JP6320743B2 - 輸送用冷凍ユニット - Google Patents

Description

本発明は、バッテリを電源として駆動されるバッテリ駆動方式の輸送用冷凍ユニットに関するものである。

輸送用冷凍ユニットでは、低温の商品を輸送する際、冷凍車の荷室内を低温に冷却して荷物を輸送しているが、荷物の積み降ろし時、荷室の扉を開閉することによって荷室内に多湿の外気が流入する。この外気中の水分が冷却ユニットのエバポレータ表面で氷結することが着霜の要因となる。エバポレータに着霜すると、冷却効果の低下を招くため、デフロスト運転する必要が生じる。

輸送用冷凍ユニットでのデフロスト運転は、タイマーにより一定時間間隔でデフロストするタイマーデフロスト方式が一般的であるが、微差圧スイッチでエバポレータを通過する空気の圧力損失の増加を検知する方式や、エバポレータの吸込み空気温度と蒸発圧力の相関により、エバポレータの着霜が進行したことを検知してデフロスト運転を開始する方式等が既知である。

一方、特許文献１には、エバポレータに着霜した霜を溶かすため、荷室の扉にその開閉を検知する検知手段を設け、その検知手段が荷室扉の開放を検知したとき、圧縮機を停止するとともに、エバポレータファンを低速運転してデフロストするようにしたもの、あるいはドレンパンヒータを設け、圧縮機を停止するとともに、エバポレータファンを低速運転しながら、ドレンパンヒータに通電して除霜するようにしたものが開示されている。

また、特許文献２には、エバポレータおよびその下部に設けられているドレンパンにヒータを付設するとともに、荷室扉の開閉を検知する検知手段と、冷凍機の稼働停止を検知する稼働停止検知手段とを設け、冷凍機の稼働停止が検知されるとともに、荷室扉の開放が検知されたとき、エバポレータおよびその下部のドレンパンに設けられているヒータに通電し、デフロストするようにしたものが開示されている。

実開平３−１２７１８１号公報 特開２００４−８５１０９号公報

しかしながら、比較的狭いエリアに対して多数の店舗を高密度で出店する、いわゆるドミナント方式の出店方式を採用していることが多いコンビニエンスストア等に対する商品の配送時には、店舗間の短時間の移動中に温調運転を中断してデフロスト運転を行うことは温度管理上許容されない。従って、このような使われ方がされる輸送用冷凍ユニットに対して、適切なデフロスト運転方式が求められている。

特に、上記用途の輸送用冷凍ユニットでは、外気温により加温運転して商品を温めながら配送しなければならない場合がある。この加温運転に、庫外熱交換器を蒸発器として機能させて外気から吸熱し、その熱を凝縮器として機能する庫内熱交換器で放熱させて加温するヒートポンプ加温方式を採用している輸送用冷凍ユニットにおいては、低外気温時に着霜することが避けられない庫外熱交換器に対し、如何にデフロスト運転するかが大きな技術課題となっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ヒートポンプ加温方式を採っている輸送用冷凍ユニットの庫外熱交換器に対するデフロスト運転を、温度管理している区間外の時間に短時間で実施し、次回運転が着霜なしの状態からスタートでき、フロストによる効率の低下を防止して最大性能で運転開始できる輸送用冷凍ユニットを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の輸送用冷凍ユニットは、以下の手段を採用している。
すなわち、本発明にかかる輸送用冷凍ユニットは、電動圧縮機、庫外熱交換器、庫外側膨張弁および庫外ファンを備えている庫外ユニットに対して、庫内熱交換器、庫内側膨張弁および庫内ファンを備えている庫内ユニットが接続され、前記庫内ユニットが設置されている荷室が電磁弁の切換えにより冷却または加温可能とされているバッテリ駆動方式の輸送用冷凍ユニットにおいて、前記荷室の加温が前記庫外熱交換器を蒸発器、前記庫内熱交換器を凝縮器として機能させて加温するヒートポンプ加温方式とされ、前記荷室の加温運転時、フロスト条件検知手段が予め設定された前記庫外熱交換器に対するフロスト条件を検知し、かつ前記荷室のドアが開放されたことを検知したとき、デフロスト運転開始条件が成立していなくても前記電動圧縮機を運転し、該電動圧縮機から吐出されたホットガス冷媒を前記庫外熱交換器に導入してデフロスト運転を行わせるデフロスト制御部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、荷室内が冷却または加温可能とされ、その加温が庫外熱交換器を蒸発器、庫内熱交換器を凝縮器として機能させて加温するヒートポンプ加温方式とされているバッテリ駆動方式の輸送用冷凍ユニットにあって、荷室の加温運転時、フロスト条件検知手段が予め設定された庫外熱交換器に対するフロスト条件を検知し、かつ荷室のドアが開放されたことを検知したとき、デフロスト運転開始条件が成立していなくても電動圧縮機を運転し、該電動圧縮機から吐出されたホットガス冷媒を庫外熱交換器に導入してデフロスト運転を行わせるデフロスト制御部を備えているため、例えば比較的狭いエリアに多数出店されている店舗に加温運転を行いながら荷物を配送する場合であって、低外気温下で庫外熱交換器にフロストの虞があるとき、フロスト条件検知手段が予め設定されているフロスト条件を検知した時でも、そのまま次の配送店舗まで温調運転を継続して温度管理を続け、次の店舗に到着して車両を停止し、荷室のドアを開いて荷降ろしを行う際の温度管理している区間外の時間、すなわち荷室のドアが開放されたことを検知したときに、デフロスト運転開始条件が成立していなくても電動圧縮機を運転し、ホットガス冷媒を庫外熱交換器に導入することによって強制的にデフロスト運転することができる。従って、温度管理している区間外の時間に素早くデフロスト運転を済ませ、次店舗に移動する際の加温運転を着霜なしの状態から開始でき、フロストによる効率の低下を解消して最大性能・能力で運転し、荷物を確実に設定温度に維持して輸送できる信頼度の高い定温輸送を実現することができる。

さらに、本発明の輸送用冷凍ユニットは、上記の輸送用冷凍ユニットにおいて、前記デフロスト制御部は、前記フロスト条件検知手段が前記庫外熱交換器に対するフロスト条件を検知時に、前記冷凍ユニットの停止操作がされたとき、前記庫外熱交換器に対するデフロスト運転を実施した後、前記冷凍ユニットの運転を停止する構成とされていることを特徴とする。

本発明によれば、デフロスト制御部が、フロスト条件検知手段が庫外熱交換器に対するフロスト条件を検知時に、冷凍ユニットの停止操作がされたとき、庫外熱交換器に対するデフロスト運転を実施した後、冷凍ユニットの運転を停止する構成とされているため、庫外熱交換器に対するフロスト条件が検知時には、冷凍ユニットの運転を停止する際、必ずデフロスト運転を実施後に冷凍ユニットの運転が停止されることになる。従って、庫外熱交換器がフロスト状態のまま冷凍ユニットの運転が停止されることがなく、残霜状態での運転停止を防止し、次回の運転時、必ず着霜なしの状態から運転開始でき、最大の加温能力で荷物を確実に設定温度に維持して定温輸送することができる。

さらに、本発明の輸送用冷凍ユニットは、上述のいずれかの輸送用冷凍ユニットにおいて、前記デフロスト制御部は、前記フロスト条件検知手段が予め設定されているフロスト条件を検知時に、前記デフロスト運転を行うか否かを設定する有効／無効設定部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、デフロスト制御部が、フロスト条件検知手段が予め設定されているフロスト条件を検知時に、デフロスト運転を行うか否かを設定する有効／無効設定部を備えているため、フロスト条件検知によるデフロスト運転の有効／無効を任意に設定でき、その有効／無効設定部で「無効」と設定し、フロスト条件が検知されてもデフロスト運転されないように設定すれば、デフロスト運転開始条件が成立する迄はデフロスト運転が行われず、デフロスト運転開始条件が成立後に、通常通りデフロスト運転が行われるように設定することが可能となる。従って、運転時の天候等に応じて何れかのデフロスト方式を選択し、運転効率等を加味しながら適切な定温輸送を行うことができる。

さらに、本発明の輸送用冷凍ユニットは、上述のいずれかの輸送用冷凍ユニットにおいて、前記デフロスト制御部は、前記フロスト条件検知手段によるフロスト条件検知の進行状況によって、前記デフロスト運転を行わせるか否かを判定する判定部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、デフロスト制御部が、フロスト条件検知手段によるフロスト条件検知の進行状況によって、デフロスト運転を行わせるか否かを判定する判定部を備えているため、フロスト条件検知手段が検知するフロスト条件検知の進行状況によりその進行が速ければ、判定部がデフロスト運転を行わせてもよいと判定し、荷室のドアが開放されたとき、もしくは冷凍ユニットの運転が停止されたとき、早めにデフロスト運転を行わせることができる。従って、温度管理区間外の時間タイミングで早めにデフロスト運転を実施し、輸送中でのフロストによる効率の低下を防止して確実に荷物を定温輸送することができる。

本発明によると、狭いエリアに多数出店されている店舗に加温運転を行いながら荷物を配送している際、低外気温下で庫外熱交換器にフロストの虞がある場合に、フロスト検知手段が予め設定されているフロスト条件を検知した時でも、そのまま次の配送店舗まで温調運転を継続して温度管理を続け、次の店舗に到着して車両を停止し、荷室のドアを開いて荷物の積み降ろしを行う際の温度管理している区間外の時間、すなわち荷室のドアが開放されたことを検知したときに、デフロスト運転開始条件が成立していなくても電動圧縮機を運転し、ホットガス冷媒を庫外熱交換器に導入することにより強制的にデフロスト運転することができるため、温度管理している区間外の時間に素早くデフロスト運転を済ませ、次店舗に移動する際の加温運転を着霜なしの状態から開始でき、フロストによる効率の低下を解消して最大性能で運転し、荷物を確実に設定温度に維持して定温輸送することができる。

本発明の一実施形態に係る輸送用冷凍ユニットの冷媒回路図である。 上記輸送用冷凍ユニットのデフロスト制御部の構成図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る輸送用冷凍ユニットの冷媒回路図が示され、図２には、そのデフロスト制御部の構成図が示されている。
輸送用冷凍ユニット１は、トラックの荷台に搭載されるバンボディと称されている荷室内に設置された庫内ユニットと、バンボディの外部に設置される庫外ユニットとから構成されるものである。ここでは、荷室が複数のＡ室およびＢ室に区画され、各室Ａ，Ｂ内に庫内ユニット２Ａ，２Ｂが設置されるとともに、庫内ユニット２Ａ，２Ｂ側に配設される機器以外の機器類がバンボディの外部に設置される庫外ユニット３側に配設される構成の輸送用冷凍ユニット１が示されている。

庫外ユニット３には、図示省略のバッテリを電源として駆動される電動圧縮機４が搭載されており、その電動圧縮機４からの冷媒吐出配管５には、電磁弁６Ｍおよび高圧ガス配管（高圧ガスライン）７Ｍを介して、冷却運転時に凝縮器、加温運転時に蒸発器として機能する庫外熱交換器８が接続されている。同様に、圧縮機４からの吐出配管５には、電磁弁６Ａ，６Ｂおよび高圧ガス配管（高圧ガスライン）７Ａ，７Ｂを介して、庫内ユニット２Ａ，２Ｂ側に配設され、冷却運転時に蒸発器、加温運転時に凝縮器として機能する庫内熱交換器９Ａ，９Ｂが互いに並列に接続されている。

また、圧縮機４の吸入配管１０には、アキュームレータ１１が設けられており、このアキュームレータ１１と高圧ガス配管７Ｍ，７Ａ，７Ｂ中の電磁弁６Ｍ，６Ａ，６Ｂの下流側における庫外熱交換器８、庫内熱交換器９Ａ，９Ｂの近傍位置との間に、各々電磁弁１２Ｍ，１２Ａ，１２Ｂを有する低圧ガス配管（低圧ガスライン）１３Ｍ，１３Ａ，１３Ｂが接続されている。高圧ガス配管７Ｍ，７Ａ，７Ｂには、庫外熱交換器８および庫内熱交換器９Ａ，９Ｂの下部に設けられている図示省略のドレンパンに沿うように設けられたドレンパンヒータ１４Ｍ，１４Ａ，１４Ｂが形成されている。

庫外熱交換器８の他端側には、庫外側膨張弁（電子膨張弁；ＥＥＶ）１５Ｍと逆止弁１６Ｍとの並列回路を備えた高圧液配管（高圧液ライン）１７Ｍが接続され、この高圧液配管１７Ｍの他端側は、レシーバ１８に接続されている。また、庫内熱交換器９Ａ，９Ｂの他端側には、庫内側膨張弁（電子膨張弁；ＥＥＶ）１５Ａ，１５Ｂと逆止弁１６Ａ，１６Ｂとの並列回路を備えた高圧液配管（高圧液ライン）１７Ａ，１７Ｂが並列に接続されており、この高圧液配管１７Ａ，１７Ｂの他端側は、それぞれレシーバ１８に接続されている。なお、高圧液配管１７Ａ中には、ドライヤ１９と逆止弁２０との並列回路が設けられている。

さらに、レシーバ１８と電動圧縮機４の圧縮室との間には、電磁弁２１と減圧用のキャピラリチューブ２２とを備えた液インジェクション回路２３が接続されており、電動圧縮機４の吐出配管５と高圧液配管１７Ｍとの間には、リリーフ弁２４を備えた高圧リリーフ回路２５が接続されている。また、庫外熱交換器８には、外気を通風する庫外ファン２６が付設されており、庫内熱交換器９Ａ，９Ｂには、Ａ室およびＢ室内の空気を庫内熱交換器９Ａ，９Ｂを通して循環する庫内ファン２７Ａ，２７Ｂが付設されている。

なお、庫内ユニット２Ａには、庫内熱交換器９Ａ、アキュームレータ１１、電磁弁１２Ａ、ドレンパンヒータ１４Ａ、庫内側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ａ、逆止弁１６Ａおよび庫内ファン２７Ａが設けられ、庫内ユニット２Ｂには、庫内熱交換器９Ｂ、電磁弁１２Ｂ、ドレンパンヒータ１４Ｂ、庫内側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ｂ、逆止弁１６Ｂおよび庫内ファン２７Ｂが設けられている。それ以外の機器類は、庫外ユニット３に設けられ、これら機器類が冷媒配管を介して接続されることにより、公知の冷却サイクルおよびヒートポンプ加温サイクルが構成されている。

また、庫外ユニット３の配管、機器類等に対しては、吐出ガス温度センサ２８、高圧スイッチ２９、高圧センサ３０、低圧センサ３１、エバ出口温度センサ３２、デフロスト終了センサ３３等が設置され、庫内ユニット２Ａ，２Ｂの配管、機器類等に対しては、庫内温度センサ３４Ａ，３４Ｂ、エバ出口温度センサ３５Ａ，３５Ｂ、デフロスト終了センサ３６Ａ，３６Ｂ等が設置されている。

上記輸送用冷凍ユニット１において、冷却運転は、以下により行われる。
冷却運転時、電磁弁６Ｍおよび電磁弁１２Ａ，１２Ｂが開、電磁弁６Ａ，６Ｂおよび電磁弁１２Ｍが閉とされるため、電動圧縮機４から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、開とされている電磁弁６Ｍ、高圧ガス配管（高圧ガスライン）７Ｍを経て庫外熱交換器８に導入され、ここで庫外ファン２６により通風される外気と熱交換されて凝縮液化される。

この高圧液冷媒は、逆止弁１６Ｍ、高圧液配管（高圧液ライン）１７Ｍを経てレシーバ１８に導入され、いったん貯留されて循環流量が調整される。レシーバ１８から流出した高圧液冷媒は、高圧液配管（高圧液ライン）１７Ａ，１７Ｂから庫内側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ａ，１５Ｂを経て減圧され、低圧二相冷媒とされて庫内熱交換器９Ａ，９Ｂに導入される。庫内熱交換器９Ａ，９Ｂに導入された冷媒は、庫内ファン２７Ａ，２７Ｂを介して循環されるＡ室およびＢ室内の空気と熱交換され、その空気から吸熱して蒸発ガス化された後、電磁弁１２Ａ，１２Ｂ、低圧ガス配管（低圧ガスライン）１３Ａ，１３Ｂを経てアキュームレータ１１に導かれ、吸入配管１０を経て、電動圧縮機４に吸入され、再圧縮される。

以下、同様のサイクルを繰り返す。この間、庫内熱交換器９Ａ，９Ｂで冷媒と熱交換されて冷却されたＡ室，Ｂ室内の空気を、庫内ファン２７Ａ，２７Ｂを介してＡ室，Ｂ室内に吹出すことにより、Ａ室およびＢ室内を冷却運転することができる。なお、Ａ室またはＢ室のいずれか一方を単独で冷却運転する場合、運転する室側の電磁弁１２Ａ，１２Ｂのみを開とするとともに、庫内ファン２７Ａ，２７Ｂのみをオンとすることにより、一方の室のみを冷却運転することができ、これによって、Ａ室およびＢ室を同時または個別に冷却運転することができる。

一方、加温運転は、以下により行われる。
加温運転時、電磁弁６Ｍおよび電磁弁１２Ａ，１２Ｂが閉、電磁弁６Ａ，６Ｂおよび電磁弁１２Ｍが開とされ、電動圧縮機４から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、開とされている電磁弁６Ａ，６Ｂ、高圧ガス配管（高圧ガスライン）７Ａ，７Ｂを経て庫内熱交換器９Ａ，９Ｂに導入される。このホットガス冷媒は、庫内熱交換器９Ａ，９Ｂで庫内ファン２７Ａ，２７Ｂを介して循環される庫内空気で冷却されることにより凝縮液化され、その際に放熱される凝縮熱で庫内空気を加熱することにより、Ａ室およびＢ室を加温運転することができる。

庫内熱交換器９Ａ，９Ｂで凝縮液化された冷媒は、逆止弁１６Ａ，１６Ｂ、高圧液配管（高圧液ライン）１７Ａ，１７Ｂを経てレシーバ１８に導かれた後、高圧液配管（高圧液ライン）１７Ｍから庫外側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ｍを経て減圧され、低圧二相冷媒とされて庫外熱交換器８に導入される。庫外熱交換器８に導入された冷媒は、庫外ファン２６により通風される外気と熱交換され、外気から吸熱して蒸発ガス化される。この低圧ガス冷媒は、電磁弁１２Ｍ、低圧ガス配管（低圧ガスライン）１３Ｍを経てアキュームレータ１１に導かれ、吸入配管１０を経て、電動圧縮機４に吸入され、再圧縮される。

以下、同様のサイクルを繰り返す。この間、庫外熱交換器８で外気から熱を汲み上げ、その熱を庫内熱交換器９Ａ，９Ｂで放熱してＡ室，Ｂ室内の空気を加熱し、庫内ファン２７Ａ，２７Ｂを介してＡ室，Ｂ室内に吹出すことにより、Ａ室およびＢ室を同時にヒートポンプ加温運転することができる。なお、Ａ室またはＢ室のいずれか一方を単独で加温運転する場合、運転する室側の電磁弁６Ａ，６Ｂのみを開とするとともに、庫内ファン２７Ａ，２７Ｂのみをオンとすることにより、一方の室のみを加温運転することができ、これによって、Ａ室およびＢ室を同時または個別に加温運転することができる。

但し、Ａ室とＢ室を設定温度が異なる状態で同時に加温運転すると、設定温度が低い低温設定室側の庫内熱交換器９Ａまたは９Ｂで凝縮した液冷媒が溜り込み、システム内がガスロー状態となって、設定温度が高い高温設定室側での加温能力が不足する事態に陥る場合がある。このような場合は、Ａ室およびＢ室に設けられている庫内ユニット２Ａ，２Ｂを個別に交互に切換えて加温運転するようにすればよい。

以下に、庫内ユニット２Ａ，２Ｂを個別に交互に切換えて加温運転する場合の一例を説明する。電動圧縮機４から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、開とされている電磁弁６Ａを介して高圧ガス配管７Ａより庫内熱交換器９Ａに導入され、ここで庫内ファン２７Ａによって循環されるＡ室内の空気と熱交換されて凝縮液化される。この熱交換によってＡ室内の空気は加温され、庫内ファン２７Ａを介してＡ室内に吹出されることにより、Ａ室内の加温に供される。

庫内熱交換器９Ａで凝縮液化された高圧液冷媒は、逆止弁１６Ａ、高圧液配管１７Ａを経てレシーバ１８に導入された後、高圧液配管１７Ｍから庫外側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ｍを経て減圧され、低圧二相冷媒となり、庫外熱交換器８に導かれる。庫外熱交換器８に導入された冷媒は、庫外ファン２６により通風される外気と熱交換され、外気から吸熱して蒸発ガス化された後、電磁弁１２Ｍ、低圧ガス配管１３Ｍ、アキュームレータ１１および吸入配管１０を経て、圧縮機４に吸入され、再圧縮される。

以下、同様のサイクルを繰り返す。これによって、庫外熱交換器８で外気から熱を汲み上げ、その熱を庫内熱交換器９ＡでＡ室に放熱することによりＡ室をヒートポンプ加温運転することができる。なお、Ａ室を加温運転中、Ｂ室側の庫内ユニット２Ｂは、冷媒の流通が中断され、庫内ファン２７Ｂのみがオンされた停止状態とされている。この加温運転によりＡ室内が設定温度に到達した場合、あるいはＡ室の加温運転が設定時間継続された場合、Ａ室の加温運転が終了され、Ｂ室の加温運転に切換えられる。この切換え時に一定時間、例えば１分間だけ、庫内熱交換器９Ａ内に溜っている液冷媒をシステム側に追い出す運転を平行して行い、Ｂ室の加温運転に切換える。

液冷媒の排出は、以下によって行われる。つまり、Ａ室からＢ室への加温切換時、電磁弁６Ｂを開とすることにより、電動圧縮機４から吐出された高温高圧の冷媒ガスを電磁弁６Ｂおよび高圧ガス配管７Ｂを介して庫内熱交換器９Ｂに導入する一方で、上記の如く１分間だけ電磁弁６Ａを開状態に保持するとともに、庫内ファン２７Ａをオフ状態として庫内熱交換器９Ａに電動圧縮機４からのホットガス冷媒を供給する。これによって、庫内熱交換器９Ａ内に溜っていた液冷媒は、レシーバ１８に追い出され、Ｂ室の加温運転に有効に使われるようになる。

この液冷媒の排出運転中、電磁弁６Ｂが開とされ、庫内ユニット２Ｂの庫内熱交換器９Ｂに電動圧縮機４から吐出された高温高圧の冷媒ガスが供給されるとともに、庫内ファン２７Ｂがオンとされているため、Ｂ室は加温運転されている。そして、１分間の液冷媒排出運転が終了すると、電磁弁６Ａが閉とされ、庫内ユニット２Ａは、冷媒流通が中断されるとともに、庫内ファン２７Ａのみがオンされた停止状態とされる。これによって、Ｂ室がヒートポンプ加温運転されることになる。

このように、Ａ室側の加温運転が終了し、Ｂ室側の加温運転に切換える際、電磁弁６Ｂを開とし、庫内熱交換器９Ｂにホットガス冷媒の供給を開始するとともに、庫内ファン２７Ｂの運転をそのまま継続し、庫内ユニット２Ｂをオン状態としてＢ室の加温運転を開始する。一方、それまで加温運転をしていた庫内ユニット２Ａについて、１分間だけ、電磁弁６Ａを開状態に維持し、その１分間、庫内ファン２７Ｂを停止することにより、庫内熱交換器９Ａに溜り込んでいた液冷媒をレシーバ１８に追い出す運転を行う。

これにより、Ｂ室側の加温運転時に、システム側、すなわちＢ室を加温するためのヒートポンプ加温サイクル内がガスロー状態となり、加温能力が不足する事態を防ぐことができるとともに、システム内に充填する冷媒量自体を低減することができる。そして、冷媒の追い出し運転が終了後、電磁弁６Ａを閉とするとともに、庫内ファン２７Ｂをオンとすることにより、庫内ユニット２Ａを停止状態とし、Ｂ室側の加温運転をそのまま継続することで、庫内ユニット２Ａ，２Ｂを個別に交互に切換えてヒートポンプ加温運転することができる。

また、一方の室を冷却運転、他方の室を加温運転する場合、電磁弁６Ｍおよび冷却運転する側の庫内ユニット、例えば２Ａに対応した電磁弁６Ａを閉、加温運転する庫内ユニット２Ｂに対応した電磁弁６Ｂを開、電磁弁１２Ｍ，１２Ａを開、電磁弁１２Ｂを閉として運転することにより、庫内ユニット２Ｂの庫内熱交換器９Ｂを凝縮器として機能させ、Ｂ室を加温運転することができる。そして、庫内熱交換器９Ｂで凝縮液化した冷媒を逆止弁１６Ｂ、高圧液配管１７Ｂを経てレシーバ１８に導き、レシーバ１８から高圧液配管１７Ｍ，１７Ａおよび庫外側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ｍ、庫内側膨張弁（ＥＥＶ）１５Ａを経てそれぞれ庫外熱交換器８、庫内熱交換器９Ａに導入し、庫外熱交換器８、庫内熱交換器９Ａを蒸発器として機能させることにより、Ａ室を冷却運転と、外気からの吸熱を行うことができる。

庫外熱交換器８および庫内熱交換器９Ａで蒸発ガス化された冷媒は、電磁弁１２Ｍ，１２Ａ、低圧ガス配管１３Ｍ，１３Ａを経てアキュームレータ１１に導かれ、吸入配管１０を経て、電動圧縮機４に吸入され、再圧縮される。これによって、Ａ室の冷却運転、Ｂ室のヒートポンプ加温運転を同時に行うことができる。
なお、上記に準じて、各電磁弁の切換えにより、Ａ室のヒートポンプ加温運転、Ｂ室の冷却運転を同時に行うことができるも上述から明らかである。

さらに、ヒートポンプ加温運転時、蒸発器として機能する庫外熱交換器８には、外気温が低い場合、外気中の水分が熱交換器のフィン表面等で氷結し、霜が発生することは避けられない。本実施形態では、ヒートポンプ加温運転時、庫外熱交換器８に対するフロスト条件を検知してデフロスト運転するためのデフロスト制御部３８を、庫外ユニット３に接続されているコントローラ３７に設けている。なお、ここでのフロスト条件とは、庫外熱交換器８が水分凍結の可能性がある温度で使用される条件を意味するものとする。

デフロスト制御部３８は、図２に示されるように、車両エンジンＯＮ・ＯＦＦ検知手段（イクニッションスイッチ）３９からの車両エンジン停止信号、Ａ室、Ｂ室の荷室ドア開閉検知手段（ドア開閉スイッチ）４０Ａ，４０Ｂからのドア開放信号、フロスト条件検知手段４１からのフロスト条件検知信号、冷凍機ＯＮ・ＯＦＦ検知手段（冷凍機運転・停止スイッチ）４２からの冷凍ユニット停止信号等が入力されると、それに基づいて、以下により庫外熱交換器８に対するデフロスト運転が実行される構成とされている。

なお、ここでのフロスト条件検知手段４１は、低圧センサ３１によって検知された低圧圧力が予め設定されている閾値に達したとき、フロスト条件検知信号を出力するものとされている。このフロスト条件検知信号は、デフロスト運転開始条件が成立する前の段階で出力されるようになっており、フロスト条件検知信号が入力されると、デフロスト制御部３８は、更に後述する条件を満たす場合において、強制的にデフロスト運転を行う構成とされている。

また、フロスト条件検知手段４１としては、低圧センサ３１の検出値以外に、以下のセンサ類で検知される検出値を代替してもよい。
（１）蒸発器として機能する庫外熱交換器８の出口に設けられているエバ出口温度センサ３２による検出値
（２）庫外熱交換器８の吸込み空気温度および吹出し空気温度を検知するセンサによる検出値の温度差
（３）庫外熱交換器８の前後の差圧を検知する微差圧検知センサまたはスイッチによる検出値

デフロスト制御部３８は、フロスト条件検知手段４１からフロスト条件検知信号が入力され、フロスト条件が検知時であって、かつ車両エンジンＯＮ・ＯＦＦ検知手段３９からのエンジン停止信号および／または荷室ドア開閉検知手段４０Ａ，４０Ｂからのドア開放信号が入力されたとき、デフロスト運転開始条件が成立していなくても電動圧縮機４を運転し、該電動圧縮機４から吐出されたホットガス冷媒を庫外熱交換器８に導入して強制的にデフロスト運転を行わせる構成とされている。

このデフロスト運転時、電磁弁６Ｍおよび１２Ａ，１２Ｂが開、電磁弁６Ａ，６Ｂが閉に切換えられ、冷却サイクルとして運転されることになる。デフロストの終了は、デフロスト終了センサ３３の検出温度が設定温度以上になったことを以って、デフロスト終了と判断し、デフロスト運転が終了されるようになっている。

また、デフロスト運転は、フロスト条件検知手段４１からフロスト条件検知信号が入力され、フロスト条件が検知されている時に、冷凍ユニット１が停止操作されたとき、冷凍機ＯＮ・ＯＦＦ検知手段４２から冷凍ユニット停止信号が入力された場合も、強制的に実行される構成とされており、デフロスト運転終了後に、冷凍ユニット１が停止されるようになっている。

さらに、デフロスト制御部３８には、フロスト条件検知手段４１が予め設定されているフロスト条件を検知時に、上述のデフロスト運転を行うか否かを設定する有効／無効設定部４４が設けられ、上述の通りデフロスト運転を行うか、もしくはデフロスト運転開始条件が成立後に、通常通りのデフロスト運転を行うかが、有効／無効設定部４４の設定によって任意に選択可能とされている。また、デフロスト制御部３８には、フロスト条件検知手段４１によるフロスト条件検知の進行状況により、上述のデフロスト運転を行わせるか否かを判定する判定部４３が設けられ、フロスト条件検知の進行状況によりその進行が速ければ、車両用エンジンが停止および／または荷室ドアが開放されたとき、もしくは冷凍ユニット１の運転が停止されたとき、早めにデフロスト運転が行えるようにしている。

以上に説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
上記の輸送用冷凍ユニット１において、Ａ室およびＢ室の冷却運転、加温運転、冷却・加温同時運転は、それぞれ上述の通り各室個別にまたは同時に行うことができる。この輸送用冷凍ユニット１による加温運転は、庫外熱交換器８を蒸発器として機能させ、外気から熱を汲み上げて行うヒートポンプ加温運転であり、従って、外気条件によっては、加温運転時に庫外熱交換器８に着霜することは避けられない。庫外熱交換器８に着霜が発生した場合、加温能力が低下することから、適宜デフロストする必要がある。

一方、いわゆるドミナント方式のコンビニエンスストア等に荷物を配送する場合、冷凍車により移動時間が例えば５分前後で、荷物の積み降ろしが例えば１５分前後というようなケースでは、店舗間の短時間の移動中に温調運転を中断してデフロスト運転を行うことは温度管理上許されず、設定温度に加温または冷却した状態で荷降ろしするには、温度管理している区間外の時間に素早くデフロスト運転する以外になく、デフロスト運転開始条件が成立するのを待ってデフロスト運転を行っていたのでは、タイミング的に温度管理している区間外の時間にデフロスト運転を行うことは困難である。

しかるに、本実施形態の輸送用冷凍ユニット１は、バッテリ駆動方式であり、車両用エンジンが停止中でも自律的に運転を継続することが可能な冷凍ユニットであるため、加温運転時、フロスト条件検知手段４１が予め設定された庫外熱交換器８に対するフロスト条件を検知し、かつ車両用エンジンが停止および／または荷室ドアが開放されたことを、車両エンジンＯＮ・ＯＦＦ検知手段３９および荷室ドア開閉検知手段４０Ａ，４０Ｂが検知したとき、デフロスト制御部３８を介してデフロスト運転開始条件が成立していなくても電動圧縮機４を運転し、該電動圧縮機４から吐出されたホットガス冷媒を庫外熱交換器８に導入してデフロスト運転を行わせることができる。

このため、例えばコンビニエンスストアのように、比較的狭いエリアに多数出店されている店舗に加温運転を行いながら荷物を配送している場合であって、低外気温下で庫外熱交換器８にフロストの虞があるケースにおいて、フロスト条件検知手段４１が予め設定されているフロスト条件を検知した時でも、そのまま次の店舗まで温調運転を継続して温度管理を続け、次の店舗に到着して車両を停止し、荷室のドアを開いて荷降ろしを行う際の温度管理している区間外の時間、すなわち車両用エンジンが停止および／または荷室ドアが開放されたことが検知されたときに、強制的にデフロスト運転を行うことができる。

これによって、温度管理している区間外の時間に素早くデフロスト運転を済ませ、次の店舗に移動する際の加温運転を着霜なしの状態から開始することができ、フロストによる効率の低下を解消して最大性能・能力で運転し、荷物を確実に設定温度に維持して輸送できる信頼度の高い定温輸送を実現することができる。

また、デフロスト制御部３８は、フロスト条件検知手段４１が庫外熱交換器８に対するフロスト条件を検知時に、冷凍ユニット１の停止操作がされたとき、庫外熱交換器８に対するデフロスト運転を実施した後、冷凍ユニット１の運転を停止する構成されている。このため、庫外熱交換器８に対するフロスト条件が検知時には、冷凍ユニット１の運転を停止する際、必ずデフロスト運転が実施された後、冷凍ユニット１の運転が停止されることになる。

従って、庫外熱交換器８がフロスト状態のまま冷凍ユニット１の運転が停止されることがなく、残霜状態での運転停止を防止することにより、次回の運転時、必ず着霜なしの状態から運転開始することができ、最大の加温能力で荷物を確実に設定温度に維持して定温輸送することができる。

さらに、デフロスト制御部３８には、フロスト条件検知手段４１が予め設定されているフロスト条件を検知時に、デフロスト運転を行うか否かを設定する有効／無効設定部４４が設けられているため、フロスト条件検知によるデフロスト運転の有効／無効を任意に設定でき、その有効／無効設定部４４で「無効」と設定し、フロスト条件が検知されてもデフロスト運転されないように設定すれば、デフロスト運転開始条件が成立する迄はデフロスト運転が行われず、デフロスト運転開始条件が成立後に、通常通りデフロスト運転が行われるように設定することが可能となる。従って、運転時の天候等に応じて何れかのデフロスト方式を選択し、運転効率等を加味しながら適切な定温輸送を行うことができる。

また、デフロスト制御部３８は、フロスト条件検知手段４１によるフロスト条件検知の進行状況によって、デフロスト運転を行わせるか否かを判定する判定部４３を備えているため、フロスト条件検知手段４１が検知するフロスト条件検知の進行状況によりその進行が速ければ、判定部４３がデフロスト運転を行わせてもよいと判定し、車両用エンジンが停止および／または荷室ドアが開放されたとき、もしくは冷凍ユニット１の運転が停止されたとき、早めにデフロスト運転を行わせることができる。これによって、温度管理区間外の時間タイミングで早めにデフロスト運転を実施し、輸送中でのフロストによる効率の低下を防止して確実に荷物を定温輸送することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、荷室が２室に区画され、それぞれに庫内ユニット２Ａ，２Ｂが並列に接続された実施形態について説明したが、荷室が１室または３室以上で各室に庫内ユニットが設置されたものにも同様に適用できることはもちろんである。

１ 輸送用冷凍ユニット
２Ａ，２Ｂ 庫内ユニット
３ 庫外ユニット
４ 電動圧縮機
６Ｍ，６Ａ，６Ｂ，１２Ｍ，１２Ａ，１２Ｂ 電磁弁
８ 庫外熱交換器
９Ａ，９Ｂ 庫内熱交換器
１５Ｍ 庫外側膨張弁
１５Ａ，１５Ｂ 庫内側膨張弁
２６ 庫外ファン
２７Ａ，２７Ｂ 庫内ファン
３７ コントローラ
３８ デフロスト制御部
３９ 車両エンジンＯＮ・ＯＦＦ検知手段
４０Ａ，４０Ｂ 荷室ドア開閉検知手段
４１ フロスト条件検知手段
４２ 冷凍機ＯＮ・ＯＦＦ検知手段
４３ 判定部
４４ 有効／無効設定部

Claims (4)

1. 電動圧縮機、庫外熱交換器、庫外側膨張弁および庫外ファンを備えている庫外ユニットに対して、庫内熱交換器、庫内側膨張弁および庫内ファンを備えている庫内ユニットが接続され、前記庫内ユニットが設置されている荷室が電磁弁の切換えにより冷却または加温可能とされているバッテリ駆動方式の輸送用冷凍ユニットにおいて、
   前記荷室の加温が前記庫外熱交換器を蒸発器、前記庫内熱交換器を凝縮器として機能させて加温するヒートポンプ加温方式とされ、
   前記荷室の加温運転時、フロスト条件検知手段が予め設定された前記庫外熱交換器に対するフロスト条件を検知し、かつ前記荷室のドアが開放されたことを検知したとき、デフロスト運転開始条件が成立していなくても前記電動圧縮機を運転し、該電動圧縮機から吐出されたホットガス冷媒を前記庫外熱交換器に導入してデフロスト運転を行わせるデフロスト制御部を備えていることを特徴とする輸送用冷凍ユニット。
2. 前記デフロスト制御部は、前記フロスト条件検知手段が前記庫外熱交換器に対するフロスト条件を検知時に、前記冷凍ユニットの停止操作がされたとき、前記庫外熱交換器に対するデフロスト運転を実施した後、前記冷凍ユニットの運転を停止する構成とされていることを特徴とする請求項１に記載の輸送用冷凍ユニット。
3. 前記デフロスト制御部は、前記フロスト条件検知手段が予め設定されているフロスト条件を検知時に、前記デフロスト運転を行うか否かを設定する有効／無効設定部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の輸送用冷凍ユニット。
4. 前記デフロスト制御部は、前記フロスト条件検知手段によるフロスト条件検知の進行状況によって、前記デフロスト運転を行わせるか否かを判定する判定部を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の輸送用冷凍ユニット。

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