(57)【要約】【課題】減圧器の上流側に設けられた開閉弁から異音が発生することを防止する。【解決手段】第２バイパス通路１３、及び第１、２逆止弁１５、１２を設ける。これにより、除霜運転時に低圧側冷媒通路１７内の冷媒を第１バイパス通路１４側に流すことができる。したがって、開閉弁６より凝縮器３側の冷媒圧力が低圧側冷媒通路１７内の冷媒圧力より早く低下することを防止できるので、開閉弁６に対して通常運転時とは逆向きの圧力が作用することを防止でき、開閉弁６の可動部が振動してしうことを防止でき、十分に異音発生を低減することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機であって、
冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１）と、
前記圧縮機（１）から吐出した高圧冷媒を放冷する高圧側熱交換器（３）と、
前記高圧側熱交換器（３）にて放冷された高圧冷媒を減圧膨脹させる減圧器（８）と、
前記減圧器（８）によって減圧された低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器（９）と、
前記減圧器（８）を迂回させて高圧冷媒を前記低圧側熱交換器（９）に導く第１バイパス通路（１４）と、
前記第１バイパス通路（１４）に冷媒を流す場合と前記第１バイパス通路（１４）に冷媒が流れることを禁止する場合とを切り換えるバイパス弁（７）と、
前記減圧器（８）の冷媒流れ上流側に設けられ、冷媒通路を開閉する開閉弁（６）と、
前記減圧器（８）と前記開閉弁（６）とを繋ぐ低圧側冷媒通路（１７）と、前記第１バイパス通路（１４）とを繋ぐ第２バイパス通路（１３）と、
前記低圧側冷媒通路（１７）から前記第１バイパス通路（１４）側にのみ冷媒が流れることを許容する第１逆止弁（１５）とを備えることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機。
【請求項２】
前記開閉弁（６）側から前記減圧器（８）側にのみ冷媒が流れることを許容する第２逆止弁（１２）が、前記低圧側冷媒通路（１７）に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍機。
【請求項３】
前記圧縮機（１）が停止した時に、前記バイパス弁（７）を開き、かつ、前記開閉弁（６）を閉じる除霜制御手段を有することを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機に関するもので、冷凍車のごとく車載冷凍機に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍車用の車載冷凍機として、例えば特開２００１−２８０８０７号公報に記載の発明では、図５に示すように、圧縮機１から吐出した高圧・高温冷媒（ホットガス）を蒸発器９に導くバイパス通路１４を開閉するバイパス弁７、及び膨脹弁８の上流側冷媒通路を開閉する開閉弁６を設けるとともに、開閉弁６を閉じた状態でバイパス弁７を開いてホットガスを蒸発器９に導いて蒸発器９の表面に付着した霜を除去（除霜）している。
【０００３】
なお、開閉弁６は、バイパス弁７を開いたときに、つまり除霜運転時にホットガスが凝縮器３及び膨脹弁８側に流れることを抑制するためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の発明では、除霜運転時に、開閉弁に対して通常運転時とは逆向きの圧力が作用するため、この逆向きの圧力により開閉弁の可動部が振動し、異音が発生するおそれが高い。
【０００５】
ここで、通常運転時とは、冷媒を圧縮機１→凝縮器３→レシーバ５→開閉弁６→蒸発器９→アキュムレータ１１→圧縮機１の順に循環させる運転モードを言う。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な蒸気圧縮式冷凍機を提供し、第２には、膨脹弁等の減圧器の上流側に設けられた開閉弁から異音が発生することを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機であって、冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出した高圧冷媒を放冷する高圧側熱交換器（３）と、高圧側熱交換器（３）にて放冷された高圧冷媒を減圧膨脹させる減圧器（８）と、減圧器（８）によって減圧された低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器（９）と、減圧器（８）を迂回させて高圧冷媒を低圧側熱交換器（９）に導く第１バイパス通路（１４）と、第１バイパス通路（１４）に冷媒を流す場合と第１バイパス通路（１４）に冷媒が流れることを禁止する場合とを切り換えるバイパス弁（７）と、減圧器（８）の冷媒流れ上流側に設けられ、冷媒通路を開閉する開閉弁（６）と、減圧器（８）と開閉弁（６）とを繋ぐ低圧側冷媒通路（１７）と、第１バイパス通路（１４）とを繋ぐ第２バイパス通路（１３）と、低圧側冷媒通路（１７）から第１バイパス通路（１４）側にのみ冷媒が流れることを許容する第１逆止弁（１５）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、低圧側冷媒通路（１７）内の冷媒を第１バイパス通路（１４）側に流すことができるので、開閉弁（６）より高圧側熱交換器（３）側の冷媒圧力が低圧側冷媒通路（１７）内の冷媒圧力より早く低下することを防止できる。
【０００９】
したがって、開閉弁（６）に対して逆向きの圧力が作用することを防止できるので、開閉弁（６）の可動部が振動してしうことを防止でき、十分に異音発生を低減することができるとともに、従来と異なる新規な蒸気圧縮式冷凍機を得ることはできる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、開閉弁（６）側から減圧器（８）側にのみ冷媒が流れることを許容する第２逆止弁（１２）が、低圧側冷媒通路（１７）に設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、圧縮機（１）が停止した時に、バイパス弁（７）を開き、かつ、開閉弁（６）を閉じる除霜制御手段を有することを特徴とするものである。
【００１２】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る蒸気圧縮式冷凍機を冷凍車用の車載冷凍機に適用したものであって、図１は車載冷凍機の模式図である。
【００１４】
圧縮機１は、電磁クラッチを介して走行用エンジン又は専用駆動源から動力を得て冷媒を吸入圧縮するものであり、油分離器２は圧縮機１から吐出した冷媒から冷凍機油を分離抽出するオイルセパレータである。
【００１５】
凝縮器３は圧縮機１から吐出した高温・高圧の冷媒の熱を外気中に放冷する高圧側熱交換器であり、送風機４は凝縮器３に冷却風を送風するものであり、レシーバ５は凝縮器３から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を減圧器８に供給する高圧側気液分離器である。
【００１６】
減圧器８は蒸発器９から流出する冷媒の過熱度が所定値となるように絞り開度を可変制御する温度式膨脹弁であり、減圧器８より冷媒流れ上流側であって、レシーバ５と減圧器８とを繋ぐ冷媒通路には、この冷媒通路を開閉する開閉弁６が設けられている。
【００１７】
蒸発器９は減圧器８にて減圧された冷媒と庫内に吹き出す空気とを熱交換して液相冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器であり、送風機１０は蒸発器９に庫内の空気を送風するものであり、アキュムレータ１１は、蒸発器９から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機１の吸入側に供給する低圧側気液分離器である。
【００１８】
第１バイパス通路１４は、圧縮機１から吐出したホットガスを凝縮器３及び減圧器８を迂回させて蒸発器９に導く通路であり、この第１バイパス通路１４には、第１バイパス通路１４を開閉することにより、第１バイパス通路１４に冷媒を流す場合と第１バイパス通路１４に冷媒が流れることを禁止する場合とを切り換えるバイパス弁７が設けられている。
【００１９】
なお、バイパス弁７及び開閉弁６は高圧冷媒の流れを制御するので、本実施形態では、パイロット式の電磁弁を採用しており、両弁６、７は電子制御装置１６により電気的に制御されている。
【００２０】
第２バイパス通路１３は、減圧器８と開閉弁６とを繋ぐ低圧側冷媒通路１７と第１バイパス通路１４とを繋ぐ冷媒通路であり、この第２バイパス通路１３には、低圧側冷媒通路１７から第１バイパス通路１４側にのみ冷媒が流れることを許容する第１逆止弁１５が設けられている。
【００２１】
なお、第２バイパス通路１３は、低圧側冷媒通路１７のうち第２逆止弁１２より開閉弁６側に接続されている。ここで、第２逆止弁１２は、開閉弁６側から減圧器８側にのみ冷媒が流れることを許容する弁である。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴的作動を述べる。
【００２３】
図２は運転モードと各機器の制御モードを示す図表である。なお、圧縮機１がＯＮとは、電磁クラッチを繋いで圧縮機１を稼動させることを意味し、圧縮機１がＯＦＦとは電磁クラッチを切って圧縮機１を停止させることを意味する。
【００２４】
１．冷凍運転モード
このモードは庫内を冷却するモードであり、開閉弁６を開き、かつ、バイパス弁７を閉じた状態で圧縮機１及び送風機４、１０を稼動させる。
【００２５】
これにより、蒸発器９にて液相冷媒が庫内に吹き出す空気から吸熱して蒸発して庫内を冷却するとともに、蒸発した気相冷媒は圧縮機１にて外気温度以上まで圧縮加熱されて凝縮器３にて吸熱した熱量を外気中に放熱して凝縮する。
【００２６】
２．除霜運転モード
このモードは蒸発器９の表面に付着した霜を除去するモードであり、開閉弁６を閉じ、かつ、バイパス弁７を開いた状態で圧縮機１及び送風機４、１０を停止させる。
【００２７】
これにより、高圧側（吐出側）に残存する高圧冷媒が第１バイパス通路１４を経由して蒸発器９内に流れ込むので、蒸発器９が内側から加熱されて蒸発器９の表面に付着した霜が除去される。
【００２８】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２９】
図３は、本願発明の第２の解決課題である「開閉弁６から異音が発生することを防止する」ために、試作試験した蒸気圧縮式冷凍機の模式図であり、この試作機では、本実施に係る蒸気圧縮式冷凍機から第２バイパス通路１３及び第１逆止弁１５を廃止したものである。
【００３０】
この試作機では、低圧側冷媒通路１７に逆止弁１２を設けているので、除霜運転時に、第１バイパス通路１４から蒸発器９側に設けられた高圧冷媒が開閉弁６側に流れることは防止できるものの、低圧側冷媒通路１７内の冷媒が開閉弁６と減圧器８との間に密閉された状態となるのに対して、開閉弁６より凝縮器３側の冷媒圧力がバイパス弁７を開くことにより低下していくため、開閉弁６より凝縮器３側の冷媒圧力が低圧側冷媒通路１７内の冷媒圧力より早く低下する。
【００３１】
したがって、逆止弁１２を設けても、開閉弁６に対して通常運転時とは逆向きの圧力が作用するため、開閉弁６の可動部が振動してしまい、十分に異音発生を低減することができなかった。
【００３２】
これに対して、本実施形態では、図１に示すように、第２バイパス通路１３を設けているので、除霜運転時に低圧側冷媒通路１７内の冷媒を第１バイパス通路１４側に流すことができる。
【００３３】
したがって、開閉弁６より凝縮器３側の冷媒圧力が低圧側冷媒通路１７内の冷媒圧力より早く低下することを防止できるので、開閉弁６に対して通常運転時とは逆向きの圧力が作用することを防止でき、開閉弁６の可動部が振動してしうことを防止でき、十分に異音発生を低減することができる。
【００３４】
因みに、図４は開閉弁６前後の圧力及び温度挙動を示す試験結果であり、図４（特に、図４（ａ）参照）から明らかなように、本実施形態では除霜運転モードになった時（時間０）以降、圧力差の向きが常に通常運転時と同じであるのに対して、従来では、圧力差の向きが常に通常運転時と逆向きとなっていることが判る。
【００３５】
なお、上述の説明からも明らかなように、第２逆止弁１２を廃止しても、開閉弁６より凝縮器３側の冷媒圧力が低圧側冷媒通路１７内の冷媒圧力より早く低下することを防止できるので、開閉弁６の可動部が振動してしうことを防止できる。
【００３６】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、減圧器８として温度式膨脹弁を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、キャピラリーチューブや固定絞りとしてもよい。
【００３７】
なお、この場合は、圧縮機１をモータ等の専用駆動源にて駆動することが望ましい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、圧縮機１を停止させた状態で除霜運転を行ったが、圧縮機１を稼動させたまま除霜運転を行ってもよい。
【００３９】
また、上述の実施形態では、冷凍車に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車載冷凍機の模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車載冷凍機の運転モードと各機器の制御モードを示す図表である。
【図３】試作試験した蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【図４】開閉弁６前後の圧力及び温度挙動を示すグラフである。
【図５】従来の技術に係る蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、３…凝縮器、６…開閉弁、７…バイパス弁、８…減圧器、
９…蒸発器、１３…第２バイパス通路、１４…第１バイパス通路、
１５…第１逆止弁、１２…第２逆止弁。
【図１】
2004020160.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004020160.tif 000006
【図５】
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