JP2000038028A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行風を有効に利用することでコンデンサユ
ニットにおける冷媒の凝縮効率を高め、冷房能力の向上
を図る。 【解決手段】 圧縮機１１から供給された冷媒と外気と
の間で熱交換を行わせるコンデンサユニット１２が車体
の屋根上に設置されてなる車両用空気調和装置におい
て、ガス冷媒を流通させるチューブと外気との伝熱面積
を増大させるフィン１７の上端部１７ａをケーシング１
８の天井面１８Ａよりも上方に突出させた。このような
構成によって、走行風をフィン上端部１７ａで受け、コ
ンデンサユニット１２における冷媒の凝縮効率を高める
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バス等の車両に設
置されて車室内における冷房を行う車両用空気調和装置
に係り、特に、コンデンサユニットを屋根上に備えた車
両用空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バス等に装備される車両用空気調和装置
としては、主として大型の観光バスに採用されるサブエ
ンジン方式と、主として路線バスや小型バスなどに採用
される直結方式とが知られている。

【０００３】サブエンジン方式は、車両の走行用エンジ
ン（メインエンジン）とは別に空気調和装置専用のエン
ジン（サブエンジン）を備えたものであり、このサブエ
ンジンの駆動力を利用して冷媒系の圧縮機などを運転す
るように構成されている。このサブエンジン方式の場
合、サブエンジンや圧縮機等の主要機器がユニット化さ
れ、通常、車体中央部の車室下側のスペースに設置され
ている。

【０００４】これに対して、直結方式の車両用空気調和
装置は、乗用車等と同様に車両の走行用エンジンから冷
媒系の圧縮機などに駆動力を得るものである。小型バス
の場合、圧縮機は車体前部のエンジン近傍に設置され、
コンデンサユニットは車体中央部の車室下側に、そして
エバポレータユニットは車体後部の車室上部（天井）に
設置されることが多い。

【０００５】他方、路線バスの場合には、圧縮機は車体
後部のエンジンの近傍に設置され、エバポレータユニッ
トやコンデンサユニットは車体の屋根上に設置されるこ
とが多い。特に最近は、お年寄りや体の不自由な方々の
乗降を容易にすべく車両が低床化される傾向にあり、エ
バポレータユニットやコンデンサユニットを屋根上に設
置する必要性が高まっている。

【０００６】このコンデンサユニットは、図８に示すよ
うに、車両の進行方向（白抜き矢印）に向かって左右に
３つづつ、相互に間隔をおいて配される計６つのコンデ
ンサファン１と、これらコンデンサファン１の間に挟ま
れるようにして左右方向中央部に配されるコンデンサ２
とを備えた構成とされている。

【０００７】コンデンサ２は、図１０に示すように、左
右方向に沿って僅かな間隔をおいて並べられる複数のフ
ィン４と、これらフィン４に直交するように挿通される
複数のチューブ５とを備えている。チューブ５はＵ字状
をなす冷媒流通用の管体であり、また、フィン４はチュ
ーブ５と外気との伝熱面積を確保する目的で設けられる
ものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のコン
デンサユニットは、図９に示すように、コンデンサファ
ン１の回転によって上面中央部から外気を吸入してコン
デンサ２を通過させることによって、チューブ５内を流
通する冷媒を凝縮させるものであるから、冷媒との熱交
換に供される外気をコンデンサファン１のみによって吸
い込む必要があった。

【０００９】このため、夏場等のように外気温が高く、
しかも大きな窓からの日射があり、さらには多数の乗客
がいるような高負荷の条件下であっても、要求通りの冷
房能力を発揮し得る車両用空気調和装置を構成するため
には、コンデンサファン１およびコンデンサ２の大型化
や、それら設置台数の増加を回避し得ないという不都合
があった。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、走行風を有効に利用する
ことで冷媒の凝縮効率を高め、冷房能力の向上を図るこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては以下の構成を採用した。すなわち、
請求項１記載の車両用空気調和装置は、ガス状の冷媒を
圧縮する圧縮機と、該圧縮機から供給されたガス冷媒と
外気との間で熱交換を行わせるコンデンサユニットと、
該コンデンサユニットから供給された液冷媒と車室内の
空気との間で熱交換を行わせるエバポレータユニットと
を備えるとともに、前記コンデンサユニットが車体の屋
根上に設置されてなる車両用空気調和装置であって、前
記コンデンサユニットは、前記ガス冷媒を流通させるチ
ューブと、該チューブと外気との伝熱面積を増大させる
ためのフィンとをケーシング内に備えるとともに、前記
フィンの上端部が前記ケーシングの天井面よりも上方に
突出してなることを特徴とするものである。

【００１２】この車両用空気調和装置では、車両走行時
に受ける走行風を、ケーシングの天井面から突出したフ
ィンの上端部で受けることができるため、走行風を有効
に利用したフィンの冷却が可能になり、チューブ内を流
通する冷媒の凝縮効率が高められる。

【００１３】請求項２記載の車両用空気調和装置は、請
求項１記載の車両用空気調和装置において、前記フィン
は、車両進行方向に対して交差する方向に間隔をおいて
並べられていることを特徴とするものである。

【００１４】この車両用空気調和装置では、走行風がフ
ィン上端部とフィン上端部との間を通過することによっ
て、全てのフィンが有効に冷却されるため、冷媒の凝縮
効率が高められる。特に、各フィンを車両進行方向に対
して直交する方向に間隔をおいて並べた場合には、走行
風がフィン上端部とフィン上端部との間を通過する際の
抵抗がほとんどなく、走行風の流れがスムーズになるた
め、冷媒の凝縮効率がより一層高められる。

【００１５】請求項３記載の車両用空気調和装置は、請
求項１記載の車両用空気調和装置において、前記フィン
は、車両進行方向に沿って間隔をおいて並べられ、これ
らフィンの前記天井面からの突出高さが、前記進行方向
前方から後方に向かうに従い徐々に高くなるように設定
されていることを特徴とするものである。

【００１６】この車両用空気調和装置では、後段に位置
するフィンの上端部が前段に位置するフィンの上端部よ
りも上方に位置するため、走行風によって全てのフィン
が冷却される。よって、この場合にも、ガス冷媒の熱交
換媒体として走行風を有効に利用することができる。

【００１７】請求項４記載の車両用空気調和装置は、請
求項１記載の車両用空気調和装置において、前記フィン
は、車両進行方向に沿って間隔をおいて並べられ、各フ
ィンには前記進行方向前方から来る外気を後方に通す開
口部が形成されていることを特徴とするものである。

【００１８】この車両用空気調和装置では、前段のフィ
ンで受けた走行風の一部が開口部を通って後段のフィン
へと順次流通して行くため、走行風によって全てのフィ
ンが冷却される。よって、この場合にも上記と同様に、
ガス冷媒の熱交換媒体として、走行風を有効に利用する
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態につ
いて、図１〜図４を参照しながら説明する。これらの図
において、符号１０は冷媒系、１１は圧縮機、１２はコ
ンデンサユニット、１３は膨張弁、１４はエバポレータ
ユニット、１５はコンデンサファン、１６はコンデン
サ、１７はフィン、Ｅは走行用のエンジンを示してい
る。

【００２０】冷媒系１０は、図４に示すように、左右２
系列になっており、２台の圧縮機１１が走行用のエンジ
ンＥに隣接して車体の後部に設置され、ベルト１１ａに
より駆動されるようになっている。また、コンデンサユ
ニット１２及びエバポレータユニット１４は、図３に示
すように、ともに車体の屋根上に設置されている。

【００２１】コンデンサユニット１２は、図１に示すよ
うに、車両の進行方向（白抜き矢印）に向かって左右に
３つづつ、相互に間隔をおいて配される計６つのコンデ
ンサファン１５と、これらコンデンサファン１５の間に
挟まれるようにして左右方向中央部に配されるコンデン
サ１６とがケーシング１８内に設けられて構成される。

【００２２】コンデンサ１６は、図１に示すように、左
右方向（車両進行方向に直交する方向）に僅かに隙間を
あけて平行に配される複数のフィン１７と、これらフィ
ン１７を挿通する複数のチューブ（図示略）とを備えて
構成されている。チューブは、Ｕ字状をなす冷媒流通用
の管体で、その開口端は冷媒の入口および出口とされて
いる。

【００２３】また、各チューブの入口は、圧縮機１１か
らコンデンサユニット１２へと延びる冷媒配管２１に接
続され、また、各チューブの出口は、コンデンサユニッ
ト１２からエバポレータユニット１４へと延びる冷媒配
管２２に接続されている。

【００２４】フィン１７は、チューブと外気との伝熱面
積を増大させる目的で設けられるもので、その上端部１
７ａは、図１に示すように、ケーシング１８の天井面１
８Ａよりも上方に突出している。ちなみに、フィン１７
の上端部１７ａにチューブは挿通されておらず、また、
これら上端部１７ａは、天井面１８Ａから一段高められ
たかご状のカバー（図示略）によって覆われている。

【００２５】次に、冷媒系１０の作用について説明す
る。冷房運転時は、エンジンＥを駆動源としてベルト１
１ａを介して圧縮機１１が駆動され、低温低圧のガス冷
媒を圧縮する。このようにして高温高圧となったガス冷
媒は、コンデンサユニット１２に送られて外気と熱交換
する。

【００２６】このコンデンサユニット１２では、コンデ
ンサファン１５の回転によって前記かご状カバーの上面
から外気を吸い込むとともに、走行時においては更に該
カバーの前面からも走行風を取り入れている（図１参
照）。すなわち、コンデンサユニット１２に送り込まれ
た高温高圧のガス冷媒は、フィン１７を挿通するチュー
ブを流通する間に、各フィン１７の間を上方から下方に
通過する吸込流と、各フィン上端部１７ａの間を前方か
ら後方に通過する走行風とによって冷却凝縮される。

【００２７】このようにして凝縮された液冷媒は、レシ
ーバ２３に送られて気液の分離がなされ、さらにドライ
ヤ２４を経て膨張弁１３へと導かれる。膨張弁１３で減
圧膨張された高温高圧の液冷媒は、低温低圧の液冷媒と
なってエバポレータユニット１４に送り込まれ、ブロア
２５に吸引されてエバポレータ２６を通過する車室内の
空気と熱交換して該空気を冷却及び除湿する。

【００２８】この熱交換により低温低圧のガス冷媒とな
った冷媒は、圧縮機１１に戻って再度圧縮され、以下こ
のような時計廻りの循環（図４の実線矢印）を繰り返し
て冷凍サイクルが構成され、この冷凍サイクルによって
車室内の空気調和が実現される。

【００２９】以上説明したように、本実施形態の車両用
空気調和装置によれば、コンデンサファン１５による吸
込流に加えて、走行時に受ける走行風をガス冷媒の冷却
媒体として有効に利用することができる。しかも、各フ
ィン１７が左右方向に間隔をおいて並べられているた
め、走行風が各フィン上端部１７ａの間をスムーズに通
過して、全てのフィン１７を均等かつ有効に冷却するこ
とができる。よって、コンデンサユニット１２における
冷媒の凝縮効率が高められ、冷房能力の向上を図ること
ができる。

【００３０】なお、本実施形態では、コンデンサユニッ
ト１２として、各フィン１７を左右方向に並べて構成し
たものについて説明したが、進行方向に対して交差する
方向であれば直交する方向すなわち左右方向に限らず、
任意の角度に沿って並べて構成してもよく、かかる場合
にも、走行風を有効に利用して冷房能力の向上を図るこ
とができる。

【００３１】次に、本発明の第２実施形態について、図
５および図６を参照しながら説明する。図５は、本実施
形態に係るコンデンサユニットの斜視図であり、同図
中、符号３１はフィンを示し、その他の構成要素につい
ては、図１と同一の符号を付している。

【００３２】フィン３１は、その上端部３１ａがケーシ
ング１８の天井面１８Ａから突出するように、車両進行
方向（白抜矢印）に沿って間隔をおいて並べられてお
り、しかも、フィン上端部３１ａの天井面１８Ａからの
突出高さが、前記進行方向前方から後方に向かうに従っ
て徐々に増加するように設定されている。

【００３３】この突出高さは、冷房能力をどの程度向上
させるかによって適宜設定するものであるが、設定に際
しては、車両高さを不必要に高くすることによって、高
さの制約に伴う市街地における走行性を損ねたり、外観
を悪くしまうといったことのないように配慮しておくこ
とが好ましい。なお、図５および図６では、本発明の思
想を理解し易くするために、天井面１８Ａからのフィン
突出高さを誇張している。

【００３４】この車両用空気調和装置では、後段に位置
するフィン３１の上端部３１ａが前段に位置するフィン
３１の上端部３１ａよりも上方に位置するため、車両走
行時に全てのフィン３１が走行風を受けることになる。
よって、本実施形態においても、上記と同様に、コンデ
ンサファン１５による吸込流に加えて、走行風をガス冷
媒の冷却に有効利用することができ、冷房能力の向上を
図ることができる。

【００３５】次に、本発明の第３実施形態について、図
７を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る
コンデンサユニットの斜視図であり、同図中、符号４１
はフィン、４２はスリット（開口部）を示し、その他の
構成要素については、図１と同一の符号を付している。

【００３６】フィン４１は、その上端部４１ａがケーシ
ング１８の天井面１８Ａから突出するように、白抜矢印
で示す車両進行方向（前後方向）に沿って間隔をおいて
並べられており、しかも、その上端部３１ａには、左右
方向に所定の間隔をおいて複数のスリット４２が形成さ
れている。また、隣り合うフィン４１のスリット４２
は、車両進行方向に見て互いに重ならないように左右方
向に位置をずらして形成されている。

【００３７】この車両用空気調和装置では、車両走行時
に前段のフィン４１で受けた走行風の一部が、スリット
４２を通って後段のフィン４１へと順次流通して行くた
め、全てのフィン４１が走行風によって冷却されること
になる。よって、本実施形態においても、上記と同様
に、コンデンサファン１５による吸込流に加えて、走行
風をガス冷媒の冷却に有効利用することができ、冷房能
力の向上を図ることができる。

【００３８】なお、本実施形態では、隣り合うフィン３
１のスリット４１同士が車両進行方向に沿って互いに重
ならないように形成したものについて説明したが、いく
らか重なっていても良いことは勿論であり、この場合に
も、全フィン４１の上端部４１ａが走行風を受けること
ができ、冷房能力の向上が図られる。

【００３９】また、スリット４１は、機能的にみて、前
段のフィン４１で受けた走行風の一部を後段のフィン４
１へと通し得る開口であれば足りるため、図７に示すよ
う矩形の切欠に代えて、丸孔や角孔等の貫通孔を形成す
るようにしてもよい。

【００４０】さらに、上記各実施形態では、圧縮機１１
の駆動方式として、直結方式が採用された車両用空気調
和装置について説明したが、サブエンジン方式を採用し
た車両用空気調和装置にも適用可能である。すなわち、
観光バス等の大型バスにおいても、近年は床下のトラン
クルームをより広く確保するために、コンデンサユニッ
ト１２をエバポレータユニット１４とともに屋根上に設
置する場合があるが、かかる場合にも適用可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下の効果を奏することができる。 （ａ）請求項１記載の車両用空気調和装置においては、
走行時に車両が受ける走行を、コンデンサユニットのケ
ーシング天井面から突出するフィン上端部で受けるよう
にすることで、走行風を有効に利用して冷媒の凝縮効率
を高めるようにしているため、コンデンサユニットの大
型化を来すことなく、冷房能力を向上させることができ
る。

【００４２】（ｂ）請求項２記載の車両用空気調和装置
においては、フィンを車両進行方向に対して交差する方
向に間隔をおいて並べるようにしているため、走行風が
各フィン上端部の間を通過する際に全てのフィンが有効
に冷却され、冷媒の凝縮効率を高めることができる。特
に、フィンを車両進行方向に対して直交する方向に間隔
をおいて並べれば、走行風が各フィン上端部の間をスム
ーズに流通し、全てのフィンを均等かつ有効に冷却し得
て、冷媒の凝縮効率をより一層高めることができる。

【００４３】（ｃ）請求項３記載の車両用空気調和装置
においては、フィンを車両進行方向に沿って間隔をおい
て並べ、しかもこれらフィンのケーシング天井面からの
突出高さを進行方向前方から後方に向かうに従い徐々に
高くなるように設定することで、全てのフィンを走行風
によって冷却することができるようにしているため、冷
媒の凝縮媒体として走行風を有効に利用し得て、冷房能
力の向上を図ることができる。

【００４４】（ｄ）請求項４記載の車両用空気調和装置
においては、フィンを車両進行方向に沿って間隔をおい
て並べ、しかも各フィンに進行方向前方から来る外気を
後方に通す開口部を形成することで、前段のフィンで受
けた走行風を後段のフィンへと順次流通させ、これによ
り全てのフィンを走行風によって冷却できるようにして
いるため、冷媒の凝縮媒体として走行風を有効に利用し
得て、冷房能力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車両用空気調和装置の第１実施
形態の要部（コンデンサユニット）を示す斜視図であ
る。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 図１に示すコンデンサユニットを備えた車両
用空気調和装置を路線バスに搭載した状態を示す斜視図
である。

【図４】 図３に示す車両用空気調和装置の冷媒回路図
である。

【図５】 本発明に係る車両用空気調和装置の第２実施
形態の要部（コンデンサユニット）を示す斜視図であ
る。

【図６】 図５に示すフィンの上端部が走行風を受けて
いる状態を模式的に示す側面図である。

【図７】 本発明に係る車両用空気調和装置の第３実施
形態の要部（コンデンサユニット）を示す斜視図であ
る。

【図８】 従来のコンデンサユニットを模式的に表した
平面図である。

【図９】 図８のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１０】 図８に示すコンデンサを拡大して示す斜視
図である。

【符号の説明】

１１ 圧縮機 １２ コンデンサユニット １４ エバポレータユニット １５ コンデンサファン １６ コンデンサ １７ フィン １７ａ 上端部 １８ ケーシング １８Ａ 天井面 ４２ スリット（開口部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス状の冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧
   縮機から供給されたガス冷媒と外気との間で熱交換を行
   わせるコンデンサユニットと、該コンデンサユニットか
   ら供給された液冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行
   わせるエバポレータユニットとを備えるとともに、前記
   コンデンサユニットが車体の屋根上に設置されてなる車
   両用空気調和装置であって、 前記コンデンサユニットは、前記ガス冷媒を流通させる
   チューブと、該チューブと外気との伝熱面積を増大させ
   るためのフィンとをケーシング内に備えるとともに、前
   記フィンの上端部が前記ケーシングの天井面よりも上方
   に突出してなることを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記フィンは、車両進行方向に対して交
   差する方向に間隔をおいて並べられていることを特徴と
   する請求項１記載の車両用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記フィンは、車両進行方向に沿って間
   隔をおいて並べられ、これらフィンの前記天井面からの
   突出高さが、前記進行方向前方から後方に向かうに従い
   徐々に高くなるように設定されていることを特徴とする
   請求項１記載の車両用空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記フィンは、車両進行方向に沿って間
   隔をおいて並べられ、各フィンには前記進行方向前方か
   ら来る外気を後方へと通す開口部が形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。