JPH09109663A - 車載冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両エンジンで駆動される空気冷凍サイクル
利用の車載冷凍装置を提供する。 【解決手段】 冷凍トラックは積載貨物を所定の低温度
で保持する冷却室３０を有し、冷却室３０はエアサイク
ル冷凍装置で冷却される。冷却室３０の出口は再生器４
を介して圧縮機１に接続し、圧縮機１の出口に熱交換器
２が接続する。熱交換器２は再生器４を介してエアター
ビン３に接続し、エアタービン３の出口に冷却室３０の
入口が接続する。圧縮機１は高速型モータ６で直接駆動
する。モータ６には制御器７を介して車載バッテリ８と
陸上商用電源接続用プラグ９を接続し、バッテリ８は車
両エンジン５で駆動されるジェネレータ１０に接続す
る。モータ６は冷却室３０の温度に応じて制御器７によ
って制御され、圧縮機１の回転数が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両エンジンで駆
動される空気冷凍サイクル利用の車載冷凍装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】炭化水素のフルオロクロロ置換体類を冷
媒とする蒸気圧縮冷凍サイクルを用いた冷凍装置は、成
績係数が大きく、これまで各種の冷凍機に利用されてい
た。しかしながら、最近、オゾン層や温室効果に及ぼす
悪影響が発見されている。

【０００３】また、冷凍装置として次のものがある。 １．液体窒素の蒸発潜熱を利用するもの。 米国では、液体酸素の副産物として生成する液体窒素の
蒸発潜熱を利用する冷凍車が使用されている。しかし、
液体窒素の補給スタンドが限られることが欠点である。 ２．ペルチェ素子を利用したもの。 極小容量の冷媒、例えば人の組織の冷凍輸送等に応用さ
れている。しかし、成績係数が低いので、数１０Ｗの冷
却能力のものに限られる。 ３．畜冷式 氷が融解する際の潜熱を利用するもので、低コストであ
るが、前記１．と同様に蓄冷作用の持続性に問題があ
る。 ４．空気冷凍サイクルを利用したもの。 空気を圧縮し、高温高圧の空気を熱交換器で冷却し、そ
の後、膨張機で大気圧近くまで膨張させ冷風を得るもの
で、航空機の冷房、冷凍および冷蔵に使用されている。

【０００４】空気冷凍サイクルは、蒸気圧縮冷凍サイク
ルと比較すると、以下の特徴を有している。 ・オープンサイクルであるから、運転開始と同時に冷風
が得られる。 ・炭化水素のフルオロクロロ置換体類等の冷媒を使用し
ないので、高圧ガスの漏れに配慮する必要がない。 ・圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を必要とする蒸気圧
縮冷凍サイクルに比べて、冷凍装置の構造が簡単で安価
となる。 ・風量を大きくすることにより、冷凍庫内の温度分布を
均一にできる可能性がある。 ・成績係数が小さい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】冷凍トラックには従
来、蒸気圧縮冷凍サイクルを利用した冷凍装置が搭載さ
れており、前述した問題点を有している。

【０００６】本発明の課題は、車両エンジンで駆動され
る空気冷凍サイクル利用の車載冷凍装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、空気圧縮機、
圧縮空気を冷却する熱交換器、および冷却された圧縮空
気を膨張させる膨張機とを備えている空気冷凍サイクル
利用の冷凍装置であって、車両エンジンで駆動されるジ
ェネレータに接続されている車載バッテリによって駆動
されるモータを備えており、このモータによって前記空
気圧縮機が駆動されることを特徴とする。

【０００８】モータの回転数は、車両に設けられている
貨物の冷却室の温度に基づいて制御すればよい。

【０００９】上記によって、車両エンジンの回転数の変
動にかかわらず、冷却負荷に対して空気圧縮機に所要の
回転数を付与することができる。例えば、冷却負荷が大
きく、車両エンジンの回転数が低い場合や、冷却負荷が
小さく、車両エンジンの回転数が高い場合などにおいて
も、車両の冷却室の温度に基づいてモータ回転数が制御
されることによって、空気圧縮機に最適の回転数を与え
ることができる。

【００１０】上記膨張機には空気圧縮機を同軸に連結す
るのがよい。膨張機で回収した回転力を圧縮機側に伝達
できるので、圧縮機の駆動動力を低減できる。

【００１１】また、車両の冷却室からの戻り空気を利用
して膨張機に流入する空気を冷却する再生器を設けるの
がよい。膨張機に流入する空気がより冷却されるため、
成績係数を向上できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１によ
って説明する。冷凍トラックは野菜、果実、あるいはア
イスクリーム等の貨物を所定の低温度で保持するための
冷却室３０を備えており、冷却室３０は空気冷凍サイク
ルを利用した冷凍装置によって所定の低温度に保持され
るようになっている。

【００１３】以下、空気冷凍サイクルを利用した冷凍装
置（以下、エアサイクル冷凍装置ともいう。）を説明す
る。

【００１４】エアサイクル冷凍装置は空気圧縮機１、空
冷熱交換器２、膨張機としてのエアタービン３、および
再生器４を有している。冷却室３０の空気出口は再生器
４を介して空気圧縮機１の入口に接続されており、圧縮
機１は冷却室３０内の空気を吸入して高温・高圧の空気
とする。圧縮機１はターボ形ラジアルタイプのものが使
用される。圧縮機１の出口側には空冷熱交換器２が接続
されており、圧縮機１で高温・高圧となった空気が熱交
換器２を通過する過程で外気と熱交換されることによっ
て冷却される。熱交換器２による冷却は外気による冷却
であるため、冷却される空気の温度は外気温が限度であ
る。

【００１５】熱交換器２で冷却された高圧空気をさらに
冷却するために前記再生器４が設けられている。再生器
４は冷却室３０内の戻り空気を利用して冷却する熱交換
器であり、空冷熱交換器２から再生器４内を通ってエア
タービン３へ流入する高圧の空気が、冷却室３０の空気
出口から再生器４内を通って圧縮機１へ流入する比較的
低温の戻り空気に熱交換されることによって冷却される
ように構成されている。

【００１６】空冷熱交換器２と再生器４とによって冷却
された高圧空気は、再生器４の出口に接続されているエ
アタービン３に流入して膨張し、低温・低圧の空気とな
って、エアタービン３の出口に接続されている冷却室３
０の空気入口から冷却室３０に戻される。エアタービン
３はターボ形ラジアルタイプのものが使用される。

【００１７】次に、空気圧縮機１の駆動装置を説明す
る。エアタービン３に空気圧縮機１が同軸に連結されて
おり、空気圧縮機１は高速型モータ６によって直接駆動
されるようになっている。モータ６は高速型のものが望
ましく、交流モータでは誘導型モータ、直流モータでは
ブラシレスモータを使用できる。モータ６には制御器７
を介して、車載バッテリ８と陸上商用電源接続用プラグ
９が接続されており、高速型モータ６は制御器７によっ
て車載バッテリ８と陸上商用電源のいずれによっても駆
動できるように構成されている。車載バッテリ８は車両
エンジン５で駆動されるジェネレータ１０に接続されて
いる。そして、冷却室３０の温度検出手段１１が設けら
れており、高速型モータ６は検出された冷却室３０の温
度に応じて、制御器７によって制御されることにより、
圧縮機１に所要の回転数が付与されるように構成されて
いる。例えば、冷却負荷が大きく、車両エンジン５の回
転数が低い場合や、冷却負荷が小さく、車両エンジン５
の回転数が高い場合などにおいても、冷却室３０内の温
度に基づいて、圧縮機１にはモータ６によって最適の回
転数が付与される。

【００１８】空気圧縮機１とエアタービン３は同軸に連
結されているため、エアタービン３の回転力を圧縮機１
側に伝達できるので、圧縮機１を駆動する動力を節約で
きる。

【００１９】上記実施の形態によれば、 冷凍トラック等の車載冷凍装置において、炭化水素
のフルオロクロロ置換体類の冷媒を使用しない冷凍装置
を提供できる。 冷凍装置をエンジンの回転数の変動にかかわらず、
常に最適な状態で運転することができる。 冷凍装置をモータで駆動するため、制御が容易であ
る。 冷凍装置の設置場所がエンジンルームに限定され
ず、配置位置の自由度が大きい。 エンジン駆動のモータと、陸上商用電源による駆動
モータとを共用できるので、好都合である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両エンジンで駆動される空気冷凍サイクル利用の車載冷
凍装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す構成説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気圧縮機 ２ 空冷熱交換器 ３ エアタービン ４ 再生器 ５ 車両エンジン ６ 高速型モータ ７ 制御器 ８ 車載バッテリ ９ 陸上商用電源接続用プラグ １０ ジェネレータ １１ 冷却室の温度検出手段 ３０ 冷却室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 恭助 東京都新宿区富久町15番１号 菱重コール ドチェーン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧縮機、圧縮空気を冷却する熱交換
   器、および冷却された圧縮空気を膨張させる膨張機とを
   備えている空気冷凍サイクル利用の冷凍装置であって、 車両エンジンで駆動されるジェネレータに接続されてい
   る車載バッテリによって駆動されるモータを備えてお
   り、このモータによって前記空気圧縮機が駆動されるこ
   とを特徴とする車載冷凍装置。
2. 【請求項２】 前記モータの回転数が、車両に設けられ
   ている貨物の冷却室の温度に基づいて制御されることを
   特徴とする請求項１記載の車載冷凍装置。
3. 【請求項３】 前記膨張機に空気圧縮機が同軸に連結さ
   れていることを特徴とする請求項１または２記載の車載
   冷凍装置。
4. 【請求項４】 前記同軸に連結された膨張機と空気圧縮
   機とが前記モータで直接駆動されることを特徴とする請
   求項３記載の車載冷凍装置。
5. 【請求項５】 前記モータが車載バッテリの他に、陸上
   電源によっても駆動可能とされていることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の車載冷凍装置。
6. 【請求項６】 車両の冷却室からの戻り空気を利用して
   膨張機に流入する空気を冷却する再生器を備えているこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車載冷
   凍装置。