JPH0438264A - 車両用空気調和機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、車両用空気調和機に係り、特に室外ユニット
本体への外気取入れ構造の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、種々の形態の車両用空気調和機か開発され、
実用に供されている。この車両用空気調和機は、室外側
熱交換器、室外送風機、圧縮機等を収容する室外ユニッ
トと、室内側熱交換器、室内送風機等を収容する室内ユ
ニットとから構成され、互いのユニットの冷凍サイクル
機器は冷媒管を介して接続される。

各ユニットは、車両のたとえば屋根上に載設され、ある
いは床下に配設される。上記室外ユニットには、外気取
入れ口および排気口が開口している。冷凍サイクル運転
とともに室外送風機を駆動し、外気取入れ口から外気を
取入れて室外側熱交換器に導き、互いに熱交換させる。

熱交換した外気は、排気口から再び外部に排出するよう
になっている。上記室内ユニットには、吸込ダクトと吹
出ダクトとが接続される。それぞれのダクトは、車両の
屋根あるいは床面を貫通して車室内に延出され、その適
宜位置には、吸込口あるいは吹出口が開口している。冷
凍サイクル運転とともに室内送風機を駆動させ、吸込ダ
クトから車室内空気を取入れて室内ユニット内に導き、
室内側熱交換器と熱交換させる。この熱交換した空気を
吹出ダクトに導いて、車室内に吹出させる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、現在用いられている高速単画は車速か３００
ｋｍ／ｈ程度が限界であり、上述のような車両用空気調
和機の作用に特に不具合が生じない。しかしながら、近
時、たとえば磁気浮上式車両など、車速が５００ｋＩｌ
ｌ／ｈ以上にもなるであろうと予測される超々高速の車
両が研究開発され、近い将来に実用化されるものと思わ
れる。

このような車両に、現在のような構造の車両用空気調和
機をそのまま搭載することはできない。

すなわち、室内′ユニット側においては、車室から吸込
ダクトと室内ユニットおよび吹出ダクトを介して車室へ
と車室内空気を循環させる、循環空気閉回路を構成する
ようになっているから、外部の影響を受けることはない
。ただし、室外ユニ・ント側においては、外部から空気
を取入れるための取入れ口および熱交換した空気を外部
に排出するための排気口を外部に露出しなければならな
い。車両の車速が５００ｋｍ／ｈ程度の超々高速で走行
すると、上記取入れ口および排気口が高速風にさらされ
る。すると、各日が設けられる側面は勿論、外部に露出
する側面全てに空気の剥離層が生じる。

この剥離層は、各日を閉塞するのに近い状態とし、ユニ
ット内への空気の取入れを阻止し、かつ排気の障害とな
る。

これら取入れ口および排気口が、たとえ車両の側面や上
面に沿って設けられ、走行方向とは平行に開口していて
も、影響を受けることに変わりがない。また、進行方向
とは反対側の側面にこれら口が開口していても、極めて
高速で走行すれば影響を受けるであろうし、車両は終点
状から再び折り返すと、進行方向が逆になるので、上記
口が進行方向に対向して、さらに大なる影響を受ける。

極めて大容量の室外送風機を多数金偏えれば、上記剥離
層の悪影響を少しでも減少させることが可能であるか、
それには室外送風機か大型化し、かつ配置スペースの点
て問題があるばかりでなく、コストおよびラン×ングコ
ストの点て好ましくない。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その
目的とするところは、車両の走行速度の影響を受けるこ
となく外気の取入れ性を確保し、室外側熱交換器に対す
る熱交換効率の向上化を得られる車両用空気調和機を提
供しようとするものである。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段および作用）すなわち本発
明は、室外ユニット本体内に室外側熱交換器、室外送風
機、圧縮機等を収容して車両に配設し、この室外ユニッ
ト本体の側面でかつ車両の進行前後方向に沿って室外ユ
ニット本体内部に連通ずる左右一対の連通ダクトを設け
、これら連通ダクトの車両前後端部にそれぞれ連通口を
開口し、これら連通口にそれぞれタンパを開閉自在に設
けたことを特徴とする車両用空気調和機である。

上記ダンパは、車両の進行にともなって互いの連通ダク
トの相反する端部の連通口を開口させる。

進行方向前端側になる連通口から外気を取入れ、よって
この連通ダクトが外気取入れ用ダクトとなる。上記連通
口から取入れられた外気は上記室外ユニット本体内を斜
めに横断して、室外側熱交換器と熱交換する。そして、
熱交換した空気は進行方向後端側になる他方の連通ダク
トの連通口から外部に排出する。したがって、他方の連
通ダクトは排気用ダクトとなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。

第１図は、車両用空気調和機Ｓを搭載した車両Ｔの概略
構成を示す。すなわち、車両用空気調和機Ｓは、たとえ
ば車体１の車室２を構成する床面３の下部に、互いに隣
接した状態で配設される室外ユニット４と室内ユニット
５とからなる。

上記室外ユニット４は、後述するようにして構成される
。上記室内ユニット５には、吸込ダクト６と吹出ダクト
７とが接続される。上記吸込ダクト６は、床面３を貫通
して車室２内のたとえば床面３に沿って延出され、適宜
間隔を存して車室２下部に開口する吸込口８・・・が設
けられる。上記吹出ダクト７は、床面３および天井面９
を貫通して天井裏面側に沿って延出され、適宜間隔を存
して天井面９に開口する吹出口１０・・・が設けられる
。

第２図に示すように、上記室外ユニット４は、室外ユニ
ット本体１１と、一対の連通ダクト１２゜１３から構成
される。すなわち、車両Ｔの幅方向（枕木方向でもある
）の左右両側は凹陥形成されていて、その凹陥部を上記
連通ダクト１２．１３として用いる。説明の都合上、図
において上部側の連通ダクトを第１の連通ダクト１２と
し、下部側の連通ダクトを第２の連通ダクト１３と呼ぶ
。

これら第１．第２の連通ダクト１２．１３は、車両Ｔの
進行前後方向に沿う左右両側に一対設けられ、かつこれ
ら連通ダクト１２．１３相互間に上記室外ユニット本体
１１が介設されることになる。

上記室外ユニット本体１１は、その車両Ｔの幅方向左右
両側である上記第１．第２の連通ダクト１２．１３との
接続部のみ開口する第１．第２の連通用開口部１４．１
５を有する。第２の連通用開口部１５に対向する室外ユ
ニット本体１１内部には、室外側熱交換器１６が配設さ
れる。この室外側熱交換器１６と相対向して、たとえば
プロペラファン１７ａを備えた室外送風機１７か配設さ
れ、さらに残りのスペースに一対の圧縮機１８゜１８が
配置される。

上記第１．第２の連通ダクト１２．１３は、車両Ｔに対
する前後端部に一対の連通口１９ａ。

１９’ｂ、２０ａ、２０ｂが設けられる。図において各
連通口１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂは、車両Ｔの前
後方向に対して斜めに傾いた状態で開口する。それぞれ
の連通ダクトに１２．１３おける前後の連通口１９ａと
１９ｂ、２０ａと２０ｂは互いに連通ずるとともに、上
記第１．第２の連通用開口部１４．１５を介して室外ユ
ニット本体１１内部とも連通することになる。そして、
各連通口１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂと第１　第２
の連通用開口部１４．１５との間には、ダンパ２１ａ、
２１ｂ、２２ａ、２２ｂおよびストッパ２３ａ、２３ｂ
、２４ａ、２４ｂが設けられる。

各ダンパ２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは、それぞれ
の連通ダクト１２．１３の車両１幅方向外面側にヒンジ
部が設けられ、連通用開口部１４゜１５側の端部が自由
端部として回動自在に枢支される。したがって、車両Ｔ
の走行にともなう走行風がそれぞれの連通口１９ａ、１
９ｂ、２０ａ。

２０ｂから入ってきたとき、その風圧を受けて各ダンパ
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは容易に回動可能であ
る。上記ストッパ２３ａ、２３ｂ。

２４ａ、２４ｂは、車両Ｔの進行方向に応じて対向する
ダンパ２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを衝止し、この
回動を規制する。この状態で、対向する連通口１９ａ、
１９ｂ、２０ａ、２０ｂを閉成するようになっている。

なお説明すれば、図中大矢印を車両Ｔの進行方向とした
場合に、第１の連通ダクト１２においては、前端側のダ
ンパ２１ａに対してダンパ２１ａの自由端部か後部側に
回動可能で、かつ進行方向側への回動を規制するように
ストッパ２３ａが設けられる。後端側のダンパ２１ｂに
対しては、ダンパ２１ｂの自由端部が進行方向側へ回動
可能で、かつ後部側への回動を規制するようにストッパ
２３ｂが設けられる。換言すれば、この連通ダクトユ２
における前後のストッパ２３ａ、２３ｂは、ダンパ２１
ａ、２１ｂが互いに内側に回動自在であり、外側に回動
を阻止する位置に設けられる。

第２の連通ダクト１３においては、前端側のダンパ２２
ａに対してダンパ２２ａの自由端部が進行方向側に回動
可能で、かつ後部側への回動を規制するようにストッパ
２４ｂが設けられる。後端側のダンパ２２ｂに対しては
、ダンパ２２ｂの自山端部が後部側に回動可能で、かつ
進行方向側への回動を規制するようにストッパ２４ｂが
設けられる。換言すれば、この連−通ダクト１３におけ
る前後のストッパ２４ａ、２４ｂは、ダンパ２２ａ。

２２ｂが互いに外側に回動自在であり、内側に回動を阻
止する位置に設けられる。

上記室内ユニット５は、その略中央部に室内送風機２５
が配置される。この室内送風機２５は、二軸の回転軸を
有するファンモータ２６の上記回転軸それぞれに、多翼
遠心ファン２７．２７を嵌着してなる。室内送風機２５
の両側には、一対の室内側熱交換器２８．２８が配置さ
れる。これら室内側熱交換器２８．２８は、ここでは図
示しない冷媒管を介して室外ユニット本体１１内に配置
される上記室外側熱交換器１６および圧縮機１８゜１８
等と連通される。すなわち、互いのユニット４．５には
、２組の冷凍サイクル機器が収容されていて、幅方向に
対して進行方向である長平方向が極端に長い車室２内で
全て均一な熱交換作用を得られるようになっている。各
室内側熱交換器２８．２８の外側部位に対向して上記吸
込ダクト６の接続口２９．２９が設けられ、かつ上記多
翼遠心ファン２７．２７に対向して上記吹出ダクト７の
接続口３０．３０が設けられる。

しかして、圧縮機１８．１８を駆動して冷凍サイクル運
転を開始する。車両Ｔが停車状態にあるときは室外送風
機１７を駆動し、走行状態にあるときは後述する理由に
よりこの駆動を停止する。

なお、上記室内送風機２５は車両Ｔの走行−停止に拘ら
ず駆動しなければならない。

たとえば冷房運転をなす場合は、圧縮機１８゜１８は室
内側熱交換器２８．２８から蒸発冷媒を吸込んで圧縮し
、高温高圧化して吐出する。この冷媒ガスは室外側熱交
換器１６に導かれ、ここで凝縮液化する。そしてさらに
、図示しない減圧装置に導かれて低圧になり、室内側熱
交換器２８゜２８に導かれて蒸発する。上記室内送風機
２５は駆動して車室２内空気を吸込ダクト６の吸込口８
・・・から導入し、室内側熱交換器２８．２８を通過さ
せる。このとき、車室内空気は冷媒の蒸発潜熱を奪われ
て低温化する。そして低温となった車室２内空気は吹出
ダクト７に導かれ、この吹出口１０・・・から車室２内
に吹出される。吹出空気が低温であるので、車室２の冷
房作用をなすことになる。一方、室内側熱交換器２８．
２８で蒸発した冷媒は上記圧縮機１８．１８に吸込まれ
、上述のサイクルを繰り返し循環する。

また、車両Ｔが走行状態にあるときは、室外送風機１７
を停止することは、先に説明した通りである。このとき
、車両Ｔが図中大矢印方向に走行していれば、走行風を
受けて各ダンパ２１ａ。

２１ｂ、２２ａ、２２ｂは図示するように連通口１９ａ
、１９ｂ、２０ａ、２０ｂを開放もしくは閉成する。す
なわち、車両Ｔの進行方向に対して第１．第２の連通ダ
ク）１２，１３の相反する端部の連通口１９ａ、２０ｂ
が開口するようダンパ２１ａ、２２ｂが回動し、残りの
連通口１９ｂ１２０ａはストッパ２３ｂ、２４ａに衝止
されるダンパ２１ｂ、２２ａによって閉成される。

なお説明すれば、進行方向右側である第１の連通ダクト
１２における前端側の連通口１９ａでは、ストッパ２３
ａの設けられる位置からダンパ２１ａが走行風の風圧を
受けて回動し、開放される。後端側の連通口１９ｂでは
、ストッパ２３ｂの設けられる位置からダンパ２１ｂが
回動を阻止され、走行風の風圧を受けても閉成状態にあ
る。

したがって、第１の連通ダクト１２は前端側の連通口１
９ａから外気を取入れ、第１の連通開口部１４を介して
室外ユニット本体１１内に導く外気取入れ用ダクトを形
成する。この室外ユニット本体１１内に導かれた外気は
、配置される室外側熱交換器１６を通過して冷媒と熱交
換する。また、進行方向左側である第２の連通ダクト１
３では、前端側の連通口２０ａはストッパ２４ａの設け
られる位置からダンパ２２ａか回動、を阻止され、走行
風の風圧を受けても閉成状態にある。後端側の連通口２
０ｂでは、ストッパ２４ｂの設けられる位置からダンパ
２２ｂが室外ユニット本体１１から第２の連通用開口部
１５を介して吹出される風の風圧を受けて回動し、開放
される。したがって、ｊ＠２の連通ダクト１３は室外ユ
ニット本体１１内の室外側熱交換器１６と熱交換した外
気を後端側の連通口２０ｂから外部に排出する、排気用
ダクトを形成する。

結局、車両Ｔの走行にともなって、第１の連通ダクト１
２を外気取入れ用ダクトとして走行風である外気を取入
れ、室外ユニット本体１１内を斜めに横断させて室外側
熱交換器１６と熱交換作用を行なわせる。そして、熱交
換した空気は第２の連通ダクト１３を排気ダクトとして
外部に排出される。走行風の風圧で上記ダンパ１９ａ、
２２ｂを開放させる構造であるから、車両Ｔの走行速度
がより高速になれば、より外気の取入れ性がよくなって
、室外側熱交換器１６との熱交換効率が向上することと
なる。

このような第２図に示した車両Ｔの進行方向とは逆方向
に走行する状態を、第３図に示す。

このとき、各ダンパ２１ａ、２１ｂ、２２ａ。

２２ｂに対してストッパ２３　ａ、　　２３　ｂ、　　
２４　ａ。

２４ｂが設けられる位置から、各ダンパ２１ａ。

２１ｂ、２２ａ、２２ｂの開放および閉成動作は先に説
明したのと全く逆となる。すなわち、車両Ｔの新たな進
行方向に対して、第２の連通ダクト１３においては、前
端側のダンパ２２ｂが走行風の風圧を受けて回動し、連
通口２０ｂが開放される。後端側の連通口２０ａでは、
ダンパ２２ａが回動を阻止されて閉成状態にある。また
、第１の連通ダクト１２においては、前端側の連通口１
９ｂでダンパ２１ｂが回動を阻止されて閉成する。後端
側の連通口１９ａでは、ダンパ２１ａが室外ユニット本
体１１から第１の連通用開口部１４を介して吹出される
風の風圧を受けて回動し、開放される。

したがって、車両Ｔの走行にともなって、第２の連通ダ
クト１３を外気取入れ用ダクトとして走行風である外気
を取入れ、室外ユニット本体１１内を斜めに横断させて
室外側熱交換器１６と熱交換作用を行わせる。そして、
熱交換した空気は第１の連通ダクト１２を排気ダクトと
して外部に排出される。このときも走行風の風圧で各ダ
ンパ２１ａ　　２１ｂ、２２ａ、２２ｂが開放するよう
になっているから、車両Ｔの走行速度がより高速になれ
ば、より外気の取入れ性がよくなって、室外側熱交換器
１６との熱交換効率が向上することは、全く同様である
。すなわち、車両Ｔの進行方向に左右されない機能を有
する。

なお、冷凍サイクル運転継続中に車画工が停止すると走
行風が生じないので、室外送風機１７を駆動する。この
吹出方向側にあるたとえば第２の連通ダクト１３では、
室外送風機１７による風圧を受けて両側のダンパ２２ａ
、２２ｂが回動し、それぞれ連通口２０ａ、２０ｂを開
放する。吸込方向側にある第１の連通ダクト１２では、
室外送風機１７の送風作用によって負圧となり、その影
響を受けて両側のダンパ２１ａ、２１ｂが回動し、それ
ぞれの連通口１９ａ、１９ｂを開放する。すなわち、第
１の連通ダクト１２における両ダンパ２１ａ、２１ｂは
互いに内側に回動して、各連通口１９ａ、１９ｂが外気
を導入する取入れ口になる。第２の連通ダクト１３にお
ける両ダンパ２２ａ、２２ｂは互いに外側に回動し、そ
れぞれの連通口２０ａ、２０ｂを開放して室外側熱交換
器１６で熱交換した外気を外部に排出する排気口となる
。結局、外気が室外ユニット本体１１内に取入れられて
室外側熱交換器１６と熱交換する。

このように、車両Ｔが停止すれば室外送風機１７を駆動
しなければならないか、車両Ｔの走行中は全く駆動する
必要かないので、室外送風機１７の省力化を得られる。

なお、各ダンパ２１ａ、２１ｂ、２２ａ。

２２ｂは走行風の影響を受けて回動させ、連通口１９ａ
、１９ｂ、２０ａ、２０ｂを開閉するようにしたが、こ
れに限定されるものではなく、各ダンパ２１ａ、２１ｂ
、２２ａ、２２ｂを機械的に開閉駆動するようにしても
よい。

第４図は、本発明の他の実施例構造を示す。すなわち、
各ダンパ１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ。

１２２ｂの枢支側を室外ユニット本体１１側に変え、そ
れぞれの回動を阻止するストッパ１２３ａ。

１２３ｂ　　１．２４ａ、１２４ｂを第１．第２の連通
ダクト１２．１３の外面側部位に設けてなる。

他の構成は先に説明した実施例のものと全く同一である
ので、同番号を付して新たな説明は省略する。第１の連
通ダクト１２における各ストッパ１２３ａ、１２３ｂは
、各ダンパ１２１ａ。

１２１ｂが内側に回動可能になるよう設けられる。第２
の連通ダクト１３における各ストッパ１２４ａ、１２４
ｂは、各ダンパ１２２ａ。

１２２ｂが外側に回動可能になるよう設けられる。

したがって、車両Ｔの進行方向に応じて各ダンパ１２１
ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂが回動付勢され、そ
れぞれ連通口１９ａ、１９ｂ。

２０ａ、２０ｂを開閉する状態は、先に説明した実施例
のものと全く同一であり、外気の取入れ性がよくなって
、室外側熱交換器１６との熱交換効率が向上することも
同一である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、室外ユニット本体
の側面でかつ車両の進行前後方向に沿って左右一対の連
通ダクトを設け、これら連通ダクトの車両前後端部にそ
れぞれ連通口を開口し、これら連通口にそれぞれ開閉自
在にダンパを設け、車両の進行にともなって一方の連通
ダクトを外気取入れ用ダクトとし、他方の連通ダクトを
排気用ダクトとして、外気取入れ用ダクト側の連通口か
ら取入れた外気を上記室外ユニット本体内を斜めに横断
させて排気用ダクト側の連通口から排出させるようにし
たから、車両の走行速度の影響を受けることなく、室外
ユニット本体内に確実に外気を取入れて室外側熱交換器
と熱交換させ得る。すなわち、車両の走行速度に拘らず
に外気の取入れ性を良好にして、室外側熱交換器に対す
る熱交換効率の向上化を得ら′れるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は車両用空気調和機を備えた車両の概略縦断面図、第２
図は車両用空気調和機および車両−部の横断平面図、第
３図は第２図とは異なる状態の車両用空気調和機および
車両一部の横断平面図、第４図は本発明の他の実施例を
示す車両用空気調和機および車両一部の横断平面図であ
る。 １６・・・室外側熱交換器、１７・・・室外送風機、１
８・・・圧縮機、１１・・・室外ユニット本体、１２１
３−・・連通ダクト、１９ａ、１９ｂ、２０ａ。 ２０ｂ・・・連通口、２１ａ、２１ｂ、２２ａ。 ２２ｂ・・・ダンパ。 第３図 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ２２ｂ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　室外側熱交換器、室外送風機、圧縮機等を収容し車両
   に配設される室外ユニット本体と、この室外ユニット本
   体の側面でかつ車両の進行前後方向に沿って設けられ室
   外ユニット本体内部に連通する左右一対の連通ダクトと
   、これら連通ダクトの車両前後端部にそれぞれ開口する
   連通口と、これら連通口にそれぞれ開閉自在に設けられ
   、かつ車両の進行にともなって互いの連通ダクトの相反
   する端部の連通口を開口させ、車両進行方向前端部の連
   通口が開口する連通ダクトを外気取入れ用ダクトとし、
   車両進行方向後端部の連通口が開口する連通ダクトを排
   気用ダクトとして、外気取入れ用ダクト側の連通口から
   取入れた外気を上記室外ユニット本体内を斜めに横断さ
   せて排気用ダクト側の連通口から排出させるダンパとを
   具備したことを特徴とする車両用空気調和機。