(57)【要約】【課題】除霜運転が終了して冷凍運転が再開されたときの水飛びが発生しないようにする。【解決手段】空気通路３００を開閉する下流側ダンパ３３を蒸発器２５の下流側に配置し、除霜運転終了後で且つ冷凍運転再開前に、下流側ダンパ３３により空気通路３００を閉じた状態で送風機３１を運転させることにより、蒸発器２５から分離された凝縮水は、ドレンパン３５に落ちた後にドレンポートを介して冷凍庫１０外に排出される。【選択図】図４
2009068814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）と、
車両に搭載された冷凍庫（１０）内に配置され、内部に空気通路（３００）を形成するケース（３０）と、
前記空気通路（３００）に配置され、前記冷凍庫（１０）内から空気を吸入して空気流を発生させる送風機（３１）と、
前記空気通路（３００）において前記送風機（３１）の下流側に配置され、空気と冷媒とを熱交換させて空気を冷却する蒸発器（２５）と、
前記ケース（３０）に形成され、前記蒸発器（２５）の凝縮水を受けるドレンパン（３５）と、
前記圧縮機（２０）および前記送風機（３１）の作動を制御して前記冷凍庫（１０）内を冷却するための冷凍運転を行う冷凍運転制御手段（Ｓ１００）と、
前記圧縮機（２０）および前記送風機（３１）の作動を制御して前記蒸発器（２５）に付着した霜を除去するための除霜運転を行う除霜運転制御手段（Ｓ１６０）とを備える冷凍車用冷凍装置において、
前記空気通路（３００）において前記蒸発器（２５）の下流側に配置され、前記空気通路（３００）を開閉する下流側ダンパ（３３）と、
前記除霜運転終了後で且つ前記冷凍運転再開前に、前記下流側ダンパ（３３）により前記空気通路（３００）を閉じた状態で前記送風機（３１）を運転させる凝縮水排出制御手段（Ｓ１８０）とを備えることを特徴とする冷凍車用冷凍装置。
【請求項２】
前記空気通路（３００）において前記蒸発器（２５）の上流側に配置され、前記空気通路（３００）を開閉する上流側ダンパ（３２）を備え、
前記除霜運転制御手段（Ｓ１６０）は、前記除霜運転時に、前記上流側ダンパ（３２）および前記下流側ダンパ（３３）により前記空気通路（３００）を閉じることを特徴とする請求項１に記載の冷凍車用冷凍装置。
【請求項３】
前記空気通路（３００）において前記蒸発器（２５）の上流側に配置され、前記空気通路（３００）を開閉する上流側ダンパ（３２）と、
前記冷凍庫（１０）のドアの開閉状態を判定するドア判定手段（Ｓ１１０）と、
前記冷凍運転中で且つ前記ドア判定手段（Ｓ１１０）により前記冷凍庫（１０）のドアが開状態と判定されているときに、前記上流側ダンパ（３２）および前記下流側ダンパ（３３）により前記空気通路（３００）を閉じる結露抑制手段（Ｓ１２０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の冷凍車用冷凍装置。
【請求項４】
前記結露抑制手段（Ｓ１２０）は、前記冷凍運転中で且つ前記ドア判定手段（Ｓ１１０）により前記冷凍庫（１０）のドアが開状態と判定されているときに、前記送風機（３１）を停止させることを特徴とする請求項３に記載の冷凍車用冷凍装置。
【請求項５】
前記蒸発器（２５）はプレートフィンタイプの蒸発器であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍車用冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍庫内を冷却する冷凍車用冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍車用冷凍装置は、除霜運転中に温度上昇した蒸発器を冷却するために、除霜運転終了後は、圧縮機を運転し、且つ蒸発器側に送風する送風機を一定時間停止させる蒸発器予冷運転を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１６０２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の冷凍車用冷凍装置は、除霜運転中に蒸発器に付着した凝縮水が予冷運転により再凍結し、蒸発器のフィン間の閉塞により風速低下および冷凍能力低下が発生するという問題が生じている。
【０００４】
また、小型化のために蒸発器のフィンピッチを狭くすると、フィン間風速が上昇するため、蒸発器に付着している凝縮水が冷凍庫内まで飛ばされる所謂水飛びが発生しやすい。特に、除霜運転終了時には蒸発器に凝縮水が多量に付着しているため、除霜運転が終了して冷凍運転が再開されたときに水飛びが発生し易い。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、除霜運転が終了して冷凍運転が再開されたときの、水飛びや、凝縮水の再凍結による蒸発器のフィン間の閉塞が発生しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、冷凍庫（１０）内を冷却するための冷凍運転、および蒸発器（２５）に付着した霜を除去するための除霜運転を行う冷凍車用冷凍装置において、空気通路（３００）を開閉する下流側ダンパ（３３）を蒸発器（２５）の下流側に配置し、除霜運転終了後で且つ冷凍運転再開前に、下流側ダンパ（３３）により空気通路（３００）を閉じた状態で送風機（３１）を運転させることを特徴とする。
【０００７】
このようにすれば、除霜運転終了後に送風機（３１）を運転させた際の送風空気は、下流側ダンパ（３３）の閉弁作動により冷凍庫（１０）内へ流れることが抑制されるため、除霜運転終了後の送風により蒸発器（２５）から分離された凝縮水は、ドレンパン（３５）に落ちた後にドレンポートを介して冷凍庫（１０）外に排出される。したがって、冷凍運転が再開されたときの水飛びを防止することができるとともに、凝縮水の再凍結による蒸発器のフィン間の閉塞を防止することができる。
【０００８】
この場合、空気通路（３００）を開閉する上流側ダンパ（３２）を蒸発器（２５）の上流側に配置し、除霜運転時に上流側ダンパ（３２）および下流側ダンパ（３３）により空気通路（３００）を閉じるようにすれば、空気通路（３００）内の低温度の空気と蒸発器（２５）内を通過する高温冷媒ガスとの熱交換が低減されるため、除霜運転時の蒸発器（２５）の温度上昇を早めて除霜時間の短縮を図ることができると共に、冷凍庫（１０）内への放熱を低減し庫内温度上昇を抑えることができる。
【０００９】
また、冷凍運転中で且つ冷凍庫（１０）のドアが開状態のときに、上流側ダンパ（３２）および下流側ダンパ（３３）により空気通路（３００）を閉じるようにすれば、冷凍運転中に冷凍庫（１０）のドアが開かれた際に、外気との熱交換を抑制して蒸発器（２５）への結露を抑えることができる。
【００１０】
また、冷凍運転中で且つ冷凍庫（１０）のドアが開状態のときに、送風機（３１）を停止させるようにすれば、冷凍運転中に冷凍庫（１０）のドアが開かれた際に、外気との熱交換を一層確実に抑制して蒸発器（２５）への結露をさらに抑えることができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る冷凍車用冷凍装置を搭載した車両を示す図、図２は図１の冷凍装置における冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、車両には、冷凍食品等の搭載物を保管するための冷凍庫１０が設けられている。この冷凍庫１０における後方部位には、搭載物を搬入又は搬出するための後側開口部１１を開閉するドア１２が設けられている。また、後側開口部１１には、ドア１２の開閉を検出するドアスイッチ１３が設けられている。
【００１４】
また、車両には、冷凍庫１０内を冷却する冷凍サイクル装置Ｒが設けられている。この冷凍サイクル装置Ｒは、圧縮機２０、油分離器２１、凝縮器２２、受液器２３、膨張弁２４、蒸発器２５、および気液分離器２６を備えている。
【００１５】
そして、圧縮機２０は、電磁クラッチ２００を介して走行用エンジン（図示せず）により駆動されて、冷媒を吸入・圧縮・吐出する。油分離器２１は、圧縮機２０から吐出された冷媒中の油を分離する。凝縮器２２は、圧縮機２０から吐出される高温・高圧冷媒を外気により冷却する。受液器２３は、凝縮器２２から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離する。膨張弁２４は、受液器２３を通過する液相冷媒を減圧する。蒸発器２５は、膨張弁２４からの冷媒を蒸発させて冷凍庫１０内の空気を冷却する。気液分離器２６は、蒸発器２５から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、気相冷媒を圧縮機２０の吸入側に戻す。
【００１６】
図３は冷凍運転時における蒸発器２５近傍の図、図４はドア１２が開いているときあるいは除霜運転後における蒸発器２５近傍の図である。
【００１７】
図３、図４に示すように、冷凍庫１０内の上部位置に、内部に空気通路３００を形成する樹脂製のケース３０が配置されている。空気通路３００における空気流れ最上流側には、冷凍庫１０内から空気を吸入して空気流を発生させる送風機３１が配置されている。この送風機３１は、電動機と、電動機により駆動されて空気流を発生する羽根車とからなる。
【００１８】
空気通路３００における送風機３１の下流側には、蒸発器２５が配置されている。この蒸発器２５は、冷媒が流れる金属製のパイプを金属製薄板に多数貫通させて接合した、所謂プレートフィンタイプの蒸発器である。ここで、送風機３１および蒸発器２５を主要構成部品とする冷凍庫内ユニットを薄型にするために、送風機３１と蒸発器２５は水平方向に並べて配置されている。また、蒸発器２５の上面と冷凍庫１０の上部内壁面との間には、空気が流通可能な蒸発器上部隙間３０１が設けられている。
【００１９】
空気通路３００における蒸発器２５の上流側、より詳細には、蒸発器２５の空気流入面２５０に近接する位置に、空気通路３００を開閉する上流側ダンパ３２が配置されている。そして、上流側ダンパ３２が空気通路３００を閉じた状態では、蒸発器２５の空気流入面２５０が覆われて空気流入面２５０から蒸発器２５内への空気の流入が阻止されるとともに、上流側ダンパ３２と冷凍庫１０の上部内壁面との間に隙間が形成されてその隙間から蒸発器上部隙間３０１へ空気が流通可能になっている。この上流側ダンパ３２は、ケース３０に回動自在に組み付けられ、電動機（図示せず）によって駆動される。
【００２０】
空気通路３００における蒸発器２５の下流側、より詳細には、蒸発器２５の空気流出面２５１に近接する位置に、空気通路３００を開閉する下流側ダンパ３３が配置されている。そして、下流側ダンパ３３が空気通路３００を閉じた状態では、蒸発器２５から冷凍庫１０内への空気の吹き出しが阻止されるようになっている。この下流側ダンパ３３は、ケース３０に回動自在に組み付けられ、電動機（図示せず）によって駆動される。
【００２１】
蒸発器２５の空気流出面２５１には、蒸発器２５の出口冷媒温度を検出する蒸発器出口温度センサ３４が装着されている。
【００２２】
蒸発器２５の下部位置には、蒸発器２５の凝縮水を受けるドレンパン３５が配置され、ドレンパン３５に落ちた凝縮水はドレンポート３６およびドレンホース（図示せず）を介して冷凍庫１０外（すなわち車外）に排出されるようになっている。このドレンパン３５およびドレンポート３６は、ケース３０に一体に形成されている。
【００２３】
図１に示すように、車両には、制御装置４０が設けられており、制御装置４０は、マイクロコンピュータ、メモリ、周辺回路等から構成されている。制御装置４０は、ドアスイッチ１３の出力信号、および蒸発器出口温度センサ３４の出力信号等に基づいて、電磁クラッチ２００、送風機３１、上流側ダンパ３２、および下流側ダンパ３３を制御する。
【００２４】
図５は制御装置４０のＣＰＵが読み出して実行するプログラムのフローチャートである。以下、図５のフローチャートに基づいて上記構成になる本実施形態装置の作動を説明する。
【００２５】
まず、イグニッションスイッチ（図示せず）がオンされると、冷凍運転制御手段としてのステップＳ１００にて、冷凍庫１０内の空気温度を目標温度（例えば、−１０℃〜−２０℃）に維持するために、周知の冷凍運転を開始する。具体的には、電磁クラッチ２００に通電して圧縮機２０を走行用エンジンにより駆動するとともに、送風機３１を運転する。このときは、図３に示すように、上流側ダンパ３２および下流側ダンパ３３は空気通路３００を全開している。また、ステップＳ１００では、冷凍運転が継続して実行されている時間を計測するために、第１タイマをスタートさせる。
【００２６】
次に、ドア判定手段としてのステップＳ１１０では、ドアスイッチ１３の検出信号に基づいて冷凍庫１０のドア１２の開閉状態を判定する。そして、冷凍運転中にドア１２が開かれると（ステップＳ１１０がＹＥＳ）、結露抑制手段としてのステップＳ１２０では、圧縮機２０の運転は継続したまま、送風機３１を停止し、さらに、図４に示すように上流側ダンパ３２および下流側ダンパ３３により空気通路３００を閉じる。この結露抑制運転により、冷媒と外気との熱交換を抑え、蒸発器２５への結露を抑える。
【００２７】
次に、ドア１２が閉じられると（ステップＳ１３０がＹＥＳ）、送風機３１の運転を開始するともに、図３に示すように上流側ダンパ３２および下流側ダンパ３３が空気通路３００を全開して、通常の冷凍運転に復帰する（ステップＳ１４０）。
【００２８】
そして、ステップＳ１４０の実行後、あるいは、ステップＳ１１０で否定判定された場合は、ステップＳ１５０に進む。このステップＳ１５０では、除霜を行うか否かを判定する。具体的には、冷凍運転が継続して実行されている時間（すなわち、ステップＳ１００でスタートさせた第１タイマの時間）が第１設定時間（例えば、１時間）以上であれば（ステップＳ１５０がＹＥＳ）、ステップＳ１６０に進む。なお、第１設定時間は、制御装置４０のメモリに記憶されている。
【００２９】
除霜運転制御手段としてのステップＳ１６０では、第１タイマをリセットし、圧縮機２０の運転は継続したまま、送風機３１を停止して除霜運転を行う。そして、圧縮機２０から送られる高温の冷媒ガスにより蒸発器２５に付着した霜を解かして除去する。
【００３０】
また、ステップＳ１６０では、上流側ダンパ３２および下流側ダンパ３３により空気通路３００を閉じる。これにより、空気通路３００内の低温度の空気と蒸発器２５内を通過する高温冷媒ガスとの熱交換を低減して、除霜運転時の蒸発器２５の温度上昇を早めて除霜時間の短縮を図ると共に、冷凍庫１０内への放熱を低減し庫内温度上昇を抑える。
【００３１】
そして、蒸発器出口温度センサ３４にて検出した蒸発器２５の出口冷媒温度が設定温度以上になると（ステップＳ１７０がＹＥＳ）、凝縮水排出制御手段としてのステップＳ１８０に進む。
【００３２】
このステップＳ１８０では、除霜運転を終了して凝縮水排出運転を行う。具体的には、圧縮機２０の運転は継続し、上流側ダンパ３２および下流側ダンパ３３により空気通路３００を閉じたまま、送風機３１の運転を開始する。
【００３３】
このときには、図４に示すように、上流側ダンパ３２により空気流入面２５０から蒸発器２５内への空気の流入が阻止されるとともに、下流側ダンパ３３により蒸発器２５から冷凍庫１０内への空気の吹き出しが阻止されるため、送風機３１から送り出された空気は、上流側ダンパ３２と冷凍庫１０の上部内壁面との隙間から蒸発器上部隙間３０１に流入し、蒸発器２５内を上から下に向かって流れる。そして、除霜運転時に発生して蒸発器２５の表面に付着した凝縮水は、蒸発器２５内を上から下に向かって流れる空気によりドレンパン３５に落とされ、ドレンポート３６およびドレンホースを介して冷凍庫１０外に排出される。したがって、冷凍運転が再開されたときの水飛びを防止することができるとともに、凝縮水の再凍結による蒸発器２５のフィン間の閉塞を防止することができる。
【００３４】
また、ステップＳ１８０では、凝縮水排出運転が継続して実行されている時間を計測するために、第２タイマをスタートさせる。
【００３５】
そして、凝縮水排出運転が継続して実行されている時間（すなわち、ステップＳ１８０でスタートさせた第２タイマの時間）が第２設定時間（例えば、１分）以上であれば（ステップＳ１９０がＹＥＳ）、ステップＳ２００に進む。なお、第２設定時間は、制御装置４０のメモリに記憶されている。
【００３６】
このステップＳ２００では、第２タイマをリセットし、図３に示すように上流側ダンパ３２および下流側ダンパ３３が空気通路３００を全開して、通常の冷凍運転に復帰する。このとき、下流側ダンパ３３を徐々に開くように制御することで水飛びを防ぐ。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図６は第２実施形態に係る冷凍装置における蒸発器２５近傍の図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
第１実施形態では、凝縮水排出運転時に上流側ダンパ３２により空気通路３００を閉じる（すなわち、蒸発器２５の空気流入面２５０全域を覆う）ようにしたが、本実施形態では、図６に示すように、凝縮水排出運転時には上流側ダンパ３２は空気通路３００を僅かに開く（すなわち、蒸発器２５の空気流入面２５０の一部を開放する）ようにしている。
【００３９】
これによると、送風機３１から送り出された空気は、上流側ダンパ３２と冷凍庫１０の上部内壁面との隙間から蒸発器上部隙間３０１に流入し、蒸発器２５内を上から下に向かって流れた後に、空気流入面２５０の開放部から上流側ダンパ３２よりも上流側の空気通路３００に戻る。そして、蒸発器２５の表面に付着した凝縮水は、蒸発器２５内を上から下に向かって流れる空気によりドレンパン３５に落とされ、ドレンポート３６およびドレンホースを介して冷凍庫１０外に排出される。したがって、冷凍運転が再開されたときの水飛びを防止することができるとともに、凝縮水の再凍結による蒸発器２５のフィン間の閉塞を防止することができる。
【００４０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図７は第３実施形態に係る冷凍装置における蒸発器２５近傍の図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
本実施形態では、図７に示すように、蒸発器２５の上面を冷凍庫１０の上部内壁面に密着させて第１実施形態における蒸発器上部隙間３０１を廃止し、また、第１実施形態における上流側ダンパ３２を廃止している。
【００４２】
これによると、凝縮水排出運転時には、下流側ダンパ３３が空気通路３００を閉じているため、送風機３１から送り出された空気は、蒸発器２５内を通過した後にドレンポート３６およびドレンホースを介して冷凍庫１０外に排出される。同様に、蒸発器２５内を通過する空気により蒸発器２５から分離された凝縮水は、下流側ダンパ３３により冷凍庫１０内への吹き出しが阻止されるため、ドレンポート３６およびドレンホースを介して冷凍庫１０外に排出される。したがって、冷凍運転が再開されたときの水飛びを防止することができるとともに、凝縮水の再凍結による蒸発器２５のフィン間の閉塞を防止することができる。
【００４３】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、蒸発器出口温度センサ３４により蒸発器２５の出口冷媒温度を検出したが、蒸発器２５から吹き出される空気温度を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍車用冷凍装置を搭載した車両を示す図である。
【図２】図１の冷凍装置における冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【図３】図１の冷凍装置の冷凍運転時における蒸発器２５近傍の図である。
【図４】図１の冷凍装置のドア１２が開いているときあるいは除霜運転後における蒸発器２５近傍の図である。
【図５】図１は制御装置４０が実行するプログラムのフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る冷凍装置における蒸発器２５近傍の図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る冷凍装置における蒸発器２５近傍の図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…冷凍庫、２０…圧縮機、２５…蒸発器、３０…ケース、３１…送風機、３３…下流側ダンパ、３５…ドレンパン、３００…空気通路。
【図１】
2009068814.tif 000003
【図２】
2009068814.tif 000004
【図３】
2009068814.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009068814.tif 000007
【図６】
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【図７】
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