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公開番号2025068837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178869
出願日2023-10-17
発明の名称車載用冷凍装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類B60H 1/32 20060101AFI20250422BHJP(車両一般)
要約【課題】発生する熱を効率よく車室内の暖房に用いることが可能な車載用冷凍装置を提供すること。
【解決手段】
車載用冷凍装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサ11と、冷媒と送風空気を加熱する熱媒体とを熱交換させる暖房用熱交換器12と、冷媒と冷凍庫外の外気とを熱交換させるコンデンサ13と、コンデンサに向けて外気を送風するコンデンサファン13aと、冷媒と冷凍庫内の空気とを熱交換させるエバポレータ16と、を含む冷凍機10と、コンプレッサおよびコンデンサファンの動作を制御し、冷凍機の運転を切り替える制御装置20と、を備える。運転モードは、冷凍庫内を冷却する冷凍運転および冷凍機で発生する熱の一部を車両用空調装置の暖房運転に利用する暖房アシスト運転を含む。制御装置は、暖房アシスト運転を実行する場合、冷凍運転を実行する場合に比較して、コンプレッサの回転数を低下させるとともに、コンデンサファンの回転数を低下させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷凍庫および車両用空調装置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コンプレッサ（１１）と、前記コンプレッサから吐出された前記冷媒と前記車両用空調装置が送風する送風空気を加熱する熱媒体とを熱交換させる暖房用熱交換器（１２）と、前記暖房用熱交換器を通過した前記冷媒と前記冷凍庫外の外気とを熱交換させるコンデンサ（１３）と、前記コンデンサに向けて前記外気を送風するコンデンサファン（１３ａ）と、前記コンデンサを通過した前記冷媒と前記冷凍庫内の空気とを熱交換させるエバポレータ（１６）と、を含む冷凍機（１０）と、
前記コンプレッサおよび前記コンデンサファンの動作を制御するとともに、前記冷凍機の運転モードを切り替える制御装置（２０）と、を備え、
前記運転モードは、
前記冷凍庫内を冷却する冷凍運転および前記冷凍庫内を冷却するとともに前記暖房用熱交換器において前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させることによって前記冷凍機で発生する熱の一部を前記車両用空調装置の暖房運転に利用する暖房アシスト運転を含み、
前記制御装置は、前記暖房アシスト運転を実行する場合、前記冷凍運転を実行する場合に比較して、前記コンプレッサの回転数を低下させるとともに、前記コンデンサファンの回転数を低下させる車載用冷凍装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記運転モードが前記暖房アシスト運転に切り替えられると、前記コンプレッサの回転数の設定値を最小値に設定する請求項１に記載の車載用冷凍装置。
【請求項３】
前記コンプレッサから吐出される前記冷媒の飽和温度に応じた検出信号を出力する飽和温度検出部（１１ａ）を備え、
前記制御装置は、
前記コンプレッサの回転数を前記最小値に設定した際、前記飽和温度が、前記送風空気と熱交換した前記熱媒体の温度に基づいて設定される所定の目標温度より低い場合、前記飽和温度が前記所定の目標温度より高い温度になるまで前記コンプレッサの回転数を上昇させる請求項２に記載の車載用冷凍装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記運転モードが前記暖房アシスト運転に切り替えられると、前記コンデンサファンの動作を停止させる請求項１に記載の車載用冷凍装置。
【請求項５】
前記コンプレッサから吐出される前記冷媒の圧力に応じた検出信号を出力する冷媒圧力検出部（１１ａ）を備え、
前記制御装置は、前記コンデンサファンの動作を停止させた際、前記冷媒の圧力が予め設定される所定の閾値より高い場合、前記冷媒の圧力が前記所定の閾値より低い圧力になるまで前記コンデンサファンの回転数を上昇させる請求項４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、車載用冷凍装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機と、凝縮器と、電子膨張弁と、蒸発器とを含んで構成される冷媒回路を備え、当該冷媒回路を冷媒が循環する冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この冷凍装置は、ヒートポンプとして利用する場合、凝縮器において冷凍装置の外部から供給される外部熱媒体と冷媒回路を循環する冷媒とを熱交換させることで、外部熱媒体を所望の温度に過熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－２１００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者らは、冷凍庫内を冷却する冷凍車に搭載される車載用冷凍装置の動作によって発生する熱で外部熱媒体を加熱し、加熱した外部熱媒体の熱を車室内の暖房へ利用することを検討した。車載用冷凍装置は、冷媒回路に、冷媒を圧縮するコンプレッサと、冷媒で圧縮された冷媒と外気とを熱交換させて冷媒を凝縮するコンデンサと、冷媒を膨張させる膨張弁と、冷媒と冷凍庫内の空気とを熱交換させて冷凍庫内の空気から吸熱するエバポレータと、を含んで構成される冷凍サイクルを備えるものである。
【０００５】
具体的に、車載用冷凍装置の熱を車室内の暖房へ利用するため、発明者らは、コンプレッサとコンデンサとの間に、コンプレッサから吐出される高温の冷媒と外部熱媒体とを熱交換させて外部熱媒体を加熱する熱交換器を追加することを検討した。そして、発明者らは、熱交換器で加熱された外部熱媒体と車両用空調装置が車室内へ送風する送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱することで、外部熱媒体を介して車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いることを検討した。
【０００６】
ところで、外部熱媒体を介して車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いる場合、熱交換器で加熱する外部熱媒体を、車室内を暖房可能な温度まで加熱する必要がある。車室内を暖房可能な温度は、外気温より高く、暖房を行う際に設定される設定温度より高い温度であって、例えば、５０℃～６０℃程度である。このため、例えば、外部熱媒体を熱交換器で６０℃まで加熱する場合、コンプレッサから吐出され、外部熱媒体と熱交換する冷媒は、６０℃以上である必要がある。したがって、車載用冷凍装置は、コンプレッサから吐出される冷媒の温度が６０℃以上となるように、コンプレッサが冷媒の圧力を上昇させる必要がある。
【０００７】
これに対して、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いることなく車載用冷凍装置を冷凍庫内の冷却のみに用いる場合、車載用冷凍装置は、コンプレッサから吐出される冷媒の温度が暖房を行う際の温度となるまで冷媒を圧縮させる必要がない。したがって、車載用冷凍装置を冷凍庫内の冷却のみに用いる場合、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いる場合に比較して、コンプレッサの回転数が抑制される。
【０００８】
このため、車載用冷凍装置を冷凍庫内の冷却のみに用いる場合、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いる場合に比較して、コンプレッサから吐出する冷媒の圧力が低下するとともに、冷媒回路を流れる冷媒の流量が少なくなる。そして、車載用冷凍装置を冷凍庫内の冷却のみに用いる場合、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いる場合に比較して、コンプレッサの消費エネルギが小さくなる。
【０００９】
すなわち、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いる場合、冷凍庫内を冷却するのみに比較して、コンプレッサから吐出される冷媒の圧力を上昇させる必要があるため、コンプレッサの消費エネルギが大きくなる虞がある。換言すれば、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房に用いる場合、車載用冷凍装置の冷凍能力を、冷凍庫内を冷却させるために必要な冷凍能力以上まで上昇させる必要がある。またこれにより、車載用冷凍装置で発生する熱を車室内の暖房へ利用する場合、冷凍庫内を冷却するのみに比較して、冷媒回路を循環する冷媒の流量が多くなる。
【００１０】
さらに、冷媒と外部熱媒体とを熱交換させる熱交換器を追加すると、冷媒は、コンデンサにおいて外気と熱交換して凝縮されるのに加えて、熱交換器においても外部熱媒体と熱交換されることで凝縮される。このため、車載用冷凍装置は、熱交換器を追加しない構成に比較して凝縮性能が上昇し、凝縮性能の上昇にともない、エバポレータにおける吸熱性能が上昇する。そして、エバポレータの吸熱性能が上昇すると、車載用冷凍装置の冷凍能力は上昇し、冷凍庫内を冷却させる際の単位時間当たりの低下量が大きくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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