米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 車両 -> トヨタ車体株式会社

発明の名称 空調車両
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−99032(P2007−99032A)
公開日 平成19年4月19日(2007.4.19)
出願番号 特願2005−289953(P2005−289953)
出願日 平成17年10月3日(2005.10.3)
代理人 【識別番号】100096840
【弁理士】
【氏名又は名称】後呂 和男
発明者 高尾 淳子
要約 課題
安全性の高い空調車両を提供することを目的とする。

解決手段
冷凍車両1は、冷凍室5内を冷却するための冷却装置12、および冷却装置12を作動させる電力供給をする燃料電池装置17を備えている。エンジン11に接続された排気管6、および燃料電池装置17の電池ユニット19は、冷凍室5の下方に配置されており、排気管6は後輪RWの前方であって、車両1の右側に配置され、電池ユニット19は後輪RWの後方であって、車両1の左側に取り付けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】
少なくとも後輪上に配置され、内部を冷却可能な収容室と、
該収容室を冷却するための冷却装置と、
前記冷却装置を作動させるための電力を供給する燃料電池装置と、
前記収容室の下方へと延びた排気管が連結され、走行するために駆動される内燃機関とを備えた空調車両において、
前記燃料電池装置に含まれ、水素が供給されて発電を行う電池ユニットは、前記収容室の下方に配置され、前記排気管が、その幅方向の一側に配置されるとともに、前記電池ユニットは、幅方向の他側に配置されたことを特徴とする空調車両。
【請求項2】
前記排気管と前記電池ユニットは、前記後輪を挟んで互いに前後に配置されていることを特徴とする請求項1記載の空調車両。
【請求項3】
前記排気管は前記後輪の前方に配置されるとともに、前記左右の後輪間には、前記収容室を支持する一対のフレームが設けられ、前記電池ユニットへ水素を供給するボンベは、前記排気管の後方に位置するように、前記収容室の下方において前記フレーム間に配置され、前記排気管と前記ボンベとの間には断熱板が設けられたことを特徴とする請求項2記載の空調車両。
【請求項4】
前記冷却装置の圧縮機は前記収容室の下方に設けられるとともに、その幅方向において、前記電池ユニットと対向するように、前記電池ユニットの反対側に配置されたことを特徴とする請求項2または請求項3記載の空調車両。
【請求項5】
前記燃料電池装置は、前記内燃機関の停止時にのみ発電することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の空調車両。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、内部を冷却可能な収容室を備えた空調車両に関する。
【背景技術】
【0002】
燃料電池を電源として、冷却装置を駆動する冷凍車両に関する従来技術があった(例えば、特許文献1参照)。これは、エンジンを駆動することにより走行する車両で、荷台に搭載した燃料電池の発電によって、冷却装置の冷却ファンおよびコントローラを作動させ、また、インバータによって交流電圧に変換した後、コンプレッサを駆動している。この構成を有することにより、停車時にエンジンを停止していても、燃料電池による発電により冷却装置を駆動できるとともに、停車中は、排気ガスおよび騒音を発生させることなく、環境にもよい冷凍車両にすることができる。
【特許文献1】特開平6−137735号公報(第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ここで燃料電池は、電池ユニットにボンベから水素が供給されるものであり、高温を発生するエンジンを使用する車両に搭載する場合には、その安全性のために、装置周囲の熱環境を考慮する必要がある。しかしながら、冷却装置への電力供給用として燃料電池を搭載した空調車両において、具体的に燃料電池の車両上のレイアウトに言及した従来技術はなかった。本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、安全性の高い空調車両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】
【0004】
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、少なくとも後輪上に配置され、内部を冷却可能な収容室と、該収容室を冷却するための冷却装置と、前記冷却装置を作動させるための電力を供給する燃料電池装置と、前記収容室の下方へと延びた排気管が連結され、走行するために駆動される内燃機関とを備えた空調車両において、前記燃料電池装置に含まれ、水素が供給されて発電を行う電池ユニットは、前記収容室の下方に配置され、前記排気管が、その幅方向の一側に配置されるとともに、前記電池ユニットは、幅方向の他側に配置されたことを特徴とする空調車両とした。
【0005】
請求項2の発明は、前記排気管と前記電池ユニットは、前記後輪を挟んで互いに前後に配置されていることを特徴とする請求項1記載の空調車両とした。
【0006】
請求項3の発明は、前記排気管は前記後輪の前方に配置されるとともに、前記左右の後輪間には、前記収容室を支持する一対のフレームが設けられ、前記電池ユニットへ水素を供給するボンベは、前記排気管の後方に位置するように、前記収容室の下方において前記フレーム間に配置され、前記排気管と前記ボンベとの間には断熱板が設けられたことを特徴とする請求項2記載の空調車両とした。
【0007】
請求項4の発明は、前記冷却装置の圧縮機は前記収容室の下方に設けられるとともに、その幅方向において、前記電池ユニットと対向するように、前記電池ユニットの反対側に配置されたことを特徴とする請求項2または請求項3記載の空調車両とした。
【0008】
請求項5の発明は、前記燃料電池装置は、前記内燃機関の停止時にのみ発電することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の空調車両とした。
【発明の効果】
【0009】
<請求項1の発明>
燃料電池装置に含まれ、水素が供給されて発電を行う電池ユニットは、収容室の下方に配置され、排気管が、その幅方向の一側に配置されるとともに、電池ユニットは、幅方向の他側に配置された構成としたことにより、高温となる排気管と水素ガスが供給される電池ユニットが、車両の幅方向において、互いに反対側に配置されて、双方間に間隔が設けられるため、電池ユニットが高温にさらされることなく、安全性を向上させることができる。また、電池ユニットが収容室の下方に配置されているため、車両が低重心となり、安定性を向上させることができる。
【0010】
<請求項2の発明>
排気管と電池ユニットは、後輪を挟んで互いに前後に配置されている構成としたことにより、排気管と電池ユニットが、車両の幅方向に加えて、前後方向にも離れて配置されるとともに、双方の間に後輪が介在するため、排気管からの熱が電池ユニットへ伝わり難く、いっそう安全性を向上させることができる。
【0011】
<請求項3の発明>
排気管は後輪の前方に配置されるとともに、左右の後輪間には、収容室を支持する一対のフレームが設けられ、電池ユニットへ水素を供給するボンベは、排気管の後方に位置するように、収容室の下方においてフレーム間に配置され、排気管とボンベとの間には断熱板が設けられた構成としたことにより、水素を貯蔵するボンベがフレーム間に配置されているため、車両の衝突時に破損する危険を低減することができる。また、断熱板によって遮断され、排気管からの熱がボンベへ伝わり難く、更に、安全性を向上させることができる。
【0012】
<請求項4の発明>
冷却装置の圧縮機は収容室の下方に設けられるとともに、その幅方向において、電池ユニットと対向するように、電池ユニットの反対側に配置された構成としたことにより、車両の幅方向の重量バランスを向上させることができるとともに、圧縮機を電池ユニットの比較的近くに配置できるため、双方間の電気的損失を低減できる。
【0013】
<請求項5の発明>
燃料電池装置は、内燃機関の停止時にのみ発電する構成としたことにより、燃料電池装置の作動時間を低減し、その耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の実施形態を図1乃至図4によって説明する。説明中、図1および図2において、左方が本発明の空調車両に該当する冷凍車両1の前方である。最初に、本実施形態による冷凍システム10について、図4に基づいて説明する。車両1のエンジン11は、車両1を走行させるために、石油系の燃料を燃焼させて駆動される、通常の内燃機関である。エンジン11のクランクシャフト(図示せず)には、後述する冷凍室5の内部を冷却するための冷却装置12を構成するメインコンプレッサ13が、図示しない電磁クラッチを介して、断続可能に連結されている。これにより、メインコンプレッサ13はエンジン11の回転により駆動可能とされ、冷却装置12中の冷媒を圧縮する。
【0015】
メインコンプレッサ13には、コンデンサ14が接続されており、これにメインコンプレッサ13によって圧縮された冷媒が供給されて凝縮される。更に、コンデンサ14にはエバポレータ15が接続されており、これには、コンデンサ14において凝縮された冷媒が導入される。エバポレータ15に供給された冷媒は、周囲の空気との間で熱交換を行い、蒸発することにより空気を冷却する。その後、冷媒はメインコンプレッサ13へ環流され、再び圧縮される。
【0016】
燃料電池装置17は、冷却装置12を作動させて、後述するサブコンプレッサ16を駆動するための電力を供給し、水素ガスがボンベに封入されたボンベユニット18、ボンベユニット18から水素ガスの供給を受ける電池ユニット19および電池ユニット19を制御するコントローラ20とによって構成されている。また、コントローラ20には、これを操作するためのコントロールパネル21が電気的に接続されている。
【0017】
スタックを含んだ電池ユニット19は、ボンベユニット18から水素ガスが供給されることにより、発電を行う。電池ユニット19には、インバータ22を介して電動モータ23が電気的に接続されており、電池ユニット19により発生された直流電流が、インバータ22によって交流電流に変換された後、電動モータ23へと印加され、電動モータ23を駆動する。電動モータ23は、冷却装置12のサブコンプレッサ16に連結されており、電動モータ23の作動により、サブコンプレッサ16はメインコンプレッサ13と同様に、冷却装置12の冷媒を圧縮してコンデンサ14へと供給する。尚、サブコンプレッサ16は、本発明の圧縮機に該当する。また、電動モータ23には、更に、変圧器を含んだ電源ボックス24が接続されており、3相200Vの市中電源を、適正な電圧に低下させて電動モータ23に供給する。
【0018】
冷却装置12は、車両1の走行中は、燃料電池装置17によってサブコンプレッサ16を駆動する、もしくは、エンジン11によってメインコンプレッサ13を駆動して冷却を行う。また、車両1の停車中は、市中電源の無い場所においては、燃料電池装置17から電力を供給し、サブコンプレッサ16を駆動して冷却し、市中電源のある場所においては、電源ボックス24から交流電力を供給し、サブコンプレッサ16を駆動して冷却を行う。
【0019】
次に、図1乃至図3に基づいて、本実施形態による冷凍車両1上における、各構成の取付配置について説明する。車両1は、キャビン2の下方にエンジン11(図1乃至図3において図示せず)が搭載された、一般的にキャブオーバタイプと呼ばれるトラック車両である。キャビン2内には、上述したコントロールパネル21が運転者によって操作可能に設置されている。エンジン11の後方には、上述したメインコンプレッサ13が取り付けられている(図1および図2示)。
【0020】
車両1の左右の後輪RWの間には、後述する冷凍室5を支持する強度部材であるフレーム3が設けられている。フレーム3は、前後方向に平行に延びた一対のサイドメンバ3s間を、複数のクロスメンバ3cが連結して形成されており、前輪FWおよび後輪RWと接続されている。フレーム3上には、積荷を冷凍しながら収容する冷凍室5(本発明の収容室に該当する)が支持されており、後輪RW上に配置されている。エンジン11に連結された排気管6は、マフラー6sを含んでおり、エンジン11から冷凍室5の下方へと延びている。排気管6は、車両1の幅方向の右側であって、後輪RWの前方に取り付けられており、車両1の側方へ排気を放出している(図1示)。
【0021】
一方、電池ユニット19は冷凍室5の下方に配置され、排気管6とは反対に、車両1の幅方向の左側で、後輪RWの後方に取り付けられている。これにより、排気管6と電池ユニット19は、後輪RWを挟んで互いに前後に配置されている。また、コントローラ20は冷凍室5の下方において、車両1の幅方向の左側で、後輪RWの前方に取り付けられている。また、電源ボックス24も冷凍室5の下方に取り付けられ、車両1の幅方向の右側であって、冷凍室5の前端部に配置されている。
【0022】
一対のボンベを有するボンベユニット18も冷凍室5の下方に配置され、フレーム3の一対のサイドメンバ3sとクロスメンバ3cとによって、取り囲まれるように取り付けられている(図1示)。ボンベユニット18は排気管6よりも後方に位置しており、排気管6とボンベユニット18との間には、排気管6からの熱がボンベユニット18に伝わらないように遮蔽する断熱板7が立設されている。断熱板7について、その材質、構造等は特に限定されるものではなく、セラミックス、ガラス繊維、あるいは合成樹脂等の熱伝導性の低い材質、構造等を有するものであれば、あらゆるものが適用可能である。
【0023】
サブコンプレッサ16、電動モータ23およびインバータ22を収容したコンプレッサユニット8も冷凍室5の下方に取り付けられ、車両1の幅方向において、電池ユニット19と対向するように、反対側である幅方向の右側後端に配置されている。
【0024】
コンデンサ14は冷凍室5の前壁の上方部に取り付けられ、コンデンサ14と接続されるエバポレータ15は、冷凍室5内の空気にさらされるように、室内の上方に固定されている(図2示)。上述したように、エバポレータ15内に供給された冷媒は、冷凍室5内の空気との間で熱交換を行い、冷凍室5内を冷却する。上述したように、本実施形態においては、冷凍室5内の冷却は、エンジン11によってメインコンプレッサ13を駆動する方法、燃料電池装置17からの電力によってサブコンプレッサ16を駆動する方法、および交流電源を使用してサブコンプレッサ16を駆動する方法のうちの一つを選択することが可能である。
【0025】
本実施形態によれば、燃料電池装置17に含まれ、ボンベユニット18から水素が供給されて発電を行う電池ユニット19は、冷凍室5の下方に配置され、排気管6が、車両1の幅方向の右側に配置されるとともに、電池ユニット19は、幅方向の左側に配置された構成としたことにより、高温となる排気管6と水素ガスが供給される電池ユニット19が、車両の幅方向において、互いに反対側に配置されて、双方間に間隔が設けられるため、電池ユニット19が高温にさらされることなく、安全性を向上させることができる。また、電池ユニット19が冷凍室5の下方に配置されているため、冷凍室5の容積を大きくできるとともに、車両1が低重心となり、安定性を向上させることができる。
【0026】
また、排気管6と電池ユニット19は、後輪RWを挟んで(双方の間に後輪RWを介在させて)互いに前後に配置されている構成としたことにより、排気管6と電池ユニット19が、車両1の幅方向に加えて、前後方向にも離れて配置されるとともに、双方の間に後輪RWが介在するため、排気管6からの熱が電池ユニット19へ伝わり難く、いっそう安全性を向上させることができる。
【0027】
また、排気管6は後輪RWの前方に配置されるとともに、左右の後輪RW間には、冷凍室5を支持する一対のフレーム3が設けられ、ボンベユニット18は、排気管6の後方に位置するように、冷凍室5の下方においてフレーム3のサイドメンバ3sおよびクロスメンバ3c間に配置され、排気管6とボンベユニット18との間には断熱板7が設けられた構成とした。これにより、水素を貯蔵するボンベユニット18がフレーム3間に配置されているため、車両1の衝突時に破損する危険を低減することができる。また、断熱板7によって遮断され、排気管6からの熱がボンベユニット18へ伝わり難く、更に、安全性を向上させることができる。
【0028】
また、コンプレッサユニット8、コントローラ20および電源ボックス24も冷凍室5の下方に設けられているため、車両1の安定性をいっそう向上させることができる。また、コンプレッサユニット8は、その幅方向において、電池ユニット19と対向するように、右側後端に配置された構成としたことにより、車両1の幅方向の重量バランスを向上させることができるとともに、コンプレッサユニット8を電池ユニット19の比較的近くに配置できるため、双方間の電気的損失を低減できる。
【0029】
また、冷却装置12は、エンジン11によってメインコンプレッサ13が駆動される場合と、燃料電池装置17から電力を供給してサブコンプレッサ16が作動される場合とを選択することが可能であって、燃料電池装置17を、エンジン11の停止時にのみ発電させて、サブコンプレッサ16を駆動する構成とすれば、燃料電池装置17およびコンプレッサユニット8の作動時間を低減し、それらの耐久性を向上させることができる。また、エンジン11のアイドリング状態を低減し、二酸化炭素の削減に寄与することができる。
【0030】
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)本発明による空調車両には、冷凍車両のみでなく、冷蔵車両あるいはキャンピングカー等の空調可能な空間を有する車両も含まれる。
(2)エバポレータは冷凍室内の後方に取り付けてもよい。
(3)電池ユニットを車両の右側に取り付け、排気管およびコンプレッサユニットを左側に取り付けてもよい。
(4)メインコンプレッサを備えずに、車両走行中は、燃料電池装置によってサブコンプレッサを駆動して冷凍室を冷却し、車両の停車中は、燃料電池装置あるいは市中電源によって、サブコンプレッサを駆動して冷凍室を冷却してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本実施形態による空調車両の平面図である。
【図2】図1に示した空調車両の側面図である。
【図3】図1に示した空調車両の後面図である。
【図4】本実施形態による冷凍システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【0032】
1…冷凍車両
3…フレーム
5…冷凍室
6…排気管
7…断熱板
8…コンプレッサユニット
11…エンジン
12…冷却装置
13…メインコンプレッサ
16…サブコンプレッサ
17…燃料電池装置
18…ボンベユニット
19…電池ユニット
RW…後輪




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013