JP2006306167A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータの冷房能力を充分に活かして対応する。
【解決手段】 共用エバポレータ１３ｃの空気下流側流路に、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を一階車室へ供給するための第１供給部２１ａと、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を二階車室へ供給するための第２供給部２１ｂと、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を第１供給部２１ａに導くのか、第２供給部２１ｂに導くのか、両供給部２１ａ・２１ｂに導くのかを切り換えることのできる供給側切換ドア２２とを設けるとともに、一階車室もしくは二階車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、供給側切換ドア２２を操作して共用エバポレータ１３ｃで冷却した空気を第１供給部２１ａもしくは第２供給部２１ｂから冷房能力が不足している車室側へ供給するようにした。
【選択図】 図３

Description

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あり、二階建てバスなどの車両に適用して有効である。

二階建てバス用の空調装置では、二階車室は一階車室に比べて日射の影響を強く受けて車室内温度が上昇し易いので、二階車室に吹き出す空気を冷却する二階用エバポレータを２台とし、一階車室に吹き出す空気を冷却する一階用エバポレータを１台としている。しかしこれでは、例えば一階車室の乗員が増加した場合など、二階側冷房能力に余裕があるにもかかわらず、一階車室にその余剰冷房能力を利用することができない。

そこで発明者らは、冷房負荷の変化に対応した冷房能力を発揮することが可能な車両用空調装置として下記の特許文献１に示す車両用空調装置を先に出願している。これは、第１エバポレータを一階車室専用として稼動させ、第２エバポレータを二階車室専用として稼動させるとともに、第３エバポレータを一階車室と二階車室とで共用するものである。

これにより、一階車室において冷房能力が不足した場合には、第３エバポレータで冷却した空気を一階車室に供給することにより一階車室の冷房能力不足を補い、二階車室において冷房能力が不足した場合には、第３エバポレータで冷却した空気を二階車室に供給することにより二階車室の冷房能力不足を補うことができる。従って、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、一階車室と二階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している。
特開２００２−３３１８２４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す車両用空調装置では、一階車室用空気流路と二階車室用空気流路とを分けている仕切り部分が固定されているため、冷房能力が必要な車室側のみではなく、冷房能力の必要ない車室側にも冷風を供給してしまうため、共用エバポレータの冷房能力を充分に活かしきれないという問題点がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、第１車室と第２車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータの冷房能力を充分に活かして対応することのできる車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、第１車室および第２車室を有する車両に適用される車両用空調装置であり、
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空気および第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）とを備える車両用空調装置において、
第３空気冷却器（１３ｃ）の空気下流側流路に、
第３空気冷却器（１３ｃ）を通過した空気を第１車室へ供給するための第１供給部（２１ａ）と、
第３空気冷却器（１３ｃ）を通過した空気を第２車室へ供給するための第２供給部（２１ｂ）と、
第３空気冷却器（１３ｃ）を通過した空気を第１供給部（２１ａ）に導くのか、第２供給部（２１ｂ）に導くのか、両供給部（２１ａ、２１ｂ）に導くのかを切り換えることのできる第１切換手段（２２）とを設けるとともに、
第１車室もしくは第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、第１切換手段（２２）を操作して第３空気冷却器（１３ｃ）で冷却した空気を第１供給部（２１ａ）もしくは第２供給部（２１ｂ）から冷房能力が不足している車室側へ供給することを特徴としている。

本発明は、一方の車室の冷房能力に余裕があっても、他方の車室は冷房能力が不足する場合があるという点に着目したものであり、第１空気冷却器（１３ａ）を第１車室専用として稼動させ、第２空気冷却器（１３ｂ）を第２車室専用として稼動させるとともに、第３空気冷却器（１３ｃ）を第１車室と第２車室とで共用する共用空気冷却器とする冷凍サイクル側は変更せず、第３空気冷却器（１３ｃ）の吹き出し側で第１車室用空気流路と第２車室用空気流路とを分けている仕切り壁（１６）に第１切換手段（２２）としてのドア手段を設けている。

この請求項１に記載の発明によれば、第１切換手段（２２）切り換えて冷房能力の必要な車室側に第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を割り当てることにより、第１車室と第２車室とでの冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を充分に活かして対応することができる。また、第３空気冷却器（１３ｃ）をいずれかの車室側に割り当てることにより、最大風量吹き出しでクールダウンを行っても、他の車室側に影響を与えないうえ、クールダウンを行っている車室の乗員には、最大風量吹き出しによるドラフト感を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、第１車室および第２車室のいずれの車室でも冷房能力が不足する場合、第１切換手段（２２）を中立位置として、第３空気冷却器（１３ｃ）で冷却した空気を両供給部（２１ａ、２１ｂ）から両車室側へ供給することを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、両車室側に第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を略均等に割り当てることにより、両車室での冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を充分に活かして対応することができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、第１車室および第２車室のいずれの車室でも冷房能力が不足する場合、第１切換手段（２２）をそれぞれの車室側で必要としている冷房能力の比に対応する位置として、第３空気冷却器（１３ｃ）で冷却した空気を必要としている冷房能力の比で両供給部（２１ａ、２１ｂ）から両車室側へ供給することを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、両車室で必要としている冷房能力の比に応じて第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を割り当てることにより、両車室での冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を充分に活かして対応することができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、第３空気冷却器（１３ｃ）の空気上流側流路に、
第１車室から取り込まれた空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第１空気取込部（１９ａ）と、
第２車室から取り込まれた空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第２空気取込部（１９ｂ）と、
第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させる空気を第１空気取込部（１９ａ）から取り込むのか、第２空気取込部（１９ｂ）から取り込むのか、両空気取込部（１９ａ、１９ｂ）から取り込むのかを切り換えることのできる第２切換手段（２０）とを設けるとともに、
第１車室もしくは第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、第２切換手段（２０）を操作して冷房能力が不足している車室側から取り込む空気の一部を第１空気取込部（１９ａ）もしくは第２空気取込部（１９ｂ）から第３空気冷却器（１３ｃ）へ取り込むことを特徴としている。

本発明は、第３空気冷却器（１３ｃ）吸い込み側でも第１車室用空気流路と第２車室用空気流路とを分けている仕切り壁（１６）に第２切換手段（２０）としてのドア手段を設け、冷房能力の不足している車室側から空気取り込みを行うものである。この請求項４に記載の発明によれば、他の車室側に影響を与えることなく、第１車室と第２車室とでの冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を充分に活かして対応することができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、第３空気冷却器（１３ｃ）の空気上流側流路に、
第１車室から取り込まれた空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第１空気取込部（１９ａ）と、
第２車室から取り込まれた空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第２空気取込部（１９ｂ）と、
第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させる空気を第１空気取込部（１９ａ）から取り込むのか、第２空気取込部（１９ｂ）から取り込むのか、両空気取込部（１９ａ、１９ｂ）から取り込むのかを切り換えることのできる第２切換手段（２０）とを設けるとともに、
第１車室もしくは第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足し、且つ他方の車室で冷房能力に余裕の有る状態で冷房を行っている場合、第２切換手段（２０）を操作して冷房能力に余裕の有る他方の車室側から取り込む空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に取り込むことを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、冷房能力に余裕の有る他方の車室側から取り込む空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に取り込むことにより、第１車室と第２車室とでの冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力のみならず、車両用空調装置全体を充分に活かして対応することができる。

また、請求項６記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、第３空気冷却器（１３ｃ）の空気上流側流路に、
第１車室から取り込まれた空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第１空気取込部（１９ａ）と、
第２車室から取り込まれた空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第２空気取込部（１９ｂ）と、
第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させる空気を第１空気取込部（１９ａ）から取り込むのか、第２空気取込部（１９ｂ）から取り込むのか、両空気取込部（１９ａ、１９ｂ）から取り込むのかを切り換えることのできる第２切換手段（２０）とを設けるとともに、
第１車室もしくは第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、第２切換手段（２０）を操作して車室内温度が冷房能力の不足している車室側での目標温度に近い方の車室側から取り込む空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に取り込むことを特徴としている。

この請求項６に記載の発明によれば、車室内温度が冷房能力の不足している車室側での目標温度に近い方の車室側から取り込む空気の一部を第３空気冷却器（１３ｃ）に取り込むことにより、第１車室と第２車室とでの冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力のみならず、より車両用空調装置全体を充分に活かして対応することができる。

また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両空調装置を用いて、第１車室としての一階車室と、第２車室としての二階車室との空調を行うことを特徴としている。

この請求項７に記載の発明によれば、両切換手段（２０、２２）を切り換えて冷房能力の必要な車室側に第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を割り振ることにより、一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して第３空気冷却器（１３ｃ）の冷房能力を充分に活かして対応することができる。ちなみに、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。

以下、本発明の実施の形態について添付した図面を用いて詳細に説明する。本実施形態は、本発明における車両用空調装置を二階建てバスに適用したものであって、図１は空調ユニット１の設置形態を示すバス車両全体の斜視図であり、図２は図１の空調ユニット１の設置形態を示すバス車両後部の斜視図である。また図３は、本発明の一実施形態における空調ユニット１の縦断面図である。

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あり、二階用吹出ダクト２は、空調ユニット１で空調された空気（空調風）をバス車両の二階の車室内天井部に導くものでありで、二階の車室（第２車室）内天井部の左右両側に配設され、バス車両前後方向に長く延びている。

一階用吹出ダクト３は、空調風をバス車両の一階の車室（第１車室）内天井部に導くもので、図２に示すように、一階の車室内天井部の中央部に配設され、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図示しない吹出口が多数個設けられている。

また、図１中の外気取り入れ口４は、後述するコンデンサ（冷媒凝縮器）冷却用外気を取り入れるものであり、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。コンデンサ空気排出口５は、コンデンサ冷却後の空気（温風）を排出するものであり、バス車両の後面から空気を排出するようになっている。

コンデンサ用送風機６は、多数個（本例では６個）の軸流ファンが並列配置されてなるものである。なお、コンデンサ空気排出口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、多数個のコンデンサ用送風機６に対向して形成されている。また、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、鉄板などの金属板にて車両幅方向に長い横長の略直方体状に構成されている。

また、本体ケーシング１０は、図１に示すように、大きくは上下方向に２つの部分に断熱して区画されており、上部の区画にて車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、下部の区画にて車室内に吹き出す空気から吸熱した熱を車外に放熱するコンデンサユニット１２が設けられている。また、図３に示すように、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台のエバポレータ（冷媒蒸発器）１３ａ〜１３ｃが配置されている。

そして、一階用エバポレータ１３ａは一階の車室内に向けて吹き出される空調風、すなわち一階用吹出ダクト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、二階用エバポレータ１３ｂは二階の車室内に向けて吹き出される空調風、すなわち二階用吹出ダクト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、共用エバポレータ１３ｃは一階の車室内に向けて吹き出される空調風、および二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、もしくはいずれかの空気を冷却する第３空気冷却器を構成するものである。

図４は、本車両用空調装置の蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す模式図である。図４に示すように、３台のエバポレータ１３ａ〜１３ｃそれぞれは、専用の第１〜３コンプレッサ（冷媒圧縮機）Ｃｐ１〜Ｃｐ３により冷媒が循環させられており、これらコンプレッサＣｐ１〜Ｃｐ３は、図示しないエンジンによって駆動される。

なお、エバポレータ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サイクルの低圧側熱交換器であり、本実施形態では、３台のエバポレータ１３ａ〜１３ｃに対して、それぞれ専用の第１〜３コンプレッサ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。

ちなみに、図４中のコンデンサＣｎ１〜Ｃｎ３は冷媒を凝縮させる熱交換器であり、レシーバＲｅ１〜Ｒｅ３はコンデンサ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、サブクーラ（過冷却器）Ｓｃ１〜Ｓｃ３はレシーバＲｅ１〜Ｒｅ３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。

内気センサＳ１は、冷却ユニット１１に吸込まれる一階車室内空気（一階内気）の温度を検出する温度検出手段であり、内気センサＳ２は、冷却ユニット１１に吸込まれる二階車室内空気（二階内気）の温度を検出する温度検出手段である。なお、本実施形態でコンデンサＣｎ１〜Ｃｎ３は、図示しないが一体化された１台のコンデンサとして凝縮ユニット１２に搭載されている。

ところで、図２に示すように、冷却ユニット１１の車室側面の左右両側には、縦長の一階内気吸込口１４が設けられており、一階用吹出ダクト３への吹出開口部２８は、両側の一階内気吸込口１４に挟まれた、冷却ユニット１１の車両幅方向中央位置に配置されており、一階用吹出ダクト３の上側に二階内気吸込口１５が設けられている。

このため、両内気吸込口１４・１５から内気が冷却ユニット１１内に吸込まれ、各エバポレータ１３に流入するようになっている。ちなみに、図２中の２４は、二階用吹出ダクト２への吹出開口部であり、冷却ユニット１１上面の車両幅方向両端近傍に配置されている。

次に、本発明の要部の構造について、図３を用いて説明する。冷却ユニット１１内の空気流路は、仕切り壁１６によって共用エバポレータ１３ｃの上下方向中央位置から上側の流路部分と下側の流路部分とに分けられている。上側の流路部分は、一階内気吸込口１４から取り込まれた空気が一階用エバポレータ１３ａを通過して、一階用送風機１７に吸込まれて一階用吹出ダクト３に送風されるようになっている。

また、上側の流路部分は、二階内気吸込口１５から取り込まれた空気が二階用エバポレータ１３ｂを通過して、二階用送風機１８に吸込まれて二階用吹出ダクト２に送風されるようになっている。なお、一階用送風機１７も二階用送風機１８も、図３では１台ずつしか書いていないが、本実施形態では車両幅方向に６台ずつ並べて構成されている。

そして、共用エバポレータ１３ｃの空気上流側（車両前方側）流路には、一階内気吸込口１４から取り込まれた空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに流通させるための一階内気取込口１９ａと、二階内気吸込口１５から取り込まれた空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに流通させるための二階内気取込口１９ｂとを設けるとともに、共用エバポレータ１３ｃに流通させる空気を一階内気取込口１９ａから取り込むのか、二階内気取込口１９ｂから取り込むのか、はたまた両内気取込口１９ａ・１９ｂから取り込むのかを切り換える取込側切換ドア（第２切換手段）２０を設けている。

また、共用エバポレータ１３ｃの空気下流側（車両後方側）流路には、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を一階用送風機１７へ供給するための一階側供給口２１ａと、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を二階用送風機１８へ供給するための二階側供給口２１ｂとを設けるとともに、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を一階側供給口２１ａと連通させるのか、二階側供給口２１ｂと連通させるのか、はたまた両供給口２１ａ・２１ｂと連通させるのかを切り換える供給側切換ドア（第１切換手段）２２を設けている。

図６の（ａ）〜（ｅ）は切換ドア２０・２２の状態を示す説明図である。これらにより、図６（ａ）〜（ｅ）に示すように、
（ａ）一階から取り込んだ空気を共用エバポレータ１３ｃで冷却して二階へ供給する
（ｂ）二階から取り込んだ空気を共用エバポレータ１３ｃで冷却して二階へ供給する
（ｃ）一・二階から取り込んだ空気を共用エバポレータ１３ｃで冷却して一・二階へ供給する（もしくは共用エバポレータ１３ｃを稼動させない）
（ｄ）一階から取り込んだ空気を共用エバポレータ１３ｃで冷却して一階へ供給する
（ｅ）二階から取り込んだ空気を共用エバポレータ１３ｃで冷却して一階へ供給する
などのパターンを選択することができる。

次に、本実施形態の特徴作動として、上記のパターンを選択するためのフローチャートについて説明する。図５は、本発明の一実施形態における切換ドア制御のフローチャートである。まず、ステップＳ１１では、階毎での冷房能力制御による冷房を開始する。ちなみに、このときの空調装置の状態は、クールダウンに備えて共用エバポレータ１３ｃに冷房能力を与えるコンプレッサＣｐ３も稼動させ、両切換ドア２０・２２は（ｃ）に示す中立位置とする。

ステップＳ１２では、日射条件のきびしい二階車室で冷房能力が不足しているか否かの判定を行う。その判定結果がＹＥＳで、二階車室での冷房能力が不足している場合はステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、一階車室で冷房能力が不足しているか否かの判定を行う。その判定結果がNOで、一階車室では冷房能力が足りており、二階車室で冷房能力が不足している場合はステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、一階車室での冷房能力に余裕が有るか否かの判定を行う。その判定結果がＹＥＳで、一階車室での冷房能力に余裕が有る場合はステップＳ１５へ進み、取込側切換ドア２０は冷房能力に余裕が有る一階車室側から取り込む位置とし、供給側切換ドア２２は冷房能力の足りない二階車室側への供給位置として冷房を行うものである（図６（ａ）の状態）。これにより、冷房能力を満足している一階車室から空気が取り込まれ、共用エバポレータ１３ｃで冷却され、冷房能力の足りない二階車室へ供給されることとなる。

なお、ステップＳ１４での判定結果がＮＯで、一階車室での冷房能力に余裕が無い場合はステップＳ１６へ進み、取込側切換ドア２０は冷房能力の足りない二階車室側から取り込む位置とし、供給側切換ドア２２は冷房能力の足りない二階車室側への供給位置として冷房を行うものである（図６（ｂ）の状態）。これにより、冷房能力に余裕が無い一階車室には影響を与えないよう二階車室から空気が取り込まれ、共用エバポレータ１３ｃで冷却され、冷房能力の足りない二階車室へ供給されることとなる。

そして、ステップＳ１３での判定結果がＹＥＳで、二階車室でも一階車室でも冷房能力に不足している場合はステップＳ１７へ進み、取込側切換ドア２０も供給側切換ドア２２も中立位置として冷房を行うものである（図６（ｃ）の状態）。これにより、両車室から空気が取り込まれ、共用エバポレータ１３ｃで冷却され、冷房能力の足りない両車室へ略均等に供給されることとなる。

次に、ステップＳ１２での判定結果がＮＯで、二階車室での冷房能力に不足が無い場合はステップＳ１８へ進み、一階車室で冷房能力が不足しているか否かの判定を行う。その判定結果がＹＥＳで、二階車室では冷房能力が足りているが、一階車室で冷房能力が不足している場合はステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１９では、二階車室での冷房能力に余裕が有るか否かの判定を行う。その判定結果がＹＥＳで、二階車室での冷房能力に余裕が有る場合はステップＳ２０へ進み、取込側切換ドア２０は冷房能力に余裕が有る二階車室側から取り込む位置とし、供給側切換ドア２２は冷房能力の足りない一階車室側への供給位置として冷房を行うものである（図６（ｅ）の状態）。これにより、冷房能力を満足している二階車室から空気が取り込まれ、共用エバポレータ１３ｃで冷却され、冷房能力の足りない一階車室へ供給されることとなる。

なお、ステップＳ１９での判定結果がＮＯで、二階車室での冷房能力に余裕が無い場合はステップＳ２１へ進み、取込側切換ドア２０は冷房能力の足りない一階車室側から取り込む位置とし、供給側切換ドア２２は冷房能力の足りない一階車室側への供給位置として冷房を行うものである（図６（ｄ）の状態）。これにより、冷房能力に余裕が無い二階車室には影響を与えないよう一階車室から空気が取り込まれ、共用エバポレータ１３ｃで冷却され、冷房能力の足りない一階車室へ供給されることとなる。

そして、ステップＳ１８での判定結果がＮＯで、二階車室でも一階車室でも冷房能力に不足が無い場合はステップＳ２２へ進み、共用エバポレータ１３ｃに冷房能力を与えるコンプレッサＣｐ３を停止させ、さらにステップＳ１７へ進み、取込側切換ドア２０も供給側切換ドア２２も中立位置として両車室いずれかで冷房能力が不足する事態に備えるものである（図６（ｃ）の状態）。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、共用エバポレータ１３ｃの空気下流側流路に、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を一階車室へ供給するための第１供給部２１ａと、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を二階車室へ供給するための第２供給部２１ｂと、共用エバポレータ１３ｃを通過した空気を第１供給部２１ａに導くのか、第２供給部２１ｂに導くのか、両供給部２１ａ・２１ｂに導くのかを切り換えることのできる供給側切換ドア２２とを設けるとともに、一階車室もしくは二階車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、供給側切換ドア２２を操作して共用エバポレータ１３ｃで冷却した空気を第１供給部２１ａもしくは第２供給部２１ｂから冷房能力が不足している車室側へ供給するようにしている。

本発明は、一方の車室の冷房能力に余裕があっても、他方の車室は冷房能力が不足する場合があるという点に着目したものであり、一階用エバポレータ１３ａを一階車室専用として稼動させ、二階用エバポレータ１３ｂを二階車室専用として稼動させるとともに、共用エバポレータ１３ｃを一階車室と二階車室とで共用する共用空気冷却器とする冷凍サイクル側は変更せず、共用エバポレータ１３ｃの吹き出し側で一階車室用空気流路と二階車室用空気流路とを分けている仕切り壁１６に供給側切換ドア２２としてのドア手段を設けている。

これによれば、供給側切換ドア２２切り換えて冷房能力の必要な車室側に共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を割り当てることにより、一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を充分に活かして対応することができる。また、共用エバポレータ１３ｃをいずれかの車室側に割り当てることにより、最大風量吹き出しでクールダウンを行っても、他の車室側に影響を与えないうえ、クールダウンを行っている車室の乗員には、最大風量吹き出しによるドラフト感を提供することができる。

また、一階車室および二階車室のいずれの車室でも冷房能力が不足する場合、供給側切換ドア２２を中立位置として、共用エバポレータ１３ｃで冷却した空気を両供給部２１ａ・２１ｂから両車室側へ供給するようにしている。これによれば、両車室側に共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を略均等に割り当てることにより、両車室での冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を充分に活かして対応することができる。

また、共用エバポレータ１３ｃの空気上流側流路に、一階車室から取り込まれた空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに流通させるための第１空気取込部１９ａと、二階車室から取り込まれた空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに流通させるための第２空気取込部１９ｂと、共用エバポレータ１３ｃに流通させる空気を第１空気取込部１９ａから取り込むのか、第２空気取込部１９ｂから取り込むのか、両空気取込部１９ａ・１９ｂから取り込むのかを切り換えることのできる取込側切換ドア２０とを設けるとともに、
一階車室もしくは二階車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足し、且つ他方の車室で冷房能力に余裕の有る状態で冷房を行っている場合、取込側切換ドア２０を操作して冷房能力に余裕の有る他方の車室側から取り込む空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに取り込むようにしている。

これは、共用エバポレータ１３ｃ吸い込み側でも一階車室用空気流路と二階車室用空気流路とを分けている仕切り壁１６に取込側切換ドア２０としてのドア手段を設けたものであり、これによれば、冷房能力に余裕の有る他方の車室側から取り込む空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに取り込むことにより、一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力のみならず、車両用空調装置全体を充分に活かして対応することができる。

また、本発明の車両空調装置を用いて、第１車室としての一階車室と、第２車室としての二階車室との空調を行うようにしている。これによれば、両切換ドア２０・２２を切り換えて冷房能力の必要な車室側に共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を割り振ることにより、一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を充分に活かして対応することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、下記の実施形態としても良い。まず、一階車室および二階車室のいずれの車室でも冷房能力が不足する場合、供給側切換ドア２２をそれぞれの車室側で必要としている冷房能力の比に対応する位置として、共用エバポレータ１３ｃで冷却した空気を必要としている冷房能力の比で両供給部２１ａ・２１ｂから両車室側へ供給するようにしても良い。

これによれば、両車室で必要としている冷房能力の比に応じて共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を割り当てることにより、両車室での冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を充分に活かして対応することができる。

また、一階車室もしくは二階車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、取込側切換ドア２０を操作して冷房能力が不足している車室側から取り込む空気の一部を第１空気取込部１９ａもしくは第２空気取込部１９ｂから共用エバポレータ１３ｃへ取り込むようにしても良い。

これは、冷房能力の不足している車室側から空気取り込みを行うものである。これによれば、他の車室側に影響を与えることなく、一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力を充分に活かして対応することができる。

また、一階車室もしくは二階車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、取込側切換ドア２０を操作して車室内温度が冷房能力の不足している車室側での目標温度に近い方の車室側から取り込む空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに取り込むようにしても良い。

これによれば、車室内温度が冷房能力の不足している車室側での目標温度に近い方の車室側から取り込む空気の一部を共用エバポレータ１３ｃに取り込むことにより、一階車室と二階車室とでの冷房負荷の不足に対して共用エバポレータ１３ｃの冷房能力のみならず、より車両用空調装置全体を充分に活かして対応することができる。

また、上述の実施形態では、二階建てバスに本発明の車両用空調装置を適用していが、その他の車両にも適用することができる。また、上述の実施形態では、コンプレッサの台数とエバポレータの台数とは同じであったが、コンプレッサの台数をエバポレータの台数より減らして、１台のコンプレッサにて複数台のエバポレータに冷媒を供給する構成であっても良い。

本発明の実施形態に係る空調ユニット１の設置形態を示すバス車両全体の斜視図である。 図１の空調ユニット１の設置形態を示すバス車両後部の斜視図である。 本発明の一実施形態における空調ユニット１の縦断面図である。 本車両用空調装置の蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す模式図である。 本発明の一実施形態における切換ドア制御のフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は切換ドア２０・２２の状態を示す説明図である。

符号の説明

１３ａ…一階用エバポレータ（第１空気冷却器）
１３ｂ…二階用エバポレータ（第２空気冷却器）
１３ｃ…共用エバポレータ（第３空気冷却器）
１９ａ…第１空気取込部
１９ｂ…第２空気取込部
２０…取込側切換ドア（第２切換手段）
２１ａ…第１供給部
２１ｂ…第２供給部
２２…供給側切換ドア（第１切換手段）

Claims (7)

1. 第１車室および第２車室を有する車両に適用される車両用空調装置であり、
   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空気および前記第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）とを備える車両用空調装置において、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）の空気下流側流路に、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）を通過した空気を前記第１車室へ供給するための第１供給部（２１ａ）と、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）を通過した空気を前記第２車室へ供給するための第２供給部（２１ｂ）と、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）を通過した空気を前記第１供給部（２１ａ）に導くのか、前記第２供給部（２１ｂ）に導くのか、前記両供給部（２１ａ、２１ｂ）に導くのかを切り換えることのできる第１切換手段（２２）とを設けるとともに、
   前記第１車室もしくは前記第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、前記第１切換手段（２２）を操作して前記第３空気冷却器（１３ｃ）で冷却した空気を前記第１供給部（２１ａ）もしくは前記第２供給部（２１ｂ）から冷房能力が不足している車室側へ供給することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記第１車室および前記第２車室のいずれの車室でも冷房能力が不足する場合、前記第１切換手段（２２）を中立位置として、前記第３空気冷却器（１３ｃ）で冷却した空気を前記両供給部（２１ａ、２１ｂ）から前記両車室側へ供給す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. 前記第１車室および前記第２車室のいずれの車室でも冷房能力が不足する場合、前記第１切換手段（２２）をそれぞれの車室側で必要としている冷房能力の比に対応する位置として、前記第３空気冷却器（１３ｃ）で冷却した空気を必要としている冷房能力の比で前記両供給部（２１ａ、２１ｂ）から前記両車室側へ供給することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 前記第３空気冷却器（１３ｃ）の空気上流側流路に、
   前記第１車室から取り込まれた空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第１空気取込部（１９ａ）と、
   前記第２車室から取り込まれた空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第２空気取込部（１９ｂ）と、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させる空気を前記第１空気取込部（１９ａ）から取り込むのか、前記第２空気取込部（１９ｂ）から取り込むのか、前記両空気取込部（１９ａ、１９ｂ）から取り込むのかを切り換えることのできる第２切換手段（２０）とを設けるとともに、
   前記第１車室もしくは前記第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、前記第２切換手段（２０）を操作して冷房能力が不足している車室側から取り込む空気の一部を前記第１空気取込部（１９ａ）もしくは前記第２空気取込部（１９ｂ）から前記第３空気冷却器（１３ｃ）へ取り込むことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
5. 前記第３空気冷却器（１３ｃ）の空気上流側流路に、
   前記第１車室から取り込まれた空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第１空気取込部（１９ａ）と、
   前記第２車室から取り込まれた空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第２空気取込部（１９ｂ）と、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させる空気を前記第１空気取込部（１９ａ）から取り込むのか、前記第２空気取込部（１９ｂ）から取り込むのか、前記両空気取込部（１９ａ、１９ｂ）から取り込むのかを切り換えることのできる第２切換手段（２０）とを設けるとともに、
   前記第１車室もしくは前記第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足し、且つ他方の車室で冷房能力に余裕の有る状態で冷房を行っている場合、前記第２切換手段（２０）を操作して冷房能力に余裕の有る他方の車室側から取り込む空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に取り込むことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
6. 前記第３空気冷却器（１３ｃ）の空気上流側流路に、
   前記第１車室から取り込まれた空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第１空気取込部（１９ａ）と、
   前記第２車室から取り込まれた空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させるための第２空気取込部（１９ｂ）と、
   前記第３空気冷却器（１３ｃ）に流通させる空気を前記第１空気取込部（１９ａ）から取り込むのか、前記第２空気取込部（１９ｂ）から取り込むのか、前記両空気取込部（１９ａ、１９ｂ）から取り込むのかを切り換えることのできる第２切換手段（２０）とを設けるとともに、
   前記第１車室もしくは前記第２車室のいずれか一方の車室で冷房能力が不足する場合、前記第２切換手段（２０）を操作して車室内温度が冷房能力の不足している車室側での目標温度に近い方の車室側から取り込む空気の一部を前記第３空気冷却器（１３ｃ）に取り込むことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両空調装置を用いて、前記第１車室としての一階車室と、前記第２車室としての二階車室との空調を行うことを特徴とする二階建てバス用空調装置。

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