(57)【要約】【課題】水冷コンデンサに過冷却の技術を導入するにあたり、安全性を確保しながら製造コストの上昇を抑える。【解決手段】内部に冷媒を導入される容器体２と、容器体２に冷媒を導入する導入管３および冷媒を導出する導出管４と、容器体２の内部に、冷媒に接触させることなく水を導入して該水と冷媒とを熱交換させる熱交換チューブ５とを備える水冷コンデンサ１について、容器体２の底壁部２ｃを平板状に形成し、かつ容器体２を構成する他の部品よりも肉厚の板材を使用する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒を導入される容器体と、
該容器体に前記冷媒を導入する導入部および前記冷媒を導出する導出部と、
前記容器体の内部に、前記冷媒に直に接触させることなく水を導入して該水と前記冷媒とを熱交換させる熱交換手段とを備える水冷コンデンサであって、
前記容器体の底壁部が平板状に形成されていることを特徴とする水冷コンデンサ。
【請求項２】
前記容器体が、円筒状の側壁部と、該側壁部の上部に設けられる半球状の上壁部と、前記底壁部とからなり、該底壁部には、前記側壁部および上壁部よりも肉厚な平板状の板材が使用されていることを特徴とする請求項１記載の水冷コンデンサ。
【請求項３】
請求項１または２記載の水冷コンデンサを具備することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項３記載の冷凍装置を具備することを特徴とする海上輸送用コンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば海上輸送用コンテナの冷凍装置に具備される水冷コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
海上輸送用コンテナの冷凍装置においては、冷媒を凝縮させるコンデンサに、海水を利用して冷媒を凝縮させる水冷コンデンサを使ったものがある。水冷コンデンサの一例を以下に示す。
図４に示すように、水冷コンデンサ１００は、内部に冷媒を導入される容器体１０１と、容器体１０１に冷媒を導入する導入管１０２および冷媒を導出する導出管１０３と、容器体１０１の内部に冷却水を導入して冷媒と熱交換させる螺旋状の熱交換チューブ１０４とを備えている。
【０００３】
容器体１０１は、円筒状の側壁部１０１ａと、側壁部１０１ａの上部に設けられる半球状の上壁部１０１ｂと、側壁部１０１ａの下部に設けられる、上壁部１０１ｂと同形状の底壁部１０１ｃとによって構成されている。容器体１０１の各部は、鋼板を曲げや型抜き等により成形して構成されたものである。容器体１０１には、圧力容器として機能すべき容器体１０１の強度を考慮し、破損の原因となり得る応力集中が起こり難い形状が採用されている。
当然のごとく、容器１０１内部において冷媒と冷却水とは直に接触することなく存在し、冷媒と冷却水とは熱交換チューブ１０４の側壁を介して熱交換を行うようになっている。
【０００４】
上記の水冷コンデンサ１００を具備する冷凍装置に過冷却の技術を導入し、水冷コンデンサ１００において冷媒を飽和温度よりも低温に冷却しようとすると、冷却水と熱交換して液相に変化した冷媒を容器体１０１の底に溜め、熱交換チューブ１０４と液冷媒とを接触させ、熱交換チューブ１０４に導通される冷却水によって液冷媒をさらに過剰に冷却する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造の水冷コンデンサ１００において熱交換チューブ１０４と液冷媒とを接触させるためには、図５に示すように、冷凍装置に循環させる冷媒量を増やたり、容器体１０１の内部に詰め物（例えば容器体１０１の形状に合わせてカットした複数の鋼板１０５）を入れたりして容器体１０１内部の冷媒液面を上昇させることが考えられるが、いずれも水冷コンデンサの製造コストを引き上げる要因となり、好ましくない。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、水冷コンデンサに過冷却の技術を導入するにあたり、安全性を確保しながら製造コストの上昇を抑えることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の水冷コンデンサを採用する。
すなわち本発明に係る請求項１記載の水冷コンデンサは、内部に冷媒を導入される容器体と、該容器体に前記冷媒を導入する導入部および前記冷媒を導出する導出部と、前記容器体の内部に、前記冷媒に直に接触させることなく水を導入して該水と前記冷媒とを熱交換させる熱交換手段とを備える水冷コンデンサであって、
前記容器体の底壁部が平板状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の水冷コンデンサは、請求項１記載の水冷コンデンサにおいて、前記容器体が、円筒状の側壁部と、該側壁部の上部に設けられる半球状の上壁部と、前記底壁部とからなり、該底壁部には、前記側壁部および上壁部よりも肉厚な平板状の板材が使用されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の冷凍装置は、請求項１または２記載の水冷コンデンサを具備することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の海上輸送用コンテナは、請求項３記載の冷凍装置を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、水冷コンデンサの容器体を構成する底壁部を平板状に形成することにより、冷媒の増量や詰め物といった処置を施さなくても、容器体内部の液面が上昇して熱交換手段と液冷媒とが接触するようになる。
【００１２】
本発明においては、前記底壁部に、容器体を構成する他の部品（側壁部、上壁部）よりも肉厚な平板状の板材を使用することにより、容器体に圧力容器としての十分な強度が付与される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態を図１ないし図３に示して説明する。
本実施形態の水冷コンデンサ１は、図１に示すように、内部に冷媒を導入される容器体２と、容器体２に冷媒を導入する導入管（導入部）３および冷媒を導出する導出管（導出部）４と、容器体２の内部に冷却水を導入して冷媒と熱交換させる熱交換チューブ（熱交換手段）５とを備えている。
【００１４】
容器体２は、円筒状の側壁部２ａと、側壁部２ａの上部に設けられる半球状の上壁部２ｂと、側壁部２ａの下部に設けられる平板状の底壁部２ｃとによって構成されている。容器体２の各部は、鋼板を曲げ加工や型抜き等により成形して構成されたものであるが、特に底壁部２ｃには、側壁部２ａおよび上壁部２ｂよりも肉厚な板材が使用されている（例えば、側壁部２ａや上壁部２ｂは厚さ４ｍｍの鋼板を加工して製作されており、底壁部２ｃは厚さ８ｍｍの鋼板を加工して製作されている。
【００１５】
導入管３および導出管４は、いずれも半球状の上壁部２ｂの頭頂を貫いて配設されている。熱交換チューブ５は、螺旋状に屈曲された例えば銅製の管であり、螺旋状部５ａが側壁部２ａの内側に配置され、一端５ｂが側壁部２ａの上部側壁を貫いて側壁部２ａに固定され、他端５ｃが側壁部２ａの下部側壁を貫いて側壁部２ａに固定されている。
【００１６】
導入管３の開口端３ａは、容器体２内部において熱交換チューブ５の螺旋状部５ａよりも高い位置に設けられ、導出管４の開口端４ａは螺旋状部５ａよりも低い位置に設けられている。
【００１７】
次に、上記構造の水冷コンデンサ１を備える海上輸送用コンテナの冷凍装置を図２に示す。この冷凍装置は、後述するエバポレータによって蒸発、気化された低温低圧のガス冷媒を圧縮する圧縮機１０と、圧縮機１０によって昇圧された高温高圧のガス冷媒を庫外の空気と熱交換させて凝縮する空冷コンデンサ１１と、空冷コンデンサ１１によって凝縮された気液二相の冷媒を海水と熱交換させて凝縮する上記構造の水冷コンデンサ１と、空冷、水冷の２つのコンデンサによって凝縮された高温高圧の液冷媒を減圧する膨張弁１２と、膨張弁１２によって減圧された低温低圧の液冷媒を庫内の空気と熱交換させて蒸発させこれによって庫内の空気を冷却するエバポレータ１３とを備えている。
【００１８】
水冷コンデンサ１は、熱交換チューブ５に直接海水を導くのではなく、海水によって冷却された真水を導通させる熱回収装置に接続されている。熱回収装置は、熱交換チューブ５に真水を導通させる閉じた循環系を構成する真水配管１４と、真水配管１４に真水を循環させる循環ポンプ１５と、海上輸送用コンテナを輸送する船舶のまわりに存在する海水を導入する海水配管１６と、真水配管１４を流れる真水と海水配管１６を流れる海水とを熱交換させる熱交換器１７とによって構成されている。
【００１９】
上記のように構成された水冷コンデンサ１において、圧力容器として機能すべき容器体２の強度を考慮すれば、その形状は従来のごとくあるのが望ましい。しかしながら、容器体２に従来のような形状を採用すると、上記の冷凍装置に過冷却の技術を導入する場合、冷媒の増量分や余計な詰め物による製造コストの増加が懸念される。
【００２０】
そこで、上記のように底壁部２ｃを平板状にしたことにより、冷媒量を増加させたり容器体２の内部に詰め物をしたりしなくても、図３に示すように容器体２内部の液面が上昇して熱交換チューブ５と液冷媒とが接触するようになるので、冷媒の増量分や余計な詰め物による製造コストの増加が抑えられる。しかも、平板状に形成した底壁部２ｃは、従来のような半球状の底壁部に比べて加工コストが安価なので、これによってさらなる製造コストの圧縮が図れる。
【００２１】
さらに、容器体２を構成する他の部品に比べて肉厚を厚くしたことにより、容器体２に圧力容器としての十分な強度が付与されるので、水冷コンデンサ１に高い安全性が確保される。
【００２２】
ところで、本実施形態においては、底壁部２ｃのみを平板状に形成した例について説明しているが、本発明の水冷コンデンサは、上壁部２ｂ、底壁部２ｃともに平板状に形成しても構わない。
また、本実施形態においては、例として側壁部２ａや上壁部２ｂの厚さを４ｍｍ、底壁部２ｃの厚さを８ｍｍとしているが、これらの寸法については各部が十分な強度を備えるように適切な厚さが採用されればよく、前記の限りではない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水冷コンデンサの容器体を構成する底壁部を平板状に形成することにより、冷媒の増量や詰め物といった処置を施さなくても、容器体内部の液面が上昇して熱交換チ手段と液冷媒とが接触するようになるので、冷媒の増量分や余計な詰め物による製造コストの増加が抑えられる。しかも、平板状に形成した底壁部は、従来のような半球状の底壁部に比べて加工コストが安価なので、これによってさらなる製造コストの圧縮が図れる。
さらに、本発明によれば、水冷コンデンサの製造コストを圧縮することによって該水冷コンデンサを具備する冷凍装置、該冷凍装置を具備する海上輸送用コンテナについて製造コストの削減が可能である。
【００２４】
本発明によれば、底壁部に、容器体を構成する他の部品よりも肉厚な平板状の板材を使用することにより、容器体に圧力容器としての十分な強度が付与されるので、水冷コンデンサに高い安全性が確保され、ひいては冷凍装置ならびに海上輸送用コンテナについても高い安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水冷コンデンサの一実施形態を示す斜視破断図である。
【図２】図１の水冷コンデンサを具備する、海上輸送用コンテナの冷凍装置の概略構成図である。
【図３】図１の水冷コンデンサを側方から見た断面図である。
【図４】従来の水冷コンデンサの一例を示す斜視破断図である。
【図５】従来の水冷コンデンサを側方から見た断面図である。
【符号の説明】
１　　　水冷コンデンサ
２　　　容器体
３　　　導入管（導入部）
４　　　導出管（導出部）
５　　　熱交換チューブ（熱交換手段）
２ｃ　　底壁部
１０　　圧縮機
１１　　空冷コンデンサ
１２　　膨張弁
１３　　エバポレータ
【図１】
2004003686.tif 000003
【図２】
2004003686.tif 000004
【図３】
2004003686.tif 000005
【図４】
2004003686.tif 000006
【図５】
2004003686.tif 000007