JP2001074337A - サブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンスの期間延長及び項目低減を実現
でき、しかも、ユニットの小型化により車両への取付け
スペース確保が容易なサブエンジン方式コンプレッサ駆
動ユニットの提供を目的とする。 【解決手段】 冷媒を圧縮するコンプレッサの駆動源と
してエンジン及び電動モータを備えた陸上輸送用冷凍装
置のサブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニットにおい
て、コンプレッサ駆動用のエンジン３１に直結されたエ
ンジン駆動コンプレッサ３２と、外部電源で作動するモ
ータ駆動コンプレッサ４０とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍車のコンテナ
などに装備される陸上輸送用冷凍装置のサブエンジン方
式コンプレッサ駆動ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】陸上輸送用冷凍装置は、たとえばトラッ
クの荷台に積載されたコンテナ（保冷庫）内を冷却し、
積み込んだ荷物を低温に維持して輸配送する冷凍車など
に装備されるものであり、コンプレッサ、コンデンシン
グユニット、エバポレータユニット及び運転操作制御部
を具備して構成される。図３は、従来の陸上輸送用冷凍
装置例を示したもので、図中の符号１はコンテナ、２は
車体外部に設置されたコンデンシングユニット、３はコ
ンテナ１内に設置されたエバポレータユニットである。
図３の陸上輸送用冷凍装置は、冷媒を圧縮するコンプレ
ッサの駆動源として専用のエンジン（サブエンジン）を
備えたサブエンジン方式と呼ばれるもので、車両走行用
エンジン（メインエンジン）からコンプレッサの駆動力
を得る直結式とは異なるものである。このようなサブエ
ンジン方式では、コンプレッサ及びサブエンジンなどで
構成されるサブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニット
（以下、駆動ユニットと呼ぶ）がコンデンサなどと共に
コンテナ１の下部側面（前後輪の間）に取り付けられた
コンデンシングユニット２内に設置されている。なお、
陸上輸送用冷凍装置の運転制御を行う図示省略の運転操
作制御部は、たとえばコンデンシングユニット２内など
の適所に設置されている。

【０００３】このような陸上輸送用冷凍装置では、ガス
状の冷媒がコンプレッサで圧縮されてコンデンシングユ
ニット２内のコンデンサへ送られ、該コンデンサにおい
て外気と熱交換した冷媒が液化する。この液冷媒がエバ
ポレータユニット３内のエバポレータに送られ、コンテ
ナ１内の空気と熱交換して熱を吸収する。この結果、コ
ンテナ１内の空気は冷やされ、また、液冷媒は熱吸収に
より蒸発してガス状の冷媒となり、再度コンプレッサへ
と送られる。以下、このような冷媒の循環を繰り返し
て、冷凍サイクルが形成される。

【０００４】ここで、従来の駆動ユニット１０の構成例
を図４及び図５に示して簡単に説明する。図４は駆動ユ
ニット１０の第１従来例を示したもので、図中の符号１
１はコンプレッサ、１２は電動モータ、１３はサブエン
ジン、１４ａ，１４ｂはＶベルト、１５ａ，１５ｂはア
イドルプーリ、１６は遠心クラッチである。この駆動ユ
ニット１０では、運転状況に応じて電動モータ１２また
はサブエンジン１３のいずれか一方を駆動源として選択
し、ベルト駆動によりコンプレッサ１１の運転が行われ
る。なお、駆動ユニット１０には、この他にも図示省略
のバッテリや制御用電源を得るためのオルタネータなど
が設けられている。

【０００５】陸上輸送用冷凍装置を搭載した車両が走行
しているような運転状況では、サブエンジン１３を駆動
源としてコンプレッサ１１が駆動される。この場合遠心
クラッチ１６がつながっており、サブエンジン１３の発
生する駆動力はベルト１４ｂによりいったん電動モータ
１２に伝達され、さらにベルト１４ａを介してコンプレ
ッサ１１を運転する。また、陸上輸送用冷凍装置を搭載
した車両がターミナル等に駐車しているような運転状況
では、通常駆動ユニット１０の外部に設けられた交流電
源に接続して電力の供給を受け、電動モータ１２を作動
させる。こうして得られた駆動力はベルト１４ａを介し
て伝達され、コンプレッサ１１を運転する。なお、この
場合においては、サブエンジン１３が停止し、かつ、遠
心クラッチ１６はきられた状態になっている。

【０００６】このような第１従来例の構成では、コンプ
レッサ１１及び電動モータ１２がそれぞれコンデンシン
グユニット２のフレーム部材に対しリジッド固定され、
サブエンジン１３のみが公知の防振ゴム１７及び横引防
振ゴム１８を用いて防振支持された構造となっている。
ここで横引防振ゴム１８が必要となるのは、Ｖベルト１
４ａ，１４ｂを介してベルト駆動を行う構成となってい
るため、ベルト横引荷重（矢印Ｆ）を抑制する必要が生
じるためである。このような構成とすることにより、サ
ブエンジン１３の起振力がフレームに伝達されるように
なるため、十分な防振効果を得るためには剛性の高いフ
レーム構造とする必要がある。さらに、Ｖベルト１４
ａ，１４ｂからの振動伝達に対しても、剛性の高いフレ
ーム構造が必要となる。

【０００７】また、図５に第２従来例として示した駆動
ユニット１０Ａでは、第１従来例に示したコンプレッサ
１１、電動モータ１２、サブエンジン１３などの各構成
要素が共通架台１９上にリジッド固定されており、該共
通架台１９が防振ゴム１７を介してフレーム上に防振支
持された構造となっている。このような構成とすれば、
横引防振ゴム１８が不要となり、しかも、運転中におい
てＶベルト１４ａ，１４ｂに作用する張力変化もなくな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のサブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニットによれ
ば、メンテナンスや低騒音化などの面で以下に説明する
ような不都合があった。 （１）ベルト駆動方式を採用しているため、Ｖベルトが
鉄等の金属製プーリにより摩耗させられる。このため、
通常２〜３年に１回程度と比較的短い運転期間での交換
が必要となる。 （２）第１従来例の駆動ユニット１０によれば、コスト
を優先してサブエンジンにのみ防振構造を採用してお
り、また、ベルト横引荷重Ｆの対策として横引防振ゴム
を使用しているため、十分な防振効果を得るためにはフ
レーム剛性を増す必要がある。このため、ユニット重量
が増加したり、ユニット寸法が大型化する原因となって
いた。 （３）サブエンジンに防振構造を採用した第１従来例で
は、運転中にベルトの張力変化が生じるので、さらにベ
ルト寿命が短くなる。 （４）共通架台を採用した第２従来例のユニット１０Ａ
によれば、フレームが２重構造となるためコスト高とな
り、しかも、ユニット寸法が高さ（Ｈ）方向に大きくな
る。 （５）ベルト駆動方式の場合、特に車両前後方向の寸法
（図４及び図５における横幅寸法Ｌ）が大きくなるた
め、車両側補機との関係で取付可能な車両及び車種が限
定される問題があった。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、メンテナンスの期間を延長すると共にその項
目を低減をでき、しかも、ユニットの小型化により車両
への取付けスペース確保が容易なサブエンジン方式コン
プレッサ駆動ユニットの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項１に記載の
サブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニットは、冷媒を
圧縮するコンプレッサの駆動源としてエンジン及び電動
モータを備えた陸上輸送用冷凍装置のサブエンジン方式
コンプレッサ駆動ユニットであって、コンプレッサ駆動
用のエンジンに直結されたエンジン駆動コンプレッサ
と、外部電源で作動するモータ駆動コンプレッサとを設
けたことを特徴とするものである。この場合、前記エン
ジン駆動コンプレッサを選択して運転する時には、エン
ジン駆動のオルタネータ発電電源を制御電源として使用
し、前記モータ駆動コンプレッサを選択して運転する時
には、前記外部電源を変換して前記制御電源を得るよう
に構成するとよい。そして、前記モータ駆動コンプレッ
サが電動モータを内蔵した密閉形または半密閉形である
ことが好ましい。

【００１１】このようなサブエンジン方式コンプレッサ
駆動ユニットによれば、ベルト駆動が不要となるので、
メンテナンス項目が低減され、かつ、メンテナンス期間
を延長することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るサブエンジン
方式コンプレッサ駆動ユニット（以下、駆動ユニット）
の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１におい
て、図中の符号３０は駆動ユニット、３１はコンプレッ
サ駆動用のエンジン（以下サブエンジン）、３２はエン
ジン駆動コンプレッサ、３３はサブエンジン３１とエン
ジン駆動コンプレッサ３２とを直結して駆動力を伝達す
るカップリング、３４は制御電源用のオルタネータ、３
５はオルタネータ駆動用のベルト、３６は防振ゴム、４
０はモータ駆動コンプレッサ、４１は交流の外部電源を
直流の制御電源に変換する電源変換装置、４２は駆動ユ
ニットの制御部を示しており、この他にも図示省略のサ
ブエンジン用バッテリなどを備えている。

【００１３】駆動ユニット３０は、従来技術で説明した
ように、コンデンシングユニット２内に図示省略のコン
デンサなどとともに設置されている。サブエンジン３１
及びエンジン駆動コンプレッサ３２はカップリング３３
により直結され、チャンネル材などを組み合わせたコン
デンシングユニット２のフレームＦＲ上に防振ゴム３６
を介して設置されている。サブエンジン３１は、エンジ
ン駆動コンプレッサ３２に駆動力を与えると共に、オル
タネータ３４をベルト３５を介して運転する。オルタネ
ータ３４はたとえばＤＣ１２Ｖの直流制御電源を供給
し、制御部４２によるエンジン駆動コンプレッサ３２運
転時の各種制御やサブエンジン用バッテリの充電などに
使用される。なお、サブエンジン３１の起動時には、電
源として図示省略のサブエンジン用バッテリを使用す
る。

【００１４】また、モータ駆動コンプレッサ４０には、
コンプレッサ本体内に電動モータを内蔵した密閉型また
は半密閉型と呼ばれるものを採用し、フレームＦＲ上に
直接設置している。密閉型または半密閉型のコンプレッ
サは、駆動源の電動モータを含めた全体が小型化されて
おり、しかも低価格で調達できるという長所を有してい
る。モータ駆動コンプレッサ４０は、交流の外部電源
（たとえばＡＣ２００Ｖ）に接続することで直接運転さ
れる。この場合、駆動ユニット３０の各種制御を実施す
るためには、エンジン駆動コンプレッサ３２の運転時と
同様の直流電源が必要となるため、外部電源から得た交
流を電源変換装置４１でＤＣ１２Ｖの直流電源に変換し
て制御部４２へ供給している。ここで使用する電源変換
装置４１は、トランスや整流器などを組み合わせた公知
のものである。

【００１５】図２は、上述した構成の駆動ユニット３０
を備えた陸上輸送用冷凍装置の冷媒系を示したものであ
る。エンジン駆動コンプレッサ３２またはモータ駆動コ
ンプレッサ４０のいずれか一方が運転されて圧縮された
ガス状の冷媒は、コンデンシングユニット２内のコンデ
ンサ５０へ送られ、該コンデンサ５０において外気と熱
交換した冷媒が液化する。一方のエンジン駆動コンプレ
ッサ３２は、外部電源を得られない時に選択され、主と
して陸上輸送用冷凍装置を搭載した車両が走行中に使用
される。また、モータ駆動コンプレッサ４０は、外部電
源を得られる時に選択され、主としてターミナルなどに
駐車している場合に使用される。

【００１６】コンデンサ５０で液化した液冷媒は、レシ
ーバ５１及び膨張弁５２を経てエバポレータユニット３
内のエバポレータ５３へ送られ、コンテナ１内の空気と
熱交換して熱を吸収する。この結果、コンテナ１内の空
気は冷やされ、また、液冷媒は熱により蒸発してガス状
の冷媒となり、再度エンジン駆動コンプレッサ３２また
はモータ駆動コンプレッサ４０へと送られる。以下、こ
のような冷媒の循環を繰り返して、冷凍サイクルが形成
される。なお、図示の冷媒系では、エンジン駆動コンプ
レッサ３２及びモータ駆動コンプレッサ４０の吐出側に
コスト面で安価な逆止弁５４，５５をそれぞれ設けた構
成としてあるが、冷媒の溜まり込みがないという点では
それぞれの吐出側に電磁弁を設けるのが好ましい。

【００１７】上述した構成の駆動ユニット３０とすれ
ば、エンジン駆動コンプレッサ３２及びモータ駆動コン
プレッサ４０をそれぞれ設けたので、オルタネータ３４
を駆動するベルト３５を除いてベルト駆動部分がなくな
ってベルトなどの消耗部品が減り、従来問題となってい
たベルト駆動部のメンテナンス項目を削減でき、メンテ
ナンス期間を延長することもできる。また、ベルト横引
荷重Ｆがなくなるため、従来のベルト駆動では不可欠の
横引防振ゴム１８（図４参照）が不要となる。

【００１８】さらに、モータ駆動コンプレッサ４０とし
て、小型で低価格の密閉型または半密閉型のものを使用
しているので、駆動ユニット３０全体の寸法、特に横幅
寸法Ｌ１を小さく（Ｌ１＜Ｌ）することができる。この
結果、フレームＦＲの構成部材の長さも短くてすみ、し
かも、ベルト駆動をやめたことでそれほど大きなフレー
ム剛性を要求されないため、従来より細いフレーム構成
部材を使用できる。このことは、駆動ユニット３０を含
むコンデンシングユニット２の小型・軽量化に貢献する
ので、コストの低減及び車両への取付けスペース確保が
容易になる。なお、共通架台の必要もないので、高さ寸
法が大きくなるようなこともない。

【００１９】

【発明の効果】上述した本発明のサブエンジン方式コン
プレッサ駆動ユニットによれば、以下の効果を奏する。 （１） ベルト駆動を最小限にしたので、メンテナンス
項目の低減及びメンテナンス期間の延長が可能となり、
メンテナンスコストが低減されるとともに稼働時間を増
すことができる。 （２） ユニットの小型・軽量化により、コストの低減
が可能となる。また、小型化によって車両への取付けス
ペース確保が容易なユニットを提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るサブエンジン方式コンプレッサ
駆動ユニットの一実施形態を示す構成図で、（ａ）は車
体側面方向から見た正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図で
ある。

【図２】 図１のサブエンジン方式コンプレッサ駆動ユ
ニットを備えた冷媒系を示す構成図である。

【図３】 陸上輸送用冷凍装置をコンテナに装備したト
ラックを示す斜視図である。

【図４】 サブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニット
の第１従来例を示す車体側面方向から見た正面図であ
る。

【図５】 サブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニット
の第２従来例を示す車体側面方向から見た正面図であ
る。

【符号の説明】

１ コンテナ ２ コンデンシングユニット ３ エバポレータユニット ３０ サブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニット
（駆動ユニット） ３１ コンプレッサ駆動用のエンジン（サブエンジ
ン） ３２ エンジン駆動コンプレッサ ３３ カップリング ３４ オルタネータ ３５ ベルト（オルタネータ駆動用） ３６ 防振ゴム ４０ モータ駆動コンプレッサ ４１ 電源変換装置 ４２ 制御部 ５０ コンデンサ ５３ エバポレータ ＦＲ フレーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮するコンプレッサの駆動源と
   してエンジン及び電動モータを備えた陸上輸送用冷凍装
   置のサブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニットであっ
   て、 コンプレッサ駆動用のエンジンに直結されたエンジン駆
   動コンプレッサと、外部電源で作動するモータ駆動コン
   プレッサとを設けたことを特徴とするサブエンジン方式
   コンプレッサ駆動ユニット。
2. 【請求項２】 前記エンジン駆動コンプレッサを選択し
   て運転する時には、エンジン駆動のオルタネータ発電電
   源を制御電源として使用し、前記モータ駆動コンプレッ
   サを選択して運転する時には、前記外部電源を変換して
   前記制御電源を得るように構成したことを特徴とする請
   求項１に記載のサブエンジン方式コンプレッサ駆動ユニ
   ット。
3. 【請求項３】 前記モータ駆動コンプレッサが電動モー
   タを内蔵した密閉形または半密閉形であることを特徴と
   する請求項１に記載のサブエンジン方式コンプレッサ駆
   動ユニット。