JP2006071253A - コンテナ用冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサにおける熱交換性能を向上しつつ、コンデンサをコンパクトに構成することを目的とする。
【解決手段】筐体１０内に、冷媒回路５３によって接続されたコンプレッサ５１とコンデンサ５２とエバポレータ８１とからなる冷凍機器を配置したコンテナ用冷凍装置１において、一対のコンデンサ５２・５２を側面視略Ｖ字状に配置したコンデンサユニット１０３を構成した。また、コンデンサユニット１０３に、コンデンサ５２の離間した上部側を覆うようにコンデンサファン５４を配設した。
【選択図】図５

Description

本発明は、コンテナ用冷凍装置の技術に関し、より詳細には、コンテナ用冷凍装置に配設される冷凍機器のコンデンサの構成に関する。

陸上及び海上運搬用のコンテナに連設してコンテナ室内を冷却するコンテナ用冷凍装置が公知となっており、このコンテナ用冷凍装置を構成するエンジン、発電機並びにコンプレッサ、コンデンサ及びエバポレータ等からなる冷凍機器等の構成部材は、筐体内に区画されて形成された室ごとに配置されている。中でも、冷凍機器を構成するコンデンサは、コンプレッサから送られる高温高圧に気化した冷媒を熱交換して凝縮するものであり、これまでにも、コンプレッサの熱交換性能を向上させて、コンテナ用冷凍装置の冷凍能力を向上するように構成したものが幾つか提案されている。

例えば、特許文献１に開示される冷凍機器は、エバポレータ出口側の冷媒回路をコンデンサとコンデンサファンとの間位置にまで延出して、コンデンサファンから移送される冷却風をエバポレータ出口側の冷凍回路を通過させることで冷却するように構成したものである。このように構成することによって、冷凍回路を通過した冷却風でコンデンサを効果的に冷却して、コンデンサの熱交換性能を向上するものである（特許文献１参照）。

また、特許文献２に開示される冷凍機器は、一端にファンが取り付けられた駆動軸が挿通され、駆動軸の他端が電動モータと連結され、電動モータによって駆動軸が回転駆動されてファンが回転するように構成されたコンプレッサを、コンデンサに対面して配置するように構成される。このように構成することで、冷却風をコンデンサに均等に送入して、コンデンサの熱交換性能を向上させるものである（特許文献２参照）。
特開平１１−５１５０１号公報 特開２００１−２７４６５号公報

確かに、上述した特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、コンデンサにエバポレータ出口管の冷凍回路によって冷却させた冷却風を送入させたり、コンデンサに冷却風を多く送入させるために冷却ファンを近傍に設けたりすることで、確かに、コンデンサの熱交換性能を向上させることはできる。

しかし、従来のコンテナ用冷凍装置におけるコンデンサは、筐体の上下略中央近傍に、筐体に対して略水平方向に載置され、このコンデンサの下方もしくは上方に略並行となるようにコンデンサファンを配置して、冷却風がコンデンサの上下面に対して略垂直方向に通風するように構成されていた。そのため、コンデンサの熱交換性能を向上させるために、コンデンサを長手方向もしくは短手方向に大きくして、その表面積を増大するように形成することができなかった。
そして、前記特許文献１及び特許文献２に開示される構成においても、コンデンサは一定表面積となる大きさを確保する必要があり、コンデンサ及び装置全体をコンパクトに構成することは困難であった。

そこで、本発明においては、コンテナ用冷凍装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、コンデンサにおける熱交換性能を向上しつつ、コンデンサをコンパクトに構成することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、筐体内に、冷媒回路によって接続されたコンプレッサとコンデンサとエバポレータとからなる冷凍機器を配置したコンテナ用冷凍装置において、一対のコンデンサを側面視略Ｖ字状に配置したコンデンサユニットを構成してなるものである。

請求項２においては、請求項１において、前記コンデンサユニットは、前記コンデンサの離間した上部側を覆うようにコンデンサファンを配設してなるものである。

請求項３においては、請求項１又は請求項２において、前記コンデンサユニットのいずれか一方のコンデンサの下方位置に、前記筐体に装着されるカバー部材に設けられた導風板が位置するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に示す構成としたので、コンデンサの表面積を増大して熱交換性能を向上できるとともに、コンデンサユニットをコンパクトに形成でき、筐体の内部空間を有効利用して、ひいては装置全体のコンパクト化にも寄与できる。

請求項２に示す構成としたので、一対のコンデンサを一度に冷却して冷却効率がよく、また、各コンデンサに均等に冷却風が送風されるため、コンデンサの熱交換性能を向上できる。さらに、コンデンサとコンデンサファンを一体的に構成することで、装置の組み立て性やメンテナンス性が向上する。

請求項３に示す構成としたので、コンデンサユニットにおいて一対のコンデンサからの排風を別々に送出して、冷却風の流れをスムーズにして、筐体内の熱気が滞留するのを防止できる。

次に、発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るコンテナ用冷凍装置の全体的な構成を示した正面図、図２は図１のカバー部材を外した正面図、図３は図１の左側面図、図４はコンデンサユニットの正面図、図５は同じくコンデンサユニットの左側面図、図６は同じくコンデンサユニットの平面図、図７は冷凍機室内での冷却風の流れを表す状態図、図８はカバー部材の取付面に配設された導風板の斜視図である。

まず、本実施例に係るコンテナ用冷凍装置１の全体構成について、以下に説明する。
図１及び図２に示すように、コンテナ用冷凍装置１は、直方体の筐体１０として形成され、この筐体１０は、外枠及び内枠としてのフレーム２に、筐体１０の内部を覆うように前面、左右面及び上面にカバー部材（燃料タンク室カバー２０等）を被着して構成されている。この筐体１０の内部は、複数に区画された室が構成され、各室に構成機器がそれぞれ配置されている。カバー部材は、着脱あるいは開閉自在の蓋体として、各室の区画に合わせてそれぞれの室に対応して取り付けられている。

筐体１０には、コンテナ用冷凍装置１の構成機器として、冷媒回路５３によって接続されたコンプレッサ５１、コンデンサ５２及びエバポレータ８１等の冷凍機器が内設されている。この冷凍機器は、エンジン４１にて駆動される発電機４５によってコンプレッサ５１がモータにより電動駆動され、このコンプレッサ５１によって圧縮されたガス冷媒が、コンデンサ５２、エバポレータ８１及びコンプレッサ５１の順に状態変化を繰り返しながら冷凍回路を循環する際に、熱交換によってコンテナ室内の空気（内気）を冷却して排出する。その他に、筐体１０には、これら冷凍機器を駆動させるエンジン４１及び発電機４５や、該エンジン４１の駆動源となる燃料タンク３０及びバッテリー３１や、コンテナ用冷凍装置１の構成機器を制御するための操作パネル９１及び電装品７１等がそれぞれ内設されている。

筐体１０の下部は、左右方向に連続した下部室３が形成され、この下部室３には、燃料タンク３０、バッテリー３１及び商用電源ケーブル３２等が配設される。詳細には、下部室３は、燃料タンク３０が配設される燃料タンク室３ａと、バッテリー３１及び商用電源ケーブル３２が配設されるバッテリー室３ｂとにさらに区画されている。燃料タンク室３ａに長手方向に横設される燃料タンク３０は、エンジン４１の燃料を貯油しており、この下部室３の大半を占めるように形成されている。

下部室３の上部であって筐体１０の右方側には、エンジン４１、ラジエータ４２、ラジエータファン４３及び冷却水タンク４４等が配設されるエンジン室４が形成されている。エンジン４１は、筐体１０の左右方向に配置され、該エンジン４１の前方（図２において左方）には発電機４５が連設されている。エンジン４１と筐体１０の右側面との間にラジエータ４２とラジエータファン４３とが略平行に配置され、ラジエータファン４３は、前記バッテリー３１と接続されてバッテリー３１を駆動電源とした電動式に構成されている。ラジエータ４２とラジエータファン４３の前方位置に、エンジン冷却水を貯溜した冷却水タンク４４が配設され、冷却水タンク４４は、図示せぬ専用ポンプによって冷却水の給排を行うように構成されている。

発電機４５は、エンジン４１の前方位置に該エンジン４１と略平行となるように連設され、該エンジン４１によって駆動されて、後述するコンプレッサ５１やエバポレータファン（図略）等に電源を供給してこれを駆動するように構成されている。なお、本実施例においては、該エンジン４１、ラジエータ４２、ラジエータファン４３、冷却水タンク４４及び発電機４５等が、平面視略平板状のエンジン台の上にそれぞれ一体的に載置固定されたエンジンユニット４０として構成されている。

エンジン室４の上方空間であってエンジン４１の上方にはエンジン４１の吸気消音器６１及びエアクリーナ６２が配置され、エンジン室４の上部に形成されたマフラー室６にはエンジン４１の排気消音器６３が配設されている。このように、マフラー室６に排気消音器６３を配置して、筐体１０の上面から排気するように構成することで、排気音を小さくすることができるとともに、排気ガス中に含まれるカーボンが下方に堆積するのを防ぐことができる。また、同エンジン室４の上方空間であって吸気消音器６１及びエアクリーナ６２の前方側に、操作パネル９１を内設した操作パネルユニット９０が、フレーム２に対して回動自在に取り付けられている。

図２及び図３に示すように、下部室３の上部であって筐体１０の左方側には、コンプレッサ５１、コンデンサ５２及びこれらを接続する冷媒回路５３等からなる冷凍機器並びに前記発電機４５等が配設される冷凍機室５が形成されている。コンプレッサ５１は、発電機４５の左方に配置され、上述のように発電機４５によって発電された電力によりモータが駆動される電動型に構成される。このコンプレッサ５１、発電機４５及びエンジン４１は、筐体１０の左右方向に略直線上に位置するように構成されている。

リキッドタンク５５、アキュムレータ５６及び高圧センサ５７等は、コンプレッサ５１及びコンデンサユニット１０３の側方であって冷凍機室５の左側に密集して配置されている。なお、コンデンサ５２にリキッドタンク５５等を介して接続されるエバポレータ８１は、該冷凍機室５の上部に形成されるエバポレータ室８に配置される。コンプレッサ５１、コンデンサ５２及びエバポレータ８１等の冷凍機器は、冷凍回路５３によって接続されている。

本実施例における冷凍機器の冷凍サイクルについて、概説すると、コンプレッサ５１は、エバポレータ８１から循環供給されたガス冷媒を圧縮し、コンデンサ５２は、コンプレッサ５１によって高温高圧に圧縮されたガス冷媒を冷却し、かかるガス冷媒をコンデンサファン５４によって筐体外から供給された外気と熱交換させて凝縮して液体冷媒とする。リキッドタンク５５によって液体冷媒が一時的に貯溜され、エバポレータ８１は、このリキッドタンク５５、膨張弁等を介して液体冷媒が供給され気化し、かかる液体冷媒をコンテナ内の内気と熱交換して気化熱によって内気を冷却して排風するとともに、気化したガス冷媒をアキュムレータ５６等を介してコンプレッサ５１に供給する。このように、筐体１０内で冷凍機器（コンプレッサ５１等）による冷凍サイクルを形成するため、冷媒配管を必要限度で短くすることができる。

コンプレッサ５１、冷凍回路５３、リキッドタンク５５、アキュムレータ５６及び高圧センサ５７等は、平面視略平板状の冷凍機台５８の上にそれぞれ載置固定されて、冷凍機ユニット５０として一体的に構成されている。コンプレッサ５１は、冷凍機台５８の前後方向に配置された摺動レール（図略）上に前後摺動可能に取り付けられている。コンプレッサ５１等を冷凍機ユニット５０として構成することで、筐体１０に一体的に取り付けることができるため、組み立てが容易となる。また、冷凍機ユニット５０からコンプレッサ５１を摺動可能に構成することで、冷凍機ユニット５０として組み付けたコンプレッサ５１を、室外に摺動させてメンテナンス等することができる。

前記冷凍機室５の上部であってマフラー室６の左側に、電装品７１を内装したコントロールボックス７０が配置される電装品室７が形成されている。電装品７１は、本実施例に係るコンテナ用冷凍装置１が連設されるコンテナ内の温度を調節するための温度記録装置等を含むコントローラ、コンタクタ及びリレー等より構成されている。

前記エンジン室４及び冷凍機室５の上部であってマフラー室６及び電装品室７の後方に、上述したように冷凍サイクルを構成するエバポレータ８１を配置したエバポレータ室８が形成されている。エバポレータ室８は、筐体１０の後方に開口しており、開口部にエバポレータ８１及びエパポレータファン（図略）が後方、すなわちコンテナ用冷凍装置１が取り付けられるコンテナの内部方向に突出して配置される。コンテナ内の空気は、エバポレータファン（図略）によってエバポレータ８１に送入され、エバポレータ８１によって熱交換されて、冷気として導風ガイド板８４によってコンテナ方向に導かれながらエバポレータ室８から送出される。

次に、本実施例におけるコンデンサ５２の配置構成について、以下に詳述する。
図２、図４乃至図６に示すように、コンデンサ５２は、コンプレッサ５１の略直上に配置され、略同形のコンデンサ５２が側面視略Ｖ字状に配置されたコンデンサユニット１０３として構成されている。コンデンサユニット１０３は、一対のコンデンサ５２を側面視略Ｖ字状に組み合わせ、両側を側面視三角形状に形成された支持部材１０４に固定して組み立てられる。さらに、本実施例においては、コンデンサユニット１０３には、両コンデンサ５２が離間した上部側を覆うようにコンデンサファン５４が一体として略水平方向に配設されている。

具体的には、各コンデンサ５２・５２は、正面視長板状に形成され、左方に接続管等からなる連結部５２ａが構成され、この連結部５２ａを介してコンデンサ５２が相互に接続されるとともに、前記冷凍回路５３と連結部５２ａとが接続されている。また、コンデンサ５２・５２は、冷凍機室５に左右方向に施設され、下辺が近接し上辺が離れていくように上方に向けて開口して、側面視略Ｖ字状となるように配置されている。

コンデンサユニット１０３は、冷凍機室５の上方のフレーム２ｂに懸架可能に構成されるユニットフレーム１０７に、コンデンサ５２及びコンデンサファン５４が支持部材１０４等を介して組み付けられて構成されている。コンデンサ５２・５２の左右両端部に、枠体としての支持部材１０４が取り付けられ、該支持部材１０４は、冷凍機室５に略水平に取り付けられるユニットフレーム１０７の下面に取り付けられる。また、補強部材１０４ａが、コンデンサ５２・５２の下辺をそれぞれ固定するようにユニットフレーム１０７の左右方向に取り付けられる。ユニットフレーム１０７の上面には、コンデンサ５２・５２の離間した上部側を覆うようにコンデンサファン５４が取り付けられる。コンデンサユニット１０３は、冷凍機室５のフレーム２ｂに、コンデンサ５２が筐体１０の略前後方向に向くように懸架されて取り付けられる。

このように、一対のコンデンサ５２をコンデンサユニット１０３として一体的に構成することで、コンデンサ５２の熱交換性能を向上させ、かつ、筐体１０内にコンパクトに配置することができる。すなわち、コンデンサ５２を、その平面部を筐体１０の前後方向に垂直に配置すると、上下方向高さが大きくなるため好ましくなく、一方、筐体１０に対して水平方向に配設すると、コンデンサユニット１０３をコンパクト化しつつコンデンサ５２の表面積を増大させるように形成することが困難となる。本実施例に示すように、コンデンサ５２を側面視略Ｖ字状に構成することで、コンデンサ５２の表面積を増大して熱交換性能を向上できるとともに、コンデンサユニット１０３をコンパクトに形成でき、筐体１０（冷凍機室５）の内部空間を有効利用して、ひいては装置全体のコンパクト化にも寄与することができる。特に、本実施例の構成では、従来の構成と比べて、筐体１０の前後方向長さを短く構成することが可能となる。

さらに、コンデンサユニット１０３において、コンデンサファン５４をコンデンサ５２が離間した上部側を覆うように取り付けることで、コンデンサファン５４から一対のコンデンサ５２に一度に冷却風を送風してこれを冷却することができる。

まず、図１及び図７に示すように、冷凍機室５の前面には、上方から順に冷凍機室カバー２３・２４・２５が着脱可能に配設され、冷凍機室カバー２３は、下辺が前記フレーム２ｂに取り付けられるとともに、正面視で前記コンデンサユニット１０３上方の上方空間５ａの前面を覆うように取り付けられ、通風孔２３ａが開口されている。冷凍機室カバー２４は、該冷凍機室カバー２３の下方であって上辺がフレーム２ｂに、右辺がフレーム２ａに取り付けられるとともに、正面視でコンデンサユニット１０３を構成するコンデンサ５２の前方を覆うように取り付けられ、通風孔２４ａが開口されている。そして、冷凍機室カバー２５は、右辺がフレーム２ａに取り付けられて冷凍機室カバー２４の下方に連設され、通風孔２５ａが開口されている。

コンデンサユニット１０３が冷凍機室５に配置された状態で、コンデンサファン５４が駆動すると、冷凍機室カバー２３に開口された通風孔２３ａを介して冷却風が筐体１０内（上方空間５ａ）に送入される。上方空間５ａに移入された冷却風は、筐体１０の他の室に漏れることなく、また、コンデンサファン５４がコンデンサ５２の離間した上部覆うように取り付けられているためコンデンサファン５４によってコンデンサユニット１０３の内部空間にほぼすべて移入され、筐体１０の前後側に向けて配置されるコンデンサ５２・５２へとそれぞれ均等に送風される。そして、コンデンサ５２を冷却した冷却風は、通風孔２４ａ・２５ａから、筐体１０の前方へと送出される（図７参照）。

このように、コンデンサユニット１０３において、コンデンサ５２・５２の離間した上部側を覆うようにコンデンサファン５４を配設することで、コンデンサファン５４によってコンデンサ５２へと冷却風を送風する際に、二つのコンデンサ５２を一度に冷却することができるため、コンデンサ５２の冷却効率がよい。また、各コンデンサ５２に均等に冷却風が送風されるため、コンデンサ間で偏りがなく、ひいてはコンデンサ５２熱交換性能を向上できる。また、コンデンサユニット１０３において、コンデンサ５２とコンデンサファン５４とをユニットフレーム１０７に一体として組み付けることで、コンテナ用冷凍装置１にコンデンサ５２とコンデンサファン５４とを一度に着脱でき、また、装置上方から容易に着脱させることができる。

図３、図７及び図８に示すように、冷凍機室カバー２４の取付面側には、冷凍機室５内の冷却風を室外に導風する導風板１０６が固設されている。導風板１０６は、前方側のコンデンサ５２と冷凍機室カバー２４との空間の左右両側及び下側を覆うように筐体１０の内側方向に突出して形成されている。コンデンサユニット１０３を構成するコンデンサ５２・５２の内、筐体１０前方側のコンデンサ５２の下方位置に、該導風板１０６が位置するように構成される。前記通風孔２４ａは、冷凍機室カバー２４の正面視でコンデンサ５２の対向位置に開口され、コンデンサファン５４から前方側のコンデンサ５２を通過した冷却風が、導風板１０６によって、通風孔２４ａを介して室外に送出される。

具体的には、コンデンサユニット１０３のコンデンサファン５４が駆動されることによって、コンデンサ５２等を冷却するための冷却風の流れが生起されて、通風孔２３ａを介して上方空間５ａに移入された冷却風の内、筐体１０前方側のコンデンサ５２を冷却した冷却風は、冷凍機室カバー２４の通風孔２４ａから室外に送出される。詳細には、コンデンサユニット１０３から排出される冷却風の内、前方側のコンデンサ５２からの排風は、該コンデンサ５２を冷却した後に、導風板１０６によってガイドしながら、コンデンサユニット１０３から冷凍機室５に排風が漏れないようにして、筐体１０前方の通風孔２４ａから送出される。一方、コンデンサユニット１０３の後方側のコンデンサ５２を通過してこれを冷却した冷却風は、冷凍機室５内を筐体１０の後方から前方に向けて移送されて通風孔２５ａを介して室外に送出される。

このように、コンデンサユニット１０３を構成するコンデンサ５２・５２の内、筐体１０前方側のコンデンサ５２の下方位置に、該導風板１０６が位置するように構成することで、コンデンサユニット１０３において前方側と後方側のコンデンサ５２・５２からの排風を別々に送出して、冷却風の流れをスムーズにして、冷凍機室５内の熱気が滞留するのを防止できる。すなわち、前方側に配置されるコンデンサ５２から排出される冷却風を、導風板１０６によって直ちに冷凍機室５の上下中段近傍に開口される通風孔２４ａから送出し、後方側に配置されるコンデンサ５２から排出される冷却風を、冷凍機室５の下段に開口される通風孔２５ａから送出するように分けることで、通風孔２４ａ・２５ａ付近で冷却風が対流することなく、スムーズに室外に送出することができるのである。

また、本実施例においては、コンデンサユニット１０３の下方にコンプレッサ５１を配置して、後方側のコンデンサ５２を冷却した冷却風を利用してコンプレッサ５１を冷却するように構成されている（図７参照）。すなわち、コンデンサファン５４によってコンデンサユニット１０３に送入された冷却風の内、後方側のコンデンサ５２を冷却した冷却風によって、この冷却風が筐体１０後方から前方（通風孔２５ａ）まで移送する間に、コンデンサユニット１０３の下方位置に配置したコンプレッサ５１を冷却するように構成されている。

本発明に係るコンテナ用冷凍装置の全体的な構成を示した正面図。 図１のカバー部材を外した正面図。 図１の左側面図。 コンデンサユニットの正面図。 同じくコンデンサユニットの左側面図。 同じくコンデンサユニットの平面図。 冷凍機室内での冷却風の流れを表す状態図。 カバー部材の取付面に配設された導風板の斜視図。

符号の説明

１ コンテナ用冷凍装置
１０ 筐体
４１ エンジン
５１ コンプレッサ
５２ コンデンサ
５３ 冷凍回路
８１ エバポレータ
１０３ コンデンサユニット

Claims (3)

1. 筐体内に、冷媒回路によって接続されたコンプレッサとコンデンサとエバポレータとからなる冷凍機器を配置したコンテナ用冷凍装置において、
   一対のコンデンサを側面視略Ｖ字状に配置したコンデンサユニットを構成してなる、
   ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。
2. 前記コンデンサユニットは、前記コンデンサの離間した上部側を覆うようにコンデンサファンを配設してなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンテナ用冷凍装置。
3. 前記コンデンサユニットのいずれか一方のコンデンサの下方位置に、前記筐体に装着されるカバー部材に設けられた導風板が位置する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンテナ用冷凍装置。

Images