JP2010236832A - エンジン駆動式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの燃費低減効果を維持するとともに庫内温度分布の改善をはかりつつバッテリから消費される電力を抑制し得るエンジン駆動式冷凍装置を提供する。
【解決手段】エバポレータファン３９によって庫内に空調空気を供給するエバポレータ３７および冷媒を圧縮するとともに循環させる圧縮機１１を有する冷凍サイクル４３と、圧縮機１１およびオルタネータ３１を駆動するサブエンジン２３と、オルタネータ３１によって発生された電力を蓄電するとともに冷凍サイクル４３およびサブエンジン２３に電力を供給するバッテリ４９と、庫内の温度を所定範囲に維持するために圧縮機１１を発動あるいは停止させる定温維持運転モード４７を有する制御部４５と、を備え、定温維持運転モード４７は、圧縮機１１の停止中にエバポレータファン３９を間欠的に運転するとともにエバポレータファン３９の一定時間あたりの運転時間が段階を追って小さくされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン駆動式冷凍装置、たとえば冷凍車等の陸上輸送用冷凍装置に適用して好適なエンジン駆動式冷凍装置に関するものである。

陸上輸送用冷凍装置は、トラックの荷台など陸上輸送用車両に積載されたコンテナ（保冷庫）内を冷却または加温し、積み込んだ荷物を所望の温度に維持して輸配送する車両に装備されるものである。
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等の機器類を冷媒配管で接続した冷凍サイクルを形成し、さらに、各種運転操作を行う制御部等を具備して構成されている。

このような陸上輸送用冷凍装置には、車両走行用の主エンジンとは別に、コンプレッサ駆動用として専用のサブエンジンを備えている「サブエンジン方式」と呼ばれるものがある。
なお、サブエンジン方式においては、コンプレッサ駆動用のサブエンジンがオルタネータを駆動し、エンジン始動、冷凍サイクルのファン駆動等に使用される電力を供給するバッテリの充電を行うようになっている。

従来の陸上輸送用冷凍装置では、保冷庫内を所望の温度に維持するために冷凍サイクルを連続運転、たとえば、冷却運転と加熱運転を交互に繰り返して庫内温度を細かく制御する運転パターンがある。この連続運転の運転パターンでは、エバポレータファンが連続駆動されるので庫内の温度分布は均一状態を維持することができる。その一方、コンプレッサが常時駆動されるためエンジンの燃料消費量が嵩み、燃費が増大する。

この燃費の増大を抑制するものとして、陸上輸送用冷凍装置は、たとえば、特許文献１に示されるように庫内が温調設定温度に到達した時点でコンプレッサ（冷凍サイクル）の運転を停止するとともに、外部からの入熱等により庫内温度と温調設定温度との温度差が規定値以上に大きくなった時点でコンプレッサ（冷凍サイクル）の運転を再開する制御を行うことで庫内を温調する運転パターンを備えている。
この運転パターンでは、コンプレッサが停止されるときにサブエンジンは停止できるので、停止されている分エンジンの燃料消費量が低減でき、連続運転パターンに比べて燃費が改善される。

特開平５−６０４２７号公報 実公昭６１−４１９８号公報

ところで、特許文献１に示されるコンプレッサが間欠的に駆動される運転パターンでは、庫内の温度分布は連続運転パターンに比べて悪化する。
すなわち、エンジン停止に伴いバッテリは充電されなくなるので、たとえば、大電流を要するエンジンの起動時等を考慮してバッテリの充電量を確保するためにエバポレータファンも停止されている。
エバポレータファンが停止されると、庫内における強制的な空気循環がなくなるので、たとえば、冷気は下へ暖気は上へと移動し、庫内の温度分布が不均一となる。

また、通常庫内温度センサは、エバポレータファンの庫内空気入口側に設置されているので、エバポレータに近いため、たとえば、エバポレータファンからの冷気の影響を受け、庫内温度は上昇しているにもかかわらず庫内温度センサは低い温度を検出する事態となる。
このように、正確な庫内温度を検知できないことにより適正な温度制御ができなくなり、著しい場合には荷物の品質悪化を招く恐れがある。

また、海上コンテナ等に用いられる外部電源によって冷凍サイクルを駆動する冷凍装置では、たとえば、特許文献２に示されるように、コンプレッサが停止中にエバポレータファン（の一部）を一定のタイミングで間欠駆動させ、庫内の温度分布が不均一となるのを抑制するものが提案されている。
しかしながら、エンジンの駆動によって充電されるバッテリを電源として用いているエンジン駆動式冷凍装置では、エンジン停止時におけるバッテリの容量を考慮して一層消費電力を低減させる工夫が求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、エンジンの燃費低減効果を維持するとともに庫内温度分布の改善をはかりつつ蓄電池から消費される電力を抑制し得るエンジン駆動式冷凍装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるエンジン駆動式冷凍装置は、エバポレータファンによって庫内に空調された空気を供給するエバポレータおよび冷媒を圧縮するとともに循環させる圧縮機を有する冷凍サイクルと、少なくともエンジンを有し、前記圧縮機および発電を行う発電部材を駆動する駆動装置と、該発電部材によって発生された電力を蓄電するとともに前記冷凍サイクルおよび前記駆動部材に電力を供給する蓄電池と、庫内の温度を所定範囲に維持するために前記圧縮機を発動あるいは停止させる定温維持運転モードを有する制御部と、を備え、前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中に前記エバポレータファンを間欠的に運転するとともに前記エバポレータファンの一定時間あたりの運転時間が段階を追って小さくされることを特徴とする。

本発明によれば、制御部は定温維持運転モードを用いて、圧縮機を発動あるいは停止させて庫内の温度を所定範囲に維持することができるので、圧縮機が停止されるときにエンジンは停止でき、その分エンジンの燃料消費量を低減することができる。
このとき、定温維持運転モードは、圧縮機の停止中にエバポレータファンを間欠的に運転するので、庫内における空気循環が間欠的に行われるとともに、たとえば、エバポレータからの冷気が庫内に供給されることになる。
間欠的といえども空気循環が行われると、庫内の空気が混合されるので、温度分布を改善、すなわち、略均一に近づけることができる。これにより、正確な庫内温度が検知できるので、適正な温度制御を行うことができる。
また、エバポレータからの冷気が庫内に供給されることもあいまって、庫内温度の上昇を抑制することができるので、圧縮機の再発動のタイミングを遅らせることができる。このため、エンジンの燃費が一層良くなる。
定温維持運転モードは、エバポレータファンの一定時間あたりの運転時間が段階を追って小さくされるので、一定時間あたりエバポレータファンが消費する電力は圧縮機停止時間が長くなるに連れて小さくなる。このため、蓄電池から消費される電力を抑制することができる。

本発明のエンジン駆動式冷凍装置では、前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至ると前記エバポレータファンの間欠運転を停止するようにしてもよい。

このように、圧縮機の停止中におけるエバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至るとエバポレータファンの間欠運転を停止するので、エバポレータファンは所定時間分の運転に要する以上の電力を消費しない。所定時間は、たとえば、蓄電池の設定蓄電量からエンジンの起動に必要な電力を差し引いた電力でエバポレータファンが運転できる時間以内に設定される。このようにすると、エンジンは確実に再起動できるので、圧縮機を再発動でき、庫内の温度を所定範囲に維持することができる。

本発明のエンジン駆動式冷凍装置では、前記圧縮機は前記駆動装置によって選択的に駆動されるようにされ、前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至ると前記駆動装置が前記圧縮機を駆動しない状態で前記発電部材を駆動するようにしてもよい。

このように、圧縮機は駆動装置によって選択的に駆動されるようにされているので、圧縮機の停止中にも駆動装置を運転することができる。
定温維持運転モードは、圧縮機の停止中におけるエバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至ると圧縮機の停止中におけるエバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至ると駆動装置が圧縮機を駆動しない状態で発電部材を駆動するので、蓄電池を充電することができる。蓄電池が充電されると、エバポレータファンの運転を継続することができる。所定時間は、たとえば、蓄電池の設定蓄電量からエンジンの起動に必要な電力を差し引いた電力でエバポレータファンが運転できる時間以内に設定される。このようにすると、エンジンは確実に再起動できるので、エバポレータファンの間欠運転を必要な時間継続して行うことができる。

本発明のエンジン駆動式冷凍装置では、前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの積算運転時間に応じて前記圧縮機が再発動された際の前記駆動装置の最低運転時間を増加させるようにしてもよい。

このように、定温維持運転モードは、圧縮機の停止中におけるエバポレータファンの積算運転時間に応じて圧縮機が再発動された際の駆動装置の最低運転時間を増加させるので、蓄電池は一般に駆動装置を起動するのに必要とする電力を蓄電する時間に相当する最低運転時間に、圧縮機の停止中におけるエバポレータファンの運転に必要とされる電力を蓄電する時間を加えて蓄電されることになる。
これにより、蓄電池は、圧縮機の停止中におけるエバポレータファンの間欠運転を行うに十分な蓄電量を確保することができるので、安定した定温維持運転を行うことができる。

本発明のエンジン駆動式冷凍装置では、前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの運転速度が通常運転時に比べて低速とされるようにしてもよい。

このようにすると、エバポレータファンの消費電力を一層抑制することができる。
なお、この場合庫内の温度分布を改善できるだけの風量を確保することが望ましい。

本発明のエンジン駆動式冷凍装置では、前記エバポレータファンは複数備えられ、前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中に前記複数のエバポレータファンの一部を間欠運転するようにしてもよい。

このようにすると、エバポレータファンの消費電力を一層抑制することができる。
なお、この場合庫内の温度分布を改善できるだけの風量を確保することが望ましい。

本発明によると、制御部は定温維持運転モードを用いて、圧縮機を発動あるいは停止させて庫内の温度を所定範囲に維持することができるので、圧縮機が停止されるときにエンジンは停止でき、その分エンジンの燃料消費量を低減することができる。
また、定温維持運転モードは、圧縮機の停止中にエバポレータファンを間欠的に運転するので、適正な温度制御を行うことができ、圧縮機の再発動のタイミングを遅らせることができる。このため、エンジンの燃費が一層良くなる。
定温維持運転モードは、エバポレータファンの一定時間あたりの運転時間が段階を追って小さくされるので、蓄電池から消費される電力を抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかるエンジン駆動式冷凍装置の装着状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるエンジン駆動式冷凍装置の全体概略構成を示すブロック図である。 本発明の定温維持運転モードの一部を例示するフロー図である。 本発明の定温維持運転モードの他の一部を例示するフロー図である。 本発明におけるエバポレータファンの間欠運転を行っていない状態の庫内の温度変化を示すグラフである。 本発明におけるエバポレータファンの間欠運転を行った状態の庫内の温度変化を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態にかかるエンジン駆動式冷凍装置１について、図１ないし図５を用いて説明する。
図１は、エンジン駆動式冷凍装置１の装着状態を示す斜視図である。図２は、エンジン駆動式冷凍装置の全体概略構成を示すブロック図である。
トラック３の荷台には、冷却空間を形成する保冷庫５が搭載されている。
陸上輸送用冷凍装置は、たとえばトラック３の荷台下部等に設置されたコンデサユニット７と、荷室５内に設置されたエバポレータユニット９と、を具備して構成される。

コンデンサユニット７には、冷媒を圧縮して高圧のガス冷媒として吐出する圧縮機１１と、高圧のガス冷媒と外気とを熱交換させるコンデンサ１１と、コンデンサ１３へ外気を送るコンデンサファン１５と、コンデンサファン１５を駆動するコンデンサファンモータ１７と、コンデンサ１３で凝縮され液化された冷媒を気液分離するレシーバ１９と、圧縮機１１をベルト２１によって駆動するサブエンジン（エンジン）２３と、外部の商用電源から電力の供給を受けて駆動される電動モータ２５と、が備えられている。

圧縮機１１は、その形式については特に限定されるものではないか、できる限り小型、高性能であることが望ましく、本実施形態では開放型スクロール圧縮機が用いられている。

電動モータ２５のモータ軸の軸線とサブエンジン２３の出力軸の回転軸線とは、同一軸線上に配設されており、このサブエンジン２３の出力軸と電動モータ２５のモータ軸とは、一方向遠心クラッチ２７を介して直結されている。
一方向遠心クラッチ２７は、サブエンジン２３の回転数が所定回転数以上になると電動モータ２５側へと動力を伝達し、電動モータ２５側からの動力はサブエンジン２３側に伝達されないように構成されたものであり、電動モータ２５のモータ軸に連結される被駆動側には図示省略のクラッチプーリが設けられた構成とされている。

サブエンジン２３には、エンジン２３を始動させるスタータ２９と、ベルト２１を介してサブエンジン２３によって駆動され発電するオルタネータ（発電部材）３１とが備えられている。
サブエンジン２３および電動モータ２５はベルト２１を介して圧縮機１１およびオルタネータ３１を駆動するものであり、本発明の駆動装置を構成している。

圧縮機１１とベルト２１との間には電磁クラッチ３３が介装されている。電磁クラッチ３３の接続を断つと、圧縮機１１はベルト２１によって駆動されなくなる、言い換えると、サブエンジン２３によって駆動されなくなるように構成されている。
サブエンジン２３、電動モータ２５、圧縮機１１およびオルタネータ３１は、一体にモジュール化され、フレーム上に前後方向の複数箇所で防振ゴムを介して防振支持された構成とされている。

エバポレータユニット９は、保冷庫５の内部、一般的には運転席（車両前進方向）側の上端部に設置されている。
エバポレータユニット９には、レシーバ１９からの液冷媒を減圧する膨張弁３５と、減圧された液冷媒と保冷庫３内空気とを熱交換させるエバポレータ３７と、エバポレータ３７へ庫内空気を供給し保冷庫５内を循環させるエバポレータファン３９と、エバポレータファン３９を回転駆動させるエバポレータファンモータ４１と、が備えられている。

エバポレータファン３９は、たとえば、ターボファンが用いられ、エバポレータ３７の幅方向に複数、たとえば、３台並列されている。
なお、エバポレータファン３９は、ターボファンに限定されるものではなく、プロペラファン等適宜形式のものが用いられてよい。
圧縮機１１の吐出側と、コンデンサ１３と、レシーバ１９と、膨張弁３５と、エバポレータ３７と、圧縮機９の吸入側とは、冷媒配管によって接続され、冷凍サイクル４３が形成されている。

エンジン駆動式冷凍装置１には、たとえば運転席などに設置されて各種の運転操作を行う制御部４５が備えられている。この制御部４５には、たとえば、保冷庫５内の温度が高い側の所定温度を超えると圧縮機１１の運転をオン（発動）し、低い側の所定温度に降下すると保冷庫５内の温度を圧縮機１１の運転をオフ（停止）して保冷庫５内の温度を所定範囲に保持する定温保持運転モード４７が備えられている。

オルタネータ３１によって発電された電力は、バッテリ（蓄電池）４９に蓄電されるように構成されている。
バッテリ４９に蓄電された電力は、コンデンサファンモータ１７、エバポレータファンモータ４１、およびサブエンジン２３のスタータ２９等に直流電力（１２ボルト）として供給されるように構成されている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
エンジン駆動式冷凍装置１は、制御部４５によって駆動制御される。
エンジン駆動式冷凍装置１は、トラック３の走行時、サブエンジン２３により駆動される。サブエンジン２３が駆動されてその回転数が所定回転数以上になると、一方向遠心クラッチ２７が接続され、サブエンジン２３の動力はベルト２１を介して圧縮機１１およびオルタネータ３１に伝達される。

圧縮機５が回転駆動されると、低圧の冷媒ガスを吸い込み、これを圧縮して高温高圧の過熱ガスである冷媒ガスを吐き出す。この冷媒ガスはコンデンサ１３に流入する。
コンデンサ１３に流入した冷媒ガスは、コンデンサファン１５の回転により通風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒はレシーバに貯留された後、膨張弁を経てエバポレータ３７に供給され、エバポレータファン３９によって循環される保冷庫５内の空気を冷却して蒸発ガス化する。
この冷却空気により保冷庫５内が所定温度に冷却される。蒸発ガス化された冷媒は、再び冷媒圧縮機５に吸入され、以下同様のサイクルを繰り返すことによって冷却運転が行われる。

このとき、オルタネータ３１が同時に回転駆動されることにより発電される。この発電された直流電力は、バッテリ４９に蓄電されるとともにコンデンサファンモータ１７およびエバポレータファンモータ４１等を駆動する。
一方、積荷する場合や夜間に休憩等のためにトラック３を停車する場合、サブエンジン２３は停止される。この間、電動モータ２５を外部の商用電源に接続することによって、エンジン駆動式冷凍装置１は電動モータ２５を駆動源とするモータ駆動運転に切り換えられる。すなわち、電動モータ２５とサブエンジン２３とは、一方向遠心クラッチ２７により切り離され、電動モータ２５側からサブエンジン２３側への動力伝達は遮断される。

そして、保冷庫５内が所望の温度まで冷却されると、制御部４５は、定温維持運転モード４７によってエンジン駆動式冷凍装置１の運転を制御する。
定温維持運転モード４７では、たとえば、保冷庫５内が低い側の所望の温度まで冷却されるとサブエンジン２３を停止して圧縮機１１の運転を止める。定温維持運転モード４７において圧縮機１１を停止すること、および停止が維持されている状態はサーモオフと呼ばれている。

圧縮機１１が停止され、冷凍運転が行われない状態で時間が経過すると、保冷庫５内の温度が高い側の所定の温度を越えて上昇する。そのとき、再度サブエンジン２３を発動（サーモオン）して圧縮機１１を運転し冷凍運転に入る。定温維持運転モード４７において圧縮機１１が発動されること、および運転が継続されている状態はサーモオンと呼ばれている。
このように、サブエンジン２３はサーモオフされている期間停止されるので、その分連続運転されている形式の運転モードに比べてサブエンジン２３の燃料消費量を低減することができる。

以下、定温維持運転モード４７について図３および図４に例示するフローに基づいて説明する。
定温維持運転モード４７は、保冷庫５内が低い側の所望の温度まで冷却されるとサブエンジン２３を停止して圧縮機１１の運転を止め、サーモオフ（ステップＳ１）する。
定温維持運転モード４７は、バッテリ４９に蓄電された直流電力によってエバポレータファンモータ４１を作動し、エバポレータファン３９を駆動する（ステップＳ２）。定温維持運転モード４７においてエバポレータファンモータ４１が駆動されること、および駆動されている状態が維持されている状態をエバファンオンと呼ぶ。

定温維持運転モード４７は、エバファンオンしてから１５秒経過したか、言い換えると、エバファンオンの状態が１５秒間継続しているか、を判定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３で、エバファンオンが１５秒継続していない場合（ｎｏ）、エバファンオンを継続する。
ステップＳ３で、エバファンオンが１５秒継続した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、エバポレータファンモータ４１の駆動を停止し、エバポレータファン３９を停止する（ステップＳ４）。定温維持運転モード４７においてエバポレータファンモータ４１が停止され、エバポレータファン３９が停止されること、および停止されている状態が維持されている状態をエバファンオフと呼ぶ。

定温維持運転モード４７は、エバファンオフしてから４５秒経過したか、言い換えると、エバファンオフの状態が４５秒間継続しているか、を判定する（ステップＳ５）。
ステップＳ５で、エバファンオフが４５秒継続していない場合（ｎｏ）、エバファンオフを継続する。
ステップＳ５で、エバファンオフが４５秒継続した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、図示しないカウンタのサイクル数カウントが５サイクル（５回）経過したか判定する（ステップＳ６）。図示しないカウンタは、たとえば、サーモオフにより初期値０に戻るようにされている。

ステップＳ６で、カウンタのサイクル数カウントが４以下、すなわち、５サイクル経過していない場合（ｎｏ）、カウンタのサイクル数カウントを１回増加させ（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻って、エバファンオンとする。
ここで、サイクルは、エバファンオンとエバファンオフとを１回ずつ行うことである。
ステップＳ６で、カウンタのサイクル数カウントが５あるいはそれ以上、すなわち、５サイクル経過した場合（ｙｅｓ）、ステップＳ８に移行し、エバファンオンとする。

定温維持運転モード４７は、エバファンオンしてから１２秒経過したか、言い換えると、エバファンオンの状態が１２秒間継続しているか、を判定する（ステップＳ９）。
ステップＳ９で、エバファンオンが１２秒継続していない場合（ｎｏ）、エバファンオンを継続する。
ステップＳ９で、エバファンオンが１２秒継続した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、エバファンオフする（ステップＳ１０）。

定温維持運転モード４７は、エバファンオフしてから４８秒経過したか、言い換えると、エバファンオフの状態が４８秒間継続しているか、を判定する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１で、エバファンオフが４８秒継続していない場合（ｎｏ）、エバファンオフを継続する。
ステップＳ１１で、エバファンオフが４８秒継続した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、図示しないカウンタのサイクル数カウントが１０サイクル（１０回）経過したか判定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２で、カウンタのカウント数が１０以下、すなわち、１０サイクル経過していない場合（ｎｏ）、カウンタのサイクル数カウントを１回増加させ（ステップＳ１３）、ステップＳ８に戻って、エバファンオンとする。
ステップＳ１２で、カウンタのサイクル数カウントが１１以上、すなわち、１０サイクル経過した場合（ｙｅｓ）、ステップＳ１４に移行し、エバファンオンとする。

定温維持運転モード４７は、エバファンオンしてから１０秒経過したか、言い換えると、エバファンオンの状態が１０秒間継続しているか、を判定する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５で、エバファンオンが１０秒継続していない場合（ｎｏ）、エバファンオンを継続する。
ステップＳ１５で、エバファンオンが１０秒継続した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、エバファンオフする（ステップＳ１６）。

定温維持運転モード４７は、エバファンオフしてから５０秒経過したか、言い換えると、エバファンオフの状態が５０秒間継続しているか、を判定する（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７で、エバファンオフが５０秒継続していない場合（ｎｏ）、エバファンオフを継続する。
ステップＳ１７で、エバファンオフが５０秒継続した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、図示しないカウンタのサイクル数カウントが１５サイクル（１５回）経過したか判定する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８で、カウンタのサイクル数カウントが１５以下、すなわち、１５サイクル経過していない場合（ｎｏ）、カウンタのサイクル数カウントを１回増加させ（ステップＳ１９）、ステップＳ１４に戻って、エバファンオンとする。
ステップＳ１８で、カウンタのサイクル数カウントが１６以上、すなわち、１５サイクル経過した場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７は、電磁クラッチ３３を切断した状態で、サブエンジン２３あるいは電動モータ２５を作動し、オルタネータ３１を駆動する、すなわち、発電運転を開始する（ステップＳ２０）。

このように、定温維持運転モード４７は、圧縮機１１の停止中にエバポレータファン３９を間欠的に運転するので、保冷庫５内における空気循環が間欠的に行われるとともに、たとえば、エバポレータ３７で冷却された冷気が庫内に供給されることになる。
間欠的といえども空気循環が行われると、保冷庫５内の空気が混合されるので、温度分布を改善、すなわち、略均一に近づけることができる。これにより、正確な庫内温度が検知できるので、適正な温度制御を行うことができる。
また、エバポレータで冷却された冷気が保冷庫５内に供給されることもあいまって、保冷庫５内温度の上昇を抑制することができるので、サーモオン、すなわち、圧縮機１１の再発動のタイミングを遅らせることができる。したがって、エンジンの燃費が一層良くなる。

図５および図６は、目標とする庫内温度として０℃と設定し、サーモオン５７を間欠的に実施し、庫内の複数箇所の温度変化を測定した結果を示すグラフである。
グラフに示す温度変化は、温度が高くなる扉側の天井隅５１と、サーモオン時に温度が低くなる天井の前後方向および幅方向の略中心位置である天井面５３と、比較的冷凍状態が維持される床の前後方向および幅方向の略中心位置である床面５５と、を示している。
図５は、サーモオフ時にエバポレータファン３９の運転をしていないものの計測結果を示し、図６はサーモオフ時にエバポレータファン３９の間欠運転５９を行っているものの計測結果を示している。

これを見ると、エバポレータファン３９の間欠運転５９を行っている図６の方が、サーモオフ時の温度上昇が抑制されるとともに場所による温度変動幅が小さくなっている、すなわち、温度分布が改善されていることがよくわかる。
したがって、この測定結果は、エバポレータファン３９の間欠運転５９の上述の作用・効果を裏づけている。

定温維持運転モード４７は、エバポレータファン３９の１分あたりの運転時間が、最初の５サイクルは１５秒、次の５サイクルは１２秒、最後の５サイクルは１０秒と、段階を追って小さくされているので、一定時間あたりエバポレータファンモータ４１が消費する電力は圧縮機１１の停止時間が長くなるに連れて小さくすることができる。
このため、蓄電池から消費される電力を抑制することができる。
なお、本実施形態では、間欠運転時間は３段階とされているが、それ以上の段階数としてもよいし、２段階としてもよい。また、各段階におけるエバポレータファン３９の運転時間も例示したものであるので、これに限定されない。

本実施形態では、１５サイクル（１５分）経過すると、その間におけるエバポレータファン３９の積算運転時間は１８５秒となる。
積算運転時間が１８５秒となると、定温維持運転モード４７は電磁クラッチ３３を切断した状態で、サブエンジン２３あるいは電動モータ２５を作動し、オルタネータ３１を駆動して発電運転を開始する。これにより、電力が発生するので、この電力によってバッテリ４９が充電されるとともにエバポレータファン３９の運転を継続することができる。
なお、１８５秒は例示したものであり、これは、たとえば、バッテリ４９の設定充電量からサブエンジン２３の起動に必要な電力を差し引いた電力で、エバポレータファン３９が運転できる時間以内に設定されるのが望ましい。このようにすると、サブエンジン２３は確実に再起動できる。

本実施形態では、定温維持運転モード４７は、サーモオフ時におけるエバポレータファン３９の積算運転時間が１８５秒になると、サブエンジン２３あるいは電動モータ２５による発電運転を再開するようにしているが、これは、その時点でエバポレータファン３９の間欠運転を停止するようにしてもよい。
このようにすると、バッテリ４９にサブエンジン２３を起動するのに必要な電力量を残すことができるので、サブエンジン２３は確実に再起動できる。
なお、たとえば、バッテリ４９の容量が大きい場合、ステップＳ２０あるいは間欠運転の停止でなく、サイクルを連続的に継続するようにしてもよい。

また、定温維持運転モードは、圧縮機１１の停止中におけるエバポレータファン３９の運転速度が通常運転時に比べて低速とされるようにしてもよい。
さらに、エバポレータファン３９は複数備えられている場合、その一部のエバポレータファン３９を間欠運転するようにしてもよい。
このようにすると、エバポレータファン３９の消費電力を一層抑制することができる。
なお、この場合保管庫５内の温度分布を改善できるだけの風量を確保することが望ましい。

定温維持運転モード４７は、保冷庫５内の温度が高い側の所定の温度を越えて上昇した場合、上述のエバポレータファン３９の間欠運転が継続していたとしても、サーモオンして再度サブエンジン２３を発動する。
このとき、本実施形態では、図４に示されるように定温維持運転モード４７は、圧縮機１１の停止中におけるエバポレータファン３９の積算運転時間に応じてサブエンジン２３あるいは伝道モータ２５の最低運転時間を増加させるようにしている。

定温維持運転モード４７は、サーモオンされる（ステップＳ２１）と、サブエンジン２３が運転されるかを判定する（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２で、サブエンジン２３が駆動される場合（ｙｅｓ）、定温維持運転モード４７はサブエンジン２３の最低運転時間Ｔｍｅとして、Ｔｍｅ＝４分＋（エバポレータファン３９の積算運転時間（分）×０．１）分をセットする（ステップＳ２３）。
なお、４分はサブエンジン２３を起動するのに必要とする電力を蓄電する時間に相当する最低運転時間であり、数値はあくまで例示である。
（エバポレータファン３９の積算運転時間（分）×０．１）分の０．１は例示である。この時間は、圧縮機１１の停止中におけるエバポレータファン３９の運転に必要とされる電力を蓄電する時間に相当する。

ステップＳ２２で、サブエンジン２３が駆動されない場合（ｎｏ）、定温維持運転モード４７は電動モータ２５の最低運転時間Ｔｍｍとして、Ｔｍｍ＝（エバポレータファン３９の積算運転時間（分）×０．１）分をセットする（ステップＳ２４）。この時間はサブエンジン２３の最低運転時間に加算されるものと同じである。
これは、電動モータ２５が起動に要する電力をほぼ必要としないからである。

このように、定温維持運転モード４７は、圧縮機１１の停止中におけるエバポレータファン３９の積算運転時間に応じて圧縮機が再発動された際のサブエンジン２３あるいは電動モータ２５の最低運転時間を増加させるので、バッテリ４９は、圧縮機１１の停止中におけるエバポレータファン３９の間欠運転を行うに十分な充電量を確保することができ、安定した定温維持運転を行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
たとえば、本発明のエンジン駆動式冷凍装置は、冷凍車に適用されるサブエンジン式の輸送用冷凍装置に限らず、冷凍装置を駆動する専用の水冷エンジンを備えた冷凍、空調装置に広く適用できることはもちろんである。

１ エンジン駆動式冷凍装置
５ 保冷庫
１１ 圧縮機
２３ サブエンジン
２５ 電動モータ
３１ オルタネータ
３９ エバポレータファン
４３ 冷凍サイクル
４５ 制御部
４７ 定温維持運転モード
４９ バッテリ

Claims (6)

1. エバポレータファンによって庫内に空調された空気を供給するエバポレータおよび冷媒を圧縮するとともに循環させる圧縮機を有する冷凍サイクルと、
   少なくともエンジンを有し、前記圧縮機および発電を行う発電部材を駆動する駆動装置と、
   該発電部材によって発生された電力を蓄電するとともに前記冷凍サイクルおよび前記駆動部材に電力を供給する蓄電池と、
   庫内の温度を所定範囲に維持するために前記圧縮機を発動あるいは停止させる定温維持運転モードを有する制御部と、を備え、
   前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中に前記エバポレータファンを間欠的に運転するとともに前記エバポレータファンの一定時間あたりの運転時間が段階を追って小さくされることを特徴とするエンジン駆動式冷凍装置。
2. 前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至ると前記エバポレータファンの間欠運転を停止することを特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
3. 前記圧縮機は前記駆動装置によって選択的に駆動されるようにされ、
   前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの積算運転時間が所定時間に至ると前記駆動装置が前記圧縮機を駆動しない状態で前記発電部材を駆動することを特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
4. 前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの積算運転時間に応じて前記圧縮機が再発動された際の前記駆動装置の最低運転時間を増加させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
5. 前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中における前記エバポレータファンの運転速度が通常運転時に比べて低速とされることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
6. 前記エバポレータファンは複数備えられ、
   前記定温維持運転モードは、前記圧縮機の停止中に前記複数のエバポレータファンの一部を間欠運転することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエンジン駆動式冷凍装置。
   

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