(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムであって、
圧縮機、油分離器、ガス冷却器、再生器、電子膨張弁、気液分離器、蒸発器（７）、吸気圧力調整弁、油位電磁弁、ガス冷却器圧力調整弁、差圧調整弁、蒸発圧力調整弁（１２）、電磁弁、逆止弁、流量計、圧力センサ、温度センサ、コンテナドアの凍結防止領域（１８）、冷蔵コンテナ外殻（１９）、冷蔵コンテナコンテナドア、冷凍機群領域（２１）、凍結防止管路（２２）及び締結部品を含み、
前記圧縮機は低圧圧縮機（１．１）及び高圧圧縮機（１．２）を含み、
前記油分離器は第１油分離器（２．１）及び第２油分離器（２．２）を含み、
前記ガス冷却器は第１ガス冷却器（３．１）及び第２ガス冷却器（３．２）を含み、
前記再生器は第１再生器（４．１）及び第２再生器（４．２）を含み、
前記電子膨張弁は第１電子膨張弁（５．１）及び第２電子膨張弁（５．２）を含み、
前記気液分離器は第１気液分離器（６．１）及び第２気液分離器（６．２）を含み、
前記吸気圧力調整弁は第１吸気圧力調整弁（８．１）及び第２吸気圧力調整弁（８．２）を含み、
前記油位電磁弁は第１油位電磁弁（９．１）及び第２油位電磁弁（９．２）を含み、
前記ガス冷却器圧力調整弁は第１ガス冷却器圧力調整弁（１０．１）及び第２ガス冷却器圧力調整弁（１０．２）を含み、
前記差圧調整弁は第１差圧調整弁（１１．１）及び第２差圧調整弁（１１．２）を含み、
前記電磁弁は第１電磁弁（１３．１）、第２電磁弁（１３．２）、第３電磁弁（１３．３）、第４電磁弁（１３．４）、第５電磁弁（１３．５）及び第６電磁弁（１３．６）を含み、
前記逆止弁は第１逆止弁（１４．１）、第２逆止弁（１４．２）及び第３逆止弁（１４．３）を含み、
前記流量計は第１流量計（１５．１）及び第２流量計（１５．２）を含み、
前記圧力センサは第１圧力センサ（１６．１）、第２圧力センサ（１６．２）、第３圧力センサ（１６．３）、第４圧力センサ（１６．４）、第５圧力センサ（１６．５）、第６圧力センサ（１６．６）、第７圧力センサ（１６．７）、第８圧力センサ（１６．８）、第９圧力センサ（１６．９）、第１０圧力センサ（１６．１０）、第１１圧力センサ（１６．１１）及び第１２圧力センサ（１６．１２）を含み、
前記温度センサは第１温度センサ（１７．１）、第２温度センサ（１７．２）、第３温度センサ（１７．３）、第４温度センサ（１７．４）、第５温度センサ（１７．５）、第６温度センサ（１７．６）、第７温度センサ（１７．７）、第８温度センサ（１７．８）、第９温度センサ（１７．９）、第１０温度センサ（１７．１０）、第１１温度センサ（１７．１１）及び第１２温度センサ（１７．１２）を含み、
前記冷蔵コンテナコンテナドアは第１冷蔵コンテナコンテナドア（２０．１）及び第２冷蔵コンテナコンテナドア（２０．２）を含み、
前記締結部品は第１締結部品（２３．１）、第２締結部品（２３．２）、第３締結部品（２３．３）、第４締結部品（２３．４）、第５締結部品（２３．５）及びび第６締結部品（２３．６）を含み、
低圧圧縮機（１．１）の出口は第１油分離器（２．１）に接続され、
第１油分離器（２．１）のガス出口は第１ガス冷却器（３．１）の入口に接続され、
第１ガス冷却器（３．１）の出口と第１気液分離器（６．１）の出口との管路は合流して共同で高圧圧縮機（１．２）の入口に接続され、
高圧圧縮機（１．２）の出口は第２油分離器（２．２）に接続され、
第２油分離器（２．２）のガス出口の管路はコンテナドアの凍結防止領域（１８）を通過して第２ガス冷却器（３．２）の入口に接続され、この管路にコンテナドアの凍結防止領域（１８）を通過しなくてもよい管路が並列され、
第２ガス冷却器（３．２）の出口の管路は２つの分岐に分けられ、それぞれ第１再生器（４．１）の高温端入口及び低温端入口に到達し、第１再生器（４．１）の低温端入口に到達する管路はまず第１電子膨張弁（５．１）に接続され、次いで第１再生器（４．１）の低温端入口に接続され、第１再生器（４．１）の高温端入口に到達する管路は第１再生器（４．１）の高温端入口に直接接続され、
第１再生器（４．１）の低温端入口に到達する管路は第１再生器（４．１）を通過し、第１気液分離器（６．１）に接続され、第１再生器（４．１）の高温端の管路は第１再生器（４．１）を通過し、第２再生器（４．２）の高温端入口に接続され、この管路の横に第１再生器（４．１）を通過しないとともに第２再生器（４．２）の高温端入口に接続される管路が並列され、
第２再生器（４．２）の低温端出口は第２電子膨張弁（５．２）に接続され、
第２電子膨張弁（５．２）は蒸発器（７）の入口に接続され、
蒸発器（７）の出口は第２気液分離器（６．２）に接続され、
第２気液分離器（６．２）のガス出口は第２再生器（４．２）の低温端入口に接続され、
第２再生器（４．２）の高温端出口は低圧圧縮機（１．１）に接続され、
低圧圧縮機（１．１）及び高圧圧縮機（１．２）の前の管路にはそれぞれ第１吸気圧力調整弁（８．１）及び第２吸気圧力調整弁（８．２）が取り付けられ、
第１油分離器（２．１）及び第２油分離器（２．２）はそれぞれ１本の並列管路により低圧圧縮機（１．１）及び高圧圧縮機（１．２）のそれぞれに接続され、この２本の並列管路にはそれぞれ第１油位電磁弁（９．１）及び第２油位電磁弁（９．２）が取り付けられ、
第１ガス冷却器（３．１）及び第２ガス冷却器（３．２）の前の管路にはそれぞれ第１ガス冷却器圧力調整弁（１０．１）及び第２ガス冷却器圧力調整弁（１０．２）が取り付けられるとともに、横に１本の管路が並列され、それぞれ第１差圧調整弁（１１．１）及び第２差圧調整弁（１１．２）が取り付けられ、
管路切替箇所に電磁弁が取り付けられ、
管路に逆流現象が発生するのを防止する箇所に逆止弁が取り付けられ、
蒸発器（７）の出口には蒸発圧力調整弁（１２）が取り付けられ、
第２ガス冷却器（３．１）の出口及び第２再生器（３．２）の低温端出口のそれぞれには第１流量計（１５．１）及び第２流量計（１５．２）が取り付けられ、
第１圧力センサ（１６．１）と第１温度センサ（１７．１）は第１温度圧力監視セットであり、
第２圧力センサ（１６．２）と第２温度センサ（１７．２）は第２温度圧力監視セットであり、
第３圧力センサ（１６．３）と第３温度センサ（１７．３）は第３温度圧力監視セットであり、
第４圧力センサ（１６．４）と第４温度センサ（１７．４）は第４温度圧力監視セットであり、
第５圧力センサ（１６．５）と第５温度センサ（１７．５）は第５温度圧力監視セットであり、
第６圧力センサ（１６．６）と第６温度センサ（１７．６）は第６温度圧力監視セットであり、
第７圧力センサ（１６．７）と第７温度センサ（１７．７）は第７温度圧力監視セットであり、
第８圧力センサ（１６．８）と第８温度センサ（１７．８）は第８温度圧力監視セットであり、
第９圧力センサ（１６．９）と第９温度センサ（１７．９）は第９温度圧力監視セットであり、
第１０圧力センサ（１６．１０）と第１０温度センサ（１７．１０）は第１０温度圧力監視セットであり、
第１１圧力センサ（１６．１１）と第１１温度センサ（１７．１１）は第１１温度圧力監視セットであり、
第１２圧力センサ（１６．１２）と第１２温度センサ（１７．１２）は第１２温度圧力監視セットであり、
温度が要求される管路位置には第１温度圧力監視セット、第２温度圧力監視セット、第３温度圧力監視セット、第４温度圧力監視セット、第５温度圧力監視セット、第６温度圧力監視セット、第７温度圧力監視セット、第８温度圧力監視セット、第９温度圧力監視セット、第１０温度圧力監視セット、第１１温度圧力監視セット、第１２温度圧力監視セットが取り付けられ、
凍結防止管路（２２）は冷凍機群領域（２１）から延出し、冷蔵コンテナ外殻（１９）の内縁に沿って取り付けられ、時計回りに第１冷蔵コンテナコンテナドア（２０．１）及び第２冷蔵コンテナコンテナドア（２０．２）を一周回し、さらに冷蔵コンテナ外殻（１９）の内縁に沿って冷凍機群領域（２１）に戻るように接続され、
第１締結部品（２３．１）、第２締結部品（２３．２）、第３締結部品（２３．３）、第４締結部品（２３．４）、第５締結部品（２３．５）及び第６締結部品（２３．６）は凍結防止管路（２２）を固定することを特徴とする、コンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【請求項２】
冷凍システムの冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする、請求項１に記載のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【請求項３】
冷凍システムは、動作管路を切替可能な冷凍システムを使用し、それぞれは、二段圧縮の分流循環冷凍システム及び通常の二段圧縮冷凍循環であることを特徴とする、請求項１に記載のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【請求項４】
冷凍システムの電磁弁のオン及びオフは、設定された状況に応じて行わなければならず、即ち、主冷凍システムを動作させる時に、第１電磁弁（１３．１）及び第２電磁弁（１３．２）がオンであるとともに第３電磁弁（１３．３）がオフである状態でなければならず、予備冷凍システムを動作させる時に、第１電磁弁（１３．１）及び第２電磁弁（１３．２）がオフであるとともに第３電磁弁（１３．３）がオンである状態でなければならず、コンテナドアの凍結防止領域（１８）の管路は正常時に、第４電磁弁（１３．４）及び第６電磁弁（１３．６）がオンであるとともに第５電磁弁（１３．５）がオフである状態でなければならず、、コンテナドアの凍結防止領域（１８）の管路に問題がある時に、第４電磁弁（１３．４）及び第６電磁弁（１３．６）がオフであるとともに第５電磁弁（１３．５）がオンである状態でなければならないことを特徴とする、請求項１に記載のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【請求項５】
冷蔵コンテナ外殻（１９）は３層であり、外層と内層はステンレス鋼で作製され、中間層は保温層であり、真空断熱板又はポリウレタン板を使用可能であることを特徴とする、請求項１に記載のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【請求項６】
凍結防止管路（２２）には、１０〜２０ｃｍの長さが弾性マージンとして残されることを特徴とする、請求項１に記載のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【請求項７】
締結部品の材料はステンレス鋼であることを特徴とする、請求項１に記載のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コールドチェーン輸送分野に関し、具体的にはコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵コンテナは現在一般的なコールドチェーン輸送設備である。この設備は、水産物等の冷凍・冷蔵食品及び医療用ワクチン等の低温輸送のために、関連する冷凍設備によりコンテナ内の低温環境を要求される温度範囲に調整することができる。また、この設備は、水陸両用であるため、コールドチェーン輸送の範囲を大幅に広げる。
【０００３】
冷蔵コンテナは、運送中の内環境は通常−１８℃又はそれ以下の低温環境である。長時間冷凍の過程において、コンテナドア、特にコンテナドアのエッジと冷蔵コンテナとの接触位置には結氷現象が発生しやすい。これにより、ドアの開閉は困難になり、細菌繁殖ゾーンが形成される。そのため、冷蔵コンテナコンテナドアに対して凍結防止処理を行うことにより、冷蔵コンテナによるコールドチェーン輸送の効率が効果的に向上する。
【０００４】
二酸化炭素を冷媒とする多種類の冷凍システムに対するＬｕｃａ  Ｃｅｃｃｈｉｎａｔｏらの理論分析に基づいて、二段圧縮分流循環冷凍システムはＣＯＰ値が通常の二段圧縮冷凍システム及び補助圧縮冷凍循環システム等の二酸化炭素冷凍システムよりも高いとともに、二酸化炭素は、金属を腐食せず、揮発せず、無毒で安全であり、オゾン層に害を及ぼさない。よって、オゾン層に有害である冷媒の使用を徐々に減少させる現在の背景では、二酸化炭素を使用することにより環境は効果的に保護される。
【０００５】
以上の事情を鑑み、二酸化炭素冷凍システムを冷蔵コンテナの冷凍システムとして使用することにより、環境、特にオゾン層を効果的に保護することができるとともに、冷凍システム中の高温管路の温度をコンテナドアの凍結防止に適用することにより、加熱線等の凍結防止設備の取り付けが省略され、高温管路部分のエネルギーの利用率も向上する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、コンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムを提供することを目的とする。冷凍システムの高温管路を延長させ、冷蔵コンテナの底辺に沿って冷蔵コンテナコンテナドアの縁周囲まで取り付け、コンテナドアを一周回することにより、高温管路中の高温冷媒が通過するときに熱を伝導してコンテナドアの凍結防止処理を行い、冷蔵コンテナコンテナドアに結氷現象が発生することを防止する。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、コンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムが提供される。
前記コンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムは、圧縮機、油分離器、ガス冷却器、再生器、電子膨張弁、気液分離器、蒸発器、吸気圧力調整弁、油位電磁弁、ガス冷却器圧力調整弁、差圧調整弁、蒸発圧力調整弁、電磁弁、逆止弁、流量計、圧力センサ、温度センサ、コンテナドアの凍結防止領域、冷蔵コンテナ外殻、冷蔵コンテナコンテナドア、冷凍機群領域、凍結防止管路及び締結部品を含み、
前記圧縮機は低圧圧縮機及び高圧圧縮機を含み、
前記油分離器は第１油分離器及び第２油分離器を含み、
前記ガス冷却器は第１ガス冷却器及び第２ガス冷却器を含み、
前記再生器は第１再生器及び第２再生器を含み、
前記電子膨張弁は第１電子膨張弁及び第２電子膨張弁を含み、
前記気液分離器は第１気液分離器及び第２気液分離器を含み、
前記吸気圧力調整弁は第１吸気圧力調整弁及び第２吸気圧力調整弁を含み、
前記油位電磁弁は第１油位電磁弁及び第２油位電磁弁を含み、
前記ガス冷却器圧力調整弁は第１ガス冷却器圧力調整弁及び第２ガス冷却器圧力調整弁を含み、
前記差圧調整弁は第１差圧調整弁及び第２差圧調整弁を含み、
前記電磁弁は第１電磁弁、第２電磁弁、第３電磁弁、第４電磁弁、第５電磁弁及び第６電磁弁を含み、
前記逆止弁は第１逆止弁、第２逆止弁及び第３逆止弁を含み、
前記流量計は第１流量計及び第２流量計を含み、
前記圧力センサは第１圧力センサ、第２圧力センサ、第３圧力センサ、第４圧力センサ、第５圧力センサ、第６圧力センサ、第７圧力センサ、第８圧力センサ、第９圧力センサ、第１０圧力センサ、第１１圧力センサ及び第１２圧力センサを含み、
前記温度センサは第１温度センサ、第２温度センサ、第３温度センサ、第４温度センサ、第５温度センサ、第６温度センサ、第７温度センサ、第８温度センサ、第９温度センサ、第１０温度センサ、第１１温度センサ及び第１２温度センサを含み、
前記冷蔵コンテナコンテナドアは第１冷蔵コンテナコンテナドア及び第２冷蔵コンテナコンテナドアを含み、
前記締結部品は第１締結部品、第２締結部品、第３締結部品、第４締結部品、第５締結部品及びび第６締結部品を含み、
低圧圧縮機の出口は第１油分離器に接続され、
第１油分離器のガス出口は第１ガス冷却器の入口に接続され、
第１ガス冷却器の出口と第１気液分離器の出口との管路は合流して共同で高圧圧縮機の入口に接続され、
高圧圧縮機の出口は第２油分離器に接続され、
第２油分離器のガス出口の管路はコンテナドアの凍結防止領域を通過して第２ガス冷却器の入口に接続され、この管路にコンテナドアの凍結防止領域を通過しなくてもよい管路が並列され、
第２ガス冷却器の出口の管路は２つの分岐に分けられ、それぞれ第１再生器の高温端入口及び低温端入口に到達し、第１再生器の低温端入口に到達する管路はまず第１電子膨張弁に接続され、次いで第１再生器の低温端入口に接続され、第１再生器の高温端入口に到達する管路は第１再生器の高温端入口に直接接続され、
第１再生器の低温端入口に到達する管路は第１再生器を通過し、第１気液分離器に接続され、第１再生器の高温端の管路は第１再生器を通過し、第２再生器の高温端入口に接続され、この管路の横に第１再生器を通過しないとともに第２再生器の高温端入口に接続される管路が並列され、
第２再生器の低温端出口は第２電子膨張弁に接続され、
第２電子膨張弁は蒸発器の入口に接続され、
蒸発器の出口は第２気液分離器に接続され、
第２気液分離器のガス出口は第２再生器の低温端入口に接続され、
第２再生器の高温端出口は低圧圧縮機に接続され、
低圧圧縮機及び高圧圧縮機の前の管路にはそれぞれ第１吸気圧力調整弁及び第２吸気圧力調整弁が取り付けられ、
第１油分離器及び第２油分離器はそれぞれ低圧圧縮機及び高圧圧縮機のそれぞれに対応する並列管路に接続され、この２本の並列管路にはそれぞれ第１油位電磁弁及び第２油位電磁弁が取り付けられ、
第１ガス冷却器及び第２ガス冷却器の前の管路にはそれぞれ第１ガス冷却器圧力調整弁及び第２ガス冷却器圧力調整弁が取り付けられるとともに、横に１本の管路が並列され、それぞれ第１差圧調整弁及び第２差圧調整弁が取り付けられ、
管路切替箇所に電磁弁が取り付けられ、
管路に逆流現象が発生するのを防止する箇所に逆止弁が取り付けられ、
蒸発器の出口には蒸発圧力調整弁が取り付けられ、
第２ガス冷却器の出口及び第２再生器の低温端出口のそれぞれには第１流量計及び第２流量計が取り付けられ、
第１圧力センサと第１温度センサは第１温度圧力監視セットであり、
第２圧力センサと第２温度センサは第２温度圧力監視セットであり、
第３圧力センサと第３温度センサは第３温度圧力監視セットであり、
第４圧力センサと第４温度センサは第４温度圧力監視セットであり、
第５圧力センサと第５温度センサは第５温度圧力監視セットであり、
第６圧力センサと第６温度センサは第６温度圧力監視セットであり、
第７圧力センサと第７温度センサは第７温度圧力監視セットであり、
第８圧力センサと第８温度センサは第８温度圧力監視セットであり、
第９圧力センサと第９温度センサは第９温度圧力監視セットであり、
第１０圧力センサと第１０温度センサは第１０温度圧力監視セットであり、
第１１圧力センサと第１１温度センサは第１１温度圧力監視セットであり、
第１２圧力センサと第１２温度センサは第１２温度圧力監視セットであり、
温度が要求される管路位置には第１温度圧力監視セット、第２温度圧力監視セット、第３温度圧力監視セット、第４温度圧力監視セット、第５温度圧力監視セット、第６温度圧力監視セット、第７温度圧力監視セット、第８温度圧力監視セット、第９温度圧力監視セット、第１０温度圧力監視セット、第１１温度圧力監視セット、第１２温度圧力監視セットが取り付けられ、
凍結防止管路は冷凍機群領域から延出し、冷蔵コンテナ外殻の内縁に沿って取り付けられ、時計回りに第１冷蔵コンテナコンテナドア及び第２冷蔵コンテナコンテナドアを一周回し、さらに冷蔵コンテナ外殻の内縁に沿って冷凍機群領域に戻るように接続され、
第１締結部品、第２締結部品、第３締結部品、第４締結部品、第５締結部品及び第６締結部品は凍結防止管路を固定する。
【０００８】
好ましくは、冷凍システムの冷媒は二酸化炭素である。
【０００９】
好ましくは、冷凍システムは、動作管路を切替可能な冷凍システムを使用し、それぞれは、二段圧縮の分流循環冷凍システム及び通常の二段圧縮冷凍循環である。
【００１０】
好ましくは、冷凍システムの電磁弁のオン及びオフは、設定された状況に応じて行わなければならず、即ち、主冷凍システムを動作させる時に、第１電磁弁及び第２電磁弁がオンであるとともに第３電磁弁がオフである状態でなければならず、予備冷凍システムを動作させる時に、第１電磁弁及び第２電磁弁がオフであるとともに第３電磁弁がオンである状態でなければならず、コンテナドアの凍結防止領域の管路は正常時に、第４電磁弁及び第６電磁弁がオンであるとともに第５電磁弁がオフである状態でなければならず、、コンテナドアの凍結防止領域の管路に問題がある時に、第４電磁弁及び第６電磁弁がオフであるとともに第５電磁弁がオンである状態でなければならない。
【００１１】
好ましくは、冷蔵コンテナ外殻は３層であり、外層と内層はステンレス鋼で作製され、中間層は保温層であり、真空断熱板又はポリウレタン板を使用可能である。
【００１２】
好ましくは、凍結防止管路には、１０〜２０ｃｍの長さが弾性マージンとして残される。
【００１３】
好ましくは、締結部品の材料はステンレス鋼である。
【００１４】
本発明では、コンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムが設計される。主に、冷蔵コンテナ内の冷凍システムの高温管路を延長させ、冷蔵コンテナコンテナドアの縁部周囲まで取り付けることによりコンテナドアの凍結防止に使用される。二酸化炭素を冷媒とすることにより、金属を腐食せず、揮発せず、無毒で安全であり、オゾン層に害を及ぼさない。冷凍システムは、二酸化炭素冷凍システム中ＣＯＰ値の二段圧縮分流循環冷凍システムを採用し、電磁弁のオン及びオフを制御することで通常の二段圧縮冷凍システムに切り替えることができ、又は管路を切り替えることにより凍結防止管路に問題があるときに冷凍システム全体を影響することを回避できる。本発明の設計により、冷蔵コンテナのコンテナドアの凍結防止設計のために新しいアイデアを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの全体構造の模式図であり、１．１−低圧圧縮機、１．２−高圧圧縮機、２．１−第１油分離器、２．２−第２油分離器、３．１−第１ガス冷却器、３．２−第２ガス冷却器、４．１−第１再生器、４．２−第２再生器、５．１−第１電子膨張弁、５．２−第２電子膨張弁、６．１−第１気液分離器、６．２−第２気液分離器、７−蒸発器、８．１−第１吸気圧力調整弁、８．２−第２吸気圧力調整弁、９．１−第１油位電磁弁、９．２−第２油位電磁弁、１０．１−第１ガス冷却器圧力調整弁、１０．２−第２ガス冷却器圧力調整弁、１１．１−第１差圧調整弁、１１．２−第２差圧調整弁、１２−蒸発圧力調整弁、１３．１−第１電磁弁、１３．２−第２電磁弁、１３．３−第３電磁弁、１３．４−第４電磁弁、１３．５−第５電磁弁、１３．６−第６電磁弁、１４．１−第１逆止弁、１４．２−第２逆止弁、１４．３−第３逆止弁、１５．１−第１流量計、１５．２−第２流量計、１６．１−第１圧力センサ、１６．２−第２圧力センサ、１６．３−第３圧力センサ、１６．４−第４圧力センサ、１６．５−第５圧力センサ、１６．６−第６圧力センサ、１６．７−第７圧力センサ、１６．８−第８圧力センサ、１６．９−第９圧力センサ、１６．１０−第１０圧力センサ、１６．１１−第１１圧力センサ、１６．１２−第１２圧力センサ、１７．１−第１温度センサ、１７．２−第２温度センサ、１７．３−第３温度センサ、１７．４−第４温度センサ、１７．５−第５温度センサ、１７．６−第６温度センサ、１７．７−第７温度センサ、１７．８−第８温度センサ、１７．９−第９温度センサ、１７．１０−第１０温度センサ、１７．１１−第１１温度センサ、１７．１２−第１２温度センサ及び１８−コンテナドアの凍結防止領域を含む。
【図２】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの主冷凍システムの構造模式図であり、１．１−低圧圧縮機、１．２−高圧圧縮機、２．１−第１油分離器、２．２−第２油分離器、３．１−第１ガス冷却器、３．２−第２ガス冷却器、４．１−第１再生器、４．２−第２再生器、５．１−第１電子膨張弁、５．２−第２電子膨張弁、６．１−第１気液分離器、６．２−第２気液分離器、７−蒸発器、８．１−第１吸気圧力調整弁、８．２−第２吸気圧力調整弁、９．１−第１油位電磁弁、９．２−第２油位電磁弁、１０．１−第１ガス冷却器圧力調整弁、１０．２−第２ガス冷却器圧力調整弁、１１．１−第１差圧調整弁、１１．２−第２差圧調整弁、１２−蒸発圧力調整弁、１３．１−第１電磁弁、１３．２−第２電磁弁、１３．４−第４電磁弁、１３．５−第５電磁弁、１３．６−第６電磁弁、１４．１−第１逆止弁、１４．２−第２逆止弁、１４．３−第３逆止弁、１５．１−第１流量計、１５．２−第２流量計、１６．１−第１圧力センサ、１６．２−第２圧力センサ、１６．３−第３圧力センサ、１６．４−第４圧力センサ、１６．５−第５圧力センサ、１６．６−第６圧力センサ、１６．７−第７圧力センサ、１６．８−第８圧力センサ、１６．９−第９圧力センサ、１６．１０−第１０圧力センサ、１６．１１−第１１圧力センサ、１６．１２−第１２圧力センサ、１７．１−第１温度センサ、１７．２−第２温度センサ、１７．３−第３温度センサ、１７．４−第４温度センサ、１７．５−第５温度センサ、１７．６−第６温度センサ、１７．７−第７温度センサ、１７．８−第８温度センサ、１７．９−第９温度センサ、１７．１０−第１０温度センサ、１７．１１−第１１温度センサ、１７．１２−第１２温度センサ及び１８−コンテナドアの凍結防止領域を含む。
【図３】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの主冷凍システムの圧力エンタルピー図であり、状態点Ａ、状態点Ｂ、状態点Ｃ、状態点Ｄ、状態点Ｅ、状態点Ｆ、状態点Ｇ、状態点Ｈ、状態点Ｉ、状態点Ｊ、状態点Ｋ及び状態点Ｌを含む。
【図４】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの予備冷凍システムの構造模式図であり、１．１−低圧圧縮機、１．２−高圧圧縮機、２．１−第１油分離器、２．２−第２油分離器、３．１−第１ガス冷却器、３．２−第２ガス冷却器、４．２−第２再生器、５．２−第２電子膨張弁、６．２−第２気液分離器、７−蒸発器、８．１−第１吸気圧力調整弁、８．２−第２吸気圧力調整弁、９．１−第１油位電磁弁、９．２−第２油位電磁弁、１０．１−第１ガス冷却器圧力調整弁、１０．２−第２ガス冷却器圧力調整弁、１１．１−第１差圧調整弁、１１．２−第２差圧調整弁、１２−蒸発圧力調整弁、１３．３−第３電磁弁、１３．４−第４電磁弁、１３．５−第５電磁弁、１３．６−第６電磁弁、１４．１−第１逆止弁、１５．１−第１流量計、１５．２−第２流量計、１６．１−第１圧力センサ、１６．２−第２圧力センサ、１６．３−第３圧力センサ、１６．４−第４圧力センサ、１６．５−第５圧力センサ、１６．６−第６圧力センサ、１６．９−第９圧力センサ、１６．１０−第１０圧力センサ、１６．１１−第１１圧力センサ、１６．１２−第１２圧力センサ、１７．１−第１温度センサ、１７．２−第２温度センサ、１７．３−第３温度センサ、１７．４−第４温度センサ、１７．５−第５温度センサ、１７．６−第６温度センサ、１７．９−第９温度センサ、１７．１０−第１０温度センサ、１７．１１−第１１温度センサ、１７．１２−第１２温度センサ及び１８−コンテナドアの凍結防止領域を含む。
【図５】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの予備冷凍システムの圧力エンタルピー図であり、状態点Ｍ、状態点Ｎ、状態点Ｐ、状態点Ｑ、状態点Ｒ、状態点Ｓ、状態点Ｕ及び状態点Ｖを含む。
【図６】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの上面図模式図であり、１９−冷蔵コンテナ外殻、２０．１−第１冷蔵コンテナコンテナドア、２０．２−第２冷蔵コンテナコンテナドア、２１−冷凍機群領域、２２−凍結防止管路、２３．１−第１締結部品、２３．２−第２締結部品、２３．３−第３締結部品及び２３．４−第４締結部品を含む。
【図７】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの左側面断面構造の模式図であり、１９−冷蔵コンテナ外殻、２０．２−第２冷蔵コンテナコンテナドア、２１−冷凍機群領域、２２−凍結防止管路、２３．２−第２締結部品、２３．４−第４締結部品及び２３．６−第６締結部品を含む。
【図８】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの右側面断面構造の模式図であり、１９−冷蔵コンテナ外殻、２０．１−第１冷蔵コンテナコンテナドア、２１−冷凍機群領域、２２−凍結防止管路、２３．１−第１締結部品、２３．３−第３締結部品及び２３．５−第５締結部品を含む。
【図９】本発明のコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの背面断面構造の模式図であり、１９−冷蔵コンテナ外殻、２０．１−第１冷蔵コンテナコンテナドア、２０．２−第２冷蔵コンテナコンテナドア、２２−凍結防止管路、２３．１−第１締結部品、２３．２−第２締結部品、２３．３−第３締結部品、２３．４−第４締結部品、２３．５−第５締結部品及び２３．６−第６締結部品を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら実施例により本発明の実施形態を詳しく説明する。
【００１７】
本実施例で使用される冷蔵コンテナの外殻サイズは１．２×１．２×１．２ｍであり、肉厚は８０ｍｍである。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷凍システム全体構造図であり、低圧圧縮機１．１、高圧圧縮機１．２、第１油分離器２．１、第２油分離器２．２、第１ガス冷却器３．１、第２ガス冷却器３．２、第１再生器４．１、第２再生器４．２、第１電子膨張弁５．１、第２電子膨張弁５．２、第１気液分離器６．１、第２気液分離器６．２、蒸発器７、第１吸気圧力調整弁８．１、第２吸気圧力調整弁８．２、第１油位電磁弁９．１、第２油位電磁弁９．２、第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１、第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２、第１差圧調整弁１１．１、第２差圧調整弁１１．２、蒸発圧力調整弁１２、第１電磁弁１３．１、第２電磁弁１３．２、第３電磁弁１３．３、第４電磁弁１３．４、第５電磁弁１３．５、第６電磁弁１３．６、第１逆止弁１４．１、第２逆止弁１４．２、第３逆止弁１４．３、第１流量計１５．１、第２流量計１５．２、第１圧力センサ１６．１、第２圧力センサ１６．２、第３圧力センサ１６．３、第４圧力センサ１６．４、第５圧力センサ１６．５、第６圧力センサ１６．６、第７圧力センサ１６．７、第８圧力センサ１６．８、第９圧力センサ１６．９、第１０圧力センサ１６．１０、第１１圧力センサ１６．１１、第１２圧力センサ１６．１２、第１温度センサ１７．１、第２温度センサ１７．２、第３温度センサ１７．３、第４温度センサ１７．４、第５温度センサ１７．５、第６温度センサ１７．６、第７温度センサ１７．７、第８温度センサ１７．８、第９温度センサ１７．９、第１０温度センサ１７．１０、第１１温度センサ１７．１１、第１２温度センサ１７．１２及びコンテナドアの凍結防止領域１８を含む。
【００１９】
第１圧力センサ１６．１と第１温度センサ１７．１は第１温度圧力監視セットである。
第２圧力センサ１６．２と第２温度センサ１７．２は第２温度圧力監視セットである。
第３圧力センサ１６．３と第３温度センサ１７．３は第３温度圧力監視セットである。
第４圧力センサ１６．４と第４温度センサ１７．４は第４温度圧力監視セットである。
第５圧力センサ１６．５と第５温度センサ１７．５は第５温度圧力監視セットである。
第６圧力センサ１６．６と第６温度センサ１７．６は第６温度圧力監視セットである。
第７圧力センサ１６．７と第７温度センサ１７．７は第７温度圧力監視セットである。
第８圧力センサ１６．８と第８温度センサ１７．８は第８温度圧力監視セットである。
第９圧力センサ１６．９と第９温度センサ１７．９は第９温度圧力監視セットである。
第１０圧力センサ１６．１０と第１０温度センサ１７．１０は第１０温度圧力監視セットである。
第１１圧力センサ１６．１１と第１１温度センサ１７．１１は第１１温度圧力監視セットである。
第１２圧力センサ１６．１２と第１２温度センサ１７．１２は第１２温度圧力監視セットである。
【００２０】
本発明の冷凍システムにおいて、低圧圧縮機１．１の出口は第１油分離器２．１に接続され、
第１油分離器２．１のガス出口は第１ガス冷却器３．１入口に接続され、
第１ガス冷却器３．１の出口と第１気液分離器６．１の出口との管路は合流して共同で高圧圧縮機１．２の入口に接続され、
高圧圧縮機１．２の出口は第２油分離器２．２に接続され、
第２油分離器２．２のガス出口の管路はコンテナドアの凍結防止領域１８を通過して第２ガス冷却器３．２の入口に接続され、この管路内にコンテナドアの凍結防止領域１８を通過しなくてもよい１本の管路が並列され、
第２ガス冷却器３．２の出口の管路は２つの分岐に分けられ、それぞれ第１再生器４．１の高温端入口及び低温端入口に到達し、第１再生器４．１の低温端入口に到達する管路はまず第１電子膨張弁５．１に接続され、さらに第１再生器４．１の低温端入口に接続され、第１再生器４．１の高温端入口に到達する管路は第１再生器４．１の高温端入口に直接接続され、
第１再生器４．１の低温端入口に到達する管路は第１再生器４．１を通過して第１気液分離器６．１に接続され、
第１再生器４．１の高温端に到達する管路は第１再生器４．１を通過して第２再生器４．２の高温端入口に接続され、この管路の横に第１再生器４．１を通過する必要がないとともに第２再生器４．２の高温端入口に直接接続される管路が並列され、
第２再生器４．１の低温端出口は第２電子膨張弁５．２に接続され、
第２電子膨張弁５．２は蒸発器７の入口に接続され、蒸発器７の出口は第２気液分離器６．２に接続され、
第２気液分離器６．２のガス出口は第２再生器４．２の低温端入口に接続され、
第２再生器４．２の高温端出口は低圧圧縮機１．１に接続される。
【００２１】
本発明の冷凍システムの制御システムにおいて、低圧圧縮機１．１の前の管路に第１吸気圧力調整弁８．１が取り付けられ、
高圧圧縮機１．２の前の管路に第２吸気圧力調整弁８．２が取り付けられ、
第１油分離器２．１と低圧圧縮機及び高圧圧縮機１．１は１本の並列管路により接続され、この並列管路に第１油位電磁弁９．１が取り付けられ、
第２油分離器２．２と高圧圧縮機１．２は１本の並列管路により接続され、この並列管路に第２油位電磁弁９．２が取り付けられ、
第１ガス冷却器３．１の前の管路に第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１が取り付けられ、横に１本の管路が並列され、この管路に第１差圧調整弁１１．１が取り付けられ、
第２ガス冷却器３．２の前の管路に第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２が取り付けられ、横に１本の管路が並列され、この管路に第２差圧調整弁１１．２が取り付けられ、
第１電子膨張弁５．１の前の管路に第１電磁弁１３．１が取り付けられ、第１再生器４．１の高温端入口の前の管路に第２電磁弁１３．２が取り付けられ、
第１再生器４．１の横に並列される管路に第３電磁弁１３．３が取り付けられ、
第２油分離器２．２と第２ガス冷却器３．２との間の管路に第４電磁弁１３．４、第５電磁弁１３．５及び第６電磁弁１３．６が取り付けられ、蒸発器７の出口の管路に蒸発圧力調整弁１２が取り付けられ、
第１ガス冷却器３．１の出口の管路に第１逆止弁１４．１が取り付けられ、
第１気液分離器６．１のガス出口の管路に第２逆止弁１４．２が取り付けられ、
第１再生器４．１の低温端出口の管路に第３逆止弁１４．３が取り付けられる。
【００２２】
本発明の冷凍システムの監視設備において、第２ガス冷却器３．２の出口管路（分流前）に第１流量計１５．１が取り付けられ、
第２再生器４．２の低温端出口管路に第２流量計１５．２が取り付けられ、低圧圧縮機１．１の入口管路に第１温度圧力監視セットが取り付けられ、
第１ガス冷却器３．１の入口管路に第２温度圧力監視セットが取り付けられ、
第１ガス冷却器３．１の出口の管路に第３温度圧力監視セットが取り付けられ、
高圧圧縮機１．２の前の管路に第４温度圧力監視セットが取り付けられ、
第２油分離器２．２のガス出口の管路に第５温度圧力監視セットが取り付けられ、
第２ガス冷却器出口の管路（分流前）に第６温度圧力監視セットが取り付けられ、
第１電子膨張弁５．１の後ろの管路に第７温度圧力監視セットが取り付けられ、
第１気液分離器６．１のガス出口の管路に第８温度圧力監視セットが取り付けられ、
第２再生器４．２の高温端入口の管路に第９温度圧力監視セットが取り付けられ、
第２再生器４．２の低温端出口の管路に第１０温度圧力監視セットが取り付けられ、
蒸発器７の入口の管路に第１１温度圧力監視セットが取り付けられ、
第２再生器４．２の高温端出口の管路に第１２温度圧力監視セットが取り付けられる。
【００２３】
冷媒は二酸化炭素を使用する。この冷媒は金属を腐食せず、揮発せず、無毒で安全であり、オゾン層に害を及ぼすことがなく、環境に優しい。冷媒の冷凍システムでの流向は図１の矢印に示される。
【００２４】
第１油分離器２．１は低圧圧縮機１．１から離れた二酸化炭素に対して脱油処理を行うことにより、低圧圧縮機１．１から出た潤滑油を除去し、潤滑油が第１ガス冷却器３．１に入ることを防止する。第２油分離器２．２は高圧圧縮機１．２から離れた二酸化炭素に対して脱油処理を行うことにより、高圧圧縮機１．２から出た潤滑油を除去し、潤滑油が第２ガス冷却器３．２に入ることを防止する。
【００２５】
第１気液分離器６．１は、第１再生器４．１から離れた二酸化炭素に対して脱水処理を行うことにより二酸化炭素に運ばれた水分を除去し、高圧圧縮機１．２に輸送される二酸化炭素は水分が含まれない気体二酸化炭素であることを保証する。第２気液分離器６．２は蒸発器７から離れた二酸化炭素に対して脱水処理することにより、二酸化炭素に運ばれた水分を除去し、第２再生器４．２に輸送される二酸化炭素は水分が含まれない気体二酸化炭素であることを保証する。
【００２６】
第１吸気圧力調整弁８．１は低圧圧縮機１．１に入る前の二酸化炭素の圧力を制御する。第２吸気圧力調整弁８．２は高圧圧縮機１．２に入る前の二酸化炭素の圧力を制御する。
【００２７】
第１油位電磁弁９．１は第１油分離器２．１の油位及び低圧圧縮機１．１の潤滑状況を制御する。第２油位電磁弁９．２は第２油分離器２．２の油位及び高圧圧縮機１．２の潤滑を制御する。
【００２８】
第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１は第１差圧調整弁１１．１と共同で第１ガス冷却器３．１の出口の二酸化炭素の圧力を制御する。第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２は第２差圧調整弁１１．２と共同で第２ガス冷却器３．２の出口の二酸化炭素の圧力を制御する。
【００２９】
蒸発圧力調整弁１２は蒸発器７の出口の二酸化炭素の圧力を制御する。
【００３０】
本冷凍システムは動作管路を切替可能な二段圧縮分流循環冷凍システムである。主冷凍システムは二段圧縮分流循環冷凍システムである。このシステムが動作する際に、第１電磁弁１３．１及び第２電磁弁１３．２はオンであり、第３電磁弁１３．３はオフである。第１電磁弁１３．１により制御される管路に問題がある場合、第１電磁弁１３．１及び第２電磁弁１３．２をオフにし、第３電磁弁１３．３をオンにすることにより、通常の二段圧縮冷凍システムに切り替えされる。このシステムのＣＯＰ値は二段圧縮分流循環冷凍システムよりも低く、予備システムである。第４電磁弁１３．４、第５電磁弁１３．５及び第６電磁弁１３．６は管路がコンテナドアの凍結防止領域１８を経過するか否かを制御する。コンテナドアの凍結防止処理を使用とするときに、第４電磁弁１３．４及び第６電磁弁１３．６をオンにし、第５電磁弁１３．５をオフにする。コンテナドアの凍結防止領域１８での管路に問題があった場合、第４電磁弁１３．４及び第６電磁弁１３．６をオフにし、第５電磁弁１３．５をオンにすることにより、二酸化炭素はコンテナドアの凍結防止領域１８を通過しないため、冷凍システムの正常な動作を影響しない。
【００３１】
第１逆止弁１４．１、第２逆止弁１４．２及び第３逆止弁１４．３は冷媒逆流を回避するためのものである。
【００３２】
第１流量計１５．１及び第２流量計１５．２は測定点の流量を測定する。第１温度圧力監視セット、第２温度圧力監視セット、第３温度圧力監視セット、第４温度圧力監視セット、第５温度圧力監視セット、第６温度圧力監視セット、第７温度圧力監視セット、第８温度圧力監視セット、第９温度圧力監視セット、第１０温度圧力監視セット、第１１温度圧力監視セット及び第１２温度圧力監視セットは測定点の圧力及び温度を測定する。測定された数値はリモートモニタリングセンタに伝送されることにより、関連データに大きな誤差が出たときにタイムリに管路を切り替えるか又は冷凍機群の動作を停止させることができる。
【００３３】
コンテナドアの凍結防止領域１８は、高温管路によりコンテナドアの凍結防止処理を行う位置である。
【００３４】
図２に示すように、本発明の一実施に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの主冷凍システムの構造図は、低圧圧縮機１．１、高圧圧縮機１．２、第１油分離器２．１、第２油分離器２．２、第１ガス冷却器３．１、第２ガス冷却器３．２、第１再生器４．１、第２再生器４．２、第１電子膨張弁５．１、第２電子膨張弁５．２、第１気液分離器６．１、第２気液分離器６．２、蒸発器７、第１吸気圧力調整弁８．１、第２吸気圧力調整弁８．２、第１油位電磁弁９．１、第２油位電磁弁９．２、第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１、第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２、第１差圧調整弁１１．１、第２差圧調整弁１１．２、蒸発圧力調整弁１２、第１電磁弁１３．１、第２電磁弁１３．２、第４電磁弁１３．４、第５電磁弁１３．５、第６電磁弁１３．６、第１逆止弁１４．１、第２逆止弁１４．２、第３逆止弁１４．３、第１流量計１５．１、第２流量計１５．２、第１圧力センサ１６．１、第２圧力センサ１６．２、第３圧力センサ１６．３、第４圧力センサ１６．４、第５圧力センサ１６．５、第６圧力センサ１６．６、第７圧力センサ１６．７、第８圧力センサ１６．８、第９圧力センサ１６．９、第１０圧力センサ１６．１０、第１１圧力センサ１６．１１、第１２圧力センサ１６．１２、第１温度センサ１７．１、第２温度センサ１７．２、第３温度センサ１７．３、第４温度センサ１７．４、第５温度センサ１７．５、第６温度センサ１７．６、第７温度センサ１７．７、第８温度センサ１７．８、第９温度センサ１７．９、第１０温度センサ１７．１０、第１１温度センサ１７．１１、第１２温度センサ１７．１２及びコンテナドアの凍結防止領域１８を含む。
【００３５】
図３に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの主冷凍システムの圧力エンタルピー図は、状態点Ａ、状態点Ｂ、状態点Ｃ、状態点Ｄ、状態点Ｅ、状態点Ｆ、状態点Ｇ、状態点Ｈ、状態点Ｉ、状態点Ｊ、状態点Ｋ及び状態点Ｌを含む。
【００３６】
主冷凍システムは二段圧縮分流循環冷凍システムである。その冷凍流れは以下の通りである。低温気体二酸化炭素が蒸発器７の出口から第２気液分離器６．２を通過して第２再生器４．２の低温端入口（状態点Ｌ）に到達する。
低温気体二酸化炭素は第２再生器４．２により加熱され、第１吸気圧力調整弁により調整され、状態点Ａとなる。
状態点Ａの二酸化炭素ガスは低圧圧縮機１．１により圧縮され、第１油分離器２．１により脱油処理され、状態点Ｂの二酸化炭素を形成し、第１ガス冷却器３．１の入口に輸送される。
状態点Ｂの二酸化炭素ガスは第１ガス冷却器３．１により冷却され、第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１及び第１差圧調整弁１１．１により調整され、状態点Ｃの二酸化炭素ガス（少量の高圧ガスを含む）を形成する。
状態点Ｃの二酸化炭素ガスはスロットリング、再生熱交換処理、及び脱水処理された中圧二酸化炭素ガスと混合し、高圧圧縮機１．２の入口（状態点Ｄ）に輸送され、このときの高圧ガスの残りは中圧二酸化炭素ガスにより降温される。
二酸化炭素ガスは高圧圧縮機１．２により２回目圧縮され、第２油分離器２．２により脱水処理された後、第２ガス冷却器３．２の前（状態点Ｆ）に輸送される。状態点Ｆの二酸化炭素は第２ガス冷却器３．２に入って冷却され、第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２及び第２差圧調整弁１１．２により調整されて状態点Ｇの二酸化炭素となる。
状態点Ｇの二酸化炭素は分流し、一部の二酸化炭素は第１電子膨張弁５．１を通過して第１再生器４．１の低温端入口（状態点Ｈ）にスロットリングされる。状態点Ｈの二酸化炭素は第１再生器４．１により加熱され、第１気液分離器６．１により脱水処理され、状態点Ｅの二酸化炭素となる。この状態点の二酸化炭素ガスは状態点Ｃの二酸化炭素ガスと混合して高圧圧縮機１．２の入口（状態点Ｄ）に輸送される。
もう一部の二酸化炭素は第１再生器４．１により冷却され、第２再生器４．２の高温端入口（状態点Ｉ）に輸送される。
状態点Ｉの二酸化炭素は第２再生器４．２により再度降温され、状態点Ｊに冷却する。
状態点Ｊの二酸化炭素は第２電子膨張弁５．２を通過して状態点Ｋにスロットリングされ、蒸発器７の入口に輸送される。
状態点Ｋの二酸化炭素は蒸発器７に入り、定圧熱吸収蒸発を行い、低温気体二酸化炭素（状態点Ｌ）となる。
【００３７】
冷凍システムの蒸発温度を−２３℃、凝縮器の出口温度を３２℃として、図３の状態点に基づいて図を作成する。高圧圧縮機１．２の出口温度は８０℃であり、対応する管路はコンテナドアの凍結防止領域１８を通過する管路である。コンテナドアの凍結防止の要求に応じて、加熱線又は加熱設備の放熱温度は１５℃以上でなければならず、そうではないと長時間の凍結防止を保証できない。従って、この管路の温度は要求を満たしている。
【００３８】
図４に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの予備冷凍システムの構造図は、低圧圧縮機１．１、高圧圧縮機１．２、第１油分離器２．１、第２油分離器２．２、第１ガス冷却器３．１、第２ガス冷却器３．２、第２再生器４．２、第２電子膨張弁５．２、第２気液分離器６．２、蒸発器７、第１吸気圧力調整弁８．１、第２吸気圧力調整弁８．２、第１油位電磁弁９．１、第２油位電磁弁９．２、第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１、第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２、第１差圧調整弁１１．１、第２差圧調整弁１１．２、蒸発圧力調整弁１２、第３電磁弁１３．３、第４電磁弁１３．４、第５電磁弁１３．５、第６電磁弁１３．６、第１逆止弁１４．１、第１流量計１５．１、第２流量計１５．２、第１圧力センサ１６．１、第２圧力センサ１６．２、第３圧力センサ１６．３、第４圧力センサ１６．４、第５圧力センサ１６．５、第６圧力センサ１６．６、第９圧力センサ１６．９、第１０圧力センサ１６．１０、第１１圧力センサ１６．１１、第１２圧力センサ１６．１２、第１温度センサ１７．１、第２温度センサ１７．２、第３温度センサ１７．３、第４温度センサ１７．４、第５温度センサ１７．５、第６温度センサ１７．６、第９温度センサ１７．９、第１０温度センサ１７．１０、第１１温度センサ１７．１１、第１２温度センサ１７．１２及びコンテナドアの凍結防止領域１８を含む。
【００３９】
図５に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの予備冷凍システムの圧力エンタルピー図は、状態点Ｍ、状態点Ｎ、状態点Ｐ、状態点Ｑ、状態点Ｒ、状態点Ｓ、状態点Ｕ及び状態点Ｖを含む。
【００４０】
予備冷凍システムは通常の二段圧縮冷凍システムである。その冷凍流れは以下の通りである。低温気体二酸化炭素は蒸発器７の出口から第２気液分離器６．２を通過して第２再生器４．２の低温端入口（状態点Ｖ）に到達する。
低温気体二酸化炭素は第２再生器４．２により加熱され、第１吸気圧力調整弁により調整され、状態点Ｍとなる。
状態点Ｍの二酸化炭素ガスは低圧圧縮機１．１により圧縮され、第１油分離器２．１により脱油処理され、状態点Ｎの二酸化炭素となり、第１ガス冷却器３．１の入口に輸送される。
状態点Ｎの二酸化炭素ガスは第１ガス冷却器３．１により冷却され、第１ガス冷却器圧力調整弁１０．１及び第１差圧調整弁１１．１により調整され、状態点Ｐの二酸化炭素ガスとなり、高圧圧縮機１．２の入口に輸送される。
二酸化炭素ガスは高圧圧縮機１．２により２回目圧縮され、第２油分離器２．２により脱水処理され、第２ガス冷却器３．２の前（状態点Ｑ）に輸送される。
状態点Ｑの二酸化炭素は第２ガス冷却器３．２に入って冷却され、第２ガス冷却器圧力調整弁１０．２及び第２差圧調整弁１１．２により調整し、状態点Ｒの二酸化炭素となり、第２再生器４．２の高温端入口に輸送される。
状態点Ｒの二酸化炭素は第２再生器４．２により再度降温され、状態点Ｓに冷却する。
状態点Ｓの二酸化炭素は第２電子膨張弁５．２を通過して状態点Ｕにスロットリングされ、蒸発器７の入口に輸送される。
状態点Ｕの二酸化炭素は蒸発器７に入り、定圧熱吸収蒸発を行い、低温気体二酸化炭素（状態点Ｖ）となる。
【００４１】
二酸化炭素を冷媒とする通常の二段圧縮冷凍システムのＣＯＰ値は、二段圧縮分流循環冷凍システムよりも低い。ぐた的には、図３の状態点で取り囲まれた最大面積は図５よりも大きい。従って、通常、二段圧縮分流循環冷凍システムを使用し、第１電磁弁１３．１及び第２電磁弁１３．２をオン、第３電磁弁１３．３をオフに保持するが、このシステムの管路が多く、比較的複雑であるため、問題がある場合迅速に交換することが困難であり、管路損害だけでは、第１電磁弁１３．１及び第２電磁弁１３．２をオフにし、第３電磁弁１３．３をオンにして予備冷凍システムを使用することができる。
【００４２】
図６に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの上面構造図は、冷蔵コンテナ外殻１９、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１、第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２、冷凍機群領域２１、凍結防止管路２２、第１締結部品２３．１、第２締結部品２３．２、第３締結部品２３．３及び第４締結部品２３．４を含む。
【００４３】
図７に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの左側断面構造図は、冷蔵コンテナ外殻１９、第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２、冷凍機群領域２１、凍結防止管路２２、第２締結部品２３．２、第４締結部品２３．４及び第６締結部品２３．６を含む。
【００４４】
図８に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システムの冷蔵コンテナの右断面構造図は、冷蔵コンテナ外殻１９、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１、冷凍機群領域２１、凍結防止管路２２、第１締結部品２３．１、第３締結部品２３．３及び第５締結部品２３．５を含む。
【００４５】
図９に示すように、本発明の一実施例に係るコンテナドアの凍結防止に適用可能な冷蔵コンテナ冷凍システム的冷蔵コンテナの背面断面構造図は、冷蔵コンテナ外殻１９、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１、第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２、凍結防止管路２２、第１締結部品２３．１、第２締結部品２３．２、第３締結部品２３．３、第４締結部品２３．４、第５締結部品２３．５及び第６締結部品２３．６を含む。
【００４６】
凍結防止管路２２は、冷蔵コンテナ外殻１９の内縁に沿って冷凍機群領域２１から延出し、冷蔵コンテナ外殻１９の内縁に沿って第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２が位置する面に取り付けられ、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２を時計回りに一周回し、さらに冷蔵コンテナ外殻の内縁に沿って冷凍機群領域２１に戻るように接続される。
【００４７】
冷蔵コンテナ外殻１９のサイズは１．２×１．２×１．２ｍ、肉厚は８０ｍｍであり、３層ある。外層と内層は厚みが１ｍｍのステンレス鋼であり、熱伝導率が１５Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。中間層は保温層であり、厚み７８ｍｍの真空断熱板を使用し、熱伝導率が０．００８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。本発明は機械的冷凍を使用するため、内層ステンレス鋼の放熱係数は２９．０７５Ｗであり、外層ステンレス鋼の放熱係数は２３．２００Ｗであり、計算した冷蔵コンテナ外殻１９の総熱伝達係数は０．１０２Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。いくつかの文献に記載の冷蔵コンテナの総熱伝達係数は以下の通りである。薛威が研究した船用冷蔵コンテナの外殻総熱伝達係数は０．２４６Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であり、李梦楚が研究した冷蔵コンテナの外殻総熱伝達係数は０．２３Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であり、郭永剛が研究した冷蔵コンテナの外殻総熱伝達係数は０．３Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であり、趙シンシンが研究した冷蔵コンテナの外殻総熱伝達係数は０．３５Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であり、韓菲菲が研究した冷蔵コンテナの外殻総熱伝達係数は０．３５Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。上記数値と比較して、本発明の冷蔵コンテナ外殻１９の総熱伝達係数はその中の最小値の４４．３５％であるため、保温能力は極めて強く、冷蔵コンテナ内の冷気が外へ放散することを防止でき、冷凍機群の不必要なエネルギー消費を減少できる。
【００４８】
第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２は冷蔵コンテナ外殻１９の前側に取り付けられ、いずれも高さ１．０４ｍ、幅０．４８ｍ、厚み０．０８ｍであり、それぞれ冷蔵コンテナ外殻１９の両側から０．１２ｍであり、外側の一面が冷蔵コンテナ外殻１９の前側面に平行である。
【００４９】
冷凍機群領域２１は冷蔵コンテナ外殻１９の内部において冷蔵コンテナ外殻１９の後側に位置し、１．０４×１．０４×０．３ｍの領域である。凍結防止管路２２以外のすべての冷凍機群はいずれもこの領域に取り付けられる。
【００５０】
凍結防止管路２２は内径が１０ｍｍ、厚みが１ｍｍであり、冷蔵コンテナ外殻１９の内側縁に密接して取り付けられ、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２を一周回したときに、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２の頂部に結氷現象が発生することを防止するための部分は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の頂部に密接し、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２の左右両側の部分の取付位置は第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１の右側及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２の左側からそれぞれ２８ｍｍであり、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２の底部に結氷現象が発生する部分は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の底部に位置するが、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２との間の距離は３０ｍｍを超えてはならない。
【００５１】
第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１及び第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２における凍結防止管路２２が取り付けられる位置の周囲は、第１締結部品２３．１、第２締結部品２３．２、第３締結部品２３．３、第４締結部品２３．４、第５締結部品２３．５及び第６締結部品２３．６により固定される。第１締結部品２３．１、第２締結部品２３．２、第３締結部品２３．３、第４締結部品２３．４、第５締結部品２３．５及び第６締結部品２３．６の外殻のサイズはいずれも３０×３０×２０ｍｍであり、中空部分のサイズは２５×２５×１５ｍｍであり、凍結防止管路２２が通過するためのである。第１締結部品２３．１及び第２締結部品２３．２は冷蔵コンテナ外殻１９の内側頂部に取り付けられ、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１又は第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２との間の距離は２ｍｍであり、自体に近い冷蔵コンテナ外殻１９の内左側面又は内右側面との距離はいずれも２３０ｍｍである。第３締結部品２３．３及び第５締結部品２３．５は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の左側面に取り付けられ、いずれも冷蔵コンテナ外殻１９の内側の前側面から１２ｍｍである。第３締結部品２３．３は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の底部から７２０ｍｍである。第５締結部品２３．５は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の底部から３２０ｍｍである。第４締結部品２３．４及び第６締結部品２３．６は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の右側面に取り付けられ、いずれも冷蔵コンテナ外殻１９の内側の前側面から１２ｍｍである。第４締結部品２３．４は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の底部から７２０ｍｍである。第６締結部品２３．６は冷蔵コンテナ外殻１９の内側の底部から３２０ｍｍである。
【００５２】
第１締結部品２３．１、第２締結部品２３．２、第３締結部品２３．３、第４締結部品２３．４、第５締結部品２３．５及び第６締結部品２３．６は凍結防止管路２２を固定するためのものであり、材料はステンレス鋼である。
【００５３】
冷凍システムが動作する際に、高圧圧縮機１．２の出口の高温二酸化炭素は凍結防止管路２２を通過する。この場合、二酸化炭素の温度は８０℃であり、１５℃よりも遥かに高いため、第１冷蔵コンテナコンテナドア２０．１又は第２冷蔵コンテナコンテナドア２０．２に対して長時間の凍結防止処理を行うことができる。
【００５４】
凍結防止管路２２は冷蔵コンテナ外殻１９の縁に沿って取り付けられるため、積み重ねられた貨物から離れるため、貨物周囲の低温環境に影響を与えない。
【００５５】
凍結防止管路２２に問題がある場合、直ちに第５電磁弁１３．５をオンにし、第４電磁弁１３．４及び第６電磁弁１３．６をオフにすることにより、冷凍システムが引き続き正常に動作することが保証される。
【００５６】
凍結防止管路２２には、１５ｃｍの長さが弾性マージンとして残される。これによって、過度の応力による管路の断裂が防止される。
【００５７】
以上の実施例は本発明の好適な形態に過ぎず、本発明を制限するものではない。当業者は、本発明の趣旨及びび範囲を逸脱しない限り、様々な変化及びび変形を行うことができる。従って、同等置換又は同等変更により得られる全ての技術案はいずれも本発明の保護範囲内に含まれる。
【要約】      （修正有）【課題】コンテナドアの凍結防止を図りつつ、エネルギーの利用率が向上する冷蔵コンテナを提供する。【解決手段】金属を腐食せず、揮発せず、無毒で安全であり、オゾン層に害を及ぼさない二酸化炭素を冷媒として使用し、動作管路を切替可能な二段圧縮分流循環冷凍システムを採用するとともに、高圧圧縮機の出口管路を延長させる。【選択図】図１【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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【図８】
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【図９】
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