JP2010151425A - トレーラ用冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発電機と商用電源とを切り換えて電動機を駆動するトレーラ用冷凍装置において、インバータの簡素化を図る。
【解決手段】トレーラ用冷凍装置は、コンバータ（41）の入力電圧の基準値が基準電圧として設定される設定部（66）を備え、コンバータ（41）には、インバータ（42,43,44）への出力電圧を基準電圧に近づけるように出力電圧を調整する調整回路（50）が設けられる。
【選択図】図６

Description

本発明は、トレーラ用冷凍装置に関し、特にインバータの簡素化対策に係るものである。

従来より、冷凍食品等を陸上輸送する冷凍車に設けられて冷凍庫内を冷却する、トレーラ用冷凍装置が知られている。この種のトレーラ用冷凍装置として、エンジンによって駆動される発電機の交流電力と商用電源の交流電力との双方を、圧縮機等の電動機の駆動源として選択的に利用できるものがある。

特許文献１のトレーラ用冷凍装置は、発電機、コンバータ、インバータ、切換スイッチ、及び圧縮電動機を備えている。切換スイッチは、発電機とコンバータとを繋ぐ状態と、商用電源とコンバータとを繋ぐ状態とに切り換えられる。コンバータには、発電機で発電された交流電力と商用電源の交流電力とのいずれか一方が入力され、この交流電力が直流電力に変換される。コンバータの直流電力は、インバータによって交流電力に変換され、この交流電力によって圧縮電動機が駆動される。

以上のように、このトレーラ用冷凍装置では、発電機と商用電源とが、圧縮機等の電動機の電源として選択的に利用される。これにより、例えば冷凍車の走行中には、発電機で発電した交流電力を利用して冷凍庫内を冷却でき、且つ冷凍車の走行停止中にも、商用電源により継続的に冷凍庫内を冷却できるようにしている。
特開２００７−１１３８７４号公報

特許文献１に開示のようなトレーラ用冷凍装置では、上述の如く、発電機と商用電源との２種類の電源が用いられる。ここで、発電機で発電される交流電力は、エンジンの出力、ひいては発電機の回転数によって大きく変動するため、その発電電圧の範囲にある程度の幅が生じてしまう。また、商用電源の交流電力についても、例えば欧州等において車両が複数の国に亘って移動するような場合には、その国毎に商用電源の電圧が異なるため、その使用電圧の範囲にもある程度の幅が生じてしまう。以上のように、この種のトレーラ用冷凍装置では、仕様が異なる２種類の電源を用い、しかもこれら２種類の電源の電圧範囲にそれぞれある程度の変動幅があるため、コンバータに入力される電圧の範囲も比較的大きくなってしまう。その結果、コンバータからインバータへ出力される電圧も大きく変動してしまうことに起因して、インバータの耐電圧や電流容量を大きく設計する必要が生じ、インバータの大型化、複雑化を招いてしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電機と商用電源とを切り換えて電動機を駆動するトレーラ用冷凍装置において、インバータの簡素化を図ることである。

第１の発明は、エンジン（31）によって駆動される発電機（32）と、該発電機（32）で発電された交流電力と商用電源（S）の交流電力とが切り換えて入力され、入力された交流電力を直流電力に変換するコンバータ（41）と、該コンバータ（41）の直流電力を交流電力に変換するインバータ（42,43,44）と、該インバータ（42,43,44）の交流電力によって駆動される電動機（21a,25a,26a）を有する冷媒回路（20）とを備えたトレーラ用冷凍装置を対象とする。そして、このトレーラ用冷凍装置は、上記コンバータ（41）の入力電圧の基準値が基準電圧として設定される設定部（66）を備え、上記コンバータ（41）には、上記インバータ（42,43,44）への直流出力電圧を上記基準電圧に対応する直流電圧に近づけるように該出力電圧を調整する調整回路（50）が設けられていることを特徴とする。

第１の発明では、発電機（32）で発電された交流電力と、商用電源（S）の交流電力との一方が選択的にコンバータ（41）に入力される。ここで、発電機（32）で発電された交流電力の電圧範囲には、ある程度の幅があり、商用電源（S）の交流電力にもある程度の幅があるため、コンバータ（41）の入力電圧も所定の範囲で変動してしまう。そこで、コンバータ（41）には、その入力電圧が変動しても、インバータ（42,43,44）への出力電圧が変動しないように調整回路（50）が設けられている。具体的には、調整回路（50）は、コンバータ（41）の出力電圧が設定部（66）に設定された基準電圧時の直流電圧に近づくように該出力電圧を調節する。その結果、インバータ（42,43,44）の入力電圧の変動が防止される。その後、インバータ（42,43,44）から出力される交流電力によって、圧縮機やファン等の電動機（21a,25a,26a）が駆動される。

第２の発明は、第１の発明において、上記設定部（66）には、上記発電機（32）の発電電圧範囲と、上記商用電源（S）の使用電圧範囲との中で最も低い電圧が上記基準電圧として設定され、上記調整回路（50）は、上記コンバータ（41）の入力電圧が上記基準電圧よりも高い場合に、該コンバータ（41）の入力電圧を降圧させる降圧回路（50a）で構成されていることを特徴とする。

第２の発明は、調整回路（50）として降圧回路（50a）が用いられる。また、設定部（66）には、発電機（32）の発電電圧範囲と商用電源（S）の使用電圧範囲との中で最も低い電圧、即ち、コンバータ（41）に入力される最低電圧が、上記基準電圧として設定される。コンバータ（41）に入力された電圧が基準電圧よりも高い場合、降圧回路（50a）は、コンバータ（41）の入力電圧を降圧させる。その結果、コンバータ（41）の直流出力電圧が基準電圧時の直流電圧に近づくので、インバータ（42,43,44）の入力電圧の変動が防止される。

第３の発明は、調整回路（50）として昇圧回路（50b）が用いられる。また、設定部（66）には、発電機（32）の発電電圧範囲と商用電源（S）の使用電圧範囲との中で最も高い電圧、即ち、コンバータ（41）に入力される最高電圧が、上記基準電圧として設定される。コンバータ（41）に入力された電圧が基準電圧よりも低い場合、昇圧回路（50b）は、コンバータ（41）の入力電圧を昇圧させる。その結果、コンバータ（41）の直流出力電圧が基準電圧時の直流電圧に近づくので、インバータ（42,43,44）の入力電圧の変動が防止される。

第４の発明は、第１の発明において、上記設定部（66）には、上記発電機（32）の発電電圧範囲と、上記商用電源（S）の使用電圧範囲との双方に含まれる所定の電圧が上記基準電圧として設定され、上記調整回路（50）は、上記コンバータ（41）への出力電圧を上記基準電圧に近づけるように、該コンバータ（41）の入力電圧を昇降させる昇降圧回路（50c）で構成されていることを特徴とする。

第４の発明は、調整回路（50）として昇降圧回路（50c）が用いられる。また、設定部（66）には、発電機（32）の発電電圧範囲と商用電源（S）の使用電圧範囲との双方に含まれる所定の電圧が、上記基準電圧として設定される。コンバータ（41）に入力された電圧が基準電圧よりも高い場合、昇降圧回路（50c）は、コンバータ（41）の入力電圧を降下させ、コンバータ（41）に入力された電圧が基準電圧よりも低い場合、昇降圧回路（50c）は、コンバータ（41）の入力電圧を上昇させる。その結果、コンバータ（41）の直流出力電圧が基準電圧時の直流電圧に近づくので、インバータ（42,43,44）の入力電圧の変動が防止される。

第５の発明は、第１の発明において、上記設定部（66）には、上記商用電源（S）の使用電圧範囲が上記基準電圧として設定されていることを特徴とする。

第５の発明では、設定部（66）には商用電源（S）の使用電圧範囲が、基準電圧として設定される。このため、例えば発電機（32）で発電された交流電力がコンバータ（41）に入力され、この入力電圧が商用電源（S）の使用電圧の範囲外である場合にも、コンバータ（41）の直流出力電圧が商用電源（S）の使用電圧範囲（基準電圧）に対応する直流電圧に近くことになる。その結果、コンバータ（41）の入力電圧の変動が防止される。

第６の発明は、第１の発明において、上記調整回路（50）は、三相ＰＷＭコンバータで構成されていることを特徴とする。

第６の発明では、コンバータ（41）の調整回路（50）が、三相ＰＷＭコンバータで構成される。この三相ＰＷＭコンバータ（50）のスイッチング素子の制御により、コンバータ（41）の直流出力電圧が基準電圧時の直流電圧に近づき、コンバータ（41）の入力電圧の変動が防止される。

本発明によれば、調整回路（50）によってコンバータ（41）の直流出力電圧を基準電圧時の直流電圧に近づけるようにしたので、コンバータ（41）の入力電圧が変化しても、インバータ（42,43,44）の入力電圧の変動を防止できる。その結果、このような入力電圧の変動を考慮してインバータ（42,43,44）を設計する必要がないので、インバータ（42,43,44）の耐電圧や電流容量を低くでき、ひいてはインバータ（42,43,44）の小型化及び簡素化を図ることができる。

第２の発明では、発電機（32）の発電電圧範囲と商用電源（S）の使用電圧範囲との最小値を基準電圧とし、コンバータ（41）の入力電圧が基準電圧より高くなると降圧回路（50a）によって入力電圧を降下させている。このため、インバータ（42,43,44）の入力電圧は、比較的低い電圧となるため、インバータ（42,43,44）の耐電圧を充分に低くできる。

第３の発明では、発電機（32）の発電電圧範囲と商用電源（S）の使用電圧範囲との最大値を基準電圧とし、コンバータ（41）の入力電圧が基準電圧を低くなると昇圧回路（50b）によって入力電圧を上昇させている。このため、インバータ（42,43,44）の入力電圧は、比較的高い電圧となるため、インバータ（42,43,44）の電流容量を充分に低くできる。

また、第４の発明では、昇降圧回路（50c）を用いることで、コンバータ（41）の入力電圧の変動幅が比較的大きい場合にも、これに追随しながらインバータ（42,43,44）の入力電圧の変動を緩和できる。また、第５の発明では、商用電源（S）の使用電圧範囲を基準電圧とすることで、インバータ（42,43,44）の出力電圧を、商用電源（S）の使用電圧範囲に維持することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。

《発明の実施形態》
実施形態に係るトレーラ用冷凍装置（10）は、冷凍食品や生鮮食品等を陸上輸送する冷凍車（1）に搭載されている。図１に示すように、冷凍車（1）では、運転室や走行用エンジンが設けられた運転車両（トレーラヘッド）と、冷蔵庫が設けられた荷台車両（トレーラ）とが切り離し自在に連結されている。トレーラ用冷凍装置（10）は、上記トレーラの前方部に設けられ、トレーラの冷蔵庫内を冷却するように構成されている。また、トレーラ用冷凍装置（10）は、発電機用エンジン（31）によって発電された電力と、商用電源（S）の電力とを切り換えて使用する（詳細は後述する）。

《冷媒回路の構成》
図２に示すように、トレーラ用冷凍装置（10）は、冷蔵庫内を冷却するための冷媒回路（20）を備えている。冷媒回路（20）は、冷媒が充填される閉回路であって、冷媒が循環して冷凍サイクルを行うように構成されている。冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と凝縮器（22）と電子膨張弁（23）と蒸発器（24）とが順に接続されている。圧縮機（21）は、スクロール式の圧縮機で構成されている。凝縮器（22）の近傍には凝縮器ファン（25）が設けられ、蒸発器（24）の近傍には蒸発器ファン（26）が設けられている。凝縮器（22）では、凝縮器ファン（25）が送風する室外空気と冷媒とが熱交換する。蒸発器（24）では、蒸発器ファン（26）が送風する庫内空気と冷媒とが熱交換する。

《電源装置の構成》
図１及び図３に示すように、トレーラ用冷凍装置（10）は、電源装置（30）を備えている。電源装置（30）は、発電機用エンジン（31）と発電機（32）と切換スイッチ（33）とを備えている。発電機用エンジン（31）は、運転車両の走行用エンジンとは別に設けられ、トレーラ用冷凍装置（10）専用のものである。発電機用エンジン（31）は、電子ガバナ制御により燃料供給量が調節されることによって運転回転数が制御される。発電機（32）は、発電機用エンジン（31）に接続され、発電機用エンジン（31）の動力によって発電する。本実施形態の発電機（32）は、永久磁石発電機で構成されている。なお、この発電機（32）を、例えば磁界巻線付き発電機や誘導発電機等の他の方式で構成しても良い。

切換スイッチ（33）は、発電機（32）と、詳細は後述するコンバータ（41）との間に設けられている。切換スイッチ（33）は、コンバータ（41）を発電機（32）と繋げる状態と、コンバータ（41）を商用電源（S）と繋げる状態とに切り換えられる。即ち、切換スイッチ（33）は、発電機（32）で発電した交流電力と、商用電源（S）の交流電力とのいずれか一方をコンバータ（41）へ選択的に入力させるように構成されている。例えば冷凍車（1）の走行中には、発電機（32）とコンバータ（41）とが繋がる状態となり、例えば冷凍車（1）の停止中には、発電機（32）が停止して商用電源（S）とコンバータ（41）とが繋がる状態となる。なお、電源装置（30）には、発電機用エンジン（31）の運転回転数を検出するための回転数検出部（図示省略）も設けられている。また、電源装置（30）には、発電機用エンジン（31）の起動に使用するバッテリー（34）と、このバッテリー（34）の充電に使用する充電回路（35）とが設けられている。

《電力変換回路の構成》
図１及び図３に示すように、トレーラ用冷凍装置（10）は、電力変換回路（40）を備えている。電力変換回路（40）は、コンバータ（41）と、圧縮機用インバータ（42）と、２つのファン用インバータ（43,44）とを備えている。

コンバータ（41）は、電源装置（30）の発電機（32）が発電した交流電力、又は商用電源（S）から供給された交流電力が入力され、入力された交流電力を直流電力に変換するように構成されている。図４に示すように、コンバータ（41）には、６つのダイオード（Ｄ）がブリッジ結線された、三相ブリッジ整流回路（45）（ダイオード整流回路）と、コンバータ（41）の出力電圧を調整するための電圧調整回路（50）とが設けられている。

本実施形態の電圧調整回路（50）は、降圧回路（50a）で構成されている。降圧回路（50a）は、トランジスタ（51）とインダクタ（L1）とダイオード（D1）とコンデンサ（C1）とが、図５に示すように接続されて構成されている。即ち、降圧回路（50a）は、トランジスタ（51）のＯＮ／ＯＦＦの間隔を制御することで、コンバータ（41）の入力電圧を所定の電圧まで降下させて出力させる、降圧動作を行うように構成されている。

圧縮機用インバータ（42）と、２つのファン用インバータ（43,44）とは、コンバータ（41）に並列に電気的に接続され、コンバータ（41）の直流電源を、所望の電圧と周波数を有した交流電力に変換する。即ち、複数のインバータ（42,43,44）は、高圧の直流電力ライン（48）に並列に接続している。本実施形態では、圧縮機用インバータ（42）は、冷媒回路（20）の圧縮機（21）のモータ（電動機（21a））に交流電力を出力し、圧縮機（21）を駆動する。また、第１ファン用インバータ（43）は、凝縮器ファン（25）のモータ（電動機（25a））に交流電力を出力し、凝縮器ファン（25）を駆動する。また、第２ファン用インバータ（44）は、蒸発器ファン（26）のモータ（電動機（26a））に交流電力を出力し、蒸発器ファン（26）を駆動する。これらのインバータ（42,43,44）は、ＰＷＭ（パルス幅変調）式のインバータで構成されている。

《制御回路の構成》
図３に示すように、トレーラ用冷凍装置（10）は、システム制御部（61）、エンジン制御部（62）、２つのインバータ制御部（63,64）、及びコンバータ制御部（65）を備えている。これらの各制御部（61〜65）は、通信ライン（60）を介してデータ信号の授受が相互に可能となっている。

システム制御部（61）は、冷蔵庫内の設定温度が入力可能に構成されている。システム制御部（61）では、上記設定温度（目標温度）と冷蔵庫内の庫内温度とから、必要な冷却能力が算出される。システム制御部（61）は、この必要冷却能力に基づいて、各インバータ（42,43,44）の出力電圧を個別に制御し、圧縮機（21）及びファン（25,26）の能力を制御する。また、システム制御部（61）は、上記必要冷却能力に基づいて、電子膨張弁（23）の開度を調節する。以上のような制御により、トレーラ用冷凍装置（10）の冷凍能力が変化し、庫内温度が設定温度に近づいていく。

エンジン制御部（62）は、発電機用エンジン（31）の回転数を制御するように構成されている。即ち、エンジン制御部（62）は、発電機用エンジン（31）ひいては発電機（32）の回転数が目標の回転数となるように、発電機用エンジン（31）の燃料供給量を電子ガバナ制御によって調節する。

第１インバータ制御部（63）は、圧縮機用インバータ（42）の各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせるパルス幅を制御することで、圧縮機用インバータ（42）の出力電圧を調節する。これにより、圧縮機（21）のモータ（21a）の運転周波数（回転数）が調節される。また、第２インバータ制御部（64）は、各ファン用インバータ（43,44）の各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせるパルス幅を制御することで、ファン用インバータ（43,44）の出力電圧を調節する。これにより、各ファン（25,26）の運転周波数（回転数）が調節される。

コンバータ制御部（65）は、コンバータ（41）の直流出力電圧を調整するように構成されている。具体的には、まず、コンバータ制御部（65）には、コンバータ（41）の入力電圧の基準となる基準電圧ＶBが設定可能な設定部（66）が設けられている。ここで、この基準電圧は、図６に示すように、発電機（32）の発電電圧の範囲Ａ１と、トレーラ用冷凍装置（10）が接続される商用電源（S）の使用電圧の範囲Ａ２とに基づいて決定される。更に詳細には、図６の例では、発電電圧範囲Ａ１と使用電圧範囲Ａ２とに跨る範囲Ａ３が、例えば300Ｖrms〜460Ｖrmsの範囲となっている。そして、本実施形態では、この範囲Ａ３のうち、最も小さい電圧（例えば300Ｖrms）が上記の基準電圧ＶBとして設定される。

コンバータ制御部（65）は、発電機（32）又は商用電源（S）からコンバータ（41）に入力される電圧を検出し、コンバータ（41）の入力電圧と基準電圧ＶBとを比較すると共に、この比較結果に基づいて、コンバータ（41）の直流出力電圧が基準電圧ＶBに対応する直流電圧に近づくように、出力電圧を調整するように構成されている（詳細は後述する）。

−運転動作−
まず、トレーラ用冷凍装置（10）の基本的な運転動作について説明する。

冷凍車（1）の走行中には、切換スイッチ（27）が、発電機（32）とコンバータ（41）とを繋ぐ状態に切り換えられる。この状態で、発電機用エンジン（31）が駆動されると、発電機（32）も回転駆動されて発電機（32）で交流電力が発電される。発電機（32）からの交流電力は、コンバータ（41）によって直流電力に変換され、この直流電力が直流電力ライン（48）へ出力される。

直流電力ライン（48）からは、圧縮機用インバータ（42）と第１ファン用インバータ（43）と第２ファン用インバータ（44）とへそれぞれ直流電力が出力される。各インバータ（42,43,44）では、直流電力が所望の電圧、及び所望の周波数の交流電力に変換され、これらの交流電力が、圧縮機（21）のモータ（21a）、及び各ファン（25,26）のモータ（25a,26a）にそれぞれ出力される。これにより、圧縮機（21）及び各ファン（25,26）が運転状態となり、凝縮器（22）で冷媒が凝縮して蒸発器（24）で冷媒が蒸発する、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その結果、蒸発器（24）では、冷媒が冷蔵庫の庫内空気から吸熱して蒸発し、冷蔵庫の庫内が冷却される。

なお、冷凍車（1）の停止中には、トレーラ用冷凍装置（10）に所定の待機場所の商用電源（S）が接続され、切換スイッチ（27）が、商用電源（S）とコンバータ（41）とを繋ぐ状態に切り換えられる。その結果、商用電源（S）の交流電力が、コンバータ（41）に入力され、上述と同様に圧縮機（21）及び各ファン（25,26）が運転状態となり、冷蔵庫の庫内が冷却される。

〈コンバータの出力電圧の制御について〉
上述のように、本実施形態のトレーラ用冷凍装置（10）では、発電機（32）で発電した交流電力と商用電源（S）の交流電力とが、切り換えて入力される。また、商用電源（S）の使用電圧は、冷凍車（1）が待機する場所（国等）によって異なり、且つ発電機（32）によって発電される交流電力も発電機用エンジン（31）の出力（発電機（32）の回転数）によって大きく変動する。このため、このトレーラ用冷凍装置（10）では、コンバータ（41）に入力される電圧に、例えば図６のＡ３に示すような範囲の幅が生じてしまう。従って、このようなコンバータ（41）の入力電圧の変動に伴って、コンバータ（41）の出力電圧が変化すると、インバータ（42,43,44）の入力電圧が耐電圧を上回ってしまったり、各モータ（21a,25a,26a）を駆動するための出力電圧が不足したりする虞がある。このため、図６に示すような入力電圧の変動幅を考慮しつつ、インバータ（42,43,44）の耐電圧や電流容量を過剰に設計する必要があり、インバータ（42,43,44）の大型化、複雑化を招くという問題があった。

そこで、本実施形態では、コンバータ（41）の入力電圧が変動しても、インバータ（42,43,44）の簡素化を図れるように、コンバータ（41）の出力電圧を調節するようにしている。具体的には、例えばコンバータ（41）の入力電圧が、図６に示す基準電圧ＶBよりも高い範囲にある場合、コンバータ（41）の降圧回路（50a）では、インバータ（42）の入力電圧を低下させる、降圧動作が行われる。なお、入力電圧の降圧量は、例えば実際の入力電圧に対応する直流出力電圧と、上記基準電圧ＶBに対応する直流出力電圧との差に基づいて、降圧回路（50a）のトランジスタ（51）のＯＮ／ＯＦＦの間隔が制御されることで決定される。これにより、コンバータ（41）の直流出力電圧は、基準電圧ＶB時の直流電圧に近い値となるため、インバータ（42,43,44）の入力電圧が大きく変動してしまうことがない。

また、コンバータ（41）の入力電圧が基準電圧ＶBと同じ電圧である場合、降圧回路（50a）で降圧動作が行われない。このため、コンバータ（41）の直流出力電圧は、基準電圧ＶB時の直流電圧に近い状態でインバータ（42,43,44）に出力されることになる。

−実施形態の効果−
以上のように、上記実施形態によれば、コンバータ制御部（65）が、コンバータ（41）の直流出力電圧を基準電圧ＶB時の直流電圧に近づけるように調整している。このため、各インバータ（42,43,44）の入力電圧が大きく変動してしまうことを防止でき、これらのインバータ（42,43,44）の簡素化を図ることができる。

特に、本実施形態では、基準電圧ＶBとして発電機（32）の発電電圧範囲Ａ１と、商用電源（S）の使用電圧範囲Ａ２とを含む範囲Ａ３について、その最小の電圧を基準電圧ＶBとし、コンバータ（41）の入力電圧が基準電圧ＶBを上回ると、降圧回路（50a）によって入力電圧を降下させている。このため、本実施形態では、インバータ（42,43,44）の入力電圧が比較的低い電圧となるので、インバータ（42,43,44）の耐電圧を充分に低くできる。また、調整回路として降圧回路（50a）を用いることで、比較的小型で且つ高効率の回路によってコンバータ（41）の直流出力電圧を基準電圧ＶB時の直流電圧に近づけることができる。

《実施形態の変形例》
上記実施形態においては、以下のような変形例とすることもできる。

〈変形例１〉
変形例１のトレーラ用冷凍装置（10）では、コンバータ（41）の調整回路（50）として、昇圧回路（50b）が用いられている。昇圧回路（50b）は、トランジスタ（52）とインダクタ（L2）とダイオード（D2）とコンデンサ（C2）とが、図７に示すように接続されて構成されている。即ち、昇圧回路（50b）は、トランジスタ（52）のＯＮ／ＯＦＦの間隔を制御することで、コンバータ（41）の入力電圧を所定の電圧まで上昇させて出力させる、昇圧動作を行うように構成されている。

また、変形例１では、上記実施形態と基準電圧ＶBの設定方法が異なっている。具体的には、変形例１の設定部（66）では、例えば図８に示すように、発電機（32）の発電電圧範囲Ａ１と商用電源（S）の使用電圧範囲Ａ２とを含む範囲Ａ３のうち、最も大きい電圧（例えば460Vrms）が上記の基準電圧ＶBとして設定される。

変形例１において、例えばコンバータ（41）の入力電圧が、図８に示す基準電圧ＶBよりも低い範囲にある場合、コンバータ（41）の昇圧回路（50b）では、インバータ（42）の入力電圧を上昇させる、昇圧動作が行われる。なお、入力電圧の昇圧量は、例えば実際の入力電圧に対応する直流出力電圧と、上記基準電圧ＶBに対応する直流出力電圧との差に基づいて、昇圧回路（50b）のトランジスタ（52）のＯＮ／ＯＦＦの間隔が制御されることで決定される。これにより、コンバータ（41）の直流出力電圧は、基準電圧ＶB時の直流電圧に近い値となるため、インバータ（42,43,44）の入力電圧が大きく変動してしまうことがない。

また、コンバータ（41）の入力電圧が基準電圧ＶBと同じ電圧である場合、昇圧回路（50b）で昇圧動作が行われない。このため、コンバータ（41）の出力電圧は、基準電圧ＶBに近い状態でインバータ（42,43,44）に出力されることになる。

以上のように、変形例１においても、コンバータ制御部（65）が、コンバータ（41）の出力電圧を基準電圧ＶBに近づけるように調整している。このため、各インバータ（42,43,44）の入力電圧が大きく変動してしまうことを防止でき、これらのインバータ（42,43,44）の簡素化を図ることができる。

特に、変形例１では、基準電圧ＶBとして発電機（32）の発電電圧範囲Ａ１と、商用電源（S）の使用電圧範囲Ａ２とを含む範囲（Ａ３）について、その最大の電圧を基準電圧ＶBとし、コンバータ（41）の入力電圧が基準電圧ＶBを下回ると、昇圧回路（50b）によって入力電圧を上昇させている。このため、変形例１では、インバータ（42,43,44）の入力電圧が比較的高い電圧となるので、インバータ（42,43,44）の電流容量を充分に低くできる。

〈変形例２〉
変形例２のトレーラ用冷凍装置（10）では、コンバータ（41）の調整回路（50）として、昇降圧回路（50c）が用いられている。昇降圧回路（50c）は、トランジスタ（53）とインダクタ（L3）とダイオード（D3）とコンデンサ（C3）とが、図９に示すように接続されて構成されている。即ち、昇降圧回路（50c）は、トランジスタ（53）のＯＮ／ＯＦＦの間隔を制御することで、コンバータ（41）の入力電圧を所定の電圧まで降下させる降圧動作と、所定の電圧まで上昇させる昇圧動作とを行うように構成されている。

また、変形例２では、上記実施形態と基準電圧ＶBの設定方法が異なっている。具体的には、変形例２の設定部（66）では、例えば図１０に示すように、発電機（32）の発電電圧範囲Ａ１と商用電源（S）の使用電圧範囲Ａ２との双方に含まれる範囲における所定の電圧が上記の基準電圧ＶBとして設定される。

変形例２において、例えばコンバータ（41）の入力電圧が、図１０に示す基準電圧ＶBよりも高い範囲にある場合、コンバータ（41）の昇降圧回路（50c）では、インバータ（42,43,44）の入力電圧を降下させる、降圧動作が行われる。また、例えばコンバータ（41）の入力電圧が、図１０に示す基準電圧ＶBよりも低い範囲にある場合、コンバータ（41）の昇降圧回路（50c）では、インバータ（42,43,44）の入力電圧を上昇させる、昇圧動作が行われる。これにより、コンバータ（41）の直流出力電圧は、基準電圧ＶB時の直流電圧に近い値となるため、インバータ（42,43,44）の入力電圧が大きく変動してしまうことがない。

以上のように、変形例２においても、コンバータ制御部（65）が、コンバータ（41）の直流出力電圧を基準電圧ＶB時の直流電圧に近づけるように調整している。このため、各インバータ（42,43,44）の入力電圧が大きく変動してしまうことを防止でき、これらのインバータ（42,43,44）の簡素化を図ることができる。

《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良い。

上記実施形態では、コンバータ（41）の調整回路として、降圧回路（50a）や昇圧回路（50b）等を用いることで、インバータ（42,43,44）の出力電圧を調節しているが、この調整回路として、図１１に示すような三相ＰＷＭコンバータ（50）を用いるようにしても良い。つまり、この例では、コンバータ（41）自体が調整回路を構成している。この三相ＰＷＭコンバータ（50）には、３つのインダクタ（Ｌ）と、ブリッジ結線された６つのスイッチング素子（58）と、コンデンサ（C）とを有している。三相ＰＷＭコンバータ（50）では、各スイッチング素子（58）のＯＮ／ＯＦＦの間隔（パルス幅）が制御されることで、コンバータ（41）の直流出力電圧が基準電圧時の直流電圧に近づいていく。その結果、この例においても、インバータ（42,43,44）の入力電圧の変動を防止でき、インバータ（42,43,44）の簡素化を図ることができる。

また、上記実施形態において、基準電圧に一定の範囲をもたせるようにしても良い。具体的には、例えば発電機（32）の発電電圧の範囲と比較して、商用電源（S）の使用電圧の範囲が狭いような場合に、この使用電圧範囲を基準電圧としても良い。この場合には、例えばコンバータ（41）の入力電圧が使用電圧範囲を上回ったり、下回ったりした場合に、コンバータ（41）の直流出力電圧を基準電圧としての使用電圧範囲の直流電圧に近づけていく。このような制御によっても、インバータ（42,43,44）の入力電圧が変動してしまうことを防止できる。

以上説明したように、本発明は、トレーラ用冷凍装置のインバータの簡素化対策について有用である。

図１は、実施形態に係る冷凍車の概略の構成図である。 図２は、冷媒回路の概略の構成図である。 図３は、トレーラ用冷凍装置の概略構成を示すブロック図である。 図４は、コンバータの概略構成を示す回路図である。 図５は、降圧回路の回路図である。 図６は、実施形態の基準電圧を説明するための説明図である。 図７は、変形例１に係る昇圧回路の回路図である。 図８は、変形例１の基準電圧を説明するための説明図である。 図９は、変形例２に係る昇降圧回路の回路図である。 図１０は、変形例２の基準電圧を説明するための説明図である。 図１１は、その他の実施形態のコンバータであって、三相ＰＷＭコンバータを示す回路図である。

符号の説明

10 トレーラ用冷凍装置
20 冷媒回路
31 発電機用エンジン
32 発電機
41 コンバータ
42 圧縮機用インバータ（インバータ）
43 第１ファン用インバータ（インバータ）
44 第２ファン用インバータ（インバータ）
50 電圧調整回路（調整回路、三相ＰＷＭコンバータ）
50a 降圧回路（調整回路）
50b 昇圧回路（調整回路）
50c 昇降圧回路（調整回路）
66 設定部
S 商用電源

Claims (6)

1. エンジン（31）によって駆動される発電機（32）と、該発電機（32）で発電された交流電力と商用電源（S）の交流電力とが切り換えて入力され、入力された交流電力を直流電力に変換するコンバータ（41）と、該コンバータ（41）の直流電力を交流電力に変換するインバータ（42,43,44）と、該インバータ（42,43,44）の交流電力によって駆動される電動機（21a,25a,26a）を有する冷媒回路（20）とを備えたトレーラ用冷凍装置であって、
   上記コンバータ（41）の入力電圧の基準値が基準電圧として設定される設定部（66）を備え、
   上記コンバータ（41）には、上記インバータ（42,43,44）への直流出力電圧を上記基準電圧に対応する直流電圧に近づけるように該出力電圧を調整する調整回路（50）が設けられていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記設定部（66）には、上記発電機（32）の発電電圧範囲と上記商用電源（S）の使用電圧範囲との中で最も低い電圧が上記基準電圧として設定され、
   上記調整回路（50）は、上記コンバータ（41）の入力電圧が上記基準電圧よりも高い場合に、該コンバータ（41）の入力電圧を降圧させる降圧回路（50a）で構成されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
3. 請求項１において、
   上記設定部（66）には、上記発電機（32）の発電電圧範囲と上記商用電源（S）の使用電圧範囲との中で最も高い電圧が上記基準電圧として設定され、
   上記調整回路（50）は、上記コンバータ（41）の入力電圧が上記基準電圧よりも低い場合に、該コンバータ（41）の入力電圧を昇圧させる昇圧回路（50b）で構成されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
4. 請求項１において、
   上記設定部（66）には、上記発電機（32）の発電電圧範囲と上記商用電源（S）の使用電圧範囲との双方に含まれる所定の電圧が上記基準電圧として設定され、
   上記調整回路（50）は、上記コンバータ（41）への直流出力電圧を上記基準電圧に対応する直流電圧に近づけるように、該コンバータ（41）の入力電圧を昇降させる昇降圧回路（50c）で構成されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
5. 請求項１において、
   上記設定部（66）には、上記商用電源（S）の使用電圧範囲が上記基準電圧として設定されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
6. 請求項１において、
   上記調整回路（50）は、三相ＰＷＭコンバータで構成されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。

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