(57)【要約】【課題】氷結したドレン水を解凍可能である、コストの安価な冷凍装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】エバポレータ２４ａの内部配管２４ｃ内に冷媒を流通させることにより保冷庫４内を冷却し、前記内部配管内にホットガスを流通させることにより前記エバポレータの除霜を行う冷凍装置であって、さらに、前記エバポレータの下面には、除霜時に生成されたドレン水を受け止めるドレンパン２４ｊと、前記ドレンパンに受け止められたドレン水を保冷庫外に排出するドレンホース２４ｇと、前記ドレンパン内に配置され前記ホットガスが流通する氷結ドレン水解凍管２８ｂｘと、が備えられた冷凍装置において、前記解凍管２８ｂｘは、前記エバポレータ２４ａと一体化されていることを特徴とする冷凍装置。【選択図】図３
2007255727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エバポレータ（２４ａ）の内部配管（２４ｃ）内に冷媒を流通させることにより保冷庫（４）内を冷却し、前記内部配管内にホットガスを流通させることにより前記エバポレータの除霜を行う冷凍装置であって、
さらに、前記エバポレータの下面には、除霜時に生成されたドレン水を受け止めるドレンパン（２４ｊ）と、前記ドレンパンに受け止められたドレン水を保冷庫外に排出するドレンホース（２４ｇ）と、前記ドレンパン内に配置され前記ホットガスが流通する氷結ドレン水解凍管（２８ｂｘ）と、が備えられた冷凍装置において、
前記解凍管（２８ｂｘ）は、前記エバポレータ（２４ａ）と一体化されていることを特徴とする冷凍装置（２）。
【請求項２】
前記内部配管（２４ｃ）と前記解凍管（２８ｂｘ）が同一フィン（２４ｄ）に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍装置（２）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷凍装置において、前記内部配管（２４ｃ）と前記解凍管（２８ｂｘ）とを一つのプレート（２４ｅ）の管固定用孔に挿入して位置決めし、前記内部配管と前記解凍管とを機械式拡管工法により同時に拡管固定することを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍車などに搭載されるエバポレータを備えた冷凍装置に関し、詳しくは、エバポレータの除霜時に生成されたドレン水を保冷庫外に排出する安価な冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷凍装置は、例えば、圧縮機、凝縮器、減圧手段およびエバポレータ（蒸発器）を順次冷媒配管により接続して構成され、保冷庫内にエバポレータを配置し、このエバポレータを介して保冷庫内にファンによる風を供給することで、保冷庫内を冷却するように構成されている。このような冷凍装置では、圧縮機から吐出された冷媒ガスが、凝縮器により液化した後、減圧手段（膨張弁）から蒸発器に送られて、その蒸発器でガス化した後、圧縮機に戻されるようになっている。
【０００３】
そして、上記冷凍装置にあっては、保冷庫内への外気の侵入や、被冷凍物から生じる湿気などにより、エバポレータに霜が付着して冷却力が低下するために、エバポレータの除霜を行う必要がある。
【０００４】
そのため、圧縮機から吐出される高温高圧のホットガスをタイマなどにより定期的にバイパス経路を介して直接エバポレータに導いて、エバポレータに付着する霜を解凍（ホットガス方式の除霜）するデフロスト運転を行わせるようにしたデフロスト装置が従来より用いられている。
【０００５】
ところで、上記デフロスト装置によりエバポレータの除霜を行った場合、その除霜時に生成されたドレン水は、エバポレータの下面に設けたドレンパンにより受け止められた後、ドレンホースにより保冷庫外に排出されるようになっている。
【０００６】
ところが、ドレンパンやドレンホースは保冷庫内温度と同様な温度まで冷却されているため、ドレン水がドレンパン上やドレンホース内で氷結し、ドレン水を保冷庫外に排出することができない。
【０００７】
そのため、ドレンパン上に、コイルヒータを設置したり（特許文献１）、ホットガスが通過するバイパス経路の一部をＵ字状にしたもの（氷結ドレン水解凍管）を設置したり（特許文献２）することが提案されている。これにより、コイルヒータやホットガスの熱で氷結したドレン水を解凍して排水することを可能としている。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−２６３７７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０７２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記提案のものでは、コイルヒータが別途必要となること、あるいはバイパス経路の一部をドレンパンにブラケット等を使用して固定する構成が複雑であること等によりコスト上の問題があった。以下に、ブラケット等を使用して固定する構成を詳細に説明する。
【００１０】
図７は従来のエバポレータユニット９２４（蒸発器）であり、バイパス経路の一部をドレンパンにブラケット等を使用して固定する構成を示したものである。９２４ａはエバポレータ、９２４ｂはエバポレータ用ファン、９２４ｃはエバポレータ内部配管、９２４ｄはフィン、９２４ｅは内部配管９２４ｃを固定するためのプレート、９２４ｊはドレンパン、９２４ｋは解凍管９２８ｂをドレンパン９２４ｊへ固定するためのブラケットである。なお、ドレンパン９２４ｊは、エバポレータケース本体９２４ｘとは別体であり、ケース本体９２４ｘへリベット留めされている。
【００１１】
図７に示すように、従来技術による冷凍装置は、固定用ブラケット９２４ｋが必要であること、解凍管９２８ｂをわざわざドレンパン９２４ｊへ固定する工程が必要であること等により、構成が複雑であり高価なコストとなっていた。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、氷結したドレン水を解凍可能である、コストの安価な冷凍装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の冷凍装置およびその製造方法を提供する。
請求項１に記載の発明によれば、冷凍装置は、解凍管がエバポレータと一体化されていることを特徴としている。これにより、従来のコイルヒータや別体の解凍管は不要となり、コストの安価な冷凍装置が提供される。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、冷凍装置は、内部配管と前記解凍管が同一フィンに固定されていることを特徴としている。フィンが解凍管とも連結されていることにより、解凍管はエバポレータに確実に固定されエンジン振動にも耐えることが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、冷凍装置の製造方法は、内部配管と解凍管とを一つのプレートの孔に挿入して位置決めし、前記内部配管と前記解凍管とを機械式拡管工法により同時に拡管固定することを特徴としている。この方法により、効率の良い冷凍装置の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る冷凍装置を適用した冷凍車の概略構成を示している。図２は、冷凍装置の冷媒循環系統を示す冷媒回路図である。
【００１７】
図１において、１は冷凍車であって、この冷凍車１は、冷凍装置２を備え、車両３に搭載された保冷庫４の内部を冷却するように構成されている。
【００１８】
図２に示すように、冷凍装置２は、冷媒を圧縮する圧縮機２１と、この圧縮機２１により圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサユニット２２と、このコンデンサユニット２２により凝縮された冷媒を減圧する減圧ユニット２３と、この減圧ユニット２３により減圧された冷媒を蒸発させるエバポレータユニット２４（蒸発器）とを冷媒配管２５により順次接続して構成され、冷凍車１の保冷庫４内にエバポレータユニット２４を配置して保冷庫４内を冷却するように構成されている。
【００１９】
圧縮機２１は、図示しないエンジンの出力軸に対しベルト１１を介して補機（図示せず）と共に駆動するオイルポンプ１２からのオイルの吐出容量によって駆動される。この圧縮機２１は、図１に示すように、保冷庫４の下面に取り付けられたパワーユニットボックス２０内に収容されている。
【００２０】
コンデンサユニット２２は、パワーユニットボックス２０よりも前側の保冷庫４下面に取り付けられている。このコンデンサユニット２２は、コンデンサ２２ａとコンデンサ用ファン２２ｂとを備えている。そして、圧縮機２１により圧縮された冷媒は、コンデンサ２２ａにおいてコンデンサ用ファン２２ｂにより送られてくる空気に対し放熱して凝縮される。
【００２１】
減圧ユニット２３は、２組の熱交換ユニット２６，２７と、冷媒を減圧する減圧手段２３ａとを備えている。２組の熱交換ユニット２６，２７は、コンデンサユニット２２に対し冷媒配管２５を介して直列に接続されている。上流側に位置する熱交換ユニット２６は、コンデンサユニット２２により凝縮された冷媒をガス状冷媒と液状冷媒とに気液分離する気液分離器２６ａと、この気液分離器２６ａにより分離されたガス状冷媒を減圧する減圧手段２６ｂと、この減圧手段２６ｂにより減圧されたガス状冷媒と気液分離器２６ａにより分離された液状冷媒とを熱交換させる熱交換器２６ｃとを備えている。また、下流側に位置する熱交換ユニット２７は、上流側の熱交換ユニット２６の熱交換機２６ｃにより熱交換された液状冷媒をガス状冷媒と液状冷媒とに再度気液分離する気液分離器２７ａと、この気液分離器２７ａにより分離されたガス状冷媒を減圧する減圧手段２７ｂと、この減圧手段２７ｂにより減圧されたガス状冷媒と気液分離器２７ａにより分離された液状冷媒とを熱交換させる熱交換器２７ｃとを備えている。
【００２２】
エバポレータユニット２４は、保冷庫４内の前壁上部に取り付けられている。このエバポレータユニット２４は、エバポレータ２４ａと、エバポレータ用ファン２４ｂとを備えている。また、減圧ユニット２３の下流側熱交換ユニット２７の熱交換器２７ｃに一端が接続された冷媒配管２５の他端は、エバポレータ２４ａの内部配管２４ｃの入口側に接続されている一方、エバポレータ２４ａの内部配管２４ｃの出口側には、圧縮機２１の吸入口側に一端が接続された冷媒配管２５の他端が接続されている。
【００２３】
そして、減圧ユニット２３の下流側熱交換ユニット２７の熱交換器２７ｃにより熱交換された液状冷媒は、エバポレータ２４ａにおいてエバポレータ用ファン２４ｂによりダクトから吸い込まれてきた保冷庫４内の空気との熱交換によってその空気の熱を吸熱して蒸発し、圧縮機２１に完全なガス状冷媒となって戻されるようになっている。このように、エバポレータ２４ａで吸収した保冷庫４内の空気の熱を熱交換器２６ｃ，２７ｃおよびコンデンサ２２ａにより保冷庫４外の空気に放熱するようになっており、エバポレータ２４ａとの熱交換により熱が吸収された保冷庫４内の空気を保冷庫４内に吹き出すことで、保冷庫４内の温度を低温化させることができるようにしている。
【００２４】
また、冷凍装置２は、圧縮機２１により圧縮された高温の冷媒をエバポレータ２４ａの内部配管２４ｃ内に直接、供給させることによってデフロスト運転を行うデフロスト装置２８を備えている。このデフロスト装置２８は、圧縮機２１とコンデンサ２２との間の冷媒配管２５と、エバポレータ２４ａの内部配管２４ｃの入口側とを直接連結する配管としてのバイパス管２８ｂと、このバイパス管２８ｂの途中に設けられ、該バイパス管２８ｂを開閉する電磁弁２８ａとを備えている。そして、電磁弁２８ａの開放時には、圧縮機２１により圧縮された高温の冷媒をバイパス管２８ｂを介してエバポレータ２４ａの内部配管２４ｃ内に直接供給してエバポレータ２４ａを加温することで、エバポレータ２４ａの内部配管２４ｃやフィン２４ｄに付着した霜を除霜すること（デフロスト運転）が行われるようになっている。このデフロスト運転（除霜運転）は、冷凍装置２を制御する制御装置５によって、その開始タイミングおよび終了タイミングが制御される。
【００２５】
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係るエバポレータユニットの断面図である。図４（ａ）は、第１実施形態に係るエバポレータの側面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）におけるＸＸ断面を示す図である。
【００２６】
図３に示すように、エバポレータユニット２４には、エバポレータ２４ａとファン２４ｂとそれらを包囲するエバポレータケース２４ｘが設けられている。エバポレータユニット２４の下面には、デフロスト装置による除霜時に生成されたドレン水を受ける受け皿状のドレンパン２４ｊと、このドレンパン２４ｊの下端にその上端が連結され、ドレンパン２４ｊで受けたドレン水を保冷庫４外に排出するドレンホース２４ｇとが設けられている。なお、ドレンパン２４ｊは、エバポレータケース本体２４ｘとは別体であり、ケース本体９２４ｘへリベット留めされている。
【００２７】
図４において、２４ｃはエバポレータ内部配管（以下、単に「内部配管」と呼ぶ）であり、冷却時には冷媒がその内部を通過し、除霜時にはホットガスがその内部を通過する。図４（ｂ）において、上側から５行６列の３０本が内部配管２４ｃである。なお、図４において省略しているが、隣同士の内部配管２４ｃはろう付けされたＵ字管（図示せず）を介して相互連通する構造となっている。２４ｄはフィン、２４ｅは内部配管２４ｃおよび後述する氷結ドレン水解凍管２８ｂｘを固定するためのプレートである。プレート２４ｅは両側と中間に合計３枚備えられる。
【００２８】
そして、バイパス管２８ｂのドレンパン内配設部は、その内部をホットガスが通過することにより氷結したドレン水を解凍する機能を持っている。このため、本明細書において、バイパス管２８ｂのドレンパン内配設部を、氷結ドレン水解凍管２８ｂｘと呼ぶこととする。図４（ｂ）において、下側の５本が解凍管２８ｂｘである。この氷結ドレン水解凍管２８ｂｘは、ドレンパン２４ｊの底面に沿って平面視で複数のＵ字状に形成されている。（図４においては、簡略化のため、Ｕ字管部位を省略して図示している。）そして、氷結ドレン水解凍管２８ｂｘは、冷却時に冷媒がその内部を通過することは無い。
【００２９】
第１実施形態においては、フィン２４ｄは解凍管２８ｂｘとは連結されていない。解凍管２８ｂｘはドレンパン内に配置されているため、フィンを解凍管２８ｂｘと連結させた場合、フィンもドレンパン内に配置されることとなる。この場合、ドレンパンに貯留するドレン水が氷結することによりフィンが変形させられる可能性が生じる。これを防止するため、フィン２４ｄは解凍管２８ｂｘとは連結されていない。
【００３０】
（第２実施形態）
ただし、例えば、フィンの板厚を一定値以上にすることによりフィンの変形を防止することは可能となるので、フィン２４ｄの面積を広げることにより、解凍管２８ｂｘも内部配管２４ｃと同様にフィン２４ｄに固定することも可能である（図５参照）。すなわち、内部配管と前記解凍管が同一フィンに固定されることとなる。この場合、フィンが解凍管とも連結されていることにより、解凍管はエバポレータにしっかりと固定されエンジン振動にも耐えることが可能となる。
【００３１】
（製造方法）
次に本発明に係る製造方法について図６を参照しながら説明する。Ｈはいわゆる拡管子である。拡管子Ｈの外径Ｄ２は、相手側の管内径Ｄ１より少し大きくなっている。ここでは、図４を参照しながら、エバポレータ２４ａの製造工程を説明する。
【００３２】
まず、３枚のプレート２４ｅと多数のフィン２４ｄに配置されている管固定用孔に、内部配管２４ｃと解凍管２８ｂｘを挿入し位置決めをし仮固定する。次に図６に示すように、一組の拡管子Ｈを、内部配管２４ｃおよび解凍管２８ｂｘの管内へ同時に挿入する。この拡管子Ｈにより、内部配管２４ｃおよび解凍管２８ｂｘの内径Ｄ１は少し拡大され、管が、相手側の３枚のプレート２４ｅと多数のフィン２４ｄに摩擦圧接され固定される。これを機械式拡管工法と言う。
【００３３】
最後に、内部配管２４ｃおよび解凍管２８ｂｘ、と、３枚のプレート２４ｅおよび多数のフィン２４ｄの管固定用孔、の間に溶融した「ろう」を流し込む。ろうが冷却して固化することにより、内部配管２４ｃおよび解凍管２８ｂｘが、３枚のプレート２４ｅおよび多数のフィン２４ｄに確実に固定される。
【００３４】
従来は、エバポレータ製造時に、内部配管のみを以上の工法でプレート、フィンに固定していた。本発明においては、解凍管も併せて同様な固定をする。すなわち、単に、固定される管の数が増加するだけであるので、製造コストはほぼ同等であり、コスト増加は生じない。ということは、従来の解凍管の固定に関する製造コスト分だけ、コストが低減することとなる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなくその他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、冷凍車の保冷庫を冷凍する冷凍装置に適用した場合について述べたが、勿論、冷凍コンテナや据え付きタイプの冷凍庫などの冷凍装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る冷凍装置を備えた冷凍車の概略構成を示す斜視図である。
【図２】冷凍装置の冷媒循環系統を示す冷媒回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るエバポレータユニットの断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るエバポレータの側面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）におけるＸＸ断面を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るエバポレータユニットの断面図である。
【図６】本発明に係る製造方法の説明図である。
【図７】従来のエバポレータユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２４ａ    エバポレータ
２８ｂｘ    氷結ドレン水解凍管
【図１】
2007255727.tif 000003
【図２】
2007255727.tif 000004
【図３】
2007255727.tif 000005
【図４】
2007255727.tif 000006
【図５】
2007255727.tif 000007
【図６】
2007255727.tif 000008
【図７】
2007255727.tif 000009