(57)【要約】【課題】省エネ性を向上させることである。【解決手段】庫内温度が目標温度になるように蒸発器（14）の冷却能力を調節する第１制御部（53）と、庫内温度が目標温度に維持されると、蒸発器（14）の冷却能力を増大させて庫内温度を第２下限温度まで低下させた後、圧縮機（11）を停止させると共に自動換気口（7）を開いて庫外空気を庫内へ導入する第２制御部（54）と、その後庫内温度が上限温度に達すると、第１制御部（53）による制御動作を再開させる第３制御部（55）とを備えている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内を冷却するための冷却熱交換器（14）と圧縮機（11）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えた冷凍装置であって、
庫内温度が目標温度となるように上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段（35）と、庫内へ外気を導入する外気導入手段（7）とを備える一方、
上記能力調節手段（35）により上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を運転する第１制御部（53）と、
上記第１制御部（53）による制御動作中に庫内温度が目標温度に維持されると上記能力調節手段（35）によって上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させて上記目標温度を含む目標範囲の下限値以上で上記目標温度未満の所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記圧縮機（11）を停止させると共に、庫外温度が庫内温度以下である場合には上記外気導入手段（7）により外気を庫内へ導入させる第２制御部（54）と、
上記第２制御部（54）による制御動作中に庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると上記圧縮機（11）を起動させると共に上記外気導入手段（7）による外気の導入を禁止して上記第１制御部（53）による制御動作を再開させる第３制御部（55）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記外気導入手段は、庫内の換気を行う開閉自在な換気口（7）であり、
上記第２制御部（54）は、上記圧縮機（11）を停止させると共に、上記庫外温度が庫内温度以下である場合には上記換気口（7）を開いて外気を庫内へ導入させる一方、
上記第３制御部（55）は、上記圧縮機（11）を起動させると共に上記換気口（7）を閉じて外気の導入を禁止する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備え、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させる一方、
上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）の運転回転数を増加させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備え、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）を停止させる一方、
上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備え、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度が上記目標範囲の下限値よりも高い温度に設定され、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させ、その後庫内温度が上記所定温度を上回ると上記庫内ファン（16）を停止させる一方、
上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項１または２において、
上記能力調節手段は、冷媒回路（10）に接続されて圧縮機（11）へ吸入される冷媒の流量を調節する流量調整弁（35）で構成され、
上記第２制御部（54）は、上記流量調整弁（35）の開度を大きくして上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項６において、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記第３制御部（55）により第１制御部（53）の制御動作を再開させるまで、上記流量調整弁（35）の開度を上記庫内温度の引き下げ時の開度のまま保持する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項において、
上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備える一方、
上記冷却熱交換器（14）へ送られる庫内空気の温度を検出する吸込温度センサ（RS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吸込温度センサ（RS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れか１項において、
上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備える一方、
上記冷却熱交換器（14）を通過して庫内へ吹き出す庫内空気の温度を検出する吹出温度センサ（SS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吹出温度センサ（SS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１０】
請求項２乃至９の何れか１項において、
庫内の二酸化炭素の濃度を検出するガス濃度センサ（GS）を備える一方、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記ガス濃度センサ（GS）の検出濃度が設定濃度となるように上記換気口（7）の開度を調節する
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、庫内を冷却するための冷却熱交換器を備えた冷凍装置に関し、特に冷凍装置の省エネ運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷蔵庫や冷凍庫等の庫内を冷却するための冷凍装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却する冷凍装置が開示されている。この冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および冷却熱交換器（蒸発器）が接続された冷媒回路を備えている。この冷凍装置の冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その結果、冷却熱交換器を流れる冷媒は庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内空気の冷却が行われる。
【０００４】
上述したような冷凍装置では、コンテナ内の運搬物などに応じて、目標温度に対し例えば±０．５℃程度の高い温度精度が要求される。そのため、温度精度の確保を優先して圧縮機を常に運転していた。しかしながら、コンテナ内は庫内空気が一度冷えると、冷却負荷はさほど大幅に変化せず、また、冷却負荷に影響を与える外気温もさほど急激に変化するとは考えにくい。そこで、例えば特許文献２に開示されているように、圧縮機を間欠的に運転させる省エネ運転モードを備えた冷凍装置が提案されている。
【０００５】
上記特許文献２の冷凍装置の省エネ運転モードでは、庫内温度が目標温度に維持されると、冷却熱交換器の冷却能力を増大させて庫内温度を目標温度範囲の下限値まで一旦引き下げた後に圧縮機を停止させる。その後、庫内温度が目標温度範囲の上限値まで上昇すると圧縮機が再び起動されて、このサイクルが繰り返される。このように、圧縮機が間欠的に運転されるため、全体として圧縮機の運転時間が短くなり、圧縮機の消費エネルギーが削減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２７９６４号公報
【特許文献２】特許３８６４９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献２の冷凍装置では、単に圧縮機を間欠的に運転させるだけなので、それだけでは省エネ性を充分に向上させることができなかった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却熱交換器で庫内を冷却する冷凍装置において、著しく省エネ性に優れた運転を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、庫内を冷却するための冷却熱交換器（14）と圧縮機（11）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えた冷凍装置を前提としている。そして、本発明の冷凍装置は、庫内温度が目標温度となるように上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段（35）と、庫内へ外気を導入する外気導入手段（7）とを備えている。さらに、本発明の冷凍装置は、上記能力調節手段（35）により上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を運転する第１制御部（53）と、上記第１制御部（53）による制御動作中に庫内温度が目標温度に維持されると上記能力調節手段（35）によって上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させて上記目標温度を含む目標範囲の下限値以上で上記目標温度未満の所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記圧縮機（11）を停止させると共に、庫外温度が庫内温度以下である場合には上記外気導入手段（7）により外気を庫内へ導入させる第２制御部（54）と、上記第２制御部（54）による制御動作中に庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると上記圧縮機（11）を起動させると共に上記外気導入手段（7）による外気の導入を禁止して上記第１制御部（53）による制御動作を再開させる第３制御部（55）とを備えているものである。
【００１０】
第１の発明では、冷媒回路（10）で冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その結果、冷却熱交換器（14）を流れる冷媒は、庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。
【００１１】
ここで、本発明の冷凍装置では、圧縮機（11）を間欠的に運転させる省エネルギーー運転（以下、省エネ運転という。）が行われる。具体的に、この省エネ運転では、各制御部（53,54,55）によって以下の第１動作から第３動作までが繰り返し行われる。なお、この冷凍装置には、庫内温度の目標温度と、その目標温度を含む目標範囲（許容温度範囲）の上限値及び下限値が設定される。
【００１２】
まず、第１制御部（53）によって第１動作が行われる。この第１動作では、圧縮機（11）が運転されると共に能力調節手段（35）によって冷却熱交換器（14）の冷却能力が調節される。その結果、庫内温度は次第に目標温度に近づいていく。この第１動作によって庫内温度が目標温度に維持されると、第２制御部（54）による第２動作が行われる。
【００１３】
第２動作では、圧縮機（11）が運転されると共に能力調節手段（35）によって冷却熱交換器（14）の冷却能力が増大される。その結果、庫内温度は次第に低下していく。そして、庫内温度が下限値以上で目標温度未満の所定温度に達すると、圧縮機（11）が停止される。さらに、庫外温度が庫内温度以下である場合、圧縮機（11）の停止と共に、外気導入手段（7）によって庫外空気が庫内へ導入される。
【００１４】
第２動作中は、圧縮機（11）が停止したままの状態となるため、冷媒回路（10）において冷凍サイクルが行われず冷却熱交換器（14）による庫内の冷却が実質的に停止される。その結果、庫内温度は次第に上昇していき目標範囲の上限値に達する。ここで、第２動作では庫内温度以下の庫外空気が庫内へ導入され続けているため、庫内温度の上昇速度が抑えられる。そして、庫内温度が上限値に達すると、第３制御部（55）による第３動作が行われる。この第３動作では、圧縮機（11）が再び起動されると共に庫外空気の導入が禁止されて、第１制御部（53）による第１動作が再開される。第１動作が再開されると、庫内温度は再び目標温度に近づいていく。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記外気導入手段が、庫内の換気を行う開閉自在な換気口（7）である。そして、上記第２制御部（54）は、上記圧縮機（11）を停止させると共に、上記庫外温度が庫内温度以下である場合には上記換気口（7）を開いて外気を庫内へ導入させる一方、上記第３制御部（55）は、上記圧縮機（11）を起動させると共に上記換気口（7）を閉じて外気の導入を禁止するものである。
【００１６】
第２の発明では、庫内を換気するための換気口（7）が外気導入手段として利用される。この換気口（7）は、元々、青果物などの運搬物が輸送中に熟成してその際に吐き出す二酸化炭素などのガスを排出させるために設けられている。省エネ運転において、第２動作中は換気口（7）が開放されて庫外空気が導入され、第３動作で換気口（7）が閉鎖され第１動作中は庫外空気の導入が禁止される。
【００１７】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させる一方、上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）の運転回転数を増加させるものである。
【００１８】
第３の発明では、省エネ運転の第１動作時において、庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転される。その結果、冷却熱交換器（14）を流れる冷媒と庫内ファン（16）が送風する庫内空気とが熱交換する。このため、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。
【００１９】
一方、圧縮機（11）が停止状態となる第２動作中には、庫内ファン（16）が上記第１動作時よりも低回転速度で運転される。このため、庫内ファン（16）の駆動に伴って庫内ファン（16）から発生する熱量が上記第１動作中よりも少なくなる。その結果、第２動作中に庫内温度が上限値に達するまでの時間が長期化されるので、圧縮機（11）の停止時間も長期化される。したがって、この省エネ運転時における冷凍装置の消費電力が削減される。
【００２０】
第４の発明は、上記第１または第２の発明において、庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）を停止させる一方、上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させるものである。
【００２１】
第４の発明では、省エネ運転の第１動作時において、庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転される。その結果、冷却熱交換器（14）を流れる冷媒と庫内ファン（16）が送風する庫内空気とが熱交換する。このため、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。
【００２２】
一方、圧縮機（11）が停止状態となる第２動作中には、庫内ファン（16）が停止状態となる。このため、第２動作中において、庫内ファン（16）が発熱することはないので、庫内温度が上限値に達するまでの時間が一層長期化される。したがって、この省エネ運転時における冷凍装置の消費電力が更に削減される。
【００２３】
第５の発明は、上記第１または第２の発明において、庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度が上記目標範囲の下限値よりも高い温度に設定され、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させ、その後庫内温度が上記所定温度を上回ると上記庫内ファン（16）を停止させる一方、上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させるものである。
【００２４】
第５の発明では、第２動作において、庫内温度が目標範囲の下限値よりも高い温度まで引き下げられると、圧縮機（11）が停止され且つ庫外空気が導入されると共に、庫内ファン（16）が低回転速度で運転される。この状態では、庫外空気の導入によって庫内温度の上昇速度が抑えられ、さらに庫内ファン（16）の発熱量が抑制されるため庫内温度の上昇速度が一層抑えられる。そして、庫内温度が上昇していき所定温度を上回ると庫内ファン（16）が停止される。これにより、庫内ファン（16）の発熱量がなくなり、庫内温度の上昇速度がさらに抑えられる。
【００２５】
本発明の第２動作では、庫内温度が目標範囲の下限値まで引き下げられる場合に比べて、庫内温度の引き下げ幅が小さい。そうすると、庫内温度が上限値に到達する時間が短くなるとも考えられる。ところが、本発明の第２動作では、上述したように庫内温度の上昇速度が著しく遅くなるため、庫内温度の引き下げ幅が小さいことによる影響をそれほど受けない。さらに、本発明では、庫内温度の引き下げ幅が小さい分、その引き下げに必要な圧縮機（11）の運転時間が短くなる。
【００２６】
第６の発明は、上記第１または第２の発明において、上記能力調節手段は、冷媒回路（10）に接続されて圧縮機（11）へ吸入される冷媒の流量を調節する流量調整弁（35）で構成されている。そして、上記第２制御部（54）は、上記流量調整弁（35）の開度を大きくして上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させるものである。
【００２７】
第６の発明では、冷媒回路（10）に流量調整弁（35）が接続される。この流量調整弁（35）は、圧縮機（11）の吸入冷媒の流量を調節することで、冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段を構成する。
【００２８】
具体的に、省エネ運転の第１動作時には、流量調整弁（35）の開度が調節されることで、冷媒回路（10）における冷媒循環量が調節される。ここで、流量調整弁（35）の開度を絞って冷媒循環量を調節すると、蒸発器となる冷却熱交換器（14）のほぼ全域で冷媒が湿り気味となる。このため、仮に蒸発器の流入側の膨張弁の開度調節によって蒸発器の冷却能力を調節すると、蒸発器を流れる冷媒が乾き気味となって蒸発器の流入端から流出端までの間で冷媒の温度ムラが生じやすいのに対し、本発明のように上記流量調整弁（35）の開度を絞りながら冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節すると、冷却熱交換器（14）の流入端から流出端までの間での冷媒の温度分布が均一化される。その結果、庫内空気は冷却熱交換器（14）によって比較的均一な温度に冷却される。
【００２９】
このような第１動作における流量調整弁（35）の開度調節によって庫内温度が目標温度に維持されると、第２動作が行われる。この第２動作では、流量調整弁（35）の開度が大きく調節されることで、冷媒回路（10）の冷媒循環量も多くなり、冷却熱交換器（14）の冷却能力も増大する。
【００３０】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記第３制御部（55）により第１制御部（53）の制御動作を再開させるまで、上記流量調整弁（35）の開度を上記庫内温度の引き下げ時の開度のまま保持するものである。
【００３１】
第７の発明では、第２動作において、流量調整弁（35）の開度が大きくなり、庫内温度が所定温度まで引き下げられると、その際の流量調整弁（35）の開度がそのまま保持される。流量調整弁（35）の開度は、第３動作によって圧縮機（11）が再起動するまでそのまま保持される。このため、第１動作開始時の流量調整弁（35）の開度は、冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させて庫内空気を冷却していた、直前の第２動作終了時の開度と同じ開度となる。その結果、庫内温度が上限値に達して圧縮機（11）が再起動する第１動作開始時から充分な冷媒循環量が確保される。このため、庫内空気が速やかに冷却されて庫内温度は速やかに目標温度に近づいていく。
【００３２】
第８の発明は、上記第１乃至第７の何れか１の発明において、上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備えている。そして、本発明は、上記冷却熱交換器（14）へ送られる庫内空気の温度を検出する吸込温度センサ（RS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吸込温度センサ（RS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えているものである。
【００３３】
第８の発明では、通常運転制御部（51）による運転中（通常運転中）には、圧縮機（11）が連続的に運転される一方、冷却熱交換器（14）の冷却能力が調節され、庫内温度が目標温度に近づくように運転が行われる。また、冷却熱交換器（14）の上流側には、冷却熱交換器（14）へ送り込まれる庫内空気の温度を測定するための吸込温度センサ（RS）が設けられる。
【００３４】
ここで、本発明では、通常運転から省エネルギー運転制御部（52）による運転（省エネ運転）への運転切換の判定が運転切換部（56）によって行われる。具体的に、通常運転時には、吸込温度センサ（RS）で検出される吸込温度と、目標温度との比較が行われる。そして、吸込温度が目標温度を含む所定温度範囲を外れる場合、庫内温度を速やかに目標温度に近づける必要があるため、通常運転が継続して行われる。一方、吸込温度が目標温度を含む所定温度範囲内にある場合、庫内温度が既に目標温度近くにあり、圧縮機（11）を連続的に運転させる必要がなくなることから、通常運転から省エネ運転へ移行される。
【００３５】
第９の発明は、上記第１乃至第７の何れか１の発明において、上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備えている。そして、本発明は、上記冷却熱交換器（14）を通過して庫内へ吹き出す庫内空気の温度を検出する吹出温度センサ（SS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吹出温度センサ（SS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えているものである。
【００３６】
第９の発明では、通常運転制御部（51）による運転中（通常運転中）には、圧縮機（11）が連続的に運転される一方、冷却熱交換器（14）の冷却能力が調節され、庫内温度が目標温度に近づくように運転が行われる。また、冷却熱交換器（14）の下流側に吹出温度センサ（SS）が設けられる。この吹出温度センサ（SS）は、冷却熱交換器（14）で冷却された後の庫内空気の温度を検出する。
【００３７】
ここで、本発明では上記第８の発明と異なり、運転切換部（56）により、吹出温度センサ（SS）で検出した吹出温度と目標温度とを比較することで、通常運転から省エネルギー運転制御部（52）による運転（省エネ運転）への移行の判定が行われる。具体的に、通常運転時には、吹出温度センサ（SS）で検出される吹出温度と目標温度との比較が行われる。そして、吹出温度が目標温度を含む所定温度範囲を外れる場合、庫内温度を速やかに目標温度に近づける必要があるため、通常運転が継続して行われる。一方、吹出温度が目標温度を含む所定温度範囲内にある場合、庫内温度が既に目標温度近くにあり、圧縮機（11）を連続的に運転させる必要がなくなることから、通常運転から省エネ運転へ移行される。
【００３８】
第１０の発明は、上記第２乃至第９の何れか１の発明において、庫内の二酸化炭素の濃度を検出するガス濃度センサ（GS）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記ガス濃度センサ（GS）の検出濃度が設定濃度となるように上記換気口（7）の開度を調節するものである。
【００３９】
第１０の発明では、省エネ運転の第２動作中において、換気口（7）の開度が調節されることで、庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度となる。庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度よりも高い場合は、換気口（7）の開度を大きくして換気量を増大させることで、庫内の二酸化炭素量を減少させる。庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度よりも低い場合は、換気口（7）の開度を小さくして換気量を減少させることで、庫内の二酸化炭素量を増大させる。これにより、庫内の二酸化炭素が適切な濃度に保持され、運搬物としての例えば青果物の熟成作用が抑制される。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明によれば、省エネ運転時において、圧縮機（11）を間欠的に運転すると共に、その圧縮機（11）の停止時に庫内温度以下の庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、第２動作において庫内温度の上昇速度を抑制することができ、庫内温度が上限値に達する時間を長期化することができる。これにより、圧縮機（11）の停止時間を長期化することができ、圧縮機（11）の運転動力を削減することができる。その結果、冷凍装置の省エネ性を向上させることができる。
【００４１】
特に本発明では、庫内温度を一旦下限値まで低下させた後に、圧縮機（11）を停止させるようにしている。このため、本発明によれば、仮に庫内温度を一旦下限値まで低下させないで圧縮機を停止させた場合と比較すると、庫内温度が上限値に達するまでの時間をより長期化できるので、その分だけ圧縮機（11）を長く停止させることができる。したがって、圧縮機（11）の運転動力をさらに低減することができ、冷凍装置で消費されるエネルギーを効果的に削減することができる。
【００４２】
また、第２の発明によれば、外気導入手段として換気口（7）を利用し、低温の庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、庫外空気を庫内へ導入させる外気導入手段を新たに設ける必要がない。その結果、冷凍装置のコンパクト化およびコスト削減を図ることができる。
【００４３】
また、換気口（7）は、換気する目的ではそれほど使用頻度が多くない。そのため、本発明のように、外気導入手段として換気口（7）を利用することにより、換気口（7）を有効に活用することができる。
【００４４】
また、第３の発明によれば、第２動作中に庫内ファン（16）を低回転速度で運転させるようにしている。このため、第２動作中の庫内ファン（16）の発熱量を抑制でき、圧縮機（11）の停止時間を長期化できる。したがって、圧縮機（11）の運転動力をさらに削減することができ、冷凍装置の省エネ性を一層効果的に向上させることができる。
【００４５】
また、第２動作中に仮に庫内ファンを完全に停止させてしまうと、庫内中の空気温度分布にムラが生じてしまう恐れがあり、庫内温度が上限値に達したかどうか、即ち第３動作の開始時期の判断を正確にできない可能性がある。それに対し、本発明では、庫内ファン（16）の回転速度を低速としただけであるので、庫内空気の温度ムラを小さく保つことができる。したがって、本発明では、第３動作の開始時期の判断を正確に行うことができるので、庫内温度を一層確実に目標範囲内に維持させることができる。
【００４６】
一方、第４の発明のように、第２動作中のみ庫内ファン（16）を完全に停止させる場合には、第２動作中の庫内ファン（16）の発熱を無くすことができるため、第２動作中における庫内の温度上昇を積極的に抑制することができる。したがって、圧縮機（11）の停止時間を長期化することができ、冷凍装置の消費電力を効果的に削減することができる。また、第２動作中に庫内ファン（16）を停止した分だけ、庫内ファン（16）の運転動力をも削減できるため、冷凍装置の省エネ性をさらに向上させることができる。
【００４７】
また、第５の発明によれば、第２動作時において庫内ファン（16）を第１動作中よりも低回転速度で運転させるようにした。したがって、第２動作時には庫内ファン（16）のモータ駆動に伴う発熱量を抑制することができるため、圧縮機（11）の停止後、庫内温度が上限温度に到達するまでの時間を長期化することができる。これにより、圧縮機（11）の停止時間を長期化させることができ、この冷凍装置の省エネ性をさらに向上させることができる。
【００４８】
さらに、第２動作では、庫内温度がある程度上昇すると、庫内ファン（16）を停止させるようにした。これにより、庫内ファン（16）のモータの発熱量をなくすことができ、第２動作の継続時間をより長期化することができる。よって、冷凍装置の省エネ性をより一層向上させることができる。
【００４９】
また、第６の発明によれば、流量調整弁（35）で圧縮機（11）の吸入冷媒の流量を調節して冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節するようにした。このため、冷却熱交換器（14）内には全域に湿り気味の冷媒が溜まるので、この冷却熱交換器（14）を通過した空気の温度を均一化することができる。つまり、本発明のように流量調整弁（35）で冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節すると、庫内温度の制御性を向上させることができる。その結果、第１動作時には、庫内温度を速やか且つ確実に目標温度に近づけることができる。第２動作時には、庫内温度が確実に所定温度となった時点で圧縮機（11）を停止させることができ、その後、庫内温度が下限値を下回ってしまうことを未然に回避できる。
【００５０】
また、このように第２動作時において、仮に圧縮機の運転容量（例えば運転周波数）を大きくして冷却熱交換器の冷却能力を増大させると電力消費量が増大してしまうのに対し、本発明では、流量調整弁（35）の開度を大きく調節するだけであるので、このような電力消費量の増大を招くことなく、冷却熱交換器（14）の冷却能力が増大させることができる。
【００５１】
また、第７の発明によれば、第２動作において庫内温度を所定温度まで引き下げた時の流量調整弁（35）の開度を第２動作中、即ち第１動作（第３動作）開始直前までそのまま保持するようにした。したがって、庫内温度が上限値に達して圧縮機（11）が再起動する第１動作開始時から冷媒循環量を確保できるので、庫内空気を速やかに冷却でき、庫内温度が上限値を上回ってしまうことを未然に回避できる。
【００５２】
また、第８および第９の発明によれば、通常運転制御部（51）による運転（通常運転）から省エネルギー運転制御部（52）による運転（省エネ運転）への移行判定を自動的に行うようにしている。特に第８の発明では、冷却熱交換器（14）を通過する前の庫内空気の吸込温度が目標温度範囲内になるまで通常運転を継続するようにしている。ここで、吸込温度は、冷却熱交換器（14）で冷やされる前の庫内空気の温度であるため、実際の庫内温度に近い温度となる。このため、吸込温度に基づいて省エネ運転への移行判断を行うと、実際の庫内温度を速やかに目標温度範囲内に近づけてから省エネ運転に移行させることができる。したがって、庫内の運搬物を確実に目標温度範囲内で冷却することができるので、運搬物の品質を重視した運転を行うことができる。
【００５３】
一方、第９の発明では、冷却熱交換器（14）を通過した後の庫内空気の吹出温度が目標温度範囲内になるまで通常運転を継続するようにしている。ここで、吹出温度は、冷却熱交換器（14）で冷やされた後の庫内空気の温度であるため、実際の庫内温度よりもやや低めの温度となる。このため、吸込温度に基づいて省エネ運転への移行判断を行うと、第８の発明よりも早いタイミングで省エネ運転へ移行することになる。したがって、省エネ運転が積極的に行われることになるので、冷凍装置で省エネ性を重視した運転を行うことができる。
【００５４】
また、第１０の発明によれば、省エネ運転の第２動作において、単に自動換気口（7）を開放するだけでなく、庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度になるように自動換気口（7）の開度を調節するようにした。そのため、第２動作では、庫内へ低温の庫外空気を導入しつつ、庫内のＣＯ2濃度を青果物に適切な濃度に維持することができる。その結果、圧縮機（11）の停止時間を長期化させて省エネ性を向上させることができると共に、青果物の鮮度を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、冷凍コンテナを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】図４は、自動換気口とコントローラの関係を示す模式図である。
【図５】図５は、冷凍装置の運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図６】図６は、実施形態に係る省エネ運転モードの第１運転時を説明するためのタイムチャートである。
【図７】図７は、実施形態に係る省エネ運転モードの第２運転時を説明するためのタイムチャートである。
【図８】図８は、実施形態に係る通常運転モードと省エネ運転モードとの切換制御を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態の変形例１にかかる省エネ運転モードの第２運転時を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例２に係る省エネ運転モードの第２運転時の制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１０と共に、実施形態の変形例２に係る省エネ運転モードの第２運転時の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５７】
図１および図２に示すように、本実施形態の冷凍装置（1）は、陸上輸送や海上輸送等のコンテナ（C）に設けられ、その庫内を冷却（冷蔵または冷凍）するためのものである。この冷凍装置（1）は、矩形状箱体に形成されたコンテナ（C）の前面開口部を塞ぐように取り付けられる。
【００５８】
上記冷凍装置（1）は、本体壁（2）および隔壁（5）と、冷媒回路（10）と、庫外ファン（15）および庫内ファン（16）と、コントローラ（50）とを備えている。
【００５９】
上記本体壁（2）は、断熱材等で形成され、コンテナ（C）の前面開口部に密着固定されて該開口を塞いでいる。この本体壁（2）は、概ね上半部が平面部（3）となり、下半部が平面部（3）よりも内側（庫内側）に凹んだ凹状部（4）となっている。隔壁（5）は、本体壁（2）と平行に且つ本体壁（2）より内側（庫内側）に設けられている。
【００６０】
上記本体壁（2）の凹状部（4）は、外側（庫外側）に庫外側空間（S1）を形成している。また、本体壁（2）の平面部（3）と隔壁（5）との間には、庫内側上部空間（S2）が形成され、本体壁（2）の凹状部（4）と隔壁（5）との間には、庫内側下部空間（S3）が形成されている。庫内側上部空間（S2）の上部および庫内側下部空間（S3）の下部は、コンテナ庫内と連通している。
【００６１】
上記庫外側空間（S1）には、上述した庫外ファン（15）や、後述する圧縮機（11）および凝縮器（12）等が配置されている。庫内側上部空間（S2）には、上述した庫内ファン（16）や、後述する蒸発器（14）が配置されている。
【００６２】
図３に示すように、上記冷媒回路（10）には、主な構成機器として、圧縮機（11）、凝縮器（12）、膨張弁（13）および蒸発器（14）が接続されている。
【００６３】
上記圧縮機（11）は、圧縮機モータの回転速度が一定である固定容量型のスクロール圧縮機で構成されている。
【００６４】
上記凝縮器（12）は、いわゆる空冷凝縮器を構成している。この凝縮器（12）の近傍には、庫外ファン（15）が設けられている。庫外ファン（15）は、凝縮器（12）に庫外空気（室外空気）を送風する。そして、凝縮器（12）では、庫外ファン（15）が送風する室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、凝縮器（12）の近傍には、庫外温度センサ（OS）が設けられている。この庫外温度センサ（OS）は、凝縮器（12）に送風される庫外空気の温度（即ち、庫外温度）を検出する。
【００６５】
上記膨張弁（13）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。この膨張弁（13）は、蒸発器（14）を流出する冷媒の過熱度に応じて開度が調節される。
【００６６】
上記蒸発器（14）は、庫内を冷却するための冷却熱交換器を構成している。この蒸発器（14）の近傍には、庫内ファン（16）が設けられている。庫内ファン（16）は、庫内の吸込口より庫内空気を吸い込んで蒸発器（14）に流通させた後、庫内の吹出口から再び庫内へ吹き出す。そして、蒸発器（14）では、庫内ファン（16）が送風する庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。なお、上記庫内空気の吸込口および吹出口は、それぞれ図２における隔壁（5）の上側および下側の隙間である。つまり、本実施形態の冷凍装置（1）は、いわゆる下吹きタイプのものである。
【００６７】
また、上記蒸発器（14）の近傍には、２つの温度センサが設けられている。具体的に、蒸発器（14）の吸込口側の近傍には吸込温度センサ（RS）が設けられ、蒸発器（14）の吹出口側の近傍には吹出温度センサ（SS）が設けられている。吸込温度センサ（RS）は、蒸発器（14）に送られる庫内空気の温度を検出するものである。吹出温度センサ（SS）は、蒸発器（14）を通過して庫内へ吹き出す庫内空気の温度を検出するものである。
【００６８】
上記圧縮機（11）の吐出管（21）は、逆止弁（31）および吐出圧力調整弁（32）を順に介して凝縮器（12）の流入端に接続している。凝縮器（12）の流出端は、レシーバ（33）、第１電磁弁（41）およびエコノマイザ熱交換器（34）の高圧側流路（34a）を順に介して膨張弁（13）に接続している。圧縮機（11）の吸入管（22）は、吸入比例弁（35）を介して蒸発器（14）の流出端に接続している。蒸発器（14）の流入端は、膨張弁（13）に接続している。
【００６９】
上記エコノマイザ熱交換器（34）は、上述した高圧側流路（34a）を流れる冷媒と低圧側流路（34b）を流れる冷媒とを熱交換させるものである。この低圧側流路（34b）の流入端は、キャピラリーチューブ（36）および第２電磁弁（42）を順に介して、凝縮器（12）とレシーバ（33）との間に接続されている。低圧側流路（34b）の流出端は、圧縮機（11）の中間吸入口（11a）に接続している。この中間吸入口（11a）は、圧縮機（11）の圧縮機構において冷媒の圧縮途中の経路に開口している。
【００７０】
上記吸入比例弁（35）は、圧縮機（11）の吸入冷媒量を調節することで冷媒回路（10）における冷媒循環量を調節する流量調整弁を構成している。つまり、吸入比例弁（35）は、冷媒循環量を調節して蒸発器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段を構成している。吸入比例弁（35）は、コンテナの庫内に設けられる図外の庫内温度センサの検出温度に応じて開度が調節される。
【００７１】
また、上記冷媒回路（10）には、第１デフロスト管（23）、第２デフロスト管（24）、吐出ガスバイパス管（25）および液インジェクション管（26）が接続されている。
【００７２】
上記第１デフロスト管（23）および第２デフロスト管（24）は、圧縮機（11）の吐出冷媒を蒸発器（14）に導入し、蒸発器（14）に付着した霜を融解させるデフロスト運転用の配管である。第１デフロスト管（23）および第２デフロスト管（24）は、一端が逆止弁（31）と吐出圧力調整弁（32）との間に接続し、他端が膨張弁（13）と蒸発器（14）との間に接続している。第１デフロスト管（23）には、デフロスト運転時に開放される第３電磁弁（43）が設けられている。第２デフロスト管（24）には、デフロスト運転時に開放される第４電磁弁（44）およびドレンパンヒータ（37）が設けられている。このドレンパンヒータ（37）は、コンテナ庫内において蒸発器（14）の表面から剥離した霜や結露水を受けるためのドレンパン内に設置されている。このため、デフロスト運転時に圧縮機（11）の吐出冷媒がドレンパンヒータ（37）を流通すると、ドレンパン内に回収された霜や結露水の氷塊は、圧縮機（11）の吐出冷媒から吸熱して融解する。なお、このデフロスト運転時には、吐出圧力調整弁（32）が全閉状態に設定される。
【００７３】
上記吐出ガスバイパス管（25）は、一端が逆止弁（31）と第４電磁弁（44）との間に接続し、他端が蒸発器（14）と吸入比例弁（35）との間に接続している。吐出ガスバイパス管（25）には、運転条件に応じて適宜開放される第５電磁弁（45）が設けられている。この吐出ガスバイパス管（25）は、蒸発器（14）の冷却能力が過剰となる場合などに、圧縮機（11）の吐出冷媒を凝縮器（12）や蒸発器（14）をバイパスして圧縮機（11）の吸入側に戻すための配管である。なお、吐出ガスバイパス管（25）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒中の冷凍機油を圧縮機（11）の吸入側に戻すための油戻し配管も兼ねている。
【００７４】
上記液インジェクション管（26）は、凝縮器（12）で凝縮した液冷媒を圧縮機（11）の吸入側に返送する、いわゆる液インジェクション用の配管である。この液インジェクション管（26）は、一端が第１電磁弁（41）とエコノマイザ熱交換器（34）との間に接続し、他端が吸入比例弁（35）と圧縮機（11）との間に接続している。液インジェクション管（26）には、運転条件に応じて適宜開放される第６電磁弁（46）が設けられている。
【００７５】
上記コントローラ（50）には、コンテナ庫内の目標温度が設定される。また、コントローラ（50）には、詳細は後述する省エネルギー運転モード時において、庫内温度の目標範囲として１つの上限温度と２つの下限温度（第１下限温度および第２下限温度）が設定されている。第１下限温度は本発明に係る目標範囲の下限値を構成し、第２下限温度は第１下限温度よりも高くて上記目標温度未満である。さらに、このコントローラ（50）には、省エネ運転モード時において上限温度および第１下限温度を補正する温度補正手段が設けられている。
【００７６】
また、図４にも示すように、上記冷凍装置（1）には開閉自在な自動換気口（7）が設けられている。この自動換気口（7）は、庫外空気を取り込み庫内空気を排出してコンテナ庫内を換気する目的で従来より設けられている。ここで、青果物などの運搬物をコンテナ輸送する場合、その青果物が輸送中に徐々に熟成しその際に二酸化炭素（ＣＯ2）などのガスを発生する。そして、青果物が発生した二酸化炭素を吸うと、さらに青果物の熟成が進み最悪の場合腐ってしまうということがある。そのため、青果物の熟成を抑えて鮮度を維持するため、庫内に二酸化炭素が溜まるのを抑制する必要がある。そこで、冷凍装置（1）は、自動換気口（7）によって庫内を換気して二酸化炭素などを排出するようにしている。
【００７７】
本実施形態の自動換気口（7）は、本体壁（2）の凹状部（4）に設けられており、吸気口（7a）と排気口（7b）を有している。吸気口（7a）は庫内側下部空間（S3）の吹出口近傍に連通し、排気口（7b）は庫内側上部空間（S2）の吸込口近傍に連通している。自動換気口（7）は、図示しないが、吸気口（7a）および排気口（7b）を同時に開閉するための共通のダンパが設けられている。自動換気口（7）では、吸気口（7a）および排気口（7b）が開放状態になると、庫外空気が吸気口（7a）から庫内へ導入される共に、庫内空気が排気口（7b）から庫外へ排出される。また、庫内には、その庫内の二酸化炭素の濃度を検出するガス濃度センサ（GS）が設けられている。コントローラ（50）は、ガス濃度センサ（GS）の検出濃度に応じて、自動換気口（7）を開放して庫内の換気を行う。
【００７８】
そして、本実施形態の自動換気口（7）は、後述する省エネルギー運転モード時において低温の庫外空気を庫内へ導入するための外気導入手段としても利用される。
【００７９】
また、上記コントローラ（50）は、各種運転（冷凍運転、冷蔵運転、デフロスト運転）を切り換える。また、コントローラ（50）は、それぞれ冷蔵運転時の制御を行う通常運転制御部（51）と省エネルギー運転制御部（52）を備えている。通常運転制御部（51）は、冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転モードで冷蔵運転の制御を行う。省エネルギー運転制御部（52）は、第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）を備え、省エネルギー運転モードで冷蔵運転の制御を行う。また、コントローラ（50）は、冷蔵運転において通常運転モードと省エネルギー運転モードとを所定の条件で切り換える運転切換部（56）を備えている。これらコントローラ（50）の具体的な制御動作については後述する。
【００８０】
−運転動作−
この冷凍装置（1）は、庫内を摂氏零度より低い温度に冷却して庫内の運搬物を冷凍する冷凍運転と、庫内を摂氏零度より高い温度に冷却して庫内の運搬物を冷蔵する冷蔵運転（チルド運転）と、上述したデフロスト運転とが切換可能となっている。ここでは、本発明の特徴となる冷蔵運転について説明する。
【００８１】
冷蔵運転では、通常運転モードと省エネルギー運転モード（以下、省エネ運転モードという。）とが可能となっている。通常運転モードは、圧縮機（11）および庫内ファン（16）を連続的に運転し、蒸発器（14）で庫内空気を継続して冷却し庫内の運搬物を冷蔵する運転モードである。一方、省エネ運転モードは、圧縮機（11）を間欠的に運転し、蒸発器（14）で庫内空気を半連続的に冷却することで、省エネ化を図りながら庫内の運搬物を冷蔵する運転モードである。
【００８２】
〈通常運転モード〉
先ず、この冷凍装置（1）の通常運転モードについて図５を参照しながら説明する。通常運転モードは、通常運転制御部（51）によって運転制御される。具体的に、この通常運転モードでは、圧縮機（11）が連続的に運転されると共に膨張弁（13）および吸入比例弁（35）の開度が適宜調節される。また、この通常運転モードでは、原則として第１および第２の電磁弁（41,42）が開放されると同時に第３から第６の電磁弁（43,44,45,46）が閉鎖され、庫外ファン（15）および庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転される。
【００８３】
圧縮機（11）で圧縮された冷媒は、吐出管（21）を経由して凝縮器（12）へ流入する。凝縮器（12）では、冷媒が庫外空気へ放熱して凝縮する。その後、冷媒は、一部がレシーバ（33）を介してエコノマイザ熱交換器（34）の高圧側流路（34a）へ流入する一方、残りはキャピラリーチューブ（36）を通過する際に減圧されてエコノマイザ熱交換器（34）の低圧側流路（34b）へ流入する。
【００８４】
エコノマイザ熱交換器（34）では、低圧側流路（34b）を流れる冷媒が高圧側流路（34a）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。つまり、エコノマイザ熱交換器（34）では、高圧側流路（34a）を流れる冷媒の過冷却が行われる。低圧側流路（34b）で蒸発した冷媒は、圧縮機（11）の中間吸入口（11a）に吸入される。
【００８５】
高圧側流路（34a）で過冷却された冷媒は、膨張弁（13）を通過する際に減圧されてから蒸発器（14）へ流入する。蒸発器（14）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、コンテナの庫内の冷却が行われる。蒸発器（14）で蒸発した冷媒は、吸入比例弁（35）を通過した後に圧縮機（11）に吸入される。
【００８６】
〈省エネ運転モード〉
次に、この冷凍装置（1）の省エネ運転モードについて説明する。省エネ運転モードは、省エネルギー運転制御部（52）によって運転制御される。具体的に、この省エネ運転モードでは、省エネルギー運転制御部（52）の各制御部（53,54,55）によって図６や図７に示すような第１動作から第３動作までの制御動作が繰り返し行われる。なお、この省エネ運転モード時における冷凍装置（1）の基本的な冷媒の流れは、上述の通常運転モードと同様である。
【００８７】
また、この省エネ運転モードでは、第１運転（図６）と、該第１運転よりも省エネ性の高い第２運転（図７）とが庫外温度かつユーザーの設定に応じて切換可能である。具体的に、省エネルギー運転制御部（52）は、ユーザーが設定している場合、庫外温度が目標範囲の第２下限温度よりも高い場合は第１運転を選択し、庫外温度が目標範囲の第２下限温度以下である場合は第２運転を選択する。
【００８８】
先ず、図６に示す第１運転について説明する。この第１運転では、自動換気口（7）が閉鎖状態で維持される。
【００８９】
第１運転の第１動作は、第１制御部（53）によって行われる。この第１動作では、圧縮機（11）が運転されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転され、図示しないが、庫外ファン（15）が通常の回転速度で運転される。また、第１動作中には、庫内温度が目標温度となるように蒸発器（14）の冷却能力が調節される。
【００９０】
具体的に、第１動作中には、吸入比例弁（35）の開度が目標温度と庫内温度センサの検出温度に基づくＰＩ制御によって調節される。その結果、吸入比例弁（35）の開度に応じて冷媒回路（10）の冷媒循環量が調節され、蒸発器（14）の冷却能力が調節される。
【００９１】
なお、このように吸入比例弁（35）の開度を絞りながら蒸発器（14）の冷却能力を調節すると、蒸発器（14）の全域で冷媒が湿り状態となり易くなる。このため、仮に蒸発器の流入側の電子膨張弁の開度調節によって蒸発器の冷却能力を調節する場合には、蒸発器を流れる冷媒が乾き気味となって蒸発器の流入端から流出端までの間で冷媒の温度ムラが生じやすいのに対し、本実施形態のように吸入比例弁（35）の開度を絞りながら蒸発器（14）の冷却能力を調節すると、蒸発器（14）の流入端から流出端までの間での冷媒の温度分布が均一化される。その結果、庫内空気は比較的均一に冷却されるので、蒸発器（14）による庫内温度の制御性が向上する。
【００９２】
上記第１動作の後には第２制御部（54）による第２動作が行われる。なお、本実施形態では、第１動作開始時刻ｔ０からコントローラ（50）に設定された設定時間が経過することで第１動作から第２動作に移行する。この設定時間は、蒸発器（14）の冷却によって庫内温度が目標温度に維持されるのに充分な時間間隔が設定されており、本実施形態ではこの設定時間が約２分に設定されている。つまり、省エネ運転モードでは、時刻ｔ０から２分間が経過して確実に庫内温度が目標温度に維持されていると判断される時刻ｔ１になると、第１制御部（53）の制御動作（第１動作）から第２制御部（54）の制御動作（第２動作）へ移行する。
【００９３】
第２動作では、時刻ｔ１以降、蒸発器（14）の冷却能力が徐々に増大され、庫内温度が低下していく。具体的に、第２動作では、圧縮機（11）が引き続き運転されると共に庫内ファン（16）および庫外ファン（15）も通常の回転速度で運転される。一方、第２動作時には、時刻ｔ１以降に吸入比例弁（35）の開度が次第に大きく調節される。その結果、冷媒回路（10）の冷媒循環量が次第に増大し、蒸発器（14）の冷却能力も次第に増大する。
【００９４】
このような吸入比例弁（35）の開度調節によって庫内温度が第１下限温度まで低下すると、圧縮機（11）が停止されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度より小さい低回転速度となる（時刻ｔ２）。つまり、第２動作では、蒸発器（14）の冷却能力を増大させることによって庫内温度を第１下限温度（本発明に係る所定温度）まで引き下げると、圧縮機（11）を停止し且つ庫内ファン（16）を低風量で運転する。なお、この第２動作時における吸入比例弁（35）の開度調節は、時刻ｔ１より１０秒経過毎に１０％ずつ開度が大きくなるように段階的に行われる。その結果、庫内温度は比較的緩やかに低下するので、第２動作において庫内温度が第１下限温度を下回ってしまう、いわゆるアンダーシュートが生じてしまうことが抑制される。
【００９５】
第２動作において、圧縮機（11）が停止されると、冷媒回路（10）での冷凍サイクルが停止し、蒸発器（14）による庫内の冷却は実質的に停止される。そのため、庫内温度が次第に上昇する。ところが、圧縮機（11）が停止されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度より小さい低回転速度となるため、即ち庫内ファン（16）の回転速度が第１動作中よりも低速で回転するため、庫内ファン（16）のモータの運転に伴う発熱量が抑制される。したがって、第２動作時における庫内温度の上昇速度が低減される。なお、この第２動作において、吸入比例弁（35）の開度は庫内温度を第１下限温度まで引き下げた時（時刻ｔ２）の開度のまま保持される。また、第２動作における時刻ｔ２以降は、図示しないが、庫外ファン（15）が停止される。
【００９６】
そして、第２動作において、庫内温度が徐々に上昇して上限温度に達すると、第３制御部（55）による第３動作が行われる（時刻ｔ４）。第３動作により、圧縮機（11）が再び運転されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転され、第１制御部（53）による第１動作が再開される。つまり、第１動作は庫内温度が上限温度に到達した時刻ｔ４より再開される。また、吸入比例弁（35）は、第２動作時に保持された開度を第１動作の初期開度とし、その後は目標温度と庫内温度センサの検出温度に基づくＰＩ制御によって開度調節される。このため、第１動作開始時の吸入比例弁（35）の開度は、第２動作において蒸発器（14）の冷却能力を増大させて庫内空気を冷却していた開度と同じとなる。その結果、庫内温度が上限温度に到達して圧縮機（11）が再起動する第１動作開始時から冷媒循環量が確保され、庫内空気が速やかに冷却されて庫内温度が再び目標温度に収束していく。
【００９７】
次に、図７に示す第２運転について説明する。この第２運転では、第１運転時の制御に加えて自動換気口（7）の開閉制御が行われる。
【００９８】
第２運転の第１動作は、第１制御部（53）によって行われる。この第１動作では、上記第１運転の第１動作と同様の制御が行われる。続いて、時刻ｔ１以降、第２制御部（54）による第２動作が行われ、上記第１運転と同様に、蒸発器（14）の冷却能力が徐々に増大され、庫内温度が低下していく。
【００９９】
具体的に、第２動作では、圧縮機（11）が引き続き運転されると共に庫内ファン（16）および庫外ファン（15）も通常の回転速度で運転される。一方、第２動作時には、時刻ｔ１以降に吸入比例弁（35）の開度が次第に大きく調節される。その結果、冷媒回路（10）の冷媒循環量が次第に増大し、蒸発器（14）の冷却能力も次第に増大する。
【０１００】
そして、このような吸入比例弁（35）の開度調節によって庫内温度が第２下限温度まで低下すると、圧縮機（11）が停止されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度よりも小さい低回転速度となり、さらに自動換気口（7）が開放される（時刻ｔ２）。つまり、第２運転の第２動作では、蒸発器（14）の冷却能力を増大させて庫内温度を第１下限温度よりも高い第２下限温度（本発明に係る所定温度）まで引き下げられる。したがって、第１運転と比較して、庫内温度の引き下げ幅が小さい分、第２動作における時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間が短くなる。
【０１０１】
第２動作において、圧縮機（11）が停止されると、上記第１運転と同様に、蒸発器（14）による庫内の冷却が実質的に停止される。ところが、この第２動作では、自動換気口（7）が開放されているので、庫外空気が自動換気口（7）の吸気口（7a）から庫内へ導入され、庫内空気が自動換気口（7）の排気口（7b）から庫外へ排出される。庫内へ導入された庫外空気は庫内温度以下であるため、その庫外空気によって庫内が冷却される。そのため、上記第１運転とは異なり、庫内温度は第２下限温度からさらに低下していく。ここで、庫内ファン（16）が第１動作中よりも低速で回転しており、そのモータの発熱量が抑制されるため、庫内温度がより低下しやすい。そして、庫内温度は第１下限温度まで低下した後上昇していく。ここでは、庫内ファン（16）のモータの発熱量が抑制される分、さらには庫外空気が庫内へ導入されている分、庫内温度の上昇速度が著しく低減される。
【０１０２】
そして、第２動作では、庫内温度がさらに上昇して第２下限温度を上回ると、庫内ファン（16）が停止される（時刻ｔ３）。これにより、庫内ファン（16）のモータによる発熱がなくなり、庫内温度の上昇速度が一層低減される。
【０１０３】
そして、第２動作において、庫内温度がさらに上昇して上限温度に達すると、第３制御部（55）による第３動作が行われる（時刻ｔ４）。第３動作により、圧縮機（11）が再び運転されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転され、さらに自動換気口（7）が閉鎖され、第１制御部（53）による第１動作が再開される。つまり、第１動作は庫内温度が上限温度に到達した時刻ｔ４より再開される。また、吸入比例弁（35）は、上記第１運転と同様、第２動作時に保持された開度を第１動作の初期開度とし、その後は目標温度と庫内温度センサの検出温度に基づくＰＩ制御によって開度調節される。
【０１０４】
このように、第２運転の第２動作では、庫内温度が第１下限温度から上限温度まで上昇する速度が上記第１運転に比べて著しく遅くなる。したがって、第２動作における時刻ｔ２から時刻ｔ４までの時間が長くなる。なお、この第２動作において、吸入比例弁（35）の開度は庫内温度を第２下限温度まで引き下げた時（時刻ｔ２）の開度のまま保持される。また、第２動作における時刻ｔ２以降は、図示しないが、庫外ファン（15）が停止される。
【０１０５】
〈通常運転と省エネ運転の自動切換制御〉
また、本実施形態の冷凍装置（1）では、上述した通常運転モードと省エネ運転モードとが運転切換部（56）によって以下のように自動的に切り換えられる。
【０１０６】
図８に示すように、先ず、通常運転（通常運転モードによる運転）を行うと、ステップＳ１において、吸込温度センサ（RS）で検出した吸込温度ＲＴと、庫内の目標温度との比較が行われる。ここで、吸込温度ＲＴが目標温度±３.０℃の範囲外にある場合には、庫内温度を速やかに目標温度範囲内に近づける必要があるため、通常運転を継続して行う。一方、吸込温度ＲＴが目標温度±３.０℃の範囲内になると、既に庫内温度が目標温度範囲に維持されており、圧縮機（11）を連続的に運転させる必要性がなくなることから、ステップＳ２に移行して省エネ運転（省エネ運転モードによる第１運転または第２運転）が行われる。
【０１０７】
その後の省エネ運転では、上述した第１動作の開始から第３動作の終了までの１サイクルに要した時間が測定される。そして、ステップＳ３では、この１サイクルの所要時間と、予め設定された設定時間（例えば１８０秒）との比較が行われる。
【０１０８】
ところで、庫外温度が著しく高い場合、第２動作で圧縮機（11）を停止させると、図６や図７に示す庫内温度が上限温度に達するまでの時間（時刻ｔ２から時刻ｔ４までの時間）が極めて短くなるので、省エネ運転での１サイクルの所要時間も短くなる。したがって、このような条件下で省エネ運転を継続すると、圧縮機（11）の発停頻度が多くなることから、圧縮機（11）の寿命が短くなってしまう。このため、ステップＳ３では、庫外温度が著しく高く、１サイクルの所要時間が設定時間以下となる場合に、省エネ運転が終了され（ステップＳ４）、通常運転が再開される（ステップＳ５）。その結果、圧縮機（11）は連続運転状態となるので、圧縮機（11）の高寿命化が図られる。
【０１０９】
また、ステップＳ５では、通常運転が開始されると同時に、この時点において庫外温度センサ（OS）によって庫外温度ＯＴ１が測定される。その後、ステップＳ６では、通常運転の開始直後より現在の庫外温度ＯＴ２が適宜測定される。そして、現在の庫外温度ＯＴ２が、通常運転開始時の庫外温度ＯＴ１よりも所定の設定温度（例えば５℃）以上低くなった場合、前回の省エネ運転の終了時よりも庫外温度が５℃以上低下しており、もう一度省エネ運転を再開してもよいとみなされることから、ステップＳ１に戻り再び省エネ運転の開始判定が行われる。一方、現在の庫外温度ＯＴ２が通常運転開始時の庫外温度ＯＴ１よりも所定温度以上低くならない場合には、未だに庫外温度が高く省エネ運転は不向きであるとみなされ、ステップＳ１には移行しない。
【０１１０】
なお、この冷凍装置（1）では、各運転モードを問わず上述したデフロスト運転が定期的（例えば４時間置き）に行われる。このため、このデフロスト運転の終了後には、通常運転が行われると共にステップＳ１での省エネ運転の開始判定が行われる。
【０１１１】
〈省エネ運転の禁止制御〉
また、本実施形態の冷凍装置（1）では、上述のような省エネ運転等によって圧縮機（11）の累積発停回数が所定の設定回数を上回ると、通常運転（通常運転モードによる運転）のみが許容され、省エネ運転（省エネ運転モードによる運転）は禁止される。具体的に、この冷凍装置（1）では、圧縮機（11）の発停制御を行うマグネットスイッチのＯＮ／ＯＦＦの回数が漸次カウントされる。なお、この際には、マグネットスイッチをＯＦＦからＯＮに切り換えた回数を発停回数１回としてカウントが行われる。一方、コントローラ（50）には、圧縮機（11）の仕様に応じて所定の上限回数（例えば２０万回）が設定される。そして、上述した省エネ運転等により圧縮機（11）の発停回数が２０万回を上回ると、省エネ運転が禁止され、通常運転しか運転できないようになる。
【０１１２】
−実施形態の効果−
本実施形態では、以下の効果が発揮される。
【０１１３】
本実施形態では、省エネ運転モードの第２運転において、圧縮機（11）を間欠的に運転させるだけでなく、その圧縮機（11）の停止中に庫内温度よりも低い庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、圧縮機（11）の停止のみを行う場合と比べて、庫内温度の上昇速度を遅くすることができる。これにより、庫内温度が上限温度に到達するまでの時間（第２動作における時刻ｔ２から時刻ｔ４までの時間）、即ち圧縮機（11）の停止時間を延ばすことができる。したがって、圧縮機（11）の運転動力を従来よりも削減することができ、省エネ性を向上させることができる。
【０１１４】
また、本実施形態の省エネ運転モードの第２運転では、庫内を換気する目的で従来から設けられている自動換気口（7）を利用して低温の庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、庫外空気を庫内へ導入させる外気導入手段を新たに設ける必要がない。その結果、冷凍装置（1）のコンパクト化並びにコスト削減を図ることができる。
【０１１５】
また、自動換気口（7）は、庫内を換気する目的ではそれほど使用頻度が多くない。そのため、本実施形態のように、外気導入手段として自動換気口（7）を利用することで、自動換気口（7）を有効活用することができる。
【０１１６】
また、省エネ運転モードの第２運転では、第２動作によって第１下限温度よりも高い第２下限温度まで引き下げた後で圧縮機（11）の停止等を行うようにしている。つまり、庫内温度の引き下げ幅が第１運転時よりも小さい。このため、第１運転に比べて、第２動作の時間を短くすることができる。これにより、第２動作での圧縮機（11）の運転時間を短くでき、省エネ性が一層向上する。
【０１１７】
このように、第２運転の第２動作では、庫内温度を第２下限温度までしか引き下げない。ところが、第２運転では、第２動作において庫外空気を庫内へ導入するため、圧縮機（11）を停止させつつも庫内温度を第１下限温度まで引き下げることができる。したがって、第２動作において庫内温度が上限温度に到達する時間を長期化させることができる。その結果、第２動作での圧縮機（11）の停止時間を延ばすことができるので、省エネ性が向上する。
【０１１８】
また、上記省エネ運転モードでは、庫内温度の許容温度範囲の下限値である第１下限温度と、この許容温度範囲の上限値である上限温度との間を庫内温度が推移するように、蒸発器（14）の能力制御や、圧縮機（11）の発停制御を行うようにしている。このため、省エネ運転モード時において、庫内温度が許容温度範囲を外れてしまうことを回避でき、この冷凍装置（1）の信頼性の向上を図ることができる。
【０１１９】
さらに、上記実施形態では、第２動作時において庫内ファン（16）を第１動作中よりも低回転速度で運転させるようにしている。このため、第２動作時には、庫内ファン（16）のモータの駆動に伴う発熱量を抑制できるので、圧縮機（11）を停止させた後、庫内温度が上限温度に到達するまでの時間を長期化することができる。したがって、圧縮機（11）の停止時間を長期化させることができ、この冷凍装置（1）の省エネ性をさらに向上させることができる。
【０１２０】
さらに、第２運転の第２動作では、庫内温度がある程度上昇すると（第２下限温度まで上昇すると）、庫内ファン（16）を停止させるようにした。これにより、庫内ファン（16）のモータの発熱量をなくすことができ、第２動作の継続時間をより長期化することができる。よって、冷凍装置（1）の省エネ性をより一層向上させることができる。
【０１２１】
また、本実施形態では、蒸発器（14）の冷却能力を吸入比例弁（35）の開度調節によって行うようにしている。このように吸入比例弁（35）の開度を調節しながら蒸発器（14）の冷却能力を調節すると、蒸発器（14）の全域で冷媒が湿り気味となるので、この蒸発器（14）で庫内空気を比較的均一に冷却することができる。その結果、省エネ運転モードの第１動作では、庫内温度を速やか且つ確実に目標温度に近づけることができる。
【０１２２】
また、上記第２動作時においては、吸入比例弁（35）の開度を調節して蒸発器（14）の冷却能力を増大させても、圧縮機（11）の運転容量が変わる訳ではないから、第２動作時において圧縮機（11）の運転動力の増大を招くことなく、蒸発器（14）の冷却能力を増大させることができる。したがって、この冷凍装置（1）の省エネ性をさらに向上させることができる。
【０１２３】
また、上記実施形態では、冷却熱交換器（14）へ流入する前の庫内空気の吸込温度ＲＴに基づいて通常運転モードから省エネ運転モードへの移行判断を行うようにしている。そして、この吸込温度ＲＴが目標温度範囲内になるまでは通常運転を継続するようにしている。ここで、吸込温度ＲＴは、冷却熱交換器（14）で冷やされる前の庫内空気の温度であるため、実際の庫内温度に近い温度となる。このため、吸込温度ＲＴに基づいて通常運転から省エネ運転への移行判断を行うと、実際の庫内温度を速やかに目標温度範囲内にしてから省エネ運転に移行させることができる。したがって、庫内の運搬物を確実に目標温度範囲内で冷却することができるので、この冷凍装置（1）で運搬物の品質を重視した運転を行うことができる。
【０１２４】
一方、上記実施形態では、省エネ運転の１サイクルの所要時間が所定の設定時間よりも短くなると、通常運転へ自動的に移行するようにしている。つまり、上記実施形態では、省エネ運転における圧縮機（11）の発停回数が高頻度となると、省エネ運転から通常運転へ移行するようにしている。したがって、圧縮機（11）の発停回数の削減を図ることができ、圧縮機（11）の長寿命化を図ることができる。  
【０１２５】
−実施形態の変形例−
〈変形例１〉
上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２動作において自動換気口（7）を開度一定（全開または所定開度）で開放するようにしたが、本発明は、庫内温度の低下度合い（低下の勾配）に応じて自動換気口（7）の開度を段階的に調節するようにしてもよい。
【０１２６】
具体的には、図９に示すように、第２動作において、庫内温度が第２下限温度まで引き下げられると、先ず自動換気口（7）が全開（開度１００％）で開放され、その後、自動換気口（7）の開度が段階的に（例えば１０％ずつ）減少する。そして、開度が所定値（例えば７０％）に達した後は、開度が段階的に（例えば１０％ずつ）増大して最終的に全開となる。この自動換気口（7）の開度制御では、庫内温度の低下度合い（低下の勾配）が大きいほど、開度の減少量が多くなり、または減少させる時間間隔が短くなる。つまり、この制御では、自動換気口（7）を開放することによって庫内温度が急激に低下する場合には、庫外空気の導入量を減少させるようにしている。そうすることで、庫内温度の急激な低下を抑制することができる。その結果、庫内温度が第１下限温度を下回る、いわゆるアンダーシュートを確実に防止することができる。また、この制御では、自動換気口（7）の開度を段階的に減少させるため、庫内温度を第１下限温度に向かって確実に低下させつつも、第１下限温度を下回るような状態を回避することができる。
【０１２７】
〈変形例２〉
上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２動作において自動換気口（7）を開度一定（全開または所定開度）で開放するようにしたが、本発明は、庫内の二酸化炭素の濃度（以下、ＣＯ2濃度という。）が設定濃度となるように自動換気口（7）の開度を調節するようにしてもよい。
【０１２８】
具体的に、省エネ運転モードの第２運転の第２動作では、第２制御部（54）によって図１０および図１１に示すように自動換気口（7）の開度が調節される。先ず、ステップＳＴ１において、二酸化炭素（ＣＯ2）の制御ありの設定がユーザーによって設定されているかが判定される。二酸化炭素（ＣＯ2）の制御ありの設定がされている場合は、ステップＳＴ２で圧縮機（11）が停止中か否かが判定される。つまり、第２動作において、庫内温度が第２下限温度まで引き下げられて圧縮機（11）が停止したかが判定される。圧縮機（11）が停止している場合は、上述したように庫内ファン（16）が低回転速度で運転され且つ自動換気口（7）が全開で開放される（ステップＳＴ３，４）。自動換気口（7）が開放されることで、庫内空気が排出されて庫内のＣＯ2濃度が低下していく。続くステップＳＴ５において、測定用タイマー（図示せず）がスタートすると同時に、ガス濃度センサ（GS）からその検出濃度が第２制御部（54）に入力される。つまり、自動換気口（7）が全開になった時の庫内のＣＯ2濃度が第２制御部（54）に記憶される。続いて、ステップＳＴ６で庫内のＣＯ2濃度が０％になったかが判定される。
【０１２９】
庫内のＣＯ2濃度が０％になると、ステップＳＴ７へ移行し、自動換気口（7）の全開時のＣＯ2濃度下降勾配Ｇｄ（以下、下降勾配Ｇｄという。）が算出される。この下降勾配Ｇｄは、自動換気口（7）の全開時における庫内のＣＯ2濃度の単位時間当たりの下降量である。具体的に、第２制御部（54）は、自動換気口（7）が全開になってから庫内のＣＯ2濃度が０％になるまでの時間が測定用タイマーによって測定され、その時間が入力される。そして、第２制御部（54）は、その入力された時間と、ステップＳＴ５で入力された自動換気口（7）が全開になった時の庫内のＣＯ2濃度から、下降勾配Ｇｄを算出する。
【０１３０】
続いて、ステップＳＴ８において、自動換気口（7）が閉鎖される。自動換気口（7）が閉鎖されると、庫内では運搬物である青果物の熟成によって二酸化炭素が溜まっていく。即ち、庫内のＣＯ2濃度が上昇していく。そして、自動換気口（7）の閉鎖から所定時間ｔａが経過すると（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ１０へ移行して、自動換気口（7）の閉鎖時のＣＯ2濃度上昇勾配Ｇｕ（以下、上昇勾配Ｇｕという。）が算出される。この上昇勾配Ｇｕは、自動換気口（7）の閉鎖時における庫内のＣＯ2濃度の単位時間当たりの上昇量である。具体的に、第２制御部（54）は、自動換気口（7）の閉鎖から所定時間ｔａが経過した時の庫内のＣＯ2濃度が入力される。そして、第２制御部（54）は、その入力されたＣＯ2濃度と、上記所定時間ｔａから、上昇勾配Ｇｕを算出する。
【０１３１】
続いて、第２制御部（54）は、算出した下降勾配Ｇｄと上昇勾配Ｇｕに基づいて、自動換気口（7）の適切開度Ｄを算出する（ステップＳＴ１１）。この適切開度Ｄは、庫内のＣＯ2濃度が自動換気口（7）による換気によって単位時間当たりに低下する量と、庫内のＣＯ2濃度が青果物の熟成によって単位時間当たりに上昇する量とが同等となる自動換気口（7）の開度である。即ち、換気によって単位時間当たりに減少する二酸化炭素の量と、青果物の熟成によって単位時間当たりに増加する二酸化炭素の量とが等しくなる自動換気の開度である。
【０１３２】
第２制御部（54）は、自動換気口（7）の適切開度Ｄを算出すると、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度となるように、自動換気口（7）の開度を調節する（ステップＳＴ１２）。例えば、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度よりも高い場合は自動換気口（7）の開度が大きくされ、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度よりも低い場合は自動換気口（7）の開度が小さくされる。そして、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度になると（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ１４へ移行して、自動換気口（7）の開度が適切開度Ｄに設定される。この状態では、ＣＯ2濃度の単位時間当たりの上昇量と低下量が同等となり、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度に維持される。
【０１３３】
上記の状態においては、何らかの要因でＣＯ2濃度が変動することもある。そして、ＣＯ2濃度が上昇して設定濃度の上限値になると（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ１６へ移行し、自動換気口（7）が全開に開放される。これにより、庫内では二酸化炭素の排出量が増大してＣＯ2濃度が低下していく。自動換気口（7）が全開に開放されると、再びステップＳＴ１３へ戻り、ＣＯ2濃度が設定濃度になったかが判定される。逆にＣＯ2濃度が低下して設定濃度の下限値になると（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１８へ移行し、自動換気口（7）が閉鎖される。これにより、庫内では二酸化炭素の排出量が低下してＣＯ2濃度が上昇していく。自動換気口（7）が閉鎖されると、再びステップＳＴ１３へ戻り、ＣＯ2濃度が設定濃度になったかが判定される。なお、第２制御部（54）には目標範囲である設定濃度の上限値と下限値が設定されている。ＣＯ2濃度が変動しても設定濃度の上限値と下限値の間であれば（ステップＳＴ１５，１７）は、ステップＳＴ１４へ移行して自動換気口（7）は適切開度Ｄのまま保持される。
【０１３４】
このように、本変形例では、省エネ運転モードの第２運転の第２動作において、単に自動換気口（7）が開放されるだけでなく、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度になるように自動換気口（7）の開度が調節される。そのため、第２動作では、庫内へ低温の庫外空気を導入しつつ、庫内のＣＯ2濃度を青果物に適切な濃度に維持することができる。その結果、圧縮機（11）の停止時間を長期化させて省エネ性を向上させることができると共に、青果物の鮮度を確実に維持することができる。
【０１３５】
また、下降勾配Ｇｄと上昇勾配Ｇｕを算出し、これらに基づいて自動換気口（7）の適切開度Ｄを算出するようにしたため、自動換気口（7）の開度調節を実際に運搬する青果物に合わせて適切に行うことができる。
【０１３６】
−その他の制御例−
上記実施形態の冷凍装置（1）では、以下に示す制御を行うようにしてもよい。
【０１３７】
例えば、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２動作において圧縮機（11）を停止させると共に庫内ファン（16）を完全に停止させるようにしてもよい。この場合には、庫内ファン（16）のモータの発熱がなくなり、第２動作における庫内の温度上昇を積極的に抑制することができる。したがって、圧縮機（11）の停止時間をさらに長期化することができ、この冷凍装置（1）の消費電力を効果的に削減することができる。また、庫内ファン（16）の運転動力も削減されるので、冷凍装置（1）の省エネ性がさらに向上する。
【０１３８】
また、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２運転の第２動作において、庫内温度を第２下限温度まで引き下げるようにしているが、目標範囲の下限値である第１下限温度まで引き下げるようにしてもよい。
【０１３９】
また、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２運転の第２動作において、庫内温度が第２下限温度を上回ると庫内ファン（16）を停止するようにしたが、庫内温度が第２下限温度を上回っても庫内ファン（16）を低回転速度で運転し続けてもよい。
【０１４０】
また、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２動作中に吸入比例弁（35）の開度を段階的に大きくすることで、蒸発器（14）の冷却能力を徐々に増大させるようにしている。しかしながら、第２動作開始直後に吸入比例弁（35）を現状の２倍の開度とする制御や、第１下限温度を目標として庫内温度センサの検出値に基づくＰＩ制御を行って蒸発器（14）の冷却能力を増大させるようにしてもよい。    
【０１４１】
さらに、上記実施形態の省エネ運転モードにおいて、吸入比例弁（35）は第２動作時に保持された開度を第１動作の初期開度とするようにしている。しかしながら、再開される第１動作では、第２動作時で保持された吸入比例弁（35）の開度に拘わらず、吸入比例弁（35）の開度を所定の開度として固定させるようにしてもよいし、例えば庫内温度に応じて吸入比例弁（35）の開度を調節するようにしてもよい。
【０１４２】
また、上記実施形態の省エネ運転モード時には、蒸発器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段として吸入比例弁（35）を用いるようにしている。しかしながら、例えば蒸発器（14）の上流側の電子膨張弁の開度調節や圧縮機の容量調節によって蒸発器（14）の冷却能力を調節することも可能である。
【０１４３】
さらに、上記実施形態では、蒸発器（14）に送り込まれる庫内空気の吸込温度に基づいて通常運転から省エネ運転への移行判断を行うようにしている。しかしながら、冷却熱交換器（14）を通過した後の庫内空気の吹出温度を上記吹出温度センサ（SS）で検出し、この吹出温度が目標温度を含む所定の設定温度範囲内になると、通常運転から省エネ運転へ移行させるようにしてもよい。この吹出温度は吸込温度と比較してやや低い温度となるため、この場合には、通常運転から省エネ運転への移行のタイミングが上記実施形態よりも早くなる。つまり、この例では、上記実施形態と比較して頻繁に省エネ運転が行われることになる。したがって、この例の冷凍装置（1）では、省エネ性を重視した運転を行うことができる。
【０１４４】
また、上記実施形態では、省エネ運転モードにおいて、第１動作の開始から第３動作の終了までの１サイクルの所要時間が所定の設定時間を上回ると、通常運転へ移行するようにしている。しかしながら、省エネ運転中において、第２動作における圧縮機（11）の停止時間が所定の設定時間を上回ると、通常運転へ移行するようにしてもよい。この場合にも、圧縮機（11）の発停頻度を減少させることができ、圧縮機（11）の高寿命化を図ることができる。
【０１４５】
なお、以上の実施形態は、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。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
以上説明したように、本発明は、庫内を冷却するための冷却熱交換器を備えた冷凍装置の省エネ運転方法について有用である。
【符号の説明】
【０１４７】
1         冷凍装置
7         自動換気口（外気導入手段）
10        冷媒回路
11        圧縮機
14        蒸発器（冷却熱交換器）
16        庫内ファン
35        吸入比例弁（能力調節手段、流量調整弁）
51        通常運転制御部
52        省エネルギー運転制御部
53        第１制御部
54        第２制御部
55        第３制御部
56        運転切換部
【図１】
2010139234.tif 000003
【図２】
2010139234.tif 000004
【図３】
2010139234.tif 000005
【図４】
2010139234.tif 000006
【図５】
2010139234.tif 000007
【図６】
2010139234.tif 000008
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月23日(2010.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、庫内を冷却するための冷却熱交換器を備えた冷凍装置に関し、特に冷凍装置の省エネ運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷蔵庫や冷凍庫等の庫内を冷却するための冷凍装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却する冷凍装置が開示されている。この冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および冷却熱交換器（蒸発器）が接続された冷媒回路を備えている。この冷凍装置の冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その結果、冷却熱交換器を流れる冷媒は庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内空気の冷却が行われる。
【０００４】
上述したような冷凍装置では、コンテナ内の運搬物などに応じて、目標温度に対し例えば±０．５℃程度の高い温度精度が要求される。そのため、温度精度の確保を優先して圧縮機を常に運転していた。しかしながら、コンテナ内は庫内空気が一度冷えると、冷却負荷はさほど大幅に変化せず、また、冷却負荷に影響を与える外気温もさほど急激に変化するとは考えにくい。そこで、例えば特許文献２に開示されているように、圧縮機を間欠的に運転させる省エネ運転モードを備えた冷凍装置が提案されている。
【０００５】
上記特許文献２の冷凍装置の省エネ運転モードでは、庫内温度が目標温度に維持されると、冷却熱交換器の冷却能力を増大させて庫内温度を目標温度範囲の下限値まで一旦引き下げた後に圧縮機を停止させる。その後、庫内温度が目標温度範囲の上限値まで上昇すると圧縮機が再び起動されて、このサイクルが繰り返される。このように、圧縮機が間欠的に運転されるため、全体として圧縮機の運転時間が短くなり、圧縮機の消費エネルギーが削減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２７９６４号公報
【特許文献２】特許３８６４９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献２の冷凍装置では、単に圧縮機を間欠的に運転させるだけなので、それだけでは省エネ性を充分に向上させることができなかった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却熱交換器で庫内を冷却する冷凍装置において、著しく省エネ性に優れた運転を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、庫内を冷却するための冷却熱交換器（14）と圧縮機（11）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えた冷凍装置を前提としている。そして、本発明の冷凍装置は、庫内温度が目標温度となるように上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段（35）と、庫内の換気を行う開閉自在な換気口（7）とを備えている。さらに、本発明の冷凍装置は、上記能力調節手段（35）により上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を運転する第１制御部（53）と、上記第１制御部（53）による制御動作中に庫内温度が目標温度に維持されると上記能力調節手段（35）によって上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させて上記目標温度を含む目標範囲の下限値以上で上記目標温度未満の所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記圧縮機（11）を停止させると共に、庫外温度が庫内温度以下である場合には上記換気口（7）を開いて外気を庫内へ導入させ庫内温度の低下度合いに応じて換気口（7）の開度を段階的に調節する第２制御部（54）と、上記第２制御部（54）による制御動作中に庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると上記圧縮機（11）を起動させると共に上記換気口（7）を閉じて外気の導入を禁止して上記第１制御部（53）による制御動作を再開させる第３制御部（55）とを備えているものである。
【００１０】
第１の発明では、冷媒回路（10）で冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その結果、冷却熱交換器（14）を流れる冷媒は、庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。
【００１１】
ここで、本発明の冷凍装置では、圧縮機（11）を間欠的に運転させる省エネルギー運転（以下、省エネ運転という。）が行われる。具体的に、この省エネ運転では、各制御部（53,54,55）によって以下の第１動作から第３動作までが繰り返し行われる。なお、この冷凍装置には、庫内温度の目標温度と、その目標温度を含む目標範囲（許容温度範囲）の上限値及び下限値が設定される。
【００１２】
まず、第１制御部（53）によって第１動作が行われる。この第１動作では、圧縮機（11）が運転されると共に能力調節手段（35）によって冷却熱交換器（14）の冷却能力が調節される。その結果、庫内温度は次第に目標温度に近づいていく。この第１動作によって庫内温度が目標温度に維持されると、第２制御部（54）による第２動作が行われる。
【００１３】
第２動作では、圧縮機（11）が運転されると共に能力調節手段（35）によって冷却熱交換器（14）の冷却能力が増大される。その結果、庫内温度は次第に低下していく。そして、庫内温度が下限値以上で目標温度未満の所定温度に達すると、圧縮機（11）が停止される。さらに、庫外温度が庫内温度以下である場合、圧縮機（11）の停止と共に、換気口（7）が開放されて庫外空気が庫内へ導入される。この換気口（7）は、元々、青果物などの運搬物が輸送中に熟成してその際に吐き出す二酸化炭素などのガスを排出させるために設けられている。
【００１４】
第２動作中は、圧縮機（11）が停止したままの状態となるため、冷媒回路（10）において冷凍サイクルが行われず冷却熱交換器（14）による庫内の冷却が実質的に停止される。その結果、庫内温度は次第に上昇していき目標範囲の上限値に達する。ここで、第２動作では庫内温度以下の庫外空気が庫内へ導入され続けているため、庫内温度の上昇速度が抑えられる。そして、庫内温度が上限値に達すると、第３制御部（55）による第３動作が行われる。この第３動作では、圧縮機（11）が再び起動されると共に換気口（7）が閉鎖され庫外空気の導入が禁止されて、第１制御部（53）による第１動作が再開される。第１動作が再開されると、庫内温度は再び目標温度に近づいていく。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させる一方、上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）の運転回転数を増加させるものである。
【００１６】
第２の発明では、省エネ運転の第１動作時において、庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転される。その結果、冷却熱交換器（14）を流れる冷媒と庫内ファン（16）が送風する庫内空気とが熱交換する。このため、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。
【００１７】
一方、圧縮機（11）が停止状態となる第２動作中には、庫内ファン（16）が上記第１動作時よりも低回転速度で運転される。このため、庫内ファン（16）の駆動に伴って庫内ファン（16）から発生する熱量が上記第１動作中よりも少なくなる。その結果、第２動作中に庫内温度が上限値に達するまでの時間が長期化されるので、圧縮機（11）の停止時間も長期化される。したがって、この省エネ運転時における冷凍装置の消費電力が削減される。
【００１８】
第３の発明は、上記第１の発明において、庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）を停止させる一方、上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させるものである。
【００１９】
第３の発明では、省エネ運転の第１動作時において、庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転される。その結果、冷却熱交換器（14）を流れる冷媒と庫内ファン（16）が送風する庫内空気とが熱交換する。このため、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。
【００２０】
一方、圧縮機（11）が停止状態となる第２動作中には、庫内ファン（16）が停止状態となる。このため、第２動作中において、庫内ファン（16）が発熱することはないので、庫内温度が上限値に達するまでの時間が一層長期化される。したがって、この省エネ運転時における冷凍装置の消費電力が更に削減される。
【００２１】
第４の発明は、上記第１の発明において、庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度が上記目標範囲の下限値よりも高い温度に設定され、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させ、その後庫内温度が上記所定温度を上回ると上記庫内ファン（16）を停止させる一方、上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させるものである。
【００２２】
第４の発明では、第２動作において、庫内温度が目標範囲の下限値よりも高い温度まで引き下げられると、圧縮機（11）が停止され且つ庫外空気が導入されると共に、庫内ファン（16）が低回転速度で運転される。この状態では、庫外空気の導入によって庫内温度の上昇速度が抑えられ、さらに庫内ファン（16）の発熱量が抑制されるため庫内温度の上昇速度が一層抑えられる。そして、庫内温度が上昇していき所定温度を上回ると庫内ファン（16）が停止される。これにより、庫内ファン（16）の発熱量がなくなり、庫内温度の上昇速度がさらに抑えられる。
【００２３】
本発明の第２動作では、庫内温度が目標範囲の下限値まで引き下げられる場合に比べて、庫内温度の引き下げ幅が小さい。そうすると、庫内温度が上限値に到達する時間が短くなるとも考えられる。ところが、本発明の第２動作では、上述したように庫内温度の上昇速度が著しく遅くなるため、庫内温度の引き下げ幅が小さいことによる影響をそれほど受けない。さらに、本発明では、庫内温度の引き下げ幅が小さい分、その引き下げに必要な圧縮機（11）の運転時間が短くなる。
【００２４】
第５の発明は、上記第１の発明において、上記能力調節手段は、冷媒回路（10）に接続されて圧縮機（11）へ吸入される冷媒の流量を調節する流量調整弁（35）で構成されている。そして、上記第２制御部（54）は、上記流量調整弁（35）の開度を大きくして上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させるものである。
【００２５】
第５の発明では、冷媒回路（10）に流量調整弁（35）が接続される。この流量調整弁（35）は、圧縮機（11）の吸入冷媒の流量を調節することで、冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段を構成する。
【００２６】
具体的に、省エネ運転の第１動作時には、流量調整弁（35）の開度が調節されることで、冷媒回路（10）における冷媒循環量が調節される。ここで、流量調整弁（35）の開度を絞って冷媒循環量を調節すると、蒸発器となる冷却熱交換器（14）のほぼ全域で冷媒が湿り気味となる。このため、仮に蒸発器の流入側の膨張弁の開度調節によって蒸発器の冷却能力を調節すると、蒸発器を流れる冷媒が乾き気味となって蒸発器の流入端から流出端までの間で冷媒の温度ムラが生じやすいのに対し、本発明のように上記流量調整弁（35）の開度を絞りながら冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節すると、冷却熱交換器（14）の流入端から流出端までの間での冷媒の温度分布が均一化される。その結果、庫内空気は冷却熱交換器（14）によって比較的均一な温度に冷却される。
【００２７】
このような第１動作における流量調整弁（35）の開度調節によって庫内温度が目標温度に維持されると、第２動作が行われる。この第２動作では、流量調整弁（35）の開度が大きく調節されることで、冷媒回路（10）の冷媒循環量も多くなり、冷却熱交換器（14）の冷却能力も増大する。
【００２８】
第６の発明は、上記第５の発明において、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記第３制御部（55）により第１制御部（53）の制御動作を再開させるまで、上記流量調整弁（35）の開度を上記庫内温度の引き下げ時の開度のまま保持するものである。
【００２９】
第６の発明では、第２動作において、流量調整弁（35）の開度が大きくなり、庫内温度が所定温度まで引き下げられると、その際の流量調整弁（35）の開度がそのまま保持される。流量調整弁（35）の開度は、第３動作によって圧縮機（11）が再起動するまでそのまま保持される。このため、第１動作開始時の流量調整弁（35）の開度は、冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させて庫内空気を冷却していた、直前の第２動作終了時の開度と同じ開度となる。その結果、庫内温度が上限値に達して圧縮機（11）が再起動する第１動作開始時から充分な冷媒循環量が確保される。このため、庫内空気が速やかに冷却されて庫内温度は速やかに目標温度に近づいていく。
【００３０】
第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１の発明において、上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備えている。そして、本発明は、上記冷却熱交換器（14）へ送られる庫内空気の温度を検出する吸込温度センサ（RS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吸込温度センサ（RS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えているものである。
【００３１】
第７の発明では、通常運転制御部（51）による運転中（通常運転中）には、圧縮機（11）が連続的に運転される一方、冷却熱交換器（14）の冷却能力が調節され、庫内温度が目標温度に近づくように運転が行われる。また、冷却熱交換器（14）の上流側には、冷却熱交換器（14）へ送り込まれる庫内空気の温度を測定するための吸込温度センサ（RS）が設けられる。
【００３２】
ここで、本発明では、通常運転から省エネルギー運転制御部（52）による運転（省エネ運転）への運転切換の判定が運転切換部（56）によって行われる。具体的に、通常運転時には、吸込温度センサ（RS）で検出される吸込温度と、目標温度との比較が行われる。そして、吸込温度が目標温度を含む所定温度範囲を外れる場合、庫内温度を速やかに目標温度に近づける必要があるため、通常運転が継続して行われる。一方、吸込温度が目標温度を含む所定温度範囲内にある場合、庫内温度が既に目標温度近くにあり、圧縮機（11）を連続的に運転させる必要がなくなることから、通常運転から省エネ運転へ移行される。
【００３３】
第８の発明は、上記第１乃至第６の何れか１の発明において、上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備えている。そして、本発明は、上記冷却熱交換器（14）を通過して庫内へ吹き出す庫内空気の温度を検出する吹出温度センサ（SS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吹出温度センサ（SS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えているものである。
【００３４】
第８の発明では、通常運転制御部（51）による運転中（通常運転中）には、圧縮機（11）が連続的に運転される一方、冷却熱交換器（14）の冷却能力が調節され、庫内温度が目標温度に近づくように運転が行われる。また、冷却熱交換器（14）の下流側に吹出温度センサ（SS）が設けられる。この吹出温度センサ（SS）は、冷却熱交換器（14）で冷却された後の庫内空気の温度を検出する。
【００３５】
ここで、本発明では上記第８の発明と異なり、運転切換部（56）により、吹出温度センサ（SS）で検出した吹出温度と目標温度とを比較することで、通常運転から省エネルギー運転制御部（52）による運転（省エネ運転）への移行の判定が行われる。具体的に、通常運転時には、吹出温度センサ（SS）で検出される吹出温度と目標温度との比較が行われる。そして、吹出温度が目標温度を含む所定温度範囲を外れる場合、庫内温度を速やかに目標温度に近づける必要があるため、通常運転が継続して行われる。一方、吹出温度が目標温度を含む所定温度範囲内にある場合、庫内温度が既に目標温度近くにあり、圧縮機（11）を連続的に運転させる必要がなくなることから、通常運転から省エネ運転へ移行される。
【００３６】
第９の発明は、上記第１乃至第８の何れか１の発明において、庫内の二酸化炭素の濃度を検出するガス濃度センサ（GS）を備えている。そして、上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記ガス濃度センサ（GS）の検出濃度が設定濃度となるように上記換気口（7）の開度を調節するものである。
【００３７】
第９の発明では、省エネ運転の第２動作中において、換気口（7）の開度が調節されることで、庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度となる。庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度よりも高い場合は、換気口（7）の開度を大きくして換気量を増大させることで、庫内の二酸化炭素量を減少させる。庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度よりも低い場合は、換気口（7）の開度を小さくして換気量を減少させることで、庫内の二酸化炭素量を増大させる。これにより、庫内の二酸化炭素が適切な濃度に保持され、運搬物としての例えば青果物の熟成作用が抑制される。
【発明の効果】
【００３８】
以上のように、本発明によれば、省エネ運転時において、圧縮機（11）を間欠的に運転すると共に、その圧縮機（11）の停止時に庫内温度以下の庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、第２動作において庫内温度の上昇速度を抑制することができ、庫内温度が上限値に達する時間を長期化することができる。これにより、圧縮機（11）の停止時間を長期化することができ、圧縮機（11）の運転動力を削減することができる。その結果、冷凍装置の省エネ性を向上させることができる。
【００３９】
特に本発明では、庫内温度を一旦下限値まで低下させた後に、圧縮機（11）を停止させるようにしている。このため、本発明によれば、仮に庫内温度を一旦下限値まで低下させないで圧縮機を停止させた場合と比較すると、庫内温度が上限値に達するまでの時間をより長期化できるので、その分だけ圧縮機（11）を長く停止させることができる。したがって、圧縮機（11）の運転動力をさらに低減することができ、冷凍装置で消費されるエネルギーを効果的に削減することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、外気導入手段として換気口（7）を利用し、低温の庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、庫外空気を庫内へ導入させる外気導入手段を新たに設ける必要がない。その結果、冷凍装置のコンパクト化およびコスト削減を図ることができる。
【００４１】
また、換気口（7）は、換気する目的ではそれほど使用頻度が多くない。そのため、本発明のように、外気導入手段として換気口（7）を利用することにより、換気口（7）を有効に活用することができる。
【００４２】
また、第２の発明によれば、第２動作中に庫内ファン（16）を低回転速度で運転させるようにしている。このため、第２動作中の庫内ファン（16）の発熱量を抑制でき、圧縮機（11）の停止時間を長期化できる。したがって、圧縮機（11）の運転動力をさらに削減することができ、冷凍装置の省エネ性を一層効果的に向上させることができる。
【００４３】
また、第２動作中に仮に庫内ファンを完全に停止させてしまうと、庫内中の空気温度分布にムラが生じてしまう恐れがあり、庫内温度が上限値に達したかどうか、即ち第３動作の開始時期の判断を正確にできない可能性がある。それに対し、本発明では、庫内ファン（16）の回転速度を低速としただけであるので、庫内空気の温度ムラを小さく保つことができる。したがって、本発明では、第３動作の開始時期の判断を正確に行うことができるので、庫内温度を一層確実に目標範囲内に維持させることができる。
【００４４】
一方、第３の発明のように、第２動作中のみ庫内ファン（16）を完全に停止させる場合には、第２動作中の庫内ファン（16）の発熱を無くすことができるため、第２動作中における庫内の温度上昇を積極的に抑制することができる。したがって、圧縮機（11）の停止時間を長期化することができ、冷凍装置の消費電力を効果的に削減することができる。また、第２動作中に庫内ファン（16）を停止した分だけ、庫内ファン（16）の運転動力をも削減できるため、冷凍装置の省エネ性をさらに向上させることができる。
【００４５】
また、第４の発明によれば、第２動作時において庫内ファン（16）を第１動作中よりも低回転速度で運転させるようにした。したがって、第２動作時には庫内ファン（16）のモータ駆動に伴う発熱量を抑制することができるため、圧縮機（11）の停止後、庫内温度が上限温度に到達するまでの時間を長期化することができる。これにより、圧縮機（11）の停止時間を長期化させることができ、この冷凍装置の省エネ性をさらに向上させることができる。
【００４６】
さらに、第２動作では、庫内温度がある程度上昇すると、庫内ファン（16）を停止させるようにした。これにより、庫内ファン（16）のモータの発熱量をなくすことができ、第２動作の継続時間をより長期化することができる。よって、冷凍装置の省エネ性をより一層向上させることができる。
【００４７】
また、第５の発明によれば、流量調整弁（35）で圧縮機（11）の吸入冷媒の流量を調節して冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節するようにした。このため、冷却熱交換器（14）内には全域に湿り気味の冷媒が溜まるので、この冷却熱交換器（14）を通過した空気の温度を均一化することができる。つまり、本発明のように流量調整弁（35）で冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節すると、庫内温度の制御性を向上させることができる。その結果、第１動作時には、庫内温度を速やか且つ確実に目標温度に近づけることができる。第２動作時には、庫内温度が確実に所定温度となった時点で圧縮機（11）を停止させることができ、その後、庫内温度が下限値を下回ってしまうことを未然に回避できる。
【００４８】
また、このように第２動作時において、仮に圧縮機の運転容量（例えば運転周波数）を大きくして冷却熱交換器の冷却能力を増大させると電力消費量が増大してしまうのに対し、本発明では、流量調整弁（35）の開度を大きく調節するだけであるので、このような電力消費量の増大を招くことなく、冷却熱交換器（14）の冷却能力が増大させることができる。
【００４９】
また、第６の発明によれば、第２動作において庫内温度を所定温度まで引き下げた時の流量調整弁（35）の開度を第２動作中、即ち第１動作（第３動作）開始直前までそのまま保持するようにした。したがって、庫内温度が上限値に達して圧縮機（11）が再起動する第１動作開始時から冷媒循環量を確保できるので、庫内空気を速やかに冷却でき、庫内温度が上限値を上回ってしまうことを未然に回避できる。
【００５０】
また、第７および第８の発明によれば、通常運転制御部（51）による運転（通常運転）から省エネルギー運転制御部（52）による運転（省エネ運転）への移行判定を自動的に行うようにしている。特に第７の発明では、冷却熱交換器（14）を通過する前の庫内空気の吸込温度が目標温度範囲内になるまで通常運転を継続するようにしている。ここで、吸込温度は、冷却熱交換器（14）で冷やされる前の庫内空気の温度であるため、実際の庫内温度に近い温度となる。このため、吸込温度に基づいて省エネ運転への移行判断を行うと、実際の庫内温度を速やかに目標温度範囲内に近づけてから省エネ運転に移行させることができる。したがって、庫内の運搬物を確実に目標温度範囲内で冷却することができるので、運搬物の品質を重視した運転を行うことができる。
【００５１】
一方、第８の発明では、冷却熱交換器（14）を通過した後の庫内空気の吹出温度が目標温度範囲内になるまで通常運転を継続するようにしている。ここで、吹出温度は、冷却熱交換器（14）で冷やされた後の庫内空気の温度であるため、実際の庫内温度よりもやや低めの温度となる。このため、吸込温度に基づいて省エネ運転への移行判断を行うと、第７の発明よりも早いタイミングで省エネ運転へ移行することになる。したがって、省エネ運転が積極的に行われることになるので、冷凍装置で省エネ性を重視した運転を行うことができる。
【００５２】
また、第９の発明によれば、省エネ運転の第２動作において、単に自動換気口（7）を開放するだけでなく、庫内の二酸化炭素の濃度が設定濃度になるように自動換気口（7）の開度を調節するようにした。そのため、第２動作では、庫内へ低温の庫外空気を導入しつつ、庫内のＣＯ2濃度を青果物に適切な濃度に維持することができる。その結果、圧縮機（11）の停止時間を長期化させて省エネ性を向上させることができると共に、青果物の鮮度を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、冷凍コンテナを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図３は、参考形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】図４は、自動換気口とコントローラの関係を示す模式図である。
【図５】図５は、冷凍装置の運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図６】図６は、参考形態に係る省エネ運転モードの第１運転時を説明するためのタイムチャートである。
【図７】図７は、参考形態に係る省エネ運転モードの第２運転時を説明するためのタイムチャートである。
【図８】図８は、参考形態に係る通常運転モードと省エネ運転モードとの切換制御を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態にかかる省エネ運転モードの第２運転時を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例に係る省エネ運転モードの第２運転時の制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１０と共に、実施形態の変形例に係る省エネ運転モードの第２運転時の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の参考形態および実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５５】
図１および図２に示すように、本参考形態の冷凍装置（1）は、陸上輸送や海上輸送等のコンテナ（C）に設けられ、その庫内を冷却（冷蔵または冷凍）するためのものである。この冷凍装置（1）は、矩形状箱体に形成されたコンテナ（C）の前面開口部を塞ぐように取り付けられる。
【００５６】
上記冷凍装置（1）は、本体壁（2）および隔壁（5）と、冷媒回路（10）と、庫外ファン（15）および庫内ファン（16）と、コントローラ（50）とを備えている。
【００５７】
上記本体壁（2）は、断熱材等で形成され、コンテナ（C）の前面開口部に密着固定されて該開口を塞いでいる。この本体壁（2）は、概ね上半部が平面部（3）となり、下半部が平面部（3）よりも内側（庫内側）に凹んだ凹状部（4）となっている。隔壁（5）は、本体壁（2）と平行に且つ本体壁（2）より内側（庫内側）に設けられている。
【００５８】
上記本体壁（2）の凹状部（4）は、外側（庫外側）に庫外側空間（S1）を形成している。また、本体壁（2）の平面部（3）と隔壁（5）との間には、庫内側上部空間（S2）が形成され、本体壁（2）の凹状部（4）と隔壁（5）との間には、庫内側下部空間（S3）が形成されている。庫内側上部空間（S2）の上部および庫内側下部空間（S3）の下部は、コンテナ庫内と連通している。
【００５９】
上記庫外側空間（S1）には、上述した庫外ファン（15）や、後述する圧縮機（11）および凝縮器（12）等が配置されている。庫内側上部空間（S2）には、上述した庫内ファン（16）や、後述する蒸発器（14）が配置されている。
【００６０】
図３に示すように、上記冷媒回路（10）には、主な構成機器として、圧縮機（11）、凝縮器（12）、膨張弁（13）および蒸発器（14）が接続されている。
【００６１】
上記圧縮機（11）は、圧縮機モータの回転速度が一定である固定容量型のスクロール圧縮機で構成されている。
【００６２】
上記凝縮器（12）は、いわゆる空冷凝縮器を構成している。この凝縮器（12）の近傍には、庫外ファン（15）が設けられている。庫外ファン（15）は、凝縮器（12）に庫外空気（室外空気）を送風する。そして、凝縮器（12）では、庫外ファン（15）が送風する室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、凝縮器（12）の近傍には、庫外温度センサ（OS）が設けられている。この庫外温度センサ（OS）は、凝縮器（12）に送風される庫外空気の温度（即ち、庫外温度）を検出する。
【００６３】
上記膨張弁（13）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。この膨張弁（13）は、蒸発器（14）を流出する冷媒の過熱度に応じて開度が調節される。
【００６４】
上記蒸発器（14）は、庫内を冷却するための冷却熱交換器を構成している。この蒸発器（14）の近傍には、庫内ファン（16）が設けられている。庫内ファン（16）は、庫内の吸込口より庫内空気を吸い込んで蒸発器（14）に流通させた後、庫内の吹出口から再び庫内へ吹き出す。そして、蒸発器（14）では、庫内ファン（16）が送風する庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。なお、上記庫内空気の吸込口および吹出口は、それぞれ図２における隔壁（5）の上側および下側の隙間である。つまり、本参考形態の冷凍装置（1）は、いわゆる下吹きタイプのものである。
【００６５】
また、上記蒸発器（14）の近傍には、２つの温度センサが設けられている。具体的に、蒸発器（14）の吸込口側の近傍には吸込温度センサ（RS）が設けられ、蒸発器（14）の吹出口側の近傍には吹出温度センサ（SS）が設けられている。吸込温度センサ（RS）は、蒸発器（14）に送られる庫内空気の温度を検出するものである。吹出温度センサ（SS）は、蒸発器（14）を通過して庫内へ吹き出す庫内空気の温度を検出するものである。
【００６６】
上記圧縮機（11）の吐出管（21）は、逆止弁（31）および吐出圧力調整弁（32）を順に介して凝縮器（12）の流入端に接続している。凝縮器（12）の流出端は、レシーバ（33）、第１電磁弁（41）およびエコノマイザ熱交換器（34）の高圧側流路（34a）を順に介して膨張弁（13）に接続している。圧縮機（11）の吸入管（22）は、吸入比例弁（35）を介して蒸発器（14）の流出端に接続している。蒸発器（14）の流入端は、膨張弁（13）に接続している。
【００６７】
上記エコノマイザ熱交換器（34）は、上述した高圧側流路（34a）を流れる冷媒と低圧側流路（34b）を流れる冷媒とを熱交換させるものである。この低圧側流路（34b）の流入端は、キャピラリーチューブ（36）および第２電磁弁（42）を順に介して、凝縮器（12）とレシーバ（33）との間に接続されている。低圧側流路（34b）の流出端は、圧縮機（11）の中間吸入口（11a）に接続している。この中間吸入口（11a）は、圧縮機（11）の圧縮機構において冷媒の圧縮途中の経路に開口している。
【００６８】
上記吸入比例弁（35）は、圧縮機（11）の吸入冷媒量を調節することで冷媒回路（10）における冷媒循環量を調節する流量調整弁を構成している。つまり、吸入比例弁（35）は、冷媒循環量を調節して蒸発器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段を構成している。吸入比例弁（35）は、コンテナの庫内に設けられる図外の庫内温度センサの検出温度に応じて開度が調節される。
【００６９】
また、上記冷媒回路（10）には、第１デフロスト管（23）、第２デフロスト管（24）、吐出ガスバイパス管（25）および液インジェクション管（26）が接続されている。
【００７０】
上記第１デフロスト管（23）および第２デフロスト管（24）は、圧縮機（11）の吐出冷媒を蒸発器（14）に導入し、蒸発器（14）に付着した霜を融解させるデフロスト運転用の配管である。第１デフロスト管（23）および第２デフロスト管（24）は、一端が逆止弁（31）と吐出圧力調整弁（32）との間に接続し、他端が膨張弁（13）と蒸発器（14）との間に接続している。第１デフロスト管（23）には、デフロスト運転時に開放される第３電磁弁（43）が設けられている。第２デフロスト管（24）には、デフロスト運転時に開放される第４電磁弁（44）およびドレンパンヒータ（37）が設けられている。このドレンパンヒータ（37）は、コンテナ庫内において蒸発器（14）の表面から剥離した霜や結露水を受けるためのドレンパン内に設置されている。このため、デフロスト運転時に圧縮機（11）の吐出冷媒がドレンパンヒータ（37）を流通すると、ドレンパン内に回収された霜や結露水の氷塊は、圧縮機（11）の吐出冷媒から吸熱して融解する。なお、このデフロスト運転時には、吐出圧力調整弁（32）が全閉状態に設定される。
【００７１】
上記吐出ガスバイパス管（25）は、一端が逆止弁（31）と第４電磁弁（44）との間に接続し、他端が蒸発器（14）と吸入比例弁（35）との間に接続している。吐出ガスバイパス管（25）には、運転条件に応じて適宜開放される第５電磁弁（45）が設けられている。この吐出ガスバイパス管（25）は、蒸発器（14）の冷却能力が過剰となる場合などに、圧縮機（11）の吐出冷媒を凝縮器（12）や蒸発器（14）をバイパスして圧縮機（11）の吸入側に戻すための配管である。なお、吐出ガスバイパス管（25）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒中の冷凍機油を圧縮機（11）の吸入側に戻すための油戻し配管も兼ねている。
【００７２】
上記液インジェクション管（26）は、凝縮器（12）で凝縮した液冷媒を圧縮機（11）の吸入側に返送する、いわゆる液インジェクション用の配管である。この液インジェクション管（26）は、一端が第１電磁弁（41）とエコノマイザ熱交換器（34）との間に接続し、他端が吸入比例弁（35）と圧縮機（11）との間に接続している。液インジェクション管（26）には、運転条件に応じて適宜開放される第６電磁弁（46）が設けられている。
【００７３】
上記コントローラ（50）には、コンテナ庫内の目標温度が設定される。また、コントローラ（50）には、詳細は後述する省エネルギー運転モード時において、庫内温度の目標範囲として１つの上限温度と２つの下限温度（第１下限温度および第２下限温度）が設定されている。第１下限温度は本発明に係る目標範囲の下限値を構成し、第２下限温度は第１下限温度よりも高くて上記目標温度未満である。さらに、このコントローラ（50）には、省エネ運転モード時において上限温度および第１下限温度を補正する温度補正手段が設けられている。
【００７４】
また、図４にも示すように、上記冷凍装置（1）には開閉自在な自動換気口（7）が設けられている。この自動換気口（7）は、庫外空気を取り込み庫内空気を排出してコンテナ庫内を換気する目的で従来より設けられている。ここで、青果物などの運搬物をコンテナ輸送する場合、その青果物が輸送中に徐々に熟成しその際に二酸化炭素（ＣＯ2）などのガスを発生する。そして、青果物が発生した二酸化炭素を吸うと、さらに青果物の熟成が進み最悪の場合腐ってしまうということがある。そのため、青果物の熟成を抑えて鮮度を維持するため、庫内に二酸化炭素が溜まるのを抑制する必要がある。そこで、冷凍装置（1）は、自動換気口（7）によって庫内を換気して二酸化炭素などを排出するようにしている。
【００７５】
本参考形態の自動換気口（7）は、本体壁（2）の凹状部（4）に設けられており、吸気口（7a）と排気口（7b）を有している。吸気口（7a）は庫内側下部空間（S3）の吹出口近傍に連通し、排気口（7b）は庫内側上部空間（S2）の吸込口近傍に連通している。自動換気口（7）は、図示しないが、吸気口（7a）および排気口（7b）を同時に開閉するための共通のダンパが設けられている。自動換気口（7）では、吸気口（7a）および排気口（7b）が開放状態になると、庫外空気が吸気口（7a）から庫内へ導入される共に、庫内空気が排気口（7b）から庫外へ排出される。また、庫内には、その庫内の二酸化炭素の濃度を検出するガス濃度センサ（GS）が設けられている。コントローラ（50）は、ガス濃度センサ（GS）の検出濃度に応じて、自動換気口（7）を開放して庫内の換気を行う。
【００７６】
そして、本参考形態の自動換気口（7）は、後述する省エネルギー運転モード時において低温の庫外空気を庫内へ導入するための外気導入手段としても利用される。
【００７７】
また、上記コントローラ（50）は、各種運転（冷凍運転、冷蔵運転、デフロスト運転）を切り換える。また、コントローラ（50）は、それぞれ冷蔵運転時の制御を行う通常運転制御部（51）と省エネルギー運転制御部（52）を備えている。通常運転制御部（51）は、冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転モードで冷蔵運転の制御を行う。省エネルギー運転制御部（52）は、第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）を備え、省エネルギー運転モードで冷蔵運転の制御を行う。また、コントローラ（50）は、冷蔵運転において通常運転モードと省エネルギー運転モードとを所定の条件で切り換える運転切換部（56）を備えている。これらコントローラ（50）の具体的な制御動作については後述する。
【００７８】
−運転動作−
この冷凍装置（1）は、庫内を摂氏零度より低い温度に冷却して庫内の運搬物を冷凍する冷凍運転と、庫内を摂氏零度より高い温度に冷却して庫内の運搬物を冷蔵する冷蔵運転（チルド運転）と、上述したデフロスト運転とが切換可能となっている。ここでは、本発明の特徴となる冷蔵運転について説明する。
【００７９】
冷蔵運転では、通常運転モードと省エネルギー運転モード（以下、省エネ運転モードという。）とが可能となっている。通常運転モードは、圧縮機（11）および庫内ファン（16）を連続的に運転し、蒸発器（14）で庫内空気を継続して冷却し庫内の運搬物を冷蔵する運転モードである。一方、省エネ運転モードは、圧縮機（11）を間欠的に運転し、蒸発器（14）で庫内空気を半連続的に冷却することで、省エネ化を図りながら庫内の運搬物を冷蔵する運転モードである。
【００８０】
〈通常運転モード〉
先ず、この冷凍装置（1）の通常運転モードについて図５を参照しながら説明する。通常運転モードは、通常運転制御部（51）によって運転制御される。具体的に、この通常運転モードでは、圧縮機（11）が連続的に運転されると共に膨張弁（13）および吸入比例弁（35）の開度が適宜調節される。また、この通常運転モードでは、原則として第１および第２の電磁弁（41,42）が開放されると同時に第３から第６の電磁弁（43,44,45,46）が閉鎖され、庫外ファン（15）および庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転される。
【００８１】
圧縮機（11）で圧縮された冷媒は、吐出管（21）を経由して凝縮器（12）へ流入する。凝縮器（12）では、冷媒が庫外空気へ放熱して凝縮する。その後、冷媒は、一部がレシーバ（33）を介してエコノマイザ熱交換器（34）の高圧側流路（34a）へ流入する一方、残りはキャピラリーチューブ（36）を通過する際に減圧されてエコノマイザ熱交換器（34）の低圧側流路（34b）へ流入する。
【００８２】
エコノマイザ熱交換器（34）では、低圧側流路（34b）を流れる冷媒が高圧側流路（34a）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。つまり、エコノマイザ熱交換器（34）では、高圧側流路（34a）を流れる冷媒の過冷却が行われる。低圧側流路（34b）で蒸発した冷媒は、圧縮機（11）の中間吸入口（11a）に吸入される。
【００８３】
高圧側流路（34a）で過冷却された冷媒は、膨張弁（13）を通過する際に減圧されてから蒸発器（14）へ流入する。蒸発器（14）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、コンテナの庫内の冷却が行われる。蒸発器（14）で蒸発した冷媒は、吸入比例弁（35）を通過した後に圧縮機（11）に吸入される。
【００８４】
〈省エネ運転モード〉
次に、この冷凍装置（1）の省エネ運転モードについて説明する。省エネ運転モードは、省エネルギー運転制御部（52）によって運転制御される。具体的に、この省エネ運転モードでは、省エネルギー運転制御部（52）の各制御部（53,54,55）によって図６や図７に示すような第１動作から第３動作までの制御動作が繰り返し行われる。なお、この省エネ運転モード時における冷凍装置（1）の基本的な冷媒の流れは、上述の通常運転モードと同様である。
【００８５】
また、この省エネ運転モードでは、第１運転（図６）と、該第１運転よりも省エネ性の高い第２運転（図７）とが庫外温度かつユーザーの設定に応じて切換可能である。具体的に、省エネルギー運転制御部（52）は、ユーザーが設定している場合、庫外温度が目標範囲の第２下限温度よりも高い場合は第１運転を選択し、庫外温度が目標範囲の第２下限温度以下である場合は第２運転を選択する。
【００８６】
先ず、図６に示す第１運転について説明する。この第１運転では、自動換気口（7）が閉鎖状態で維持される。
【００８７】
第１運転の第１動作は、第１制御部（53）によって行われる。この第１動作では、圧縮機（11）が運転されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転され、図示しないが、庫外ファン（15）が通常の回転速度で運転される。また、第１動作中には、庫内温度が目標温度となるように蒸発器（14）の冷却能力が調節される。
【００８８】
具体的に、第１動作中には、吸入比例弁（35）の開度が目標温度と庫内温度センサの検出温度に基づくＰＩ制御によって調節される。その結果、吸入比例弁（35）の開度に応じて冷媒回路（10）の冷媒循環量が調節され、蒸発器（14）の冷却能力が調節される。
【００８９】
なお、このように吸入比例弁（35）の開度を絞りながら蒸発器（14）の冷却能力を調節すると、蒸発器（14）の全域で冷媒が湿り状態となり易くなる。このため、仮に蒸発器の流入側の電子膨張弁の開度調節によって蒸発器の冷却能力を調節する場合には、蒸発器を流れる冷媒が乾き気味となって蒸発器の流入端から流出端までの間で冷媒の温度ムラが生じやすいのに対し、本参考形態のように吸入比例弁（35）の開度を絞りながら蒸発器（14）の冷却能力を調節すると、蒸発器（14）の流入端から流出端までの間での冷媒の温度分布が均一化される。その結果、庫内空気は比較的均一に冷却されるので、蒸発器（14）による庫内温度の制御性が向上する。
【００９０】
上記第１動作の後には第２制御部（54）による第２動作が行われる。なお、本参考形態では、第１動作開始時刻ｔ０からコントローラ（50）に設定された設定時間が経過することで第１動作から第２動作に移行する。この設定時間は、蒸発器（14）の冷却によって庫内温度が目標温度に維持されるのに充分な時間間隔が設定されており、本参考形態ではこの設定時間が約２分に設定されている。つまり、省エネ運転モードでは、時刻ｔ０から２分間が経過して確実に庫内温度が目標温度に維持されていると判断される時刻ｔ１になると、第１制御部（53）の制御動作（第１動作）から第２制御部（54）の制御動作（第２動作）へ移行する。
【００９１】
第２動作では、時刻ｔ１以降、蒸発器（14）の冷却能力が徐々に増大され、庫内温度が低下していく。具体的に、第２動作では、圧縮機（11）が引き続き運転されると共に庫内ファン（16）および庫外ファン（15）も通常の回転速度で運転される。一方、第２動作時には、時刻ｔ１以降に吸入比例弁（35）の開度が次第に大きく調節される。その結果、冷媒回路（10）の冷媒循環量が次第に増大し、蒸発器（14）の冷却能力も次第に増大する。
【００９２】
このような吸入比例弁（35）の開度調節によって庫内温度が第１下限温度まで低下すると、圧縮機（11）が停止されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度より小さい低回転速度となる（時刻ｔ２）。つまり、第２動作では、蒸発器（14）の冷却能力を増大させることによって庫内温度を第１下限温度（本発明に係る所定温度）まで引き下げると、圧縮機（11）を停止し且つ庫内ファン（16）を低風量で運転する。なお、この第２動作時における吸入比例弁（35）の開度調節は、時刻ｔ１より１０秒経過毎に１０％ずつ開度が大きくなるように段階的に行われる。その結果、庫内温度は比較的緩やかに低下するので、第２動作において庫内温度が第１下限温度を下回ってしまう、いわゆるアンダーシュートが生じてしまうことが抑制される。
【００９３】
第２動作において、圧縮機（11）が停止されると、冷媒回路（10）での冷凍サイクルが停止し、蒸発器（14）による庫内の冷却は実質的に停止される。そのため、庫内温度が次第に上昇する。ところが、圧縮機（11）が停止されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度より小さい低回転速度となるため、即ち庫内ファン（16）の回転速度が第１動作中よりも低速で回転するため、庫内ファン（16）のモータの運転に伴う発熱量が抑制される。したがって、第２動作時における庫内温度の上昇速度が低減される。なお、この第２動作において、吸入比例弁（35）の開度は庫内温度を第１下限温度まで引き下げた時（時刻ｔ２）の開度のまま保持される。また、第２動作における時刻ｔ２以降は、図示しないが、庫外ファン（15）が停止される。
【００９４】
そして、第２動作において、庫内温度が徐々に上昇して上限温度に達すると、第３制御部（55）による第３動作が行われる（時刻ｔ４）。第３動作により、圧縮機（11）が再び運転されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転され、第１制御部（53）による第１動作が再開される。つまり、第１動作は庫内温度が上限温度に到達した時刻ｔ４より再開される。また、吸入比例弁（35）は、第２動作時に保持された開度を第１動作の初期開度とし、その後は目標温度と庫内温度センサの検出温度に基づくＰＩ制御によって開度調節される。このため、第１動作開始時の吸入比例弁（35）の開度は、第２動作において蒸発器（14）の冷却能力を増大させて庫内空気を冷却していた開度と同じとなる。その結果、庫内温度が上限温度に到達して圧縮機（11）が再起動する第１動作開始時から冷媒循環量が確保され、庫内空気が速やかに冷却されて庫内温度が再び目標温度に収束していく。
【００９５】
次に、図７に示す第２運転について説明する。この第２運転では、第１運転時の制御に加えて自動換気口（7）の開閉制御が行われる。
【００９６】
第２運転の第１動作は、第１制御部（53）によって行われる。この第１動作では、上記第１運転の第１動作と同様の制御が行われる。続いて、時刻ｔ１以降、第２制御部（54）による第２動作が行われ、上記第１運転と同様に、蒸発器（14）の冷却能力が徐々に増大され、庫内温度が低下していく。
【００９７】
具体的に、第２動作では、圧縮機（11）が引き続き運転されると共に庫内ファン（16）および庫外ファン（15）も通常の回転速度で運転される。一方、第２動作時には、時刻ｔ１以降に吸入比例弁（35）の開度が次第に大きく調節される。その結果、冷媒回路（10）の冷媒循環量が次第に増大し、蒸発器（14）の冷却能力も次第に増大する。
【００９８】
そして、このような吸入比例弁（35）の開度調節によって庫内温度が第２下限温度まで低下すると、圧縮機（11）が停止されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度よりも小さい低回転速度となり、さらに自動換気口（7）が開放される（時刻ｔ２）。つまり、第２運転の第２動作では、蒸発器（14）の冷却能力を増大させて庫内温度を第１下限温度よりも高い第２下限温度（本発明に係る所定温度）まで引き下げられる。したがって、第１運転と比較して、庫内温度の引き下げ幅が小さい分、第２動作における時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間が短くなる。
【００９９】
第２動作において、圧縮機（11）が停止されると、上記第１運転と同様に、蒸発器（14）による庫内の冷却が実質的に停止される。ところが、この第２動作では、自動換気口（7）が開放されているので、庫外空気が自動換気口（7）の吸気口（7a）から庫内へ導入され、庫内空気が自動換気口（7）の排気口（7b）から庫外へ排出される。庫内へ導入された庫外空気は庫内温度以下であるため、その庫外空気によって庫内が冷却される。そのため、上記第１運転とは異なり、庫内温度は第２下限温度からさらに低下していく。ここで、庫内ファン（16）が第１動作中よりも低速で回転しており、そのモータの発熱量が抑制されるため、庫内温度がより低下しやすい。そして、庫内温度は第１下限温度まで低下した後上昇していく。ここでは、庫内ファン（16）のモータの発熱量が抑制される分、さらには庫外空気が庫内へ導入されている分、庫内温度の上昇速度が著しく低減される。
【０１００】
そして、第２動作では、庫内温度がさらに上昇して第２下限温度を上回ると、庫内ファン（16）が停止される（時刻ｔ３）。これにより、庫内ファン（16）のモータによる発熱がなくなり、庫内温度の上昇速度が一層低減される。
【０１０１】
そして、第２動作において、庫内温度がさらに上昇して上限温度に達すると、第３制御部（55）による第３動作が行われる（時刻ｔ４）。第３動作により、圧縮機（11）が再び運転されると共に庫内ファン（16）が通常の回転速度で運転され、さらに自動換気口（7）が閉鎖され、第１制御部（53）による第１動作が再開される。つまり、第１動作は庫内温度が上限温度に到達した時刻ｔ４より再開される。また、吸入比例弁（35）は、上記第１運転と同様、第２動作時に保持された開度を第１動作の初期開度とし、その後は目標温度と庫内温度センサの検出温度に基づくＰＩ制御によって開度調節される。
【０１０２】
このように、第２運転の第２動作では、庫内温度が第１下限温度から上限温度まで上昇する速度が上記第１運転に比べて著しく遅くなる。したがって、第２動作における時刻ｔ２から時刻ｔ４までの時間が長くなる。なお、この第２動作において、吸入比例弁（35）の開度は庫内温度を第２下限温度まで引き下げた時（時刻ｔ２）の開度のまま保持される。また、第２動作における時刻ｔ２以降は、図示しないが、庫外ファン（15）が停止される。
【０１０３】
〈通常運転と省エネ運転の自動切換制御〉
また、本参考形態の冷凍装置（1）では、上述した通常運転モードと省エネ運転モードとが運転切換部（56）によって以下のように自動的に切り換えられる。
【０１０４】
図８に示すように、先ず、通常運転（通常運転モードによる運転）を行うと、ステップＳ１において、吸込温度センサ（RS）で検出した吸込温度ＲＴと、庫内の目標温度との比較が行われる。ここで、吸込温度ＲＴが目標温度±３.０℃の範囲外にある場合には、庫内温度を速やかに目標温度範囲内に近づける必要があるため、通常運転を継続して行う。一方、吸込温度ＲＴが目標温度±３.０℃の範囲内になると、既に庫内温度が目標温度範囲に維持されており、圧縮機（11）を連続的に運転させる必要性がなくなることから、ステップＳ２に移行して省エネ運転（省エネ運転モードによる第１運転または第２運転）が行われる。
【０１０５】
その後の省エネ運転では、上述した第１動作の開始から第３動作の終了までの１サイクルに要した時間が測定される。そして、ステップＳ３では、この１サイクルの所要時間と、予め設定された設定時間（例えば１８０秒）との比較が行われる。
【０１０６】
ところで、庫外温度が著しく高い場合、第２動作で圧縮機（11）を停止させると、図６や図７に示す庫内温度が上限温度に達するまでの時間（時刻ｔ２から時刻ｔ４までの時間）が極めて短くなるので、省エネ運転での１サイクルの所要時間も短くなる。したがって、このような条件下で省エネ運転を継続すると、圧縮機（11）の発停頻度が多くなることから、圧縮機（11）の寿命が短くなってしまう。このため、ステップＳ３では、庫外温度が著しく高く、１サイクルの所要時間が設定時間以下となる場合に、省エネ運転が終了され（ステップＳ４）、通常運転が再開される（ステップＳ５）。その結果、圧縮機（11）は連続運転状態となるので、圧縮機（11）の高寿命化が図られる。
【０１０７】
また、ステップＳ５では、通常運転が開始されると同時に、この時点において庫外温度センサ（OS）によって庫外温度ＯＴ１が測定される。その後、ステップＳ６では、通常運転の開始直後より現在の庫外温度ＯＴ２が適宜測定される。そして、現在の庫外温度ＯＴ２が、通常運転開始時の庫外温度ＯＴ１よりも所定の設定温度（例えば５℃）以上低くなった場合、前回の省エネ運転の終了時よりも庫外温度が５℃以上低下しており、もう一度省エネ運転を再開してもよいとみなされることから、ステップＳ１に戻り再び省エネ運転の開始判定が行われる。一方、現在の庫外温度ＯＴ２が通常運転開始時の庫外温度ＯＴ１よりも所定温度以上低くならない場合には、未だに庫外温度が高く省エネ運転は不向きであるとみなされ、ステップＳ１には移行しない。
【０１０８】
なお、この冷凍装置（1）では、各運転モードを問わず上述したデフロスト運転が定期的（例えば４時間置き）に行われる。このため、このデフロスト運転の終了後には、通常運転が行われると共にステップＳ１での省エネ運転の開始判定が行われる。
【０１０９】
〈省エネ運転の禁止制御〉
また、本参考の冷凍装置（1）では、上述のような省エネ運転等によって圧縮機（11）の累積発停回数が所定の設定回数を上回ると、通常運転（通常運転モードによる運転）のみが許容され、省エネ運転（省エネ運転モードによる運転）は禁止される。具体的に、この冷凍装置（1）では、圧縮機（11）の発停制御を行うマグネットスイッチのＯＮ／ＯＦＦの回数が漸次カウントされる。なお、この際には、マグネットスイッチをＯＦＦからＯＮに切り換えた回数を発停回数１回としてカウントが行われる。一方、コントローラ（50）には、圧縮機（11）の仕様に応じて所定の上限回数（例えば２０万回）が設定される。そして、上述した省エネ運転等により圧縮機（11）の発停回数が２０万回を上回ると、省エネ運転が禁止され、通常運転しか運転できないようになる。
【０１１０】
−参考形態の効果−
本参考形態では、以下の効果が発揮される。
【０１１１】
本参考形態では、省エネ運転モードの第２運転において、圧縮機（11）を間欠的に運転させるだけでなく、その圧縮機（11）の停止中に庫内温度よりも低い庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、圧縮機（11）の停止のみを行う場合と比べて、庫内温度の上昇速度を遅くすることができる。これにより、庫内温度が上限温度に到達するまでの時間（第２動作における時刻ｔ２から時刻ｔ４までの時間）、即ち圧縮機（11）の停止時間を延ばすことができる。したがって、圧縮機（11）の運転動力を従来よりも削減することができ、省エネ性を向上させることができる。
【０１１２】
また、本参考形態の省エネ運転モードの第２運転では、庫内を換気する目的で従来から設けられている自動換気口（7）を利用して低温の庫外空気を庫内へ導入するようにした。したがって、庫外空気を庫内へ導入させる外気導入手段を新たに設ける必要がない。その結果、冷凍装置（1）のコンパクト化並びにコスト削減を図ることができる。
【０１１３】
また、自動換気口（7）は、庫内を換気する目的ではそれほど使用頻度が多くない。そのため、本参考形態のように、外気導入手段として自動換気口（7）を利用することで、自動換気口（7）を有効活用することができる。
【０１１４】
また、省エネ運転モードの第２運転では、第２動作によって第１下限温度よりも高い第２下限温度まで引き下げた後で圧縮機（11）の停止等を行うようにしている。つまり、庫内温度の引き下げ幅が第１運転時よりも小さい。このため、第１運転に比べて、第２動作の時間を短くすることができる。これにより、第２動作での圧縮機（11）の運転時間を短くでき、省エネ性が一層向上する。
【０１１５】
このように、第２運転の第２動作では、庫内温度を第２下限温度までしか引き下げない。ところが、第２運転では、第２動作において庫外空気を庫内へ導入するため、圧縮機（11）を停止させつつも庫内温度を第１下限温度まで引き下げることができる。したがって、第２動作において庫内温度が上限温度に到達する時間を長期化させることができる。その結果、第２動作での圧縮機（11）の停止時間を延ばすことができるので、省エネ性が向上する。
【０１１６】
また、上記省エネ運転モードでは、庫内温度の許容温度範囲の下限値である第１下限温度と、この許容温度範囲の上限値である上限温度との間を庫内温度が推移するように、蒸発器（14）の能力制御や、圧縮機（11）の発停制御を行うようにしている。このため、省エネ運転モード時において、庫内温度が許容温度範囲を外れてしまうことを回避でき、この冷凍装置（1）の信頼性の向上を図ることができる。
【０１１７】
さらに、上記参考形態では、第２動作時において庫内ファン（16）を第１動作中よりも低回転速度で運転させるようにしている。このため、第２動作時には、庫内ファン（16）のモータの駆動に伴う発熱量を抑制できるので、圧縮機（11）を停止させた後、庫内温度が上限温度に到達するまでの時間を長期化することができる。したがって、圧縮機（11）の停止時間を長期化させることができ、この冷凍装置（1）の省エネ性をさらに向上させることができる。
【０１１８】
さらに、第２運転の第２動作では、庫内温度がある程度上昇すると（第２下限温度まで上昇すると）、庫内ファン（16）を停止させるようにした。これにより、庫内ファン（16）のモータの発熱量をなくすことができ、第２動作の継続時間をより長期化することができる。よって、冷凍装置（1）の省エネ性をより一層向上させることができる。
【０１１９】
また、本参考形態では、蒸発器（14）の冷却能力を吸入比例弁（35）の開度調節によって行うようにしている。このように吸入比例弁（35）の開度を調節しながら蒸発器（14）の冷却能力を調節すると、蒸発器（14）の全域で冷媒が湿り気味となるので、この蒸発器（14）で庫内空気を比較的均一に冷却することができる。その結果、省エネ運転モードの第１動作では、庫内温度を速やか且つ確実に目標温度に近づけることができる。
【０１２０】
また、上記第２動作時においては、吸入比例弁（35）の開度を調節して蒸発器（14）の冷却能力を増大させても、圧縮機（11）の運転容量が変わる訳ではないから、第２動作時において圧縮機（11）の運転動力の増大を招くことなく、蒸発器（14）の冷却能力を増大させることができる。したがって、この冷凍装置（1）の省エネ性をさらに向上させることができる。
【０１２１】
また、上記参考形態では、冷却熱交換器（14）へ流入する前の庫内空気の吸込温度ＲＴに基づいて通常運転モードから省エネ運転モードへの移行判断を行うようにしている。そして、この吸込温度ＲＴが目標温度範囲内になるまでは通常運転を継続するようにしている。ここで、吸込温度ＲＴは、冷却熱交換器（14）で冷やされる前の庫内空気の温度であるため、実際の庫内温度に近い温度となる。このため、吸込温度ＲＴに基づいて通常運転から省エネ運転への移行判断を行うと、実際の庫内温度を速やかに目標温度範囲内にしてから省エネ運転に移行させることができる。したがって、庫内の運搬物を確実に目標温度範囲内で冷却することができるので、この冷凍装置（1）で運搬物の品質を重視した運転を行うことができる。
【０１２２】
一方、上記参考形態では、省エネ運転の１サイクルの所要時間が所定の設定時間よりも短くなると、通常運転へ自動的に移行するようにしている。つまり、上記参考形態では、省エネ運転における圧縮機（11）の発停回数が高頻度となると、省エネ運転から通常運転へ移行するようにしている。したがって、圧縮機（11）の発停回数の削減を図ることができ、圧縮機（11）の長寿命化を図ることができる。  
【０１２３】
〈実施形態〉
上記参考形態の省エネ運転モードでは、第２動作において自動換気口（7）を開度一定（全開または所定開度）で開放するようにしたが、本発明は、庫内温度の低下度合い（低下の勾配）に応じて自動換気口（7）の開度を段階的に調節するようにしてもよい。
【０１２４】
具体的には、図９に示すように、第２動作において、庫内温度が第２下限温度まで引き下げられると、先ず自動換気口（7）が全開（開度１００％）で開放され、その後、自動換気口（7）の開度が段階的に（例えば１０％ずつ）減少する。そして、開度が所定値（例えば７０％）に達した後は、開度が段階的に（例えば１０％ずつ）増大して最終的に全開となる。この自動換気口（7）の開度制御では、庫内温度の低下度合い（低下の勾配）が大きいほど、開度の減少量が多くなり、または減少させる時間間隔が短くなる。つまり、この制御では、自動換気口（7）を開放することによって庫内温度が急激に低下する場合には、庫外空気の導入量を減少させるようにしている。そうすることで、庫内温度の急激な低下を抑制することができる。その結果、庫内温度が第１下限温度を下回る、いわゆるアンダーシュートを確実に防止することができる。また、この制御では、自動換気口（7）の開度を段階的に減少させるため、庫内温度を第１下限温度に向かって確実に低下させつつも、第１下限温度を下回るような状態を回避することができる。
【０１２５】
〈実施形態の変形例〉
上記参考形態の省エネ運転モードでは、第２動作において自動換気口（7）を開度一定（全開または所定開度）で開放するようにしたが、本発明は、庫内の二酸化炭素の濃度（以下、ＣＯ2濃度という。）が設定濃度となるように自動換気口（7）の開度を調節するようにしてもよい。
【０１２６】
具体的に、省エネ運転モードの第２運転の第２動作では、第２制御部（54）によって図１０および図１１に示すように自動換気口（7）の開度が調節される。先ず、ステップＳＴ１において、二酸化炭素（ＣＯ2）の制御ありの設定がユーザーによって設定されているかが判定される。二酸化炭素（ＣＯ2）の制御ありの設定がされている場合は、ステップＳＴ２で圧縮機（11）が停止中か否かが判定される。つまり、第２動作において、庫内温度が第２下限温度まで引き下げられて圧縮機（11）が停止したかが判定される。圧縮機（11）が停止している場合は、上述したように庫内ファン（16）が低回転速度で運転され且つ自動換気口（7）が全開で開放される（ステップＳＴ３，４）。自動換気口（7）が開放されることで、庫内空気が排出されて庫内のＣＯ2濃度が低下していく。続くステップＳＴ５において、測定用タイマー（図示せず）がスタートすると同時に、ガス濃度センサ（GS）からその検出濃度が第２制御部（54）に入力される。つまり、自動換気口（7）が全開になった時の庫内のＣＯ2濃度が第２制御部（54）に記憶される。続いて、ステップＳＴ６で庫内のＣＯ2濃度が０％になったかが判定される。
【０１２７】
庫内のＣＯ2濃度が０％になると、ステップＳＴ７へ移行し、自動換気口（7）の全開時のＣＯ2濃度下降勾配Ｇｄ（以下、下降勾配Ｇｄという。）が算出される。この下降勾配Ｇｄは、自動換気口（7）の全開時における庫内のＣＯ2濃度の単位時間当たりの下降量である。具体的に、第２制御部（54）は、自動換気口（7）が全開になってから庫内のＣＯ2濃度が０％になるまでの時間が測定用タイマーによって測定され、その時間が入力される。そして、第２制御部（54）は、その入力された時間と、ステップＳＴ５で入力された自動換気口（7）が全開になった時の庫内のＣＯ2濃度から、下降勾配Ｇｄを算出する。
【０１２８】
続いて、ステップＳＴ８において、自動換気口（7）が閉鎖される。自動換気口（7）が閉鎖されると、庫内では運搬物である青果物の熟成によって二酸化炭素が溜まっていく。即ち、庫内のＣＯ2濃度が上昇していく。そして、自動換気口（7）の閉鎖から所定時間ｔａが経過すると（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ１０へ移行して、自動換気口（7）の閉鎖時のＣＯ2濃度上昇勾配Ｇｕ（以下、上昇勾配Ｇｕという。）が算出される。この上昇勾配Ｇｕは、自動換気口（7）の閉鎖時における庫内のＣＯ2濃度の単位時間当たりの上昇量である。具体的に、第２制御部（54）は、自動換気口（7）の閉鎖から所定時間ｔａが経過した時の庫内のＣＯ2濃度が入力される。そして、第２制御部（54）は、その入力されたＣＯ2濃度と、上記所定時間ｔａから、上昇勾配Ｇｕを算出する。
【０１２９】
続いて、第２制御部（54）は、算出した下降勾配Ｇｄと上昇勾配Ｇｕに基づいて、自動換気口（7）の適切開度Ｄを算出する（ステップＳＴ１１）。この適切開度Ｄは、庫内のＣＯ2濃度が自動換気口（7）による換気によって単位時間当たりに低下する量と、庫内のＣＯ2濃度が青果物の熟成によって単位時間当たりに上昇する量とが同等となる自動換気口（7）の開度である。即ち、換気によって単位時間当たりに減少する二酸化炭素の量と、青果物の熟成によって単位時間当たりに増加する二酸化炭素の量とが等しくなる自動換気の開度である。
【０１３０】
第２制御部（54）は、自動換気口（7）の適切開度Ｄを算出すると、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度となるように、自動換気口（7）の開度を調節する（ステップＳＴ１２）。例えば、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度よりも高い場合は自動換気口（7）の開度が大きくされ、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度よりも低い場合は自動換気口（7）の開度が小さくされる。そして、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度になると（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ１４へ移行して、自動換気口（7）の開度が適切開度Ｄに設定される。この状態では、ＣＯ2濃度の単位時間当たりの上昇量と低下量が同等となり、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度に維持される。
【０１３１】
上記の状態においては、何らかの要因でＣＯ2濃度が変動することもある。そして、ＣＯ2濃度が上昇して設定濃度の上限値になると（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ１６へ移行し、自動換気口（7）が全開に開放される。これにより、庫内では二酸化炭素の排出量が増大してＣＯ2濃度が低下していく。自動換気口（7）が全開に開放されると、再びステップＳＴ１３へ戻り、ＣＯ2濃度が設定濃度になったかが判定される。逆にＣＯ2濃度が低下して設定濃度の下限値になると（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１８へ移行し、自動換気口（7）が閉鎖される。これにより、庫内では二酸化炭素の排出量が低下してＣＯ2濃度が上昇していく。自動換気口（7）が閉鎖されると、再びステップＳＴ１３へ戻り、ＣＯ2濃度が設定濃度になったかが判定される。なお、第２制御部（54）には目標範囲である設定濃度の上限値と下限値が設定されている。ＣＯ2濃度が変動しても設定濃度の上限値と下限値の間であれば（ステップＳＴ１５，１７）は、ステップＳＴ１４へ移行して自動換気口（7）は適切開度Ｄのまま保持される。
【０１３２】
このように、本変形例では、省エネ運転モードの第２運転の第２動作において、単に自動換気口（7）が開放されるだけでなく、庫内のＣＯ2濃度が設定濃度になるように自動換気口（7）の開度が調節される。そのため、第２動作では、庫内へ低温の庫外空気を導入しつつ、庫内のＣＯ2濃度を青果物に適切な濃度に維持することができる。その結果、圧縮機（11）の停止時間を長期化させて省エネ性を向上させることができると共に、青果物の鮮度を確実に維持することができる。
【０１３３】
また、下降勾配Ｇｄと上昇勾配Ｇｕを算出し、これらに基づいて自動換気口（7）の適切開度Ｄを算出するようにしたため、自動換気口（7）の開度調節を実際に運搬する青果物に合わせて適切に行うことができる。
【０１３４】
−その他の制御例−
上記実施形態の冷凍装置（1）では、以下に示す制御を行うようにしてもよい。
【０１３５】
例えば、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２動作において圧縮機（11）を停止させると共に庫内ファン（16）を完全に停止させるようにしてもよい。この場合には、庫内ファン（16）のモータの発熱がなくなり、第２動作における庫内の温度上昇を積極的に抑制することができる。したがって、圧縮機（11）の停止時間をさらに長期化することができ、この冷凍装置（1）の消費電力を効果的に削減することができる。また、庫内ファン（16）の運転動力も削減されるので、冷凍装置（1）の省エネ性がさらに向上する。
【０１３６】
また、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２運転の第２動作において、庫内温度を第２下限温度まで引き下げるようにしているが、目標範囲の下限値である第１下限温度まで引き下げるようにしてもよい。
【０１３７】
また、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２運転の第２動作において、庫内温度が第２下限温度を上回ると庫内ファン（16）を停止するようにしたが、庫内温度が第２下限温度を上回っても庫内ファン（16）を低回転速度で運転し続けてもよい。
【０１３８】
また、上記実施形態の省エネ運転モードでは、第２動作中に吸入比例弁（35）の開度を段階的に大きくすることで、蒸発器（14）の冷却能力を徐々に増大させるようにしている。しかしながら、第２動作開始直後に吸入比例弁（35）を現状の２倍の開度とする制御や、第１下限温度を目標として庫内温度センサの検出値に基づくＰＩ制御を行って蒸発器（14）の冷却能力を増大させるようにしてもよい。    
【０１３９】
さらに、上記実施形態の省エネ運転モードにおいて、吸入比例弁（35）は第２動作時に保持された開度を第１動作の初期開度とするようにしている。しかしながら、再開される第１動作では、第２動作時で保持された吸入比例弁（35）の開度に拘わらず、吸入比例弁（35）の開度を所定の開度として固定させるようにしてもよいし、例えば庫内温度に応じて吸入比例弁（35）の開度を調節するようにしてもよい。
【０１４０】
また、上記実施形態の省エネ運転モード時には、蒸発器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段として吸入比例弁（35）を用いるようにしている。しかしながら、例えば蒸発器（14）の上流側の電子膨張弁の開度調節や圧縮機の容量調節によって蒸発器（14）の冷却能力を調節することも可能である。
【０１４１】
さらに、上記実施形態では、蒸発器（14）に送り込まれる庫内空気の吸込温度に基づいて通常運転から省エネ運転への移行判断を行うようにしている。しかしながら、冷却熱交換器（14）を通過した後の庫内空気の吹出温度を上記吹出温度センサ（SS）で検出し、この吹出温度が目標温度を含む所定の設定温度範囲内になると、通常運転から省エネ運転へ移行させるようにしてもよい。この吹出温度は吸込温度と比較してやや低い温度となるため、この場合には、通常運転から省エネ運転への移行のタイミングが上記実施形態よりも早くなる。つまり、この例では、上記実施形態と比較して頻繁に省エネ運転が行われることになる。したがって、この例の冷凍装置（1）では、省エネ性を重視した運転を行うことができる。
【０１４２】
また、上記実施形態では、省エネ運転モードにおいて、第１動作の開始から第３動作の終了までの１サイクルの所要時間が所定の設定時間を上回ると、通常運転へ移行するようにしている。しかしながら、省エネ運転中において、第２動作における圧縮機（11）の停止時間が所定の設定時間を上回ると、通常運転へ移行するようにしてもよい。この場合にも、圧縮機（11）の発停頻度を減少させることができ、圧縮機（11）の高寿命化を図ることができる。
【０１４３】
なお、以上の実施形態は、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。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上説明したように、本発明は、庫内を冷却するための冷却熱交換器を備えた冷凍装置の省エネ運転方法について有用である。
【符号の説明】
【０１４５】
1         冷凍装置
7         自動換気口（外気導入手段）
10        冷媒回路
11        圧縮機
14        蒸発器（冷却熱交換器）
16        庫内ファン
35        吸入比例弁（能力調節手段、流量調整弁）
51        通常運転制御部
52        省エネルギー運転制御部
53        第１制御部
54        第２制御部
55        第３制御部
56        運転切換部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内を冷却するための冷却熱交換器（14）と圧縮機（11）とが接続され、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えた冷凍装置であって、
庫内温度が目標温度となるように上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節する能力調節手段（35）と、庫内の換気を行う開閉自在な換気口（7）とを備える一方、
上記能力調節手段（35）により上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を運転する第１制御部（53）と、
上記第１制御部（53）による制御動作中に庫内温度が目標温度に維持されると上記能力調節手段（35）によって上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させて上記目標温度を含む目標範囲の下限値以上で上記目標温度未満の所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記圧縮機（11）を停止させると共に、庫外温度が庫内温度以下である場合には上記換気口（7）を開いて外気を庫内へ導入させ庫内温度の低下度合いに応じて換気口（7）の開度を段階的に調節する第２制御部（54）と、
上記第２制御部（54）による制御動作中に庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると上記圧縮機（11）を起動させると共に上記換気口（7）を閉じて外気の導入を禁止して上記第１制御部（53）による制御動作を再開させる第３制御部（55）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備え、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させる一方、
上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）の運転回転数を増加させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１において、
庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備え、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）を停止させる一方、
上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１において、
庫内空気を上記冷却熱交換器（14）へ送風して再び庫内へ吹き出す庫内ファン（16）を備え、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度が上記目標範囲の下限値よりも高い温度に設定され、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記庫内ファン（16）の運転回転数を減少させ、その後庫内温度が上記所定温度を上回ると上記庫内ファン（16）を停止させる一方、
上記第３制御部（55）は、庫内温度が上記目標範囲の上限値に達すると、上記庫内ファン（16）を起動させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１において、
上記能力調節手段は、冷媒回路（10）に接続されて圧縮機（11）へ吸入される冷媒の流量を調節する流量調整弁（35）で構成され、
上記第２制御部（54）は、上記流量調整弁（35）の開度を大きくして上記冷却熱交換器（14）の冷却能力を増大させる
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記第３制御部（55）により第１制御部（53）の制御動作を再開させるまで、上記流量調整弁（35）の開度を上記庫内温度の引き下げ時の開度のまま保持する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項において、
上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備える一方、
上記冷却熱交換器（14）へ送られる庫内空気の温度を検出する吸込温度センサ（RS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吸込温度センサ（RS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか１項において、
上記能力調節手段（35）により冷却熱交換器（14）の冷却能力を調節しながら上記圧縮機（11）を連続的に運転する通常運転制御部（51）と、上記第１制御部（53）、第２制御部（54）および第３制御部（55）で構成される省エネルギー運転制御部（52）とを備える一方、
上記冷却熱交換器（14）を通過して庫内へ吹き出す庫内空気の温度を検出する吹出温度センサ（SS）と、上記通常運転制御部（51）による制御動作中に上記吹出温度センサ（SS）の検出温度が上記目標温度を含む所定温度範囲内になると上記省エネルギー運転制御部（52）による制御動作に切り換える運転切換部（56）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項において、
庫内の二酸化炭素の濃度を検出するガス濃度センサ（GS）を備える一方、
上記第２制御部（54）は、上記所定温度まで庫内温度を引き下げた後、上記ガス濃度センサ（GS）の検出濃度が設定濃度となるように上記換気口（7）の開度を調節する
ことを特徴とする冷凍装置。