(57)【要約】【課題】ラジエータを大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図り、ラジエータ機能が部分的に損なわれることによるエンジン性能への悪影響を排除できる信頼性の高いエンジン駆動式冷凍装置を提供することを目的とする。【解決手段】冷凍装置１を駆動するエンジン３を備え、該エンジン３のラジエータ１７および冷凍装置１のコンデンサ１６が、冷却ファン７の通風路上に上流側からコンデンサ１６、ラジエータ１７の順に配設されているエンジン駆動式冷凍装置１において、ラジエータ１７は、その全面積がコンデンサ１６の凝縮領域部１６Ｂ，２６Ｂ，３６Ｂの背後に位置されるように配設されている。【選択図】図４
2010014389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置を駆動するエンジンを備え、該エンジンのラジエータおよび前記冷凍装置のコンデンサが、冷却ファンの通風路上に上流側から前記コンデンサ、前記ラジエータの順に配設されているエンジン駆動式冷凍装置において、
前記ラジエータは、その全面積が前記コンデンサの凝縮領域部の背後に位置されるように配設されていることを特徴とするエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項２】
前記コンデンサは、過熱領域部となる第１コンデンサと、凝縮領域部となる第２コンデンサとに分割され、前記ラジエータは、前記第２コンデンサの背後に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項３】
前記第２コンデンサは、前記冷却ファンの通風路上の上流側に略鉛直に配設され、その上部に前記第１コンデンサが通風方向の下流側に向って略水平に配設され、該第１コンデンサの下部であってかつ前記第２コンデンサの背後に前記ラジエータが配設され、該ラジエータの下流側に前記冷却ファンが配設されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項４】
前記第２コンデンサと前記冷却ファンとの間の距離をＬとし、前記第１コンデンサと前記冷却ファンとの間の距離をｌとしたとき、Ｌ＞ｌとされていることを特徴とする請求項３に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項５】
前記冷却ファンは、前記第１コンデンサの通風方向下流側の端部と略同等位置ないしはそれよりも前記ラジエータ寄りの位置に配設されていることを特徴とする請求項３または４に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項６】
前記冷却ファンは、前記第１コンデンサの水平方向の中央部よりも下流側に配設されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項７】
前記冷却ファンは、その回転軸中心が前記第２コンデンサの鉛直方向の中央部よりも下方に配設されていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項８】
前記ラジエータは、その正面面積が前記第２コンデンサの正面面積よりも小さくされており、該ラジエータの周囲には、空気流のバイパスを抑制する抵抗板が設けられていることを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項９】
前記抵抗板は、前記ラジエータと同程度の通風圧損を有する多孔板により構成されていることを特徴とする請求項８に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【請求項１０】
前記コンデンサの凝縮領域部と並列に、低外気温時に冷媒をバイパスさせて高圧低下を防止するバイパス回路が設けられていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置を駆動するエンジンを搭載したサブエンジン式の輸送用冷凍装置等に適用して好適なエンジン駆動式冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍車のシャーシ下等に架装されて使用される、冷凍装置を駆動する専用エンジンを搭載した所謂サブエンジン式アンダーマウントタイプの冷凍装置では、通常、冷凍装置のコンデンサおよびエンジンのラジエータに対して冷却ファンを１台で共用化するため、１台の冷却ファンの通風路上に、通風方向に沿ってコンデンサ、ラジエータを順次配設した構成としている（例えば、特許文献１参照）。
これは、コンデンサ側の冷媒凝縮温度の方が、ラジエータ側のエンジン冷却水温度よりも低いためで、コンデンサを通風方向に沿う上流側に配設し、その背後にラジエータを配設することにより、コンデンサを通風した空気をラジエータに通風するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、凝縮工程に入る前の冷媒、すなわち圧縮機から吐出された高温高圧の過熱状態の冷媒ガス温度は、エンジンの冷却水温度よりも高く、コンデンサの冷媒入口部付近の過熱ガスが流れる過熱領域部の背後に配設されるラジエータの対応部分は、ラジエータとして放熱機能を果たし得ない状態となる。
このため、ラジエータ効率が低下し、エンジン性能に悪影響を及ぼすこととなり、信頼性の低下やラジエータ性能を確保するためにラジエータを大型化しなければならない等の弊害をもたらしていた。
【０００５】
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、ラジエータを大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図り、ラジエータ機能が部分的に損なわれることによるエンジン性能への悪影響を排除できる信頼性の高いエンジン駆動式冷凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるエンジン駆動式冷凍装置は、冷凍装置を駆動するエンジンを備え、該エンジンのラジエータおよび前記冷凍装置のコンデンサが、冷却ファンの通風路上に上流側から前記コンデンサ、前記ラジエータの順に配設されているエンジン駆動式冷凍装置において、前記ラジエータは、その全面積が前記コンデンサの凝縮領域部の背後に位置されるように配設されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、冷却ファンの通風路上の上流側に配設されるコンデンサに対して、その下流側に配設されるラジエータの全面積がコンデンサの凝縮領域部の背後に位置されるように配設されているため、ラジエータを通風する空気の温度をラジエータ全域において冷媒の凝縮温度以下とすることができる。一般に圧縮機から吐出された過熱冷媒ガスの温度はエンジンの冷却水温度よりも高く、冷媒の凝縮温度はエンジンの冷却水温度よりも低くなる。このため、コンデンサの冷媒入口部付近の過熱冷媒ガスが流通する過熱領域部の背後に配設されているラジエータの対応部分は放熱機能を果たし得ない状態となる。しかるに、上記の如くラジエータの全面積をコンデンサの凝縮領域部の背後に位置させることにより、ラジエータに通風される空気温度をその全域にわたり常にエンジンの冷却水温度よりも低い冷媒の凝縮温度以下の温度に維持し、ラジエータ全体を正常に機能させることができる。従って、ラジエータを大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図り、ラジエータ機能が部分的に損なわれることによるエンジン性能への悪影響を排除し、信頼性を高めることができる。
【０００８】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上記のエンジン駆動式冷凍装置において、前記コンデンサは、過熱領域部となる第１コンデンサと、凝縮領域部となる第２コンデンサとに分割され、前記ラジエータは、前記第２コンデンサの背後に配設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、コンデンサを過熱領域部となる第１コンデンサと、凝縮領域部となる第２コンデンサとに分割し、ラジエータを第２コンデンサの背後に配設するようにしているため、ラジエータを確実にコンデンサの凝縮領域部の背後に配設し、ラジエータに通風される空気の温度を常にエンジンの冷却水温度よりも低い第２コンデンサでの冷媒の凝縮温度以下の温度に維持することができる。従って、ラジエータを正常に機能させ、ラジエータ効率を改善してその性能を安定化することができる。
【００１０】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上記のエンジン駆動式冷凍装置において、前記第２コンデンサは、前記冷却ファンの通風路上の上流側に略鉛直に配設され、その上部に前記第１コンデンサが通風方向の下流側に向って略水平に配設され、該第１コンデンサの下部であってかつ前記第２コンデンサの背後に前記ラジエータが配設され、該ラジエータの下流側に前記冷却ファンが配設されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、第２コンデンサを冷却ファンの通風路上の上流側に略鉛直に配設するとともに、その上部に第１コンデンサを通風方向の下流側に向って略水平に配設し、該第１コンデンサの下部であってかつ第２コンデンサの背後にラジエータおよび冷却ファンを順次配設しているため、コンデンサの鉛直方向寸法を抑えながら、第１コンデンサ、第２コンデンサ、ラジエータおよび冷却ファンからなるコンデンサ／ラジエータセクションをコンパクトに構成することができる。従って、エンジン駆動式冷凍装置全体をコンパクトに纏め、その小型、軽量化を図ることができ、例えば冷凍車に搭載する輸送用冷凍装置に適用した場合において、車両への架装性を高めることができる。
【００１２】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上記のエンジン駆動式冷凍装置において、前記第２コンデンサと前記冷却ファンとの間の距離をＬとし、前記第１コンデンサと前記冷却ファンとの間の距離をｌとしたとき、Ｌ＞ｌとされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、第２コンデンサと冷却ファンとの間の距離をＬとし、第１コンデンサと冷却ファンとの間の距離をｌとしたとき、Ｌ＞ｌとされているため、第２コンデンサおよびラジエータと冷却ファンとの間の距離を十分に長く取ることができる。従って、ファン性能を向上させ、前後に重ねて配設されている第２コンデンサおよびラジエータに対して十分な風量を通風させることができ、凝縮性能、ラジエータ性能をそれぞれ安定化することができる。また、第２コンデンサおよびラジエータに対する通風分布を均一化し、圧力損失を抑制することによって、騒音の低減や動力の低減を図ることができる。
【００１４】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上述のいずれかのエンジン駆動式冷凍装置において、前記冷却ファンは、前記第１コンデンサの通風方向下流側の端部と略同等位置ないしはそれよりも前記ラジエータ寄りの位置に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、冷却ファンが第１コンデンサの通風方向下流側の端部と略同等位置ないしはそれよりもラジエータ寄りの位置に配設されているため、第１コンデンサ、第２コンデンサ、ラジエータおよび冷却ファンからなるコンデンサ／ラジエータセクションの通風方向に沿う寸法を第１コンデンサの通風方向寸法と略同等に抑えることができる。従って、同セクションの通風方向に沿う寸法を最小化し、エンジン駆動式冷凍装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上述のいずれかのエンジン駆動式冷凍装置において、前記冷却ファンは、前記第１コンデンサの水平方向の中央部よりも下流側に配設されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、冷却ファンが第１コンデンサの水平方向の中央部よりも下流側に配設されているため、第２コンデンサおよびラジエータのみならず、過熱領域部となる第１コンデンサ側からもその全面を通して空気を吸い込むことができる。従って、コンデンサの全面を有効に機能させることができ、コンデンサの熱交換効率を向上することができる。
【００１８】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上述のいずれかのエンジン駆動式冷凍装置において、前記冷却ファンは、その回転軸中心が前記第２コンデンサの鉛直方向の中央部よりも下方に配設されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、冷却ファンの回転軸中心が第２コンデンサの鉛直方向の中央部よりも下方に配設されているため、第１コンデンサ側に流通される風量よりも凝縮領域部となる第２コンデンサ側に流通される風量の方を多くすることができる。従って、背後に配設されているラジエータの圧損によって、第２コンデンサへの風量が低下されるのを防止することができる。
【００２０】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上述のいずれかのエンジン駆動式冷凍装置において、前記ラジエータは、その正面面積が前記第２コンデンサの正面面積よりも小さくされており、該ラジエータの周囲には、空気流のバイパスを抑制する抵抗板が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、正面面積が第２コンデンサの正面面積よりも小さくされているラジエータの周囲には、空気流のバイパスを抑制する抵抗板を設けられているため、第２コンデンサを流通した空気流がラジエータをバイパスするのを確実に防止することができる。従って、ラジエータ性能を安定化することができる。
【００２２】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上記のエンジン駆動式冷凍装置において、前記抵抗板は、前記ラジエータと同程度の通風圧損を有する多孔板により構成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、抵抗板がラジエータと同程度の通風圧損を有する多孔板により構成されているため、多孔板をラジエータの周りに設けるだけで簡単にラジエータと同程度の通風圧損を与えることができる。従って、ラジエータをバイパスする空気流を抑制し、ラジエータに通風される風量を適正化することができる。
【００２４】
さらに、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、上述のいずれかのエンジン駆動式冷凍装置において、前記コンデンサの凝縮領域部と並列に、低外気温時に冷媒をバイパスさせて高圧低下を防止するバイパス回路が設けられていることを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
【００２５】
本発明によれば、コンデンサの凝縮領域部と並列に、低外気温時に冷媒をバイパスさせて高圧低下を防止するバイパス回路を設けているため、低外気温時、冷媒をバイパス回路側へと流通させ、コンデンサの凝縮領域部をバイパスさせることによって、高圧の低下を抑制することができる。従って、低外気温運転時において効率の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、ラジエータの全面積をコンデンサの凝縮領域部の背後に位置させることにより、ラジエータに通風される空気温度をその全域にわたり常にエンジンの冷却水温度よりも低い冷媒の凝縮温度以下の温度に維持し、ラジエータ全体を正常に機能させることができるため、ラジエータを大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図り、ラジエータ機能が部分的に損なわれることによるエンジン性能への悪影響を排除し、信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るエンジン駆動式冷凍装置１の外面パネルを取り外した状態の斜視図が示され、図２および図３には、それぞれそのコンデンサ／ラジエータセクション部を側方から見た斜視図、図４には、その縦断面図が示されている。
【００２８】
エンジン駆動式冷凍装置１は、ボックス材を直方形状に組み立てて構成したフレーム２を備えている。このフレーム２の周囲は外面パネルが取り付けられることによって覆われるが、ここでは外面パネルが取り外された状態が示されている。冷凍車に適用される輸送用冷凍装置では、フレーム２は冷凍車の左右いずれか一側面において、４隅がシャーシ下部に吊下げられて架装されるように構成されている。
【００２９】
フレーム２は、図１に示されるように、車両の前後方向に沿うように細長い直方形状とされており、本実施形態においては、その長さ方向の寸法を幅寸法、奥行方向の寸法を奥行寸法、高さ方向の寸法を高さ寸法と称し、また、図示の手前側の側面を正面（車両への架装状態において、車両側面の外側に面する面）、奥側の面を背面、車両前方側の面を前端面、車両後方側の面を後端面と称することとする。フレーム２の中央部分には、水冷式のサブエンジン（冷凍装置駆動用エンジン）３と、外部の商用電源から電力の供給を受けて駆動される電動モータ４と、サブエンジン３または電動モータ４のいずれかから動力を受けて駆動される冷媒圧縮機５と、サブエンジン３または電動モータ４のいずれかから動力を受けて駆動されるオルタネータ６とが設置されている。
【００３０】
水冷式のサブエンジン３は、フレーム２の後端寄りに配置されており、出力軸（図示省略）の回転軸線は車両前後方向に沿って配設され、出力軸は前方に突出されている。このサブエンジン３の前方側には、電動モータ４が配置されている。電動モータ４のモータ軸４Ａの軸線とサブエンジン３の出力軸の回転軸線とは、同一軸線上に配設されており、このサブエンジン３の出力軸と電動モータ４のモータ軸４Ａとは、図示省略の一方向遠心クラッチを介して直結されている。一方向遠心クラッチは、サブエンジン３の回転数が所定回転数以上になると電動モータ４側へと動力を伝達し、電動モータ４側からの動力はサブエンジン３側に伝達されないように構成されたものであり、電動モータ４のモータ軸４Ａに連結される被駆動側には図示省略のクラッチプーリが設けられた構成とされている。
【００３１】
電動モータ４のモータ軸４Ａの先端には、冷却ファン（プロペラファン）７が直結されており、その周りには、外気を冷却ファン７に導くファンシュラウド８が固定設置されている。この冷却ファン７は、上記の構成により、サブエンジン３が駆動中は一方向遠心クラッチおよび電動モータ４（未給電のため空転）を介してサブエンジン３によって駆動され、また、サブエンジン３が停止され、電動モータ４が駆動される場合には電動モータ４により駆動されるようになっている。
【００３２】
また、電動モータ４の周りにおいて、その上部空間には、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６がそれぞれ回転軸線を車両前後方向に沿わせて並設されている。冷媒圧縮機５およびオルタネータ６の回転軸（図示省略）は後方側に突出されており、それぞれの先端にはプーリ９，１０が設けられている。このプーリ９，１０と上記の一方向遠心クラッチの被駆動側に設けられているクラッチプーリとの間には、駆動ベルト（Ｖベルト）１１が架設されており、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６は、サブエンジン３が駆動中は一方向遠心クラッチを介してサブエンジン３により駆動され（この場合、電動モータ４は空転）、サブエンジン３が停止され、電動モータ４が駆動される場合には電動モータ４により駆動されるようになっている。
【００３３】
冷媒圧縮機５は、冷凍装置の冷凍サイクルを構成するものであり、その形式については特に限定されるものではないか、できる限り小型、高性能であることが望ましく、本実施形態では回転軸の一端がハウジングの外部に突出された開放型スクロール圧縮機が用いられている。オルタネータ６は、冷凍庫内に設置されている図示省略のエバポレータユニットのエバポレータファンモータ、コントローラおよびサブエンジン３のスタータモータ等に直流電力（１２ボルト）を供給するためのものである。
【００３４】
また、サブエンジン３、電動モータ４、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６は、サブエンジン３の出力軸側の側面に、その出力軸、一方向遠心クラッチおよびクラッチプーリを取り囲むように結合されて設けられたプーリハウジング１２を介して一体に結合されている。つまり、サブエンジン３の側面に結合されたプーリハウジング１２の出力軸方向の端面に電動モータ４が固定設置されて一体に結合され、またプーリハウジング１２の外周面の上部にブラケット１３を介して冷媒圧縮機５およびオルタネータ６が固定設置されて一体に結合された構成とされている。なお、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６は、サブエンジン３よりも容量の小さい電動モータ４の周りの上部空間に張り出すように配設されている。
【００３５】
さらに、上記のサブエンジン３、電動モータ４、冷却ファン７、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６は、回転軸線をそれぞれ前後方向に向けてフレーム２上に直列に配設されている。また、サブエンジン３、電動モータ４および冷却ファン７は、同一軸線上において直列にかつ互いに直結された構成とされている。加えて、これらの機器うちサブエンジン３、電動モータ４、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６は、プーリハウジング１２を介して一体にモジュール化され、フレーム２上に前後方向の複数箇所で防振ゴム１４を介して防振支持された構成とされている。
【００３６】
また、フレーム２の最前端側には、多数の通風口が設けられている熱交ガード１５が設置され、その後方側には、冷却ファン（プロペラファン）７と対向するように、冷凍サイクルを構成し、冷媒圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒ガスを凝縮液化するコンデンサ１６が設置されている。さらに、このコンデンサ１６の後方側には、水冷式サブエンジン３の冷却水を冷やすラジエータ１７が設置され、サブエンジン３からの冷却水が循環されるようになっている。
【００３７】
コンデンサ１６は、長方形状のパラレルフロー型熱交換器により構成されており、図２ないし図４に示されるように、冷媒圧縮機５から吐出された過熱状態の冷媒ガスを導入して冷却する過熱領域部を構成する第１コンデンサ１６Ａと、この第１コンデンサ１６Ａで冷却された冷媒ガスを導入して凝縮液化する凝縮領域部を構成する第２コンデンサ１６Ｂとの２つの熱交換器に分割された構成とされている。
【００３８】
第１コンデンサ１６Ａと第２コンデンサ１６Ｂは、冷媒流路が互いに連通され、第１コンデンサ１６Ａ側に流入された冷媒がその内部を流通後、第２コンデンサ１６Ｂに流入されるようになっており、それぞれ冷却ファン７の通風路上において、第２コンデンサ１６Ｂは、冷却ファン７の通風路上の上流側に略鉛直に配設され、その上部に第１コンデンサ１６Ａが通風方向の下流側に向って略水平に配設されている。第１コンデンサ１６Ａおよび第２コンデンサ１６Ｂと冷却ファン７との間には、通風路を介して外気を冷却ファン７に導くファンシュラウド８が設けられており、このファンシュラウド８には、冷却ファン７周りにベルマウス８Ａが形成されている。
【００３９】
また、第１コンデンサ１６Ａの下部であってかつ第２コンデンサ１６Ｂの背後にラジエータ１７が配設され、その下流側に冷却ファン７が配設された構成とされている。このラジエータ１７は、図２および図４に示されるように、正面面積が第２コンデンサ１６Ｂの正面面積よりも小さくされており、その全面積が凝縮領域部を構成する第２コンデンサ１６Ｂの背後、すなわち冷却ファン７による通風方向の下流側に位置されるように配設されている。
【００４０】
ラジエータ１７の周囲には、図３に示されるように、その右サイドおよび左サイドに多孔板により構成された抵抗板１８が設けられている。これは、ラジエータ１７の正面面積が第２コンデンサ１６Ｂの正面面積よりも小さく、しかもラジエータ１７が第２コンデンサ１６Ｂの背後に配設されていることから、ラジエータ１７の通風抵抗により第２コンデンサ１６Ｂを流通した空気がラジエータ１７をバイパスして流れるのを抑制するためである。この抵抗板１８は、ラジエータ１７と同程度の通風圧損を有する多孔板によって構成されている。なお、ラジエータ１７の上下は、取り付けブラケットにより隙間がないように略閉鎖されているため、抵抗板１８は設置されていない。
【００４１】
また、冷却ファン７は、図４に示されるように、第１コンデンサ１６Ａの下面から冷却ファン７の外周までの距離をｌとし、第２コンデンサ１６Ｂの下流面から冷却ファン７の前面までの距離をＬとしたとき、Ｌ＞ｌとされる位置に配設され、第２コンデンサ１６Ｂおよびラジエータ１７と冷却ファン７との間の距離を十分に確保している。この際、冷却ファン７は、第１コンデンサ１６Ａの通風方向下流側の端部と略同等位置ないしはそれよりもラジエータ１７寄りの位置であって、第１コンデンサ１６Ａの水平方向の中央部よりも通風方向下流側の位置に配設されている。
【００４２】
さらに、冷却ファン７の回転軸中心、すなわちモータ軸４Ａの中心は、第２コンデンサ１６Ｂの鉛直方向の中央部１６Ｃよりも下方に位置するように配設されており、第１コンデンサ１６Ａ側に流通される風量に比べて、凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂおよびラジエータ１７側に流通される風量の方が多くなるように構成されている。
なお、第１および第２コンデンサ１６Ａ，１６Ｂ内を流通する冷媒およびラジエータ１７内を流通するエンジン冷却水とそれぞれ熱交換された外気は、電動モータ４、冷媒圧縮機５、オルタネータ６およびサブエンジン３の周りを流通してこれらを冷却後、フレーム２の後端から流出され、フレーム２の後端に設けられている拡散板１９に衝突することにより、四方に拡散されて放出されるようになっている。
【００４３】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
エンジン駆動式冷凍装置１は、車両の走行時、サブエンジン（専用エンジン）３により駆動される。サブエンジン３が駆動されてその回転数が所定回転数以上になると、図示省略の一方向遠心クラッチが接続され、サブエンジン３の動力はクラッチプーリおよびモータ軸４Ａに伝達される。この場合、電動モータ４には未給電のため、モータ軸４Ａは空転される状態にあり、サブエンジン３からの動力はそのままモータ軸４Ａを介してその先端に直結されている冷却ファン７に伝達される。これにより、冷却ファン７が回転され、熱交ガード１５を通して外気を吸い込み、第１，第２コンデンサ１６Ａ，１６Ｂおよびラジエータ１７に通風する。
【００４４】
また、クラッチプーリが回転されると、駆動ベルト１１を介してプーリ９および１０にサブエンジン３の動力が伝達され、冷媒圧縮機５およびオルタネータ６が駆動される。オルタネータ６が回転駆動されることにより発電された直流電力は、図示省略の冷凍庫内に設置されているエバポレータユニット、コントローラおよびサブエンジン３のスタータモータ等の電源とされ、エバポレータユニットのエバポレータファンモータを駆動し、冷凍庫内の空気をエバポレータに通風する。
【００４５】
同様に、冷媒圧縮機５が回転駆動されると、冷凍サイクル側から低圧の冷媒ガスを吸い込み、これを圧縮して冷凍サイクル側へと吐き出す。この冷媒ガスは高温高圧の過熱ガスであり、オイルセパレータでガス中の潤滑油を分離した後、第１コンデンサ１６Ａに流入する。第１コンデンサ１６Ａに流入した冷媒ガスは、冷却ファン７の回転により通風される外気と熱交換されて飽和ガスとされ、引き続き第２コンデンサ１６Ｂに流入して外気により冷却され、凝縮液化される。この液冷媒はレシーバに貯留された後、膨張弁を経てエバポレータユニットのエバポレータに供給され、エバポレータに循環される冷凍庫内空気を冷却して蒸発ガス化する。この冷却空気により冷凍庫内が所定温度に冷却される。蒸発ガス化された冷媒は、アキュームレータを経て再び冷媒圧縮機５に吸入され、以下同様のサイクルを繰り返すことによって冷却運転が行われる。
【００４６】
一方、積荷する場合や夜間に休憩等のために車両を停車する場合、サブエンジン３は停止される。この間、電動モータ４を外部の商用電源に接続することによって、冷凍装置１は電動モータ４を駆動源とするモータ駆動運転に切り換えられる。商用電源により電動モータ４を駆動して冷凍装置１を運転するとき、電動モータ４とサブエンジン３とは、一方向遠心クラッチにより切り離され、電動モータ４側からサブエンジン３側への動力伝達は遮断される。この場合、電動モータ４の動力は、モータ軸４Ａを介して冷却ファン７に伝達されるとともに、クラッチプーリ、駆動ベルト１１およびプーリ９，１０を介して冷媒圧縮機５およびオルタネータ６に伝達され、冷却ファン７、冷媒圧縮機５、およびオルタネータ６を駆動する。これによって、上記と同様に冷却運転を行うことができる。
【００４７】
上記の冷却運転の間、冷凍装置１のコンデンサ１６と、冷凍装置１を駆動するサブエンジン３のラジエータ１７とは、共用化された１台の冷却ファン７により通風される外気を介して冷却されるようになっている。一般に冷媒圧縮機５から吐出される過熱冷媒ガスの温度は、サブエンジン３の冷却水温度よりも高く、冷媒の凝縮温度はサブエンジン３の冷却水温度よりも低い。このため、コンデンサ１６の冷媒入口付近の過熱冷媒ガスが流通する過熱領域部の背後にかかるようにラジエータ１７が配設されると、その部分はラジエータの機能を果たし得ない状態となる。
【００４８】
しかるに、本実施形態では、コンデンサ１６を過熱領域部となる第１コンデンサ１６Ａと、凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂとに分割し、ラジエータ１７の全面積が凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂの背後に位置されるようにしているため、ラジエータ１７を確実にコンデンサ１６の凝縮領域部の背後に配設し、ラジエータ１７に通風される空気の温度をその全域にわたり常にサブエンジン３の冷却水温度よりも低い冷媒の凝縮温度以下の温度に維持することができ、ラジエータ１７全体を正常に機能させることが可能となる。従って、ラジエータ１７を大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図り、ラジエータ機能が損なわれることによるエンジン性能への悪影響を排除し、信頼性を高めることができる。
【００４９】
また、第２コンデンサ１６Ｂを冷却ファン７の通風路上の上流側に略鉛直に配設するとともに、該第２コンデンサ１６Ｂの上部に第１コンデンサ１６Ａを通風方向の下流側に向って略水平に配設し、この第１コンデンサ１６Ａの下部であってかつ第２コンデンサ１６Ｂの背後にラジエータ１７を配設し、さらに、このラジエータ１７の下流側に冷却ファン７を配設した構成としているため、コンデンサ１６の高さ寸法（鉛直方向寸法）を抑えながら、第１コンデンサ１６Ａ、第２コンデンサ１６Ｂ、ラジエータ１７および冷却ファン７からなるコンデンサ／ラジエータセクションをコンパクトに構成することができる。従って、エンジン駆動式冷凍装置１全体をコンパクトに纏め、その小型、軽量化を図ることができ、冷凍車に搭載する輸送用冷凍装置に適用した場合において、車両に対しての架装性を高めることができる。
【００５０】
また、コンデンサ１６を第１コンデンサ１６Ａと第２コンデンサ１６Ｂとに分割して配設する際、第１コンデンサ１６Ａと冷却ファン７との間の距離をｌとし、第２コンデンサ１６Ｂと冷却ファン７との間の距離をＬとしたとき、Ｌ＞ｌとしているため、第２コンデンサ１６Ｂおよびラジエータ１７と冷却ファン７との間の距離を十分に長く取ることができる。従って、ファン性能を向上させ、前後に重ねて配設されている第２コンデンサ１６Ｂおよびラジエータ１７に対して十分な風量を通風させることができ、凝縮性能、ラジエータ性能をそれぞれ安定化することができる。また、第２コンデンサ１６Ｂおよびラジエータ１７に対する通風分布を均一化し、圧力損失を抑制することによって、騒音の低減や動力の低減を図ることができる。
【００５１】
また、冷却ファン７が第１コンデンサ１６Ａの通風方向下流側の端部と略同等位置ないしはそれよりもラジエータ１７寄りの位置であって、第１コンデンサ１６Ａの水平方向の中央部よりも下流側に配設されているため、第１コンデンサ１６Ａ、第２コンデンサ１６Ｂ、ラジエータ１７および冷却ファン７からなるコンデンサ／ラジエータセクションの通風方向に沿う寸法を第１コンデンサ１６Ａの通風方向の寸法と略同等に抑えることができると同時に、第２コンデンサ１６Ｂおよびラジエータ１７のみならず過熱領域部となる第１コンデンサ１６Ａ側からもその全面を通して十分に外気を吸い込むことができる。従って、コンデンサ／ラジエータセクションの幅寸法（通風方向の寸法）を最小化し、エンジン駆動式冷凍装置１をコンパクト化することができるとともに、コンデンサ１６の全面を有効に機能させることができ、コンデンサ１６の熱交換効率を向上することができる。
【００５２】
さらに、冷却ファン７の回転軸中心であるモータ軸４Ａの中心を第２コンデンサ１６Ｂの鉛直方向の中央部１６Ｃよりも下方に配設されているため、過熱領域部となる第１コンデンサ１６Ａ側に流通される風量よりも凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂ側に流通される風量の方を多くすることができる。従って、背後に配設されているラジエータ１７の圧損によって、第２コンデンサ１６Ｂへの風量が低下されるのを防止し、凝縮性能の安定化を図ることができる。
【００５３】
また、ラジエータ１７の正面面積は、第２コンデンサ１６Ｂの正面面積よりも小さくされているが、ラジエータ１７の周囲に空気流のバイパスを抑制する多孔板からなる抵抗板１８を設け、この多孔板（抵抗板１８）の通風圧損をラジエータ１７と同程度に設定しているため、第２コンデンサ１６Ｂを流通した空気流がラジエータ１７をバイパスして流通するのを多孔板の設置により簡単にかつ確実に防止することができる。従って、ラジエータ１７に通風される風量を適正化し、ラジエータ性能の安定化を図ることができる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、一体構成のコンデンサ１６を用いている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
上記第１実施形態では、コンデンサ１６を過熱領域部となる第１コンデンサ１６Ａと凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂとに２分割しているが、本実施形態では、一体構成としたコンデンサ１６の冷媒入口付近を過熱領域部２６Ａとなし、それに続く下流側領域を凝縮領域部２６Ｂとなしている。そして、このコンデンサ１６と冷却ファン７との間において、ラジエータ１７をその全面積がコンデンサ１６の凝縮領域部２６Ｂの背後に位置されるように配設した構成としている。
【００５５】
上記のように、一体構成としたコンデンサ１６の凝縮領域部２６Ｂの背後に、その全面積が位置されるようにラジエータ１７を配設した構成とすることによっても、ラジエータ１７を通風する空気の温度をラジエータ１７の全域において冷媒の凝縮温度以下とすることができる。従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、ラジエータ１７に通風される空気温度をその全域にわたり常にサブエンジン３の冷却水温度よりも低い冷媒の凝縮温度以下の温度に維持し、ラジエータ１７全体を正常に機能させることができ、ラジエータ１７を大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図ることができるという効果が奏される。
【００５６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、コンデンサ１６を２分割した構成としている点は同様であるが、その配置構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、コンデンサ１６を過熱領域部となる第１コンデンサ３６Ａと凝縮領域部となる第２コンデンサ３６Ｂとに分割し、両コンデンサ３６Ａ，３６Ｂを上下方向に直列に接続して配設した構成とするとともに、凝縮領域部となる第２コンデンサ３６Ｂの背後に、その全面積が位置されるようにラジエータ１７を配設した構成としている。
【００５７】
このように、上下方向にスペース（高さ寸法）を確保できる場合には、過熱領域部となる第１コンデンサ３６Ａと凝縮領域部となる第２コンデンサ３６Ｂとに２分割したコンデンサ１６を上下方向に直列に接続して配置した構成としてもよく、この第２コンデンサ３６Ｂの背後にラジエータ１７を配設することによって、第１実施形態と同様、ラジエータ１７に通風される空気温度をその全域にわたり常にサブエンジン３の冷却水温度よりも低い冷媒の凝縮温度以下の温度に維持して、ラジエータ１７全体を正常に機能させることができ、ラジエータ１７を大型化することなく、その効率を改善してラジエータ性能の安定化を図ることができる。
【００５８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂにバイパス回路４５を並列に設けている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、冷凍サイクル４０は、前記した冷媒圧縮機５、２分割された第１コンデンサ１６Ａおよび第２コンデンサ１６Ｂの他、レシーバ４１、膨張弁４２、エバポレータ４３、アキュームレータ４４等によって構成され、さらに、第２コンデンサ１６Ｂに対して、低外気温時、高圧圧力が所定値以下に低下したときに開かれる電磁弁４６を備えたバイパス回路４５が並列に接続された構成とされている。
【００５９】
上記のように、凝縮領域部となる第２コンデンサ１６Ｂに対して並列にバイパス回路４５を設け、低外気温時に高圧圧力が低下したときに、冷媒をバイパス回路４５側へ流通させることにより、高圧の低下を抑制することが可能となる。これによって、低外気温運転時において効率の低下を防止することができる。
【００６０】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、フレーム２の車両前後方向の前端側にコンデンサ１６、ラジエータ１７を配置し、その後方側に他の機器を配置した構成としているが、コンデンサ１６、ラジエータ１７をフレーム２の車両前後方向の後端側に配置し、その後方側（この場合、車両前後方向の前方側）に他の機器を配置した構成としてもよく、あるいはコンデンサ１６、ラジエータ１７を正面または背面に向けて配設した構成の輸送用冷凍装置にも同様に適用することができる。
【００６１】
また、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、冷凍車に適用されるサブエンジン式の輸送用冷凍装置に限らず、冷凍装置を駆動する専用の水冷エンジンを備えた冷凍、空調装置に広く適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジン駆動式冷凍装置の外面パネルを取り外した状態の斜視図である。
【図２】図１に示すエンジン駆動式冷凍装置のコンデンサ／ラジエータセクション部を側方から見た斜視図である。
【図３】図１に示すエンジン駆動式冷凍装置のコンデンサ／ラジエータセクション部を側方から見た第２コンデンサを取り外した状態の斜視図である。
【図４】図１に示すエンジン駆動式冷凍装置のコンデンサ／ラジエータセクション部の縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るエンジン駆動式冷凍装置のコンデンサ／ラジエータセクション部の構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るエンジン駆動式冷凍装置のコンデンサ／ラジエータセクション部の構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るエンジン駆動式冷凍装置の冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  エンジン駆動式冷凍装置
３  サブエンジン（冷凍装置駆動用エンジン）
４Ａ  モータ軸（冷却ファン回転軸）
７  冷却ファン
１６  コンデンサ
１６Ａ，２６Ａ，３６Ａ  第１コンデンサ（過熱領域部）
１６Ｂ，２６Ｂ，３６Ｂ  第２コンデンサ（凝縮領域部）
１６Ｃ  第２コンデンサの中央部
１７  ラジエータ
１８  抵抗板（多孔板）
４５  バイパス回路
【図１】
2010014389.tif 000003
【図２】
2010014389.tif 000004
【図３】
2010014389.tif 000005
【図４】
2010014389.tif 000006
【図５】
2010014389.tif 000007
【図６】
2010014389.tif 000008
【図７】
2010014389.tif 000009