(57)【要約】【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
2020106204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載される車載用冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車載用冷凍装置を搭載する冷凍車の概略構成図である。
【図２】車載用冷凍装置の概略構成図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
（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。
【０１０２】
（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
（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。
【０１３１】
（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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
（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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
（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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
（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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【符号の説明】
【０１８４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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