(57)【要約】【課題】大型のトラックに搭載する、主空調システムとは別の空調システムであって、トラックの種類、具体的には、風防の有無、ハイルーフタイプであるか否か、およびクレーンの設置に関係なく搭載できる副空調システムを提供する。【解決手段】本発明にかかる車両用副空調システムは、家庭用の空調機をトラック１に搭載したもので、室外機１２と室内機１１、ならびに室外機１２と室内機１１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。同副空調システムの室内機１１は、トラック１のキャブ４内に設置され、室外機１２は、トラック１のシャシー２の側面に取り付けられた棚６に設置されている。【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、家庭用の室外機と室内機、ならびに当該室外機と室内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、前記室外機および室内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、
前記室内機は、前記貨物自動車のキャブ内に設置され、前記室外機は、前記貨物自動車のシャシーとボディで囲まれた空間に配設されていることを特徴とする車両用副空調システム。
【請求項２】
前記室外機は、前記シャシーの側面に取り付けられた棚に設置されている、請求項１に記載の車両用副空調システム。
【請求項３】
前記副バッテリは、前記シャシーの側面に取り付けられたボックスに収容されている、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】
前記充電制御手段は、前記主空調システムに電力を供給する主バッテリの出力電流により作動するリレーと、当該リレーと直列に接続された逆流防止用ダイオードで構成される、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】
発明者は上記問題を解決するため、トラックに家庭用空調機を搭載した車両用副空調システムを提案した（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れば、エンジンをアイドリングさせない状態でキャブ内の温度を調節できるため、ランニングコストの低減を図ることができ、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では、室外機を運転室の天井に取り付けられた風防内に設置しているために、天井に風防が取り付けられていないトラックには搭載することができなかった。同様の理由で、ハイループタイプのトラックや、荷物運搬用のクレーンが設置されたトラックには搭載できず、採用可能なトラックの種類が制限されていた。
【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、風防の有無、ハイルーフタイプであるか否か、およびクレーンの設置に関係なく、トラックに搭載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かか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、家庭用の室外機と室内機、ならびに当該室外機と室内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、前記室外機および室内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、
前記室内機は、前記貨物自動車のキャブ内に設置され、前記室外機は、前記貨物自動車のシャシーとボディで囲まれた空間に配設されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記室外機は、前記シャシーの側面に取り付けられた棚に設置されていることが好ましい。また前記副バッテリは、前記シャシーの側面に取り付けられたボックスに収容されていることが好ましい。
【００１２】
また前記充電制御手段は、前記主空調システムに電力を供給する主バッテリの出力電流により作動するリレーと、当該リレーと直列に接続された逆流防止用ダイオードで構成されることが好ましい。
【００１３】
なお、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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる車両用副空調システムにおいて、室外機はシャシーとボディで囲まれた空間に配設されており、運転室の天井に取り付ける必要がないため、風防の有無、ハイルーフタイプであるか否かおよびクレーンの設置に関係なくトラックに搭載できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態にかか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の内部を示す斜視図である。
【図３】図１のトラックのキャブを旋回させた状態を示す要部側面図である。
【図４】実施の形態にかか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５】実施の形態にかか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】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態にかか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。
【００１７】
＜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、実施の形態にかか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の内部を示す斜視図である。
【００１８】
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。
【００１９】
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を用いている。副空調システムは、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。
【００２０】
副空調システムのうち室内機１１は、図２に示すようにキャブ４の後部の壁に取り付けられており、熱交換器（図示せず）からの冷風または温風がキャブ４内を満たすように送出される。
【００２１】
一方、コンプレッサが内蔵された室外機１２は、シャシー２とボディ５で囲まれた空間に配設されている。具体的には、断面が直方体状のシャシー２の側面に取り付けられた棚６に設置されている。棚６は室外機１２への空気の流入、室外機１２からの空気の流出を妨げないような構造を採用している。また棚６の外側には、巻き込み防止用のサイドガード７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。
【００２２】
図２に示すように、室内機１１に接続された冷媒移送用のパイプ１３は、ドレインパイプ１４と共にキャブ１３の壁内に収容され、また図１に示すようにキャブ４の下部で折り曲げられ、ボディ５とシャシー２の間の隙間を通って室外機１２に接続されている。
【００２３】
また図１に示すように、シャシー２の後部側面に取り付けられた直方体状のボックス８には、副空調システムに電力を供給する副バッテリ２１と、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１５が収容されている。ボックス８の側面には開閉可能な蓋が取り付けられており、通常は、防水のために閉じられている。
【００２４】
前述したように、従来の副空調システムでは、室外機１２がキャブ４の天井に設置されていたため、キャブ４の天井に風防が設置されていないトラックには搭載することができなかった。同様の理由で、ハイルーフタイプのトラックやクレーンが設置されたトラックにも搭載できなかった。
【００２５】
これに対し、本実施の形態にかかる副空調システムは、室外機１２をシャシー２の側面に取り付けられた棚６に設置しているため、風防の有無、ハイルーフタイプであるか否かおよびクレーンの設置に関係なく設置できる。
【００２６】
更に、従来の副空調システムのように室外機１２をキャブ４の天井に設置した場合、コンプレッサから発生する振動がキャブ４内に伝わり、振動や騒音の原因となっていたが、本実施の形態にかかる副空調システムでは、室外機１２が、シャシー２の側面に取り付けられた棚６に設置されており、キャブ４から離れているため、キャブ４内に振動や騒音を発生することがない。
【００２７】
なお、図１では、室外機１２をシャシー２のホイールベース間に取り付けられた棚６に設置しているが、棚の取り付け位置はホイールベース間に限定されない。スペースに余裕があれば、シャシー２の後部側面のうち、副バッテリ２１を収納したボックス８に隣接する位置に設けてもよい。
【００２８】
次に、冷媒を移送するパイプ１３について説明する。家庭用の一般的な空調システムでは、銅管を用いて冷媒を移送しているが、これをトラック用の副空調システムに採用すると不都合が生じる。図３に示すように、キャブ４は、整備や点検を行うため、シャシー２との接続部である前方下部を中心として旋回できるように構成されている。
【００２９】
そしてパイプ１３も、キャブ４の旋回動作に対応できるように、旋回軸の近傍で折り曲げられている。このような場所に銅管を使用すると、旋回動作に応じてパイプ１３が変形して破損するため、本実施の形態では、パイプ１３の角度が変化する箇所には、柔軟性のある高圧ガスホースを用いている。
【００３０】
＜車両用副空調システムの構成と動作＞
次に、図４および図５を参照して、本実施の形態にかか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４および図５は、副空調システムを構成する部材を示したもので、図４は、エンジンが動作中における制御を説明する図、図５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制御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。
【００３１】
図４に示された部材のうち、主バッテリ２２、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。
【００３２】
これに対し、インバータ１５、空調機１６、副バッテリ２１、リレー２５〜２７、ダイオード２８およびスイッチ２９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。
【００３３】
インバータ１５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１６に供給するものである。本実施の形態では、容量１５００Ｗ、最大瞬間容量３０００Ｗのインバータを用いている。
【００３４】
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１５とは機能が異なっている。
【００３５】
空調機１６は、前述の室内機１１、室外機１２およびパイプ１３を示す。空調機１６の温度制御には、家庭用の空調機に備え付けのリモートコントローラ（以降「リモコン」と略す）を用いる。ユーザは、図示しないリモコンを用いて、室内機１１から送風される空気の温度を自由に制御することができる。
【００３６】
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。
【００３７】
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１２００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。
【００３８】
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。
【００３９】
ダイナモ２４は、エンジンの回転によって回転駆動される発電機であり、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２２に供給され、充電される。
【００４０】
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１５を接続するものである。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
次に、図４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。
【００４４】
この状態では、主バッテリ２２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１６は作動しない。
【００４５】
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２２だけでなく副バッテリ２１にも供給され、充電される。
【００４６】
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２２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１４に供給されず、空調機１６は作動しない。
【００４７】
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。
【００４８】
次に、図５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。
【００４９】
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２２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２２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１５に供給され、空調機１６が作動可能な状態となる。
【００５０】
この状態において、ユーザが図示しないリモコンを用いて空調機１６の電源をオンにして、例えば冷房運転に設定すると、室外機１２と室内機１１（図１参照）が運転を開始して、キャブ４内を冷房する。
【００５１】
上述したように、本実施の形態にかかる車両用副空調システムにおいては、トラックの停車中において、エンジンを停止させた状態であっても、必要に応じて空調機１６を作動させることによって、キャブ４内の冷暖房を行うことができる。従って、停車中に、トラックのエンジンを作動させなくてもよいため、騒音、廃熱、燃料消費、排ガス等の問題を改善できる。
【００５２】
また本実施の形態にかかる副空調システムにおいては、コンプレッサが内蔵された室外機１２をシャシー２とボディ５で囲まれた空間に配設しており、室外機１２をキャブ４の天井に設置する必要がないため、風防の有無、ハイルーフタイプであるか否かおよびクレーンの設置に関係なく設置でき、適用できるトラックの範囲が広がる。
【００５３】
なお、上述の実施の形態では、室外機１２をシャシー２の側面に取り付けられた棚６に設置したが、室外機の設置方法はこれに限定されない。例えば、トラックのボディ５の下部に棚を吊り下げ、その棚に室外機を設置するようにしてもよい。
【００５４】
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】
【００５５】
１  トラック
２、シャシー
３、タイヤ
４  キャブ
５、ボディ
６  棚
７  サイドガード
８  ボックス
１１  室内機
１２  室外機
１３  パイプ
１４  ドレインパイプ
１５  インバータ
１６  空調機
２１  副バッテリ
２２  主バッテリ
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
【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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