エンジンオン・オフ作動を提供する車両用の空調暖房システム
【課題】長距離輸送車両用またはオフロード車両用の暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システムを提供する。
【解決手段】ＨＶＡＣシステムは、エンジンの作動状態に関わりなく作動され得る。すなわち、ＨＶＡＣシステムは、エンジンが作動している間およびエンジンがノーアイドリング（オフ）状態にある間も、長距離輸送車両の室内を空調すべく作動し得る。概ね、ＨＶＡＣシステムは、車両内に既存の１つ以上の典型的な空調構成部材を効率的に共有する。１つの事例では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式コンプレッサが休止しているとき、電動コンプレッサを作動する。別の場合では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式のコンプレッサおよび凝縮器が休止しているとき、電動コンプレッサおよびノーアイドリング凝縮器の両方を作動する。更に別の実施の形態では、ＨＶＡＣシステムは、蒸発器を共有する。
【解決手段】ＨＶＡＣシステムは、エンジンの作動状態に関わりなく作動され得る。すなわち、ＨＶＡＣシステムは、エンジンが作動している間およびエンジンがノーアイドリング（オフ）状態にある間も、長距離輸送車両の室内を空調すべく作動し得る。概ね、ＨＶＡＣシステムは、車両内に既存の１つ以上の典型的な空調構成部材を効率的に共有する。１つの事例では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式コンプレッサが休止しているとき、電動コンプレッサを作動する。別の場合では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式のコンプレッサおよび凝縮器が休止しているとき、電動コンプレッサおよびノーアイドリング凝縮器の両方を作動する。更に別の実施の形態では、ＨＶＡＣシステムは、蒸発器を共有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本件特許出願は、今では米国特許明細書第６，８８９，７６２号となっている２００２年４月２９日出願の米国特許出願１０／１３４，８７５号の継続出願である、２００５年３月２４日付けで出願された同時係属中の米国特許出願１１／０８８，４４１号の一部継続出願である。そのすべての教示内容および開示内容は、参照することにより全体として本文に組み込まれるものとする。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、概ね長距離輸送車両用およびオフロード車両用の空調システムに関し、より詳細には、可変速度のモータ駆動式コンプレッサおよび制御装置を利用する車両搭載式の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
世界的な経済の拡大は、原材料および完成製品を求める輸送需要に対応することを強いられてきた。実際に、資格のある大型トレーラードライバーに対する需要は、市場の需要を満たす人員を補充して訓練する業界の処理能力を遥かに上回っていた。結果として、既存の要員および車両を活用しようとする輸送業界の要求は、市場の需要を満たす試みにおいて、道路上および車両内において費やされる時間を増加させることになった。
【０００４】
ハイウェイの安全性を維持することを目指して、ドライバーが運転に費やし得る時間を管理する連邦規則が設定されることになった。そのような最大限の時間に到達すると、ドライバーは、車両を道路から外して休息を取るように要求される。料金所、計量所および休憩施設に止められているトラックの台数が、そのような規則に対する遵法性を示している。しかし、これらの場所は、しばしば、ドライバーが休息するためのいかなる場所を提供するものではなく、車両内に居続けることを余儀なくしている。
【０００５】
輸送業界の需要に応じて、かつドライバーが休息するように強要される場所を認識して、長距離輸送車両のメーカーは、車両の設計および製造において人間工学的要素における力点を増大させ続けてきた。実際に、現代の長距離輸送車両の内部は、車両の操作中にドライバーに掛かるストレスおよび疲労を最小限にする多くの機能を内包している。これらの機能は、例えば、シートにおける振動ダンパーおよび腰部サポートと、遮音性の向上と、暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システムとを含み、ドライバーに快適な環境を提供する。必要とされる休息時間に適応させるために、そして、典型的には１人が運転する間にもう１人が寝ている２人の人員を含む運転チームの利用の増加を認識して、多くの長距離輸送車両は、仮眠室を含んでいる。この仮眠室は、温度制御されるものでもあり、その中で過ごす時間が滞在者に落ち着きを提供するように温度制御される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
残念ながら、現在の最新技術の暖房空調システムは、エンジンベルト駆動式コンプレッサを空調システム用として利用し、車両の全体にわたって冷媒を循環させ圧送して、客室を冷房する。エンジンベルト駆動式ポンプもまた利用され、暖房が必要とされるときに客室の全体にわたってエンジンの廃熱を循環させる。このようなシステムは、車両の作動中に温度制御された環境を提供するためには理想的に適している一方で、エンジンが停止するときには冷房も暖房も作動し得ない。
【０００７】
現在の最新技術の車両ＨＶＡＣシステムが、車両のエンジンが停止している間作動し得ないことの結果として、長距離輸送車両の運転手は、休息しようとするとき、少しも理想的ではない２つの状況の間で選択することを強いられる。第１に、彼らは、車両のエンジンを連続的に作動させて、休息する間の暖房または空調を有し得るように選択するかもしれない。代替的に、彼らは、エンジンを停止することを選択して温度制御されない環境で休息しようとするかもしれないが、温度は、しばしば、必要な休息時間に達したときに車両の居場所によっては、高低の極値にまで達し得る。第１選択肢は、ドライバーに快適な休息環境を提供することによって安全性を向上させるが、エンジンが連続して作動され、単に暖房または空調システムを作動させるためにのみ余分な燃料を燃焼させるので、長距離輸送車両を稼動させるコストを大きく増大させる。同様にして、第２選択肢は、エンジンが停止されるので車両を稼動させるコストを増大させないが、ドライバーは、極端な温度環境では十分に休息を取ることができず、その結果として、長距離輸送車両の稼動の安全性を潜在的に低下させる。
【０００８】
従って、当該分野では、エンジン作動中だけでなくエンジンオフ状態すなわちノーアイドリング状態においても車両内部の空調を提供し得る、車両の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムの需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記に照らして、本発明は、エンジンの作動状態に関わりなく作動され得る、長距離輸送車両用の新規かつ改善した暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システムを提供する。すなわち、本件発明は、エンジンが作動している間およびエンジンがノーアイドリング（オフ）状態にある間も、長距離輸送車両の室内を空調すべく作動され得る、新規かつ改善したＨＶＡＣシステムを提供する。概ね、ＨＶＡＣシステムは、車両内に既に備わっている１つ以上の典型的な空調構成部材を効率的に共有する。１つの事例では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式コンプレッサが休止しているとき、電動コンプレッサを作動する。もう１つの実施の形態では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式のコンプレッサおよび凝縮器が休止しているとき、電動コンプレッサおよびノーアイドリング凝縮器の両方を作動する。更にもう１つの実施の形態では、ＨＶＡＣシステムは、蒸発器を共有する。
【００１０】
１つの態様では、本発明は、１次空調ループおよび電動コンプレッサを含むエンジンを有する車両用の空調システムを提供する。１次空調ループは、車両のエンジンが作動しているときに作動するベルト駆動式コンプレッサを有する。電動コンプレッサは、１次空調ループに熱的に接続され、車両のエンジンが作動していないときに作動可能である。
【００１１】
もう１つの態様では、本発明は、１次空調ループおよび２次空調ループを含むエンジンを有する車両用の空調システムを提供する。１次空調ループは、車両のエンジンが作動しているときに作動可能であり、蒸発器を含む。２次空調ループは、車両のエンジンが作動していないときに作動可能であり、蒸発器を１次空調ループと共有する。
【００１２】
更にもう１つの態様では、本発明は、車両のエンジンが作動しているときに作動可能な１次空調ループと、車両のエンジンが作動していないときに作動可能な２次空調ループとを有する車両を冷房する方法を提供する。当該方法は、１次および２次空調システムの間で少なくとも１つの空調構成部材を共有するステップを含む。
【００１３】
本発明の他の側面、目的および利点は、以下の詳細な説明および添付図面からより明らかとなるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書の中に組み込まれかつその一部を形成する添付図面は、本発明のいくつかの側面を例示し、その説明と共に、本発明の原理を説明するように機能する。
【００１５】
本発明を、特定の好適な実施の形態と併せて説明するが、これらの実施の形態に限定するものではない。逆に、添付の特許請求の範囲により定義されるように、本発明の精神および範囲により、全ての代替、改変、および均等物を含めるよう意図する。
【００１６】
図１は、単純化したブロック図の形態において、長距離輸送またはオフロード用の商業車両に対して特に適用可能である空調システムの１つの実施の形態を示している。従来の車両空調システムとは異なり、本発明のシステム１０は、ブラシレスＤＣモータ１２を利用して、可変速度コンプレッサ１４を駆動する。この可変速度のブラシレスＤＣモータ駆動式コンプレッサ１４は、冷媒−液体または冷媒−空気熱交換器１６を介して、任意選択的な冷媒の受容器兼乾燥器１８に冷媒を循環させる。冷媒は、その後、膨張装置２０および冷媒−空気熱交換器２２を通過して、客室を冷房する。
【００１７】
本発明の１つの実施の形態では、２次並行冷却液ループは、膨張装置２４および冷媒−空気熱交換器２６を介して設けられる。そのような２次並行冷却液ループは、しばしば、長距離輸送車両の運転台の仮眠室を直接冷房するために使用される。それ故、熱交換器２６は、典型的には、熱交換器２２より小型である。何故なら、冷房対象空間の容量が運転台の主要なドライバー／乗客用の区画と比較して削減されるからである。図１では示されていないが、２つの冷媒冷却液ループは、弁によって選択的に接続されていてもよい。このような弁を含むことは、例えば、運転台の主要な客室に人がいないときには仮眠室のみを空調することができ、その逆の場合も可能にして、システムの効率を向上させる。冷媒は、その後、コンプレッサ１４へ戻る前に、機能的な冷媒アキュムレータ２８を通過する。
【００１８】
ブラシレスＤＣモータ１２によって駆動される可変速度コンプレッサ１４を利用することによって、車両の空調システムは、エンジンオン状態およびエンジンオフ（ノーアイドリング）状態の両方において作動され得る。更に、可変速度コンプレッサ１４を設けることは、そのシステムがエンジンオフ作動の間、低出力容量で作動することを許容し、そのシステムによって利用可能な車両のバッテリ３４からの貯蔵エネルギーの量を節約する。この作動に関する制御は、様々なシステムパラメータおよび車両上の電源の利用可能性をモニターするインテリジェント発電管理制御装置３０によって提供される。
【００１９】
このようにして、車両の空調システムは、現在、車両のエンジンが作動している間に利用可能である車両の主要な発電システム３２によって、または、エンジンがオフである間はバッテリ貯蔵システム３４に貯蔵された電力を利用する電気システムによって電力供給を受けることが可能である。更に、インテリジェント発電管理制御装置３０は、発電機セットまたは燃料電池のような、支援的電力３６又は補助電力ユニット３８からの電力を利用する能力をも有する。
【００２０】
本発明のシステム１０では、電動コンプレッサ１４の使用は、その出力を最大出力容量から低出力容量まで調節する能力を提供する。これは、エンジン作動中の路上の高負荷と、エンジン停止中に客室の冷房を続ける低出力容量との両方のために使用することができる単一の空調システムの使用を許容する。この調整は、低出力容量の電源のみが利用可能であるときにコンプレッサの速度を低下させるインテリジェント発電制御装置３０によって提供される。この調整は、そのような電源から利用可能である稼動の持続時間を延長する。すなわち、コンプレッサの速度を低下させることによって、その電力需要もまた、同様に低下する。
【００２１】
図２に示したように、本発明のシステムの１つの代替的な実施の形態は、ＨＶＡＣシステムの全体において高圧冷却液ループ４６および低圧冷却液ループ４０を含んでいる。高圧冷却液ループ４６は、コンプレッサ１４によって駆動され、永続的な接続部を持つ固定式配管を有するモジュール式の密封冷媒出力セルとして構築されてもよい。低圧冷却液ループ４０は、低圧冷却液ポンプ４２を利用し、高圧冷却液ループ４６とこの２次ループ４０の間における熱交換媒体として機能する冷媒−液体熱交換器４４を介して、低圧冷却液を循環させる。このような構成は、本件出願の譲受人に対して譲渡されたＭｏｄｕｌａｒ Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（モジュール式低圧吐出し型の車両空調システム）という表題の米国特許明細書第６，２７６，１６１号に説明されている。その開示内容および教示内容は、参照することによりそれら全体が本明細書に組み込まれるものとする。このような構成では、１次高圧冷却液ループ４６は、固定式配管とその構成部材間における永続的な接続部とを有する単一の統合モジュールとして製造されてもよい。上記の特許において説明したように、このような構成は、高圧継手を通る冷媒漏洩の可能性を最小限にする。
【００２２】
図２に示したように、２次低圧冷却液ループ４０は、車両の内部に配設された処理液−空気熱交換器４８を使用して、客室に冷房を提供する。車両客室の暖房を提供するために、冷却液ヒータ５０が、２次低圧冷却液ループ４０において利用されてもよい。このような暖房作用の間、インテリジェント発電管理制御装置３０は、２次ループ冷却液ポンプ４２および冷却液ヒータ５０を作動させることのみを必要として、この機能性を提供する。すなわち、この作動モードでは可変速度のモータ駆動式コンプレッサ１４に動力を供給する必要がなく、それによって、エンジンオフ作動の間における電力消費を更に削減し、このような操作が利用可能である時間を延ばす。
【００２３】
図３で示した１つの代替的な実施の形態では、空気ヒータ５２が、車両ＨＶＡＣシステムの排気ダクト５４に設けられてもよい。これは、燃料燃焼式ヒータ（ＦＦＨ）または抵抗型ヒータであってもよい。この構成では、インテリジェント発電管理制御装置３０は、高圧冷却液ループ及び低圧冷却液ループのいずれをも作動させる必要がなく、その代わりに、循環ファン５６および空気ヒータ５２のみを作動させて、必要な暖房を車両客室に提供する。この構成は、追加的な電力消費の節約をもたらし、暖房モードにおけるシステムのより長い継続作動を可能にする。冷房モードでは、コンプレッサは、高圧冷媒−空気熱交換器または低圧液体−空気熱交換器５８を介して冷媒を循環させるべく作動される。モードドアおよび／または温度制御ドア６０は、ダクト５４を通る空気の流れを制御して、当該分野では周知であるように車両の客室の中に流入する空気の温度を調整する。
【００２４】
簡潔に上述し、かつ図４で示したように、本発明のシステムは、インテリジェント発電管理制御装置３０を利用して、可変速度のブラシレスＤＣモータ駆動式コンプレッサ１４の速度、従って出力容量を調節する。この出力制御は、例えば、エンジンオン作動の間、あるいは車両発電システム３２または支援的電力システム３６のような無制限の入力電源での作動の間における最大のコンプレッサの速度および出力容量６２と、例えば、電力バッテリ貯蔵システム３４または電気的な補助出力ユニット発電システム３８のような制限された電力供給源を利用する作動期間における最小のコンプレッサの速度および出力容量６４との間においてコンプレッサ１４を調節することができる。これらの２つのポイント６２、６４の間における任意の速度および出力容量における作動は、インテリジェント発電管理制御装置３０によって制御されるようにして利用可能である。更に、この制御装置３０は、追加の電源または様々な電源が利用可能になるとき、および最適なシステム性能を維持すべくシステムパラメータが変化するとき、コンプレッサ１４の調節を変化させてもよい。
【００２５】
例えば、制御装置３０は、車両の客室の温度をユーザー選択温度に維持するために車両が運転されている間、コンプレッサ１４を最大の速度及び出力容量で作動させてもよい。車両を駐車して、エンジンを停止すると、制御装置３０は、車両発電システム３２が作動しなくなったことを検出し、電力バッテリ貯蔵システム３４からの電力を利用して、コンプレッサの駆動を開始する。制御装置３０は、その後、コンプレッサの速度および出力容量を低下させて、バッテリから過剰な電力を取り出さないようにする。コンプレッサの速度および出力容量は、制御装置３０によって決定される要求に応じて増大してもよい。しかし、制御装置３０は、車両を始動させるために不十分な量の利用可能な電力しか残らないことになる量の電力がバッテリ貯蔵システム３４から放出されることを許容せず、或いは、システムの寿命を低下させる量の電力がバッテリ貯蔵システムから放出されることを許容しない。そのようなポイントに接近すると、制御装置３０は、追加的な電源が利用可能になるかまたはバッテリが再充電されるまで、コンプレッサ１４に対して出力される電力を使用不能にし、それによって、ＨＶＡＣシステムを停止させる。１つの実施の形態では、このポイントは、負荷がかかっている状態でおよそ１１．５ボルトＤＣに設定されるが、エンジンの始動に必要な程度およびバッテリ寿命に基づいた適切な他の設定ポイントであってもよい。
【００２６】
システムがバッテリ貯蔵システム３４からの電力で作動している一方で、車両が支援的電力システム３６に接続されている場合には、制御装置３０が、この新しい電源の利用可能性を検出する。制御装置３０は、その後、バッテリシステム３４を切り離して、この電源の利用を開始し、内部の温度を維持するために必要なだけコンプレッサの速度および出力容量を増大させる。代わりに、車両上の補助電源ユニットが始動される場合には、インテリジェント発電管理制御装置３０は、コンプレッサ１４を駆動するために電源を切り換えて、バッテリ貯蔵システム３４を切り離し、必要に応じてコンプレッサ１４の調節を増大させる。しかし、システムが車両発電システム３２または支援的電力システム３６からの電力で作動されるときとは異なって、制御装置３０は、補助電源ユニット電力系統３８の電力の取り込みおよび出力容量に基づいてコンプレッサ１４の調節を低下させてもよい。すなわち、制御装置３０は、補助電源ユニット電力系統３８およびバッテリ貯蔵システム３４が車両上における他の機能のために必要とされ得る制限的な電源であると認識する。それ故、制御装置３０は、これらの電源を使い果たす前にＨＶＡＣシステムを無作動状態にすることによって、これらの電源のある部分の保護を確保する。
【００２７】
図５に示すように、インテリジェント発電管理制御装置３０は、その調節制御機能を実行するために様々なシステムパラメータをモニターする。外部の温度６６および車両内部の温度６８の両方が制御装置３０によってモニターされ、内部の設定温度に到達して維持するコンプレッサ出力容量を決定する。典型的には、内外の温度の差が大きければ大きいほど、その差を維持するために必要な出力容量もまた大きくなる。外部の周囲温度６６が降下し、或いは車両内部の設定温度６８が上昇するとき、制御装置３０は、コンプレッサの速度および出力容量を低下させ得ることになり、ユーザーが選択した内部温度を維持する。
【００２８】
更に、制御装置３０は、コンプレッサの速度および出力容量の調節において、コンプレッサの電力消費７０およびシステム全体の電力消費７２をモニターする。この情報は、制御装置３０によって使用され、コンプレッサ１４を調節して、制限的な電源が利用されている場合に利用可能な電源が予め定められた電力容量を越えて使われないことを確保する。制御装置３０は、モニターされた電力消費が適切なレベルを上回る場合には、コンプレッサの速度および出力容量を低下させることができる。更に、これらのパラメータは、過負荷障害からのシステム保護をするためにも利用される。
【００２９】
更に、制御装置３０は、コンプレッサ速度７４と、冷媒システムの圧力および温度７６とを含む冷房システムのシステムパラメータをもモニターする。コンプレッサ速度信号７４は、コンプレッサ調節に関する閉ループ式の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御において利用される。冷媒システムの圧力および／または温度は、制御パラメータとして利用され、コンプレッサの速度および出力容量を調整し、電力の利用が最適化される。すなわち、コンプレッサの調節は、一旦システム内において内部客室を十分に冷房できる温度に到達したならば、低減されてもよい。実際に、コンプレッサは、客室を冷房する熱交換器が適当な冷房を提供するに足る十分な温度である間、完全に停止されてもよい。一旦この熱交換器の温度が適当な冷房を提供するに足る十分な温度を越えて上昇したならば、制御装置３０は、今一度コンプレッサ１４を始動させて、この温度を低下させてもよい。このようにして、利用可能な電源からの取り込みは、システムを駆動するために利用可能な限られた電源により、適切な乗客の冷房を提供するという目標を達成しつつ、最小限にされる。システムパラメータは、更に、室内を冷房する能力を低下させ、電力消費を増大させるシステム内の故障を検出する能力を制御装置３０に提供する。
【００３０】
システム状態の表示および制御入力は、客室内のユーザー入力／出力ディスプレイ７８を介して、制御装置３０と運転手との間に設けられてもよい。このようなディスプレイ７８が利用されるとき、ユーザーからの制御パラメータの伝達は、制御装置３０に対して逐次データリンクによって提供されてもよい。同様にして、システム制御および状態情報の表示もまた、制御装置３０によってディスプレイ７８に対してこの逐次データリンクによって提供されてもよい。ユーザーからの制御パラメータは、典型的には、オフモード、暖房モードおよび冷房モードを含むＨＶＡＣシステムの所望の作動モードを含む。同様にして、温度の設定もまた、この入出力装置７８によって入力され得る。
【００３１】
本発明の１つの実施の形態では、ユーザーは、更に、可変速度コンプレッサを駆動するためにいずれの利用可能な電源が利用されるべきであるかを選択してもよい。制御装置３０は、更に、１つの電源が使い切りそうなときに利用可能な電源の間における切り換えを提供してもよく、或いは、そのような自動的な電源の移行を提供する前にユーザーの許可を照会してもよい。ファン速度および室内の選択も、ユーザー入出力ディスプレイ制御部７８によって制御されてもよい。システム状態情報も、内部および外部の温度、ファン速度、モード選択、残りの利用可能な電力、選択された電源、利用可能な電源、状態および警告メッセージ等を含めて、ユーザー入出力ディスプレイ７８上に表示されてもよい。
【００３２】
本発明の１つの実施の形態では、システムは、ディスプレイ／制御部７８を介して、以下のパラメータの調節を許容する。コンプレッサの最小制御出力、コンプレッサの最大制御出力、最大の電流引き込み、室内ユニットの最小速度出力、バッテリ遮断電圧、コンプレッサの冷房制御パラメータｋｐ（比例ゲイン）、ｋｉ（積分ゲイン）およびｋｄ（微分ゲイン）、並びに屋内ファンの暖房制御パラメータＫｐ（比例ゲイン）、Ｋｉ（積分ゲイン）およびＫｄ（微分ゲイン）である。これらのパラメータは、ＰＩＤ制御方程式のために、比例、積分および微分すなわちレートのゲインを提供する。この実施の形態では、以下のパラメータがディスプレイ７８に伝達される。作動モード、設定温度、運転室温度、排気温度、バッテリ電圧、バッテリ電流、およびコンプレッサ指令速度である。
【００３３】
作動に際して、インテリジェント発電管理制御装置３０は、ユーザー入力を処理し、ＨＶＡＣシステムの作動モードを決定する。エンジンオフ（ノーアイドリング）状態において暖房モードがユーザーによって指令されると、制御装置３０は、例えば図２で示した冷却液ヒータ５０または図３で示した空気ヒータ５２のようなヒータをオンに切り換えるように指令する。これらのヒータは、適宜、燃料燃焼式ヒータまたは電気抵抗式ヒータであってもよい。制御装置３０は、更に、パルス幅変調（ＰＷＭ）ＰＩＤ制御ループを介して内部ファン速度を制御し、車両内温度を設定温度に維持する。しかし、ユーザーが冷房モードを選択するならば、凝縮器ファンおよびポンプ出力がオンに切り換えられ、室内ファンが１００％に設定される。先ず初めに、コンプレッサ速度は、最小の設定出力容量および速度に設定される。制御装置３０は、その後、ある一定の状況となった場合以外は、コンプレッサ１４の速度および出力容量を調節し、運転室温度をＰＩＤ制御によってユーザー設定温度に維持する。これらの状況とは、供給電流が予め定めた電流限度を上回る場合にコンプレッサ速度を低下させる高電流／高負荷限度を含む。１つの実施の形態では、この電流限度は、４０アンペアに設定される。
【００３４】
同様にして、要求されたコンプレッサ速度が最小であり、排気温度が設定温度より低い場合には、排気温度が予め定めた時間以上にわたって設定温度より高くなるまで、コンプレッサ速度はゼロに設定される。更に、圧力検知が冷房内部の故障を表示した場合にも、要求されたコンプレッサ速度はゼロに設定される。コンプレッサは、コンプレッサが作動することを許容される前、所定の時間にわたって作動しないようにされる。最後に、バッテリ電圧が予め定めた負荷数値より下に降下した場合にも、制御装置３０は、電力が制御装置３０に対して循環され、或いは代替的な電源が利用可能になるまで、すべての出力がないようにする。
【００３５】
本発明のシステムは、車両のＨＶＡＣシステムに組み込まれるときに大きな利点を提供するが、ＨＶＡＣシステムを既に搭載している多くの現行の既存車両もまたそのようなシステムから恩恵を受けることになる。しかし、車両の現行のＨＶＡＣシステムを取り除いて、本発明のシステムを搭載し直すコストは、ひどく高く付くことであろう。従って、本発明の代替的な１つの実施の形態では、システムの各構成部品は、エンジンオン作動の間にのみ作動可能である現行の既存のＨＶＡＣシステムに加えて、車両に設置されるようにモジュール化される。この実施の形態では、客室の温度が、エンジンを作動させることなく制御され得ることになる。
【００３６】
そのようなシステムの設置が、図６の例示的配置において示される。この図６から理解され得るように、システム１０は、可変速度のブラシレスＤＣコンプレッサおよび統合した冷却液ヒータを有する密閉冷媒システムを提供する。この密閉ユニットは、車両の内部または外部における様々な場所に設置されてもよい。図６では、密閉モジュールの設置が、エンジンおよび客室の外部に位置するものとして示されている。客室内部に、熱交換器およびファンを含む内部ＨＶＡＣユニット８０が、客室の空調を提供すべく設置される。この内部ユニット８０は、冷却液ヒータが密閉システム１０に包含されない場合には、空気ヒータを包含してもよい。この実施の形態では、インテリジェント発電管理制御装置３０もまた、客室内に設置される。この制御装置３０によって、ユーザーは、本発明のシステムを制御し、読み取り情報を受信し得ることになる。
【００３７】
図７を参照すると、１つの実施の形態において、空調システム１００が示されている。空調システム１００は、一般に、エンジン（図示せず）を有する車両１０２（例えば長距離輸送車両）において使用される。以下で更に十分に説明されるように、空調システム１００は、車両１０２のエンジンが作動しているときにはいくつかの構成部材を利用し、車両のエンジンが作動していないときには他の構成部材を利用する。少なくとも１つの状況では、空調システム１００内部の１つ以上の構成部材が、「エンジンオン」および「エンジンオフ」の各システムの間で共有される。
【００３８】
図７において示されたように、空調システム１００は、概ね、１次空調ループ１０４および電動コンプレッサ１０６を含む。１次空調ループ１０４は、通常、車両１０２のメーカーによって設置される。１次空調ループ１０４は、例えば、ベルト駆動式コンプレッサ１０８、凝縮器１１０、膨張弁１１２および蒸発器１１４のような典型的な空調構成部材を含む。これらの構成部材は、高圧冷媒ライン１１６によって互いに熱的に接続されている。従って、冷媒は、様々な状態において、かつ様々な温度および圧力で、１次空調ループ１０４内を循環することができるようになっている。
【００３９】
１次空調ループ１０４は、更に、凝縮器１１０に近接して配設されたベルト駆動式空気流動装置１１８（例えばファン）を含む。ベルト駆動式空気流動装置１１８は、凝縮器１１０に対して空気を流動させ、冷媒から熱を取り出して除去する。１次空調ループ１０４は、更に、蒸発器１１４に近接して配設された電動空気流動装置１２０を含む。電動空気流動装置１２０は、車両１０２の内部１２２から熱が吸収されるように蒸発器１１４に対して空気を流動させる。
【００４０】
図７で示したように、ベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０は、防火壁１２４の片側に、かつ車両１０２のエンジンルーム１２６の内部に配設される。他方、膨張弁１１２および蒸発器１１４は、防火壁１２４の反対側に、車両１０２の内部１２２に熱的に連通して配設される。高圧ライン１１６が防火壁１２４を貫通する場所において、高圧継手（図示せず）が、車両１０２の製造によって設置される。
【００４１】
１つの実施の形態では、車両１０２の内部１２２は、運転室１２８および仮眠室１３０に分割される。これらの実施の形態では、しばしば、追加的な仮眠室蒸発器１３２が１次空調ループ１０４の中に包含される。図７で示したように、仮眠室蒸発器１３２は、高圧ライン１１６によって蒸発器１１４に熱的に接続されている。追加的な電動空気流動装置１３４が、仮眠室蒸発器１３２に近接して配設され、仮眠室１３０から熱が吸収されるように仮眠室蒸発器に対して空気を流動させる。
【００４２】
蒸発器１１４は、運転室１２８に熱的に連通して配置され、その領域を冷房するが、その一方で、仮眠室蒸発器１３２は、仮眠室１３０に熱的に連通して配置され、その領域を冷房する。仮眠室蒸発器１３２および蒸発器１１４の使用は、車両１０２の内部１２２全体が冷房されることを可能にする。必要に応じて、運転室１２８が冷房されない間に車両の仮眠室１３０が冷房され、その逆の場合もまた同様に冷房される。このようにして選択的な冷房を提供するために、膨張装置（例えば冷却液流量制御弁）、自動調温制御装置または他の同様な装置が採用されて、冷媒を送る。従って、冷媒は、蒸発器１１４および仮眠室蒸発器１３２の一方または両方に対して、平等或いは不平等に供給される。
【００４３】
いくつかの状況では、仮眠室１３０が冷房される唯一の部屋である。これが生じる場合には、仮眠室１３０は、通常、例えばドアまたはカーテンによって、運転室１２８から遮断される。その後、蒸発器１１４に送られる冷媒の量と比較してすべて或いは大部分の冷媒が、仮眠室蒸発器１３２に送られる。更に、電動空気流動装置１２０が休止したままである一方で、電動空気流動装置１３４だけが作動される。例えば、車両１０２のエンジンが作動せず、車両のドライバーが夜間に仮眠室で睡眠を取るときには、このようにして仮眠室１３０だけを冷房することが必要になる。この場合には仮眠室１３０である内部１２２の一部のみを選択的に冷房することの結果、電力供給源は、人がいない領域のために不必要に流出されない。
【００４４】
１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、更に、受容器兼乾燥器１３６（まとめて「乾燥器」と呼ぶ）を含む。乾燥器１３６は、水分を吸着する化学物質である乾燥剤を内包する。乾燥剤は、少量の水と冷媒が偶然に結合してしまう場合に、腐食性の酸が形成されることを防止する。必要であれば、乾燥器１３６は、更に、液体冷媒のための一時的な保持タンクとしても機能する。
【００４５】
１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、更に、アキュムレータ１３８を含む。アキュムレータ１３８および乾燥器１３６は、概ね同様の目的のために機能するが、乾燥器１３６は、典型的には、凝縮器１１０の出口に接続される。対照的に、アキュムレータ１３８は、蒸発器１１４の出口に取り付けられ、液体冷媒がコンプレッサ（例えば、コンプレッサ１０６、１０８）の中に引き込まれることを防止する。
【００４６】
更に図７を参照すると、電動コンプレッサ１０６は、１次空調ループ１０４に熱的に接続して示されている。実際には、電動コンプレッサ１０６は、ベルト駆動式コンプレッサ１０８に対して並列に配置される。弁１４０、１４２は、コンプレッサ１０６、１０８の各々の上流において高圧冷媒ライン１１６に配設される。これらの弁１４０、１４２は、１つの実施の形態では、ソレノイド弁である。
【００４７】
弁１４０、１４２は、コンプレッサ１０６、１０８の各々に対する冷媒の流れを選択的に許容し、或いは制限する。例えば、車両１０２のエンジンが作動しているとき、弁１４０は開弁して弁１４２は閉弁し、冷媒がベルト駆動式コンプレッサ１０８に送られる。この状況では、電動コンプレッサ１０６は休止している。対照的に、車両１０２のエンジンが作動していないとき、弁１４２は開弁して弁１４０は閉弁し、冷媒が電動コンプレッサ１０６に送られる。この状況では、ベルト駆動式コンプレッサ１０８は休止している。各々の事例において、１次空調ループ１０４の中を流れる冷媒は、コンプレッサ１０６、１０８の一方によって圧縮され、車両１０２の内部１２２の冷房が行われ得ることになる。
【００４８】
エンジンが作動するときにはベルト駆動式空気流動装置１１８のみが作動するので、電動空気流動装置１４４は、電動コンプレッサ１０８に依拠するときにはいつでも空気を循環させるべく用いられる。電動空気流動装置１４４は、ノーアイドリング作動の間、ベルト駆動式空気移動装置１１８に取って代わり、凝縮器１１０に対して空気を循環させる。
【００４９】
車両１０２のエンジンが作動していないとき、電動コンプレッサ１０６は、例えば、凝縮器１１０、蒸発器１１４、膨張弁１１２、乾燥器１３６等のような多数の空調構成部材を１次空調ループ１０４と共有する。従って、車両１０２の内部１２２を冷房するノーアイドリングシステムは、１次空調ループ１０４によって既に直ちに利用可能である空調構成部材を二重に要求する必要がない。追加の構成部材が必要とされないので、車両における空調システム全体は、より安価になり、機械的な故障等も受けにくくなる。
【００５０】
１つの実施の形態では、電動コンプレッサ１０６は、制御装置１４６に操作可能に接続されている。図１で示した制御装置３０のように、制御装置１４６は、電動コンプレッサ１０６の速度を制御することが可能である。１つの実施の形態では、その制御は、コンプレッサに結合する電源の出力容量に基づく。前述のように、制御装置１４６に対して投入される電力の様々な供給源は、例えば、補助電源装置、支援的電力、車両発電システムおよびバッテリからのものである。他の実施の形態では、制御は、冷房需要に基づく。
【００５１】
ここで、図８を参照すると、１つの実施の形態では、熱交換器１４８が使用され、図７の１次空調ループ１０４を高圧冷却液ループ１５０と低圧冷却液ループ１５２とに分割する。図２に関して上述したように、これは、高圧ライン１１６を防火壁１２４に通すときに高圧継手を使用する必要性を排除する。従って、より信頼性があり、かつ漏洩に影響されにくい低圧冷却液ライン１５４が、低圧冷却液ループ１５２の中における各構成部材を熱的に結合させる。
【００５２】
図示したように、１つの実施の形態では、低圧冷却液ループ１５２は、冷却液ポンプ１５６を含む。冷却液ポンプ１５６が利用され、低圧の状況下において冷却液を循環する。低圧冷却液ループ１５２がコンプレッサを有しておらず冷媒を加圧して流動するために、冷却液ポンプ１５６が使用される。１つの実施の形態では、低圧冷却液ループ１５２は、更に、冷却液を暖める冷却液ヒータ１５８を含む。これは、車両１０２が低温環境に置かれたとき特に有益である。
【００５３】
図９において示されたように、１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、電動コンプレッサ１０６およびノーアイドリング凝縮器１６０の両者を含む。ノーアイドリング凝縮器１６０は凝縮器１１０と同じ基本的な機能を有するが、そのノーアイドリング凝縮器は、車両１０２のエンジンが作動していないときにも作動可能である。言い換えれば、車両１０２のエンジンが作動していないときには、ノーアイドリング凝縮器１６０に依拠するのである。
【００５４】
電動コンプレッサ１０６およびノーアイドリング凝縮器１６０は、例えば、蒸発器１１４、膨張弁１１２、乾燥器１３６等のような多数の空調構成部材を１次空調ループ１０４と共有する。ここでもまた、車両１０２の内部１２２を冷房するノーアイドリングシステムは、二重の空調構成部材を内包し或いは使用する必要がない。何故なら、そのような構成部材が１次空調ループ１０４の中において既に直ちに利用可能だからである。
【００５５】
１つの実施の形態では、電動コンプレッサ１０６およびノーアイドリング凝縮器１６０は、互いに直列に熱的に結合し、更に、これもまた互いに直列に熱的に結合するベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０の組合せに対しては並列に熱的に結合する。それ故、弁１４０、１４２は、コンプレッサ１０８及び凝縮器１１０と、コンプレッサ１０６及び凝縮器１６０とに対する冷媒の流れを選択的に許容し、或いは制限する。例えば、車両１０２のエンジンが作動しているとき、弁１４０は開弁して弁１４２は閉弁し、冷媒がベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０に送られる。この状況では、電動コンプレッサ１０６および凝縮器１６０は休止している。他方、車両１０２のエンジンが作動していないとき、弁１４２は開弁して弁１４０は閉弁し、冷媒が電動コンプレッサ１０６および凝縮器１６０に送られる。この状況では、ベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０は休止している。各々の事例において、１次空調ループ１０４の中を流れる冷媒は、コンプレッサ１０６、１０８の一方によって圧縮され、車両１０２の内部１２２の冷房が行われ得ることになる。
【００５６】
ここで、図１０を参照すると、１つの実施の形態では、熱交換器１４８が使用され、図９の１次空調ループ１０４を高圧冷却液ループ１５０と低圧冷却液ループ１５２とに分割する。ここでもまた、このことは、高圧ライン１１６を防火壁１２４に通すときに高圧継手を使用する必要性を排除する。従って、低圧冷却液ライン１５４が使用され、低圧冷却液ループ１５２の中における各構成部材を熱的に結合させる。
【００５７】
図１１に移って参照すると、１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、マルチ循環流路式蒸発器１６２を２次空調ループ１６４と共有する。このような実施の形態では、２次空調ループ１６４は、電動コンプレッサ１６６、制御装置１６８、膨張弁１７０、ノーアイドリング凝縮器１７２、ノーアイドリング凝縮器に隣接して配設された電動ファン１７４、および乾燥器１７６を含む点に関し、図１で示したシステム１０と非常に類似している。しかし、２次空調ループ１６４は、図１のシステム１０の中では見出されないマルチ循環流路式蒸発器１６２をさらに含む。１つの実施の形態では、蒸発器１６２は、二重循環流路マルチ式冷媒蒸発器である。
【００５８】
図１１において示したように、２次空調ループ１６４およびマルチ循環流路式蒸発器１６２の一部は、密封したハウジング１７８の中に配設される。蒸発器１６２の他の部分は、ハウジング１７８から突出し、内部１２２に熱的に連通し、車両の中に見れる既存の冷媒ラインに接続することも可能である。従って、モジュール式の２次空調ループ１６４は、容易かつ簡便に車両１０２に対して取り付けられ或いは中に配設される（例えば、車両１０２の側方室の中、バッテリ室の中等）。
【００５９】
１つの実施の形態では、電動空気流動装置１８０は、ハウジング１７８の内部に配置されて、蒸発器１６２に対して空気を流動させ、その一方で、もう１つの電動空気流動装置１８２は、ハウジングの外部に配設されて、同様に作動する。従って、空気は、車両１０２のエンジンが作動しているときおよびそれが作動していないときにも、蒸発器１６２の少なくとも幾分かの部分を横断して循環され、運転室１２８および／または仮眠室１３０の内部１２２を空調する。
【００６０】
既存の車両１０２への２次空調ループ１６４の設置（すなわち車両にループを後付けすること）は、典型的な単一循環流路式の仮眠室蒸発器を車両の仮眠室１３０から取り外して、それを廃棄し、それに続いて既存の冷媒ライン（例えば冷媒ライン１１６）を二重循環流路式蒸発器１６２の循環流路に接続することによっていとも簡単に実行される。設置の容易さの故に、ノーアイドリング空調システムは、車両の構成部材および構造に実質的な変更または修正を必要とすることなく、車両１０２の中に迅速かつ容易に設置される。
【００６１】
図１１で示したように、マルチ循環流路式蒸発器１６２は、仮眠室１３０に熱的に連通する。例え、そうであっても、マルチ循環流路式蒸発器１６２は、もう１つの実施の形態では、車両１０２の運転室１２８または内部１２２の全体に熱的に連通する。
【００６２】
ここで、図１２を参照すると、１つの実施の形態では、熱交換器１４８が使用され、図１１の１次空調ループ１０４を高圧冷却液ループ１５０と低圧冷却液ループ１５２とに分割する。ここでもまた、このことは、高圧ライン１１６を防火壁１２４に通すときに高圧継手を使用する必要性を排除する。従って、低圧冷却液ライン１５４が使用され、低圧冷却液ループ１５２の中における各構成部材を熱的に接続する。図１２において示したように、熱交換器１４８の使用の故に、マルチ循環流路式蒸発器１６２は、図１１で示したような高圧冷却液ライン１１６の代わりに低圧冷却液ライン１５４に接続される。
【００６３】
１つの実施の形態では、２次空調ループ１６４（図１１および図１２）内のコンプレッサ１６６、または１次空調ループ１０４（図７から図１０）に熱的に接続されたコンプレッサ１０６は、周波数駆動装置によって駆動される交流（ＡＣ）コンプレッサである。それ故、コンプレッサに入力される周波数が変化すると、コンプレッサの速度すなわち出力もまたそれに対応して変化する。これは、上述のように、電源の出力を削減し、或いは節約する。
【００６４】
本発明の様々な実施の形態に関する上述の説明は、例示および説明の目的のために提示された。それは、網羅的であること、或いは本発明を実施の形態に開示されたものの通りに限定することを意図していない。上述の教示内容に照らして、数多くの修正または変更が可能である。上述の実施の形態は、本発明の原理およびその実用的な応用に関する最適の実例を提示するために選択して説明されたのであり、それによって当業者が様々な実施の形態においてかつ企図された特定の用途に適する様々な修正を加えて本発明を利用することを可能にする。すべてのそのような修正および変更は、それらに対して、公正、合法かつ公平に権利が付与される幅に従って解釈されるとき、添付の特許請求の範囲によって決定される本発明の範囲内に含まれるのである。
【００６５】
本明細書中で引用する公報、特許出願および特許を含むすべての文献は、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込んだのと同様に、また、その開示内容のすべて記載されているのと同様に、ここで参照して組み込まれる。
【００６６】
本発明の説明に関連して（特に特許請求の範囲に関連して）用いられる名詞および同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限定しない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の記載は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に記載されているのと同様に、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何なる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、特許請求の範囲に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
【００６７】
本明細書中では、発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、好ましい実施の形態で考えられるすべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の教示内容に従って構築した空調システムの中における冷却液の流れおよびシステム構成部材の相互接続を示す単純化した単線ブロック図である。
【図２】長距離輸送車両の客室の暖房および冷房の両方を提供することが可能であるＨＶＡＣシステムを形成する本発明の代替的な実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の教示内容に従って構築した空気ヒータを組み込んでいるＨＶＡＣシステムの代替的な実施の形態を示す単純化した空気流の線図である。
【図４】本発明の実施の形態のインテリジェント発電管理制御装置によって提供される代替的な電源利用およびコンプレッサ出力容量調節を示す単純化したブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態のインテリジェント発電管理制御装置によって提供される制御パラメータの利用およびコンプレッサ出力容量調節を示す単純化したブロック図である。
【図６】本発明の１つの実施の形態に従った長距離輸送車両内における構成部材の配置を示す単純化した概略図である。
【図７】長距離輸送車両内において１次冷却液ループに熱的に接続された電動コンプレッサを示す単純化した概略図である。
【図８】長距離輸送車両内において図７の１次ループを高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割する熱交換器を示す単純化した概略図である。
【図９】長距離輸送車両内において１次冷却液ループに熱的に接続された電動コンプレッサおよびノーアイドリング凝縮器を示す単純化した概略図である。
【図１０】長距離輸送車両内において図９の１次ループを高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割する熱交換器を示す単純化した概略図である。
【図１１】蒸発器を共有する長距離輸送車両の１次および２次空調ループを示す単純化した概略図である。
【図１２】長距離輸送車両内において図１１の１次ループを高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割する熱交換器を示す単純化した概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１４ コンプレッサ
１６、２２、２６ 熱交換器
３０ 制御装置
４２ ポンプ
４４、４８ 熱交換器
５０ 冷却液ヒータ
５８ 熱交換器
１００ 空調システム
１０２ 車両
１０４ １次空調ループ
１０６ 電動コンプレッサ
１０８ ベルト駆動式コンプレッサ
１１０ 凝縮器
１１４ 蒸発器
１１８ ベルト駆動式空気流動装置
１２０ 電動空気流動装置
１２８ 運転室
１３０ 仮眠室
１３２ 仮眠室蒸発器
１３４ 電動空気流動装置
１４０、１４２ 弁
１４４ 電動空気流動装置
１４６ 制御装置
１４８ 熱交換器
１５０ 高圧冷却液ループ
１５２ 低圧冷却液ループ
１５６ ポンプ
１５８ 冷却液ヒータ
１６０ ノーアイドリング凝縮器
１６２ 二重循環流路マルチ式蒸発器
１６４ ２次空調ループ
１８０、１８２ 電動空気流動装置
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本件特許出願は、今では米国特許明細書第６，８８９，７６２号となっている２００２年４月２９日出願の米国特許出願１０／１３４，８７５号の継続出願である、２００５年３月２４日付けで出願された同時係属中の米国特許出願１１／０８８，４４１号の一部継続出願である。そのすべての教示内容および開示内容は、参照することにより全体として本文に組み込まれるものとする。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、概ね長距離輸送車両用およびオフロード車両用の空調システムに関し、より詳細には、可変速度のモータ駆動式コンプレッサおよび制御装置を利用する車両搭載式の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
世界的な経済の拡大は、原材料および完成製品を求める輸送需要に対応することを強いられてきた。実際に、資格のある大型トレーラードライバーに対する需要は、市場の需要を満たす人員を補充して訓練する業界の処理能力を遥かに上回っていた。結果として、既存の要員および車両を活用しようとする輸送業界の要求は、市場の需要を満たす試みにおいて、道路上および車両内において費やされる時間を増加させることになった。
【０００４】
ハイウェイの安全性を維持することを目指して、ドライバーが運転に費やし得る時間を管理する連邦規則が設定されることになった。そのような最大限の時間に到達すると、ドライバーは、車両を道路から外して休息を取るように要求される。料金所、計量所および休憩施設に止められているトラックの台数が、そのような規則に対する遵法性を示している。しかし、これらの場所は、しばしば、ドライバーが休息するためのいかなる場所を提供するものではなく、車両内に居続けることを余儀なくしている。
【０００５】
輸送業界の需要に応じて、かつドライバーが休息するように強要される場所を認識して、長距離輸送車両のメーカーは、車両の設計および製造において人間工学的要素における力点を増大させ続けてきた。実際に、現代の長距離輸送車両の内部は、車両の操作中にドライバーに掛かるストレスおよび疲労を最小限にする多くの機能を内包している。これらの機能は、例えば、シートにおける振動ダンパーおよび腰部サポートと、遮音性の向上と、暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システムとを含み、ドライバーに快適な環境を提供する。必要とされる休息時間に適応させるために、そして、典型的には１人が運転する間にもう１人が寝ている２人の人員を含む運転チームの利用の増加を認識して、多くの長距離輸送車両は、仮眠室を含んでいる。この仮眠室は、温度制御されるものでもあり、その中で過ごす時間が滞在者に落ち着きを提供するように温度制御される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
残念ながら、現在の最新技術の暖房空調システムは、エンジンベルト駆動式コンプレッサを空調システム用として利用し、車両の全体にわたって冷媒を循環させ圧送して、客室を冷房する。エンジンベルト駆動式ポンプもまた利用され、暖房が必要とされるときに客室の全体にわたってエンジンの廃熱を循環させる。このようなシステムは、車両の作動中に温度制御された環境を提供するためには理想的に適している一方で、エンジンが停止するときには冷房も暖房も作動し得ない。
【０００７】
現在の最新技術の車両ＨＶＡＣシステムが、車両のエンジンが停止している間作動し得ないことの結果として、長距離輸送車両の運転手は、休息しようとするとき、少しも理想的ではない２つの状況の間で選択することを強いられる。第１に、彼らは、車両のエンジンを連続的に作動させて、休息する間の暖房または空調を有し得るように選択するかもしれない。代替的に、彼らは、エンジンを停止することを選択して温度制御されない環境で休息しようとするかもしれないが、温度は、しばしば、必要な休息時間に達したときに車両の居場所によっては、高低の極値にまで達し得る。第１選択肢は、ドライバーに快適な休息環境を提供することによって安全性を向上させるが、エンジンが連続して作動され、単に暖房または空調システムを作動させるためにのみ余分な燃料を燃焼させるので、長距離輸送車両を稼動させるコストを大きく増大させる。同様にして、第２選択肢は、エンジンが停止されるので車両を稼動させるコストを増大させないが、ドライバーは、極端な温度環境では十分に休息を取ることができず、その結果として、長距離輸送車両の稼動の安全性を潜在的に低下させる。
【０００８】
従って、当該分野では、エンジン作動中だけでなくエンジンオフ状態すなわちノーアイドリング状態においても車両内部の空調を提供し得る、車両の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムの需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記に照らして、本発明は、エンジンの作動状態に関わりなく作動され得る、長距離輸送車両用の新規かつ改善した暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システムを提供する。すなわち、本件発明は、エンジンが作動している間およびエンジンがノーアイドリング（オフ）状態にある間も、長距離輸送車両の室内を空調すべく作動され得る、新規かつ改善したＨＶＡＣシステムを提供する。概ね、ＨＶＡＣシステムは、車両内に既に備わっている１つ以上の典型的な空調構成部材を効率的に共有する。１つの事例では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式コンプレッサが休止しているとき、電動コンプレッサを作動する。もう１つの実施の形態では、ＨＶＡＣシステムは、ベルト駆動式のコンプレッサおよび凝縮器が休止しているとき、電動コンプレッサおよびノーアイドリング凝縮器の両方を作動する。更にもう１つの実施の形態では、ＨＶＡＣシステムは、蒸発器を共有する。
【００１０】
１つの態様では、本発明は、１次空調ループおよび電動コンプレッサを含むエンジンを有する車両用の空調システムを提供する。１次空調ループは、車両のエンジンが作動しているときに作動するベルト駆動式コンプレッサを有する。電動コンプレッサは、１次空調ループに熱的に接続され、車両のエンジンが作動していないときに作動可能である。
【００１１】
もう１つの態様では、本発明は、１次空調ループおよび２次空調ループを含むエンジンを有する車両用の空調システムを提供する。１次空調ループは、車両のエンジンが作動しているときに作動可能であり、蒸発器を含む。２次空調ループは、車両のエンジンが作動していないときに作動可能であり、蒸発器を１次空調ループと共有する。
【００１２】
更にもう１つの態様では、本発明は、車両のエンジンが作動しているときに作動可能な１次空調ループと、車両のエンジンが作動していないときに作動可能な２次空調ループとを有する車両を冷房する方法を提供する。当該方法は、１次および２次空調システムの間で少なくとも１つの空調構成部材を共有するステップを含む。
【００１３】
本発明の他の側面、目的および利点は、以下の詳細な説明および添付図面からより明らかとなるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書の中に組み込まれかつその一部を形成する添付図面は、本発明のいくつかの側面を例示し、その説明と共に、本発明の原理を説明するように機能する。
【００１５】
本発明を、特定の好適な実施の形態と併せて説明するが、これらの実施の形態に限定するものではない。逆に、添付の特許請求の範囲により定義されるように、本発明の精神および範囲により、全ての代替、改変、および均等物を含めるよう意図する。
【００１６】
図１は、単純化したブロック図の形態において、長距離輸送またはオフロード用の商業車両に対して特に適用可能である空調システムの１つの実施の形態を示している。従来の車両空調システムとは異なり、本発明のシステム１０は、ブラシレスＤＣモータ１２を利用して、可変速度コンプレッサ１４を駆動する。この可変速度のブラシレスＤＣモータ駆動式コンプレッサ１４は、冷媒−液体または冷媒−空気熱交換器１６を介して、任意選択的な冷媒の受容器兼乾燥器１８に冷媒を循環させる。冷媒は、その後、膨張装置２０および冷媒−空気熱交換器２２を通過して、客室を冷房する。
【００１７】
本発明の１つの実施の形態では、２次並行冷却液ループは、膨張装置２４および冷媒−空気熱交換器２６を介して設けられる。そのような２次並行冷却液ループは、しばしば、長距離輸送車両の運転台の仮眠室を直接冷房するために使用される。それ故、熱交換器２６は、典型的には、熱交換器２２より小型である。何故なら、冷房対象空間の容量が運転台の主要なドライバー／乗客用の区画と比較して削減されるからである。図１では示されていないが、２つの冷媒冷却液ループは、弁によって選択的に接続されていてもよい。このような弁を含むことは、例えば、運転台の主要な客室に人がいないときには仮眠室のみを空調することができ、その逆の場合も可能にして、システムの効率を向上させる。冷媒は、その後、コンプレッサ１４へ戻る前に、機能的な冷媒アキュムレータ２８を通過する。
【００１８】
ブラシレスＤＣモータ１２によって駆動される可変速度コンプレッサ１４を利用することによって、車両の空調システムは、エンジンオン状態およびエンジンオフ（ノーアイドリング）状態の両方において作動され得る。更に、可変速度コンプレッサ１４を設けることは、そのシステムがエンジンオフ作動の間、低出力容量で作動することを許容し、そのシステムによって利用可能な車両のバッテリ３４からの貯蔵エネルギーの量を節約する。この作動に関する制御は、様々なシステムパラメータおよび車両上の電源の利用可能性をモニターするインテリジェント発電管理制御装置３０によって提供される。
【００１９】
このようにして、車両の空調システムは、現在、車両のエンジンが作動している間に利用可能である車両の主要な発電システム３２によって、または、エンジンがオフである間はバッテリ貯蔵システム３４に貯蔵された電力を利用する電気システムによって電力供給を受けることが可能である。更に、インテリジェント発電管理制御装置３０は、発電機セットまたは燃料電池のような、支援的電力３６又は補助電力ユニット３８からの電力を利用する能力をも有する。
【００２０】
本発明のシステム１０では、電動コンプレッサ１４の使用は、その出力を最大出力容量から低出力容量まで調節する能力を提供する。これは、エンジン作動中の路上の高負荷と、エンジン停止中に客室の冷房を続ける低出力容量との両方のために使用することができる単一の空調システムの使用を許容する。この調整は、低出力容量の電源のみが利用可能であるときにコンプレッサの速度を低下させるインテリジェント発電制御装置３０によって提供される。この調整は、そのような電源から利用可能である稼動の持続時間を延長する。すなわち、コンプレッサの速度を低下させることによって、その電力需要もまた、同様に低下する。
【００２１】
図２に示したように、本発明のシステムの１つの代替的な実施の形態は、ＨＶＡＣシステムの全体において高圧冷却液ループ４６および低圧冷却液ループ４０を含んでいる。高圧冷却液ループ４６は、コンプレッサ１４によって駆動され、永続的な接続部を持つ固定式配管を有するモジュール式の密封冷媒出力セルとして構築されてもよい。低圧冷却液ループ４０は、低圧冷却液ポンプ４２を利用し、高圧冷却液ループ４６とこの２次ループ４０の間における熱交換媒体として機能する冷媒−液体熱交換器４４を介して、低圧冷却液を循環させる。このような構成は、本件出願の譲受人に対して譲渡されたＭｏｄｕｌａｒ Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（モジュール式低圧吐出し型の車両空調システム）という表題の米国特許明細書第６，２７６，１６１号に説明されている。その開示内容および教示内容は、参照することによりそれら全体が本明細書に組み込まれるものとする。このような構成では、１次高圧冷却液ループ４６は、固定式配管とその構成部材間における永続的な接続部とを有する単一の統合モジュールとして製造されてもよい。上記の特許において説明したように、このような構成は、高圧継手を通る冷媒漏洩の可能性を最小限にする。
【００２２】
図２に示したように、２次低圧冷却液ループ４０は、車両の内部に配設された処理液−空気熱交換器４８を使用して、客室に冷房を提供する。車両客室の暖房を提供するために、冷却液ヒータ５０が、２次低圧冷却液ループ４０において利用されてもよい。このような暖房作用の間、インテリジェント発電管理制御装置３０は、２次ループ冷却液ポンプ４２および冷却液ヒータ５０を作動させることのみを必要として、この機能性を提供する。すなわち、この作動モードでは可変速度のモータ駆動式コンプレッサ１４に動力を供給する必要がなく、それによって、エンジンオフ作動の間における電力消費を更に削減し、このような操作が利用可能である時間を延ばす。
【００２３】
図３で示した１つの代替的な実施の形態では、空気ヒータ５２が、車両ＨＶＡＣシステムの排気ダクト５４に設けられてもよい。これは、燃料燃焼式ヒータ（ＦＦＨ）または抵抗型ヒータであってもよい。この構成では、インテリジェント発電管理制御装置３０は、高圧冷却液ループ及び低圧冷却液ループのいずれをも作動させる必要がなく、その代わりに、循環ファン５６および空気ヒータ５２のみを作動させて、必要な暖房を車両客室に提供する。この構成は、追加的な電力消費の節約をもたらし、暖房モードにおけるシステムのより長い継続作動を可能にする。冷房モードでは、コンプレッサは、高圧冷媒−空気熱交換器または低圧液体−空気熱交換器５８を介して冷媒を循環させるべく作動される。モードドアおよび／または温度制御ドア６０は、ダクト５４を通る空気の流れを制御して、当該分野では周知であるように車両の客室の中に流入する空気の温度を調整する。
【００２４】
簡潔に上述し、かつ図４で示したように、本発明のシステムは、インテリジェント発電管理制御装置３０を利用して、可変速度のブラシレスＤＣモータ駆動式コンプレッサ１４の速度、従って出力容量を調節する。この出力制御は、例えば、エンジンオン作動の間、あるいは車両発電システム３２または支援的電力システム３６のような無制限の入力電源での作動の間における最大のコンプレッサの速度および出力容量６２と、例えば、電力バッテリ貯蔵システム３４または電気的な補助出力ユニット発電システム３８のような制限された電力供給源を利用する作動期間における最小のコンプレッサの速度および出力容量６４との間においてコンプレッサ１４を調節することができる。これらの２つのポイント６２、６４の間における任意の速度および出力容量における作動は、インテリジェント発電管理制御装置３０によって制御されるようにして利用可能である。更に、この制御装置３０は、追加の電源または様々な電源が利用可能になるとき、および最適なシステム性能を維持すべくシステムパラメータが変化するとき、コンプレッサ１４の調節を変化させてもよい。
【００２５】
例えば、制御装置３０は、車両の客室の温度をユーザー選択温度に維持するために車両が運転されている間、コンプレッサ１４を最大の速度及び出力容量で作動させてもよい。車両を駐車して、エンジンを停止すると、制御装置３０は、車両発電システム３２が作動しなくなったことを検出し、電力バッテリ貯蔵システム３４からの電力を利用して、コンプレッサの駆動を開始する。制御装置３０は、その後、コンプレッサの速度および出力容量を低下させて、バッテリから過剰な電力を取り出さないようにする。コンプレッサの速度および出力容量は、制御装置３０によって決定される要求に応じて増大してもよい。しかし、制御装置３０は、車両を始動させるために不十分な量の利用可能な電力しか残らないことになる量の電力がバッテリ貯蔵システム３４から放出されることを許容せず、或いは、システムの寿命を低下させる量の電力がバッテリ貯蔵システムから放出されることを許容しない。そのようなポイントに接近すると、制御装置３０は、追加的な電源が利用可能になるかまたはバッテリが再充電されるまで、コンプレッサ１４に対して出力される電力を使用不能にし、それによって、ＨＶＡＣシステムを停止させる。１つの実施の形態では、このポイントは、負荷がかかっている状態でおよそ１１．５ボルトＤＣに設定されるが、エンジンの始動に必要な程度およびバッテリ寿命に基づいた適切な他の設定ポイントであってもよい。
【００２６】
システムがバッテリ貯蔵システム３４からの電力で作動している一方で、車両が支援的電力システム３６に接続されている場合には、制御装置３０が、この新しい電源の利用可能性を検出する。制御装置３０は、その後、バッテリシステム３４を切り離して、この電源の利用を開始し、内部の温度を維持するために必要なだけコンプレッサの速度および出力容量を増大させる。代わりに、車両上の補助電源ユニットが始動される場合には、インテリジェント発電管理制御装置３０は、コンプレッサ１４を駆動するために電源を切り換えて、バッテリ貯蔵システム３４を切り離し、必要に応じてコンプレッサ１４の調節を増大させる。しかし、システムが車両発電システム３２または支援的電力システム３６からの電力で作動されるときとは異なって、制御装置３０は、補助電源ユニット電力系統３８の電力の取り込みおよび出力容量に基づいてコンプレッサ１４の調節を低下させてもよい。すなわち、制御装置３０は、補助電源ユニット電力系統３８およびバッテリ貯蔵システム３４が車両上における他の機能のために必要とされ得る制限的な電源であると認識する。それ故、制御装置３０は、これらの電源を使い果たす前にＨＶＡＣシステムを無作動状態にすることによって、これらの電源のある部分の保護を確保する。
【００２７】
図５に示すように、インテリジェント発電管理制御装置３０は、その調節制御機能を実行するために様々なシステムパラメータをモニターする。外部の温度６６および車両内部の温度６８の両方が制御装置３０によってモニターされ、内部の設定温度に到達して維持するコンプレッサ出力容量を決定する。典型的には、内外の温度の差が大きければ大きいほど、その差を維持するために必要な出力容量もまた大きくなる。外部の周囲温度６６が降下し、或いは車両内部の設定温度６８が上昇するとき、制御装置３０は、コンプレッサの速度および出力容量を低下させ得ることになり、ユーザーが選択した内部温度を維持する。
【００２８】
更に、制御装置３０は、コンプレッサの速度および出力容量の調節において、コンプレッサの電力消費７０およびシステム全体の電力消費７２をモニターする。この情報は、制御装置３０によって使用され、コンプレッサ１４を調節して、制限的な電源が利用されている場合に利用可能な電源が予め定められた電力容量を越えて使われないことを確保する。制御装置３０は、モニターされた電力消費が適切なレベルを上回る場合には、コンプレッサの速度および出力容量を低下させることができる。更に、これらのパラメータは、過負荷障害からのシステム保護をするためにも利用される。
【００２９】
更に、制御装置３０は、コンプレッサ速度７４と、冷媒システムの圧力および温度７６とを含む冷房システムのシステムパラメータをもモニターする。コンプレッサ速度信号７４は、コンプレッサ調節に関する閉ループ式の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御において利用される。冷媒システムの圧力および／または温度は、制御パラメータとして利用され、コンプレッサの速度および出力容量を調整し、電力の利用が最適化される。すなわち、コンプレッサの調節は、一旦システム内において内部客室を十分に冷房できる温度に到達したならば、低減されてもよい。実際に、コンプレッサは、客室を冷房する熱交換器が適当な冷房を提供するに足る十分な温度である間、完全に停止されてもよい。一旦この熱交換器の温度が適当な冷房を提供するに足る十分な温度を越えて上昇したならば、制御装置３０は、今一度コンプレッサ１４を始動させて、この温度を低下させてもよい。このようにして、利用可能な電源からの取り込みは、システムを駆動するために利用可能な限られた電源により、適切な乗客の冷房を提供するという目標を達成しつつ、最小限にされる。システムパラメータは、更に、室内を冷房する能力を低下させ、電力消費を増大させるシステム内の故障を検出する能力を制御装置３０に提供する。
【００３０】
システム状態の表示および制御入力は、客室内のユーザー入力／出力ディスプレイ７８を介して、制御装置３０と運転手との間に設けられてもよい。このようなディスプレイ７８が利用されるとき、ユーザーからの制御パラメータの伝達は、制御装置３０に対して逐次データリンクによって提供されてもよい。同様にして、システム制御および状態情報の表示もまた、制御装置３０によってディスプレイ７８に対してこの逐次データリンクによって提供されてもよい。ユーザーからの制御パラメータは、典型的には、オフモード、暖房モードおよび冷房モードを含むＨＶＡＣシステムの所望の作動モードを含む。同様にして、温度の設定もまた、この入出力装置７８によって入力され得る。
【００３１】
本発明の１つの実施の形態では、ユーザーは、更に、可変速度コンプレッサを駆動するためにいずれの利用可能な電源が利用されるべきであるかを選択してもよい。制御装置３０は、更に、１つの電源が使い切りそうなときに利用可能な電源の間における切り換えを提供してもよく、或いは、そのような自動的な電源の移行を提供する前にユーザーの許可を照会してもよい。ファン速度および室内の選択も、ユーザー入出力ディスプレイ制御部７８によって制御されてもよい。システム状態情報も、内部および外部の温度、ファン速度、モード選択、残りの利用可能な電力、選択された電源、利用可能な電源、状態および警告メッセージ等を含めて、ユーザー入出力ディスプレイ７８上に表示されてもよい。
【００３２】
本発明の１つの実施の形態では、システムは、ディスプレイ／制御部７８を介して、以下のパラメータの調節を許容する。コンプレッサの最小制御出力、コンプレッサの最大制御出力、最大の電流引き込み、室内ユニットの最小速度出力、バッテリ遮断電圧、コンプレッサの冷房制御パラメータｋｐ（比例ゲイン）、ｋｉ（積分ゲイン）およびｋｄ（微分ゲイン）、並びに屋内ファンの暖房制御パラメータＫｐ（比例ゲイン）、Ｋｉ（積分ゲイン）およびＫｄ（微分ゲイン）である。これらのパラメータは、ＰＩＤ制御方程式のために、比例、積分および微分すなわちレートのゲインを提供する。この実施の形態では、以下のパラメータがディスプレイ７８に伝達される。作動モード、設定温度、運転室温度、排気温度、バッテリ電圧、バッテリ電流、およびコンプレッサ指令速度である。
【００３３】
作動に際して、インテリジェント発電管理制御装置３０は、ユーザー入力を処理し、ＨＶＡＣシステムの作動モードを決定する。エンジンオフ（ノーアイドリング）状態において暖房モードがユーザーによって指令されると、制御装置３０は、例えば図２で示した冷却液ヒータ５０または図３で示した空気ヒータ５２のようなヒータをオンに切り換えるように指令する。これらのヒータは、適宜、燃料燃焼式ヒータまたは電気抵抗式ヒータであってもよい。制御装置３０は、更に、パルス幅変調（ＰＷＭ）ＰＩＤ制御ループを介して内部ファン速度を制御し、車両内温度を設定温度に維持する。しかし、ユーザーが冷房モードを選択するならば、凝縮器ファンおよびポンプ出力がオンに切り換えられ、室内ファンが１００％に設定される。先ず初めに、コンプレッサ速度は、最小の設定出力容量および速度に設定される。制御装置３０は、その後、ある一定の状況となった場合以外は、コンプレッサ１４の速度および出力容量を調節し、運転室温度をＰＩＤ制御によってユーザー設定温度に維持する。これらの状況とは、供給電流が予め定めた電流限度を上回る場合にコンプレッサ速度を低下させる高電流／高負荷限度を含む。１つの実施の形態では、この電流限度は、４０アンペアに設定される。
【００３４】
同様にして、要求されたコンプレッサ速度が最小であり、排気温度が設定温度より低い場合には、排気温度が予め定めた時間以上にわたって設定温度より高くなるまで、コンプレッサ速度はゼロに設定される。更に、圧力検知が冷房内部の故障を表示した場合にも、要求されたコンプレッサ速度はゼロに設定される。コンプレッサは、コンプレッサが作動することを許容される前、所定の時間にわたって作動しないようにされる。最後に、バッテリ電圧が予め定めた負荷数値より下に降下した場合にも、制御装置３０は、電力が制御装置３０に対して循環され、或いは代替的な電源が利用可能になるまで、すべての出力がないようにする。
【００３５】
本発明のシステムは、車両のＨＶＡＣシステムに組み込まれるときに大きな利点を提供するが、ＨＶＡＣシステムを既に搭載している多くの現行の既存車両もまたそのようなシステムから恩恵を受けることになる。しかし、車両の現行のＨＶＡＣシステムを取り除いて、本発明のシステムを搭載し直すコストは、ひどく高く付くことであろう。従って、本発明の代替的な１つの実施の形態では、システムの各構成部品は、エンジンオン作動の間にのみ作動可能である現行の既存のＨＶＡＣシステムに加えて、車両に設置されるようにモジュール化される。この実施の形態では、客室の温度が、エンジンを作動させることなく制御され得ることになる。
【００３６】
そのようなシステムの設置が、図６の例示的配置において示される。この図６から理解され得るように、システム１０は、可変速度のブラシレスＤＣコンプレッサおよび統合した冷却液ヒータを有する密閉冷媒システムを提供する。この密閉ユニットは、車両の内部または外部における様々な場所に設置されてもよい。図６では、密閉モジュールの設置が、エンジンおよび客室の外部に位置するものとして示されている。客室内部に、熱交換器およびファンを含む内部ＨＶＡＣユニット８０が、客室の空調を提供すべく設置される。この内部ユニット８０は、冷却液ヒータが密閉システム１０に包含されない場合には、空気ヒータを包含してもよい。この実施の形態では、インテリジェント発電管理制御装置３０もまた、客室内に設置される。この制御装置３０によって、ユーザーは、本発明のシステムを制御し、読み取り情報を受信し得ることになる。
【００３７】
図７を参照すると、１つの実施の形態において、空調システム１００が示されている。空調システム１００は、一般に、エンジン（図示せず）を有する車両１０２（例えば長距離輸送車両）において使用される。以下で更に十分に説明されるように、空調システム１００は、車両１０２のエンジンが作動しているときにはいくつかの構成部材を利用し、車両のエンジンが作動していないときには他の構成部材を利用する。少なくとも１つの状況では、空調システム１００内部の１つ以上の構成部材が、「エンジンオン」および「エンジンオフ」の各システムの間で共有される。
【００３８】
図７において示されたように、空調システム１００は、概ね、１次空調ループ１０４および電動コンプレッサ１０６を含む。１次空調ループ１０４は、通常、車両１０２のメーカーによって設置される。１次空調ループ１０４は、例えば、ベルト駆動式コンプレッサ１０８、凝縮器１１０、膨張弁１１２および蒸発器１１４のような典型的な空調構成部材を含む。これらの構成部材は、高圧冷媒ライン１１６によって互いに熱的に接続されている。従って、冷媒は、様々な状態において、かつ様々な温度および圧力で、１次空調ループ１０４内を循環することができるようになっている。
【００３９】
１次空調ループ１０４は、更に、凝縮器１１０に近接して配設されたベルト駆動式空気流動装置１１８（例えばファン）を含む。ベルト駆動式空気流動装置１１８は、凝縮器１１０に対して空気を流動させ、冷媒から熱を取り出して除去する。１次空調ループ１０４は、更に、蒸発器１１４に近接して配設された電動空気流動装置１２０を含む。電動空気流動装置１２０は、車両１０２の内部１２２から熱が吸収されるように蒸発器１１４に対して空気を流動させる。
【００４０】
図７で示したように、ベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０は、防火壁１２４の片側に、かつ車両１０２のエンジンルーム１２６の内部に配設される。他方、膨張弁１１２および蒸発器１１４は、防火壁１２４の反対側に、車両１０２の内部１２２に熱的に連通して配設される。高圧ライン１１６が防火壁１２４を貫通する場所において、高圧継手（図示せず）が、車両１０２の製造によって設置される。
【００４１】
１つの実施の形態では、車両１０２の内部１２２は、運転室１２８および仮眠室１３０に分割される。これらの実施の形態では、しばしば、追加的な仮眠室蒸発器１３２が１次空調ループ１０４の中に包含される。図７で示したように、仮眠室蒸発器１３２は、高圧ライン１１６によって蒸発器１１４に熱的に接続されている。追加的な電動空気流動装置１３４が、仮眠室蒸発器１３２に近接して配設され、仮眠室１３０から熱が吸収されるように仮眠室蒸発器に対して空気を流動させる。
【００４２】
蒸発器１１４は、運転室１２８に熱的に連通して配置され、その領域を冷房するが、その一方で、仮眠室蒸発器１３２は、仮眠室１３０に熱的に連通して配置され、その領域を冷房する。仮眠室蒸発器１３２および蒸発器１１４の使用は、車両１０２の内部１２２全体が冷房されることを可能にする。必要に応じて、運転室１２８が冷房されない間に車両の仮眠室１３０が冷房され、その逆の場合もまた同様に冷房される。このようにして選択的な冷房を提供するために、膨張装置（例えば冷却液流量制御弁）、自動調温制御装置または他の同様な装置が採用されて、冷媒を送る。従って、冷媒は、蒸発器１１４および仮眠室蒸発器１３２の一方または両方に対して、平等或いは不平等に供給される。
【００４３】
いくつかの状況では、仮眠室１３０が冷房される唯一の部屋である。これが生じる場合には、仮眠室１３０は、通常、例えばドアまたはカーテンによって、運転室１２８から遮断される。その後、蒸発器１１４に送られる冷媒の量と比較してすべて或いは大部分の冷媒が、仮眠室蒸発器１３２に送られる。更に、電動空気流動装置１２０が休止したままである一方で、電動空気流動装置１３４だけが作動される。例えば、車両１０２のエンジンが作動せず、車両のドライバーが夜間に仮眠室で睡眠を取るときには、このようにして仮眠室１３０だけを冷房することが必要になる。この場合には仮眠室１３０である内部１２２の一部のみを選択的に冷房することの結果、電力供給源は、人がいない領域のために不必要に流出されない。
【００４４】
１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、更に、受容器兼乾燥器１３６（まとめて「乾燥器」と呼ぶ）を含む。乾燥器１３６は、水分を吸着する化学物質である乾燥剤を内包する。乾燥剤は、少量の水と冷媒が偶然に結合してしまう場合に、腐食性の酸が形成されることを防止する。必要であれば、乾燥器１３６は、更に、液体冷媒のための一時的な保持タンクとしても機能する。
【００４５】
１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、更に、アキュムレータ１３８を含む。アキュムレータ１３８および乾燥器１３６は、概ね同様の目的のために機能するが、乾燥器１３６は、典型的には、凝縮器１１０の出口に接続される。対照的に、アキュムレータ１３８は、蒸発器１１４の出口に取り付けられ、液体冷媒がコンプレッサ（例えば、コンプレッサ１０６、１０８）の中に引き込まれることを防止する。
【００４６】
更に図７を参照すると、電動コンプレッサ１０６は、１次空調ループ１０４に熱的に接続して示されている。実際には、電動コンプレッサ１０６は、ベルト駆動式コンプレッサ１０８に対して並列に配置される。弁１４０、１４２は、コンプレッサ１０６、１０８の各々の上流において高圧冷媒ライン１１６に配設される。これらの弁１４０、１４２は、１つの実施の形態では、ソレノイド弁である。
【００４７】
弁１４０、１４２は、コンプレッサ１０６、１０８の各々に対する冷媒の流れを選択的に許容し、或いは制限する。例えば、車両１０２のエンジンが作動しているとき、弁１４０は開弁して弁１４２は閉弁し、冷媒がベルト駆動式コンプレッサ１０８に送られる。この状況では、電動コンプレッサ１０６は休止している。対照的に、車両１０２のエンジンが作動していないとき、弁１４２は開弁して弁１４０は閉弁し、冷媒が電動コンプレッサ１０６に送られる。この状況では、ベルト駆動式コンプレッサ１０８は休止している。各々の事例において、１次空調ループ１０４の中を流れる冷媒は、コンプレッサ１０６、１０８の一方によって圧縮され、車両１０２の内部１２２の冷房が行われ得ることになる。
【００４８】
エンジンが作動するときにはベルト駆動式空気流動装置１１８のみが作動するので、電動空気流動装置１４４は、電動コンプレッサ１０８に依拠するときにはいつでも空気を循環させるべく用いられる。電動空気流動装置１４４は、ノーアイドリング作動の間、ベルト駆動式空気移動装置１１８に取って代わり、凝縮器１１０に対して空気を循環させる。
【００４９】
車両１０２のエンジンが作動していないとき、電動コンプレッサ１０６は、例えば、凝縮器１１０、蒸発器１１４、膨張弁１１２、乾燥器１３６等のような多数の空調構成部材を１次空調ループ１０４と共有する。従って、車両１０２の内部１２２を冷房するノーアイドリングシステムは、１次空調ループ１０４によって既に直ちに利用可能である空調構成部材を二重に要求する必要がない。追加の構成部材が必要とされないので、車両における空調システム全体は、より安価になり、機械的な故障等も受けにくくなる。
【００５０】
１つの実施の形態では、電動コンプレッサ１０６は、制御装置１４６に操作可能に接続されている。図１で示した制御装置３０のように、制御装置１４６は、電動コンプレッサ１０６の速度を制御することが可能である。１つの実施の形態では、その制御は、コンプレッサに結合する電源の出力容量に基づく。前述のように、制御装置１４６に対して投入される電力の様々な供給源は、例えば、補助電源装置、支援的電力、車両発電システムおよびバッテリからのものである。他の実施の形態では、制御は、冷房需要に基づく。
【００５１】
ここで、図８を参照すると、１つの実施の形態では、熱交換器１４８が使用され、図７の１次空調ループ１０４を高圧冷却液ループ１５０と低圧冷却液ループ１５２とに分割する。図２に関して上述したように、これは、高圧ライン１１６を防火壁１２４に通すときに高圧継手を使用する必要性を排除する。従って、より信頼性があり、かつ漏洩に影響されにくい低圧冷却液ライン１５４が、低圧冷却液ループ１５２の中における各構成部材を熱的に結合させる。
【００５２】
図示したように、１つの実施の形態では、低圧冷却液ループ１５２は、冷却液ポンプ１５６を含む。冷却液ポンプ１５６が利用され、低圧の状況下において冷却液を循環する。低圧冷却液ループ１５２がコンプレッサを有しておらず冷媒を加圧して流動するために、冷却液ポンプ１５６が使用される。１つの実施の形態では、低圧冷却液ループ１５２は、更に、冷却液を暖める冷却液ヒータ１５８を含む。これは、車両１０２が低温環境に置かれたとき特に有益である。
【００５３】
図９において示されたように、１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、電動コンプレッサ１０６およびノーアイドリング凝縮器１６０の両者を含む。ノーアイドリング凝縮器１６０は凝縮器１１０と同じ基本的な機能を有するが、そのノーアイドリング凝縮器は、車両１０２のエンジンが作動していないときにも作動可能である。言い換えれば、車両１０２のエンジンが作動していないときには、ノーアイドリング凝縮器１６０に依拠するのである。
【００５４】
電動コンプレッサ１０６およびノーアイドリング凝縮器１６０は、例えば、蒸発器１１４、膨張弁１１２、乾燥器１３６等のような多数の空調構成部材を１次空調ループ１０４と共有する。ここでもまた、車両１０２の内部１２２を冷房するノーアイドリングシステムは、二重の空調構成部材を内包し或いは使用する必要がない。何故なら、そのような構成部材が１次空調ループ１０４の中において既に直ちに利用可能だからである。
【００５５】
１つの実施の形態では、電動コンプレッサ１０６およびノーアイドリング凝縮器１６０は、互いに直列に熱的に結合し、更に、これもまた互いに直列に熱的に結合するベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０の組合せに対しては並列に熱的に結合する。それ故、弁１４０、１４２は、コンプレッサ１０８及び凝縮器１１０と、コンプレッサ１０６及び凝縮器１６０とに対する冷媒の流れを選択的に許容し、或いは制限する。例えば、車両１０２のエンジンが作動しているとき、弁１４０は開弁して弁１４２は閉弁し、冷媒がベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０に送られる。この状況では、電動コンプレッサ１０６および凝縮器１６０は休止している。他方、車両１０２のエンジンが作動していないとき、弁１４２は開弁して弁１４０は閉弁し、冷媒が電動コンプレッサ１０６および凝縮器１６０に送られる。この状況では、ベルト駆動式コンプレッサ１０８および凝縮器１１０は休止している。各々の事例において、１次空調ループ１０４の中を流れる冷媒は、コンプレッサ１０６、１０８の一方によって圧縮され、車両１０２の内部１２２の冷房が行われ得ることになる。
【００５６】
ここで、図１０を参照すると、１つの実施の形態では、熱交換器１４８が使用され、図９の１次空調ループ１０４を高圧冷却液ループ１５０と低圧冷却液ループ１５２とに分割する。ここでもまた、このことは、高圧ライン１１６を防火壁１２４に通すときに高圧継手を使用する必要性を排除する。従って、低圧冷却液ライン１５４が使用され、低圧冷却液ループ１５２の中における各構成部材を熱的に結合させる。
【００５７】
図１１に移って参照すると、１つの実施の形態では、１次空調ループ１０４は、マルチ循環流路式蒸発器１６２を２次空調ループ１６４と共有する。このような実施の形態では、２次空調ループ１６４は、電動コンプレッサ１６６、制御装置１６８、膨張弁１７０、ノーアイドリング凝縮器１７２、ノーアイドリング凝縮器に隣接して配設された電動ファン１７４、および乾燥器１７６を含む点に関し、図１で示したシステム１０と非常に類似している。しかし、２次空調ループ１６４は、図１のシステム１０の中では見出されないマルチ循環流路式蒸発器１６２をさらに含む。１つの実施の形態では、蒸発器１６２は、二重循環流路マルチ式冷媒蒸発器である。
【００５８】
図１１において示したように、２次空調ループ１６４およびマルチ循環流路式蒸発器１６２の一部は、密封したハウジング１７８の中に配設される。蒸発器１６２の他の部分は、ハウジング１７８から突出し、内部１２２に熱的に連通し、車両の中に見れる既存の冷媒ラインに接続することも可能である。従って、モジュール式の２次空調ループ１６４は、容易かつ簡便に車両１０２に対して取り付けられ或いは中に配設される（例えば、車両１０２の側方室の中、バッテリ室の中等）。
【００５９】
１つの実施の形態では、電動空気流動装置１８０は、ハウジング１７８の内部に配置されて、蒸発器１６２に対して空気を流動させ、その一方で、もう１つの電動空気流動装置１８２は、ハウジングの外部に配設されて、同様に作動する。従って、空気は、車両１０２のエンジンが作動しているときおよびそれが作動していないときにも、蒸発器１６２の少なくとも幾分かの部分を横断して循環され、運転室１２８および／または仮眠室１３０の内部１２２を空調する。
【００６０】
既存の車両１０２への２次空調ループ１６４の設置（すなわち車両にループを後付けすること）は、典型的な単一循環流路式の仮眠室蒸発器を車両の仮眠室１３０から取り外して、それを廃棄し、それに続いて既存の冷媒ライン（例えば冷媒ライン１１６）を二重循環流路式蒸発器１６２の循環流路に接続することによっていとも簡単に実行される。設置の容易さの故に、ノーアイドリング空調システムは、車両の構成部材および構造に実質的な変更または修正を必要とすることなく、車両１０２の中に迅速かつ容易に設置される。
【００６１】
図１１で示したように、マルチ循環流路式蒸発器１６２は、仮眠室１３０に熱的に連通する。例え、そうであっても、マルチ循環流路式蒸発器１６２は、もう１つの実施の形態では、車両１０２の運転室１２８または内部１２２の全体に熱的に連通する。
【００６２】
ここで、図１２を参照すると、１つの実施の形態では、熱交換器１４８が使用され、図１１の１次空調ループ１０４を高圧冷却液ループ１５０と低圧冷却液ループ１５２とに分割する。ここでもまた、このことは、高圧ライン１１６を防火壁１２４に通すときに高圧継手を使用する必要性を排除する。従って、低圧冷却液ライン１５４が使用され、低圧冷却液ループ１５２の中における各構成部材を熱的に接続する。図１２において示したように、熱交換器１４８の使用の故に、マルチ循環流路式蒸発器１６２は、図１１で示したような高圧冷却液ライン１１６の代わりに低圧冷却液ライン１５４に接続される。
【００６３】
１つの実施の形態では、２次空調ループ１６４（図１１および図１２）内のコンプレッサ１６６、または１次空調ループ１０４（図７から図１０）に熱的に接続されたコンプレッサ１０６は、周波数駆動装置によって駆動される交流（ＡＣ）コンプレッサである。それ故、コンプレッサに入力される周波数が変化すると、コンプレッサの速度すなわち出力もまたそれに対応して変化する。これは、上述のように、電源の出力を削減し、或いは節約する。
【００６４】
本発明の様々な実施の形態に関する上述の説明は、例示および説明の目的のために提示された。それは、網羅的であること、或いは本発明を実施の形態に開示されたものの通りに限定することを意図していない。上述の教示内容に照らして、数多くの修正または変更が可能である。上述の実施の形態は、本発明の原理およびその実用的な応用に関する最適の実例を提示するために選択して説明されたのであり、それによって当業者が様々な実施の形態においてかつ企図された特定の用途に適する様々な修正を加えて本発明を利用することを可能にする。すべてのそのような修正および変更は、それらに対して、公正、合法かつ公平に権利が付与される幅に従って解釈されるとき、添付の特許請求の範囲によって決定される本発明の範囲内に含まれるのである。
【００６５】
本明細書中で引用する公報、特許出願および特許を含むすべての文献は、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込んだのと同様に、また、その開示内容のすべて記載されているのと同様に、ここで参照して組み込まれる。
【００６６】
本発明の説明に関連して（特に特許請求の範囲に関連して）用いられる名詞および同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限定しない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の記載は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に記載されているのと同様に、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何なる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、特許請求の範囲に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
【００６７】
本明細書中では、発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、好ましい実施の形態で考えられるすべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の教示内容に従って構築した空調システムの中における冷却液の流れおよびシステム構成部材の相互接続を示す単純化した単線ブロック図である。
【図２】長距離輸送車両の客室の暖房および冷房の両方を提供することが可能であるＨＶＡＣシステムを形成する本発明の代替的な実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の教示内容に従って構築した空気ヒータを組み込んでいるＨＶＡＣシステムの代替的な実施の形態を示す単純化した空気流の線図である。
【図４】本発明の実施の形態のインテリジェント発電管理制御装置によって提供される代替的な電源利用およびコンプレッサ出力容量調節を示す単純化したブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態のインテリジェント発電管理制御装置によって提供される制御パラメータの利用およびコンプレッサ出力容量調節を示す単純化したブロック図である。
【図６】本発明の１つの実施の形態に従った長距離輸送車両内における構成部材の配置を示す単純化した概略図である。
【図７】長距離輸送車両内において１次冷却液ループに熱的に接続された電動コンプレッサを示す単純化した概略図である。
【図８】長距離輸送車両内において図７の１次ループを高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割する熱交換器を示す単純化した概略図である。
【図９】長距離輸送車両内において１次冷却液ループに熱的に接続された電動コンプレッサおよびノーアイドリング凝縮器を示す単純化した概略図である。
【図１０】長距離輸送車両内において図９の１次ループを高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割する熱交換器を示す単純化した概略図である。
【図１１】蒸発器を共有する長距離輸送車両の１次および２次空調ループを示す単純化した概略図である。
【図１２】長距離輸送車両内において図１１の１次ループを高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割する熱交換器を示す単純化した概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１４ コンプレッサ
１６、２２、２６ 熱交換器
３０ 制御装置
４２ ポンプ
４４、４８ 熱交換器
５０ 冷却液ヒータ
５８ 熱交換器
１００ 空調システム
１０２ 車両
１０４ １次空調ループ
１０６ 電動コンプレッサ
１０８ ベルト駆動式コンプレッサ
１１０ 凝縮器
１１４ 蒸発器
１１８ ベルト駆動式空気流動装置
１２０ 電動空気流動装置
１２８ 運転室
１３０ 仮眠室
１３２ 仮眠室蒸発器
１３４ 電動空気流動装置
１４０、１４２ 弁
１４４ 電動空気流動装置
１４６ 制御装置
１４８ 熱交換器
１５０ 高圧冷却液ループ
１５２ 低圧冷却液ループ
１５６ ポンプ
１５８ 冷却液ヒータ
１６０ ノーアイドリング凝縮器
１６２ 二重循環流路マルチ式蒸発器
１６４ ２次空調ループ
１８０、１８２ 電動空気流動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを有する車両用の空調システムであって、
前記車両の前記エンジンが作動しているときに作動可能であるベルト駆動式コンプレッサを含む１次空調ループと；
前記１次空調ループに熱的に接続された電動コンプレッサであって、前記車両の前記エンジンが作動していないときに作動可能である電動コンプレッサとを備える；
空調システム。
【請求項２】
前記ベルト駆動式コンプレッサは前記電動コンプレッサが作動しているときに作動しないようにされ、前記電動コンプレッサは前記ベルト駆動式コンプレッサが作動しているときに作動しないようにされた、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記ベルト駆動式コンプレッサおよび前記電動コンプレッサは、互いに並列に熱的に接続された、請求項１に記載の空調システム。
【請求項４】
前記１次空調ループは凝縮器を含み、前記空調システムは、前記エンジンが作動していないときに前記凝縮器に対して空気を流動させる電動空気流動装置を更に備える、請求項１に記載の空調システム。
【請求項５】
前記空調システムは少なくとも１つの弁を更に備え、前記弁は、前記車両の前記エンジンが作動しているときには前記ベルト駆動式コンプレッサに、前記車両の前記エンジンが作動していないときには前記電動コンプレッサに冷媒を送る、請求項１に記載の空調システム。
【請求項６】
前記電動コンプレッサは制御装置に動作可能に接続され、前記制御装置が前記電動コンプレッサの速度を制御する、請求項１に記載の空調システム。
【請求項７】
前記１次空調ループは、前記車両の運転室内部に熱的に連通する運転室蒸発器と、前記車両の仮眠室内部に熱的に連通する仮眠室蒸発器とを含む、請求項１に記載の空調システム。
【請求項８】
前記１次空調ループは、熱交換器によって高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割される、請求項１に記載の空調システム。
【請求項９】
前記低圧冷却液ループは、ポンプと少なくとも１つの蒸発器とを含み、前記少なくとも１つの蒸発器が前記車両の内部に熱的に連通する、請求項８に記載の空調システム。
【請求項１０】
前記低圧冷却液ループは冷却液ヒータを含む、請求項９に記載の空調システム。
【請求項１１】
前記電動コンプレッサおよび前記１次空調ループに熱的に接続されたノーアイドリング凝縮器を更に備え、前記ノーアイドリング凝縮器は、前記車両の前記エンジンが作動していないときに作動可能である、請求項１に記載の空調システム。
【請求項１２】
前記１次空調ループからの凝縮器は前記ノーアイドリング凝縮器が作動しているときに作動しないようにされ、前記ノーアイドリング凝縮器は前記１次空調ループからの前記凝縮器が作動しているときに作動しないようにされた、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１３】
前記電動コンプレッサおよび前記ノーアイドリング凝縮器は、互いに直列に熱的に接続され、互いに直列に熱的に接続された前記ベルト駆動式コンプレッサおよび前記凝縮器の組合せに対しては並列に熱的に接続された、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１４】
電動空気流動装置が、前記ノーアイドリング凝縮器に近接して配設され、前記車両の前記エンジンが作動していないとき前記ノーアイドリング凝縮器に対して空気を流動させる、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１５】
前記ノーアイドリング凝縮器および前記電動コンプレッサは制御装置に作動可能に接続され、前記制御装置が前記電動コンプレッサの出力を制御する、請求項１１に記載の前記空調システム。
【請求項１６】
前記１次空調ループは熱交換器によって高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割され、前記低圧冷却液ループは、前記車両の内部の部分に熱的に連通する蒸発器と、冷却液ポンプと、冷却液ヒータとを含む、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１７】
長距離輸送車両用またはオフロード車両用の空調システムであって、
前記車両のエンジンが作動しているときに作動可能である１次空調ループであって、蒸発器を含む１次空調ループと；
前記車両の前記エンジンが作動していないときに作動可能である２次空調ループであって、前記蒸発器を前記１次空調ループと共有する２次空調ループとを備える；
空調システム。
【請求項１８】
前記蒸発器は二重循環流路マルチ式冷媒蒸発器である、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項１９】
前記２次空調ループおよび前記蒸発器の一部がハウジング内に密閉された、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２０】
前記蒸発器は前記車両の仮眠室の内部に熱的に連通する、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２１】
前記２次空調ループは、周波数駆動装置によって駆動される交流（ＡＣ）コンプレッサを含む、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２２】
前記２次空調ループ内の電動コンプレッサが制御装置に作動可能に接続され、前記制御装置が前記電動コンプレッサの前記速度を制御する、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２３】
前記車両のエンジンが作動しているときに作動可能である１次空調ループと、前記車両のエンジンが作動していないときに作動可能である２次空調ループとを有する車両の冷房方法であって：
前記１次空調システムと前記２次空調システムとの間で少なくとも１つの空調構成部材を共有するステップを備える；
車両の冷房方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの空調構成部材は、二重循環流路マルチ式冷媒蒸発器である、請求項２３に記載の車両の冷房方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの空調構成部材が蒸発器および凝縮器の両者である、請求項２３に記載の車両の冷房方法。
【請求項２６】
前記１次空調ループおよび前記２次空調ループの一方に対してのみ冷媒を選択的に膨張供給するステップを更に備える、請求項２３に記載の車両の冷房方法。
【請求項１】
エンジンを有する車両用の空調システムであって、
前記車両の前記エンジンが作動しているときに作動可能であるベルト駆動式コンプレッサを含む１次空調ループと；
前記１次空調ループに熱的に接続された電動コンプレッサであって、前記車両の前記エンジンが作動していないときに作動可能である電動コンプレッサとを備える；
空調システム。
【請求項２】
前記ベルト駆動式コンプレッサは前記電動コンプレッサが作動しているときに作動しないようにされ、前記電動コンプレッサは前記ベルト駆動式コンプレッサが作動しているときに作動しないようにされた、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記ベルト駆動式コンプレッサおよび前記電動コンプレッサは、互いに並列に熱的に接続された、請求項１に記載の空調システム。
【請求項４】
前記１次空調ループは凝縮器を含み、前記空調システムは、前記エンジンが作動していないときに前記凝縮器に対して空気を流動させる電動空気流動装置を更に備える、請求項１に記載の空調システム。
【請求項５】
前記空調システムは少なくとも１つの弁を更に備え、前記弁は、前記車両の前記エンジンが作動しているときには前記ベルト駆動式コンプレッサに、前記車両の前記エンジンが作動していないときには前記電動コンプレッサに冷媒を送る、請求項１に記載の空調システム。
【請求項６】
前記電動コンプレッサは制御装置に動作可能に接続され、前記制御装置が前記電動コンプレッサの速度を制御する、請求項１に記載の空調システム。
【請求項７】
前記１次空調ループは、前記車両の運転室内部に熱的に連通する運転室蒸発器と、前記車両の仮眠室内部に熱的に連通する仮眠室蒸発器とを含む、請求項１に記載の空調システム。
【請求項８】
前記１次空調ループは、熱交換器によって高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割される、請求項１に記載の空調システム。
【請求項９】
前記低圧冷却液ループは、ポンプと少なくとも１つの蒸発器とを含み、前記少なくとも１つの蒸発器が前記車両の内部に熱的に連通する、請求項８に記載の空調システム。
【請求項１０】
前記低圧冷却液ループは冷却液ヒータを含む、請求項９に記載の空調システム。
【請求項１１】
前記電動コンプレッサおよび前記１次空調ループに熱的に接続されたノーアイドリング凝縮器を更に備え、前記ノーアイドリング凝縮器は、前記車両の前記エンジンが作動していないときに作動可能である、請求項１に記載の空調システム。
【請求項１２】
前記１次空調ループからの凝縮器は前記ノーアイドリング凝縮器が作動しているときに作動しないようにされ、前記ノーアイドリング凝縮器は前記１次空調ループからの前記凝縮器が作動しているときに作動しないようにされた、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１３】
前記電動コンプレッサおよび前記ノーアイドリング凝縮器は、互いに直列に熱的に接続され、互いに直列に熱的に接続された前記ベルト駆動式コンプレッサおよび前記凝縮器の組合せに対しては並列に熱的に接続された、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１４】
電動空気流動装置が、前記ノーアイドリング凝縮器に近接して配設され、前記車両の前記エンジンが作動していないとき前記ノーアイドリング凝縮器に対して空気を流動させる、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１５】
前記ノーアイドリング凝縮器および前記電動コンプレッサは制御装置に作動可能に接続され、前記制御装置が前記電動コンプレッサの出力を制御する、請求項１１に記載の前記空調システム。
【請求項１６】
前記１次空調ループは熱交換器によって高圧冷却液ループと低圧冷却液ループとに分割され、前記低圧冷却液ループは、前記車両の内部の部分に熱的に連通する蒸発器と、冷却液ポンプと、冷却液ヒータとを含む、請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１７】
長距離輸送車両用またはオフロード車両用の空調システムであって、
前記車両のエンジンが作動しているときに作動可能である１次空調ループであって、蒸発器を含む１次空調ループと；
前記車両の前記エンジンが作動していないときに作動可能である２次空調ループであって、前記蒸発器を前記１次空調ループと共有する２次空調ループとを備える；
空調システム。
【請求項１８】
前記蒸発器は二重循環流路マルチ式冷媒蒸発器である、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項１９】
前記２次空調ループおよび前記蒸発器の一部がハウジング内に密閉された、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２０】
前記蒸発器は前記車両の仮眠室の内部に熱的に連通する、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２１】
前記２次空調ループは、周波数駆動装置によって駆動される交流（ＡＣ）コンプレッサを含む、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２２】
前記２次空調ループ内の電動コンプレッサが制御装置に作動可能に接続され、前記制御装置が前記電動コンプレッサの前記速度を制御する、請求項１７に記載の空調システム。
【請求項２３】
前記車両のエンジンが作動しているときに作動可能である１次空調ループと、前記車両のエンジンが作動していないときに作動可能である２次空調ループとを有する車両の冷房方法であって：
前記１次空調システムと前記２次空調システムとの間で少なくとも１つの空調構成部材を共有するステップを備える；
車両の冷房方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの空調構成部材は、二重循環流路マルチ式冷媒蒸発器である、請求項２３に記載の車両の冷房方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの空調構成部材が蒸発器および凝縮器の両者である、請求項２３に記載の車両の冷房方法。
【請求項２６】
前記１次空調ループおよび前記２次空調ループの一方に対してのみ冷媒を選択的に膨張供給するステップを更に備える、請求項２３に記載の車両の冷房方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２０１４１１（Ｐ２００８−２０１４１１Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−３７０６８（Ｐ２００８−３７０６８）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（５０８０５１１３７）バーグストローム・インコーポレーテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｒｇｓｔｒｏｍ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】２３９０ Ｂｌａｃｋｈａｗｋ Ｒｏａｄ Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ ６００７ Ｒｏｃｋｆｏｒｄ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ ６１１２５−６００７ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７０６８（Ｐ２００８−３７０６８）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（５０８０５１１３７）バーグストローム・インコーポレーテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｒｇｓｔｒｏｍ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】２３９０ Ｂｌａｃｋｈａｗｋ Ｒｏａｄ Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ ６００７ Ｒｏｃｋｆｏｒｄ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ ６１１２５−６００７ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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