JP2020106204A - 車載用冷凍装置 - Google Patents

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亮 瀧澤
源太郎 大村
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源太郎 大村
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陽 安藤
加藤 信治
Shinji Kato
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【課題】バッテリの電力により動作する冷凍機の動作可能時間を延長する車載用冷凍装置を提供する。【解決手段】エンジン10、バッテリ20、冷凍庫3を有する車両に搭載される車載用冷凍装置1は、圧縮装置31と、室内熱交換器38と、を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および室内ファン39を含む冷凍機30と、冷凍制御部5を備える。冷凍機30は、室内熱交換器38が吸熱器として機能することで冷凍庫3内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能である。冷凍制御部5は、エンジン10の動力を利用して冷却機能を発揮させるように冷凍機30を動作させる場合、室内ファン39を連続して動作させた状態で、圧縮装置31を断続して動作させる。また、冷凍制御部5は、バッテリ20の電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機30を動作させる場合、室内ファン39を断続して動作させた状態で圧縮装置31を断続して動作させる。【選択図】図2

Description

本開示は、車両に搭載される車載用冷凍装置に関する。
近年、環境保全、燃費向上、騒音対策等の観点から、食品等の荷を運搬する冷凍車は、交差点や荷卸し作業などの停車時にエンジンを自動的に停止させる、所謂アイドリングストップを行う車両がある。ただし、冷凍車は、アイドリングストップ中であっても荷を積んだ冷凍庫内の温度状態を維持するために冷凍機を動作させる必要がある。アイドリングストップ中に動作可能な冷凍機としては、車両の走行中に発電した電力をバッテリに蓄え、アイドリングストップ中にバッテリから電力を供給するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2011−94832号公報
ところで、荷卸し作業等において、バッテリの電力によって、冷凍機を長時間、動作させると、バッテリに蓄電された電力量が不足することにより冷凍機の動作が停止するおそれがある。このため、発明者らは、冷凍車に多くの電力量を蓄電できる大容量バッテリの設置を検討したところ、大容量バッテリを設置するには、設置スペース確保の困難、冷凍車の重量増加、コストアップなどの問題が発生することが分かった。
本開示は、バッテリの電力により冷凍機を動作させる場合において、バッテリの容量を大きくすることなく冷凍機の動作可能時間を延長可能な車載用冷凍装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、
エンジン(10)、バッテリ(20)、冷凍庫(3)を有する車両に搭載される車載用冷凍装置において、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮装置(31)と、冷媒および冷凍庫内の空気を熱交換させる室内熱交換器(38)と、を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および室内熱交換器で熱交換された空気を冷凍庫内で攪拌する室内ファン(39)を含む冷凍機(30)と、
圧縮装置および室内ファンの動作を制御する冷凍制御部(5)と、を備え、
冷凍機は、室内熱交換器が吸熱器として機能することで冷凍庫内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能であり、
冷凍制御部は、
エンジンの動力を利用して冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、室内ファンを連続して動作させた状態で、圧縮装置を断続して動作させ、
バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、室内ファンを断続して動作させた状態で、圧縮装置を断続して動作させる。
これにより、車載用冷凍装置は、バッテリの電力により冷凍機を動作させる場合において、室内ファンを断続的に動作させることで、室内ファンが常時動作する場合に比較してバッテリの電力消費量を抑制することができる。このため、車載用冷凍装置は、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長できる。
請求項6に記載の発明は、
エンジン(10)、バッテリ(20)、冷凍庫(3)を有する車両に搭載される車載用冷凍装置において、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮装置(31)と、冷媒および冷凍庫内の空気を熱交換させる室内熱交換器(38)と、を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および室内熱交換器で熱交換された空気を冷凍庫内で攪拌する室内ファン(39)を含む冷凍機(30)と、
圧縮装置および室内ファンの動作を制御する冷凍制御部(5)と、を備え、
冷凍機は、室内熱交換器が吸熱器として機能することで冷凍庫内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能であり、
冷凍機は、冷却機能を発揮している場合において、冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されており、
運転モードは、
圧縮装置および室内ファンを動作させる冷却モードと、
圧縮装置を停止し室内ファンを動作させる保冷攪拌モードと、
圧縮装置および室内ファンを停止する保冷攪拌停止モードと、を含み、
冷凍制御部は、
エンジンの動力を利用して冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合およびバッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量以上の場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替え、
バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量未満の場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替える。
これにより、バッテリの電力により冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量以上の場合、冷凍制御部は、冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替えることで室内ファンを常時動作させ、庫内温度を冷却しながら均一にできる。また、バッテリの蓄電量が所定未満の場合、冷凍制御部は、冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替えることで、室内ファンを断続的に動作させる。このため、室内ファンを常時動作させる場合に比較してバッテリの電力消費量を抑制することで、車載用冷凍装置は、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長することができる。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
車載用冷凍装置を搭載する冷凍車の概略構成図である。 車載用冷凍装置の概略構成図である。 第1実施形態に係る室内ファンの動作処理を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る冷凍機がエンジンの動力を利用して動作する場合における圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。 第1実施形態に係る冷凍機がバッテリの電力により動作する場合における圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。 第2実施形態に係る室内ファンの動作処理を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。 第3実施形態に係る冷凍機がエンジンの動力を利用して動作する場合における圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。 第3実施形態に係る冷凍機がバッテリの電力により動作する場合における圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。 第4実施形態に係る圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。 第5実施形態に係る室内ファンの動作処理を示すフローチャートである。 第5実施形態に係る圧縮装置および室内ファンの動作を説明する説明図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。本実施形態の車載用冷凍装置1は、図1に示すように、動力を発生するエンジン10、エンジン10で発生した動力を電力に変換する発電機12、発電機12で発電した電力を蓄電するバッテリ20、荷を収納する冷凍庫3などを有する冷凍車2に搭載される。冷凍車2は、エンジンルーム内にエンジン10、発電機12、圧縮装置31などが設置され、架台の上に冷凍庫3が設置される。冷凍庫3は、後端に開口部が形成されており、該開口部を封止可能にする開閉自在なドア6が設けられている。
車載用冷凍装置1は、図2に示すように、エンジン10の動力を変換した電力およびバッテリ20に蓄電された電力のいずれかの電力により冷凍機30を動作させることで冷凍庫3内の空気が冷却される。車載用冷凍装置1は、エンジン10などを制御する車両ECU11および冷凍機30を構成する機器などを制御する冷凍制御部5を有する。
エンジン10は、冷凍車2を駆動させるための動力を発生する内燃機関であって、エンジン10で発生した動力によってエンジン10内の図示しないエンジンシャフトを回転させ、冷凍車2を駆動させる構成になっている。エンジン10は、車両ECU11に接続されており、車両ECU11によってエンジン10の回転が制御される。また、エンジン10の回転数の情報は、図示しない回転検出センサにより車両ECU11に出力される。エンジン10は、エンジン10のプーリおよび発電機12のプーリがベルト掛けされることによって発電機12に連結されている。
発電機12は、エンジン10の動力を利用して、車載用冷凍装置1の構成機器を動作させるための電力を発生させることが可能に構成されている。エンジン10の回転運動の動力は、発電機12のプーリが回転し、プーリに接続されたロータが回転することで、交流の電力に変換される。発電機12によって発電された交流の電力は、高圧コンバータ13に出力される。
高圧コンバータ13は、平滑コンデンサを含む平滑回路によって構成されており、発電機12から入力された交流の電力を220Vなどの高電圧の直流の電力に変換するAC/DCコンバータである。高圧コンバータ13の出力側には、バッテリ20、低圧コンバータ21、後述する冷凍機30が接続されており、変換した高電圧の電力をバッテリ20、低圧コンバータ21、冷凍機30に出力可能に構成されている。
バッテリ20は、高圧コンバータ13から出力される高電圧の電力を充電および放電が可能な二次電池(例えば、リチウムイオンバッテリ)で構成されており、冷凍車2の架台の床下に設置されている。バッテリ20は、高圧コンバータ13と同様に、低圧コンバータ21および冷凍機30が接続されており、蓄電した高電圧の電力を低圧コンバータ21および冷凍機30に出力可能に構成されている。また、バッテリ20の出力部には、後述するバッテリ検出部23が接続されている。なお、バッテリ20は、ニッケル水素電池で構成されていてもよい。
低圧コンバータ21は、高圧コンバータ13およびバッテリ20に接続されており、高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから入力される高電圧の電圧を高電圧より低い電圧である低電圧の電圧に変換するDC/DCコンバータである。低圧コンバータ21の出力側には、冷凍制御部5、車両ECU11、後述する室外ファン35、室内ファン39などの車載機器が接続されており、これらの車載機器が高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから入力される電力によって動作する。
バッテリ検出部23は、バッテリ20の出力部に接続されており、バッテリ20の出力電圧を検出するものである。バッテリ検出部23は、車両ECU11に接続されており、検出した電圧情報を車両ECU11に出力可能に構成されている。なお、バッテリ検出部23は、バッテリ20の出力電流を検出可能に構成されていてもよい。
車両ECU11は、バッテリ検出部23から入力されるバッテリ20の出力電圧に基づいて、バッテリ20に蓄電された電力量を算出可能に構成されている。また、車両ECU11は、回転検出センサから入力されるエンジン10の回転情報に基づいて、エンジン10の回転のオンオフを検出可能に構成されている。以下、バッテリ20に蓄電された電力量をバッテリ20の蓄電量とも呼ぶ。
車両ECU11は、冷凍制御部5に接続されており、バッテリ20の蓄電量情報を冷凍制御部5に出力する。また、車両ECU11は、エンジン10の動作のオンオフに基づいて、バッテリ20の電力による冷凍機30の動作開始信号を冷凍制御部5に出力する。
冷凍機30は、入力側が高圧コンバータ13およびバッテリ20に接続されており、高圧コンバータ13で変換されたエンジン10の動力およびバッテリ20に蓄電された電力のいずれかにより動作可能に構成されている。冷凍機30は、エンジン10が回転している場合、エンジン10の動力により動作する。一方、冷凍機30は、エンジン10が回転していない場合であって、冷凍制御部5が車両ECU11から動作開始信号を受信した場合、バッテリ20に蓄電された電力により動作する。
冷凍機30は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置によって構成されており、冷凍庫3内の温度である庫内温度が後述する設定温度になるように調整可能に構成されている。
冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮装置31、圧縮された冷媒を放熱させる室外熱交換器34、室外熱交換器34から流出した冷媒を減圧させる減圧機器37、減圧された冷媒を蒸発させる室内熱交換器38を含んで構成されている。また、冷凍機30は、室外ファン35および室内ファン39を含んで構成されている。
圧縮装置31は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構、圧縮機構を駆動するモータ33、モータ33に供給する電力を調整するインバータ32を有する電動圧縮機で構成されている。圧縮装置31は、インバータ32によって制御されるモータ33の回転に伴い、圧縮機構が駆動することで冷媒を圧縮可能に構成されている。インバータ32の入力側は、高圧コンバータ13およびバッテリ20に接続されており、高圧コンバータ13またはバッテリ20のいずれかから直流の電力が供給される。
インバータ32は、スイッチング素子を有するスイッチング回路によって構成されており、高圧コンバータ13またはバッテリ20のいずれかから入力された直流の電力を交流の電力に変換するDC/ACインバータである。インバータ32は、入力された直流の電力をスイッチング素子によって繰り返しオン、オフさせることで、所望の電圧および所望の周波数の交流に変換する。
インバータ32は、冷凍制御部5に接続されており、冷凍制御部5から入力される信号によって、出力する交流の電圧および周波数が変更可能に構成されている。インバータ32の出力側には、モータ33が接続されており、インバータ32によって変換された交流の電力がモータ33に出力される。
モータ33は、インバータ32から入力される交流の電力によって回転する。モータ33は、インバータ32から入力される交流の電圧および周波数によってモータ33の回転数が調整可能に構成されている。圧縮装置31は、モータ33の回転数が調整されることで、圧縮装置31が吐出する冷媒の圧力および温度が調整される。
圧縮装置31の冷媒吐出側には、室外熱交換器34が接続されており、圧縮装置31によって圧縮された冷媒が収納ケース45内に設置された室外熱交換器34に吐出される。
収納ケース45は、冷凍庫3の外部の前方上部に設置されており、内部が収納ケース45の前方部である前収納部46および収納ケース45の後方部である後収納部47に分かれている。前収納部46は、内部に室外熱交換器34および室外ファン35が収納されており、前収納部46および冷凍庫3外の間を空気が出入り可能に構成されている。後収納部47は、室内熱交換器38および室内ファン39が収納されており、後収納部47および冷凍庫3内の間を空気が出入り可能に構成されている。
室外熱交換器34は、圧縮装置31から吐出された高温高圧の冷媒を室外熱交換器34の内部に流すことで、冷媒および冷凍庫3外の空気が熱交換可能に構成されている。室外熱交換器34には、室外ファン35が併設されている。
室外ファン35は、室外熱交換器34に冷凍庫3外の空気を送風し、また冷媒によって加熱された空気を収納ケース45の外部に排出可能に配置されている。室外ファン35は、室外ファンモータ36を有しており、低圧コンバータ21を介して高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから室外ファンモータ36に電力が供給されることで室外ファン35が回転する。室外ファンモータ36は、冷凍制御部5に接続されており、冷凍制御部5から入力される制御信号によって室外ファンモータ36の回転が制御される。室外熱交換器34の冷媒出口側には、減圧機器37が接続されている。
減圧機器37は、流入される冷媒の温度によって絞り量が変化する機械式の膨張弁であって、室外熱交換器34から流入された冷媒を減圧膨張可能に構成されている。減圧機器37の出口側には室内熱交換器38が接続されている。なお、減圧機器37は、冷凍制御部5から入力される制御信号によって絞り量が調整可能な電気式の膨張弁であってもよい。
室内熱交換器38は、減圧機器37から流入された低温低圧の冷媒を蒸発させることで室内熱交換器38を通過する空気から熱を吸熱する吸熱器として機能することで冷凍庫3内の空気を冷却させる冷却機能を発揮可能に構成されている。すなわち、室内熱交換器38は、減圧機器37から流入された冷媒および室内熱交換器38を通過する空気を熱交換させることで冷凍庫3内の空気を冷却させる。室内熱交換器38の冷媒出口側には、圧縮装置31が接続されている。また、室内熱交換器38には、室内ファン39が併設されている。
室内ファン39は、室内熱交換器38の空気流れ下流側に設置されており、室内ファン39が回転することで、冷凍庫3内の空気が室内熱交換器38を通過するように構成されている。また、室内ファン39は、室内熱交換器38で熱交換された空気を冷凍庫3の前上方から後上方に向けて送風し、空気を冷凍庫3の前上方→後上方→後下方→前下方→室内熱交換器38と循環するように攪拌することで、冷凍庫3内の全体の空気温度を均一にする。庫内温度は、冷凍庫3内に設置された後述する温度センサ41によって検出される。
室内ファン39は、室内ファンモータ40を有しており、低圧コンバータ21を介して高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから室内ファンモータ40に電力が供給されることで室内ファン39が回転する。室内ファンモータ40は、冷凍制御部5に接続されており、冷凍制御部5から入力される制御信号によって室内ファンモータ40の回転が制御される。
ところで、室内ファンモータ40は、高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから供給される電力で動作する電動モータである。このため、室内ファンモータ40に電流が流れると室内ファンモータ40が発熱し、室内ファンモータ40の周囲の温度である後収納部47内部の空気温度が上昇することがある。
温度センサ41は、室内熱交換器38の空気流れ上流側に設置されており、室内熱交換器38に導入される空気の温度を測定することで庫内温度を測定可能に配置されている。温度センサ41は、冷凍制御部5に接続されており、検出した温度情報を冷凍制御部5に送信可能に構成されている。また、温度センサ41が測定した庫内温度は、冷凍車2の運転席に設置されたコントローラ7によって、ユーザが確認可能に構成されている。
コントローラ7は、庫内温度、バッテリ20の蓄電量、ユーザが設定する冷凍機30の設定温度等が表示される表示部を有する動作表示器である。コントローラ7は、設定温度などの各種情報を表示することで、車載用冷凍装置1の動作状況などをユーザに通知可能に構成されている。
また、コントローラ7は、設定温度等を設定するための操作部を有している。コントローラ7は、操作部に配置されたボタンをユーザが操作することによって、設定温度の変更、冷凍機30の起動、冷凍機30の動作停止などが冷凍制御部5に送信可能に構成されている。
設定温度とは、ユーザによって設定されることで予め冷凍制御部5に記憶される温度であって、庫内温度の目標温度である。冷凍制御部5は、庫内温度が設定温度に近づくように冷凍機30を制御する。
設定温度は、冷凍庫3に積まれる荷によって異なる温度で設定され、例えば、荷が冷凍食品などの場合、設定温度が−20℃などで設定され、荷が生鮮食品などの場合、設定温度が5℃などで設定される。
冷凍制御部5は、CPU、ROM、RAMを含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路で構成され、ROM等に記憶された制御プログラムおよび入力される情報に基づいて、車載用冷凍装置1の構成機器の動作を制御する。
例えば、冷凍制御部5は、ユーザによって設定された設定温度および温度センサ41から送信される冷凍庫3内の温度情報などに基づいて、圧縮装置31の動作を制御する。また、冷凍制御部5は、車両ECU11から送信される冷凍機30の動作開始信号などに基づいて冷凍機30および室内ファン39の動作を制御する。
続いて、車載用冷凍装置1の作動について説明する。車載用冷凍装置1は、図示しないエンジンキースイッチがオンされると、低圧コンバータ21を介してバッテリ20から車両ECU11および冷凍制御部5に電力が供給されることで車両ECU11および冷凍制御部5が起動する。車載用冷凍装置1は、車両ECU11が起動すると、車両ECU11からエンジン10に向けて回転運転の開始信号を送信し、エンジン10を回転させる。
この際、エンジン10に連結された発電機12は、エンジン10の回転に伴って発電機12の内部のロータが回転する。発電機12は、エンジン10から動力を受けてロータが回転することで三相交流の電力を発電し、高圧コンバータ13に出力する。発電機12が発電する電力は、例えば、三相220Vの交流電圧であって、エンジン10の回転数に比例して高い電圧となる。
エンジン10の回転情報は、車両ECU11を経由して冷凍制御部5に送信される。冷凍制御部5は、車両ECU11から送信されるエンジン10の回転のオンオフ情報に基づいてエンジン10の回転の有無を判定する。
高圧コンバータ13は、発電機12から入力される交流の電力を直流の電力に変換して、圧縮装置31内のインバータ32へ出力する。また、高圧コンバータ13は、変換後の直流の電力をバッテリ20にも出力することで、バッテリ20が充電される。高圧コンバータ13から出力される電力は、例えば、220Vなどの直流の高電圧である。
ここで、冷凍車2は、アイドリング運転時の排気ガスを抑えるため、エンジンキースイッチがオンされている状態でエンジン10の回転を停止することがある(すなわちアイドリングストップ)。冷凍車2がアイドリングストップ状態になると、エンジン10からの動力の供給が停止されるため、高圧コンバータ13は、バッテリ20、低圧コンバータ21、インバータ32への電力の出力を停止する。また、冷凍車2がアイドリングストップ状態になると、バッテリ20は、蓄電した高電圧の電力を低圧コンバータ21およびインバータ32に出力する。
車両ECU11は、低圧コンバータ21を介してバッテリ20から電力が供給されるとともに、エンジン10からエンジン10の動作停止情報を受信すると、冷凍制御部5に冷凍機30の動作開始信号を出力する。冷凍制御部5は、車両ECU11から冷凍機30の動作開始信号を受信すると、インバータ32に、インバータ32から出力する交流の電力の周波数情報および電圧情報の信号を出力する。
冷凍制御部5は、車両ECU11からエンジン10の回転のオン情報を受信するか、冷凍機30の動作開始信号を受信すると、インバータ32に、インバータ32から出力する交流の電力の周波数情報および電圧情報の信号を出力する。
インバータ32は、高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから入力される直流の電力を冷凍制御部5から入力される信号によって所望の周波数および電圧の交流の電力に変換してモータ33に出力する。モータ33は、交流の電力が入力されることで、周波数および電圧に応じた回転数で回転する。
圧縮装置31は、モータ33が回転することで、圧縮機構が駆動され、低温低圧の冷媒を吸入後、圧縮して高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮装置31から吐出された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器34に流れることで冷凍庫3外の空気と熱交換を行うことで放熱される。室外熱交換器34によって放熱された冷媒は、減圧機器37に流れることで減圧膨張されて室内熱交換器38に流れる。室内熱交換器38に流れた冷媒は、冷凍庫3内の空気から吸熱して蒸発した後、再び圧縮装置31に吸入される。室内熱交換器38を通過する空気は、冷媒の蒸発潜熱によって冷却される。
冷凍機30の動作によって冷却された庫内温度は、温度センサ41によって検出され、温度センサ41が庫内温度の温度情報を冷凍制御部5に送信する。
また、バッテリ20の電圧は、バッテリ20に接続されたバッテリ検出部23によって検出され、バッテリ検出部23が検出した電圧情報を車両ECU11に送信する。車両ECU11は、バッテリ検出部23から送信される電圧情報に基づいてバッテリ20の蓄電量を算出し、算出したバッテリ20の蓄電量を冷凍制御部5に送信する。
冷凍制御部5は、温度センサ41から送信される冷凍庫3内の温度情報に基づいて、庫内温度が設定温度に近づくように圧縮装置31を制御する。例えば、冷凍制御部5は、設定温度を基準に設定されたオフ判定温度Toffおよびオン判定温度Tonを用いて、庫内温度が設定温度に近づくように圧縮装置31を断続的に動作させる。すなわち、本実施形態の冷凍制御部5は、庫内温度がオフ判定温度Toffまで低下すると、圧縮装置31の動作を停止し、庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、圧縮装置31の動作を再開させる。
オフ判定温度Toffは、設定温度よりも低い温度に設定される。オン判定温度Tonは、オフ判定温度Toffに所定のヒステリシス幅(例えば、1℃)を加えた温度であって、設定温度よりも高い温度に設定される。
なお、オン判定温度Tonは、設定温度と同じ温度であって、オフ判定温度Toffがオン判定温度Tonに所定のヒステリシス幅を減らした温度であってもよい。またオフ判定温度Toffは、設定温度と同じ温度であって、オン判定温度Tonがオフ判定温度Toffに所定のヒステリシス幅を加えた温度であってもよい。また、ヒステリシス幅は、0.5℃や2℃など、1℃に比べて小さい値や大きい値であってもよい。
冷凍制御部5は、圧縮装置31の動作に合わせて室外ファン35の動作をオンオフする。すなわち、冷凍制御部5は、庫内温度がオフ判定温度Toffまで低下し、圧縮装置31の動作が停止すると室外ファン35の動作を停止し、庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇し、圧縮装置31の動作が再開すると室外ファン35の動作を再開させる。
また、冷凍制御部5は、エンジン10の動作状態に基づいて、室内ファン39の動作を制御する。具体的には、冷凍制御部5は、冷凍車2が走行状態またはアイドリング状態であって、エンジン10の動力を利用して冷凍機30を動作させる場合、室内ファン39を連続して動作させる。一方、冷凍制御部5は、冷凍車2がアイドリングストップ状態であって、車両ECU11から冷凍機30の動作開始信号を受信すると、室内ファン39を断続して動作させる。
冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39を動作させる場合、冷凍庫3内を攪拌しながら全体の空気温度を均一にして冷凍庫3内を冷却する。また、冷凍制御部5は、圧縮装置31の動作が停止中に室内ファン39を動作させることで、冷凍庫3内の空気を攪拌しながら全体の空気温度を均一にする。冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作によって異なる冷凍機30の運転モードを切り替え可能に構成されている。
運転モードは、冷却モード、保冷攪拌モード、保冷攪拌停止モードが含まれている。冷却モードは、圧縮装置31および室内ファン39を動作させることで冷凍庫3内の空気を冷却しながら庫内温度を均一にする運転モードである。保冷攪拌モードは、圧縮装置31の動作を停止し、室内ファン39を動作させることで冷凍庫3内の冷却を行わず、庫内温度を均一にする運転モードである。保冷攪拌停止モードは、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止することで冷凍庫3内の冷却および冷凍庫3内の空気の攪拌を停止する運転モードである。
次に、本実施形態の冷凍制御部5が実行する室内ファン39の動作処理の一例について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。図3に示す制御処理は、エンジンキースイッチがオンされると冷凍制御部5によって周期的に実行され、エンジンキースイッチがオフされたとき、または冷凍機30の動作が停止されたときに終了する。
図3に示すように、ステップS10にて、冷凍制御部5は、冷凍機30がバッテリ20の電力により動作しているか否かを判定する。本実施形態の冷凍制御部5は、車両ECU11からエンジン10の回転のオンオフ情報を取得し、冷凍機30がバッテリ20の電力により動作しているか否かを判定する。具体的には、冷凍制御部5は、車両ECU11がエンジン10の停止を示す場合に、冷凍機30がバッテリ20の電力により動作していると判定する。また、冷凍制御部5は、車両ECU11がエンジン10の回転中を示す場合に、冷凍機30がバッテリ20の電力により動作していないと判定する。
ステップS10の判定処理の結果、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作していない場合、すなわちエンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合、ステップS20にて、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。
一方、ステップS10の判定処理の結果、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合、ステップS30にて、冷凍制御部5は、圧縮装置31が動作しているか否か判定する。ステップS30の判定処理の結果、圧縮装置31が動作している場合、ステップS20にて、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。
一方、ステップS30の判定処理の結果、圧縮装置31が動作を停止している場合、ステップS40にて、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を停止する。
このように、エンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合およびバッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合であって圧縮装置31が動作している場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。一方、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合であって圧縮装置31が動作を停止している場合、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を停止する。すなわち、室内ファン39は、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合、圧縮装置31の動作と同期して動作する。
次に、エンジン10の動力を利用して冷凍機30を動作させる場合の圧縮装置31および室内ファン39の制御と、庫内温度の時間変化とを図4のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図4の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示し、グラフが庫内温度の変化を示す。
図4に示すように、冷凍制御部5は、室内ファン39を連続して動作させた状態で、庫内温度が設定温度に近づくように、圧縮装置31を断続して動作させることで冷凍庫3内を冷却する。
具体的には、冷凍制御部5は、冷凍庫3内を冷却する場合、室内ファン39を動作させた状態で圧縮装置31を動作させる。すなわち、冷凍庫3内を冷却する場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードで動作させる。これにより、冷凍庫3内の空気は、攪拌されながら冷却される。
庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで低下すると、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を維持したまま、圧縮装置31の動作を停止させる。すなわち、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで低下すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌モードに切り替える。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が冷却されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による熱の侵入および室内ファン39の動作で発生する熱により上昇する。
庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を維持した状態で圧縮装置31の動作を再開させる。すなわち、庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを再度、冷却モードに切り替える。このため、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39を連続して動作させることで、冷凍庫3内が再び冷却される。
このように、エンジン10の動力を利用して冷凍機30を動作させる場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替えることで、冷凍庫3内を冷却する。
次に、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合の圧縮装置31および室内ファン39の制御と、庫内温度の時間変化とを図5のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図5の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示し、グラフが庫内温度の変化を示す。
図5に示すように、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を断続して動作させた状態で、庫内温度が設定温度に近づくように圧縮装置31を断続して動作させる。
具体的には、冷凍制御部5は、冷凍庫3内を冷却する場合、室内ファン39を動作させた状態で圧縮装置31を動作させる。すなわち、冷凍庫3内を冷却する場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードで動作させる。これにより、冷凍庫3内の空気は、攪拌されながら冷却される。
庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで低下すると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止させる。すなわち、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで低下すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌停止モードに切り替える。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が冷却されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による熱の侵入により上昇する。なお、冷凍機30が保冷攪拌停止モードで動作している場合、室内ファン39は、動作を停止するため、室内ファン39の動作による熱が発生しない。このため、保冷攪拌停止モード中の庫内温度は、保冷攪拌モード中の温度上昇に比較して緩やかに上昇する。
庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を再開させる。すなわち、庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを再度、冷却モードに切り替える。このため、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39を連続して動作させることで、庫内温度が再び冷却される。
このように、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替えることで、冷凍庫3内を冷却する。
以上説明した本実施形態の車載用冷凍装置1によれば、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合、冷凍機30の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替えることで、室内ファン39を断続的に動作させる。このため、室内ファン39が常時動作する場合に比較してバッテリ20の電力消費量を抑制できる。また、車載用冷凍装置1は、室内ファン39の動作停止中、室内ファン39の動作で発生する熱による庫内温度の上昇を抑制することで、室内ファン39が常時動作する場合に比較して圧縮装置31が動作する頻度を抑制し、バッテリ20の電力消費量を抑制できる。このため、車載用冷凍装置1は、バッテリ20の容量を大きくすることなく、冷凍機30の動作可能時間を延長できる。
また、荷の配送等のために冷凍車2が停車した場合、冷凍庫3のドア6は、ユーザによって開けられることが考えられる。ここで、室内ファン39が動作している状態(すなわち、冷凍庫3内の空気が攪拌されている状態)で冷凍庫3のドア6が開けられると、冷凍庫3内の冷却された空気は、外部に流出し、また、外部の空気が流入することで、庫内温度が上昇するおそれがある。
そこで、本実施形態の車載用冷凍装置1は、冷凍車2が停車し、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替えられた場合、冷凍機30の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替える。これにより、車載用冷凍装置1は、冷凍機30の運転モードが保冷攪拌停止モード中にドア6が開けられたときの冷凍庫3内の空気流れを抑制し、ドア6が開いたときの冷凍庫3内の空気の流出および冷凍庫3外の空気の流入による庫内温度の上昇を抑制できる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の冷凍制御部5が実行する室内ファン39の動作処理の一例について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、第1所定条件が成立するまでに限り、室内ファン39の動作を停止させる点が第1実施形態と相違している。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明し、第1実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
図6に示すように、ステップS50にて、冷凍制御部5は、冷凍機30の動力がエンジン10の動力の場合、室内ファン39を動作させる。
続いて、ステップS60にて、冷凍制御部5は、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替わったか否かを判定する。なお、ステップS60の判定処理は、第1実施形態で説明したステップS10と同じく、冷凍制御部5が車両ECU11からエンジン10の回転のオンオフ情報を取得し、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替わったか否かを判定する。
ステップS60にて、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替わるまで、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を維持する。一方、冷凍車2が停車し、エンジン10が停止すると、ステップS60にて、冷凍制御部5は、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替わったと判定する。そして、ステップS70にて、冷凍制御部5は、室内ファン39および圧縮装置31の動作を停止する。
続いて、ステップS80にて、冷凍制御部5は、第1所定条件が成立したか否かを判定する。ステップS80の判定処理の結果、第1所定条件が未成立の場合、第1所定条件が成立するまで、冷凍制御部5は、室内ファン39および圧縮装置31の動作停止を維持する。一方、ステップS80の判定処理の結果、第1所定条件が成立したと判定された場合、ステップS90にて、冷凍制御部5は、室内ファン39および圧縮装置31の動作を再開させる。
ここで、第1所定条件は、例えば、圧縮装置31および室内ファン39の動作が停止状態になり、庫内温度がオン判定温度Tonになると成立する条件である。すなわち、第1所定条件は、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、庫内温度が初めてオン判定温度Tonまで上昇すると成立する条件である。
次に、本実施形態において、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった場合の圧縮装置31および室内ファン39の制御と、庫内温度の時間変化を図7のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図7の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示し、グラフが庫内温度の変化を示す。
図7に示すように、例えば、冷凍機30がエンジン10の動力を利用して動作している場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を連続して動作させた状態で、圧縮装置31を断続して動作させる。また、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった場合、冷凍制御部5は、室内ファン39および圧縮装置31を断続して動作させる。
具体的には、エンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。そして、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替えられると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止させる。すなわち、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌停止モードに切り替える。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が冷却されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による熱の侵入により上昇する。なお、冷凍機30が保冷攪拌停止モードで動作している場合、保冷攪拌停止モード中の庫内温度は、保冷攪拌モード中の温度上昇に比較して緩やかに上昇する。
庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、上述の第1所定条件が成立ことから、冷凍制御部5は、室内ファン39および圧縮装置31の動作を再開させる。すなわち、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを再度、冷却モードに切り替える。その後、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌モードおよび冷却モードに交互に切り替える。
本実施形態の車載用冷凍装置1によれば、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替えられた場合、第1所定条件が成立するまで、冷凍制御部5は、冷凍機30を保冷攪拌停止モードで動作させ、室内ファン39の動作を停止する。このため、車載用冷凍装置1は、室内ファン39が常時動作する場合に比較して電力消費量を抑制することができる。これにより、バッテリ20の容量を大きくすることなく、冷凍機30の動作可能時間を延長できる。
また、冷凍庫3のドア6は、荷の配達等で冷凍車2が停車してから所定時間(例えば、冷凍車2が停車してからユーザが荷卸し作業を行うための時間)が経過するまでの期間に開閉され易い。このため、冷凍庫3内の冷却された空気の流出および冷凍庫3外の空気の流入による庫内温度の上昇は、冷凍車2が停車してから所定時間が経過するまでの期間に発生し易い。特に、小型の冷凍車2を利用した配送業者は、大型の冷凍車2を利用した配送業者に比べて荷卸しするために停車することが多く、冷凍庫3のドア6を開閉する頻度が大型の冷凍車2を利用した配送業者に比べて多くなり易い。このため、小型の冷凍車2は、冷凍庫3のドア6が開閉されることにより発生する庫内温度の上昇が大型の冷凍車2に比べて発生しやすい。
これに対して、本実施形態の車載用冷凍装置1は、冷凍車2の停車により、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わってから、第1所定条件が成立するまでに限定して、冷凍制御部5が保冷攪拌停止モードに切り替える。これによると、ユーザによる冷凍庫3のドア6の開閉が行われる前に室内ファン39の動作が停止され、室内ファン39の動作が停止された状態で冷凍庫3のドアを開閉され易くなる。このため、車載用冷凍装置1は、冷凍庫3のドア6が開けられたときの冷凍庫3内の空気の流出および冷凍庫3外の空気の流入による庫内温度の上昇を抑制することができる。
(第2実施形態の変形例)
上述の第2実施形態では、第1所定条件について、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、庫内温度が初めてオン判定温度Tonまで上昇すると成立する例について説明したが、これに限定されない。第1所定条件は、例えば、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、所定時間を経過すると成立するものであってもよい。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態において、冷凍機30が加温動作で動作する場合の圧縮装置31および室内ファン39動作処理の一例を図8および図9のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。本実施形態では、冷凍機30が冷却機能に加えて加温機能を有する点が第1実施形態と相違している。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明し、第1実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
本実施形態の冷凍機30は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって冷凍庫3内の空気を加温する加温機能を有する。冷凍機30が加温機能を発揮する場合、例えば、冷凍サイクル装置は、冷媒の流れを変更可能なバイパス通路を有しており、圧縮装置31によって圧縮された冷媒が室内熱交換器38に吐出可能に構成されている。つまり、冷凍機30は、室内熱交換器38が圧縮装置31から吐出された高温高圧の冷媒を冷凍庫3内で放熱する放熱器として機能することで冷凍庫3内を加温させる加温機能を発揮可能に構成されている。
冷凍機30は、設定温度と外気温度との関係に応じて冷却動作および加温動作が切り替え可能になっている。例えば、設定温度が外気温度より低い場合、冷凍機30は、冷却動作を行う。一方、設定温度が外気温度より高い場合、冷凍機30は、加温動作を行う。冷凍機30が加温動作で動作する場合、設定温度は、例えば、25℃などで設定される。
また、冷凍機30が加温動作で動作する場合、冷凍制御部5は、温度センサ41から送信される冷凍庫3内の温度情報に基づいて、庫内温度が設定温度に近づくように圧縮装置31を断続的に動作させる。具体的には、冷凍制御部5は、庫内温度がオフ判定温度Toffまで上昇すると、圧縮装置31の動作を停止し、庫内温度がオン判定温度Tonまで低下すると、圧縮装置31の動作を再開させる。なお、オフ判定温度Toffは、設定温度よりも高い温度に設定される。オン判定温度Tonは、オフ判定温度Toffより所定のヒステリシス幅(例えば、1℃)低い温度であって、設定温度よりも低い温度に設定される。
冷凍制御部5は、冷凍機30を加温動作で動作させる場合、圧縮装置31および室内ファン39の動作によって異なる冷凍機30の運転モードを切り替え可能に構成されている。加温動作の運転モードは、加温モード、保温攪拌モード、保温攪拌停止モードが含まれている。
加温モードは、圧縮装置31および室内ファン39を動作させることで冷凍庫3内の空気を加温しながら庫内温度を均一にする運転モードである。保温攪拌モードは、圧縮装置31の動作を停止し、室内ファン39を動作させることで冷凍庫3内の加温を行わず、庫内温度を均一にする運転モードである。保温攪拌停止モードは、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止することで冷凍庫3内の加温および冷凍庫3内の空気の攪拌を停止する運転モードである。
本実施形態の車載用冷凍装置1の他の構成は、第1実施形態と同様である。また、本実施形態の冷凍制御部5が実行する室内ファン39の動作処理は、第1実施形態の図3に示すフローチャートと同様である。本実施形態の車載用冷凍装置1は、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
次に、エンジン10の動力を利用して冷凍機30を加温動作で動作させる場合の圧縮装置31および室内ファン39の制御と、庫内温度の時間変化とを図8のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図8の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示し、グラフが庫内温度の変化を示す。
図8に示すように、エンジン10の動力を利用して冷凍機30を動作させる場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を連続して動作させた状態で、庫内温度が設定温度に近づくように、圧縮装置31を断続して動作させることで冷凍庫3内を加温する。
具体的には、冷凍制御部5は、冷凍庫3内を加温する場合、室内ファン39を動作させた状態で圧縮装置31を動作させる。すなわち、冷凍庫3内を加温する場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを加温モードで動作させる。これにより、冷凍庫3内の空気は、攪拌されながら加温される。
庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで上昇すると、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を維持したまま、圧縮装置31の動作を停止させる。すなわち、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで上昇すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保温攪拌モードに切り替える。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が加温されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による放熱により低下する。
庫内温度がオン判定温度Tonまで低下すると、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を維持した状態で圧縮装置31の動作を再開させる。すなわち、庫内温度がオン判定温度Tonまで低下すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを再度、加温モードに切り替える。このため、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39を連続して動作させることで、冷凍庫3内が再び加温される。
このように、エンジン10の動力を利用して冷凍機30を加温動作で動作させる場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替えることで、冷凍庫3内を加温する。
次に、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合の圧縮装置31および室内ファン39の制御と、庫内温度の時間変化とを図9のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図9の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示し、グラフが庫内温度の変化を示す。
図9に示すように、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を断続して動作させた状態で、庫内温度が設定温度に近づくように圧縮装置31を断続して動作させる。
具体的には、冷凍制御部5は、冷凍庫3内を加温する場合、室内ファン39を動作させた状態で圧縮装置31を動作させる。すなわち、冷凍庫3内を加温する場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを加温モードで動作させる。これにより、冷凍庫3内の空気は、攪拌されながら加温される。
庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで上昇すると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止させる。すなわち、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで上昇すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保温攪拌停止モードに切り替える。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が加温されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による放熱により低下する。
ところで、冷凍庫3内には、室内ファン39の動作で発生する熱が放熱される場合がある。室内ファン39から冷凍庫3内に放熱された熱は、冷凍庫3内の空気を加熱するため、冷凍機30が加温動作で動作する場合、冷凍機30の動作の妨げとはならない。また、室内ファン39の動作で発生する熱は、冷凍機30の動作で発生する熱に比較して小さい。このため、室内ファン39が動作をオンオフすることにより庫内温度が受ける影響は、冷却動作での動作時に比べて加温動作時のほうが充分に小さい。
以上説明した本実施形態の車載用冷凍装置1によれば、バッテリ20の電力により冷凍機30を加温動作で動作させる場合、冷凍機30の運転モードを加温モードおよび保温攪拌停止モードに交互に切り替えることで、室内ファン39を断続的に動作させる。このため、室内ファン39が常時動作する場合に比較してバッテリ20の電力消費量を抑制できる。これにより、車載用冷凍装置1は、バッテリ20の容量を大きくすることなく、冷凍機30の動作可能時間を延長できる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態の圧縮装置31および室内ファン39の動作について、図10に示すタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図10の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示し、グラフが庫内温度の変化を示す。本実施形態では、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、第2所定条件が成立するまでに限り、室内ファン39の動作を停止させる点が第3実施形態と相違している。本実施形態では、第3実施形態と異なる部分について主に説明し、第3実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。なお、本実施形態の冷凍制御部5が実行する室内ファン39の動作処理は、第2実施形態の図6に示すフローチャートと同様である。
図10に示すように、例えば、冷凍機30がエンジン10の動力を利用して動作している場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を連続して動作させた状態で、圧縮装置31を断続して動作させる。また、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった場合、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39を断続して動作させる。
具体的には、エンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替える。そして、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替えられると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止させる。すなわち、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保温攪拌停止モードに切り替える。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が加温されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による放熱により低下する。
冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保温攪拌停止モードに切り替え後、第2所定条件が成立するまで冷凍機30の運転モードを保温攪拌停止モードに維持し、圧縮装置31および室内ファン39の動作停止を維持する。冷凍機30の運転モードを保温攪拌停止モードに切り替え後、第2所定条件が成立すると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を再開させる。すなわち、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを再度、加温モードに切り替える。その後、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保温攪拌モードおよび加温モードに交互に切り替える。
ここで、第2所定条件は、例えば、圧縮装置31および室内ファン39の動作が停止状態になり、庫内温度がオン判定温度Tonになると成立する条件である。すなわち、第2所定条件は、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、庫内温度が初めてオン判定温度Tonまで低下すると成立する条件である。
本実施形態の車載用冷凍装置1によれば、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、冷凍制御部5は、第2所定条件が成立するまで、冷凍機30を保温攪拌停止モードで動作させることで、室内ファン39の動作を停止する。このため、車載用冷凍装置1は、室内ファン39が常時動作する場合に比較して電力消費量を抑制することができる。これにより、バッテリ20の容量を大きくすることなく、冷凍機30の動作可能時間を延長できる。
(第4実施形態の変形例)
上述の第4実施形態では、第2所定条件について、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、庫内温度が初めてオン判定温度Tonまで低下すると成立する例について説明したが、これに限定されない。第2所定条件は、例えば、冷凍機30の動力がエンジン10の動力からバッテリ20の電力に切り替わった後、所定時間を経過すると成立するものであってもよい。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態の冷凍制御部5が実行する室内ファン39の動作処理の一例について、図11に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、バッテリ20の蓄電量が所定量未満になった場合において、圧縮装置31および室内ファン39の動作を同期させる点が第1実施形態と相違している。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明し、第1実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
図11に示すように、ステップS100にて、冷凍制御部5は、冷凍機30がバッテリ20の電力により動作しているか否かを判定する。なお、ステップS100の判定処理は、第1実施形態で説明したステップS10と同じく、冷凍制御部5が車両ECU11からエンジン10の回転のオンオフ情報を取得し、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替わったか否かを判定する。
ステップS100の判定処理の結果、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作していない場合、すなわちエンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合、ステップS110にて、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。
一方、ステップS100の判定処理の結果、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合、ステップS120にて、冷凍制御部5は、バッテリ20の蓄電量が所定量以上であるか否かを判定する。
ここで、所定量は、バッテリ20が満充電時の蓄電量(すなわち、蓄電量=100%)と完全放電時の蓄電量(すなわち、蓄電量=0%)との中間量(すなわち、蓄電量=50%)に設定されている。なお、所定量は、満充電時の蓄電量から完全放電時の蓄電量までの範囲(すなわち、0%より大きく、100%よりも小さい範囲)であれば、中間量よりも小さい蓄電量(例えば、30%)や、中間量よりも大きい蓄電量(例えば、70%)に設定されていてもよい。
ステップS120の判定処理の結果、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、ステップS110にて、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。一方、ステップS120の判定処理の結果、バッテリ20の蓄電量が所定量未満の場合、ステップS130にて、冷凍制御部5は、圧縮装置31が動作しているか否か判定する。ステップS130の判定処理の結果、圧縮装置31が動作している場合、ステップS110にて、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。
一方、ステップS130の判定処理の結果、圧縮装置31が動作を停止している場合、ステップS140にて、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を停止する。
このように、エンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。また、バッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合であって、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を動作させる。一方、バッテリ20の蓄電量が所定量未満の場合、冷凍制御部5は、圧縮装置31が動作しているのであれば、室内ファン39を動作させ、圧縮装置31が動作を停止しているのであれば、室内ファン39の動作を停止させる。
すなわち、エンジン10の動力を利用して冷凍機30が動作している場合、およびバッテリ20の電力により冷凍機30が動作している場合であって、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を常時動作させる。一方、バッテリ20の蓄電量が所定量未満の場合、冷凍制御部5は、圧縮装置31の動作と同期して室内ファン39を動作させる。
次に、本実施形態において、バッテリ20の電力により冷凍機30の動作を維持した場合の圧縮装置31および室内ファン39の制御と、バッテリ20の蓄電量および庫内温度の時間変化を図12のタイミングチャートおよびグラフを参照して説明する。図12の2つのタイミングチャートは、下のタイミングチャートが圧縮装置31の動作タイミングを示し、上のタイミングチャートが室内ファン39の動作タイミングを示す。図12の2つのグラフは、下のグラフが庫内温度の変化を示し、上のグラフがバッテリ20の蓄電量の変化を示す。
図12に示すように、バッテリ20の蓄電量が所定量以上である場合、冷凍制御部5は、室内ファン39を連続して動作させた状態で、圧縮装置31の動作を断続して動作させる。すなわち、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。
冷凍機30が冷却モードで動作している場合、圧縮装置31および室内ファン39などがバッテリ20の電力により動作しているため、バッテリ20の蓄電量は、減少する。また、冷凍機30が保冷攪拌モードで動作している場合、圧縮装置31の動作が停止しているが、室内ファン39がバッテリ20の電力により動作しているため、バッテリ20の蓄電量は、圧縮装置31が動作している場合に比べ緩やかに減少する。
冷凍機30の運転モードが冷却モードで動作中にバッテリ20の蓄電量が所定量未満になった場合、冷却モードでは圧縮装置31が動作しているため、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作を維持する。すなわち、冷凍機30の運転モードが冷却モードで動作中にバッテリ20の蓄電量が所定量未満になった場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを冷却モードで維持する。冷凍機30が冷却モードで動作しているため、バッテリ20の蓄電量は、減少を続ける。
庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで低下すると、冷凍制御部5は、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止する。すなわち、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで低下すると、冷凍制御部5は、冷凍機30を保冷攪拌停止モードに切り替える。
一方、冷凍機30の運転モードが保冷攪拌モードで動作中にバッテリ20の蓄電量が所定量未満になった場合、保冷攪拌モードでは圧縮装置31の動作を停止しているため、冷凍制御部5は、室内ファン39の動作も停止する。すなわち、冷凍機30の運転モードが保冷攪拌モードで動作中にバッテリ20の蓄電量が所定量未満になった場合、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌停止モードに切り替える。
冷凍機30が保冷攪拌停止モードで動作している場合、室内ファン39および圧縮装置31が動作を停止しているため、バッテリ20の蓄電量は、殆ど減少しない。
冷凍制御部5によって圧縮装置31の動作が停止されると、冷凍庫3内が冷却されなくなり、庫内温度は、冷凍庫3内外の温度差による熱の侵入により上昇する。
庫内温度がオン判定温度Tonまで上昇すると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを再度、冷却モードに切り替え、室内ファン39および圧縮装置31の動作を再開させる。その後、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌停止モードおよび冷却モードに交互に切り替える。
バッテリ20の電力により冷凍機30の動作を維持され、バッテリ20の蓄電量が冷凍機30を動作させるために必要な電力量を下回ると、冷凍機30は、動作を停止する。
本実施形態の車載用冷凍装置1によれば、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合において、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、冷凍制御部5は、冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。このため、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合であっても、車載用冷凍装置1は、室内ファン39を常時動作させることで冷凍庫3内を冷却しながら全体の温度を均一にできる。
また、バッテリ20の蓄電量が所定未満の場合、冷凍制御部5は、冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替えることで、室内ファン39を断続的に動作させる。このため、車載用冷凍装置1は、室内ファン39を常時動作させる場合に比較してバッテリ20の電力消費量を抑制することで、バッテリ20の容量を大きくすることなく、冷凍機30の動作可能時間を延長することができる。
(第5実施形態の変形例)
上述の第5実施形態では、冷凍機30が冷却動作をする場合、冷凍制御部5がバッテリ20の蓄電量に応じて運転モードを切り替える例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷凍機30が冷却動作に加えて加温動作をする場合、冷凍制御部5は、バッテリ20の蓄電量に応じて運転モードを切り替え可能に構成されていてもよい。
具体的には、車載用冷凍装置1は、第3実施形態の構成と同様であって、冷凍制御部5が運転モードを加温モード、保温攪拌モード、保温攪拌停止モードに変更可能に構成されている。すなわち、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合において、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、冷凍制御部5は、加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替える。また、バッテリ20の蓄電量が所定未満の場合、冷凍制御部5は、加温モードおよび保温攪拌停止モードに交互に切り替えることで、室内ファン39を断続的に動作させる。
このため、バッテリ20の蓄電量が所定量以上の場合、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる場合であっても、車載用冷凍装置1は、室内ファン39を常時動作させることで冷凍庫3内を加温しながら全体の温度を均一にできる。また、バッテリ20の蓄電量が所定未満の場合、車載用冷凍装置1は、室内ファン39を常時動作させる場合に比較してバッテリ20の電力消費量を抑制することで、バッテリ20の容量を大きくすることなく、冷凍機30の動作可能時間を延長することができる。
また、上述の第5実施形態では、バッテリ20の所定量について、バッテリ20が満充電時を100%とした場合の所定の割合で算出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、所定量は、バッテリ20の蓄電量が2kWなど、電力量で算出されるものであってもよい。
(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
上述の実施形態では、室内ファン39を断続的に動作させる場合、室内ファン39が圧縮装置31の動作と同期して動作する例について説明したが、これに限定されない。例えば、室内ファン39は、圧縮装置31の動作と同期しておらず、圧縮装置31の動作時間と室内ファン39の動作停止時間が異なるように構成されていてもよい。
この場合、例えば、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで冷却されると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌停止モードに切り替え、圧縮装置31および室内ファン39の動作を停止させる。そして、冷凍制御部5は、圧縮装置31の動作停止後、庫内温度がオン判定温度Tonよりも低い温度であるときに、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌モードに切り替え、室内ファン39の動作を再開するように構成されていてもよい。
また、例えば、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで冷却されると、冷凍制御部5は、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌モードに切り替えることで、圧縮装置31の動作を停止させ、一方、室内ファン39の動作を維持する。そして、冷凍制御部5は、圧縮装置31の動作停止後、庫内温度がオン判定温度Tonよりも低い温度であるときに、冷凍機30の運転モードを保冷攪拌停止モードに切り替え、室内ファン39の動作を停止するように構成されていてもよい。
また、例えば、庫内温度がオフ判定温度Toffになるまで冷却されると、冷凍制御部5は、庫内温度がオン判定温度Tonになるまで圧縮装置31の動作を停止させる。一方、圧縮装置31の動作が停止している間、冷凍制御部5は、室内ファン39を断続的に複数回オンオフするように構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、バッテリ20が発電機12を介してエンジン10の動力によって充電される構成例について説明したが、これに限定されない。例えば、バッテリ20は、外部の商用電源に接続可能に構成されており、商用電源によってバッテリ20を充電可能に構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、圧縮装置31が、高圧コンバータ13およびバッテリ20のいずれかから供給される電力により動作する電動圧縮機で構成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、圧縮装置31は、電動圧縮機に加えて、エンジン10の回転によって動作する機械式圧縮機を備える構成であってもよい。機械式圧縮機は、エンジン10にベルト掛けされて接続されており、エンジン10の回転に伴い、機械式圧縮機が動作する。これにより、車載用冷凍装置1は、車両走行時などエンジン10が回転している場合、エンジン10の動力により機械式圧縮機が動作し、アイドリングストップ状態において、エンジン10が回転していない場合、バッテリ20の電力により電動圧縮機が動作する。
また、上述の実施形態では、車載用冷凍装置1がエンジン10の動力およびバッテリ20の電力により冷凍機30を動作する構成例について説明したが、これに限定されない。例えば、車載用冷凍装置1は、発電機12およびバッテリ20に加えて、外部の商用電源の電力により、冷凍機30を動作させるように構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、冷凍制御部5が車両ECU11からエンジン10の回転のオンオフ情報を受信することで、冷凍機30がバッテリ20によって動作する構成例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷凍制御部5は、冷凍車2の速度を検出する車速センサ、冷凍車2の位置を検出する位置センサ等から冷凍車2の移動の有無の情報を受信することでエンジン10の停止情報を検出し、冷凍機30がバッテリ20によって動作可能に構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、車両駆動用のエンジン10の動力を発電機12が電力に変換し、車両用バッテリであるバッテリ20に充電することで、バッテリ20の電力により冷凍機30を動作させる構成例について説明したが、これに限定されない。例えば、車載用冷凍装置1は、車両用のエンジン10とは異なる冷凍装置用エンジンおよび車両用バッテリとは異なる冷凍装置用バッテリを備えており、冷凍装置用エンジンおよび冷凍装置用バッテリにより冷凍機30を動作させるように構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、冷凍機30について、室内熱交換器38が1つである例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷凍機30は、室内熱交換器38を2つ以上含んで構成されていてもよい。この場合、室内熱交換器38は、例えば、断熱材などによって分けられた冷凍庫3内の複数の室内にそれぞれ配置されており、冷凍機30が複数の室内の温度をそれぞれ異なる温度で制御可能に構成される。
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、エンジン、バッテリ、冷凍庫を有する車両に搭載される車載用冷凍装置は、冷凍機および冷凍制御部を備える。冷凍機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮装置と冷媒および冷凍庫内の空気を熱交換させる室内熱交換器とを有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および室内熱交換器で熱交換された空気を冷凍庫内で攪拌する室内ファンを含む。また、冷凍機は、室内熱交換器が吸熱器として機能することで冷凍庫内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能である。冷凍制御部は、エンジンの動力を利用して冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、室内ファンを連続して動作させた状態で、圧縮装置を断続して動作させる。また、冷凍制御部は、バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、室内ファンを断続して動作させた状態で圧縮装置を断続して動作させる。
第2の観点によれば、冷凍機は、冷却機能を発揮している場合において、冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されている。運転モードは、圧縮装置および室内ファンが動作する冷却モードと、圧縮装置が停止し室内ファンが動作する保冷攪拌モードと、圧縮装置および室内ファンが停止する保冷攪拌停止モードと、を含む。冷凍制御部は、エンジンの動力を利用して冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。また、冷凍制御部は、バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替える。
これによると、車載用冷凍装置は、バッテリの電力により冷凍機を動作させる場合に、冷凍機の運転モードを室内ファンの動作を停止させる保冷攪拌停止モードに切り替えることができる。このため、車載用冷凍装置は、冷凍機の動作について、室内ファンが常時動作する場合に比較してバッテリの電力消費量を抑制することで、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長できる。
また、車載用冷凍装置は、冷凍機の動力がエンジンの動力からバッテリの電力に切り替えられた場合、冷凍機の運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替える。これにより、車載用冷凍装置は、冷凍機の運転モードが保冷攪拌停止モード中にドアが開けられたときの冷凍庫内の空気流れを抑制し、ドアが開いたときの冷凍庫内の空気の流出および冷凍庫3外の空気の流入による庫内温度の上昇を抑制できる。
第3の観点によれば、冷凍制御部は、バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、第1所定条件が未成立の場合、運転モードを保冷攪拌停止モードに切り替える。また、冷凍制御部は、第1所定条件が成立後、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。
これによると、車載用冷凍装置は、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替えられた場合、第1所定条件が成立するまで、冷凍機が保冷攪拌停止モードで動作することで、室内ファンの動作を停止し、バッテリの電力消費量を抑制することができる。このため、車載用冷凍装置は、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長できる。
また、車載用冷凍装置は、冷凍機の動力が発電機の電力からバッテリの電力に切り替わってから、第1所定条件が成立するまでに限定して、冷凍制御部が保冷攪拌停止モードに切り替える。これにより、ユーザによる冷凍庫のドアの開閉が行われる前に、室内ファンの動作が停止され易くなるので、冷凍庫のドアが開けられたときの冷凍庫内の空気の流出および冷凍庫外の空気の流入による庫内温度の上昇を抑制することができる。
第4の観点によれば、冷凍機は、室内熱交換器が放熱器として機能することで冷凍庫内を加温させる加温機能を発揮させることが可能であり、加温機能を発揮している場合において、冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されている。運転モードは、圧縮装置および室内ファンを動作させる加温モードと、圧縮装置を停止し室内ファンを動作させる保温攪拌モードを含む。冷凍制御部は、エンジンの動力を利用して加温機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、運転モードを加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替える。また、冷凍制御部は、バッテリの電力により加温機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、運転モードを加温モードおよび保温攪拌停止モードに交互に切り替える。
これにより、車載用冷凍装置は、冷凍庫内に加温が必要な荷が積まれている場合に当該荷を適温に加熱することができる。
また、車載用冷凍装置は、バッテリの電力により冷凍機を加温動作で動作させる場合に、冷凍機の運転モードを室内ファンの動作を停止させる保温攪拌停止モードに切り替えることができる。このため、車載用冷凍装置は、冷凍機の動作について、室内ファンが常時動作する場合に比較してバッテリの電力消費量を抑制することで、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長できる。
第5の観点によれば、冷凍制御部は、バッテリの電力により加温機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、第2所定条件が未成立の場合、運転モードを保温攪拌停止モードに切り替える。また、冷凍制御部は、第2所定条件が成立後、運転モードを加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替える。
これによると、車載用冷凍装置は、冷凍機30の動力がバッテリ20の電力に切り替えられた場合、第2所定条件が成立するまで、冷凍機が保温攪拌停止モードで動作することで、室内ファンの動作を停止し、バッテリの電力消費量を抑制することができる。このため、車載用冷凍装置は、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長できる。
第6の観点によれば、エンジン、バッテリ、冷凍庫を有する車両に搭載される車載用冷凍装置は、冷凍機および冷凍制御部を備える。冷凍機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮装置と冷媒および冷凍庫内の空気を熱交換させる室内熱交換器とを有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および室内熱交換器で熱交換された空気を冷凍庫内で攪拌する室内ファンを含む。また、冷凍機は、室内熱交換器が吸熱器として機能することで冷凍庫内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能である。冷凍機は、冷却機能を発揮している場合において、冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されている。運転モードは、圧縮装置および室内ファンが動作する冷却モードと、圧縮装置が停止し室内ファンが動作する保冷攪拌モードと、圧縮装置および室内ファンが停止する保冷攪拌停止モードと、を含む。
冷凍制御部は、エンジンの動力を利用して冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。また、バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量以上の場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌モードに交互に切り替える。また、バッテリの電力により冷却機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量未満の場合、運転モードを冷却モードおよび保冷攪拌停止モードに交互に切り替える。
第7の観点によれば、冷凍機は、室内熱交換器が放熱器として機能することで冷凍庫内を加温させる加温機能を発揮させることが可能であり、加温機能を発揮している場合において、冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されている。運転モードは、圧縮装置および室内ファンを動作させる加温モードと、圧縮装置を停止し室内ファンを動作させる保温攪拌モードを含む。冷凍制御部は、バッテリの電力により加温機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量以上の場合、運転モードを加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替える。また、冷凍制御部は、バッテリの電力により加温機能を発揮させるように冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量未満の場合、運転モードを加温モードおよび保温攪拌停止モードに交互に切り替える。
これによると、バッテリの電力により冷凍機を動作させる場合において、バッテリの蓄電量が所定量以上の場合、冷凍制御部は、加温モードおよび保温攪拌モードに交互に切り替えることで室内ファンを常時動作させ、庫内温度を加温しながら均一にできる。また、バッテリの蓄電量が所定未満の場合、冷凍制御部は、加温モードおよび保温攪拌停止モードに交互に切り替えることで、室内ファンを常時動作させる場合に比較してバッテリの電力消費量を抑制することができる。このため、車載用冷凍装置は、バッテリの容量を大きくすることなく、冷凍機の動作可能時間を延長することができる。
3 冷凍庫
5 冷凍制御部
10 エンジン
20 バッテリ
30 冷凍機
31 圧縮装置
38 室内熱交換器
39 室内ファン

Claims (7)

  1. エンジン(10)、バッテリ(20)、冷凍庫(3)を有する車両に搭載される車載用冷凍装置において、
    冷媒を圧縮して吐出する圧縮装置(31)と、前記冷媒および前記冷凍庫内の空気を熱交換させる室内熱交換器(38)と、を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および前記室内熱交換器で熱交換された空気を前記冷凍庫内で攪拌する室内ファン(39)を含む冷凍機(30)と、
    前記圧縮装置および前記室内ファンの動作を制御する冷凍制御部(5)と、を備え、
    前記冷凍機は、前記室内熱交換器が吸熱器として機能することで前記冷凍庫内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能であり、
    前記冷凍制御部は、
    前記エンジンの動力を利用して前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合、前記室内ファンを連続して動作させた状態で、前記圧縮装置を断続して動作させ、
    前記バッテリの電力により前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合、前記室内ファンを断続して動作させた状態で、前記圧縮装置を断続して動作させる車載用冷凍装置。
  2. 前記冷凍機は、前記冷却機能を発揮している場合において、前記冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されており、
    前記運転モードは、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを動作させる冷却モードと、
    前記圧縮装置を停止し前記室内ファンを動作させる保冷攪拌モードと、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを停止する保冷攪拌停止モードと、を含み、
    前記冷凍制御部は、
    前記エンジンの動力を利用して前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合、前記運転モードを前記冷却モードおよび前記保冷攪拌モードに交互に切り替え、
    前記バッテリの電力により前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合、前記運転モードを前記冷却モードおよび前記保冷攪拌停止モードに交互に切り替える請求項1に記載の車載用冷凍装置。
  3. 前記冷凍制御部は、前記バッテリの電力により前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合において、
    第1所定条件が未成立の場合、前記運転モードを前記保冷攪拌停止モードに切り替え、
    前記第1所定条件が成立後、前記運転モードを前記冷却モードおよび前記保冷攪拌モードに交互に切り替える請求項2に記載の車載用冷凍装置。
  4. 前記冷凍機は、前記室内熱交換器が放熱器として機能することで前記冷凍庫内を加温させる加温機能を発揮させることが可能であり、前記加温機能を発揮している場合において、前記冷凍制御部によって前記運転モードを変更可能に構成されており、
    前記運転モードは、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを動作させる加温モードと、
    前記圧縮装置を停止し前記室内ファンを動作させる保温攪拌モードと、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを停止する保温攪拌停止モードと、を含み、
    前記冷凍制御部は、
    前記エンジンの動力を利用して前記加温機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合、前記運転モードを前記加温モードおよび前記保温攪拌モードに交互に切り替え、
    前記バッテリの電力により前記加温機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合、前記運転モードを前記加温モードおよび前記保温攪拌停止モードに交互に切り替える請求項2または3に記載の車載用冷凍装置。
  5. 前記冷凍制御部は、前記バッテリの電力により前記加温機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合において、
    第2所定条件が未成立の場合、前記運転モードを前記保温攪拌停止モードに切り替え、
    前記第2所定条件が成立後、前記運転モードを前記加温モードおよび前記保温攪拌モードに交互に切り替える請求項4に記載の車載用冷凍装置。
  6. エンジン(10)、バッテリ(20)、冷凍庫(3)を有する車両に搭載される車載用冷凍装置において、
    冷媒を圧縮して吐出する圧縮装置(31)と、前記冷媒および前記冷凍庫内の空気を熱交換させる室内熱交換器(38)と、を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置および前記室内熱交換器で熱交換された空気を前記冷凍庫内で攪拌する室内ファン(39)を含む冷凍機(30)と、
    前記圧縮装置および前記室内ファンの動作を制御する冷凍制御部(5)と、を備え、
    前記冷凍機は、前記室内熱交換器が吸熱器として機能することで前記冷凍庫内を冷却させる冷却機能を発揮させることが可能であり、
    前記冷凍機は、前記冷却機能を発揮している場合において、前記冷凍制御部によって運転モードを変更可能に構成されており、
    前記運転モードは、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを動作させる冷却モードと、
    前記圧縮装置を停止し前記室内ファンを動作させる保冷攪拌モードと、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを停止する保冷攪拌停止モードと、を含み、
    前記冷凍制御部は、
    前記エンジンの動力を利用して前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合および前記バッテリの電力により前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合において、前記バッテリの蓄電量が所定量以上の場合、前記運転モードを前記冷却モードおよび前記保冷攪拌モードに交互に切り替え、
    前記バッテリの電力により前記冷却機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合において、前記バッテリの蓄電量が前記所定量未満の場合、前記運転モードを前記冷却モードおよび前記保冷攪拌停止モードに交互に切り替える車載用冷凍装置。
  7. 前記冷凍機は、前記室内熱交換器が放熱器として機能することで前記冷凍庫内を加温させる加温機能を発揮させることが可能であり、前記加温機能を発揮している場合において、前記冷凍制御部によって前記運転モードを変更可能に構成されており、
    前記運転モードは、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを動作させる加温モードと、
    前記圧縮装置を停止し前記室内ファンを動作させる保温攪拌モードと、
    前記圧縮装置および前記室内ファンを停止する保温攪拌停止モードと、を含み、
    前記冷凍制御部は、
    前記エンジンの動力を利用して前記加温機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合および前記バッテリの電力により前記加温機能を発揮させるように前記冷凍機を動作させる場合において、前記バッテリの蓄電量が前記所定量以上の場合、前記運転モードを前記加温モードおよび前記保温攪拌モードに交互に切り替え、
    前記バッテリの蓄電量が前記所定量未満の場合、前記運転モードを前記加温モードおよび前記保温攪拌停止モードに交互に切り替える請求項6に記載の車載用冷凍装置。
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