JPH0399180A - 輸送機関用冷凍ユニットの送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は輸送機関用冷凍ユニットに関し、より詳細には
輸送機関用冷凍ユニットの送風装置に関する。

【従来の技術及び発明の解決すべき課題】輸送機関用冷
凍システム製造業界では、２速式原動機、例えばディー
ゼルエンジンを、高速（例えば、２２０Ｏｒｐｍ）及び
低速（例えば、１４００ｒｐｍ）のうち選択した一方の
速度で冷媒圧縮機を駆動するような連結構成にするのが
通例である。速度設定値は、積載用空間の温度と温度設
定値との比較を行うサーモスタットの所要冷却能力また
は加熱能力に応じて定まる。凝縮器用ブロワ及び蒸発器
用ブロワをもしディーゼルエンジンで直接駆動すると、
エンジン速度の低下の際に送風量が減少する。これは凝
縮器用プロワについては望ましい。その理由は、冷凍能
力が低い状態では凝縮器用ブロワに課される要件が緩和
されるからである。しかしながら、これは蒸発器用ブロ
ワについては、温度の設定値に応じて望ましかったり望
ましくなかったりする場合がある。設定温度が未凍結の
積み荷、例えば天産物に合わせて設定される場合、積み
荷の温度を一定に保つと共に「表面凍結（ｔｏｐ　ｆｒ
ｅｅｚｉｎｇ）　Ｊを防止するため冷媒圧縮機の速度の
如何に関わらず積載用空間内の空気循環量を常時多く維
持することが望ましい。温度設定値が凍結状態の積み荷
について定められる場合、積載用空間の温度にばらつき
があっても、これは重大問題ではない。ただし、積み荷
のあらゆる箇所が凝固点（凍結点）よりも十分低いこと
を条件とする。かくして、積載用空間内の低速空気流を
減少させることが有益である。その理由は、ブロアの所
要電力が少なくなると共に、空気の圧縮及び攪拌の減少
により「ファン熱」が減少し、それによって冷却能力が
高くなり、即ち、冷却能力が１０〜１５％という高い割
合で増大すると共に燃料消費量が減少するからである。 このように、冷凍システムの中には、圧縮機の速度にか
かわらず蒸発器への送風量を自動的に一定に保つ手段を
有するものがあるが、これは常に有利であるとは限らず
、不都合な場合もある。 本発明者の米国特許第４．８７８，３６０号（発明の英
文名称：　Ａｉｒ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　
Ｆｏｒ　ＡＴｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔ
ｉｏｎ　Ｕｎｉｔ）では、原動機により駆動される副軸
又は副シャフト（ｊａｃｋ　ｓｈａｆｔ）を有する加減
速度装置が開示されている。副シャフトは凝縮器用ブロ
ワを原動機の速度と正比例関係にある速度で駆動する固
定プーリ及び可変プーリを有している。可変プーリはベ
ルトにより連結され、このベルトにより蒸発器用ブロワ
を駆動するプーリとアイドラプーリが相互連結される。 アイドラプーリの位置は、ベルトに張力を加えて可変プ
ーリのピッチ直径を選択するリニアアクチュ二一夕によ
って制御され、それにより、その時点における原動機の
速度状態で温度設定値につき蒸発器への所望の送風量が
得られる。この加減速度装置は十分に役立つが、本発明
者の米国特許第４，８７８，３６０号の加減速度装置に
改良を加え、凝縮器用ブロワの速度が原動機の速度に正
比例し、蒸発器用ブロワの速度が選択可能であり、しか
も構造が簡単で保守に要する手間が少ない、輸送機関用
冷凍ユニットの送風装置を提供することが望ましく、こ
れが本発明の目的である。

【発明の概要】

広義には、本発明は、少なくとも２つの運転速度を有す
る原動機、例えばディーゼルエンジンと、圧縮機と、凝
縮器と、蒸発器と、凝縮器用ブロワと、蒸発器用ブロワ
と、蒸発器用ブロワの加減速度手段とを有する輸送機関
用冷凍ユニットの送風装置に関する。本明細書で用いる
「ブロワ」と言う用語は、任意適当な送風ユニットであ
り、例えば遠心送風機や軸流ファンが含まれる。 本発明では、所架の機能を発揮するために電気式クラッ
チ及び一方向クラッチが用いられており、従って、上記
米国特許で用いられている可変プーリ及びリニアアクチ
ュエー夕が不要になる。 具体的に説明すると、本発明の加減速度装置は、副シャ
フトを有し、この副シャフトに第１のプーリが固定され
、第２のプーリが副シャフト上で回転自在に支持され、
第３のプーリが副シャフトに固定される。上述の電気式
クラッチは、その付勢時に第２のプーリを副シャフトに
ロックするように配置されている。 加減速度装置は出力シャフト及び上述の一方向クラッチ
を更に有する。第４のプーリが一方向クラッチの外レー
ス及び凝縮器用ブロワに固定され、第５のプーリが出力
シャフトに固定される。蒸発器用ブロワに直結された出
力シャフトは一方向クラッチの内レースに固定される。 出力シャフトは外レースよりも低速では回転できず、こ
れよりも一層早い速度で回転する。 第１のベルトが第１のプーリと第４のプーリを相互連結
し、第２のベルトが第２のプーリと第４のプーリを相互
連結する。第３のプーリは原動機に連粘される。 原動機が高速作動状態にある場合、電気式クラッチは消
勢状態にある。一方向クラッチがロックアップして出力
シャフトを回転させ、凝縮器用ブロワと蒸発器用ブロワ
の両方を高速駆動する。 原動機が低速運転状態にある場合、凝縮器用ブロワは低
速で作動する。蒸発器用ブロワを高速作動状態に維持し
たい場合、原動機が高速から低速に切り換わるときに電
気式クラッチを付勢し、第２のプーリを副シャフトにロ
ックする。第２のプーリと第４のプーリの回転比により
出力シャフトが所望の高い回転速度に維持され、か《し
て出力シャフト及び内レースは一方向クラッチの外レー
スをオーバランする。輸送機関用冷凍ユニットが凍結状
態の積み荷を状態調節している場合、原動機が低速に切
り換わると、蒸発器用ブロワの速度を落とすことが望ま
しい。この場合、電気式クラッチは付勢されず、一方向
クラッチの外レースがロックアップして出力シャフトを
凝縮器用ブロワと同一の速度で駆動する。原動機が高速
から低速に切り換わるときに電気式クラッチが付勢され
るかどうかは、選択した温度設定値によって自動的に決
定される。選択した温度設定値が予め選択した温度より
も高い場合、電気式クラッチは原動機が低速モードへ切
り換わるときに付勢され、温度設定値が所定の温度より
も低い場合、電気式クラッチは原動機の高速モードと低
速モードの両作動期間中、消勢状態にある。 本発明の内容は添付の図面を参照して例示の好ましい実
施例の以下の詳細な説明を読むと一層容易に明らかにな
ろう。

【好ましい実施例の説明】

本出願人に譲渡された米国特許第４，５５１．９８６号
は、修正を加えると本発明を利用できるような種類の輸
送機関用冷凍ユニットを開示している。 今第１図を参照すると、本発明に従って構成された輸送
機関用冷凍システム■０が概略斜視図で示されている。 輸送機関用冷凍システム１０は、原動機１２を有し、こ
の原動機１２は好ましくは、「高速（ＨＳ）Ｊと通称さ
れる２２０Ｏｒｐｍ及び「低速（ＬＳ）Ｊと通称される
１４００ｒｐｍのようなソレノイド操作により少なくと
も２つの選択可能な運転速度を有するディーゼルエンジ
ンである。原動機１２は、冷媒圧縮機１４を直接に、或
いはプーリ装置を介して駆動するクランクシャフト１３
を有し、冷媒圧縮機↑４は凝縮器１６及び蒸発器１８を
含む閉鎖回路内で冷媒を循環させる。輸送機関用冷凍シ
ステムの典型的な冷媒回路については本出願人に譲渡さ
れた米国特許第４，７３５，０５５号を参照するのが良
い。 輸送機関用冷凍システム１０は、凝縮器１６及び蒸発器
１８のための送風装置２０を有し、この送風装置２０は
、回転自在に支持されていて原動機１２により駆動装置
２３を介して駆動される副シャフト２２と、回転自在に
支持された出力シャフト２４と、凝縮器用ブロワ２６と
、凝縮器用ブロワ２６を原動機１２の速度に正比例する
速度で駆動する固定速度駆動装置２８と、蒸発器用ブロ
ワ３０と、蒸発器用ブロヮ３０を選択可能な速度で駆動
する加減速度駆動装置３２とを有する。加減速度駆動装
置３２はシャフト３２上で回転自在に支持されたアイド
ラプーリ３１を有する。クランクシャフト１３、副シャ
フト２２、出力シャフト２４及びアイドラプーリのシャ
フト３３のそれぞれの長さ方向軸線３４．３６，３８．
３９は全て、所定の間隔を置くと共に互いに平行な位置
関係にある。 副シャフト２２を駆動する駆動装置２３は、クランクシ
ャフトのプーリ４０と、副シャフト２２に固定された被
動プーリ４２と、プーリ４０とプーリ４２に掛けられて
いてこれらを相互連結するＶベルト４４とを有する。 凝縮器用ブロワ２６を原動機１２の速度と正比例関係に
ある速度で駆動する駆動装置２８は、副シャフト２２と
一緒に回転するように固定された駆動プーリ４６と、外
レース４７及び内レース４９を有する一方向クラッチ４
５と、一方向クラッチ５０とを有し、出力シャフト２４
は内レ−ス４９に固定されている。プーリ４８は一方向
クラッチ４５の外レース４７に固定されているが、これ
は凝縮器用ブロワ２６についても同様である。 ■ベルト５２によってプーリ４６とプーリ４８が相互連
結されている。 蒸発器用ブロワ３０を選択可能な速度で駆動する駆動装
置３２は、プーリ５６が固定されているクラッチ・ロー
タ５５を有する電気式クラッチ５４を有し、クラッチ・
ロータ５５は軸受５７によって副シャフト２２上に回転
自在に支持されている。アーマチュア・プレート５８が
副シャフト２２と一緒に回転するよう固定されている。 固定状態の電気コイル６０が、回転自在なクラッチ・口
−夕５５によって画定された中空部に貫入し、電気式ク
ラッチ５４を完成している。この用途に適した電気式ク
ラッチの詳細が本出願人に譲渡された米国特許第４，７
７０．００２号に開示されている。 駆動装置３２は、出力シャフト２４に固定された被動プ
ーリ６４及びプーリ５６，６４とアイドラープーリ３１
を相互連結するＶベルト６６を更に有する。副シャフト
２２はベルト４４．５２の張力の調整に用いられ、副シ
ャフトによる調整後、アイドラプーリ３１を調節してベ
ルト６６を締める。冷媒制御装置７０が、適当な時期、
例えば温度設定値が所定設定値よりも高い状態で原動機
が高速から低速に切り換わると、電気式クラッチ５４を
付勢する電圧を発生する。 第２図は、冷凍制御装置７０のために用いることのでき
る例示的な制御装置を示す略図である。 図面を簡単にする目的上、本装置の理解に必要な制御要
素しか図示していない。具体的に説明すると、第２図は
電源の導体７４と７６との間に接続されたサーモスタッ
ト７２を示している。サーモスタット７２は設定値セレ
クタ７８の選択状態に応動ずる。サーモスタット７２は
、センサ８２によって状態調節される空間８０の温度を
検出し、この検知した温度と設定値セレクタ７８の設定
状態を比較し、その比較結果に応じて熱継電器１Ｋ及び
速度継電器２Ｋを介して低速加熱サイクル及び冷却サイ
クルを適宜開始する。 熱継電器ＩＫは消勢状態にある場合には冷却モードが必
要であることを示し、付勢状態にある場合には加熱モー
ドが必要であることを示す。本発明は加熱及び冷却モー
ドの動作原理自体には関連しないので、熱継電器ＩＫに
応動ずる接点及び制御要素は図示していない。 速度継電器２Ｋは付勢状態にある場合には原動機１２の
高速モード、例えば２２００ｒｐｍを選択し、消勢状態
にある時には低速モード、例えば１４００ｒｐｍを選択
する。速度継電器２Ｋは常態では開離した接点の組２Ｋ
−１を有し、この接点の組２Ｋ−１は閉鎖状態にあるス
ロットル・ソレノドＴＳを付勢し、スロットル・ソレノ
ドＴＳは原動機１２のスロットルと作動的な連携関係に
ある。 制御装置７０は、設定値セレクタ７８によって選択され
た温度に応動ずる熱ロックアウト継電器Ｈ　Ｌ　Ｏを有
している。選択した温度が所定値よりも高い場合には継
電器Ｈ　Ｌ　Ｏは消勢され、選択した温度が所定値より
も低い場合には継電器Ｉ−Ｔ　Ｌ　Ｏは付勢される。「
所定値」は通常は次のように選択され、すなわち、所定
値よりも低い温度が設定値セレクタ７８によって選択さ
れた場合、状態調節中の積み荷が凍結状態の積み荷であ
ることが分かるように選択され、継電器ＨＬＯの通常の
目的は、これが付勢状態にある間はサーモスタット７２
が加熱モードを開始しないようにすることにある。 電気式クラッチ５４のコイル６０は、速度継電器２Ｋの
常態では閉成された接点２Ｋ−２及び熱ロックアウト継
電器Ｉ｛　Ｌ　Ｏの常態では閉威された接点Ｈ　Ｌ　Ｏ
　−　１によって付勢されるよう接続されている。かく
して、速度継電器２Ｋが付勢されて高速モードが必要に
なると、接点２Ｋ−２は開離して電気コイル６０は付勢
されない。速度継電器２Ｋが消勢されると、接点２Ｋ−
２は閉成して電気コイル６０が使用な可能な状態になる
。継電器ＨＬＯの接点ＨＬＯ−１を閉成すると電気コイ
ル６０は付勢されることになり、継電器Ｈ　Ｌ　Ｏが消
勢状態になっているらしいことが分かる。上述のように
、設定値セレクタ７８が所定の熱ロックアウト温度より
も高い温度に合わせて設定されていると、継電器Ｈ　Ｌ
　Ｏ　Ｌは消勢されることになる。 継電器Ｉ−Ｉ　Ｌ　Ｏが付勢されて凍結状態の積み荷が
積載用空間８０内に存在しているらしいことが分かると
、原動機１２の速度設定にかかわらず電気コイル６０を
付勢できない。 送風装置２０の動作原理を説明すると、原動機■２が高
速運転状態にある場合、凝縮器用ブロワ２６と蒸発器用
ブロワ３０の両方が高速作動することが望ましい。電気
式クラッチ５４は付勢されないが、プーリ５６は副シャ
フト２２上で自由に回転できる。プーリ４６はプーリ４
８及び凝縮器用ブロワ２６を高速駆動する。内レース４
９の回転速度は外レース４７の回転速度よりも遅くはな
いので、一方向クラッチ４５がロックアップして出力シ
ャフト２４に係合しこれを駆動する。かくして蒸発器用
ブロワ３０は凝縮器用ブロワ２６と同じ速度で駆動され
る。プーリ４６とプーリ４８のそれぞれの直径により、
高速モード中におけるシャフト２４の回転速度が定まる
。プーリ６４はこの期間中にプーリ５６を駆動するが、
上述のようにプーリ５６はその軸受上で自由回転するに
過ぎない。 原動機１２の速度をその低速設定値まで低下させると、
まず最初に考えられるのは、蒸発器用ブロワ３０を凝縮
器用ブロワ２６よりも高い速度で作動させることが望ま
しいことであり、このようにすると、電気式クラッチ５
４の電気コイル６０は制御装置７０によって付勢される
ことになる。 電気式クラッチ５４が付勢されると、クラッチのロータ
５５は磁気の作用でアーマチュアプレート５８にクラン
プされ、かくしてプーリ５６は副シャフト２２にロック
されることになる。その時点においてプーリ５６はプー
リ６４、シャフト２４及び蒸発器用ブロワ３０を駆動す
ることになる。プーリ５６，６４のそれぞれの直径は、
例えば、原動機１２の高速作動時と同じ速度の作動状態
にある蒸発器用ブロワ３０について望ましい多くの送風
量が得られるよう選択される。原動機１２の低速モード
中、プーリ４６はプーリ４８、外レース４７及び凝縮器
用ブロワ２６を、原動機の低い速度に比例するがシャフ
ト２４の速度よりも小さな速度で駆動することになる。 一方向クラッチ４５の内レース４９は今や外レース４７
をオーバランすることになろう。 もし、原動機が低速状態になって、蒸発器への送風量を
多量に維持することが望ましくない場合、例えば凍結状
態の積み荷が状態調節空間８０内に存在している場合、
電気コイル６０は付勢されず、蒸発器用ブロワ３０は上
述のように高速モード中は一方向クラッチ４５によって
駆動され、かくして凝縮器用プロワ２６と蒸発器用ブロ
ワ３０は共に低速作動することになる。 以上要するに、蒸発器用ブロワの速度を選択可能に個別
制御し、所望の速度を、原動機の別々の速度で生鮮な積
み荷と凍結状態の積み荷について選択できるようにする
、輸送機関用冷凍ユニットの新規な送風装置を開示した
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成された送風装置を有する
輸送機関用冷凍システムの斜視図である。 第２図は、本発明の送風装置の制御に利用できる例示的
な制御装置を示す冷凍制御装置の略図である。

【主要な参照番号の説明】

ＩＯは輸送機関用冷凍システム、ｌ２は原動機、１４は
冷媒圧縮機、１６は凝縮器、１８は蒸発器、２２は副シ
ャフト、２３は駆動装置、２４は出力シャフト、２６は
凝縮器用ブロワ、２８は固定速度駆動装置、３０は蒸発
器用プロワ、３２は加減速度駆動装置、２０は送風装置
、４５は一方向クラッチ、５４は電気式クラッチである
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動機と、凝縮器と、蒸発器と、凝縮器用及び蒸
   発器用送風手段とを有する輸送機関用冷凍ユニットの送
   風装置であって、原動機により駆動される第１のシャフ
   トと、第１のシャフトに固定された第１のプーリと、電
   気式クラッチと、電気式クラッチを介して第１のシャフ
   トに連結可能な第２のプーリと、第１のシャフトから間
   隔をおいて位置し、蒸発器用送風手段を駆動するよう連
   結される第２のシャフトと、第２のシャフトに固定され
   た内レース及び外レースを備えた一方向クラッチと、一
   方向クラッチの外レースに固定されていて、凝縮器用送
   風手段の駆動のために連結される第３のプーリと、第２
   のシャフトに固定された第４のプーリと、凝縮器用送風
   手段を原動機の速度に正比例する速度で駆動するために
   第１のプーリと第３のプーリを相互連結する第１のベル
   ト手段と、第２のプーリと第４のプーリを相互連結する
   第２のベルト手段とを有し、電気式クラッチを入れると
   、第２のシャフト及び蒸発器用送風手段は、凝縮器用送
   風手段よりも早い速度で駆動され、電気式クラッチを切
   ると蒸発器用送風手段は一方向クラッチを介して凝縮器
   用送風手段と同一の速度で駆動されるようになることを
   特徴とする輸送機関用冷凍ユニットの送風装置。
2. （２）第１のシャフトに固定された第５のプーリと、原
   動機に固定された第６のプーリと、第５のプーリと第６
   のプーリを相互連結する第３のベルト手段とを更に有す
   ることを特徴とする請求項第１項記載の輸送機関用冷凍
   ユニットの送風装置。
3. （３）原動機は、第１及び第２の所定の運転速度を有す
   る２速式原動機であり、第１の速度は第２の速度よりも
   高く、電気式クラッチは電気コイルを含み、原動機が第
   ２の速度で運転状態にあるとにのみ、電気コイルを付勢
   できる制御手段が設けられていることを特徴とする請求
   項第１項記載の輸送機関用冷凍ユニットの送風装置。
4. （４）輸送機関用冷凍ユニットによって維持される温度
   の選択手段を更に有し、前記制御手段は、選択した温度
   に応答し、該温度が所定値よりも高い場合にのみ電気コ
   イルを付勢できる手段を有することを特徴とする請求項
   第３項記載の輸送機関用冷凍ユニットの送風装置。