JP2006207921A - エアカーテン装置および冷凍車 - Google Patents

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清司 加瀬
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Abstract

【課題】 第1の目的として体格を薄くすること、また第2の目的としてダクト構造を簡単なものとしてモータの消費電力を抑えることのできるエアカーテン装置および冷凍車を提供する。
【解決手段】 送風機23として軸流ファン23aと扁平モータ23bとを用い、これらの回転軸が略垂直と成るよう配設している。
これによれば、車両床下の限られたスペースに搭載するため、軸流ファン23aと扁平モータ23bとを使用し、更にはこれらの回転軸が略垂直と成るよう配設したことにより、エアカーテン装置21・22の体格を従来の約1/3程度に薄くすることができる。これにより、車両側機器との干渉も少なくなり、車両への装着性を向上させることができる。【選択図】 図5

Description

本発明は、冷凍室のドア開放時における冷凍室内温度の上昇を抑制するためのエアカーテン装置、およびそれを装着した冷凍車に関するものである。
冷凍車においては、夏期などに冷凍室のドアを開放すると、冷凍室内の冷気がドア開口部から外部へ逃げるとともに、高温外気が冷凍室内へ流入して冷凍室内温度が急上昇する。これに伴って、冷凍室内の商品温度が上昇するとともに、湿度の高い外気の流入により商品表面での結露が発生し、冷凍室内の商品の劣化が生じ易い。また、外気の流入により冷却ユニット内の蒸発器の着霜量も増大し、蒸発器の除霜運転時間が長くなるといった不具合を起こす。
そこで、下記の特許文献1では、冷凍車のドア開放時に、開口部の下方に設置したエアカーテン装置にて下方から上方に向かって流れる外気流によってエアカーテンを形成することにより、冷凍室内の冷気が外部へ逃げるのを防止するとともに、冷凍室内への外気流入を防止するものが提案されている。図7はこの先願によるエアカーテン装置21・22の斜視図であり、図8はエアカーテン装置21の車両搭載状態の断面図である。
本先願で送風機23は、概略直方体状の吸込ダクト231を有し、この吸込ダクト231により外気を車両下方側から吸込む構成になっている。吸込ダクト231の内部に2つの送風ファン232を並列配置している。この2つの送風ファン232は本例では遠心多翼ファン(シロッコファン)からなり、2つの送風ファン232の間に駆動用モータ233を配置して、2つの送風ファン232をモータ233により同軸駆動するようになっている。
そして、送風ファン232は、吸込ダクト231内に導入された外気をその軸方向に開口している吸入口234(図8参照)から吸入し、スクロールケース235(図8参照)の渦巻き形状に沿って吹出ダクト24に向かって送風するようになっている。なお、他の図中の符号は、後述する本発明の実施形態での符号と対応するため、ここでの説明を省略する。
特開2000−205727号公報
しかしながら、上記従来技術は送風機のファンとして遠心多翼ファン(シロッコファン)を使用しているため、体格が厚いものとなっており、車両床下に装着する場合、バッテリや燃料タンクなどの車両側機器と干渉して装着できない場合があるという問題点がある。また、ファンを駆動するモータに対して防水構造が必要なことから、吸い込みダクトをラビリンス構造としているため、ダクト構造が複雑なものとなっており、必要風量を出すためにはモータの消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その第1の目的として体格を薄くすること、また第2の目的としてダクト構造を簡単なものとしてモータの消費電力を抑えることのできるエアカーテン装置および冷凍車を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項5に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、車体に架装された冷凍室(2)と、冷凍室(2)に装備されて冷凍室(2)内を冷却する冷凍用蒸発器(13)と、冷凍室(2)に装備されて冷凍室(2)の開口部(18、19)を開閉するドア(3、4、20)とを備える冷凍車に装着され、
空気を送風する送風手段(23)と、送風手段(23)からの送風空気を開口部(18、19)の下方から上方へ向かって吹き出す吹出ダクト(24)とを備え、吹出ダクト(24)から吹き出す空気流により開口部(18、19)にエアカーテンを形成するエアカーテン装置であり、
送風手段(23)として軸流ファン(23a)と扁平モータ(23b)とを用い、これらの回転軸が略垂直と成るよう配設したことを特徴としている。
この請求項1に記載の発明によれば、車両床下の限られたスペースに搭載するため、軸流ファン(23a)と扁平モータ23bとを使用し、更にはこれらの回転軸が略垂直と成るよう配設したことにより、エアカーテン装置(21、22)の体格を(従来の約1/3程度に)薄くすることができる。これにより、車両側機器との干渉も少なくなり、車両への装着性を向上させることができる。
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のエアカーテン装置において、送風手段(23)は、送風空気の吸い込み口(234)を吹出ダクト(24)の天面側に開口しているとともに、軸流ファン(23a)の中央部は、扁平モータ(23b)の天面部を覆っていることを特徴としている。
この請求項2に記載の発明によれば、扁平モータ(23b)への吸い込み口(234)からの被水については、軸流ファン(23a)の中央部にて扁平モータ(23b)の天面部を覆うことによって防止するようにしたものである。このため、ダクト構造を防水のためのラビリンス構造とする必要がなくなり、ダクト構造が簡略化することで通風抵抗が下がり、扁平モータ(23b)の消費電力も抑えることができる。
また、請求項3に記載の発明では、請求項2に記載のエアカーテン装置において、送風手段(23)は、送風空気の吸い込み口(234)を吸い込み口カバー(23c)で覆っていることを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、軸流ファン(23a)への異物吸い込みを防止することができる。
また、請求項4に記載の発明では、請求項3に記載のエアカーテン装置において、装着する冷凍車に応じて、吸い込み口カバー(23c)の開口率を可変することを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、車両の大きさの違いなどによる必要吹き出し風量の違いに対して、吸い込み口カバー(23c)の開口率を可変することで容易に対応することができる。
また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のエアカーテン装置(21、22)を、開口部(18、19)下方の冷凍室床面(2a)外面部に、空隙(K)を設けて装着していることを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、エアカーテン装置(21、22)を車両床下に装着した状態(図5参照)では、吹出開口(244)側以外の3辺側から外気を吸い込めることより、この空隙(K)は大きなものでなくとも良く、薄型化による車両装着性の向上を妨げるほどのものではない。
そして、吸い込み空気をエアカーテン装置(21、22)下面側の路面と近くなる部分から取り込むのではなく、路面から極力遠いエアカーテン装置(21、22)上面と冷凍室床面(2a)外面部との間に設けた空隙(K)から取り込むようにすることにより、より異物や水滴などが入り込む確率を低くすることができる。ちなみに、上記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一例である。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図1〜図5は本発明の第1実施形態を示すもので、図1は冷凍車1の概略斜視図、図2は冷凍サイクルの模式図、図3は本発明を適用した冷凍車1の具体的一例を示す斜視図である。また、図4はエアカーテン装置21・22の斜視図、図5はエアカーテン装置21の車両搭載状態の断面図である。
冷凍車1の車体には、運転室後方部に冷凍室(冷凍庫)2が架装されており、冷凍室2には冷凍食品などの商品が積み込まれる。冷凍室2の後部には、その内部に冷凍物を搬入したり、冷凍室2内の冷凍物を搬出したりするための開口部18が設けられ、この開口部18は2つの回動式開閉ドア(ドア)3・4によって開閉される。
また、本実施形態の冷凍車1は、図3に示すように、冷凍室2の後部の開口部18および開閉ドア3・4の他に、冷凍室2の側面にも冷凍物の搬入・搬出のための開口部19を設け、この開口部19はスライド式サイドドア(ドア)20により開閉するようになっている。
そして、冷凍車1には、図1に示すように車両前方部に周知の冷凍サイクル装置5が搭載されている。この冷凍サイクル装置5は、冷媒を高温高圧に圧縮して吐出するコンプレッサ(冷媒圧縮機)6を有し、このコンプレッサ6は、周知の如く電磁クラッチ7(図2参照)を介して車両走行用エンジン8によって駆動される。
このコンプレッサ6にて高温高圧に圧縮されたガス冷媒はコンデンサ(凝縮器)9に流入する。このコンデンサ9は、図1では車両床下の部位に、図3では冷凍室2の車両前方側外面上方部で車両の走行風を受け易い位置に設置されており、この走行風と電動式のコンデンサ用ファン10(図2参照)によって送風される冷却風とにより、内部のガス冷媒を冷却して凝縮させる。
このコンデンサ9の冷媒出口側にレシーバー11を設け、このレシーバー11にて凝縮後の冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を貯留する。そして、このレシーバー11の出口側には、このレシーバー11からの液相冷媒を減圧する減圧装置(本実施形態では温度式膨張弁)12を設け、この減圧装置12で減圧された低圧の気液2相冷媒をエバポレータ(冷凍用蒸発器)13にて蒸発させる。このエバポレータ13の出口側とコンプレッサ6の吸入側との間にはアキュムレータ14が設けてある。
このアキュムレータ14は、エバポレータ13を通過した冷媒の気液分離を行って、液相冷媒を貯留し、気相冷媒をコンプレッサ6側へ送り出すものである。また、冷凍サイクル装置5において、コンプレッサ6の吐出側と、減圧装置12の下流側で、エバポレータ13の上流側の部位との間を直接連通するホットガスバイパス流路15が設けられ、このホットガスバイパス流路15はエバポレータ13の除霜用のものであって、その途中には流路を開閉する電磁弁(弁手段)16が設置されている。
エバポレータ13は、冷媒の蒸発潜熱により冷凍室2内の空気を冷却するものであって、図1に示すように冷凍室2内の車両前方側の上方部位に設置されている。そして、冷凍室2内には、エバポレータ13に向かって送風する電動式の冷凍用ファン17(図2参照)がエバポレータ13に隣接して設けられている。この冷凍用ファン17は、冷凍室2内の庫内空気を吸い込み、エバポレータ13を通過させて冷却した後、再度冷凍室2内に冷風を送風するものである。
具体的には、図1おいて、エバポレータ13の下方側に庫内空気の図示しない吸込口が設けられ、エバポレータ13の車両後方側の側面に庫内への図示しない吹出口が設けられ、エバポレータ13で冷却された冷気は庫内の車両後方側へ向かって略水平方向に吹き出す。エバポレータ13・冷凍用ファン17などにより冷却ユニット130が構成されている。
図3に示すように、冷凍室2後部の開口部18および冷凍室2側面の開口部19の下方部には、それぞれエアカーテン装置21・22が配置されている。このエアカーテン装置21・22は、基本的には同一構成で良く、図4に示すように、大別して、送風機(送風手段)23と概略扁平箱型形状の吹出ダクト24との2つの部分で構成される。
エアカーテン装置21・22の筐体は、エアカーテンの適用対象である車体の開口部18・19に沿って長手方向をもつ長方形の扁平な箱型形状を成しており、その内部に送風機23を収容する送風機収容部と、送風機23から送風された風を案内するダクト部とで形成されている。
送風機23は、吹出ダクト24内に構成(図5参照)され、大別して軸流ファン23aと、それを駆動する扁平モータ23bとの2つの部分で構成される。そして、軸流ファン23aと扁平モータ23bとは、その回転軸が略垂直と成るように配設されている。もしくは、軸流ファン23aと扁平モータ23bとの回転軸は、エアカーテン装置21・22の扁平な筐体の高さ方向に沿って配設されている。もしくは、軸流ファン23aと扁平モータ23bとの回転軸は、エアカーテン装置21・22としてのエアカーテン用空気の吹出し方向とほぼ平行に配置されている。
そして、軸流ファン23aが上側に配置され、扁平モータ23bが下側に配置されており、吹出ダクト24の天面側に送風空気(外気)の吸い込み口234を開口している。なお、吸い込み口234から外気と一緒に吸い込まれた雨などの水滴が扁平モータ23bの内部に進入するのを防ぐため、軸流ファン23aの中央部は扁平モータ23bの天面部を覆うようになっている。また、吸い込み口234には異物吸い込みを防止するために多数の開口孔234aを開けた吸い込み口カバー23cが設けられている。
また、エアカーテン装置21・22は、図5に示すように、開口部18(19)下方の冷凍室床面2aの外面部に、空隙(間隔)Kを設けて装着するようになっている。もしくは、エアカーテン装置21・22は、その装着対象である車体、例えば実施例のような車体底面2aに対して空気を吸い込むための隙間Kを確保するための隙間形成手段を備えることができる。
隙間形成手段として、車体に対して所定の隙間Kを保持してエアカーテン装置21・22自体を装着固定する装着ステー・ブラケット・スペーサなどの装着手段、エアカーテン装置21・22の筐体と車体との間に隙間Kを形成して確保するように筐体に設けた突出部を設けることができる。
このように、吸い込み空気を路面から極力遠いエアカーテン装置21・22上面と冷凍室床面2a外面部との間に設けた空隙Kから外気を吸い込む構成になっている。なお、この装着状態では、吹出開口244側以外の3辺側から外気を吸い込めることより、この空隙Kは大きなものでなくとも良い。
軸流ファン23aは、吸い込み口234から吹出ダクト24内に取り込んだ外気を、その軸方向と直行する水平方向へ、吹出ダクト24の形状に沿って吹出開口244側に向かって送風する。吹出ダクト24は、開口部18・19の幅方向のほぼ全長にわたる幅寸法(図4の左右方向寸法)を持つ横長の形状になっている。従って、車両後部のエアカーテン装置21の場合は、吹出ダクト24が車両左右方向に沿って延びる横長形状となり、また、車両側面部のエアカーテン装置22の場合は、車両前後方向に沿って延びる横長形状となる。
図5は、車両後部のエアカーテン装置21の具体的構造例を示しており、吹出ダクト24の下面部には、送風空気(外気)との密度差により水、塵埃などを分離する下方突出部241を形成し、その下端部に排出穴242を形成している。そして、吹出ダクト24の空気流れ下流側の前面部分に、空気流れを上方へ案内する傾斜面243を形成し、吹出ダクト24の空気流れ下流側の上面部に吹出開口244を形成している。
この吹出開口244には図4に示すように上下方向に延びる複数枚(図4では4枚)のガイド板245が配置してあり、このガイド板245により吹出部通路を幅方向に複数に仕切っている。吹出開口244は、軸流ファン23aからの送風空気をガイド板245に沿って開口部18・19の下方部から上方へ吹き出して、開口部18・19に外気流のエアカーテンを形成する。
なお、下方突出部241・排出穴242・傾斜面243および吹出開口244は、それぞれ、吹出ダクト24の幅方向の略全長にわたって延びる形状になっている。また、図5においてエアカーテン装置21は図示しない適宜の取付手段を介して冷凍車1の車体(冷凍室床面2aの外面部)に保持固定される。図5は車両後部のエアカーテン装置21を図示しているが、車両側面部のエアカーテン装置22も図5と同様の架装構造である。
次に、上記構成において作動を説明すると、車両走行時には、車両エンジン8から電磁クラッチ7を介してコンプレッサ6に動力が伝達されて、コンプレッサ6が作動するとともに、ファン10・17が作動状態となり、冷凍サイクル装置5が運転状態となる。エバポレータ13で冷却された冷気は冷凍用ファン17により冷凍室2内に吹き出して庫内の商品(冷凍物)を冷却する。エバポレータ13へのホットガスバイパスによる除霜作動は周知であるので、説明を省略する。
一方、庫内の商品の搬入・搬出を行うために停車する場合は、車両エンジン8からの排気ガス排出の弊害を避けるために、車両エンジン8を通常、停止する。これにより、コンプレッサ6は停止され、冷凍サイクル装置5は停止状態となる。このとき、庫内の冷却ユニット130の冷凍ファン17も停止する。そして、冷凍室2の後部の開閉ドア3・4、あるいは冷凍室2側面のサイドドア20を開くと、これに連動して図示しないドアスイッチがオン状態となり、図示しない制御装置によってエアカーテン装置21・22の送風機23の扁平モータ23bに通電され、軸流ファン23aが作動する。
ここで、開閉ドア3・4あるいはサイドドア20の開放により形成される開口部18・19の下部において、吹出ダクト24の吹出開口244が開口部18・19の幅方向略全長にわたって延びるように配設してあるので、開口部18の幅方向全長にわたって下方から上方に向かう外気の流れが形成される。このとき、この下方から上方に向かう外気流の形成により、庫内の冷気はこの外気流の庫内側部分により巻き上げられ、外気流の内側部に沿って冷気が上昇する。
そして、開口部18・19の上部において冷気は庫内へ戻されるとともに、外気流は開口部18・19の上部の外側を上方へ流れる。庫内において、冷気は密度差による自然対流によって庫内下部へ向かい、庫内床面2aに衝突して、庫外に流出し易いのであるが、本実施形態によると、下方から上方に向かう外気流のエアカーテンによって、庫内冷気を開口部18・19の内側で上方へ巻き上げることができるので、冷気の庫外への流出を効果的に阻止できる。
これと同時に、外気の庫内への流入も防止できるので、ドア開放時における庫内温度の上昇を効果的に抑制できる。特に、本実施形態では、外気を用いてエアカーテンを形成しているので、庫内冷気の上昇流と庫外の外気雰囲気との間に、上方へ向かう外気流が介在し、庫内冷気が外気雰囲気に直接、晒されることがないので、冷気の庫外への流出防止効果をより一層高めることができる。
また、エアカーテン形成用の送風機23を開口部18・19の下部において庫外に配設しているから、送風機23の温度は外気と同等の温度となる。そのため、送風機23で外気が冷却されて、結露するという不具合が発生せず、結露に起因する送風機23の作動不良などを防止できる。そして、冷凍室2の後部の開閉ドア3・4あるいは冷凍室2側面のサイドドア20を閉じると、これに連動して図示しないドアスイッチがオフ状態となるので、送風機23が停止する。
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、送風機23として軸流ファン23aと扁平モータ23bとを用い、これらの回転軸が略垂直と成るよう配設している。これによれば、車両床下の限られたスペースに搭載するため、軸流ファン23aと扁平モータ23bとを使用し、更にはこれらの回転軸が略垂直と成るよう配設したことにより、エアカーテン装置21・22の体格を従来の約1/3程度に薄くすることができる。これにより、車両側機器との干渉も少なくなり、車両への装着性を向上させることができる。
また、送風機23は、送風空気の吸い込み口234を吹出ダクト24の天面側に開口しているとともに、軸流ファン23aの中央部は、扁平モータ23bの天面部を覆っている。これによれば、扁平モータ23bへの吸い込み口234からの被水については、軸流ファン23aの中央部にて扁平モータ23bの天面部を覆うことによって防止するようにしたものである。このため、ダクト構造を防水のためのラビリンス構造とする必要がなくなり、ダクト構造が簡略化することで通風抵抗が下がり、扁平モータ23bの消費電力も抑えることができる。
また、送風機23は、送風空気の吸い込み口234を吸い込み口カバー23cで覆っている。これによれば、軸流ファン23aへの異物吸い込みを防止することができる。また、このようなエアカーテン装置21・22を、開口部18・19下方の冷凍室床面2a外面部に、空隙Kを設けて装着している。これによれば、エアカーテン装置21・22を車両床下に装着した状態(図5参照)では、吹出開口244側以外の3辺側から外気を吸い込めることより、この空隙Kは大きなものでなくとも良く、薄型化による車両装着性の向上を妨げるほどのものではない。
そして、吸い込み空気をエアカーテン装置21・22下面側の路面と近くなる部分から取り込むのではなく、路面から極力遠いエアカーテン装置21・22上面と冷凍室床面2a外面部との間に設けた空隙Kから取り込むようにすることにより、より異物や水滴などが入り込む確率を低くすることができる。
(第2実施形態)
図6の(a)・(b)ともエアカーテン装置21・22の平面図であり、吸い込み口カバー23cの開口率を違えたものである。このように、装着する冷凍車に応じて、吸い込み口カバー23)の開口率を可変している。これによれば、車両の大きさの違いなどによる必要吹き出し風量の違いに対して、吸い込み口カバー23cの開口率を可変することで容易に対応することができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態で軸流ファン23aを駆動するモータを扁平モータとしたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、扁平モータ以外のモータであっても良い。
本発明の一実施形態に係る冷凍車1の概略斜視図である。 図1の冷凍車1における冷凍サイクルの模式図である。 本発明を適用した冷凍車1の具体的一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるエアカーテン装置21・22の斜視図である。 本発明の一実施形態におけるエアカーテン装置21の車両搭載状態の断面図である。 (a)、(b)ともエアカーテン装置21・22の平面図であり、吸い込み口カバー23cの開口率を違えたものである。 先願によるエアカーテン装置21・22の斜視図である。 先願によるエアカーテン装置21の車両搭載状態の断面図である。
符号の説明
2…冷凍室
2a…冷凍室床面
3…回動式開閉ドア(ドア)
4…回動式開閉ドア(ドア)
13…エバポレータ(冷凍用蒸発器)
18…開口部
19…開口部
20…スライド式サイドドア(ドア)
21…エアカーテン装置
22…エアカーテン装置
23…送風機(送風手段)
23a…軸流ファン
23b…扁平モータ
23c…吸い込み口カバー
24…吹出ダクト
234…吸い込み口
K…空隙

Claims (5)

  1. 車体に架装された冷凍室(2)と、
    前記冷凍室(2)に装備されて前記冷凍室(2)内を冷却する冷凍用蒸発器(13)と、
    前記冷凍室(2)に装備されて前記冷凍室(2)の開口部(18、19)を開閉するドア(3、4、20)とを備える冷凍車に装着され、
    空気を送風する送風手段(23)と、
    前記送風手段(23)からの送風空気を前記開口部(18、19)の下方から上方へ向かって吹き出す吹出ダクト(24)とを備え、
    前記吹出ダクト(24)から吹き出す空気流により前記開口部(18、19)にエアカーテンを形成するエアカーテン装置であり、
    前記送風手段(23)として軸流ファン(23a)と扁平モータ(23b)とを用い、これらの回転軸が略垂直と成るよう配設したことを特徴とするエアカーテン装置。
  2. 前記送風手段(23)は、送風空気の吸い込み口(234)を前記吹出ダクト(24)の天面側に開口しているとともに、前記軸流ファン(23a)の中央部は、前記扁平モータ(23b)の天面部を覆っていることを特徴とする請求項1に記載のエアカーテン装置。
  3. 前記送風手段(23)は、送風空気の吸い込み口(234)を吸い込み口カバー(23c)で覆っていることを特徴とする請求項2に記載のエアカーテン装置。
  4. 装着する冷凍車に応じて、前記吸い込み口カバー(23c)の開口率を可変することを特徴とする請求項3に記載のエアカーテン装置。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のエアカーテン装置(21、22)を、前記開口部(18、19)下方の冷凍室床面(2a)外面部に、空隙(K)を設けて装着していることを特徴とする冷凍車。
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