JP-2026515044-A - 輸送用冷凍ユニット

Abstract

トレーラまたはローリなどの移動エンクロージャの内部を冷却または加熱するように構成されたタイプの輸送用冷凍ユニットが、関連する方法と共に提供される。一例として、輸送用冷凍ユニット（１０）は、移動エンクロージャに取り付けるためのものであり、圧縮機（４５）と、蒸発器（４０）と、凝縮器（５０）とを含む冷凍システム（２８）を備える。少なくとも１つの凝縮器空気移動装置（６０）も設けられる。プレナムは凝縮器と凝縮器空気移動装置との間に空気流路を形成し、空気流の方向はプレナム内で少なくとも部分的に反転される。 【選択図】図５

Inventors

• ペイン，アダム
• タウバー，ニコライ

Assignees

• サンスワップ リミテッド

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20240430

Priority Date

20230510

Claims (20)

1. 移動エンクロージャに取り付けるための輸送用冷凍システム（ＴＲＵ）であり、 圧縮機、蒸発器、および凝縮器を含む冷凍システムと、 少なくとも１つの凝縮器空気移動装置と、 前記凝縮器と前記凝縮器空気移動装置との間に空気流路を形成するプレナムであって、空気流の方向が前記プレナム内で少なくとも部分的に反転されるプレナムと を備える輸送用冷凍システム（ＴＲＵ）。
2. 前記凝縮器および前記少なくとも１つの凝縮器空気移動装置の両方は、前記ＴＲＵの前面に位置決めされる、請求項１に記載のユニット。
3. 空気は、第１の方向に前記凝縮器を通って前記プレナムに入り、前記空気移動装置は、前記プレナムの他端に位置決めされ、前記第１の方向とは少なくとも部分的に反対の第２の方向に前記プレナムから空気を引き出すように配向される、請求項１または請求項２に記載のユニット。
4. 前記プレナムを少なくとも部分的に形成する第１の表面を有するシュラウドを備える、請求項１～請求項３のいずれかに記載のユニット。
5. 前記蒸発器は、少なくとも部分的に前記凝縮器の背後にあり、前記シュラウドによって前記凝縮器から分離される、請求項４に記載のユニット。
6. 前記少なくとも１つの凝縮器空気移動装置は、前記凝縮器の外側に位置決めされ、前記シュラウドの前記第１の表面は、前記凝縮器と前記凝縮器空気移動装置との間で空気流を側方へ導くように配置される、請求項４または請求項５に記載のユニット。
7. 前記第１の表面は、前記表面に追従する空気流が少なくとも部分的に方向反転するように、前記凝縮器空気移動装置の背後に凹面部分を含む、請求項４～請求項６のいずれかに記載のユニット。
8. 空気は、前記移動エンクロージャの通常の移動方向に対して後方に向かって凝縮器に入り、前記凝縮器空気移動装置は、少なくとも部分的に前方である方向に前記プレナムから空気を吸引する、請求項１～請求項７のいずれかに記載のユニット。
9. 前記少なくとも１つの凝縮器空気移動装置は、前記凝縮器を取り外さずに、前記ＴＲＵの側部でアクセス可能である、請求項１～請求項８のいずれかに記載のユニット。
10. 前記蒸発器を通して空気を移動させるために前記蒸発器の上方に位置決めされた少なくとも１つの空気移動装置を備え、前記シュラウドの前記第１の表面とは反対側の第２の表面は、前記蒸発器と前記蒸発器空気移動装置との間に側方へ空気流を送るためのプレナムを少なくとも部分的に形成し、前記凝縮器空気流プレナムは、前記蒸発器空気流プレナムから分離される、請求項４に従属する場合の請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のユニット。
11. 前記少なくとも１つの蒸発器空気移動装置は、前記凝縮器空気移動装置の内側にある、請求項１０に記載のユニット。
12. 前記シュラウドの前記第１の表面と前記第２の表面との間に断熱材を備える、請求項１０または請求項１１に記載のユニット。
13. 前記シュラウドの重なり合う前記第１の表面および前記第２の表面は、前記凝縮器プレナムおよび前記蒸発器プレナムを形成する領域において異なるように湾曲している、請求項１０～請求項１２のいずれかに記載のユニット。
14. 前記シュラウドの前記第１の表面にカウルが固定され、そのことにより、前記凝縮器プレナムの少なくとも一部が前記カウルと前記シュラウドの前記第１の表面との間に形成される、請求項１～請求項１３のいずれかに記載のユニット。
15. 前記凝縮器空気移動装置は、前記カウルの穴の上方に取り付けられる、請求項１４に記載のユニット。
16. 前記カウルは、前記凝縮器が取り付けられる開口を少なくとも部分的に画定する、請求項１４または請求項１５に記載のユニット。
17. 前記凝縮器空気移動装置は、空気を半径方向に押し出すように構成された遠心ファンであり、前記ユニットは、前記ファンの周りに取り付けられた１つまたは複数の部材であって、前記ファンから押し出された空気流を、前記ＴＲＵの開口を通って出る特定の方向に導くように配置されたスクロールを形成する表面を有する１つまたは複数の部材を備える、請求項１～請求項１６のいずれかに記載のユニット。
18. 前記ファンは、前記１つまたは複数の部材に取り付けられる、請求項１７に記載のユニット。
19. 前記１つまたは複数の部材は、前記ＴＲＵに入る雨水を排水するためのドリップトレイを形成する、請求項１６または請求項１７に記載のユニット。
20. 前記シュラウドは、前記凝縮器および前記蒸発器のうちの少なくとも一方の下方に位置決めされる１つまたは複数のドリップトレイを備える、請求項４に従属する場合の請求項１～請求項１９のいずれかに記載のユニット。

Description

本発明は、トレーラまたはローリなどの移動エンクロージャの内部を冷却または加熱するように構成されたタイプの輸送用冷凍ユニット、および関連する方法に関する。 輸送用冷凍ユニット（ＴＲＵ）は、生鮮食品、冷凍食品、および他の腐敗性食品を現場から市場に配達する際に、食品流通業界にとって重要な役割を果たす。これらは、小型の剛性バン／トラックから冷凍コンテナを牽引する連結トラックに至るまでの車両と共に使用される。ＴＲＵは、セミトレーラ（米国ではセミトレーラトラック、英国では連結トラック、他の国では様々な他の名称で知られている）を牽引するトラクタユニットと共に使用され得る場合が多く、この場合、ＴＲＵ２は、例えば、図１に示すように、特別に設計され、断熱されたトレーラに追加される。ＴＲＵは、駆動されると、トレーラの内部の１つまたは複数のコンパートメントに冷気を吹き込んで内容物を冷却する冷凍システムを備える。 従来、ＴＲＵは、特にトレーラと共に使用される場合、ディーゼル駆動される。このようなユニットは、業界で十分に確立されているが、騒音および排気物質を含むいくつかの欠点を有する。通常のディーゼル駆動ＴＲＵに関連する非効率性に対処するために、ソーラーパワーおよび／またはバッテリを使用して、冷凍ユニットに給電する際に他の電源を補助するおよび／または他の電源に置き換わるいくつかのハイブリッド設計およびｅＴＲＵが提案されている。さらに近年では、本出願人は、２０２１年５月１４日に出願された「Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ」と題する国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２０２１／０６２８２５号（その内容全体が参照により本願明細書に援用される）において、充電式バッテリによって給電され、任意に太陽光によって補充電されて、トラクタユニットまたは別個の発電機からのディーゼル電力が冷却システムに給電する必要性を最小限に抑えるまたはなくす冷凍ユニットを提案している。 図２は、ＴＲＵ２の公知の例を示しており、ＴＲＵ２は、主に蒸発器７、圧縮機３、凝縮器４、および膨張弁（図示せず）を、蒸発器７上で空気を移動させるための蒸発器ファン８および凝縮器３上で空気を移動させるための凝縮器ファン４と共に備える蒸気圧縮冷凍システムを含む。システムは、駆動されると、内容物を冷却する（または加熱する）ために、端壁６の開口を通してトレーラ１の内部に冷却された（または加熱された）空気を吹き込む。 ＴＲＵで使用される冷凍システムは、他の用途の冷凍システムと比較して多くの追加の制約を受ける。例えば、利用可能な空間は、厳しく制約される。多くの例では、ＴＲＵは、トレーラの前面上の比較的浅い容積を占有し、トレーラの前面は、トレーラの端部がトラックへのキングピン取付部の周りを旋回するときにトレーラの端部によって掃引される弧に一致するように湾曲した外面を有する。ＴＲＵのトレーラへの接合部分に適用される様々な基準が存在し、これらの基準がＴＲＵの要素の位置決めおよび空間の使用に制約を課す。さらに、蒸発器および凝縮器ならびにそれらのファンのサイズは、必要とされる冷却の量によって決まり、したがって、そのようなシステムの熱伝達能力を低減することなく、システムによって占有される空間を低減することは困難である。このようなシステムはまた、堅牢で、効率的で（特にバッテリによって給電される場合）、メンテナンス可能で、耐候性である必要がある。 図２の例に示すように、凝縮器は、典型的には、凝縮器ファン４が凝縮器３の背後に取り付けられた状態でＴＲＵ容積の上部４ａを占有し、その結果、空気は、ＴＲＵの前部で吸い込まれ、凝縮器を通って凝縮器で加熱され、一般に、ＴＲＵの上部および／または側部で排出される。蒸発器は、一般に、凝縮器の下のＴＲＵ容積の（垂直方向の）中央部分７ａを占有し、蒸発器ファン８が空気を蒸発器７に通してトレーラの内部に吹き込む。システムの電気部品および機械部品は、一般に、ＴＲＵ容積の下部９を占有する。この構成は、特にコンパクトではなく、このことは、特に、限定的ではないが、容量を増加させるために、冷凍システムに給電するためのバッテリ用にＴＲＵ内部の容積をできるだけ多く使用することが望ましい電気システムにおいて問題となる可能性がある。さらに、凝縮器の背後に取り付けられた凝縮器ファンには、メンテナンスのために容易にアクセスできない。さらに、凝縮器表面に近いファンの位置決め、および円形ファンと矩形凝縮器表面との不一致は、より速い空気流の「ホットスポット」が凝縮器表面の異なる部分に生成されることを意味する。このことにより、熱伝達の効率が低下する。 トレーラに取り付けられたＴＲＵの一例の斜視図である。外側カバーが取り外された従来のＴＲＵの正面図である。冷凍システムの一例の概略図である。本発明の一実施形態に係るＴＲＵの一例の正面図である。図４のＴＲＵと共に使用するためのシュラウドの前方および後方からの斜視図である。図４のＴＲＵと共に使用するためのシュラウドの前方および後方からの斜視図である。ＴＲＵに取り付けられたシュラウドの前方および後方からの斜視図である。ＴＲＵに取り付けられたシュラウドの前方および後方からの斜視図である。ＴＲＵの垂直前後断面図である。ＴＲＵの前方からの斜視図である。凝縮器および蒸発器の空気流の視覚化および空気速度の視覚化を示す図である。凝縮器および蒸発器の空気流の視覚化および空気速度の視覚化を示す図である。凝縮器および蒸発器の空気流の視覚化および空気速度の視覚化を示す図である。凝縮器および蒸発器の空気流の視覚化および空気速度の視覚化を示す図である。シュラウドがＴＲＵ枠体に設けられる様子を示す図である。ＴＲＵの断面図である。ＴＲＵの断面図である。ＴＲＵの断面図である。凝縮器プレナムを示す図である。凝縮器プレナムを形成するシュラウド表面の曲率を示すためにカウルが取り外されたシュラウドの正面図である。蒸発器ファンマウントのＴＲＵの後方から見た詳細図である。ファンマウントの断面図である。ファンマウントの断面図である。３つの比較例と共にＴＲＵのプレナムを通る空気流を示す図である。 図４は、トレーラの後部のドアを介してトレーラの内部に積載された商品を輸送するためにトラクタユニット（図示せず）に取り付けられ、トラクタユニットによって牽引され得る、図１に示す種類のセミトレーラ１の前部に取り付けられた輸送用冷凍ユニット（ＴＲＵ）１０の一例の斜視図である。以下の説明において、一般に、「前部」は矢印１６の方向、すなわちトレーラの前進方向であり、「後部」は矢印１７の方向であり、「上部」は矢印１８の方向であり、「底部」は矢印１９の方向であり、「側部」は符号１５である。 ＴＲＵは、剛体トラック、バン、およびローリなどの他の車両タイプ、または輸送のためにトレーラ上に持ち上げることができる輸送コンテナなどのコンテナに同様に取り付けられ得、任意のエンクロージャの内部を冷却するのに一般に適用可能であり得ることが理解されよう。ユニットはトレーラの内部を冷却するものとして説明されているが、トレーラの内部を加熱するように構成されてもよい。 ＴＲＵは、構成要素をより明確に示すために、ＴＲＵを耐候性にするのに通常設置される外部カバーが無い状態で示されている。ＴＲＵ１０は、ユニットの様々な要素を支持し、トレーラに固定するための取付点２０ｃを備える構造枠体２０を備え、取付点２０ｃは、一般に、側部に（例えば、垂直側方部材２０ａに）設けられる。枠体２０は、一般に、上部容積２２および下部容積２４を画定する。上部容積２２は、図３に示すような、主に蒸発器４０、圧縮機４５、凝縮器５０、および膨張弁５１を、蒸発器上で空気を移動させるためのファン５５および凝縮器上で空気を移動させるためのファン６０と共に備える蒸気圧縮冷凍システム２８を収容する。 圧縮機３２が、ここでは電気モータ３７およびモータコントローラ３６を介して駆動されると、冷媒は圧縮され、その温度および圧力を上昇させる。冷媒は、冷媒から流体の流れ（ここではファン６０によって熱交換器の表面積を横切って駆動される周囲空気５３）に熱を伝達する熱交換器として機能する凝縮器３４に入り、その結果、環境の中で失われる。 冷媒は、膨張弁５１に入ると、膨張して圧力を解放し、その温度が低下する。膨張弁は、低圧側と高圧側との間の圧力差を維持するように機能するとともに、蒸発器３０に入る液体冷媒の量を制御する。蒸発器４０に入る段階では、冷媒はその周囲よりも低い温度である。冷媒は蒸発し、トレーラ１２の内部の空気から蒸発潜熱を吸収し、その空気はファン５５によって循環されて内容物を冷却する。空気から冷媒への熱抽出は、低圧および低温で起こる。圧縮機４５の吸引効果は、低圧を維持するのに役立つ。 これは、冷凍システムの簡略化された描写であることが理解されよう。実際のシステムは、さらなる要素、弁、容器、センサなどを有してもよく、これらは、明確にするために以下の図面には必ずしも示されていない。 加熱要素５４は、給電され、冷凍システムがオフにされたときに、加熱要素によって加熱された空気５３が蒸発器ファン６０によってトレーラ内に吹き込まれてトレーラの内容物を解凍または加熱するように、蒸発器と共に設けられ得る。 ＴＲＵ容積は、一般に、冷凍システム２８を収容する第１の区画と、任意にソーラーパワーと組み合わせて、冷凍システムに給電するための１つまたは複数の再充電可能なバッテリパック３０を収容する、第１の区画の下の第２の区画とに分割される。第１の区画内では、圧縮機および蒸発器は、蒸発器が凝縮器の背後に位置する状態で、上部２２を占有する。第１の区画の下部２３において、圧縮機４５は、枠体２０の棚２０ｄに取り付けられる。電力分配および／またはシステム制御電子機器３５、ならびに圧縮機４５を駆動するためのモータおよびモータコントローラ３６、３７も、第１の区画のこの部分に位置し、同様に、膨張弁、他の弁、熱交換器などの冷凍システムの潜在的により小さい要素、および当然ながら必要な接続配管も位置する。他の実施例では、冷凍システムは、専用の内燃機関またはトラクタエンジンを含む、異なる動力源または動力源の組み合わせによって、動力を供給され得る。 以下でより詳細に説明するように、第１の区画はシュラウド１００を含み、シュラウド１００の表面は、それぞれのファンによって生成された凝縮器および蒸発器のための空気流を導くためのそれぞれのプレナム、すなわち、空気流路を形成することに（以下で説明するように他の要素と組み合わせて）寄与する。図５および図６はそれぞれ、前方および後方からのシュラウドを示した図である。図７～図９は、ＴＲＵに設置されたシュラウドを示しており、図７は、前方からのＴＲＵを示しており（明瞭にするために凝縮器を除去した）、図８は、後方からのＴＲＵを示しており（明瞭にするために蒸発器を除去した）、図９は、ＴＲＵの中心を通る前後垂直断面図である。図１５は、シュラウドアセンブリが、所定の位置に固定される前にＴＲＵ枠体２０に設けられる様子を示している。 シュラウドは、前面１１０および後面１５０を有し、その両方は、それらの周囲１１２で背中合わせに接合されたプラスチックシート材料から形成されてもよく、前面の少なくとも一部は、凝縮器空気流のためにシュラウドの前部に「高温チャネル」を形成するように成形され、後面の一部は、蒸発器空気流のためにシュラウドの後部に「低温チャネル」を形成するように成形される。断熱材１１３（図１６参照）は、高温チャネルおよび低温チャネルを断熱するために、２つのシート間に配置される。シュラウドの深さ、ひいては断熱材の厚さは、前部および後部にそれぞれの空気流路を形成するために必要な表面成形に対応するためにシュラウドの幅にわたって異なり得るが、一般に、厚さは、空