JPS5815324B2 - 冷凍車用冷房冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍車において運転室の冷房と冷凍車の冷却を
それぞれ独立にあるいは同時に行うことを可能にした冷
凍車用冷房・冷凍装置に関するもので、その目的とする
ところは、冷房単独運転、冷凍単独運転、および冷房冷
凍同時運転の３態様をコンプレッサロック等の不具合を
生じることなく良好に行なうことにある。

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、１は冷凍車全体を示し、２はその運転
台部で、３は運転室である。

４は荷台部、５はこの荷台部４上に載置された冷凍庫、
６はこの冷凍庫５の後面の開口部に設けられた扉、７は
冷凍庫５内を冷却するための冷凍用冷却ユニットで、そ
の内部には冷凍用エバポレータ８と送風ファン９が設置
されている。

１０は運転室３内を冷房するための冷房用冷却ユニット
で、その内部には冷却用エバポレータ１１と送風ファン
１２が設置されている。

第２図において、１３はコンプレッサで、電磁クラッチ
１３ａを介して図示しない車両走行用エンジンまたは車
載の補助エンジンにより駆動されるようになっている。

１４はコンデンサ、１５はコンデンサ冷却用送風ファン
、１６は液冷媒を溜めるレシーバ、１７は温度式自動膨
張弁で、１７ａはその感熱筒である。

１８は逆止弁、１９はコンプレッサ１３にガス冷媒を吸
入させるためのアキュムレータである。

上記の各機器１７、８、１８゜１９を順次接続すること
により冷凍回路Ａが構成されている。

２０は電磁弁からなる冷凍用開閉弁、２１は温度式自動
膨張弁で、２１ａはその感熱筒である。

２２は蒸発圧力調整弁で、冷房用エバポレータ１１の出
口に設けられ、冷房用エバポレータ１１内の蒸発圧力を
冷凍用エバポレータ８内の蒸発圧力より高い所定値に保
つ働きをなす。

上記の各機器２０，２１．１１．２２を順次接続するこ
とにより冷房回路Ｂが構成されており、この冷房回路Ｂ
は冷凍回路Ａと並列に設けられている。

２３は除霜用開閉弁で、電磁弁からなる。

この開閉弁２３はコンプレッサ１３の出口と冷凍用エバ
ポレータ８の入口を直接結ぶコンデンサバイパス回路Ｃ
の途中に設けられている。

冷凍用エバポレータ８の除霜を行う時は除霜用開閉弁２
３が開きコンプレッサ１３より吐出された高温のガス冷
媒を直接冷凍用エバポレータ８に導入して冷凍用エバポ
レータ８に付着している霜を溶かすようにしである。

この除霜時にコンプレッサ１８より吐出された高温のガ
ス冷媒は冷凍用エバポレータ８に付着した霜による冷却
作用にて凝縮し、液冷媒となるが、アキュームレーク１
９にて冷媒の気液が分離され、コンプレッサ１３へはガ
ス冷媒のみが導入されるようになっている。

２４は高圧スイッチで、サイクル高圧部の圧力を検出し
て高圧が設定圧力の上限値（例えば１５ ａｔｇ ）ま
で上昇するとＯＮしてコンデンサ送風ファン１５を作動
させ、高圧が設定圧力の下限値（例えば９ａｔｇ ）ま
で降下するとＯＦ、Ｆ Ｌ、てコンデンサ送風ファン１
５を停止させる機能を持つ。

なお、各送風ファン９，１２．１５はいずれもモータに
より駆動される。

次に、第３図により上記冷房・冷凍サイクルの制御装置
の電気回路について説明する七２５は車両のバッテリ等
の電源、２６はヒユーズ、２７は手動操作式の冷凍スイ
ッチで、冷凍運転を行う時に閉じるものである。

２８は手動操作式の冷房スイッチで冷房運転を行う時に
閉じるものである。

２９は冷凍用サーモスタットで、冷凍庫５内の温度を検
出してＯＮ、０ＦＦＬ冷凍庫内の温度が設定値（例えば
−１０’Ｃ）まで降下すると、ＯＦＦして冷凍側の機能
（冷凍用エバポレータファン９）を停止させ、そして冷
凍側の機能の停止により冷凍庫５内の温度が冷凍用サー
モスタット２９のディファレンシャル値分上昇して例え
ば−５°Ｃまで達するとＯＮＬ、て再び冷凍側の機能を
自動的に復帰させる働きを持つ。

８０は冷房用サーモスタットで冷房用エバポレータ１１
の吹出空気の温度を検出してＯＮ、０ＦＦＬ、、冷房用
エバポレータ１１の吹出空気温が設定値（例えば５℃）
まで降下するとＯＦＦして冷房側の機能（冷房用開閉弁
２０）を停止させ、冷房側の機能の停止により冷房用エ
バポレータ１１の吹出空気の温度が冷房用サーモスタッ
ト３０のディファレンシャル値分上昇して例えば１０℃
まで達するとＯＮして再び冷房側の機能を自動的に復帰
させる働きを持つ。

３１は２極リレーで、３１ａはそのリレーコイルであり
、一端は冷凍用サーモスタット２９のＯＮ接点２９ａに
接続され、他端はアースされている。

３１ｂ、３１ｃは２極リレー３１の接点で、その一端は
共にヒユーズ２６に接続されている。

３２は１極リレーで、３２ａはそのリレーコイルであり
、一端は冷房用サーモスタット３０のＯＮ接点３０ａと
冷房用開閉弁２０に接続され、他端はアースされている
。

３２ｂは１極リレー３２の接点で、一端はヒユーズ２６
に、他端はマグネットクラッチ１３ａと高圧スイッチ２
４と２極リレー３１の接点３１ｂに接続されている。

３３は除霜スイッチで、冷凍用エバポレータ８の霜付の
有無に応じて開閉するものであり、一端は２極リレー３
１の接点３１ｃに接続されている。

３３ａ、３３ｂは除霜スイッチ３８の接点で、一方の接
点３３ａは冷凍用エバポレータ８の送風ファン９に接続
され、他方の接点３３ｂは従霜用開閉弁２３に接続され
ている。

３４は１極リレーで、３４ａはそのリレーコイルであり
、一端は高圧スイッチ２４のＯＮ接点２４ａに接続され
、他端はアースされている。

３４ｂは１極リレー３４の接点で、一端はヒユーズ２６
に接続され他端はコンデンサ送風ファン１５に接続され
ている。

次に、上記構成よりなる本発明装置の作動を説明する。

先ず冷房・冷凍同時運転の場合は、冷凍スイッチ２７お
よび冷房スイッチ２８を閉じると、電源であるバッテリ
２５によりヒユーズ２６を介して、それぞれ冷凍用サー
モスタット２９、冷房用サーモスタット３０に電圧が印
加され、そしてこの両す一モスタツｔ−２９，３０が共
にＯＮ状態であれば、リレー３１のコイル３１ａおよび
リレー３２のコイル２２ａが励磁され、両リレー３１゜
３２の接点３１ｂ、３１ｃおよび３２ｂが閉じられる。

その結果、リレー３１の接点３１ｃを通じて除霜スイッ
チ３３に電圧が印加され、冷凍用エバポレータ８に着霜
のない状態であれば、除霜スイッチ３３は接点３３ａ側
に閉じて、冷凍用エバポレータ８の送風ファン９を作動
させる。

冷凍用エバポレーク８の着霜により、除霜が必要な時は
除霜スイッチ８８は接点３３ｂ側に閉じるので、除霜用
開閉弁２３が開き、コンプレッサ１３より吐出された高
温のガス冷媒をバイパス回路Ｃを通じて直接冷凍用エバ
ポレータ８に導入し除霜の目的を達する。

この時、冷凍用エバポレータ８内で凝縮した液冷媒はそ
のままコンプレッサ１３に吸込まれないようにアキュー
ムレータ１９にて気液分離され、液冷線はここで蒸発す
る。

またこの時冷凍用エバポレータ８の送風ファン９は作動
を停止し、これによって庫内冷気と高温のガス冷媒との
熱交換が防止される。

一方、リレー３１の接点３１ｂおよびリレー３２の接点
３２ｂを通じてマグネットクラッチ１３ａに通電されて
コンプレッサ１３が作動するとともに、高圧スイッチ２
４にも電圧が印加され、サイクルの高圧圧力が高圧スイ
ッチ２４の設定値以上であれば、高圧スイッチ２４がＯ
Ｎ接点２４ａ側に閉じてリレー３４のコイル３４ａが励
磁され、リレー３４の接点３４ｂが閉じられ、その結果
コンデンサ送風ファン１５が作動する。

また、冷房スイッチ２８が閉じられた時点で冷房用エバ
ポレータ１１の送風ファン１２が作動を開始し、また冷
房用サーモスタット３０がＯＮ状態であれば、冷房用開
閉弁２０が通電されて開き、コンデンサ１４にて凝縮し
た液冷媒は冷凍回路Ａとともに冷房回路Ｂへも導入され
る。

冷凍回路Ａに導入された液冷媒は自動膨張弁１７にて減
圧されて冷凍用エバポレータ８内で蒸発し、冷凍用エバ
ポレーク送風ファン９によって強制送風された庫内空気
から蒸発するための熱を奪うことによって庫内空気の冷
却を行う。

一方、冷房回路Ｂに導入された液冷媒は自動膨張弁２１
にて減圧されて、冷房用エバポレータ１１内で蒸発し、
冷房用エバポレータ送風ファン１２によって強制送風さ
れた運転室内空気から蒸発するための熱を奪うことによ
って運転室内空気を冷す。

ここで蒸発圧力調整弁２２は冷房用エバポレータ１１内
の圧力を一定に保つべく絞り作用を行い、同時にこの絞
り作用がエバポレータ熱負荷の大きな冷房回路Ｂへの液
冷媒のかたよりを是正し、蒸発圧力調整弁２２の設定値
によってそれぞれのエバポレータ熱負荷に見合った適正
な冷凍回路Ａ１冷凍回路Ｂへの冷媒分配をなす働きを持
つ。

この冷房・冷凍同時運転時において、冷凍用サーモスタ
ット２９が作動しＯＦＦ状態になれば、リレー３１が開
放され、その結果冷凍用エバポレータ８の送風ファン９
が停止し、庫内空気の冷却は行なわれなくなる。

この時、冷房用サーモスタット３０がＯＮ状態であれば
、冷房用エバポレータ送風ファン１２、冷房用開閉弁２
０とともにマグネットクラッチ１３ａ１コンデンサ送風
フアン１５はそのまま通電状態となり、冷房運転は継続
される。

反対に冷房用サーモスタット３０が作動してＯＦＦ状態
になり、冷凍用サーモスタット２９がＯＮ状態であれば
、冷房用開閉弁２０のみが通電を断たれて閉じ、冷房回
路Ｂへの液冷媒の導入が遮断される。

但し、冷房用エバポレータ送風ファン１２は継続して作
動し、冷房用サーモスタット３０のＯＮ設定値以下の温
度の冷風を運転室３に供給しつづけ、冷房効果の急激な
低下を防ぐ。

そして冷凍用サーモスタット２９および冷房用サーモス
タット３０の両方が作動してＯＦＦ状態となれば、冷房
用エバポレータ送風ファン１２を除くすべての機能が停
止する。

次に冷凍単独運転の場合は冷凍スイッチ２７のみを閉じ
ればよく、また冷房単独運転の場合は冷房スイッチ２８
のみを閉じればよい。

ここで、冷房単独運転の場合、および冷凍・冷房同時運
転の場合において、冷凍スイッチ２７の開放または冷凍
用サーモスタット２９が作動して冷凍側がＯＦＦ状態に
なった際でも、コンデンサ１４より出た液冷媒は、冷房
回路Ｂとともに冷凍回路Ａにも流れ、冷凍回路Ａは冷房
回路Ｂのバイパス回路の役割を持つ。

即ち、冷房・冷凍装置におけるコンプレッサ１３および
コンデンサ１４は冷房・冷凍の両性能を満足させるため
にカークーラのような冷房単独装置のコンプレッサおよ
びコンデンサに比べて容量を増加させたもの使用してお
り、従って冷房・冷凍装置で上述のような冷房運転のみ
が行なわれる場合には冷房用エバポレータ１１はコンプ
レッサ１３およびコンデンサ１４に対して容量的なマツ
チング性がなく、シかも蒸発圧力調整弁２２を有するた
めにコンプレッサ１３の回転数が高くなった時あるいは
冷房用エバポレータ１１の熱負荷が小さくなった時等に
おいては自動膨張弁２１と蒸発圧力調整弁２２の絞り作
用によりコンプレッサ吸入圧力が極度の負圧に達するこ
とがあり、この場合は冷媒の流れがなくなり、それに伴
なってコンプレッサオイルの戻りがなくなるためコンプ
レッサ１３がロックするという不具合が発生するが、本
サイクルでは既述したように冷凍側のＯＦＦ状態でも冷
媒の一部が冷凍回路Ａを通じて冷房回路Ｂをバイパスし
てコンプレッサ１３に供給され、コンプレッサ１３の吸
引力に対応するため、上述のような極度な負圧運転を防
止し、良好なる冷房単独運転を可能にしている。

なお、このとき冷凍回路Ａへの冷媒流量は送風ファン９
の停止に伴なう自動膨張弁１７の絞り作用によって微少
量に制限されているので、何ら支障はない。

一方、冷凍単独運転においては、冷房回路Ｂの開閉弁２
０が閉じることにより、冷房回路Ｂには冷媒が流れない
が、冷凍回路Ａに絞り作用をなす蒸発圧力調整弁２２が
設けられていないのに加え冷凍用エバポレータ８は冷凍
庫５内を０℃以下の低温に冷却するために冷房用エバポ
レータ１１に比してはるかに大容量に設計されており、
従って冷凍回路Ａのみに冷媒が流れても圧縮機１３の吸
入圧力が負圧になることはない。

そして、冷凍単独運転時に冷房回路Ｂの開閉弁２０を閉
じることにより、冬期等の冷房の必要ない時に、冷房用
エバポレータ１１における自然対流で冷気が運転室３内
に侵入するという不具合が生じない。

また、冷凍回路Ａにおける逆止弁１８は、冷房冷凍同時
運転時に、運転室３の扉の開放等により冷房負荷が急激
に増加したときに冷房用エバポレータ１１から冷凍用エ
バポレータ８に冷媒が逆流して、冷凍用エバポレーク８
の温度が上昇するのを防ぐ作用をなす。

しかし、逆止弁１８は冷凍サイクルの設計仕様等によっ
て廃止することができる。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、コンデンサ
送風ファン１５を逆流防止用ダイオード３５を介してリ
レー３１の接点３１ｂおよびリレー３２の接点３２ｂに
接続することにより、コンプレッサ１３の作動時にはコ
ンデンサ送風ファン１５を高圧圧力に関係なく常に作動
させるようにしたものである。

以上述べたように本発明においては冷凍・冷房同時運転
冷凍単独運転はもちろんのこと、冷房単独運転時に冷凍
回路Ａ側にも冷媒を流すことによって、冷房負荷の少な
い時、コンプレッサ回転数の高い時等にみられる極度の
負圧運転を未然に防止することができ、そのため負圧運
転によるコンプレッサの焼付ロック等の不具合を招くこ
となく、冷房単独運転を良好に実現できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を適用した冷凍車の一部断面側面図
、第２図は本発明になる冷凍車用冷房・冷凍装置の冷凍
サイクル図、第３図は本発明装置の一実施例の電気回路
図、第４図は本発明装置の他の実施例の電気回路図であ
る。 ３・・・・・・運転室、５・・・・・・冷凍庫、８・・
・・・・冷凍用エバポレータ、１１・・・・・・冷房用
エバポレータ、９゜１２・・・・・・送風ファン、１３
・・・・・・コンプレッサ、１４・・・・・・コンデン
サ、１７，２１・・・・・・膨張手段をなす自動膨張弁
、２０・・・・・・冷房用開閉弁、２２・・・・・・蒸
発圧力調整弁、２７・・・・・・冷凍スイッチ、２８・
・・・・・冷房スイッチ、２９・・・・・・冷凍用サー
モスタット、３０・・・・・・冷房用サーモスタット、
３１，３２・・・・・・リレー、Ａ・・・・・・冷凍回
路、Ｂ・・・・・・冷房回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンプレッサと；このコンプレッサから吐出された
   ガス冷媒を凝縮させるコンデンサと；このコンデンサの
   出口側に設けられ少なくとも膨張手段および冷凍庫内を
   冷却する冷凍用エバポレータを有する冷凍回路と；この
   冷凍回路と変効に設けられ、開閉弁、膨張手段、運転室
   内を冷房する冷房用エバポレータ、および蒸発圧力調整
   弁を有する冷房回路と：前記冷凍用エバポレータに強制
   送風する送風ファンおよび前記冷房用エバポレータに強
   制送風する送風ファンと；冷凍単独運転時に前記冷房回
   路の開閉弁を閉じ、冷房用エバポレータの送風ファンを
   停止させるとともに、前記冷凍回路の冷凍用エバポレー
   タの送風ファンを作動させる電気回路手段と：冷房単独
   運転時に前記冷房回路の開閉弁を開き、冷房用エバポレ
   ータの送風ファンを作動させるとともに、前記冷凍回路
   の冷凍用エバポレータの送風ファンを停止させる電気回
   路手段と；冷房冷凍同時運転時に前記冷凍回路および前
   記冷房回路の両送風ファンを作動させるとともに冷房回
   路の開閉弁を開く電気回路手段とを備え、前記冷凍回路
   の機能停止を冷凍用エバポレータの送風ファンの作動停
   止だけで行なうようにしたことを特徴とする冷凍車用冷
   房冷凍装置。