(57)【要約】【課題】キャブ内の空間を狭めることなく、快適な睡眠環境を実現できる車両用副空調システムを提供する。【解決手段】副空調システムは、トラック1に組み込まれた主空調システムとは別に搭載され、家庭用の室内機11と室外機12、ならびに室内機11と室外機12の間で冷媒を移送する一対のパイプ13で構成されている。室内機11および室外機12は、トラック1のキャブ4の天井41に取り付けられた風防6と天井41との間の空間に設置され、室内機11の吹き出し口から送出された空気は、ダクトホース15により、キャブ4の後部に形成された窓を通してキャブ4内に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貨物自動車に組み込まれた主空調システムとは別に搭載され、家庭用の室内機と室外機、ならびに当該室内機と室外機の間で冷媒を移送する一対のパイプで構成された車両用副空調システムであって、
電力供給用の副バッテリと、
当該副バッテリから出力された直流電流を、所定電圧の交流電流に変換した後、前記室内機および室外機に供給するインバータと、
前記貨物乗用車のエンジンの回転によって作動する直流発電機の出力で前記副バッテリを充電する充電制御手段と、を備え、
前記室内機および室外機は、前記貨物自動車のキャブの天井に取り付けられた風防と当該天井との間の空間に設置され、前記室内機の吹き出し口から送出された空気は、ダクトホースにより、前記キャブの後部に形成された窓を通して前記キャブ内に供給されることを特徴とする車両用副空調システム。
【請求項２】
前記キャブの窓には、上下・左右の側面に張出部が形成された略長方形状のカバーが嵌め込まれ、
前記ダクトホースは、当該カバーの上部張出部に取り付けられ、かつ当該カバーには、空気吹き出し用の複数の穴が形成されている、請求項１に記載の車両用副空調システム。
【請求項３】
前記室内機の吹き出し口には、当該吹き出し口と対向する箇所にスリット状の開口が設けられた集風用ホースが取り付けられ、
当該集風用ホースの一方の端は閉じられ、他方の端には前記ダクトホースが接続され、かつ当該集風用ホースの中空部には送風用のファンが取り付けられている、請求項１または２に記載の車両用副空調システム。
【請求項４】
前記カバーには、前記キャブ内の温度を検出する温度センサと、前記室内機のリモートコントローラから出力された赤外線を検出する赤外線センサが取り付けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用副空調システム。
【請求項５】
前記キャブ内には、副空調システム作動用のスイッチが設置され、
前記貨物自動車のエンジンが停止中に前記スイッチをオンにすると、前記副バッテリから出力された直流電流が前記インバータに供給され、前記貨物自動車のエンジンが動作中に前記スイッチをオンにしても、前記副バッテリから出力される直流電流が前記インバータに供給されないように構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用副空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型貨物自動車等に搭載される副空調システムに関し、特に、エンジン停止時に運転室内の空調を行うために、組み込み型の主空調システムとは別に搭載された副空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の貨物自動車（以降「トラック」という）のキャブ（運転室）には、組み込み型の空気調和機（以降「空調機」と略す）が搭載されている。
【０００３】
一方、長距離を移動する大型のトラックでは、キャブの後部に、運転手が仮眠するためのスペースが設けられている。運転手が仮眠のためにトラックを停止させている間、エンジンを止めると空調機も停止するため、エンジンを低回転数でアイドリングさせることが行われている。
【０００４】
しかし、空調機を動作させるためにエンジンをアイドリングさせると、１時間当り２〜３リットル程度の燃料を消費し、また停車時間は１日当り８〜１０時間になるため、ランニングコストが増大する。
【０００５】
更に、停車中のアイドリングは、エンジンの騒音問題や排気ガスによる環境汚染の問題を発生させるため、できるだけ控えることが好ましい。
【０００６】
発明者は上述の問題を解決するため、副空調システムとして、トラックに家庭用空調機を搭載することを提案した（特許文献１参照）。特許文献１に記載の副空調システムを採用することにより、エンジンをアイドリングさせない状態で運転室内の温度を調節できるため、燃料消費によるランニングコストの低減を図り、更にアイドリングによる騒音問題や環境汚染の問題を解消できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−８１０７８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の副空調システムは、室内機をキャブ内に設置しているために、元々広くないキャブ内が更に狭くなり、ドライバーや助手が運転席後部の仮眠スペースに移動する際に、室内機が邪魔になる場合がある。また、仮眠スペースに寝たときに、室内機の吹き出し口までの距離が近いために、温度や風量の調節が難しく、快適な睡眠環境を確保しにくいという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて成されたもので、キャブ内の空間を狭めることなく、快適な睡眠環境を実現できる車両用副空調システム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】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明に係る車両用副空調システムは、貨物自動車に組み込まれた主空調システムとは別に搭載され、家庭用の室内機と室外機、ならびに当該室内機と室外機の間で冷媒を移送する一対のパイプで構成された車両用副空調システムであって、
電力供給用の副バッテリと、
当該副バッテリから出力された直流電流を、所定電圧の交流電流に変換した後、前記室内機および室外機に供給するインバータと、
前記貨物乗用車のエンジンの回転によって作動する直流発電機の出力で前記副バッテリを充電する充電制御手段と、を備え、
前記室内機および室外機は、前記貨物自動車のキャブの天井に取り付けられた風防と当該天井との間の空間に設置され、前記室内機の吹き出し口から送出された空気は、ダクトホースにより、前記キャブの後部に形成された窓を通して前記キャブ内に供給されることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記キャブの窓には、上下・左右の側面に張出部が形成された略長方形状のカバーが嵌め込まれ、前記ダクトホースは、当該カバーの上部張出部に取り付けられ、かつ当該カバーには、空気吹き出し用の複数の穴が形成されていることが好ましい。
【００１２】
また前記室内機の吹き出し口には、当該吹き出し口と対向する箇所にスリット状の開口が設けられた集風用ホースが取り付けられ、当該集風用ホースの一方の端は閉じられ、他方の端には前記ダクトホースが接続され、かつ当該集風用ホースの中空部には送風用のファンが取り付けられていることが好ましい。
【００１３】
前記カバーには、前記キャブ内の温度を検出する温度センサと、前記室内機のリモートコントローラから出力された赤外線を検出する赤外線センサが取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
前記キャブ内には、副空調システム作動用のスイッチが設置され、前記貨物自動車のエンジンが停止中に前記スイッチをオンにすると、前記副バッテリから出力された直流電流が前記インバータに供給され、前記貨物自動車のエンジンが動作中に前記スイッチをオンにしても、前記副バッテリから出力される直流電流が前記インバータに供給されないように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る車両用副空調システムでは、室内機はキャブの天井の上に取り付けられており、キャブ内には、後部の窓を通して暖気または冷気が供給されるために、キャブ内の空間が狭くなることはなく、しかも吹き出し口と人との距離を十分確保できるために、快適な睡眠環境を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用副空調システムを搭載した大型トラックの側面図である。
【図２】図１のトラックのキャブを後方から見た図である。
【図３】図１のトラックに搭載された室内機の斜視図である。
【図４】図１のトラックのキャブの内部を示した斜視図である。
【図５】実施の形態に係る車両用副空調システムの動作を説明する図である（その１）。
【図６】実施の形態に係る車両用副空調システムの動作を説明する図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用副空調システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
＜車両用副空調システムを搭載したトラックの構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両用副空調システムを搭載した大型トラックの側面図、図２は、同トラックのキャブを後方から見た図、図３は、室内機の斜視図、図４は、キャブの内部を示す斜視図である。
【００１９】
トラック１は、複数の車輪３が取り付けられたシャシー２の前部に運転手等の人間が乗るキャブ４が取り付けられ、またシャシー２の上部に荷物を積載するボディ５が取り付けられている。
【００２０】
本実施の形態では、副空調システムとして交流１００ボルトを駆動電源とするインバータ方式の一般的な家庭用空調機（以降、単に「空調機」という）を用いている。  図１に示すように、空調機１０は、熱交換器が内蔵された室内機１１と、コンプレッサおよび熱交換器が内蔵された室外機１２で構成され、室内機１１と室外機１２との間は、冷媒を移送する一対のパイプ１３で接続されている。
【００２１】
室内機１１および室外機１２は、キャブ４の天井４１に取り付けられた風防６（断面を示す）と天井４１とで囲まれた空間に、図示しないフレームを用いて設置されている。また室内機１１および室外機１２と天井４１の間には、振動吸収用の緩衝材７が挿入されている。
【００２２】
トラック１の走行中は、風防６が風除けとなって室内機１１および室外機１２が保護され、また室内機１１と室外機１２が作動中は、風防６が日除けとなって熱交換効率の向上に寄与する。
【００２３】
室内機１１と室外機１２をキャブ４の天井４１に設置すると、駆動中の振動がキャブ４内に伝達する。緩衝材７は、この振動を低減させるもので、通常、厚さ２０ｍｍ程度の振動吸収板を用いる。なお、室内機１１については、前述のフレームによって天井４１に接しない状態で取り付けることにより、振動の伝達を抑えるようにしてもよい。
【００２４】
図１に示すように、シャシー２の側面に取り付けられた棚８には直方体状のボックス９が取り付けられており、ボックス９内には、トラック１の主バッテリ２０、副空調システムに電力を供給する副バッテリ２１、および副バッテリ２１から出力された直流電流を交流電流に変換するインバータ２２が収容されている。ボックス９の側面には蓋が取り付けられており、通常は、防水のため閉じられている。また図示しないが、棚８の側面には巻き込み防止用のサイドガードが、ボディ５から吊り下げられた状態で取り付けられている。
【００２５】
前述した従来の副空調システムは、家庭用空調機の室内機をキャブ４内の壁に取り付けていたため、キャブ４内が狭くなって、人が移動するときに妨げとなり、また室内機の吹き出し口から人までの距離が近すぎるために、温度や風量の調節が難しいという問題があった。
【００２６】
一方、一般のトラックでは、キャブ４の後部（図４の運転席４２の後方）にガラス窓が設けられているが、キャブ４の後方にボディ５が取り付けられているため、ガラス窓が、後方を確認するという本来の機能を発揮できない状態にある。
【００２７】
本発明は、この点に着目し、室内機１１をキャブ４の天井の上に設置すると共に、キャブ４の窓を室内機１１の吹き出し口として利用することによって、室内機１１をキャブ４内に設置するときに生じる問題、即ち、キャブ４内に十分な空間を確保できないとか、快適な睡眠環境を実現できない等の問題を解決している。
【００２８】
図２に示すように、室内機１１の熱交換器（図示せず）で暖められ、もしくは冷やされた空気は吹き出し口から送出された後、集風用ホース１４およびダクトホース１５によって、キャブ４の後部の窓４３まで導かれる。
【００２９】
図３に示すように、室内機１１の吹き出し口には、内周面が断熱シート１７で覆われた集風用ホース１４が取り付けられており、図示しないが、室内機１１の吹き出し口と対向する位置には、スリット状の開口が設けられている。集風用ホース１４の一方の端は密閉され、他方の端近傍の内部には、送風用のファン１８が取り付けられており、室内機１１の吹き出し口から送出された暖気または冷気は、ファン１８によってダクトホース１５に送り出される。
【００３０】
一方、図４に示すように、キャブ４の後部の窓４３に嵌め込まれていたガラスを取り外し、そこに、鉄板または合成樹脂の板で作製され、上下・左右の側面に張出部が形成された略長方形状のカバー１６が嵌めこまれている。送風用のダクトホース１５は、カバー１６の側面に形成された孔を通してカバー１６内の空間に導かれ、カバー１７の上部張出部に取り付けられている。
【００３１】
カバー１６の前面には、室内機１１の温度センサ１１１とリモートコントローラ（以降、「リモコン」と略す）用の赤外線センサ１１２が取り付けられている。温度センサ１１１および赤外線センサ１１２は、図示しないケーブルによって、室内機１１に内蔵されたコントローラ（図示せず）に接続されている。
【００３２】
図１〜図４を用いて、室内機１１からキャブ４内の空間への温風または冷風の流れを説明する。集風用ホース１４のうち吹き出し口に対向する部分には開口が設けられており、室内機１１の吹き出し口から集風用ホース１４内に送り出された空気は、ファン１７によって方向が変えられ、集風用ホース１４に接続されたダクトホース１５に送り出される。
【００３３】
ダクトホース１５内を移送された空気は、後述するリモコン１１３（図５参照）を用いて運転手等（以降、「ユーザ」というが指定した風量で、ダクトホース１５の先端に設けられた複数の穴１９からキャブ４内に放出され、キャブ４内を指定された温度に保つ。このような構造を採用すれば、従来の副空調システムに比較し、吹き出し口（ダクトホース１５の穴１９）から仮眠スペース４４で横になっているユーザまでの距離を長くすることができるために、快適な睡眠環境を実現できる。
【００３４】
＜車両用副空調システムの構成と動作＞
次に、図５および図６を参照して、本実施の形態に係る車両用副空調システムの構成と動作について説明する。図５および図６は、副空調システムを構成する部材を示したもので、図５は、エンジンが動作中における動作を説明する図、図６は、エンジンが停止中で、かつ副空調システムが動作中における動作を説明する図である。図中、矢印は電流の流れる方向を示している。
【００３５】
図５に示された部材のうち、主バッテリ２０、イグニッションスイッチ２３およびダイナモ２４はトラック１に予め搭載されたもので、通常は、トラック１の本来の機能を実現するために用いられる。
【００３６】
これに対し、空調機１０、副バッテリ２１、インバータ２２、リレー２５〜２７、ダイオード２８、スイッチ２９および交流モータ４０は、副空調システムを動作させるために、新たに設置されたものである。
【００３７】
本実施の形態では、副バッテリ２１として、例えば２４ボルト、５２０Ａｈの鉛蓄電池を複数本並列に接続したものを用いている。副バッテリ２１の構成は、副空調システムの消費電力に応じて適宜設定する。
【００３８】
インバータ２２は、副バッテリ２１から供給される２４ボルトの直流電流（ＤＣ２４Ｖ）を１００ボルトの交流電流（ＡＶ１００Ｖ）に変換した後、空調機１０と交流モータ４０に供給するものである。本実施の形態では、容量１８００Ｗ、最大瞬間容量４０００Ｗのインバータを用いている。
【００３９】
なお、家庭用の空調機として、インバータ方式を採用した空調機が普及しているが、この空調機で用いられるインバータはコンプレッサの回転数を制御するもので、本実施の形態のインバータ２２とは機能が異なっている。
【００４０】
前述したように、空調機１０は、室内機１１、室外機１２およびパイプ１３で構成されている。空調機１０の温度制御には、家庭用の室内機に備え付けのリモコン１１３を用いる。ユーザは、リモコン１１３を用いて、室内機１１から送風される空気の温度を自由に調節することができる。
【００４１】
また前述したように、カバー１６に取り付けられた温度センサ１１１と赤外線センサ１１２は、ケーブルによって室内機１１のコントローラに接続されている。コントローラは、リモコン１１３によって設定された温度と、温度センサ１１１で検出したキャブ１４内の温度とを比較しながら室外機１２のコンプレッサ（図示せず）を制御し、キャブ４内を設定された温度に保つ。
【００４２】
車両用副空調システムとして、例えば、インバータ方式の家庭用の８００ワットの空調機（４．５畳〜６畳用）を使用した場合、キャブ４内は家庭の部屋の容積と比べて非常に狭いので、極めて低い消費電力で運転することができる。そのため、副バッテリ２１を用いて３０時間程度の運転が可能となる。
【００４３】
交流モータ４０は、集風用ホース１４内に取り付けられたファン１８を回転駆動するためのもので、エンジンが停止した状態でスイッチ２９をオンにすると回転する。
【００４４】
エンジンの始動にはイグニッションスイッチ２３が用いられ、スイッチにキーを挿入して回すことにより、接続状態が切り替わる。図中、ＡＣＣはラジオ等のアクセサリーに電流が流れる状態、ＩＧは点火装置に電流が流れる状態、ＳＴはスターターモータがクランクシャフトを回転させてエンジンを始動する状態を示している。
【００４５】
ダイナモ２４は、エンジンの回転によって回転駆動される直流発電機であり、２４ボルトの直流電流（ＤＣ２４Ｖ）を発電する。ダイナモ２４で発電された電流は主バッテリ２０に供給され、充電される。
【００４６】
リレー２５は、イグニッションスイッチ２３とキャブ４内に設置された副空調システム作動用のスイッチ２９とを接続するもの、リレー２６は、主バッテリ２２と逆流防止用のダイオード２８とを接続するもの、リレー２７は、副バッテリ２１とインバータ２２を接続するものである。
【００４７】
ダイオード２８は逆流防止用のダイオードであり、ダイオード２８によって副バッテリ２１から出力された直流電流がトラックに実装された各種電装部品（図示せず）に流入するのを防止している。なお、リレー２６およびダイオード２８は、副バッテリ２１の充電制御手段を構成している。
【００４８】
パイロットランプ３０はスイッチ２９の動作状態を表示するために用いられ、ヒューズ３１および３２は、過電流を防止するために用いられる。
【００４９】
次に、図５に基づいて、エンジンが動作しているときの副空調システムの制御について説明する。ユーザがイグニッションスイッチ２３にキーを挿入してエンジンをスタートさせた後、イグニッションスイッチ２３をＩＧに示す位置に設定すると、エンジンが回転して走行可能な状態となる。
【００５０】
この状態では、主バッテリ２０からの直流２４ボルト（ＤＣ２４Ｖ）の電流がイグニッションスイッチ２３を介してリレー２５に供給され、リレー２５の接点が開いた状態に保持される。このため、ユーザがキャブ４内に設置された副空調システムの作動スイッチ２９をオンにしても、空調機１０は作動しない。
【００５１】
またイグニッションスイッチ２３がＩＧの状態では、リレー２６が作動してダイナモ２４と逆流防止用のダイオード２８が接続されるため、ダイナモ２４で発電された直流電流は主バッテリ２０だけでなく副バッテリ２１にも供給され、充電される。
【００５２】
上述したように、イグニッションスイッチ２３がＩＧの状態では、エンジンが回転して走行可能な状態となっているが、リレー２５の接点がオフとなっているため、主バッテリ２０からの電流はスイッチ２９に供給されない。従って、このような状態でスイッチ２９をオンにしてもリレー２７が作動しないため、副バッテリ２１からの電流はインバータ２２に供給されず、空調機１０は作動しない。
【００５３】
トラックの走行時またはエンジンの作動時には、トラック１に当初より搭載されている主空調システムを作動させることによって、キャブ４内の冷暖房を行う。図示しないが、主空調システムは、エンジンの回転によって駆動されるコンプレッサ、このコンプレッサで圧縮した冷媒を膨張・気化させて冷気を作るエバポレータおよびそれらの動作を制御するコントローラ等を備えている。
【００５４】
次に、図６に基づいて、イグニッションスイッチ２３をオフにして、副空調システムを作動させるときの制御について説明する。
【００５５】
イグニッションスイッチ２３をオフ（ＯＦＦ）にしてエンジンを停止させると、主バッテリ２０からの電流がリレー２５および２６に供給されなくなって、リレー２６の接点が開き、逆にリレー２５の接点が閉じるため、主バッテリ２０からの電流がスイッチ２９に供給される。この状態でスイッチ２９をオンにすると、リレー２７が作動して接点が閉じ、副バッテリ２１からの電流がインバータ２２に供給され、空調機１０が作動可能な状態となる。
【００５６】
この状態において、ユーザがリモコン１１３を用いて空調機１０の電源をオンにして、例えば冷房運転に設定すると、室内機１１と室外機１２が運転を開始して、室内機１１の吹き出し口から冷気が吹き出る。同時に、ファン駆動用のモータ４０にも電流が供給されて回転し、室内機１１の吹き出し口から出た冷気をキャブ４内まで移送してキャブ４内を冷房する。
【００５７】
上述したように、本実施の形態に係る副空調システムにおいては、室内機を室外機と共にキャブの天井の上に設置し、室内機から吹き出した暖気または冷気を、キャブ後部に形成された窓を通してキャブ内に供給している。結果として、キャブ内に十分な空間を確保でき、更には、空気の吹き出し口と仮眠スペースで寝ているユーザとの間に十分な距離を確保して、快適な睡眠環境を実現している。
【００５８】
なお、本実施の形態に係る副空調システムにおいては、カバーに取り付けられた温度センサや赤外線センサを、ケーブルを用いて室内機のコントローラに接続していたが、必ずしも有線での接続に限定されない。温度センサや赤外線センサで検出したデータを、無線によってコントローラに送信するようにしてもよい。
【００５９】
また本実施の形態では、副空調システムにインバータ方式の家庭用空調機を採用した場合について説明したが、インバータ方式の空調機に限定されず、他の方式の空調機を用いてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１  トラック
２、シャシー
３、タイヤ
４  キャブ
５、ボディ
６  風防
７  緩衝材
８  棚
１０  空調機
１１  室内機
１２  室外機
１３  パイプ
１４  集風用ホース
１５  ダクトホース
１６  カバー
１７  断熱シート
１８  ファン
１９  穴
２０  主バッテリ
２１  副バッテリ
２２  インバータ
２３  イグニッションスイッチ
２４  ダイナモ
２５、２６、２７  リレー
２８  ダイオード
２９  スイッチ
３０  パイロットランプ
３１、３２  ヒューズ
４１  天井
４２  運転席
４３  窓
４４  仮眠スペース
１１１  温度センサ
１１２  赤外線センサ
１１３  リモコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018090190.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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