JPH062447B2 - 冷凍車用冷凍冷房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は運転室冷房用および冷凍用の２個のコンプレッ
サを有する２コンプレッサ方式の冷凍サイクルにて構成
される冷凍車用冷凍冷房装置に関する。

（従来の技術） 従来この種の冷凍冷房装置としては、例えば実公昭４６
−２２７３１号公報に記載されているものがあり、この
従来装置は第７図に示すごとき構成であって、車両のエ
ンジン１によって２つのコンプレッサ２，３を駆動し、
その一方のコンプレッサ２はコンデンサ４，レシーバ
５，ドライヤ６，サイトグラス７，膨張弁８，冷凍用エ
バポレータとともに冷凍用のサイクルを構成し、他方の
コンプレッサ３はコンデンサ１０，レシーバ１１，ドラ
イヤ１２，サイトグラス１３，三方電磁弁１４，１５，
膨張弁１６，運転室冷房用エバポレータ１７とともに運
転室冷房用サイクルを構成している。そして、冷凍用冷
却ユニット１８には、前記エバポレータ９の他に、三方
電磁弁１４，１５から分岐した補助エバポレータ１９を
送風機２０の送風路に並置し、冷凍庫の予冷運転時のご
とく冷凍側の熱負荷が大きい時には、三方電磁弁１４，
１５を切換えて、運転室冷房用サイクルの冷媒が冷凍用
冷却ユニット１８の補助エバポレータ１９を循環するよ
うにして、冷凍能力の増大を図っている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来装置では、冷凍冷房同時運転時に、
冷凍用エバポレータ９と冷房用エバポレータ１７に冷媒
が循環しても、冷凍用冷却ユニット１８の補助エバポレ
ータ１９には冷媒が循環せず、補助エバポレータ１９は
庫内の冷却作用を行わない。従って、送風機２０の送風
空気の半分は冷却作用を行わない補助エバポレータ１９
に送風されることになり、冷凍用エバポレータ９におけ
る冷却能力が低下するという問題がある。

更に、冷凍用冷却ユニット１８に２つのエバポレータ
９，１９を設置しているので、冷却ユニット１８の全体
形状がどうしても大きくなり、庫内での取付スペースを
多く必要とし、また重量が大となり、さらに製造コスト
も高くなるという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、２コンプレッサ方式の冷凍車用
冷凍冷房装置において、冷凍用冷却ユニットに１つのエ
バポレータを設けるだけで、冷凍庫の予冷運転時等にお
ける冷凍能力を増大できるようにすることを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、冷凍用および
冷房用の２つのコンプレッサを有する冷凍車用冷凍冷房
装置において、 冷凍庫内に設けられた冷凍用減圧装置および冷凍用エバ
ポレータを包含する冷凍回路と、 この冷凍回路に並列に接続され、運転室内に設けられた
冷房用減圧装置および冷房用エバポレータを包含する冷
房回路と、 この冷房回路に設けられ、該冷房回路を開閉する制御弁
と、 前記冷凍庫内に設けられ、該冷凍庫内の温度を検出する
温度検出器と、 冷凍運転用の冷凍スイッチおよび冷房運転用の冷房スイ
ッチと、 この冷凍スイッチおよび冷房スイッチの投入と前記温度
検出器の検出温度によって前記冷凍用および冷房用のコ
ンプレツサの作動と前記制御弁の開閉を制御する制御手
段とを備え、 前記制御手段は、前記両スイッチが投入される冷凍冷房
同時運転時は前記冷凍用および冷房用のコンプレッサを
作動させると共に前記温度検出器の検出温度が設定温度
以下になった場合に前記制御弁を開き、前記冷凍スイッ
チのみが投入される冷凍単独運転時は前記冷凍用および
冷房用のコンプレッサを作動させると共に前記制御弁を
閉じ、前記冷房スイッチのみが投入される冷房単独運転
時は前記冷房用のコンプレッサのみを作動させると共に
前記制御弁を開くように構成した技術的手段を採用す
る。

（作用） 上記の技術的手段によれば、冷凍スイッチおよび冷房ス
イッチの同時又は単独投入と冷凍庫内に設けられた温度
検出器の検出温度によって、制御手段が冷凍用および冷
房用コンプレッサの作動と制御弁の開閉を制御するの
で、冷凍回路および冷房回路と、２つのコンプレッサと
の冷媒流通関係を、冷凍冷房同時運転、冷凍あるいは冷
房単独運転に適合するらうに変更できる。従って、冷凍
単独運転時には２つのコンプレッサからの冷媒を冷凍用
エバポレータに流通させ、冷凍能力の増大を図ることが
できる。

（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１図
において、冷凍用コンプレッサ２１および運転室冷房用
コンプレッサ２２は各々電磁クラッチ２１ａ，２２ａを
介して車両走行用エンジン２３にて駆動される。ここ
で、コンプレッサ駆動源としては、車両走行用エンジン
でなく、冷凍冷房専用の補助エンジンを用いてもよい。
冷凍用コンプレッサ２１，コンデンサ２４，レシーバ２
５，冷凍用減圧装置をなす膨張弁２６，冷凍用エバポレ
ータ２７にて冷凍側サイクルが構成さている。また、冷
房用コンプレッサ２２，冷凍側サイクルと共通使用した
コンデンサ２４およびレシーバ２５，冷房用減圧装置を
なす膨張弁２８，冷房用エバポレータ２９，電磁弁３０
にて冷房側の冷凍サイクルが構成されている。そして、
冷凍側サイクルと冷房側サイクルを結合するため、両コ
ンプレッサ２１，２２の吐出側をａ点で合流させ、また
レシーバ２５の出口点ｂから冷凍回路Ａと冷房回路Ｂと
に分流させ、冷凍回路Ａの電磁弁３０の出口側の点ｃと
冷凍用エバポレータ２７の出口側の点ｄとを逆止弁３１
を有する結合流路３１ａによって結合している。電磁弁
３０は常閉型のものであり、また逆止弁３１は点ｄから
点ｃへの一方向のみに冷媒を流すものである。３２，３
３はコンデンサ２４の冷却用ファンモータ，３４は冷房
用エバポレータ２９の送風用ファンモータ，３５，３６
は冷凍用エバポレータ２７への送風用ファンモータであ
る。３７は冷房用サーモスタットで、エバポレータ２９
の吹出空気温度を検出してスイッチを開閉する。このサ
ーモスタット３７は冷房用エバポレータ２９に着霜を生
じさせないために吹出空気温度の下限を例えば０℃に設
定する。３８，３９は冷凍側のサーモスタットで、冷凍
用エバポレータ２７の吸込空気温度（換言すれば庫内温
度）を検出してスイッチを開閉する。この両サーモスタ
ット３８，３９の設定は−２５℃〜＋２０℃まで可変に
なっており、本例ではサーモスタット３８の設定温度は
−１０℃で、サーモスタット３９の設定温度は−２５℃
である。

４０は上記各機器２６，２７，３５，３６，３８，３９
等を有する冷凍用冷却ユニットで、第２図に示すように
冷凍庫４１内の前方側上部に設置され、庫内空気を吸入
してエバポレータ２７で冷却した後庫内に吹出するもの
である。

４２は上記各機器２８，２９，３０，３４，３７等を有
する運転室冷房用冷却ユニットで、第２図に示すように
運転室４３内の前方側の計器盤下部に設置され、室内ま
たは室外空気を吸入してエバポレータ２９で冷却した
後、図示しない暖房用ヒータユニットを経由して室内へ
吹出すものでああ。

４４はコンデンサ２４およびファンモータ３２，３３を
有するコンデンシングユニットで、第２図に示すよう冷
凍庫４１の前方側の外面上部に設置されている。４５は
運転室４３の計器盤部に設置されている冷凍冷房用制御
バネルである。

冷凍用コンプレッサ２１および冷房用コンプレッサ２２
は、第２図に示すように運転室４３の床下部に設置さ
れ、そして第３図に示すように車両走行用エンジン２３
のクランクプーリ４６からベルトを介して、更に電磁ク
ラッチ２１ａ，２２ａを介して駆動される。本例では、
冷凍用コンプレッサ２１の容量を２５０cc／revとし、
冷房用コンプレッサ２２の容量を１５０cc／revとして
いる。

次に、電気回路を第４図により説明すると、車載バッテ
リ４７に対して冷房スイッチ４８と冷凍スイッチ４９が
並列に接続されており、そして冷房スイッチ４８に冷房
用エバポレータ２９のファンモータ３４と冷房用サーモ
スタット３７が接続されている。

このサーモスタット３７にはリレー接点５１ａを介して
電磁弁３０が接続されており、またダイオード５０を介
して、コンデンサファンモータ３２，３３と冷房用コン
プレッサクラッチ２２ａが並列に接続されている。一方
冷凍スイッチ４９には冷凍用サーモスタット３９を介し
て冷凍用コンプレッサクラッチ２１ａと冷凍用エバポレ
ータファンモータ３５，３６が並列接続されている。ま
た、冷凍用サーモスタット３９はダイオード５２を介し
てコンデンサファンモータ３２，３３と冷房用コンプレ
ッサクラッチ２２ａに接続されている。更に、冷凍用サ
ーモスタット（−２５℃設定）３９は別の冷凍用サーモ
スタット（−１０℃設定）３８を介してリレーコイル５
１に接続されている。

上記した冷房スイッチ４８，冷凍スイッチ４９，リレー
コイル５１，リレー接点５１ａ等は運転室４３内の制御
パネル４５（前述の第２図参照）に設置されている。

次に、上記構成において本実施例の作動を説明する。ま
ず、冷凍冷房同時運転時には第４図の冷凍スイッチ４８
および冷凍スイッチ４９がいずれも投入されるが、運転
開始時には冷凍庫４１内の温度が冷凍用サーモスタット
３８，３９の設定温度より高いため、この両サーモスタ
ット３８，３９はいずれも第４図に示す閉成状態にあ
り、そのため、リレーコイル５１に通電され、その接点
５１ａが開放されるので、電磁弁３０が通電されず、閉
弁する。

一方、冷房用サーモスタット３７も閉成状態にある。従
って、上記と同時に、第４図に示す各機器（２１ａ，２
２ａ，３２，３３，３４，３５，３６，５１）が作動状
態となり、２つのコンプレッサ２１，２２によって第１
図の冷凍サイクルに冷媒が循環する。

しかし、前記電磁弁３０の閉弁によって、第１図の冷凍
サイクルのうち冷房回路Ｂには冷媒が流れず、２つのコ
ンプレッサ２１，２２から吐出された冷媒は冷凍回路Ａ
のみに流れ、冷凍用エバポレータ２７で蒸発した冷媒は
冷凍用コンプレッサ２１に吸込まれると同時に、点ｄか
ら逆止弁３１を介して点ｃへと流れ、冷房用コンプレッ
サ２２へも吸込まれる。従って、冷凍用エバポレータ２
７による冷凍能力が増大し、庫内を急速冷凍できる。そ
して、庫内温度が一方の冷凍用サーモスタット３８の設
定温度（−１０℃）まで低下すると、このサーモスタッ
ト３８が接点３８ａから接点３８ｂ側に切替わり、開状
態となる。これにより、リレーコイル５１への通電が遮
断されるので、リレー接点５１ａが閉状態に復帰する。
この時、冷房用サーモスタット３７は閉成しているの
で、電磁弁３０に通電され、電磁弁３０が開弁する。

これにより、冷媒は冷凍回路Ａと冷房回路Ｂの両方に流
れ、冷房用エバポレータ２９内では着霜がおきない蒸発
圧力例えば冷媒Ｒ−１２なら２kg／cm²Ｇ（蒸発温度０
℃）の蒸発圧力で蒸発して冷房用コンプレッサ２２に吸
い込まれる。一方、冷凍用エバポレータ２７内では低温
用として必要な例えば０kg／cm²Ｇ（蒸発温度−３０
℃）の蒸発圧力で蒸発して冷凍用コンプレッサ２１に吸
い込まれる。この時、低圧側のジョイント点ｃ〜ｄ間は
逆止弁３１で閉鎖される。

次に、冷凍単独運転時について述べると、この時は冷凍
スイッチ４９のみが投入され、冷凍用コンプレッサ２１
と同時に冷房用コンプレッサ２２が作動するとともに、
電磁弁３０が非通電となり、閉弁状態に復帰する。その
ため、冷媒は冷凍回路Ａにのみ流れ、冷凍用エバポレー
タ２７で蒸発した冷媒は冷凍コンプレッサ２１に吸い込
まれると同時に、点ｄから逆止弁３１を通って点ｃへと
流れ、冷房用コンプレッサ２２へも吸い込まれる。

次に、冷房単独運転時について述べると、この時は冷房
スイッチ４８のみが投入されコンプレッサは冷房用コン
プレッサ２２のみが作動し、また電磁弁３０は通電さ
れ、開弁する。そのため、冷房回路Ｂに冷媒が流れ、冷
房用コンプレッサ２２に冷媒が吸い込まれる。この時、
冷凍回路Ａにも冷媒は流れるが、この時は冷凍用エバポ
レータ２７のファンモータ３５，３６が停止しているの
で、冷凍用膨張弁２６が閉塞し、冷凍回路Ａへの冷媒流
量は微量にとどまるので、冷凍庫４１内が冷却されるこ
とはない。

上記各作動モードにおいて、庫内温度は冷凍用サーモス
タット３９の開閉によってその設定温度（例えば−２５
℃）に維持される。また、冷房側においては冷房用サー
モスタット３７の開閉によって冷房用エバポレータ２９
への冷媒流れを断続してそのフロストを防ぐ。

輸送あるいは配送前の予冷運転では冷房運転が不要で、
冷凍単独運転になる。この時は前述の如く、両コンプレ
ッサ２１，２２を作動させて庫内の予冷を行なうことに
より冷凍能力が増大するので、庫内の急速冷凍が可能に
なる。例えば、庫内容量が２〜６トン車クラスの小型あ
るいは中型低温用冷凍車では冷凍用コンプレッサ２１の
容量は２５０cc／rev前後、そして冷房用コンプレッサ
２２の容量は１５０cc／rev前後となっているが、両コ
ンプレッサ２１，２２を同時に作動させ、冷凍単独運転
を行なうことにより、２５０＋１５０＝４００cc／rev
となり、大型車並みのコンプレッサ容量を得ることがで
きる。

また、この効果は予冷運転時だけでなく、冷凍庫４１の
ドア４１ａを開いて積荷の出し入れを行ない、その後ド
ア４１ａを閉じたあとの庫内温度の回復時にも発揮する
ことができる。庫内サーモスタット３８を追加し、その
設定温度を例えば−１０℃とすれば、庫内が−１０℃に
達するまで、サーモスタット３８が閉状態にあり、電磁
弁３０が閉じるので、冷房運転が停止して両コンプレッ
サ２１，２２による冷凍単独運転が行なわれ、急速冷凍
を行うことができる。

なお、上述の実施例は本発明の好ましい実施態様を例示
するものであるが、本発明はこれに限定されることな
く、種々変形可能である。

例えば、第１図の冷凍サイクルでは、冷凍回路Ａ，冷房
回路Ｂに対する冷媒流れを制御する制御弁として、電磁
弁３０と逆止弁３１を併用したが、この両弁３０，３１
の代りに制御弁として１個の三方電磁弁を用い、この三
方電磁弁を第１図の点ｃに設置し、この三方電磁弁によ
って、点ｃ，ｄ間の結合流路３１ａの開閉と冷房回路Ｂ
側の流路の開閉を行なうようにしてもよい。

また、第１図の例では電磁弁３０を冷房用エバポレータ
２９の出口側に設置したが、電磁弁３０を冷房用膨張弁
２８の入口側に設置してもよい。また、コンデンサ２４
とレシーバ２５を必要に応じて冷凍、冷房用にそれぞれ
分離独立して設けてもよいことはもちろんである。

第５図は更に別の実施例を示すもので、冷凍単独運転に
おいて、両コンプレッサ２１，２２による急速冷凍を行
ない、庫内温度が冷凍サーモスタット３８の設定温度例
えば−１０℃まで低下すると、サーモスタット３８が接
点３８ｂ側に切替り、リレーコイル５３に通電するの
で、そのリレー接点５３ａが開き、電磁クラッチ２２ａ
への通電を断つ。これにより、冷房用コンプレッサ２２
が停止して冷凍用コンプレッサ２１だけで運転するよう
にしたものであり、このようにすればエンジン２３の省
動力を図ることができる。第５図において、リレーコイ
ル５４およびそのリレー接点５４ａは冷房時に冷房用コ
ンプレッサクラッチ２２ａに通電するためのものであ
る。

第６図は更に他の実施例を示すもので、冷凍単独運転に
おいて、春秋冬の冷凍負荷の小さな時期は容量の小さな
冷房用コンプレッサ２２を作動させ、冷凍用コンプレッ
サ２１を停止させるようにして、より一層省動力を図っ
たものである。すなわち、第６図では、手動操作の切替
スイッチ５５およびリレーコイル５６，リレー接点５６
ａを追加し、夏期にはこのスイッチ５５を図示のごとく
接点５５ａ側に投入して、リレーコイル５３に通電し、
リレー接点５３ａを開き、一方リレーコイル５６への通
電を遮断して接点５６ａを閉じることにより冷凍用コン
プレッサ２１を作動させるが、夏期以外の春、秋、冬に
は切替スイッチ５５を接点５５ｂ側に投入することによ
りリレーコイル５３への通電を断ち、リレーコイル５６
へ通電することにより冷凍用コンプレッサ２１を停止
し、冷房用コンプレッサ２２を作動させるものである。

なお、上記切替スイッチ５５は手動操作タイプのものに
限らず、外気温に応じて自動的に開閉作動を行なう温度
スイッチ等を用いてもよい。

（発明の効果） 上述したように本発明によれば、冷凍単独運転時には、
冷凍用および運転室冷房用の２つのコンプレッサ２１、
２２からの冷媒を冷凍用エバポレータ２７に流通させ
て、冷凍能力を増大できるので、従来装置のごとく冷凍
用冷却ユニット４０に２つのエバポレータを設ける必要
がなく、そのため冷凍用冷却ユニット４０の小型、軽量
化を図ることができるとともに、コスト低減を図ること
ができる。

また、冷凍冷房同時運転時に、従来のごとく冷媒の流れ
ないエバポレータにも送風するということがなくなるか
ら、従来装置に比して冷凍能力を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は冷凍サイクル図、第２図は冷凍車の概略側面図、第３
図はコンプレッサのエンジンへの架装状態を示す正面
図、第４図，第５図，第６図はそれぞれ電気回路図であ
る。第７図は従来装置の冷凍サイクル図である。 Ａ…冷凍回路，Ｂ…冷房回路，１３…冷凍スイッチ，１
４…冷房スイッチ，２１…冷凍用コンプレッサ，２２…
冷房用コンプレッサ，２６…冷凍用膨張弁（冷凍用減圧
装置），２７…冷凍用エバポレータ，２８…冷房用膨張
弁（冷房用減圧装置），２９…冷房用エバポレータ，３
０…電磁弁（制御弁），３８・３９…サーモスイッチ
（温度検出器），４１…冷凍庫，４３…運転室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍用および冷房用の２つのコンプレッサ
   を有する冷凍車用冷凍冷房装置において、 冷凍庫内に設けられた冷凍用減圧装置および冷凍用エバ
   ポレータを包含する冷凍回路と、 この冷凍回路に並列に接続され、運転室内に設けられた
   冷房用減圧装置および冷房用エバポレータを包含する冷
   房回路と、 この冷房回路に設けられ、該冷房回路を開閉する制御弁
   と、 前記冷凍庫内に設けられ、該冷凍庫内の温度を検出する
   温度検出器と、 冷凍運転用の冷凍スイッチおよび冷房運転用の冷房スイ
   ッチと、 この冷凍スイッチおよび冷房スイッチの投入と前記温度
   検出器の検出温度によって前記冷凍用および冷房用のコ
   ンプレッサの作動と前記制御弁の開閉を制御する制御手
   段とを備え、 前記制御手段は、前記両スイッチが投入される冷凍冷房
   同時運転時は前記冷凍用および冷房用のコンプレッサを
   作動させると共に前記温度検出器の検出温度が設定温度
   以下になった場合に前記制御弁を開き、前記冷凍スイッ
   チのみが投入される冷凍単独運転時は前記冷凍用および
   冷房用のコンプレッサを作動させると共に前記制御弁を
   閉じ、前記冷房スイッチのみが投入される冷房単独運転
   時は前記冷房用のコンプレッサのみを作動させると共に
   前記制御弁を開くように構成されていることを特徴とす
   る冷凍車用冷凍冷房装置。