(57)【要約】【課題】複数の室の温度制御を効率的に行い得る輸送用冷凍機を提供すること。【解決手段】この輸送用冷凍機１は、圧縮機２４、室外熱交換器２１および複数の室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂを有するヒートポンプユニット２と、複数のヒータコア３１Ａ、３２Ｂを有するヒータコアユニット３とを備えている。また、複数の室Ａ、Ｂごとに室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂおよびヒータコア３１Ａ、３１Ｂがそれぞれ設置されている。また、ヒートポンプユニット２とヒータコアユニット３とが相互に独立して運転可能となっている。また、ヒータコアユニット３が各室Ａ、Ｂのヒータコア３１Ａ、３１Ｂを相互に独立して使用して運転可能となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の室を有する輸送用機器に搭載されると共に、各室の温度制御を個別に行い得る輸送用冷凍機であって、
冷媒を圧縮して供給する圧縮機、室外にて冷媒の熱交換を行う室外熱交換器および室内にて冷媒の熱交換を行う複数の室内熱交換器を有すると共に、前記圧縮機の駆動により前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の間に冷媒を循環させて室内の加温運転および冷凍運転を行うヒートポンプユニットと、
室内に熱を放出する複数のヒータコアを有すると共に、前記ヒータコアにより室内の加温運転を行うヒータコアユニットとを備え、且つ、
複数の室ごとに前記室内熱交換器および前記ヒータコアがそれぞれ配置され、前記ヒートポンプユニットと前記ヒータコアユニットとが相互に独立して運転可能であると共に、前記ヒータコアユニットが各室の前記ヒータコアを相互に独立して使用して運転可能であることを特徴とする輸送用冷凍機。
【請求項２】
前記ヒータコアが前記輸送用機器のエンジンの冷媒を用いて発熱する構造を有し、且つ、前記エンジンの冷媒温度が所定の閾値以上であるときに、前記ヒータコアが使用されて室の加温運転が行われる請求項１に記載の輸送用冷凍機。
【請求項３】
前記ヒータコアユニットが、前記ヒータコアの冷媒流量を調整する流量調整弁を複数の前記ヒータコアごとに有すると共に、各室の前記流量調整弁の開度制御により、所定の室の室温を他の室に優先させて所定の設定温度まで上昇させる請求項１または２に記載の輸送用冷凍機。
【請求項４】
前記ヒータコアユニットが、前記ヒータコアにおける冷媒の流量を調整する流量調整弁を複数の前記ヒータコアごとに有すると共に、各室の前記流量調整弁の開度比を各室の必要加温負荷比に制御する請求項１または２に記載の輸送用冷凍機。
【請求項５】
前記ヒートポンプユニットによる冷凍運転と前記ヒートコアユニットによる加温運転とが同時に行われて、室温が所定の設定温度に対して所定の範囲内に維持される請求項１〜４のいずれか一つに記載の輸送用冷凍機。
【請求項６】
前記ヒータコアユニットが前記室外熱交換器の風路の上流側に室外ヒータコアを有する請求項１〜５のいずれか一つに記載の輸送用冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、輸送用冷凍機に関し、さらに詳しくは、複数の室の温度制御を効率的に行い得る輸送用冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の室の温度制御を個別に行い得る冷凍機が知られている。従来の冷凍機では、冷媒を圧縮して供給する圧縮機と、室外にて冷媒の熱交換を行う室外熱交換器と、室内にて冷媒の熱交換を行う複数の室内熱交換器とを備え、圧縮機の駆動により室外熱交換器および室内熱交換器の間に冷媒を循環させて室内の加温運転および冷凍運転を行う構成が採用されている。かかる従来の冷凍機（車両用冷凍機）として、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６２９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、複数の室の温度制御を効率的に行い得る輸送用冷凍機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明にかかる輸送用冷凍機は、複数の室を有する輸送用機器に搭載されると共に、各室の温度制御を個別に行い得る輸送用冷凍機であって、冷媒を圧縮して供給する圧縮機、室外にて冷媒の熱交換を行う室外熱交換器および室内にて冷媒の熱交換を行う複数の室内熱交換器を有すると共に、前記圧縮機の駆動により前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の間に冷媒を循環させて室内の加温運転および冷凍運転を行うヒートポンプユニットと、室内に熱を放出する複数のヒータコアを有すると共に、前記ヒータコアにより室内の加温運転を行うヒータコアユニットとを備え、且つ、複数の室ごとに前記室内熱交換器および前記ヒータコアがそれぞれ配置され、前記ヒートポンプユニットと前記ヒータコアユニットとが相互に独立して運転可能であると共に、前記ヒータコアユニットが各室の前記ヒータコアを相互に独立して使用して運転可能であることを特徴とする。
【０００６】
この輸送用冷凍機では、（１）複数の室ごとに室内熱交換器およびヒータコアがそれぞれ設置されるので、室内熱交換器およびヒータコアの双方を使用して室の温度制御を行い得る。これにより、室の温度制御を効率的に行い得る利点がある。また、（２）ヒートポンプユニットとヒータコアユニットとが相互に独立して運転可能なので、１つの室にて、室内熱交換器およびヒータコアの双方あるいはいずれか一方を選択的に使用して運転できる。これにより、室の温度制御のバリエーションを拡大できる利点がある。また、（３）ヒータコアユニットが各室のヒータコアを相互に独立して使用して運転できるので、各室のヒータコアを相互に独立して使用して運転できる。これにより、各室の温度制御を個別に行い得る利点がある。
【０００７】
また、この発明にかかる輸送用冷凍機は、前記ヒータコアが前記輸送用機器のエンジンの冷媒を用いて発熱する構造を有し、且つ、前記エンジンの冷媒温度が所定の閾値以上であるときに、前記ヒータコアが使用されて室の加温運転が行われる。
【０００８】
この輸送用冷凍機では、室の加温運転にヒータコアを使用することにより、圧縮機の負荷を軽減でき、あるいは、圧縮機の使用頻度を低減できる利点がある。
【０００９】
また、この発明にかかる輸送用冷凍機は、前記ヒータコアユニットが、前記ヒータコアの冷媒流量を調整する流量調整弁を複数の前記ヒータコアごとに有すると共に、各室の前記流量調整弁の開度制御により、所定の室の室温を他の室に優先させて所定の設定温度まで上昇させる。
【００１０】
この輸送用冷凍機では、例えば、荷物を優先的に搬入したい室があるときに、この室の室温を早期に設定温度まで上昇させて維持できる利点がある。
【００１１】
また、この発明にかかる輸送用冷凍機は、前記ヒータコアユニットが、前記ヒータコアにおける冷媒の流量を調整する流量調整弁を複数の前記ヒータコアごとに有すると共に、各室の前記流量調整弁の開度比を各室の必要加温負荷比に制御する。
【００１２】
この輸送用冷凍機では、例えば、各室を必要加温負荷比に応じてバランス良く加温できるので、各室の流量調整弁の開度が共通に設定されて加温運転が行われる構成と比較して、より早期に各室の室温を設定温度まで上昇させ得る利点がある。
【００１３】
また、この発明にかかる輸送用冷凍機は、前記ヒートポンプユニットによる冷凍運転と前記ヒートコアユニットによる加温運転とが同時に行われて、室温が所定の設定温度に対して所定の範囲内に維持される。
【００１４】
この輸送用冷凍機では、ヒートポンプユニットおよびヒータコアユニットを用いた連続運転により室温制御が行われるので、ヒートポンプユニットのみのＯＮ−ＯＦＦ運転により室温制御が行われる構成と比較して、室温の変動幅が小さくなる。これにより、室温を設定温度の近傍に適正に維持できる利点がある。
【００１５】
また、この発明にかかる輸送用冷凍機は、前記ヒータコアユニットが前記室外熱交換器の風路の上流側に室外ヒータコアを有する。
【００１６】
この輸送用冷凍機では、例えば、外気温度が低いときに、室外ヒータコアが使用されて室外熱交換器が加温される。これにより、室外熱交換器からの放熱量が低減されるので、ヒートポンプユニットの性能低下が抑制される利点がある。
【発明の効果】
【００１７】
この発明にかかる輸送用冷凍機によれば、輸送用冷凍機１では、（１）複数の室ごとに室内熱交換器およびヒータコアがそれぞれ設置されるので、室内熱交換器およびヒータコアの双方を使用して室の温度制御を行い得る。これにより、室の温度制御を効率的に行い得る利点がある。また、（２）ヒートポンプユニットとヒータコアユニットとが相互に独立して運転可能なので、１つの室にて、室内熱交換器およびヒータコアの双方あるいはいずれか一方を選択的に使用して運転できる。これにより、室の温度制御のバリエーションを拡大できる利点がある。また、（３）ヒータコアユニットが各室のヒータコアを相互に独立して使用して運転できるので、各室のヒータコアを相互に独立して使用して運転できる。これにより、各室の温度制御を個別に行い得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる冷凍機を示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例１を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例２を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例２を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例２を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例３を示す説明図である。
【図７】図７は、図１に記載した輸送用冷凍機の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００２０】
［冷凍機］
この輸送用冷凍機１は、例えば、複数の室Ａ，Ｂの温度制御を行う冷凍機に適用される。この実施の形態では、輸送用冷凍機１がエンジン１０を駆動源とする輸送機器（例えば、輸送用車両。図示省略。）に搭載されて、輸送用機器の２つの室Ａ、Ｂの温度制御を相互に独立して行う場合について説明する。輸送用冷凍機１は、ヒートポンプユニット２と、ヒータコアユニット３と、制御ユニット４とを備える。
【００２１】
ヒートポンプユニット２は、室Ａ、Ｂの内気の加温および冷凍を行うユニットであり、室外熱交換器２１と、各室Ａ、Ｂの室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂと、流量調整弁２３Ａ、２３Ｂと、圧縮機２４と、四方切換弁２５とを有し、これらが配管２６を介して接続されて構成される（図１参照）。室外熱交換器２１は、各室Ａ、Ｂの外部に配置されて外気との間で冷媒の熱交換を行う機器である。この室外熱交換器２１は、加温運転時には蒸発器として機能し、冷凍運転時には凝縮器として機能する。室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂは、室Ａ、Ｂの内部にそれぞれ配置されて内気との間で冷媒の熱交換を行う機器である。この室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂは、加温運転時には凝縮器として機能し、冷凍運転時には蒸発器として機能する。これらの室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂは、並列に接続されて各室Ａ、Ｂにそれぞれ設置される。流量調整弁２３Ａ、２３Ｂは、各室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂの冷媒の流量を調整する弁である。これらの流量調整弁２３Ａ、２３Ｂは、各室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂに対して直列に接続されて配置される。圧縮機２４は、冷媒を吸入して圧縮する機器である。この圧縮機２４は、外部のバッテリ２０（例えば、輸送機器のエンジン１０のバッテリ）からの供給電力により駆動される。四方切換弁２５は、配管２６の接続を切り換えることにより、加温運転用の配管構成と冷凍用の配管構成とを切り換える弁である。
【００２２】
このヒートポンプユニット２では、室Ａ、Ｂの加温運転時（図１参照）にて、まず、冷媒が圧縮機２４で圧縮されて高温高圧となり、室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂに供給される。そして、この冷媒が室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂで室Ａ、Ｂの内気と熱交換し、凝縮液化して熱を放出する。これにより、室Ａ、Ｂの内気が加温される。次に、この冷媒が室外膨張弁（図示省略）を介して室外熱交換器２１に供給され、蒸発気化して熱を吸収する。その後に、この冷媒が四方切換弁２５およびアキュムレータ（図示省略）を通って圧縮機２４に帰還する。そして、冷媒が室外熱交換器２１および室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂ間を循環することにより、室Ａ、Ｂの加温が連続的に行われる。また、各流量調整弁２３Ａ、２３Ｂの開度制御により、各室Ａ、Ｂの温度制御がそれぞれ行われる。
【００２３】
一方、室Ａ、Ｂの冷凍運転時には、まず、冷媒が圧縮機２４で圧縮されて室外熱交換器２１に供給される。そして、この高温高圧の冷媒が室外熱交換器２１で外気と熱交換し、凝縮液化して熱を放出する。次に、この冷媒が室内膨張弁（図示省略）を介して室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂに供給され、蒸発気化して室Ａ、Ｂの内気の熱を吸収する。これにより、室Ａ、Ｂの内気が冷却される。その後に、この冷媒が四方切換弁２５およびアキュムレータ（図示省略）を通って圧縮機２４に帰還する。そして、冷媒が室外熱交換器２１および室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂ間を循環することにより、室Ａ、Ｂの冷凍が連続的に行われる。また、各流量調整弁２３Ａ、２３Ｂの開度制御により、各室Ａ、Ｂの温度制御がそれぞれ行われる。
【００２４】
なお、図１は、ヒートポンプユニット２が室Ａ、Ｂの加温運転を行うときの状態を示している。また、加温運転と冷凍運転との切り換えは、四方切換弁２５が配管２６の接続構成を切り換えることにより行われる（図示省略）。また、ヒートポンプユニット２の運転停止時には、圧縮機２４が停止され、また、必要に応じて各流量調整弁２３Ａ、２３Ｂが閉止されて、室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂにおける冷媒の流通が遮断される。
【００２５】
ヒータコアユニット３は、室Ａ、Ｂの加温を行うユニットであり、各室Ａ、Ｂのヒータコア３１Ａ、３１Ｂと、流量調整弁３２Ａ、３２Ｂとを有し、これらが配管３３を介してエンジン１０の冷却系統１１、１２に接続されて構成される（図１参照）。ヒータコア３１Ａ、３１Ｂは、室Ａ、Ｂの内部にそれぞれ配置されて室内に熱を放出する機器である。これらのヒータコア３１Ａ、３１Ｂは、並列に接続されて各室Ａ、Ｂにそれぞれ設置される。流量調整弁３２Ａ、３２Ｂは、各ヒータコア３１Ａ、３１Ｂの冷媒の流量を調整する弁である。これらの流量調整弁３２Ａ、３２Ｂは、各ヒータコア３１Ａ、３１Ｂに対して直列に接続されて配置される。
【００２６】
エンジン１０の冷却系統は、エンジン１０を冷却するためのラジエータ１１と、流量調整弁１２、１３とを有し、これらが配管１４を介して接続されて構成される（図１参照）。ラジエータ１１は、エンジン１０の冷媒を冷却するための機器である。流量調整弁１２、１３は、エンジン１０の冷却系統からヒータコア３１Ａ、３１Ｂへの冷媒の流量を調整する弁である。これらの流量調整弁１２、１３は、ラジエータ１１およびラジエータ１１のバイパス配管に対して直列に接続されて配置される。なお、エンジン１０は、例えば、石油燃料を主燃料とする内燃機関であり、その定常運転時にて、燃料の燃焼による発熱を抑制するためにラジエータ１１の冷媒（冷却水）を用いた冷却が行われる。
【００２７】
このヒータコアユニット３では、室Ａ、Ｂの加温運転時にて、ヒータコアユニット３側の流量調整弁３２Ａ、３２Ｂが開放され、エンジン１０側の流量調整弁１２、１３が閉止される（図１参照）。すると、エンジン１０を冷却して高温となった冷媒がヒータコア３１Ａ、３１Ｂに導入される。そして、この冷媒がヒータコア３１Ａ、３１Ｂにて放熱することにより、室Ａ、Ｂの内気が加温される。その後に、冷媒がエンジン１０に戻されてエンジン１０の冷却に用いられる。そして、冷媒がエンジン１０とヒータコア３１Ａ、３１Ｂとの間を循環することにより、室Ａ、Ｂの加温が連続的に行われる。また、各流量調整弁３２Ａ、３２Ｂ、１２、１３の開度制御により、各室Ａ、Ｂの温度制御がそれぞれ行われる。
【００２８】
なお、図１は、ヒータコアユニット３が室Ａ、Ｂの加温運転を行うときの状態を示している。また、ヒータコアユニット３の運転停止時には、ヒータコアユニット３側の流量調整弁３２Ａ、３２Ｂが閉止され、エンジン１０側の流量調整弁１２、１３が開放されて、エンジン１０側からヒータコア３１Ａ、３１Ｂへの冷媒の導入が遮断される。
【００２９】
制御ユニット４は、制御部４１と、入力部４２と、各種センサ４３１〜４３５とから構成される（図１参照）。制御部４１は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から成る。入力部４２は、例えば、室Ａ、Ｂの設定温度ＴｓＡ、ＴｓＢを入力するための操作部である。各種のセンサには、例えば、エンジン１０の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ４３１、室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂの吸込空気温度を検出する吸込空気温度センサ４３２および吹出空気温度を検出する吹出空気温度センサ４３３、室Ａ、Ｂの室温を検出する室温センサ４３４Ａ、４３４Ｂ、外気の温度を検出する外気温度センサ４３５などが含まれる。この制御ユニットでは、制御部４１が、入力部４２からの信号および各種センサ４３１〜４３５からの信号に基づいて、ヒートポンプユニット２およびヒータコアユニット３の各構成要素を制御する。これにより、室Ａ、Ｂの加温運転および冷凍運転の切替制御ならびに室Ａ、Ｂの温度制御が行われる。
【００３０】
この輸送用冷凍機１では、上記のように、（１）複数の室Ａ、Ｂごとに室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂおよびヒータコア３１Ａ、３１Ｂがそれぞれ設置される（図１参照）。また、（２）ヒートポンプユニット２とヒータコアユニット３とが相互に独立して運転可能である。また、（３）ヒータコアユニット３が各室Ａ、Ｂのヒータコア３１Ａ、３１Ｂを相互に独立して使用して運転可能である。また、（４）ヒートポンプユニット２が各室Ａ、Ｂの室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂを相互に独立して使用して運転可能である。したがって、各室Ａ、Ｂに設置されたすべての室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂおよびヒータコア３１Ａ、３１Ｂを相互に独立して使用して運転可動である。
【００３１】
例えば、この実施の形態では、輸送用冷凍機１が２つの室Ａ、Ｂを有する車両に搭載されている（図１参照）。そして、一方の室Ａに、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａが設置され、他方の室Ｂに、室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂが設置されている。ヒートポンプユニット２とヒータコアユニット３とが、相互に独立した配管構造を有することにより、相互に独立して運転できる構成を有している。また、ヒータコアユニット３が、各室Ａ、Ｂのヒータコア３１Ａ、３１Ｂを並列に接続することにより、各ヒータコア３１Ａ、３１Ｂを相互に独立して使用できる構成を有している。また、ヒートポンプユニット２が、各室Ａ、Ｂの室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂが並列に接続することにより、各室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂを相互に独立して使用できる構成を有している。
【００３２】
かかる構成では、例えば、各室Ａ、Ｂの温度制御にあたり、ユーザーが各室Ａ、Ｂの設定温度を入力部４２に入力して設定する。このとき、一方の室Ａの設定温度と他方の室Ｂの設定温度とが相互に異なるとする。すると、一方の室Ａでは、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａにより室内の温度制御が行われ、他方の室Ｂでは、室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂにより室内の温度制御が行われる。これにより、各室Ａ、Ｂの温度制御を個別に行い得る。また、各室Ａ、Ｂでは、後述するように、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａ（室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂ）の双方あるいはいずれか一方を選択的に使用して、室Ａ（室Ｂ）の温度制御を行い得る。これにより、室Ａ、Ｂの温度制御のバリエーションが拡大される。
【００３３】
なお、この輸送用冷凍機１では、ヒータコアユニット３のヒータコア３１Ａ、３１Ｂがエンジン１０の冷却系統１１、１２に接続される（図１参照）。そして、エンジン１０を冷却した冷媒の熱が用いられて、ヒータコア３１Ａ、３１Ｂが発熱する。かかる構成では、エンジン１０の発熱を有効利用できる点で好ましい。しかし、これに限らず、ヒータコア３１Ａ、３１Ｂが電気ヒータにより構成されても良い（図示省略）。
【００３４】
［加温運転時における使用回路の選定制御］
図２は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例１を示すフローチャートである。この輸送用冷凍機１では、室Ａ（室Ｂ）の加温運転時にて、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａ（室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂ）の双方あるいはいずれか一方を選択的に使用して、室Ａ（室Ｂ）の温度制御を行い得る。このとき、エンジン１０の冷媒温度に基づいて使用回路（室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂおよびヒータコア３１Ａ、３１Ｂ）の選定制御が行われる。以下、この選定制御について説明する。
【００３５】
ステップＳＴ１１では、エンジン１０の冷媒温度Ｔｅが所定の閾値ｋ１以上（Ｔｅ≧ｋ１）であるか否かが判定される。具体的には、制御ユニット４の制御部４１がエンジン１０の冷媒温度センサ４３１の出力値に基づいてステップＳＴ１１の判定を行う。このステップＳＴ１１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１２に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１６に進む。
【００３６】
ステップＳＴ１２では、加温運転の必要加温負荷Ｗが算出される。この必要加温負荷Ｗは、室Ａ（室Ｂ）の加温運転に必要な負荷であり、例えば、（ａ）室内熱交換器２２Ａ（２２Ｂ）の吸込空気温度Ｔｉと吹出空気温度Ｔｏとの温度差ΔＴ（＝Ｔｉ−Ｔｏ）、（ｂ）室Ａ（室Ｂ）の設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）と現在の室Ａ（室Ｂ）の室温Ｔｒとの温度差ΔＴ’（＝ＴｓＡ−Ｔｒ）などとして定義される。例えば、上記（ａ）の場合には、制御ユニット４の制御部４１が、室内熱交換器２２Ａ（２２Ｂ）に設置された吸込空気温度センサ４３２および吹出空気温度センサ４３３の出力値に基づいて温度差ΔＴを算出し、この温度差ΔＴを必要加温負荷Ｗとする。また、上記（ｂ）の場合には、制御部４１が、入力部４２からの室Ａ（室Ｂ）の設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に関する信号と室Ａ（室Ｂ）の室温センサ４３４Ａ（４３４Ｂ）の出力値とに基づいて温度差ΔＴ’を算出して、この温度差ΔＴ’を必要加温負荷Ｗとする。このステップＳＴ１２の後に、ステップＳＴ１３に進む。
【００３７】
ステップＳＴ１３では、加温運転の必要加温負荷Ｗが所定の閾値ｋ２以上（Ｗ≧ｋ２）であるか否かが判定される。具体的には、制御ユニット４の制御部４１がステップＳＴ１２にて算出した必要加温負荷Ｗに基づいて、この判定を行う。このステップＳＴ１３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１５に進む。
【００３８】
ステップＳＴ１４では、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａ（室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂ）の双方が使用されて室Ａ（室Ｂ）の加温運転が行われる（図１参照）。すなわち、エンジン１０の冷媒温度Ｔｅが大きく（ステップＳＴ１１の肯定判定）、且つ、加温運転の必要加温負荷Ｗが大きい（ステップＳＴ１３の肯定判定）ときには、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａ（室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂ）の双方が使用されて室Ａ（室Ｂ）の加温運転が行われる。これにより、室Ａ（室Ｂ）の加温運転が効率的に行われる。これは、例えば、室Ａ（室Ｂ）を急速に加温したいときに好ましい。
【００３９】
ステップＳＴ１５では、ヒータコア３１Ａ（３１Ｂ）のみが使用されて室Ａ（室Ｂ）の加温運転が行われる（図示省略）。すなわち、エンジン１０の冷媒温度Ｔｅが大きく（ステップＳＴ１１の肯定判定）、且つ、加温運転の必要加温負荷Ｗが小さい（ステップＳＴ１３の否定判定）ときには、室内熱交換器２２Ａ（２２Ｂ）の使用が停止され、ヒータコア３１Ａ（３１Ｂ）のみが使用されて室Ａ（室Ｂ）の加温運転が行われる。これにより、圧縮機２４の使用頻度を低減できるので、例えば、圧縮機２４が車両のバッテリ２０からの供給電力により駆動されるときに好ましい。
【００４０】
ステップＳＴ１６では、室内熱交換器２２Ａ（２２Ｂ）のみが使用されて室Ａ（室Ｂ）の加温運転が行われる（図示省略）。すなわち、エンジン１０の冷媒温度Ｔｅが小さい（ステップＳＴ１の否定判定）ときには、エンジン１０の冷媒を使用できないので、室内熱交換器２２Ａ（２２Ｂ）のみが使用されて室Ａ（室Ｂ）の加温運転が行われる。かかる場合として、例えば、エンジン１０の停止時や始動開始時などが想定される。
【００４１】
［ヒータコアを用いた各室の温度制御］
図３〜図５は、図１に記載した輸送用冷凍機の使用例２を示すフローチャート（図３）および説明図（図４および図５）である。この輸送用冷凍機１では、ヒータコア３１Ａ、３１Ｂが使用されて各室Ａ、Ｂの加温運転が行われるときに、各流量調整弁３２Ａ、３２Ｂの開度が制御されて、各ヒータコア３１Ａ、３１Ｂにおける冷媒流量が制御される。これにより、各室Ａ、Ｂの温度制御が行われる。以下、このヒータコア３１Ａ、３１Ｂを用いた各室Ａ、Ｂの温度制御について説明する。
【００４２】
ステップＳＴ２１では、各室Ａ、Ｂにおける加温運転の必要加温負荷ＷＡ、ＷＢがそれぞれ算出される。これらの必要加温負荷ＷＡ、ＷＢは、制御ユニット４の制御部４１により算出される。このステップＳＴ２１の後に、ステップＳＴ２２に進む。
【００４３】
ステップＳＴ２２では、各室Ａ、Ｂの必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢが算出される。この必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢは、制御ユニット４の制御部４１により算出される。このステップＳＴ２２の後に、ステップＳＴ２３に進む。
【００４４】
ステップＳＴ２３では、優先加温運転の設定があるか否かが判定される。優先加温運転とは、複数の室Ａ、Ｂから選択された室（例えば、室Ａとする。）を他の室Ｂに優先して加温運転するモードをいう。この優先加温運転の設定は、例えば、ユーザーが制御ユニット４の入力部４２から任意の室Ａを選択することにより行われる。このステップＳＴ２３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ２４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ２５に進む。
【００４５】
ステップＳＴ２４では、優先加温運転が行われる（図４参照）。例えば、この実施の形態では、優先加温運転の設定がある室Ａについて、室温Ｔｒを優先的に設定温度まで上昇させる制御が行われている。具体的には、まず、優先加温運転の設定がある室Ａの流量調整弁３２Ａのみが開放され、他方の室Ｂの流量調整弁３２Ｂが閉止される。すると、室Ａのヒータコア３１Ａのみが放熱して、室Ａの加温が行われる。そして、室Ａの室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＡまで上昇した後に、室Ａの流量調整弁３２Ａの開度が所定値に維持される。これにより、室Ａが優先的に加温されて、室Ａの室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＡに維持される。次に、他方の室Ｂの流量調整弁３２Ｂが開放される。そして、室Ｂの室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＢまで上昇した後に、室Ｂの流量調整弁３２Ｂの開度が所定値に維持される。これにより、室Ｂの室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＢに維持される。かかる運転モードは、例えば、荷物を優先的に搬入したい室Ａがあるときに、この室Ａの室温Ｔｒを早期に設定温度ＴｓＡまで上昇させて維持できる点で好ましい。
【００４６】
ステップＳＴ２５では、必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢに応じた加温運転が行われる（図５参照）。例えば、この実施の形態では、各室Ａ、Ｂの設定温度ＴｓＡ、ＴｓＢが相異するときに、各室Ａ、Ｂの室温Ｔｒが略同時刻に設定温度ＴｓＡ、ＴｓＢとなるように、各室Ａ、Ｂの加温運転が行われている。具体的には、各室Ａ、Ｂの流量調整弁３２Ａ、３２Ｂの開度比が必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢとなるように設定される。すると、大きな必要加温負荷ＷＡ（設定温度ＴｓＡ）を有する室Ａにて、流量調整弁３２Ａの開度が大きくなり、一方の室Ｂにて、流量調整弁３２Ｂの開度が小さくなる。これにより、必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢに応じた加温運転が行われて、各室Ａ、Ｂの加温速度が調整される。かかる運転モードは、例えば、各室Ａ、Ｂをバランス良く加温できるので、各室の流量調整弁の開度が同一に設定されて加温運転が行われる構成と比較して、より早期に各室Ａ、Ｂの室温Ｔｒを設定温度ＴｓＡ、ＴｓＢまで上昇させ得る点で好ましい。
【００４７】
［連続運転による室温制御］
一般に、輸送用冷凍機では、室温を所定の設定温度に対して所定の範囲内に維持する制御が行われる。例えば、チルド食品等の輸送時には、室温をチルド帯の設定温度（５℃）の近傍（±２℃以内）に維持する等の厳しい品質管理が要求される。このとき、ヒートポンプユニットのみのＯＮ−ＯＦＦ運転により室温制御が行われる構成では、室温の変動幅が大きいため、食品の氷結等が生じるおそれがある。
【００４８】
そこで、この輸送用冷凍機１では、ヒートポンプユニット２による冷凍運転とヒータコアユニット３による加温運転とが同時に行われて、室Ａ（Ｂ）の室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に対して所定の範囲内に維持されることが好ましい（図６参照）。かかる構成では、ヒートポンプユニット２およびヒータコアユニット３を用いた連続運転により室温制御が行われるので、ヒートポンプユニットのみのＯＮ−ＯＦＦ運転により室温制御が行われる構成と比較して、室温Ｔｒの変動幅が小さくなる。これにより、室温Ｔｒを設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）の近傍に適正に維持できるので好ましい。
【００４９】
例えば、この実施の形態では、室温Ｔｒを所定の設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に維持する運転モードにて、ヒートポンプユニット２による冷凍運転とヒータコアユニット３による加温運転とが並行して行われている（図６参照）。具体的には、制御ユニット４の制御部４１が室温センサの出力値に基づいて室温Ｔｒを取得し、この室温Ｔｒが設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に到達したときに、室温Ｔｒを設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に維持するための室温制御が開始される。この室温制御では、ヒートポンプユニット２にて、室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂの冷媒流量を所定値以下とした小能力の冷凍運転が行われ、同時に、ヒータコアユニット３にて、ヒータコア３１Ａ、３１Ｂの冷媒流量を所定値以下とした小能力の加温運転が行われる。そして、ヒートポンプユニット２による冷凍運転とヒータコアユニット３による加温運転とが実質ゼロ能力（冷凍能力＋加温能力＝０）となるように、各流量調整弁２３Ａ、２３Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの開度制御が行われる。これにより、室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に維持されている。
【００５０】
［外気温度が低いときの冷凍運転］
一般に、外気温度が低いときの冷凍運転時には、圧縮機の吸入圧力が負圧となり、冷媒の吐出圧力が低下する。すると、冷凍運転が不能となるおそれがある。
【００５１】
そこで、この輸送用冷凍機１では、ヒータコアユニット３がヒートポンプユニット２の室外熱交換器２１の風路の上流側に室外ヒータコア３４を有することが好ましい（図７参照）。かかる構成では、例えば、外気温度が低いときに、室外ヒータコア３４が使用されて室外熱交換器２１が加温される。これにより、室外熱交換器２１からの放熱量が低減されるので、ヒートポンプユニット２の性能低下が抑制されるので好ましい。
【００５２】
例えば、この実施の形態では、ヒータコアユニット３が、室外ヒータコア３４と、室外流量調整弁３５とを有している（図７参照）。室外ヒータコア３４は、ヒートポンプユニット２の室外熱交換器２１を加温するための機器であり、室外熱交換器２１の風路の上流側かつ室外熱交換器２１に隣接して配置される。室外流量調整弁３５は、室外ヒータコア３４の冷媒流量を調整する弁であり、室外ヒータコア３４に対して直列に接続される。また、室外流量調整弁３５は、制御ユニット４の制御部４１により、その開度制御が行われる。
【００５３】
輸送用冷凍機１の稼働時には、制御ユニット４の制御部４１が外気温度センサ４３５の出力値に基づいて外気温度を取得し、この外気温度が所定の閾値よりも低く、且つ、吸入圧力が設定圧力よりも低いときに、室外熱交換器２１を加温するための加温運転が開始される。この加温運転では、ヒータコアユニット３にて、室外流量調整弁３５が開放される。すると、エンジン１０からの冷媒が室外ヒータコア３４に供給されて室外ヒータコア３４が放熱する。すると、この室外ヒータコア３４により室外熱交換器２１が加温される。これにより、室外熱交換器２１からの放熱量が低減されて、圧縮機２４の能力が確保される。なお、通常運転時（外気温度が所定の閾値以下のとき）には、室外流量調整弁３５が閉止されて、室外ヒータコア３４の使用が停止される。これにより、無用な放熱が防止される。
【００５４】
［効果］
以上説明したように、この輸送用冷凍機１では、（１）複数の室Ａ、Ｂごとに室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂおよびヒータコア３１Ａ、３１Ｂがそれぞれ設置される（図１、図６および図７参照）。かかる構成では、室内熱交換器２２Ａ（２２Ｂ）およびヒータコア３１Ａ（３１Ｂ）の双方を使用して室Ａ（室Ｂ）の温度制御を行い得る。これにより、室Ａ（室Ｂ）の温度制御を効率的に行い得る利点がある。
【００５５】
また、（２）ヒートポンプユニット２とヒータコアユニット３とが相互に独立して運転可能である（図１、図６および図７参照）。かかる構成では、１つの室Ａ（室Ｂ）にて、室内熱交換器２２Ａおよびヒータコア３１Ａ（室内熱交換器２２Ｂおよびヒータコア３１Ｂ）の双方あるいはいずれか一方を選択的に使用して運転できるので、室Ａ、Ｂの温度制御のバリエーションを拡大できる利点がある。
【００５６】
また、（３）ヒータコアユニット３が各室Ａ、Ｂのヒータコア３１Ａ、３１Ｂを相互に独立して使用して運転可能である（図１、図６および図７参照）。かかる構成では、各室Ａ、Ｂのヒータコア３１Ａ、３１Ｂを相互に独立して使用して運転できるので、各室Ａ、Ｂの温度制御を個別に行い得る利点がある。
【００５７】
なお、この実施の形態では、さらに、（４）ヒートポンプユニット２が各室Ａ、Ｂの室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂを相互に独立して使用して運転可能となっている（図１、図６および図７参照）。かかる構成では、各室Ａ、Ｂの室内熱交換器２２Ａ、２２Ｂを相互に独立して使用して運転できるので、各室Ａ、Ｂの温度制御を個別に行い得る利点がある。
【００５８】
また、この輸送用冷凍機１では、エンジン１０の冷媒温度Ｔｅが所定の閾値ｋ１以上（ステップＳＴ１１の肯定判定）であるときに、ヒータコア３１Ａ、３１Ｂが使用されて室Ａ、Ｂの加温運転が行われる（ステップＳＴ１４、ＳＴ１５）（図１および図２参照）。かかる構成では、室Ａ、Ｂの加温運転にヒータコア３１Ａ、３１Ｂを使用することにより、圧縮機２４の負荷を軽減でき、あるいは、圧縮機２４の使用頻度を低減できる利点がある。
【００５９】
また、この輸送用冷凍機１では、各室Ａ、Ｂの流量調整弁３２Ａ、３２Ｂの開度制御により、所定の室Ａの室温Ｔｒを他の室Ｂに優先させて所定の設定温度ＴｓＡまで上昇させる優先加温運転が行われても良い（ステップＳＴ２４）（図３および図４参照）。かかる構成では、例えば、荷物を優先的に搬入したい室Ａがあるときに、この室Ａの室温Ｔｒを早期に設定温度ＴｓＡまで上昇させて維持できる利点がある。
【００６０】
また、この輸送用冷凍機１では、各室Ａ、Ｂの流量調整弁３２Ａ、３２Ｂの開度比を各室Ａ、Ｂの必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢに制御する運転が行われても良い（ステップＳＴ２５）（図３および図５参照）。かかる構成では、例えば、各室Ａ、Ｂを必要加温負荷比ＷＡ／ＷＢに応じてバランス良く加温できるので、各室の流量調整弁の開度が共通に設定されて加温運転が行われる構成と比較して、より早期に各室Ａ、Ｂの室温Ｔｒを設定温度ＴｓＡ、ＴｓＢまで上昇させ得る利点がある。
【００６１】
また、この輸送用冷凍機１では、ヒートポンプユニット２による冷凍運転とヒートコアユニット３による加温運転とが同時に行われて、室Ａ（Ｂ）の室温Ｔｒが所定の設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）に対して所定の範囲内に維持されることが好ましい（図６参照）。かかる構成では、ヒートポンプユニット２およびヒータコアユニット３を用いた連続運転により室温制御が行われるので、ヒートポンプユニットのみのＯＮ−ＯＦＦ運転により室温制御が行われる構成と比較して、室温Ｔｒの変動幅が小さくなる。これにより、室温Ｔｒを設定温度ＴｓＡ（ＴｓＢ）の近傍に適正に維持できる利点がある。
【００６２】
また、この輸送用冷凍機１では、ヒータコアユニット３がヒートポンプユニット２の室外熱交換器２１の風路の上流側に室外ヒータコア３４を有することが好ましい（図７参照）。かかる構成では、例えば、外気温度が低いときに、室外ヒータコア３４が使用されて室外熱交換器２１が加温される。これにより、室外熱交換器２１からの放熱量が低減されるので、ヒートポンプユニット２の性能低下が抑制される利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、この発明にかかる輸送用冷凍機は、複数の室の温度制御を効率的に行い得る点で有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１     輸送用冷凍機
２     ヒートポンプユニット
２１   室外熱交換器
２２Ａ、２２Ｂ       室内熱交換器
２３Ａ、２３Ｂ       流量調整弁
２４   圧縮機
２５   四方切換弁
２６   配管
３     ヒータコアユニット
３１Ａ、３１Ｂ       ヒータコア
３２Ａ、３２Ｂ       流量調整弁
３３   配管
３４   室外ヒータコア
３５   室外流量調整弁
４     制御ユニット
４１   制御部
４２   入力部
４３１ 冷媒温度センサ
４３２ 吸込空気温度センサ
４３３ 吹出空気温度センサ
４３４Ａ、４３４Ｂ   室温センサ
４３５ 外気温度センサ
１０   エンジン
１１   ラジエータ
１２、１３    流量調整弁
１４   配管
２０   バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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