JPH0257420A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は補助エンジンを備えた車両用空気調和装置に関
する。

［従来の技術］ 従来より、バス車両などの大型車両では、走行用エンジ
ンの他に袖助エンジンを備え、この補助エンジンにより
冷凍サイクルの冷媒圧縮機を駆動する補助エンジン駆動
式の空気調和装置が多く採用されている。

このような空気調和装置は、補助エンジンによって駆動
される冷凍サイクルの他に、走行用エンジンの冷却水く
温水〉を導いて空気を暖める温水式熱交換器を備え、プ
ロワファンの送風により車室内に冷風あるいは温風を吹
き出すものである。

補助エンジンは、プロワファンを回転駆動するブロワモ
ータの回転軸と同軸」二に設けられた電磁クラッチとベ
ルトを介して連結されており、従って、電磁クラッチへ
通電することで補助エンジンとプロワファンとが駆動連
結され、冷房運転時にはプロワファンを補助エンジンの
回転出力によって回転駆動する。

また、暖房運転時には補助エンジンの運転が停止される
ため、電磁クラッチへの通電を停止して補助エンジンと
ブロワファンとを切り離すとともに、ブロワモータへ通
電して、ブロワモータの回転出力によりプロワファンを
回転駆動する。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、補助エンジンを備えた車両でも、車両を停車
さぜな状態で暖房運転を行う場合には、熱交換器への温
水の供給、あるいは車載バッテリ充電のために走行用エ
ンジンを運転させておく必要がある。

このため、住宅街や深夜など静寂性が要求される場所で
暖房を行う場合には、騒音問題が大きな課題となってい
た。

また、暖房運転のために走行用エンジンを運転させるこ
とから、燃費が悪くなる課題を有していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、車両の停車中に走行用エンジンを運転させることなく
冷暖房運転を行うことのできる車両用空気調和装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、車両の走行用エン
ジンとは別に前記車両に搭載された補助エンジンと、前
記補助エンジンによって駆動される冷媒圧縮機、および
車室内に吹き出される空気を冷却する冷媒蒸発器を備え
た冷凍サイクルと、温水配管によって前記補助エンジン
の冷却水回路と接続され、前記温水配管を介して供給さ
れた前記補助エンジンの冷却水と車室内に吹き出される
空気とを熱交換させる温水式熱交換器と、前記補助エン
ジンの冷却水を、前記冷却水回路と前記温水式熱交換器
との間で循環さぜるウォータポンプと、前記温水式熱交
換器に供給される冷却水を加熱する予熱機とを備えたこ
とを技術的手段として採用する。

［作用および発明の効果］ 上記構成よりなる本発明は、冷房運転を行う場合には冷
凍サイクルの冷媒圧縮機が補助エンジンによって駆動さ
れ、車室内に吹き出される空気が冷媒蒸発器に供給され
た冷媒と熱交換されて冷却されることにより車室内の冷
房が行われる。

また、暖房運転を行う場合には補助エンジンの冷却水が
つオータボンブの作動によって温水式熱交換器に供給さ
れる。

なお、補助エンジンの冷却水の熱量では車室内を暖房す
るのに不十分であるため、温水式熱交換器に供給される
前に予熱機で加熱される。

従って、車両の停車中に暖房運転を行う場合でも走行用
エンジンより冷却水を導く必要がなく、補助エンジンを
運転することにより走行用エンジンを停止させておくこ
とができる。

この結果、住宅街や深夜などにおいて車両を停車させた
状態で冷暖房運転を行う場合には、走行用エンジンと比
較して騒音レベルの低い補助エンジンの使用により車外
騒音を低減させることができる。

また、走行用エンジンより燃料消Ｗｆｆｉの少ない補助
エンジンを使用することにより燃費の低減を抑えること
ができる。

［実施例］ 次に、本発明の車両用空気調和装置を図面に示す一実施
例に基づき説明する。

第１図はバス車両に適用した本発明の車両用空気調和装
置の概略構成図である。

本実施例のバス用空気調和装置１は、図示しない走行用
エンジンの他に補助エンジン２を備え、この補助エンジ
ン２により、電磁クラッチ３を介して冷凍サイクル４の
冷媒圧縮機５を駆動するとともに、補助エンジン２の冷
却水（温水）を熱源として暖房用のヒータコア（本発明
の温水式熱交換器）６に導くものである。

冷凍サイクル４は、冷媒圧縮機５の他に冷媒凝縮器１、
レシーバ８、ドライヤ９、膨脂弁１０、冷媒蒸発器１１
を備え、これらの機能部品を冷媒配管１２により接続し
た周知のものである。

」−記した補助エンジン２、冷凍サイクル４の各機能部
品、およびヒータコア６は、補助エンジン２のラジェー
タ１３、車室内へ空気を供給するためのプロワファン１
４とともにバス車両の客席床下に空調ユニットとして一
体に収納されている。

また、冷媒蒸発器１１、ヒータコア６、およびプロワフ
ァン１４は、クーラケース１５内に収納されている。

クーラゲース１５には、車室内の空気を導入する内気導
入口１６、車室外の空気を導入する外気導入口１７、内
気導入口１６あるいは外気導入口１７より導入された空
気を図示しない送風ダクトを介して車室内へ供給するた
めの吐出口１８が設けられている。

なお、外気導入口１７には該外気導入口１７を開閉する
開閉ダンパ１９が設けられ、必要に応じて車両乗員によ
り操作される。

ヒータコア６は温水配管２０によって補助エンジン２の
つオータジャケット（図示しない）に接続され、温水配
管２０に設けられたウォータポンプ２１の作動によって
供給された補助エンジン２の冷却水と周囲の空気とを熱
交換させる。ヒータコア６によって暖められた空気は、
プロワファン１４の作動によって吐出口１８より送風ダ
クトを介して車室内に供給される。

つオータボンズ２１とヒータコア６との間には燃焼式の
予熱機２２が配設されている。

この予熱機２２は、補助エンジン２の冷却水の熱量では
バス車両の室内を暖房するのに不十分であるため、ヒー
タコア６に供給される冷却水を所定の温度（例えば７０
℃以」ユ）にまで加熱するものである。

予熱機２２とつオータボンブ２１との間には、夏期など
長期に亘って暖房を必要としない場合などに温水配管２
０を閏じるための電磁弁２３が設けられている。

ラジェータ１３は、ラジェータ配管２４によって補助エ
ンジン２のつオータジャケットに接続され、補助エンジ
ン２によって駆動される冷却ファン２５の送風を受けて
加熱された冷却水を冷却する。なお、ラジェータ配管２
４には冷却水の適冷を防ぐためのサーモスタット２６が
設けられている。

プロワファン１４は、ドライブシャフト２７、ユニバー
サルジヨイント２８、プーリ２９．３０およびベルト３
１を介して補助エンジン２の出力軸に駆動連結されてい
る。従って、プロワファン１４の能力制御は、補助エン
ジン２の回転出力を制御することにより行われる。

このバス用空気調和装置１は、第２図の電気回路図に示
すように車載バッテリ３２を電源として作動する制御回
路３３により作動モードが決定される。

制御回路３３はエアコンスイッヂ３４の投入により作動
し、車室内の空気温度を検出する内気温サーミスタ３５
、外気温を検出する外気温サーミスタ３６、および室内
温度設定用サーミスタ３７の合成抵抗値の変化を入力信
号として作動モードを決定する。

制御回路３３は、各リレー３８．３９．４０．４１を介
して、補助エンジン２を作動させるための補助エンジン
作動回路４２、電磁クラッチ３、およびつオータボンプ
２１への通電制御を行うとともに、予熱機２２に供給さ
れる冷却水の温度を検出する水温サーミスタ４３の検出
温度に応じて予熱機２２を作動させるなめの予熱機作動
回路４４を通電制御する。

次に、本実施例の空気調和装置１の作動を説明する。

イ）冷房モードの場合。

補助エンジン作動回路４２および電磁クラッチ３への通
電により、補助エンジン２の回転出力が電磁クラッチ３
を介して冷媒圧縮機５に断続的に伝達され、冷媒の吸入
および圧縮を行う。冷媒圧縮機５で圧縮された冷媒は、
冷媒凝縮器７に流入し、冷却ファン２５の送風を受けて
凝縮液化され、−時レシーバ８に蓄えられる。レシーバ
８から吐出された冷媒はドライヤ９でろ過された後、膨
張弁１０を通過する際に断熱膨張されて低温・低圧の霧
状冷媒となり、冷媒蒸発器１１に供給される。冷媒蒸発
）Ｓ１１では、低温・低圧の冷媒が冷媒蒸発器１１を通
過する空気と熱交換して蒸発し、冷媒圧縮４１％ｓ内に
吸引されて上記サイクルを繰り返す。

冷媒蒸発器１１によって冷却された空気は補助エンジン
２によって駆動されるプロワファン１４によって車室内
に送風され、車室内を冷房する。

ロ）暖房モードの場合。

補助エンジン作動回路４２およびウォータポンプ２１へ
の通電により補助エンジン２を作動させるとともに、補
助エンジン２の冷却水回路よりヒータコア６に冷却水を
導く。

このとき、水温サーミスタ４３によって補助エンジン２
の冷却水回路から予熱機２２に供給される冷却水の温度
が検出され、検出した冷却水温が例えば７０℃以下の時
には予熱機作動回路４４への通電を行い予熱機２２を着
火させる。

従って、つオータボンブ２１によって供給された冷却水
は、予熱＠２２によって所定温度にまで加熱された後、
ヒータコア６に導かれる。

加熱された冷却水はヒータコア６内を流れる際に周囲の
空気と熱交換され、再び補助エンジン２の冷却水回路に
戻る。

冷却水と熱交換されて暖められた空気は、補助エンジン
２によって駆動されるプロワファン１４によって車室内
に送風され、車室内を暖房する。

このように、冷房運転および暖房運転を補助エンジン２
によって行うことができるため、車両の停車中に冷暖房
運転を行う際には走行用エンジンを運転する必要がない
。

このため、特に住宅街や深夜などにおいて車両を停車さ
せた状態で冷暖房運転を行う場合には、走行用エンジン
と比較して騒音レベルの低い補助エンジン２の使用によ
り車外騒音を低減させることができ、騒音による迷惑を
解消することができる。

また、走行用エンジンより燃料消費量の少ない補助エン
ジン２を使用することにより燃費の低減を抑えることが
できる。

第３図に本発明の第２実施例を示す。

本実施例では、補助エンジン２とプロワファン１４との
間に電磁クラッチ４５を備えた発電機４６を配設すると
ともに、暖房運転時に発電機４６の電力を受けてプロワ
ファン１４を回転駆動するプロワモータ４７を設けたも
のである。

従って、発電ｉｆ！１４６には同軸に電磁クラッチ４５
が設けられており、冷房運転時には電磁クラッチ４５が
通電されることで補助エンジン２の回転出力がプロワフ
ァン１４に伝達され、プロワファン１４を回転駆動する
。

また暖房運転時には電磁クラッチ４５への通電が遮断さ
れるとともに、ブロワモータ４７が図示しないリレーを
介して発電機４６に接続され、発電機４６の電力により
ブロワモータ４７が回転してプロワファン１４を回転駆
動する。

この結果、冷房運転時には、発電機４６の電力により車
載バッテリ３２の充電を行ったり、室内灯やラジオなど
の電力負荷をまかなうことができる。

また暖房運転時には、走行用エンジンを停止させた状態
でも、発電機４６の電力によって比較的電力消費量の大
きいブロワモータ４７を使用することができるため、補
助エンジン２の回転出力を制御することなく、図示しな
いレジスタによってブロワモータ４７の能力制御を行う
ことができる６（変形例） 上記実施例では、本発明の車両用空気調和装置１をバス
車両に適用したが、補助エンジン２を備えた他の大型車
両、鉄道車両、あるいは船舶などに適用しても良い。

また、車両用空気調和装置１をバス車両の客席床下に空
調ユニットとして一体に収納したが、第２実施例で示し
たように発電機４６とともに、電力供給源としてのバッ
テリ、および燃料タンクを空調ユニットに内蔵させるこ
とで、空調ユニットを外部に収り出して電力源のない所
でも使用できるようにしても良い。

従って、空調ユニットを・倉庫や屋外テント等の横に設
置して冷暖房を行うことができる。

補助エンジン２の冷却水のみをヒータコア６に供給する
ようにしたが、車両の走行中は走行用エンジンからも冷
却水を導くようにしても良い。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図はバス用空気調和装置の概略構成図、第２図は
バス用空気調和装置の電気回路図、第３図は本発明の第
２実施例を示すバス用空気調和装置の概略構成［ｆｆｉ
である。 図中 ２・・・補助エンジン　４・・・冷凍サイクル　５・・
・冷媒圧縮機　６・・・ヒータコア（温水式熱交換器）
２０・・・温水配管　２１・・・ウォータポンプ　２２
・・・予熱機成 理 人 石 黒 健

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）車両の走行用エンジンとは別に前記車両に搭
   載された補助エンジンと、 （ｂ）前記補助エンジンによって駆動される冷媒圧縮機
   、および車室内に吹き出される空気を冷却する冷媒蒸発
   器を備えた冷凍サイクルと、 （ｃ）温水配管によって前記補助エンジンの冷却水回路
   と接続され、前記温水配管を介して供給された前記補助
   エンジンの冷却水と車室内に吹き出される空気とを熱交
   換させる温水式熱交換器と、（ｄ）前記補助エンジンの
   冷却水を、前記冷却水回路と前記温水式熱交換器との間
   で循環させるウォータポンプと、 （ｅ）前記温水式熱交換器に供給される冷却水を加熱す
   る予熱機と を備えた車両用空気調和装置。