(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-12
(45)【発行日】2023-05-22
(54)【発明の名称】車載用発電装置及びこれを備えた冷凍車
(51)【国際特許分類】
F25B 27/02 20060101AFI20230515BHJP
B60H 1/32 20060101ALI20230515BHJP
B60P 3/20 20060101ALI20230515BHJP
B60P 3/00 20060101ALI20230515BHJP
【ＦＩ】
F25B27/02 C
F25B27/02 L
B60H1/32 611A
B60P3/20 Z
B60P3/00 U
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021538523
(86)(22)【出願日】2019-08-02
(86)【国際出願番号】 JP2019030463
(87)【国際公開番号】W WO2021024298
(87)【国際公開日】2021-02-11
【審査請求日】2021-11-17
(73)【特許権者】
【識別番号】521504496
【氏名又は名称】モビリティエナジーサーキュレーション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001863
【氏名又は名称】弁理士法人アテンダ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三村 建治
(72)【発明者】
【氏名】前薗 真司
(72)【発明者】
【氏名】香山 哲
【審査官】関口 勇
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９２７８４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第１９９９／０２２１２０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－０８４１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／００１１００７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１５６７９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５２３１０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００９／０５１１４０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特許第３９１９１８７（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｂ ２７／０２
Ｂ６０Ｈ １／３２
Ｂ６０Ｐ ３／２０
Ｂ６０Ｐ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載用保冷庫内を冷却するための冷凍回路と、冷凍回路の圧縮機を駆動するモータと、モータを駆動するバッテリとを備えた冷凍装置に用いられ、バッテリに蓄電する電力を発電する車載用発電装置において、作動流体を車両のエンジンの冷却水と熱交換して蒸発させる蒸発器と、
エンジンの冷却水を蒸発器に流通させる冷却水流通回路と、
蒸発器によって蒸発した作動流体の膨張により回転する膨張機と、
膨張機の回転によって発電する発電機と、
膨張機から流出した作動流体を外部空気と熱交換して凝縮させる凝縮器と、
凝縮器から流出した作動流体を吸入して蒸発器側に吐出するポンプとを備え、
凝縮器を保冷庫が搭載される車両の車体下面側に配置するとともに、
凝縮器を車体の側面に対して外気流入面が斜め前方を向くように配置した
ことを特徴とする車載用発電装置。
【請求項2】
前記バッテリの蓄電量が所定の蓄電量以上の場合は圧縮機をモータによって駆動し、バッテリの蓄電量が所定の蓄電量よりも少ない場合は圧縮機をエンジンによって駆動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の車載用発電装置。
【請求項3】
車両走行中の外部空気を凝縮器に向かって案内する外気案内部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の車載用発電装置。
【請求項4】
前記凝縮器に冷却用の液体を噴射する液体噴射手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の車載用発電装置。
【請求項5】
前記凝縮器とポンプとの間に作動流体の逆方向への流通を規制する一方向弁を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の車載用発電装置。
【請求項6】
前記ポンプと一方向弁との間に作動流体を貯溜する貯溜部を設けたことを特徴とする請求項５記載の車載用発電装置。
【請求項7】
前記冷却水流通回路を、エンジンから流出する冷却水を蒸発器に流通した後、エンジンのラジエータに流入させるように構成したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の車載用発電装置。
【請求項8】
前記冷却水の温度に基づいてラジエータへの風量を制御する風量制御手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の車載用発電装置。
【請求項9】
請求項１乃至８のいずれか一項記載の車載用発電装置を備えたことを特徴とする冷凍車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷凍車用冷凍装置の圧縮機を駆動するための電力を発電する車載用発電装置及びこれを備えた冷凍車に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、冷凍食品等を輸送する冷凍車としては、トラック型の車両に断熱性の保冷庫を搭載し、冷凍装置によって保冷庫内を冷却するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【0003】
この冷凍車では、冷凍装置の圧縮機をエンジンの動力によって駆動するようにしているが、エンジン停止時は圧縮機を駆動することができないため、長時間の停車時においては保冷庫内の温度が上昇し、保冷庫内の収納物を劣化させるおそれがある。そこで、エンジン停止時においても保冷庫内を冷却できるようにしたものとして、エンジンで駆動される発電機によってバッテリに蓄電し、圧縮機を回転させるモータをバッテリの電力によって駆動するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－２００３９号公報
【文献】特開２００６－２９０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、前記従来の冷凍車のように、冷凍装置の圧縮機の動力源としてエンジンの動力を用いるようにしたものや、エンジンの動力によって発電した電力を用いるようにしたものでは、いずれも圧縮機を駆動するために車両の燃料を消費することから、燃料消費率の悪化や大気への放熱量の増加を来すという問題点があった。また、冷凍車のようなトラック型の車両は、乗用車に比べてエンジンも大型で発熱量も多いが、その廃熱は有効利用されずに大気に放出されており、これらをエネルギー資源として回収できれば、燃料コストの低減及び地球温暖化の抑制に貢献できると考えられる。
【0006】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷凍装置の圧縮機を駆動するための電力を車両のエンジンの廃熱を利用して発電することのできる車載用発電装置及びこれを備えた冷凍車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は前記目的を達成するために、車載用保冷庫内を冷却するための冷凍回路と、冷凍回路の圧縮機を駆動するモータと、モータを駆動するバッテリとを備えた冷凍装置に用いられ、バッテリに蓄電する電力を発電する車載用発電装置において、作動流体を車両のエンジンの冷却水と熱交換して蒸発させる蒸発器と、エンジンの冷却水を蒸発器に流通させる冷却水流通回路と、蒸発器によって蒸発した作動流体の膨張により回転する膨張機と、膨張機の回転によって発電する発電機と、膨張機から流出した作動流体を外部空気と熱交換して凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出した作動流体を吸入して蒸発器側に吐出するポンプとを備え、凝縮器を保冷庫が搭載される車両の車体下面側に配置するとともに、凝縮器を車体の側面に対して外気流入面が斜め前方を向くように配置している。
【0008】
これにより、発電機によって発電した電力がバッテリに蓄電され、冷凍回路の圧縮機を駆動するモータがバッテリの電力によって駆動されることから、圧縮機を駆動するための電力がエンジンの廃熱（冷却水の熱）を利用して発電される。また、凝縮器が車体の側面に対して外気流入面が斜め前方を向くように配置されていることから、前進方向に走行する車両において外気が効率よく凝縮器に導入される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、冷凍回路の圧縮機を駆動するための電力をエンジンの廃熱を利用して発電することができるので、車両の燃料を消費することなく圧縮機を駆動するための電力を得ることができ、燃料消費率の悪化や大気への放熱量の増加を来すことがないという利点がある。特に、冷凍車のようなトラック型の車両は、乗用車に比べてエンジンも大型で発熱量も多いが、本発明ではその廃熱を冷凍車の冷凍装置に有効に利用することができ、燃料コストの低減及び地球温暖化の抑制に貢献することができる。また、前進方向に走行する車両において外気を効率よく凝縮器に導入することができるので、外気による凝縮器の空冷効果をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態を示す車載用発電装置を備えた冷凍車の概略側面図
【図2】車載用発電装置を備えた冷凍車の概略平面図
【図3】冷凍装置の回路構成図
【図4】発電装置の回路構成図
【図5】発電装置のブロック図
【図6】本発明の一実施形態を示す発電装置のブロック図
【図7】制御部の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0011】
【0012】
同図に示す冷凍車１は、トラック型の車体２に断熱性の保冷庫３を搭載した周知の輸送車両からなり、エンジン４の冷却水（温水）を車体２の前部に配置されたラジエータ５によって冷却するようになっている。この場合、また、ラジエータ５の背面側にはファン５ａが設けられ、ファン５ａによりラジエータ５の前面側から吸入される外部空気によってラジエータ５内の冷却水が冷却されるようになっている。冷凍車１の床下には車両自体の電気系統に電力を供給する第１のバッテリ６が設けられ、第１のバッテリ６はエンジン４で駆動される発電機（図示せず）によって蓄電されるようになっている。
【0013】
また、冷凍車１は、保冷庫３内を冷却する冷凍装置１０と、冷凍装置１０に供給する電力を発電する発電装置２０とを備えている。
【0014】
冷凍装置１０は、圧縮機１１から吐出した冷媒を凝縮器１２、膨張弁１３及び蒸発器１４に順次流通して圧縮機１１に吸入する冷凍回路１０ａを備え、凝縮器１２を流通する冷媒を外部空気と熱交換し、蒸発器１４を流通する冷媒を庫内空気と熱交換することにより保冷庫３内を冷却するようになっている。凝縮器１２及び蒸発器１４は保冷庫３の前面上部に取り付けられた冷凍ユニット１０ｂ内に収容され、冷凍ユニット１０ｂは蒸発器１４で冷却された庫内空気を図１の実線矢印に示すように保冷庫３内に循環させるようになっている。更に、保冷庫３内には庫内温度を検出する庫内温度センサ１５が設けられている。
【0015】
また、冷凍装置１０は、圧縮機１１を駆動するモータ１６と、モータ１６を駆動する第２のバッテリ１７とを備えている。モータ１６はその回転軸１６ａを一対のプーリ１６ｂ及びベルト１６ｃを介して圧縮機１１の回転軸１１ａに連結され、圧縮機１１の回転軸１１ａとプーリ１６ｂは第１の電磁クラッチ１８によって動力が伝達または遮断されるようになっている。また、圧縮機１１の回転軸１１ａは他の一対のプーリ１１ｂ及びベルト１１ｃを介してエンジン４に連結され、圧縮機１１の回転軸１１ａとプーリ１１ｂは第２の電磁クラッチ１９によって動力が伝達または遮断されるようになっている。
【0016】
発電装置２０は、作動流体（例えばフロン）を高温側熱媒体（エンジン４の冷却水）によって蒸発させる一対の蒸発器２１と、各蒸発器２１によって蒸発した作動流体によって回転する一対の膨張機２２と、各膨張機２２から流出する作動流体を外部空気によって凝縮させる凝縮器２３と、凝縮器２３から流出した作動流体を吸入して蒸発器２１側に吐出するメインポンプ２４と、エンジン４の冷却水を各蒸発器２１と熱交換させるための冷却水流通回路２５と、各膨張機２２によって回転する発電機２６と、凝縮器２３に冷却用の液体を噴射する噴射器２７とを備え、発電機２６によって発電した電力を第２のバッテリ１７に蓄電するようになっている。即ち、発電装置２０は、各蒸発器２１、各膨張機２２、凝縮器２３及びメインポンプ２４によってランキンサイクルを構成している。
【0017】
各蒸発器２１は、作動流体の流路に互いに並列に設けられ、それぞれの内部を流通する作動流体を冷却水流通回路２５の冷却水との熱交換により加熱して蒸発させるようになっている。
【0018】
各膨張機２２は、作動流体の流路に互いに並列に設けられ、それぞれ作動流体の流入側を各蒸発器２１側に接続されている。各膨張機２２は発電機２６の回転軸に同軸状に連結され、互いに一体に回転するようになっている。膨張機２２としては、例えば周知のスクロール型膨張機を用いることができる。
【0019】
凝縮器２３は、内部を流通する作動流体を外部空気との熱交換により冷却して凝縮させるようになっており、作動流体の流入側には各膨張機２２の流出側流路が互いに合流して接続されている。凝縮器２３は、図１及び図２に示すように車両本体２の下面側に設けられ、車両本体２の幅方向一端側に配置されている。この場合、凝縮器２３は車両本体２の側面に対して外気流入面が斜め前方を向くように配置されている。また、凝縮器２３の背面側にはファン２３ａが設けられ、ファン２３ａによって凝縮器２３の前面側から吸入した空気を背面側に流通させるようになっている。更に、車両本体２の下面側には、車両走行中の外部空気を凝縮器２３に向かって案内する外気案内部としての第１の道風板２３ｂ及び一対の第２の道風板２３ｃが設けられている。第１の道風板２３ｂは凝縮器２３の幅方向一端から車両本体２の前方に向かって延びるように形成され、その空気案内面が車両本体２の側方を望むように配置されている。各第２の道風板２３ｃはそれぞれ凝縮器２３の上端及び下端から車両本体２の前方に向かって延びるように形成され、互いに空気案内面が上下方向に間隔をおいて対向するように配置されている。
【0020】
第１の道風板２３ｂの車体幅方向内側には、車体２の下面に取り付けられた発電ユニット２０ａが配置され、発電ユニット２０ａには、各蒸発器２１、各膨張機２２、凝縮器２３、メインポンプ２４及び発電機２６が収容されている。また、車体２の下面には、第１のバッテリ６及び第２のバッテリ１７が配置されている。
【0021】
メインポンプ２４は、作動流体の吸入側を凝縮器２３の流出側に接続され、作動流体の吐出側は各蒸発器２１にそれぞれ流路が分岐して接続されている。メインポンプ２４と凝縮器２３との間の流路には一方向弁２４ａが設けられ、作動流体の逆方向への流通を一方向弁２４ａによって規制するようになっている。メインポンプ２４と一方向弁２４ａとの間には作動流体を貯溜する貯溜部としてのコレクタータンク２４ｂが設けられ、メインポンプ２４が停止した後もメインポンプ２４と一方向弁２４ａとの間の流路及びコレクタータンク２４ｂ内に作動流体が貯溜されるようになっている。
【0022】
冷却水流通回路２５は、エンジン４の流出側流路が分岐して各蒸発器２１に接続されるとともに、各蒸発器２１の流出側の流路が互いに合流してラジエータ５の流入側に接続され、ラジエータ５の流出側はエンジン４の流入側に接続されている。冷却水流通回路２５はエンジン４によって駆動される冷却水用ポンプ（図示せず）によって冷却水を循環するようになっており、冷却水用ポンプはエンジン４の回転数が高くなると冷却水の流量を増加させ、エンジン４の回転数が低くなると冷却水の流量を低下させるようになっている。また、冷却水流通回路２５には、冷却水の流量を検出する流量センサ２５ａと、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ２５ｂが設けられ、冷却水温度センサ２５ｂは各蒸発器２１の流出側の流路を流通する冷却水の温度を検出するようになっている。
【0023】
発電機２６は、その回転軸を各膨張機２２に連結され、各膨張機２２によって回転することにより発電するようになっている。また、発電機２６は充電回路２６ａを介して第２のバッテリ１７に接続されている。
【0024】
噴射器２７は、冷却用の液体（例えば水）を収容する液体タンク２７ａと、凝縮器２３の前面側に配置されたノズル２７ｂと、液体タンク２７ａ内の液体をノズル２７ｂ側に送り出す噴射ポンプ２７ｃとからなり、ノズル２７ｂから凝縮器２３の前面に向かって液体を噴射するようになっている。ノズル２７ｂは、例えば凝縮器２３の前面に沿って配置されたパイプに液体噴出用の多数の孔を互いに間隔をおいて設けることにより構成することができる。
【0025】
また、発電装置２０は、モータ１６を作動及び停止するモータ駆動回路２８と、第１の電磁クラッチ１８を接続及び遮断する第１のクラッチ駆動回路２９と、第２の電磁クラッチ１９を接続及び遮断する第２のクラッチ駆動回路３０と、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃをそれぞれ作動及び停止するポンプ・ファン駆動回路３１とを備えている。各駆動回路２８，２９，３０はそれぞれ第２のバッテリ１７に接続され、第２のバッテリ１７の蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 （例えば５％以上９５％未満）、第２の蓄電量Ｗ2 （例えば９５％以上）、第３の蓄電量Ｗ3 （例えば５％未満）の何れの蓄電量であるかを判定するようになっている。
【0026】
モータ駆動回路２８は、第２のバッテリ１７の蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 または第２の蓄電量Ｗ2 の場合であって、庫内温度センサ１５の検出温度が所定の庫内設定温度（例えばマイナス２５℃）よりも高い場合、モータ１６を作動するようになっている。また、第２のバッテリ１７の蓄電量が第３の蓄電量Ｗ3 の場合はモータ１６を停止するようになっている。
【0027】
第１のクラッチ駆動回路２９は、第２のバッテリ１７の蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 または第２の蓄電量Ｗ2 の場合であって、庫内温度センサ１５の検出温度が前記庫内設定温度 以上の場合、第１の電磁クラッチ１８を接続してモータ１６の駆動力を圧縮機１１に伝達するようになっている。また、第２のバッテリ１７の蓄電量が第３の蓄電量Ｗ3 の場合は、第１の電磁クラッチ１８の接続を遮断するようになっている。
【0028】
第２のクラッチ駆動回路３０は、第２のバッテリ１７の蓄電量が第３の蓄電量Ｗ3 の場合であって、庫内温度センサ１５の検出温度がＴ1 以上の場合、第２の電磁クラッチ１９を接続してエンジン４の駆動力を圧縮機１１に伝達するようになっている。また、第２のバッテリ１７の蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 または第２の蓄電量Ｗ2 の場合は、第２の電磁クラッチ１９の接続を遮断するようになっている。
【0029】
ポンプ・ファン駆動回路３１は、第２のバッテリ１７の蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 または第３の蓄電量Ｗ3 の場合であって、冷却水温度センサ２５ｂの検出温度が所定温度Ｔ1 （例えば８０℃）以上、流量センサ２５ａによって検出される冷却水の流量が所定流量Ｑ1 （例えば毎分１０リットル）以上の場合、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃをそれぞれ作動するようになっている。また、第２のバッテリ１７の蓄電量が第２の蓄電量Ｗ2 の場合は、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃをそれぞれ停止するようになっている。
【0030】
また、第２のバッテリ１７は、その蓄電量が第３の蓄電量Ｗ3 になった場合は、第１のバッテリ６の電力によって蓄電するようになっている。
【0031】
以上のように構成された発電装置２０においては、各蒸発器２１で加熱されて蒸発した作動流体が各膨張機２２に流入し、各膨張機２２内で膨張する。これにより、各膨張機２２が作動流体の膨張により回転し、各膨張機２２によって発電機２６が駆動される。次に、各膨張機２２から流出した作動流体は凝縮器２３に流入し、凝縮器２３で外部空気と熱交換して凝縮する。そして、凝縮器２３から流出した液体状態の作動流体はメインポンプ２４に吸入されて各蒸発器２１側に吐出され、各蒸発器２１によって蒸発する。
【0032】
冷却水流通回路２５においては、エンジン４の冷却水ポンプ（図示せず）によってエンジン４から流出した冷却水が各蒸発器２１を流通し、各蒸発器２１の作動流体と冷却水とが熱交換して作動流体が加熱される。各蒸発器２１を流通した冷却水はエンジン４のラジエータ５に流入し、ラジエータ５によって外部空気と熱交換されて冷却される。
【0033】
凝縮器２３においては、ファン２３ａによって外部空気が凝縮器２３を流通し、凝縮器２３内の作動流体と外部空気とが熱交換する。その際、車両走行時は第１及び第２の道風板２３ｂ，２３ｃによって外部吸気が凝縮器２３側に案内されるとともに、凝縮器２３が車両本体２の側面に対して斜め前方を向くように配置されていることから、車両走行時における凝縮器２３への外部空気の流通が促進される。更に、凝縮器２３には噴射器２７によって液体が噴射されることから、噴射された液体の蒸発潜熱によって凝縮器２３による作動流体の冷却効果が向上する。
【0034】
また、発電装置２０は、第２のバッテリ１７の蓄電量に応じて以下のように動作する。
【0035】
まず、第２のバッテリ１７の蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 のときは、圧縮機１１を駆動するための十分な蓄電量（例えば５％以上）が蓄電されているため、モータ駆動回路２８及び第１及び第２のクラッチ駆動回路２９，３０により、冷凍装置１０の圧縮機１１がモータ１６によって駆動される。その際、ポンプ・ファン駆動回路３１により、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃが作動する。これにより、メインポンプ２４が作動し、各膨張機２２が回転して発電機２６による発電が行われ、第２のバッテリ１７が蓄電される。また、ファン２３ａによって凝縮器２３に外部吸気が流通するとともに、噴射器２７によって凝縮器２３に液体が噴射され、凝縮器２３が冷却される。この場合、冷却水流通回路２５の冷却水の温度が所定温度Ｔ1 よりも低い場合、または冷却水の流量が所定流量Ｑ1 よりも少ない場合は、各蒸発器２１で作動流体を蒸発させるための十分な熱量が得られないため、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃをそれぞれ停止し、発電機２６による発電を停止する。メインポンプ２４の停止により作動流体の流通が停止した場合でも、メインポンプ２４の流入側流路の作動流体は、一方向弁２４ａによって逆流を阻止されるとともに、コレクタータンク２４ｂ内に貯溜されることから、メインポンプ２４が作動を開始した際、一方向弁２４ａ及びコレクタータンク２４ｂによってメインポンプ２４の流入側流路に貯溜されていた作動流体が速やかにメインポンプ２４に吸入される。
【0036】
また、第２のバッテリ１７の蓄電量が第２の蓄電量Ｗ2 （例えば９５％以上）のときは、ほぼ満充電となり、発電機２６の負荷（各膨張機２２の負荷）が大幅に減少するため、ポンプ・ファン駆動回路３１により、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃを停止する。これにより、各膨張機２２が停止し、負荷の減少による各膨張機２２の空転が防止される。一方、モータ駆動回路２８及び第１及び第２のクラッチ駆動回路２９，３０により、冷凍装置１０の圧縮機１１がモータ１６によって駆動される。
【0037】
一方、第２のバッテリ１７の蓄電量が第３の蓄電量Ｗ3 のときは、圧縮機１１を駆動するための蓄電量が不足（例えば５％未満）しているため、モータ駆動回路２８及び第１及び第２のクラッチ駆動回路２９，３０により、モータ１６による圧縮機１１の駆動がエンジン４による駆動に切り換えられ、圧縮機１１がエンジン４によって駆動される。その際、第２のバッテリ１７は蓄電量が第１の蓄電量Ｗ1 になるまで第１のバッテリ６の電力によって蓄電される。また、ポンプ・ファン駆動回路３１により、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃが作動し、発電機２６による発電が行われて第２のバッテリ１７が蓄電される。また、冷却水流通回路２５の冷却水の温度が所定温度Ｔ1 よりも低い場合、または冷却水の流量が所定流量Ｑ1 よりも少ない場合は、前述と同様、発電機２６による発電を停止する。
【0038】
このように、本実施形態の発電装置２０は、作動流体を車両のエンジン４の冷却水と熱交換して蒸発させる一対の蒸発器２１と、エンジン４の冷却水を各蒸発器４に流通させる冷却水流通回路２５と、各蒸発器２１によって蒸発した作動流体の膨張により回転する一対の膨張機２２と、各膨張機２２の回転によって発電する発電機２６と、各膨張機２２から流出した作動流体を外気と熱交換して凝縮させる凝縮器２３と、凝縮器２３から流出した作動流体を吸入して各蒸発器２１側に吐出するメインポンプ２４とを備え、発電機２６によって発電した電力を冷凍装置１０の第２のバッテリ１７に蓄電し、冷凍装置１０の冷凍回路１０ａの圧縮機１１を駆動するモータ１６を第２のバッテリ１７の電力によって駆動するようにしているので、圧縮機１１を駆動するための電力をエンジン４の廃熱（冷却水の熱）を利用して発電することができる。これにより、車両の燃料を消費することなく圧縮機１１を駆動するための電力を得ることができ、燃料消費率の悪化や大気への放熱量の増加を来すことがないという利点がある。特に、冷凍車のようなトラック型の車両は、乗用車に比べてエンジンも大型で発熱量も多いが、本発明ではその廃熱を冷凍車１の冷凍装置１０に有効に利用することができ、燃料コストの低減及び地球温暖化の抑制に貢献することができる。
【0039】
また、第２のバッテリ１７の蓄電量が所定の蓄電量（例えば５％）以上のときは圧縮機１１をモータ１６によって駆動し、第２のバッテリ１７の蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは圧縮機１１をエンジン４の動力によって駆動するようにしたので、例えば冷凍装置１０の熱負荷が大きい場合など、第２のバッテリ１７の蓄電量が不足した場合でも冷凍装置１０を運転することができ、保冷庫３内を常に冷却することができる。その際、第２のバッテリ１７の蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときには、第１のバッテリ６の電力を第２のバッテリ１７に供給するようにしたので、メインポンプ２４を駆動するための電力を第１のバッテリ６から確保することができ、第２のバッテリ１７の消耗による発電装置２０の作動停止を回避することができる。
【0040】
更に、凝縮器２３を車体２の下面側に配置したので、冷凍車１のように車体２の下面側に機器の設置スペースを確保しやすいトラック型の車両に極めて有利である。
【0041】
この場合、車体２の下面側に設けた第１及び第２の道風板２３ｂ，２３ｃによって車両走行中の外部空気を凝縮器２３に向かって案内するようにしたので、外気による凝縮器２３の空冷効果を高めることができる。
【0042】
更に、凝縮器２３を車体２の側面に対して外気流入面が斜め前方を向くように配置したので、前進方向に走行する車両において外気を効率よく凝縮器２３に導入することができ、外気による凝縮器２３の空冷効果をより一層高めることができる。
【0043】
また、凝縮器２３に冷却用の液体を噴射する噴射器２７を備えているので、凝縮器２３に噴射された液体の蒸発潜熱によって凝縮器２３を冷却することができ、外気温度が高い場合であっても凝縮器２３の冷却効果を高めることができる。
【0044】
更に、凝縮器２３とメインポンプ２４との間に作動流体の逆方向への流通を規制する一方向弁２４ａを設けたので、メインポンプ２４の停止により作動流体の流通が停止した場合でも、一方向弁２４ａによってメインポンプ２４の流入側流路に作動流体を貯溜しておくことができる。これにより、メインポンプ２４の作動開始時に作動流体を速やかにメインポンプ２４に吸入させることができ、メインポンプ２４の停止時間が長い場合でも確実に発電装置２０を起動することができる。
【0045】
この場合、ポンプ２４と一方向弁２４ａとの間に作動流体を貯溜するコレクタータンク２４ｂを設けたので、より多くの作動流体をポンプ２４と一方向弁２４ａとの間に貯溜しておくことができ、メインポンプ２４の作動開始時における発電装置２０の起動をより迅速に行うことができる。
【0046】
また、エンジン４から流出した冷却水を各蒸発器２１に流通させた後、エンジン４のラジエータ５に流入させるようにしたので、ラジエータ５で冷却される前の高温の冷却水によって各蒸発器２１内の作動流体を加熱することができ、エンジン４の廃熱を効率よく利用することができる。
【0047】
尚、前記実施形態では、冷却水流通回路２５の冷却水の温度が所定温度Ｔ1 よりも低い場合、または冷却水の流量が所定流量Ｑ1 よりも少ない場合は、凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃをそれぞれ停止するようにしたものを示したが、冷却水流通回路２５の冷却水の温度が所定温度Ｔ1 よりも低い場合のみ、または冷却水の流量が所定流量Ｑ1 よりも少ない場合のみ凝縮器２３のファン２３ａ、メインポンプ２４及び噴射ポンプ２７ｃをそれぞれ停止するようにしてもよい。
【0048】
また、前記実施形態では、各膨張機２２を発電機２６の回転軸に同軸状に連結したものを示したが、ギヤによって互いに一体に回転させるようにしてもよい。
【0049】
また、前記実施形態では、蒸発器２１及び膨張機２２をそれぞれ二つずつ備えたものを示したが、蒸発器２１及び膨張機２２の少なくとも一方を一つだけ備えたものであってもよい。
【0050】
更に、前記実施形態では、モータ１６の動力をプーリ１６ｂ及びベルト１６ｃを介して圧縮機１１に伝達するようにしたものを示したが、圧縮機とモータとを同軸状に連結した一体型の電動圧縮機を用いるようにしてもよい。
【0051】
また、前記実施形態では、第２のバッテリ１７の蓄電量に応じて圧縮機１１の駆動をモータ１６による駆動とエンジン４による駆動に切り換えるようにしたものを示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、バッテリ及びモータのみで圧縮機を駆動するようにしたものにも適用することができる。
【0052】
図６及び図７は本発明の他の実施形態を示すもので、冷却水流通回路２５の冷却水の温度に基づいてラジエータ５への風量を制御するようにしたものである。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【0053】
本実施形態の発電装置２０は、ラジエータ５への風量を調整可能なダンパ３２と、ダンパ３２及びラジエータ５のファン５ａを制御する制御部３３とを備え、これらダンパ３２及び制御部３３によって風量制御手段を構成している。
【0054】
ダンパ３２は、ラジエータ５の前面側に配置された複数の開閉板からなり、モータ３２ａによって回動することにより、ラジエータ５の前面側を開閉するようになっている。この場合、ダンパ３２は、モータ３２ａの回動角度により開度を任意に変えられるようになっている。
【0055】
制御部３３はマイクロコンピュータからなり、冷却水流通回路２５の冷却水温度センサ２５ｂ、ラジエータ５のファンモータ５ｂ及びダンパ３２のモータ３２ａに接続されている。以下、制御部３３の動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【0056】
まず、冷却水温度センサ２５ｂによって冷却水の温度Ｔを検出し（Ｓ１）、検出温度Ｔが所定の第１の温度Ｔｓ1 （例えば９５℃）以上の場合は（Ｓ２）、ラジエータ５のファン５ａを作動するとともに、ダンパ３２の開度を全開にし（Ｓ３）、ステップＳ１に戻る。次に、ステップＳ２において検出温度Ｔが第１の温度Ｔｓ1 よりも低く、所定の第２の温度Ｔｓ2 （例えば９０℃）以上の場合は（Ｓ４）、ラジエータ５のファン５ａを停止するとともに、ダンパ３２の開度を全開にし（Ｓ５）、ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ４において検出温度Ｔが第２の温度Ｔｓ2 よりも低く、所定の第３の温度Ｔｓ3 （例えば８５℃）以上の場合は（Ｓ６）、ラジエータ５のファン５ａを停止するとともに、ダンパ３２の開度を半開にし（Ｓ７）、ステップＳ１に戻る。更に、ステップＳ６において検出温度Ｔが第３の温度Ｔｓ3 よりも低い場合は、ラジエータ５のファン５ａを停止するとともに、ダンパ３２の開度を全閉にし（Ｓ８）、ステップＳ１に戻る。
【0057】
本実施形態によれば、冷却水流通回路２５の冷却水の温度に基づいてラジエータ５のファン５ａ及びダンパ３２を制御することにより、冷却水の温度が高いときはラジエータ５への風量を大きくし、冷却水の温度が低いときはラジエータ５への風量を小さくするようにしたので、発電装置２０に用いられる冷却水の熱がラジエータ５から無用に放出されることがなく、発電装置２０に必要な熱量を常に冷却水から得ることができる。
【0058】
尚、前記実施形態では、ダンパ３２として複数の開閉板を回動させるように構成したものを示したが、風量を調整するものであれば、前記実施形態のダンパ３２以外の構成を用いることも可能である。
【0059】
本明細書に記載した実施例は例示的なものであり限定的なものではない。発明の範囲は添付の請求の範囲によって示されており、それら請求の範囲の意味の中に入る全ての変形例は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0060】
１…冷凍車、２…車体、３…保冷庫、４…エンジン、５…ラジエータ、６…第１のバッテリ、１０…冷凍装置、１０ａ…冷凍回路、１１…圧縮機、１６…モータ、１７…第２のバッテリ、２０…発電装置、２１…蒸発器、２２…膨張機、２３…凝縮器、２３ｂ…第１の道風板、２３ｃ…第２の道風板、２４…メインポンプ、２４ａ…一方向弁、２４ｂ…コレクタータンク、２５冷却水流通回路、２５ｂ…冷却水温度センサ、２７…噴射器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】