JPH0764181B2 - 補助エンジン駆動式空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、冷房時には補助エンジンにより圧縮機が駆
動される空気調和装置に係り、特には暖房時に通電によ
り送風用のファンを駆動し、冷房時に補助エンジンによ
り発電される発電形電動機を備えるように改良した補助
エンジン駆動式空気調和装置に関する。

［従来の技術］ 従来より大型車両、特にはバスの空気調和装置にあって
は、暖房時には電動機によりファンを回転駆動してヒー
タコアを介して温気を車室内に供給している。また、冷
房時には補助エンジンにより圧縮機を駆動するととも
に、電動機をもベルト、プーリ機構を介して強制的に回
転駆動している。この電動機の強制回転によりファンを
回転し蒸発器を介して冷気を車室内に供給する。

［発明が解決しようとする問題点］ このように冷房時には、電動機は補助エンジンにより強
制回転するのみで、いわばファンに対する伝導軸の役割
しか荷なっておらず、本来的な機能が発揮されず動力の
有効利用がなされないといった虞がある。

この発明は上記の点を改良しようとして成されたもの
で、空気調和運転時にファンにより冷気および温気を空
調対象部位に供給する電動機を発電形電動機から構成す
ることにより冷房時に発電させて、関連電気機器を駆動
でき動力の有効利用が計られるといったすぐれた効果を
発揮する補助エンジン駆動式空気調和装置を提供するこ
とを目的をする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、冷房運転時に補助エンジンにより駆動され
る圧縮機と、この圧縮機により冷媒が循環される蒸発器
と、冷房時に前記蒸発器を介して冷気を空調対象部位に
供給するとともに、暖房時にヒータコアを介して温気を
空調対象部位に供給するファンと、暖房時には通電によ
り前記ファンを回転駆動する一方、冷房時には前記補助
エンジンにより発電する発電形電動機を備え、冷房時に
前記発電形電動機から発生する電力により関連電気機器
を駆動するようにした構成を採用しているものである。

［作用］ 上記のように構成したこの発明によれば、冷房運転時に
は補助エンジンにより発電形電動機が回転駆動されるこ
とにより電力が生じ関連電気機器をも駆動でき動力の有
効利用が実現するようになるものである。

［発明の効果］ この発明によれば、冷房時には補助エンジンにより発電
形電動機が回転駆動されるようになるので、これにより
発生する電力により関連電気機器をも駆動でき動力の有
効利用を計ることのできるといったすぐれた補助エンジ
ン駆動式空気調和装置を提供することができるものであ
る。

［実施例］ 以下この発明の各実施例について図面に基づいて説明す
る。

第１図は第１実施例の大型車両、例えばバスの空気調和
装置Ａを概略的に示し、この第１図において１はバスの
補助エンジン、この補助エンジン１には駆動軸1aが設け
られ、駆動軸1aにはプーリ２および冷却用のファン３が
嵌着されている。４は補助エンジン１により駆動される
圧縮機で、これの吐出側はコンデンサ５、レシーバ６、
スーパクーラ７および冷媒膨脹手段としてのエクスパン
ションバルブＥを順に直列に介して蒸発器８の入口ａに
連結されている。蒸発器８の出口ｂからは圧縮機４に吸
入口側に連結されている。そして、蒸発器８はヒータコ
ア９とともにクーラケース10内に配設されている。この
クーラケース10には車室内に臨むように形成された吸気
口12とともに、通気路10aを介して車室内に連通する吐
気口（図示せず）が形成されている。

一方、13は両軸型の発電形電動機で、これは詳細には第
２図に示すようにヨーク14内にフェライト磁石製の固定
子15を配設しており、内部には回転子16を嵌着しベアリ
ング17a、17aにより支持された回転軸17が同軸的に設け
られている。この回転軸17の一端には電磁クラッチ18を
介してプーリ19を嵌着している。このプーリ19はベルト
20により補助エンジン１のプーリ２に連結されている。
また、回転軸17の他端はユニバーサルジョイント21およ
び伝導軸22を介してファン23に連結されている。このフ
ァン23はクーラケース10に連通するケーシング24内に配
設されている。かかる発電形電動機13は蓄電池25の電源
により切変スイッチ26を介して通断電されるようになつ
ている。また、発電形電動機13は電動機27にスイッチ28
を介して回路接続されている。このスイッチ28は冷房時
に車室内に設けられた温度センサ（図示せず）に基づい
てオン、オフ制御されるようになっている。また、電動
機27は回転軸27aにファン29を嵌着して、送風機30を構
成している。この送風機30はスーパクーラ７に対向配置
され、本例の関連電気機器31を形成している。

上記のように構成された空気調和装置Ａは第３図に示す
ように配置され、バスＢの床下の空間内で前輪32の略直
後となるように位置している（第４図参照）。なお、第
３図において、33はエアクリーナ、34はバイパスバル
ブ、35は予熱機、36は温度ヒューズ、37は外気センサ、
38はドライヤ、39はリザーブタンクである。また、第５
図において、40は外気導入口、41はバスＢの床板であ
る。

つぎに上記のように構成された実施例の作動を説明す
る。

まず、車室内の暖房運転を行なうにあたっては、補助エ
ンジンは駆動されず、停止状態のままになっており、切
替スイッチ26がオンされて発電形電動機13に通電されて
いる。この場合、電磁クラッチ18はオフされているため
発電形電動機13の通電により伝導軸22のみが回転しファ
ン23を駆動する。このファン23の駆動により車室内の空
気は、第５図に矢印で示すように吸込口12からクーラケ
ース10内に吸引されたヒータコア９を通って、ついで通
気路10aを流通して吐気口から車室内に供給される。

また、冷房運転時にあっては、補助エンジン１が駆動さ
れており、圧縮機４が駆動される一方、駆動軸1aを介し
てプーリ２とともにファン３が回転されている。このと
き、蓄電池25に対する切替スイッチ26はオフされてお
り、電磁クラッチ18はオン状態にある。ここで圧縮機４
の駆動により冷媒は吐出側からスーパクーラ７に圧送さ
れ、ついでレシーバ６、スーパクーラ７を経て入り口ａ
から蒸発器８内に入り出口ｂから吸入側を経て圧縮機４
に戻り、冷媒の循環が行なわれる。一方、駆動軸1aのプ
ーリ２の回転はベルト20を介してプーリ19に伝達され、
電磁クラッチ18により回転軸17とともに回転子16が回転
する。回転子16の回転とフェライト磁石製の固定子15か
らの磁界との相互作用により発電形電動機13に電力が発
生する一方、回転軸17の回転により伝導軸22を介してフ
ァン23が駆動される。このファン23の駆動により車室内
に空気が第５図に矢印で示すように吸込口12からクーラ
ケース10内に吸引され蒸発器８を通して通気路10aを流
動して吐気口から車室内に供給される。

かかる冷房運転時には、温度センサが車室内に温度状態
によりスイッチ28をオン、オフ制御する。スイッチ28の
オン状態では、発電形電動機13の生ずる電力により電動
機27が給電され起動してファン29を駆動する。これによ
りスーパクーラ７が冷却されるためスーパクーラ７内の
冷媒が過冷却状態になる。このため蒸発器８による冷却
能力（エンタルピ）が増加し蒸発器８により空気が一層
冷却される。したがって、この場合にはより低温の空気
が車室内に供給され、冷房の不足状態が解消されること
になる。

このように、本来的には送風用のファン23の駆動源とし
て発電形電動機13を設けたので、冷房時にはファン23を
回転駆動すると同時に、発電により電力を発生し、上記
実施例においてスーパクーラ７を送風機30で冷却したよ
うに、関連電気機器31を駆動できる。このため冷房時に
補助エンジンにより電動機を強制回転させるだけの従来
と異なり、動力が無駄にならず、動力の有効利用が計ら
れるものである。

第６図はこの発明の第２他の実施例を示しており、こ実
施例の場合には、ジョイント21をなくして電磁クラッチ
18を介してストレートな伝導軸22により発電形電動機13
の回転軸に連結している。モータ13のプーリ45はベルト
46によりファン23のプーリ47に連結されている。このよ
うに構成しても上記の第１実施例と同様な効果が得られ
るものである。

第７図はこの発明の第３実施例を示す。この第３実施例
では、第１実施例の送風機30に代って蓄電池50を再充電
することに適用している。

第８図はこの発明の第４実施例を示す。この第４実施例
では、第３実施例の蓄電池５に代って冷房運転を表示し
たり車室内を照明したりなどするランプ51に適用してい
るものである。

第９図はこの発明の第５実施例を示す。この第５実施例
では、補助エンジン１の駆動軸52をファン23のシャフト
53同軸的に配設している。そして、駆動軸52はクラッチ
54およびプーリ55を介してシャフト53に連結されてい
る。このプーリ55はベルト56により発電形電動機13のプ
ーリ19に連結されている。

上記第２ないし第５実施例では第１実施例と同一部分に
は同一符号を付してことなる部分のみ説明するに止めた
ものである。

なお、上記各実施例では特に、コンデンサ５とスーパク
ーラ７を分離して構成したことから、これらが一体的に
構成されているものと相違して床の下部空間内での配置
の自由度が増すものである。

なお、上記各実施例では発電形電動機13の固定子15をフ
ェライト磁石により形成したが、これのみに限られず永
久磁石などにより形成してもいい。また、上記各実施例
では車両関連部材31を送風機30とスーパクーリング用の
コンデンサ７とから構成したが、この構成だけに限られ
ず下記の様にしてもよい。すなわち、一般に蒸発器８の
入口ａの前にはエキスパンションバルブが取り付けられ
ていることから、このバルブの弁体を調節するサーボモ
ータを設け、このサーボモータに発電形電動機からの電
力を供給するように構成してもよいものである。

また、スイッチ28は車室内の温度状態により自動的にオ
ン、オフするものばかりではなく手動により所望に応じ
て適宜オン、オフするような構成にしてもいい。

また、この発明では、補助エンジンによりメインエンジ
ンの停止時にも冷房運転を行なうことができることは勿
論、メインエンジンの停止時に発電形電動機13の電力を
利用して車室内などの照明を行なうことができるもので
ある。

そのほか、具体的な適用にあたっては、この発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであり、第１図は空
気調和装置の概略的な構成図、第２図は発電機形電動機
の半分だけ断面図で示す破断正面図、第３図は空気調和
装置の全体的な配置図、第４図は車両としてのバスに対
する空気調和装置の取り付け状態を示す全体的な斜視
図、第５図は要部の縦断面図、第６図は第２実施例の第
１図相当図、第７図は第３実施例の第１図相当図、第８
図は第４実施例の第１図相当図、第９図は第５実施例の
第１図相当図である。 図中 Ａ……空気調和装置、１……補助エンジン、４…
…圧縮機、７……スーパクーラ、８……蒸発器、９……
ヒータコア（熱交換器）、13……発電形電動機、15……
フェライト製の固定子、30……送風機、31……関連電気
機器、Ｅ……エクスパンションバルブ（冷媒膨脹手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】補助エンジンと、 冷房運転時に前記補助エンジンにより駆動される冷媒圧
   縮機、コンデンサ、冷媒膨脹手段、冷媒蒸発器を含む冷
   房装置と、 熱交換器を有する暖房装置と、 冷房時には前記冷媒蒸発器を介して冷気を空調対象部位
   に供給するとともに、暖房時には前記熱交換器を介して
   温気を空調対象部位に供給するファンと、 暖房時には電源からの通電により前記ファンを回転駆動
   し、一方冷房時には前記補助エンジンの駆動力により発
   電作用を行うとともに前記補助エンジンの駆動力を前記
   ファンに伝える発電形電動機とを備え、 冷房時に前記発電形電動機から発生する電力により関連
   電気機器を駆動するようにした補助エンジン駆動式空気
   調和装置。
2. 【請求項２】前記発電形電動機はフェライト磁石から成
   る固定子を有していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の補助エンジン駆動式空気調和装置。
3. 【請求項３】前記関連電気機器は前記冷房装置に備えら
   れたスーパークーラに対向状態に配置された冷却用の送
   風機から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の補助エンジン駆動式空気調和装置。