トレーラ用冷凍装置
【課題】トレーラ用冷凍装置において、インバータ回路を冷却できるようにする。
【解決手段】発電機（40）と、発電機（40）を駆動するエンジン（41）とを設ける。また、発電機（40）が出力した電力を変換して出力するインバータ部（70）と、インバータ部（70）が出力した電力で駆動される電動圧縮機（22）とを設ける。発電機（40）、エンジン（41）、インバータ部（70）、及び電動圧縮機（22）は、ケーシングユニット（31）に収容する。そして、ケーシングユニット（31）によって、インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部（51a）を構成する。
【解決手段】発電機（40）と、発電機（40）を駆動するエンジン（41）とを設ける。また、発電機（40）が出力した電力を変換して出力するインバータ部（70）と、インバータ部（70）が出力した電力で駆動される電動圧縮機（22）とを設ける。発電機（40）、エンジン（41）、インバータ部（70）、及び電動圧縮機（22）は、ケーシングユニット（31）に収容する。そして、ケーシングユニット（31）によって、インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部（51a）を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーラの庫内空間を冷却するトレーラ用冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
庫内を冷却する冷凍装置としては、冷凍車両のトレーラ内の庫内空間を冷却するトレーラ用冷凍装置が知られている。特許文献１には、この種のトレーラ用冷凍装置が開示されている。
【０００３】
トレーラ用冷凍装置は、トレーラの前端の開放部に取り付けられるケーシングと、このケーシングに支持されて庫内を冷却する冷却部を有している。冷却部は、冷媒回路に接続される蒸発器で構成されている。即ち、トレーラ用冷凍装置では、冷媒が冷媒回路を循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。これにより、庫内に設けられた蒸発器では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内空気が冷却される。
【０００４】
なお、特許文献１のトレーラ用冷凍装置では、発電機と発電機エンジンとが設けられ、発電機の電力で電動圧縮機を駆動させて冷媒を循環させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５２８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように電動圧縮機を用いたトレーラ用冷凍装置では、インバータ回路を介して発電機の電力を供給するようにすれば、電動圧縮機の効率的な運転が期待できる。しかしながら、トレーラ用冷凍装置では、エンジンや発電機等が１つのケーシングに収められており、インバータ回路（例えばスイッチング素子）などの冷却については考慮されていない。
【０００７】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、トレーラ用冷凍装置において、インバータ回路を冷却できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
冷媒回路（21）を有してトレーラ（11）の庫内空間（13）を冷却するトレーラ用冷凍装置であって、
発電機（40）と、
前記発電機（40）を駆動するエンジン（41）と、
前記発電機（40）が出力した電力を変換して出力するインバータ部（70）と、
前記インバータ部（70）が出力した電力で駆動される電動圧縮機（22）と、
前記発電機（40）、前記エンジン（41）、前記インバータ部（70）、及び前記電動圧縮機（22）が収容されるケーシングユニット（31）と、
を備え、
前記ケーシングユニット（31）は、前記インバータ部（70）の放熱面と熱的に接続されて該インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部（51a）を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成では、発電機（40）がエンジン（41）で駆動されると、電力を発生し、インバータ部（70）がその電力を所定の電力に変換して出力する。そして、電動圧縮機（22）はその電力で駆動し、その結果、トレーラ（11）の庫内空間（13）が冷却されることになる。その際、インバータ部（70）は熱を発生するが、その熱は該インバータ部（70）の放熱面からケーシングユニット（31）の放熱部（51a）に伝わる。これによりインバータ部（70）が冷却される。
【００１０】
また、第２の発明は、
第１の発明のトレーラ用冷凍装置において、
前記放熱部（51a）は、アルミニウムを用いて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、インバータ部（70）の熱は、より効果的に放熱部（51a）に伝わる。
【００１２】
また、第３の発明は、
第１又は第２の発明のトレーラ用冷凍装置において、
前記インバータ部（70）は、スイッチング素子（70b）を備えており、
前記スイッチング素子（70b）は、取り付け部材（90）を介して前記放熱部（51a）に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、例えば、インバータ部（70）と取り付け板金（90）とを予め組み立てておいて、それをケーシングユニット（31）に組み付けるという工法を採用できる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、ケーシングユニット（31）の放熱部（51a）によって構成された放熱部によって、インバータ部（70）を冷却することが可能になる。このように放熱部としてケーシングユニット（31）を用いると、電装部品の空冷に一般的に用いられる放熱フィンよりもより大きな放熱面積を確保することが可能になり、電動ファン等を併用して強制的に空冷しなくても、十分にインバータ部（70）を冷却することが可能になる。
【００１５】
また、第２の発明によれば、インバータ部（70）の熱がより効果的に放熱部（51a）に伝わるので、インバータ部（70）を効果的に冷却することが可能になる。
【００１６】
また、第３の発明によれば、例えば、インバータ部（70）と取り付け板金（90）とを予め組み立てておいて、それをケーシングユニット（31）に組み付けるようにできるので、容易且つ確実にインバータ部（70）と放熱部（51a）とを熱的に接続することが可能になる。すなわち、トレーラ用冷凍装置の製造時の作業効率が向上するとともに、より確実に品質を確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】冷凍車両及びトレーラ用冷凍装置の全体構成図である。
【図２】トレーラの開放部とトレーラ用冷凍装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】トレーラ用冷凍装置の冷媒回路の概略の構成図である。
【図４】トレーラ用冷凍装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】庫外ケーシングの斜視図である。
【図６】前面カバーを取り外した状態のトレーラ用冷凍装置を示す斜視図である。
【図７】第１電装品箱の拡大図である。
【図８】スイッチング素子の配置を説明する図である。
【図９】トレーラの開放部の側縁部の近傍を示す横断面図である。
【図１０】前面カバーを取り外した状態のトレーラ用冷凍装置を示す斜視図であり、室外空気の流れを表したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
《実施形態の概要》
図１に示すように、本実施形態のトレーラ用冷凍装置（20）は、冷凍食品や生鮮食品等を陸上輸送するための冷凍車両（10）に搭載されている。冷凍車両（10）は、冷凍食品等の貨物が貯蔵されるトレーラ（11）と、トレーラ（11）を牽引するトラクタ（12）とを有している。
【００２０】
トレーラ（11）は、前後方向に縦長の直方体形状で、且つ前端が開放された箱状に形成されている。トレーラ（11）の内部には、庫内空間（13）が形成されており、この庫内空間（13）に冷凍食品や生鮮食品等が貯蔵される。図２に示すように、トレーラ（11）の前端には、矩形枠状の開放部（14）が形成されている。開放部（14）の前端面には、トレーラ用冷凍装置（20）を取り付けるための複数のネジ止め部（15,15,…）が形成されている。複数のネジ止め部（15,15,…）は、開放部（14）の４つの各辺において、例えば８箇所ずつ等間隔となるように配列されている。以下、トレーラ用冷凍装置（20）の構成について詳述する。
【００２１】
−トレーラ用冷凍装置（20）の構成−
トレーラ用冷凍装置（20）は、冷凍車両（10）の庫内空間（13）の空気を冷却するための冷却装置を構成している。図３に示すように、トレーラ用冷凍装置（20）は、冷媒が充填される冷媒回路（21）を備えている。冷媒回路（21）には、電動圧縮機（22）と凝縮器（23）と膨張弁（24）と蒸発器（25）とが接続されている。冷媒回路（21）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。凝縮器（23）の近傍には、庫外ファン（26）が設けられている。凝縮器（23）では、庫外ファン（26）によって搬送される庫外（室外）空気と冷媒とが熱交換する。蒸発器（25）の近傍には、庫内ファン（27）が設けられている。蒸発器（25）では、庫内ファン（27）によって搬送される庫内空気と冷媒とが熱交換する。蒸発器（25）は、トレーラ（11）の庫内空間（13）の空気を冷却するための冷却部を構成している。
【００２２】
図２に示すように、トレーラ用冷凍装置（20）は、トレーラ（11）の開放部（14）に取り付けられるケーシングユニット（31）を有している。ケーシングユニット（31）は、前面カバー（32）と庫外ケーシング（50）と庫内ケーシング（33）（図４参照）とを有している。
【００２３】
〈前面カバー（32）〉
前面カバー（32）は、庫外ケーシング（50）の前面に着脱自在に構成されている。前面カバー（32）は、幅方向（図２における左右方向）の中間部位が前方に膨出する湾曲した板状部材で構成されている。前面カバー（32）は、幅方向両端の側辺部（32a,32a）が庫外ケーシング（50）に保持される。これにより、前面カバー（32）の背面と庫外ケーシング（50）の前面との間には、各種の構成機器（詳細は後述する）が収容される機械室（35,36）（図５参照）が形成される。
【００２４】
また、前面カバー（32）には、１つの中央導入口（32b）と２つの側方導入口（32c,32c）が設けられている。中央導入口（32b）は、前面カバー（32）のほぼ中央に形成されている。側方導入口（32c,32c）は、前面カバー（32）の下側寄り且つ左右両端寄りにそれぞれ形成されている。
【００２５】
なお、前面カバー（32）には、図示は省略してあるが、トレーラ用冷凍装置（20）のメンテナンス用に複数の扉が設けられている。具体的には、後述する発電機（40）やエンジン（41）に面した部分、第１電装品箱（43）に面した部分、第２電装品箱（44）に面した部分等に設けている。
【００２６】
〈庫外ケーシング（50）〉
庫外ケーシング（50）は、トレーラ（11）の外側に設けられている。庫外ケーシング（50）は、アルミニウム材料で構成されている。庫外ケーシング（50）は、正方形板状のベース部（51）と、ベース部（51）の上方部位に形成される膨出部（52）とを有している（図２、図４、図５を参照）。
【００２７】
ベース部（51）は、３つの分割体（51a,51b,51c）が上下方向に繋ぎ合わされることで構成されている。即ち、ベース部（51）は、下部寄りの下側ベース部（51a）と、上部寄りの上側ベース部（51b）と、下側ベース部（51a）と上側ベース部（51b）との間に位置する中間ベース部（51c）とによって構成されている。
【００２８】
ベース部（51）の外縁部（53）には、ボルト（16）が挿通される複数のボルト穴（53a,53a,…）が形成されている。複数のボルト穴（53a,53a,…）は、ベース部（51）の外縁部（53）の４つの各辺において、例えば８箇所ずつ等間隔となるように配列されている。庫外ケーシング（50）は、ベース部（51）の外縁部（53）とトレーラ（11）の開放部（14）とを密着させた状態で、ボルト穴（53a）を貫通したボルト（16）をネジ止め部（15）に締結することで、トレーラ（11）に固定される。
【００２９】
庫外ケーシング（50）をトレーラ（11）に固定した状態では、トレーラ（11）の開放部（14）が庫外ケーシング（50）によって閉塞される。つまり、庫外ケーシング（50）は、トレーラ（11）の開放部（14）の閉塞部材として機能する。このように、開放部（14）を閉塞すると、従来の冷凍車両のようにトレーラの全面に換気口を設けることができない。そこで、本実施形態では、図５に示すように、換気口（80）を設けて庫内の換気を実現している。具体的にこの換気口（80）は図５における上側ベース部（51b）の左寄りに形成されている。また、この換気口（80）はモータで開閉可能であり、開状態ではトレーラ（11）の庫内と連通する。換気口（80）の開閉（モータの制御）は、後述する操作パネル（44a）によって制御する。
【００３０】
また、庫外ケーシング（50）をトレーラ（11）に固定した状態では、トレーラ（11）の開放部（14）が庫外ケーシング（50）の外縁部（53）によって補強される。つまり、庫外ケーシング（50）は、トレーラ（11）の開放部（14）の補強部材としても機能する。
【００３１】
膨出部（52）は、ベース部（51）と一体的なアルミニウム材料で構成され、ベース部（51）から前方に膨出している。膨出部（52）は、前後に扁平な直方体状で且つ後面側が開口する箱状に形成されている（図４を参照）。なお、膨出部（52）を例えば樹脂材料で構成し、ベース部（51）と一体的に連結するようにしても良い。
【００３２】
庫外ケーシング（50）は、下側プレート（54）と上側プレート（55）とを備えている。下側プレート（54）は、ベース部（51）の下端寄りに設けられ、上側プレート（55）は、ベース部（51）の上下方向における中間部（下側プレート（54）と膨出部（52）との間）に設けられている。各プレート（54,55）は、弓形板状の支持板部（54a,55a）を有している。支持板部（54a,55a）は、前側が円弧状に形成され、後側はベース部（51）の前面に沿うように直線状に形成されている。各プレート（54,55）は、支持板部（54a,55a）の後端から上方に屈曲した曲げ部（54b,55b）を有している。曲げ部（54b,55b）は、左右方向に延びる板状に形成されている。各プレート（54,55）は、曲げ部（54b,55b）がベース部（51）にリベットによって締結されることで、ベース部（51）に固定される。また、上側プレート（55）の支持板部（55a）には、左右方向の中間部位に連通口（55c）が設けられている。
【００３３】
上述した前面カバー（32）を庫外ケーシング（50）に取り付けた状態では、下側プレート（54）と上側プレート（55）との間に第１機械室（35）が区画される。また、上側プレート（55）の上方に第２機械室（36）が区画される。第１機械室（35）と第２機械室（36）とは、上側プレート（55）の連通口（55c）を介して互いに連通している。また、第１機械室（35）は、上述した２つの側方導入口（32c,32c）と連通し、第２機械室（36）は、上述した中央導入口（32b）と連通している。
【００３４】
庫外ケーシング（50）は、２本の下側柱部（56）と２本の上側柱部（57）とを備えている。下側柱部（56）は、下側プレート（54）と上側プレート（55）との間に介設されている。上側柱部（57）は、上側プレート（55）と膨出部（52）との間に介設されている。各柱部（56,57）は、アルミニウム材料で構成され、上下に延びる角柱状に形成されている。
【００３５】
図６に示すように、上述した第１機械室（35）には、発電機（40）とエンジン（41）とバッテリー（42）と複数の電装品箱（43,44）とが設けられている。具体的に、第１機械室（35）には、下側プレート（54）における左右方向の中間位置に発電機（40）及びエンジン（41）が設置されている。エンジン（41）は発電機（40）を駆動するものである。また、発電機（40）は上述した電動圧縮機（22）等を駆動するための電力を発生するものである。
【００３６】
エンジン（41）には排気マフラー（41a）が設けられており、この排気マフラー（41a）は、図６に示すように、エンジン（41）の右方向に延び、第２電装品箱（44）の手前から上方に延びて上側プレート（55）を貫通している。そして、排気マフラー（41a）のマフラー本体部分は、第２機械室（36）の右側上方寄りの空間に位置している。すなわち、この排気マフラー（41a）は、換気口（80）とは離れた位置にあり、排気マフラー（41a）からの排気が換気口（80）に入り込まないようにできる。
【００３７】
また、発電機（40）には、発電機用冷却ファン（40a）が設けられている。発電機用冷却ファン（40a）は、発電機（40）の後部側（エンジン（41）との連結側とは反対側の端）に取り付けられ、該発電機（40）の駆動軸とともに回転する。すなわち、発電機用冷却ファン（40a）は、エンジン（41）と同期して回転する。そして、発電機用冷却ファン（40a）は、発電機（40）の後部側の空間から空気を吸入し、その空気を発電機（40）に向かって送風して発電機（40）を冷却する。
【００３８】
また、第１機械室（35）では、発電機（40）の左側の空間に第１電装品箱（43）が設けられ、エンジン（41）の右側の空間に第２電装品箱（44）が設けられている。図７に示すように、第１電装品箱（43）には、インバータ部（70）が収納されている。すなわち、本実施形態では、インバータ部（70）は、発電機用冷却ファン（40a）の下流側に配置されている。
【００３９】
このインバータ部（70）は、コンバータ回路、及びインバータ回路を含んでおり、コンバータ回路及びインバータ回路によって、発電機（40）が出力した電力を所定の電圧及び周波数を有した交流電力に変換して電動圧縮機（22）等に供給するようになっている。このインバータ部（70）には、このような電力変換を行うために、スイッチング素子（70b）が設けられている。コンバータ回路やインバータ回路を構成する部品の大半は、回路基板（70a）上に形成されているが、本実施形態のスイッチング素子（70b）は、図６に示すように、第１電装品箱（43）の外部に設けられ、スイッチング素子（70b）と回路基板（70a）とは配線（70c）によって互いに電気的に接続されている。より具体的には、スイッチング素子（70b）は、取り付け板金（90）を介してケーシングユニット（31）に取り付けられている。
【００４０】
本実施形態の取り付け板金（90）は、板状のアルミニウムを用いて形成されている。そして、スイッチング素子（70b）は、図８に示すように、その放熱面が取り付け板金（90）に接するようにネジ（90a）で該取り付け板金（90）に取り付けられて、該取り付け板金（90）に熱的に接続されている。また、取り付け板金（90）は、ケーシングユニット（31）の下側ベース部（51a）にネジ（90a）で取り付けられて、該下側ベース部（51a）に熱的に接続されている。このようにスイッチング素子（70b）が取り付けられる下側ベース部（51a）は、後に詳述するように、インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部の一例である。すなわち、本実施形態のケーシングユニット（31）は、インバータ部（70）の放熱面と熱的に接続されて該庫外ケーシング（50）の熱を放熱する放熱部を構成している。
【００４１】
スイッチング素子（70b）のこの取り付け構造により、このトレーラ用冷凍装置（20）の製造時には、例えば、インバータ部（70）と取り付け板金（90）とを予め組み立てておいて、それをケーシングユニット（31）に組み付けるという工法を採用できる。詳しくは、トレーラ用冷凍装置（20）の製造時に、例えばスイッチング素子（70b）の放熱面に熱伝導グリスなどを塗布して取り付け板金（90）にネジ止めした状態に組み立てた後に、取り付け板金（90）と下側ベース部（51a）とをネジ止めするとよい。なお、取り付け板金（90）と下側ベース部（51a）との間にも熱伝導グリスなどを介在させておくのが望ましい。このように取り付け板金（90）を設けて、予めスイッチング素子（70b）を取り付け板金（90）に組みつけておくことで、スイッチング素子（70b）を容易且つ確実に下側ベース部（51a）に取り付けて熱的に接続することが可能になる。なわち、トレーラ用冷凍装置の製造時の作業効率が向上するとともに、より確実に品質を確保することが可能になる。
【００４２】
一方、第２電装品箱（44）には操作パネル（44a）及びディスプレー（44b）が設けられている。この操作パネル（44a）は、ユーザが種々の設定を行うための設定スイッチを備え、ディスプレー（44b）は、例えば故障時のエラーコードなどの種々の情報を表示する。前述の換気口（80）の開閉も、この操作パネル（44a）のスイッチで制御することができる。このように、ユーザが操作するスイッチ等が集中して配置されていると利便性がよい。また、故障時にディスプレー（44b）に表示されたエラーコードによって故障箇所を特定できる場合には、前面カバー（32）上の扉のうち、故障箇所に近い扉のみを開閉するようにすれば利便性が大きい。
【００４３】
また、第２機械室（36）には、２つの電動圧縮機（22）と凝縮器（23）とラジエタ（45）と２つの庫外ファン（26）が設けられている。具体的に、第２機械室（36）には、上側プレート（55）における左右方向の中間位置に２つの電動圧縮機（22）が設置されている。また、電動圧縮機（22）の前方には、ラジエタ（45）及び凝縮器（23）が配置されている。凝縮器（23）は、２本の上側柱部（57）の間に配設されている。凝縮器（23）の前方には、前面カバー（32）の中央導入口（32b）が位置している。ラジエタ（45）は、凝縮器（23）の後側に配置され、エンジン（41）を放熱するための空冷式の放熱器を構成している。なお、このトレーラ用冷凍装置（20）では、冷媒回路（21）を構成する冷媒配管（例えば電動圧縮機（22）と凝縮器（23）とを結ぶ冷媒配管等）を、第２機械室（36）の左側上方寄りの空間に集中して配置している。
【００４４】
２つの庫外ファン（26,26）は、２つの電動圧縮機（22）を挟むように、上側プレート（55）の左右両端寄りに配置されている。庫外ファン（26）は、いわゆるプロペラファンで構成され、その回転軸が左右に延びている。庫外ファン（26）の回転軸には、電動圧縮機（22）寄りの端部にプロペラが連結され、逆側の端部にモータが連結している。
【００４５】
〈庫内ケーシング（33）〉
図４に示すように、庫内ケーシング（33）は、トレーラ（11）の庫内空間（13）に臨むように、庫外ケーシング（50）の背面側に設けられている。庫内ケーシング（33）は、例えばＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）材料で構成されている。なお、庫内ケーシング（33）を、他の樹脂材料や金属材料等で構成することもできる。庫内ケーシング（33）は、庫外ケーシング（50）の背面に沿うような形状をしている。
【００４６】
庫内ケーシング（33）の前面は、庫外ケーシング（50）の背面と所定の間隔が置かれており、庫内ケーシング（33）と庫外ケーシング（50）との間に断熱部材（34）が形成されている。断熱部材（34）は、庫外ケーシング（50）と庫内ケーシング（33）との間に密閉空間を形成した後、この密閉空間に発泡樹脂を充填することで、ケーシングユニット（31）に一体的に形成される。
【００４７】
また、庫内ケーシング（33）の背面側には、仕切部材（37）が取り付けられている。仕切部材（37）は、庫内ケーシング（33）の背面、トレーラ（11）の上部内壁、及びトレーラ（11）の下部内壁のそれぞれと所定の距離を置くように配設されている。これにより、仕切部材（37）の下方に流入口（37a）が形成され、仕切部材（37）の上方に流出口（37b）が形成されている。また、庫内ケーシング（33）と仕切部材（37）との間には、流入口（37a）及び流出口（37b）に跨るように、内気流路（38）が形成されている。
【００４８】
内気流路（38）には、上述した蒸発器（25）及び庫内ファン（27）が設けられている。蒸発器（25）は、膨出部（52）の背面側において、庫内ケーシング（33）と仕切部材（37）との間に跨るように配設されて庫内ケーシング（33）に支持されている。庫内ファン（27）は、蒸発器（25）の上方に設けられている。なお、この庫内ファン（27）と前述の換気口（80）との間にダクト（図示は省略）を設けておけば、庫内ファン（27）によってより効果的な庫内換気が可能になる。また、トレーラ用冷凍装置（20）が運転中であれば、冷凍車両（10）が走行していなくても、庫内の換気が可能になる。
【００４９】
〈ケーシングの取付構造について〉
本実施形態のトレーラ用冷凍装置（20）では、上述のように、トレーラ（11）の開放部（14）にケーシングユニット（31）が取り付けられる。ケーシングユニット（31）とトレーラ（11）の開放部（14）の取り付け構造の詳細について、図９を参照しながら説明する。なお、図９は、トレーラ（11）の左右の幅方向の両側にある側縁部（14a）（図２を参照）の近傍の水平断面を拡大して示すものである。
【００５０】
トレーラ（11）の開放部（14）の両側の側縁部（14a）とケーシングユニット（31）との各取り付け部（60）には、トレーラ（11）側に２つの溝部（61）が形成され、ケーシングユニット（31）側に２つの凸部（62）が形成されている。
【００５１】
溝部（61）は、トレーラ（11）の開放部（14）の上縁部から下縁部に跨るように上下方向に延びており、水平断面が矩形状に形成されている。２つの溝部（61,61）は、互いに所定の間隔を置くように平行に延びている。
【００５２】
一方、ケーシングユニット（31）の庫外ケーシング（50）には、溝部（61）に嵌合する２つの凸部（62,62）が形成されている。凸部（62）は、庫外ケーシング（50）の上端から下端に亘って上下方向に延びており、水平断面が矩形状に形成されている。２つの凸部（62,62）は、互いに所定の間隔を置くように平行に延びている。つまり、各凸部（62）は、トレーラ（11）側の各溝部（61）に対応する形状をしており、取り付け時において、各溝部（61）に嵌合するように構成されている。
【００５３】
上述したボルト（16）は、２つの溝部（61,61）及び２つの凸部（62,62）の間の中間箇所に設けられている。つまり、２つの溝部（61,61）、あるいは２つの凸部（62,62）は、上下方向に配列される複数のボルト（16）を挟むようにして、これらの複数のボルト（16）の配列方向に延びている。
【００５４】
取り付け状態の溝部（61）と凸部（62）との間には、それぞれシール部材（63）が介設されている。このシール部材（63）としては、例えばパッキンやシリコンシール等が用いられる。このシール部材（63）によって、トレーラ（11）の庫内空間（13）の冷気が、トレーラ（11）の側縁部（14a）と庫外ケーシング（50）との間の隙間を通じて、庫外へ漏れてしまうことが防止されている。
【００５５】
また、庫内空間（13）では、庫内ケーシング（33）の側端部とトレーラ（11）の開放部（14）の側縁部（14a）との間に、シール部材としてのシールゴム（64）が介設されている。更に、庫外ケーシング（50）の側端とトレーラ（11）の側縁部（14a）の接触部には、シリコンが塗布されている。以上のようにして、取り付け部（60）では、庫内空間（13）から庫外への冷気漏れが防止されている。
【００５６】
《運転動作》
次に、トレーラ用冷凍装置（20）の運転動作について、図４及び図１０を参照しながら説明する。
【００５７】
〈庫内空間（13）の冷却〉
エンジン（41）によって発電機（40）が駆動されると、発電機（40）で電力が発生する。この電力は、電動圧縮機（22）、庫外ファン（26）、及び庫内ファン（27）に供給される。冷媒回路（21）では、電動圧縮機（22）が運転されることで冷凍サイクルが行われる。
【００５８】
詳細には、電動圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、凝縮器（23）を流れる。凝縮器（23）では、冷媒が庫外空気へ放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、膨張弁（24）を通過することで減圧され、減圧後の冷媒は蒸発器（25）を流れる。蒸発器（25）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、電動圧縮機（22）で再び圧縮される。
【００５９】
庫内ファン（27）が運転されると、庫内空間（13）の庫内空気が流入口（37a）より内気流路（38）に吸い込まれる。内気流路（38）に吸い込まれた空気は、上方へ流れて蒸発器（25）を通過する。蒸発器（25）では、庫内空気が冷媒と熱交換して冷却される。蒸発器（25）で冷却された庫内空気は、流出口（37b）より庫内空間（13）へ流出し、貨物等の冷蔵／冷凍に利用される。
【００６０】
〈インバータ部（70）等の冷却〉
トレーラ用冷凍装置（20）の運転中には発電機（40）が駆動する。そして、インバータ部（70）は、電動圧縮機（22）、庫外ファン（26）、及び庫内ファン（27）に電力を供給する。インバータ部（70）が供給するこの電力は、トレーラ用冷凍装置（20）の負荷に応じて変化し、供給する電力が大きくなると、スイッチング素子（70b）の発熱量も大きくなる。このように発生したスイッチング素子（70b）の熱は、取り付け板金（90）を介して下側ベース部（51a）（放熱部）に伝導する。そして、下側ベース部（51a）に伝導した熱は、該下側ベース部（51a）からケーシングユニット（31）内の空気に放熱する。これにより、スイッチング素子（70b）が冷却される。
【００６１】
なお、ケーシングユニット（31）内では、発電機用冷却ファン（40a）、庫外ファン（26）、庫内ファン（27）の運転によって、さらには冷凍車両（10）の走行時の風圧によって、前面カバー（32）の２つの側方導入口（32c,32c）と中央導入口（32b）に庫外空気が吸い込まれる。これにより、図１０に矢印で示すように、空気の流れが形成され、発電機（40）やエンジン（41）が該空気の流れによって効果的に冷却される。
【００６２】
《本実施形態の効果》
以上のように本実施形態によれば、ケーシングユニット（31）の下側ベース部（51a）によって構成された放熱部によって、インバータ部（70）を冷却することが可能になる。このように放熱部としてケーシングユニット（31）を用いると、スイッチング素子（70b）等の空冷に一般的に用いられる放熱フィンよりもより大きな放熱面積を確保することが可能になり、電動ファン等を併用して強制的に空冷しなくても、十分にスイッチング素子（70b）等を冷却することが可能になる。しかも、本実施形態では、放熱部（下側ベース部（51a））を比較的熱伝導率のよいアルミニウムで構成しているので、インバータ部（70）からの熱をより効果的に放熱させることが可能になる。
【００６３】
また、本実施形態では、冷却が必要な発電機（40）やエンジン（41）等をケーシングユニット（31）の下方に配置するとともに、該ケーシングユニット（31）の下方から上方への空気の流れを形成している。それゆえ、このトレーラ用冷凍装置（20）では効率のよい冷却が可能になる。
【００６４】
また、このトレーラ用冷凍装置（20）では、冷媒回路（21）を構成する冷媒配管を、第２機械室（36）の左側上方寄りの空間に集中して配置している。そして、排気マフラー（41a）のマフラー本体部分は、第２機械室（36）の右側上方寄りの空間に位置している。すなわち、本実施形態では、比較的高温（例えば２００℃）になるエンジンの排気によって生ずる熱が、各冷媒配管に及ぼす影響（すなわち冷媒回路（21）に及ぼす影響）を低減することが可能になる。
【００６５】
また、本実施形態では、発電機（40）として効率のよい発電方式の発電機を採用でき、発電機（40）、電動圧縮機（22）のモータ等に汎用品を採用できる。すなわち、従来のトレーラ用冷凍装置では、２段階程度のエンジンスピードで発電機を駆動するのが一般的であり、発電機、電動圧縮機、ファンのモータ等の選択に制約があった。また、効率のよい発電方式の発電機を採用できるとは限らなかった。しかし、本実施形態では、インバータ部（70）によって所定の電圧及び周波数を有した交流電力を得ることができるので、発電機（40）には効率のよい発電方式のものを選択できる。これにより、省エネルギー効果を期待できる。また、所定の電圧及び周波数を有した交流電力を得ることができると、発電機（40）、電動圧縮機（22）のモータ等に汎用品を採用できる。これにより、本実施形態では、発電機等の劣化（例えば絶縁破壊）を低減することが可能になる。
【００６６】
《その他の実施形態》
なお、放熱部で冷却する素子は、上記のスイッチング素子（70b）に限定されない。インバータ部（70）において発熱する他の素子を放熱部で冷却するようにしてもよい。
【００６７】
また、ケーシングユニット（31）における放熱部の構成部位（上記の例では下側ベース部（51a））も例示である。
【００６８】
また、取り付け板金（90）は必須ではない。冷却対象の素子（上記の例ではスイッチング素子（70b））を放熱部に直接取り付けてもよい。
【００６９】
また、取り付け部材（取り付け板金（90））や放熱部の材料（アルミニウム）も例示である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、トレーラの庫内空間を冷却するトレーラ用冷凍装置として有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１１ トレーラ
１３ 庫内空間
２０ トレーラ用冷凍装置
２１ 冷媒回路
２２ 電動圧縮機
３１ ケーシングユニット
４０ 発電機
４１ エンジン
５１ａ 下側ベース部（放熱部）
７０ インバータ部
７１ｂ スイッチング素子
９０ 取り付け板金（取り付け部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーラの庫内空間を冷却するトレーラ用冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
庫内を冷却する冷凍装置としては、冷凍車両のトレーラ内の庫内空間を冷却するトレーラ用冷凍装置が知られている。特許文献１には、この種のトレーラ用冷凍装置が開示されている。
【０００３】
トレーラ用冷凍装置は、トレーラの前端の開放部に取り付けられるケーシングと、このケーシングに支持されて庫内を冷却する冷却部を有している。冷却部は、冷媒回路に接続される蒸発器で構成されている。即ち、トレーラ用冷凍装置では、冷媒が冷媒回路を循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。これにより、庫内に設けられた蒸発器では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内空気が冷却される。
【０００４】
なお、特許文献１のトレーラ用冷凍装置では、発電機と発電機エンジンとが設けられ、発電機の電力で電動圧縮機を駆動させて冷媒を循環させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５２８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように電動圧縮機を用いたトレーラ用冷凍装置では、インバータ回路を介して発電機の電力を供給するようにすれば、電動圧縮機の効率的な運転が期待できる。しかしながら、トレーラ用冷凍装置では、エンジンや発電機等が１つのケーシングに収められており、インバータ回路（例えばスイッチング素子）などの冷却については考慮されていない。
【０００７】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、トレーラ用冷凍装置において、インバータ回路を冷却できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
冷媒回路（21）を有してトレーラ（11）の庫内空間（13）を冷却するトレーラ用冷凍装置であって、
発電機（40）と、
前記発電機（40）を駆動するエンジン（41）と、
前記発電機（40）が出力した電力を変換して出力するインバータ部（70）と、
前記インバータ部（70）が出力した電力で駆動される電動圧縮機（22）と、
前記発電機（40）、前記エンジン（41）、前記インバータ部（70）、及び前記電動圧縮機（22）が収容されるケーシングユニット（31）と、
を備え、
前記ケーシングユニット（31）は、前記インバータ部（70）の放熱面と熱的に接続されて該インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部（51a）を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成では、発電機（40）がエンジン（41）で駆動されると、電力を発生し、インバータ部（70）がその電力を所定の電力に変換して出力する。そして、電動圧縮機（22）はその電力で駆動し、その結果、トレーラ（11）の庫内空間（13）が冷却されることになる。その際、インバータ部（70）は熱を発生するが、その熱は該インバータ部（70）の放熱面からケーシングユニット（31）の放熱部（51a）に伝わる。これによりインバータ部（70）が冷却される。
【００１０】
また、第２の発明は、
第１の発明のトレーラ用冷凍装置において、
前記放熱部（51a）は、アルミニウムを用いて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、インバータ部（70）の熱は、より効果的に放熱部（51a）に伝わる。
【００１２】
また、第３の発明は、
第１又は第２の発明のトレーラ用冷凍装置において、
前記インバータ部（70）は、スイッチング素子（70b）を備えており、
前記スイッチング素子（70b）は、取り付け部材（90）を介して前記放熱部（51a）に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、例えば、インバータ部（70）と取り付け板金（90）とを予め組み立てておいて、それをケーシングユニット（31）に組み付けるという工法を採用できる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、ケーシングユニット（31）の放熱部（51a）によって構成された放熱部によって、インバータ部（70）を冷却することが可能になる。このように放熱部としてケーシングユニット（31）を用いると、電装部品の空冷に一般的に用いられる放熱フィンよりもより大きな放熱面積を確保することが可能になり、電動ファン等を併用して強制的に空冷しなくても、十分にインバータ部（70）を冷却することが可能になる。
【００１５】
また、第２の発明によれば、インバータ部（70）の熱がより効果的に放熱部（51a）に伝わるので、インバータ部（70）を効果的に冷却することが可能になる。
【００１６】
また、第３の発明によれば、例えば、インバータ部（70）と取り付け板金（90）とを予め組み立てておいて、それをケーシングユニット（31）に組み付けるようにできるので、容易且つ確実にインバータ部（70）と放熱部（51a）とを熱的に接続することが可能になる。すなわち、トレーラ用冷凍装置の製造時の作業効率が向上するとともに、より確実に品質を確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】冷凍車両及びトレーラ用冷凍装置の全体構成図である。
【図２】トレーラの開放部とトレーラ用冷凍装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】トレーラ用冷凍装置の冷媒回路の概略の構成図である。
【図４】トレーラ用冷凍装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】庫外ケーシングの斜視図である。
【図６】前面カバーを取り外した状態のトレーラ用冷凍装置を示す斜視図である。
【図７】第１電装品箱の拡大図である。
【図８】スイッチング素子の配置を説明する図である。
【図９】トレーラの開放部の側縁部の近傍を示す横断面図である。
【図１０】前面カバーを取り外した状態のトレーラ用冷凍装置を示す斜視図であり、室外空気の流れを表したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
《実施形態の概要》
図１に示すように、本実施形態のトレーラ用冷凍装置（20）は、冷凍食品や生鮮食品等を陸上輸送するための冷凍車両（10）に搭載されている。冷凍車両（10）は、冷凍食品等の貨物が貯蔵されるトレーラ（11）と、トレーラ（11）を牽引するトラクタ（12）とを有している。
【００２０】
トレーラ（11）は、前後方向に縦長の直方体形状で、且つ前端が開放された箱状に形成されている。トレーラ（11）の内部には、庫内空間（13）が形成されており、この庫内空間（13）に冷凍食品や生鮮食品等が貯蔵される。図２に示すように、トレーラ（11）の前端には、矩形枠状の開放部（14）が形成されている。開放部（14）の前端面には、トレーラ用冷凍装置（20）を取り付けるための複数のネジ止め部（15,15,…）が形成されている。複数のネジ止め部（15,15,…）は、開放部（14）の４つの各辺において、例えば８箇所ずつ等間隔となるように配列されている。以下、トレーラ用冷凍装置（20）の構成について詳述する。
【００２１】
−トレーラ用冷凍装置（20）の構成−
トレーラ用冷凍装置（20）は、冷凍車両（10）の庫内空間（13）の空気を冷却するための冷却装置を構成している。図３に示すように、トレーラ用冷凍装置（20）は、冷媒が充填される冷媒回路（21）を備えている。冷媒回路（21）には、電動圧縮機（22）と凝縮器（23）と膨張弁（24）と蒸発器（25）とが接続されている。冷媒回路（21）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。凝縮器（23）の近傍には、庫外ファン（26）が設けられている。凝縮器（23）では、庫外ファン（26）によって搬送される庫外（室外）空気と冷媒とが熱交換する。蒸発器（25）の近傍には、庫内ファン（27）が設けられている。蒸発器（25）では、庫内ファン（27）によって搬送される庫内空気と冷媒とが熱交換する。蒸発器（25）は、トレーラ（11）の庫内空間（13）の空気を冷却するための冷却部を構成している。
【００２２】
図２に示すように、トレーラ用冷凍装置（20）は、トレーラ（11）の開放部（14）に取り付けられるケーシングユニット（31）を有している。ケーシングユニット（31）は、前面カバー（32）と庫外ケーシング（50）と庫内ケーシング（33）（図４参照）とを有している。
【００２３】
〈前面カバー（32）〉
前面カバー（32）は、庫外ケーシング（50）の前面に着脱自在に構成されている。前面カバー（32）は、幅方向（図２における左右方向）の中間部位が前方に膨出する湾曲した板状部材で構成されている。前面カバー（32）は、幅方向両端の側辺部（32a,32a）が庫外ケーシング（50）に保持される。これにより、前面カバー（32）の背面と庫外ケーシング（50）の前面との間には、各種の構成機器（詳細は後述する）が収容される機械室（35,36）（図５参照）が形成される。
【００２４】
また、前面カバー（32）には、１つの中央導入口（32b）と２つの側方導入口（32c,32c）が設けられている。中央導入口（32b）は、前面カバー（32）のほぼ中央に形成されている。側方導入口（32c,32c）は、前面カバー（32）の下側寄り且つ左右両端寄りにそれぞれ形成されている。
【００２５】
なお、前面カバー（32）には、図示は省略してあるが、トレーラ用冷凍装置（20）のメンテナンス用に複数の扉が設けられている。具体的には、後述する発電機（40）やエンジン（41）に面した部分、第１電装品箱（43）に面した部分、第２電装品箱（44）に面した部分等に設けている。
【００２６】
〈庫外ケーシング（50）〉
庫外ケーシング（50）は、トレーラ（11）の外側に設けられている。庫外ケーシング（50）は、アルミニウム材料で構成されている。庫外ケーシング（50）は、正方形板状のベース部（51）と、ベース部（51）の上方部位に形成される膨出部（52）とを有している（図２、図４、図５を参照）。
【００２７】
ベース部（51）は、３つの分割体（51a,51b,51c）が上下方向に繋ぎ合わされることで構成されている。即ち、ベース部（51）は、下部寄りの下側ベース部（51a）と、上部寄りの上側ベース部（51b）と、下側ベース部（51a）と上側ベース部（51b）との間に位置する中間ベース部（51c）とによって構成されている。
【００２８】
ベース部（51）の外縁部（53）には、ボルト（16）が挿通される複数のボルト穴（53a,53a,…）が形成されている。複数のボルト穴（53a,53a,…）は、ベース部（51）の外縁部（53）の４つの各辺において、例えば８箇所ずつ等間隔となるように配列されている。庫外ケーシング（50）は、ベース部（51）の外縁部（53）とトレーラ（11）の開放部（14）とを密着させた状態で、ボルト穴（53a）を貫通したボルト（16）をネジ止め部（15）に締結することで、トレーラ（11）に固定される。
【００２９】
庫外ケーシング（50）をトレーラ（11）に固定した状態では、トレーラ（11）の開放部（14）が庫外ケーシング（50）によって閉塞される。つまり、庫外ケーシング（50）は、トレーラ（11）の開放部（14）の閉塞部材として機能する。このように、開放部（14）を閉塞すると、従来の冷凍車両のようにトレーラの全面に換気口を設けることができない。そこで、本実施形態では、図５に示すように、換気口（80）を設けて庫内の換気を実現している。具体的にこの換気口（80）は図５における上側ベース部（51b）の左寄りに形成されている。また、この換気口（80）はモータで開閉可能であり、開状態ではトレーラ（11）の庫内と連通する。換気口（80）の開閉（モータの制御）は、後述する操作パネル（44a）によって制御する。
【００３０】
また、庫外ケーシング（50）をトレーラ（11）に固定した状態では、トレーラ（11）の開放部（14）が庫外ケーシング（50）の外縁部（53）によって補強される。つまり、庫外ケーシング（50）は、トレーラ（11）の開放部（14）の補強部材としても機能する。
【００３１】
膨出部（52）は、ベース部（51）と一体的なアルミニウム材料で構成され、ベース部（51）から前方に膨出している。膨出部（52）は、前後に扁平な直方体状で且つ後面側が開口する箱状に形成されている（図４を参照）。なお、膨出部（52）を例えば樹脂材料で構成し、ベース部（51）と一体的に連結するようにしても良い。
【００３２】
庫外ケーシング（50）は、下側プレート（54）と上側プレート（55）とを備えている。下側プレート（54）は、ベース部（51）の下端寄りに設けられ、上側プレート（55）は、ベース部（51）の上下方向における中間部（下側プレート（54）と膨出部（52）との間）に設けられている。各プレート（54,55）は、弓形板状の支持板部（54a,55a）を有している。支持板部（54a,55a）は、前側が円弧状に形成され、後側はベース部（51）の前面に沿うように直線状に形成されている。各プレート（54,55）は、支持板部（54a,55a）の後端から上方に屈曲した曲げ部（54b,55b）を有している。曲げ部（54b,55b）は、左右方向に延びる板状に形成されている。各プレート（54,55）は、曲げ部（54b,55b）がベース部（51）にリベットによって締結されることで、ベース部（51）に固定される。また、上側プレート（55）の支持板部（55a）には、左右方向の中間部位に連通口（55c）が設けられている。
【００３３】
上述した前面カバー（32）を庫外ケーシング（50）に取り付けた状態では、下側プレート（54）と上側プレート（55）との間に第１機械室（35）が区画される。また、上側プレート（55）の上方に第２機械室（36）が区画される。第１機械室（35）と第２機械室（36）とは、上側プレート（55）の連通口（55c）を介して互いに連通している。また、第１機械室（35）は、上述した２つの側方導入口（32c,32c）と連通し、第２機械室（36）は、上述した中央導入口（32b）と連通している。
【００３４】
庫外ケーシング（50）は、２本の下側柱部（56）と２本の上側柱部（57）とを備えている。下側柱部（56）は、下側プレート（54）と上側プレート（55）との間に介設されている。上側柱部（57）は、上側プレート（55）と膨出部（52）との間に介設されている。各柱部（56,57）は、アルミニウム材料で構成され、上下に延びる角柱状に形成されている。
【００３５】
図６に示すように、上述した第１機械室（35）には、発電機（40）とエンジン（41）とバッテリー（42）と複数の電装品箱（43,44）とが設けられている。具体的に、第１機械室（35）には、下側プレート（54）における左右方向の中間位置に発電機（40）及びエンジン（41）が設置されている。エンジン（41）は発電機（40）を駆動するものである。また、発電機（40）は上述した電動圧縮機（22）等を駆動するための電力を発生するものである。
【００３６】
エンジン（41）には排気マフラー（41a）が設けられており、この排気マフラー（41a）は、図６に示すように、エンジン（41）の右方向に延び、第２電装品箱（44）の手前から上方に延びて上側プレート（55）を貫通している。そして、排気マフラー（41a）のマフラー本体部分は、第２機械室（36）の右側上方寄りの空間に位置している。すなわち、この排気マフラー（41a）は、換気口（80）とは離れた位置にあり、排気マフラー（41a）からの排気が換気口（80）に入り込まないようにできる。
【００３７】
また、発電機（40）には、発電機用冷却ファン（40a）が設けられている。発電機用冷却ファン（40a）は、発電機（40）の後部側（エンジン（41）との連結側とは反対側の端）に取り付けられ、該発電機（40）の駆動軸とともに回転する。すなわち、発電機用冷却ファン（40a）は、エンジン（41）と同期して回転する。そして、発電機用冷却ファン（40a）は、発電機（40）の後部側の空間から空気を吸入し、その空気を発電機（40）に向かって送風して発電機（40）を冷却する。
【００３８】
また、第１機械室（35）では、発電機（40）の左側の空間に第１電装品箱（43）が設けられ、エンジン（41）の右側の空間に第２電装品箱（44）が設けられている。図７に示すように、第１電装品箱（43）には、インバータ部（70）が収納されている。すなわち、本実施形態では、インバータ部（70）は、発電機用冷却ファン（40a）の下流側に配置されている。
【００３９】
このインバータ部（70）は、コンバータ回路、及びインバータ回路を含んでおり、コンバータ回路及びインバータ回路によって、発電機（40）が出力した電力を所定の電圧及び周波数を有した交流電力に変換して電動圧縮機（22）等に供給するようになっている。このインバータ部（70）には、このような電力変換を行うために、スイッチング素子（70b）が設けられている。コンバータ回路やインバータ回路を構成する部品の大半は、回路基板（70a）上に形成されているが、本実施形態のスイッチング素子（70b）は、図６に示すように、第１電装品箱（43）の外部に設けられ、スイッチング素子（70b）と回路基板（70a）とは配線（70c）によって互いに電気的に接続されている。より具体的には、スイッチング素子（70b）は、取り付け板金（90）を介してケーシングユニット（31）に取り付けられている。
【００４０】
本実施形態の取り付け板金（90）は、板状のアルミニウムを用いて形成されている。そして、スイッチング素子（70b）は、図８に示すように、その放熱面が取り付け板金（90）に接するようにネジ（90a）で該取り付け板金（90）に取り付けられて、該取り付け板金（90）に熱的に接続されている。また、取り付け板金（90）は、ケーシングユニット（31）の下側ベース部（51a）にネジ（90a）で取り付けられて、該下側ベース部（51a）に熱的に接続されている。このようにスイッチング素子（70b）が取り付けられる下側ベース部（51a）は、後に詳述するように、インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部の一例である。すなわち、本実施形態のケーシングユニット（31）は、インバータ部（70）の放熱面と熱的に接続されて該庫外ケーシング（50）の熱を放熱する放熱部を構成している。
【００４１】
スイッチング素子（70b）のこの取り付け構造により、このトレーラ用冷凍装置（20）の製造時には、例えば、インバータ部（70）と取り付け板金（90）とを予め組み立てておいて、それをケーシングユニット（31）に組み付けるという工法を採用できる。詳しくは、トレーラ用冷凍装置（20）の製造時に、例えばスイッチング素子（70b）の放熱面に熱伝導グリスなどを塗布して取り付け板金（90）にネジ止めした状態に組み立てた後に、取り付け板金（90）と下側ベース部（51a）とをネジ止めするとよい。なお、取り付け板金（90）と下側ベース部（51a）との間にも熱伝導グリスなどを介在させておくのが望ましい。このように取り付け板金（90）を設けて、予めスイッチング素子（70b）を取り付け板金（90）に組みつけておくことで、スイッチング素子（70b）を容易且つ確実に下側ベース部（51a）に取り付けて熱的に接続することが可能になる。なわち、トレーラ用冷凍装置の製造時の作業効率が向上するとともに、より確実に品質を確保することが可能になる。
【００４２】
一方、第２電装品箱（44）には操作パネル（44a）及びディスプレー（44b）が設けられている。この操作パネル（44a）は、ユーザが種々の設定を行うための設定スイッチを備え、ディスプレー（44b）は、例えば故障時のエラーコードなどの種々の情報を表示する。前述の換気口（80）の開閉も、この操作パネル（44a）のスイッチで制御することができる。このように、ユーザが操作するスイッチ等が集中して配置されていると利便性がよい。また、故障時にディスプレー（44b）に表示されたエラーコードによって故障箇所を特定できる場合には、前面カバー（32）上の扉のうち、故障箇所に近い扉のみを開閉するようにすれば利便性が大きい。
【００４３】
また、第２機械室（36）には、２つの電動圧縮機（22）と凝縮器（23）とラジエタ（45）と２つの庫外ファン（26）が設けられている。具体的に、第２機械室（36）には、上側プレート（55）における左右方向の中間位置に２つの電動圧縮機（22）が設置されている。また、電動圧縮機（22）の前方には、ラジエタ（45）及び凝縮器（23）が配置されている。凝縮器（23）は、２本の上側柱部（57）の間に配設されている。凝縮器（23）の前方には、前面カバー（32）の中央導入口（32b）が位置している。ラジエタ（45）は、凝縮器（23）の後側に配置され、エンジン（41）を放熱するための空冷式の放熱器を構成している。なお、このトレーラ用冷凍装置（20）では、冷媒回路（21）を構成する冷媒配管（例えば電動圧縮機（22）と凝縮器（23）とを結ぶ冷媒配管等）を、第２機械室（36）の左側上方寄りの空間に集中して配置している。
【００４４】
２つの庫外ファン（26,26）は、２つの電動圧縮機（22）を挟むように、上側プレート（55）の左右両端寄りに配置されている。庫外ファン（26）は、いわゆるプロペラファンで構成され、その回転軸が左右に延びている。庫外ファン（26）の回転軸には、電動圧縮機（22）寄りの端部にプロペラが連結され、逆側の端部にモータが連結している。
【００４５】
〈庫内ケーシング（33）〉
図４に示すように、庫内ケーシング（33）は、トレーラ（11）の庫内空間（13）に臨むように、庫外ケーシング（50）の背面側に設けられている。庫内ケーシング（33）は、例えばＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）材料で構成されている。なお、庫内ケーシング（33）を、他の樹脂材料や金属材料等で構成することもできる。庫内ケーシング（33）は、庫外ケーシング（50）の背面に沿うような形状をしている。
【００４６】
庫内ケーシング（33）の前面は、庫外ケーシング（50）の背面と所定の間隔が置かれており、庫内ケーシング（33）と庫外ケーシング（50）との間に断熱部材（34）が形成されている。断熱部材（34）は、庫外ケーシング（50）と庫内ケーシング（33）との間に密閉空間を形成した後、この密閉空間に発泡樹脂を充填することで、ケーシングユニット（31）に一体的に形成される。
【００４７】
また、庫内ケーシング（33）の背面側には、仕切部材（37）が取り付けられている。仕切部材（37）は、庫内ケーシング（33）の背面、トレーラ（11）の上部内壁、及びトレーラ（11）の下部内壁のそれぞれと所定の距離を置くように配設されている。これにより、仕切部材（37）の下方に流入口（37a）が形成され、仕切部材（37）の上方に流出口（37b）が形成されている。また、庫内ケーシング（33）と仕切部材（37）との間には、流入口（37a）及び流出口（37b）に跨るように、内気流路（38）が形成されている。
【００４８】
内気流路（38）には、上述した蒸発器（25）及び庫内ファン（27）が設けられている。蒸発器（25）は、膨出部（52）の背面側において、庫内ケーシング（33）と仕切部材（37）との間に跨るように配設されて庫内ケーシング（33）に支持されている。庫内ファン（27）は、蒸発器（25）の上方に設けられている。なお、この庫内ファン（27）と前述の換気口（80）との間にダクト（図示は省略）を設けておけば、庫内ファン（27）によってより効果的な庫内換気が可能になる。また、トレーラ用冷凍装置（20）が運転中であれば、冷凍車両（10）が走行していなくても、庫内の換気が可能になる。
【００４９】
〈ケーシングの取付構造について〉
本実施形態のトレーラ用冷凍装置（20）では、上述のように、トレーラ（11）の開放部（14）にケーシングユニット（31）が取り付けられる。ケーシングユニット（31）とトレーラ（11）の開放部（14）の取り付け構造の詳細について、図９を参照しながら説明する。なお、図９は、トレーラ（11）の左右の幅方向の両側にある側縁部（14a）（図２を参照）の近傍の水平断面を拡大して示すものである。
【００５０】
トレーラ（11）の開放部（14）の両側の側縁部（14a）とケーシングユニット（31）との各取り付け部（60）には、トレーラ（11）側に２つの溝部（61）が形成され、ケーシングユニット（31）側に２つの凸部（62）が形成されている。
【００５１】
溝部（61）は、トレーラ（11）の開放部（14）の上縁部から下縁部に跨るように上下方向に延びており、水平断面が矩形状に形成されている。２つの溝部（61,61）は、互いに所定の間隔を置くように平行に延びている。
【００５２】
一方、ケーシングユニット（31）の庫外ケーシング（50）には、溝部（61）に嵌合する２つの凸部（62,62）が形成されている。凸部（62）は、庫外ケーシング（50）の上端から下端に亘って上下方向に延びており、水平断面が矩形状に形成されている。２つの凸部（62,62）は、互いに所定の間隔を置くように平行に延びている。つまり、各凸部（62）は、トレーラ（11）側の各溝部（61）に対応する形状をしており、取り付け時において、各溝部（61）に嵌合するように構成されている。
【００５３】
上述したボルト（16）は、２つの溝部（61,61）及び２つの凸部（62,62）の間の中間箇所に設けられている。つまり、２つの溝部（61,61）、あるいは２つの凸部（62,62）は、上下方向に配列される複数のボルト（16）を挟むようにして、これらの複数のボルト（16）の配列方向に延びている。
【００５４】
取り付け状態の溝部（61）と凸部（62）との間には、それぞれシール部材（63）が介設されている。このシール部材（63）としては、例えばパッキンやシリコンシール等が用いられる。このシール部材（63）によって、トレーラ（11）の庫内空間（13）の冷気が、トレーラ（11）の側縁部（14a）と庫外ケーシング（50）との間の隙間を通じて、庫外へ漏れてしまうことが防止されている。
【００５５】
また、庫内空間（13）では、庫内ケーシング（33）の側端部とトレーラ（11）の開放部（14）の側縁部（14a）との間に、シール部材としてのシールゴム（64）が介設されている。更に、庫外ケーシング（50）の側端とトレーラ（11）の側縁部（14a）の接触部には、シリコンが塗布されている。以上のようにして、取り付け部（60）では、庫内空間（13）から庫外への冷気漏れが防止されている。
【００５６】
《運転動作》
次に、トレーラ用冷凍装置（20）の運転動作について、図４及び図１０を参照しながら説明する。
【００５７】
〈庫内空間（13）の冷却〉
エンジン（41）によって発電機（40）が駆動されると、発電機（40）で電力が発生する。この電力は、電動圧縮機（22）、庫外ファン（26）、及び庫内ファン（27）に供給される。冷媒回路（21）では、電動圧縮機（22）が運転されることで冷凍サイクルが行われる。
【００５８】
詳細には、電動圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、凝縮器（23）を流れる。凝縮器（23）では、冷媒が庫外空気へ放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、膨張弁（24）を通過することで減圧され、減圧後の冷媒は蒸発器（25）を流れる。蒸発器（25）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、電動圧縮機（22）で再び圧縮される。
【００５９】
庫内ファン（27）が運転されると、庫内空間（13）の庫内空気が流入口（37a）より内気流路（38）に吸い込まれる。内気流路（38）に吸い込まれた空気は、上方へ流れて蒸発器（25）を通過する。蒸発器（25）では、庫内空気が冷媒と熱交換して冷却される。蒸発器（25）で冷却された庫内空気は、流出口（37b）より庫内空間（13）へ流出し、貨物等の冷蔵／冷凍に利用される。
【００６０】
〈インバータ部（70）等の冷却〉
トレーラ用冷凍装置（20）の運転中には発電機（40）が駆動する。そして、インバータ部（70）は、電動圧縮機（22）、庫外ファン（26）、及び庫内ファン（27）に電力を供給する。インバータ部（70）が供給するこの電力は、トレーラ用冷凍装置（20）の負荷に応じて変化し、供給する電力が大きくなると、スイッチング素子（70b）の発熱量も大きくなる。このように発生したスイッチング素子（70b）の熱は、取り付け板金（90）を介して下側ベース部（51a）（放熱部）に伝導する。そして、下側ベース部（51a）に伝導した熱は、該下側ベース部（51a）からケーシングユニット（31）内の空気に放熱する。これにより、スイッチング素子（70b）が冷却される。
【００６１】
なお、ケーシングユニット（31）内では、発電機用冷却ファン（40a）、庫外ファン（26）、庫内ファン（27）の運転によって、さらには冷凍車両（10）の走行時の風圧によって、前面カバー（32）の２つの側方導入口（32c,32c）と中央導入口（32b）に庫外空気が吸い込まれる。これにより、図１０に矢印で示すように、空気の流れが形成され、発電機（40）やエンジン（41）が該空気の流れによって効果的に冷却される。
【００６２】
《本実施形態の効果》
以上のように本実施形態によれば、ケーシングユニット（31）の下側ベース部（51a）によって構成された放熱部によって、インバータ部（70）を冷却することが可能になる。このように放熱部としてケーシングユニット（31）を用いると、スイッチング素子（70b）等の空冷に一般的に用いられる放熱フィンよりもより大きな放熱面積を確保することが可能になり、電動ファン等を併用して強制的に空冷しなくても、十分にスイッチング素子（70b）等を冷却することが可能になる。しかも、本実施形態では、放熱部（下側ベース部（51a））を比較的熱伝導率のよいアルミニウムで構成しているので、インバータ部（70）からの熱をより効果的に放熱させることが可能になる。
【００６３】
また、本実施形態では、冷却が必要な発電機（40）やエンジン（41）等をケーシングユニット（31）の下方に配置するとともに、該ケーシングユニット（31）の下方から上方への空気の流れを形成している。それゆえ、このトレーラ用冷凍装置（20）では効率のよい冷却が可能になる。
【００６４】
また、このトレーラ用冷凍装置（20）では、冷媒回路（21）を構成する冷媒配管を、第２機械室（36）の左側上方寄りの空間に集中して配置している。そして、排気マフラー（41a）のマフラー本体部分は、第２機械室（36）の右側上方寄りの空間に位置している。すなわち、本実施形態では、比較的高温（例えば２００℃）になるエンジンの排気によって生ずる熱が、各冷媒配管に及ぼす影響（すなわち冷媒回路（21）に及ぼす影響）を低減することが可能になる。
【００６５】
また、本実施形態では、発電機（40）として効率のよい発電方式の発電機を採用でき、発電機（40）、電動圧縮機（22）のモータ等に汎用品を採用できる。すなわち、従来のトレーラ用冷凍装置では、２段階程度のエンジンスピードで発電機を駆動するのが一般的であり、発電機、電動圧縮機、ファンのモータ等の選択に制約があった。また、効率のよい発電方式の発電機を採用できるとは限らなかった。しかし、本実施形態では、インバータ部（70）によって所定の電圧及び周波数を有した交流電力を得ることができるので、発電機（40）には効率のよい発電方式のものを選択できる。これにより、省エネルギー効果を期待できる。また、所定の電圧及び周波数を有した交流電力を得ることができると、発電機（40）、電動圧縮機（22）のモータ等に汎用品を採用できる。これにより、本実施形態では、発電機等の劣化（例えば絶縁破壊）を低減することが可能になる。
【００６６】
《その他の実施形態》
なお、放熱部で冷却する素子は、上記のスイッチング素子（70b）に限定されない。インバータ部（70）において発熱する他の素子を放熱部で冷却するようにしてもよい。
【００６７】
また、ケーシングユニット（31）における放熱部の構成部位（上記の例では下側ベース部（51a））も例示である。
【００６８】
また、取り付け板金（90）は必須ではない。冷却対象の素子（上記の例ではスイッチング素子（70b））を放熱部に直接取り付けてもよい。
【００６９】
また、取り付け部材（取り付け板金（90））や放熱部の材料（アルミニウム）も例示である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、トレーラの庫内空間を冷却するトレーラ用冷凍装置として有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１１ トレーラ
１３ 庫内空間
２０ トレーラ用冷凍装置
２１ 冷媒回路
２２ 電動圧縮機
３１ ケーシングユニット
４０ 発電機
４１ エンジン
５１ａ 下側ベース部（放熱部）
７０ インバータ部
７１ｂ スイッチング素子
９０ 取り付け板金（取り付け部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路（21）を有してトレーラ（11）の庫内空間（13）を冷却するトレーラ用冷凍装置であって、
発電機（40）と、
前記発電機（40）を駆動するエンジン（41）と、
前記発電機（40）が出力した電力を変換して出力するインバータ部（70）と、
前記インバータ部（70）が出力した電力で駆動される電動圧縮機（22）と、
前記発電機（40）、前記エンジン（41）、前記インバータ部（70）、及び前記電動圧縮機（22）が収容されるケーシングユニット（31）と、
を備え、
前記ケーシングユニット（31）は、前記インバータ部（70）の放熱面と熱的に接続されて該インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部（51a）を有していることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
【請求項２】
請求項１のトレーラ用冷凍装置において、
前記放熱部（51a）は、アルミニウムを用いて構成されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のトレーラ用冷凍装置において、
前記インバータ部（70）は、スイッチング素子（70b）を備えており、
前記スイッチング素子（70b）は、取り付け部材（90）を介して前記放熱部（51a）に取り付けられていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
【請求項１】
冷媒回路（21）を有してトレーラ（11）の庫内空間（13）を冷却するトレーラ用冷凍装置であって、
発電機（40）と、
前記発電機（40）を駆動するエンジン（41）と、
前記発電機（40）が出力した電力を変換して出力するインバータ部（70）と、
前記インバータ部（70）が出力した電力で駆動される電動圧縮機（22）と、
前記発電機（40）、前記エンジン（41）、前記インバータ部（70）、及び前記電動圧縮機（22）が収容されるケーシングユニット（31）と、
を備え、
前記ケーシングユニット（31）は、前記インバータ部（70）の放熱面と熱的に接続されて該インバータ部（70）の熱を放熱する放熱部（51a）を有していることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
【請求項２】
請求項１のトレーラ用冷凍装置において、
前記放熱部（51a）は、アルミニウムを用いて構成されていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のトレーラ用冷凍装置において、
前記インバータ部（70）は、スイッチング素子（70b）を備えており、
前記スイッチング素子（70b）は、取り付け部材（90）を介して前記放熱部（51a）に取り付けられていることを特徴とするトレーラ用冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１６４３（Ｐ２０１１−１１６４３Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５７７０１（Ｐ２００９−１５７７０１）
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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