(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるエンジンで発電する発電機、及び市中電源のうちの少なくとも一方から供給される電力を整流器で整流した後、インバータに入力して変換し、このインバータの出力電力により圧縮機を駆動して冷媒を圧縮する車両用冷却装置であって、
前記インバータの直流入力側にバッテリ放電回路によって接続されるバッテリと、
前記発電機及び前記市中電源のうちの少なくとも一方から整流されて供給される前記インバータの直流入力側の電力の低下を検出する電力検出器と、
前記バッテリ放電回路に設けられ、前記電力検出器からの検出信号により、前記バッテリを前記インバータへ導通させるスイッチ手段と、を備えることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
車両に搭載されるエンジンで発電する発電機、及び市中電源のうちの少なくとも一方から供給される電力を整流器で整流した後、インバータに入力して変換し、このインバータの出力電力により圧縮機を駆動して冷媒を圧縮する車両用冷却装置であって、
前記インバータの直流入力側にバッテリ放電回路によって接続されるバッテリと、
前記バッテリ放電回路に設けられるダイオードと、を備え、
前記発電機及び前記市中電源のうちの少なくとも一方から整流されて供給される前記インバータの直流入力側の電力の低下にともない、前記ダイオードを介して前記バッテリの電力が前記インバータへ供給されることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用冷却装置において、
前記発電機及び前記市中電源から供給される電力は、それぞれスイッチ手段を介して前記整流器に入力されて整流されることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両用冷却装置において、
前記発電機から供給される電力は、第１の整流器に入力されて整流され、
前記市中電源から供給される電力は、第２の整流器に入力されて整流されることを特徴とする車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両で使用される車両用冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用冷却装置は、例えば冷凍食品や生鮮食品等を運搬する車両に用いられ、これらの食品を格納する冷却庫の内部を、圧縮機によって圧縮された冷媒を用いて冷却（冷蔵，冷凍）するものである。
【０００３】
圧縮機を駆動するための電力は、車両の走行中においては、車両のエンジンの出力を得て発電する車載型の発電機から供給され、車両の停車中においては、騒音や排気ガスなどの問題を考慮し、エンジンを停止させて、市中電源から供給されるようになっている。また、停車中であっても、市中電源を使用できない場合には、車両に備えられたバッテリから供給されようになっている。
【０００４】
この一例として、特許第３０２９６０１号に開示されているような車両用冷却装置があり、発電機、市中電源及びバッテリのうち、最も高い電圧を出力するものを、圧縮機を駆動するための電源として使用する構成が記載されている。
また、特開２０００−２８３６２２号公報には、発電機、市中電源及びバッテリに対して優先順位をつけ、その優先順位の高い電源一つだけを優先して使用する構成が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような車両用冷却装置では、圧縮機の過負荷状態、あるいはエンジンの低速回転（停止を含む）状態に陥り、発電機あるいは市中電源から供給される電力が低下してしまうといった事態に対する対策が何らなされていないため、圧縮機に十分な回転力を与えて安定した駆動を行うことができず、冷却能力が低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、圧縮機の安定駆動を行うことができる車両用冷却装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、車両に搭載されるエンジンで発電する発電機、及び市中電源のうちの少なくとも一方から供給される電力を整流器で整流した後、インバータに入力して変換し、このインバータの出力電力により圧縮機を駆動して冷媒を圧縮する車両用冷却装置であって、前記インバータの直流入力側にバッテリ放電回路によって接続されるバッテリと、前記発電機及び前記市中電源のうちの少なくとも一方から整流されて供給されるインバータの直流入力側の電力の低下を検出する電力検出器と、前記バッテリ放電回路に設けられ、前記電力検出器からの検出信号により、前記バッテリを前記インバータへ導通させるスイッチ手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成とすると、圧縮機の過負荷状態、あるいはエンジンの低速回転状態に起因して、圧縮機を駆動するための電力が低下した場合には、この電力低下を電力検出器が検出するとともに、その検出信号をバッテリ放電回路のスイッチに与えてバッテリをインバータに導通させることにより、圧縮機の安定駆動のために必要な電力の不足分を補うことができ、圧縮機の継続した安定駆動を行うことができる。
また、裏を返せば、上述したような問題を回避するために、発電機あるいは市中電源の容量を大きく確保する必要をなくすことができる。
【０００８】
また、本発明は、車両に搭載されるエンジンで発電する発電機、及び市中電源のうちの少なくとも一方から供給される電力を整流器で整流した後、インバータに入力して変換し、このインバータの出力電力により圧縮機を駆動して冷媒を圧縮する車両用冷却装置であって、前記インバータの直流入力側にバッテリ放電回路によって接続されるバッテリと、前記バッテリ放電回路に設けられるダイオードと、を備え、前記発電機及び前記市中電源のうちの少なくとも一方から整流されて供給されるインバータの直流入力側の電力の低下にともない、前記ダイオードを介して前記バッテリの電力が前記インバータへ供給されることを特徴とする。
このような構成とすると、圧縮機の過負荷状態、あるいはエンジンの低速回転状態に起因して、圧縮機を駆動するための電力が低下した場合には、バッテリの電位が相対的に高くなるので、ダイオードを介して自動的にバッテリからインバータへ電力が供給されることとなって、圧縮機の安定駆動のために必要な電力の不足分を補うことができ、これにより、圧縮機の継続した安定駆動を行うことができる。
また、裏を返せば、上述したような問題を回避するために、発電機あるいは市中電源の容量を大きく確保する必要をなくすことができる。
なお、バッテリの電位が相対的に低い場合には、ダイオードが存在することにより、発電機あるいは市中電源からの電力がバッテリに流れ込むことが阻止される。
【０００９】
また、前記発電機及び前記市中電源から供給される電力は、それぞれスイッチ手段を介して前記整流器に入力されて整流された後、前記インバータに入力されるようにしてもよい。
このような構成とすると、発電機、市中電源に対応する整流器をそれぞれ必要とすることがないので、回路の機器構成が容易になる。
【００１０】
また、前記発電機から供給される電力は、第１の整流器に入力されて整流され、前記市中電源から供給される電力は、第２の整流器に入力されて整流されるようにしてもよい。
このような構成とすると、発電機，市中電源に対応するスイッチ手段を必要としないので、スイッチのオンオフ制御の必要がなくなり、回路の制御が容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第１実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【００１２】
車両に搭載されるエンジン１には、このエンジン１により駆動されて発電する発電機２が接続されており、発電機２から供給される交流電力がスイッチＳＷ１を介して整流器４（定電圧出力機能を有する）に入力されて整流される。
また、市中電源３から供給される交流電力は、スイッチＳＷ２を介して整流器４に入力されて整流されるようになっている。
これらスイッチＳＷ１，スイッチＳＷ２のオンオフ制御は、図示せぬ制御部によって行われ、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２の両方が同時にオンとならないように制御されている。
【００１３】
そして、整流器４にて変換された直流電力は、平滑コンデンサからなる平滑回路５によって平滑されてから、インバータ６に入力される。
インバータ６に入力された直流電力は、所望の交流電力に変換され、この交流電力を用いて圧縮機７を回転駆動させることにより、冷媒を圧縮して、車両の冷却庫内を冷却（冷蔵，冷凍）する。
【００１４】
ここで、本第１実施形態においては、インバータ６の直流入力側（整流器４の直流出力側）で、平滑回路５よりも上流側に、バッテリ放電回路Ｂが接続されており、このバッテリ放電回路Ｂには、スイッチ手段としてのスイッチＳＷ３を介して、バッテリ８が設けられている。このスイッチＳＷ３も、制御部によってオンオフ制御が行われる。
さらに、バッテリ放電回路Ｂには、電流制限付き定電圧電源である充電器９が設けられており、整流器４から出力される直流電力が用いられて、この充電器９によりバッテリ８が充電される。
【００１５】
また、インバータ６の直流入力側には、電力検出器としての電圧検出器１０が接続されており、この電圧検出器１０は、インバータ６に入力される直流電圧の低下を検出すると、バッテリ放電回路Ｂに設けられたスイッチＳＷ３をオンとするように検出信号を送り、バッテリ８からの直流電力を平滑回路５を介してインバータ８に供給する。なお、本第１実施形態においては、平滑回路５の下流側に電圧検出器１０が接続されているが、整流回路４とインバータ６との間では、どこに接続しても構わない。
【００１６】
このような車両用冷却装置においては、整流器４の交流入力側に、スイッチＳＷ１，スイッチＳＷ２が設けられ、スイッチＳＷ１が発電機２に接続されるとともに、スイッチＳＷ２が市中電源３に接続されているので、これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御部によって適宜制御することにより、インバータ６は、発電機２あるいは市中電源３のどちらか一方から供給される電力を入力として得る。
【００１７】
すなわち、車両の走行中など、エンジン１が駆動している状態においては、制御部からの指令により、スイッチＳＷ２をオフとするとともにスイッチＳＷ１をオンとして、発電機２から供給される電力が、整流器４で整流されて変換された後、平滑回路５を介してインバータ６に入力され、このインバータ６の出力電力により、圧縮機７を回転駆動させる。
【００１８】
また、車両の停車中など、エンジン１が停止している状態で、市中電源３を使用できる場合においては、制御部からの指令により、スイッチＳＷ１をオフとするとともにスイッチＳＷ２をオンとして、市中電源３から供給される電力が、整流器４で整流されて変換された後、平滑回路５を介してインバータ６に入力され、このインバータ６の出力電力により、圧縮機７を回転駆動させる。
【００１９】
さらに、車両の停車中など、エンジン１が停止している状態で、市中電源３を使用できない場合においては、制御部からの指令により、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオフとするとともにスイッチＳＷ３をオンとし、バッテリ放電回路Ｂを導通させて、バッテリ８から供給される電力が、平滑回路５を介してインバータ６に入力され、このインバータ６の出力電力により、圧縮機７を回転駆動させる。
【００２０】
ここで、発電機２あるいは市中電源３のいずれか一方から供給される電力によって圧縮機７を駆動しているとき、この圧縮機７の過負荷状態、あるいはエンジン１の回転数の低下等の現象が生じると、発電機２あるいは市中電源３からインバータ６に供給される直流電力が低下してしまう。
すると、この直流電力の電圧の低下を電圧検出器１０が検出し、その検出信号がバッテリ放電回路ＢのスイッチＳＷ３に与えられる。
【００２１】
電圧検出器１０からの検出信号がスイッチＳＷ３に与えられると、スイッチＳＷ３がオンとなり、バッテリ放電回路Ｂが導通させられ、バッテリ８からの直流電力がインバータ６に供給される。
これにより、圧縮機７を十分な回転力で駆動するために不足する電力を、バッテリ８によって補ってバックアップできることが可能となり、圧縮機７を安定して駆動することができるので、例えば、短時間のごくわずかな温度上昇にも影響される荷物を庫内に積んでいる場合であっても、何ら不具合を生じることがない。
【００２２】
また、逆に、圧縮機７を安定駆動するために必要な発電機２あるいは市中電源３の容量を確保する必要がなくなるので、これらの容量を抑制することが可能となる。
さらに、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を介して、発電機２及び市中電源３が整流器４に接続されていることにより、発電機２及び市中電源３に対する整流器がそれぞれ必要とならず、回路の機器構成を容易にすることができる。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態を説明するが、上述した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
図２は本第２実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【００２４】
本第２実施形態による車両用冷却装置は、図２に示すように、第１実施形態と同様の構成をなすものであり、その相違点としては、発電機２から供給される電力が第１の整流器４Ａに入力されるとともに、市中電源３から供給される電力が第２の整流器４Ｂに入力されるようになっており、これら第１の整流器４Ａ、第２の整流器４Ｂにて整流されて変換された直流電力が、平滑回路５によって平滑されて、インバータ６に入力されるようになっている点が挙げられる。
【００２５】
このような第２実施形態では、発電機２及び市中電源３を、それぞれスイッチを介して整流器に接続する必要がないことから、例えば、エンジン１を駆動しつつ、市中電源３を使用する場合も考えられる。すなわち、発電機２及び市中電源３のうちの少なくとも一方から供給される電力を用いて圧縮機７を駆動することになる。
【００２６】
そして、発電機２及び市中電源３のうちの少なくとも一方から供給される電力によって圧縮機７を駆動しているとき、この圧縮機７の過負荷状態、あるいはエンジン１の回転数の低下等の現象が生じると、発電機２及び市中電源３のうちの少なくとも一方からインバータ６に供給される直流電力が低下してしまう。
すると、第１実施形態と同様に、直流電力の電圧の低下を電圧検出器１０が検出して、スイッチＳＷ３がオンとなり、バッテリ放電回路Ｂが導通させられてバッテリ８からの直流電力がインバータ６に供給される。
これにより、圧縮機７を十分な回転力で駆動するために不足する電力を、バッテリ８によって補ってバックアップできることが可能となり、圧縮機７を安定して駆動することができる。
【００２７】
しかも、このような第２実施形態においては、発電機２及び市中電源３をスイッチを用いないで、それぞれ第１の整流器４Ａ及び第２の整流器４Ｂに直接接続していることにより、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を介して発電機２及び市中電源３を整流器に接続する必要がないので、発電機２及び市中電源３に対するスイッチがそれぞれ必要とならず、回路の制御を容易化することができる。
【００２８】
次に、本発明の第３，第４実施形態を説明するが、上述した第１，第２実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
図３は本第３実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図、図４は本第４実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【００２９】
第３，第４実施形態による車両用冷却装置は、図３及び図４に示すように、それぞれ第１，第２実施形態と同様の構成をなすものであり、それらの相違点は、電圧検出器１０を備えておらず、バッテリ放電回路ＢのスイッチＳＷ３に代えて、ダイオード１１を備えている点が挙げられる。
【００３０】
このような構成とされた第３，第４実施形態において、発電機２及び市中電源３のうちの少なくとも一方から供給される電力によって圧縮機７を駆動しているとき、この圧縮機７の過負荷状態、あるいはエンジン１の回転数の低下等の現象が生じると、発電機２あるいは市中電源３からインバータ６に供給される直流電力が低下してしまう。
すると、この直流電力の電圧の低下によって、バッテリ８の電位が相対的に高くなり、それらの電位差から、バッテリ８の直流電力が、ダイオード１１を介してインバータ６に供給されることとなる。
【００３１】
これにより、圧縮機７を十分な回転力で駆動するために不足する電力を、バッテリ８によって補ってバックアップできることが可能となり、圧縮機７を安定して駆動することができる。
また、逆に、圧縮機７を安定駆動するために必要な発電機２あるいは市中電源３の容量を確保する必要がなくなるので、これらの容量を抑制することが可能となる。
【００３２】
なお、バッテリ８の電位が相対的に低い場合には、バッテリ放電回路Ｂにダイオード１１が存在することにより、発電機２あるいは市中電源３からの電力がバッテリ８に流れ込むことが阻止される。
しかも、第３，第４実施形態においては、ダイオード１１を用いたことにより、上記第１，第２実施形態のように電圧検出器１０や、バッテリ放電回路Ｂに設けるスイッチＳＷ３が不要となるので、回路の機器構成が簡略になるとともに、スイッチＳＷ３を制御する必要がないので、回路の制御を容易に行うことができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、スイッチ手段として機械的なスイッチを用いているが、これに限定されることなく、例えばサイリスタ、ＧＴＯ等の半導体スイッチを用いても構わない。
また、本実施形態においては、電力検出器として、電圧検出器１０を用いて電圧のみを検出対象としているが、これに限定されることなく、電流あるいは電力を検出対象としてもよいし、さらには、この電力検出器をインバータ６と圧縮機７との間の回路に設けたとしても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の車両用冷却装置によれば、圧縮機の過負荷状態、あるいはエンジンの回転数の低下に起因して、発電機及び市中電源の少なくとも一方から供給される電力が低下して不足したとしても、バッテリの電力でバックアップしてこの不足分を補うことができるので、圧縮機の安定した駆動を行うことが可能となり、これにより、ごくわずかな温度上昇にも影響され得る荷物であっても、良好な保存状態を維持しつつ運搬できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明の第１実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【図２】   本発明の第２実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【図３】   本発明の第３実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【図４】   本発明の第４実施形態による車両用冷却装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  発電機
３  市中電源
４  整流器
４Ａ  第１の整流器
４Ｂ  第２の整流器
５  平滑回路
６  インバータ
７  圧縮機
８  バッテリ
９  充電器
１０  電圧検出器
１１  ダイオード
Ｂ  バッテリ放電回路
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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