冷藏车用冷冻装置.pdf

本发明提供一种够将制冷剂配管的长度缩短，由此使制冷剂配管的热损失降低，在运转效率提高的同时，能够做到削减制冷剂量从而降低费用，进而能够大幅度减轻在车辆上装载冷冻装置时连接制冷剂配管的工作负担的冷藏车用冷冻装置。它在该冷藏车1的下部以及发电机51的附近设置转换器部60，将转换器部60的输出通过逆变口部40转换为交流。将通过该逆变器部40的输出而动作的压缩机31配置在驾驶室2的上方，同时，在驾驶室2的上方配置冷凝器32。

1.  一种冷藏车用冷冻装置，是驾驶室后方使用冷藏箱的冷藏车用冷冻装置，其特征在于，包括
以所述冷藏车的发动机为动力源的发电机，
设置在所述冷藏车下部的将所述发电机的输出转换为直流的转换器部，
设置在所述驾驶室上与所述转换器部用电线连接将转换器部的输出转换为交流的逆变器，
设置在所述驾驶室通过所述逆变器的输出工作的压缩机，
设置在所述驾驶室的冷凝器，
设置在所述冷藏箱内的蒸发器，以及
将从所述压缩机排出的制冷剂通过所述冷凝器及所述蒸发器回到所述压缩机的致冷循环配管。

2.  如权利要求1所述的冷藏车用冷冻装置，其特征在于，还具有
安装在所述冷藏车下部的给所述转换器部输出充电并供给到所述逆变器的蓄电池组件。

3.  如权利要求1至3中任意一项所述的冷藏车用冷冻装置，其特征在于，还具有
设置在所述转换器部的将转换器部的输出整平的整平用电容，设置在所述逆变器部的平滑地向逆变器部输入的整平用电容。

4.  如权利要求1所述的冷藏车用冷冻装置，其特征在于，
所述压缩机安装在所述驾驶室上方且靠近驾驶室内的副驾驶席的位置。

5.  如权利要求1所述的冷藏车用冷冻装置，其特征在于，还具有
设置在所述逆变器部的放热用的热水槽、所述冷凝器与外气通风的风扇、所述压缩机所述冷凝器，并且所述逆变器部收容在冷凝器组件中，向该冷凝器内流入的外界空气经过所述冷凝器及所述风扇后经由所述压缩机所述热水槽向冷凝器外流出。

6.  一种冷藏车用冷冻装置，是驾驶室后方使用冷藏箱的冷藏车用冷冻装置，其特征在于，包括
以所述冷藏车的发动机为动力源的发电机，
将所述发电机的输出转换为直流的转换器部，
将转换器部的输出转换为交流的多个逆变器，
通过所述逆变器的输出工作的多个压缩机，
多个冷凝器，
设置在所述冷藏箱内的多个蒸发器，
将从所述压缩机排出的制冷剂通过所述冷凝器及所述蒸发器回到所述压缩机中的致冷循环配管，
连接在所述转换器部与所述逆变器部之间的直流线上的充放电用的蓄电池组件，以及
对所述发电机的输出电压进行控制及对所述蓄电池组件的充放电实行控制且通过各逆变器部相互连接的通信线将所述逆变器部的输出频率依次按指定地址单独进行控制的中央控制部。

冷藏车用冷冻装置
技术领域
本发明涉及一种带有以发动机(engine)为动力源发电的发电机，通过该发电机的输出驱动压缩机，对冷藏箱(container)内部进行冷却的冷藏车用冷冻装置。
背景技术
带有以发动机为动力源发电的发电机，通过该发电机的输出驱动致冷循环(refrigeration cycle)的压缩机，对冷藏箱(reefer container)内部进行冷却的冷藏车，在例如日本特许公开公报「特开2001-324254号」中已记载。该冷藏车驾驶室上方配有冷凝器，冷藏箱内配有蒸发器，从压缩机排出的制冷剂通过冷凝器及蒸发器进行循环，使冷藏箱内冷却。
冷藏箱设置在车辆的载货台上，载货台下部一般配置较重的压缩机。而蒸发器一般装在冷藏箱内的上部。因此，连接压缩机与冷凝器的制冷剂配管由车辆下部延伸至驾驶室上方，连接蒸发器与压缩机的制冷剂配管由驾驶室上方延伸至车辆下部。
在制冷剂配管于车辆上方及下方延长安装的状态下，会出现制冷剂配管中的热损失增加而使运转效率降低，需要封入冷藏箱中的制冷剂的量增加，使得费用(cost)会随之上升等问题。并且，将冷冻装置装载在车辆上时，增加了连接制冷剂配管的工作，工作人员的负担会加重。
本发明考虑到以上情况，其目的是提供一种能够将制冷剂配管的长度缩短，由此使制冷剂配管的热损失降低，在运转效率提高的同时，能够做到削减制冷剂量从而降低费用，进而能够大幅度减轻在车辆上装载冷冻装置时连接制冷剂配管的工作负担的冷藏车用冷冻装置。
发明内容
与本申请第1方面相关的发明的冷藏车用冷冻装置，包括：设置在驾驶室后方的冷藏箱装置，以该冷藏车的发动机为动力源的发电机，设置在该冷藏车下部的将上述发电机的输出转换为直流的转换器部，设置在上述驾驶室上与上述转换器部用电线连接将转换器部的输出转换为交流的逆变器，设置在上述驾驶室通过上述逆变器的输出而工作的压缩机，设置在上述驾驶室上部的冷凝器，设置在上述冷藏箱内的蒸发器，让从上述压缩机排出的制冷剂通过上述冷凝器及上述蒸发器返回到上述压缩机中的致冷循环配管。
通过本发明提供了一种能够将制冷剂配管的长度缩短，由此使制冷剂配管的热损失降低，提高运转效率，同时，能够做到削减制冷剂量，降低费用，进而大幅度减轻在车辆上装载冷冻装置时连接制冷剂配管的工作负担的冷藏车用冷冻装置。
附图简单说明
图1是装载了本发明的一实施例的冷藏车的俯视图。
图2是装载了该实施例的冷藏车的侧视图。
图3是该实施例中冷凝器的具体结构图。
图4是该实施例中致冷循环及电路的方框图。
图5是该实施例中中央控制部与各驱动控制部的连接具体关系的方框图。
图6是该实施例中说明电力的释放控制的曲线图。
图7是装载了本发明的其他实施例的冷藏车的俯视图。
标号说明
1…冷藏车，2…驾驶室，3…载货台，4…冷藏箱，4a…冷冻室，4b…冷藏室，5…发动机室，11…冷凝器，12…蒸发组件，13…制冷剂配管，31…压缩机，32…冷凝器，33…冷凝器用风扇，34…蒸发器，35…蒸发器用风扇，40…逆变器部，41…第2整平用电容，42，43…开关电路，44…驱动控制部，50…发动机，51…发电机，60a…转换器组件，60b…转换器部，61…插座，62…整流器，63…第1整平用电容，64…中央控制部，65…充放电回路，66…发电机控制回路，70…蓄电池组件，71…通信线，80…三相交流电源。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
图1表示俯视状态下的装载了本实施例中冷藏车用冷冻装置的冷藏车。图2表示侧面状态下的装载了本实施例中冷藏车用冷冻装置的冷藏车。
1为冷藏车，驾驶室2的后方备有载货台3。该载货台3上载有冷藏箱4。冷藏箱4内部由隔断4x分割为冷冻室(-20℃)4a与冷藏室(0℃～8℃)4b，后方冷藏室4b通过可自由开闭的门4c、4c阻挡外界空气，前方冷冻室4b通过可自由开闭的门4d、4d阻挡外界空气。在冷冻室4a及冷藏室4b的上部分别装有蒸发组件12。在冷藏处4前面的上部，以突出于驾驶室2顶部的状态设置有2个冷凝器组件(condensing unit)11。制冷剂配管13将2个冷凝器组件11与上述各蒸发组件12分别连接。
图3表示实施例中2个冷凝器11的具体结构。
各冷凝器组件11中收容有压缩机31、冷凝器32、冷凝器用风扇(condenserfan)33及逆变器部40。各蒸发组件12中收容有蒸发器34及蒸发器用风扇(evaporator fan)35。从压缩机31排出的制冷剂通过冷凝器32及蒸发器34循环，使冷藏箱4内的冷冻室4a及冷藏室4b冷却。逆变器部40将后述转换器部60b的直流输出分别变换成驱动压缩机31的交流电力，及驱动冷凝器用风扇33的交流电力2个系统进行输出。
驾驶室3下方的发动机室(engine room)5中收容有作为该冷藏车1地驱动源的发动机50及接受发动机50的动力而发电的发电机51。
收容了后述转换器部60b的转换器组件(converter unit)60a呈垂吊状安装在冷藏车1下部例如载货台3背面，靠近上述发电机51的位置。用交流线(ACline)ACL将转换器组件60a与发电机51的输出端连接。该交流线ACL上的三相交流电压(约200V)通过转换器部60b变换为280V的直流。该直流通过直流线(DC line)DCL从冷藏车1下部的转换器组件60a向驾驶室2上方的各冷凝器11的转换器部40供电。
充放电用的蓄电池组件(buttery unit)70呈垂吊状安装在冷藏车1下部例如载货台3背面后部。蓄电池组件70以转换器部60与各逆变器部40间的直流线DCL连接。并且，蓄电池组件70的输出电压设定在220V左右。
上述各冷凝器11内部结构如图3所示，冷凝器32及冷凝器风扇33安装在驾驶室2内靠近驾驶席2a的位置，压缩机31安装在驾驶室2内靠近副驾驶席2b的位置。考虑到驾驶席2a经常有驾驶员乘坐，而副驾驶席2b不一定会有人乘坐，所以通过将较重的压缩机31安装在靠近副驾驶席2b的位置，尽量均化冷藏车1的左右重量的平衡(lateral weight-balance)从而增加冷藏车1的行驶稳定性。
逆变器部40面对压缩机31的一侧有散热用的热水槽(heat-sink)40a。冷藏箱4的前面有进气口11a。冷凝器11面对他的进气口11a的一侧有冷凝器32。冷凝器用风扇33安装在冷凝器32的后方。在冷藏车1的行走中及冷凝器用风扇33的运转中，外界空气如图虚线箭头所示，由前方进气口11a流入经过冷凝器32及冷凝器用风扇33，之后，经过压缩机31与上述热水槽40a之间，由冷凝器11侧面的排气口11b向外流出。通过外界空气的流通，使热水槽40a的散热效率提高。
图4表示本实施例中致冷循环及电路的方框图。
发电机51的输出通过交流线ACL供给转换器组件60a(参照图2)内的转换器部60b。在转换器部60b，用整流器62对交流线ACL的交流电压进行整流，该整流后的直流电压通过第1的整平用电容63供给直流线DCL。直流线DCL与转换器部60b内的中央控制部(中央控制基板)64连接的同时，通过充放电回路65与上述蓄电池组件70连接。充放电回路65与蓄电池组件70内的充电控制器(charging controller)一起，通过微机(microcomputer)及周边回路形成的中央控制部64进行控制。该中央控制部64检测出交流线ACL的电压，以检测出电压为基础，让发电机51的输出电压通过发电机控制回路66控制。充放电回路65对中央控制部64的指令做出回应，控制蓄电池组件70的充放电。通过对该充放电进行控制，即使在空转停止(idling stop)时，也能够使用蓄电池组件70的电力让冷藏箱4内冷却运转继续。
上述整流器62的输入一侧连接着插座(plug outlet)61，在插座61上接入商用三相交流电源80即可从整流器62获得直流电压。由此，不必依赖发动机50也可使冷冻装置运转。
从转换器部60b导出的直流线DCL连接各逆变器部40。在各逆变器部40中，直流线DCL的电压通过第2整平用电容(smoothing capacitor)41供给开关电路42，43。开关电路42通过第2整平用电容41将供给的直流电压从驱动控制部(パワ一ドライブ(power-drive)回路基板)44经过脉宽调制(pulse-widthmodulation)由高频开关(high-frequency switching)转变为既定频率的三相交流电压，将此三相交流电力向压缩机31的电机(motor)供电。向此压缩机31的电机流入的电流通过电流传感器(current sensor)45检测出，将此检测结果供给驱动控制部44。开关电路42通过第2整平用电容41将供给的直流电压经过脉宽调制后由高频开关转变为既定频率的三相交流电压，将此作为冷凝器用风扇33的电机输出用驱动电力。由此可见，从转换器部60b输出的直流电压转换为2系统的交流电压供向压缩机31及冷凝器用风扇33的各电机。
从转换器部60b的中央控制部64向各逆变器部40导出通信线71，该通信线71一面由逆变器部40中的2个连接器45，46中继一面依次与各驱动控制部44连接。此连接线71与各驱动控制部44的连接关系具体表示在图5中。
中央控制部64通过各驱动控制部64将开关电路42，43的输出频率经过通信线71依次指定地址(address)分别控制。然而，作为控制开关电路42，43的输出频率的要素，冷藏箱4的冷冻室4a及冷藏室4b的温度由温度传感器39检测出，将此检测温度送往中央控制部64。
各冷凝器11与蒸发组件12件的致冷循环是将压缩机31排出的制冷剂向冷凝器32供给，从冷凝器32中流出的制冷剂通过收集罐(receiving tank)36及干燥器37(dryer)供向蒸发器34，将通过蒸发器34的制冷剂经过储液器(accumulator)38吸入压缩机31构成致冷循环。
如上所述，通过将压缩机31收入驾驶室2的屋顶上的冷凝器11，与以往将压缩机配置在车辆下部比较，能够大幅缩短压缩机31与冷凝器32之间的制冷剂配管13的长度。压缩机31与冷藏箱4中的蒸发器34之间的制冷剂配管13的长度也将大幅缩短。
由于缩短了制冷剂配管13的长度，制冷剂配管13中的热损失减少，运转效率提高。不增加向制冷剂配管13中封入制冷剂的量，可将费用降低。制造时，连接制冷剂配管13的工作减少，工作人员的负担也随之减轻。
虽然会有将重量较大的压缩机31设置在驾驶室2的屋顶上时，冷藏车1的左右重量发生不平衡，使行走安定性受到影响的担心，但是由于压缩机31配置在驾驶室2内的副驾驶席2b一侧，因此这种担心是不必要的。
对于逆变器部40，与压缩机31一同收容在冷凝器11中，能够将逆变器部40与压缩机31之间的电线长度缩短。从逆变器部40中通过高频开关输出高频电压，由于缩短了电线，因而可以回避高频噪音(high-frequency noise)(亦称无线电频率噪音(radio frequency noise))对周围的影响。
由于冷凝器用风扇33的驱动电力也可以从逆变器部40得到，不必只为冷凝器用风扇33而从外部导入电力线(power line)，可将配线简化。详述省略，蒸发器用风扇35使用以24V左右直流额定电压工作的直流电机。
虽然发动机室5的发电机51与载货台3的转换器组件60a之间由交流线ACL连接，但是发电机51与转换器组件60a之间的距离较近，能够防止从交流线ACL发生的噪音及电力损失。
由于冷凝器11内的逆变器部40与载货台3的下部配置的转换器组件60a之间的电连接为直流线DCL，所以能够防止噪音泄漏及电力损失。
特别指出，由于转换器组件60a位于发电机51，各逆变器部40及蓄电池组件70之间的正中间位置，能够将交流线ACL及直流线DCL的长度尽量缩短，在防止噪音泄漏及电力损失方面可获得显著的效果。并且，通过1个转换器部60b可对多个逆变器部40供电，削减部件的数目，也就是说费用能够降低。
蓄电池组件70在冷藏车1停止时利用充电电压作为驱动电力。此蓄电池组件70配置在载货台的下部后方，对车辆前后的重量平衡没有影响。
另外，通过转换器部60b内的中央控制部64对各逆变器部40中驱动控制部44依次指定地址分别进行控制，中央控制部64与各逆变器部40之间的通信手段只有通信线71，电线数目减少，能够降低费用及简化结构。
并且，向压缩机31的电机流入的电流由电流传感器45检测出，此检测结果通过驱动控制部44供给中央控制部64。中央控制部64将各压缩机31的工作电力计算出，实行如图6所示的释放控制。即，为了使各压缩机31的动作电力在规定值以内，控制各逆变器部40中开关电路42的输出频率(压缩机31的运转频率)。通过释放控制，就能避免压缩机31异常停机，提高了冷却运转的可靠性。
上述实施例中，将冷藏箱4内前侧的空间4a作为冷冻室，后侧的空间4b作为冷藏室使用，通过切换对温度传感器39的检测温度所响应的逆变器部40的输出频率控制，亦可将空间4a作为冷藏室，空间4b作为冷冻室使用。
逆变器部40中开关电路43的输出作为驱动电力供给冷凝器用风扇33的电机，作为开关电路43的开关控制(switching control)用，可以考虑采用所谓3分流方式(3-shunt system)的矢量控制(vector control)。此3分流方式的矢量控制可将电机的线圈电流作为在电机上的转子旋转位置(rotor rotational position)检测出，将检测结果用在开关控制上。通过电磁检测出转子旋转的位置，不需要例如霍尔元件(hall element)，能够降低费用及将结构更加简单化。
在上述实施例中，将2个冷凝器11配置在驾驶室2的顶上，而如图7所示，将1个冷凝器11配置在驾驶室2的顶上亦可。此情况下，通过冷凝器11和制冷剂配管连接的蒸发组件12冷却冷藏箱4。特别是，收容了重量较大的压缩机31的冷凝器11配置在少有人乘坐的副驾驶席2b一侧的位置，会改善行驶时车辆整体的左右重量平衡。
此项发明，并非只限于上述实施例，在不脱离主旨的范围内可将构成要素变形则具体实施。并且，可将上述实施例中所示的多个构成要素的组合进行适当变更。例如，在上述实施例的全部构成要素中删除几个构成要素亦可。更进一步，将不同实施例的构成要素适当组合亦可。