JP4382545B2

JP4382545B2 - 冷凍装置および冷凍車

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Publication number: JP4382545B2
Application number: JP2004076837A
Authority: JP
Inventors: 正基豊田; 祐一井出; 宏岡本
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: JP2005265252A

Description

この発明は、複数の冷蔵室を有する冷凍装置および冷凍車に関する。

荷台のコンテナに冷蔵室（冷凍室ともいう）を備え、その冷蔵室に生鮮食品等を積み込んで配送する冷凍車では、エンジンの動力で発電機を駆動し、その発電機の出力を整流器で整流してインバータに供給し、そのインバータの出力によって圧縮機を駆動する形態がある。この圧縮機は凝縮器および蒸発器とともに冷凍サイクルを構成しており、その蒸発器によって冷蔵室内が冷却される。

このような冷凍車では、配送の出発前に、冷蔵室を常温から冷蔵用温度（または冷凍用温度）まで冷やし込むいわゆるプルダウン運転が必要となる。このプルダウン運転での電力消費は大きく、発電機から整流器へ流れる電流が許容値をオーバーする場合がある。この電流許容値は、特にエンジンアイドリング等で、発電機回転数が低い場合に厳しくなり、そのままでは、発電機が過熱して発電機の寿命に悪影響を与えることがある。プルダウン運転での電力消費の増大は、とくに冷却負荷が増大する盛夏時に顕著となる。

そこで、発電機から整流器へ流れる電流を検知し、プルダウン運転などで検知電流が許容値をオーバーした場合にインバータの出力周波数を低減するいわゆるレリース制御が実行される。このレリース制御により、発電機から整流器へ流れる電流の上昇を抑制することができる。

一方、荷台のコンテナに複数の冷蔵室を備えた冷凍車では、各冷蔵室に対応する複数の冷凍サイクルを設け、これら冷凍サイクルの圧縮機を個別のインバータによりそれぞれ駆動する。各インバータの電源は共通の１台の発電機であり、その１台の発電機から各インバータに電力が分配されるため、上記のようなプルダウン運転に際して各インバータの出力周波数をどのように制御するかが重要である。

１台の発電機から複数の空調機に電力を供給する冷凍装置では、各空調機に対して予め優先順位を定めておき、発電機の出力が許容最大電力に達した場合に、優先順位の低い方の空調機の能力を低下させるという制御が実行される。この制御により、発電機の過熱などを防ぎながら、優先順位が高い方の空調機に対しては必要な電力が供給される（例えば特許文献１）。
特開２００３−２６２４０９号公報

上記の冷凍装置の例では、優先順位が高い方の空調機では十分な能力を得ることができるが、優先順位の低い方の空調機では十分な能力が得られずに居住者に不快感を与えることがある。

複数の冷蔵室を備えた冷凍車に同じような制御を採用すると、優先順位の低い方の冷蔵室を十分に冷却できない事態が生じ、生鮮食品等の運搬に支障を来たしてしまう。

この発明は、上記の事情を考慮したもので、プルダウン運転などで電力消費が増大した場合の発電機の過熱を防止しながら、複数の冷蔵室を偏り無く適切に冷却することができる信頼性にすぐれた冷凍装置および冷凍車を提供することを目的としている。なお、発電機を用いた場合よりも頻度としては少ないが、商用電源やその他の電源を交流電源として用いた場合においても電源容量（ブレーカー等）の関係上、大きな電流を供給できないケースもある。このような電力供給能力に上限のある単一の電源を用い、各々個別のインバータで駆動される複数の冷凍サイクルを備えた冷凍装置においては、電力供給不足（レリース状態）に適切な対処を行う必要がある。

請求項１に係る発明の冷凍装置は、交流を整流器で整流して複数のインバータに供給し、これらインバータの出力により複数の圧縮機を駆動する。そして、各インバータの出力周波数が各冷蔵室の冷却負荷に応じた目標出力周波数となるように各インバータを駆動制御する（通常制御）。また、運転状況に応じて各冷蔵室に対し優先室と非優先室を設定するとともに、発電機から整流器への入力電流を検知する。この検知結果が上昇してレリース領域に入った場合は、非優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を所定値低減し、優先室が設定された冷蔵室（およびその他の冷蔵室）に対応する側のインバータの出力周波数を保持する。上記検知結果がレリース領域から下降してホールド領域に入った場合は、所定時間ごとに優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を所定値増大するとともに、非優先室が設定された冷蔵室（およびその他の冷蔵室）に対応する側のインバータの出力周波数を保持する。上記の優先／非優先判定およびインバータ周波数増減制御は、ノーマル領域に移行するまで、所定周期で繰り返す。上記検知結果がホールド領域から下降してノーマル領域に入った場合は、通常制御に復帰する。

この発明によれば、電力量（電流容量）に制限がある状況下で、負荷が重い状態で電力消費が増大した時にも、複数の冷蔵室を極端な偏りが生じることなく適切に冷却することができる冷凍装置を提供できる。また発電機を電源として冷凍車においては、プルダウン運転などで電力消費が増大した場合の発電機の過熱を防止しながら、複数の冷蔵室を偏り無く適切に冷却することができる信頼性にすぐれた冷凍車を提供できる。

以下、この発明の一実施形態について図１により説明する。

冷凍車のエンジン１の動力がベルトにより交流発電機２に伝達され、その伝達により交流発電機２が動作して交流電圧が発生する。この交流電圧は、常閉型の電磁接触器３を介して整流器４に供給され、整流されて直流電圧となる。この直流電圧は、リアクタ５、ＤＣノイズフィルタ６、および主回路コンデンサ７を介してインバータ２０，３０に供給される。電磁接触器３は、後述の中央制御部６０により開閉制御される。

冷凍車の車庫などに三相商用交流電源１０および単相商用交流電源１１が設置されている。これら電源１０，１１の交流電圧は、ＡＣノイズフィルタ１２を介して整流器１３に供給され、整流されて直流電圧となる。この直流電圧は、上記リアクタ５、ＤＣノイズフィルタ６、および主回路コンデンサ７を介してインバータ２０，３０に供給される。

また、整流器４，１３の出力端に、エンジン１の運転時や電源１０，１１の投入時に充電されて、エンジン１の停止時（アイドリングストップ）や電源１０，１１の遮断時（停電含む）に放電する補助バッテリ１４が接続されている。補助バッテリ１４の入出力端には、補助バッテリ１４の充放電を切断するための、補助バッテリ充放電リレー１５が接続されている。補助バッテリ充放電リレー１５は、後述の中央制御部６０により開閉制御される。

上記インバータ２０は、入力される直流電圧を中央制御部６０からの指令に応じた周波数の交流電圧に変換し、出力する。この出力が圧縮機２１の駆動モータ（圧縮機モータともいう）に供給される。インバータ３０も、入力される直流電圧を中央制御部６０からの指令に応じた周波数の交流電圧に変換し、出力する。この出力が圧縮機３１の駆動モータに供給される。

圧縮機２１に凝縮器２２、膨張弁２３、および蒸発器２４が順次に配管接続されて冷凍サイクルが構成され、圧縮機２１から吐出される冷媒が図示矢印の方向に流れて圧縮機２１に吸込まれる。蒸発器２４は、庫内温度センサ２５と共に、冷蔵室４１の内部空間に設けられている。圧縮機３１に凝縮器３２、膨張弁３３、および蒸発器３４が順次に配管接続されて冷凍サイクルが構成され、圧縮機３１から吐出される冷媒が図示矢印の方向に流れて圧縮機３１に吸込まれる。蒸発器３４は、庫内温度センサ３５と共に、冷蔵室４２の内部空間に設けられている。冷蔵室４１，４２は、冷凍車の荷台に設置されているコンテナ４０の内部空間を２つに仕切ることにより形成されている。

一方、上記電磁接触器３と整流器４との間の１本の通電ライン、および電源１０，１１とＡＣノイズフィルタ１２との間の１本の通電ラインに対し、電流センサ（電流検知手段）５０が取付けられている。この電流センサ５０は、各通電ラインに流れる電流（整流器４，１３への入力電流）Ｉを磁気的に検知する。この検知出力が中央制御部６０に供給される。

インバータ２０と圧縮機２１の駆動モータとの間の通電ラインに、入力検出部５１が設けられている。この入力検出部５１により、圧縮機モータへの入力電力およびその周波数（インバータ２０の出力周波数）Ｆａを検出することができる。この検出結果が中央制御部６０に供給される。インバータ３０と圧縮機３１の駆動モータとの間の通電ラインに、入力検出部５２が設けられている。この入力検出部５２により、圧縮機モータへの入力電力およびその周波数（インバータ３０の出力周波数）Ｆｂを検出することができる。この検出結果が中央制御部６０に供給される。

補助バッテリ１４の放電電圧Ｖを検出する放電電圧検出部５３が設けられ、その放電電圧検出部５３の検出結果が中央制御部６０に供給される。中央制御部６０には、温度設定器６１および表示部６２が接続されている。

中央制御部６０は、主要な機能として次の（１）〜（６）を有する。
（１）インバータ２０，３０の出力周波数Ｆａ，Ｆｂが冷蔵室４１，４２の冷却負荷に応じた目標出力周波数Ｆａｔ，Ｆｂｔとなるように、インバータ２０，３０を駆動制御する第１制御手段。

（２）一定時間ごとに、その時々の運転状況に応じて、冷蔵室４１，４２に対し優先室と非優先室を逐次に設定する第２制御手段。

（３）電流センサ５０で検知される入力電流Ｉが上昇して予め定められたレリース領域に入った場合、上記第１制御手段の制御にかかわらず、非優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を所定時間たとえば１０秒間毎に所定値だけ低減するとともに、優先室が設定された冷蔵室（およびその他の冷蔵室）に対応する側のインバータの出力周波数を保持する第３制御手段。ただし、圧縮機起動から所定時間未経過の冷蔵室は、非優先室としない（頻繁な起動／停止の繰り返しによる不具合発生を防止）。

（４）電流センサ５０で検知される入力電流Ｉが上記レリース領域から下降して予め定められたホールド領域に入った場合に、優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を所定時間たとえば１０秒間毎に所定値増大するとともに、非優先室が設定された冷蔵室（およびその他の冷蔵室）に対応する側のインバータの出力周波数を保持する第４制御手段。

（５）電流センサ５０で検知される入力電流Ｉが上記ホールド領域から下降して予め定められたノーマル領域に入った場合に、第４制御手段による制御を終了して第１制御手段の制御に復帰する第５制御手段。

（６）エンジン１の停止時（アイドリングストップ）や電源１０，１１の遮断時（停電含む）における補助バッテリ１４の放電に際し、放電電圧検出部５３で検出される放電電圧Ｖと予め定められている設定値Ｖ１，Ｖ２，Ｖｅ（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖｅ）とを比較し、その比較結果に応じてインバータ２０，３０の出力周波数Ｆａ，Ｆｂ、および補助バッテリ充放電リレー１５の開閉を制御する第６制御手段。なお、冷蔵室が３室以上の場合には、優先室でも非優先室でもないその他の冷蔵室の３つに区分し、その他の冷蔵室に対しては、第３、第４制御手段が各々レリース領域およびホールド領域において、該当するインバータの出力周波数を保持するようにしてもよい。

つぎに、作用を説明する。
冷凍車が運転中はエンジン１の動力により交流発電機２が駆動され、発電機２から交流電圧が発生する。この交流電圧が整流器４で整流され、その整流後の直流電圧がインバータ２０，３０によって中央制御部６０からの指令に応じた周波数の交流電圧に変換される。すなわち、冷蔵室４１の庫内温度が庫内温度センサ２５で検知され、その検知温度と温度設定器６１での設定温度との差（冷却負荷）に応じた目標出力周波数Ｆａｔとなるように、インバータ２０の出力周波数Ｆａが制御される。冷蔵室４２の庫内温度が庫内温度センサ３５で検知され、その検知温度と温度設定器６１での設定温度との差（冷却負荷）に応じた目標出力周波数Ｆｂｔとなるように、インバータ３０の出力周波数Ｆｂが制御される。このインバータ２０，３０の出力により圧縮機２１，３１が駆動され、冷蔵室４１，４２が冷却される。またこの間、補助バッテリ充放電リレー１５が閉じて、同時に、整流器４または整流器１３の出力により、補助バッテリ１４が充電される。

エンジン１が停止していても、電源１０，１１のいずれかが投入されると、その電源電圧が整流器１３で整流され、その整流後の直流電圧がインバータ２０，３０により中央制御部６０からの指令に応じた周波数の交流電圧に変換される。このインバータ２０，３０の出力により圧縮機２１，３１が駆動されて冷蔵室４１，４２が冷却される。またこの間、補助バッテリ充放電リレー１５が閉じて、同時に、整流器４または整流器１３の出力により、補助バッテリ１４が充電される。

エンジン１の停止時（アイドリングストップ）あるいは電源１０，１１の遮断時（停電含む）は、補助バッテリ充放電リレー１５が閉じることにより、補助バッテリ１４が放電し、その放電電圧Ｖがインバータ２０，３０に供給される。このインバータ２０，３０の出力により圧縮機２１，３１が駆動されて冷蔵室４１，４２が冷却される。

以下、図２のフローチャート、および図３ないし図７のデータを参照して説明する。
発電機２の出力または電源１０，１１の出力による冷却運転時（ステップ１０１のＮＯ）、一定時間ごとに、その時々の運転状況に応じて、冷蔵室４１，４２に対し優先室と非優先室が逐次に設定される（ステップ１０２）。すなわち、図３に示すように、インバータ２０，３０の目標出力周波数Ｆａｔ，Ｆｂｔとインバータ２０，３０の実際の出力周波数Ｆａ，Ｆｂとの差がそれぞれ求められ、求められた差のうち、大きい方の差を持つインバータに対応する側の冷蔵室が優先室として設定され、小さい方の差を持つインバータに対応する側の冷蔵室が非優先室として設定される。たとえば、インバータ２０の目標出力周波数Ｆａｔと実際の出力周波数Ｆａとの差が、インバータ３０の目標出力周波数Ｆｂｔと実際の出力周波数Ｆｂとの差よりも大きければ、冷蔵室４１が優先室と設定され、冷蔵室４２が非優先室と設定される。実際の出力周波数Ｆａ，Ｆｂは、入力検出部５１，５２によって検出される。

なお、目標出力周波数Ｆａｔ，Ｆｂｔと実際の出力周波数Ｆａ，Ｆｂとの差が互いに同じとなる状況が考えられる。この場合は、冷蔵室４１，４２の冷却負荷（＝庫内温度−設定温度））のうち、大きい方の冷却負荷を持つ冷蔵室が優先室として設定され、小さい方の冷却負荷を持つ冷蔵室が非優先室として設定される。この冷却負荷も同じ場合は、その他の条件（最終的には、あらかじめ各室に固定した割付け）で設定される。また、仮に、冷蔵室が３つ以上ある場合は、優先室と非優先室の２段設定でなく、各冷蔵室に対して順繰りに優先順位が設定され、最終的に、（１）優先室、（２）非優先室、（３）その他の冷蔵室に分類する。

発電機２から整流器４への入力電流Ｉ、または電源１０，１１から整流器１３への入力電流Ｉが、電流センサ５０で検知される（ステップ１０３）。圧縮機起動時の入力電流Ｉの変化を図３に示しており、入力電流Ｉが上昇してレリース領域に入ると（ステップ１０４のＹＥＳ）、非優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数が所定値低減され、優先室が設定された冷蔵室（３室以上の場合はその他の冷蔵室を含む）に対応する側のインバータの出力周波数は、そのままの状態に維持され、この状態が所定時間（１０秒間）保持される（ステップ１０６）。ステップ１０６に続くRETURNにより、再びステップ１０１に移行するため、このステップ１０６の動作は後述するホールド領域に移行するまで１０秒間ごとに繰り返し行われることになる。

なお、冷蔵室４１，４２のいずれかの圧縮機運転が中断（サーモオフ等）または冷却運転が停止している場合には、該当室を優先／非優先判定の対象外とし、他方を非優先室として、該当するインバータの出力周波数を所定値低減する。また、仮に、レリース領域において非優先室側の出力周波数の低減が、インバータの許容最低出力周波数に達して頭打ちになった場合は、優先室（３室以上の場合は優先順位が次に低い冷蔵室）に対応する側のインバータの出力周波数が低減される。

入力電流Ｉがレリース領域から下降してホールド領域に入ると（ステップ１０５のＹＥＳ）、優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数が所定値だけ増大され、非優先室が設定された冷蔵室（３室以上の場合はその他の冷蔵室を含む）に対応する側のインバータの出力周波数は、そのままの状態に維持され、この状態が所定時間（１０秒間）保持される（ステップ１０７）。このステップ１０７に続いてRETURNにより、再びステップ１０１に移行するため、ステップ１０７の動作は電流が低下してノーマル領域に移行するか、電流が増加してレリース領域に移行するまで１０秒間ごとに繰り返し行われることになる。ホールド領域は、ノーマル領域からの移行は無効であり、レリース領域から下降した場合のみ有効となる。すなわち、一旦レリース領域に入った後、電流が低下してきた時にのみホールド領域が設けられる。

なお、冷蔵室４１，４２のいずれかの圧縮機運転が中断（サーモオフ等）または冷却運転が停止している場合には、該当室を優先／非優先判定の対象外とし、他方を優先室として、該当するインバータの出力周波数を所定値増加する。また、仮に、ホールド領域において優先室側の出力周波数の増大が、種々の要因から決定されるインバータ許容最高出力周波数に達して頭打ちになった場合は、非優先室（３室以上の場合は優先順位が次に高い冷蔵室）に対応する側のインバータの出力周波数が増大される。

入力電流Ｉがホールド領域から下降してノーマル領域に入ると（ステップ１０５のＮＯ）、ホールド領域での制御が終了して通常の出力周波数制御に復帰する（ステップ１０８）。

このように、入力電流Ｉがレリース領域に入った時点で、非優先室側のインバータの出力周波数を低減することにより、配送の出発前など冷蔵室を常温から冷蔵用温度（または冷凍用温度）まで冷やし込むプルダウン運転によって電力消費が増大しても、入力電流Ｉの上昇を抑制することができる。これにより、発電機２の過熱を防止することができて、発電機２の寿命に悪影響を与えない。とくに、出力周波数を低減するのは、非優先室に対応するインバータであって、そのインバータの出力周波数は目標出力周波数に近い状態にあるから、たとえ出力周波数を低減しても、その低減による冷却温度への影響は小さい。

入力電流Ｉがレリース領域からホールド領域に入った時点で、優先室側のインバータの出力周波数を増大することにより、優先室に対応するインバータの出力周波数を目標出力周波数へ近づけることができる。

以上の制御動作により、次の効果が得られる。
（１）インバータ出力周波数を周期的にUP/DOWN（微調）することにより、負荷電流をレリース点付近で安定させ、常に許容範囲内で最大能力を発揮することができ、プルダウン速度ＵＰが可能となる。
（２）所定周期毎に、優先室および非優先室を決定して、該当するインバータ出力周波数を増減するため、理想的な能力配分制御を実現できる。

こうして、図４に示すように、インバータ２０，３０の出力周波数Ｆａ，Ｆｂがそれぞれ微調増減を繰返し、インバータ２０，３０の出力周波数Ｆａ，Ｆｂと目標出力周波数Ｆａｔ，Ｆｂｔとの差がほぼ均等になる。したがって、入力電流Ｉの上昇を抑制して発電機２の過熱を防止しつつ、冷蔵室４１，４２を極端な偏り無く適切に冷却することができる。これにより、冷凍車としての高い信頼性を確保することができる。

そして、入力電流Ｉがホールド領域から下降してノーマル領域に入った時点で通常の出力周波数制御に復帰するので、インバータ２０，３０の出力周波数Ｆａ，Ｆｂを目標出力周波数Ｆａｔ，Ｆｂｔへとそれぞれ確実に移行させることができる。これにより、冷蔵室４１，４２の庫内温度がそれぞれ設定温度へと迅速に移行する。

一方、エンジン１の停止時（アイドリングストップ）や電源１０，１１の遮断時（停電含む）は、補助バッテリ充放電リレー１５を閉じることにより、補助バッテリ１４が放電してその放電電圧Ｖがインバータ２０，３０に供給され、そのインバータ２０，３０の出力によって圧縮機２１，３１が駆動される。このとき、放電電圧Ｖが放電電圧検出部５３で検出され、その検出電圧Ｖと設定値Ｖ１，Ｖ２，Ｖｅ（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖｅ）とが比較される（ステップ１０９，１１０，１１１）。放電電圧Ｖの変化の例を図５に示している。

放電電圧ＶがＶ＞Ｖ１の領域では（ステップ１０９のＹＥＳ）、冷却負荷に応じた通常の出力周波数制御が実行される（ステップ１０８）。その後、放電電圧Ｖが下降してＶ１≧Ｖ＞Ｖ２の状況になると（ステップ１１０のＹＥＳ）、出力周波数Ｆａ，Ｆｂに対して所定の制限が加えられる（ステップ１１２）。この制限により、補助バッテリ１４の放電電流が抑制されて、運転時間ができるだけ長くなる。出力周波数Ｆａ，Ｆｂに対する制限値としては、図６に示すように、１段階のＦ２を採用する場合と、多段階（例では３段階のＦ１ａ，Ｆ１ｂ，Ｆ２）を採用する場合がある。どちらを採用してもよい。

放電電圧Ｖがさらに下降してＶ２≧Ｖ＞Ｖｅの領域に入ると（ステップ１１１のＹＥＳ）、補助バッテリ１４の放電による冷却運転を終了して、補助バッテリ充放電リレー１５を開放する。エンジン１の始動または電源１０，１１の投入があるまで、そのまま待機する（ステップ１１３）。この運転終了により、補助バッテリ１４の放電深度が浅くなり、充放電電圧の振幅が小さくなって、補助バッテリ１４の寿命が向上する。なお、放電電圧Ｖは、図７に示すように、放電電流ｉの大小により若干変動し、放電電流ｉが大きい場合、放電電圧Ｖが低下する。双方の圧縮機がサーモオフ等で停止している場合に対して、圧縮機運転中のＶ２を低く設定運航スケジュールことにより、早期運転終了を防止して運転時期の延長が可能となる。

さらに、バッテリ過放電や寿命等で、放電電圧Ｖが大幅に下降してＶ＜Ｖｅの状態にある場合は（ステップ１１１のＮＯ）、補助バッテリ１４を保護するため、補助バッテリ充放電リレー１５を開放して、運転を終了する。一方、保護停止と同時に、補助バッテリ１４が残量不足のあるいは異常の旨が表示部６２における文字表示によって報知される。報知を見たユーザは、保守点検を受けるなどの適切な処置を取ることができる。

また、上述の電流レリース制御は、電源側の保護を目的としており、複数の圧縮機を並列駆動する場合は、駆動素子等の圧縮機駆動系の保護が困難となる。何故なら、ある圧縮機が許容入力電力をオーバーしていても、他の圧縮機入力が小さければ、電源電流レリース値をオーバーしないからである。また、過大入力状態で圧縮機運転を継続した場合、圧縮機保護制御（インジェクション制御、ＴＤレリース等）による効率の低い運転へ移行してしまうという問題もある。

本実施形態では、インバータ２０と圧縮機２１の駆動モータとの間の通電ラインに、入力検出部５１が設けられていて、圧縮機モータへの入力電力を検出している。あらかじめ設定した許容入力電力をオーバーした場合は、所定周期毎に、該当するインバータ周波数を単独で所定値低減する。これにより、その他の手際の運転能力を下げることなく、圧縮機駆動系単独の保護が、適切に実行可能となる。

ところで、図１の電気回路において、リアクタ５は、インバータ２０，３０による電源高調波を低減すると共に、インバータ２０，３０の負荷変動が発電電圧制御に影響を及ぼす事態を解消する働きをする。ＤＣノイズフィルタ６は、インバータ２０，３０の高調波ノイズを吸収して、高調波ノイズが発電機２側の電源ラインに伝わる不具合を解消する働きをする。ＡＣノイズフィルタ１２は、インバータ２０，３０の高調波ノイズが電源１０，１１側の商用電源ラインに伝わる不具合を解消すると共に、電源１０，１１からの雷サージを吸収する働きをする。

発電機２と整流器４との間の電源ラインにもＡＣノイズフィルタを設ける構成が考えられるが、そうすると次の不具合が発生する。すなわち、発電機２はエンジン１の回転数上昇に伴って発電周波数が高くなり、仮に発電機２と整流器４との間の電源ラインにＡＣノイズフィルタが存在すると、そのＡＣノイズフィルタ内のコンデンサとリアクタ５とでＬＣ共振現象が生じ、発電機２の発電電圧が共振してしまう。この不具合を解消するため、発電機２と整流器４との間の電源ラインからはＡＣノイズフィルタを除去する構成としている。

また、上記電流レリース制御において、発電機２、電源１０，１１の３種類の交流電源の負荷電流を検出する必要がある。図１に示すように、発電機２の出力ラインの任意の１本（図１ではＶ相ライン）と、電源１０の入力ラインの任意の１本（図１ではＳ相ライン）を、電流センサ（電流検知手段）５０で共通に検出で切る配線構成としている。また、電源１１の入力は、任意の１本が電流センサ（電流検知手段）５０で共通に検出できるように、接続を固定（図１ではＳ相，Ｔ相）している。１個の電流センサで、２系統の検出が可能となり、装置の低コスト，省スペース化が可能となる。

なお、発電機２、電源１０，１１の３種類の交流電源の各々で電流容量が異なるため、それぞれに対して異なる許容電流値（レリース値、ホールド値等）を設定する必要がある。

一方、上方から見た冷凍車の構成を図８に示し、側方から見た冷凍車の構成を図９に示している。
１０１は冷凍車で、運転室１０２の後方に荷台１０３を備えている。この荷台１０３上にコンテナ４０が積載されている。コンテナ４０は、内部が仕切壁４０ｘによって冷凍室（−２０℃）４１と冷蔵室（０℃〜８℃）４２に分けられ、後部側の冷蔵室４２が開閉自在な扉４０ｃ，４０ｃによって閉塞され、前部側の冷凍室４１の側壁が開閉自在な扉４０ｄによって閉塞されている。冷凍室４１および冷蔵室４２の上部にはそれぞれエバポレーティングユニット１１２，１１５が取付けられている。運転室１０２の屋根上には、コンテナ４０の前面上部に取付けられる形で２つのコンデンシングユニット１１１，１１４が設置され、これらコンデンシングユニット１１１，１１４と上記エバポレーティングユニット１１２，１１５とが冷凍サイクルの冷媒配管１１３，１１６によってそれぞれ接続されている。

コンデンシングユニット１１１，１１４には、圧縮機２１，３１、凝縮器２２，３２、凝縮器用ファン２６、およびインバータ２０が収容されている。エバポレーティングユニット１１２，１１５には、蒸発器２４，３４および蒸発器用ファン２５，３５がそれぞれ収容されている。圧縮機２１，３１から吐出される冷媒が凝縮器２２，３２および蒸発器２４，３４を通って循環することにより、コンテナ４０内の冷凍室４１および冷蔵室４２がそれぞれ冷却される。

運転室３の下方のエンジンルーム１０５に、当該冷凍車１０１の駆動源であるエンジン１およびそのエンジン１の動力を受けて発電する発電機２が収容されている。

冷凍車１０１の下部たとえば荷台１０３において、上記発電機２の近傍に、整流器４，１３を収容した整流器ユニット１０６が吊り下げ状態で設置されている。冷凍車１０１の下部たとえば荷台１０３の後部に、補助バッテリ１４が吊り下げ状態で設置されている。

コンデンシングユニット１１１は、運転室１０２内の運転席１０２ａと対応する側に配置されている。コンデンシングユニット１１４は、運転室１０２内の助手席１０２ｂと対応する側に配置されている。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

この発明の一実施形態の電気回路を示すブロック図。同実施形態の作用を説明するためのフローチャート。同実施形態における目標出力周波数と実際の出力周波数との差および入力電流の関係を示す図。図３に続く目標出力周波数と実際の出力周波数との差および入力電流の関係を示す図。同実施形態における放電電圧と制御との関係を示す図。同実施形態における放電電圧と制御との関係の変形例を示す図。同実施形態における放電電圧と放電電流との関係を示す図。同実施形態の冷凍車の構成を上方から見た図。同実施形態の冷凍車の構成を側方から見た図。

符号の説明

１…エンジン、２…交流発電機、３…電磁接触器、４…整流器、１０…三相商用交流電源、１１…単相商用交流電源、１３…整流器、１４…補助バッテリ、１５…補助バッテリ充放電リレー、２０，３０…インバータ、２１，３１…圧縮機、２４，３４…蒸発器、２５，３５…庫内温度センサ、４０…コンテナ、４１，４２…冷蔵室、５１，５２…入力検出部、５３…放電電圧検出部、６０…中央制御部

Claims

複数の冷蔵室を有する冷凍装置において、交流を整流する整流器と、この整流器の出力を交流に変換する複数のインバータと、この各インバータの出力により動作する複数の圧縮機と、この各圧縮機に対応して設けられた複数の凝縮器と、前記各冷蔵室に設けられた複数の蒸発器と、前記各冷蔵室に対応して設けられ、前記各圧縮機から吐出される冷媒を前記各凝縮器および前記各蒸発器に通して前記各圧縮機に戻す複数の冷凍サイクルと、前記各インバータの出力周波数が前記各冷蔵室の冷却負荷に応じた目標出力周波数となるように前記各インバータを駆動制御する第１制御手段と、運転状況に応じて前記各冷蔵室に対し優先室と非優先室を設定する第２制御手段と、前記整流器への入力電流を検知する電流検知手段と、この電流検知手段の検知結果が上昇してレリース領域に入った場合に、前記第１制御手段の制御にかかわらず、所定時間ごとに前記非優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を所定値低減するとともに、前記優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を保持する第３制御手段と、前記電流検知手段の検知結果が前記レリース領域から下降してホールド領域に入った場合に、前記第１制御手段の制御にかかわらず、所定時間ごとに前記優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を所定値増大するとともに、前記非優先室が設定された冷蔵室に対応する側のインバータの出力周波数を保持する第４制御手段と、前記電流検知手段の検知結果が前記ホールド領域から下降してノーマル領域に入った場合に、前記第４制御手段による制御を終了して前記第１制御手段の制御に復帰する第５制御手段と、を備えたことを特徴とする冷凍装置。
前記第２制御手段は、前記各インバータの目標出力周波数と前記各インバータの実際の出力周波数との差をそれぞれ求め、求めた差のうち、大きい方の差を持つインバータに対応する側の冷蔵室を優先室として設定し、小さい方の差を持つインバータに対応する側の冷蔵室を非優先室として設定することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
前記第２制御手段は、前記各冷蔵室の冷却負荷のうち、大きい方の冷却負荷を持つ冷蔵室を優先室として設定し、小さい方の冷却負荷を持つ冷蔵室を非優先室として設定することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
制御対象の冷蔵室が３室以上の場合、優先室と、非優先室及びその他の冷蔵室に区分し、前記第２制御手段においてその他の冷蔵室と判定した場合、レリース領域およびホールド領域の制御において、該当するインバータの出力周波数を保持することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
前記冷凍装置を備えた冷凍車で、この冷凍車のエンジンを動力源とする発電機を備え、前記整流器はこの発電機の交流出力を整流することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷凍車。