JP3993540B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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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、冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つ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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、前記非凝縮冷媒加熱運転の際、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【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、前記圧力調整手段は、前記レシーバと前記圧縮機の低圧側とをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段を有し、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、この開閉手段が開いて前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低圧側に戻して前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする構成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又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第２の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第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明の冷凍装置は、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサをバイパスして前記レシーバに導入し、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサを介して前記レシーバに導入する吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、第５発明の冷凍装置は、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段とを有し、前記圧力検出手段の圧力検出値が第２の所定圧力よりも高い場合、前記開閉手段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、前記冷媒圧力を前記第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、第６発明の冷凍装置は、第５発明の冷凍装置において、冷却運転の際には前記開閉手段を開けておくことを特徴とする。
【００１５】
また、第７発明の冷凍装置は、第３発明の冷凍装置において、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、もしくは、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、第８発明の冷凍装置は、圧縮機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、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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、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、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
【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。
【００１８】
＜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、図４は前記車両用冷凍装置の吐出圧力調整弁と低圧リリーフ弁の吐出圧力制御の説明図である。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
従って、加熱運転の際、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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Ｐ２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。
【００２７】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００２８】
そして、レシーバ６と圧縮機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の吸い込み側までの間）とは冷媒流路としての冷媒配管Ｌ３によってつながれており、この冷媒配管Ｌ３には冷媒流路（冷媒配管Ｌ３）を開閉して冷媒の流通を断続する開閉手段としての低圧リリーフ弁１３と、開閉弁ＳＶ５（電磁弁）とが設けられている。
【００２９】
低圧リリーフ弁１３は、細い配管Ｌ４によって圧縮機４の高圧側と接続されており、細い配管Ｌ４を介して得られる前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１よりも低い場合に開く弁である。従って、加熱運転の際（このとき開閉弁ＳＶ５は開けられている）、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１よりも低い場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部が、圧縮機４の低圧側に戻されて、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加えられることにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００３０】
このときレシーバ６に保持されている冷媒は、レシーバ６の冷媒圧力と、圧縮機４の低圧側の冷媒圧力との差圧によって、レシーバ６から前記低圧側へと流れる（戻される）。なお、この場合のレシーバ６の冷媒圧力は、冷媒が単にレシーバ６内に保持されている状態であるため、外気温度によって決まる。
【００３１】
また、冷媒配管Ｌ１には吐出圧力調整弁１２をバイパスするバイパス配管Ｌ５が接続されており、バイパス配管Ｌ５には開閉弁ＳＶ６（バイパス電磁弁）が設けられている。そして、加熱運転時は、圧縮機４を起動して所定時間が経過（例えば３秒経過）するまでの間は、開閉弁ＳＶ６を開くことにより、圧縮機４の高圧側の冷媒（起動時に圧縮機４から吐出される冷媒）を、吐出圧力調整弁１２をバイパスして直接コンデンサ５へ導くようになっている。更に、圧縮機４の高圧側には圧力検出手段としての圧力センサ１６が設置されており、この圧力センサ１６による前記高圧側の冷媒の圧力検出値が所定圧力以上になったときにも、開閉弁ＳＶ６が開いて前記高圧側の冷媒を、吐出圧力調整弁１２をバイパスして直接コンデンサ５へ導くようになっている。
【００３２】
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。
【００３３】
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〜ＳＶ６、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〜ＳＶ６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。また、制御部１０Ａでは、前述のように圧力センサ１６の圧力検出値が所定圧力以上のときにも、開閉弁ＳＶ６を開く。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
また、「◎」と「×」は、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ６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。
【００３９】
【表１】
【００４０】
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
【００４１】
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
【００４２】
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。
【００４３】
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、２室を共に適切な冷媒圧力で冷却運転することができないためである（庫内温度の低い部屋では冷媒は蒸発できず、凝縮してしまい、実質冷却できない）。
【００４４】
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。
【００４５】
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，ＳＶ５が閉じられ、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ６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）。
【００４６】
但し、開閉弁ＳＶ６は加熱運転時、圧縮機４が起動する際には開けられているが、圧縮機４の起動後、所定の時間が経過すると閉じられる。圧縮機４の起動時に開閉弁ＳＶ６を開けておくのは、圧縮機４を起動したときの異常な高圧上昇によって圧縮機４及び吐出圧力調整弁１２が破損するのを防止するためである。つまり、圧縮機起動時にはまだ吐出圧力調整弁１２が開いておらず、しかも圧縮機４から吐出圧力調整弁１２までのボリュームは小さいため、このままでは圧縮機４を起動したときに異常な高圧上昇を生じて圧縮機４や吐出圧力調整弁１２が破損するおそれがある。特に、圧縮機４には停止中に液冷媒が溜まることがあり、この状態で圧縮機４を起動すると、液圧縮起動による異常な高圧上昇を生じて圧縮機４や吐出圧力調整弁１２が破損するおそれがある。このため、圧縮機４の起動時には開閉弁ＳＶ６を開けておくことにより、冷媒をコンデンサ５に導くようにしている。コンデンサ５はボリュームが大きいため、冷媒の圧力上昇を緩和することができる。なお、吐出圧力調整弁１２をバイパスするバイパス手段としては、必ずしも開閉弁ＳＶ６を設ける場合に限定するものではなく、圧縮機４を起動して所定時間が経過するまでの間、圧縮機４の高圧側の冷媒（但し、吐出圧力調整弁上流）を、圧縮機４の低圧側に導くようにしてもよい。なお、前記制御は加熱運転時の起動制御に適用し、冷却運転では起動時から常時開閉弁ＳＶ６を開けた状態とする。
【００４７】
圧縮機４から吐出される冷媒の圧力が所定圧力Ｐ２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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，ＳＶ５が閉じられ、開閉弁ＳＶ２，ＳＶ６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Ｐ２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。
【００５１】
そして、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。
【００５２】
運転モード（Ｄ）では、次のような非凝縮冷媒加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４，ＳＶ５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。但し、加熱運転時の起動では、開閉弁ＳＶ６は圧縮機４が起動する際には開けられているが、圧縮機４の起動後、所定の時間が経過すると閉じられる。
【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Ｐ２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。
【００５４】
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。
【００５５】
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Ｐ２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Ｐ２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。図４に示すように吐出圧力調整弁１２は冷媒圧力が所定圧力Ｐ２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。なお、吐出圧力調整弁１２は図示のように開と閉の特性が一致せずにヒステリシスを有している。
【００５６】
そして、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。図４に示すように低圧リリーフ弁１３は冷媒圧力が所定圧力Ｐ１になった時点で開き始め、更に冷媒圧力が低くなるにしたがって弁開度が増加する。なお、低圧リリーフ弁１３は図示のように開と閉の特性が一致せずにヒステリシスを有している。また、図４に示すように所定圧力Ｐ１，Ｐ２は、Ｐ２よりもＰ１のほうが低く設定され、且つ、ヒステリシスも考慮して吐出圧力調整弁１２が開いている時期と、低圧リリーフ弁１３が開いている時期とが重ならないように設定されている。
【００５７】
上記のような非凝縮冷媒による加熱運転では、定圧膨張弁１１の絞り量と、圧縮機４、定圧膨張弁１１及びエバポレータ８Ａ，８Ｂを有してなる非凝縮冷媒加熱サイクルの系統を循環する冷媒の量とによって、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（圧縮機４の吐出圧力）が決まる。従って、吐出圧力調整弁１２が開いてレシーバ６に保持される冷媒の量が増えることにより、前記冷媒の量が低下すると、前記高圧側の冷媒圧力が低下してしまう。そこで、前記高圧側の冷媒圧力の低下を抑制するため、前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１より低くなると低圧リリーフ弁１３が開いて、レシーバ６に保持されている冷媒の一部を、非凝縮冷媒加熱サイクルの系統に戻して同系統を流れる冷媒に加えることにより、前記冷媒の循環流量を増やすようになっている。
【００５８】
冷媒圧力の低下について更に詳述すると、定圧膨張弁１１はエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入される冷媒の圧力を保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで減圧するため、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が高くなるほど開度が減少し（絞られ）、逆に前記冷媒圧力が低くなるほど開度が増加する。従って、前記冷媒の量の低下により前記高圧側の冷媒圧力が低下してきても、定圧膨張弁１１の働きにより、圧縮機４の低圧側の冷媒圧力は直ぐには低下せず、定圧膨張弁１１が全開してから低下し始める。このため、非凝縮冷媒加熱サイクルにおける冷媒圧力の低下をできるだけ早期に抑制するには、前記高圧側の冷媒圧力の低下に応じて冷媒を補充することが非常に有効であると考えられる。このため、本実施の形態１では前記高圧側の冷媒圧力を監視して、上記のように前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１より低くなると低圧リリーフ弁１３を開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を戻すようにしている。なお、低圧リリーフ弁１３は、冷凍装置停止中に冷媒圧力が低い場合には開き、低圧側に冷媒を逃がしてしまう。これによって圧縮機４に障害を与えかねないので、冷媒配管Ｌ３を確実に閉じておくことができるように開閉弁ＳＶ５が設けられている。なお、冷却運転中も開閉弁ＳＶ５は閉じられる。
【００５９】
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。
【００６０】
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，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ５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。
【００６１】
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Ｐ２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）。
【００６２】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００６３】
そして、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００６４】
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。
【００６５】
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，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ４，ＳＶ５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。
【００６６】
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Ｐ２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）。
【００６７】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００６８】
そして、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
次に、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。
【００７６】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ４，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ５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が運転される）。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。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力Ｐ２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。
【００７７】
かくして、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。
【００７８】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００７９】
また、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００８０】
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。
【００８１】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ４，ＳＶ５が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ及びコンデンサ用ファンＦＭ２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）。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Ｐ２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。かくして、冷媒を凝縮させず、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。
【００８２】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００８３】
また、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００８４】
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。
【００８５】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４，ＳＶ５が開けられる。また、コンデンサ用ファンＦＭ２は運転され、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）。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Ｐ２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。かくして、冷媒を凝縮させず、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。
【００８６】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００８７】
また、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、レシーバ６と圧縮機４の低圧側とをつなぐ冷媒配管Ｌ３を開閉する低圧リリーフ弁１３を有し、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１よりも低い場合、この低圧リリーフ弁１２が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻して、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へ戻る低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くする構成としたため、冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つことができる。なお、圧力調整手段としては、必ずしも低圧リリーフ弁１３に限定するものではなく、例えば圧縮機４の高圧側の圧力を検出する圧力センサを備え、この圧力センサの圧力検出値に基づいて電動弁や電磁弁などの弁の開閉を行う構成としてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態１の車両用冷凍装置１によれば、加熱運転時に、圧縮機４を起動して所定時間が経過するまでの間、及び、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ１６の圧力検出値が所定圧力以上のとき、圧縮機４の高圧側の冷媒を、吐出圧力調整弁１２をバイパスして、コンデンサ５に導く開閉弁ＳＶ６又は圧縮機４の低圧側に導くバイパス手段を備えたため、圧縮機４の起動時や吐出圧力調整弁１２のロックなどによる前記高圧側の冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機４や吐出圧力調整弁１２などが破損するのを防止することができる。
【００９２】
＜実施の形態２＞
図５は本発明の実施の形態２に係る車両用冷凍装置の構成図である。なお、図５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。
【００９３】
図５に示すように、本実施の形態２の車両用冷凍装置２１では、吐出圧力調整手段として、上記実施の形態１の吐出圧力調整弁１２に代えて凝縮圧力調整弁２２を備えている。また、これに伴って本車両用冷凍装置２１では、上記実施の形態１の開閉弁ＳＶ６や圧力センサ１６も有していない。
【００９４】
詳述すると、コンデンサ５の入口側は圧縮機４の高圧側に（吐出圧力調整弁１２を介さず）直接接続されている。そして、コンデンサ５の出口側とレシーバ６の入口側との間の冷媒配管Ｌ１には、三方弁である凝縮圧力調整弁２２が設けられている。凝縮圧力調整弁２２の３つのポートＣ，Ｂ，Ｒのうち、第１ポートＲはレシーバ６の入口側に接続され、第２ポートＣはコンデンサ５の出口側に接続され、第３ポートＢはバイパス配管Ｌ６の一端側に接続されている。バイパス配管Ｌ６の他端側は圧縮機４の高圧側（冷媒配管Ｌ１）に接続されている。バイパス配管Ｌ６は、圧縮機４の高圧側の冷媒を、コンデンサ５をバイパスして直接レシーバ６に導くための配管である。コンデンサ５と凝縮圧力調整弁２２との間には、冷媒の流れを一方向に規制する逆止弁２３が設けられている。
【００９５】
凝縮圧力調整弁２２はレシーバ６の冷媒圧力（第１ポートＲ側の冷媒圧力）に応じて冷媒流路を切り替える弁であり、レシーバ６の冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、第１ポートＲと第３ポートＢとが連通して圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５をバイパスしてレシーバ６に導入し、レシーバ６の冷媒圧力が第３の所定圧力よりも高い場合には、第１ポートＲと第２ポートＣとが連通して圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５を介してレシーバ６に導入する。コンデンサ５はボリュームが大きくて放熱面積が大きいため、コンデンサ５を介して冷媒をレシーバ６に導入する場合には、コンデンサ５で冷媒を放熱させて冷媒の圧力を低下させることができる。
【００９６】
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。
【００９７】
以上のように、本実施の形態２の車両用冷凍装置２１によれば、レシーバ６の冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５をバイパスしてレシーバ６に導入し、レシーバ６の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５を介してレシーバ６に導入する凝縮圧力調整弁２２を備えているため、レシーバ６の冷媒圧力を高い状態に保持することができ、レシーバ６と圧縮機４の低圧側との差圧が大きい状態に保持することができる。このため、低圧リリーフ弁１３を開いてレシーバ６に保持された冷媒の一部を圧縮機４の低圧側に戻す際、確実に戻すことができる。図１の回路構成では、レシーバ圧力は外気温度に依存し、外気温度が低い場合、レシーバ圧力が低くなる。このため、外気温度が極めて低く、レシーバ圧力＜低圧側の圧力となった場合、低圧側に冷媒を戻せない運転条件が存在する。
【００９８】
また、凝縮圧力調整弁２２は圧縮機４の高圧側の冷媒を、コンデンサ５を介して又はコンデンサ５をバイパスして常時レシーバ６へと流すため、また、ボリュームの大きなコンデンサ５が圧縮機４の高圧側に常時通じているため、圧縮機４の起動時や故障時などに冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機４や凝縮圧力調整弁２２が破損するのを防止することができる。
【００９９】
また、凝縮圧力調整弁２２による圧力調整では、レシーバ６の冷媒圧力が低いときにはコンデンサ５をバイパスして直接レシーバ６に冷媒を導入して冷媒圧力を高く保つため、運転モード（Ａ）などにおける冷却運転時には膨張弁７Ａ，７Ｂの入口圧力を高くすることができ、特に外気温度が低いときに膨張弁７Ａ，７Ｂで冷媒圧力が下がり過ぎるのを防止して冷却能力を確保することができる。なお、冷却運転の際、コンデンサ５をバイパスしてレシーバ６に導入された冷媒は、レシーバ６において凝縮することになる。
【０１００】
＜実施の形態３＞
図６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６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。
【０１０１】
図６に示すように、本実施の形態３の車両用冷凍装置３１では、吐出圧力調整手段として、上記実施の形態１の吐出圧力調整弁１２に代えて吐出圧力調整電磁弁３２や、圧力検出手段としての圧力スイッチなどの圧力センサ３３を備えている。また、これに伴って本車両用冷凍装置３１では、上記実施の形態１の開閉弁ＳＶ６なども有していない。
【０１０２】
詳述すると、吐出圧力調整電磁弁３２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いる。圧力センサ３３は圧縮機４の高圧側（吐出側）に設けられ、この高圧側の冷媒圧力を検出して検出信号（圧力スイッチでは接点信号）を制御装置１０の制御部１０Ａに出力する。制御部１０Ａでは、運転モード（Ｄ）などにおける非凝縮冷媒加熱運転の際、圧力センサ３３の圧力検出値（圧力スイッチでは接点信号）に基づいて吐出圧力調整電磁弁３２の開閉制御を行う。即ち、圧力センサ３３の圧力検出値が所定圧力Ｐ２よりも高い場合、吐出圧力調整電磁弁３２を開いて圧縮機４の高圧側の冷媒の一部をコンデンサ５に導入することにより、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ２以下に下げる。また、制御部１０Ａでは、運転モード（Ａ）などにおける冷却運転の際には吐出圧力調整電磁弁３３を開いておく。
【０１０３】
なお、車両用冷凍装置３１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。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態３の車両用冷凍装置３１によれば、圧力センサ３３の圧力検出値が所定圧力Ｐ２よりも高い場合、吐出圧力調整電磁弁３２を開いて圧縮機４の高圧側の冷媒の一部をコンデンサ５に導入することにより、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ２以下に下げる構成であるため、吐出圧力調整を安価に実現することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態３の車両用冷凍装置３１によれば、冷却運転の際には吐出圧力調整電磁弁３３を開いておくため、上記実施の形態１のように吐出圧力調整弁１２（図１）を用いる場合に比べて吐出圧損が低減されるため、圧縮機４の省動力化を図ることができる。
【０１０６】
なお、デフロスト運転のみに非凝縮冷媒加熱運転を行う場合には、デフロスト運転の運転時間は短いため、低圧リリーフ弁１３や開閉弁５がなくても（レシーバ６に保持されている冷媒を戻さなくても）、特にデフロスト運転には支障がないため、低圧リリーフ弁１３や開閉弁５を省いて車両用冷凍装置３１を安価にすることもできる。
【０１０７】
【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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、前記非凝縮冷媒加熱運転の際、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする圧力調整手段を備えた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、冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つことができる。
【０１０８】
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、前記圧力調整手段は、前記レシーバと前記圧縮機の低圧側とをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段を有し、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、この開閉手段が開いて前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低圧側に戻して前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする構成であ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、簡易な構成で冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つことができる。
【０１０９】
また、第３発明の冷凍装置によれば、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第２の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第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とするため、圧縮機の吐出圧力を第２の所定圧力以下に保つことができる。
【０１１０】
また、第４発明の冷凍装置によれば、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサをバイパスして前記レシーバに導入し、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサを介して前記レシーバに導入する吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とするため、レシーバの冷媒圧力を高い状態に保持することができ、レシーバと圧縮機の低圧側との差圧が大きい状態に保持することができる。このため、レシーバに保持された冷媒の一部を圧縮機の低圧側に戻す際、確実に戻すことができる。また、圧縮機の高圧側の冷媒を、コンデンサを介して又はコンデンサをバイパスして常時レシーバへと流すため、また、ボリュームの大きなコンデンサが圧縮機の高圧側に常時通じているため、圧縮機の起動時や故障時などに冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機や吐出圧力調整手段が破損するのを防止することができる。また、レシーバの冷媒圧力が低いときにはコンデンサをバイパスして直接レシーバに冷媒を導入して冷媒圧力を高く保つため、冷却運転時には膨張弁の入口圧力を高くすることができ、特に外気温度が低いときに膨張弁で冷媒圧力が下がり過ぎるのを防止して冷却能力を確保することができる。
【０１１１】
また、第５発明の冷凍装置によれば、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段とを有し、前記圧力検出手段の圧力検出値が第２の所定圧力よりも高い場合、前記開閉手段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、前記冷媒圧力を前記第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とするため、吐出圧力調整を安価に実現することができる。
【０１１２】
また、第６発明の冷凍装置によれば、第５発明の冷凍装置において、冷却運転の際には前記開閉手段を開けておくことを特徴とするため、吐出圧損が低減され、圧縮機の省動力化を図ることができる。
【０１１３】
また、第７発明の冷凍装置によれば、第３発明の冷凍装置において、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、もしくは、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とするため、圧縮機の起動時や吐出圧力調整手段のロックなどによる前記高圧側の冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機や吐出圧力調整手段などが破損するのを防止することができる。
【０１１４】
また、第８発明の冷凍装置によれば、圧縮機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、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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、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、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とするため、圧縮機の起動時や吐出圧力調整手段のロックなどによる前記高圧側の冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機や吐出圧力調整手段などが破損するのを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】前記車両用冷凍装置の吐出圧力調整弁と低圧リリーフ弁の吐出圧力制御の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る車両用冷凍装置の構成図である。
【図６】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
１３ 低圧リリーフ弁
１４Ａ〜１４Ｄ 逆止弁
１５Ａ，１５Ｂ 温度センサ
１６ 圧力センサ
２１ 車両用冷凍装置
２２ 凝縮圧力調整弁
２３ 逆止弁
３１ 車両用冷凍装置
３２ 吐出圧力調整電磁弁
３３ 圧力センサ
Ｌ１ 冷媒配管
Ｌ２ バイパス配管
Ｌ３ 冷媒配管
Ｌ４ 細い配管
Ｌ５ バイパス配管
Ｌ６ バイパス配管
ＳＶ１〜ＳＶ６ 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、冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つ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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、前記非凝縮冷媒加熱運転の際、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【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、前記圧力調整手段は、前記レシーバと前記圧縮機の低圧側とをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段を有し、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、この開閉手段が開いて前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低圧側に戻して前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする構成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又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第２の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第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明の冷凍装置は、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサをバイパスして前記レシーバに導入し、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサを介して前記レシーバに導入する吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、第５発明の冷凍装置は、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段とを有し、前記圧力検出手段の圧力検出値が第２の所定圧力よりも高い場合、前記開閉手段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、前記冷媒圧力を前記第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、第６発明の冷凍装置は、第５発明の冷凍装置において、冷却運転の際には前記開閉手段を開けておくことを特徴とする。
【００１５】
また、第７発明の冷凍装置は、第３発明の冷凍装置において、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、もしくは、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、第８発明の冷凍装置は、圧縮機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、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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、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、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
【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。
【００１８】
＜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、図４は前記車両用冷凍装置の吐出圧力調整弁と低圧リリーフ弁の吐出圧力制御の説明図である。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
従って、加熱運転の際、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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Ｐ２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。
【００２７】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００２８】
そして、レシーバ６と圧縮機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の吸い込み側までの間）とは冷媒流路としての冷媒配管Ｌ３によってつながれており、この冷媒配管Ｌ３には冷媒流路（冷媒配管Ｌ３）を開閉して冷媒の流通を断続する開閉手段としての低圧リリーフ弁１３と、開閉弁ＳＶ５（電磁弁）とが設けられている。
【００２９】
低圧リリーフ弁１３は、細い配管Ｌ４によって圧縮機４の高圧側と接続されており、細い配管Ｌ４を介して得られる前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１よりも低い場合に開く弁である。従って、加熱運転の際（このとき開閉弁ＳＶ５は開けられている）、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１よりも低い場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部が、圧縮機４の低圧側に戻されて、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加えられることにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００３０】
このときレシーバ６に保持されている冷媒は、レシーバ６の冷媒圧力と、圧縮機４の低圧側の冷媒圧力との差圧によって、レシーバ６から前記低圧側へと流れる（戻される）。なお、この場合のレシーバ６の冷媒圧力は、冷媒が単にレシーバ６内に保持されている状態であるため、外気温度によって決まる。
【００３１】
また、冷媒配管Ｌ１には吐出圧力調整弁１２をバイパスするバイパス配管Ｌ５が接続されており、バイパス配管Ｌ５には開閉弁ＳＶ６（バイパス電磁弁）が設けられている。そして、加熱運転時は、圧縮機４を起動して所定時間が経過（例えば３秒経過）するまでの間は、開閉弁ＳＶ６を開くことにより、圧縮機４の高圧側の冷媒（起動時に圧縮機４から吐出される冷媒）を、吐出圧力調整弁１２をバイパスして直接コンデンサ５へ導くようになっている。更に、圧縮機４の高圧側には圧力検出手段としての圧力センサ１６が設置されており、この圧力センサ１６による前記高圧側の冷媒の圧力検出値が所定圧力以上になったときにも、開閉弁ＳＶ６が開いて前記高圧側の冷媒を、吐出圧力調整弁１２をバイパスして直接コンデンサ５へ導くようになっている。
【００３２】
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。
【００３３】
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〜ＳＶ６、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〜ＳＶ６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。また、制御部１０Ａでは、前述のように圧力センサ１６の圧力検出値が所定圧力以上のときにも、開閉弁ＳＶ６を開く。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
また、「◎」と「×」は、開閉弁ＳＶ１〜ＳＶ６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。
【００３９】
【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
【００４１】
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
【００４２】
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。
【００４３】
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、２室を共に適切な冷媒圧力で冷却運転することができないためである（庫内温度の低い部屋では冷媒は蒸発できず、凝縮してしまい、実質冷却できない）。
【００４４】
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。
【００４５】
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，ＳＶ５が閉じられ、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ６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）。
【００４６】
但し、開閉弁ＳＶ６は加熱運転時、圧縮機４が起動する際には開けられているが、圧縮機４の起動後、所定の時間が経過すると閉じられる。圧縮機４の起動時に開閉弁ＳＶ６を開けておくのは、圧縮機４を起動したときの異常な高圧上昇によって圧縮機４及び吐出圧力調整弁１２が破損するのを防止するためである。つまり、圧縮機起動時にはまだ吐出圧力調整弁１２が開いておらず、しかも圧縮機４から吐出圧力調整弁１２までのボリュームは小さいため、このままでは圧縮機４を起動したときに異常な高圧上昇を生じて圧縮機４や吐出圧力調整弁１２が破損するおそれがある。特に、圧縮機４には停止中に液冷媒が溜まることがあり、この状態で圧縮機４を起動すると、液圧縮起動による異常な高圧上昇を生じて圧縮機４や吐出圧力調整弁１２が破損するおそれがある。このため、圧縮機４の起動時には開閉弁ＳＶ６を開けておくことにより、冷媒をコンデンサ５に導くようにしている。コンデンサ５はボリュームが大きいため、冷媒の圧力上昇を緩和することができる。なお、吐出圧力調整弁１２をバイパスするバイパス手段としては、必ずしも開閉弁ＳＶ６を設ける場合に限定するものではなく、圧縮機４を起動して所定時間が経過するまでの間、圧縮機４の高圧側の冷媒（但し、吐出圧力調整弁上流）を、圧縮機４の低圧側に導くようにしてもよい。なお、前記制御は加熱運転時の起動制御に適用し、冷却運転では起動時から常時開閉弁ＳＶ６を開けた状態とする。
【００４７】
圧縮機４から吐出される冷媒の圧力が所定圧力Ｐ２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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，ＳＶ５が閉じられ、開閉弁ＳＶ２，ＳＶ６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Ｐ２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。
【００５１】
そして、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。
【００５２】
運転モード（Ｄ）では、次のような非凝縮冷媒加熱運転が行われる。即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４，ＳＶ５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。但し、加熱運転時の起動では、開閉弁ＳＶ６は圧縮機４が起動する際には開けられているが、圧縮機４の起動後、所定の時間が経過すると閉じられる。
【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Ｐ２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。
【００５４】
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。
【００５５】
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Ｐ２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Ｐ２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。図４に示すように吐出圧力調整弁１２は冷媒圧力が所定圧力Ｐ２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。なお、吐出圧力調整弁１２は図示のように開と閉の特性が一致せずにヒステリシスを有している。
【００５６】
そして、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。図４に示すように低圧リリーフ弁１３は冷媒圧力が所定圧力Ｐ１になった時点で開き始め、更に冷媒圧力が低くなるにしたがって弁開度が増加する。なお、低圧リリーフ弁１３は図示のように開と閉の特性が一致せずにヒステリシスを有している。また、図４に示すように所定圧力Ｐ１，Ｐ２は、Ｐ２よりもＰ１のほうが低く設定され、且つ、ヒステリシスも考慮して吐出圧力調整弁１２が開いている時期と、低圧リリーフ弁１３が開いている時期とが重ならないように設定されている。
【００５７】
上記のような非凝縮冷媒による加熱運転では、定圧膨張弁１１の絞り量と、圧縮機４、定圧膨張弁１１及びエバポレータ８Ａ，８Ｂを有してなる非凝縮冷媒加熱サイクルの系統を循環する冷媒の量とによって、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力（圧縮機４の吐出圧力）が決まる。従って、吐出圧力調整弁１２が開いてレシーバ６に保持される冷媒の量が増えることにより、前記冷媒の量が低下すると、前記高圧側の冷媒圧力が低下してしまう。そこで、前記高圧側の冷媒圧力の低下を抑制するため、前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１より低くなると低圧リリーフ弁１３が開いて、レシーバ６に保持されている冷媒の一部を、非凝縮冷媒加熱サイクルの系統に戻して同系統を流れる冷媒に加えることにより、前記冷媒の循環流量を増やすようになっている。
【００５８】
冷媒圧力の低下について更に詳述すると、定圧膨張弁１１はエバポレータ８Ａ，８Ｂに導入される冷媒の圧力を保冷庫３Ａ，３Ｂの庫内温度飽和圧力以下まで減圧するため、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が高くなるほど開度が減少し（絞られ）、逆に前記冷媒圧力が低くなるほど開度が増加する。従って、前記冷媒の量の低下により前記高圧側の冷媒圧力が低下してきても、定圧膨張弁１１の働きにより、圧縮機４の低圧側の冷媒圧力は直ぐには低下せず、定圧膨張弁１１が全開してから低下し始める。このため、非凝縮冷媒加熱サイクルにおける冷媒圧力の低下をできるだけ早期に抑制するには、前記高圧側の冷媒圧力の低下に応じて冷媒を補充することが非常に有効であると考えられる。このため、本実施の形態１では前記高圧側の冷媒圧力を監視して、上記のように前記高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１より低くなると低圧リリーフ弁１３を開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を戻すようにしている。なお、低圧リリーフ弁１３は、冷凍装置停止中に冷媒圧力が低い場合には開き、低圧側に冷媒を逃がしてしまう。これによって圧縮機４に障害を与えかねないので、冷媒配管Ｌ３を確実に閉じておくことができるように開閉弁ＳＶ５が設けられている。なお、冷却運転中も開閉弁ＳＶ５は閉じられる。
【００５９】
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。
【００６０】
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，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ５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。
【００６１】
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Ｐ２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）。
【００６２】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００６３】
そして、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００６４】
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。
【００６５】
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，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ４，ＳＶ５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。
【００６６】
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Ｐ２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）。
【００６７】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００６８】
そして、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
次に、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。
【００７６】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ４，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ５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が運転される）。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。この高温高圧で気相状態の冷媒は、その圧力が所定圧力Ｐ２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。
【００７７】
かくして、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。
【００７８】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００７９】
また、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００８０】
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。
【００８１】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ４，ＳＶ５が開けられる。また、エバポレータ用ファンＦＭ１Ｆ及びコンデンサ用ファンＦＭ２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）。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Ｐ２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。かくして、冷媒を凝縮させず、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。
【００８２】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００８３】
また、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００８４】
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。
【００８５】
即ち、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ６が閉じられ、開閉弁ＳＶ３，ＳＶ４，ＳＶ５が開けられる。また、コンデンサ用ファンＦＭ２は運転され、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）。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Ｐ２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。かくして、冷媒を凝縮させず、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。
【００８６】
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Ｐ２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Ｐ２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。
【００８７】
また、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Ｐ１よりも低くなった場合には、低圧リリーフ弁１３が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻すことにより、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へと戻る低温低圧で気相状態の冷媒に加える。このことにより、前記冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くすることができる。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、レシーバ６と圧縮機４の低圧側とをつなぐ冷媒配管Ｌ３を開閉する低圧リリーフ弁１３を有し、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力が所定圧力Ｐ１よりも低い場合、この低圧リリーフ弁１２が開いてレシーバ６に保持されている冷媒の一部を、圧縮機４の低圧側に戻して、エバポレータ８Ａ，８Ｂから圧縮機４へ戻る低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ１以上に高くする構成としたため、冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つことができる。なお、圧力調整手段としては、必ずしも低圧リリーフ弁１３に限定するものではなく、例えば圧縮機４の高圧側の圧力を検出する圧力センサを備え、この圧力センサの圧力検出値に基づいて電動弁や電磁弁などの弁の開閉を行う構成としてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態１の車両用冷凍装置１によれば、加熱運転時に、圧縮機４を起動して所定時間が経過するまでの間、及び、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ１６の圧力検出値が所定圧力以上のとき、圧縮機４の高圧側の冷媒を、吐出圧力調整弁１２をバイパスして、コンデンサ５に導く開閉弁ＳＶ６又は圧縮機４の低圧側に導くバイパス手段を備えたため、圧縮機４の起動時や吐出圧力調整弁１２のロックなどによる前記高圧側の冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機４や吐出圧力調整弁１２などが破損するのを防止することができる。
【００９２】
＜実施の形態２＞
図５は本発明の実施の形態２に係る車両用冷凍装置の構成図である。なお、図５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。
【００９３】
図５に示すように、本実施の形態２の車両用冷凍装置２１では、吐出圧力調整手段として、上記実施の形態１の吐出圧力調整弁１２に代えて凝縮圧力調整弁２２を備えている。また、これに伴って本車両用冷凍装置２１では、上記実施の形態１の開閉弁ＳＶ６や圧力センサ１６も有していない。
【００９４】
詳述すると、コンデンサ５の入口側は圧縮機４の高圧側に（吐出圧力調整弁１２を介さず）直接接続されている。そして、コンデンサ５の出口側とレシーバ６の入口側との間の冷媒配管Ｌ１には、三方弁である凝縮圧力調整弁２２が設けられている。凝縮圧力調整弁２２の３つのポートＣ，Ｂ，Ｒのうち、第１ポートＲはレシーバ６の入口側に接続され、第２ポートＣはコンデンサ５の出口側に接続され、第３ポートＢはバイパス配管Ｌ６の一端側に接続されている。バイパス配管Ｌ６の他端側は圧縮機４の高圧側（冷媒配管Ｌ１）に接続されている。バイパス配管Ｌ６は、圧縮機４の高圧側の冷媒を、コンデンサ５をバイパスして直接レシーバ６に導くための配管である。コンデンサ５と凝縮圧力調整弁２２との間には、冷媒の流れを一方向に規制する逆止弁２３が設けられている。
【００９５】
凝縮圧力調整弁２２はレシーバ６の冷媒圧力（第１ポートＲ側の冷媒圧力）に応じて冷媒流路を切り替える弁であり、レシーバ６の冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、第１ポートＲと第３ポートＢとが連通して圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５をバイパスしてレシーバ６に導入し、レシーバ６の冷媒圧力が第３の所定圧力よりも高い場合には、第１ポートＲと第２ポートＣとが連通して圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５を介してレシーバ６に導入する。コンデンサ５はボリュームが大きくて放熱面積が大きいため、コンデンサ５を介して冷媒をレシーバ６に導入する場合には、コンデンサ５で冷媒を放熱させて冷媒の圧力を低下させることができる。
【００９６】
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。
【００９７】
以上のように、本実施の形態２の車両用冷凍装置２１によれば、レシーバ６の冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５をバイパスしてレシーバ６に導入し、レシーバ６の冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、圧縮機４の高圧側の冷媒の一部を、コンデンサ５を介してレシーバ６に導入する凝縮圧力調整弁２２を備えているため、レシーバ６の冷媒圧力を高い状態に保持することができ、レシーバ６と圧縮機４の低圧側との差圧が大きい状態に保持することができる。このため、低圧リリーフ弁１３を開いてレシーバ６に保持された冷媒の一部を圧縮機４の低圧側に戻す際、確実に戻すことができる。図１の回路構成では、レシーバ圧力は外気温度に依存し、外気温度が低い場合、レシーバ圧力が低くなる。このため、外気温度が極めて低く、レシーバ圧力＜低圧側の圧力となった場合、低圧側に冷媒を戻せない運転条件が存在する。
【００９８】
また、凝縮圧力調整弁２２は圧縮機４の高圧側の冷媒を、コンデンサ５を介して又はコンデンサ５をバイパスして常時レシーバ６へと流すため、また、ボリュームの大きなコンデンサ５が圧縮機４の高圧側に常時通じているため、圧縮機４の起動時や故障時などに冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機４や凝縮圧力調整弁２２が破損するのを防止することができる。
【００９９】
また、凝縮圧力調整弁２２による圧力調整では、レシーバ６の冷媒圧力が低いときにはコンデンサ５をバイパスして直接レシーバ６に冷媒を導入して冷媒圧力を高く保つため、運転モード（Ａ）などにおける冷却運転時には膨張弁７Ａ，７Ｂの入口圧力を高くすることができ、特に外気温度が低いときに膨張弁７Ａ，７Ｂで冷媒圧力が下がり過ぎるのを防止して冷却能力を確保することができる。なお、冷却運転の際、コンデンサ５をバイパスしてレシーバ６に導入された冷媒は、レシーバ６において凝縮することになる。
【０１００】
＜実施の形態３＞
図６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６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。
【０１０１】
図６に示すように、本実施の形態３の車両用冷凍装置３１では、吐出圧力調整手段として、上記実施の形態１の吐出圧力調整弁１２に代えて吐出圧力調整電磁弁３２や、圧力検出手段としての圧力スイッチなどの圧力センサ３３を備えている。また、これに伴って本車両用冷凍装置３１では、上記実施の形態１の開閉弁ＳＶ６なども有していない。
【０１０２】
詳述すると、吐出圧力調整電磁弁３２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いる。圧力センサ３３は圧縮機４の高圧側（吐出側）に設けられ、この高圧側の冷媒圧力を検出して検出信号（圧力スイッチでは接点信号）を制御装置１０の制御部１０Ａに出力する。制御部１０Ａでは、運転モード（Ｄ）などにおける非凝縮冷媒加熱運転の際、圧力センサ３３の圧力検出値（圧力スイッチでは接点信号）に基づいて吐出圧力調整電磁弁３２の開閉制御を行う。即ち、圧力センサ３３の圧力検出値が所定圧力Ｐ２よりも高い場合、吐出圧力調整電磁弁３２を開いて圧縮機４の高圧側の冷媒の一部をコンデンサ５に導入することにより、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ２以下に下げる。また、制御部１０Ａでは、運転モード（Ａ）などにおける冷却運転の際には吐出圧力調整電磁弁３３を開いておく。
【０１０３】
なお、車両用冷凍装置３１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。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態３の車両用冷凍装置３１によれば、圧力センサ３３の圧力検出値が所定圧力Ｐ２よりも高い場合、吐出圧力調整電磁弁３２を開いて圧縮機４の高圧側の冷媒の一部をコンデンサ５に導入することにより、圧縮機４の高圧側の冷媒圧力を所定圧力Ｐ２以下に下げる構成であるため、吐出圧力調整を安価に実現することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態３の車両用冷凍装置３１によれば、冷却運転の際には吐出圧力調整電磁弁３３を開いておくため、上記実施の形態１のように吐出圧力調整弁１２（図１）を用いる場合に比べて吐出圧損が低減されるため、圧縮機４の省動力化を図ることができる。
【０１０６】
なお、デフロスト運転のみに非凝縮冷媒加熱運転を行う場合には、デフロスト運転の運転時間は短いため、低圧リリーフ弁１３や開閉弁５がなくても（レシーバ６に保持されている冷媒を戻さなくても）、特にデフロスト運転には支障がないため、低圧リリーフ弁１３や開閉弁５を省いて車両用冷凍装置３１を安価にすることもできる。
【０１０７】
【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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、前記非凝縮冷媒加熱運転の際、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする圧力調整手段を備えた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、冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つことができる。
【０１０８】
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、前記圧力調整手段は、前記レシーバと前記圧縮機の低圧側とをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段を有し、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、この開閉手段が開いて前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低圧側に戻して前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする構成であ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、簡易な構成で冷媒の循環量を確保して加熱能力を高く保つことができる。
【０１０９】
また、第３発明の冷凍装置によれば、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第２の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第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とするため、圧縮機の吐出圧力を第２の所定圧力以下に保つことができる。
【０１１０】
また、第４発明の冷凍装置によれば、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサをバイパスして前記レシーバに導入し、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサを介して前記レシーバに導入する吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とするため、レシーバの冷媒圧力を高い状態に保持することができ、レシーバと圧縮機の低圧側との差圧が大きい状態に保持することができる。このため、レシーバに保持された冷媒の一部を圧縮機の低圧側に戻す際、確実に戻すことができる。また、圧縮機の高圧側の冷媒を、コンデンサを介して又はコンデンサをバイパスして常時レシーバへと流すため、また、ボリュームの大きなコンデンサが圧縮機の高圧側に常時通じているため、圧縮機の起動時や故障時などに冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機や吐出圧力調整手段が破損するのを防止することができる。また、レシーバの冷媒圧力が低いときにはコンデンサをバイパスして直接レシーバに冷媒を導入して冷媒圧力を高く保つため、冷却運転時には膨張弁の入口圧力を高くすることができ、特に外気温度が低いときに膨張弁で冷媒圧力が下がり過ぎるのを防止して冷却能力を確保することができる。
【０１１１】
また、第５発明の冷凍装置によれば、第１又は第２発明の冷凍装置において、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段とを有し、前記圧力検出手段の圧力検出値が第２の所定圧力よりも高い場合、前記開閉手段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、前記冷媒圧力を前記第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とするため、吐出圧力調整を安価に実現することができる。
【０１１２】
また、第６発明の冷凍装置によれば、第５発明の冷凍装置において、冷却運転の際には前記開閉手段を開けておくことを特徴とするため、吐出圧損が低減され、圧縮機の省動力化を図ることができる。
【０１１３】
また、第７発明の冷凍装置によれば、第３発明の冷凍装置において、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、もしくは、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とするため、圧縮機の起動時や吐出圧力調整手段のロックなどによる前記高圧側の冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機や吐出圧力調整手段などが破損するのを防止することができる。
【０１１４】
また、第８発明の冷凍装置によれば、圧縮機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、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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、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、加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とするため、圧縮機の起動時や吐出圧力調整手段のロックなどによる前記高圧側の冷媒の異常な高圧上昇によって圧縮機や吐出圧力調整手段などが破損するのを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】前記車両用冷凍装置の吐出圧力調整弁と低圧リリーフ弁の吐出圧力制御の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る車両用冷凍装置の構成図である。
【図６】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
１３ 低圧リリーフ弁
１４Ａ〜１４Ｄ 逆止弁
１５Ａ，１５Ｂ 温度センサ
１６ 圧力センサ
２１ 車両用冷凍装置
２２ 凝縮圧力調整弁
２３ 逆止弁
３１ 車両用冷凍装置
３２ 吐出圧力調整電磁弁
３３ 圧力センサ
Ｌ１ 冷媒配管
Ｌ２ バイパス配管
Ｌ３ 冷媒配管
Ｌ４ 細い配管
Ｌ５ バイパス配管
Ｌ６ バイパス配管
ＳＶ１〜ＳＶ６ 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 (8)
- 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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、
前記非凝縮冷媒加熱運転の際、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする圧力調整手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１に記載する冷凍装置において、
前記圧力調整手段は、前記レシーバと前記圧縮機の低圧側とをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段を有し、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第１の所定圧力よりも低い場合、この開閉手段が開いて前記レシーバに保持されている冷媒の一部を、前記低圧側に戻して前記低温低圧の気相状態となった冷媒に加えることにより、前記高圧側の冷媒圧力を前記第１の所定圧力以上に高くする構成であることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１又は２に記載の冷凍装置において、
前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力が第２の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第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１又は２に記載の冷凍装置において、
前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも低い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサをバイパスして前記レシーバに導入し、前記レシーバの冷媒圧力が所定圧力よりも高い場合には、前記圧縮機の高圧側の冷媒の一部を、前記コンデンサを介して前記レシーバに導入する吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項１又は２に記載の冷凍装置において、
前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の高圧側と前記コンデンサとをつなぐ冷媒流路を開閉する開閉手段とを有し、前記圧力検出手段の圧力検出値が第２の所定圧力よりも高い場合、前記開閉手段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、前記冷媒圧力を前記第２の所定圧力以下に下げる吐出圧力調整手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項５に記載の冷凍装置において、
冷却運転の際には前記開閉手段を開けておくことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項３に記載の冷凍装置において、
加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、もしくは、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。 - 圧縮機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、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非凝縮冷媒加熱運転を行う冷凍装置であって、
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、
加熱運転時に、前記圧縮機を起動して所定時間が経過するまでの間、又は、前記所定時間が経過するまでの間、及び、前記高圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以上のとき、前記圧縮機の高圧側の冷媒を、前記吐出圧力調整手段をバイパスして、前記コンデンサ又は前記圧縮機の低圧側に導くバイパス手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。
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