車両用空気循環式寝具
【課題】バッテリの過放電による損傷や過放電の問題がなく信頼性の高い車両用空気循環式寝具を提供することを目的とする。
【解決手段】車両２に配設される寝具本体１０と、圧縮機３１と凝縮器３３と蒸発器３４とを連結した冷凍サイクル３０及び冷凍サイクル３０を制御する主制御部９０を有し空気の温度を調節する温度調節ユニット２０と、温度調節ユニット２０に電源を供給するバッテリ１６と、を備え、温度調節ユニット２０により温度調節された空気を寝具本体１０内に循環させて寝具本体１０の温度を調節する車載用空気循環式寝具１において、バッテリ１６の残量が所定量以下になると、制御電源供給部４０を制御することでバッテリ１６から主制御部９０に供給される電源を遮断し温度調節ユニット２０を停止させる過放電保護手段８０を備えることを特徴とする。
【解決手段】車両２に配設される寝具本体１０と、圧縮機３１と凝縮器３３と蒸発器３４とを連結した冷凍サイクル３０及び冷凍サイクル３０を制御する主制御部９０を有し空気の温度を調節する温度調節ユニット２０と、温度調節ユニット２０に電源を供給するバッテリ１６と、を備え、温度調節ユニット２０により温度調節された空気を寝具本体１０内に循環させて寝具本体１０の温度を調節する車載用空気循環式寝具１において、バッテリ１６の残量が所定量以下になると、制御電源供給部４０を制御することでバッテリ１６から主制御部９０に供給される電源を遮断し温度調節ユニット２０を停止させる過放電保護手段８０を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
温度調節ユニットにより温度調節された空気を車両内に配設される寝具本体内に循環させて、寝具本体の温度を調節する車載用空気循環式寝具に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、このような寝具では、通常、エンジンを回転駆動するスタータに電力を供給するバッテリといった、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。そのため、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し、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を破損するおそれがあり、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。
【０００５】
これに対し、バッテリ残量の低下を検出すると制御部が冷熱源や送風装置を停止させ、バッテリの過放電を抑える場合があるが、かかる場合であっても制御部には、バッテリより動作電源が入力されており、バッテリの放電が継続されているため、長期間放置されるとバッテリが完全に放電しバッテリ寿命に悪影響を及ぼすおそれがある。
【特許文献１】特開２００７− ９８０４４号
【特許文献２】特開２００７−１１１３７２号
【特許文献３】特開２００７−１０５０８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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熱損傷や過放電の問題がなく信頼性の高い車両用空気循環式寝具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】
【０００７】
車両に配設される寝具本体と、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結した冷凍サイクル及び前記冷凍サイクルを制御する制御部を有し空気の温度を調節する温度調節ユニットと、前記温度調節ユニットに電源を供給するバッテリと、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前記寝具本体内に循環させて前記寝具本体の温度を調節する車載用空気循環式寝具において、前記バッテリの残量が所定量以下になると前記バッテリから前記制御部に供給される電源を遮断し前記温度調節ユニットを停止させる過放電保護手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明であると、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空気循環式寝具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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空気循環式寝具（以下、寝具という）１を示す図であり、図２は寝具１の冷凍サイクル３０の構成を示す図、図３は寝具１の制御装置１８を示すブロック図、図４は制御装置１８における制御電源供給部４０及びスイッチ検出部５０を示す回路図、図５は制御装置１８における過放電保護部８０を示す回路図、図６は制御装置１８の動作を示すタイミングチャート、図７は寝具１の過放電保護方法を示すフロー図である。
【００１０】
寝具１は、例えば、トラックなどの車両２内で休憩する際に使用される寝袋であって、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、寝具本体１０内部に供給する空気の温度を調節する温度調節ユニット２０とを備えており、車両２内において寝具本体１０を配設し使用者Ａが休憩する際に使用されるものである。
【００１１】
なお、本実施形態では寝具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。
【００１２】
寝具本体１０内部には空気の流路（不図示）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。
【００１３】
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を介して一方の開口部１２より寝具本体１０内部に送り込まれ、寝具本体１０内部に形成された流路を流通した空気が他方の開口部１４から吸込ダクト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寝具本体１０内部に送り込まれ、寝具本体１０内部と温度調節ユニット２０とを循環することで、寝具本体１０の温度を調節する。
【００１４】
温度調節ユニット２０は、寝具１のＯＮ・ＯＦＦの切換を行う電源スイッチ２５と、寝具１を循環する空気の温度設定を行う操作部２６と、温度調節ユニット２０の動作状況に関係なく寝具１の動作を停止させるリセットスイッチ２７と、寝具１のＯＮ・ＯＦＦやバッテリの電圧低下を表示する表示部２８とを設けた筐体２１を有する。この筐体２１内部に寝具本体１０内部を流通させる空気の温度を調整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１８とを備え、温度調節ユニット２０は車両２に搭載されるバッテリ１６より電力の供給を受けて、電源スイッチ２５、操作部２６、及びリセットスイッチ２７の操作に従い駆動運転される。
【００１５】
詳細には、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を順次接続してなる。第２熱交換器３６は寝具本体１０内部を流通する空気と熱交換するものであって、送風ファン３７が第２熱交換機３６と熱交換した空気を寝具本体１０内部に送り込む。第２熱交換機３６と熱交換した空気は、例えば、吹出ダクト２２に至る流路内に設けられた温度センサ３９により温度が測定される。なお、符号３８は第１熱交換器３３の放熱を促す放熱ファンであり、第１熱交換器３３と熱交換した空気は車両２の側壁に設けられた排気孔３を介して車両２の外部へ放出される。
【００１６】
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。
【００１７】
冷凍サイクル３０を制御する制御装置１８は、制御電源供給部４０と、スイッチ検出部５０と、昇圧部６０と、圧縮モータ駆動部７０と、過放電保護部８０と、主制御部９０とを備えている。
【００１８】
制御電源供給部４０は、押しボタンスイッチなとの電源スイッチ２５の操作によってバッテリ１６からの電源を主制御部９０に入力するものであって、バッテリ１６と主制御部９０との間に設けられたリレー４２をスイッチング素子４６の動作に応じてＯＮ・ＯＦＦ制御することで、バッテリ１６と主制御部９０との接続・切断を行う。
【００１９】
図４に示すように、スイッチング素子４６は、例えばＭＯＳＦＥＴなどからなり、ドレイン電極にリレー４２のコイル４４を介してバッテリ１６のプラス側電極が接続されるとともに、ソース電極が接地されている。また、スイッチング素子４６のゲート電極には、電源スイッチ２５及びリセットスイッチ２７の一方端子と、主制御部９０と、スイッチ検出部５０が接続されており、ゲート電圧Ｖｇ（例えば、２．５V）以上の電圧信号の有無により、リレー４２のＯＮ・ＯＦＦを制御する。
【００２０】
より詳細には、電源スイッチ２５の他方端子にはバッテリ１６のプラス側電極が接続されており、電源スイッチ２５を操作することで、電源スイッチ信号Ｓ１としてバッテリからの電源電圧ＶＢ（例えば、ＶＢ＝２４Ｖ）をゲート電圧Ｖｇ以上の第１電圧Ｖ１（例えば、Ｖ１＝８Ｖ）に分圧し、スイッチング素子４６のゲート電極に入力する。
【００２１】
リセットスイッチ２７の他方端子は接地されており、リセットスイッチ２７を操作することで接地レベルの第３電圧Ｖ３をスイッチング素子４６のゲート電極に入力する。
【００２２】
主制御部９０は、抵抗及びダイオードを介してスイッチング素子４６のゲート電極と接続されており、駆動信号Ｓ２としてゲート電圧Ｖｇ以上であって第１電圧Ｖ１より小さい電圧値に設定された第２電圧Ｖ２（例えば、Ｖ２＝４．２Ｖ）をスイッチング素子４６のゲート電極に入力する。
【００２３】
そして、ゲート電圧Ｖｇ以上に設定された電源スイッチ信号Ｓ１あるいは駆動信号Ｓ２がゲート電極４６Ｇに入力されることで、リレー４２のコイル４４に励磁電流が供給されてリレー４２の接点がＯＮ状態となり、主制御部９０がＤＣ／ＤＣコンバータ９４を介して接続され、バッテリ１６からの電源電圧ＶＢをＤＣ／ＤＣコンバータ９４によって所定の制御電圧Ｖｃ（例えば、Ｖｃ＝５Ｖ）に変圧して主制御部９０に入力する。
【００２４】
主制御部９０が、スイッチング素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２の入力を中止することで、あるいは、リセットスイッチ２７が操作されスイッチング素子４６のゲート電極に接地レベルの第３電圧Ｖ３が入力されることで、リレー４２のコイル４４への励磁電流の供給が断たれてリレー４２の接点がＯＦＦ状態となり、主制御部９０とバッテリ１６の接続が切断される。
【００２５】
また、スイッチ検出部５０は、ツェナーダイオード５２を介してゲート電極と接続されており、ツェナーダイオード５２のアノードがスイッチ検出部５０に接続され、カソードがスイッチング素子４６のゲート電極に接続されている。ツェナーダイオード５２のツェナー電圧Ｖｚは、第１電圧Ｖ１より小さく、かつ、第２電圧Ｖ２以上に設定されており（例えば、Ｖｚ＝７Ｖ）、電源スイッチ２５の操作時のみツェナーダイオード５２が導通し、スイッチ検出部５０に所定電圧Ｖ５（例えば、Ｖ５＝０．７Ｖ）のスイッチ検出信号Ｓ３が入力される。
【００２６】
スイッチ検出部５０は、ベースがツェナーダイオード５２のアノードと接続されたトランジスタ５４を有し、スイッチ検出信号Ｓ３がトランジスタ５４のベースに入力されることで、接地レベルの停止信号Ｓ４を主制御部９０に出力し、トランジスタ５４のベースへのスイッチ検出信号Ｓ３の入力が断たれると、基準電源５６の基準電圧Ｖ４（例えば、５Ｖ）に応じた停止信号Ｓ４を主制御部９０に入力する。
【００２７】
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にバッテリ１６が接続され、バッテリ１６の電源電圧ＶＢ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。
【００２８】
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バッテリ１６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。
【００２９】
過放電保護部８０は、リレー４２と主制御部９０との間に設けられ、バッテリの電圧値よりバッテリの残量低下を検出するものであって、バッテリ１６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を有しており、バッテリ電圧検出部８２が、バッテリ１６のプラス側電極と接続されバッテリ１６の電圧値ＶＢを測定して第１比較器８４及び第２比較器８６の各一方端子に出力する。
【００３０】
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ＶＳ１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ＶＳ１より小さい電圧値の第２基準電圧ＶＳ２が入力されており、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第１基準電圧値ＶＳ１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１６の電圧値ＶＢが第１基準電圧値ＶＳ１より小さい値に設定される第２電圧値ＶＳ２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。
【００３１】
主制御部９０は、リレー４２及びＤＣ／ＤＣコンバータ９４を介してバッテリ１６から電源が入力される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、過放電保護部８０、及び制御装置１８の駆動時間を積算するタイマ９６が接続され、各種信号の入力を受けて、表示部２８、制御電源供給部４０、ＰＷＭ制御部６６、インバータ制御部７４、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。
【００３２】
具体的には、電源スイッチ２５を操作することにより、主制御部９０にバッテリからの電源を供給し、温度調節ユニット２０を始動させる。
【００３３】
詳細には、図６に示すように、電源スイッチ２５の操作が継続している時間Ｔ１（例えば、Ｔ１＝０．５〜１秒）、例えば、電源スイッチ２５が押しボタンスイッチであれば押圧操作が継続している間、図４中のＰ点の電圧はバッテリからの電源電圧と等しくなり、電源スイッチ信号Ｓ１がスイッチング素子４６のゲート電極に入力され、リレー４２がＯＮ状態となり、バッテリからの電源がＤＣ／ＤＣコンバータ９４において所定の制御電圧Ｖｃに変圧され主制御部９０に入力される。
【００３４】
そして、電源スイッチ２５の操作開始時点から時間Ｔ１より短い時間に設定された所定時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝０．２秒）経過後、主制御部９０がスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２を入力する。
【００３５】
また、電源スイッチ２５の操作が継続している間、ツェナーダイオード５２のカソードにツェナー電圧Ｖｚより大きな電源スイッチ信号Ｓ１が印加されるため、スイッチ検出部５０のトランジスタ５４のベースにスイッチ検出信号Ｓ３が入力され、電源スイッチ２５が操作される前の温度調節ユニット２０の停止状態から引き続き継続してスイッチ検出部５０より主制御部９０に接地レベルの停止信号Ｓ４が入力される。
【００３６】
そして、電源スイッチ２５の操作が解除され、スイッチング素子４６のゲート電極に電源スイッチ信号Ｓ１の入力が断たれても、主制御部９０が継続してスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２を入力することで、リレー４２がＯＮ状態を維持し、バッテリからの電源がＤＣ／ＤＣコンバータ９４において制御電圧Ｖｃに変圧され主制御部９０に入力される。
【００３７】
この時、スイッチ素子４６のゲート電極に入力される駆動信号Ｓ２は、ツェナーダイオード５２のツェナー電圧Ｖｚより小さく設定されているため、主制御部９０がスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２を入力している間、基準電源５６の基準電圧Ｖ４に応じた停止信号Ｓ４が主制御部９０に入力される。
【００３８】
そして、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の回転数を制御し、また、車両２のエンジンが車両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温度調節ユニット２０の運転を中止するように制御する。
【００３９】
また、動作中の温度調整ユニット２０を停止させるには、電源スイッチ２５を操作することにより、主制御部９０に供給されるバッテリからの電源を遮断し、温度調節ユニット２０を停止させる。
【００４０】
すなわち、温度調整ユニット２０の動作中において、電源スイッチ２５の操作が継続している時間Ｔ４（例えば、Ｔ３＝０．５〜１秒）、上記のようにスイッチング素子４６のゲート電極に電源スイッチ信号Ｓ１が入力され、トランジスタ５４のベースにスイッチ検出信号Ｓ３が入力されることで、主制御部９０に入力される停止信号Ｓ４が基準電源５６の基準電圧Ｖ４から接地レベルに切り替わる。
【００４１】
主制御部９０は、停止信号Ｓ４が基準電圧Ｖ４から接地レベルに切り替わる停止信号Ｓ４の立ち下がりを検知すると、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を制御して、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８を停止させ、立ち下がりの検知時点から所定時間Ｔ３（例えば、Ｔ４＝５秒）後、主制御部９０がスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２の入力するのを中止し、温度制御ユニット２０を停止させる。
【００４２】
また、温度調整ユニット２０の動作中において、リセットスイッチ２７を操作することにより、スイッチング素子のゲート電極に接地レベルの第３電圧Ｖ３が入力され、リレー４２のコイル４４への励磁電流の供給が断たれてリレー４２の接点がＯＦＦ状態となり、主制御部９０とバッテリ１６の接続を切断することで、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８を停止させ、温度調節ユニット２０を停止させる。
【００４３】
更に、主制御部９０は、温度調整ユニット２０の動作中において、過電流保護部８０より第１電圧低下信号及び第２電圧低下電信号の入力を受けると、保護制御信号を制御電源供給部４０、昇圧部６０、圧縮機モータ駆動部７０、回路切断制御部８８、ファンモータ駆動部９２及び表示部２６にそれぞれ出力し保護制御を実行する。
【００４４】
すなわち、図７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、過放電保護部８０から第１電圧低下信号の入力があるか否か、すなわち、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第１基準電圧値ＶＳ１以下であるか否か判断し、第１基準電圧値ＶＳ１以下であればステップＳ２に進み、第１基準電圧値ＶＳ１より大きい場合はバッテリ１６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するとともに、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する通常運転を行う。
【００４５】
ステップＳ２では、過放電保護部８０から第２電圧低下信号の入力があるか否か、すなわち、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第２基準電圧値ＶＳ２以下であるか否か判断し、第２基準電圧値ＶＳ２より大きい場合はステップＳ３に進み、第２電圧値ＶＳ２以下であればステップＳ４に進む。
【００４６】
ステップＳ３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、バッテリ検圧検出部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、バッテリ検圧検出部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。
【００４７】
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。
【００４８】
ステップＳ４では、バッテリ１６の電圧値ＶＢが低下しており、制御装置１８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、主制御部９０はスイッチング素子４６のゲート電極への駆動信号Ｓ２の入力を中止することで、主制御部９０への電源供給を遮断し、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ことで、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８などの温度調節ユニット２０を停止させる。
【００４９】
以上のように、本実施形態の寝具１では、バッテリ１６の電圧値が低下し、バッテリ１６の残量が所定量以下になるとリレー４２をＯＦＦ状態にして温度調節ユニット２０を駆動制御する主制御部にバッテリ１６から供給される電源を遮断し、温度調節ユニット２０を停止させるため、主制御部９０などのマイコンによってバッテリ１６が放電することがなく、バッテリ寿命に悪影響を及ぼすおそれがない。
【００５０】
また、主制御部９０は、バッテリ１６の残量が低下した場合の温度調整ユニット２０の停止と、電源スイッチ２５の操作による温度調整ユニット２０の停止とを、主制御部９０からスイッチング素子４６のゲート電極に入力する駆動信号Ｓ２の有無により制御することができ、簡単な回路構成によりバッテリ１６の過放電保護と温度調整ユニット２０のＯＮ・ＯＦＦ制御とを実現することができる。
【００５１】
しかも、１つの電源スイッチ２５により温度調整ユニット２０のＯＮ・ＯＦＦが可能となり、部品点数を削減することができる。
【００５２】
また、本実施形態の寝具１では、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第２基準電圧Ｖ２以下になると、主制御部９０は自己切断制御部８８に切断信号を入力し、主制御部９０への電源供給を遮断することで冷凍サイクル３０の運転を停止させるため、バッテリ１６の残量低下に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ６２やインバータ回路７２など熱破損を防ぎ、制御装置１８の損傷を防止することができる。
【００５３】
しかも、主制御部９０は、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第２基準電圧Ｖ２に至る前に
第１基準電圧Ｖ１以下に低下した時点で、圧縮機モータ３１ａや送風ファン３７の回転数を減速させバッテリ１６の放電量を抑えつつ、寝具本体１０の温度を調整することができる。
【００５４】
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。
【００５５】
なお、上記した本実施形態では、バッテリの残量をバッテリの電圧値より検出したが、本発明はこれに限定されず、例えば、バッテリ１６が充電あるいは交換された時からの制御装置１８の駆動時間をタイマ９６で積算し、その積算時間が所定時間以上に達すると、バッテリの残量が所定量以下に達したとして、主制御部９０が自己切断制御部８８に切断信号を入力し、主制御部９０への電源供給を遮断することで冷凍サイクル３０の運転を停止させるように構成してもよい。このような場合であっても、バッテリ１６の残量低下に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ６２やインバータ回路７２など熱破損を防ぎ、制御装置１８の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の１実施形態に係る寝具の設置状態を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る寝具が備える冷凍サイクルを示す図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置における制御電源供給部及びスイッチ検出部を示す回路図である。
【図５】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置における過放電保護部を示す回路図である。
【図６】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の１実施形態に係る寝具の過放電保護方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…車両用空気循環式寝具 １０…寝具本体 １６…バッテリ
１８…制御装置 ２０…温度調節ユニット ３０…冷凍サイクル
８０…過放電保護部 ９０…主制御部
【技術分野】
【０００１】
温度調節ユニットにより温度調節された空気を車両内に配設される寝具本体内に循環させて、寝具本体の温度を調節する車載用空気循環式寝具に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、このような寝具では、通常、エンジンを回転駆動するスタータに電力を供給するバッテリといった、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。そのため、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し、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を破損するおそれがあり、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。
【０００５】
これに対し、バッテリ残量の低下を検出すると制御部が冷熱源や送風装置を停止させ、バッテリの過放電を抑える場合があるが、かかる場合であっても制御部には、バッテリより動作電源が入力されており、バッテリの放電が継続されているため、長期間放置されるとバッテリが完全に放電しバッテリ寿命に悪影響を及ぼすおそれがある。
【特許文献１】特開２００７− ９８０４４号
【特許文献２】特開２００７−１１１３７２号
【特許文献３】特開２００７−１０５０８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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熱損傷や過放電の問題がなく信頼性の高い車両用空気循環式寝具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】
【０００７】
車両に配設される寝具本体と、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結した冷凍サイクル及び前記冷凍サイクルを制御する制御部を有し空気の温度を調節する温度調節ユニットと、前記温度調節ユニットに電源を供給するバッテリと、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前記寝具本体内に循環させて前記寝具本体の温度を調節する車載用空気循環式寝具において、前記バッテリの残量が所定量以下になると前記バッテリから前記制御部に供給される電源を遮断し前記温度調節ユニットを停止させる過放電保護手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明であると、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空気循環式寝具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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空気循環式寝具（以下、寝具という）１を示す図であり、図２は寝具１の冷凍サイクル３０の構成を示す図、図３は寝具１の制御装置１８を示すブロック図、図４は制御装置１８における制御電源供給部４０及びスイッチ検出部５０を示す回路図、図５は制御装置１８における過放電保護部８０を示す回路図、図６は制御装置１８の動作を示すタイミングチャート、図７は寝具１の過放電保護方法を示すフロー図である。
【００１０】
寝具１は、例えば、トラックなどの車両２内で休憩する際に使用される寝袋であって、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、寝具本体１０内部に供給する空気の温度を調節する温度調節ユニット２０とを備えており、車両２内において寝具本体１０を配設し使用者Ａが休憩する際に使用されるものである。
【００１１】
なお、本実施形態では寝具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。
【００１２】
寝具本体１０内部には空気の流路（不図示）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。
【００１３】
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を介して一方の開口部１２より寝具本体１０内部に送り込まれ、寝具本体１０内部に形成された流路を流通した空気が他方の開口部１４から吸込ダクト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寝具本体１０内部に送り込まれ、寝具本体１０内部と温度調節ユニット２０とを循環することで、寝具本体１０の温度を調節する。
【００１４】
温度調節ユニット２０は、寝具１のＯＮ・ＯＦＦの切換を行う電源スイッチ２５と、寝具１を循環する空気の温度設定を行う操作部２６と、温度調節ユニット２０の動作状況に関係なく寝具１の動作を停止させるリセットスイッチ２７と、寝具１のＯＮ・ＯＦＦやバッテリの電圧低下を表示する表示部２８とを設けた筐体２１を有する。この筐体２１内部に寝具本体１０内部を流通させる空気の温度を調整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１８とを備え、温度調節ユニット２０は車両２に搭載されるバッテリ１６より電力の供給を受けて、電源スイッチ２５、操作部２６、及びリセットスイッチ２７の操作に従い駆動運転される。
【００１５】
詳細には、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を順次接続してなる。第２熱交換器３６は寝具本体１０内部を流通する空気と熱交換するものであって、送風ファン３７が第２熱交換機３６と熱交換した空気を寝具本体１０内部に送り込む。第２熱交換機３６と熱交換した空気は、例えば、吹出ダクト２２に至る流路内に設けられた温度センサ３９により温度が測定される。なお、符号３８は第１熱交換器３３の放熱を促す放熱ファンであり、第１熱交換器３３と熱交換した空気は車両２の側壁に設けられた排気孔３を介して車両２の外部へ放出される。
【００１６】
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。
【００１７】
冷凍サイクル３０を制御する制御装置１８は、制御電源供給部４０と、スイッチ検出部５０と、昇圧部６０と、圧縮モータ駆動部７０と、過放電保護部８０と、主制御部９０とを備えている。
【００１８】
制御電源供給部４０は、押しボタンスイッチなとの電源スイッチ２５の操作によってバッテリ１６からの電源を主制御部９０に入力するものであって、バッテリ１６と主制御部９０との間に設けられたリレー４２をスイッチング素子４６の動作に応じてＯＮ・ＯＦＦ制御することで、バッテリ１６と主制御部９０との接続・切断を行う。
【００１９】
図４に示すように、スイッチング素子４６は、例えばＭＯＳＦＥＴなどからなり、ドレイン電極にリレー４２のコイル４４を介してバッテリ１６のプラス側電極が接続されるとともに、ソース電極が接地されている。また、スイッチング素子４６のゲート電極には、電源スイッチ２５及びリセットスイッチ２７の一方端子と、主制御部９０と、スイッチ検出部５０が接続されており、ゲート電圧Ｖｇ（例えば、２．５V）以上の電圧信号の有無により、リレー４２のＯＮ・ＯＦＦを制御する。
【００２０】
より詳細には、電源スイッチ２５の他方端子にはバッテリ１６のプラス側電極が接続されており、電源スイッチ２５を操作することで、電源スイッチ信号Ｓ１としてバッテリからの電源電圧ＶＢ（例えば、ＶＢ＝２４Ｖ）をゲート電圧Ｖｇ以上の第１電圧Ｖ１（例えば、Ｖ１＝８Ｖ）に分圧し、スイッチング素子４６のゲート電極に入力する。
【００２１】
リセットスイッチ２７の他方端子は接地されており、リセットスイッチ２７を操作することで接地レベルの第３電圧Ｖ３をスイッチング素子４６のゲート電極に入力する。
【００２２】
主制御部９０は、抵抗及びダイオードを介してスイッチング素子４６のゲート電極と接続されており、駆動信号Ｓ２としてゲート電圧Ｖｇ以上であって第１電圧Ｖ１より小さい電圧値に設定された第２電圧Ｖ２（例えば、Ｖ２＝４．２Ｖ）をスイッチング素子４６のゲート電極に入力する。
【００２３】
そして、ゲート電圧Ｖｇ以上に設定された電源スイッチ信号Ｓ１あるいは駆動信号Ｓ２がゲート電極４６Ｇに入力されることで、リレー４２のコイル４４に励磁電流が供給されてリレー４２の接点がＯＮ状態となり、主制御部９０がＤＣ／ＤＣコンバータ９４を介して接続され、バッテリ１６からの電源電圧ＶＢをＤＣ／ＤＣコンバータ９４によって所定の制御電圧Ｖｃ（例えば、Ｖｃ＝５Ｖ）に変圧して主制御部９０に入力する。
【００２４】
主制御部９０が、スイッチング素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２の入力を中止することで、あるいは、リセットスイッチ２７が操作されスイッチング素子４６のゲート電極に接地レベルの第３電圧Ｖ３が入力されることで、リレー４２のコイル４４への励磁電流の供給が断たれてリレー４２の接点がＯＦＦ状態となり、主制御部９０とバッテリ１６の接続が切断される。
【００２５】
また、スイッチ検出部５０は、ツェナーダイオード５２を介してゲート電極と接続されており、ツェナーダイオード５２のアノードがスイッチ検出部５０に接続され、カソードがスイッチング素子４６のゲート電極に接続されている。ツェナーダイオード５２のツェナー電圧Ｖｚは、第１電圧Ｖ１より小さく、かつ、第２電圧Ｖ２以上に設定されており（例えば、Ｖｚ＝７Ｖ）、電源スイッチ２５の操作時のみツェナーダイオード５２が導通し、スイッチ検出部５０に所定電圧Ｖ５（例えば、Ｖ５＝０．７Ｖ）のスイッチ検出信号Ｓ３が入力される。
【００２６】
スイッチ検出部５０は、ベースがツェナーダイオード５２のアノードと接続されたトランジスタ５４を有し、スイッチ検出信号Ｓ３がトランジスタ５４のベースに入力されることで、接地レベルの停止信号Ｓ４を主制御部９０に出力し、トランジスタ５４のベースへのスイッチ検出信号Ｓ３の入力が断たれると、基準電源５６の基準電圧Ｖ４（例えば、５Ｖ）に応じた停止信号Ｓ４を主制御部９０に入力する。
【００２７】
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にバッテリ１６が接続され、バッテリ１６の電源電圧ＶＢ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。
【００２８】
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バッテリ１６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。
【００２９】
過放電保護部８０は、リレー４２と主制御部９０との間に設けられ、バッテリの電圧値よりバッテリの残量低下を検出するものであって、バッテリ１６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を有しており、バッテリ電圧検出部８２が、バッテリ１６のプラス側電極と接続されバッテリ１６の電圧値ＶＢを測定して第１比較器８４及び第２比較器８６の各一方端子に出力する。
【００３０】
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ＶＳ１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ＶＳ１より小さい電圧値の第２基準電圧ＶＳ２が入力されており、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第１基準電圧値ＶＳ１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１６の電圧値ＶＢが第１基準電圧値ＶＳ１より小さい値に設定される第２電圧値ＶＳ２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。
【００３１】
主制御部９０は、リレー４２及びＤＣ／ＤＣコンバータ９４を介してバッテリ１６から電源が入力される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、過放電保護部８０、及び制御装置１８の駆動時間を積算するタイマ９６が接続され、各種信号の入力を受けて、表示部２８、制御電源供給部４０、ＰＷＭ制御部６６、インバータ制御部７４、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。
【００３２】
具体的には、電源スイッチ２５を操作することにより、主制御部９０にバッテリからの電源を供給し、温度調節ユニット２０を始動させる。
【００３３】
詳細には、図６に示すように、電源スイッチ２５の操作が継続している時間Ｔ１（例えば、Ｔ１＝０．５〜１秒）、例えば、電源スイッチ２５が押しボタンスイッチであれば押圧操作が継続している間、図４中のＰ点の電圧はバッテリからの電源電圧と等しくなり、電源スイッチ信号Ｓ１がスイッチング素子４６のゲート電極に入力され、リレー４２がＯＮ状態となり、バッテリからの電源がＤＣ／ＤＣコンバータ９４において所定の制御電圧Ｖｃに変圧され主制御部９０に入力される。
【００３４】
そして、電源スイッチ２５の操作開始時点から時間Ｔ１より短い時間に設定された所定時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝０．２秒）経過後、主制御部９０がスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２を入力する。
【００３５】
また、電源スイッチ２５の操作が継続している間、ツェナーダイオード５２のカソードにツェナー電圧Ｖｚより大きな電源スイッチ信号Ｓ１が印加されるため、スイッチ検出部５０のトランジスタ５４のベースにスイッチ検出信号Ｓ３が入力され、電源スイッチ２５が操作される前の温度調節ユニット２０の停止状態から引き続き継続してスイッチ検出部５０より主制御部９０に接地レベルの停止信号Ｓ４が入力される。
【００３６】
そして、電源スイッチ２５の操作が解除され、スイッチング素子４６のゲート電極に電源スイッチ信号Ｓ１の入力が断たれても、主制御部９０が継続してスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２を入力することで、リレー４２がＯＮ状態を維持し、バッテリからの電源がＤＣ／ＤＣコンバータ９４において制御電圧Ｖｃに変圧され主制御部９０に入力される。
【００３７】
この時、スイッチ素子４６のゲート電極に入力される駆動信号Ｓ２は、ツェナーダイオード５２のツェナー電圧Ｖｚより小さく設定されているため、主制御部９０がスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２を入力している間、基準電源５６の基準電圧Ｖ４に応じた停止信号Ｓ４が主制御部９０に入力される。
【００３８】
そして、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の回転数を制御し、また、車両２のエンジンが車両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温度調節ユニット２０の運転を中止するように制御する。
【００３９】
また、動作中の温度調整ユニット２０を停止させるには、電源スイッチ２５を操作することにより、主制御部９０に供給されるバッテリからの電源を遮断し、温度調節ユニット２０を停止させる。
【００４０】
すなわち、温度調整ユニット２０の動作中において、電源スイッチ２５の操作が継続している時間Ｔ４（例えば、Ｔ３＝０．５〜１秒）、上記のようにスイッチング素子４６のゲート電極に電源スイッチ信号Ｓ１が入力され、トランジスタ５４のベースにスイッチ検出信号Ｓ３が入力されることで、主制御部９０に入力される停止信号Ｓ４が基準電源５６の基準電圧Ｖ４から接地レベルに切り替わる。
【００４１】
主制御部９０は、停止信号Ｓ４が基準電圧Ｖ４から接地レベルに切り替わる停止信号Ｓ４の立ち下がりを検知すると、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を制御して、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８を停止させ、立ち下がりの検知時点から所定時間Ｔ３（例えば、Ｔ４＝５秒）後、主制御部９０がスイッチ素子４６のゲート電極に駆動信号Ｓ２の入力するのを中止し、温度制御ユニット２０を停止させる。
【００４２】
また、温度調整ユニット２０の動作中において、リセットスイッチ２７を操作することにより、スイッチング素子のゲート電極に接地レベルの第３電圧Ｖ３が入力され、リレー４２のコイル４４への励磁電流の供給が断たれてリレー４２の接点がＯＦＦ状態となり、主制御部９０とバッテリ１６の接続を切断することで、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８を停止させ、温度調節ユニット２０を停止させる。
【００４３】
更に、主制御部９０は、温度調整ユニット２０の動作中において、過電流保護部８０より第１電圧低下信号及び第２電圧低下電信号の入力を受けると、保護制御信号を制御電源供給部４０、昇圧部６０、圧縮機モータ駆動部７０、回路切断制御部８８、ファンモータ駆動部９２及び表示部２６にそれぞれ出力し保護制御を実行する。
【００４４】
すなわち、図７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、過放電保護部８０から第１電圧低下信号の入力があるか否か、すなわち、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第１基準電圧値ＶＳ１以下であるか否か判断し、第１基準電圧値ＶＳ１以下であればステップＳ２に進み、第１基準電圧値ＶＳ１より大きい場合はバッテリ１６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するとともに、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する通常運転を行う。
【００４５】
ステップＳ２では、過放電保護部８０から第２電圧低下信号の入力があるか否か、すなわち、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第２基準電圧値ＶＳ２以下であるか否か判断し、第２基準電圧値ＶＳ２より大きい場合はステップＳ３に進み、第２電圧値ＶＳ２以下であればステップＳ４に進む。
【００４６】
ステップＳ３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、バッテリ検圧検出部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、バッテリ検圧検出部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。
【００４７】
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。
【００４８】
ステップＳ４では、バッテリ１６の電圧値ＶＢが低下しており、制御装置１８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、主制御部９０はスイッチング素子４６のゲート電極への駆動信号Ｓ２の入力を中止することで、主制御部９０への電源供給を遮断し、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ことで、圧縮機モータ３１ａ、送風ファン３７、及び放熱ファン３８などの温度調節ユニット２０を停止させる。
【００４９】
以上のように、本実施形態の寝具１では、バッテリ１６の電圧値が低下し、バッテリ１６の残量が所定量以下になるとリレー４２をＯＦＦ状態にして温度調節ユニット２０を駆動制御する主制御部にバッテリ１６から供給される電源を遮断し、温度調節ユニット２０を停止させるため、主制御部９０などのマイコンによってバッテリ１６が放電することがなく、バッテリ寿命に悪影響を及ぼすおそれがない。
【００５０】
また、主制御部９０は、バッテリ１６の残量が低下した場合の温度調整ユニット２０の停止と、電源スイッチ２５の操作による温度調整ユニット２０の停止とを、主制御部９０からスイッチング素子４６のゲート電極に入力する駆動信号Ｓ２の有無により制御することができ、簡単な回路構成によりバッテリ１６の過放電保護と温度調整ユニット２０のＯＮ・ＯＦＦ制御とを実現することができる。
【００５１】
しかも、１つの電源スイッチ２５により温度調整ユニット２０のＯＮ・ＯＦＦが可能となり、部品点数を削減することができる。
【００５２】
また、本実施形態の寝具１では、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第２基準電圧Ｖ２以下になると、主制御部９０は自己切断制御部８８に切断信号を入力し、主制御部９０への電源供給を遮断することで冷凍サイクル３０の運転を停止させるため、バッテリ１６の残量低下に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ６２やインバータ回路７２など熱破損を防ぎ、制御装置１８の損傷を防止することができる。
【００５３】
しかも、主制御部９０は、バッテリ１６の電圧値ＶＢが第２基準電圧Ｖ２に至る前に
第１基準電圧Ｖ１以下に低下した時点で、圧縮機モータ３１ａや送風ファン３７の回転数を減速させバッテリ１６の放電量を抑えつつ、寝具本体１０の温度を調整することができる。
【００５４】
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。
【００５５】
なお、上記した本実施形態では、バッテリの残量をバッテリの電圧値より検出したが、本発明はこれに限定されず、例えば、バッテリ１６が充電あるいは交換された時からの制御装置１８の駆動時間をタイマ９６で積算し、その積算時間が所定時間以上に達すると、バッテリの残量が所定量以下に達したとして、主制御部９０が自己切断制御部８８に切断信号を入力し、主制御部９０への電源供給を遮断することで冷凍サイクル３０の運転を停止させるように構成してもよい。このような場合であっても、バッテリ１６の残量低下に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ６２やインバータ回路７２など熱破損を防ぎ、制御装置１８の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の１実施形態に係る寝具の設置状態を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る寝具が備える冷凍サイクルを示す図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置における制御電源供給部及びスイッチ検出部を示す回路図である。
【図５】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置における過放電保護部を示す回路図である。
【図６】本発明の１実施形態に係る寝具の制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の１実施形態に係る寝具の過放電保護方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…車両用空気循環式寝具 １０…寝具本体 １６…バッテリ
１８…制御装置 ２０…温度調節ユニット ３０…冷凍サイクル
８０…過放電保護部 ９０…主制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配設される寝具本体と、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結した冷凍サイクル及び前記冷凍サイクルを制御する制御部を有し空気の温度を調節する温度調節ユニットと、前記温度調節ユニットに電源を供給するバッテリと、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前記寝具本体内に循環させて前記寝具本体の温度を調節する車載用空気循環式寝具において、
前記バッテリの残量が所定量以下になると前記バッテリから前記制御部に供給される電源を遮断し前記温度調節ユニットを停止させる過放電保護手段を備えることを特徴とする車載用空気循環式寝具。
【請求項２】
前記過放電保護手段が、前記冷凍サイクルの駆動時間を検出し前記バッテリの残量を検出することを特徴とする請求項１に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項３】
前記過放電保護手段が、バッテリの電圧値を検出し前記バッテリの残量を検出することを特徴とする請求項１に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項４】
電源スイッチの操作を受けて前記バッテリからの電源を前記制御部に供給する電源供給部と、前記制御部の動作時に前記電源スイッチの操作を検出すると前記制御部に停止信号を入力するスイッチ検出部と、を備え、
前記過放電保護手段は、前記バッテリの残量が所定量以下になると前記制御部に電圧低下信号を入力し、
前記制御部は、前記電圧低下信号及び前記停止信号の少なくともいずれか一方の信号の入力を受けると前記電源供給部を停止させて前記制御部に供給される電源を遮断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項５】
前記電源供給部は、前記バッテリと前記制御部との間に配置されたリレー素子と、前記リレー素子にリレー駆動電流を切り換え可能に供給し前記バッテリと前記制御部との離接を行うスイッチング素子と、を備え、
前記電源スイッチ及び前記制御部が前記スイッチング素子のゲート電極と接続され、
前記電源スイッチの操作により前記スイッチング素子のゲート電圧以上の第１電圧を前記ゲート電極に供給し前記リレー素子が前記バッテリと前記制御部とを接続して前記制御部に電源を供給し、
前記制御部の動作時において前記制御部が前記ゲート電極に前記ゲート電圧以上の第２電圧を供給し前記リレー素子が前記バッテリと前記制御部とを接続して前記制御部に電源を供給し、
前記制御部は、前記電圧低下信号及び前記停止信号の少なくともいずれか一方の信号の入力を受けると、前記ゲート電極に前記第２電圧の供給を中止し前記バッテリと前記制御部との接続を切断して前記制御部に供給される電源を遮断することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項６】
前記スイッチ検出部は、前記第１電圧以下であって前記第２電圧より大きいツェナー電圧を有するツェナーダイオードを介して前記スイッチング素子の前記ゲート電極と接続されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気循環式寝具。
【請求項７】
前記スイッチング素子の前記ゲート電極にリセットスイッチが接続され、
前記リセットスイッチの操作により前記ゲート電圧より小さい第３電圧を前記ゲート電極に供給し前記リレー素子が前記バッテリと前記制御部との接続を切断して前記制御部を停止させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両用空気循環式寝具。
【請求項１】
車両に配設される寝具本体と、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結した冷凍サイクル及び前記冷凍サイクルを制御する制御部を有し空気の温度を調節する温度調節ユニットと、前記温度調節ユニットに電源を供給するバッテリと、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前記寝具本体内に循環させて前記寝具本体の温度を調節する車載用空気循環式寝具において、
前記バッテリの残量が所定量以下になると前記バッテリから前記制御部に供給される電源を遮断し前記温度調節ユニットを停止させる過放電保護手段を備えることを特徴とする車載用空気循環式寝具。
【請求項２】
前記過放電保護手段が、前記冷凍サイクルの駆動時間を検出し前記バッテリの残量を検出することを特徴とする請求項１に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項３】
前記過放電保護手段が、バッテリの電圧値を検出し前記バッテリの残量を検出することを特徴とする請求項１に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項４】
電源スイッチの操作を受けて前記バッテリからの電源を前記制御部に供給する電源供給部と、前記制御部の動作時に前記電源スイッチの操作を検出すると前記制御部に停止信号を入力するスイッチ検出部と、を備え、
前記過放電保護手段は、前記バッテリの残量が所定量以下になると前記制御部に電圧低下信号を入力し、
前記制御部は、前記電圧低下信号及び前記停止信号の少なくともいずれか一方の信号の入力を受けると前記電源供給部を停止させて前記制御部に供給される電源を遮断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項５】
前記電源供給部は、前記バッテリと前記制御部との間に配置されたリレー素子と、前記リレー素子にリレー駆動電流を切り換え可能に供給し前記バッテリと前記制御部との離接を行うスイッチング素子と、を備え、
前記電源スイッチ及び前記制御部が前記スイッチング素子のゲート電極と接続され、
前記電源スイッチの操作により前記スイッチング素子のゲート電圧以上の第１電圧を前記ゲート電極に供給し前記リレー素子が前記バッテリと前記制御部とを接続して前記制御部に電源を供給し、
前記制御部の動作時において前記制御部が前記ゲート電極に前記ゲート電圧以上の第２電圧を供給し前記リレー素子が前記バッテリと前記制御部とを接続して前記制御部に電源を供給し、
前記制御部は、前記電圧低下信号及び前記停止信号の少なくともいずれか一方の信号の入力を受けると、前記ゲート電極に前記第２電圧の供給を中止し前記バッテリと前記制御部との接続を切断して前記制御部に供給される電源を遮断することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の車載用空気循環式寝具。
【請求項６】
前記スイッチ検出部は、前記第１電圧以下であって前記第２電圧より大きいツェナー電圧を有するツェナーダイオードを介して前記スイッチング素子の前記ゲート電極と接続されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気循環式寝具。
【請求項７】
前記スイッチング素子の前記ゲート電極にリセットスイッチが接続され、
前記リセットスイッチの操作により前記ゲート電圧より小さい第３電圧を前記ゲート電極に供給し前記リレー素子が前記バッテリと前記制御部との接続を切断して前記制御部を停止させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両用空気循環式寝具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−６１６６（Ｐ２０１０−６１６６Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６５８８４（Ｐ２００８−１６５８８４）
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【出願人】（０００２０４１９２）太陽工業株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【出願人】（０００２０４１９２）太陽工業株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
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