JP2001071738A - コンデンサユニット構造及び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して冷房能力を向上させ
ることができる、車体天井設置型のコンデンサユニット
構造を提供する。 【解決手段】 コンデンサ１２とコンデンサファン１３
とを具備してなる車体天井設置型のコンデンサユニット
構造であって、少なくとも前面及び両側面を縦壁１５ａ
で囲まれたユニットケース１５内にコンデンサ１２及び
コンデンサファン１３を格納して走行風から遮断すると
共に、縦壁１５ａの周囲に車体屋根面１６との間に隙間
Ｓを設けてカバー部材１７を取り付け、縦壁１５ａとカ
バー部材１７との間にユニットケース前方の隙間Ｓから
カバー部材１７の内部に走行風を導入して側面後方へ排
出する風路系を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バスなどの車両に
装備されるコンデンサユニット構造及び車両用空気調和
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バス等の車室内を空気調和することによ
り、乗員・乗客に快適な車室内環境を提供することがで
きる車両用空気調和装置は、冷房運転及び暖房運転を行
うことができる。冷房運転では、エバポレータを通過す
ることで冷媒と熱交換して冷却・除湿された空調空気
が、ブロアの作動によって車室内に設置された冷房ダク
ト内を送風され、冷房ダクトに設けられた各吹出口から
車室内へ向けて吹き出される。このエバポレータに低温
低圧の液冷媒を供給する冷媒系は、低温低圧のガス冷媒
を圧縮機で圧縮して高温高圧のガス冷媒とし、このガス
冷媒をコンデンサへ送って外気で冷却する。コンデンサ
で凝縮された冷媒はレシーバで気液分離させられ、液冷
媒がレシーバから膨張弁に送られて減圧膨張することで
低温低圧の液冷媒となり、再度エバポレータへ供給され
る冷凍サイクルを構成している。

【０００３】暖房運転では、加熱源として走行用エンジ
ン（メインエンジン）の冷却水がヒータコアに導入さ
れ、このヒータコアを通過して温められた空気が、ブロ
アの作動によって車室内に設置された暖房ダクト内を送
風され、暖房ダクトに設けられた各吹出口から車室内へ
向けて吹き出される。なお、路線バスなどでは、車室内
の適所に設置した複数の放熱器を結んでエンジン冷却水
を直接循環させる方式を採用したものもある。

【０００４】バスに装備されている空気調和装置には、
主として大型の観光バスに採用されているサブエンジン
方式と、主として路線バスや小型バスなどに採用されて
いる直結方式とがある。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、圧縮機、コンデンサ及びエ
バポレータ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。なお、サ
ブエンジン方式の中には、コンデンサやエバポレータな
どを車体の天井（屋根上）に設置する天井パッケージ型
と呼ばれるものもある。

【０００５】一方、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。路線バスの場合に
は、圧縮機は車体後部のエンジン近傍に設置され、エバ
ポレータやコンデンサは車体の天井（屋根上）に設置さ
れることが多い。また、小型バスの場合には、圧縮機は
車体前部のエンジン近傍に設置され、コンデンサは車体
中央部の車室下側に、そしてエバポレータは車体後部の
車室上部の天井に設置されることが多い。なお、バスの
場合は通常、冷房用のダクト（冷房ダクト）が車室内の
左右天井付近に配設され、暖房用のダクト（暖房ダク
ト）が車室内の左右床面付近に配設されている。

【０００６】ところで、従来の車両用空気調和装置にお
いては、バス等の車体天井に設置されるコンデンサユニ
ットが図４に示すように構成されている。図４におい
て、符号の１はコンデンサユニット、２はコンデンサ、
３はコンデンサファン、４はレシーバ、５はユニットケ
ース、６は車体の屋根面を示しており、コンデンサ２、
コンデンサファン３及びレシーバ４がユニットケース５
に格納されてコンデンサユニット１を構成し、該コンデ
ンサユニット１が屋根面６に設置されている。この場合
のユニットケース５は、上面が開口し底面及び前後左右
の側面に壁面が存在する箱状のものであり、開口部に位
置するコンデンサ２の上面から外気を吸込み、同様に開
口部に面して設置されたコンデンサファン３からコンデ
ンサ２を通過して熱交換した外気を吹出すようになって
いる。なお、図示は省略されているが、コンデンサユニ
ット１には、冷媒系とコンデンサ２及びレシーバ４を接
続する冷媒配管が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコンデンサユニット１の場合、車体天井に設置
されているにもかかわらず、冷房能力を向上させるため
に走行風を有効利用できないという問題があった。すな
わち、従来のコンデンサユニット１では、ユニットケー
ス５内に全ての構成機器が格納されているので、ユニッ
トケース５内の機器に走行風が当たらない構造、もしく
は走行風が当たっても風抜けが悪く走行風の効果を得に
くい構造となっていた。このため、コンデンサユニット
１において走行風を有効利用し、車両用空気調和装置の
冷房能力を向上させることが望まれる。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、走行風を有効に利用して冷房能力を向上させるこ
とができるコンデンサユニット構造及び車両用空気調和
装置の提供を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため以下の手段を採用した。請求項１に記載のコ
ンデンサユニット構造は、コンデンサとコンデンサファ
ンとを具備してなる車体天井設置型のコンデンサユニッ
ト構造であって、少なくとも前面及び両側面を縦壁で囲
まれたユニットケース内に前記コンデンサ及び前記コン
デンサファンを格納して走行風から遮断すると共に、前
記縦壁の周囲に車体天井面との間に隙間を設けてカバー
部材を取り付け、前記縦壁と前記カバー部材との間に前
記ユニットケース前方の隙間から前記カバー部材の内部
に走行風を導入して側面後方へ排出する風路系を形成し
たことを特徴とするものである。この場合、前記ユニッ
トケースより前方の前記風路系内にレシーバを配置する
のが好ましい。

【００１０】このようなコンデンサユニット構造によれ
ば、コンデンサやコンデンサファンに悪影響を及ぼすこ
となく走行風の風路系を形成できる。そして、このよう
な風路系にレシーバなどの冷媒系機器を配置すれば、走
行風による冷却が可能となる。

【００１１】請求項３に記載の車両用空気調和装置は、
低温低圧のガス冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から
供給された高温高圧のガス冷媒を外気で冷却するコンデ
ンサ及びコンデンサファンを備えた車体天井設置型のコ
ンデンサユニットと、前記コンデンサ本体で凝縮された
冷媒を気液分離させるレシーバと、該レシーバから送ら
れてきた液冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、該膨張弁か
ら低温低圧の液冷媒を受け導入した空気と熱交換して冷
却及び除湿するエバポレータとを具備して冷媒系が構成
される車両用空気調和装置であって、前記コンデンサユ
ニットを、少なくとも前面及び両側面を縦壁で囲まれた
ユニットケース内に前記コンデンサ及び前記コンデンサ
ファンを格納して走行風から遮断すると共に、前記縦壁
の周囲に車体天井面との間に隙間を設けてカバー部材を
取り付け、前記縦壁と前記カバー部材との間に前記ユニ
ットケース前方の隙間から前記カバー部材の内部に走行
風を導入して側面後方へ排出する風路系が形成されるよ
うに構成したことを特徴とするものである。

【００１２】このような車両用空気調和装置によれば、
コンデンサユニットにおいて走行風を有効利用して冷媒
系の機器を冷却できるようになるので、冷房能力を向上
させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンデンサユ
ニット構造及び車両用空気調和装置の一実施形態を図面
に基づいて説明する。コンデンサユニット構造を示す図
１において、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
ここで、符号の１１はコンデンサユニット、１２はコン
デンサ、１３はコンデンサファン、１４はレシーバ、１
５はユニットケース、１６は屋根面を示しており、ユニ
ットケース１５を構成する縦壁１５ａの周囲には、屋根
面１６との間に隙間Ｓを形成してカバー部材１７が設け
られている。

【００１４】ユニットケース１５は、屋根面１６上に設
置される底面から縦壁１５ａが起立する箱状の部材であ
り、その上面は開口している。図示の例では、矩形状の
コンデンサ設置部１５Ａとその両側に設けられたコンデ
ンサファン設置部１５Ｂとを備えてなる平面視を略矩形
状とした底面の前後左右端部にそれぞれ縦壁１５ａが設
けられており、各縦壁１５ａの周囲には全周にわたって
カバー部材１７が取り付けられている。

【００１５】カバー部材１７は、縦壁１５ａの上端付近
から屋根面１６へ向けて下がる平面又は曲面の傾斜面を
形成する板状の部材であり、その外側端部と屋根面１６
との間には隙間Ｓが形成されている。また、カバー部材
１７と屋根面１６及び縦壁１５ａとの間には、走行風の
流路となる空間部１８が形成されている。なお、ユニッ
トケース１５のコンデンサファン設置部１５Ｂ上方は、
コンデンサファン１３の吹出口を備えたカバー部材１７
で覆われている。

【００１６】上述した構成のユニットケース１５内に
は、中央部にコンデンサ１２が設置され、その左右にそ
れぞれ３台のコンデンサファン１３が設置されている。
外気吸込口となるコンデンサファン１２の上面は、図示
省略の格子状部材を介して外気と連通している。従っ
て、コンデンサファン１３の作動により、外気は上面か
ら吸い込まれてコンデンサ１２を通過し、冷媒と熱交換
した後カバー部材１７に設けた吹出口から排出される。
この間、コンデンサ１２の上面から吸入された外気はユ
ニットケース１５内を流れるので、走行風から悪影響を
受けるようなことはない。

【００１７】ところで、上述した構成のコンデンサユニ
ット１１が天井に設置された車両を白抜き矢印で示す車
両前進方向へ走行させると、矢印１９で示す走行風が発
生して前方の隙間Ｓから空間部１８内へ流入する。この
走行風は、ユニットケース１５の前面に位置している縦
壁１５ａに衝突して左右に分かれ、側面の隙間Ｓから流
出する。従って、コンデンサユニット１１には、前方の
隙間Ｓから空間部１８内に流入し、ユニットケース１５
の両側面にある隙間Ｓから順次スムーズに流出するとい
う走行風の風路系が形成される。なお、この風路系は、
コンデンサ１２及びコンデンサファン１３を格納するユ
ニットケース１５内から縦壁１５ａによって遮断された
構成となっている。

【００１８】このような風路系を有するコンデンサユニ
ット１１において、レシーバ１４を風路系の上流側に、
すなわちユニットケース１５の前方に形成された空間部
１８に配置する。このようにすると、空間部１８に流入
した温度の低い走行風が最初にレシーバ１４に当たるの
で、レシーバ１４及びレシーバ１４内の冷媒を効率よく
冷却することができる。

【００１９】図２は直結方式の車両用空調装置が装備さ
れた大型バスを示したもので、図中の符号２１は車体後
部に設置された走行用のエンジンで駆動される圧縮機、
２２は冷媒流路となるを冷媒配管、２３は車体の屋根に
設置されたエバポレータユニット、２４は車室内に吹出
口２５から冷風を吹き出す左右一対の冷房ダクト、１１
は車体の屋根に設置されたコンデンサユニットである。

【００２０】また、図３は図２に示した車両用空気調和
装置の冷媒系を示す系統図であり、圧縮機２１は、駆動
源の走行用エンジンから駆動力を受けて運転され、低温
低圧のガス冷媒を圧縮してコンデンサ１２へ高温高圧の
ガス冷媒を供給する。コンデンサ１２へ供給された高温
高圧のガス冷媒は、外気との熱交換によって冷却され、
凝縮して気液２相の冷媒となる。なお、コンデンサ１２
は電動のコンデンサファン１３を備えており、該コンデ
ンサファン１３の運転によって外気を吸入し、コンデン
サ１２の凝縮能力を安定したものとしている。

【００２１】気液２相の冷媒は、続いてレシーバ１４へ
送られて気液の分離がなされる。この時、走行風を受け
てレシーバ１４が冷却されるので、過冷却度が増して冷
房能力を向上させることができる。レシーバ１４をでた
高温高圧の液冷媒は、さらに過冷却コイル２６を通過し
て冷却された後、膨張弁２７へ送られる。膨張弁２７に
送られた液冷媒は、膨張弁２７内で減圧膨張し、低温低
圧の液冷媒となってエバポレータユニット２３内に設置
されたエバポレータ２３ａへ供給される。エバポレータ
２３ａに供給された低温低圧の液冷媒は、同じくエバポ
レータユニット２３内に設けられたブロアが吸引し、エ
バポレータ２３ａを通過する車室内の空気と熱交換して
冷却及び除湿する。この熱交換によって低温低圧のガス
冷媒となった冷媒は、圧縮機２１へ戻って再度圧縮さ
れ、以下このような循環を繰り返して冷凍サイクルが構
成される。

【００２２】このような冷凍サイクルにおいて、本発明
のコンデンサユニット１１では、レシーバ１４に走行風
を当てて冷却することができるので、過冷却度が増して
冷房能力を向上させることができる。また、走行風の風
路系に位置し、レシーバ１４と冷媒系の前後に位置する
機器（コンデンサ１２及び過冷却コイル２６）とを連結
する冷媒配管２２も同様に冷却されるので、これによっ
ても過冷却度を増して冷房能力を向上させることができ
る。

【００２３】なお、本発明のコンデンサユニット構造
は、コンデンサが中央部に配置されたものに限定される
ことはなく、たとえば図４の従来例に示したように、中
央部にコンデンサファンを設置するとともにその両側に
コンデンサを配置したものにも適用可能である。なおま
た、ユニットケース１５の縦壁１５ａについては、たと
えば図２に示した配置例のように、コンデンサユニット
１１のすぐ後ろにエバポレータユニット２３が設置され
ているような場合、後部の縦壁を省略することも可能で
ある。

【００２４】

【発明の効果】本発明のコンデンサユニット構造及び車
両用空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。 （１） コンデンサ及びコンデンサファンの外気吸入・
吹出経路と遮断された走行風の風路系をコンデンサユニ
ットに形成することができるので、冷媒系機器を風路系
に設置すれば、走行風を有効利用して冷却することが可
能になる。 （２） 風路系の上流側にレシーバを配置すれば、温度
の低い走行風を当てて効果的に冷却することができるの
で、冷媒の過冷却度が増して冷房能力を向上させること
ができる。 （３） コンデンサユニットにおいて走行風を有効利用
して冷媒の過冷却度を増すことができるので、冷房能力
に優れた車両用空気調和装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るコンデンサユニット構造の一実
施形態を示す図で、（ａ）は部分断面側面図、（ｂ）は
（ａ）の平面図である。

【図２】 図１のコンデンサユニット構造を採用した車
両用空気調和装置の構成例として、大型バスへの設置例
を示す斜視図である。

【図３】 図２に示した車両用空気調和装置における冷
媒系の構成を示す系統図である。

【図４】 車体天井に設置する従来のコンデンサユニッ
ト構造を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の
平面図である。

【符号の説明】

１１ コンデンサユニット １２ コンデンサ １３ コンデンサファン １４ レシーバ １５ ユニットケース １５ａ 縦壁 １６ 屋根面 １７ カバー部材 １８ 空間部 ２１ 圧縮機 ２２ 冷媒配管 ２３ エバポレータユニット ２３ａ エバポレータ ２４ 冷房ダクト ２６ 過冷却コイル ２７ 膨張弁 Ｓ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサとコンデンサファンとを具備
   してなる車体天井設置型のコンデンサユニット構造であ
   って、 少なくとも前面及び両側面を縦壁で囲まれたユニットケ
   ース内に前記コンデンサ及び前記コンデンサファンを格
   納して走行風から遮断すると共に、前記縦壁の周囲に車
   体天井面との間に隙間を設けてカバー部材を取り付け、
   前記縦壁と前記カバー部材との間に前記ユニットケース
   前方の隙間から前記カバー部材の内部に走行風を導入し
   て側面後方へ排出する風路系を形成したことを特徴とす
   るコンデンサユニット構造。
2. 【請求項２】 前記ユニットケースより前方の前記風路
   系内にレシーバを配置したことを特徴とする請求項１に
   記載のコンデンサユニット構造。
3. 【請求項３】 低温低圧のガス冷媒を圧縮する圧縮機
   と、該圧縮機から供給された高温高圧のガス冷媒を外気
   で冷却するコンデンサ及びコンデンサファンを備えた車
   体天井設置型のコンデンサユニットと、前記コンデンサ
   本体で凝縮された冷媒を気液分離させるレシーバと、該
   レシーバから送られてきた液冷媒を減圧膨張させる膨張
   弁と、該膨張弁から低温低圧の液冷媒を受け導入した空
   気と熱交換して冷却及び除湿するエバポレータとを具備
   して冷媒系が構成され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を、少なくとも前面及び両側面
   を縦壁で囲まれたユニットケース内に前記コンデンサ及
   び前記コンデンサファンを格納して走行風から遮断する
   と共に、前記縦壁の周囲に車体天井面との間に隙間を設
   けてカバー部材を取り付け、前記縦壁と前記カバー部材
   との間に前記ユニットケース前方の隙間から前記カバー
   部材の内部に走行風を導入して側面後方へ排出する風路
   系が形成されるように構成したことを特徴とする車両用
   空気調和装置。