(57)【要約】      （修正有）【課題】海上コンテナの庫外に配置される電装品ボックスにインバータ回路が収納される構成において、インバータ回路の温度上昇を抑えつつ圧縮機の能力制御を適切に行えるようにする。【解決手段】海上コンテナの庫外に配置された電装品ボックス１５内の温度を、インバータ回路５を流れる電流値と外気温度とから推定し、電装品ボックス１５の中の温度が基準温度を超えないように，インバータ回路５の周波数をコントローラで制御する。【選択図】図３
2013122328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナ本体（1a）と、コンテナ本体（1a）の庫内温度を調整する冷媒回路（20）と、冷媒回路（20）に設けられた可変容量圧縮機（30）に接続されたインバータ回路（5）と、インバータ回路（5）を収納する電装品ボックス（15）とを備えたコンテナ用冷凍装置であって、
上記電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路（5）を流れる電流値と外気温度とから推定し、電装品ボックス（15）の中の温度が基準温度を超えないように制御する制御手段（100）を備えていることを特徴とするコンテナ用冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記制御手段（100）は、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度以上に高くなったと判断されると、インバータ回路（5）の最大周波数を低下させるように構成されていることを特徴とするコンテナ用冷凍装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記制御手段（100）は、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度以上に低くなったと判断されると、インバータ回路（5）の最大周波数を上昇させるように構成されていることを特徴とするコンテナ用冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却するためのコンテナ用冷凍装置に関し、特に、圧縮機を可変容量制御するインバータが収納される電装品ボックスの温度に基づいて行う圧縮機の制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品等の貨物を低温に保ちながら陸上または海上輸送するための輸送用コンテナが知られている。この輸送用コンテナには、特許文献１に開示されているようなコンテナ用冷凍装置が設けられている。この冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び冷却熱交換器（蒸発器）が接続された冷媒回路を備えている。この冷凍装置の冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その結果、冷却熱交換器を流れる冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内空気の冷却が行われる。この冷凍装置では、庫内空気を摂氏零度よりも低くしてコンテナ内の貯蔵物を冷凍する冷凍運転と、庫内空気を摂氏零度よりも高くしてコンテナ内の貯蔵物を冷蔵する冷蔵運転とが可能になっている。
【０００３】
この種の冷凍装置では、コンテナのフレームには電装品ボックスが固定され、圧縮機等の機器とともに庫外に配置される。上記圧縮機をインバータ駆動の可変容量圧縮機にする場合、インバータの回路基板も電装品ボックス内に収納される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２０３５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インバータによる可変容量圧縮機は、インバータが基準温度よりも高温にならないように電装品ボックス内の温度を管理しながら、冷凍負荷に見合った圧縮機の能力が得られるように周波数を制御する必要がある。
【０００６】
ここで、コンテナの庫外に設けられている電装品ボックスにインバータ回路を配置すると、電装品ボックスが外気温度の影響を受けやすい。また、輸送用コンテナが低温域から高温域まで輸送されるために、電装品ボックスの中に温度センサを設けても、インバータ回路の温度を正確に測定することは困難である。さらに、電装品ボックス内の温度とインバータの回路基板とは同じ温度になるとは限らないため、電装品ボックス内に温度センサを設けてもインバータの温度を正確に測定することは困難である。
【０００７】
したがって、海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却する冷凍装置では、インバータの温度が上昇しすぎないようにしながら冷凍装置の十分な能力を得るように運転することは困難であった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、海上コンテナの庫外に配置される電装品ボックスにインバータ回路が収納される構成において、インバータの温度上昇を抑えつつ圧縮機の能力制御を適切に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、コンテナ本体（1a）と、コンテナ本体（1a）の庫内温度を調整する冷媒回路（20）と、冷媒回路（20）に設けられた可変容量圧縮機（30）に接続されたインバータ回路（5）と、インバータ回路（5）を収納する電装品ボックス（15）とを備えたコンテナ用冷凍装置を前提としている。
【００１０】
そして、このコンテナ用冷凍装置は、上記電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路（5）を流れる電流値と外気温度とから推定し、電装品ボックス（15）の中の温度が基準温度を超えないようにインバータ回路（5）の周波数を制御する制御手段（100）を備えていることを特徴としている。
【００１１】
この第１の発明では、インバータ回路（5）を流れる電流値と外気温度とから推定された電装品ボックス（15）内の温度が基準温度を超えないように、インバータ回路（5）の周波数が制御され、圧縮機（30）がインバータ回路（5）の上限周波数を超えない範囲で回転する。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度以上に高くなったと判断されると、上記制御手段（100）がインバータ回路（5）の最大周波数を低下させるように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この第２の発明では、電装品ボックス（15）の温度が上昇しがちなときは、インバータ回路（5）の上限周波数を下げて運転を行う。このことにより、電装品ボックス（15）内の電子部品の温度が上昇しすぎるのを抑えることができるとともに、圧縮機（30）の温度が上昇しすぎるのも防止できる。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明において、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度以上に低くなったと判断されると、上記制御手段（100）がインバータ回路（5）の最大周波数を上昇させるように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
この第３の発明では、電装品ボックス（15）の温度が基準温度よりも低くて温度上昇に余裕があるときには、インバータ回路（5）の上限周波数を上げて運転を行う。このことにより、電装品ボックス（15）の温度が基準温度になるまでは、コンテナ用冷凍装置の能力を高める運転が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電装品ボックス（15）の中の温度が過度に上昇しないようにして、インバータ回路（5）の回路基板や電子部品を保護しながら、その範囲で最大のコンテナ用冷凍装置の能力を得ることができる。そのため、機器の安定性とシステムの能力を両立した運転を行うことが可能になる。
【００１７】
また、電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路（5）を流れる電流値と外気温度とから推定するようにしているため、電装品ボックス（15）内に温度センサを設けなくてよい。したがって、部品点数を抑えられるから、コストが高くなるのも抑えられる。また、電装品ボックス（15）内に温度センサを設置する場合、その設置場所によっては、ボックス内の温度の検出値がばらつくことがあり、検出値の正確さに欠けることが考えられるが、本発明ではインバータ回路（5）の電流値から温度を求めるようにしているから、インバータ回路（5）の温度を正確に求めることができ、制御の精度を高めることもできる。
【００１８】
上記第２の発明によれば、電装品ボックス（15）の温度が上昇しがちなときは、インバータ回路（5）の上限周波数を下げて運転を行う。このことにより、電装品ボックス（15）内の電子部品の温度が上昇しすぎるのを抑えることができるとともに、圧縮機（30）の温度が上昇しすぎるのも防止できる。したがって、電装品ボックス（15）内の電子部品や圧縮機（30）の保護に重点を置いた運転を行うことができる。
【００１９】
上記第３の発明によれば、電装品ボックス（15）の温度が基準温度よりも低くて温度上昇に余裕があるときには、インバータ回路（5）の上限周波数を上げて運転を行う。このことにより、電装品ボックス（15）の温度が基準温度になるまでは、コンテナ用冷凍装置の能力に重点を置いた運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るコンテナ用冷凍装置及びコンテナ本体の縦断面図である。
【図２】図２は、図１のコンテナ用冷凍装置を外側から見た概略斜視図である。
【図３】図３は、図１のコンテナ用冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】図４は、電装品ボックス内の温度に基づく圧縮機の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施形態のコンテナ用冷凍装置（10）は、海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却するものである。上記コンテナ用冷凍装置（10）は、圧縮機（30）と凝縮器（31）と蒸発器（33）とを有する冷媒回路を備え、冷凍サイクルを構成している。また、コンテナ用冷凍装置（10）は、コンテナ本体（1a）の側方の開口面を閉塞する蓋体を兼用している。
【００２３】
上記コンテナ用冷凍装置（10）のケーシング（13）は、コンテナ外である庫外側と、コンテナ内である庫内側とを仕切るケーシング本体（11）及びケーシング（13）の背面（庫内側）に設けられる仕切り板（14）等を備えている。
【００２４】
上記ケーシング本体（11）は、アルミニウム製の庫内ケーシング（11a）とＦＲＰの庫外ケーシング（11b）との二重構造に形成されている。そして、上記庫内ケーシング（11a）と庫外ケーシング（11b）との間に発泡剤よりなる断熱層（11c）が形成されている。
【００２５】
さらに、上記ケーシング本体（11）の下部には、庫内側に膨出した膨出部（12）が形成されている。そして、上記膨出部（12）の内部が庫外収納空間（S1）に構成される一方、上記ケーシング（13）の背面の上部には、膨出部（12）の上方に位置する庫内収納空間（S2）が形成されている。
【００２６】
上記庫外収納空間（S1）には、圧縮機（30）、凝縮器（31）及び庫外ファン（35）が収納されると共に、電装品ボックス（15）が収納される一方、庫内収納空間（S2）には、蒸発器（33）及び庫内ファン（36）が取り付けられている。また、上記膨出部（12）と仕切り板（14）との間は、庫内空気が流れる空気通路（S3）に構成されている。該空気通路（S3）の上端は、庫内収納空間（S2）に連通する一方、下端が庫内に連通している。
【００２７】
図３に示すように、上記コンテナ用冷凍装置（10）は、冷媒が循環して冷却サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。この冷媒回路（20）は、主回路（21）と、ホットガスバイパス回路（22）とレヒート回路（80）と過冷却回路（23）とを有している。
【００２８】
上記主回路（21）は、圧縮機（30）と凝縮器（31）と主膨張弁（32）と蒸発器（33）とが順に冷媒配管によって直列に接続されて構成されている。
【００２９】
上記圧縮機（30）は、圧縮機構を駆動するモータ（図示省略）を有している。この圧縮機（30）のモータの回転数は、インバータによって多段階に制御される。つまり、圧縮機（30）は、運転回転数が可変に構成された可変容量圧縮機である。この圧縮機（30）に接続された上記インバータの回路基板は、上記電装品ボックス（15）に収納されている。
【００３０】
上記凝縮器（31）および蒸発器（33）は、いずれもフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。凝縮器（31）は、上記のように庫外に配置されている。凝縮器（31）では、庫外の空気と冷媒とが熱交換する。蒸発器（33）は、上記のように庫内に配置されている。蒸発器（33）では、庫内の空気と冷媒とが熱交換する。また、蒸発器（33）の下方には、図１には示していないがドレンパン（37）が設けられている。ドレンパン（37）は、上側が開放された扁平な容器状に形成されている。ドレンパン（37）の内部には、蒸発器（33）から剥がれ落ちた霜や氷塊や、空気中から凝縮した結露水等が回収される。
【００３１】
主膨張弁（32）は、開度がパルスモータによって多段階に調節可能に構成されている。また、上記凝縮器（31）には、庫外ファン（35）が設けられる一方、蒸発器（33）には、庫内ファン（36）が設けられている。該庫内ファン（36）は、蒸発器（33）で冷却された冷却空気を庫内に供給するように構成されている。上記庫外ファン（35）および庫内ファン（36）には、それぞれ庫外ファンモータ（35a）および庫内ファンモータ（36a）が設けられている。
【００３２】
上記圧縮機（30）と凝縮器（31）との間の高圧ガス管（24）には、第４開閉弁（38）と逆止弁（CV）とが順に設けられている。第４開閉弁（38）は、開度がパルスモータによって多段階に調節可能に構成されている。逆止弁（CV）は、図３に示す矢印の方向への冷媒の流れを許容し、その逆の流れを禁止している。
【００３３】
上記凝縮器（31）と主膨張弁（32）との間の高圧液管（25）には、レシーバ（41）と第２開閉弁（49）とドライヤ（43）と過冷却熱交換器（44）とが順に設けられている。上記レシーバ（41）は、凝縮器（31）の下流側に設けられ、凝縮器（31）を流れた冷媒を流入させ、飽和液と飽和ガスとに分離するように構成されている。上記第２開閉弁（49）は、開閉自在な電磁弁で構成されている。上記ドライヤ（43）は、凝縮器（31）を流れた液冷媒中の水分を捕捉するように構成されている。凝縮器（31）の上流側には、主膨張弁（32）の下流側に接続される液封防止管（90）が接続されている。この液封防止管（90）には液封開閉弁（91）が設けられている。
【００３４】
上記過冷却熱交換器（44）は、凝縮器（31）を流れた液冷媒を冷却するものである。過冷却熱交換器（44）は、１次側通路（45）と２次側通路（46）を有している。つまり、過冷却熱交換器（44）では、１次側通路（45）を流れる冷媒と２次側通路を流れる冷媒とが熱交換する。１次側通路（45）は、主回路（21）の高圧液管（25）に接続され、２次側通路（46）は、過冷却回路（23）の過冷却分岐管（26）に接続されている。過冷却分岐管（26）の流入端は、高圧液管（25）におけるレシーバ（41）と第２開閉弁（49）の間に接続している。過冷却分岐管（26）の流出端は、圧縮機（30）の圧縮途中（中間圧力状態）の圧縮室（中間圧縮室）と接続されている。つまり、過冷却分岐管（26）は、高圧液管（25）の液冷媒の一部が分流し圧縮機（30）の中間圧縮室へ流入する通路である。過冷却分岐管（26）における２次側通路（46）の流入側には、第１開閉弁（47）と過冷却膨張弁（48）とが設けられている。第１開閉弁（47）は、開閉自在な電磁弁で構成されている。過冷却膨張弁（48）は、開度がパルスモータによって多段階に調節可能であり、冷媒を減圧する減圧機構を構成している。
【００３５】
上記ホットガスバイパス回路（22）は、１本の主通路（50）と、該主通路（50）から分岐する２本の分岐通路（51,52）とを有している。この２本の分岐通路（51,52）は、第１分岐通路（51）と第２分岐通路（52）という。主通路（50）の流入端は、高圧ガス管（24）における第４開閉弁（38）と圧縮機（30）の吐出側との間に接続している。主通路（50）には、第３開閉弁（53）が設けられている。第３開閉弁（53）は、開閉自在な電磁弁で構成されている。
【００３６】
上記第１分岐通路（51）は、一端が主通路（50）の流出端に接続され、他端が主膨張弁（32）と蒸発器（33）との間の低圧液管（27）に接続されている。同様に、第２分岐通路（52）も、一端が主通路（50）の流出端に接続され、他端が低圧液管（27）に接続されている。第２分岐通路（52）は、第１分岐通路（51）よりも長い冷媒配管で構成されている。また、第２分岐通路（52）は、ドレンパン（37）の底部に沿うように蛇行して配置されたドレンパンヒータ（54）を有している。ドレンパンヒータ（54）は、ドレンパン（37）の内部を冷媒によって加熱するように構成されている。以上にようにして、ホットガスバイパス回路（22）は、圧縮機（30）で圧縮した冷媒（圧縮機（30）から吐出された高温のガス冷媒）を蒸発器（33）へ供給するためのバイパス回路を構成している。
【００３７】
上記レヒート回路（80）は、レヒート通路（82）を有している。レヒート通路（82）の流入端は、高圧ガス管（24）における第４開閉弁（38）と圧縮機（30）の吐出側との間に接続している。レヒート通路（82）には、第５開閉弁（81）が設けられている。この第５開閉弁（81）は、開閉自在な電磁弁で構成されている。上記レヒート通路（82）は、レヒート熱交換器（83）とキャピラリチューブとを有している。レヒート熱交換器（83）は、除湿運転時において、流入させた吐出冷媒と、蒸発器（33）で冷却除湿させた後の空気との間で熱交換させ、該空気を加熱するものである。レヒート熱交換器（83）は、フィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。キャピラリチューブは、レヒート熱交換器（83）を流出した冷媒を減圧させるものである。以上のようにして、レヒート回路（80）は、圧縮機（30）で圧縮した冷媒（圧縮機（30）から吐出された高温のガス冷媒）の一部をレヒート熱交換器（83）へ供給するための回路を構成している。
【００３８】
上記冷媒回路（20）には、各種のセンサ類も設けられている。具体的に、高圧ガス管（24）には、高圧圧力センサ（60）と高圧圧力スイッチ（61）と吐出温度センサ（62）とが設けられている。高圧圧力センサ（60）は、圧縮機（30）から吐出される高圧ガス冷媒の圧力を検出する。吐出温度センサ（62）は、圧縮機（30）から吐出される高圧ガス冷媒の温度を検出する。蒸発器（33）と圧縮機（30）の間の低圧ガス管（28）には、低圧圧力センサ（63）と吸入温度センサ（64）とが設けられている。低圧圧力センサ（63）は、圧縮機（30）に吸入される低圧ガス冷媒の圧力を検出する。吸入温度センサ（64）は、圧縮機（30）に吸入される低圧ガス冷媒の温度を検出する。
【００３９】
上記過冷却分岐管（26）には、２次側通路（46）の流入側に流入温度センサ（65）が、２次側通路（46）の流出側に流出温度センサ（66）がそれぞれ設けられている。流入温度センサ（65）は、２次側通路（46）に流入する直前の冷媒の温度を検出する。また、流出温度センサ（66）は、２次側通路（46）を流出した直後の冷媒の冷媒の温度を検出する。
【００４０】
上記低圧液管（27）には、蒸発器（33）の流入側に流入温度センサ（67）が設けられている。この流入温度センサ（67）は、蒸発器（33）に流入する直前の冷媒の温度を検出する。低圧ガス管（28）には、蒸発器（33）の流出側に流出温度センサ（68）が設けられている。この流出温度センサ（68）は、蒸発器（33）から流出した直後の冷媒の温度を検出する。
【００４１】
上記コンテナの庫外には、凝縮器（31）の吸込側に外気温度センサ（69）が設けられている。外気温度センサ（69）は、凝縮器（31）に吸い込まれる直前の庫外空気の温度（即ち、外気の温度）を検出する。コンテナの庫内には、蒸発器（33）の吸込側に吸込温度センサ（70）が設けられ、蒸発器（33）の吹出側に吹出温度センサ（71）が設けられている。吸込温度センサ（70）は、蒸発器（33）を通過する直前の庫内空気の温度を検出する。吹出温度センサ（71）は、蒸発器（33）を通過した直後の庫内空気の温度（吹出空気温度SS）を検出する。
【００４２】
上記コンテナ用冷凍装置（10）には、冷媒回路（20）を制御するための制御部としてのコントローラ（100）が設けられている。そして、コントローラ（100）には、圧縮機（30）を駆動するインバータの周波数Ｎを制御するための圧縮機制御部（101）と、庫内ファン（36）の運転状態に応じて圧縮機（30）の運転回転数Ｎを制御する回転数制御部（102）と、各種弁（32,38,47〜49,53,81）を制御するための弁制御部（103）と、各ファン（35,36）を制御するためのファン制御部（104）とが設けられている。
【００４３】
上記圧縮機制御部（101）は、冷却動作において、圧縮機（30）の運転回転数（インバータの運転周波数）Ｎを制御するためのものである。圧縮機制御部（101）は、吹出空気温度SSが吹出空気の目標温度SPとなるように上記圧縮機（30）の運転回転数Ｎを制御する。尚、吹出空気の目標温度SPは、本発明に係る所定吹出温度を構成している。また、本実施形態では、目標温度SPは−３０℃〜＋３０℃までの間で適宜設定される。
【００４４】
具体的に、コンテナ庫内へ吹き出される吹出空気の温度（吹出空気温度SS）が目標温度SPよりも低ければ、圧縮機（30）の運転回転数Ｎを下げる一方、吹出空気温度SSが目標温度（SP）よりも高ければ、圧縮機（30）の運転回転数Ｎを上げる。
【００４５】
上記回転数制御部（102）は、ファン制御部（104）が庫内ファン（36）の回転をハイ状態からロー状態に切り換えると、圧縮機（30）の運転回転数Ｎを所定値Ａだけ低下させて調節するものである。具体的には、コンテナ庫内の冷却負荷が低下すると、ファン制御部（104）は庫内ファン（36）の回転をハイ状態からロー状態に切り換える。こうすると、コンテナ用冷凍装置（10）の冷却能力が過剰となるため、回転数制御部（102）は、圧縮機（30）の運転回転数Ｎを所定値Ａだけ低下させる。こうすると、圧縮機（30）の運転回転（Ｎ−Ａ）によって冷媒回路（20）を循環する冷媒の流量が低下し、コンテナ用冷凍装置（10）の冷却能力が下がる。このため、コンテナ用冷凍装置（10）の冷却能力とコンテナ庫内の冷却負荷とがバランスする。
【００４６】
上記コントローラ（100）の圧縮機制御部（101）は、上記インバータ回路を流れる電流値を検出するように構成されている。また、コンテナ用冷凍装置（10）には、外気温度を検出する上述の外気温度センサ（69）が設けられており、この外気温度センサ（69）の検出値（外気温度）がコントローラに入力されるようになっている。
【００４７】
上記圧縮機制御部（101）は、電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路を流れる電流値と外気温度とから推定し、電装品ボックス（15）の中の温度が基準温度を超えないようにインバータの周波数を制御する制御手段である。上記コントローラ（100）の圧縮機制御部（101）は、具体的には、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度よりも高くなったと判断されると、インバータの最大周波数を低下させる一方、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度よりも低くなったと判断されると、インバータの最大周波数を上昇させるように構成されている。
【００４８】
−運転動作−
次に、上記コンテナ用冷凍装置（10）の運転動作について説明する。コンテナ用冷凍装置（10）の運転動作は、「冷却運転」と「デフロスト運転」と「除湿運転」に大別される。冷却運転は、コンテナの庫内を比較的低い温度に冷却する運転である。つまり、冷却運転は、コンテナ本体（1a）に収容された輸送物（例えば生鮮食品等）を保存するために庫内を冷蔵／冷却する運転である。また、デフロスト運転は、圧縮機（30）の吐出冷媒をホットガスバイパス回路（22）に流して、蒸発器（33）の伝熱管等の表面に付着した霜を融かすための運転（除霜運転）である。デフロスト運転は、例えば冷却運転の開始から所定の設定時間が経過する毎に実行され、デフロスト運転の終了後には、冷却運転が再開される。
【００４９】
本実施形態では、デフロスト運転と除湿運転の動作については省略し、冷却運転の基本動作について説明する。
【００５０】
冷却運転における基本的な冷却動作では、第１開閉弁（47）および第２開閉弁（49）が開放状態となり、第３開閉弁（53）および第５開閉弁（81）が閉鎖状態となる。第４開閉弁（38）は全開状態となり、過冷却膨張弁（48）および主膨張弁（32）の開度が適宜調節される。また、圧縮機（30）、庫外ファン（35）および庫内ファン（36）が運転される。
【００５１】
圧縮機（30）で圧縮された冷媒は、凝縮器（31）で凝縮した後、レシーバ（41）を通過する。レシーバ（41）を通過した冷媒は、一部が低圧液管（27）をそのまま流れ、残りは過冷却分岐管（26）に分流する。低圧液管（27）を流れた冷媒は、主膨張弁（32）で減圧された後、蒸発器（33）を流れる。蒸発器（33）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。これにより、庫内空気が冷却される。蒸発器（33）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）に吸入されて再び圧縮される。
【００５２】
過冷却分岐管（26）に分流した冷媒は、過冷却膨張弁（48）を通過して中間圧にまで減圧された後、過冷却熱交換器（44）の２次側通路（46）を流れる。過冷却熱交換器（44）では、１次側通路（45）を流れる冷媒と２次側通路（46）を流れる冷媒とが熱交換する。その結果、１次側通路（45）の冷媒が過冷却される一方、２次側通路（46）の冷媒が蒸発する。２次側通路（46）を流出した冷媒は、圧縮機（30）の中間ポートより中間圧力状態の圧縮室に吸入される。
【００５３】
次に、電装品ボックス（15）の中の温度が基準温度を超えないようにする制御について説明する。上述したように、上記コントローラ（100）は、電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路を流れる電流値と外気温度とから推定し、電装品ボックス（15）の中の温度が基準温度を超えないように、インバータの周波数を制御する。そのために、上記コントローラ（100）の圧縮機制御部（101）は、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度よりも高くなったと判断されると、インバータの最大周波数を低下させる一方、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度よりも低くなったと判断されると、インバータの最大周波数を上昇させる制御を行う。
【００５４】
具体的な制御について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
ステップST１は初期状態を表している。初期状態では、インバータの周波数に制限をかけずに冷凍装置（10）の負荷に応じて圧縮機（30）の容量を制御し、冷凍装置（10）の能力を優先する制御を行う。する。次に、ステップST２では、電源の周波数が50Hzであることと、外気温度センサ（69）で検出した外気温度が基準外気温度Ｔ（℃）以上であること（例えば２５℃以上であること）、そして電装品ボックス（15）の温度の計算値が基準ボックス温度Ｔ１（℃）以上であること（例えば７３℃以上であること）の、３つの条件を満たしているかどうかを判別する。このステップST２の外気温度は外気温度センサ（69）の検出値を補正して実際の外気温度に近づけるように求めた値であり、電装品ボックス（15）内の温度は、インバータの一次側電流値を二乗した値に係数を乗じ、さらに外気温度も考慮して求めた値である。
【００５６】
ステップST２の条件が満たされているとき、外気温度が基準外気温度以上の値であり、電装品ボックス（15）内の温度も基準ボックス温度以上の値になっている。つまり、外気温度もボックス温度も高くなっている状態である。この状態では、ステップST３へ進み、圧縮機（30）を駆動している現状のインバータ周波数ステップを上限周波数ステップ（INV_BOX）に設定する。つまり、インバータの周波数制限を行う制御中には、インバータの周波数ステップが現状よりも高くならないようにする。そして、ステップST４において、インバータの上限周波数ステップを現状の値に維持する。
【００５７】
ステップST５では、電装品ボックス（15）の温度の計算値が設定温度Ｔ２（℃）以下であり、その状態がｔ１（秒）連続しているかどうか（例えば電装品ボックス（15）の温度の計算値が６８℃以下の状態が１２０秒連続しているかどうか）を判別する。ステップST５の条件が満たされている場合は、電装品ボックス（15）の温度が下がっているのでステップST６に進み、ステップST５の条件が満たされていない場合は電装品ボックス（15）の温度が下がっていないのでステップST４の設定値を維持する。
【００５８】
ステップST６では、電装品ボックス（15）の温度が低下していて電装品ボックス（15）の温度が上昇するだけの余裕がある状態になっているため、現在のインバータの上限周波数ステップを１ステップ上げて、それを新たな上限周波数ステップに設定する。そして、ステップST６で設定した上限周波数ステップを、ステップST４で維持しながら、その周波数ステップを上限とする制御を行う。このようにして設定した周波数ステップを上限として制御を行っている状態で、さらにステップST５において電装品ボックス（15）の温度に余裕があると判断されるときは、ステップST６で周波数ステップの上限値をさらに１ステップ引き上げて制御を行う。以上のように、ステップST４，５，６では、電装品ボックス（15）の温度に余裕がある限りはインバータの上限周波数ステップを高くして、冷凍装置（10）の能力を優先した制御を行う。
【００５９】
ステップST７では、電装品ボックス（15）の温度が基準ボックス温度Ｔ１（℃）以上であり、その状態がｔ２秒連続しているかどうか（例えば電装品ボックス（15）の温度の計算値が７３℃以上の状態が２０秒連続しているかどうか）を判別する。ステップST７の条件が満たされている場合は、電装品ボックス（15）の温度が依然として高いのでステップST８に進み、ステップST７の条件が満たされていない場合は電装品ボックス（15）の温度が基準ボックス温度以上に上がっていないのでステップST４の設定値を維持する。
【００６０】
ステップST８では、電装品ボックス（15）の温度が上昇する傾向にあるので、現在のインバータの上限周波数ステップを１ステップ下げて、それを新たな上限周波数ステップに設定する。そして、ステップST８で設定した上限周波数ステップをステップST４で維持しながら、その周波数ステップを上限とする制御を行う。このようにして設定した周波数ステップを上限として制御を行っている状態で、さらにステップST７において電装品ボックス（15）の温度に上昇傾向があると判断されるときは、ステップST８で周波数ステップの上限値をさらに１ステップ引き下げて制御を行う。以上のように、ステップST４，７，８では、電装品ボックス（15）の温度が上昇しすぎる傾向があるので、インバータの上限周波数ステップを低くして、冷凍装置（10）の能力を落として制御を行う。
【００６１】
ステップST３〜ステップST８でインバータの上限周波数ステップに制限を与える制御を行っているときには、ステップST９で制限を解除するかどうかを判断している。具体的には、このステップST９において、圧縮機（30）が停止するか、インバータの上限周波数ステップが、インバータの最大周波数Ｎmaxに達すると、ステップST１で制御の初期状態に戻る。
【００６２】
なお、図４のフローチャートの運転を行っているとき、インバータの上限周波数ステップはインバータの最小周波数Ｎmin以上に設定される。また、外気温度に異常があると判断される場合は、上記フローチャートの制御は行われない。
【００６３】
−実施形態１の効果−
以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ（100）が、電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路を流れる電流値と外気温度とから推定し、電装品ボックス（15）の中の温度が基準温度を超えないように、インバータの周波数を制御するようにしており、特に、電装品ボックス（15）内の温度が基準温度よりも高くなったと判断されると、インバータの最大周波数を低下させる一方、上記電装品ボックス（15）内の温度が基準温度よりも低くなったと判断されると、インバータの最大周波数を上昇させる制御を行うようにしている。
【００６４】
したがって、電装品ボックス（15）の中の温度が過度に上昇しないようにして、インバータの回路基板や電子部品を保護しながら、その範囲で最大の冷凍装置（10）の能力を得ることができる。そのため、機器の安定性とシステムの能力を両立した運転を行うことが可能になる。
【００６５】
特に、電装品ボックス（15）の温度が上昇しがちなときは、インバータの上限周波数を下げて、電装品ボックス（15）内の電子部品や圧縮機（30）の保護に重点を置いた運転を行うことができる。また、電装品ボックス（15）の温度が基準温度よりも低くて温度上昇に余裕があるときには、インバータの上限周波数を上げることにより、冷凍装置（10）の能力に重点を置いた運転を行うことができる。
【００６６】
また、電装品ボックス（15）内の温度を、上記インバータ回路を流れる電流値と外気温度とから推定するようにしているため、電装品ボックス（15）内に温度センサを設けなくてよい。したがって、部品点数を抑えられるから、コストが高くなるのも抑えられる。また、電装品ボックス（15）内に温度センサを設置する場合でも、その設置場所によっては、ボックス内の温度の検出値がばらつくことがあり、検出値の正確さに欠けることが考えられるが、本実施形態ではインバータの電流値から温度を求めるようにしているから、インバータの温度を正確に求めることができ、制御の精度も高められるし、インバータ自体の温度が上昇しすぎないようにすることもできる。
【００６７】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００６８】
例えば、上記コンテナ用冷凍装置の冷媒回路は一例を示したものであり、装置の具体的な構成に合わせて適宜変更してもよい。
【００６９】
また、電装品ボックスの中の温度が基準温度を超えないように圧縮機を制御する際の温度の具体的な数値は一例であり、運転条件に応じて変更可能である。
【００７０】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明は、可変容量圧縮機を備え、海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却する冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【００７２】
1a  コンテナ本体
10  冷凍装置
5   インバータ回路
15  電装品ボックス
20  冷媒回路
30  圧縮機（可変容量圧縮機）
100 コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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