JP2000266441A - 保冷自動車の冷却設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】保冷自動車の冷却設備では、冷凍機方式で超低
温冷却するには車体の大改造が必要になり、液体窒素噴
射方式は液体窒素の消費に莫大がコストがかかる。ま
た、２４ボルト電源を三相交流電源に変圧する構造が不
可欠。 【解決手段】エバポレータユニット２７と、コンデンシ
ングユニット２５と、冷媒を圧縮するコンプレッサー２
３等から構成される冷凍機回路と、オイルタンク３１
と、当該保冷自動車１のエンジン９に直結のオイルポン
プ３３と、このオイルポンプ３３から供給される作動油
で回転する油圧モーター３５と、三相交流２００ボルト
で出力する発電機６１とを搭載し、油圧モーター３５に
よって上記コンプレッサー２３と発電機６１を駆動し、
この発電機６１からの電流を冷凍機回路における電気的
動作部材の電源とした。従って、小型の油圧モーターで
も大型コンプレッサーを十分駆動できて超低温冷却が可
能で、エンジンルームの改造も不要。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保冷自動車の冷却
設備に係り、特に、冷凍機を使用した冷凍機回路を有す
る機械式冷却設備の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍魚や生鮮野菜等を低温に保持して輸
送する貨物自動車、いわゆる保冷自動車にあっては、冷
蔵コンテナと、この冷蔵コンテナ内を冷却するための冷
却設備が搭載される。

【０００３】この冷却設備の方式には幾つかあるが、冷
凍機を使用する機械的なものは、基本的に、冷媒を圧縮
するコンプレッサーと、このコンプレッサーを駆動する
ための原動機と、圧縮された冷媒を凝縮させるコンデン
サと、凝縮された冷媒を蒸発させるエバポレータ等を備
えており、原動機としては、当該保冷自動車のエンジン
を直結的に利用する方式のものと、電気モーター付のコ
ンプレッサーをサブエンジンで駆動する発電機によって
動かす方式のものに大別される。後者の方式は、エンジ
ン停止中であっても、外部電源を取ることでコンプレッ
サーを稼働させることができるので、例えば、フェリー
の上でも冷却を持続することができる。

【０００４】このような機械式の冷却設備において、冷
却能力を高め、且つ、設定した目標温度に到達する時間
をより短縮するためには、それなりに大きなコンプレッ
サーが必要になるが、そうするには、メインエンジン直
結型の場合はエンジンルームやキャビンを大幅に改造し
てここに大型のコンプレッサーを配置しなければならな
い。また、サブエンジン駆動型の場合はより大きな出力
のサブエンジンを搭載することが必要になる。いずれに
しても、既存の保冷自動車では現実的に不可能である。
このような事情から、冷凍機を使用した機械式冷却設備
では、現状の普通低温（マイナス２０〜２５°Ｃ程度）
が限界であり、温度低下の速度も非常に遅いため、マグ
ロ等、マイナス４０〜５０°Ｃの超低温冷却を要し且つ
急速な冷却を要求されるものを運ぶ保冷自動車にあって
は、液体窒素噴射方式の冷却設備を用いていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、液体窒素噴
射方式による冷却は、大量の液体窒素を消費するため
に、ランニングコストが莫大になってしまうという重大
な問題がある。ある調査によれば、２０トン級の保冷自
動車では、１年間の液体窒素使用料が４００万円を越え
るという結果が報告されている。その上、液体窒素を補
給できる基地は全国でもほんの一部の特定された地域だ
けにしか無いので、走行距離や現地到着時間の他に冷却
持続時間も考慮に入れて運行計画を立てたり、液体窒素
を敢えて不経済に消費しなければならないという難しい
問題があり、ややもすると、冷媒切れによって積荷をだ
めにしてしまうこともある。

【０００６】一方、大型貨物自動車における発電は２４
ボルトで行われるのに対して、通常の業務用冷却設備に
おける各種のモーター等には２００ボルト三相交流電源
のものが使用されているため、保冷自動車の冷却設備に
あっては、２４ボルトで発電された電圧を２００ボルト
の三相交流に変えるための変圧器を備えた特殊な部品を
使用せざるを得なくなっている。このことが、この種の
冷却設備のコストを大きく押し上げると共に、各種部品
の形状が大きくて搭載スペースを大きく必要にする原因
になり、しかも、電気的配線が極めて複雑になって、メ
ンテナンスが非常に面倒になってしまうという問題があ
った。

【０００７】尚、大型のコンプレッサーをエンジンルー
ムの外に配置して、エンジンの駆動力をギア系等で当該
コンプレッサーに伝達させることも考えられるが、実際
には、走行中の振動等の問題で困難が大きい。

【０００８】本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為
されたものであり、冷凍機を使用する機械的方式の冷却
設備でありながら、エンジンルーム以外の任意の場所に
配置した大型のコンプレッサーを、ギア系等を介するこ
と無くエンジンを駆動源として駆動することが容易にな
り、それにより、エンジンルーム等の改造も不要で液体
窒素も使わずに超低温での冷却と急速冷却を実現するこ
とができ、それでいて、コストが高くなる虞れも無く、
コンプレッサーをエンジンから離れた場所に搭載できる
ことで配置スペースにも殆ど苦慮することの無い保冷車
の冷却設備を提供することを目的とする。また、本発明
は、三相交流電源を電源とする通常の業務用冷却設備に
用いられている電気的部材をそのまま使用することがで
きる保冷車の冷却設備を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る保冷自動車の冷却設備は、冷蔵コンテ
ナ内のエバポレータユニットと、このエバポレータユニ
ットに接続されたコンデンシングユニットと、冷媒を圧
縮するコンプレッサー等から構成される冷凍機回路を備
えた保冷自動車の冷却設備であって、オイルタンクと、
当該保冷自動車のエンジンにより駆動されるオイルポン
プと、このオイルポンプから供給される作動油で回転す
る油圧モーターとを搭載し、この油圧モーターによって
上記コンプレッサーを駆動するようにしたものである。

【００１０】既知の通り、油圧モーターは電気モーター
に較べて、はるかに高いトルクを得ることができるの
で、小型の油圧モーターでも大型のコンプレッサーを十
分駆動することができる。そして、油圧モーターを回転
させるためのオイルポンプも小型のもので足りるため、
このオイルポンプをエンジンの脇に無理なく配置するこ
とができる。しかして、本発明によれば、冷凍機を使用
する機械的方式の冷却設備でありながら、エンジンルー
ムを改造したり大きなサブエンジンを搭載しなくても、
大型のコンプレッサーを駆動できる十分な原動力を取る
ことができて、液体窒素を使わずに超低温での冷却を実
現することができ、且つ、設定した目標温度に速やかに
到達させることができ、しかも、コストが高くなる虞れ
も無く、搭載スペースに苦慮することも少ない。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１に記載した保
冷自動車の冷却設備において、前記油圧モーターによっ
て駆動され三相交流２００ボルトで出力する発電機を搭
載し、この発電機からの電流を冷凍機回路における電気
的動作部材の電源としたものである。従って、この冷却
設備のコンデンシングユニットやエバポレータユニット
等におけるファンモータ等には、一般的な冷却設備に使
用される種類のものをそのまま用いることができるの
で、特殊な部材を使用する必要が無くてコストを大幅に
低減できると共に、電気的配線が簡単になって、保守作
業も容易になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に係
る保冷自動車の冷却設備を図面に従って説明する。図中
１は保冷自動車を示し、そのシャーシ３の上に大型の冷
蔵コンテナ５が搭載され、キャビン７の床下がエンジン
ルームになっていてエンジン９が配置されている。シャ
ーシ３のキャビン７寄りの側面には、モーターボックス
１１が取り付けられており、このモーターボックス１１
の中に、後述するコンプレッサーや各種モーター及び発
電機等が組み込まれている。

【００１３】２１は冷却設備を示す。この冷却設備２１
は、アンモニア等の冷媒を圧縮する大型のコンプレッサ
ー２３と、冷蔵コンテナ５の前面上部に取り付けられた
コンデンシングユニット（凝縮器）２５と、冷蔵コンテ
ナ５内に配置されたエバポレータユニット（蒸発器）２
７とこれらを接続した図示しない配管等から成る冷凍機
回路と、上記コンプレッサー２３を駆動するための駆動
系と、電気系とから構成されている。コンプレッサー２
３は、モーターボックス１１のほぼ中央部に固定され、
その主軸２３ａが左右方向へ延びる向きで設けられてお
り、その主軸２３ａにベルトプーリ（冷却用ファンを兼
用している）２９が取り付けられている。

【００１４】冷却設備２１の駆動系は、オイルタンク３
１と、オイルポンプ３３と、油圧モーター３５とこれら
を接続した配管等から成る油圧回路で構成され、オイル
タンク３１は、冷蔵コンテナ５の前面下部に取り付けら
れている。オイルポンプ３３は、比較的小型のもので、
エンジンルーム内におけるエンジン９の脇に配置され、
このエンジン９のクランクシャフトの回転力をＶベルト
で一部取り出して駆動されるようにしてある。

【００１５】油圧モーター３５はモーターボックス１１
内に固定され、その回転シャフト３７が左右方向へ延び
る向きでコンプレッサー２３の前側に配置されている。
この回転シャフト３７にはワンウェイクラッチ３９を介
してプーリ軸３８が連結され、このプーリ軸３８に２つ
のベルトプーリ４１、４３が取り付けられている。そし
て、これらベルトプーリ４１、４３の一方４１とコンプ
レッサー２３のベルトプーリ２９とに無端ベルト４５が
掛け渡されている。

【００１６】従って、エンジン９が駆動すると、このエ
ンジン９によってオイルポンプ３３が回転され、このオ
イルポンプ３３はオイルタンク３１の作動油を加圧して
油圧モーター３５に供給するので、油圧モーター３５の
回転シャフト３７が回転され、この回転によってコンプ
レッサー２３が駆動される。５０はオイルポンプ３３と
油圧モーター３５との間に介挿されたオイルクーラーを
示す。

【００１７】モーターボックス１１の後端部には、三相
交流型の非常用電気モーター５１が配置されており、そ
の出力軸５１ａにベルトプーリ５３が固定され、このベ
ルトプーリ５３とコンプレッサー２３のベルトプーリ２
９とに無端ベルト４７が掛け渡されている。従って、コ
ンプレッサー２３はこの非常用電気モーター５１によっ
ても駆動される。この非常用電気モーター５１は、フェ
リーに乗船している間など、エンジン９が停止している
状態においてコンプレッサー２３を駆動する必要がある
ときに三相交流の外部電源をとって使用する。

【００１８】尚、コンプレッサー２３が非常用電気モー
ター５１によって駆動される場合は、油圧モーター３５
の回転シャフト３７に結合されているベルトプーリ４１
も回転されるが、この場合は、ワンウェイクラッチ３９
の内輪と外輪との相対的回転方向が逆位相になるため、
クラッチ３９が空転するだけで、油圧モーター３５が負
荷になることは無い。

【００１９】モーターボックス１１の前端部には、三相
交流発電機６１が配置されており、その回転軸６１ａに
はベルトプーリ６３が固定され、このベルトプーリ６３
と油圧モーター３５のベルトプーリ４３とに無端ベルト
４９が掛け渡されている。従って、この発電機６１の回
転軸６１ａは、油圧モーター３５が駆動しているときは
その駆動力によって回転され、コンプレッサー２３が非
常用電気モーター５１で駆動されているときはこの非常
用電気モーター５１の駆動力によって回転される。

【００２０】この発電機６１は、端子電圧を２００ボル
トに変圧して出力するようになっており、その２００ボ
ルト電流は、前記したコンデンシングユニット２５のフ
ァンモーター６５や、エバポレータユニット２７のファ
ンモーター６７、その他冷凍系における各種の電気部品
に供給されてこれら電気部品を駆動する。従って、これ
らの電気部品には、三相交流電源を使用する一般的な業
務用のものをそのまま使用できる。

【００２１】モーターボックス１１の後ろ脇には冷却設
備２１の電気系を制御する制御回路が組み込まれた制御
盤７１が設けられ、この制御盤７１の回路と接続された
コントロールパネル７３はキャビン７に配置されてい
て、冷却温度の設定その他の操作は運転席で行うように
なっている。保冷自動車１の冷却設備２１は以上のよう
に構成されている。

【００２２】しかして、エンジン９が駆動している状態
では、油圧モーター３５がコンプレッサー２３と発電機
６１を駆動することで前記冷凍機回路が働いて冷蔵コン
テナ５内を冷却し、エンジン停止中は、非常用電気モー
ター５１がコンプレッサー２３と発電機６１を駆動する
ことで前記冷凍機回路が働いて冷蔵コンテナ５内を冷却
する。本発明者らが製作した冷却設備について、冷却能
力をテストした結果、運転開始から約３０分経過した時
点で、冷蔵コンテナ５内の温度がマイナス４０°Ｃ程度
に達するデータが多く得られた。この程度の冷却能力と
急速性能を持てば、冷凍マグロの輸送にも問題は無い。

【００２３】以上、本発明の実施の形態について詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設
計の変更などがあっても本発明に含まれる。特に、本発
明は、冷蔵コンテナ内の目標冷却温度の如何に限らず、
冷凍機回路を有する保冷自動車の各種の冷却設備に広く
適用することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る保冷自動車
の冷却設備にあっては、冷凍機を使用する機械的方式の
冷却設備でありながら、エンジンルームを改造したり大
きなサブエンジンを搭載しなくても、大型のコンプレッ
サーを駆動できる十分な原動力を取ることができて、液
体窒素を使わずに超低温での冷却を実現することがで
き、且つ、設定した目標温度に速やかに到達させること
ができ、しかも、コストが高くなる虞れも無く、搭載ス
ペースに苦慮することも少ない。

【００２５】請求項２の発明によれば、コンデンシング
ユニットやエバポレータユニット等におけるファンモー
タ等には、一般的な冷却設備に使用される種類のものを
そのまま用いることができるので、特殊な部材を使用す
る必要が無くてコストを大幅に低減できると共に、電気
的配線が簡単になって、保守作業も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る冷却設備を搭載した
保冷自動車の側面図である。

【図２】図１に示す保冷自動車の要部を拡大した平面図
である。

【図３】図１の保冷自動車における冷却設備を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 保冷自動車 ５ 冷蔵コンテナ ９ エンジン ２１ 冷却設備 ２３ コンプレッサー ２５ コンデンシングユニット ２７ エバポレータユニット ３１ オイルタンク ３３ オイルポンプ ３５ 油圧モーター ６１ 発電機 ６５ 電気的動作部材 ６７ 電気的動作部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷蔵コンテナ内のエバポレータユニット
   と、このエバポレータユニットに接続されたコンデンシ
   ングユニットと、冷媒を圧縮するコンプレッサー等から
   構成される冷凍機回路を備えた保冷自動車の冷却設備で
   あって、オイルタンクと、当該保冷自動車のエンジンに
   より駆動されるオイルポンプと、このオイルポンプから
   供給される作動油で回転する油圧モーターとを搭載し、
   この油圧モーターによって上記コンプレッサーを駆動す
   るようにしたことを特徴とする保冷自動車の冷却設備。
2. 【請求項２】請求項１に記載した保冷自動車の冷却設備
   において、前記油圧モーターによって駆動され三相交流
   ２００ボルトで出力する発電機を搭載し、この発電機か
   らの電流を冷凍機回路における電気的動作部材の電源と
   したことを特徴とする保冷自動車の冷却設備。