JP3029869B2

JP3029869B2 - Ｃｏ▲下２▼冷蔵装置用エンタルピー制御

Info

Publication number: JP3029869B2
Application number: JP3518427A
Authority: JP
Inventors: パトリックエスマーティン
Original assignee: ジェネラルクライオジェニックスインコーポレイテッド
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1991-08-08
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: CA2090456A1; EP0553265B1; CA2090456C; WO1992006325A1; IE913438A1; DE69132162T2; EP0982551A3; EP0982551A2; AU8922491A; MX9101384A; EP0553265A4; DE69133520T2; US5090209A; EP0982551B1; JPH06501768A; EP0553265A1; DE69132162D1; DE69133520D1

Description

【発明の詳細な説明】関連出願とのクロスリファレンスこの出願は、1990年10月１日に出願した、『二酸化炭
素冷蔵装置』と称する出願番号07/591,386号出願の一部
継続出願である。

技術分野本発明は、二酸化炭素の凝固に防止して、区画室内の
空気をサブゼロ温度に維持することを容易にするエンタ
ルピー制御装置を有する低温冷蔵装置に関する。

発明の背景魚、肉、アイスクリームのような冷凍食品用の冷蔵輸
送車の荷物室内の温度は、氷点以下に維持されなければ
ならない。

Patrick S.Martin等の米国特許第3,802,212号は、輸
送車の荷物室内の温度を制御するために、液体窒素のよ
うな液化低温ガスを使用している。冷媒として液体二酸
化炭素を用いた冷蔵装置には、荷物室内の温度を約−1.
1℃（30華氏温度）以下に維持できないので難点があっ
た。二酸化炭素は凝固して装置内にドライアイスを形成
し、このことはしばしば霜取りを必要とした。かくし
て、この装置は商業的に受入れ可能な氷点下の能力を有
していなかった。

幾つかの特許は、Martin等の特許第3,802,212号に開
示されたタイプの液体窒素装置を65psigあるいはそれ以
上の作動圧力を維持することにより装置内でのドライア
イスの形成を防止するように変形させるために、用いら
れる蒸発器とガス駆動モータとの間で、液体CO₂装置に
背圧調圧器を設けることを開示する。

Tyreeの米国特許第4,045,972号は、Martin等の特許第
3,802,212号の改良、つまり冷蔵装置の作動を妨害又は
そのレベルを少なくとも減少させることのあるCO₂雪の
形成を防止すべく例えば80psiaの最小圧力を維持するた
めに設置された温度センサ及び背圧調圧器を含む改良を
開示する。液体二酸化炭素冷蔵装置の３つの実施例が開
示され、この開示は、約−28.9℃（−20゜F）の荷物室
温度を達成することが望まれるとき、図４に示す実施例
が特に有利であると述べている。この開示によると、液
体二酸化炭素は、第１熱交換器で気化され、背圧調圧器
を通り、次いでガス駆動モータに流れる。ガスモータ及
び膨張用オリフィスは、膨張する蒸気の温度低下を二酸
化炭素の雪ができないように制限するようなサイズであ
ると述べられている。

Tyreeの特許第4,186,562号は、雪の形成を防止する目
的で例えば75psiaの最小圧力を維持するために気化器か
ら出ている蒸気ラインに設けられた背圧調圧器を有する
液体二酸化炭素冷蔵装置を開示する。蒸気流の大部分
は、１つ以上のガスモータを通って膨張され、１つ以上
の付加的な熱交換器を通過し、そしてその後排出される
と述べられている。

Tyreeの米国特許第4,100,759号は、全ての液体二酸化
炭素が蒸気に変わり、そして固体二酸化炭素の形成を防
止するために熱交換器のコイル内の圧力を少なくとも65
psiaに維持するようにセットされた背圧調圧器を通って
出る程の長さのものとして述べられている熱交換器を開
示する。二酸化炭素の蒸気は、熱交換器を通り越して荷
物室内の空気を循環させるためのファンに駆動的に連結
されたガスモータの中を流れる。

冷媒として二酸化炭素を使用した装置は、二酸化炭素
が凝固して装置を凍結させる傾向のために、商業的に幅
広く受け入れられていない。最近の研究では、冷媒とし
ての使用を世界的に政府が奨励しているフレオン及び他
のクロロフルオロカーボン類（CFC）により大気がひど
く損なわれていると指摘している。非汚染の冷媒を使用
した冷蔵装置を求める緊急の要請が存在する。

発明の概要ここに開示の二酸化炭素を用いた冷蔵装置は、先の本
出願人の米国特許第3,802,212（1974年４月９日発行）
及び本出願人が1990年10月１日に出願した同時継続出願
（発明の名称『二酸化炭素冷蔵装置』）の各々に開示し
たタイプの冷蔵装置の改良に関するものであり、これら
の開示は、全ての目的のために、その全てを参照するす
ることによりここに組み入れられる。液体二酸化炭素
は、荷物室内の品物を冷却するための蒸発器のコイルに
差し向けられ、蒸発器のコイルからの二酸化炭素の蒸気
は、荷物室内で蒸発器のコイルの表面を横切って空気を
循環させるファンを駆動するための空気作動式モータに
差し向けられる。二酸化炭素の蒸気は、蒸発器のコイル
及び空気作動式モータを通った後に、第２熱交換器及び
除湿器を通って大気に排出される。

この装置での改良点は、第１蒸発器のコイルを出た後
且つ空気駆動式モータに達する前に二酸化炭素ガスを温
めることによって二酸化炭素のエンタルピー及びエント
ロピーを変える、つまり制御するために加熱器を有する
ことである。加熱器から出る二酸化炭素ラインには、一
対の電磁式流量制御バルブ及び圧力逃がしバルブが設け
られる。加熱器及び圧力逃がしバルブは、二酸化炭素の
温度及び圧力を制御して、二酸化炭素が空気モータのチ
ャンバーに入り、その圧力が大気圧近くまで降下すると
きに、確実に二酸化炭素が凝固しないようにする。

CO₂は、蒸発器の第２熱交換器から、若干水分で飽和
された空気流を露点以下に冷やす除湿器に排出され、そ
の結果水蒸気は凝縮されて空気流から分離される。凝縮
水の凍結を防止するため、除湿器にCO₂を送るライン
に、サーモスタット制御式加熱器が設けられて、除湿器
の冷えた表面の温度を水の氷点より僅かに高く維持し、
循環空気の乾燥を容易にし、第１及び第２蒸発器の表面
での霜の形成を最小にする。

二酸化炭素は、組成CO₂の無色無臭のガスであり、以
下に述べる装置においては、約85psigの作動圧力下にあ
る。圧力が85psigから61psigまで降下したときには、液
体二酸化炭素は固体状態に変化する。他方、85psigの作
動圧では、温度が−57.8℃（−72゜F）以下に下がる
と、液体二酸化炭素は固体状態に変化する。

温度感応制御装置は、第１蒸発器のコイルを通る二酸
化炭素蒸気の流量を調整する。第１蒸発器を出てファン
モータに入る二酸化炭素蒸気の温度が低すぎると、制御
装置は、車外に設けられ且つ周囲温度に晒された気化器
を通るように二酸化炭素の向きを変え、また気化器から
の蒸気を加熱装置も向けて、装置の霜取りあるいは冬の
加熱をする。蒸気は、例えば537.8℃（1000゜F）の温度
まで加熱され、蒸発器のコイル及び空気モータを通して
送られて、コイルの外表面から霜を溶かし、或いは加熱
モードのために貯蔵室を通って循環される空気を加熱す
る。

第１蒸発器を出て又空気ファンモータの入口に送られ
る二酸化炭素の温度が、空気流からコイル内部のCO₂へ
の熱伝達を制限する霜が第１蒸発器のコイルにできたこ
とを示す、例えば−56.7℃（−70゜F）より低い所定の
温度に達したとき、霜取りモードが開始される。二酸化
炭素が蒸気から液体に今にも相変化する所定の温度に二
酸化炭素の温度が達したときに、霜取りモードが開始さ
れる。二酸化炭素が気化しなければ或いは蒸気が凝縮し
て液体になれば、液体は、空気モータを通過するとき、
相当に圧力降下をし、これにより液体が凝固して装置の
中の二酸化炭素の流れを制限するドライアイスを作る。

蒸発器のコイルの表面の温度が、例えば−51.1℃（−
60゜F）以上の所定の温度まで加熱されると、制御装置
は霜取りモードを終わらせる。

本発明の第１の目的は、特に、コンテナあるいは輸送
機関、例えばトラック、輸送トレーラ、鉄道貨車、飛行
機、船での区画室内の氷点下の温度を維持するようにな
った冷蔵装置であって、それ自体独立しており且つ液化
二酸化炭素を外部動力源に接続すること無しに区画室を
冷やし、加熱し、霜取りするのに用いる冷蔵装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、冷蔵荷物室内の空気の通常の酸
素含有量を変えることなく、氷点下の冷蔵能力を出すよ
うに、液体二酸化炭素を使用して冷蔵装置を提供すると
にある。

我々の発明の他の目的あるいは更なる目的は、後述す
る詳細な説明及び添付した図面を参照することにより明
らかになろう。

図面の説明発明がより完全に理解されるように、ここに本発明の
好ましい実施例の図面を添付する。

図１は、据え付けられた液体二酸化炭素冷蔵装置の構
成部品の典型的な配置を示す輸送車の線図的な斜視図で
ある。

図２は、液体二酸化炭素冷蔵装置の概略図である。

図３は、加熱ユニットの断面図である。

図４は、図３の４−４線に沿って切断した断面図であ
る。

図５は、電気的加熱器を示し、エンタルピー制御装置
の変形した形態の線図である。

図６は、空気を除湿する遠心分離器の線図である。

参照番号は、図面の種々の図を通して同様な部品を示
すために用いられる。

好ましい実施例の説明図１、図２を参照すると、符号200は、荷物室内を氷
点下の温度まで冷やすための二酸化炭素冷蔵装置を装着
した自動車を全体的に示す。冷蔵装置は、液体二酸化炭
素源211に接続された蒸発器201と、バッテリ140で作動
されるコントローラ209とを有する。

液体から気体への蒸発器201での二酸化炭素の状態変
化の際、気化の潜熱は蒸発器201において液体二酸化炭
素により吸収され、又気体から液体への除湿器300での
湿った空気中の水分の状態変化の際、凝縮の潜熱は除湿
器300において湿った空気流400から取り出される。この
装置での加熱器207、307は、装置の中を流れるCO₂の温
度を制御してCO₂のエンタルピーを制御し、装置中でのC
O₂の凝固を防止すると共に氷結及びその結果としての熱
伝達面の断熱を防止すべく空気流から水分を取り除く。
熱交換器246、248でのCO₂の相変化及び熱交換器246、24
8を横切って流れる空気流400中の水分を制御することに
より、空気と非汚染CO₂冷媒との間の熱伝達を効率的に
する。

図１に示す本発明の特定な実施例では、蒸発器201
は、輸送車200の前端壁の上部に取付けられ且つ冷気が
荷物室202の全体に均一に分布されるように複数の種々
の長さのエアダクト（図示せず）を通って冷気を送り込
むように構成されている。

冷蔵装置は荷物室を加熱するための装置を備え、この
加熱装置は、加熱ユニット207に接続された、液化又は
圧縮された天然ガス、プロパン、エタノールのタンク21
2のような適当な燃料源を有する。液体二酸化炭素は、
気化器210を通って加熱ユニット207に送られ、加熱ユニ
ット207は、蒸発器201のコイルの霜取りをするために、
あるいは加熱が必要とされるときに荷物室202に温かい
空気を循環させるために、加熱された二酸化炭素を蒸発
器201のコイルに送る。

図３及び図４に最も良く図示するように、加熱ユニッ
ト207は、好ましくは、軸線がほぼ直交するように配列
されたコイル208a、208bを備え且つ好ましくは２つのバ
ーナ310、312を備える。比較的小さなバーナ310は、エ
ンタルピーを制御してモータ294、295での二酸化炭素の
蒸気の凝固を防止する第１熱交換器の第１冷却コイル24
6、248から排出された蒸気を加熱するために、低熱を出
す。第２の大きい方のバーナ312は、霜取りモード及び
荷物室加熱モードに必要な熱を出すために、小さい方の
バーナ310よりま十分に大きな加熱能力を有する。

外側コイル208aは、気化器210と連通するパイプ66に
バルブ68aを介して連結され且つバルブ68bを介して導管
214と連結された入口を有し、導管214を通って二酸化炭
素の蒸気が対の第１冷却コイル246、248から出る。電磁
式バルブ68a、68bは、バルブ68aが開かれたときにバル
ブ68bが閉じられ、バルブ68bが開かれたときにバルブ68
aが閉じられるように接続されている。かくして、装置
が冷却モードにセットされるときには、バルブ68bが開
かれる。そしてモータ294、295へ流れるCO₂の温度が低
すぎてモータの中を流れるときの圧力低下によるCO₂の
凝固を防止すべく加熱を要求していることをセンサが示
すと、加熱器207の小さなバーナ310が着火される。第１
コイル246でCO₂が十分な熱を吸収すると、バルブ68bが
開かれ、加熱器を通るCO₂蒸気を加熱しないように小さ
なバーナ310は着火されない。

加熱器207のコイル208a、208bは、好ましくは、幅広
い温度変化に耐え得るヘリアーク溶接のステンレス鋼製
チューブからなる。冷却モード中、第１冷却コイル24
6、248から出る二酸化炭素の蒸気は例えば−42.8℃（−
45゜F）以下の温度を有し、加熱器207で例えば−34.4℃
（−30゜F）以上の温度まで加熱される。

装置が霜取りモードにあるとき、ライン40を通って気
化器210へ流れる液体二酸化炭素は、例えば−51.1℃
（−60゜F）の温度を有し、この温度は、霜取りサイク
ルが開始されるときに、例えば537.8℃（1,000゜F）の
温度まで加熱される。

内側加熱コイル208bの出口側は、バルブ71aを介して
第１加熱コイル246、248に連結され且つ電磁式バルブ22
2、224に連通するラインにバルブ71bを介して連結され
ている。電磁式バルブ71aが開かれるときには、電磁式
バルブ71bが閉じられる。電磁式バルブ71bが開かれると
きには、電磁式バルブ71aが閉じられる。

加熱ユニット207の加熱コイル208a、208bは、好まし
くは、装置に供給される熱を制御すべく断熱キャビネッ
ト内に設けられる。しかしながら、加熱器が燃焼用空気
と換気用空気との両者を必ず有しなければならいこと
は、認識されるべきである。種々の理由で装置を通る流
れが遮断した場合に、過剰な圧力を解放するために圧力
逃がしバルブ67を設けるのが好ましい。

導管214と電磁式バルブ222、224の入口との間に延び
るラインには、図２に示すように、補助バイパスバルブ
268が設けられている。バルブ268が開かれると、第１冷
却コイル246、248からの蒸気は、導管214を介して、直
接バルブ222、224の入口に送られる。この作動モードで
は、蒸気を加熱ユニット207を通して循環させない。し
かしながら、空気モータ295に流れる二酸化炭素の蒸気
の温度が、所定値例えば−42.8℃（−45゜F）よりも低
いことを温度センサ56が示したときには、バルブ268が
閉じられ且つバルブ68bが開かれ、これによって、蒸気
を導管214から加熱ユニット207を通して、バルブ71bを
通ってモータ294、295に供給される二酸化炭素の蒸気の
温度を、例えば−42.8℃（−45゜F）の所定限度以上の
温度まで上昇させるのに十分な熱を供給する。これによ
り、モータに送られる二酸化炭素の蒸気のエンタルピー
は、オリフィス294b、295b及び空気駆動式モータ294、2
95を通る二酸化炭素の蒸気の流れが凝固するのを防止す
る温度範囲内にある。

加熱ユニット207の複式バーナ312、310へのガス配管
は、空気モータ294、295に送られる二酸化炭素の温度が
低く過ぎることを温度センサ56が示したときに、小さな
バーナ310が着火されるように構成されている。霜取り
モード及び加熱モード中、大きなバーナ312及び小さな
バーナ310の両者に燃料が供給されて着火される。

図２に示すように連結された単一の加熱ユニット207
は、二酸化炭素の蒸気を冷却するため及び霜取りサイク
ルの際に加熱するために用いられる二酸化炭素の蒸気の
エンタルピーを制御するために活用されるが、そうする
ことが好都合であるならば別の加熱ユニットを用いても
よいということは直ちに明らかであろう。例えば、図５
に示す本発明の変形した形態で示すような直列形電気加
熱器307を導管214と熱交換的関係で用いることを考え
た。本発明のこの形態において、導管214の一部分は、
銅、青銅、ステンレス鋼で形成され、ステンレス鋼製加
熱要素308は、熱伝導性チューブ214を通って流れる二酸
化炭素の蒸気に熱を供給すべく熱伝導性チューブ214の
回りに巻かれる。大気圧よりも高い圧力を有する二酸化
炭素の蒸気に供給される熱は、バッテリー340及び加熱
要素308を含む回路内のリレー309を制御するように設け
られた温度センサ356によって制御される。加熱器307の
出口214bでの温度が、所定の温度例えば−42.8℃（−45
゜F）より低いとき、リレー309を作動するように信号が
送られる。リレー309のスイッチが閉じられたとき、導
管214を流れるCO₂蒸気は加熱要素308によって加熱され
る。

図２の実施例における加熱器207又は図５の実施例に
おける加熱器307は、蒸発器201から排出されて空気駆動
式モータに送られる二酸化炭素の蒸気のエンタルピーを
制御するために、蒸発器201に接続されている。高圧の
二酸化炭素の蒸気がモータ294、295及び第２冷却コイル
250ら排出されるときには、二酸化炭素の蒸気は、空気
モータのチャンバーで減圧され且つ二酸化炭素１ポンド
当たり約４乃至8BTUの付加的な冷却容量を与える。これ
は、断熱膨張の一形態である。しかしながら、蒸気が減
圧するときには、蒸気は非常に冷たくなり、圧力降下が
過剰であるならば二酸化炭素は凝固するであろう。

物質のエンタルピーつまり熱含量は、物質の圧力と体
積との積を加えた内部エネルギとして定義される熱力学
特性である。物質が、或る物理状態から他の物理状態へ
の変換、例えば多形転移、固体の溶解あるいは昇華、液
体の気化を行うと、その変換中に物質が吸収する熱は、
変換の潜熱として定義される。液体状態から蒸気つまり
ガス状態への変換中に液体二酸化炭素により吸収される
熱は、一般に、気化の潜熱として言及される。

二酸化炭素は、無害であるが、一般的な冷媒のなかで
最低の成績率を有し、また空気調和装置での冷媒及び船
舶での食品保存に用いられている。しかし、その高い作
動圧力及び低い臨界温度は極めて好ましくない。

物質のエントロピーつまり分子運動の相対的な無秩序
は、温度あるいは圧力のような外への物理的な表れを全
く有しない状態特性である。その間エントロピーの変化
が全くないプロセスは『断熱的』と言われている。

液体二酸化炭素は、供給ライン36及び分配マニホルド
44を通して蒸発器201に送られる。図２に示す蒸発器201
の例では、一対の第１冷却コイル246、248は、複式コイ
ルの第１蒸発器245として機能する第１熱交換器を形成
する。第１冷却コイル246、248は、コイルの外側表面を
循環する空気と、コイルを流れる二酸化炭素との間の熱
伝達のための可成りな表面積域を作る伝熱表面フィン24
7を備えるのが好ましい。液体二酸化炭素は、コイル上
を循環する空気流から熱を吸収すると第１蒸発器225の
第１冷却コイル246、248内で気化し、加圧二酸化炭素蒸
気が加熱器207に排出される。この加熱器207で、二酸化
炭素が、後に詳しく説明するように装置での二酸化炭素
の凝固を阻止する温度まで更に温められる。

温められた二酸化炭素の蒸気は、その最高圧力が圧力
逃がしバルブ220で制御され、流量制御オリフィス294
b、295bを通って少なくとも一つの流体駆動モータ294、
295の入口まで送られる。各流体駆動モータ294、295の
出口は、除湿器300を流れた後に荷物室202の外側の大気
に排気する第２熱交換器の第２冷却コイル250に連結さ
れている。

この装置での改良点は、蒸発器225のフィン付き第１
冷却コイル246、248を出た後、圧力制御された二酸化炭
素ライン216、217を通って空気モータ294、295に到達す
る前に、二酸化炭素ガスを温めることによって二酸化炭
素のエンタルピー及びエントロピーを修正つまり制御す
る加熱器207を有することである。二酸化炭素が空気モ
ータ294、295を通り、また第２コイル250を通って大気
に送られるときにその圧力が大気圧近くまで降下する際
に二酸化炭素が凝固しないようにするため、加熱器20
7、電磁式流量制御バルブ222、224、圧力逃がしバルブ2
20は、二酸化炭素の温度及び圧力を制御する。圧力逃が
しバルブ220及び電磁式流量制御バルブ222、224は、装
置を少なくとも65psigの圧力まで加圧した状態に保っ
て、荷物室内の空気の温度が所定の温度範囲にあるとき
に装置のサイクルを止めたとき、二酸化炭素が固体にな
るのを防止する。後に詳しく説明するように、センサ56
は、モータ295に送られる二酸化炭素の温度が低く過ぎ
るときに霜取りモードを開始し、またセンサ60は、第１
コイル246、248の表面が所定の温度まで高くなったとき
に霜取りモードを終らせる。

低温ガス源211は、在来の設計のものであり、好まし
くは、真空室により隔てられた外側シェルと内側シェル
とを備えた断熱容器からなる。液体二酸化炭素と、液体
二酸化炭素より上の二酸化炭素蒸気の体積とが上記容器
を満たす。気化器及び圧力調整バルブを介してタンクの
上部に連結された圧力形成バルブを有する在来の圧力形
成装置により、約80〜85PSI（ポンド／平方インチ）の
一定の供給圧力及び約−51℃（−60゜F）の温度を維持
するために、僅かな量の液体二酸化炭素が沸騰できる。

液体二酸化炭素は、断熱チューブ32、流量制御バルブ
34、ライン36を通って分岐ライン38、40まで送られる。

霜取り及び加熱能力を与えるために、低温ガス源211
が、好ましくは冷蔵荷物領域202の外側に配置された気
化器210を介して加熱装置207に連結されている。加熱装
置207から出た加熱蒸気は、装置の霜取りのため及び加
熱が必要ならば荷物室に加熱空気を送るために、導管70
及び流量制御オリフィス71を介して蒸発器201のコイル
に送られる。

好ましくは輸送車200の前部に設けられコントローラ2
09は、セット温度の範囲を維持するために、冷却段階、
加熱段階、霜取り段階、アイドル段階を制御する。コン
トローラ209は蒸発器201のコイル246、248を介して熱に
蒸気及び冷たい蒸気の両者の流れを制御する。またイン
ジケータ（図示せず）は、その内部の温度を視覚的に示
すために、荷物室202の内部の適当な温度検出手段に接
続されている。

分岐ライン38は、電磁式液体供給バルブ42及び入口マ
ニホルド44を介して、蒸発器201の第１コイル246、248
に連結されている。

液体供給バルブ42を通る流路は、バルブ本体内のバル
ブ要素に連結された適当な駆動手段43により制御され
る。アクチュエータ43は、その内部に配置された可動要
素を備えるソレノイドであるのが好ましく、ライン50を
介して送られた信号により可動要素を移動させ、液体供
給バルブ42を通る流れを制御するためのバルブ要素をシ
フトさせる。ライン50は温度コントローラ209に接続さ
れている。

温度コントローラ209は、在来の設計のものであり、
好ましくは、荷物室202を通り且つ蒸発器201を横切って
循環する空気の温度を示すために、ライン56bを介して
コントローラ209の制御装置に接続された温度センサを
有する。制御が冷却用にセットされたとき、センサ56a
がコントローラ内のプログラム可能なサーモスタットで
設定した温度より高い温度に維持される限り、ライン50
を介してコントローラから出た信号は液体供給バルブ42
を開き状態に保持する。コントローラ209は、好ましく
は、荷物室202内の空気の温度を示す、このコントロー
ラと関連した視覚的なインジケータと、時間と関連して
温度をプロットするための、コントローラと関連した温
度記録装置（図示せず）とを備える。このような機器
は、ニューヨーク市、ニューハーフォードのPartlow Co
rporationから市販されている。

冷却サイクル中、液体二酸化炭素は、分岐ライン38、
液体供給バルブ42、入口マニホルド44を通って、蒸発器
201の第１コイル246、248に流れる。液体二酸化炭素は
蒸発器のコイル246、248内ではむしろ気化（液体からガ
スに変化）し難いので、コイルを横切って循環する空気
と、コイルを通って流れる二酸化炭素との間の熱伝達効
率を高めるために、コイルの表面積は陽極酸化アルミニ
ウムのフィン247によって増大されている。

第１蒸発器225のコイル246、248、モータ294、295、
蒸発器201の第２コイル250の霜取りをするために、コン
トローラ209は、供給バルブ42を閉じ且つバルブ68aを開
いて、液体二酸化炭素を分岐ライン40を介して蒸発器21
0に送る。気化器210は、液体二酸化炭素を気化させるの
に十分な加熱を行うために、荷物室202の外側雰囲気に
露出されている。気化器210からの蒸気は、ライン66、
電磁式バルブ68aを通って、符号207で全体を示す加熱装
置に送られる。加熱装置207を出た加熱蒸気は、ライン7
0、流量制御オリフィス71を通って、蒸発器201に送られ
る。

加熱装置207は、ライン73、75を介して夫々がガス供
給バルブ76に連結されたバーナ72及び口火74を有する。
適当な燃料、例えばプロピレンがタンク212からライン7
8を通って送られる。

62P.S.I.G（ポンド／平方インチゲージ）より低い
と、液体二酸化炭素は固体状態（ドライアイス）に変化
する。これを避けるため、圧力形成器は二酸化炭素のタ
ンク211の圧力を70PSIGに維持し、また圧力逃がしバル
ブ220が第１蒸発器のコイル246、248と空気モータ294、
295との間に取付けられている。圧力調整器220は、蒸発
器201の第１コイル246、248内を65PSIG以上の圧力に維
持する。

圧力逃がしバルブ220は、二酸化炭素の蒸気が荷物室2
02の外側に設けられた加熱器207から流れる導管216と、
CO₂蒸気がモータ294、295に送られる導管217とに通じて
いる。導管216からの流体は、圧力調整器220を介して、
電磁式流量制御バルブ222の入口開口に送られる。電磁
式流量制御バルブ222の出口は、空気駆動式モータ294の
入口294aに連結されている。同様に、電磁式流量制御バ
ルブ224の入口開口は圧力調整器220を介して導管216に
連結されており、また電磁式流量制御バルブ224の出口
は空気駆動式モータ295の入口295aに連結されている。
約65PSIGの二酸化炭素蒸気の高い作動圧力を補償するた
め、モータ294、295の各々の入口294a、295aには、流量
を制限するオリフィス294b、295bが設けられている。こ
れらオリフィス294b、295bは、第１冷却コイル246、248
の各々への液体二酸化炭素の流量と、加熱器207からモ
ータ294、295への蒸気の流量とをバランスさせる。

モータ295の入口295aに送られる二酸化炭素の温度に
比例する信号を発生させるセンサ56が設けられている。
断熱する霜を蒸発器201のコイルから除去することが必
要なとき、上黄信号がライン56cを通ってコントローラ2
09に送られて霜取りサイクルを開始する。

モータ294、295の出口通路は、ライン96を介して、蒸
発器201の第２コイル250に連結され、第２コイル250
は、二酸化炭素の蒸気を自動車の荷物室202の外側で大
気に排出するライン98に連結されている。

空気モータ294、295は、各々、シャフト102を備え、
シャフト102にはファンブレード104が取付けられてお
り、空気モータ294、295を通る二酸化炭素の蒸気流によ
りファンブレード104を回転させ、これにより自動車200
の荷物室202内の空気を蒸発器201の第１コイル246、248
及び第２コイル250に通過させる。

温度コントローラ209のプログラム可能なサーモスタ
ットが冷却を要求するとき、インジケータの表示ランプ
（図示せず）を点灯させ、電磁式液体供給バルブ42に開
き状態に保持され、センサ56aにより検出された荷物室
内の温度によりコントローラ209が液体供給バルブ42を
閉じ且つ電磁式バルブ222、224を閉じてコイル246、248
内の圧力を保持するまで、第１コイル246、248に液体二
酸化炭素を送る。

コントローラ209が霜取りを命じたとき、インジケー
タの表示ランプ（図示せず）を点灯させ、気化器210を
通って加熱装置207まで液体二酸化炭素を送るためにバ
ルブ68aが開かれて、バーナ72が点火される。

加熱モード及び霜取りモード中、ライン50を通ってコ
ントローラ209から送られる信号により供給バルブ42が
閉じられる。

図６に示す本発明の実施例では、ファン104への入口
近傍で空気流400から水分を取り除くために、ファン104
の吸込側に隣接して除湿器300あるいは遠心分離器が設
けられている。第２コイル250から導管98を通って排出
された二酸化炭素の蒸気は、中空シュラウド302の壁と
熱交換関係をなして送られ、該中空シュラウドは、中空
シュラウド302を流れる空気を第２コイル250から出た二
酸化炭素の蒸気により冷やされるシュラウド302の壁と
熱交換関係をなして移動させるように形成されている。
第１コイル246、248及び第２コイル250において二酸化
炭素が相当の熱を吸収するので、その温度はかなり上昇
する。しかしながら、二酸化炭素の蒸気の温度は、荷物
の積み下ろしのための荷物室のドアを開いた直後は、荷
物室202内の空気の露点よりも相当に低い。

シュラウド302は、第２コイル250から出た二酸化炭素
の蒸気により及び冷蔵装置の作動中にシュラウドを通っ
て流れる空気によってその表面が冷やされるように、吸
熱器を形成するのに十分なマスを備えているのが好まし
い。

シュラウド302の表面温度がこれと接触状態で移動す
る空気の露点よりも低いならば、シュラウドの表面が空
気の霜点より低くくなければ、水分なシュラウドの表面
に凝縮して、重力により雫受け303に流れる。業種の潜
熱は、水分が凝縮するシュラウドの表面を温めようとす
ることを認識すべきである。その結果、そこを流れる空
気で洗われるシュラウド302の内側表面は、熱がシュラ
ウドを通って伝わり且つ導管303aを介して装置から出る
二酸化炭素の蒸気によって持ち出されるよりも早く温め
られる。

次のことは直ちに明らかであろう。即ち、除湿器300
又は遠心分離器は、ファン104へ流れる取り込み空気400
を予冷し、取り込み空気から水分を取り除くために機能
し、第１コイル246、248及び第２冷却コイル250が凍結
して霜取りを必要とする傾向を減ずる。冷却コイル及び
除湿器300のシュラウド302を流れる二酸化炭素の蒸気
は、蒸発器201を通って流れる空気流400と反対方向に流
れることが直ちに明らかであろう。

液体二酸化炭素は第１冷却コイル246、248内で加熱さ
れ、第１冷却コイル246、248で気化する。気化の潜熱
は、第１冷却コイル246、248の壁を介して、第１冷却コ
イルと熱交換関係をなして流れる空気流402から伝達さ
れる。二酸化炭素の加圧蒸気は、空気ファン式モータ29
4、296を駆動し、また二酸化炭素の蒸気が減圧し且つ第
２冷却コイル250に流れるときに付加的な冷却能力を与
える。

第２冷却コイル250を横切って流れる空気流402から熱
を吸収した後、二酸化炭素の蒸気は、空気流400が次に
そこを横切って流れる第２冷却コイル250の表面よりも
温かい冷えた表っ面を備えた除湿部分300を通って進
む。

第２冷却コイル250を通って流れる二酸化炭素の蒸気
が吸収した熱は、除湿器300のシュラウドの表面を横切
って流れる空気が凝縮するのに十分に低いものの、凝縮
ライン303aを介して液体の水として除去される凝縮水の
氷結を防止するのに十分に高い温度まで、好ましくは、
CO₂蒸気の温度を上昇させることが直ちに明らかであろ
う。しかしながら、除湿器300の表面が冷た過ぎると加
熱器307を作動して、除湿器300に送られる加熱CO₂蒸気
を加熱し、氷結を防止し又は氷が形成されたならばこれ
を溶かす。

前述の説明から直ちに明らかなように、ここに開示の
二酸化炭素逆流式冷蔵装置は、冷蔵室202を通って空気
を循環させるための空気モータ294を介して膨張させら
れる無害媒体を使用しているので、従来技術の装置に対
して意義深い改良を提供する。このエンタルピー制御装
置により、液体二酸化炭素、つまり優れた冷却液を使用
することができる一方で、二酸化炭素式冷蔵装置に関す
る特有の問題を解消する。更に、除湿セクション300に
循環空気流400から水分を取り除いて、冷却コイル246、
248、250の氷結を最小にし、その一方で、使用の二酸化
炭素の蒸気を大気に排気されるように送る。

運転上述した装置の運転及び作用は以下のとおりである。

主電源スイッチをコントローラ209の制御回路を賦勢
するための“冷却及び加熱”位置に移動させる。

温度コントローラ209のサーモスタットが冷却モード
を要求していれば、冷却が要求されていることの視覚的
表示をおこなうランプに電流が差し向けられ、液体二酸
化炭素が、ライン32、バルブ34、ライン36、分岐ライン
38、液体供給バルブ42、入口マニホルド44を通って蒸発
器201の第１コイル246、248に流入する。液体二酸化炭
素が約−51.1℃（−60゜F）の温度であり、第１コイル2
46、248の壁を介して熱を吸収するので、これらに隣接
する空気は冷やされる。第１冷却コイル246、248からの
二酸化炭素は、排気マニホルド213及び導管214を通過し
て空気モータ294、295を駆動し、ファン104が空気を第
１コイル及び第２コイルを横切って循環させる。モータ
294、295から出た二酸化炭素は、ライン96を通って第２
コイル250に流れて、ライン98を通って周囲大気に排出
される前にできる限り多量の熱を吸収する。二酸化炭素
は全く自動車の荷物室に入り込まないことが容易に明ら
かであろう。

蒸発器201のコイル246、248に氷ができると、コイル
の壁を介した熱伝達率が低下する。センサ56はこの流れ
中に配置され、空気モータ295に入る二酸化炭素はこの
温度センサ56を通って流れる。モータ295の入口に流れ
込む二酸化炭素が冷たすぎ、例えば例えば−51.1℃（−
60゜F）よりも低いと、霜取りモードが開始される。

回路が霜取りモードを要求するとき、電磁式液体供給
バルブ42のコイル43がバルブ42を閉じ、蒸発器201の第
１冷却コイル246、248への液体二酸化炭素の流れを止め
る。

二酸化炭素は気化器210を通って加熱器207に流れ、次
いで霜取りのためにその熱い二酸化炭素の蒸気を第１コ
イル246、248を介して送る。

第１コイル248の表面に設けたセンサ60が、コイル248
の表面温度が例えば−40℃（−40゜F）まで上昇したこ
とを示すと、センサ60は霜取りモードを終了させる。

加熱装置207から送られた蒸気の高熱により、蒸発器2
01のコイル246、248の表面上及びモータ294、295の表面
上の氷を極めて迅速に溶かすことができるということを
認識すべきである。モータ294、295は霜取りモード中作
動するが、この霜取りモードは非常に短時間であるの
で、荷物室はほとんど加熱されない。

この装置は、完全自動であり、冷却サイクル及び加熱
サイクルを開始するサーモスタット制御手段を使用し、
且つ冷却サイクル及び加熱サイクルを終了させる温度検
出手段を使用している。

本発明の基本的な概念から逸脱することなく、この発
明の他の実施例を案出できるというとを認識すべきであ
る。

第２実施例前述したように、除湿器300は、水で若干飽和した空
気流400を露点以下に冷却し、これにより空気流から水
蒸気を凝縮且つ分離する。凝縮水の凍結を防止するた
め、サーモスタット制御式加熱器307が、除湿器300の冷
却表面の温度を水の氷点より僅かに高く維持するために
除湿器300にCO₂を送るラインに設けられている。

除湿器300に吸い込まれる空気の温度が所定温度より
低いとき、除湿器への供給ライン308における加熱器307
は、空気流を加熱しないように作動されない。

図６に示すように、温度センサ314はライン311を介し
て加熱器307に接続れている。センサ314は、除湿器300
を流れる空気流400の温度に関連した信号を送出する。
空気流400が例えば−2.2℃（28゜F）と０℃（32゜F）と
の間の範囲で最低温度に達したとき、加熱器307は、加
熱器307を流れる蒸気の加熱を阻止するように消勢され
る。

除湿器300の表面をそこを流れる空気流400の温度より
低く維持するように加熱器307を制御することが直ちに
明らであろう。また、空気流400が先ず除湿器300の冷た
い表面に接触するので、除湿器300はファン104への取り
込み空気を予冷することが容易に明らかであろう。加熱
器307のサーモスタット制御器が、除湿器300の表面に霜
ができるように調整されたとき、加熱器307を賦勢して
第１蒸発器のコイル246、248及び第２コイル250の霜取
りサイクルとは別に独立して除湿器300を霜取りするの
がよい。別の加熱器207と307とを設けることにより、装
置が幅広い作動状態の下で作動することができる。例え
ば、水辺近くの南方地域では、夏の温度が37.8℃（100
゜F）以上になり、また空気の相対湿度がほぼ100％にな
る。

荷物室のドアを開くと、内部の冷気が直ちに流出し、
その一方で暑く湿った空気が荷物室を満たす。蒸発器20
1の第１及び第２コイル246、248、250の霜取り要求を最
小にするため、除湿器300は、空気から出来る限り多く
の水分を除去するように仕向けられる。

空気流400中の水分の状態が蒸気から液体へ変化する
間、凝縮の潜熱は、空気流400から除湿器300の冷たい表
面に移される。この冷たい表面の最低温度を制御するこ
とにより、空気流400から冷たい表面への熱伝達が制御
されて、凝縮水は、冷たい表面の下の凝縮水トレー303
に重力により流れて、凝縮水ライン303aを通って荷物室
の外側に凝縮水を除去することができる。

上述の説明から直ちに明らかなように、液体二酸化炭
素は、液体二酸化炭素を気化させて加圧蒸気を作るのに
十分な熱を吸収するように、第１蒸発器245に送られ
る。バーナ312及びバーナ310の一方あるいは両者が着火
されている間、加熱器207を通って加圧蒸気を送ること
により、蒸気が減圧するときの二酸化炭素の凝固を防止
する温度まで加熱される。燃料燃焼式加熱器207で加熱
された加圧蒸気は、モータ294、295を通って流れるとき
に減圧され、第２熱交換器250に移行する蒸気は断熱膨
張する。

蒸発器210の第２熱交換器250からの蒸気は第２加熱器
307を通って送られ、除湿器300の表面を荷物室202内の
空気の露点以下の温度に維持する。そして、荷物室202
内の循環空気は、除湿器300内でのその表面と熱交換関
係をなして移動する。次に、除湿した空気流は、第１及
び第２熱交換器246、248内の二酸化炭素と熱交換関係を
なして流れる。循環空気中の水分は、熱交換器246、24
8、250への途中で、除湿器300の表面に凝縮する。

蒸気が減圧するときに二酸化炭素が凝固するのを防止
する温度まで蒸気を加熱する工程は、熱交換器207内で
加圧蒸気と熱交換関係をなして燃料を燃やすことによっ
て行われるのが好ましい。しかしながら、そうするのが
好ましいのであれば、燃料燃焼式加熱器207の代わり
に、図５に示すように、電気的に直列の加熱器307を用
いてもよい。

空気流400は、遠心力が空気流400中の水分を除湿器30
0の冷たい表面と熱交換させるように、曲がりくねった
進路に沿って送られるのが好ましい。曲がりくなねった
進路は、好ましくは、除湿器300の円筒状シュラウド302
のコイルを通って延びるスパイラル又スクリュ形状のバ
ッフル301によって形成される。バッフル301の下部には
ドレイン通路301aが形成され、凝縮水はドレンパン303
に流れることができる。

前述したように、加熱器207及び307は、トレーラの荷
物室内の温度を制御する装置の中に送られる二酸化炭素
のエントロピーあるいは内部熱を制御するために用いら
れる。液化二酸化炭素源211は、蒸発器201に液体二酸化
炭素を送るために、トレーラのボディ下に設けられたス
テンレス鋼製２重壁の真空断熱低温ガスタンクであるの
が好ましい。蒸発器201は、トレーラの荷物室202の内部
に取付けられ、あるいは任意であるが、荷物室202の外
部に取付けられ、荷物室202から蒸発器201を通って空気
を取り込み、次いでその空気の荷物室202に戻すように
構成される。蒸発器201の第１コイル246、248内で液体
二酸化炭素が吸収した熱は、二酸化炭素を気化させる。
逆止弁294a、295aは、二酸化炭素の蒸気を加圧状態に維
持する。しかしながら、加圧二酸化炭素蒸気が空気駆動
式モータ294、295を通って流れながら減圧されるときに
加圧二酸化炭素蒸気が凝固しないことを確実にするた
め、加圧二酸化炭素蒸気は、導管214及び燃料燃焼式加
熱器207を通って送られ、空気駆動式モータ294、295に
送られた二酸化炭素の温度及び圧力を制御する。

前述の説明から、二酸化炭素がトレーラ内に放出され
ないので、トレーラ200の荷物室202内は常に通常の酸素
雰囲気に維持されることが直ちに明らかである。一般的
なフレオンー機械式冷蔵装置では、ファンが常に作動
し、これにより製品を脱水させてしまう。これに対し
て、上述した低温装置は、空気の動きを減じ、そしてそ
の結果、ファン104が冷蔵モード中に作動し及び加熱モ
ード中に最小限に作動するだけであるので、製品の脱水
を減少する。

前述した液体二酸化炭素装置の効果的な温度範囲は、
約−28.9℃（−20゜F）乃至約＋26.7℃（＋80゜F）であ
る。一定の冷蔵貨物、例えばチルド飲料、新鮮な果物、
新鮮な野菜、キャンディ、コンピュータ、製薬品は、凍
結以上の荷物室温度であるがサブゼロの冷蔵の維持の要
求する。また冷凍品はより低い温度範囲を要求する。

加熱器207、307は、二酸化炭素のエントロピーを制御
するために装置に設けられて、装置の脱水セクション30
0に流入する空気から水分を効果的に除去し、また装置
の中を流れながら突然減圧するときに二酸化炭素の蒸気
が凝固するのを防止することが容易に明らかであろう。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】区画室内の温度を制御する方法であって、液体二酸化酸素（211）を第１熱交換器（245）を通じて
流す工程と、区画室（202）内の液体を前記第１熱交換器（245）及び
第２熱交換器（250）と熱交換の関係をなして移動させ
て、前記二酸化炭素によって熱を吸収して、前記第１熱
交換器（245）の中に、加圧した二酸化炭素の蒸気を作
る工程と、二酸化炭素が蒸気相にあることを確かなものにし且つ圧
力が低下したときに二酸化炭素の凝固を防止するよう
に、前記第１熱交換器（245）から排出された二酸化炭
素のエンタルピーを制御する工程と、第２熱交換器（250）への蒸気を断熱膨張させるために
該蒸気を減圧させる工程とを有することからなる方法。
【請求項２】前記二酸化炭素が蒸気相にあることを確か
なものにするために第１熱交換器（245）から排出され
た二酸化炭素のエンタルピーを制御（207、307）する工
程が、前記区画室（202）から出た二酸化炭素の加圧蒸気を送
る（214）工程と、二酸化炭素の加圧蒸気を加熱（207）する工程と、加熱された二酸化炭素の蒸気を第２熱交換器（250）に
送る工程とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記二酸化炭素が蒸気相にあることを確か
なものにするために第１熱交換器（245）から排出され
た二酸化炭素のエンタルピーを制御（207、307）する工
程が、前記加圧蒸気を燃料燃焼ヒータ（310）を通じて送る工
程と、前記加圧蒸気と熱交換の関係をなして燃料を燃焼させる
工程とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記第２熱交換器への蒸気を断熱膨張させ
るために該蒸気を減圧させる前に、二酸化炭素の蒸気の
温度を検出（268、68b）する工程と、該検出された温度の変化に応じて、前記ヒータ（310）
への燃料の供給を制御する工程とを更に有する、請求項
３に記載の方法。
【請求項５】前記二酸化炭素が蒸気相にあることを確か
なものにするために第１熱交換器（245）から排出され
た二酸化炭素のエンタルピーを制御（207、307）する工
程が、前記二酸化炭素の加圧蒸気を加熱（207、307）す
る工程を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】前記二酸化炭素が蒸気相にあることを確か
なものにするために第１熱交換器（245）から排出され
た二酸化炭素のエンタルピーを制御（207、307）する工
程が、前記二酸化炭素の蒸気の温度を−45゜F（−42.8
℃）よりも高い温度まで上昇させて、該二酸化炭素が減
圧したときにその凝固を防止するように十分な熱（20
7）を供給する工程を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】所定量の氷が前記第１熱交換器（245）の
表面に生成されたときに、該第１熱交換器（245）への
液体二酸化炭素の流れを止める（42）工程と、その表面の氷を溶かすために、前記第１熱交換器（24
5）を通り、また、前記第２熱交換器（250）を通るよう
に、加熱した二酸化炭素を差し向ける工程と、を更に有
する請求項１に記載の方法。
【請求項８】前記第１熱交換器（245）から排出される
二酸化炭素の温度を検出（56）する工程と、前記第２熱交換器（245）へ流入する二酸化炭素の温度
が所定の温度よりも低いときに、前記第１熱交換器（24
5）の表面を加熱する工程と、を更に有する請求項１に
記載の方法。
【請求項９】区画室（202）内の流体を前記第１熱交換
器（245）及び第２熱交換器（250）と熱交換の関係をな
して移動させて、前記二酸化炭素によって熱を吸収し
て、前記第１熱交換器（245）の中に、加圧した二酸化
炭素の蒸気を作る工程が、ファン（104）を駆動する空気モータ（294）を介して前
記第１熱交換器（245）から二酸化炭素の蒸気を送る工
程と、前記モータ（295）から二酸化炭素を前記第２熱交換器
（250）を通じて循環させる工程とを有し、前記第１熱交換器（245）と前記第２熱交換器（250）
は、前記モータ（294）が空気を前記第１、第２の熱交
換器（245、250）と熱交換の関係をなして移動させるよ
うに配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】除湿器（300）の表面を前記区画室（20
2）内の空気の露点よりも低い温度に維持するように前
記第２熱交換器から蒸気を送る工程と、前記区画室（202）内の空気を前記除湿器（300）の表面
と熱交換の関係をなして循環させ、次いで、第１熱交換
器（245）及び第２熱交換器（250）の中の二酸化炭素と
熱交換の関係をなして循環させて、循環する空気に含ま
れる水分を、第１、第２の熱交換器（245、250）への途
中で除湿器（300）の表面で凝結させる工程とを更に有
する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】区画室内の空気を除湿器と熱交換の関係
をなして循環させる工程が、曲がりくねった進路に沿って前記空気を循環させて遠心
力が空気流内の水分を前記除湿器の冷たい表面と熱交換
の関係に追いやる工程を有する、請求項10に記載の方
法。
【請求項１２】二酸化炭素の加圧蒸気の温度を検出（31
4）する工程と、前記加圧蒸気に送られる熱を制御（307）して、除湿器
（300）の表面への水分の凝結を制御する工程とを更に
有する、請求項10に記載の方法。
【請求項１３】区画室（202）内のチューブ（246）の壁
を通過する熱伝達率を制御する方法であって、前記チューブ（246）に液体二酸化炭素（211）を送り込
む工程と、前記区画室（202）内の流体を前記チューブ（246）と熱
交換の関係をなして移動させて、前記二酸化炭素が前記
流体の熱を吸収して前記チューブ（246）の中に二酸化
炭素の加圧蒸気の生成する工程と、前記区画室（202）から出た二酸化炭素の加圧蒸気を送
る（214）工程と、前記二酸化炭素の加圧蒸気を加熱（207）する工程と、前記区画室（202）内の流体を前記チューブ（246）と熱
交換の関係をなして移動させるための、ファン（104）
によって駆動されるモータ（295）を駆動するように、
前記加熱した加圧蒸気を送る（217）工程と、前記モータ（295）への前記加熱した蒸気の流れを制御
（224、295b）して、前記二酸化炭素が前記モータ（29
5）で減圧するときに該二酸化炭素の凝固を防止する工
程とを有することからなる方法。
【請求項１４】前記二酸化炭素の加圧蒸気を加熱（20
7）する工程が、前記二酸化炭素が減圧するときに該二
酸化炭素の凝固を防止するために、前記二酸化炭素の蒸
気の温度を約−45゜Fよりも高い温度まで上昇させるの
に十分な熱を供給（207）する工程を有する、請求項13
に記載の方法。
【請求項１５】第１熱交換器（245）と、第２熱交換器（250）と、液体二酸化炭素を前記第１熱交換器（245）を通じて流
すための手段（211）と、前記二酸化炭素によって熱が吸収されて、前記第１熱交
換器（245）の中で二酸化炭素の加圧蒸気を生成するよ
うに、前記区画室（202）の中の流体を前記第１熱交換
器（245）及び前記第２熱交換器（250）と熱交換の関係
をなして移動させるための手段（295、104）と、二酸化炭素が蒸気相の状態にあることを確かなものにし
且つ二酸化炭素が減圧するときに該二酸化炭素の凝固を
防止するために、前記第１熱交換器（245）から排出さ
れた二酸化炭素のエンタルピーを制御するための手段
（207、307）と、前記第２熱交換器（250）への前記二酸化炭素の蒸気を
断熱膨張させるために該蒸気を減圧させるための手段
（295b）とを有する、区画室内の温度を制御するための
温度制御装置。
【請求項１６】二酸化炭素が蒸気相の状態にあることを
確かなものにし且つ二酸化炭素が減圧するときに該二酸
化炭素の凝固を防止するために、前記第１熱交換器（24
5）から排出された二酸化炭素のエンタルピーを制御す
るための手段（207、307）が、前記区画室（202）から出た二酸化炭素の加圧蒸気を循
環させるための手段（214）と、該二酸化炭素の加圧蒸気を加熱するための加熱手段（20
7、307）と、該加熱した二酸化炭素の蒸気を前記第２熱交換器（25
0）の中へ送り込むための手段（217）とを有する、請求
項15に記載の温度制御装置。
【請求項１７】二酸化炭素が蒸気相の状態にあることを
確かなものにし且つ二酸化炭素が減圧するときに該二酸
化炭素の凝固を防止するために、前記第１熱交換器（24
5）から排出された二酸化炭素のエンタルピーを制御す
るための手段（207、307）が、燃料燃焼式ヒータ（207）と、前記加圧蒸気と熱交換の関係をなして燃料を燃焼させる
ための手段（310）とを有する、請求項15に記載の温度
制御装置。
【請求項１８】二酸化炭素が蒸気相の状態にあることを
確かなものにし且つ二酸化炭素が減圧するときに該二酸
化炭素の凝固を防止するために、前記第１熱交換器（24
5）から排出された二酸化炭素のエンタルピーを制御す
るための手段（207、307）が、前記第２熱交換器（250）へ断熱膨張させるために前記
二酸化炭素の蒸気を減圧させる前に、二酸化炭素の蒸気
の温度を検出するための検出手段（268、68b）と、検出された温度の変化に応じて前記ヒータ（207）への
燃料の供給を制御するための手段とを更に有する、請求
項17に記載の温度制御装置。
【請求項１９】二酸化炭素が蒸気相の状態にあることを
確かなものにし且つ二酸化炭素が減圧するときに該二酸
化炭素の凝固を防止するために、前記第１熱交換器（24
5）から排出された二酸化炭素のエンタルピーを制御す
るための手段（207、307）が、前記二酸化炭素が減圧されるときに該二酸化炭素の凝固
を防止するために前記二酸化炭素の蒸気の温度を−45゜
Fよりも高い温度まで上昇させるのに十分な熱を供給す
るための加熱手段（207、307）を有する、請求項15に記
載の温度制御装置。
【請求項２０】除湿器（300）と、前記除湿器（300）の表面を、前記区画室（202）内の空
気の露点よりも低い温度に維持するように前記第２熱交
換器（250）から蒸気を送るための手段と、前記第１、第２の熱交換器（245、250）の途中で、循環
する空気中の水分が前記除湿器（300）の冷えた表面に
凝縮するように、前記区画室（202）内の空気を、前記
除湿器（300）の冷えた表面と熱交換の関係をなして、
次いで、第１、第２の熱交換器（245、250）の中の二酸
化炭素と熱交換の関係をなして循環（400）させるため
の手段とを更に有する、請求項15に記載の温度制御装
置。
【請求項２１】前記除湿器（300）は、前記遠心力が、
空気の流れ中の水分を前記除湿器（300）の冷えた表面
（302）と熱交換の関係に追いやるように、曲がりくね
った進路に沿って空気を循環させるためのバッフルを備
えている、請求項20に記載の温度制御装置。
【請求項２２】二酸化炭素の加圧蒸気の温度を検出する
ための手段（314）と、前記二酸化炭素の加圧蒸気へ伝達される熱を制御して、
前記除湿器（300）の表面での水分の凝縮を制御するた
めの手段とを更に有する、請求項20に記載の温度制御装
置。
【請求項２３】前記区画室が、トレーラ（200）の荷物
室（202）であり、前記液体二酸化炭素を前記第１熱交換器（245）を通じ
て流すための手段（211）が、前記トレーラ（200）によ
って支持された、液体二酸化炭素の源（211）を有し、
また、前記区画室（202）の中の流体を前記第１熱交換器（24
5）及び前記第２熱交換器（250）と熱交換の関係をなし
て移動させるための手段（295、104）が、前記区画室
（202）の中の空気を前記第１、第２の熱交換器（245、
250）の表面を循環させるように配置された、空気駆動
式モータ（295）によって駆動されるファン（104）を有
し、前記モータ（295）は、前記エンタルピーを制御するた
めの手段（207、307）からの二酸化炭素の蒸気によって
駆動され、前記二酸化炭素のエンタルピーを制御するた
めの手段（207、307）が、二酸化炭素が前記モータ（29
5）の中で凝縮するときに該二酸化炭素の凝縮を防止す
るようになっている、請求項15に記載の温度制御装置。
【請求項２４】前記モータ（295）に送られる蒸気の温
度を検出するための温度検出手段（56）と、前記蒸気の温度が二酸化炭素の氷結点近くまで低下した
ときに前記第１熱交換器（245）及び前記第２熱交換器
（250）の霜取りを行うようになっている、請求項23に
記載の温度制御装置。
【請求項２５】前記区画室（202）の中の流体を前記第
１熱交換器（245）及び前記第２熱交換器（250）と熱交
換の関係をなして移動させるための手段（295、104）
が、入口通路を有し、また、前記温度制御装置は、温度制御された二酸化炭素
の蒸気を、前記入口通路を通って流れる空気（400）と
熱交換の関係をなして移動させるようになっている熱交
換手段（300）を有する、請求項15に記載の温度制御装
置。
【請求項２６】前記熱交換手段（300）が、ヒータ手段（207、307）と、該ヒータ手段（307）の中に二酸化炭素を放出するため
に、前記区画室（202）の中の流体を、前記第１熱交換
器（245）及び前記第２熱交換器（250）と熱交換の関係
をなして移動させるための導管連結手段（295、104）
と、前記入口通路の回りに延びる中空の円筒状シュラウド
（302）と、該シュラウド（320）の中に設けられたスクリュー状の
バッフルと、前記シュラウド及び前記バッフルと熱交換の関係をなし
て設けられ、前記ヒータ手段（207、307）からの蒸気を
受け入れるように形作られた手段と、前記ヒータ手段（207、307）及び前記入口通路を通過す
る空気（400）に関連して設けられ、前記入口通路を通
過する空気（400）と熱交換の関係にある二酸化炭素の
温度を所定の温度範囲に維持するための温度検出手段
（314）とを有する、請求項25に記載の温度制御装置。
【請求項２７】前記流体駆動式モータ（295）への入口
に隣接して設けられたオリフィス手段（295b）を更に有
する、請求項23に記載の温度制御装置。
【請求項２８】流体を前記流体駆動式モータ（294、29
5）を通過するように差し向ける手段に設けられた流れ
制御バルブ（222、224）を更に有する、請求項27に記載
の温度制御装置。
【請求項２９】トレーラ（200）の荷物室（202）の中の
温度を制御する装置であって、前記トレーラ（200）に
よって支持された液化二酸化炭素の源（211）と、前記荷物室（202）の中に設けられた蒸発器（201）と、該蒸発器（201）及び前記液体二酸化炭素の源（211）に
接続された第１導管手段（36）と、熱交換手段（207）と、該熱交換手段（207）を前記蒸発器（201）に連結する第
２導管手段と、前記荷物室（202）の中の空気を前記蒸発器（201）の表
面で循環させるために設けられた、空気駆動式モータ
（295）によって駆動されるファン（104）とを有し、前記熱交換手段（207）が、二酸化炭素が前記モータ（2
95）の中で減圧するときに該二酸化炭素の凝固を防止す
るようになっている、ことを特徴とする装置。
【請求項３０】前記モータ（295）に送られる蒸気の温
度を検出するための温度検出手段（56）と、蒸気の温度が二酸化炭素の氷結点近くまで低下したとき
に、前記蒸発器（201）の霜取りを行うための制御手段
（209）とを更に有する、請求項29に記載の装置。