JPS5811327B2 - 車両用冷房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用冷房装置、主にバス車両用として好適な
冷房装置に関するものである。

従来、バス等の大型車両用冷房装置としては、圧縮機及
びファンを駆動するための冷房専用の補助エンジンを設
け、この補助エンジン、圧縮機、凝縮器、蒸発器等の冷
房用機器部品を１つのフレームの上に一体に構成した補
助エンジン式冷房装置、圧縮機を車両メインエンジンで
駆動する直結式冷房装置等が実用に供せられている。

ところで前者の補助エンジン式冷房装置の場合には、通
常冷房ユニットは車両床下で、車両フレームに懸架され
、蒸発器に吸入され、冷却された室内空気は車室内に配
設された送風ダクトを通して車室内に分配され車室内の
冷房を行うものであったが、この１ユニツト型の補助エ
ンジン式冷房装置では床下の冷房ユニットから立上って
車室天井の前後方向のほぼ全長にわたって送風ダクトを
設けているので、市場に販売された後の車両（以下既販
車と称する）に対して冷房装置を装着する場合には、車
両の室内構造を送風ダクト設置のために大幅に改造しな
ければならず、既販車への冷房装置装着に際して取付コ
ストが高くつくという欠点があるまた、後者のメインエ
ンジン直結式冷房装置では圧縮機は、車両メインエンジ
ンにブラケットを介してマウントされベルト等でメイン
エンジンにより駆動されるようになっており、そして圧
縮機で圧縮された冷媒は凝縮器を通って凝縮され、凝縮
された冷媒は、蒸発器において室内空気と熱交換して室
内を冷房するようにしているが、車両のメインエンジン
の動力性能と圧縮機とのマツチングの問題、あるいはメ
インエンジンの耐久性への影響、冷房装置用電力確保の
ために車両側の発電機やバッテリの変更等の問題が生じ
、やはり既販車への冷房装置装着に際して車両側の構造
を種々改造しなければならず、取付コストが高くつくと
いう欠点がある。

本発明は上記点に鑑み、既販車に対しても車両側の改造
を必要最小限度に押えて、少ない取付コストで装着が可
能な車両用冷房装置を提供することを目的とする。

以下本発明を図に示す実施例について詳述する。

第１図は本発明装置の大型バス車両への発着状態を例示
するもので、第２図はその冷凍サイクルを示すものであ
り、１はバス車両全体を示し、２は冷房用パワーユニッ
トで、１つの架台上に１ユニツトとして構成され、バス
車両１の床下のフレームに架装されている。

３はパワーユニット２の補助エンジンで、圧縮機４、凝
縮器５の冷却ファン６、および冷房用発電機７を駆動す
るものである。

８は発電機７の駆動プーリである。

９は補助エンジン３のエアクリーナ、１０はこのエアク
リーナ９に空気を導入するための空気吸入箱、１１は凝
縮器５で冷却され凝縮した液冷媒を溜めるレシーバ、１
２はレシーバ１１からの液冷媒を過冷却する過冷却器で
、凝縮器５の前面側に設置されている。

１３は冷媒中の水分を除去するドライヤ、１４はレシー
バ１１内の上部気相部のガス冷媒を直接圧縮機４に戻す
ためのバイパス回路で、電磁弁１５によって開閉するよ
うになっており、このバイパス回路１４を開くことによ
り冷房能力を減少できるようになっている。

１６は高圧側冷媒液配管、１７は低圧側冷媒ガス配管で
ある。

１８゜１９．２０，２１，２２はクーリングユニットで
、車両天井の内板に沿って左右いずれか一方の角部のみ
に（本例では車両進行方向に向って右側の角部のみに）
、適当な間隔をあけて複数箇所設置されている。

各クーリングユニット１８〜２２は第２図に示すように
膨張弁２３と蒸発器２４を有する冷却器本体２５を内蔵
している。

この冷却器本体２５はいずれも同一形状、同一構造のも
のであり、最前部の運転席側方のクーリングユニット１
８のみ１個の冷却器本体２５からなり、他のクーリング
ユニット１９〜２２ば２個の冷却器本体２５．２５から
なる。

第３図〜第５図はクーリングユニット１９〜２２の詳細
構造を説明するためのもので、このクーリングユニット
１９〜２２はそれぞれ２つの冷却器本体２５，２５を一
体化したものであり、各冷却器本体２５は前記膨張弁２
３、蒸発器２４の他に、２個の冷風送風用ファン（シロ
ッコファン）２６．２６、ファン駆動用電動機２７、フ
ァン２６の両側端に開口している吸込口２８、冷風吹出
口２９、これら部品を内蔵するケース３０等からなる。

ケース３０は上下２分割された２つの樹盾部材を組合せ
たものである。

なお、上記した冷却器本体２５は一般の乗用車等におい
て助手席前方に装着される汎用ダッシュ型クーラの冷却
器本体をそのまま使用することができる。

３１．３２は冷却器本体２５の取付ブラケットで、一方
の取付ブラケット３１は断面り形の鉄板からなり、他方
の取付ブラケット３２は帯状の鉄板からなる。

そして、取付ブラケット３１にはステー３３，３３の一
端が固定されており、このステー３３，３３の他端は別
のステー３４，３４とともにモータ２７の固定用ボルト
３５によってケース３０のモータ固定部分に共締め固定
されている。

また、取付ブラケット３２はステー３６によってケース
３０の吹出口２９側部位に固定されている。

上記２つの取付ブラケット３１，３２はそれぞれ３つの
取付穴３１ａ、３１ｂ、３１ｃ。

３２ａ、３２ｂ、３２ｃを有し、この取付穴３１ａ３１
ｂ、３１ｃ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃの位置において、
取付ブラケット３１，３２はそれぞれ車両天井の内板３
７に締付は固定されている。

３８は冷風分配ダクトで、ケース３０の冷風吹出口２９
の外周にシール材３９を介して気密に装着されており、
冷風吹出口２９からの冷風を前面グリル４０側と下面グ
リル４１側とに分配するものである。

４２は各クーリングユニット１８〜２２の冷却器本体２
５の側面、前面、下面を覆う化粧カバーで、その前面開
口部に前記した前面グリル４０が固定してあり、下面開
口部に前記した下面グリル４１が固定しである。

前面グリル４０は中央寄り位置では直角に切り起こした
ルーバ４０ａを有し両側位置では６０度程度の傾斜角度
で切り起こした傾斜ルーバ４０ｂを有している。

下面グリル４１はクーリングユニット下方の乗員に冷風
を吹きつけるためのルーバ４１ａを有している。

４３は化粧カバー４２と冷風分配ダクト３８との間をシ
ールするシール部材（第５図）である。

４４は化粧カバー４２の下面奥部に設けられた空気入口
で、フィルタ付のものである。

４５．４６は各クーリングユニット１８〜２２の後部と
車両天井の内板３７との間に配設された高圧側冷媒液配
管、低圧側冷媒ガス配管であり、この液配管４５とガス
配管４６はそれぞれクーリングユニット設置場所の最前
部から最後部までにわたって直線状に貫通して配管され
ている。

各クーリングユニットの冷却本体２５に備えられている
蒸発器２４はその設置場所近傍で分岐液配管４５ａを介
して前記液配管４５に、また分岐ガス配管４６ａを介し
てガス配管４６にそれぞれ連結されている。

上記液配管４５とガス配管４６は第１図、第２図図示の
液配管１６とガス配管１７にそれぞれ運転席側方の車体
側壁４７部分を通って連結されている。

４８は前記液配管４５とガス配管４６と平行に直線状に
配管されたドレン管で、それぞれ分岐ドレン管４８ａを
介して各蒸発器２４の下面にあるドレン受皿（図示せず
）に連通して、ドレン水を排出するものである。

このドレン管４８には前記車体側壁４７の位置と最後部
の位置においてドレン排出管４８ｂ、４８ｃが結合され
ており、このドレン排出管４８ｂ、４８ｃの下端は車両
床板の下方で車外へ開口している。

４９は前記液配管４５、ガス配管４６、ドレン管４８と
平行に直線状に配線された電気配線で、各クーリングユ
ニットの冷却器本体２５のファン駆動用電動機２７に発
電機７の発電電圧を給電するためのものであり、この電
気配線４９は前記車体側壁４７部分を通って電気制御箱
５０に結合されている。

この電気制御箱５０は車室内の適宜場所例えば座席下方
等の場所に設置されており、温度制御用電子回路、各種
リレー、ヒユーズ類等を内蔵している。

５１は運転席近傍の計器盤に設置された冷房制御パネル
で、各種スイッチ、表示ランプ、温度設定抵抗等が設け
られている。

なお、図示してないが、任意のクーリングユニット例え
ば最前部から２番目のクーリングユニット１９の冷風吹
出口２９には吹出冷風温度検出用サーミスタが設けられ
ており、このサーミスタの信号が電気制御箱５０内の電
子回路に印加され、この電子回路の出力によって電磁弁
１５（第２図）が自動的に開閉されるようになっている
。

５２は各クーリングユニット間に設けられた配管配線カ
バーで、配管４５，４６、ドレン管４８、電気配線４９
を覆うものである。

このカバー５２の前面側と各クーリングユニットとの間
の空間は例えば荷物棚の設置スペースとして有効利用す
るとよい。

なお、図示してないが、車体側壁４７部分にも配管配線
カバーが設けである。

５３，５４はバス車両の乗降扉である。

次に、上記構成において作動を説明する。

まず、冷房制御パネル５１の補助エンジン起動スイッチ
（図示せず）を投入すると、パワーユニット２の補助エ
ンジン３が起動され、これによって圧縮機４、凝縮器冷
却用ファン６、および発電機７が運転される。

そして、発電機７の発電電圧によって各冷却器本体２５
のファン駆動用電動機２７が作動する。

圧縮機４で圧縮された冷媒は凝縮器５で冷却されて凝縮
し、レシーバ１１に送られる。

そして、このレシーバ１１から液冷媒のみが過冷却器１
２に流入してここで過冷却された後、液冷媒はドライヤ
１３、高圧側冷媒液配管１６，４５、分岐液配管４５ａ
を介して各クーリングユニット１８〜２２の冷却器本体
２５に入り、膨張弁２３で膨張した後蒸発器２４にてフ
ァン２６の送風空気と熱交換して蒸発する。

そして、蒸発後のガス冷媒は分岐ガス配管４６ａ、低圧
側冷媒ガス配管４６．１７を通って圧縮機４に吸入され
る。

次に、各クーリングユニット１８〜２２の冷房作用を詳
述すると、車室内空気はファン２６の作動によって化粧
カバー４２の空気入口４４から吸入され、吸込口２８を
通って冷却器本体２５内に入り、次いで、蒸発器２４に
て冷却され、冷風となる。

この冷風は冷風吹出口２９を経て冷風分配ダクト３８内
に入り、ここで前面グリル４０側と下面グリル４１側と
に分配される。

この冷風分配割合は、例えば前面グリル４０側が６０〜
８０％、下面グリル４１側が４０〜２０％程度が好まし
い。

前面グリル４０から吹出す冷風は天井内板３７に沿って
前方へ車室内を横断するように流れ、バス車両進行方向
へ向って主に左側の座席を冷房する３しかも、前面グリ
ル４０は第４図に示すごと（その両側部に傾斜ルーバ４
０ｂを有することにより、矢印Ａのごとく冷風を扇状に
拡散させて吹出させることができ、車室内の均一な冷房
に貢献する。

また、下面グリル４１から吹出す冷風はクーリングユニ
ット下部の死角に位置する右側の座席を主に冷房する。

車室内の温度制御は、クーリングユニットの冷風吹出温
度が設定温度まで低下すると、バイパス回路１４の電磁
弁１５を開いて、レシーバ１１内のガス冷媒を直接圧縮
機４に戻して、冷房能力を減少させることにより、自動
的に行なうことができる。

なお、冷房能力は、冷房制御パネル５１のエンジン回転
切替スイッチ（図示せず）により補助エンジン３の回転
数を高（Ｈｉ）、中（Ｍｅ）、低（Ｌｏ）の３段階に切
替えることにより、手動操作で選定できるようになって
いる。

そして、上記スイッチの手動切替操作に連動して、冷却
器本体２５のファン回転数を高（Ｈｉ）、低（Ｌｏ）の
２段階に切替えるようになっている。

また、本実施例装置はその具体的構成において、次のご
とき利点を有している。

（１）最前部の運転席側方のクーリングユニット１８を
除いて、他の４つのクーリングユニット１９〜２２はす
べて２個の冷却器本体２５，２５を一体化して構成して
いるから、冷媒配管、電気配線、およびドレン配管を集
中的に行なうことができ、配管、配線作業が容易となり
、車両への架装作業性がよい。

（２）各クーリングユニット１８〜２２の前面グリル４
０はその左右の方向を反転させるだけで、すべて共通使
用できる。

（３）各クーリングユニット１８〜２２の後部と天井内
板３７との間に、高圧側冷媒配管４５、低圧側冷媒ガス
配管４６、ドレン管４８、および電気配線４９をそれぞ
れ平行に直線状に配管配線することにより、各冷却器本
体２５の蒸発器２４の冷媒配管作業、ドレン配管作業、
およびファン用電動機２７の電気配線作業をより一層容
易化できる。

なお、上述した実施例は種々の利点を有する好適な実施
態様を例示するものであるが、本発明はこれに限定され
ることなく種々変形可能なものであり、例えば最前部の
クーリングユニット１８も車体構造に応じて２個の冷却
器本体２５，２５を一体化したものにしてもよい。

また、前面グリル４０および下面グリル４１を周知の風
向変更可能なもの例えば球状グリルに置換してもよい。

また、クーリングユニット１８〜２２の設置場所はバス
車両の乗降扉５３，５４が第１図のごとく左側にある場
合には天井右側角部が好ましいが、乗降扉５３，５４が
右側にある場合は天井左側角部が好ましい。

また、クーリングユニットを天井内板の左右両側の角部
に設置することもできる。

また、温度制御方式、冷凍サイクル構成等も前記説明の
ものに限らず、周知の種々な方式に変形できることは自
明である。

上述したように本発明の第１発明によれば、冷房専用の
補助エンジン３を持った冷房用パワーユニット２を車両
メインエンジンとは独立に構成しているから、冷房装置
の装着に際して、車両メインエンジンを何ら改造する必
要がなく、また車両メインエンジンの耐久性に悪影響を
及ぼすこともない。

しかも、上記補助エンジン３にて冷房用発電機７を駆動
して、この発電機７によシ冷風送風用ファン２６の駆動
用電動機２７に給電するようにしているから、車両側の
発電機、バッテリ等も何な変更する必要がない。

更に、車両天井部の角部にクーリングユニット１８〜２
２を設置し、このクーリングユニット１８〜２２から直
接冷風を吹出させているから、従来の１ユニツト型の補
助エンジン式冷房装置のごとき床下から天井部に至る長
い冷風ダクトを全く必要とせず、従って冷風ダクト設置
のための車体改造を行なう必要がなくまた複数のクーリ
ングユニット１８〜２２を車両天井内板の角部に沿って
設置することにより車室の居住性を損なうことも少ない
。

本発明では上記の各効果が相俟って、既販車に対しても
、わずかの車体改造を行なうだけで、低廉な取付コスト
で装着し得る車両用冷房装置を提供できるという効果が
大である。

更に、本発明の第２発明では、各クーリングユニット１
８〜２２の蒸発器２４で冷却された冷風を、冷風吹出口
２９、冷風分配ダクト３８を経て、前面グリル４０およ
び下面グリル４１から車室内へ吹出するようにしている
から、前面グリル４０から冷風を車両天井に沿ってクー
リングユニット前方側へ吹出させるとともに、下面グリ
ル４１から冷風をクーリングユニット下方へ吹出させる
とｄ（でき、従って、この両グリル４０．４１を併用す
ることにより、車室内各所の乗員を均一に冷房できると
いう効果が大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
装置を装着したバス車両の透視斜視図、第２図は本発明
装置の冷凍サイクル図、第３図は本発明装置のクーリン
グユニット部の後方斜視図で、化粧カバー４２等を省略
した図である。 第４図は同クーリングユニット部の平面図で、第５図は
その取付状態を示す一部断面側面図である。 １・・・バス車両、２・・・冷房用パワーユニット、３
・・・補助エンジン、４・・・圧縮機、５・・・凝縮器
、６・・・冷却用ファン、７・・・冷房用発電機、１８
〜２２・・・クーリングユニット、２４・・・蒸発器、
２５・・・冷却器本体、２６・・・冷風送風用ファン、
２７・・・ファン駆動用電動機、２８・・・吸込口、２
９・・・冷風吹出口、３０・・・ケース、３７・・・天
井内板、３８・・・冷風分配ダクト、４０・・・前面グ
リル、４１・・・下面グリル、４５・・・高圧側冷媒液
配管、４６・・・低圧側冷媒ガス配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機と、凝縮器と、冷房用発電機と、前記圧縮機
   、前記凝縮器の冷却用ファン、前記冷房用発電機等を駆
   動する補助エンジンとを有する冷房用パワーユニットを
   車両床下に架装し、一方蒸発器と、冷風送風用ファンと
   、冷風吹出口と、吸込口とを有する冷却器本体を内蔵し
   たクーリングユニットを車両天井内板の角部に沿って複
   数箇所設置し、かつ前記冷風送風用ファンの駆動用電動
   機に前記冷房用発電機から給電するようにしたことを特
   徴とする車両用冷房装置。 ２ 前記複数箇所のクーリングユニットの大部分または
   全部が２個の冷却器本体を一体化したものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用冷房装置
   。 ３ 前記各クーリングユニット後部と車両天井の内板と
   の間に冷凍サイクルの高圧側冷媒液配管と低圧側冷媒ガ
   ス配管をそれぞれクーリングユニット設置場所の最前部
   から最後部まで貫通させ、各クーリングユニットの冷却
   器本体の蒸発器をその近傍で前記高圧側冷媒液配管と前
   記低圧側冷媒ガス配管に接続したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の車両用冷房装置。 ４ 圧縮機と、凝縮器と、冷房用発電機と、前記圧縮機
   、前記凝縮器の冷却用ファン、前記冷房用発電機等を駆
   動する補助エンジンとを有する冷房用パワーユニットを
   車両床下に架装し、一方蒸発器と、冷風送風用ファンと
   、冷風吹出口と、吸入口とを有する冷却器本体を内蔵し
   たクーリングユニットを車両天井内板の角部に沿って複
   数箇所設置し、かつ前記冷風用ファンの駆動用電動機に
   前記冷房用発電機から給電するようにし、さらに前記各
   クーリングユニットの冷却器本体の冷風吹出口に、車両
   天井に沿って冷風を吹出させる前面グリルとクーリング
   ユニット下方へ冷風を吹出させる下面グリルとに冷風を
   分配する冷風分配ダクトを装着したことを特徴とする車
   両用冷房装置。 ５ 前記複数箇所のクーリングユニットの大部分または
   全部が２個の冷却器本体を一体化したものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の車両用冷房装置
   。 ６ 前記クーリングユニット後部と車両天井の内板との
   間に冷凍サイクルの高圧側冷媒液配管と低圧側冷媒ガス
   配管をそれぞれクーリングユニット設置場所の最前部か
   ら最後部まで貫通させ、各クーリングユニットの冷却器
   本体の蒸発器をその近傍で前記高圧側冷媒液配管と前記
   低圧側冷媒ガス配管に接続したことを特徴とする特許請
   求の範囲第４項または第５項記載の車両用冷房装置。