JP2021139570A - 冷凍装置、及び輸送用コンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器の除霜の効率を向上させる。【解決手段】熱交換器（60）において庫内空気を冷媒によって冷却する冷凍装置（10）であって、フィン（F）が設けられ、庫内空気が通過する熱交換領域（A）を有する熱交換器（60）と、熱交換領域（A）の霜を加熱する発熱部（HA）と、該発熱部（HA）に連続して形成された非発熱部（HB）とを有するヒータ（H）とを備え、ヒータ（H）は、発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが熱交換領域（A）と向かい合う位置に配置される。【選択図】図４

Description

本開示は、冷凍装置、及び輸送用コンテナに関するものである。

特許文献１には、輸送用冷凍装置が開示されている。輸送用冷凍装置は、コンテナ本体に設けられる。輸送用冷凍装置は、冷媒回路に接続される熱交換器を有する。熱交換器は、コンテナ本体の内部の空気を冷却する。熱交換器の下側には、ヒータが配置される。

米国特許第６２９８６０号

熱交換器に霜が付着した場合、ヒータを発熱させると、ヒータ周辺の空気が温められ、熱交換器を通過する。これにより、熱交換器に付着した霜を融かすことができる。

ところで、ヒータは、発熱部及び非発熱部を有する。発熱部周辺の空気は、非発熱部周辺の空気よりも温度が高くなるので、ヒータ周辺の空気の温度分布は不均一になる。温度分布が不均一な空気が熱交換器を通過すると、熱交換器に伝わる熱にばらつきが生じて、熱交換器の除霜の効率が悪くなる。

本開示の目的は、熱交換器の除霜の効率を向上させることにある。

本開示の第１の態様は、熱交換器（60）において庫内空気を冷媒によって冷却する冷凍装置（10）である。フィン（F）が設けられ、上記庫内空気が通過する熱交換領域（A）を有する熱交換器（60）と、上記熱交換領域（A）の霜を加熱する発熱部（HA）と、該発熱部（HA）に連続して形成された非発熱部（HB）とを有するヒータ（H）とを備え、上記ヒータ（H）は、上記発熱部（HA）と上記非発熱部（HB）のうち、上記発熱部（HA）だけが上記熱交換領域（A）と向かい合う位置に配置されることを特徴とする。

第１の態様では、ヒータ（H）の発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが熱交換器（60）の熱交換領域（A）と向かい合うので、熱交換領域（A）に伝わる熱が不均一になることを抑制できる。その結果、熱交換器（60）に付着した霜を短い時間で融かすことができる。よって、熱交換器（60）の除霜の効率を向上できる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、上記ヒータ（H）の上記非発熱部（HB）が、上記熱交換器（60）に固定されることを特徴とする。

第２の態様では、非発熱部（HB）が熱交換器（60）に固定されるので、冷凍装置（10）が輸送される際の振動によって、熱交換器（60）に対するヒータ（H）の相対的な位置が変化しても、非発熱部（HB）が熱交換領域（A）と向かい合うことを抑制できる。その結果、熱交換領域（A）に均一に熱を伝えられる。

本開示の第３の態様は、第２の態様において、上記熱交換器（60）は、該熱交換器（60）を上記冷凍装置（10）の構造体に取り付けるための取付部材（61）をさらに有し、上記非発熱部（HB）は、上記取付部材（61）に固定されることを特徴とする。

第３の態様では、熱交換器（60）を冷凍装置（10）の構造体に取り付けるための取付部材（61）と非発熱部（HB）が固定される部材とを同一部材にできるので、部品点数を少なくすることができる。

本開示の第４の態様は、第３の態様において、上記取付部材（61）は、上記熱交換領域（A）の側方に配置されることを特徴とする。

第４の態様では、取付部材（61）は熱交換領域（A）の側方に配置されるので、非発熱部（HB）は熱交換領域（A）の側方に固定される。その結果、非発熱部（HB）が熱交換領域（A）と向かい合うことを抑制できる。

本開示の第５の態様は、第３又は第４の態様において、上記取付部材（61）は、上記熱交換領域（A）から外れる第１部分（65b）を有し、上記非発熱部（HB）は、上記第１部分（65b）に固定されることを特徴とする。

第５の態様では、非発熱部（HB）は第１部分（65b）に固定されるので、非発熱部（HB）が熱交換領域（A）と向かい合うことを抑制できる。

本開示の第６の態様は、第３〜第５の態様のいずれか１つにおいて、上記ヒータ（H）は、複数のヒータ管（70）を有し、上記各ヒータ管（70）は、上記発熱部（HA）を構成する発熱管部（70A）と、上記非発熱部（HB）を構成する非発熱管部（70B）とを有し、上記各ヒータ管（70）の上記非発熱管部（70B）が、１つの上記取付部材（61）に固定されることを特徴とする。

第６の態様では、複数のヒータ管（70）が１つの取付部材に固定されるので、複数のヒータ管（70）を固定する際の部品点数を少なくできる。

本開示の第７の態様は、第２〜第６の態様のいずれか１つにおいて、上記ヒータ（H）は、Ｕ字形状に形成されるとともに、該ヒータ（H）の両方の端部に上記非発熱部（HB）が設けられ、上記両方の端部の上記非発熱部（HB）が、１つの固定部材（76）によって固定されることを特徴とする。

第７の態様では、両方の端部の非発熱部（HB）が１つの固定部材（76）によって固定されるので、非発熱部（HB）を固定する際の部品点数を少なくできる。

本開示の第８の態様は、第１〜第７のいずれか１つの態様の冷凍装置（10）と、輸送対象物品を収容するための収容空間（5）を形成するコンテナ本体（2）とを備えることを特徴とする輸送用コンテナである。

図１は、実施形態に係る輸送用コンテナを前側から見た斜視図である。 図２は、実施形態に係る輸送用コンテナの内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図３は、実施形態に係る輸送用冷凍装置の冷媒回路の構成を示す配管系統図である。 図４は、実施形態に係る庫内熱交換器、ヒータ管、及びそれらの支持構造を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係る庫内熱交換器、ヒータ管、及びそれらの支持構造を第２方向下側から見た図である。 図６は、実施形態に係る第１支持板の近傍を拡大した斜視図である。 図７は、実施形態に係る第２支持板の近傍を拡大した斜視図である。 図８は、実施形態に係る中間支持板の近傍を拡大した斜視図である。 図９は、実施形態に係る庫内熱交換器、ヒータ管、及びそれらの支持構造を第３方向後側から見たときの第１支持板周辺の拡大図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《実施形態》
本開示は、輸送用コンテナ（1）である。また、本開示の冷凍装置（10）は、輸送用冷凍装置である。図１及び図２に示すように、輸送用コンテナ（1）は、コンテナ本体（2）と、コンテナ本体（2）に設けられる輸送用冷凍装置（10）とを備える。輸送用コンテナ（1）は、海上輸送に用いられる。輸送用コンテナ（1）は、船舶などの海上輸送体によって搬送される。

〈コンテナ本体〉
コンテナ本体（2）は、中空の箱状に形成される。コンテナ本体（2）は、横長に形成される。コンテナ本体（2）の長手方向の一端には、開口が形成される。コンテナ本体（2）の開口は、輸送用冷凍装置（10）によって塞がれる。コンテナ本体（2）の庫内には、輸送対象物品を収容するための収容空間（5）が形成される。収容空間（5）には、輸送対象物品が収容される。収容空間（5）の空気（庫内空気ともいう）の温度は、輸送用冷凍装置（10）によって調節される。

〈輸送用冷凍装置〉
輸送用冷凍装置（10）は、コンテナ本体（2）の開口に取り付けられる。輸送用冷凍装置（10）は、ケーシング（11）と冷媒回路（C）とを備える。

〈ケーシング〉
図２に模式的に示すように、ケーシング（11）は隔壁（12）と仕切板（15）とを備える。

隔壁（12）の内側には、庫内流路（20）が形成される。庫内流路（20）には、収容空間（5）の輸送対象物品を冷却するための空気が流れる。隔壁（12）の外側には、庫外室（S）が形成される。庫内流路（20）と庫外室（S）とは、隔壁（12）によって仕切られる。

隔壁（12）は、庫外壁（12a）と庫内壁（12b）とを備える。庫外壁（12a）は、コンテナ本体（2）の外側に位置する。庫内壁（12b）は、コンテナ本体（2）の内側に位置する。庫外壁（12a）及び庫内壁（12b）は、例えば、アルミニウム合金によって構成される。

庫外壁（12a）は、コンテナ本体（2）の開口を塞いでいる。庫外壁（12a）は、コンテナ本体（2）の開口の周縁部に取り付けられる。庫外壁（12a）の下部は、コンテナ本体（2）の内側に向かって膨出する。庫外壁（12a）のコンテナ本体（2）の内側に向かって膨出した部分には、庫外室（S）が形成される。

庫内壁（12b）は、庫外壁（12a）と対向する。庫内壁（12b）は、庫外壁（12a）に沿った形状を有する。庫内壁（12b）は、庫外壁（12a）と間隔を置いて配置される。庫内壁（12b）の下部は、コンテナ本体（2）の内側に向かって膨出する。庫内壁（12b）と庫外壁（12a）との間には、断熱材（13）が設けられる。

仕切板（15）は、庫内壁（12b）よりもコンテナ本体（2）の内側に配置される。隔壁（12）と仕切板（15）との間には、庫内流路（20）が形成される。仕切板（15）の上端とコンテナ本体（2）の天板との間には、流入口（21）が形成される。仕切板（15）の下端と隔壁（12）の下端との間には、流出口（22）が形成される。庫内流路（20）は、流入口（21）から流出口（22）に亘って形成される。

庫内流路（20）は、上部流路（23）と下部流路（24）とを含む。上部流路（23）は、庫内流路（20）の上部に位置する。下部流路（24）は、庫内流路（20）の下部に位置する。下部流路（24）は、隔壁（12）の膨出した部分に対応する位置にある。

〈冷媒回路の要素部品〉
冷媒回路（C）は、それに充填される冷媒を有する。冷媒回路（C）は、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。冷媒回路（C）は、圧縮機（31）、庫外熱交換器（32）、膨張弁（33）、庫内熱交換器（60）、及びこれらを接続する冷媒配管を含む。

圧縮機（31）は、庫外室（S）の下部に対応する第１空間（S1）に配置される。圧縮機（31）は、低圧の冷媒を吸い込んで圧縮する。圧縮機（31）は、圧縮した冷媒を高圧の冷媒として吐出する。

庫外熱交換器（32）は、庫外室（S）の上部に対応する第２空間（S2）に配置される。庫外熱交換器（32）は、フィンアンドチューブ式である。庫外熱交換器（32）は、いわゆる４面式の熱交換器である。庫外熱交換器（32）の外形は、正面視において、略四角形状である。言い換えると、庫外熱交換器（32）は、正面視において、上側、下側、右側、及び左側にそれぞれ熱交換部を有する。庫外熱交換器（32）は、凝縮器、あるいは放熱器として機能する。

庫内熱交換器（60）は、庫内流路（20）に配置される。庫内熱交換器（60）は、隔壁（12）と仕切板（15）との間に支持される。庫内熱交換器（60）は、庫内壁（12b）の膨出した部分よりも上方に配置される。庫内熱交換器（60）は、フィンアンドチューブ式である。庫内熱交換器（60）は、本開示の熱交換器に対応する。庫内熱交換器（60）は、蒸発器として機能する。

〈庫外ファン〉
輸送用冷凍装置（10）は、１つの庫外ファン（34）を備える。庫外ファン（34）は、庫外室（S）の第２空間（S2）に配置される。庫外ファン（34）は、庫外熱交換器（32）の４つの熱交換部の内側に配置される。庫外ファン（34）は、プロペラファンである。

庫外ファン（34）が運転すると、庫外空気は庫外熱交換器（32）の外側から内側へ流れる。庫外熱交換器（32）の内部の空気は、ケーシング（11）の外部へ吹き出される。

〈庫内ファン〉
輸送用冷凍装置（10）は、２つの庫内ファン（35）を備える。庫内ファン（35）は、庫内流路（20）の上部流路（23）に配置される。庫内ファン（35）は、庫内熱交換器（60）の上側に配置される。庫内ファン（35）は、庫内熱交換器（60）よりも空気流れの上流側に配置される。庫内ファン（35）は、プロペラファンである。庫内ファン（35）の数量は１つ又は３つ以上であってもよい。

庫内ファン（35）が運転すると、収容空間（5）の庫内空気は流入口（21）から庫内流路（20）の上部流路（23）に流入する。庫内流路（20）の上部流路（23）の空気は、庫内熱交換器（60）、ヒータ管（70）を通過し、下部流路（24）を流れる。下部流路（24）の空気は、流出口（22）から収容空間（5）へ流出する。

〈ヒータ〉
輸送用冷凍装置（10）は、ヒータ（H）を備える。ヒータ（H）は、庫内熱交換器（60）の下側に配置される。ヒータ（H）は、庫内熱交換器（60）の下部に取り付けられる。ヒータ（H）が動作すると、庫内熱交換器（60）が加熱される。ヒータ（H）の熱により、庫内熱交換器（60）に付着した霜が融ける。ヒータ（H）は、庫内熱交換器（60）の除霜のために用いられる。

〈電装品箱〉
図１に示すように、輸送用冷凍装置（10）は、電装品箱（36）を有する。電装品箱（36）は、庫外室（S）の第２空間（S2）に配置される。電装品箱（36）の内部には、リアクトル、電源回路基板、制御基板などが収容される。

〈冷媒回路の詳細〉
図３を参照しながら冷媒回路（C）の詳細を説明する。図３において、破線で囲んだ部分は庫内側を示し、それ以外の部分は庫外側を示す。

冷媒回路（C）は、主要部品として、圧縮機（31）と、庫外熱交換器（32）と、膨張弁（33）と、庫内熱交換器（60）とを有する。膨張弁（33）は、その開度が調節可能な電子膨張弁である。

冷媒回路（C）は、吐出管（41）と吸入管（42）とを有する。吐出管（41）の一端は圧縮機（31）の吐出部に接続する。吐出管（41）の他端は、庫外熱交換器（32）のガス端に接続する。吸入管（42）の一端は、圧縮機（31）の吸入部に接続する。吸入管（42）の他端は、庫内熱交換器（60）のガス端に接続する。

冷媒回路（C）は、液管（43）、レシーバ（44）、冷却熱交換器（45）、第１開閉弁（46）、連通管（47）、第２開閉弁（48）、インジェクション管（49）、及びインジェクション弁（50）を有する。

液管（43）の一端は、庫外熱交換器（32）の液端に接続する。液管（43）の他端は、庫内熱交換器（60）の液端に接続する。レシーバ（44）は、液管（43）に設けられる。レシーバ（44）は、冷媒を貯留する容器である。

冷却熱交換器（45）は、第１流路（45a）と第２流路（45b）とを有する。冷却熱交換器（45）は、第１流路（45a）の冷媒と、第２流路（45b）の冷媒とを熱交換させる。冷却熱交換器（45）は、例えばプレート式の熱交換器である。第１流路（45a）は、液管（43）の一部である。第２流路（45b）は、インジェクション管（49）の一部である。冷却熱交換器（45）は、液管（43）を流れる冷媒を冷却する。

第１開閉弁（46）は、液管（43）におけるレシーバ（44）と第１流路（45a）との間の部分に設けられる。第１開閉弁（46）は、開閉可能な電磁弁である。

連通管（47）は、冷媒回路（C）の高圧ライン及び低圧ラインを連通させる。連通管（47）の一端は、吐出管（41）に接続する。連通管（47）の他端は、液管（43）における膨張弁（33）と庫内熱交換器（60）との間の部分に接続する。

第２開閉弁（48）は、連通管（47）に設けられる。第２開閉弁（48）は、開閉可能な電磁弁である。

インジェクション管（49）は、圧縮機（31）の中圧部に冷媒を導入する。インジェクション管（49）の一端は、液管（43）におけるレシーバ（44）と第１流路（45a）との間の部分に接続する。インジェクション管（49）の他端は、圧縮機（31）の中圧部に接続する。中圧部の圧力である中間圧力は、圧縮機（31）の吸入圧力と吐出圧力との間の圧力である。

インジェクション弁（50）は、インジェクション管（49）における第２流路（45b）の上流側の部分に設けられる。インジェクション弁（50）は、その開度が調節可能な電子膨張弁である。

〈輸送用冷凍装置の運転動作〉
輸送用冷凍装置（10）の基本的な運転動作について説明する。輸送用冷凍装置（10）の運転時には、圧縮機（31）、庫外ファン（34）、庫内ファン（35）が運転する。第１開閉弁（46）が開く。第２開閉弁（48）が閉じる。膨張弁（33）の開度が調節される。インジェクション弁（50）の開度が調節される。

圧縮機（31）で圧縮された冷媒は、庫外熱交換器（32）を流れる。庫外熱交換器（32）では、冷媒が庫外空気へ放熱し、凝縮する。凝縮した冷媒は、レシーバ（44）を通過する。レシーバ（44）を通過した冷媒の一部は、冷却熱交換器（45）の第１流路（45a）を流れる。レシーバ（44）を通過した冷媒の残部は、インジェクション管（49）を流れ、インジェクション弁（50）において中間圧力まで減圧される。減圧された冷媒は、圧縮機（31）の中圧部に導入される。

冷却熱交換器（45）では、第２流路（45b）の冷媒が第１流路（45a）の冷媒から吸熱し、蒸発する。これにより、第１流路（45a）の冷媒が冷却される。言い換えると、第１流路（45a）を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。

冷却熱交換器（45）で冷却された冷媒は、膨張弁（33）で低圧まで減圧される。減圧された冷媒は、庫内熱交換器（60）を流れる。庫内熱交換器（60）では、冷媒が庫内空気から吸熱し、蒸発する。この結果、庫内熱交換器（60）は、庫内空気を冷却する。蒸発した冷媒は、圧縮機（31）に吸入され、再び圧縮される。

コンテナ本体（2）の庫内空気は、収容空間（5）と庫内流路（20）とを循環する。庫内流路（20）では、庫内空気が庫内熱交換器（60）によって冷却される。これにより、収容空間（5）の庫内空気を冷却でき、庫内空気を所定温度に調節できる。

〈庫内熱交換器〉
図２、図４〜図８を参照しながら庫内熱交換器（60）の詳細を説明する。図２に示すように、庫内熱交換器（60）は、仕切板（15）から隔壁（12）に向かって水平よりもやや下方に傾いた状態でケーシング（11）に支持される。庫内熱交換器（60）は、多数のフィン（F）と、伝熱管（64）と、３つの管板（61,62,63）とを有する。

以下に述べる方向は、輸送用冷凍装置（10）を収容空間（5）側から視た場合を基準とする。図２及び図４における第１方向は、左右方向である。第１方向は、多数のフィン（F）の配列方向に対応する。図２及び図４における第２方向は、概ね上下方向に対応する。厳密には、第２方向は、フィン（F）の長手方向に直交する幅方向に対応する。図４における第３方向は、概ね前後方向に対応する。厳密には、第３方向は、フィン（F）の長手方向に対応する。

〈フィン〉
フィン（F）は、前後に延びる平行四辺形板状に形成される。フィン（F）は、空気と冷媒との伝熱面積を増大させる。多数のフィン（F）は、互いに平行となるように左右に配列される。

〈伝熱管〉
伝熱管（64）の内部には、庫内空気と熱交換する冷媒が流れる。伝熱管（64）は、直管と、図４に示すＵ字管（64a）とを含む。直管は、多数のフィン（F）の配列方向に延びている。

〈管板〉
３つの管板（61,62,63）は、第１管板（61）、第２管板（62）、及び中間管板（63）で構成される。第１管板（61）は、庫内熱交換器（60）の左側端部に配置される。言い換えると、第１管板（61）は、熱交換領域（A）の左側方に配置される。第２管板（62）は、庫内熱交換器（60）の右側端部に配置される。言い換えると、第２管板（62）は、熱交換領域（A）の右側方に配置される。中間管板（63）は、庫内熱交換器（60）の第１方向の中間部に配置される。言い換えると、中間管板（63）は、熱交換領域（A）の第１方向の中間部に配置される。

第１管板（61）と第２管板（62）との間には、多数のフィン（F）が配列される。第１管板（61）と第２管板（62）との間には、庫内空気が流れる熱交換領域（A）が形成される。熱交換領域（A）は、図５及び図９における一点鎖線で囲んだ領域である。

各管板（61,62,63）は、フィン（F）と平行に配置される略板状の部材である。各管板（61,62,63）には、伝熱管（64）が貫通する複数の貫通穴が形成される。各管板（61,62,63）は、伝熱管（64）を支持する部材である。

各管板（61,62,63）の前側端部は、隔壁（12）に固定される。各管板（61,62,63）の後側端部は、仕切板（15）に固定される。各管板（61,62,63）は、隔壁（12）及び仕切板（15）に固定されることで、ケーシング（11）に支持される。言い換えると、各管板（61,62,63）は、庫内熱交換器（60）をケーシング（11）に固定する部材を兼用する。各管板（61,62,63）は、庫内熱交換器（60）を冷凍装置（10）の構造体に取り付けるための部材である。ここでいう冷凍装置（10）の構造体とは、本実施形態においては、冷凍装置（10）の構造体は、隔壁（12）及び仕切板（15）である。

〈第１管板〉
図６に示すように、第１管板（61）は、第１支持板（65）を有する。第１支持板（65）は、第１管板（61）の下端部に形成される。第１支持板（65）は、第１管板（61）の本体から下方に突出した部分を折り返して成形される。第１支持板（65）は、第３方向に延びる横長に形成される。第１支持板（65）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重ならない位置にある。言い換えると、第１支持板（65）は、第２方向において、熱交換領域（A）から外れる位置にある。

第１支持板（65）は、第１板部（65a）と第２板部（65b）とを含む。第１板部（65a）は、第１管板（61）の下端部を左側方に切り起こした部分である。第２板部（65b）は、第１板部（65a）の左縁部から下側へ突出する。第２板部（65b）は、フィン（F）と略平行な板状に形成される。第１管板（61）は、取付部材に対応する。第２板部（65b）は、第１部分に対応する。

〈第２管板〉
図７に示すように、第２管板（62）は、第２支持板（66）を有する。第２支持板（66）は、第２管板（62）の下端部に形成される。第２支持板（66）は、第２管板（62）の下端部を右側方に切り起こした部分である。第２支持板（66）は、第３方向に延びている。第２支持板（66）の下面には、クリップ部材（80）を介してヒータ管（70）の発熱管部（70A）が保持される。

〈中間管板〉
図８に示すように、中間管板（63）は、中間支持板（67）を有する。中間支持板（67）は、中間管板（63）の下端に形成される。中間支持板（67）は、第３方向に延びている。中間支持板（67）には、複数の切り欠き（68）が形成される。複数の切り欠き（68）は、第３方向に配列される。複数の切り欠き（68）の各々は、第１切り欠き部（68a）と第２切り欠き部（68b）とをそれぞれ含む。

第１切り欠き部（68a）は、中間支持板（67）の下縁から上側に延びる。第２切り欠き部（68b）は、第１切り欠き部（68a）と連続する。第２切り欠き部（68b）は、第１切り欠き部（68a）の上端から第３方向前側に延びる。言い換えると、第２切り欠き部（68b）は、第１切り欠き部（68a）の上端から斜め下方に延びる。各第２切り欠き部（68b）には、ヒータ管（70）のストレート部（71）がそれぞれ引っ掛けられる。ヒータ管（70）が庫内熱交換器（60）に取り付けられるとき、第２切り欠き部（68b）は、ヒータ管（70）を仮置きする仮置き部として機能する。第２切り欠き部（68b）は、ヒータ管（70）を引っ掛ける引っ掛け部である。

〈ヒータの詳細〉
図４〜図８に示すように、ヒータ（H）は、３つのヒータ管（70）を有する。ヒータ管（70）の数量は、１つ、２つ、又は４つ以上であってもよい。各ヒータ管（70）は、略Ｕ字形状である。各ヒータ管（70）は、厳密にいうと、熱を発する発熱管部（70A）と、熱を発しない非発熱管部（70B）とをそれぞれ有する。３つのヒータ管（70）は、庫内熱交換器（60）の下面に沿って配置される。３つのヒータ管（70）は、第３方向に所定の間隔を置いて配列される。

〈発熱管部〉
各発熱管部（70A）は、一対のストレート部（71）と１つの曲げ部（72）とをそれぞれ有する。発熱管部（70A）の内部には、熱源であるニクロム線が通っている。発熱管部（70A）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重なる位置にある。

一対のストレート部（71）は、第３方向に所定の間隔を置いて隣り合う。一対のストレート部（71）は、互いに等間隔を置くように第１方向に延びている。ストレート部（71）の一端は、第２管板（62）より内側（左側）に位置する。ストレート部（71）の他端は、第１管板（61）よりやや外側（左側）に位置する。

曲げ部（72）は、一対のストレート部（71）の一端を互いに連結する。曲げ部（72）は、円弧状、あるいは半円形状に形成される。

〈非発熱管部〉
図６に示すように、非発熱管部（70B）は、ストレート部（71）の他端側に配置される。非発熱管部（70B）は、ストレート部（71）から下側に延びる。非発熱管部（70B）は、第１支持板（65）に沿うように下側に延びる。非発熱管部（70B）は、可撓性のチューブを含んでもよい。可撓性のチューブは、例えばシリコン材料で構成される。非発熱管部（70B）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重ならない位置にある。

〈ヒータ管の支持構造〉
庫内熱交換器（60）にヒータ管（70）を支持するための支持構造を説明する。支持構造は、固定板（75）、固定部材（76）、及びクリップ部材（80）を含む。

〈固定板〉
図８に示すように、固定板（75）は、ヒータ管（70）が仮置き状態であるときに、中間支持板（67）に取り付けられる。固定板（75）は、中間支持板（67）に沿って第３方向に延びている。固定板（75）の上縁には、複数の固定側切り欠き（75a）が形成される。各ストレート部（71）は、複数の固定側切り欠き（75a）をそれぞれ通る。固定板（75）は、中間支持板（67）と板厚方向に重なるように、ボルトなどの締結具によって中間支持板（67）に固定される。固定板（75）が中間支持板（67）に固定されると、第２切り欠き部（68b）の内縁と、固定側切り欠き（75a）の内縁との間にヒータ管（70）が保持される。

〈固定部材〉
図６に示すように、輸送用冷凍装置（10）は、非発熱管部（70B）を固定する固定部材（76）を有する。本実施形態の輸送用冷凍装置（10）は、ヒータ管（70）の数に対応して３つの固定部材（76）を有する。

各固定部材（76）は、固定部本体（76a）と、２つの押さえ板（76b）とをそれぞれ有する。固定部本体（76a）は、第３方向に延びる板状に形成される。固定部本体（76a）は、ボルトなどの締結具により、第１管板（61）に固定される。具体的には、固定部本体（76a）は、第１支持板（65）の第２板部（65b）の右側面に固定される。

一対の押さえ板（76b）は、固定部本体（76a）の第３方向の両端にそれぞれ１つずつ設けられる。一対の押さえ板（76b）は、１つのヒータ管（70）における一対の非発熱管部（70B）にそれぞれに対応する。押さえ板（76b）は、管状の非発熱管部（70B）の外周面に沿うように湾曲する。押さえ板（76b）は、非発熱管部（70B）と接触する円弧面を有する。固定部材（76）が第１管板（61）に固定されると、非発熱管部（70B）が第２板部（65b）に押し付けられる。非発熱管部（70B）は、熱交換領域（A）と第２方向に重ならない位置において、固定部材（76）によって庫内熱交換器（60）における第１管板（61）の第２板部（65b）に固定される。

〈クリップ部材の概要〉
図７に示すように、クリップ部材（80）は、第２管板（62）に固定される。クリップ部材（80）は、取付板（81）と、板ばね部（82）と、取付板（81）及び板ばね部（82）を連結する連結部（83）とを有する。クリップ部材（80）は、取付板（81）と板ばね部（82）との間にヒータ管（70）の曲げ部（72）を挟み込んで保持する。クリップ部材（80）は、ヒータ管（70）の第２方向の移動を規制する。

〈部材の材質及び硬さ〉
各管板（61,62,63）は、アルミニウム材料で構成される。各管板（61,62,63）のアルミニウム材料は、Ａ５０５２である。各管板（61,62,63）のビッカーズ硬さは６０[Hv]である。中間支持板（67）は、アルミニウム材料で構成される。中間支持板（67）のアルミニウム材料は、Ａ５０５２である。中間支持板（67）のビッカーズ硬さは６０[Hv]である。発熱管部（70A）は、ステンレス材料で構成される。発熱管部（70A）のステンレスの材料は、ＳＵＳ３０４である。発熱管部（70A）のビッカーズ硬さは２００[Hv]である。固定板（75）は、アルミニウム材料で構成される。固定板（75）のアルミニウム材料は、Ａ５０５２である。固定板（75）のビッカーズ硬さは６０[Hv]である。クリップ部材（80）は、例えばステンレス材料で構成される。

発熱管部（70A）のビッカーズ硬さは、各管板（61,62,63）のビッカーズ硬さより大きい。発熱管部（70A）のビッカーズ硬さは、中間支持板（67）のビッカーズ硬さより大きい。発熱管部（70A）のビッカーズ硬さは、固定板（75）のビッカーズ硬さより大きい。発熱管部（70A）のビッカーズ硬さは、クリップ部材（80）のビッカーズ硬さより大きい。

〈ヒータを熱交換器に取り付ける工程〉
作業者が、庫内熱交換器（60）にヒータ管（70）を取り付ける工程について説明する。例えば作業者は、以下に述べる第１工程、第２工程、第３工程、及び第４工程を順に行う。

１）第１工程
第１工程は、ヒータ管（70）を中間支持板（67）に仮置きする工程である。作業者は、ヒータ管（70）のストレート部（71）を中間支持板（67）の切り欠き（68）に挿入する。ストレート部（71）を第２切り欠き（68）の内部に配置することで、ストレート部（71）が第２切り欠き（68）に下縁部に引っ掛けられる。この状態において、ヒータ管（70）が中間支持板（67）に仮置きされる。ストレート部（71）を仮置き状態にすると、作業者は、ヒータ管（70）の位置合わせや、ヒータ管（70）の固定を容易に行うことができる。具体的には、作業者は、以下に説明する第２工程、第３工程、及び第４工程を容易に行うことができる。加えて、ストレート部（71）が下方に撓んでしまうことを中間支持板（67）によって抑制できる。

２）第２工程
第２工程は、ヒータ管（70）をクリップ部材（80）に取り付ける工程である。作業者は、ヒータ管（70）の曲げ部（72）をクリップ部材（80）の取付板（81）と板ばね部（82）との間に挿入する。取付板（81）と板ばね部（82）との間に曲げ部（72）を挟むことで、曲げ部（72）が庫内熱交換器（60）に支持される。クリップ部材（80）は、ヒータ管（70）の第１方向の移動を許容する。このため、作業者は、ヒータ管（70）の第１方向の位置を適宜調整できる。

３）第３工程
第３工程は、ヒータ管（70）を固定部材（76）に取り付ける工程である。作業者は、固定部材（76）によって、ヒータ管（70）の非発熱管部（70B）を第１支持板（65）に固定する。固定部材（76）は、ヒータ管（70）の第１方向の移動を規制する。非発熱管部（70B）の第１方向の移動が規制されると、非発熱管部（70B）が通風領域（A）と重なってしまうことを抑制できる。

４）第４工程
第４工程は、固定板（75）を中間支持板（67）に取り付ける工程である。作業者は、固定側切り欠き（75a）の内部に、仮置き状態のストレート部（71）が入るように、中間支持板（67）の位置を調節する。この結果、固定側切り欠き（75a）の縁と第２切り欠き（68b）の内縁とによって、ストレート部（71）の全周が囲まれる。作業者は、この位置の中間支持板（67）を固定板（75）に固定する。固定板（75）は、ヒータ管（70）のストレート部（71）が中間支持板（67）の切り欠き（68）から抜け落ちてしまうことを阻止する。

作業者は、第４工程を第１工程と第３工程の間に行ってもよい。作業者は、第４工程を第２工程と第３工程との間に行ってもよい。

〈ヒータの配置の詳細〉
図４、図５及び図９を参照しながら、ヒータ（H）の配置の詳細を説明する。ヒータ（H）は、発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが庫内熱交換器（60）の熱交換領域（A）と向かい合う位置に配置される。

〈熱交換領域〉
図５及び図９に示すように、熱交換領域（A）は、庫内熱交換器（60）の内部に形成される仮想的な領域である。熱交換領域（A）は、第１管板（61）と第２管板（62）との間に形成される。熱交換領域（A）は、第１方向を長手方向とする横長に形成された箱状の領域である。具体的には、熱交換領域（A）は、第１方向における第１管板（61）と第２管板（62）との間に配置された多数のフィン（F）全体を囲む領域である。熱交換領域（A）を庫内空気が通過することによって、庫内空気は冷却される。本実施形態では、庫内空気は、熱交換領域（A）の上面から下面に向かって流れる。

〈発熱部と非発熱部〉
図５に示すように、ヒータ（H）は、発熱部（HA）と非発熱部（HB）とを有する。発熱部（HA）は、ヒータ（H）において熱を発する部分である。発熱部（HA）は、３つのヒータ管（70）の各発熱管部（70A）によって構成される。非発熱部（HB）は、ヒータ（H）における熱を発しない部分である。非発熱部（HB）は、３つのヒータ管（70）の各非発熱部（HB）によって構成される。非発熱部（HB）は、発熱部（HA）に連続して形成される。非発熱部（HB）は、発熱部（HA）の第１方向左側に形成される。発熱部（HA）は、熱交換領域（A）のフィン（F）に付着した霜を加熱する。

〈ヒータと熱交換領域との配置関係〉
図４に示すように、ヒータ（H）は、庫内熱交換器（60）に沿って配置されている。具体的には、ヒータ（H）の発熱部（HA）は、熱交換領域（A）の下面と平行に配置されている。図５及び図９に示すように、ヒータ（H）の発熱部（HA）は、熱交換領域（A）の下面と向かい合う位置に配置されている。言い換えると、発熱部（HA）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重なる位置に配置される。本実施形態では、発熱部（HA）の全体が、第２方向において、熱交換領域（A）と重なっている。発熱部（HA）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重ならない部分を有していてもよい。発熱部（HA）が熱交換領域（A）の下面と平行に配置されていない場合であっても、第２方向において、発熱部（HA）が熱交換領域（A）と重なっていれば、その重なっている領域は、発熱部（HA）と熱交換領域（A）とが向かい合っているものとする。

ヒータ（H）の非発熱部（HB）は、第１管板（61）の第１支持板（65）に沿って配置されている。ヒータ（H）の非発熱部（HB）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重ならない位置に配置されている。言い換えると、非発熱部（HB）は、熱交換領域（A）と向き合っていない。

〈除霜運転動作〉
輸送用冷凍装置（10）の除霜運転動作について説明する。庫内熱交換器（60）に霜が付着した場合に除霜運転を行う。除霜運転は、庫内熱交換器（60）に付着した霜を除去する運転である。具体的には、圧縮機（31）及び庫内ファン（35）を停止させた状態で、ヒータ（H）に通電する。ヒータ（H）に通電すると、発熱部（HA）によって加熱された空気が上昇して、熱交換領域（A）に流入する。流入した空気は、フィン（F）に付着した霜を加熱して融かす。

ヒータ（H）は、発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが熱交換領域（A）と向き合っていて、非発熱部（HB）は、第２方向において、熱交換領域（A）と重ならないので、熱交換領域（A）に流入する空気は、均一に温められ、空気の温度分布にばらつきが少ない。これにより、短時間に除霜することができる。

−実施形態１の特徴（１）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、ヒータ（H）は、発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが熱交換領域（A）と向かい合う位置に配置される。

本実施形態の冷凍装置（10）では、ヒータ（H）の発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが庫内熱交換器（60）の熱交換領域（A）と向かい合い、非発熱部（HB）は熱交換領域（A）と向かい合わない。これにより、熱交換領域（A）には、発熱部（HA）で温められた空気が通過し、熱交換領域（A）に伝わる熱が均一になる。その結果、庫内熱交換器（60）に付着した霜を短い時間で融かすことができる。よって、庫内熱交換器（60）の除霜の効率を向上できる。

−実施形態１の特徴（２）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、ヒータ（H）の非発熱部（HB）が、庫内熱交換器（60）に固定される。

輸送用冷凍装置（10）は、輸送時に振動が作用する。この振動が庫内熱交換器（60）に伝わると、庫内熱交換器（60）に対する非発熱部（HB）の位置が変化してしまう場合がある。本実施形態の冷凍装置（10）では、非発熱部（HB）が庫内熱交換器（60）に固定されるので、冷凍装置（10）が輸送される際の振動によって、庫内熱交換器（60）に対するヒータ（H）の相対的な位置が変化しても、非発熱部（HB）が熱交換領域（A）と向かい合うことを抑制できる。これにより、熱交換領域（A）には、発熱部（HA）で温められた空気が通過する。その結果、熱交換領域（A）に均一に熱を伝えられ、庫内熱交換器（60）の除霜の効率を向上できる。

−実施形態１の特徴（３）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、非発熱部（HB）は、第１管板（61）に固定される。

本実施形態の冷凍装置（10）では、庫内熱交換器（60）を冷凍装置（10）の構造体に取り付けるための第１管板（61）と、非発熱部（HB）が固定される部材とを同一部材にできるので、部品点数を少なくすることができる。

−実施形態１の特徴（４）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、第１管板（61）は、熱交換領域（A）の側方に配置される。

本実施形態の冷凍装置（10）では、第１管板（61）は熱交換領域（A）の側方に配置されるので、非発熱部（HB）は熱交換領域（A）の側方に固定される。その結果、非発熱部（HB）が熱交換領域（A）と向かい合うことを抑制できる。

−実施形態１の特徴（５）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、非発熱部（HB）は、熱交換領域（A）から外れる第２板部（65b）に固定される。

本実施形態の冷凍装置（10）では、非発熱部（HB）は第２板部（65b）に固定されるので、非発熱部（HB）が熱交換領域（A）と向かい合うことを抑制できる。

−実施形態１の特徴（６）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、各ヒータ管（70）の非発熱管部（70B）が、１つの第１管板（61）に固定される。

本実施形態の冷凍装置（10）では、複数のヒータ管（70）が１つの第１管板（61）に固定されるので、複数のヒータ管（70）を固定する際の部品点数を少なくできる。

−実施形態１の特徴（７）−
本実施形態の冷凍装置（10）は、ヒータ（H）における両方の端部の非発熱部（HB）が、１つの固定部材（76）によって固定される。

本実施形態の冷凍装置（10）では、両方の端部の非発熱部（HB）が１つの固定部材（76）によって固定されるので、非発熱部（HB）を固定する際の部品点数を少なくできる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

冷凍装置（10）は、ショーケースに用いられてもよい。

輸送用コンテナ（1）は、陸上輸送に用いられてもよい。この場合、輸送用コンテナ（1）は、車両などの陸上輸送体によって搬送される。具体的には、輸送用コンテナ（1）は、トレーラに搭載される。

ヒータ（H）は、加熱運転に用いられてもよい。加熱運転は、庫内空気を加熱する運転である。具体的には、加熱運転では、圧縮機（31）の運転を停止した状態で、ヒータ（H）に通電する。熱交換領域（A）を通過した庫内空気は、ヒータ（H）によって温められ、庫内流路（20）を通過して、流出口（22）から収容空間（5）へ吹き出される。このとき、ヒータ（H）は、発熱部（HA）と非発熱部（HB）のうち、発熱部（HA）だけが熱交換領域（A）と向き合っているので、熱交換領域（A）を通過する空気は、均一に温められ、空気の温度分布にばらつきが少ない。この温度のばらつきの少ない空気が、流出口（22）から収容空間（5）へ吹き出される。これにより、収容空間（5）の温度を均一に保つことができる。

ヒータ（H）は、除湿運転に用いられてもよい。除湿運転は、庫内空気の湿度を下げる運転である。具体的には、除湿運転では、圧縮機（31）が運転した状態で、ヒータ（H）に通電する。熱交換領域（A）を通過した庫内空気は、露点温度以下まで冷却され、庫内空気に含まれる水分が凝縮する。熱交換領域（A）を通過して水分が除かれた庫内空気は、ヒータ（H）によって目標温度まで加熱され、庫内流路（20）を通過して流出口（22）から収容空間（5）へ吹き出される。このとき、ヒータ（H）の発熱部（HA）だけが熱交換領域（A）と向かい合っているので、熱交換領域（A）を通過する空気は、その温度分布にばらつきが少ない。温度分布にばらつきの少ない空気が、流出口（22）から収容空間（5）へ吹き出される。これにより、収容空間（5）の温度を均一に保ちつつ除湿することができる。

庫内熱交換器（60）は、熱交換領域（A）が完全に水平な状態で配置されてもよい。庫内熱交換器（60）は、熱交換領域（A）が側方を向く状態で配置されてもよい。この場合にも、ヒータ管（70）は、熱交換領域（A）に沿うようにクリップ部材（80）に保持される。

ヒータ管（70）の曲げ部（72）の形状は、円弧状、あるいは半円形状に限られない。曲げ部（72）は、略Ｕ状に形成されてもよく、略Ｖ字状に形成されてもよい。このように、曲げ部（72）は、滑らかな円弧状でなくてもよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上説明したように、本開示は、冷凍装置、及び輸送用コンテナについて有用である。

1 輸送用コンテナ
2 コンテナ本体
5 収容空間
10 輸送用冷凍装置（冷凍装置）
60 庫内熱交換器（熱交換器）
61 第１管板（取付部材）
65b 第２板部（第１部分）
70 ヒータ管
70A 発熱管部
70B 非発熱管部
76 固定部材
F フィン
A 熱交換領域
H ヒータ
HA 発熱部
HB 非発熱部

米国特許第６２９８６８０号明細書

Claims (8)

1. 熱交換器（60）において庫内空気を冷媒によって冷却する冷凍装置（10）であって、
   フィン（F）が設けられ、上記庫内空気が通過する熱交換領域（A）を有する熱交換器（60）と、
   上記熱交換領域（A）の霜を加熱する発熱部（HA）と、該発熱部（HA）に連続して形成された非発熱部（HB）とを有するヒータ（H）とを備え、
   上記ヒータ（H）は、上記発熱部（HA）と上記非発熱部（HB）のうち、上記発熱部（HA）だけが上記熱交換領域（A）と向かい合う位置に配置される
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記ヒータ（H）の上記非発熱部（HB）が、上記熱交換器（60）に固定される
   ことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２において、
   上記熱交換器（60）は、該熱交換器（60）を上記冷凍装置（10）の構造体に取り付けるための取付部材（61）をさらに有し、
   上記非発熱部（HB）は、上記取付部材（61）に固定される
   ことを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項３において、
   上記取付部材（61）は、上記熱交換領域（A）の側方に配置される
   ことを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項３又は４において、
   上記取付部材（61）は、上記熱交換領域（A）から外れる第１部分（65b）を有し、
   上記非発熱部（HB）は、上記第１部分（65b）に固定される
   ことを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項３〜５のいずれか１つにおいて、
   上記ヒータ（H）は、複数のヒータ管（70）を有し、
   上記各ヒータ管（70）は、上記発熱部（HA）を構成する発熱管部（70A）と、上記非発熱部（HB）を構成する非発熱管部（70B）とを有し、
   上記各ヒータ管（70）の上記非発熱管部（70B）が、１つの上記取付部材（61）に固定される
   ことを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項２〜６のいずれか１つにおいて、
   上記ヒータ（H）は、Ｕ字形状に形成されるとともに、該ヒータ（H）の両方の端部に上記非発熱部（HB）が設けられ、
   上記両方の端部の上記非発熱部（HB）が、１つの固定部材（76）によって固定される
   ことを特徴とする冷凍装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の冷凍装置（10）と、
   輸送対象物品を収容するための収容空間（5）を形成するコンテナ本体（2）とを備える
   ことを特徴とする輸送用コンテナ。

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