。また、運転モード（５）が選択されたときには、更に運転モード（Ｉ），（Ｊ），（Ｋ）の何れかが選択されて実行される。運転モード（Ａ）〜（Ｋ）の詳細は次のとおりである。
【００３５】
運転モード（１）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ａ）が実行される。運転モード（Ａ）では、運転モード（Ｂ）と運転モード（Ｃ）の交互運転が行われる。この交互運転は例えば２分間隔で行われる。なお、このとき同時運転は行わず、交互運転を行うのは、冷却運転では２室の温度が異なる場合、前室・後室を共に適切な冷媒圧力で運転させることができないためである。
【００３６】
運転モード（１）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｂ）が実行される。なお、運転モード（Ｂ）は前述の運転モード（Ａ）や、後述する運転モード（Ｇ）においても実行される。
【００３７】
運転モード（Ｂ）では、次のような冷却運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ１が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ及びコンデンサ用ファンＦＭ２は運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。
【００３８】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この冷媒の圧力が所定圧力よりも高くなると、吐出圧力調整弁１２が開く。そして、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、吐出圧力調整弁１２を流通してコンデンサ５に流入する。コンデンサ２に流入した冷媒は外部の空気に熱を与え、自らは凝縮して高温高圧の液冷媒となる。この液冷媒はレシーバ６、開閉弁ＳＶ１を流通し、膨張弁７Ａを流通する過程で断熱膨張して低温低圧の液冷媒となった後にエバポレータ８Ａに流入する。エバポレータ８Ａに流入した液冷媒は、保冷庫３Ａ内の空気を冷却し、自らは蒸発して低温低圧のガス冷媒（気相状態の冷媒）となる。この低温低圧のガス冷媒はエバポレータ８Ａから流出した後、アキュムレータ９を流通し、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００３９】
図２に示すように、飽和線を表すモリエル線図Ｉに対して、このときの冷却サイクルはＩＩのようになる。冷却サイクルＩＩにおいてａ点からｂ点までが圧縮機４による冷媒の圧縮、ｂ点からｃ点までがコンデンサ５による冷媒の凝縮、ｃ点からｄ点までが膨張弁７Ａによる冷媒の膨張（減圧）、ｄ点からａ点までがエバポレータ８における冷媒の蒸発（保冷庫内の冷却）である。
【００４０】
運転モード（１）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｃ）が実行される。なお、運転モード（Ｃ）は前述の運転モード（Ａ）や、後述する運転モード（Ｈ）においても実行される。
【００４１】
運転モード（Ｃ）では、次のような冷却運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ３，ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ２が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ及びコンデンサ用ファンＦＭ２は運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この冷媒の圧力が所定圧力よりも高くなると、吐出圧力調整弁１２が開く。そして、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、コンデンサ５に流入する。コンデンサ２に流入した冷媒は庫外の空気に熱を与え、自らは凝縮して高温高圧の液冷媒（液相状態の冷媒）となる。この液冷媒はレシーバ６、開閉弁ＳＶ２を流通し、膨張弁７Ｂを流通する過程で断熱膨張して低温低圧の液冷媒となった後にエバポレータ８Ｂに流入する。エバポレータ８Ｂに流入した液冷媒は、保冷庫３Ｂ内の空気を冷却し、自らは蒸発して低温低圧のガス冷媒（気相状態の冷媒）となる。この低温低圧のガス冷媒はエバポレータ８Ｂから流出した後、アキュムレータ９を流通し、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００４２】
次に、運転モード（２）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｄ）が実行される。
【００４３】
運転モード（Ｄ）では、次のような非凝縮冷媒による加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。コンデンサ用ファンＦＭ２は停止される。
【００４４】
圧縮機４で圧縮された冷媒は高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入される。エバポレータ８Ａ，８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒が、凝縮を伴わないで放熱し、保冷庫３Ａ，３Ｂ内の空気を加熱する。放熱した冷媒は低温低圧の気相状態となってエバポレータ８Ａ，８Ｂから流出し、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００４５】
かくして、非凝縮の冷媒による加熱運転が行われる。図３に示すように、飽和線や等温線を表すモリエル線図Ｉに対して、このときの加熱サイクルはＩＩＩのようになる。加熱サイクルＩＩＩにおいてａ点からｂ点までが圧縮機４による冷媒の圧縮、ｂ点からｃ点までが定圧膨張弁１１による冷媒の減圧、ｃ点からａ点までがエバポレータ８Ａ，８Ｂにおける冷媒の放熱（保冷庫内の加熱）である。
【００４６】
この非凝縮冷媒加熱運転の際に圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力以下に低減される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。吐出圧力調整弁１２は前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力になった時点で開き始め、更に冷媒圧力が高くなるにしたがって弁開度が増加する。
【００４７】
運転モード（２）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｅ）が実行される。
【００４８】
運転モード（Ｅ）では、保冷庫８Ａに対してのみ非凝縮冷媒加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２、ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ３が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。コンデンサ用ファンＦＭ２は停止される。
【００４９】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３を流通してエバポレータ８Ａに導入される。エバポレータ８Ａでは、導入された気相状態の冷媒が、凝縮を伴わないで放熱し、保冷庫３Ａ内の空気を加熱する。放熱した冷媒は低温低圧の気相状態となってエバポレータ８Ａから流出し、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。かくして、冷媒を凝縮させず、非凝縮の冷媒による加熱運転が行われる（図３参照）。
【００５０】
この非凝縮冷媒加熱運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に抑制される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００５１】
運転モード（２）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｆ）が実行される。
【００５２】
運転モード（Ｆ）では、保冷庫８Ｂに対してのみ非凝縮冷媒加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２、ＳＶ３が閉じられ、開閉弁ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。コンデンサ用ファンＦＭ２は停止される。
【００５３】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ｂに導入される。エバポレータ８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒が、凝縮を伴わないで放熱し、保冷庫３Ｂ内の空気を加熱する。放熱した冷媒は低温低圧の気相状態となってエバポレータ８Ｂから流出し、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。かくして、冷媒を凝縮させず、非凝縮の冷媒による加熱運転が行われる（図３参照）。
【００５４】
この非凝縮冷媒加熱運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に抑制される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００５５】
次に、運転モード（３）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｇ）が実行される。運転モード（Ｇ）では、運転モード（Ｂ）と運転モード（Ｆ）の交互運転が行われる。この交互運転は例えば２分間隔で行われる。
【００５６】
運転モード（３）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｂ）が実行される。
【００５７】
運転モード（３）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｆ）が実行される。
【００５８】
次に、運転モード（４）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｈ）が実行される。運転モード（Ｈ）では、運転モード（Ｅ）と運転モード（Ｃ）の交互運転が行われる。この交互運転は例えば２分間隔で行われる。
【００５９】
運転モード（４）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｅ）が実行される。
【００６０】
運転モード（４）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｅ）が実行される。
【００６１】
そして、運転モード（５）が選択されているとき、更に運転モード（Ｉ）が選択された場合には、次のように保冷庫３Ａ（エバポレータ８Ａ）に対してのみデフロスト運転が行われる。このデフロスト運転は上記の加熱運転と同様の冷媒サイクルで実行される。
【００６２】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ３が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆは停止され、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４が運転される）。そして、デフロスト運転ではコンデンサ用ファンＦＭ２も運転される。
【００６３】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３を流通してエバポレータ８Ａに導入される。エバポレータ８Ａでは、導入された気相状態の冷媒によって保冷庫３Ａ（エバポレータ８Ａ）の霜取りが行われる。エバポレータ８Ａから流出した低温低圧で気相状態の冷媒は、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００６４】
かくして、加熱運転時と同様の冷媒サイクルで非凝縮の冷媒によるデフロスト運転が行われる。図示は省略するが、保冷庫３Ａにはデフロスト終了を判断する温度センサ（エバポレータコイルの表面温度等を計測するセンサ）の温度検出値が目標温度に達した時点で開閉弁ＳＶ３を閉じてデフロスト運転を終了する。なお、デフロスト運転としては、タイマーや手動によってデフロスト運転の開始や終了を制御するタイマーデフロストや手動デフロストも可能である。
【００６５】
このデフロスト運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に低減される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００６６】
そして、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段としてコンデンサ用ファンＦＭ２が運転されることにより、コンデンサ５に導入された冷媒が冷却されて圧縮機４の高圧側の冷媒圧力上昇が抑制される（外気温度飽和圧力を保つ）。デフロスト運転が行われるのは、特に保冷庫３Ａ，３Ｂ内やエバポレータ８Ａ，８Ｂに霜がつく冷却運転が行われるときであり、外気温度が高いときである。ところが、外気温度が高いときのデフロスト運転においては、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が吐出圧力調整弁１２の調整能力以上に高くなって、吐出圧力調整弁１２が全開することがある。前記高圧側の冷媒圧力が異常に高くなると、高圧スイッチの作動などにより異常停止するおそれがある。このため、デフロスト運転時にはコンデンサ用ファンＦＭ２を運転して、特に外気温度が高いときの前記高圧側の冷媒圧力の異常な上昇を防止している。
【００６７】
つまり、外気温度が高く、コンデンサ圧力が吐出圧力調整弁１２の圧力設定値以上となる条件では、吐出圧力調整弁１２が全開し、前記高圧側の冷媒圧力はコンデンサ５における冷媒圧力Ｐｃで決定される。このように外気温度が高い場合は、高圧圧力が規定値以上に上昇しないようにコンデンサ用ファンＦＭ２を運転させ、コンデンサ５でも冷媒を放熱させなければならない。
【００６８】
運転モード（５）が選択されているとき、更に運転モード（Ｊ）が選択された場合には、次のように保冷庫３Ｂ（エバポレータ８Ｂ）に対してのみデフロスト運転が行われる。
【００６９】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３が閉じられ、開閉弁ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆは運転され、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｒは停止され，圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。そして、デフロスト運転ではコンデンサ用ファンＦＭ２も運転される。
【００７０】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ｂに導入される。エバポレータ８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒によって保冷庫３Ｂ（エバポレータ８Ｂ）の霜取りが行われる。エバポレータ８Ｂから流出した低温低圧で気相状態の冷媒は、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００７１】
かくして、加熱運転時と同様の冷媒サイクルで非凝縮の冷媒によるデフロスト運転が行われる。図示は省略するが、保冷庫３Ｂにはデフロスト終了を判断する温度センサ（エバポレータコイルの表面温度等を計測するセンサ）の温度検出値が目標温度に達した時点で開閉弁ＳＶ４を閉じてデフロスト運転を終了する。なお、デフロスト運転としては、タイマーや手動によってデフロスト運転の開始や終了を制御するタイマーデフロストや手動デフロストも可能である。
【００７２】
なお、このデフロスト運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に低減される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００７３】
そして、このデフロスト運転時にも、デフロスト時高圧圧力調整手段としてコンデンサ用ファンＦＭ２が運転されることにより、コンデンサ５に導入された冷媒が冷却されて圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が低減される。その結果、冷媒の放熱が促進されて、特に外気温度が高いときの前記高圧側の冷媒圧力の異常な上昇が防止される（外気温度飽和圧力を保つ）。
【００７４】
運転モード（５）が選択されているとき、更に運転モード（Ｋ）が選択された場合には、次のように保冷庫３Ａ，３Ｂ（エバポレータ８Ａ，８Ｂ）の両方に対してデフロスト運転が行われる。
【００７５】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは停止され，圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。そして、デフロスト運転ではコンデンサ用ファンＦＭ２も運転される。
【００７６】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入される。エバポレータ８Ａ，８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒によって保冷庫３Ａ，３Ｂ（エバポレータ８Ａ，８Ｂ）の霜取りが行われる。エバポレータ８Ａ，８Ｂから流出した低温低圧で気相状態の冷媒は、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００７７】
かくして、加熱運転時と同様の冷媒サイクルで非凝縮の冷媒によるデフロスト運転が行われる。前述のデフロスト終了を判断する温度センサ（エバポレータコイルの表面温度等を計測するセンサ）の温度検出値が目標温度に達した時点で開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を閉じてデフロスト運転を終了する。なお、デフロスト運転としては、タイマーや手動によってデフロスト運転の開始や終了を制御するタイマーデフロストや手動デフロストも可能である。
【００７８】
なお、このデフロスト運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に抑制される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００７９】
そして、このデフロスト運転時にも、デフロスト時高圧圧力調整手段としてコンデンサ用ファンＦＭ２が運転されることにより、コンデンサ５に導入された冷媒が冷却されて圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が低減される。その結果、冷媒の放熱が促進されて、特に外気温度が高いときの前記高圧側の冷媒圧力の異常な上昇が防止される（外気温度飽和圧力を保つ）。
【００８０】
前室サーモ及び後室サーモがＯＦＦになったときには停止モード（Ｌ）となる。停止モード（Ｌ）では、全ての開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ６が閉じられ、コンデンサ用ファンＦＭ２は停止され、圧縮機クラッチＭＣＬは切り離され（圧縮機４が停止され）、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒのみが運転される。
【００８１】
以上のように、本実施に形態１の車両用冷凍装置１によれば、圧縮機４から吐出された気相状態で高温高圧の冷媒を、コンデンサ５、レシーバ６及び膨張弁７Ａ，７Ｂをバイパスし、且つ、定圧膨張弁１１により保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入することにより、エバポレータ８Ａ，８Ｂで保冷庫３Ａ，３Ｂ内に放熱させて保冷庫３Ａ，３Ｂ内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を圧縮機４へと戻す非凝縮冷媒加熱運転を行うため、従来のような冷却水の導入配管の施工を要せず、且つ、アキュムレータに液冷媒を溜める必要もなく、保冷庫３Ａ，３Ｂ内を迅速に且つ効率よく加熱することができる。
【００８２】
そして更には、本実施の形態１の車両用冷凍装置１によれば、デフロスト運転時にコンデンサ用ファンＦＭ２を運転してコンデンサ５に導入された冷媒を冷却するため、冷媒の放熱が促進されて、特に外気温度が高いときに圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が異常に上昇するのを防止することができる。
【００８３】
＜実施の形態２＞
図１に基づいて説明すると、本実施の形態２では、デフロスト時高圧圧力調整手段として、上記実施の形態１のコンデンサ用ファンＦＭ２を運転する手段に代えて、デフロスト運転時に圧縮機４の容量（冷媒圧縮能力、つまり圧縮機押し退け容積）を低減する手段を有している。具体的には、圧縮機４がレシプロ式のものである場合、デフロスト運転時には、圧縮機４の使用気筒数を低減（例えば４気筒から２気筒に低減）する。
【００８４】
なお、本実施の形態２の車両用冷凍装置のその他の構成については、上記実施の形態１の車両用冷凍装置１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８５】
以上のように、本実施の形態２の車両用冷凍装置によれば、デフロスト運転時に圧縮機４の容量を低減（圧縮機４の押し退け量を小さくして、冷媒の循環量を少なく）するため、特に外気温度が高いときに圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを防止することができる。
【００８６】
＜実施の形態３＞
図４は本発明の実施の形態３に係る車両用冷凍装置の構成図である。なお、図４において上記実施の形態１（図１）と同様の部分には同一の符号を付している。
【００８７】
図４に示すように、本実施の形態３の車両用冷凍装置２１では、デフロスト時高圧圧力調整手段として、上記実施の形態１のコンデンサ用ファンＦＭ２を運転する手段に代えて、圧縮機４の低圧側（エバポレータ８Ａ，８Ｂの出口側からアキュムレータ９又は圧縮機４の吸入側までの間の冷媒配管Ｌ１）に圧縮機４の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段として吸入絞り弁２２が設けられている。吸入絞り弁２２は、細い配管Ｌ３によって圧縮機４の高圧側と接続されており、細い配管Ｌ３を介して得られる前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合に閉じる弁である。従って、デフロスト運転の際、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなると、この冷媒圧力の上昇に応じて吸入絞り弁２２の開度が小さくなり、圧縮機４の冷媒吸入量が絞られる。その結果、圧縮機４の低圧側の冷媒圧力（吸入圧力）が低下して、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が低下する。
【００８８】
なお、車両用冷凍装置２１のその他の構成については、上記実施の形態１の車両用冷凍装置１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８９】
以上のように、本実施の形態３の車両用冷凍装置２１によれば、デフロスト運転時に圧縮機４の高圧側の冷媒圧力に応じて、吸入絞り弁２２により、圧縮機４の冷媒吸入量を絞るため、特に外気温度が高いときに圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを防止することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明の冷凍装置によれば、圧縮機から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ、レシーバ及び膨張弁をバイパスし、且つ、減圧手段により保冷庫の庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータに導入することにより、前記エバポレータで前記保冷庫内に放熱させて前記保冷庫内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を前記圧縮機へと戻す冷媒サイクルで非凝縮冷媒加熱運転を行い、且つ、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合、前記高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開いて前記高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサに導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えた冷凍装置であって、前記加熱運転と同様の前記冷媒サイクルで非凝縮冷媒によるデフロスト運転を行うとともに、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段によって前記高圧側の冷媒圧力を低減することを特徴とするため、従来のような冷却水の導入配管の施工を要せず、且つ、アキュムレータに液冷媒を溜める必要もなく、保冷庫３Ａ，３Ｂ内を迅速に且つ効率よく加熱することができる。そして更には、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを防止することができる。
【００９１】
また、第２発明の冷凍装置によれば、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時にコンデンサ用ファンを運転して前記コンデンサに導入された冷媒を冷却するものであることを特徴とするため、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを、容易に防止することができる。
【００９２】
また、第３発明の冷凍装置によれば、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の容量を低減するものであることを特徴とするため、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを、容易に防止することができる。
【００９３】
また、第４発明の冷凍装置によれば、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて前記圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段であることを特徴とするため、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを、容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用冷凍装置の構成図である。
【図２】前記車両用冷凍装置の冷却サイクルを示す説明図である。
【図３】前記車両用冷凍装置の加熱サイクルを示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る車両用冷凍装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 車両用冷凍装置
３Ａ，３Ｂ 保冷庫
４ 圧縮機
５ コンデンサ
６ レシーバ
７Ａ，７Ｂ 膨張弁
８Ａ，８Ｂ エバポレータ
９ アキュムレータ
１０ 制御装置
１０Ａ 制御部
１０Ｂ 記憶部
１０Ｃ 入力部
１１ 定圧膨張弁
１２ 吐出圧力調整弁
１４Ａ〜１４Ｄ 逆止弁
１５Ａ，１５Ｂ 温度センサ
２１ 車両用冷凍装置
２２ 吸入絞り弁
Ｌ１ 冷媒配管
Ｌ２ バイパス配管
Ｌ３ 細い配管
ＳＶ１〜ＳＶ４ 開閉弁（電磁弁）
ＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ エバポレータ用ファン
ＦＭ２ コンデンサ用ファン
ＭＣＬ 圧縮機クラッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は保冷庫内の保冷（冷却）だけでなく保温（加熱）も行える冷凍装置に関し、例えば車両用冷凍装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
保冷庫内の保冷（冷却）だけでなく保温（加熱）も行える車両用冷凍装置において、保温のための加熱を行う方式には次の２つが挙げられる。
（１）温水加熱方式
（２）ホットガス冷媒加熱方式
【０００３】
温水加熱方式は、車両用エンジンの冷却水（その温度は９０℃前後になる）を、保冷庫内に導入し、放熱させることによって保冷庫内を加熱する方式である（例えば特許文献１参照）。ホットガス冷媒加熱方式は、圧縮機から吐出された冷媒（高温高圧の気相状態）を直接エバポレータに導入し、エバポレータにおいて放熱させることにより保冷庫内を加熱する方式である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１６０３２１（段落［００１６］、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの加熱方式には、次のような問題点が指摘されている。
【０００６】
温水加熱方式においては、冷却水を保冷庫内に導入するための配管を別途施工する必要があり、車両に対する冷凍装置の架装が複雑になる。
【０００７】
ホットガス冷媒加熱方式においては、エバポレータにおいて放熱した（保冷庫内の空気によって冷却された）冷媒が、エバポレータの出口で気液二相状態となってしまう。従って、圧縮機が液相状態の冷媒（液冷媒）を吸い込んで壊れないようにするためにアキュムレータに液冷媒を留めておく必要がある。このため、冷凍サイクル（加熱サイクル）を形成する系内で実質的に機能する冷媒の量が減少して、加熱性能が低下してしまう。更には、アキュムレータ内に液冷媒が溜まり過ぎると、液戻りや油希釈（潤滑性能低下）といった現象を起こして冷凍装置に不具合が生じる可能性もある。また、冷凍装置が加熱運転から冷却運転に移行する際、液冷媒をアキュムレータからコンデンサやレシーバに移動させる必要があるため、過渡期のロスが大きいという問題もある。
【０００８】
従って本発明は上記の問題点に鑑み、加熱運転において保冷庫内を迅速に且つ効率よく加熱することができ、また、特に外気温度が高いときのデフロスト運転時に冷媒圧力が異常に上昇するのを防止することができる冷凍装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明の冷凍装置は、圧縮機から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ、レシーバ及び膨張弁をバイパスし、且つ、減圧手段により保冷庫の庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータに導入することにより、前記エバポレータで前記保冷庫内に放熱させて前記保冷庫内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を前記圧縮機へと戻す冷媒サイクルで非凝縮冷媒加熱運転を行い、且つ、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合、前記高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開いて前記高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサに導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えた冷凍装置であって、前記加熱運転と同様の前記冷媒サイクルで非凝縮冷媒によるデフロスト運転を行うとともに、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段によって前記高圧側の冷媒圧力を低減することを特徴とする。
【００１０】
また、第２発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時にコンデンサ用ファンを運転して前記コンデンサに導入された冷媒を冷却するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、第３発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の容量を低減（圧縮機の押し退け量を小さくして、冷媒の循環量を少なく）するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて前記圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用冷凍装置の構成図である。また、図２は前記車両用冷凍装置の冷却サイクルを示す説明図、図３は前記車両用冷凍装置の加熱サイクルを示す説明図である。
【００１５】
図１に示す車両用冷凍装置１は車両に搭載され、２つの保冷庫３Ａ，３Ｂを有しており、保冷庫３Ａ，３Ｂ内の保冷（冷却）だけでなく保温（加熱）も行えるものである。保冷庫３Ａは車両の前側に配置されており、前室とも称する。保冷庫３Ｂは車両の後側に配置されており、後室とも称する。
【００１６】
図１に示すように、車両用冷凍装置１は圧縮機４、コンデンサ５、レシーバ６、膨張弁７Ａ，７Ｂ、エバポレータ８Ａ，８Ｂ、アキュムレータ９を有しており、これらの各機器が図１中に太い実線で示す冷媒配管Ｌ１を介して順次接続されることにより、冷媒の冷却（冷凍）サイクルを実現する系統を構成している。また、車両用冷凍装置１には制御装置１０が装備されており、制御装置１０は制御部１０Ａ、記憶部１０Ｂ及び入力部１０Ｃを有している。
【００１７】
２つのエバポレータ８Ａ，８Ｂは膨張弁７Ａ，７Ｂなどとともに前記系統に並列に接続されている。詳述すると、冷媒配管Ｌ１は、レシーバ６の出口側とエバポレータ８Ａ，８Ｂの出口側との間において、冷媒配管Ｌ１−１と冷媒配管Ｌ１−２とに並列に分岐されている。一方の冷媒配管Ｌ１−１には、膨張弁７Ａとエバポレータ８Ａとが順に設けられ、且つ、開閉弁ＳＶ１（電磁弁）が膨張弁７Ａの上流側に設けられている。開閉弁ＳＶ１は冷媒流路（冷媒配管Ｌ１−１）を開閉して、エバポレータ８Ａへの冷媒の導入を断続する。他方の冷媒配管Ｌ１−２には、膨張弁７Ｂとエバポレータ８Ｂとが順に設けられ、且つ、開閉弁ＳＶ２が膨張弁７Ｂの上流側に設けられている。開閉弁ＳＶ２は冷媒流路（冷媒配管Ｌ１−２）を開閉して、エバポレータ８Ｂへの冷媒の導入を断続する。
【００１８】
エバポレータ７Ａは保冷庫（前室）３Ａに配置され、エバポレータ７Ｂは保冷庫（後室）３Ｂに配置されている。
【００１９】
また、冷媒配管Ｌ１には、図１中に細い実線で示すバイパス配管Ｌ２が、コンデンサ５、レシーバ６及び膨張弁７Ａ，７Ｂをバイパスするようにして、接続されている。バイパス配管Ｌ２の一端側（上流側）は圧縮機４の吐出側に接続される一方、バイパス配管Ｌ２の他端側（下流側）はバイパス配管Ｌ２−１，Ｌ２−２の２つに分岐され、その一方のバイパス配管Ｌ２−１がエバポレータ８Ａの入口側に接続され、他方のバイパス配管Ｌ２−２がエバポレータ８Ｂの入口側に接続されている。更に、一方のバイパス配管Ｌ２−１には、冷媒流路（バイパス配管Ｌ２−１）を開閉してエバポレータ８Ａへの冷媒の導入を断続する開閉弁ＳＶ３（電磁弁）が設けられ、他方のバイパス配管Ｌ２−２には、冷媒流路（バイパス配管Ｌ２−２）を開閉してエバポレータ８Ｂへの冷媒の導入を断続する開閉弁ＳＶ４（電磁弁）が設けられている。
【００２０】
従って、加熱運転やデフロスト運転の際、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を開けば、バイパス配管Ｌ２により、圧縮機１から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ５、レシーバ６及び膨張弁７Ａ，７Ｂをバイパスして、エバポレータ８Ａ，８Ｂに導入することができる。しかも、バイパス配管Ｌ２には減圧手段としての定圧膨張弁１１が設けられている。定圧膨張弁１１では、加熱運転の際、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、過熱状態におかれる保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ったままで減圧する。
【００２１】
即ち、圧縮機４、定圧膨張弁１１、エバポレータ８Ａ，８Ｂが冷媒配管Ｌ１及びバイパス配管Ｌ２を介して順次接続されることにより、非凝縮冷媒による加熱サイクルを実現する系統を構成している。
【００２２】
また、冷媒配管Ｌ１には吐出圧力調整手段としての吐出圧力調整弁１２が設けられている。吐出圧力調整弁１２は圧縮機４の高圧側（吐出側）とコンデンサ５の入口側との間に設けられており、圧縮機４の高圧側（圧縮機４の吐出側から定圧膨張弁１１及び吐出圧力調整弁１２までの間）の冷媒圧力、即ち、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒の圧力が、所定圧力よりも高い場合に開く弁である。なお、バイパス配管Ｌ２の一端側は、吐出圧力調整弁１２の上流側において冷媒配管Ｌ１に接続されている。
【００２３】
従って、加熱運転の際、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ５に導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力以下に下げることができる。このことによって圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が高くなり過ぎないように調整されている。
【００２４】
また、圧縮機４と吐出圧力調整弁１２との間、レシーバ６と開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２との間、及びエバポレータ８Ａ，８Ｂとアキュムレータ９との間には、冷媒の流れを一方向に規制する逆止弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがそれぞれ設置されている。保冷庫８Ａ，８Ｂには、保冷庫８Ａ，８Ｂ内の温度を検出する温度センサ１５Ａ，１５Ｂが設置されている。
【００２５】
制御装置１０の制御部１０Ａは、コンデンサ用ファンＦＭ２、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ、圧縮機４の駆動源となる図示しないエンジンと圧縮機４との間に介設された圧縮機クラッチＭＣＬ、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ４、温度センサ１５Ａ，１５Ｂ及び圧力センサ１６と、それぞれ図１中に点線で示す信号線で接続されており、車両用冷凍装置１の各運転モード（詳細後述）において、各温度センサ１５Ａ，１５Ｂの庫内温度検出信号（庫内温度検出値）と庫内温度設定値とに基づき、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ４の開閉制御、コンデンサ用ファンＦＭ２及びエバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒの運転／停止制御、及び圧縮機クラッチＭＣＬの断続制御（圧縮機４の運転／停止制御）を行う。
【００２６】
制御装置１０の入力部１０Ｃは、保冷庫３Ａ，３Ｂそれぞれの庫内温度設定値、運転モードの選択、各保冷庫３Ａ，３Ｂの１回当りの加熱／冷却時間（エバポレータ８Ａ，８Ｂへの冷媒導入時間）などの情報を入力するために使用される。制御装置１０の記憶部１０Ｂでは、温度センサ１５Ａ，１５Ｂの庫内温度検出値及び保冷庫３Ａ，３Ｂそれぞれの庫内温度設定値や、その他の情報を記憶しておくようになっている。
【００２７】
ここで車両用冷凍装置１の各運転モードについて、［表１］も参照して説明する。
【００２８】
なお、表１において、前室サーモ「ＯＮ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値よりも高いと判断して保冷庫３Ａの冷却運転を実行することを意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値よりも低いと判断して保冷庫３Ａの加熱運転を実行することを意味する。後室サーモ「ＯＮ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値よりも高いと判断して保冷庫３Ｂの冷却運転を実行することを意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値よりも低いと判断して保冷庫３Ｂの加熱運転を実行することを意味する。
【００２９】
また、前室サーモ「ＯＦＦ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値以下になったと判断して保冷庫３Ａの冷却運転を停止すること（温度管理停止）を意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ａの庫内温度検出値が保冷庫３Ａの庫内温度設定値以上になったと判断して保冷庫３Ａの加熱運転を停止すること（温度管理停止）を意味する。後室サーモ「ＯＦＦ」は、冷却運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値以下になったと判断して保冷庫３Ｂの冷却運転を停止すること（温度管理停止）を意味し、加熱運転の場合には温度センサ１５Ｂの庫内温度検出値が保冷庫３Ｂの庫内温度設定値以上になったと判断して保冷庫３Ｂの加熱運転を停止すること（温度管理停止）を意味する。
【００３０】
また、「◎」と「×」は、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ４に関しては「開」と「閉」、コンデンサ用ファンＦＭ２及びエバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒに関しては「運転」と「停止」、圧縮機クラッチＭＣＬに関しては「接続」（圧縮機４の運転）と「切り離し」（圧縮機４の停止）を意味する。
【００３１】
【表１】
表１に示すように、車両用冷凍装置１では庫内温度と庫内設定温度との関係から次の（１）〜（５）の運転モードを自動に選択して運転することができる。
（１）前室・後室とも冷却運転モード
（２）前室・後室とも加熱運転モード
（３）前室冷却・後室加熱運転モード
（４）前室加熱・後室冷却運転モード
（５）デフロスト運転モード
【００３３】
そして、制御装置１０では、運転モード（１）〜（５）の何れかが選択されたとき、次の（Ａ）〜（Ｌ）の運転モードを選択的に実行する。
（Ａ）前室冷却・後室冷却交互運転モード （（Ｂ）と（Ｃ）の交互運転）
（Ｂ）前室のみ冷却（後室は温度管理停止）運転モード
（Ｃ）後室のみ冷却（前室は温度管理停止）運転モード
（Ｄ）前室加熱・後室加熱同時運転モード
（Ｅ）前室のみ加熱（後室は温度管理停止）運転モード
（Ｆ）後室のみ加熱（前室は温度管理停止）運転モード
（Ｇ）前室冷却・後室加熱交互運転モード （（Ｂ）と（Ｆ）の交互運転）
（Ｈ）前室加熱・後室冷却交互運転モード （（Ｅ）と（Ｃ）の交互運転）
（Ｉ）前室のみデフロスト運転モード
（Ｊ）後室のみデフロスト運転モード
（Ｋ）前室・後室同時デフロスト運転モード
【００３４】
即ち、運転モード（１）が選択されたときには運転モード（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）が選択的に実行され、運転モード（２）が選択されたときには運転モード（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）が選択的に実行され、運転モード（３）が選択されたときには運転モード（Ｇ），（Ｂ），（Ｆ）が選択的に実行され、運転モード（４）が選択されたときには運転モード（Ｈ），（Ｅ），（Ｃ）が選択的に実行される。また、運転モード（５）が選択されたときには、更に運転モード（Ｉ），（Ｊ），（Ｋ）の何れかが選択されて実行される。運転モード（Ａ）〜（Ｋ）の詳細は次のとおりである。
【００３５】
運転モード（１）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ａ）が実行される。運転モード（Ａ）では、運転モード（Ｂ）と運転モード（Ｃ）の交互運転が行われる。この交互運転は例えば２分間隔で行われる。なお、このとき同時運転は行わず、交互運転を行うのは、冷却運転では２室の温度が異なる場合、前室・後室を共に適切な冷媒圧力で運転させることができないためである。
【００３６】
運転モード（１）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｂ）が実行される。なお、運転モード（Ｂ）は前述の運転モード（Ａ）や、後述する運転モード（Ｇ）においても実行される。
【００３７】
運転モード（Ｂ）では、次のような冷却運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ１が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ及びコンデンサ用ファンＦＭ２は運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。
【００３８】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この冷媒の圧力が所定圧力よりも高くなると、吐出圧力調整弁１２が開く。そして、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、吐出圧力調整弁１２を流通してコンデンサ５に流入する。コンデンサ２に流入した冷媒は外部の空気に熱を与え、自らは凝縮して高温高圧の液冷媒となる。この液冷媒はレシーバ６、開閉弁ＳＶ１を流通し、膨張弁７Ａを流通する過程で断熱膨張して低温低圧の液冷媒となった後にエバポレータ８Ａに流入する。エバポレータ８Ａに流入した液冷媒は、保冷庫３Ａ内の空気を冷却し、自らは蒸発して低温低圧のガス冷媒（気相状態の冷媒）となる。この低温低圧のガス冷媒はエバポレータ８Ａから流出した後、アキュムレータ９を流通し、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００３９】
図２に示すように、飽和線を表すモリエル線図Ｉに対して、このときの冷却サイクルはＩＩのようになる。冷却サイクルＩＩにおいてａ点からｂ点までが圧縮機４による冷媒の圧縮、ｂ点からｃ点までがコンデンサ５による冷媒の凝縮、ｃ点からｄ点までが膨張弁７Ａによる冷媒の膨張（減圧）、ｄ点からａ点までがエバポレータ８における冷媒の蒸発（保冷庫内の冷却）である。
【００４０】
運転モード（１）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｃ）が実行される。なお、運転モード（Ｃ）は前述の運転モード（Ａ）や、後述する運転モード（Ｈ）においても実行される。
【００４１】
運転モード（Ｃ）では、次のような冷却運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ３，ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ２が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ及びコンデンサ用ファンＦＭ２は運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この冷媒の圧力が所定圧力よりも高くなると、吐出圧力調整弁１２が開く。そして、圧縮機４から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、コンデンサ５に流入する。コンデンサ２に流入した冷媒は庫外の空気に熱を与え、自らは凝縮して高温高圧の液冷媒（液相状態の冷媒）となる。この液冷媒はレシーバ６、開閉弁ＳＶ２を流通し、膨張弁７Ｂを流通する過程で断熱膨張して低温低圧の液冷媒となった後にエバポレータ８Ｂに流入する。エバポレータ８Ｂに流入した液冷媒は、保冷庫３Ｂ内の空気を冷却し、自らは蒸発して低温低圧のガス冷媒（気相状態の冷媒）となる。この低温低圧のガス冷媒はエバポレータ８Ｂから流出した後、アキュムレータ９を流通し、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００４２】
次に、運転モード（２）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｄ）が実行される。
【００４３】
運転モード（Ｄ）では、次のような非凝縮冷媒による加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。コンデンサ用ファンＦＭ２は停止される。
【００４４】
圧縮機４で圧縮された冷媒は高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入される。エバポレータ８Ａ，８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒が、凝縮を伴わないで放熱し、保冷庫３Ａ，３Ｂ内の空気を加熱する。放熱した冷媒は低温低圧の気相状態となってエバポレータ８Ａ，８Ｂから流出し、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００４５】
かくして、非凝縮の冷媒による加熱運転が行われる。図３に示すように、飽和線や等温線を表すモリエル線図Ｉに対して、このときの加熱サイクルはＩＩＩのようになる。加熱サイクルＩＩＩにおいてａ点からｂ点までが圧縮機４による冷媒の圧縮、ｂ点からｃ点までが定圧膨張弁１１による冷媒の減圧、ｃ点からａ点までがエバポレータ８Ａ，８Ｂにおける冷媒の放熱（保冷庫内の加熱）である。
【００４６】
この非凝縮冷媒加熱運転の際に圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力以下に低減される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。吐出圧力調整弁１２は前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力になった時点で開き始め、更に冷媒圧力が高くなるにしたがって弁開度が増加する。
【００４７】
運転モード（２）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｅ）が実行される。
【００４８】
運転モード（Ｅ）では、保冷庫８Ａに対してのみ非凝縮冷媒加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２、ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ３が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。コンデンサ用ファンＦＭ２は停止される。
【００４９】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３を流通してエバポレータ８Ａに導入される。エバポレータ８Ａでは、導入された気相状態の冷媒が、凝縮を伴わないで放熱し、保冷庫３Ａ内の空気を加熱する。放熱した冷媒は低温低圧の気相状態となってエバポレータ８Ａから流出し、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。かくして、冷媒を凝縮させず、非凝縮の冷媒による加熱運転が行われる（図３参照）。
【００５０】
この非凝縮冷媒加熱運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に抑制される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００５１】
運転モード（２）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｆ）が実行される。
【００５２】
運転モード（Ｆ）では、保冷庫８Ｂに対してのみ非凝縮冷媒加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２、ＳＶ３が閉じられ、開閉弁ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。コンデンサ用ファンＦＭ２は停止される。
【００５３】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ｂに導入される。エバポレータ８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒が、凝縮を伴わないで放熱し、保冷庫３Ｂ内の空気を加熱する。放熱した冷媒は低温低圧の気相状態となってエバポレータ８Ｂから流出し、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。かくして、冷媒を凝縮させず、非凝縮の冷媒による加熱運転が行われる（図３参照）。
【００５４】
この非凝縮冷媒加熱運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に抑制される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００５５】
次に、運転モード（３）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｇ）が実行される。運転モード（Ｇ）では、運転モード（Ｂ）と運転モード（Ｆ）の交互運転が行われる。この交互運転は例えば２分間隔で行われる。
【００５６】
運転モード（３）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｂ）が実行される。
【００５７】
運転モード（３）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｆ）が実行される。
【００５８】
次に、運転モード（４）が選択されているとき、前室サーモ及び後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｈ）が実行される。運転モード（Ｈ）では、運転モード（Ｅ）と運転モード（Ｃ）の交互運転が行われる。この交互運転は例えば２分間隔で行われる。
【００５９】
運転モード（４）が選択されているとき、前室サーモがＯＮで後室サーモがＯＦＦであれば、運転モード（Ｅ）が実行される。
【００６０】
運転モード（４）が選択されているとき、前室サーモがＯＦＦで後室サーモがＯＮであれば、運転モード（Ｅ）が実行される。
【００６１】
そして、運転モード（５）が選択されているとき、更に運転モード（Ｉ）が選択された場合には、次のように保冷庫３Ａ（エバポレータ８Ａ）に対してのみデフロスト運転が行われる。このデフロスト運転は上記の加熱運転と同様の冷媒サイクルで実行される。
【００６２】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ４が閉じられ、開閉弁ＳＶ３が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆは停止され、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｒは運転され、圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４が運転される）。そして、デフロスト運転ではコンデンサ用ファンＦＭ２も運転される。
【００６３】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３を流通してエバポレータ８Ａに導入される。エバポレータ８Ａでは、導入された気相状態の冷媒によって保冷庫３Ａ（エバポレータ８Ａ）の霜取りが行われる。エバポレータ８Ａから流出した低温低圧で気相状態の冷媒は、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００６４】
かくして、加熱運転時と同様の冷媒サイクルで非凝縮の冷媒によるデフロスト運転が行われる。図示は省略するが、保冷庫３Ａにはデフロスト終了を判断する温度センサ（エバポレータコイルの表面温度等を計測するセンサ）の温度検出値が目標温度に達した時点で開閉弁ＳＶ３を閉じてデフロスト運転を終了する。なお、デフロスト運転としては、タイマーや手動によってデフロスト運転の開始や終了を制御するタイマーデフロストや手動デフロストも可能である。
【００６５】
このデフロスト運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に低減される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００６６】
そして、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段としてコンデンサ用ファンＦＭ２が運転されることにより、コンデンサ５に導入された冷媒が冷却されて圧縮機４の高圧側の冷媒圧力上昇が抑制される（外気温度飽和圧力を保つ）。デフロスト運転が行われるのは、特に保冷庫３Ａ，３Ｂ内やエバポレータ８Ａ，８Ｂに霜がつく冷却運転が行われるときであり、外気温度が高いときである。ところが、外気温度が高いときのデフロスト運転においては、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が吐出圧力調整弁１２の調整能力以上に高くなって、吐出圧力調整弁１２が全開することがある。前記高圧側の冷媒圧力が異常に高くなると、高圧スイッチの作動などにより異常停止するおそれがある。このため、デフロスト運転時にはコンデンサ用ファンＦＭ２を運転して、特に外気温度が高いときの前記高圧側の冷媒圧力の異常な上昇を防止している。
【００６７】
つまり、外気温度が高く、コンデンサ圧力が吐出圧力調整弁１２の圧力設定値以上となる条件では、吐出圧力調整弁１２が全開し、前記高圧側の冷媒圧力はコンデンサ５における冷媒圧力Ｐｃで決定される。このように外気温度が高い場合は、高圧圧力が規定値以上に上昇しないようにコンデンサ用ファンＦＭ２を運転させ、コンデンサ５でも冷媒を放熱させなければならない。
【００６８】
運転モード（５）が選択されているとき、更に運転モード（Ｊ）が選択された場合には、次のように保冷庫３Ｂ（エバポレータ８Ｂ）に対してのみデフロスト運転が行われる。
【００６９】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３が閉じられ、開閉弁ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆは運転され、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｒは停止され，圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。そして、デフロスト運転ではコンデンサ用ファンＦＭ２も運転される。
【００７０】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ｂに導入される。エバポレータ８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒によって保冷庫３Ｂ（エバポレータ８Ｂ）の霜取りが行われる。エバポレータ８Ｂから流出した低温低圧で気相状態の冷媒は、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００７１】
かくして、加熱運転時と同様の冷媒サイクルで非凝縮の冷媒によるデフロスト運転が行われる。図示は省略するが、保冷庫３Ｂにはデフロスト終了を判断する温度センサ（エバポレータコイルの表面温度等を計測するセンサ）の温度検出値が目標温度に達した時点で開閉弁ＳＶ４を閉じてデフロスト運転を終了する。なお、デフロスト運転としては、タイマーや手動によってデフロスト運転の開始や終了を制御するタイマーデフロストや手動デフロストも可能である。
【００７２】
なお、このデフロスト運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に低減される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００７３】
そして、このデフロスト運転時にも、デフロスト時高圧圧力調整手段としてコンデンサ用ファンＦＭ２が運転されることにより、コンデンサ５に導入された冷媒が冷却されて圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が低減される。その結果、冷媒の放熱が促進されて、特に外気温度が高いときの前記高圧側の冷媒圧力の異常な上昇が防止される（外気温度飽和圧力を保つ）。
【００７４】
運転モード（５）が選択されているとき、更に運転モード（Ｋ）が選択された場合には、次のように保冷庫３Ａ，３Ｂ（エバポレータ８Ａ，８Ｂ）の両方に対してデフロスト運転が行われる。
【００７５】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒは停止され，圧縮機クラッチＭＣＬは接続される（圧縮機４は運転される）。そして、デフロスト運転ではコンデンサ用ファンＦＭ２も運転される。
【００７６】
圧縮機４で圧縮された冷媒は、高温高圧の気相状態となって圧縮機４から吐出される。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力よりも低い限りは吐出圧力調整弁１２が開かないため、コンデンサ５には流入せず、定圧膨張弁１１によって保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで気相状態を保ちつつ減圧された後、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を流通してエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入される。エバポレータ８Ａ，８Ｂでは、導入された気相状態の冷媒によって保冷庫３Ａ，３Ｂ（エバポレータ８Ａ，８Ｂ）の霜取りが行われる。エバポレータ８Ａ，８Ｂから流出した低温低圧で気相状態の冷媒は、アキュムレータ９を流通した後、圧縮機４に吸入されて圧縮される。以降は上記の行程が繰り返される。
【００７７】
かくして、加熱運転時と同様の冷媒サイクルで非凝縮の冷媒によるデフロスト運転が行われる。前述のデフロスト終了を判断する温度センサ（エバポレータコイルの表面温度等を計測するセンサ）の温度検出値が目標温度に達した時点で開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４を閉じてデフロスト運転を終了する。なお、デフロスト運転としては、タイマーや手動によってデフロスト運転の開始や終了を制御するタイマーデフロストや手動デフロストも可能である。
【００７８】
なお、このデフロスト運転の際にも、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなった場合には、吐出圧力調整弁１２が開いて、前記高圧側の冷媒の一部がコンデンサ６に導入される。その結果、前記冷媒圧力が所定圧力以下に抑制される。コンデンサ６に導入された冷媒はレシーバ６に保持される。
【００７９】
そして、このデフロスト運転時にも、デフロスト時高圧圧力調整手段としてコンデンサ用ファンＦＭ２が運転されることにより、コンデンサ５に導入された冷媒が冷却されて圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が低減される。その結果、冷媒の放熱が促進されて、特に外気温度が高いときの前記高圧側の冷媒圧力の異常な上昇が防止される（外気温度飽和圧力を保つ）。
【００８０】
前室サーモ及び後室サーモがＯＦＦになったときには停止モード（Ｌ）となる。停止モード（Ｌ）では、全ての開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ６が閉じられ、コンデンサ用ファンＦＭ２は停止され、圧縮機クラッチＭＣＬは切り離され（圧縮機４が停止され）、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒのみが運転される。
【００８１】
以上のように、本実施に形態１の車両用冷凍装置１によれば、圧縮機４から吐出された気相状態で高温高圧の冷媒を、コンデンサ５、レシーバ６及び膨張弁７Ａ，７Ｂをバイパスし、且つ、定圧膨張弁１１により保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入することにより、エバポレータ８Ａ，８Ｂで保冷庫３Ａ，３Ｂ内に放熱させて保冷庫３Ａ，３Ｂ内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を圧縮機４へと戻す非凝縮冷媒加熱運転を行うため、従来のような冷却水の導入配管の施工を要せず、且つ、アキュムレータに液冷媒を溜める必要もなく、保冷庫３Ａ，３Ｂ内を迅速に且つ効率よく加熱することができる。
【００８２】
そして更には、本実施の形態１の車両用冷凍装置１によれば、デフロスト運転時にコンデンサ用ファンＦＭ２を運転してコンデンサ５に導入された冷媒を冷却するため、冷媒の放熱が促進されて、特に外気温度が高いときに圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が異常に上昇するのを防止することができる。
【００８３】
＜実施の形態２＞
図１に基づいて説明すると、本実施の形態２では、デフロスト時高圧圧力調整手段として、上記実施の形態１のコンデンサ用ファンＦＭ２を運転する手段に代えて、デフロスト運転時に圧縮機４の容量（冷媒圧縮能力、つまり圧縮機押し退け容積）を低減する手段を有している。具体的には、圧縮機４がレシプロ式のものである場合、デフロスト運転時には、圧縮機４の使用気筒数を低減（例えば４気筒から２気筒に低減）する。
【００８４】
なお、本実施の形態２の車両用冷凍装置のその他の構成については、上記実施の形態１の車両用冷凍装置１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８５】
以上のように、本実施の形態２の車両用冷凍装置によれば、デフロスト運転時に圧縮機４の容量を低減（圧縮機４の押し退け量を小さくして、冷媒の循環量を少なく）するため、特に外気温度が高いときに圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを防止することができる。
【００８６】
＜実施の形態３＞
図４は本発明の実施の形態３に係る車両用冷凍装置の構成図である。なお、図４において上記実施の形態１（図１）と同様の部分には同一の符号を付している。
【００８７】
図４に示すように、本実施の形態３の車両用冷凍装置２１では、デフロスト時高圧圧力調整手段として、上記実施の形態１のコンデンサ用ファンＦＭ２を運転する手段に代えて、圧縮機４の低圧側（エバポレータ８Ａ，８Ｂの出口側からアキュムレータ９又は圧縮機４の吸入側までの間の冷媒配管Ｌ１）に圧縮機４の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段として吸入絞り弁２２が設けられている。吸入絞り弁２２は、細い配管Ｌ３によって圧縮機４の高圧側と接続されており、細い配管Ｌ３を介して得られる前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合に閉じる弁である。従って、デフロスト運転の際、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高くなると、この冷媒圧力の上昇に応じて吸入絞り弁２２の開度が小さくなり、圧縮機４の冷媒吸入量が絞られる。その結果、圧縮機４の低圧側の冷媒圧力（吸入圧力）が低下して、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が低下する。
【００８８】
なお、車両用冷凍装置２１のその他の構成については、上記実施の形態１の車両用冷凍装置１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８９】
以上のように、本実施の形態３の車両用冷凍装置２１によれば、デフロスト運転時に圧縮機４の高圧側の冷媒圧力に応じて、吸入絞り弁２２により、圧縮機４の冷媒吸入量を絞るため、特に外気温度が高いときに圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを防止することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明の冷凍装置によれば、圧縮機から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ、レシーバ及び膨張弁をバイパスし、且つ、減圧手段により保冷庫の庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータに導入することにより、前記エバポレータで前記保冷庫内に放熱させて前記保冷庫内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を前記圧縮機へと戻す冷媒サイクルで非凝縮冷媒加熱運転を行い、且つ、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合、前記高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開いて前記高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサに導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えた冷凍装置であって、前記加熱運転と同様の前記冷媒サイクルで非凝縮冷媒によるデフロスト運転を行うとともに、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段によって前記高圧側の冷媒圧力を低減することを特徴とするため、従来のような冷却水の導入配管の施工を要せず、且つ、アキュムレータに液冷媒を溜める必要もなく、保冷庫３Ａ，３Ｂ内を迅速に且つ効率よく加熱することができる。そして更には、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを防止することができる。
【００９１】
また、第２発明の冷凍装置によれば、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時にコンデンサ用ファンを運転して前記コンデンサに導入された冷媒を冷却するものであることを特徴とするため、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを、容易に防止することができる。
【００９２】
また、第３発明の冷凍装置によれば、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の容量を低減するものであることを特徴とするため、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを、容易に防止することができる。
【００９３】
また、第４発明の冷凍装置によれば、第１発明の冷凍装置において、前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて前記圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段であることを特徴とするため、特に外気温度が高いときに圧縮機の高圧側の冷媒圧力（吐出圧力）が異常に上昇するのを、容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用冷凍装置の構成図である。
【図２】前記車両用冷凍装置の冷却サイクルを示す説明図である。
【図３】前記車両用冷凍装置の加熱サイクルを示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る車両用冷凍装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 車両用冷凍装置
３Ａ，３Ｂ 保冷庫
４ 圧縮機
５ コンデンサ
６ レシーバ
７Ａ，７Ｂ 膨張弁
８Ａ，８Ｂ エバポレータ
９ アキュムレータ
１０ 制御装置
１０Ａ 制御部
１０Ｂ 記憶部
１０Ｃ 入力部
１１ 定圧膨張弁
１２ 吐出圧力調整弁
１４Ａ〜１４Ｄ 逆止弁
１５Ａ，１５Ｂ 温度センサ
２１ 車両用冷凍装置
２２ 吸入絞り弁
Ｌ１ 冷媒配管
Ｌ２ バイパス配管
Ｌ３ 細い配管
ＳＶ１〜ＳＶ４ 開閉弁（電磁弁）
ＦＭ１Ｆ，ＦＭ１Ｒ エバポレータ用ファン
ＦＭ２ コンデンサ用ファン
ＭＣＬ 圧縮機クラッチ
Claims (4)
- 圧縮機から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒を、コンデンサ、レシーバ及び膨張弁をバイパスし、且つ、減圧手段により保冷庫の庫内温度飽和圧力以下まで減圧してエバポレータに導入することにより、前記エバポレータで前記保冷庫内に放熱させて前記保冷庫内を加熱し、この放熱で低温低圧の気相状態となった冷媒を前記圧縮機へと戻す冷媒サイクルで非凝縮冷媒加熱運転を行い、且つ、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合、前記高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開いて前記高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサに導入することにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えた冷凍装置であって、
前記加熱運転と同様の前記冷媒サイクルで非凝縮冷媒によるデフロスト運転を行うとともに、このデフロスト運転時には、デフロスト時高圧圧力調整手段によって前記高圧側の冷媒圧力を低減することを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１に記載の冷凍装置において、
前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時にコンデンサ用ファンを運転して前記コンデンサに導入された冷媒を冷却するものであることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１に記載の冷凍装置において、
前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の容量を低減するものであることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１に記載の冷凍装置において、
前記デフロスト時高圧圧力調整手段は、前記デフロスト運転時に前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力に応じて前記圧縮機の冷媒吸入量を絞る吸入絞り手段であることを特徴とする冷凍装置。
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