(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルにて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１、１２）、前記電動圧縮機（１１、１２）から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器（１３）、前記放熱器（１３）に向けて外気を送風する送風機（１４）、および、前記電動圧縮機（１１、１２）に電力を供給して前記電動圧縮機（１１、１２）の冷媒吐出能力を変化させる電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）を、筐体（１０）内に収容して構成される冷凍サイクルユニットであって、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）は、前記送風機（１４）によって前記放熱器（１３）へ向かって送風される外気の通風経路のうち前記放熱器（１３）の風上側に配置されており、
さらに、前記筐体（１０）には、前記冷凍サイクルの構成機器の作動を制御する制御手段（２１）および前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）によって生じるノイズを減衰させるノイズ減衰手段（２５）が収容されており、
前記制御手段（２１）は、前記放熱器（１３）の一方側に配置され、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）および前記ノイズ減衰手段（２５）は、前記放熱器（１３）の他方側に配置されていることを特徴とする冷凍サイクルユニット。
【請求項２】
前記放熱器（１３）の熱交換面は、水平方向に配置されており、
前記制御手段（２１）は、前記放熱器（１３）よりも上方側に配置され、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）および前記ノイズ減衰手段（２５）は、前記放熱器（１３）よりも下方側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクルユニット。
【請求項３】
前記筐体（１０）は、水平方向に平行な奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い直方体形状に形成されており、
さらに、前記筐体（１０）には、電源と前記冷凍サイクルの構成機器とを電気的に接続するための電線を収納可能に構成されたハーネスボックス（２４）が収容されており、
前記ハーネスボックス（２４）および前記ノイズ減衰手段（２５）は、前記幅方向から見たときに、互いに前記奥行方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクルユニット。
【請求項４】
前記筐体（１０）は、水平方向に平行な奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い直方体形状に形成されており、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）には、前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）が発熱した熱の外気への放熱を促進する放熱フィン（２２ｃ）が設けられており、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）および前記ノイズ減衰手段（２５）は、前記奥行方向から見たときに、前記幅方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクルユニット。
【請求項５】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルにて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１、１２）、
前記電動圧縮機（１１、１２）から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器（１３）、
前記放熱器（１３）に向けて外気を送風する送風機（１４）、
前記電動圧縮機（１１、１２）へ吸入される冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）、
前記電動圧縮機（１１、１２）に電力を供給して前記電動圧縮機（１１、１２）の冷媒吐出能力を変化させる電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、
前記冷凍サイクルの構成機器の作動を制御する制御手段（２１）、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）によって生じるノイズを減衰させるノイズ減衰手段（２５）、
および、前記冷凍サイクルの構成機器へ電気を導く電線を集合させるハーネスボックス（２４）を、筐体（１０）内に収容して構成される冷凍サイクルであって、
前記筐体（１０）は、水平方向に平行な奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い直方体形状に形成されており、
前記筐体（１０）の内部空間は、前記蒸発器（１８）が収容される内気側空間（１０ｂ）および前記放熱器（１３）が収容される外気側空間（１０ｃ）に仕切られており、
前記放熱器（１３）の熱交換面は、水平方向に配置されており、
前記送風機（１４）および前記制御手段（２１）は、前記外気側空間（１０ｃ）のうち前記放熱器（１３）よりも上方側に配置されており、
前記電動圧縮機（１１、１２）、前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、ノイズ減衰手段（２５）、および、前記ハーネスボックス（２４）は、前記外気側空間（１０ｃ）のうち前記放熱器（１３）よりも下方側に配置されており、
前記送風機（１４）は、前記放熱器（１３）よりも下方側から前記筐体（１０）の内部へ吸い込んだ外気を前記放熱器（１３）よりも上方側から前記筐体（１０）の外部へ吹き出し、
前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）は、前記送風機（１４）によって前記放熱器（１３）へ向かって送風される外気の通風経路のうち前記放熱器（１３）の風上側に配置されていることを特徴とする冷凍サイクルユニット。
【請求項６】
前記電動圧縮機（１１、１２）、前記放熱器（１３）、前記送風機（１４）、前記電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、前記制御手段（２１）、前記ノイズ減衰手段（２５）、および、前記ハーネスボックス（２４）は、前記奥行方向から見たときに互いに重合することなく、目視可能に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを収容して構成される冷凍サイクルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶、車両等に積載されて輸送対象物を冷凍保存あるいは冷蔵保存した状態で輸送するための冷凍コンテナが知られている。この種の冷凍コンテナは、一般的に、コンテナの庫内空間（輸送対象物の保存用空間）へ送風される送風空気を冷却する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを筐体内に収容して構成される冷凍サイクルユニットを有している。
【０００３】
さらに、この冷凍サイクルの圧縮機としては、冷凍サイクルが冷却負荷に応じて高いサイクル効率（ＣＯＰ）を発揮できるように、制御性に優れるインバータ制御式の電動圧縮機が採用されることが多い。なお、インバータは、圧縮機の電動モータに電流を供給するとともに、圧縮機の回転数（冷媒吐出能力）を連続的に変化させることのできる電力供給手段と定義することができる。
【０００４】
また、インバータは、作動時に発熱を伴う装置であるため、例えば、特許文献１に開示された冷凍サイクルユニットでは、冷凍サイクルの冷媒放熱用のコンデンサ（放熱器）に外気を送風するコンデンサファンによる送風空気によってインバータを冷却し、インバータの温度上昇による作動不良および故障を抑制している。
【０００５】
具体的には、特許文献１の冷凍サイクルユニットでは、コンデンサファンによってコンデンサへ送風される外気の通風経路とは別に、インバータを冷却するための外気を流通させる専用通風経路を設け、この専用通風経路にインバータおよびインバータの放熱を促進する放熱フィンを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−９７８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、冷凍コンテナは、船舶、車両等の異なる輸送手段間で容易に積替えができるように、その外形寸法の規格が国際的に標準化されている。そのため、この規格を順守してコンテナの保存用空間を拡大するためには、冷凍サイクルユニットの筐体の体格を縮小することが必要となる。
【０００８】
このため、特許文献１の冷凍サイクルユニットのように、コンデンサへ送風される外気の通風経路とは別のインバータ冷却用の専用通風経路を設けることは、筐体内に収容される冷凍サイクルの各種構成機器のレイアウトに関する設計自由度を、著しく悪化させる原因となる。
【０００９】
さらに、筐体内の限られたスペース内に専用通風経路を設けたとしても、インバータを冷却するために充分な風量の外気を流通させるための通路断面積を確保できないことがあるため、特許文献１の冷凍サイクルユニットの構成では、インバータを充分に冷却できないことがある。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、冷凍サイクルを筐体内に収容して構成される冷凍サイクルユニットにおいて、冷凍サイクルの電動圧縮機に電力を供給する電力供給手段を充分に冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１、１２）、電動圧縮機（１１、１２）から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器（１３）、放熱器（１３）に向けて外気を送風する送風機（１４）、および、電動圧縮機（１１、１２）に電力を供給して電動圧縮機（１１、１２）の冷媒吐出能力を変化させる電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）を、筐体（１０）内に収容して構成される冷凍サイクルユニットであって、
電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）は、送風機（１４）によって放熱器（１３）へ向かって送風される外気の通風経路のうち放熱器（１３）の風上側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）が、送風機（１４）によって放熱器（１３）へ向かって送風される外気の通風経路のうち放熱器（１３）の風上側に配置されているので、放熱器（１３）にて冷媒と熱交換した後の温度の高い外気よりも低い温度の外気によって電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）を効率的に、かつ、充分に冷却することができる。
【００１３】
さらに、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）を冷却するための外気を流通させるための専用の通風経路を設ける必要がなく、筐体（１０）内に配置される各種構成機器のレイアウトに関する設計自由度を低下させることもない。
【００１４】
さらに、請求項１に記載の発明では、上記に加えて、筐体（１０）には、冷凍サイクルの構成機器の作動を制御する制御手段（２１）および電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）によって生じるノイズを減衰させるノイズ減衰手段（２５）が収容されており、制御手段（２１）は、放熱器（１３）の一方側に配置され、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）およびノイズ減衰手段（２５）は、放熱器（１３）の他方側に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、制御手段（２１）が、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）およびノイズ減衰手段（２５）に対して、放熱器（１３）を挟むように配置されるので、制御手段（２１）に対する電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）およびノイズ減衰手段（２５）の距離を離すことができる。従って、制御手段（２１）がノイズの影響を受けにくくなり、冷凍サイクルの誤動作等を防止できる。
【００１６】
具体的には、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の冷凍サイクルユニットにおいて、放熱器（１３）の熱交換面は、水平方向に配置されており、制御手段（２１）は、放熱器（１３）よりも上方側に配置され、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）およびノイズ減衰手段（２５）は、放熱器（１３）よりも下方側に配置されていてもよい。
【００１７】
なお、請求項に記載された放熱器（１３）の熱交換面とは、放熱器（１３）へ外気が流入する面あるいは放熱器（１３）から外気が流出する面である。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の冷凍サイクルユニットにおいて、筐体（１０）は、水平方向に平行な奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い直方体形状に形成されており、さらに、筐体（１０）には、電源と冷凍サイクルの構成機器とを電気的に接続するための電線を収納可能に構成されたハーネスボックス（２４）が収容されており、ハーネスボックス（２４）およびノイズ減衰手段（２５）は、幅方向から見たときに、互いに奥行方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、ハーネスボックス（２４）とノイズ減衰手段（２５）が互いに奥行方向にずれた位置に配置されているので、奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い筐体（１０）内の空間を有効に活用できる。なお、請求項に記載された「電線」は、上記の電源と冷凍サイクルの構成機器とを電気的に接続する電力線を指す。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクルユニットにおいて、筐体（１０）は、水平方向に平行な奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い直方体形状に形成されており、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）には、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）が発熱した熱の外気への放熱を促進する放熱フィン（２２ｃ）が設けられており、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）およびノイズ減衰手段（２５）は、奥行方向から見たときに、幅方向に並べて配置されていることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）とノイズ減衰手段（２５）が幅方向に並べて配置されているので、奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い筐体（１０）であっても、ノイズ減衰手段（２５）が電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）の放熱フィン（２２ｃ）近傍の流通する外気の流れの妨げとならず、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）を効果的に冷却することができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１、１２）、電動圧縮機（１１、１２）から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器（１３）、放熱器（１３）に向けて外気を送風する送風機（１４）、電動圧縮機（１１、１２）へ吸入される冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）、電動圧縮機（１１、１２）に電力を供給して電動圧縮機（１１、１２）の冷媒吐出能力を変化させる電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、冷凍サイクルの構成機器の作動を制御する制御手段（２１）、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）によって生じるノイズを減衰させるノイズ減衰手段（２５）、および、冷凍サイクルの構成機器へ電気を導く電線を集合させるハーネスボックス（２４）を、筐体（１０）内に収容して構成される冷凍サイクルであって、
筐体（１０）は、水平方向に平行な奥行方向の寸法（Ｄ）が幅方向の寸法（Ｗ）よりも短い直方体形状に形成されており、筐体（１０）の内部空間は、蒸発器（１８）が収容される内気側空間（１０ｂ）および放熱器（１３）が収容される外気側空間（１０ｃ）に仕切られており、放熱器（１３）の熱交換面は、水平方向に配置されており、送風機（１４）および制御手段（２１）は、外気側空間（１０ｃ）のうち放熱器（１３）よりも上方側に配置されており、電動圧縮機（１１、１２）、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、ノイズ減衰手段（２５）、および、ハーネスボックス（２４）は、外気側空間（１０ｃ）のうち放熱器（１３）よりも下方側に配置されており、
送風機（１４）は、放熱器（１３）よりも下方側から筐体（１０）の内部へ吸い込んだ外気を放熱器（１３）よりも上方側から筐体（１０）の外部へ吹き出し、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）は、送風機（１４）によって放熱器（１３）へ向かって送風される外気の通風経路のうち放熱器（１３）の風上側に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、送風機（１４）が放熱器（１３）よりも下方側から筐体（１０）の内部へ吸い込んだ外気を放熱器（１３）よりも上方側から筐体（１０）の外部へ吹き出すことによって、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）が送風機（１４）によって放熱器（１３）へ向かって送風される外気の通風経路のうち放熱器（１３）の風上側に配置される構成を実現できる。従って、請求項１に記載の発明と同様に、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）を効率的に、かつ、充分に冷却することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の冷凍サイクルユニットにおいて、電動圧縮機（１１、１２）、放熱器（１３）、送風機（１４）、蒸発器（１８）、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、制御手段（２１）、ノイズ減衰手段（２５）、および、ハーネスボックス（２４）は、奥行方向から見たときに互いに重合することなく、目視可能に配置されていることを特徴とする。   
【００２５】
これによれば、筐体（１０）内に収容される電動圧縮機（１１、１２）、放熱器（１３）、送風機（１４）、蒸発器（１８）、電力供給手段（２２ａ、２２ｂ）、制御手段（２１）、ノイズ減衰手段（２５）、および、ハーネスボックス（２４）といった構成機器が奥行方向から見たときに互いに重合することなく配置されているので、これらの構成機器のメンテナンス性を向上させることができる。
【００２６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態の冷凍サイクルユニットの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の拡大Ｃ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態の冷凍サイクルユニット１は、船舶、車両等に積載されて輸送対象物を冷凍保存あるいは冷蔵保存した状態で輸送するための冷凍コンテナに適用されている。図１は、冷凍サイクルユニット１の正面図であり、図２〜図４は、それぞれ図１のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、拡大Ｃ−Ｃ断面図である。
【００２９】
なお、図１〜図４の上下、左右、前後の各矢印は、冷凍コンテナ（冷凍サイクルユニット１）を船舶、車両等に積載した状態における各方向を示している。また、図１〜図４における上下方向、左右方向、前後方向は、それぞれ特許請求の範囲に記載された、鉛直方向、幅方向、奥行方向に対応している。
【００３０】
冷凍サイクルユニット１は、金属製の筐体１０の内部に、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを収容して構成されたものである。まず、筐体１０は、奥行方向（前後方向）の寸法Ｄが、幅方向（左右方向）の寸法Ｗおよび鉛直方向（上下方向）の寸法Ｈよりも短く形成された略直方体形状に形成されている。この筐体１０の奥行方向後方側には、輸送対象物の保存用空間となる庫内空間を形成するコンテナが配置される。
【００３１】
筐体１０の内部空間は、図２、図３に示すように、仕切板１０ａによって仕切られており、仕切板１０ａの後方側には、上面側がコンテナの庫内空間に連通するとともに、後面側が後面パネルによって閉塞された内気側空間１０ｂが形成されている。一方、仕切板１０ａの前方側には、前面側が外部空間に連通する外気側空間１０ｃが形成されている。
【００３２】
次に、筐体１０内に収容される冷凍サイクルについて説明する。この冷凍サイクルは、コンテナの庫内へ送風される送風空気を−３０℃〜１０℃程度の低温となるまで冷却する機能を果たす。
【００３３】
さらに、この冷凍サイクルは、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２の２つの圧縮機を有し、サイクルを循環する冷媒を多段階に昇圧し、低段側圧縮機１２から吐出された冷媒とサイクル内の中間圧冷媒との混合冷媒を高段側圧縮機１１に吸入させる、いわゆるエコノマイザ式冷凍サイクルとして構成されている。
【００３４】
なお、冷凍サイクルの冷媒としては、通常のフロン系冷媒（例えば、Ｒ４０４Ａ）が採用されている。さらに、冷媒には、低段側圧縮機１２および高段側圧縮機１１の摺動部位を潤滑するための冷凍機油（オイル）が混入されており、この冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００３５】
低段側圧縮機１２は、固定容量型圧縮機構を電動モータで駆動する電動圧縮機で構成されており、低圧冷媒を中間圧冷媒となるまで圧縮して吐出する機能を果たす。この固定容量型圧縮機としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構、ローリングピストン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。また、電動モータは、低段側インバータ２２ｂから出力される交流電流によって、その作動（回転数）が制御される交流モータである。
【００３６】
低段側インバータ２２ｂは、後述する冷凍機コントローラ２１から出力される制御信号に応じて低段側電動モータの回転数を調整する電力供給手段である。そして、この調整によって低段側圧縮機１２の冷媒吐出能力が変更される。
【００３７】
低段側圧縮機１２の冷媒吐出口には、高段側圧縮機１１の吸入口側が接続されている。高段側圧縮機１１は、低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出する機能を果たし、その基本的構成は低段側圧縮機１２と同様である。より具体的には、高段側圧縮機１１は、電力供給手段としての高段側インバータ２２ａから出力される交流電流の周波数制御によって冷媒吐出能力が変更される。
【００３８】
また、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２は、図１に示すように、電動モータの回転軸方向が鉛直方向に延びており、その外観が上下方向に延びる円柱形状に形成された、縦置きタイプの電動圧縮機として構成されている。
【００３９】
さらに、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２は、筐体１０の外気側空間１０ｃ内に、幅方向に互いに隣接して配置されている。なお、図１では、高段側圧縮機１１を低段側圧縮機１２の右側に配置しているが、他の冷凍サイクル構成機器との接続態様に応じて、高段側圧縮機１１を低段側圧縮機１２の左側に配置してもよい。
【００４０】
高段側圧縮機１１の冷媒吐出口には、コンデンサ１３の冷媒入口側が接続されている。コンデンサ１３は、高段側圧縮機１１から吐出された高圧冷媒とコンデンサファン１４により送風される庫外空気（外気）とを熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱器である。
【００４１】
より具体的には、コンデンサ１３は、フィンアンドチューブ型の熱交換器として構成されており、図１〜図３に示すように、筐体１０の外気側空間１０ｃ内であって、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２の上方側に配置されている。さらに、このコンデンサ１３は、その熱交換面が水平方向に広がるように配置されている。
【００４２】
なお、本実施形態の冷凍サイクルでは、冷媒としてフロン系冷媒を採用し、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているので、コンデンサ１３は冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。
【００４３】
コンデンサファン１４は、コンデンサ１３を通過する冷却風流れを生じさせる送風機であって、その回転軸が奥行方向と平行となるようにコンデンサ１３の上方側に配置され、図２の太実線矢印に示すように、コンデンサ１３よりも下方側から吸い込んだ外気をコンデンサ１３よりも上方側から筐体１０の外部へ吹き出すようになっている。
【００４４】
コンデンサ１３の冷媒出口には、コンデンサ１３から流出した冷媒を気液分離して、余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ２０が接続されている。レシーバ２０は、図１に示すように、筐体１０の外気側空間１０ｃ内であって、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２の右側に、すなわち中間圧膨張弁１５、内部熱交換器１６および低圧膨張弁の近傍に配置されている。
【００４５】
レシーバ２０の出口には、気液分離された冷媒を分岐する図示しない分岐部が接続されており、分岐部の一方の冷媒出口には中間圧膨張弁１５の入口側が接続され、分岐部の他方の冷媒出口には内部熱交換器１６の高圧冷媒流路の入口側が接続されている。
【００４６】
中間圧膨張弁１５は、コンデンサ１３から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧膨張させる電気式膨張弁である。この中間圧膨張弁１５は、冷凍機コントローラ２１から出力される制御信号によって、その作動が制御される。中間圧膨張弁１５の出口側には、内部熱交換器１６の中間圧冷媒流路の入口側が接続されている。
【００４７】
内部熱交換器１６は、中間圧冷媒流路を流通する中間圧膨張弁１５にて減圧膨張された中間圧冷媒と、高圧冷媒流路を流通する分岐部にて分岐された他方の高圧冷媒との間で熱交換を行うものである。この内部熱交換器１６では、中間圧冷媒流路を流通する中間圧冷媒が加熱され、高圧冷媒流路を流通する高圧冷媒が冷却されることになる。
【００４８】
内部熱交換器１６の中間圧冷媒流路の出口側には、前述の高段側圧縮機１１の吸入口側が接続されている。一方、内部熱交換器１６の高圧冷媒流路の出口側には、図示しない低圧膨張弁の入口側が接続されている。低圧膨張弁は、内部熱交換器１６の高圧冷媒流路から流出した高圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧膨張させる電気式膨張弁であり、その基本的構成は、中間圧膨張弁１５と同様である。
【００４９】
また、中間圧膨張弁１５および内部熱交換器１６は、いずれも筐体１０の外気側空間１０ｃ内であって、図１では、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２の右側に配置されている。
【００５０】
低圧膨張弁は内気側空間１０ｂ内にあって、その出口側には、エバポレータ１８の冷媒流入口側が接続されている。エバポレータ１８は、低圧膨張弁にて減圧膨張された低圧冷媒と、エバポレータファン１９によって冷凍庫内を循環送風される送風空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器である。
【００５１】
より具体的には、エバポレータ１８は、フィンアンドチューブ型の熱交換器として構成されており、図２、図３に示すように、筐体１０の内気側空間１０ｂ内に配置されている。このエバポレータ１８の熱交換面は、水平方向に対して、後方側が上方に傾斜して配置されている。
【００５２】
エバポレータファン１９は、極数を変更することで回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。電動機からは２極用と４極用の電線が冷凍機コントローラ２１内に引き込まれており、いずれかの電線に電流を供給することで送風空気量を切替えられる。
【００５３】
さらに、エバポレータファン１９は、エバポレータ１８の上方側で、その回転軸が上下方向と平行に配置されている。そして、図２の白抜矢印に示すように、上方側から庫内空間の空気を吸い込み、エバポレータ１８へ向けて送風するようになっている。エバポレータ１８の冷媒流出口には、低段側圧縮機１２の吸入口側が接続されている。
【００５４】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。まず、冷凍機コントローラ２１は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵおよびプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶回路を含む周知のマイクロコンピュータ、各種制御対象機器への制御信号あるいは制御電圧を出力する出力回路、各種センサの検出信号が入力される入力回路、並びに、電源回路等を防水ケース内に収容して構成された制御手段であり、電源としての外部電源（商用電源）あるいはバッテリから電力を供給されて作動する。
【００５５】
冷凍機コントローラ２１の出力側には、制御対象機器として上述の高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂ、コンデンサファン１４、中間圧膨張弁１５、低圧膨張弁、エバポレータファン１９等が接続され、冷凍機コントローラ２１は、これらの制御対象機器の作動を制御する。
【００５６】
また、冷凍機コントローラ２１の入力側には、コンデンサ１３にて高圧冷媒と熱交換する庫外空気（室外空気）の外気温度を検出する外気温度検出手段としての外気温センサ、エバポレータ１８にて低圧冷媒と熱交換する送風空気の空気温度を検出する庫内温度検出手段としての庫内温度センサ等が接続され、これらの冷凍機制御用センサの検出信号が冷凍機コントローラ２１へ入力される。
【００５７】
さらに、冷凍機コントローラ２１の外表面には、冷凍サイクルの作動要求信号あるいは停止要求信号を出力する要求信号出力手段としてのメインスイッチ、庫内温度（目標冷却温度）を設定する目標温度設定手段としての温度設定スイッチ等が設けられた操作パネル２３が設けられている。
【００５８】
なお、冷凍機コントローラ２１は、筐体１０の前面側であって、図１では、コンデンサ１３の上方側、かつ、コンデンサファン１４の右側、さらに、高段側圧縮機１１および低段側圧縮機１２の上方側に配置されている。ハーネスボックス２４は、電源と冷凍サイクルの構成機器とを電気的に接続するための電線を収納可能に構成された略直方体形状の筐体である。
【００５９】
また、電力供給手段としての高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂは、同一の防水ケースに収容されて、図１に示すように、筐体１０の外気側空間１０ｃ内であって、ハーネスボックス２４の上方側、かつ、コンデンサ１３の下方側に配置されるように、後面壁部１０ｄに取り付けられている。
【００６０】
従って、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂは、コンデンサファン１４によってコンデンサ１３へ向かって送風される外気の通風経路のうちコンデンサ１３の風上側に配置されることになる。また、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂは、コンデンサ１３との間に他の構成機器が介在されることなく、コンデンサ１３の熱交換面の直下に配置されている。
【００６１】
さらに、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂには、図４に示すように、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂが発熱した熱の外気への放熱を促進する放熱フィン２２ｃが設けられている。
【００６２】
具体的には、放熱フィン２２ｃは、伝熱性に優れる複数の金属平板（例えば、アルミニウム平板）で構成されている。この金属平板の板面は鉛直方向に延びており、各金属平板の対向する板面間に、外気の流れ方向に沿うように外気通路が形成されている。これにより、外気が外気通路を流通する際に生じる通風抵抗が抑制されている。
【００６３】
ここで、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂは、作動時に発熱を伴うだけでなく、電気的なノイズを発生させることがある。そこで、本実施形態では、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂによって生じるノイズを減衰させるノイズ減衰手段を構成するためのリアクトルといった電気素子、ノイズフィルタといった電気回路等を、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂに接続している。
【００６４】
これらのリアクトルおよびノイズフィルタは、同一の防水ケースに収容されてノイズ減衰装置２５として一体化されて、図１、図３に示すように、筐体１０の外気側空間１０ｃ内であって、ハーネスボックス２４の上方側の奥行方向の後方側、かつ、コンデンサ１３の下方側で、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂと隣接して配置されるように、後面壁部１０ｄに取り付けられている。
【００６５】
ここで、上述した電気制御部の各構成機器の配置態様を整理すると、冷凍機コントローラ２１は、コンデンサ１３の上方側（一方側）に配置されており、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂおよびノイズ減衰装置２５は、コンデンサ１３の下方側（他方側）に配置されている。
【００６６】
また、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂおよびノイズ減衰装置２５は、奥行方向から見たときに、幅方向に並べて配置されており、ハーネスボックス２４およびノイズ減衰装置２５は、幅方向から見たときに、互いに奥行方向に並べて配置されていることになる。
【００６７】
さらに、図１から明らかなように、少なくとも高段側圧縮機１１、低段側圧縮機１２、コンデンサ１３、コンデンサファン１４、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂ、冷凍機コントローラ２１、ノイズ減衰装置２５、および、ハーネスボックス２４は、冷凍サイクルユニット１を奥行方向から見たときに互いに重合することなく、目視可能に配置されている。
【００６８】
次に、上記構成における本実施形態の冷凍サイクルの作動を説明する。本実施形態の冷凍サイクルは、冷凍機コントローラ２１の側面にあるメインスイッチが投入（ＯＮ）されて作動要求信号が出力されると、予め記憶回路に記憶されている冷凍機制御用のプログラムを実行する。
【００６９】
このプログラムが実行されると、冷凍機コントローラ２１が、その入力側に接続された上述の各種冷凍機制御用センサの検出信号および操作パネル２３の操作信号等を読み込み、読み込んだ検出信号および操作信号等に基づいて、出力側に接続された高段側圧縮機１１、低段側圧縮機１２等の制御対象機器に制御信号を出力して、その作動を制御する。
【００７０】
これにより、冷凍サイクルでは、高段側圧縮機１１から吐出された高圧冷媒がコンデンサ１３へ流入し、コンデンサファン１４によって送風された外気と熱交換して冷却される。コンデンサ１３から流出した冷媒の流れは分岐部にて分岐され、分岐部の一方の冷媒出口から流出した冷媒は、中間圧膨張弁１５にて、中間圧冷媒となるまで減圧膨張される。
【００７１】
中間圧膨張弁１５にて減圧膨張された中間圧冷媒は、内部熱交換器１６の中間圧冷媒流路へ流入し、分岐部の他方の冷媒出口から流出して高圧冷媒流路を流通する高圧冷媒と熱交換して、そのエンタルピを増加させる。逆に、高圧冷媒流路を流通する高圧冷媒は冷却されて、そのエンタルピを減少させる。
【００７２】
高圧冷媒流路から流出した冷媒は、低圧膨張弁にて、低圧冷媒となるまで減圧膨張される。低圧膨張弁にて減圧膨張された低圧冷媒はエバポレータ１８へ流入し、エバポレータファン１９により循環送風される庫内空気と熱交換して蒸発し、吸熱作用を発揮する。これにより、庫内空気が冷却される。
【００７３】
エバポレータ１８から流出した冷媒は、低段側圧縮機１２へ吸入され、圧縮されて吐出される。低段側圧縮機１２から吐出された冷媒は、内部熱交換器１６の中間圧冷媒流路から流出した冷媒と合流して、再び高段側圧縮機１１へ吸入される。
【００７４】
本実施形態の冷凍サイクルユニット１によれば、上記の如く、庫内空間を冷却できるだけでなく、以下のような優れた効果を発揮することができる。
【００７５】
さらに、冷凍サイクルユニット１では、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂが、コンデンサファン１４によってコンデンサ１３へ向かって送風される外気の通風経路のうちコンデンサ１３の風上側に配置されているので、コンデンサ１３にて冷媒と熱交換した後の温度の高い外気よりも低い温度の外気によって高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂを効率的に、かつ、充分に冷却することができる。
【００７６】
従って、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂの温度上昇による作動不良あるいは故障を抑制して、冷凍サイクルを安定して作動させることができる。
【００７７】
さらに、従来技術のように、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂを冷却するための外気を流通させるための専用の通風経路を設ける必要がなく、筐体１０内に配置される各種構成機器のレイアウトに関する設計自由度を低下させることもない。そこで、本実施形態の冷凍サイクルユニット１では、以下のような優れた効果を発揮できる各種構成機器のレイアウトを実現している。
【００７８】
まず、冷凍機コントローラ２１をコンデンサ１３の上方側に配置し、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂおよびノイズ減衰装置２５をコンデンサ１３の下方側に配置しているので、冷凍機コントローラ２１に対する高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂおよびノイズ減衰装置２５の距離を離すことができる。その結果、冷凍機コントローラ２１がノイズの影響を受けにくくなり、冷凍サイクルの誤動作等を防止できる。
【００７９】
さらに、比較的奥行方向寸法を短くすることのできるハーネスボックス２４およびノイズ減衰装置２５を、幅方向から見たときに、互いに奥行方向にずれた位置に配置しているので、奥行方向の寸法Ｄが幅方向の寸法Ｗよりも短い筐体１０内の空間を有効に活用できる。
【００８０】
さらに、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂおよびノイズ減衰装置２５が幅方向に並べて配置されているので、奥行方向の寸法Ｄが幅方向の寸法Ｗよりも短い筐体１０であっても、ノイズ減衰装置２５が放熱フィン２２ｃ近傍の流通する外気の流れの妨げとならない。その結果、より一層、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂを効果的に冷却することができる。
【００８１】
さらに、筐体１０内に収容される冷凍サイクルの構成機器のうち、少なくとも高段側圧縮機１１、低段側圧縮機１２、コンデンサ１３、コンデンサファン１４、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂ、冷凍機コントローラ２１、ノイズ減衰装置２５、および、ハーネスボックス２４を、冷凍サイクルユニット１を奥行方向から見たときに互いに重合することなく、目視可能に配置しているので、これらの機器のメンテナンス性を向上させることができる。
【００８２】
このような優れた効果を発揮できる各種構成機器のレイアウトは、外形寸法の規格が国際的に標準化されており、筐体１０自体の体格の縮小が要求される冷凍コンテナ用の冷凍サイクルユニットにおいては極めて有効である。
【００８３】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【００８４】
（１）上述の実施形態では、冷凍サイクルとして二段昇圧式の冷凍サイクル（エコノマイザ式冷凍サイクル）を採用した例を説明したが、冷凍サイクルは二段昇圧式のものに限定されない。もちろん、１つの圧縮機、１つの膨張弁からなる通常の冷凍サイクルを採用してもよいし、冷媒減圧手段としてのエジェクタを有するエジェクタ式冷凍サイクルに適用してもよい。また、電力供給手段として、高段側インバータ２２ａと低段側インバータ２２ｂを用いる例を説明したが、その他の電力供給装置を電力供給手段として用いてもよい。さらに、コンデンサ１３は、電動圧縮機から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器の一例であり、その他の熱交換器を用いてもよい。
【００８５】
（２）上述の実施形態では、高段側インバータ２２ａおよび低段側インバータ２２ｂを１つの防水ケースに収容し、リアクトルおよびノイズフィルタを別の防水ケースに収納して、双方を後面壁部１０ｄに固定することによって、幅方向に隣接配置する構成を説明したが、もちろん、高段側インバータ２２ａ、低段側インバータ２２ｂ、リアクトルおよびノイズフィルタを同一の防水ケースに収納して、後面壁部１０ｄに固定してもよい。また、これらを奥行方向に並べて配置可能であれば、筐体の側壁部に固定してもよい。
【００８６】
（３）上述の実施形態では、コンデンサ１３の空気流れ下流側にコンデンサファン１４を配置し、コンデンサファン１４によって生じた空気流れがコンデンサ１３を通過する構成する例について説明したが、電力供給手段を構成する各インバータ２２ａ、２２ｂがコンデンサ１３の空気流れ上流側（風上側）に配置されていれば、コンデンサ１３の空気流れ上流側にコンデンサファン１４を配置し、コンデンサファン１４によって生じた空気流れがコンデンサ１３を通過する構成するとしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１      冷凍サイクルユニット
１０    筐体
１１    高段側圧縮機
１２    低段側圧縮機
１３    コンデンサ
１４    コンデンサファン
２１    冷凍機コントローラ
２２ａ  高段側インバータ
２２ｂ  低段側インバータ
２４    ハーネスボックス
２５    ノイズ減衰装置
【図１】
0005825156.tif 000002
【図２】
0005825156.tif 000003
【図３】
0005825156.tif 000004
【図４】
0005825156.tif 000005