(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源系統と、これら電源系統の少なくとも一つからの電力によって駆動されるコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された冷媒を用いて車両の庫内を冷却する熱交換器を備えてなり、
前記電源系統のうちの一つが商用電源とされ、該商用電源が入力されるとともに前記コンプレッサを駆動、制御する電力変換装置に電力を供給する電源装置を有する陸上輸送用冷凍装置において、
前記電源装置は、入力される商用電源として第１の商用電源または該第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択可能とされ、
さらに、外部から入力される前記商用電源の電圧を前記コンプレッサの作動電圧に変換する変圧器と、前記第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減させるコントローラとを具備してなることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の陸上輸送用冷凍装置において、
前記変圧器は、交流電力の昇圧トランスとされていることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の陸上輸送用冷凍装置において、
前記電源装置は、前記商用電源の電圧を検知する電圧検出装置を備えてなることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の陸上輸送用冷凍装置において、
前記電源装置は、前記商用電源の相数を検知する相数検出装置を備えてなることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の陸上輸送用冷凍装置において、
前記電源装置は、前記車両から取り外し可能な着脱手段を備えてなることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置。
【請求項６】
コンプレッサによって圧縮された冷媒を用いて車両の庫内を冷却する熱交換器を備え、
商用電源を入力して前記コンプレッサを駆動、制御する電力変換装置に電力を供給する陸上輸送用冷凍装置の電源装置において、
入力される商用電源として第１の商用電源または該第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択可能とされ、
かつ、外部から入力される前記商用電源の電圧を前記コンプレッサの作動電圧に変換する変圧器と、前記第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減させるコントローラとを具備してなることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
複数の電源系統と、これら電源系統の少なくとも一つから供給されて電力変換装置で電力変換された電力により駆動されるコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された冷媒を用いて車両の庫内を冷却する熱交換器を備えてなり、
前記電源系統のうちの一つが商用電源とされ、該商用電源が入力されるとともに前記コンプレッサを駆動、制御する電力変換装置に電力を供給する電源装置を有する陸上輸送用冷凍装置の制御方法において、
前記電源装置は、入力される商用電源として第１の商用電源または前記第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択可能とされ、前記第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減することを特徴とする陸上輸送用冷凍装置の制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の陸上輸送用冷凍装置の制御方法において、
前記電源容量の大小が交流電源の電圧または相数により判断されることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陸上輸送用の車両に搭載される陸上輸送用冷凍装置及びその電源装置並びに制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、陸上輸送用冷凍装置は、例えば冷凍食品や生鮮食品等（以下「荷物」という）を運搬する陸上輸送用の車両に用いられ、車両に積み込まれた荷物を格納する冷却庫の内部を冷却するものである。陸上輸送用冷凍装置は、コンプレッサ、コンデンサユニット、エバポレータユニット及び運転操作の制御部を備え、冷媒配管で接続された冷凍サイクルを構成している。
【０００３】
図３は車両に装備された陸上輸送用冷凍装置の全体構成を示す図である。図３に示すように、符号１は車両、２は冷却庫、３はエバポレータユニット、４はコンデンサユニットを示している。陸上輸送用冷凍装置は車両１の荷台に搭載された冷却庫２の内部を冷却するための装置である。
この陸上輸送用冷凍装置は、冷却庫２の外側に設置されたコンデンサユニット４と、冷却庫２の内部に設置されたエバポレータユニット３とが図示されない冷媒配管で接続された構成となっている。エバポレータユニット３の内部には、冷却庫２内の空気と冷媒との間で熱交換を行うエバポレータ（熱交換器）が収容されている。なお、コンデンサユニット４は、図に示されるように冷却庫２の上部前方に位置する場合と、冷却庫２の下側にあたる車両１のシャーシ部分に設置される場合もある。
【０００４】
陸上輸送用冷凍装置には、車両走行用エンジンからコンプレッサの駆動力を得る方式と、車両走行用エンジンから発電装置（以下「発電機」という）の駆動力を得る方式、専用のエンジンによりコンプレッサまたは発電機を駆動する方式とがある。
コンプレッサは、車両走行用エンジンからコンプレッサの駆動力を得る方式の場合にはエンジンルーム内に設置されることが一般的であるが、発電機を搭載する方式の場合にはコンデンサユニット４に設置されることもある。
【０００５】
コンプレッサを駆動するための電力は、車両１の走行中においては、車両のエンジン出力を得て発電する発電機から供給される。また、車両１の停車中においては、騒音や排気ガスなどの問題を考慮し、エンジンを停止させて、商用電源から供給されるようになっている。
また、停車中であっても、商用電源を使用できない場合には、車両１に備えられたバッテリから供給されようになっている。コンプレッサは、これとともに備えられた電動モータによって駆動し、作動電圧として一定範囲の電圧が仕様値として設定されている。
これら発電機、商用電源、バッテリはコンプレッサの駆動を担う各電源系統をいうものである。
【０００６】
商用電源を使用する場合、主として作動電圧はＡＣ２００Ｖ電源が使用されている。これは、一般家庭に用いられるＡＣ１００Ｖでは電源容量が少ないので冷却能力が確保しにくいためである。従って、ＡＣ２００Ｖの方がＡＣ１００Ｖよりも冷却能力の確保に優位であるため、コンプレッサ等の作動電圧の仕様値として設定されている。このように、エンジン停止中でのバッテリ電力に依存しない陸上輸送用冷凍装置の運転では、商用電源であるＡＣ２００Ｖの電力が使用されている。
【０００７】
さらに、入力される商用電源がＡＣ２００Ｖであっても、単相、３相の場合がある。３相は単相に比べて電源容量の点で優位であるため、陸上輸送用冷凍装置の構造は３相のＡＣ２００Ｖの商用電源を標準的に使用する構造とされている。但し、３相に限定しているものではなく、単相でも使用可能の場合があるが、この場合は陸上輸送用冷凍装置の仕様を満足できる性能は確保されない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の陸上輸送用冷凍装置においては、ＡＣ２００Ｖを専ら使用する構造とされているため、車両１が移動した地域でＡＣ２００Ｖの商用電源を確保して冷却運転することは困難とされていた。なぜなら、ＡＣ２００Ｖの商用電源は、移動した地域に設置されている可能性が少ないからである。
また、冷却庫２内に荷物を積み込む前に予め冷却庫２内を冷却する場合においても、通常は車両１の車庫内にある商用電源で冷却運転が行われるが、ＡＣ２００Ｖのコンセントを設ける必要があり、設備費の増大となりうる。
商用電源であるＡＣ２００Ｖが設置されていない場合、陸上輸送用冷凍装置は、バッテリに蓄えられた電力よる運転を行ったり、エンジンを始動したり、やむを得ず冷却運転を停止させることになる。
このため、陸上輸送用冷凍装置の商用電源使用時における利便性に対して問題となっていた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、商用電源を使用して冷却運転を行う場合に、商用電源の電圧、電源相数に左右されずに的確な運転を行うことが可能な陸上輸送用冷凍装置及びその電源装置並びに制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明は、複数の電源系統と、これら電源系統の少なくとも一つからの電力によって駆動されるコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された冷媒を用いて車両の庫内を冷却する熱交換器を備えてなり、前記電源系統のうちの一つが商用電源とされ、該商用電源が入力されるとともに前記コンプレッサを駆動、制御する電力変換装置に電力を供給する電源装置を有する陸上輸送用冷凍装置において、前記電源装置は、入力される商用電源として第１の商用電源または該第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択可能とされ、さらに、外部から入力される前記商用電源の電圧を前記コンプレッサの作動電圧に変換する変圧器と、前記第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減させるコントローラとを具備してなることを特徴とする。
【００１１】
このような陸上輸送用冷凍装置において、電源装置は、第１の商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）または第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源（例えばＡＣ２００Ｖ）を適宜選択可能な電力として入力し、陸上輸送用冷凍装置の運転を行うことになる。すなわち、陸上輸送用冷凍装置は、複数の電源系統のうちの一つである商用電源が電力として電源装置に供給される。電源装置にコンプレッサの作動電圧と異なる第１の商用電源の電圧が入力された場合、この第１商用電源の電圧は変圧器によってコンプレッサに使用可能な作動電圧に変換される。例えば、作動電圧よりも入力される第１の商用電源の電圧が高い場合には、第１の商用電源の電圧を低くして作動電圧にする。また、作動電圧よりも入力される第１の商用電源の電圧が低い場合には、第１の商用電源の電圧を高くして作動電圧にする。
そして、作動電圧に達した第１の商用電源の電力は、コンプレッサに供給されてコンプレッサの駆動を行うこととなる。なお、コンプレッサが交流電力によって駆動する場合、コンプレッサの仕様に合わせた交流電力に変換する機器を構成することが望ましい。この機器は、例えば電力変換装置とすることが好適である。
これによって、陸上輸送用冷凍装置に設定した作動電圧と異なる電圧であっても問題なく運転を行うことが可能となる。また、陸上輸送用冷凍装置に設定した作動電圧を商用電源に関係なく設定することも可能となる。
【００１２】
そして、第１の商用電源が電力として供給された場合には、これを検知して電力変換装置に信号を出力し、電力変換装置の出力を抑える作用を促す。電力変換装置及びコンプレッサ等への電力が通常のままであると、供給される電源容量の不足により、例えばブレーカが落ちたり、コンプレッサ等の駆動が停止することにもなる。
電力変換装置の出力を抑えることによって、電力変換装置から出力される電力が減少してコンプレッサの駆動が減少し、結果、冷媒の圧縮量が低下して冷却能力を抑えることになる。これによって、コンプレッサ等を駆動するための電力が抑えられることになる。
【００１３】
前記電源装置に、外部から前記作動電圧とほぼ同等な電圧を有する第２商用電源から電力が入力される場合、変圧器によってコンプレッサ等の作動電圧と異なる商用電源の電力を使用することに加えて、この作動電圧と同等な電圧である第２商用電源の電圧を直接入力し、コンプレッサを駆動して運転することが可能となる。
つまり、作動電圧とほぼ同等な電圧である第２商用電源がある場合、第１商用電源を使用せずに第２商用電源からの電力を電源装置に接続してコンプレッサに電力を供給することでコンプレッサを駆動させることになる。陸上輸送用冷凍装置が第２商用電源の電圧を仕様値として構成されている場合、性能を満たした的確で効率のよい運転がなされることになる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の陸上輸送用冷凍装置において、前記変圧器は、交流電力の昇圧トランスとされていることを特徴とする。
【００１５】
通常、日本国内で多く使用される電源の電圧は、ＡＣ１００ＶとＡＣ２００Ｖである。ここでいうＡＣとはもちろん交流（alternating current）をいうものである。
陸上輸送用冷凍装置の仕様をＡＣ２００Ｖとして構成した場合、第２の商用電源の電圧はＡＣ２００Ｖである。一方、使用頻度の高いＡＣ１００Ｖは、第１の商用電源として使用される。ＡＣ１００Ｖは作動電圧とされたＡＣ２００Ｖよりも低いため、変圧器である昇圧トランスによって作動電圧ＡＣ２００Ｖに変換され、コンプレッサ等の駆動用電力として用いられることになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の陸上輸送用冷凍装置において、前記電源装置は、前記商用電源の電圧を検知する電圧検出装置を備えてなることを特徴とする。
【００１７】
第１の商用電源が、コンプレッサ等の駆動用電力として仕様値が異なる電圧とされた場合、変圧器で電圧を変換すると、第１の商用電源の電圧は作動電圧に変換される。しかしながら、電源容量においては減少するので、このまま作動電圧として使用することに適していない。
電圧を変換する前に第１の商用電源の入力を電圧検出装置によって検知することで、例えばこの電力を使用するコンプレッサに対して駆動する際の指示を促すことになる。そして、電源容量が少ない場合には、コンプレッサの駆動を仕様値、例えば回転数をより低く抑えることが望ましい。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の陸上輸送用冷凍装置において、前記電源装置は、前記商用電源の相数を検知する相数検出装置を備えてなることを特徴とする。
【００１９】
商用電源の種類には、単相または３相という相数の違いがある場合が多い。単相は３相に比べて電源容量が少なく、同じ電圧であっても陸上輸送用冷凍装置の仕様に見合った運転性能を維持することは困難である。相数検出装置によって単相、または３相を区別して信号等を出力することによって、例えばこの電力を使用するコンプレッサに対して駆動する際の指示を促すことになる。
なお、単相であるために電源容量が少ない場合には、コンプレッサの駆動を仕様値、例えば回転数を低く抑えて運転することが望ましい。なお、相数検出装置は、第１商用電源または第２商用電源のどちらか一方あるいは両方に設けてもよい。
【００２０】
上記の前記相数検出装置は、シャント抵抗器、またはＡＣリレーが望ましい。
【００２１】
相数検出装置は、商用電源の種類である電源の相数を検知する装置であって、単相または３相を識別可能なものである。
また、シャント抵抗の場合は、通過する電流によって極微小な抵抗値に発生する電圧を出力して状態を確認できるものであり、例えば２つのシャント抵抗を配線内につなぐことで、単相あるいは３相の区別ができるものである。
そして、ＡＣリレーの場合には、３相の各配線を跨ぐように設けて、相間に生じる電圧の有無によって信号が出力されるようにする。これによって、単相または３相の認識ができる。
以上説明した２つの相数検出装置は、上記説明したように単相あるいは３相の検出を行って信号を出力することとなる。なお、相数検出装置は、第２商用電源と第２整流器との間をつなぐ配線の途中に設けられて好適なものである。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の陸上輸送用冷凍装置において、前記電源装置は、前記車両から取り外し可能な着脱手段を備えてなることを特徴とする。
【００２３】
陸上輸送用冷凍装置の一構成要素である電源装置は、少なくとも変圧器を備えている。通常電源装置は、車両に固定されたまま移動し、エンジン停止時で且つバッテリ等の電力が少ない場合に、商用電源から電力が供給されている。そして、コンプレッサ等に電力を供給することで陸上輸送用冷凍装置の運転が行われている。
この電源装置が車両から取り外し可能とされるので、例えば定まったルートで荷物を輸送する車両から電源装置を取り外して、立ち寄る場所に電源装置を設置することで、車両に電源装置を搭載しなくても商用電源による電力の供給が受けられ、冷却運転を行うことが可能となる。
電源装置と車両側とにある陸上輸送用冷凍装置との接続は、着脱手段によって行われる。なお、この着脱手段は、例えば電力の供給を担う配線のコネクターをいうものであり、またさらに、電源装置自体を支持する構造上の部分を含む構成としてもよい。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、コンプレッサによって圧縮された冷媒を用いて車両の庫内を冷却する熱交換器を備え、商用電源を入力して前記コンプレッサを制御、駆動する電力変換装置へと電力を供給する陸上輸送用冷凍装置の電源装置において、入力される商用電源として第１の商用電源または該第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択可能とされ、かつ、外部から入力される前記商用電源の電圧を前記コンプレッサの作動電圧に変換する変圧器と、前記第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減させるコントローラとを具備してなることを特徴とする。
【００２５】
このような電源装置によれば、電源装置は、第１の商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）または第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源（例えばＡＣ２００Ｖ）を適宜選択可能な電力として入力し、陸上輸送用冷凍装置の運転を行うことになる。そして、陸上輸送用冷凍装置の商用電源使用時にて使用され、商用電源の電圧をコンプレッサ駆動制御する電力変換装置への作動電圧に変換してコンプレッサに供給することになる。また、この電源装置を例えば取り外し可能に構成することで、商用電源を使用しない場合は、車両から電源装置を取り外せる構成とすることが望ましい。また、複数の陸上輸送用冷凍装置に対して電源装置を１つとする場合、１つの電源装置で複数の陸上輸送用冷凍装置と接続することも可能である。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、複数の電源系統と、これら電源系統の少なくとも一つから供給されて電力変換装置で電力変換された電力により駆動されるコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された冷媒を用いて車両の庫内を冷却する熱交換器を備えてなり、前記電源系統のうちの一つが商用電源とされ、該商用電源が入力されるとともに前記コンプレッサを駆動、制御する電力変換装置に電力を供給する電源装置を有する陸上輸送用冷凍装置の制御方法において、前記電源装置は、入力される商用電源として第１の商用電源または前記第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択可能とされ、前記第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減することを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の陸上輸送用冷凍装置の制御方法において、前記電源容量の大小が交流電源の電圧または相数により判断されることを特徴とする。
【００２８】
電源装置は、第１の商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）または第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源（例えばＡＣ２００Ｖ）を適宜選択可能な電力として入力し、陸上輸送用冷凍装置の運転を行うことになる。そして、電源容量の小さい第１の商用電源が電力として供給された場合には、これを検知して電力変換装置に信号を出力して電力変換装置の出力を抑える作用を促す。電力変換装置及びコンプレッサ等への電力が通常のままであると、供給される電源容量の不足により、例えばブレーカが落ちたり、コンプレッサ等の駆動が停止することにもなる。電力変換装置の出力を抑えることによって、電力変換装置から出力される電力が減少してコンプレッサの駆動が減少し、結果、冷媒の圧縮量が低下して冷却能力を抑えることになる。これによって、コンプレッサ等を駆動するための電力が抑えられることになる。
【００２９】
また、入力される商用電源としてＡＣ２００Ｖの単相が入力された場合に、これを検知して前記電力変換装置の出力を低減する。
電源装置は、ＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖを供給される電力として入力し、陸上輸送用冷凍装置の運転を行うことになる。そして、ＡＣ２００Ｖの単相が電力として供給された場合に、これを検出して電力変換装置に信号を出力して電力変換装置の出力を抑える作用を促す。
電力変換装置及びコンプレッサ等への電力が通常のままであると、供給される電源容量の不足により、例えばブレーカが落ちたり、コンプレッサ等の駆動が停止することにもなる。これによって、電力変換装置の出力電力は減少し、コンプレッサによる冷媒の圧縮量が低下して冷却能力を抑えることになる。電力変換装置の出力電力を抑えることによって、電力変換装置及びコンプレッサを駆動する電力が抑えられることになる。
【００３０】
前記電源系統のうちの一つが商用電源とされ、該商用電源が入力されるとともに前記コンプレッサを駆動する電力変換装置へと電力を供給する電源装置を有する陸上輸送用冷凍装置の制御方法において、入力される商用電源としてＡＣ２００Ｖの単相が入力された場合、これを検知して電力変換装置の出力電力を低減する。
【００３１】
電源装置は、単独でＡＣ２００Ｖの単相あるいは３相を電力として入力し、陸上輸送用冷凍装置の運転を行うことになる。そして、ＡＣ２００Ｖの単相が電力として供給された場合に、これを検知して電力変換装置に信号を出力して電力変換装置の出力を抑える作用を促す。
電力変換装置及びコンプレッサ等への電力が通常のままであると、供給される電源容量の不足により、例えばブレーカが落ちたり、コンプレッサ等の駆動が停止することにもなる。電力変換装置の出力を抑えることによって、電力変換装置の出力電力は減少し、コンプレッサによる冷媒の圧縮量が低下して冷却能力を抑えることになる。これによって、コンプレッサを駆動する電力が抑えられることになる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態における陸上輸送用冷凍装置の構成を示す回路図である。
また、図２は本発明の一実施形態における陸上輸送用冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。
【００３３】
図１において、符号５はコンプレッサ、１０は電源装置、２０はバッテリ、２３は電力変換装置、２４は車両のエンジン、２５は発電機を示している。なお、ここで説明する陸上輸送用冷凍装置の各機器は３相のＡＣ２００Ｖ仕様として構成されているものである。電源装置１０には、第１商用電源１２と第２商用電源１１とが備えられ、着脱手段１９によって取り外し可能な構造とされている。
【００３４】
電力変換装置２３は、コンプレッサ５を駆動する電動モータと接続されている。なお、電動モータは、アッセンブリとして形成されたコンプレッサ５と一体となって構成されている。バッテリ２０は、充電器２１とつながれており、充電器２１を介して電力変換装置２３につながるメイン回路Ｃｐ，Ｃｍに接続されている。メイン回路Ｃｐ、Ｃｍには、平滑コンデンサからなる平滑回路２２が形成されている。
エンジン２４にはエンジン駆動の発電機２５が備えられ、ここから電力が発電機用整流器１８に接続されている。発電機用整流器１８は、さらにメイン回路Ｃｐ，Ｃｍに接続され、インバータ２３につながっている。
【００３５】
電源装置１０は２系統の商用電源を備え、一方はＡＣ２００Ｖの第２商用電源１１であり、他方はＡＣ１００Ｖの第１商用電源１２である。また、この電源装置１０には、第２商用電源を入力する端子（図示せず）と、相数検出装置１３と、第２整流器１６と、さらに第１商用電源を入力する端子（図示せず）と、ＡＣリレー１４（電圧検出装置）と、昇圧トランス１５（変圧器）と、第１整流器１７とを備えている。
【００３６】
第１商用電源１２は、ＡＣリレー１４、昇圧トランス１５、第１整流器１７、着脱手段１９を通過してメイン回路Ｃｐ，Ｃｍにつながり、さらに電力変換装置２３を介してコンプレッサ５に通じている。
昇圧トランス１５は変圧器であって、ＡＣ１００ＶをＡＣ２００Ｖに変換している。第１商用電源１２と昇圧トランス１５との間には、ＡＣ１００Ｖを認識するＡＣリレー１４が設けられている。このＡＣリレー１４は、これが設置された回路の電圧有無を識別するものであり、ＡＣ１００Ｖの有無を識別して信号ラインｓ１を介してコントローラ２６に出力している。コントローラ２６は、ＡＣリレー１４から入力した信号を、電力変換装置２３の制御値に変換し、信号ラインｓ３を介してインバータ２３から出力される電力量を変更している。
【００３７】
第２商用電源１１は、相数検出装置１３、第２整流器１６、着脱手段１９を通過してメイン回路Ｃｐ，Ｃｍにつながり、さらに電力変換装置２３を介してコンプレッサ５に通じている。
第２整流器１６は、入力されるＡＣ２００Ｖの交流電力を直流電力に変換し、着脱手段１９、メイン回路Ｃｐ，Ｃｍを介して電力変換装置２３に電力を供給している。相数検出装置１３は、電源相数を識別するものであり、単相または３相であるかを識別して信号ラインｓ２を介してコントローラ２６に出力している。コントローラ２６は、相数検出装置１３から入力した信号を、電力変換装置２３の制御値に変換し、信号ラインｓ３を介して電力変換装置２３から出力される電力量を変更している。
【００３８】
相数検出装置１３とＡＣリレー１４とは、それぞれ信号ラインｓ２，ｓ１を介してコントローラ２６に接続され、さらにコントローラ２６から電力変換装置２３に向けて信号ラインｓ３によって接続されている。
【００３９】
このように、電力変換装置２３には４つの電源系統の電力（第１商用電源１２、第２商用電源１１、発電機２５、バッテリ２０）が供給される構成となっており、コンプレッサ５における冷媒の圧縮は、電源装置１０から供給される２つの商用電源の電力、または専用のエンジン駆動の発電機２５から供給される電力、またはバッテリ２０から供給される電力のどれかによってなされている。
【００４０】
また、図２において、符号３はエバポレータユニット、４はコンデンサユニット、５はコンプレッサ、６は高圧冷媒配管、７は低圧冷媒配管、８はアキュムレータ、９は運転操作用の制御部である。本実施形態の陸上輸送用冷凍装置は、専用の発電機をエンジンルーム内に備えて電動モータ（コンプレッサ５と一体とされている）によってコンプレッサ５を駆動する方式を示している。
【００４１】
運転操作を行う制御部９は、車両の運転室内の適所に設置されている。車両のシャーシ上には冷却庫が載置され、この内部に設置されるエバポレータユニット３は、エバポレータ３０と、エバポレータファン３１と、気液熱交換器３２と、絞り機構となる膨張弁３３とを備えている。なお、エバポレータファン３１は、エバポレータファン用モータ３１ａを駆動源としている。
一方、冷却庫の外部に設置されるコンデンサユニット４は、コンデンサ４０と、コンデンサファン４１と、レシーバ４２と、ドライヤ４３とを備えている。なお、コンデンサファン４１は、コンデンサファン用モータ４１ａを駆動源としている。
【００４２】
陸上輸送用冷凍装置の冷凍サイクルでは、車両走行用エンジンから出力の一部をもらい受けて駆動されるエンジン駆動発電装置２５（図１参照）の電力等によってコンプレッサ５を駆動している。そして、コンプレッサ５でガス状の冷媒が圧縮されて、高圧冷媒配管６を通ってコンデンサユニット４内のコンデンサ４０へ送られる。
該コンデンサ４０では、コンデンサファン４１で導入した外気と熱交換したガス冷媒が凝縮して液化する。この液冷媒はさらに、エバポレータユニット３内のエバポレータ３０に送られ、冷却庫内の空気と熱交換して熱を吸収する。この結果、冷却庫内の空気は冷やされ、また、液冷媒は熱の吸収によって蒸発してガス状の冷媒となり、再度コンプレッサ５へと送られる。以下このような冷媒の状態変化を伴う循環を繰り返して、冷凍サイクルが形成される。
【００４３】
さらにコンプレッサ５を駆動させる４つの電源系統における電力供給方法について図１を用いながら詳しく説明する。
１つ目の電力供給方法は、車両に搭載されるエンジン２４によって行われる。エンジン２４には、このエンジン２４により駆動されて発電する発電機２５が接続されている。そして、エンジン２４の駆動によって発電機２５が発電し、ここから供給される交流電力が、発電機用整流器（定電圧出力機能を有する）１８に入力されて直流電力に変換される。この直流電力が電力変換装置２３に出力されて電力変換された後、コンプレッサ５に出力されて冷媒の圧縮が行われることになる。このようにして、エンジン駆動による陸上輸送用冷凍装置の冷却運転がなされることになる。
【００４４】
また、２つ目の電力供給方法は、バッテリ２０によって行われる。すなわち、バッテリ２０に蓄えられた電力が、電力変換装置２３に出力されて電力変換された後に、コンプレッサ５に出力されて冷媒の圧縮が行われることになる。このようにして、バッテリ２０による陸上輸送用冷凍装置の冷却運転がなされることになる。
【００４５】
なお、バッテリ２０には商用電源１１，１２、またはエンジン駆動の発電機２５からの電力を充電することができるように充電器２１を設けてある。例えば、発電機２５から出力された電力は、電力変換装置２３に出力されることを説明したが、コンプレッサ５が作動していない場合や、発電量がコンプレッサ５の消費電力を上回る場合には、余った電力が充電器２１に流れる。そして、充電器２１で充電可能な電圧に変換されて、バッテリ２０に電力が蓄えられる。
同様に、商用電源１１，１２からの電力も、充電器２１を介してバッテリ２０に充電可能である。
【００４６】
また、３、４つ目の電力供給方法は、２つの商用電源１１，１２によって行われる。これは発電機２５、及びバッテリ２０から電力変換装置２３、つまりはコンプレッサ５への電力供給がなく、商用電源１１または１２がある場合である。
この商用電源１１または１２を使用する状況は、車庫からの出発前における予冷、車両停車時における荷物の積載・積み下ろし時である。
前者は、車両及びエンジン２４は停止しており、荷物を収容する前に車庫内に設置された商用電源で庫内を冷却する場合である。
また、後者は、移動した場所で荷物を積載・積み下ろしする際であり、もちろん車両は停車で、エンジン２４停止の必要性がある場合である。
【００４７】
第２商用電源１１は、ＡＣ２００Ｖの電力供給源であり、車庫内または移動した場所にＡＣ２００Ｖのコンセントが設置されている場合に限られる。
第２商用電源１１からのＡＣ２００Ｖの電力は、第２整流器に入力された後に直流電力に変換され、着脱手段１９を通過してメイン回路Ｃｐ、Ｃｍを流れる。そして、電力変換装置２３で電力変換されコンプレッサ５に入力される。
【００４８】
相数検出装置１３では、電源相数が識別され、得られた電源相数の情報を信号として信号ラインｓ２を介してコントローラ２６に出力している。コントローラ２６ではこの信号を電力変換装置２３用の制御信号に変換して、信号ラインｓ３を介して電力変換装置２３に出力している。
【００４９】
この電力変換装置２３から出力される電力量を変更する条件となるのが、ＡＣ２００Ｖの相数である。単相は３相に比べて電源容量が少なく、同じ電圧であっても陸上輸送用冷凍装置の仕様に即した運転性能を維持することは困難である。
特に、本実施形態の陸上輸送用冷凍装置においては、３相のＡＣ２００Ｖ仕様としているため、単相では電力変換装置２３及びコンプレッサ５を駆動する電力容量に限界がある。この場合、陸上輸送用冷凍装置の仕様に従って運転が行われると、電源容量の不足により各機器に負担がかかり、ブレーカが落ちたり、陸上輸送用冷凍装置の運転が停止する恐れがある。
これらを回避すべく、相数検出装置１３が単相を検出した場合に、コントローラ２６は電力変換装置２３に対して出力を抑えるように働きかけることになる。
【００５０】
なお、電源の相数を検出する相数検出装置１３は、シャント抵抗器またはＡＣリレーを用いてもよい。シャント抵抗の場合は、通過する電流を極微小な抵抗値により電圧として出力して状態を確認できるものであり、例えば２つのシャント抵抗を配線内につなぐことで、単相あるいは３相の区別ができるものである。
ＡＣリレーの場合は、３相の各配線を跨ぐように設けて、相間に生じる電圧の有無によって信号が出力されるようにする。これによって、単相または３相の認識ができるものである。
【００５１】
第１商用電源１２は、ＡＣ１００Ｖの電力供給源であり、車庫内または移動した場所にＡＣ１００Ｖのコンセントが設置されている場合に限られる。
第１商用電源１２からのＡＣ１００Ｖの電力は、第１整流器に入力された後に直流電力に変換され、着脱手段１９を通過してメイン回路Ｃｐ、Ｃｍを流れる。そして、電力変換装置２３で電力変換されコンプレッサ５に入力される。
【００５２】
ＡＣリレー１４では、電圧の有無が識別されて得られた情報を信号として信号ラインｓ１を介してコントローラ２６に出力している。コントローラ２６ではこの信号を電力変換装置２３用の制御信号に変換して、信号ラインｓ３を介して電力変換装置２３に出力している。
【００５３】
この電力変換装置２３の電力を変更する条件となるのが、ＡＣ２００Ｖよりも低い電圧である１００Ｖを入力した場合である。ＡＣ１００ＶはＡＣ２００Ｖに比べて電源容量が少なく、作動電圧であるＡＣ２００Ｖに昇圧しても陸上輸送用冷凍装置の仕様に即した運転性能を維持することは困難である。
特に、本実施形態の陸上輸送用冷凍装置においては、ＡＣ２００Ｖ仕様としているため、ＡＣ１００Ｖを昇圧したＡＣ２００Ｖを用いて電力変換装置２３及びコンプレッサ５を駆動する電源容量に限界がある。この場合、陸上輸送用冷凍装置の仕様に従って運転が行われると、電源容量の不足により各機器に負担がかかり、ブレーカが落ちたり、陸上輸送用冷凍装置の運転が停止する恐れがある。
これらを回避すべく、ＡＣリレー１４がＡＣ１００Ｖの入力を検知した場合に、コントローラ２６は電力変換装置２３に対して出力を抑えるように働きかけることになる。
【００５４】
以上説明した４つの電源系統の電力供給方法によって、メイン回路Ｃｐ，Ｃｍにはコンプレッサ５の駆動用電力が流れ、平滑コンデンサからなる平滑回路２２によって平滑されてから、電力変換装置２３に入力される。
電力変換装置２３に入力された直流電力は、所望の交流電力に変換され、この交流電力を用いてコンプレッサ５を回転駆動させることにより、冷媒を圧縮して、車両の冷却庫内を冷却（冷蔵，冷凍）することになる。
【００５５】
さらに、電源装置１０は着脱手段１９によって陸上輸送用冷凍装置、つまりは車両から取り外すことが可能とされている。取り外された電源装置１０は、車両の停車時における冷却庫内の冷却運転、あるいはバッテリ２０の充電時に接続され、使用しないときには再び外すことができる。
【００５６】
電源装置１０が車両から取り外し可能とされるので、例えば定まったルートで荷物を輸送する車両から電源装置１０を取り外して、立ち寄る場所に電源装置１０を設置することで、車両に電源装置１０を搭載しなくても各種の商用電源による運転が可能となる。
この着脱手段は、電力の供給を担う配線のコネクターと、電源装置１０自体を車両に支持する構造上の部分を含むものである。
【００５７】
以上説明した本実施形態の陸上輸送用冷凍装置においては、以下の効果を奏する。
商用電源による陸上輸送用冷凍装置の駆動電源としてＡＣ１００Ｖ及びＡＣ２００Ｖを自由に選択して使用できるので、移動した地域でも確実に冷却庫内の冷却を行うことができ、利便性が向上する。また、電源容量が少ない電力を使用する場合においても、これに見合った最適な冷却運転を導くことができ、信頼性が向上する。従って、商用電源に左右されずに冷却庫内の保冷または予冷を行うことができる。
さらに、電源装置１０が取り外し可能なので、複数の車両を保有する場合には、電源装置１０を共有することもでき、設備コストを抑えることができる。また、車両から電源装置１０取り外すことで、電源装置１０の重量分が減り、車両の積載量を増加させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態の変形例として、以下の構成としてもよい。
電源装置１０に供給される商用電源は、ＡＣ１００ＶとＡＣ２００Ｖとしたが、これに限定されるものではなく、これ以外の電圧に対応させることとしてもよい。つまり、日本以外の国において主に使用されるＡＣ１２７ＶやＡＣ２３０Ｖ等に第１商用電源、第２商用電源を設定してもよい。
これによれば、各地域に合わせて使用することができ、汎用性が向上する。
また、商用電源を２系統として形成したが、１系統または２系統以上に構成してもよく、１系統の商用電源を作動電圧に変換する構成としてもよい。
これによれば、構造の簡略化が向上することや、さらに汎用性の拡大が期待できる。
【００５９】
また、本実施形態の陸上輸送用冷凍装置は、ＡＣ２００Ｖ仕様の機器で構成されたものであり、ＡＣ１００Ｖを昇圧して使用することとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、ＡＣ１００Ｖ仕様の機器で構成して、ＡＣ２００Ｖの入力電力をＡＣ１００Ｖに変換して運転する構成としてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明した本発明の陸上輸送用冷凍装置においては以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明は、陸上輸送用冷凍装置に設けられた電源装置には、外部から入力される第１の商用電源または第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択し、外部から入力される商用電源の電圧をコンプレッサの作動電圧に変換する変圧器を備えているので、様々な商用電源の電圧に対応して冷却運転を行うことができる。よって、商用電源の電圧に左右されない利便性のある陸上輸送用冷凍装置を提供することができる。
【００６１】
また、上記の電源装置は、外部から前記作動電圧とほぼ同等な電圧を有する商用電源から電力が入力されることにより、コンプレッサの作動電圧の電源容量によって冷却運転を行えるとともに、電力変換装置によりこれと異なる電圧による冷却運転も可能となる。従って、商用電源が備わる設備に合わせて、車両停車時における陸上輸送用冷凍装置の運転が行えるようになる。
【００６２】
そして、第１の商用電源がＡＣ１００Ｖ、作動電圧がＡＣ２００Ｖとされ、変圧器はＡＣ１００Ｖの交流電力をＡＣ２００Ｖの交流電力に変換する昇圧トランスとすれば、日本国内において一般的に使用されているＡＣ１００ＶとＡＣ２００Ｖのどちらでも冷却運転を行えることとなり、ＡＣ１００Ｖの場合には、あらゆる地域であっても商用電源による冷却運転が行えるとともに、ＡＣ２００Ｖの場合には、高負荷の冷却運転にも対応することができる。
【００６３】
上記の発明においては、電源装置に商用電源の電圧を検知する電圧検出装置を備えているので、作動電圧と異なる電圧を検知してこの電圧に適した冷却運転を行うことができ、また、電源容量の不足による陸上輸送用冷凍装置の運転停止・故障を未然に防ぐことができる。よって、商用電源の電圧に左右されない利便性のある陸上輸送用冷凍装置を提供することができる。
【００６４】
上記の発明においては、電源装置に商用電源の相数（単相または３相）を検知する相数検出装置を備えているので、各機器の仕様範囲外の電力を外部から入力した場合においても、この商用電源に適した冷却運転を行うことができ、また、電源容量の不足による陸上輸送用冷凍装置の運転停止・故障を未然に防ぐことができる。よって、商用電源の電源相数に左右されない利便性のある陸上輸送用冷凍装置を提供することができる。
【００６５】
この場合の相数検出装置は、シャント抵抗器、またはＡＣリレーとされているので、商用電源の相数を識別して、電源相数に適した冷却運転を行うことができる。
【００６６】
本発明の陸上輸送用冷凍装置は、電源装置が着脱手段によって車両から取り外し可能とされているので、輸送時に電源装置を備える必要がなくなり、複数の車両に共有して使用することも可能となる。さらに、車両重量の軽減となり、輸送時の燃費向上あるいは積載量の増加を促すことができる。
【００６７】
請求項６記載の発明は、コンプレッサへ電力を供給する電源装置に、外部から入力される第１の商用電源または第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を適宜選択し、外部から入力される商用電源の電圧をコンプレッサの作動電圧に変換する変圧器を備えているので、複数の陸上輸送用冷凍装置に共有して使用することができ、なお且つ商用電源の電圧に左右されずに陸上輸送用冷凍装置に電力を供給することができる電源装置を提供することができる。
【００６８】
請求項７記載の発明は、陸上輸送用冷凍装置の制御方法において、電源装置は入力される商用電源として第１の商用電源または第１の商用電源より電源容量の大きい第２の商用電源を選択可能とされ、第１の商用電源が選択された場合に、これを検知して電力変換装置の出力を低減するので、第２の商用電源仕様の各機器を使用する場合においても、第１の商用電源の電源容量に見合った冷却運転を行うことができ、また、電源容量の不足による陸上輸送用冷凍装置の運転停止・故障を未然に防ぐことができる。
【００６９】
また、入力される商用電源として第２の商用電源の単相が入力された場合に、これを検知して電力変換装置の出力を低減するので、３相の第２の商用電源仕様の各機器を使用する場合においても、単相の第２の商用電源の電源容量に見合った冷却運転を行うことができ、また、電源容量の不足による陸上輸送用冷凍装置の運転停止・故障を未然に防ぐことができる。
【００７０】
そして、単独で入力される商用電源として第２の商用電源の単相が入力された場合、これを検知して電力変換装置の出力を低減する制御方法とされているので、３相の第２の商用電源仕様の各機器を使用する場合においても、単相の第２の商用電源の電源容量に見合った冷却運転を行うことができ、また、電源容量の不足による陸上輸送用冷凍装置の運転停止・故障を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における陸上輸送用冷凍装置の概略構成を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施形態における陸上輸送用冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図であるである。
【図３】従来の陸上輸送用冷凍装置を備えた車両の全体図である。
【符号の説明】
５  コンプレッサ
１０  電源装置
１１  第２商用電源
１２  第１商用電源
１３  相数検出装置
１４  ＡＣリレー（電圧検出装置）
１５  昇圧トランス（変圧器）
１６  第２整流器
１７  第１整流器
１９  着脱手段
２６  コントローラ
【図１】
0004592236.tif 000002
【図２】
0004592236.tif 000003
【図３】
0004592236.tif 000004