(57)【要約】【課題】デフロスト運転中に温度センサへの暖気の廻り込みを抑えることのできる輸送用冷凍装置を提供する。【解決手段】ハウジング３１の内部に設けられる熱交換器１５と、ハウジング３１に形成され、庫内空間１１の空気を内部に吸い込む吸込口１７と、吸込口１７から吸い込まれた空気を熱交換器１５に供給する送風機１３と、熱交換器１５を通過した空気を庫内空間１１に供給する吹出口１９と、ハウジング３１に形成され、吸込口１７と吹出口１９との間に位置する温度測定開口２１と、温度測定開口２１に設けられる温度センサ２３と、庫内空間１１とユニット空間７の差圧に基づいて開状態と閉状態を往復移動し、閉状態において、温度センサ２３を上方から遮蔽する開閉扉２６と、を備える輸送用冷凍装置。【選択図】図１
2015155784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍庫の外周壁の一部を取り囲むように取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられる熱交換器と、
前記ハウジングに形成され、前記冷凍庫の内部の空気を前記ハウジングの内部に吸い込む吸込口と、
前記ハウジングに設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記熱交換器に供給する送風機と、
前記ハウジングに形成され、前記熱交換器を通過した空気を前記冷凍庫の内部に供給する吹出口と、
前記ハウジングに形成され、前記吸込口と前記吹出口との間に位置する温度測定開口と、
前記温度測定開口に設けられる温度センサと、
前記冷凍庫の内部と前記ハウジングの内部の差圧に基づいて開状態と閉状態を往復移動し、前記閉状態において、前記温度センサを上方から遮蔽する開閉扉と、
を備えることを特徴とする輸送用冷凍装置。
【請求項２】
前記熱交換器と前記温度測定開口との間に設けられ、前記ハウジングの内部に向けて延出する遮蔽壁を備え、
前記温度センサは、
前記遮蔽壁によりその下方が前記熱交換器に対して遮蔽されている、
請求項１に記載の輸送用冷凍装置。
【請求項３】
冷凍庫の外周壁の一部を取り囲むように取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられる熱交換器と、
前記ハウジングに形成され、前記冷凍庫の内部の空気を前記ハウジングの内部に吸い込む吸込口と、
前記ハウジングに設けられ、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記熱交換器に供給する送風機と、
前記ハウジングに形成され、前記熱交換器を通過した空気を前記冷凍庫の内部に供給する吹出口と、
前記ハウジングに形成され、前記吸込口と前記吹出口との間に位置する温度測定開口と、
一端が前記温度測定開口に連なり、他端が前記熱交換器よりも上方において前記ハウジングの内部に開口し、前記ハウジングの内部と区画される通気路と、
前記通気路の内部に設けられる温度センサと、
を備えることを特徴とする輸送用冷凍装置。
【請求項４】
前記通気路は、前記他端が開放され、
前記温度センサは、前記通気路の上流側に設けられる、
請求項３に記載の輸送用冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送対象物を冷凍した状態で輸送する輸送用冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸送対象物を冷凍した状態で輸送するために、輸送用冷凍装置が多用されている。このような輸送用冷凍装置は、例えば車両等の移動手段に設けられ、輸送対象物を格納する冷凍庫を有し、冷凍庫の外周壁には、冷凍庫の内部（庫内）の空気を冷却するための冷却ユニットを備えている。冷却ユニットは、庫内のスペースを確保して貨物積載量を多くするために、庫外に設けられるタイプのものが好適に用いられる。冷却ユニットは、庫内空間内の温度を測定し、その冷却動作を制御するために、温度センサを備えている。この温度センサは、冷却ユニット内に流入した庫内の空気温度を測定するが、これまでに庫内温度を正確に測定することを目的とする提案がいくつかなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、送風機が作動しているか否かに関わらずに、簡易な構成で確実に庫内温度を測定することのできる冷却ユニットを提案している。この冷却ユニットは、庫内空気を導く吸込口と熱交換器を通過した空気を庫内へと導く吹出口との間に、温度測定用の開口部を設けるとともに、この開口部に温度センサを配置することを特徴としている。特許文献１においては、温度センサの下側に設けたガイド部が、ユニット空間内を流れる空気を遮蔽することにより、庫内温度をより正確に測定できることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１５３５１号公報（図５，図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ガイド部を設けた特許文献１の冷却ユニットにおいて、デフロスト運転中には、自然対流により、ガイド部の上方から暖気が温度センサに廻り込むために、温度センサは庫内の実際の温度よりも高い温度を測定してしまう。
そこで本発明は、デフロスト運転中に温度センサへの暖気の廻り込みを抑えることのできる輸送用冷凍装置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】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明の輸送用冷凍装置は、冷凍庫の外周壁の一部を取り囲むように取り付けられるハウジングと、ハウジングの内部に設けられる熱交換器と、ハウジングに形成され、冷凍庫の内部の空気をハウジングの内部に吸い込む吸込口と、ハウジングに設けられ、吸込口から吸い込まれた空気を熱交換器に供給する送風機と、ハウジングに形成され、熱交換器を通過した空気を冷凍庫の内部に供給する吹出口と、ハウジングに形成され、吸込口と吹出口との間に位置する温度測定開口と、温度測定開口に設けられる温度センサと、冷凍庫の内部とハウジングの内部の差圧に基づいて開状態と閉状態を往復移動し、閉状態において、温度センサを上方から遮蔽する開閉扉と、を備えることを特徴とする。
本発明の輸送用冷凍装置は、冷凍庫の内部とハウジングの内部の差圧に基づいて開状態と閉状態を往復移動し、閉状態において、温度センサを上方から遮蔽する開閉扉と、を備えるので、デフロスト運転中に温度センサへの暖気の廻り込みを抑えることができる。
【０００７】
本発明の輸送用冷凍装置において、熱交換器と温度測定開口との間に設けられ、ハウジングの内部に向けて延出する遮蔽壁を備え、温度センサは、遮蔽壁によりその下方が熱交換器に対して遮蔽されていることが好ましい。そうすることにより、ユニット空間内を上方に向けて流れる空気を遮蔽することができるので、庫内温度をより正確に測定できる。
【０００８】
本発明の輸送用冷凍装置は、また、冷凍庫の外周壁の一部を取り囲むように取り付けられるハウジングと、ハウジングの内部に設けられる熱交換器と、ハウジングに形成され、冷凍庫の内部の空気をハウジングの内部に吸い込む吸込口と、ハウジングに設けられ、吸込口から吸い込まれた空気を熱交換器に供給する送風機と、ハウジングに形成され、熱交換器を通過した空気を冷凍庫の内部に供給する吹出口と、ハウジングに形成され、吸込口と吹出口との間に位置する温度測定開口と、一端が温度測定開口に連なり、他端が熱交換器よりも上方においてハウジングの内部に開口し、ハウジングの内部と区画される通気路と、通気路の内部に設けられる温度センサと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の輸送用冷凍装置は、一端が温度測定開口に連なり、他端が熱交換器よりも上方においてハウジングの内部に開口し、ハウジングの内部と区画される通気路の内部に温度センサを設ける。
したがって、通気路の他端が開放される場合には、温度センサを通気路の上流側に設けることにより、デフロスト運転中に温度センサへの暖気の廻り込みを抑えることができる。また、通気路の他端に、冷凍庫の内部とハウジングの内部の差圧に基づいて開状態と閉状態を変位する開閉扉を設ければ、デフロスト運転中に温度センサへの暖気の廻り込みを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、デフロスト運転中に温度センサへの暖気の廻り込みを抑えることができるので、庫内温度をより正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る輸送用冷凍装置の冷却ユニットの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す冷却ユニットと冷凍庫のＸ矢視図である。
【図３】図１に示す冷却ユニットの開閉扉の動作を示す図である。
【図４】図１に示す冷却ユニットの他の例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る輸送用冷凍装置の冷却ユニットの概略構成を示す縦断面図である。
【図６】図５に示す冷却ユニットと冷凍庫のＸ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明にかかる実施形態を説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。
図１には、車両の冷凍庫の外周壁３に設けられた輸送用冷凍装置１の冷却ユニット５が示されている。
【００１３】
冷却ユニット５は、冷凍対象を格納する冷凍庫の外周壁３の庫外側に取付けられる。冷却ユニット５は外周壁３の側を除く部分を周囲と区画する壁面を有するハウジング３１を有し、ハウジング３１の内側にはユニット空間７が形成されている。
【００１４】
ユニット空間７の内部には、熱交換器１５と送風機１３が設けられている。熱交換器１５は、内部に冷媒やホットガスが流れることで、熱交換器１５と接触する流体を冷却または加熱する。送風機１３は、送風機能を有する、例えば多翼ファン等である。送風機１３の上流に、送風機ガイド２５を設けることで、送風機１３への空気の流入を容易にしてもよい。
ユニット空間７は、その庫内側に位置する仕切り壁９により、庫内空間１１と隔てられる。仕切り壁９は、外周壁３の一部であってもよいし、外周壁３とは別体として作製してもよい。仕切り壁９の材質は、例えば樹脂等の熱伝導率のよい材質で構成することができる。図１に示すように、仕切り壁９の吹出口１９を形成する端部を、壁部ガイド９ａとして庫内空間１１側へ傾斜させ、庫内空間１１への空気の流入を容易にしてもよい。
【００１５】
仕切り壁９には、吸込口１７と吹出口と１９とが形成されており、これらはいずれも、ユニット空間７と庫内空間１１とに通じている。また、吸込口１７は送風機１３の上流側に、また、吹出口１９は送風機１３の下流側に設けられる。吸込口１７と吹出口１９の形状は、いずれも、図２に示す吸込口１７のように複数の開口であってもよく、また、同図に示す吹出口１９のように一つの開口であってもよい。
仕切り壁９の、吸込口１７と吹出口１９との間でかつ熱交換器１５と送風機１３との間には、温度測定開口２１が形成されている。温度測定開口２１は、吸込口１７及び吹出口１９と比較して小さくすることで、吸込口１７と吹出口１９との間の通風量に影響を与えないようになっている。
【００１６】
仕切り壁９は、温度測定開口２１の下側の周縁から、遮蔽壁として機能するガイド２９が延出している。ガイド２９は、板状であり、熱交換器１５の側（同図において下側）の基端部が仕切り壁９に固定され、基端部よりも下流側に位置する他端（同図において上端）がユニット空間７の内側に傾斜するように設けられている。
仕切り壁９は、温度測定開口２１の上側の周縁には、開閉扉２６が設けられている。開閉扉２６は、基端部がヒンジ２７を介して温度測定開口２１の上側の周縁に搖動可能に取付けられており、温度測定開口２１を開閉する。開閉扉２６は、軽量でかつ断熱性に優れた材料、例えば発泡スチロール（比重：0.011〜0.015）等により形成される。
開閉扉２６は、送風機１３が動いているとき（通常運転時）にユニット空間７と庫内空間１１の間に生じる差圧によって、図の例では、時計回りに回転することで、温度測定開口２１を開く。デフロスト運転中に送風機１３が停止して差圧がなくなると、開いていた開閉扉２６は、自重により反時計回りに回転し、先端部がガイド２９の上端に係止され、温度測定開口２１が閉じられる。このように開閉扉２６は、ヒンジ２７を介して、開状態と閉状態を往復移動する。
【００１７】
温度測定開口２１内には、温度センサ２３が配置される。
この温度センサ２３が測定した温度は庫内空間１１内の温度を管理するために用いられる。例えば、図示しないユニット制御部が、温度センサ２３が測定した庫内空間１１の空気の温度に基づいて、送風機１３の回転数や熱交換器１５の冷媒流量等を制御することができる。
【００１８】
次に、この輸送用冷凍装置１の動作と、ユニット空間７の内部及び庫内空間１１内の空気の流れについて説明する。
［通常運転］
輸送用冷凍装置１が庫内空間１１に格納した輸送対象を冷却する通常運転時には、送風機１３が作動する。これにより、ユニット空間７の内部では、送風機１３の上流側である吸込口１７から、送風機１３を通過して、送風機１３の下流側である吹出口１９へ向かう空気の流れが生じる。吸込口１７と吹出口１９は、いずれも庫内空間１１と通じているので、庫内空間１１内の空気が吸込口１７を通過してユニット空間７の内部に流入し、送風機１３を通過し、吹出口１９を経て再び庫内空間１１の内部へ流れる。
ユニット空間７には、熱交換器１５が配置されているので、ユニット空間７を流れる空気は熱交換器１５を通過する。通常運転時は、空気を冷却するために熱交換器１５を冷媒が流れている。熱交換器１５に接触した空気の熱が冷媒に移り、空気は冷却され、吹出口１９から庫内空間１１へ流れる。これにより、熱交換器１５により冷却された空気が庫内空間１１に導入され、庫内空間１１内の空気の温度が下がり、冷却対象物を冷却する。この冷却動作を監視するために、庫内空間１１内の空気の温度を、温度測定開口２１において温度センサ２３が測定する。
【００１９】
以下、通常運転時の庫内空間１１内の空気の温度を測定する流れを、より具体的に説明する。
ユニット空間７の内部には、送風機１３の作動に伴って、吸込口１７から吹出口１９へ向かう空気の流れが生じる。この空気の流れは、吸込口１７と吹出口１９との間の仕切り壁９に形成された温度測定開口２１周辺をも通過している。一方、庫内空間１１内での温度測定開口２１の周辺では、ユニット空間７の内部のように空気の流れが存在しない。よって、温度測定開口２１の周辺における庫内空間１１内とユニット空間７の内部とでは、圧力に差が生じている。この差圧により、図３（ｂ）に示すように、開閉扉２６は温度測定開口２１を開く。温度測定開口２１は、ユニット空間７と庫内空間１１とに通じているため、温度測定開口２１周辺の庫内空間１１内の空気が、ユニット空間７の内部の空気の流れに誘引されて温度測定開口２１に流れ込む。このため、ユニット空間７と庫内空間１１との間の温度測定開口２１内に位置する温度センサ２３は、温度測定開口２１に流れ込む庫内空間１１内の空気と接触する。
こうして温度センサ２３は、ユニット空間７の内部に位置する機器の影響を受けることなく、庫内空間１１内の空気の温度を測定することができる。
【００２０】
［フロスト運転］
輸送用冷凍装置１が熱交換器１５に冷媒を流す通常運転を続けると、熱交換器１５の表面に霜が付着するため、熱交換器１５を通過する空気の量が減る。そうすると、吹出口１９から庫内空間１１へ流れる冷却された空気の量が減り、輸送用冷凍装置１の冷却機能が低下するフロスト状態となる。この時、熱交換器１５の鉛直方向の下側では、熱交換器１５に接触したものの熱交換器１５を通過できない空気（以下、冷気とする）が、自然対流により下降する。
【００２１】
フロスト状態の場合、通常運転時と同様に、温度測定開口２１周辺のユニット空間７の内部と庫内空間１１内とでは、その圧力に差が生じている。よって、温度測定開口２１には、圧力の高い庫内空間１１内から空気が流入するので、温度センサ２３は、通常運転時と同様に、庫内空間１１内の空気の温度を正確に測定することができる。このときも、開閉扉２６は、図３（ｂ）に示すように、温度測定開口２１を開く。
【００２２】
［デフロスト運転］
次に、デフロスト運転について説明する。
フロスト状態となった場合、輸送用冷凍装置１は、送風機１３の動作を停止し、熱交換器１５に冷媒ではなくホットガスを流す。ホットガスの熱を受けて、熱交換器１５の表面に付着した霜が融解する。これをデフロスト運転と称している。
この時、熱交換器１５の周辺の空気は、ホットガスの熱伝達による影響で温度が上がり、自然対流によってユニット空間７の内部を上昇する。一方、熱交換器１５の鉛直方向下方側では、融解した霜が水滴となって滴下する。
【００２３】
温度測定開口２１の周辺のユニット空間７と庫内空間１１とでは、ユニット空間７の内部に自然対流が存在するため、流速に差が発生している。これにより、温度測定開口２１の内側には、ユニット空間７の内部の空気の自然対流に誘引された庫内空間１１の空気が流入する。よって、温度センサ２３は、ユニット空間７の内部の機器による影響を受けることなく、正確に庫内空間１１内の空気の温度を測定することができる。
【００２４】
デフロスト運転中は、送風機１３の動作が停止されるので、ユニット空間７と庫内空間１１の差圧がなくなり、開閉扉２６は、図１及び図３（ａ）に示すように、温度測定開口２１を閉じる。したがって、熱交換器１５の周辺の空気が暖められてユニット空間７の内部を上昇したとしても、ガイド２９の先端から廻り込んで温度センサ２３に達するのを避けることができる。このように、開閉扉２６は、デフロスト運転中の正確な温度測定を担保する。
【００２５】
本発明において、ガイド２９及び開閉扉２６は図１及び図３に示した形態に限らない。
例えば、図４（ａ）に示すように、ガイド２９を断面がクランク状に形成するとともに、温度測定開口２１の上側に対応する仕切り壁９をＬ字状に形成する。そして、仕切り壁９の先端にヒンジを介して開閉扉２６を搖動可能に取り付ける。開閉扉２６は、自由状態において、ガイド２９の先端と重複するように設けられる。
また、図４（ｂ）に示すように、ガイド２９を断面がＬ状に形成するそして、仕切り壁９の先端にヒンジを介して開閉扉２６を搖動可能に取り付ける。開閉扉２６は、自由状態において、ガイド２９の先端に係止されるように設けられる。
図４（ａ）及び図４（ｂ）の形態においても、ユニット空間７と庫内空間１１の間の差圧が所定値を超えると、開閉扉は温度測定開口２１を開き、差圧が所定値以下になると、開閉扉は温度測定開口２１を閉じる。
【００２６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。
第２実施形態の輸送用冷凍装置２は、基本的な構成は第１実施形態の輸送用冷凍装置１と同じであるから、以下では、輸送用冷凍装置１との相違点を中心に説明する。なお、図５及び図６において、輸送用冷凍装置１と同じ構成要素には、図１及び図２と同じ符号を付けている。
【００２７】
輸送用冷凍装置２の冷却ユニット５は、庫内空間１１の空気をユニット空間７に導入する通気路２４を備え、温度センサ２３は通気路２４の内部に配置される。
通気路２４は、熱交換器１５よりも下方に設けられた温度測定開口２１から、熱交換器１５よりも上方に設けられた排出口２８にかけて設けられる。通気路２４は、温度測定開口２１を下端とし、排出口２８を上端とする横断面が角筒状のダクト２２の内部に形成される。仕切り壁９がダクト２２の一部を構成しており、通気路２４は、温度測定開口２１と排出口２８を除いて、周囲から遮蔽される。
【００２８】
温度センサ２３は、通気路２４の内部であって、熱交換器１５よりも下方に配置されている。つまり、温度センサ２３は、排出口２８からの距離が遠い位置に配置されている。したがって、デフロスト運転中に、仮に、暖気が廻り込んだとしても、通気路２４を降りてくる過程で、仕切り壁９を介して庫内空間１１の内部の空気と熱交換するために、暖気が緩み、測定温度への影響を低く抑えることができる。
また、温度センサ２３は、熱交換器１５の設置されているユニット空間７とダクト２２により隔てられている空間である通気路２４に配置されているので、輸送用冷凍装置１（送風機１３）が停止している際に、熱交換器１５から降りてくる冷気の廻り込みも防止することができる。
【００２９】
第２実施形態において、ダクト２２は、仕切り壁９を構成する材料と仕切り壁９を除く部分を構成する材料の熱伝導の程度を調整することが好ましく、具体的には、仕切り壁９を構成する材料よりも、仕切り壁９を除く部分を構成する材料の熱伝導率を高くすることが推奨される。
送風機１３を停止しているデフロスト運転中に、相対的に温度の低いユニット空間７の影響により、仕切り壁９を除く部分の温度が低くなり、相対的に温度の高い庫内空間１１の影響により、ダクト２２を構成する仕切り壁９の温度が高くなる。そうすると、通気路２４の内部と庫内空間１１（通気路２４の外部）の間に温度差が生じるので、自然対流により通気路２４に庫内空間１１の空気が導入されやすくなる。したがって、温度センサ２３は、庫内空間１１の温度を正確に測定することができる。
【００３０】
以上説明した第２実施形態は、温度センサ２３を通気路２４の下方に配置したが、本発明はこれに限定されず、温度センサ２３を通気路２４の上方に配置することもできる。ただし、この場合には、排出口２８に第１実施形態と同様の開閉扉を設けることになる。
【００３１】
第１実施形態及び第２実施形態に示した輸送用冷凍装置１，２により、特にデフロスト運転中に、庫内空間１１の温度を正確に測定することで、庫内空間１１内の空気の温度変化を正しく把握し、冷却ユニット５の動作の制御に正しく反映させることができる。これにより、冷却ユニット５内の送風機１３や熱交換器１５等の機器を無用に動作または停止させることを防止できるので、これらの機器の耐久信頼性を向上させることができる。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１，２   輸送用冷凍装置
３     外周壁
５     冷却ユニット
７     ユニット空間
９     仕切り壁
９ａ   壁部ガイド
１１   庫内空間
１３   送風機
１５   熱交換器
１７   吸込口
１９   吹出口
２１   温度測定開口
２２   ダクト
２４   通気路
２５   送風機ガイド
２６   開閉扉
２７   ヒンジ
２８   排出口
２９   ガイド
３１   ハウジング
【図１】
2015155784.tif 000003
【図２】
2015155784.tif 000004
【図３】
2015155784.tif 000005
【図４】
2015155784.tif 000006
【図５】
2015155784.tif 000007
【図６】
2015155784.tif 000008