JP2002331824A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JP2002331824A JP2002008898A JP2002008898A JP2002331824A JP 2002331824 A JP2002331824 A JP 2002331824A JP 2002008898 A JP2002008898 A JP 2002008898A JP 2002008898 A JP2002008898 A JP 2002008898A JP 2002331824 A JP2002331824 A JP 2002331824A
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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。
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