(57)【要約】      （修正有）【課題】構成が複雑化するのを抑制しつつ、冷凍機油を効率的に冷却することが可能な冷却装置を提供する。【解決手段】この冷凍車に搭載される冷却装置３０は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器３３と、凝縮器３３を冷却する凝縮器ファン３４と、圧縮機の吐出側において冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すための油戻り配管３９とを備える。そして、油戻り配管３９は、凝縮器ファン３４と対向する位置に配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器と、
前記凝縮器を冷却する凝縮器ファンと、
前記圧縮機の吐出側において冷媒から分離された冷凍機油を前記圧縮機の吸入側に戻すための油戻り配管と、を備え、
前記油戻り配管は、前記凝縮器ファンと対向する位置に配置されている、冷却装置。
【請求項２】
筐体を構成する金属製のフレーム部材をさらに備え、
前記油戻り配管は、前記フレーム部材の表面に接触するように設けられており、
前記フレーム部材は、放熱部材として機能するように構成されている、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記油戻り配管および前記フレーム部材は、前記凝縮器ファンと対向する位置に配置されている、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記油戻り配管は、折り返し構造を有し、折り返し前の前記油戻り配管と折り返し後の前記油戻り配管との両方が前記凝縮器ファンと対向する位置に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
収納庫が設けられた車両と、
前記車両に搭載され、前記収納庫の内部を冷却するための冷却装置と、を備え、
前記冷却装置は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器と、
前記凝縮器を冷却する凝縮器ファンと、
前記圧縮機の吐出側において冷媒から分離された冷凍機油を前記圧縮機の吸入側に戻すための油戻り配管と、を含み、
前記油戻り配管は、前記凝縮器ファンと対向する位置に配置されている、冷凍車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却装置および冷凍車に関し、特に、油戻り配管を備えた冷却装置および冷凍車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油戻り配管を備えた冷却装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、圧縮機と、冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器を冷却するための凝縮器ファンと、冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機の吐出側に戻すための油戻り配管とを備える輸送用冷凍装置（冷却装置）が開示されている。この輸送用冷凍装置は、凝縮器ファンにより発生する風により油戻り配管内の冷凍機油を冷却するように構成されている。また、この輸送用冷凍装置では、油戻り配管は、凝縮器ファンを着脱する際に支障とならないように、凝縮器ファンの回転エリアから離れた位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の輸送用冷凍装置では、油戻り配管が凝縮器ファンの回転エリアから離れた位置に配置されているため、凝縮器ファンにより発生する風を効率的に油戻り配管に当てることができない。このため、冷凍機油を効率的に冷却することができていないという問題点がある。また、冷凍機油を効率的に冷却するために新たに冷却ファンなどを設けることが考えられる。しかしながら、この場合には、構成が複雑化してしまうという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、構成が複雑化するのを抑制しつつ、冷凍機油を効率的に冷却することが可能な冷却装置および冷凍車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器と、凝縮器を冷却する凝縮器ファンと、圧縮機の吐出側において冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すための油戻り配管と、を備え、油戻り配管は、凝縮器ファンと対向する位置に配置されている。
【０００８】
この発明の第１の局面による冷却装置では、上記のように、凝縮器ファンと対向する位置に油戻り配管を配置する。これにより、凝縮器ファンにより発生する風の風向きを変更することなく直接的に油戻り配管に当てることができるので、凝縮器ファンにより発生する風を効率的に油戻り配管に当てることができる。その結果、油戻り配管内の冷凍機油を冷却するための専用の冷却ファンなどを新たに設けなくとも、効率的に油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。これらの結果、構成が複雑になるのを抑制しつつ、効率的に油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。
【０００９】
上記第１の局面による冷却装置において、好ましくは、筐体を構成する金属製のフレーム部材をさらに備え、油戻り配管は、フレーム部材の表面に接触するように設けられており、フレーム部材は、放熱部材として機能するように構成されている。このように構成すれば、凝縮器ファンにより発生する風による冷却に加えて、放熱部材として機能するフレーム部材にも熱を逃がして油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。その結果、より効率的に油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。また、筐体を構成するフレーム部材を利用して油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができるので、専用の冷却ファンなどを新たに設けなくとも、冷却効率をより向上させることができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、油戻り配管およびフレーム部材は、凝縮器ファンと対向する位置に配置されている。このように構成すれば、油戻り配管およびフレーム部材の両方に、凝縮器ファンにより発生する風を直接的に当てることができる。その結果、油戻り配管およびフレーム部材の両方を同時に冷却することができるので、より一層効率的に油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。
【００１１】
上記第１の局面による冷却装置において、好ましくは、油戻り配管は、折り返し構造を有し、折り返し前の油戻り配管と折り返し後の油戻り配管との両方が凝縮器ファンと対向する位置に配置されている。このように構成すれば、凝縮器ファンにより発生する風を油戻り配管の広範囲の領域に当てることができるとともに、折り返し構造を有する油戻り配管の自然放熱による冷却効果も向上させることができる。その結果、さらに効率的に油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。
【００１２】
この発明の第２の局面による冷凍車は、収納庫が設けられた車両と、車両に搭載され、収納庫の内部を冷却するための冷却装置と、を備え、冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器と、凝縮器を冷却する凝縮器ファンと、圧縮機の吐出側において冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すための油戻り配管と、を含み、油戻り配管は、凝縮器ファンと対向する位置に配置されている。
【００１３】
この発明の第２の局面による冷凍車では、上記のように、凝縮器ファンと対向する位置に油戻り配管を配置する。これにより、第２の局面による冷凍車においても、構成が複雑化するのを抑制しつつ、効率的に油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記のように、構成が複雑化するのを抑制しつつ、冷凍機油を効率的に冷却することが可能な冷却装置および冷凍車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による冷凍車の概略的な全体構成を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による冷凍車に搭載される冷却装置の冷凍サイクルを説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態による冷凍車に搭載される冷却ユニットを側面から見た模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による冷却ユニット内の凝縮器ファンと油戻り配管との配置を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による冷凍車１００の構成について説明する。
【００１８】
本発明の一実施形態による冷凍車１００は、図１に示すように、車両本体１０と、冷凍冷蔵室としての冷凍庫２０と、冷凍庫２０の内部を冷却する冷却装置３０とを備えている。なお、車両本体１０は、本発明の「車両」の一例であり、冷凍庫２０は、本発明の「収納庫」の一例である。
【００１９】
冷凍庫２０は、運転室１１よりも後方（Ｘ２側）のシャーシ１２上に設置されている。また、冷凍庫２０は、路面１に対して垂直な側壁部２１と、路面１に対して平行な床部２２および天井部２３と、外側に向けて開閉可能な開閉扉２４とによって主に構成されている。
【００２０】
冷却装置３０は、図２に示すように、圧縮機３１と、油分離器（オイルセパレータ）３２と、凝縮器３３と、凝縮器ファン３４と、電子膨張弁３５と、蒸発器３６と、蒸発器ファン３７とを含んでいる。また、冷却装置３０は、圧縮機３１、油分離器３２、凝縮器３３、電子膨張弁３５および蒸発器３６を順次接続する冷媒配管３８ａ〜３８ｅと、油分離器３２と圧縮機３１とを接続する油戻り配管３９とを含んでいる。なお、油戻り配管３９の詳細については、後述する。
【００２１】
圧縮機３１は、吸入された冷媒ガスを圧縮して冷媒配管３８ａに吐出する役割を有する。圧縮機３１により吐出される冷媒ガスは、冷凍機油を含んでいる。また、圧縮機３１は、エンジン（図示せず）の近傍に設置されており、電磁クラッチ（図示せず）を介してエンジンの動力により駆動される。なお、圧縮機３１としては、制御方式（インバータ制御式または一定速型）に関わらず、レシプロ式圧縮機、ロータリ式圧縮機、スクロール式圧縮機などのいずれを用いてもよい。
【００２２】
油分離器３２は、冷媒配管３８ａにより圧縮機３１の吐出側と接続されており、圧縮機３１から吐出された冷媒ガス（高温高圧ガス）に含まれる冷凍機油を冷媒ガスから分離する役割を有する。また、油分離器３２は、冷媒配管３８ｂにより凝縮器３３と接続されており、油戻り配管３９により圧縮機３１と接続されている。冷媒ガスは、冷媒配管３８ｂを介して凝縮器３３に流通される。油分離器３２により冷媒ガスから分離された冷凍機油は、油戻り配管３９を介して圧縮機３１の吸入側に戻される。なお、油戻り配管３９には、油分離器３２から圧縮機３１の吸入側の間に電子膨張弁３９ａが設けられている。電子膨張弁３９ａは、分離された冷凍機油の流量調整、および、高温高圧の冷凍機油の低温低圧化を行うように構成されている。
【００２３】
空気熱交換器からなる凝縮器３３は、内部を流通する過熱ガス状態の冷媒を凝縮器ファン３４により送風される外気（空気）を用いて冷却する機能を有する。また、凝縮器３３内で凝縮（液化）された冷媒は、冷媒配管（液管）３８ｃを流通して電子膨張弁３５に流入される。
【００２４】
電子膨張弁３５は、凝縮器３３で冷却（液化）された冷媒を絞り膨張させて蒸発器３６に供給する役割を有する。また、電子膨張弁３５は、パルス制御により駆動されるステッピングモータの駆動力を利用して弁機構が開閉駆動される。そして、電子膨張弁３５の開度に応じて蒸発器３６に流入する冷媒流量が制御される。また、電子膨張弁３５により絞り膨張された冷媒は、気液二相状態のまま冷媒配管３８ｄを介して蒸発器３６に流入される。
【００２５】
空気熱交換器からなる蒸発器３６は、電子膨張弁３５から供給された気液二相冷媒を蒸発させる機能を有する。すなわち、冷凍庫２０から蒸発器ファン３７により還流されて蒸発器３６の外表面を通過する空気から冷媒により熱が奪われるとともに、蒸発器３６内を流通する冷媒は蒸発潜熱を得て蒸発する。また、蒸発後の冷媒は、気相を多く含んだガス状態となって冷媒配管３８ｅに流通されて圧縮機３１の吸入側に戻される。このように、冷却装置３０では、圧縮機３１から吐出された冷媒が、油分離器３２、凝縮器３３、電子膨張弁３５、蒸発器３６の順に流通して再び圧縮機３１に帰還されるサイクルを繰り返す。
【００２６】
次に、冷凍車１００における冷却装置３０の配置について説明する。図１に示すように、冷却装置３０は、圧縮機３１と、圧縮機３１以外の部分が収容された冷却ユニット４０とに分離されて車両本体１０に搭載されている。
【００２７】
冷却ユニット４０は、運転室１１の上方でかつ運転室１１の後方の冷凍庫２０の側壁部２１の外面に取り付けられている。また、冷却ユニット４０は、放熱部４１および冷却部４２を備えている。放熱部４１には、凝縮器３３および凝縮器ファン３４が設けられている。また、冷却部４２には、蒸発器３６および蒸発器ファン３７が設けられている。また、放熱部４１および冷却部４２は、ユニットカバー４３の内部に収納されるように構成されている。
【００２８】
図３に示すように、冷却ユニット４０においては、冷却部４２を構成するハウジング５０が、側壁部２１のＸ１側の外表面から前方（Ｘ１方向）に突出するように側壁部２１に取り付けられている。冷却部４２では、蒸発器３６および蒸発器ファン３７が一体となってハウジング５０内に収容されている。また、冷却部４２は、蒸発器３６および蒸発器ファン３７がハウジング５０内に収容された状態で、冷却部４２から冷凍庫２０内に冷気（冷風）を吹き出すための吹出口４２ａと、冷凍庫２０内の空気を冷却部４２に吸い込むための吸込口４２ｂとを有している。そして、冷却部４２においては、ファンモータ（図示せず）の駆動力によって蒸発器ファン３７が回転されることにより冷凍庫２０内の空気が吸込口４２ｂから蒸発器３６に吸い込まれる。そして、蒸発器３６で冷却された空気が蒸発器ファン３７を介して吹出口４２ａから冷凍庫２０内に吹き出される。
【００２９】
放熱部４１は、ハウジング５０を隔てて冷却部４２の前方側（Ｘ１側）に配置されている。放熱部４１において、凝縮器ファン３４は、凝縮器３３の後方側（Ｘ２側）において凝縮器３３と対向する位置に配置されている。また、凝縮器ファン３４は、前方側から外気（空気）を吸い込むとともに、後方側に外気を排出するように構成されている。そして、放熱部４１では、ファンモータ（図示せず）の駆動力によって凝縮器ファン３４が回転されることにより、ユニットカバー４３の前方側に設けられる開口部４３ａを介して外気が吸い込まれるとともに、吸い込まれた外気が凝縮器３３に流通されることにより凝縮器３３が冷却される。そして、凝縮器３３を冷却した外気は、凝縮器ファン３４の後方側において凝縮器ファン３４と対向する冷却部４２のハウジング５０に衝突して風向きが変更されて、ユニットカバー４３の上方側（Ｚ１側）および下方側（Ｚ２側）の両方に設けられる開口部４３ｂを介して上方側および下方側に排気される。
【００３０】
また、図４に示すように、冷却装置３０の冷却ユニット４０には、ユニットカバー４３とともに冷却ユニット４０の筐体を構成する金属製のフレーム４４が設けられている。また、凝縮器ファン３３は、Ｙ方向に２つ並べて配置されている。なお、図４では、理解の容易のため、蒸発器３５や蒸発器３５を収容するハウジング５０などの図示を省略している。
【００３１】
フレーム４４は、金属製の複数のフレーム部材により構成されており、凝縮器ファン３４、油分離器３２および電子膨張弁３９ａなどの機器を固定部材（図示せず）により支持するように構成されている。具体的には、フレーム４４では、フレーム４４の外側において、Ｙ２側のフレーム部材４４ａにより円筒状の油分離器３２および電子膨張弁３９ａが支持されている。また、フレーム４４では、Ｙ方向に延びるフレーム部材４４ｂおよびフレーム部材４４ｂと接続されるフレーム部材４４ｃなどにより凝縮器ファン３４が支持されている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、図３および図４に示すように、油分離器３２により冷媒から分離され、電子膨張弁３９ａにより低温低圧化された後の油戻り配管３９は、凝縮器ファン３４の軸線方向（Ｘ方向）の後方側において２つの凝縮器ファン３４の両方と対向する位置でかつ２つの凝縮器ファン３４の近傍に配置されている。これにより、凝縮器ファン３４により後方側に排出される風を油戻り配管３９に直接的に当てることが可能である。また、油戻り配管３９は、凝縮器ファン３４と対向する位置でかつ凝縮器ファン３４と近接して配置される冷却部４２のハウジング５０との間に配置されている。
【００３３】
また、本実施形態では、油戻り配管３９は、折り返し構造を有している。詳細には、油戻り配管３９は、２つの凝縮器ファン３４と対向する位置を通過しつつ、Ｙ１方向に向かって延びるとともに、フレーム部材４４ｂのＹ１側の端部近傍において１回だけ折り返して、再び２つの凝縮器ファン３４と対向する位置を通過しつつ、Ｙ２方向に向かって延びる折り返し構造を有している。より詳細には、油戻り配管３９は、フレーム部材４４ｂのＹ１側の端部近傍において、フレーム４４の内側に収まるようにＸ方向に屈曲した後、Ｕ字状に折り返す折り返し構造を有している。これにより、フレーム４４の外側でＵ字状に折り返す場合と異なり、切断しなくとも油戻り配管３９を取り外して交換することが可能である。
【００３４】
また、油戻り配管３９は、凝縮器ファン３４を支持するためのフレーム部材４４ｂに接触するように構成されている。詳細には、油戻り配管３９は、折り返し前の油戻り配管３９がフレーム部材４４ｂのＹ２方向の端部近傍からＹ１方向の端部近傍までの間において、Ｙ方向に延びるフレーム部材４４ｂの上面に接触するように設けられている。また、油戻り配管３９は、折り返し後の油戻り配管３９がフレーム部材４４ｂのＹ１方向の端部近傍からＹ２方向の端部近傍までの間において、Ｙ方向に延びるフレーム部材４４ｂの下面に接触するように設けられている。したがって、フレーム部材４４ｂは、油戻り配管３９の放熱部材として機能するように構成されている。また、フレーム部材４４ｂは、凝縮器ファン３４の後方側において凝縮器ファン３４と対向する位置でかつ２つの凝縮器ファン３４の近傍に配置されている。
【００３５】
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００３６】
本実施形態では、上記のように、凝縮器ファン３４と対向する位置に油戻り配管３９を配置する。これにより、凝縮器ファン３４により発生する風（排出される外気）の風向きを変更することなく直接的に油戻り配管３９に当てることができるので、凝縮器ファン３４により発生する風を効率的に油戻り配管３９に当てることができる。その結果、油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却するための専用の冷却ファンなどを新たに設けなくとも、効率的に油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができる。これらの結果、構成が複雑になるのを抑制しつつ、効率的に油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、上記のように、筐体を構成する金属製のフレーム部材４４ｂをさらに備え、油戻り配管３９を、フレーム部材４４ｂの表面に接触するように設け、フレーム部材４４ｂを、放熱部材として機能するように構成する。これにより、凝縮器ファン３４により発生する風による冷却に加えて、放熱部材として機能するフレーム部材４４ｂにも熱を逃がして油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができる。その結果、より効率的に油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができる。また、筐体を構成するフレーム部材４４ｂを利用して油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができるので、専用の冷却ファンなどを新たに設けなくとも、冷却効率をより向上させることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、上記のように、油戻り配管３９およびフレーム部材４４ｂを、凝縮器ファン３４と対向する位置に配置する。これにより、油戻り配管３９およびフレーム部材４４ｂの両方に、凝縮器ファン３４により発生する風を直接的に当てることができる。その結果、油戻り配管３９およびフレーム部材４４ｂの両方を同時に冷却することができるので、より一層効率的に油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、上記のように、油戻り配管３９は、折り返し構造を有し、折り返し前の油戻り配管３９と折り返し後の油戻り配管３９との両方を凝縮器ファン３４と対向する位置に配置する。これにより、凝縮器ファン３４により発生する風を油戻り配管の広範囲の領域に当てることができるとともに、折り返し構造を有する油戻り配管３９の自然放熱による冷却効果も向上させることができる。その結果、さらに効率的に油戻り配管３９内の冷凍機油を冷却することができる。
【００４０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００４１】
たとえば、上記実施形態では、凝縮器ファン３４の後方側において凝縮器ファン３４と対向する位置に油戻り配管３９を配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、凝縮器ファンの前方側において凝縮器ファンと対向する位置に油戻り配管を配置してもよい。この場合、凝縮器ファンにより吸い込まれる外気による風を油戻り配管に当てて、油戻り配管内の冷凍機油を冷却することができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、フレーム部材４４ｂの上面および下面に接触するように油戻り配管３９を設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フレーム部材の上面または下面以外の表面に接触するように油戻り配管を設けてもよい。たとえば、フレーム部材の凝縮器ファンと対向する側の表面に接触するように油戻り配管を設けてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、フレーム部材４４ｂに接触するように油戻り配管を設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、油戻り配管が凝縮器ファンに対向する位置に配置されていれば、フレーム部材に接触することなく油戻り配管を設けてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、凝縮器ファン３４を支持するためのフレーム部材４４ｂに接触するように油戻り配管３９を設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、凝縮器ファンに対向する位置に、凝縮器ファンを支持するためのフレーム部材以外のフレーム部材がある場合などには、凝縮器ファンを支持するためのフレーム部材以外のフレーム部材に接触するように油戻り配管を設けてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、油戻り配管３９が１回だけ折り返す折り返し構造を有した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、油戻り配管が２回以上折り返す折り返し構造を有していてもよい。この場合には、より効果的に冷凍機油を冷却することができる。また、本発明では、油戻り配管が折り返し構造を有していなくともよい。この場合には、油戻り配管を短くすることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  車両本体（車両）
２０  冷凍庫（収納庫）
３０  冷却装置
３１  圧縮機
３３  凝縮器
３４  凝縮器ファン
３９  油戻り配管
４４ｂ  フレーム部材
１００  冷凍車
【図１】
2016056987.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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