JP2010014388A - サブエンジン式輸送用冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンシングユニット構成機器の設置構造を改善することによりフレームを小型化し、高剛性化、重量軽減および材料費削減等を可能としたサブエンジン式輸送用冷凍装置を提供することを目的とする。
【解決手段】直方形に枠組みされたフレーム２上に、少なくとも冷媒圧縮機９を駆動するサブエンジン７および電動モータ８と、冷媒圧縮機９を含む冷凍装置のコンデンシングユニット構成機器とが設置されているサブエンジン式輸送用冷凍装置１において、サブエンジン７本体、電動モータ８および冷媒圧縮機９がフレーム２の枠内に設置され、冷媒圧縮機９を除くコンデンシングユニット構成機器の一部がフレーム２の枠外にオーバーハングして設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のシャーシ下に架装される、所謂アンダーマウントタイプのサブエンジン式輸送用冷凍装置に関するものである。

アンダーマウントタイプのサブエンジン式輸送用冷凍装置では、従来、ケーシングの外形枠を構成する直方形に枠組みされたフレームの内部に、サブエンジン、ラジエータ、電動モータ（スタンバイモータ）、オルタネータ等の動力系機器のほか、冷媒圧縮機、コンデンサ、コンデンサファン、レシーバ、アキュームレータ等の冷凍装置のコンデンシングユニットを構成する機器類等をすべて収容設置していた（例えば、特許文献１参照）。このようなユニットでは、フレームの外形寸法がユニットの外形寸法と略等しくなっていた。

上記のように、１つのユニット内、すなわちフレーム内に動力系機器を含むコンデンシングユニット側の構成機器をすべて収容した構成の場合、ユニットの大型化に伴ってフレームの大きさも大型化する。フレームが大型化すると、自己加振力の大きいサブエンジン等が搭載されているフレームは、耐振性を確保するために、更に強固な構造とする必要が生じ、補強部材の設置等によってますます重量が重くなってしまう。その結果、搭載車両の重量バランスにも悪影響を及ぼすことになる。そこで、特許文献２に示すように、動力系のパッケージと、熱交系のパッケージとに分離し、別々に車両に架装するようにしたものが提案されている。

特開２００１−４１６２９号公報 特開平８−１１９０２７号公報

しかしながら、上記の如く、フレーム内部に、動力系機器を含むコンデンシングユニット側の構成機器をすべて収容設置した構成では、フレームが大きくなり、これが重量増加の要因となる。また、フレームが大きくなるほど、剛性を上げるために様々な補強部材が必要となることから、更に重量が増加するという悪循環を招く。加えて、フレームの外形寸法がユニットの外形寸法と略等しくされ、その一部が外面パネルから外部に露出されていたため、フレームが腐食環境に晒され、これがフレームの腐食要因となることがある等の問題を有していた。

一方、特許文献２のように、コンデンシングユニットを２つのパッケージに分離し、それぞれを小型化すれば、フレームを小型化して高剛性化することができるため、重量を軽減することも可能となる。しかし、このような構成には、２つのパッケージに分離することによる複雑さや製造上の問題のほか、架装時の煩雑化等々、さまざまな課題が内在されている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コンデンシングユニット構成機器の配設構造を改善することによりフレームを小型化し、高剛性化、重量軽減および材料費削減等を可能としたサブエンジン式輸送用冷凍装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるサブエンジン式輸送用冷凍装置は、直方形に枠組みされたフレーム上に、少なくとも冷媒圧縮機を駆動するサブエンジンおよび電動モータと、前記冷媒圧縮機を含む冷凍装置のコンデンシングユニット構成機器とが設置されているサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記サブエンジン本体、前記電動モータおよび前記冷媒圧縮機が前記フレームの枠内に設置され、前記冷媒圧縮機を除く前記コンデンシングユニット構成機器の一部が前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、重量物であるサブエンジン本体、電動モータおよび冷媒圧縮機をフレームの枠内に設置し、冷媒圧縮機を除くコンデンシングユニット構成機器の一部をフレームの枠外にオーバーハングして設置しているため、オーバーハングによりフレームの枠外に出して設置したコンデンシングユニット構成機器の分だけ強度メンバーであるフレームを内側に寄せて小型化することができる。従って、補強部材を用いることなく、フレーム自体の小型化によって高剛性化を図ることができるとともに、重量の軽減、材料費の削減等を図ることができ、装置全体として軽量化、コストダウンを実現することができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上記のサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記コンデンシングユニット構成機器の一部が、コンデンサおよびコンデンサファンを含むコンデンサセクションであり、該コンデンサセクションが前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、コンデンサおよびコンデンサファンを含むコンデンサセクションを、フレームの枠外にオーバーハングさせて設置しているため、容積の大きいコンデンサセクションをフレームの枠外に出し、その分だけフレームを内側に寄せることでフレームをより効果的に小型化することができる。従って、フレームの小型化による剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果を顕著化することができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上記のサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記コンデンサセクションが、直方形に枠組みされた前記フレームの一端部側にオーバーハングして設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、コンデンサセクションを直方形に枠組みされたフレームの一端部側にオーバーハングして設置しているため、フレームの幅方向寸法をコンデンサセクションが占めていた幅方向寸法に相当する分だけ小さくすることができる。従って、フレームの小型化による剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果を顕著化することができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上述のいずれかのサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記コンデンサセクションには、前記コンデンサファンを介して冷却される前記サブエンジン用のラジエータが設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、コンデンサファンを介して冷却されるサブエンジン用のラジエータをコンデンサセクションに含めてフレームの枠外に設置しているため、その分だけ更にフレームを小型化することができる。従って、フレームの小型化による更なる剛性アップ、重量軽減および材料費削減を図ることができる。また、ラジエータに対してコンデンサファンを共用化することによって、構成の簡素化、コンパクト化を図ることができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上述のいずれかのサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記コンデンサファンは、前記電動モータのモータ軸に直結されたファンもしくは独立して設置された電動ファンにより構成されている特徴とする。

本発明によれば、コンデンサファンが電動モータのモータ軸に直結されたファンもしくは独立して設置された電動ファンにより構成されているため、コンデンサセクションをフレームの枠外に出した構成としても、コンデンサファンの構成、駆動系を変更する必要はなく、従って、コンデンサセクションにおいてコンデンサファンによる信頼性の高い冷却機能および性能を確保することができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上述のいずれかのサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記コンデンシングユニット構成機器の一部が、アキュームレータおよび／またはレシーバであり、該アキュームレータおよび／またはレシーバが前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、アキュームレータおよび／またはレシーバをフレームの枠外にオーバーハングさせて設置しているため、外形形状が比較的大きいアキュームレータおよび／またはレシーバをフレームの枠外に出し、その分だけフレームを内側に寄せてその奥行寸法等を小さくすることでフレームをより効果的に小型化することができる。従って、フレームの小型化による剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果を顕著化することができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上述のいずれかのサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記サブエンジン本体の下部に設けられているオイルパンの一部が、前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、サブエンジン本体の下部に設けられているオイルパンの一部をフレームの枠外にオーバーハングさせて設置しているため、フレームの高さ寸法をオイルパンの一部をフレームの枠外に出した分だけ小さくし、フレームをより効果的に小型化することができる。従って、フレームの小型化による剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果を更に顕著化することができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上述のいずれかのサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記サブエンジン本体と前記電動モータおよび前記冷媒圧縮機とが、前記サブエンジン本体にプーリハウジングを介して前記電動モータを一体に結合するとともに、前記プーリハウジング上に前記冷媒圧縮機を設置することにより一体にモジュール化され、これが前記フレームに防振手段を介して防振支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、サブエンジン本体と電動モータおよび冷媒圧縮機とを、プーリハウジングを介して一体にモジュール化し、これをフレームに防振手段を介して防振支持しているため、重量物であるサブエンジン、電動モータおよび冷媒圧縮機を防振支持するためのベースプレート等を不要にすることができる。また、フレームをモジュール化によってコンパクトに纏められた各機器の外形形状に対応させることで更に小型化することが可能となる。従って、装置全体およびフレームの剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果の更なる向上を図ることができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上記のサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記電動モータが、前記サブエンジンの出力軸に前記サブエンジン側から前記電動モータ側への動力のみを伝達する一方向遠心クラッチを介して直結され、該一方向遠心クラッチの被動側に設けられたクラッチプーリに、駆動ベルトを介して前記冷媒圧縮機が前記サブエンジンまたは前記電動モータのいずれかにより駆動可能に連結されていることを特徴とする。

本発明によれば、電動モータをサブエンジンの出力軸にサブエンジン側から電動モータ側への動力のみを伝達する一方向遠心クラッチを介して直結し、この一方向遠心クラッチの被動側に設けられたクラッチプーリに、駆動ベルトを介して冷媒圧縮機をサブエンジンまたは電動モータのいずれかにより駆動可能に連結しているため、冷媒圧縮機を駆動する駆動系の構成を簡素にすることができるとともに、アライメントの調整をし易くすることができる。これによって、メンテナンスの容易化、コストダウンの実現、更には装置の品質および信頼性の向上を図ることができる。

さらに、本発明のサブエンジン式輸送用冷凍装置は、上述のいずれかのサブエンジン式輸送用冷凍装置において、前記フレームが、該フレームの枠外に設置された前記各機器および部品と共に前記フレームに取り付けられた外面パネルによって外側全体が覆われていることを特徴とする。

本発明によれば、フレームがその枠外に設置された各機器および部品と共にフレームに取り付けられた外面パネルによって外側全体が覆われているため、フレームが外面パネルの外部に露出されることがなくなる。つまり、フレームを内側に寄せて一部の機器および部品をフレームの枠外に出し、その外側全体を外面パネルにより覆うことによって、フレーム全体が必然的に外面パネルの内側に配設されることになる。これにより、フレームが直接腐食環境下に晒されることがなくなり、耐食性を向上することができる。

本発明によると、フレームの枠外に出して設置したコンデンシングユニット構成機器等の分だけ強度メンバーであるフレームを内側に寄せて小型化することができるため、フレーム自体の小型化によって高剛性化を図ることができるとともに、重量の軽減、材料費の削減等を図ることができ、従って、装置全体として軽量化、コストダウンを実現することができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るサブエンジン式輸送用冷凍装置の一部を簡素化した横断面図が示され、図２には、外面パネルを取り外した状態の斜視図が示され、図３には、フレームの枠内に設けられる機器類を設置した状態の斜視図が示され、図４には、フレームの枠外に設けられるコンデンサセクションを設置した状態の斜視図が示され、図５には、サブエンジン設置部付近の一部を省略した縦断面相当図が示され、図６には、電動モータ設置部付近の一部を省略した縦断面相当図が示され、図７には、一体にモジュール化したサブエンジン、電動モータ、冷媒圧縮機およびオルタネータの模式的側面図が示されている。

サブエンジン式輸送用冷凍装置１は、複数本のボックス材２Ａないし２Ｌを直方形に枠組みして構成されたフレーム２を備えている。この直方形に枠組みされたフレーム２の全体構成が図４に示されている。フレーム２の周囲は、後述するように、正面パネル３、背面パネル４、上面パネル５、底面パネル６（図１および図５，６参照）等の外面パネルにより、フレーム２上に搭載される各機器の外側を含んで装置全体が覆われる構成とされている。なお、本実施形態のサブエンジン式輸送用冷凍装置１は、フレーム２の４隅が冷凍車の左右いずれか一側面において、シャーシ下部に吊下げられて架装されるものである。

フレーム２は、図３，４に示されるように、車両の前後方向に沿うように細長い直方形とされており、以下、本実施形態では、その長さ方向の寸法を幅寸法、奥行方向の寸法を奥行寸法、高さ方向の寸法を高さ寸法と称し、また、図示の手前側の側面を正面（車両架装状態において、車両側面の外側に面する面）、奥側の面を背面、上側の面を上面、下側の面を底面、車両前方側の面を前端面、車両後方側の面を後端面と称することとする。

フレーム２の直方形とされた枠内には、図１ないし図３に示されるように、水冷式のサブエンジン（冷凍装置駆動用エンジン）７と、外部の商用電源から電力の供給を受けて駆動されるスタンバイ用の電動モータ８と、サブエンジン７または電動モータ８のいずれかから動力を受けて駆動される冷媒圧縮機９と、サブエンジン７または電動モータ８のいずれかから動力を受けて駆動されるオルタネータ１０とが設置されている。

また、フレーム２上には、サブエンジン７に付属されるラジエータ１１およびエアクリーナ１２の他、図示省略の冷却水ポンプ、油ポンプ、スタータモータ、排気マフラ、その他の補器類も併せ搭載されることになる。さらに、フレーム２上には、冷凍装置のコンデンシングユニットを構成する機器として、冷媒圧縮機９の他、コンデンサ１３、コンデンサファン１４、レシーバ１５、アキュームレータ１６、図示省略のオイルセパレータ、ドライヤ、サイトグラス等の機器が後述する如く搭載されている。その他に、フレーム２上には、コントロールボックス１７が搭載されている。

サブエンジン７は、フレーム２の後端側に配置されており、図７に示されるように、出力軸（図示省略）の回転軸線７Ａは車両前後方向に沿って配設され、出力軸は前方に突出されている。このサブエンジン７の前方側には、電動モータ８が配置されている。電動モータ８のモータ軸８Ａの軸線とサブエンジン７の出力軸の回転軸線７Ａとは、同一軸線上に配設されており、このサブエンジン７の出力軸と電動モータ８のモータ軸８Ａとは、公知の一方向遠心クラッチ１８を介して直結されている。一方向遠心クラッチ１８は、サブエンジン７の回転数が所定回転数以上になると電動モータ８側へと動力を伝達し、電動モータ８側からはサブエンジン７側に動力を伝達しないように構成されたものであり、電動モータ８のモータ軸８Ａに連結される被駆動側にはクラッチプーリ１９が設けられた構成とされている。

電動モータ８のモータ軸８Ａの先端には、図１ないし図３に示されるように、コンデンサファン（プロペラファン）１４が直結されている。このコンデンサファン１４は、上記の構成によって、サブエンジン７が駆動中は一方向遠心クラッチ１８および電動モータ８（未給電のため空転）を介してサブエンジン７により駆動され、また、サブエンジン７が停止され、電動モータ８が駆動される場合には電動モータ８により駆動されるようになっている。

また、電動モータ８の周りにおいて、その上部空間には、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０がそれぞれ回転軸線９Ａ，１０Ａ（図７参照）を車両前後方向に沿わせて並設されている。冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０の回転軸（図示省略）は、図２、図７に示されるように、後方側に突出されており、それぞれの軸の先端には、プーリ２０，２１が設けられている。このプーリ２０，２１とクラッチプーリ１９との間には、駆動ベルト（Ｖベルト）２２が架設されており、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０は、サブエンジン７が駆動中は一方向遠心クラッチ１８を介してサブエンジン７により駆動され（この場合、電動モータ８は空転）、サブエンジン７が停止され、電動モータ８が駆動される場合には電動モータ８により駆動されるようになっている。

冷媒圧縮機９は、冷凍装置の冷凍サイクルを構成するものであり、その形式については特に限定されるものではないか、できる限り小型、高性能であることが望ましく、本実施形態では回転軸の一端がハウジングの外部に突出された開放型スクロール圧縮機が用いられている。オルタネータ１０は、冷凍庫内に設置されている図示省略のエバポレータユニットのエバポレータファンモータ、コントローラおよびサブエンジン７のスタータモータ等に直流電力（１２ボルト）を供給するためのものである。

また、サブエンジン７、電動モータ８、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０は、サブエンジン３の出力軸側の側面に、その出力軸、一方向遠心クラッチ１８およびクラッチプーリ１９等を取り囲むように結合されて設けられたプーリハウジング２３を介して一体に結合されている。つまり、サブエンジン７の本体側面に結合されたプーリハウジング２３の出力軸方向側の端面に電動モータ８が固定設置されて一体に結合され、さらにプーリハウジング２３の外周面の上部にブラケット２４を介して冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０が固定設置されて一体に結合された構成とされている。なお、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０は、サブエンジン７よりも容量の小さい電動モータ８の周りの上部空間に張り出すように配設されている。

さらに、サブエンジン７、電動モータ８、冷媒圧縮機９、オルタネータ１０およびコンデンサファン１４は、回転軸線をそれぞれ前後方向に向けてフレーム２上に直列に配設されている。また、サブエンジン７、電動モータ８およびコンデンサファン１４は、同一軸線上において直列にかつ互いに直結された構成とされている。加えて、これらの機器うちサブエンジン７、電動モータ８、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０は、プーリハウジング２３を介して一体にモジュール化され、フレーム２上に前後方向の複数箇所で防振ゴム（防振手段）２５を介して防振支持された構成とされている。

ここで、上記したサブエンジン７の本体、電動モータ８、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０は、図３に示されるように、複数本のボックス材２Ａないし２Ｌにより直方形に枠組みされているフレーム２の枠内に納まるように設置されている。また、モータ軸８Ａの先端に直結されているコンデンサファン（プロペラファン）１４は、フレーム２の前端面から枠外前方に出され位置に設けられている。なお、サブエンジン７の本体とは、シリンダヘッド、シリンダおよびクランクケース等を含むエンジンの本体部であり、これに付属するラジエータ１１、エアクリーナ１２、クランクケース下部に設けられるオイルパンの一部７Ａ（図５参照）、排気マフラ（図示省略）等の一部補器類は除かれるものとする。

上記のラジエータ１１は、後述のコンデンサセクション２８に配設され、エアクリーナ１２は、図１，２に示されるように、フレーム２の後端面の外側に配設され、さらに図示省略の排気マフラは、背面パネル４の沿いその外側下部位置に配設されている。また、クランクケース下部に設けられるオイルパンの一部（底面部）７Ａは、図５に示されるように、直方形に枠組みされているフレーム２の底面から下方に延出されるように、オーバーハングして配設されている。なお、フレーム２の後端面の外側に配設されるエアクリーナ１２の後方には、装置内を流通した冷却空気を拡散して放出する拡散板２６が設けられている。

また、フレーム２の前端側には、フレーム２の前端面の両側より前方にオーバーハングするように突設された一対のブラケット２７（図２ないし図４参照）を介してコンデンサ１３、ラジエータ１１、コンデンサファン１４等が配設されるコンデンサセクション２８が設けられている。コンデンサセクション２８には、最前端に多数の通風口が設けられている熱交ガード２９が設置され、その後方側には、コンデンサファン１４と対向するように、冷凍サイクルを構成し、冷媒圧縮機９から吐き出された高温高圧の冷媒ガスを凝縮液化するコンデンサ１３が設置され、さらに、このコンデンサ１３の後方側には、水冷式のサブエンジン７の冷却水を冷やすラジエータ１１が設置され、サブエンジン３からの冷却水が循環されるようになっている。

コンデンサ１３は、長方形状のパラレルフロー型熱交換器により構成されており、図２および図４に示されるように、冷媒圧縮機７から吐き出された過熱状態の冷媒ガスを導入して冷却する過熱領域部を構成する第１コンデンサ１３Ａと、この第１コンデンサ１３Ａで冷却された冷媒ガスを導入して凝縮液化する凝縮領域部を構成する第２コンデンサ１３Ｂとの２つの熱交換器に分割された構成とされている。

第１コンデンサ１３Ａと第２コンデンサ１３Ｂは、冷媒流路が互いに連通され、第１コンデンサ１３Ａ側に流入された冷媒がその内部を流通後、第２コンデンサ１３Ｂに流入されるようになっており、それぞれコンデンサファン１４の通風路上において、第２コンデンサ１３Ｂは、コンデンサファン１４の通風路上の上流側に略鉛直に配設され、その上部に第１コンデンサ１３Ａが通風方向の下流側に向って略水平に配設されている。第１コンデンサ１３Ａおよび第２コンデンサ１３Ｂとコンデンサファン１４との間には、通風路を介して外気を冷却ファン７に導くファンシュラウド３０が設けられており、このファンシュラウド３０には、コンデンサファン１４の周りにベルマウス３１が形成されている。

また、第１コンデンサ１３Ａの下部であってかつ第２コンデンサ１３Ｂの背後に位置されてラジエータ１１が配設され、その下流側にコンデンサファン１４が配設された構成とされている。このラジエータ１１は、図１に示されるように、正面面積が第２コンデンサ１３Ｂの正面面積よりも小さくされており、その全面積が凝縮領域部を構成する第２コンデンサ１３Ｂの背後、すなわちコンデンサファン１４による通風方向の下流側に位置されるように配設されている。

さらに、フレーム２上に搭載される冷凍装置のコンデンシングユニットを構成する機器のうち、外径が大きい円筒容器によって構成されるレシーバ１５およびアキュームレータ１６は、図１および図５，６に示されるように、電動モータ８の側方であってフレーム２の背面側において、その一部が接続配管を含めフレーム２の枠外に出るようにオーバーハングされて設置されている。また、電動モータ８の側方位置であってフレーム２の正面側には、コントロールボックス１７がフレーム２の枠外に出るようにオーバーハングされて設置されている。

なお、上記では、レシーバ１５およびアキュームレータ１６の双方をフレーム２の枠外にオーバーハングされて設置されているが、少なくとも一方だけをオーバーハングされて設置してもよい。また、レシーバ１５およびアキュームレータ１６以外の図示省略のオイルセパレータ、ドライヤ、サイトグラス等の機器は、圧縮機９や電動モータ８、レシーバ１５、アキュームレータ１６等周りのスペースに配設される。

また、上記の如く、コンデンサセクション２８をフレーム２の前端面より前方にオーバーハングさせて設け、これに加えてエアクリーナ１２をフレーム２の後端面より後方にオーバーハングさせて設けることで、フレーム２の前後方向寸法である幅寸法を大幅に縮小している。また、レシーバ１５およびアキュームレータ１をフレーム２の背面側において枠外にオーバーハングさせて設置するとともに、コントロールボックス１７をフレーム２の正面側において枠外に出して設置することで、図５，６に示されるように、フレーム２を内側へ寄せ、その奥行寸法を小さくしている。

また、図５に示されるように、サブエンジン７のクランクケース下部に設けられるオイルパンの一部（底面部）７Ａをフレーム２の底面から下方にオーバーハングさせて配設することで、フレーム２の高さ方向寸法を小さくしている。このように、直方形に枠組みされるフレーム２の各ボックス材２Ａないし２Ｌを全体的に内側に寄せ、幅寸法、奥行寸法および高さ寸法をそれぞれ小さくすることにより、フレーム２を小型化している。

そして、上記したフレーム２に対して、直接あるいはフレーム２から外方へと突設された複数のステーを介して前記した正面パネル３、背面パネル４、上面パネル５および底面パネル６等の外面パネルを取り付け、この外面パネルによって、フレーム２およびフレーム２からその枠外にオーバーハングされて設置されているコンデンサセクション２８等の一部機器を除くすべての機器の外側を覆う構成としている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
サブエンジン式輸送用冷凍装置１は、車両の走行時、サブエンジン７によって駆動される。サブエンジン７が駆動されその回転数が所定回転数以上になると、一方向遠心クラッチ１８が接続され、サブエンジン７の動力はクラッチプーリ１９およびモータ軸８Ａに伝達される。この場合、電動モータ８には未給電のため、モータ軸８Ａは空転される状態にあり、サブエンジン７からの動力はそのままモータ軸８Ａを介してその先端に直結されているコンデンサファン１４に伝達される。これによって、コンデンサファン１４が回転され、熱交ガード２９を通して外気を吸い込み、コンデンサ１３（第１および第２コンデンサ１３Ａ，１３Ｂおよびラジエータ１１に通風する。

また、クラッチプーリ１９が回転されると、駆動ベルト２２を介してプーリ２０および２１にサブエンジン７の動力が伝達され、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０が駆動される。オルタネータ１０が回転駆動されることにより発電された直流電力は、図示省略の冷凍庫内に設置されているエバポレータユニット、コントローラおよびサブエンジン３のスタータモータ等の電源とされ、エバポレータユニットのエバポレータファンモータを駆動し、冷凍庫内の空気をエバポレータに通風する。

同様に、冷媒圧縮機９が回転駆動されると、冷凍サイクル側から低圧の冷媒ガスを吸い込み、これを圧縮して冷凍サイクル側へと吐き出す。この冷媒ガスは高温高圧の過熱ガスであり、オイルセパレータでガス中の潤滑油を分離した後、第１コンデンサ１３Ａに流入する。第１コンデンサ１３Ａに流入した冷媒ガスは、コンデンサファン１４の回転により通風される外気と熱交換されて飽和ガスとされ、引き続き第２コンデンサ１３Ｂに流入して外気により冷却され、凝縮液化される。

この液冷媒はレシーバ１５に貯留された後、ドライヤやサイトグラスを流通し、エバポレータユニット側に設けられている膨張弁を経てエバポレータに供給され、エバポレータに循環される冷凍庫内空気を冷却して蒸発ガス化する。この冷却空気により冷凍庫内が所定温度に冷却される。蒸発ガス化された冷媒は、アキュームレータ１６を経て再び冷媒圧縮機９に吸入され、以下同様のサイクルを繰り返すことによって冷却運転が行われる。

一方、積荷をする場合や夜間に休憩等のために車両を停車する場合、サブエンジン７は停止される。この間、電動モータ８を外部の商用電源に接続することによって、冷凍装置１は電動モータ８を駆動源とするモータ駆動運転に切り換えられる。商用電源により電動モータ８を駆動して冷凍装置１を運転するとき、電動モータ８とサブエンジン７とは、一方向遠心クラッチ１８によって切り離され、電動モータ８側からサブエンジン７側への動力伝達は遮断される。この場合、電動モータ８の動力は、モータ軸８Ａを介してコンデンサファン１４に伝達されるとともに、クラッチプーリ１９、駆動ベルト２２およびプーリ２０，２１を介して冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０に伝達され、コンデンサファン１４、冷媒圧縮機９、およびオルタネータ１０を駆動する。これによって、上記と同様に冷却運転を行うことができる。

上記の冷却運転の間、冷凍装置１のコンデンサ１３と、冷凍装置１を駆動するサブエンジン７のラジエータ１１とは、共用化された１台のコンデンサファン１４により通風される外気を介して冷却されるようになっている。一般に冷媒圧縮機９から吐出される過熱冷媒ガスの温度は、サブエンジン７の冷却水温度よりも高く、冷媒の凝縮温度はサブエンジン７の冷却水温度よりも低い。従って、ラジエータ１１を、凝縮領域部を構成する第２コンデンサ１３Ｂの背後に設置し、コンデンサファン１４を共用化するようにしてもラジエータ１１の機能が十分に果たされることになる。

コンデンサ１３およびラジエータ１１を流通した外気は、コンデンサファン１４によって後方に吹き出され、さらに電動モータ８、冷媒圧縮機９、オルタネータ１０、サブエンジン７等の周囲を流通後、フレーム２の後端から吹き出され、拡散板２６に衝突し四方に分散して排出される。

上記の如く動作されるサブエンジン式輸送用冷凍装置１において、フレーム２は、フレーム２上に搭載される全ての機器の重量はもちろんのこと、サブエンジン７、電動モータ８、冷媒圧縮機９、オルタネータ１０、コンデンサファン１４等の駆動系機器からの加振力や車両側からの走行振動等に耐えて全ての機器を支持しなければならないため、十分な強度と剛性を確保する必要がある。一方で、重量の軽減が望まれることから、いたずらに補強部材等を追加することはできない。

この強度、剛性の確保と、重量軽減という背反する２つのニーズを満たすため、本実施形態では、構成機器のうち、駆動系機器であって重量が重いサブエンジン７本体、電動モータ８および冷媒圧縮機９等をフレーム２の枠内に設置し、サブエンジン７側の補器であるラジエータ１１やエアクリーナ１２、冷媒圧縮機９を除く冷凍装置のコンデンシングユニットを構成する機器の一部であるコンデンサ１３（第１コンデンサ１３Ａおよび第２コンデンサ１３Ｂ）およびコンデンサファン１４を含むコンデンサセクション２８、レシーバ１５、アキュームレータ１６、更にはサブエンジン７本体の一部となるオイルパンの一部（底面部）７Ａ、コントロールボックス１７等をフレーム２の枠外にオーバーハングして設置した構成を採用している。

このため、オーバーハングによりフレーム２の枠外に出して設置した機器類の容量に相当する分だけ、強度メンバーであるフレーム２を構成する複数本のブロック材２Ａないし２Ｌを内側に寄せて、フレーム２を小型化することができる。従って、補強部材を用いることなく、フレーム２自体を小型化することによって高剛性化を図ることができるととともに、重量の軽減、材料費の削減等を図ることができ、装置全体として軽量化、コストダウンを実現することができる。

しかして、上記機器類をオーバーハングさせてフレーム２の枠外に設置する場合、必ずしも上記した機器類の全てを枠外に出す必要はなく、その一部のみをフレーム２の枠外にオーバーハングさせて設置するようにしてもよい。つまり、冷凍装置のコンデンシングユニットを構成する機器の一部をフレーム２の枠外にオーバーハングさせて設置することにより、フレーム２の小型化による剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果を期待することができる。

また、一部機器をオーバーハングする形態としては、（１）コンデンサセクション２８をオーバーハング設置する。（２）レシーバ１５および／またはアキュームレータ１６をオーバーハング設置する。（３）コンデンサセクション２８にラジエータ１１を含める。（４）上記（１）と（２）または（２）と（３）の組み合わせ構成とする。（５）上記（１）ないし（４）のいずれかと、サブエンジン７のオイルパンの一部７Ａ、エアクリーナ１２、更にはコントロールボックス１７との組み合わせ等々、様々な形態が考えられ、これらによっても、それぞれ上記と同様の効果を得ることができる。

また、ラジエータ１１をコンデンサセクション２８に含めて設置することにより、コンデンサファン１４をラジエータ１１およびコンデンサ１３に共用化できるため、構成の簡素化、コンパクト化を図ることができる。さらに、コンデンサファン１４を電動モータ８のモータ軸８Ａに直結した構成としているため、コンデンサセクション２８をフレーム２の枠外に出した構成としても、コンデンサファン１４の構成、駆動系を変更する必要がなく、コンデンサセクション２８においてコンデンサファン１４による信頼性の高い冷却機能および性能を確保することができる。

加えて、本実施形態では、サブエンジン７と、電動モータ８と、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０とを、プーリハウジング２３を介して一体にモジュール化し、これをフレーム２に防振ゴム（防振手段）２５を介して防振支持しているため、重量物であるサブエンジン７、電動モータ８、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０を防振支持するためのベースプレート等を不要にすることができる。また、フレーム２をモジュール化によってコンパクトに纏められた各機器の外形形状に対応させることで更に小型化することが可能となる。従って、冷凍装置１全体およびフレーム２の剛性アップ、重量軽減および材料費削減等の効果の更なる向上を期待することができる。

また、上記した電動モータ８をサブエンジン７の出力軸にサブエンジン７側から電動モータ８側への動力のみを伝達する一方向遠心クラッチ１８を介して直結し、この一方向遠心クラッチ１８の被動側に設けられたクラッチプーリ１９に、駆動ベルト２２を介して冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０をサブエンジン７または電動モータ８のいずれかにより駆動可能に連結しているため、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０を駆動する駆動系の構成を簡素にすることができるとともに、アライメントの調整をし易くすることができる。これによって、メンテナンスの容易化、コストダウンの実現、更には装置の品質および信頼性の向上を図ることができる。

さらに、本本実施形態では、フレーム２がその枠外に設置された機器類と共にフレーム２の周囲に取り付けられた正面パネル３、背面パネル４、上面パネル５および底面パネル６によって外側全体が覆われる構成とされている。このため、フレーム２がこれら外面パネルの外部に露出されることがなくなる。つまり、フレーム２を内側に寄せて一部の機器類をフレーム２の枠外にオーバーハングさせて設置し、その外側全体を外面パネル３ないし６により覆うことによって、フレーム２全体が必然的に外面パネル３ないし６の内側に配設されることになる。これによって、フレーム２が直接腐食環境下に晒されることがなくなり、従って、その耐食性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、コンデンサファン１４を電動モータ８のモータ軸８Ａを直結した構成としているが、このコンデンサファン１４は、独立して設置されたモータにファンを設けた電動ファンにより構成してもよい。また、フレーム２の車両前後方向の前端側にコンデンサセクション２８を設け、その後方側に他の機器を配設した構成としているが、コンデンサセクション２８をフレーム２の車両前後方向の後端側に配設し、その後方側（この場合、車両前後方向の前方側）に他の機器を配置した構成としてもよい。

さらに、冷媒圧縮機９およびオルタネータ１０は、電動モータ８の上部空間に配設したものに限らず、側部空間等に配設した構成としてもよく、特に、高さ寸法に制限がある場合には、側部空間への配設は有効である。また、フレーム２上に搭載される機器類やフレーム２の枠外にオーバーハングされて設置される機器類は、上記実施形態において説明した機器に限らず、他のサブエンジン用補器や冷凍装置のコンデンシングユニット構成機器を含んでいてもよいことはもちろんである。

本発明の一実施形態にかかるサブエンジン式輸送用冷凍装置の一部を簡素化した横断面図である。 図１に示すサブエンジン式輸送用冷凍装置の外面パネルを取り外した状態の斜視図である。 図１に示すサブエンジン式輸送用冷凍装置のフレームの枠内に設けられる機器類を設置した状態の斜視図である。 図１に示すサブエンジン式輸送用冷凍装置のフレームの枠外に設けられるコンデンサセクションを設置した状態の斜視図である。 図１に示すサブエンジン式輸送用冷凍装置のサブエンジン設置部付近の一部を省略した縦断面相当図である。 図１に示すサブエンジン式輸送用冷凍装置の電動モータ設置部付近の一部を省略した縦断面相当図である。 図１に示すサブエンジン式輸送用冷凍装置の一体にモジュール化したサブエンジン、電動モータ、冷媒圧縮機およびオルタネータの模式的側面図である。

符号の説明

１ サブエンジン式輸送用冷凍装置
２ フレーム
３ 正面パネル
４ 背面パネル
５ 上面パネル
６ 底面パネル
７ サブエンジン
７Ａ オイルパンの一部
８ 電動モータ
８Ａ モータ軸
９ 冷媒圧縮機
１１ ラジエータ
１３ コンデンサ
１４ コンデンサファン
１５ レシーバ
１６ アキュームレータ
１８ 一方向遠心クラッチ
１９ クラッチプーリ
２２ 駆動ベルト
２３ プーリハウジング
２５ 防振ゴム（防振手段）
２８ コンデンサセクション

Claims (10)

1. 直方形に枠組みされたフレーム上に、少なくとも冷媒圧縮機を駆動するサブエンジンおよび電動モータと、前記冷媒圧縮機を含む冷凍装置のコンデンシングユニット構成機器とが設置されているサブエンジン式輸送用冷凍装置において、
   前記サブエンジン本体、前記電動モータおよび前記冷媒圧縮機が前記フレームの枠内に設置され、前記冷媒圧縮機を除く前記コンデンシングユニット構成機器の一部が前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とするサブエンジン式輸送用冷凍装置。
2. 前記コンデンシングユニット構成機器の一部が、コンデンサおよびコンデンサファンを含むコンデンサセクションであり、該コンデンサセクションが前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする請求項１に記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
3. 前記コンデンサセクションが、直方形に枠組みされた前記フレームの一端部側にオーバーハングして設置されていることを特徴とする請求項２に記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
4. 前記コンデンサセクションには、前記コンデンサファンを介して冷却される前記サブエンジン用のラジエータが設置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
5. 前記コンデンサファンは、前記電動モータのモータ軸に直結されたファンもしくは独立して設置された電動ファンにより構成されている特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
6. 前記コンデンシングユニット構成機器の一部が、アキュームレータおよび／またはレシーバであり、該アキュームレータおよび／またはレシーバが前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
7. 前記サブエンジン本体の下部に設けられているオイルパンの一部が、前記フレームの枠外にオーバーハングして設置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
8. 前記サブエンジン本体と前記電動モータおよび前記冷媒圧縮機とが、前記サブエンジン本体にプーリハウジングを介して前記電動モータを一体に結合するとともに、前記プーリハウジング上に前記冷媒圧縮機を設置することにより一体にモジュール化され、これが前記フレームに防振手段を介して防振支持されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
9. 前記電動モータが、前記サブエンジンの出力軸に前記サブエンジン側から前記電動モータ側への動力のみを伝達する一方向遠心クラッチを介して直結され、該一方向遠心クラッチの被動側に設けられたクラッチプーリに、駆動ベルトを介して前記冷媒圧縮機が前記サブエンジンまたは前記電動モータのいずれかにより駆動可能に連結されていることを特徴とする請求項８に記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
10. 前記フレームが、該フレームの枠外に設置された前記各機器および部品と共に前記フレームに取り付けられた外面パネルによって外側全体が覆われていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のサブエンジン式輸送用冷凍装置。
    

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