JP5197250B2

JP5197250B2 - 車両用温度調節装置

Info

Publication number: JP5197250B2
Application number: JP2008228367A
Authority: JP
Inventors: 幸作足立; 則秋阪本; 浩一郎落合; 達哉尾崎; 雄次江村; 浩也石川; 啓之松井
Original assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Taiyo Kogyo Co Ltd; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-09-05
Also published as: JP2009120180A

Description

空気の温度を調節する温度調節ユニットにより温度調節された空気を循環させて車両の室内の温度を調節する車両用温度調節装置に関する。

トラックなどの車両内で休憩する場合、夏季においては車両内の室温が高くなることが多いことから、車両自体の空気調和装置を作動させて車内を冷房しながら休憩することがあるが、かかる場合、空気調和装置を動かすためだけにエンジンを回し続けることになるので、エネルギーの浪費に繋がるばかりでなく大気汚染や騒音公害など環境汚染の原因になるという問題がある。

そこで、従来、内部に人間が横たわる空間を有する寝具本体とこの寝具本体に接続される空気調和装置とを有し、空気調和装置に設けられた冷凍機などの冷熱源によって発生した冷気を送風装置が寝具本体に供給する寝具が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

しかしながら、このような寝具では、必要最小限の空間のみを冷却して省電力化を図ることができるが、エンジンを回転駆動するスタータに電力を供給するため車両に搭載されているバッテリを使用して上記冷熱源や送風装置を駆動すると、バッテリの過放電によりスタータが起動せずエンジンが始動しないバッテリ上がりの問題が生じやすくなる。

しかも、バッテリの残量が低下し電圧が低下すると、冷熱源や送風装置に入力する電力量を一定に保持しようとして電流量が増加するため、冷熱源や送風装置を駆動するインバータ回路など駆動回路の発熱量が増大して該駆動回路を損傷するおそれがあり、また、過放電によりバッテリが劣化しやすいなど製品信頼性に問題がある。
特開２００７− ９８０４４号特開２００７−１１１３７２号

本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、バッテリ上がりの問題が生じることなく、しかも、バッテリ電圧低下による損傷や過放電の問題がなく信頼性の高い車両用温度調節装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用温度調節装置は、車両の室内に配置され空気の温度を調節する温度調節ユニットを備え、前記温度調節ユニットにより温度調節された空気を循環させて前記室内の温度を調節する車両用温度調節装置において、前記温度調節ユニットは、前記車両に搭載されたエンジンを回転駆動するスタータに電力を供給する第１バッテリと異なる電源供給体から電力が供給され、前記電源供給体が前記第１バッテリと別個に前記車両に搭載される第２バッテリであり、前記第２バッテリはアイソレータを介して前記第１バッテリと接続され、前記温度調節ユニットは、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結した冷凍サイクルと、前記圧縮機の回転数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値が所定の第１電圧値より大きい場合に前記圧縮機を所定の第１回転数以上で回転駆動し、前記第２バッテリの電圧値が前記第１電圧値以下の場合に前記圧縮機を停止させる又は前記圧縮機の回転数を前記第１回転数より低下させる保護制御を行うことを特徴とする。

本発明であると、エンジン停止中に使用してもバッテリ上がりの問題が生じることなく信頼性の高い車両用温度調節装置が得られる。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る車両用温度調節装置１を例示する図であり、図２は車両用温度調節装置１の冷凍サイクル３０の構成を示す図、図３は車両用温度調節装置１の電源構成を示すブロック図、図４は車両用温度調節装置１の制御装置５８を示すブロック図、図５は温度調節ユニット２０の正面からの断面図、図６は温度調節ユニット２０の側断面図、図７は図５のＡ−Ａ断面図、図８は図５のＢ−Ｂ断面図である。

車両用温度調節装置１は、例えばトラックの運転席後部のキャビン５など車両２の室内４に配置され、温度調節された空気を循環されて室内４の温度を調節する車両用温度調節装置であって、図１に示すように、使用者Ａを収容する収容空間Ｓが形成され寝具本体１０と、空気の温度を調節する温度調節ユニット２０とを備える。

寝具本体１０は室内４に配設され使用者Ａが休憩する際に使用されるものであって、寝具本体１０内部に空気の流路１１が形成され、該流路の両端部が寝具本体１０の外方に開口しており、一方の開口部１２が温度調節ユニット２０の吹出ダクト２２と連結され、他方の開口部１４が温度調節ユニット２０の吸込ダクト２４と連結されている。

なお、本実施形態では寝具本体として敷きマット及び掛けマットが一体となった寝袋について説明するが、本発明はこれに限定されず、内部の少なくとも一部に空気を循環させることができるものであればよく、例えば、敷きマット及び掛けマットのいずれか一方であっても良く、また、敷きマット及び掛けマットの双方を備えたものであってもよい。

温度調節ユニット２０は、薄鋼板製の筐体２１を有し、その内部にキャビン５及び寝具本体１０内部に設けられた流路１１に流通させる空気の温度を調節する熱源としての冷凍サイクル３０と、この冷凍サイクル３０を制御する制御装置５８と、を備える。

筐体２１には、車両用温度調節装置１のＯＮ・ＯＦＦや車両２の室内４、すなわち、本実施形態ではキャビン５及び寝具本体１０の流路１１を循環する空気の温度設定を行う操作部２６と、車両用温度調節装置１のＯＮ・ＯＦＦやバッテリの電圧低下を表示する表示部２８と、が配設されている。

また、筐体２１内部は、図５及び図６に示すように、高さ方向のほぼ中央部を発泡スチロール成型体などからなる断熱仕切壁２３で上下の空間に区画されている。断熱仕切壁２３の上方の空間には、機械室２５が設けられ、冷凍サイクル３０の一環をなす冷媒を圧縮して吐出する圧縮機３１、吐出された高温高圧の冷媒を受けて放熱し凝縮する第１熱交換器３３、圧縮機３１等の高温部品を冷却する放熱ファン３８等が配設される。また、断熱仕切壁２３の下方の空間には、断熱仕切壁２３と同様の断熱材により覆われ断熱空間をなす温調室２７が設けられ、第２熱交換器３６や送風ファン３７等が配設される。

冷凍サイクル３０は、図２に示すように、圧縮機３１、四方弁３２、第１熱交換器３３、ドライヤ３４、キャピラリーチューブ３５及び第２熱交換器３６を環状に順次接続してなり、第２熱交換器３６がキャビン５及び寝具本体１０の流路１１を流通する空気と熱交換する。

図２において、実線の矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、圧縮機３１から吐出した冷媒は四方弁３２を通って凝縮器としての第１熱交換器３３に流入して凝縮され、ドライヤ３４で水分を除去した後キャピラリーチューブ３５に入る。キャピラリーチューブ３５で減圧された冷媒は、蒸発器としての第２熱交換器３６で蒸発し第２熱交換器３６を冷却することで気化し四方弁３２を通って圧縮機３１に戻り、再び四方弁３２を介して第１熱交換器３３に流入し循環する。また、破線の矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示し、四方弁３２を切り替えて、第１熱交換器３３が蒸発器となり、第２熱交換器３６が凝縮器となるように冷媒が循環する。

図７に示すように、機械室２５内には、圧縮機３１が断熱仕切壁２３の幅方向の一側に寄せて振動吸収用のクッション体５０を介して固着されている。

第１熱交換器３３は、蛇行曲げした冷媒管を多数のフィンに嵌入させて奥行き寸法を薄くした直方体状をなし、面積の大きなその前面を筐体２１の前面に形成した吸込み開口５１に沿わせて立設させ、この吸込み開口５１と第１熱交換器３３との間には埃などを遮蔽するためにフィルタ５２を設けている。

第１熱交換器３３の背面には、放熱ファン３８が圧縮機３１の側方に底部に開口した排気口５３の端縁に面して立設されており、放熱ファン３８の駆動により、外気を前面の開口５１から内部に吸引して第１熱交換器３３と熱交換させた後、排気口５３から下方の排気ダクト５４に向けて放出するようにしている。

機械室２５の上方には、制御装置５８が配設されており、筐体２１における制御装置５８の前方位置に操作部２６及び表示部２８が設けられている。

断熱仕切壁２３の下方に配された温調室２７には、図８に示すように、第１熱交換器３３からの冷媒を受ける第２熱交換器３６を、温調室２７の奥行き方向中央部より前方に寄せて、幅方向に亙って立設状態で配置している。

第２熱交換器３６は、第１熱交換器３３と同様、蛇行曲げした冷媒管と冷媒管に嵌着した多数のフィンとから所定の幅と高さ寸法を有して奥行き寸法を薄くした横長の直方体をなしている。第２熱交換器３６の側方であって温調室２７の幅方向一方側（本実施形態では、図８中の左側）には、シロッコファンからなる送風ファン３７が温調室２７の奥行き方向に亙り、配設されている。

温調室２７の幅方向一方側に配設された送風ファン３７の前方には、キャビン５及び寝具本体１０の流路１１に温調室２７において温度調節された空気を導入する吹出ダクト２２が配設されている。吹出ダクト２２内にはダンパ５５が配設され、キャビン５内へ導出する第１吹出ダクト２２ａと、寝具本体１０の開口部１２を介して寝具本体１０に導出する第２吹出ダクト２２ｂと、のいずれか一方又は両方に切り替えて温調室２７から吐出された空気を導出する。

また、温調室２７の幅方向他方側に位置する第２熱交換器３６の前面には、吸込ダクト２４が配設されており、寝具本体１０の開口部１４を介して寝具本体１０の流路１１を循環した空気を温調室２７内に導入するとともに、吸込ダクト２４に穿設された取込口２４ａを介してキャビン５内を循環した空気を温調室２７内に導入する。そして、吸込ダクト２４内には、温度センサ３９が配設されており、キャビン５及び寝具本体１０の流路１１を循環して戻ってきた空気温度を検知する。

これにより、温度調節ユニット２０により温度調節された空気が、吹出ダクト２２を介して、キャビン５内及び寝具本体１０の流路１１に送り込まれ、キャビン５内及び寝具本体１０の流路１１を流通した空気が吸込ダクト２４を介して温度調節ユニット２０に戻り、戻った空気が、温度調節ユニット２０内で温度調節され再びキャビン５内及び寝具本体１０の流路１１に送り込まれ循環することで、キャビン５及び寝具本体１０の温度を調節する。

温調室２７は平面視において上方の排気口５３に対応した位置が内方に向けて凹設され、機械室２５に設けられた排気口５３と車両２の底面あるいは側壁に設けられた排気口３とを接続する排気ダクト５４が形成されている（図６参照）。放熱ファン３８の駆動時には、圧縮機３１や第１熱交換器３３と熱交換した空気を排気口５３から排気ダクト５４を介して下方に流下させ、排気口３から車両２の外部へ放出される。

なお、温度調節ユニット２０は、冷凍サイクル３０を運転させ第２熱交換器３６との熱交換により温度調節された空気を吹出ダクト２２から室内４に導入する温度調節運転モード以外に、冷凍サイクル３０及び送風ファン３７を停止させて放熱ファン３８のみを回転駆動する換気運転モードを実行することができる。この換気運転モードは、放熱ファン３８を回転駆動することで、吸込み開口５１から取り込んだ室内４の空気が排気ダクト５４を介して排気口３より車両２の外部へ強制的に排気される。これにより、室内４の空気をすばやく換気することができ、冷凍サイクル３０を運転することなく消費電力を抑えて、太陽光の輻射熱により極めて高温となった室内４を外気温と同程度まですばやく冷却することができる。

上記のような温度調節ユニット２０は、車両２に搭載される第２バッテリ４０より電力の供給を受けてキーシリンダ４５及び操作部２６の操作に従い駆動運転される。第２バッテリ４０は、図３に示すように、車両２においてエンジン始動時にエンジンを回転駆動するスタータ４１に電力を供給する第１バッテリ４２とは別個に車両２に搭載される蓄電池であって、車両２のオルタネータ４３及び第１バッテリ４２の接続点と第２バッテリ４０との間にアイソレータ４４が設けられている。第２バッテリ４０には、温度調節ユニットリレー４８ｂを介して温度調節ユニット２０が接続されている。なお、第１バッテリ４２は、ＡＣＣリレー４８ａを介してオーディオ装置や照明装置等のアクセサリ車両機器４７が接続され、ＩＧリレー４８ｃを介してエンジンコントロールユニットや燃料ポンプ等の制御系車両機器４９に接続され、スタータリレー４８ｄを介してスタータ４１と接続されている。

キーシリンダ４５は、オフスイッチ４５ａ、ＡＣＣスイッチ４５ｂ、レディースイッチ４５ｃ、ＳＴＴスイッチ４５ｄを備え、不図示のメカキーが挿入された状態で回動可能となって、メカキーの回転位置に応じてオフスイッチ４５ａ、ＡＣＣスイッチ４５ｂ、レディースイッチ４５ｃ、ＳＴＴスイッチ４５ｄのオン・オフを切り替える。

例えば、メカキーが「オフ状態」に対応した位置に移動するとオフスイッチ４５ａがオン状態となり、オン信号を位置検出手段としての電源制御部４６に入力することで、電源制御部４６はメカキーが「オフ状態」に対応した位置にあることを検出する。また、メカキーが、「ＡＣＣ状態」、「レディー状態」、「ＳＴＴ状態」に対応した位置に移動すると、ＡＣＣスイッチ４５ｂ、レディースイッチ４５ｃ、ＳＴＴスイッチ４５ｄがオン状態となり、オン信号を電源制御部４６に入力することで、電源制御部４６はメカキーが「ＡＣＣ状態」、「レディー状態」、「ＳＴＴ状態」に対応した各位置にあることを検出する。

電源制御部４６は、検出されたメカキーの回転位置に応じてＡＣＣリレー４８ａ、温度調節ユニットリレー４８ｂ、ＩＧリレー４８ｃ、スタータリレー４８ｄのオン・オフを切換制御する。

詳細には、電源制御部４６は、メカキーが「オフ状態」に対応した位置にあることを検出すると、ＡＣＣリレー４８ａ、ＩＧリレー４８ｃ及びスタータリレー４８ｄをオフ状態とする。これにより、第１バッテリ４２からアクセサリ車両機器４７及び制御系車両機器４９に電力が供給されないオフ状態となる。

電源制御部４６は、メカキーが「ＡＣＣ状態」に対応した位置にあることを検出すると、ＩＧリレー４８ｃ及びスタータリレー４８ｄをオフ状態とし、ＡＣＣリレー４８ａをオン状態とする。これにより、第１バッテリ４２からアクセサリ車両機器４７に電力が供給され、制御系車両機器４９に電力が供給されないＡＣＣオン状態となる。

電源制御部４６は、メカキーが「レディー状態」に対応した位置にあることを検出すると、スタータリレー４８ｄをオフ状態とし、ＡＣＣリレー４８ａ及びＩＧリレー４８ｃをオン状態とする。これにより、第１バッテリ４２からアクセサリ車両機器４７及び制御系車両機器４９に電力が供給され、車両２が走行可能となるレディー状態となる。

電源制御部４６は、メカキーが「ＳＴＴ状態」に対応した位置にあることを検出すると、ＡＣＣリレー４８ａ及びＩＧリレー４８ｃをオフ状態とし、スタータリレー４８ｄをオン状態とする。これにより、第１バッテリ４２からスタータ４１に電力が供給されエンジンを始動させる。

また、電源制御部４６は、上記したオフ状態及びＡＣＣ状態において、温度調節ユニットリレー４８ｂをオン状態として、第２バッテリ４０から温度調節ユニット２０に電力が供給され運転可能となる。つまり、すでに温度調節ユニット２０が運転している場合には操作部２６により停止操作が有るまで運転を継続させ、温度調節ユニット２０が停止している場合には操作部２６の始動操作によって温度調節ユニット２０を始動させることができる。

一方、電源制御部４６は、上記したレディー状態及びＳＴＴ状態において、温度調節ユニットリレー４８ｂをオフ状態として、第２バッテリ４０から温度調節ユニット２０への電力供給を遮断する。これにより、すでに温度調節ユニット２０が運転している場合には運転を停止させ、温度調節ユニット２０が停止している場合には温度調節ユニット２０の起動を禁止し停止状態を継続させる。

アイソレータ４４は、スタータ４１の始動時に第１バッテリ４２と第２バッテリ４０との接続を遮断して第２バッテリ４０の放電を防ぐと共に、車両走行時などのスタータ４１が動作せず、かつ、オルタネータ４３が発電中において、第１バッテリ４２と第２バッテリ４０との遮断を無効化して第２バッテリ４０をオルタネータ４３から直接充電する。

冷凍サイクル３０を制御する制御装置５８は、昇圧部６０と圧縮機モータ駆動部７０と電圧低下検知部８０と主制御部９０とを備えている。

昇圧部６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２と出力電圧検出部６４とＰＷＭ制御部６６とを有し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２に第２バッテリ４０が接続され、第２バッテリ４０の出力電圧（例えば、２４Ｖ）を所定電圧（例えば、１４０Ｖ）に昇圧して圧縮機モータ駆動部７０に出力する。また、昇圧部６０は、出力電圧検出部６４がＤＣ／ＤＣコンバータ６２により昇圧された出力電圧を検出し、この検出値に基づきＰＷＭ制御部６６がＤＣ／ＤＣコンバータ６２を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を制御することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２の入力電圧の変動や圧縮機３１の負荷変動に対してＤＣ／ＤＣコンバータ６２の出力電圧が所定電圧になるようにフィードバック制御する。

圧縮機モータ駆動部７０は、インバータ回路７２とインバータ制御部７４とドライバ７６と保護回路７８とを有し、インバータ回路７２には、昇圧部６０によって昇圧された第２バッテリ４０からの電源電圧が入力されており、主制御部９０から速度信号の入力を受けたインバータ制御部７４よりドライバ７６を介して速度信号に応じた回転速度のＰＷＭ信号が入力されて、圧縮機３１が有する３相インダクションモータ（以下、圧縮機モータという）３１ａに３相交流電圧を出力する。保護回路７８は、シャント抵抗７９によってインバータ回路７２を流れる電流を電圧に変換し、この電圧値が所定電圧値を越えるとインバータ制御部７４に停止信号を出力して圧縮機モータ３１ａを停止させる。

電圧低下検知部８０は、第２バッテリ４０の電圧値を検出するバッテリ電圧検出部８２と第１比較器８４と第２比較器８６とを有しており、バッテリ電圧検出部８２が、第２バッテリ４０のプラス側電極と接続され第２バッテリ４０の電圧値ＶＢを測定するとともに第２バッテリ４０の電圧を分圧して第１比較器８４及び第２比較器８６の各一方端子に出力する。

また、第１比較器８４の他方端子は第１基準電源８５と接続され第１基準電圧が入力され、第２比較器８６の他方端子には第２基準電源８７と接続され第１基準電圧より小さい電圧値の第２基準電圧が入力されており、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが第１電圧値Ｖ１以下の場合に第１比較器８４より第１電圧低下信号を出力して主制御部９０に入力し、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが第１電圧値Ｖ１より小さい値に設定される第２電圧値Ｖ２以下の場合に第２比較器８６より第２電圧低下信号を出力して主制御部９０に入力する。

主制御部９０は、マイコンより構成され、その入力側には、操作部２６、温度センサ３９、電圧低下検知部８０、オルタネータ４３、及び車両２のサイドブレーキのオン・オフ状態を検知するブレーキ検知手段９１が接続され、各種信号の入力を受けて、表示部２８、ＰＷＭ制御部６６、インバータ制御部７４、及び送風ファン３７及び放熱ファン３８を回転駆動するファンモータ駆動部９２に制御信号を出力する。

具体的には、上記のようにキーシリンダがオフ状態又はＡＣＣ状態にある場合において、主制御部９０は、操作部２６の設定値と温度センサ３９の検出温度を比較して、インバータ制御部７４に速度信号を出力して温度センサ３９の検出温度が操作部２６の設定値になるように圧縮機モータ３１ａの回転数を制御する。

また、主制御部９０は、車両２のエンジン停止中に限り温度調節ユニット２０の運転を行い、車両２の運転中やアイドリング中において圧縮機モータ駆動部７０及びファンモータ駆動部９２を停止させることで温度調節ユニット２０の運転を中止するように制御する。その際、主制御部９０は、オルタネータ４３から出力される電圧信号に基づいて、エンジンが回転しているか否か検知する。

すなわち、エンジンの停止中はオルタネータ４３の発電も行われずオルタネータ４３から電圧値Ｖａｌｔ＝０Ｖの電圧信号が出力され、エンジンの運転中はオルタネータ４３が発電を開始し、オルタネータ４３から第２バッテリ４０の電圧値ＶＢより若干大きい電圧値Ｖａｌｔの電圧信号が出力され、例えば、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢ＝２４Ｖに対して、オルタネータ４３から電圧値Ｖａｌｔ＝２８Ｖの電圧信号が出力される。そこで、オルタネータ４３からの電圧信号の電圧値Ｖａｌｔと第２バッテリ４０の電圧値ＶＢとの差が所定値Ｖｔｈより小さい場合（すなわり、｜Ｖａｌｔ−ＶＢ｜＜Ｖｔｈ）、車両２のエンジンが動作しており、車両２の運転中やアイドリング中と判断する。一方、オルタネータからの電圧信号の電圧値Ｖａｌｔと第２バッテリ４０の電圧値ＶＢとの差が所定値Ｖｔｈ以上の場合（すなわち、｜Ｖａｌｔ−ＶＢ｜≧Ｖｔｈ）、車両２のエンジンが停止していると判断する。

なお、上記のようにオルタネータ４３の電圧値Ｖａｌｔと第２バッテリ４０の電圧値ＶＢとの差により車両２のエンジンの回転を検知する場合以外にも、オルタネータ４３の電圧値Ｖａｌｔが所定値以上であれば車両２のエンジンの回転を検知するように構成してもよい。

更に、主制御部９０は、ブレーキ検知手段９１からサイドブレーキのオン状態を検知する信号が入力されると温度調節ユニット２０の運転を行い、オフ状態を検知する信号が入力されると圧縮機モータ駆動部７０及びファンモータ駆動部９２を停止させることで温度調節ユニット２０の運転を中止する。

また、主制御部９０は、電圧低下検知部８０より第１電圧低下信号及び第２電圧低下信号の入力を受けると、保護制御信号を昇圧部６０、圧縮機モータ駆動部７０、ファンモータ駆動部９２及び表示部２８に出力し保護制御を実行する。

すなわち、図９において保護制御のフロー図に示すように、主制御部９０は、まず、ステップＳ１において、第１異常フラグが設定されているか否か判断し、第１異常フラグが設定されていなければステップＳ２に進み、設定されていればステップＳ３に進む。この第１異常フラグは、第２バッテリ４０について第１電圧値Ｖ１以下の電圧検出があったことを示すものであり、第２バッテリ４０が充電あるいは交換されるまで設定され続け、第２バッテリ４０が充電あるいは交換されるとリセットされる。

ステップＳ２では、電圧低下検知部８０から第１電圧低下信号の入力があるか否か、すなわち、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが第１電圧値Ｖ１以下であるか否か判断し、第１電圧値Ｖ１以下であればステップＳ４において第１異常フラグを設定してステップＳ５に進み、第１電圧値Ｖ１より大きい場合は第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが適正値にあるとして保護制御を行わず、圧縮機モータ３１ａを第１回転数Ｒ１（例えば、３６００ｒｐｍ）以上で連続的あるいは間欠的に回転駆動させるとともに、送風ファン３７を第２回転数Ｒ２（例えば、３０００ｒｐｍ）以上で連続的あるいは間欠的に回転駆動させる通常運転を行う。

ステップＳ３において、第２異常フラグが設定されているか否か判断し、第２異常フラグが設定されていなければステップＳ５に進み、設定されていればステップＳ８に進む。この第２異常フラグは、第２バッテリ４０について第２電圧値Ｖ２以下の電圧検出があったことを示すものであり、第２バッテリ４０が充電あるいは交換されるまで設定され続け、第２バッテリ４０が充電あるいは交換されるとリセットされる。

ステップＳ５では、電圧低下検知部８０から第２電圧低下信号の入力があるか否か、すなわち、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが第２電圧値Ｖ２以下であるか否か判断し、第２電圧値Ｖ２より大きい場合はステップＳ６に進み、第２電圧値Ｖ２以下であればステップＳ７において第２異常フラグを設定してステップＳ８に進む。

ステップＳ６では、圧縮機モータ３１ａを第１回転数Ｒ１より減速して連続的あるいは間欠的に回転駆動するとともに、送風ファン３７を第２回転数Ｒ２より減速して連続的あるいは間欠的に回転駆動する保護運転を行い、例えば、表示ランプを点滅させるなどによって表示部２８に保護運転中である旨を表示する。その際、例えば、バッテリ電圧検出部８２において測定した電圧値が小さいほど圧縮機モータ３１ａ及び送風ファン３７の回転数を低下させるなど、バッテリ電圧検出部８２において測定した電圧値に応じて圧縮機モータ３１ａ及び送風ファン３７の回転数を低下させてもよい。

なお、上記した保護運転では、圧縮機モータ３１ａを低下させており、第１熱交換器３３において必要な放熱量が減少するため、放熱ファン３８の回転を通常運転時より減速させて回転駆動してもよい。

ステップＳ８では、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが低下しており、制御装置５８を流れる電流増加に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ６２やインバータ回路７２などの異常発熱を防止するため、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８などの冷凍サイクル３０を停止させて昇圧部６０、圧縮機モータ駆動部７０及びファンモータ駆動部９２への電力供給を遮断するとともに、例えば、表示ランプを点灯させるなどによって表示部２８に第２バッテリ４０の電圧低下により電力供給を遮断中である旨を表示する。

以上のように、本実施形態の車両用温度調節装置１では、エンジンのスタータ４１に電力を供給する第１バッテリ４２と別個に車両２に搭載される第２バッテリ４０により電力供給を受けて駆動することから、車両用温度調節装置１を使用するためにエンジンをアイドリングさせることなく第１バッテリ４２のバッテリ上がりの問題を解消することができる。

また、エンジン停止中に限り車両用温度調節装置１を運転させることができ、車両走行中やアイドリング中に車両用温度調節装置１を運転させることができないため、環境への負荷を低減することができる。その際、キーシリンダ４５に挿入されたメカキーの回転位置や、エンジンの回転の有無や、サイドブレーキのオン・オフ状態からエンジン停止中であるか否かを検知することで、簡便な構成によりエンジン停止中を検知することができる。

さらに、第２バッテリ４０は第１バッテリ４２及びオルタネータ４３にアイソレータ４４を介して接続されているため、車両走行中に発電された余分な電力を第２バッテリ４０に蓄電可能となり、第２バッテリ４０を充電する手間を省くことができる。

また、本実施形態の車両用温度調節装置１では、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが第１電圧Ｖ１以下になると保護運転を行い室内４の温度を調節しつつ第２バッテリ４０の放電量を抑え、第２バッテリ４０の電圧値ＶＢが第２電圧Ｖ２以下になると冷凍サイクル３０の運転を停止させ昇圧部６０、圧縮機モータ駆動部７０及びファンモータ駆動部９２に供給する電力を遮断することで、第２バッテリ４０の電圧低下に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ６２やインバータ回路７２などが異常発熱を防ぎ制御装置５８の損傷を防止することができる。

しかも、第２バッテリ４０の電圧値として第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２以下の電圧が検出され第１異常フラグ及び第２異常フラグが設定されると、第２バッテリ４０が充電あるいは交換されるまで第１異常フラグ及び第２異常フラグが設定され続けるため、使用者に第２バッテリ４０の充電あるいは交換が必要である旨を知らせることができる。

なお、上記した本実施形態では、車両用温度調節装置１を駆動する電源供給体として車両２のオルタネータ４３により蓄電可能に設けられた第２バッテリ４０を用いたが、本発明はこれに限られず、第１バッテリ４２と別個に車両２に搭載される電源供給体であればよく、例えば、車両２外部の商用電源や、太陽電池、風力発電装置であってもよい。

また、上記した本実施形態では、保護運転として圧縮機モータ３１ａ及び送風ファン３７の回転数を通常運転時より低下させたが、圧縮機モータ３１ａに比べ送風ファン３７の電力消費量が小さいことから、保護運転として圧縮機モータ３１ａの回転数のみ通常運転時より低下させ、送風ファン３７の回転数を通常運転時と同じ回転数に設定して運転してもよく、また、保護運転として圧縮機モータ３１ａを停止させて送風ファン３７のみ通常運転時と同じ回転数あるいは通常運転時より低下させた回転数に設定して運転してもよい。

また、本実施形態では、車両２の室内４に寝具本体１０を配設し、キャビン５と寝具本体１０の流路１１に温度調節ユニット２０により温度調節された空気を循環させたが、
例えば、寝具本体１０を室内４に配設することなく、キャビン５に温度調節ユニット２０により温度調節された空気を循環させるように構成してもよい。

本発明の１実施形態に係る車両用温度調節装置を示す図である。本発明の１実施形態に係る車両用温度調節装置が備える冷凍サイクルを示す図である。本発明の１実施形態に係る車両用温度調節装置の電源構成を示すブロック図である。本発明の１実施形態に係る車両用温度調節装置の制御回路を示すブロック図である。温度調節ユニットの正面からの断面図である。温度調節ユニットの側断面図である。図５のＡ−Ａ断面図である。図５のＢ−Ｂ断面図ある。本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の除霜制御方法を示すフロー図である。

符号の説明

１…車両用空気循環式寝具２０…温度調節ユニット３１…圧縮機
４０…第２バッテリ４２…第１バッテリ５０…冷凍サイクル

Claims

車両の室内に配置され空気の温度を調節する温度調節ユニットを備え、前記温度調節ユニットにより温度調節された空気を循環させて前記室内の温度を調節する車両用温度調節装置において、
前記温度調節ユニットは、前記車両に搭載されたエンジンを回転駆動するスタータに電力を供給する第１バッテリと異なる電源供給体から電力が供給され、
前記電源供給体が前記第１バッテリと別個に前記車両に搭載される第２バッテリであり、前記第２バッテリはアイソレータを介して前記第１バッテリと接続され、
前記温度調節ユニットは、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結した冷凍サイクルと、前記圧縮機の回転数を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値が所定の第１電圧値より大きい場合に前記圧縮機を所定の第１回転数以上で回転駆動し、前記第２バッテリの電圧値が前記第１電圧値以下の場合に前記圧縮機を停止させる又は前記圧縮機の回転数を前記第１回転数より低下させる保護制御を行うことを特徴とする車両用温度調節装置。
前記温度調節ユニットは、温度調節された空気を送風する送風ファンを備え、
前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値が前記第１電圧値以下の場合であっても前記送風ファンを回転させることを特徴とする請求項１に記載の車両用温度調節装置。
前記温度調節ユニットは、温度調節された空気を送風する送風ファンを備え、
前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値が前記第１電圧値より大きい場合に前記送風ファンを所定の第２回転数以上で回転駆動し、前記第２バッテリの電圧値が前記第１電圧値以下の場合に前記送風ファンを停止させる又は前記送風ファンの回転数を前記第２回転数より低下させる保護制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用温度調節装置。
前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値が前記第１電圧値より小さい値に設定された所定の第２電圧値以下の場合に前記圧縮機及び前記送風ファンを停止させる保護制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用温度調節装置。
前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値が所定の第１電圧値以下の場合に、電圧低下を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用温度調節装置。
前記制御部は、前記第２バッテリの電圧値として前記第１電圧値以下を検出すると、前記第１電圧値より大きい電圧値が検出されるまで前記保護制御を継続することを特徴とする請求項１に記載の車両用温度調節装置。