JP6971739B2 - 輸送用冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、輸送用冷凍機に関するものである。

車両には、冷媒を圧縮するための圧縮機が搭載される。圧縮機は、所定の姿勢でブラケットに対して支持される。例えば、特許文献１には、圧縮機の下部に複数の支持脚を設けてブラケットに対して固定するとともに、圧縮機の上部に複数のフランジを設けてブラケットに対して固定している。各フランジは、弾性体を介してブラケットに対して固定されており、圧縮機の駆動に伴う振動がブラケットに伝達されることが抑制されるようになっている。

実開昭６３−１９１２７７号公報

特許文献１のように圧縮機が発生する振動を防振して圧縮機を支持する必要がある一方で、車両の走行振動による強制加振に対して十分な固定強度を持たせて圧縮機を支持する必要がある。このように、十分な防振性能を確保した上で、走行振動に対する固定強度を確保することが難しい。

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、防振性能を有するとともに走行振動に対する固定強度を有するように圧縮機を支持する輸送用冷凍機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、本発明の輸送用冷凍機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる輸送用冷凍機は、車両に設置された輸送用コンテナを冷却するための冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の重心よりも下方を本体に対して支持し、下部弾性体を有する下部防振支持部材と、前記圧縮機の前記重心よりも上方を前記本体に対して支持し、上部弾性体を有する上部防振支持部材とを備え、前記上部弾性体のバネ定数は、前記下部弾性体のバネ定数よりも大きい。

圧縮機の重心の下方を下部防振支持部材で本体に対して支持するとともに、圧縮機の重心の上方を上部防振支持部材で本体に対して支持する構成を採用することによって、圧縮機の重心を挟んで両端支持することとした。これにより、種々の振動方向に対して圧縮機の振動変位を抑制することができる。
上部防振支持部材の上部弾性体のバネ定数を、下部防振支持部材の下部弾性体のバネ定数よりも大きくすることで、圧縮機の上部の振動変位を圧縮機の下部に対して相対的に小さくすることができる。これにより、車両走行時の振動等が外部加振として入力されても、圧縮機の上部の振動変位を抑えることができ、圧縮機の所望の固定強度を得ることができる。
上部弾性体や下部弾性体としては、例えば、防振ゴムを用いることができる。

さらに、本発明の輸送用冷凍機では、前記圧縮機の上部に接続された配管を備えている。

圧縮機の上部に配管が接続されていると、圧縮機からの振動伝達によって加振されて破損するおそれがあるが、上述のように圧縮機の上部の振動変位が抑えられるので、配管の破損を抑えることができる。特に、圧縮機の上部には、吸入配管等に比べて配管径が小さい吐出配管やガスインジェクション配管等が接続されるので効果的である。
圧縮機の上部は、例えば圧縮機の重心より上方とされる。

さらに、前記上部防振支持部材は、前記圧縮機の外周に設けられたバンドと、該バンドと前記本体または該バンドと前記圧縮機との間に設けられた前記上部弾性体と、を備えていても良い。

さらに、本発明の輸送用冷凍機では、前記上部弾性体のバネ定数は、前記車両の走行時を代表する代表振動数よりも大きい固有振動数となるように設定されている。

車両の走行時を代表する代表振動数よりも大きくなるように上部弾性体のバネ定数を設定することとしたので、車両の走行時の振動伝達によって圧縮機の上部が大きく加振されることを防止することができる。
なお、車両の走行時の代表振動数としては、日本工業規格（ＪＩＳ）等の規格によって定められる値が用いられ、例えば２０Ｈｚが挙げられる。

さらに、本発明の輸送用冷凍機では、前記下部弾性体のバネ定数は、前記代表振動数よりも大きい固有振動数となるように設定されている。

下部弾性体のバネ定数を代表振動数よりも大きい固有振動数となるように設定することとしたので、さらに圧縮機の加振を抑えることができる。

圧縮機の重心よりも上方の上部弾性体のバネ定数を圧縮機の重心よりも下方の下部弾性体のバネ定数よりも大きくしたので、防振性能を有するとともに走行振動に対する固定強度を有するように圧縮機を支持することができる。

本発明の輸送用冷凍機が搭載される車両を示した側面図である。 本発明の第１実施形態に係る輸送用冷凍機の圧縮機の固定構造を示した斜視図である。 図２の振動モデルを示した概略構成図である。 路面振動周波数に対する振動伝達率を示したグラフである。 本発明の第１変形例を示した横断面図である。 本発明の第２変形例を示した横断面図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、冷凍車１は、車両２にコンテナ（輸送用コンテナ）３を備えている。コンテナ３の前方でかつキャブ４の上方には、輸送用冷凍機５が設けられている。

輸送用冷凍機５は、冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備えている。輸送用冷凍機５の筐体６の内部に、圧縮機、凝縮器、送風ファン、電力変換装置などの電気回路を備えた制御ボックス、エンジンおよびエンジンで駆動する発電機等が収容されている。コンテナ３の庫内には、蒸発器が設けられており、蒸発器によって庫内を所望の温度に冷却する。

図２には、筐体６内に収容された圧縮機１０が示されている。圧縮機１０は、上下方向に軸線を有する略円筒形状とされている。圧縮機１０の内部には、スクロール圧縮機構等の圧縮機構と、圧縮機構を駆動するための電動モータとが収納されている。図示しないが、圧縮機構は上方に設けられ、電動モータは下方に設けられている。したがって、圧縮機１０の重心Ｇは、圧縮機１０の中間高さ位置よりも少し低い位置に位置している。電動モータには、外部から電力が供給されるようになっており、電力変換装置によって圧縮機構の回転数が可変とされている。

圧縮機１０の上部には、圧縮後の冷媒を吐出する吐出配管１２が接続されている。また、圧縮機１０の上部には、中間圧の冷媒を圧縮機構に供給するインジェクション配管（図示せず）も接続されている。吐出配管１２やインジェクション配管は、圧縮機１０に接続されて冷媒を吸い込む吸込配管（図示せず）よりも小さい配管径を有している。

圧縮機１０は、フレーム（本体）１４に対して固定されている。フレーム１４は、筐体６内に設けられた各機器を支持して構造的な強度を負担する強度部材とされている。図２では、フレーム１４は、上面が水平面とされた下壁部１４ａと、下壁部１４ａに接続されて上方に立設された縦壁部１４ｂとを備えている。

圧縮機１０の下方には、底板１６を介して脚部１８が設けられている。底板１６は、圧縮機１０の本体の下端に固定された板金構造とされており、四隅のそれぞれに脚部１８が固定されている。各脚部１８を介して、圧縮機１０の下部がフレーム１４の下壁部１４ａの上面に対して固定されている。なお、脚部１８が底板１６に固定される位置は四隅に限定されるものではなく、例えば下部中央の１カ所や周囲の３ヵ所あるいは５ヶ所以上であってもよい。
各脚部１８は、図示しない下部防振ゴム（下部弾性体）を備えており、圧縮機１０とフレーム１４との間の振動を防振する防振支持部材（下部防振支持部材）となっている。

圧縮機１０の胴部には、金属バンド（バンド）２０が巻回されている。金属バンド２０の設置位置は、圧縮機１０の重心Ｇよりも上方とされている。金属バンド２０の端部２０ａは、上部防振ゴム（上部弾性体）２２を介してフレーム１４の縦壁部１４ｂに対して固定されている。金属バンド２０及び上部防振ゴム２２によって、圧縮機１０の上部を支持する上部防振支持部材が構成されている。図３には、上部防振支持部材による支持構造の振動モデルが示されている。同図に示すように、フレーム１４の縦壁部１４ｂに対して弾性体である上部防振ゴム２２を介在させて柔構造で支持するようになっている。

上部防振ゴム２２のバネ定数は、脚部１８に設けられた防振ゴムよりも大きくされている。なお、脚部１８に設けられた防振ゴム（下部防振ゴム）が複数ある場合には、これら防振ゴムの合成バネ定数が用いられる。具体的には、上部防振ゴム２２のゴムの種類を、脚部１８に設けられた防振ゴムと材料や形状を異ならせることによってバネ定数を調整する。

次に、図４を用いて、上部防振ゴム２２のバネ定数の定め方について説明する。
上部防振ゴム２２のバネ定数は、振動伝達率Ｔｒが１以下となるようなｆ０（Ｈｚ）に設定されている。例えば、所定値ｆ１の２倍以上の固有振動数ｆ０となるようにバネ定数が設定される。所定値ｆ１は、冷凍車１の走行時を代表する代表振動数とされ、日本工業規格（ＪＩＳ）等の規格によって定められる値が用いられ、例えば２０Ｈｚとされている。
また、脚部１８に設けられた防振ゴム（下部防振ゴム）のバネ定数（合成バネ定数）についても、所定値ｆ１よりも大きくしても良い。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
圧縮機１０の重心Ｇの下方を脚部１８を介してフレーム１４の下壁部１４ａに対して支持するとともに、圧縮機１０の重心Ｇの上方を金属バンド２０及び上部防振ゴム２２でフレーム１４の縦壁部１４ｂに対して支持する構成を採用することによって、圧縮機１０の重心Ｇを挟んで両端支持することとした。これにより、前述の車両走行時の振動や圧縮機自身の運転振動など種々の振動方向に対して圧縮機１０の振動変位を抑制することができる。

上部防振ゴム２２のバネ定数を、脚部１８に設けた下部防振ゴムのバネ定数よりも大きくすることで、圧縮機１０の上部の振動変位を圧縮機１０の下部に対して相対的に小さくすることができる。これにより、冷凍車１の走行時の振動等が外部加振として入力されても、圧縮機１０の上部の振動変位を抑えることができ、圧縮機１０の所望の固定強度を得ることができる。

下部防振ゴムよりもバネ定数を大きくした上部防振ゴム２２によって圧縮機１０の上部の振動変位が抑えられるので、吐出配管１２やインジェクション配管等の破損を抑えることができる。特に、吸入配管等に比べて吐出配管やガスインジェクション配管等は配管径が小さいので効果的である。

冷凍車１の走行時を代表する代表振動数である所定値ｆ１よりも固有振動数が大きくなるように上部防振ゴム２２のバネ定数を設定することとしたので、冷凍車１の走行時の振動伝達によって圧縮機１０の上部が大きく加振されることを防止することができる。
また、脚部１８に設けられた防振ゴム（下部防振ゴム）のバネ定数（合成バネ定数）も所定値ｆ１より大きくされていれば、さらに圧縮機１０の加振を低減することができる。

なお、本実施形態は、上部の固定支持構造を図５のように変形することができる。
図５に示すように、金属バンド２０の内周側にバンド状の上部防振ゴム２４を配置してもよい。上部防振ゴム２４は、圧縮機１０の胴部の周囲全体にわたって巻き付けられている。このようにバンド状の上部防振ゴム２４を圧縮機１０と金属バンド２０との間に介在させることによって圧縮機１０の上部を支持する。金属バンド２０の端部２０ａは、フレーム１４の縦壁部１４ｂに固定された上部固定ブラケット２６に対して固定されている。

また、上述した実施形態では、圧縮機１０の上部を金属バンド２０を用いて固定し、圧縮機１０の下部を脚部１８を用いて固定することとしたが、本発明はこれらの固定方法に限定されるものではなく、所定のバネ定数を有する弾性体を用いて固定できる構造であれば良い。例えば、図６に示すように、圧縮機１０の側壁に対して溶接や鋳造等によってブラケット２１を固定し、ブラケット２１とフレーム１４の縦壁部１４ｂとの間に上部防振ゴム２２を設けることとしても良い。

１ 冷凍車
２ 車両
３ コンテナ（輸送用コンテナ）
４ キャブ
５ 輸送用冷凍機
６ 筐体
１０ 圧縮機
１２ 吐出配管
１４ フレーム（本体）
１４ａ 下壁部
１４ｂ 縦壁部
１６ 底板
１８ 脚部（下部防振支持部材）
２０ 金属バンド（バンド，上部防振支持部材）
２０ａ 端部
２１ ブラケット
２２，２４ 上部防振ゴム（上部弾性体）
２６ 上部固定ブラケット
Ｇ 重心

Claims (5)

1. 車両に設置された輸送用コンテナを冷却するための冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機の重心よりも下方を本体に対して支持し、下部弾性体を有する下部防振支持部材と、
   前記圧縮機の前記重心よりも上方を前記本体に対して支持し、上部弾性体を有する上部防振支持部材と、
   を備え、
   前記上部弾性体のバネ定数は、前記下部弾性体のバネ定数よりも大きい輸送用冷凍機。
2. 前記圧縮機の上部に接続された配管を備えている請求項１に記載の輸送用冷凍機。
3. 前記上部防振支持部材は、前記圧縮機の外周に設けられたバンドと、該バンドと前記本体または該バンドと前記圧縮機との間に設けられた前記上部弾性体と、を備えている請求項１又は２に記載の輸送用冷凍機。
4. 前記上部弾性体のバネ定数は、前記車両の走行時を代表する代表振動数よりも大きい固有振動数となるように設定されている請求項１から３のいずれかに記載の輸送用冷凍機。
5. 前記下部弾性体のバネ定数は、前記代表振動数よりも大きい固有振動数となるように設定されている請求項４に記載の輸送用冷凍機。

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