JP3905751B2 - 冷凍車の補機装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された保冷庫の内部を冷却する冷凍装置を車両外部の交流電源により駆動させる冷凍車の補機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷凍車としては、例えば、圧縮機、凝縮器、減圧手段および蒸発器を順次冷媒配管により接続してなる冷凍システムの冷凍装置を備え、車両に搭載された保冷庫内に上記蒸発器を臨ませて該保冷庫内を冷却するようになされたものが知られている。そして、上記冷凍装置では、エンジン（図示せず）にて駆動される圧縮機から吐出された冷媒ガスが、凝縮器により液化した後、減圧手段（膨張弁）から蒸発器に送られて、その蒸発器でガス化した後、圧縮機に戻されるようになっている。この場合、圧縮機の軸に回転一体に連結された圧縮機用プーリには、車両のエンジンによって駆動する補機の軸に回転一体に連結された補機用プーリからの動力がベルトを介して伝達され、これによって圧縮機が作動（駆動）するようになっている。
【０００３】
近年、冷凍車に対し、輸送する物品によっては、保冷庫内を超低温化（−１５０℃〜−５０℃）の状態にしたいという要求がある。ところで、このような冷凍車では、車両のエンジンを停止する船舶などによる海上輸送時においても保冷庫内が最適な冷凍状態に保たれるように、車両外部の外部電源（船舶のＡＣ電源）により電動機を駆動させ、この電動機の軸に回転一体に連結した電動機用プーリと、圧縮機用プーリとに動力伝達可能にベルトを掛け渡しておくことで、エンジン停止時にも圧縮機が作動するようにしている。この場合、冷凍装置の電動機器（エバポレータやコンデンサなど）に対しても電源を供給する必要があるものの、この電動機器は車両電源（ＤＣ電源）により駆動するものであるため、外部電源（ＡＣ２００Ｖの電源）を変圧器で変圧した後、整流器で直流電源（ＤＣ２４Ｖの電源）に整流することで、冷凍装置の電動機器に対し直流電源を供給するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した外部電源（ＡＣ２００Ｖの電源）を変圧する変圧器、および整流器は、非常に嵩張る上、重量が重く、コストも嵩むため、変圧器および整流器を設置する上で大きな設置スペースが必要となる上、車両の総重量も増し、コストの点でも不利なものとなる。
【０００５】
かかる点から、変圧器および整流器を用いずに、何らかの代替手段を講じて、外部電源による電動機の駆動時に冷凍装置の電動機器に対し直流電源を供給したいという要求がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変圧器および整流器を廃止し、設置スペースの省スペース化、車両総重量の軽量化、およびコストの低廉化を図りつつ、冷凍装置の電動機器に対し直流電源を供給して車両外部の交流電源による電動機器の円滑な作動を可能とすることができる冷凍車の補機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】
上記目的を達成するため、本発明が講じた解決手段は、車両に搭載された保冷庫と、この保冷庫内を冷却する冷凍装置とを備えた冷凍車において、上記冷凍装置を車両外部の交流電源により駆動させる補機装置を前提とする。そして、上記冷凍装置の冷媒回路内を循環する冷媒を圧縮する圧縮機の軸に回転一体に連結された圧縮機用プーリと、車両外部の電源により駆動する電動機の軸に回転一体に連結された電動機用プーリと、車両のバッテリに対しＩＣレギュレータ機能によって直流電源を供給する交流発電機の軸に回転一体に連結された交流発電機用プーリと、上記圧縮機用プーリ、電動機用プーリおよび交流発電機用プーリに動力伝達可能に掛け渡されたベルトと、上記電動機の駆動時にベルトを介して伝達される動力によって発生する交流発電機からの直流電源の一部を上記冷凍装置の電動機器に供給し、その電動機器の作動を制御する制御手段とを備えさせている。
【０００８】
この特定事項により、車両外部の交流電源（ＡＣ電源）により電動機を駆動すると、ベルトを介して圧縮機および交流発電機が作動し、交流発電機（ＩＣレギュレータ）からの直流電源（ＤＣ電源）が車両のバッテリに供給される。そして、交流発電機から供給される直流電源の一部は、制御手段によって、冷凍装置の電動機器（エバポレータやコンデンサなど）に供給され、電動機器の作動が制御される。
【０００９】
従って、ＡＣ電源により駆動する電動機によりＩＣレギュレータ内蔵の交流発電機を作動させることによって発生する直流電源の一部を冷凍装置の電動機器に供給することが可能となり、車両外部の交流電源による電動機器の円滑な作動を行うことが可能となる。しかも、外部電源を変圧する変圧器、および整流器が不要となり、設置スペースの省スペース化、車両総重量の軽量化、およびコストの低廉化を図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る補機装置を備えた冷凍車の概略構成を示している。
【００１２】
図１において、１は冷凍車であって、この冷凍車１は、冷凍装置１８を備え、車両３に搭載された保冷庫４の内部を冷却するように構成されている。
【００１３】
上記冷凍装置１８は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１２と、この凝縮器１２により凝縮された冷媒を減圧する減圧手段１３（例えばキャピラリチューブ）と、この減圧手段１３により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器１４とを冷媒配管１５，…により順次接続してなり、冷凍車１の保冷庫４内に上記蒸発器１４を臨ませて該保冷庫４内を冷却するようになされている。そして、上記冷凍装置１８では、圧縮機１１から吐出された冷媒ガスが、凝縮器１２により液化した後、減圧手段１３から蒸発器１４に送られて、その蒸発器１４でガス化した後、圧縮機１１に戻されるようになっている。この場合、蒸発器１４にて冷却された冷媒が、減圧手段１３によって減圧されて蒸発器１４で蒸発することにより、上記保冷庫４が超低温化（例えば−６０℃）される。なお、図１中、１６は凝縮器用ファン、１７は蒸発器用ファンである。
【００１４】
また、図２に示すように、上記冷凍装置１８は、油圧回路２０を備えている。この油圧回路２０は、車両３のエンジンＥの出力軸Ｅａに連結され、かつこのエンジンＥによって駆動される固定容量ポンプ２１と、この固定容量ポンプ２１からのオイルの吐出容量によって駆動される第１の固定容量油圧モータ２２と、この第１の固定容量油圧モータ２２によって駆動され、所定の目標値となるようにオイルの吐出容量を制御する可変容量ポンプ２３と、この可変容量ポンプ２３から吐出された所定の目標値となるオイルの吐出容量によって駆動され、上記圧縮機１１を駆動させる第２の固定容量油圧モータ２４とを備えている。そして、固定容量ポンプ２１、第１の固定容量油圧モータ２２、可変容量ポンプ２３および第２の固定容量油圧モータ２４は、配管２５を介してオイル流通可能に連結されている。なお、図２中２７はオイルパンである。
【００１５】
上記可変容量ポンプ２３は、斜板式のものであって、エンジンが最大出力のときに駆動する固定容量ポンプ２１からのオイルの最大吐出容量（最大トルク）を吸収できるような大きさに設定されている。また、可変容量ポンプ２３は、吐出容量（吸収トルク）を予め設定した略一定の所定の目標値に保てるように、ポンプ容量を制御する要素として、シリンダ（図示せず）を有している。このシリンダは油圧によって、可変容量ポンプ２３の容量を司る斜板の傾転角度を調整自在としている。シリンダは、ボトム側の油圧が上昇して伸長すれば可変容量ポンプ２３の容量を減少させ、ボトム側の油圧が下降して付勢スプリングの付勢力で収縮すれば可変容量ポンプ２３の容量を増大させるようになっている。このように、可変容量ポンプ２３の容量を増減させることで、可変容量ポンプ２３の吸収トルクが、略一定の所定値になるように制御している。これにより、第１の固定容量油圧モータ２２からのオイルの吐出容量が少ないときには可変容量ポンプ２３の容量が増大する一方、オイルの吐出容量が多いときには可変容量ポンプ２３の容量が減少し、可変容量ポンプ２３の吐出容量が第１の固定容量油圧モータ２２の吐出容量によらず一定値になる。
【００１６】
次に、冷凍車１の補機装置を図３に基づいて説明する。
【００１７】
図３に示すように、補機装置３０は、上記圧縮機１１の軸１１ａに回転一体に連結された圧縮機用プーリ１１ｂと、車両外部の交流電源（ＡＣ電源）により駆動する電動機３１の軸３１ａに回転一体に連結された電動機用プーリ３１ｂと、車両のバッテリＢＡＴＴに対しＩＣレギュレータ機能によって直流電源（ＤＣ電源）を供給する交流発電機３２の軸３２ａに回転一体に連結された交流発電機用プーリ３２ｂと、上記圧縮機用プーリ１１ｂ、電動機用プーリ３１ｂおよび交流発電機用プーリ３２ｂに動力伝達可能に掛け渡されたベルト３３と、上記電動機３１の駆動時にベルト３３を介して伝達される動力によって発生する交流発電機３２からの直流電源（ＤＣ２４Ｖ）の一部を上記冷凍装置１８のエバポレータ４１およびコンデンサ４２など（電動機器）に供給し、そのエバポレータ４１およびコンデンサ４２などの作動を制御する制御手段４０とを備えている。また、上記電動機３１は、車両外部からの交流電源（ＡＣ２００Ｖ）を取り入れた制御手段４０から電磁開閉器（図示せず）に信号を送信することによって作動するようになっている。そして、交流発電機３２は、その内部に電圧および電流の制御回路（ＩＣレギュレータ）を内蔵し、必要量の電圧および電流を供給する機能を有している。
【００１８】
ここで、車両外部のＡＣ電源により冷凍装置１８を作動させる手順について説明する。この場合、車両３のエンジンＥは停止しているものとする。
【００１９】
まず、制御手段４０に対し車両外部のＡＣ電源（ＡＣ２００Ｖ）が取り入れられた状態つまり供給された状態で、冷凍装置１８の始動スイッチ（図示せず）をＯＮすると、車両のバッテリＢＡＴＴから制御手段４０にＤＣ電源（ＤＣ２４Ｖ）が供給され、制御装置４０から電磁開閉器に信号が送信されて電動機３１が回転する。また、これと同時に、制御手段４０から発電開始信号が交流発電機３２に送信される。
【００２０】
そして、電動機３１の駆動によって、その動力がベルト３３を介して交流発電機に伝達されて発電を開始し、この発電により発生した電気（直流電源）は車両３のバッテリＢＡＴＴに供給される一方、その一部が制御手段４０に送られて、冷凍装置１８のエバポレータ４１およびコンデンサ４２など（電動機器）に供給され、そのエバポレータ４１およびコンデンサ４２などの作動が制御される。
【００２１】
このように、車両外部のＡＣ電源（ＡＣ２００Ｖ）により駆動する電動機３１によりベルト３３を介して交流発電機３２を作動させることによって発生する直流電源（ＤＣ２４Ｖ）の一部を制御手段４０から冷凍装置１８のエバポレータ４１およびコンデンサ４２などに供給することができ、車両外部の交流電源によるエバポレータ４１およびコンデンサ４２などの円滑な作動を行うことができることになる。
【００２２】
しかも、外部電源を変圧する変圧器、および整流器が不要となり、設置スペースの省スペース化、車両総重量の軽量化、およびコストの低廉化を図ることができ、実施する上で非常に有利なものとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の冷凍車の補機装置によれば、車両外部の交流電源により駆動する電動機の動力をベルトを介して圧縮機および交流発電機に伝達し、交流発電機から供給される直流電源の一部を冷凍装置の電動機器に供給することで、車両外部の交流電源による電動機器の円滑な作動を行うことができる。しかも、変圧器および整流器を不要とし、設置スペースの省スペース化、車両総重量の軽量化、およびコストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る補機装置を備えた冷凍車の概略構成を示す説明図である。
【図２】冷凍装置の駆動系を示す油圧回路図である。
【図３】補機装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 冷凍車
３ 車両
４ 保冷庫
１１ 圧縮機
１１ａ 軸
１１ｂ 圧縮機用プーリ
１８ 冷凍装置
３０ 補機装置
３１ 電動機
３１ａ 軸
３１ｂ 電動機用プーリ
３２ 交流発電機
３２ａ 軸
３２ｂ 交流発電器用プーリ
３３ ベルト
４０ 制御手段
４１ エバポレータ（電気機器）
４２ コンデンサ（電気機器）
Ｅ エンジン

Claims (1)

1. 車両に搭載された保冷庫と、この保冷庫内を冷却する冷凍装置とを備えた冷凍車において、上記冷凍装置を車両外部の交流電源により駆動させる補機装置であって、
   上記冷凍装置の冷媒回路内を循環する冷媒を圧縮する圧縮機の軸に回転一体に連結された圧縮機用プーリと、
   車両外部の電源により駆動する電動機の軸に回転一体に連結された電動機用プーリと、
   車両のバッテリに対しＩＣレギュレータ機能によって直流電源を供給する交流発電機の軸に回転一体に連結された交流発電機用プーリと、
   上記圧縮機用プーリ、電動機用プーリおよび交流発電機用プーリに動力伝達可能に掛け渡されたベルトと、
   上記電動機の駆動時にベルトを介して伝達される動力によって発生する交流発電機からの直流電源の一部を上記冷凍装置の電動機器に供給し、その電動機器の作動を制御する制御手段と
   を備えていることを特徴とする冷凍車の補機装置。

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