JP2002331824A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷房負荷の変化に対応した冷房能力を発揮す
ることが可能な車両用空調装置を提供する。 【解決手段】 第１蒸発器１３ａを１階専用として稼動
させ、第２蒸発器１３ｂを２階専用として稼動させると
ともに、第３蒸発器１３ｃを１階と２階とで共用する。
これにより、１階において冷房能力が不足した場合に
は、第３蒸発器１３ｃで冷却した空気を１階に供給する
ことにより１階の冷房能力不足を補い、２階において冷
房能力が不足した場合には、第３蒸発器１３ｃで冷却し
た空気を２階に供給することにより２階の冷房能力不足
を補うことができる。したがって、冷房負荷の変化に対
応した冷房能力を発揮することができるので、１階と２
階との間で発生する冷房能力の不釣り合いを是正しつ
つ、室内が過度に冷却されてしまうことを未然に防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の車室を有す
る車両に適用される車両用空調装置に関するもので、２
階建てバス等の大型車両に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】図９は、現状の２階建てバス用の空調装
置の概略を示すものであり、この空調装置では、２階は
１階に比べて日射の影響を強く受けて室内温度が上昇し
易いので、２階に吹き出す空気を冷却する蒸発器１３を
２台とし、１階に吹き出す空気を冷却する蒸発器１３を
１台としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、路線
バスでは、１階の乗降口が頻繁に開閉されるため、２階
に吹き出す空気を冷却する蒸発器を２台とし、１階に吹
き出す空気を冷却する蒸発器を１台とすると、１階にお
いて冷房能力が不足するおそれが高い。

【０００４】一方、観光バス等の乗降口の開閉が比較的
に少ないバスにおいては、前述のごとく、日射の影響を
強く受けて２階の冷房能力が不足するおそれが高い。

【０００５】したがって、上記の従来型空調装置では、
冷房負荷の変化に対応した冷房能力を発揮することが難
しいという問題がある。

【０００６】本発明は、上記点に鑑み、冷房負荷の変化
に対応した冷房能力を発揮することが可能な車両用空調
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、第１車室及
び第２車室を有する車両に適用される車両用空調装置で
あって、第１車室に向けて送風される第１空気を冷却す
る第１空気冷却器（１３ａ）と、第２車室に向けて送風
される第２空気を冷却する第２空気冷却器（１３ｂ）
と、第１空気及び第２空気のうち、双方の空気を冷却す
ることができる第３空気冷却器（１３ｃ）とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００８】これにより、第１蒸発器（１３ａ）を第１
車室専用として稼動させ、第２蒸発器（１３ｂ）を第２
車室専用として稼動させるとともに、第３蒸発器（１３
ｃ）を第１車室と第２車室とで共用することができるの
で、第１車室において冷房能力が不足した場合には、第
３蒸発器（１３ｃ）で冷却した空気を第１車室に供給す
ることにより第１車室の冷房能力不足を補い、第２車室
において冷房能力が不足した場合には、第３蒸発器（１
３ｃ）で冷却した空気を第２車室に供給することにより
２階第２車室の冷房能力不足を補うことができる。

【０００９】したがって、冷房負荷の変化に対応した冷
房能力を発揮することができるので、第１車室と第２車
室との間で発生する冷房能力の不釣り合いを是正しつ
つ、室内が過度に冷却されてしまうことを未然に防止で
きる。

【００１０】なお、請求項２に記載の発明のごとく、第
１空気を送風するための第１送風機（２５）と、第２空
気を送風するための第２送風機（２２）とを備えること
が望ましい。

【００１１】また、請求項３に記載の発明のごとく、第
１〜３空気冷却器（１３ａ〜１３ｃ）は、冷媒を蒸発さ
せることにより冷凍能力を発揮する蒸気圧縮式冷凍機の
低圧側熱交換器とし、さらに、第１空気冷却器（１３
ａ）に冷媒を循環させる第１圧縮機（Ｃｐ１）、第２空
気冷却器（１３ｂ）に冷媒を循環させる第２圧縮機（Ｃ
ｐ２）、及び第３空気冷却器（１３ｃ）に冷媒を循環さ
せる第３圧縮機（Ｃｐ３）を備えることが望ましい。

【００１２】また、請求項４に記載の発明のごとく、第
１車室を最大能力で冷房するときには、第１、３圧縮機
（Ｃｐ１、Ｃｐ３）及び第１送風機（２５）を稼動さ
せ、第２車室を最大能力で冷房するときには、第２、３
圧縮機（Ｃｐ２、Ｃｐ３）及び第２送風機（２２）を稼
動させることが望ましい。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項１ない
し４のいずれか１つに記載の車両空調装置にて、車室内
の空調を行うことを特徴とする。

【００１４】これにより、第１蒸発器（１３ａ）を１階
専用として稼動させ、第２蒸発器（１３ｂ）を２階専用
として稼動させるとともに、第３蒸発器（１３ｃ）を１
階と２階とで共用することができるので、１階において
冷房能力が不足した場合には、第３蒸発器（１３ｃ）で
冷却した空気を１階に供給することにより１階の冷房能
力不足を補い、２階において冷房能力が不足した場合に
は、第３蒸発器（１３ｃ）で冷却した空気を２階に供給
することにより２階の冷房能力不足を補うことができ
る。

【００１５】したがって、冷房負荷の変化に対応した冷
房能力を発揮することができるので、１階と２階との間
で発生する冷房能力の不釣り合いを是正しつつ、室内が
過度に冷却されてしまうことを未然に防止できる。

【００１６】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る車両用空調装置を２階建てバスに適用した
ものであって、図１はバス車両の全体の概要を示すもの
で、空調ユニット１はバス車両の最後部のバルクヘッド
部３１に配設されたもので、２階用吹出ダクト２はこの
空調ユニット１で空調された空気（空調風）をバス車両
の２階の車室内天井部に導くものでありで、２階の車室
（第２車室）内天井部の左右両側に配設されてバス車両
前後方向に長く延びている。

【００１８】１階用吹出ダクト３は空調風をバス車両の
１階の車室（第１車室）内天井部に導くもので、図２に
示すように、１階の車室内天井部の中央部に配設されて
バス車両前後方向に長く延びている。なお、両吹出ダク
ト２、３には、乗員に向けて空調風を吹き出す吹出口
（図示せず。）が多数個設けられている。

【００１９】また、図１中、外気取り入れ口４は後述す
る凝縮器冷却用外気を取り入れるもので、バス車両の側
面から外気を取り入れるようになっている。凝縮器空気
排出口５は凝縮器冷却後の空気（温風）を排出するもの
で、バス車両後面から空気を排出するようになってい
る。凝縮器用送風機６は、多数個（本例では６個）の並
列配置された軸流ファンからなるものである。なお、凝
縮器空気排出口５は図１に明示されていないが、バス車
両後面の幅方向の略全長にわたって、多数個の凝縮器用
送風機６に対向して形成されている。

【００２０】また、図２中、本体ケーシング１０は空調
ユニット１の外郭を形成するものであり、この本体ケー
シング１０は、鉄板等の金属板にて車両幅方向に長い横
長の略直方体状にで構成されている。そして、本体ケー
シング１０は、図３に示すように、上下方向に２つの部
分に断熱して区画されており、上部の区画にて室内に吹
き出す空気を冷却する冷却ユニット１１が設けられ、下
部の区画にて室内に吹き出す空気から吸熱した熱を室外
に放熱する凝縮ユニット１２が設けられている。

【００２１】また、冷却ユニット１１内の車両前方側に
は、車両幅方向に長く延びた横長の３台の蒸発器１３ａ
〜１３ｃが配置されている。そして、蒸発器１３ａは１
階の車室内に向けて吹き出される空調風、すなわち１階
用吹出ダクト３に供給される空気を冷却する第１空気冷
却器を構成するものであり、蒸発器１３ｂは２階の車室
内に向けて吹き出される空調風、すなわち２階用吹出ダ
クト２に供給される空気を冷却する第２空気冷却器を構
成するものであり、蒸発器１３ｃは１階の車室内に向け
て吹き出される空調風及び２階の車室内に向けて吹き出
される空調風のうち、双方の空気をを冷却する第３空気
冷却器を構成するものである。

【００２２】ここで、３台の蒸発器１３ａ〜１３ｃそれ
ぞれは、図４に示すように、専用の第１〜３圧縮機Ｃｐ
１〜Ｃｐ３により冷媒が循環させられており、これら圧
縮機Ｃｐ１〜Ｃｐ３は、エンジン（図示せず。）により
駆動される。

【００２３】なお、蒸発器１３ａ〜１３ｃは、冷媒を蒸
発させることにより冷凍能力を発揮する蒸気圧縮式の冷
凍機の低圧側熱交換器であり、本実施形態では、３台の
蒸発器１３ａ〜１３ｃに対して、それぞれ専用の第１〜
３圧縮機Ｃｐ１〜Ｃｐ３を備えているので、３台の冷凍
機を備えていることとなる。

【００２４】因みに、図４中、凝縮器Ｃｎ１〜Ｃｎ３は
冷媒を凝縮させるで熱交換器あり、レシーバＲｅ１〜Ｒ
ｅ３は凝縮器から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒と
に分離して液相冷媒を流出させるものであり、過冷却器
Ｓｃ１〜Ｓｃ３はレシーバから流出した冷媒を冷却する
ものであり、ドライヤＤｒ１〜Ｄｒ３は冷媒中に混入し
た水分を除去するものであり、膨張弁Ｅｘ１〜Ｅｘ３は
冷媒を減圧膨張させるものである。

【００２５】内気センサＳ１は冷却ユニット１１に吸入
される車室内空気（内気）の温度を検出する温度検出手
段であり、フロストセンサＳ２は蒸発器１３ａ〜１３ｃ
を通過した直後の空気温度を検出する温度センサであ
る。なお、本実施形態では、凝縮器Ｃｎ１〜Ｃｎ３は、
図３に示すように、一体化された１台の凝縮器２９とし
て凝縮ユニット１２に搭載されている。

【００２６】ところで、冷却ユニット１１の車室側端面
の左右両側には、図２に示すように縦長の第１内気吸入
口１４、１４が設けられており、１階用吹出ダクト３
は、縦長の第１内気吸入口１４、１４に挟まれた、冷却
ユニット１１の幅方向中央位置に配置されており、１階
用吹出ダクト３の上側に第２内気吸入口１５が設けられ
ている。このため、第１、第２内気吸入口１４、１４、
１５から内気が冷却ユニット１１内に吸入され、蒸発器
１３に流入するようになっている。

【００２７】また、蒸発器１３の空気下流側（車両後方
側）には、図３に示すように、所定間隔を介して蒸発器
１３と対向するように上下方向に延びる対向壁板１６
ａ、１６ｂが配置されており、この両対向壁板１６ａ、
１６ｂは鉄板等の金属板で構成されている。

【００２８】そして、蒸発器１３の空気下流側（車両後
方側）流路は、水平方向に延びる隔壁板１７により上方
側流路１８と下方側流路１９とに分割されており、上方
側流路１８には対向壁板１６ａが、また下方側流路１９
には対向壁板１６ｂが、それぞれ横断している。

【００２９】このため、上方側流路１８において対向壁
板１６ａより下流側に上方側の空気チャンバー２０が区
画形成され、下方側流路１９において対向壁板１６ｂよ
り下流側に下方側の空気チャンバー２１が区画形成され
る。

【００３０】また、上方側流路１８に位置する対向壁板
１６ａは、図５に示すように、車両幅方向の中央部が、
蒸発器１３から最も遠く離れるように階段状に形成され
ているとともに、この対向壁板１６ａには、多数個、本
例では６個の送風機２２が設置されている。

【００３１】一方、下方側流路１９に位置する対向壁板
１６ｂは、図６に示すように、車両幅方向に直線状に延
びるように形成されており、そしてこの対向壁板１６ｂ
にも、多数個、本例では６個の送風機２５が設置されて
いる。

【００３２】次に、本実施形態に係る車両用空調装置の
特徴作動を述べる。

【００３３】第１モード このモードは１階の室内を最大能力で冷房するものであ
り、第１、３圧縮機Ｃｐ１、Ｃｐ３及び送風機２５を稼
動させる。

【００３４】これにより、第１蒸発器１３ａ及び第３蒸
発器１３ｃの両者により冷却された空気が１階の室内に
供給されるので、大きな冷房能力を得ることができる。

【００３５】第２モード このモードは第１モードより小さい冷房能力を発揮させ
ながら１階の室内を冷房するものであり、第１圧縮機Ｃ
ｐ１及び送風機２５を稼動させる。

【００３６】なお、このモードにおいては、第１圧縮機
Ｃｐ１と第３圧縮機Ｃｐ３とを交互に稼動させてもよ
い。

【００３７】第３モード このモードでは第１圧縮機Ｃｐ１及び送風機２５を停止
し、１階の冷房を停止する。

【００３８】第４モード このモードは２階の室内を最大能力で冷房するものであ
り、第２、３圧縮機Ｃｐ２、Ｃｐ３及び送風機２２を稼
動させる。

【００３９】これにより、第２蒸発器１３ｂ及び第３蒸
発器１３ｃの両者により冷却された空気が２階の室内に
供給されるので、大きな冷房能力を得ることができる。

【００４０】第５モード このモードは第４モードより小さい冷房能力を発揮させ
ながら２階の室内を冷房するものであり、第２圧縮機Ｃ
ｐ１及び送風機２２を稼動させる。

【００４１】なお、このモードにおいては、第２圧縮機
Ｃｐ１と第３圧縮機Ｃｐ３とを交互に稼動させてもよ
い。

【００４２】第６モード このモードでは第２圧縮機Ｃｐ１及び送風機２５を停止
し、２階の冷房を停止する。

【００４３】次に、本実施形態の作用効果を述べる。

【００４４】本実施形態によれば、第１蒸発器１３ａを
１階専用として稼動させ、第２蒸発器１３ｂを２階専用
として稼動させるとともに、第３蒸発器１３ｃを１階と
２階とで共用しているので、１階において冷房能力が不
足した場合には、第３蒸発器１３ｃで冷却した空気を１
階に供給することにより１階の冷房能力不足を補い、２
階において冷房能力が不足した場合には、第３蒸発器１
３ｃで冷却した空気を２階に供給することにより２階の
冷房能力不足を補うことができる。

【００４５】したがって、冷房負荷の変化に対応した冷
房能力を発揮することができるので、１階と２階との間
で発生する冷房能力の不釣り合いを是正しつつ、室内が
過度に冷却されてしまうことを未然に防止できる。

【００４６】（第２実施形態）図７は本実施形態に係る
車両用空調装置における、第１〜３圧縮機Ｃｐ１〜Ｃｐ
３、及び１階用及び２階用の送風機２２の作動を示す作
動図表であり、図表中、「○」は圧縮機を稼動させるこ
とを意味するもので、「×」は圧縮機を停止させる意味
であり、送風機２２の送風量は、「Ｈｉ」が最も送風量
が大きく、次いで、Ｍｅ２、Ｍｅ１、Ｌｏの順に送風量
が小さくなることを意味する。

【００４７】また、作動モード記号、例えば「２Ｍ１」
は２階用の空調モード１を示し、「１Ｍ１」は１階用の
空調モード１を示し、Ｍ１が最も冷房能力が大きく、次
いで、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５の順に冷房能力が小さく
なることを意味する。

【００４８】したがって、１階用の空調モードとしてＭ
１〜Ｍ５の５種類があり、２階用の空調モードとしてＭ
１〜Ｍ５の５種類があるので、車両用空調装置としての
総空調モード数は、２５（＝５×５）となる。

【００４９】そして、図７（ａ）からも明らかなよう
に、１階、２階のの双方で高い冷房能力を必要とすると
きは、第１〜３圧縮機Ｃｐ１〜Ｃｐ３の全てを稼動させ
るとともに、１階用及び２階用の送風機２２をＨｉで稼
動させる。一方、１階、２階のの双方で冷房能力を殆ど
必要としないときは、第１〜３圧縮機Ｃｐ１〜Ｃｐ３並
びに１階用及び２階用の送風機２２を停止させる。

【００５０】なお、図８は１階の空調制御モードと２階
の空調制御モードとを独立して制御する場合の作動図表
であり、図８からも明らかなように、１階の空調制御モ
ードと２階の空調制御モードとを単純に組み合わせる
と、２Ｍ１と１Ｍ３、２Ｍ１と１Ｍ４、２Ｍ１と１Ｍ
５、２Ｍ２と１Ｍ３、２Ｍ２と１Ｍ４、２Ｍ２と１Ｍ
５、２Ｍ３と１Ｍ１、２Ｍ３と１Ｍ２、２Ｍ４と１Ｍ
１、２Ｍ４と１Ｍ２、２Ｍ５と１Ｍ１、及び２Ｍ５と１
Ｍ２の組み合わせにおいて、第３圧縮機Ｃｐ３の制御が
１階用制御と２階用制御とで相違するが、本実施形態で
は、冷房を優先して第３圧縮機Ｃｐ３を稼動させる。

【００５１】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、２階建てバスに本発明を適用したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、その他の車両にも適用する
ことができる。

【００５２】また、上述の実施形態では、圧縮機の台数
と蒸発器の台数とは同じであったが、圧縮機の台数を蒸
発器の台数より減らして、１台の圧縮機にて複数台の蒸
発器に冷媒を供給してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の空調ユニットの設置形態を示すバス車両
全体の斜視図である。

【図２】図３の空調ユニットの設置形態を示すバス車両
後部の斜視図である。

【図３】本発明の実施形態に係る空調ユニットの縦断面
図である。

【図４】本発明の実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍機の模
式図である。

【図５】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図６】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】第２実施形態に係る空調ユニットの作動を示す
図表である。

【図８】第２実施形態に係る空調ユニットの作動を説明
するための図表である。

【図９】従来の技術に係る空調ユニットの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…空調ユニット、２…２階用吹出ダクト、３…１階用
吹出ダクト、１３ａ…第１蒸発器、１３ｂ…第２蒸発
器、１３ｃ…第３蒸発器。

フロントページの続き (72)発明者 毛利 雅弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 斉藤 和廣 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１車室及び第２車室を有する車両に適
   用される車両用空調装置であって、 前記第１車室に向けて送風される第１空気を冷却する第
   １空気冷却器（１３ａ）と、 前記第２車室に向けて送風される第２空気を冷却する第
   ２空気冷却器（１３ｂ）と、 前記第１空気及び前記第２空気のうち、双方の空気を冷
   却することができる第３空気冷却器（１３ｃ）とを備え
   ることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記第１空気を送風するための第１送風
   機（２５）と、 前記第２空気を送風するための第２送風機（２２）とを
   備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１〜３空気冷却器（１３ａ〜１３
   ｃ）は、冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮す
   る蒸気圧縮式冷凍機の低圧側熱交換器であり、 さらに、前記第１空気冷却器（１３ａ）に冷媒を循環さ
   せる第１圧縮機（Ｃｐ１）、前記第２空気冷却器（１３
   ｂ）に冷媒を循環させる第２圧縮機（Ｃｐ２）、及び前
   記第３空気冷却器（１３ｃ）に冷媒を循環させる第３圧
   縮機（Ｃｐ３）を備えていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記第１車室を最大能力で冷房するとき
   には、前記第１、３圧縮機（Ｃｐ１、Ｃｐ３）及び前記
   第１送風機（２５）を稼動させ、 前記第２車室を最大能力で冷房するときには、前記第
   ２、３圧縮機（Ｃｐ２、Ｃｐ３）及び前記第２送風機
   （２２）を稼動させることを特徴とする請求項３に記載
   の車両用空調装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１つに記載
   の車両空調装置にて、車室内の空調を行うことを特徴と
   する２階建てバス用空調装置。