JP2006525187A - ルーフトップ空調ユニット用の凝縮水ポンプ - Google Patents

Abstract

凝縮器コイルに隣接して配置された蒸発器コイルを有する、車両用のコンパクトなルーフトップ空調ユニット。少なくとも１つの円筒状ブロワが蒸発器コイルに隣接して取り付けられ、調和された給気を車両の内部に供給するようになっている。ブロワの軸を回転するために電気モータが使用され、蒸発器コイルにより発生した凝縮水を凝縮器コイルの上に汲み上げて戻すために凝縮水ポンプが上記の軸に固定される。電気駆動される圧縮機がユニット内に収容され、ユニットの外部に冷媒管路が通らないように配置される。ユニット内にはインバータも収容され、安定化された入力を圧縮機と蒸発器と凝縮器の駆動モータに供給する。

Description

本発明は車両用の薄型ルーフトップ空調ユニット、特にバス用のルーフトップユニットに関する。

（関連出願の相互参照）
本願は、本願と共に同時出願され、本発明の出願人に譲渡される以下の係属中の出願に関連する。
名称 当方整理番号
モジュール式バス用ルーフトップ空調機 ２１０＿５４６
モジュール式バス空調システム ２１０＿５４５
バス空調ユニットにおける給気ブロワ設計 ２１０＿５４９
バス・ルーフトップ凝縮器ファン ２１０＿５５０
バストップ空調機におけるエア・リフレッシュ方法および装置 ２１０＿５４８
バス空調ユニット用のコイル・ハウジング設計 ２１０＿５４７
一体型バス用空調モジュール ２１０＿５５８
外気取り込みフィルタおよび多機能グリル ２１０＿５５４
一体型バス用空調モジュール ２１０＿５５７
モジュール式バス用空調機 ２１０＿５６１
モジュール式バス・ルーフトップ用空調機 ２１０＿５６２
モジュール式バス空調機用蒸発器部 ２１０＿５６４
モジュール式バス空調機用の広い蒸発器部 ２１０＿５６５
ルーフトップ・空調ユニット用凝縮水ポンプ ２１０＿５６８
ルーフトップ空調における凝縮水除去システム ２１０＿５５１
モジュール式ルーフトップユニットの給気ダクト装置 ２１０＿５７７
モジュール式バス・ルーフトップ空調システム用構造 ２１０＿５９５
単体構造モジュール式バス空調機 ２１０＿５９６
バスの内部を空調するための最も一般的な方法は車両の屋根に空調コンポーネントを取り付けることである。エンジンによって直接駆動できるように車両モータ室にユニット用の圧縮機を配置するのが産業において慣例となっている。圧縮機は、冷媒供給管路および戻り管路により空調ユニットに接続されねばならない。これはエンジンルームと空調機間で多数の配管をバスに巡らせることを必要とする。

さらに、ルーフトップユニットに含まれる蒸発器コイルは何らかの方法で廃棄しなければならないかなりの量の凝縮水を発生し得る。多くの先行技術のルーフトップ空調システムにおいて、蒸発器コイルにより生じた凝縮水はユニットの床パネルまたはパンに集められ、排水ホースにより車両の外部に排水される。排水はしばしば車両の表面に流れて望ましくない汚れや危険性のある皮膜を窓に生じる。典型的にはルーフトップ空調機は高さのある比較的大きいユニットであり、車両が比較的低速で移動するときでさえかなりの抗力を生じる。

従って、本発明の目的はバスまたは他の同様のタイプの車両の屋根の上に取り付けられる空調ユニットを改良することである。

本発明のさらなる目的は自動車の屋根の上に取り付けられる空調ユニットからの凝縮水除去を改善することである。

本発明のなおさらなる目的はバスの屋根の上に取り付けられる空調ユニットから凝縮水をより効率的に除去することである。

本発明のもう１つの目的はバスの屋根の上に取り付けられる空調機から凝縮水を除去する排水ホースの必要性を排除することである。

本発明のなおもう１つの目的はバス用の薄型ルーフトップ空調機において効率的に動作可能な凝縮水除去システムを提供することである。

本発明のこれらおよび他の目的はバスまたは同様のタイプの車両のルーフトップの上に取り付けられるコンパクトな空調ユニットにより達成される。ユニットには電気的に駆動される圧縮機とユニット内に収容された電気コンポーネントへの電気入力を安定化するインバータが含まれる。ユニットの蒸発器コイルは凝縮器コイルに隣接して取り付けられ、少なくとも１つの円筒状ファンが水平に配設された軸に蒸発器に隣接して取り付けられ、この軸は電気モータにより回転される。円形ディスクが上記の軸に取り付けられ、ハウジング内に封入される。ドリップパンが蒸発器コイルの下に配置され、集められた凝縮水を入口ポートを通ってポンプハウジングのサンプの中に流すようになっている。サンプ内の凝縮水はディスクにより排出チューブの中に汲み上げられ、このチューブは凝縮器コイルの熱交換器面の上に凝縮水を散布し、そこで凝縮水が蒸発するようになっている。

発明のこれらおよび他の目的をさらに理解するために、添付図と関連して読むべき以下の発明の詳細な説明に参照が成される。

さて図面を見ると、バスなどのような自動車の屋根１１の上に取り付けるのに理想的には最適な薄型でコンパクトな空調ユニットの全体が符号１０として図１に示される。ユニットの稼動コンポーネントは、好ましくはプラスチックで作られた流線型の保護カバー１２の中に収容される。カバーはカバーの頂部に沿って横に延びる細長い開口部１３を含む。ユニットの凝縮器コイル１５の一部が開口部内に配置され、それにより外部の空気が凝縮器ファン１６（図３参照）により凝縮器コイルの熱交換面の上に引き込まれ、次いで大気に排出される。

今度は図２と図３を見ると、ユニットは、ユニットのコンポーネント部品をより明確に示すために外カバーが除去されて示される。ユニットの蒸発器コイル１７は凝縮器コイル１５の真正面に配置される。２つのコイルの熱交換器フィンは利用可能な最小の空間内に最大の熱交換表面積を提供するように形状づけられる。次にこのコイルはユニットの全体高さを最小にするためにユニットの底部に対して角度をつけて設置される。上記のように、外気は凝縮器コイルの表面の上に引き込まれ、ハウジングの背面を通って大気に排出される。

還気ダクト１９が２つのコイルの間でユニットに設けられる。円筒状のブロワホイール列２０−２０が蒸発器コイルの正面に配置され、各ブロワは別個のブロワホイールハウジング２１に収容される。ブロワホイールは還気を客室からダクト１９に引き込み、次いで蒸発器コイルを通すようになっている。次いで調和された給気が給気ポート２３−２３を通って客室に戻る。調節可能なダンパ２４（図３参照）が還気ダクト１９内に配置され、このダンパはバス内部から引かれる還気の流れに対する外気の追加を調節するように配置できる。

各ブロワホイールは共通の駆動軸３０に固定され、駆動軸は空調ユニットのパネル３３に取り付けられた電気モータ３１により回転される。

電気駆動される圧縮機３５がブラケット３６内に取り付けられ、ブラケットは上記の側壁３３に固定される。この圧縮機は適切な冷媒管路によりユニットの２つの熱交換コイルに接続され、冷媒は膨張弁３４を介してシステムの高圧側から流量調節される。圧縮機は、空調システムの低圧側から高圧側に冷媒を導くように従来の方法で動作する。圧縮機３５は蒸発器ファンモータ３１や凝縮器ファンモータ（図示せず）と同様にユニットの他方側のパネル４１に固定されたインバータ４０からの安定化された電気入力により電力供給される。インバータは所望の動作温度にインバータを維持する、蒸発器領域の中に延びる冷却フィン４２の列を含む。図示しないが、インバータへの電力は車両のエンジンにより駆動される発電機により供給される。

今や明らかなように、このコンポーネントの配置では冷媒管路をバスの客室に通す必要はない。従って、客室内の冷媒管路により水分が生じるおそれがなくなる。

全体が符号５０として示された凝縮水ポンプがブロワホイール２０−２０と同軸に蒸発器コイル１７の正面に取り付けられる。図４〜図６に示されるように、このポンプは蒸発器ブロワを駆動する駆動軸３０に固定された平面状の円形ディスク５１を含む。このディスクは本体部５３と側面カバー部５４を含む２分割のハウジングの中に収容される。キャビティ５５がハウジングの本体部に形成される。キャビティとカバーは協同してキャビティの２つの垂直側壁５７と５８（図６参照）を構成する。

入口ポート６０がハウジングの本体部に設けられ、そこを通って蒸発器コイルからの凝縮水がポンプのキャビティの下側サンプ領域６２に入ることが出来る。ドリップパン６３が蒸発器コイルの下に配置される。ドリップパンの床６４は溝６５に向って下に傾斜し、この溝が今度は、溝に集められた凝縮水をポンプハウジングのサンプの中に導くようにポンプの入口ポートに向って傾斜する。チャンバ６７がハウジングのキャビティの上部に配置され、このチャンバはディスクから接線方向に延びている。

図６に示されるように、ディスクの平坦面がポンプハウジングのキャビティの垂直側壁に密接して取り付けられ、それにより十分な摩擦が回転するディスクにより生じてハウジングのサンプ内の凝縮水が上部チャンバ６７の中に汲み上げられる。排出チューブ７０がハウジングの上部チャンバに接続され、図２に示されるように、このチューブは蒸発器コイルを回って後方に延び、凝縮器コイルの上面に隣接する平面的な端部７１において終端となる。排出ポート７３の列がチューブの端部に配置され、凝縮器コイルの熱交換面の上に凝縮水を排出するようになっている。その結果、凝縮水は蒸発し、水蒸気がユニットからカバーの上部にある開口部を通って大気に排出される。

本発明は図面に示す好ましい形態に関して詳細に開示および説明されたが、特許請求の範囲に規定された発明の趣旨と範囲から逸脱することなくそれに種々の変更を行えることは当業者には言うまでもない。

車両の屋根、特に旅客バスの屋根の上に取り付けるのに適したコンパクトな空調ユニットの斜視図である。 ユニットの内部コンポーネントをよりよく示すためにカバーが除去された図１に示される空調ユニットの拡大斜視図である。 ユニットの側方断面図である。 本発明のルーフトップユニットに採用される凝縮水ポンプを示す拡大正面斜視図である。 凝縮水ポンプのコンポーネント部品を示す背面分解斜視図である。 図３の線６−６に沿った拡大部分断面図である。

Claims (13)

1. 凝縮器コイルに隣接して取り付けられた蒸発器コイルを有する、車両用のコンパクトなルーフトップ空調ユニットであって、
   水平に配設された軸に取り付けられるとともに、前記車両内の調和された領域からの還気を前記コイルの上に移動させる少なくとも１つの円筒状ブロワと、
   前記軸を回転させる電気駆動モータと、
   前記蒸発器コイルの下に取り付けられるとともに、凝縮水を前記蒸発器コイルから離れるように導く溝を有するドリップパンと、
   垂直面内で回転するように前記軸に固定された円形ディスクと、
   前記ディスクを囲むとともに下部にサンプと、前記溝と連通する取入ポートと、を有し、前記溝内の凝縮水が、前記サンプに流れ込むとともに、前記ディスクが回転するに従って前記ディスクによってより高い高さまで運ばれるハウジングと、
   前記ハウジングの上部において前記ディスクから接線方向に延びるとともに、前記ディスクによって上に運ばれた凝縮水が中に供給されるチャンバと、
   凝縮水を前記チャンバから前記凝縮器コイルの表面の上に流すように前記チャンバに接続された排出チューブと、を含む空調ユニット。
2. 前記溝は、前記ハウジング内の前記取込口に向って下に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
3. 前記ハウジングは、前記ディスクの反対側に面する面から所定の距離で離間された内側垂直側壁を含み、前記ディスクが回転するに従って前記サンプ内の凝縮水が摩擦により前記サンプから前記チャンバの中に移動することを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
4. 前記駆動手段は、前記サンプ内の凝縮水を前記チャンバの高さまで上昇させるのに十分な速度で前記ディスクを回転させることを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
5. 前記排出チューブは、前記凝縮器コイルの上を通る直線的な端部を有し、この端部は前記凝縮器コイルの表面の上に凝縮水を散布する離間された排出ポートの列を有することを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
6. 前記ハウジングは、本体部と側面カバー部を含む２つの部分に縦に分割されることを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
7. 前記ユニットは、電気駆動される圧縮機をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
8. 前記圧縮機と前記駆動手段への電気入力を安定化するインバータをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の空調ユニット。
9. 凝縮器コイルの前方に取り付けられた蒸発器コイルを有する、車両用のコンパクトなルーフトップ空調ユニットであって、さらに、
   前記コイル間で冷媒を移動させる電気的圧縮機と、
   水平に配設された軸に取り付けられるとともに、車両の内部からの還気を前記蒸発器コイルを通って移動させる少なくとも１つの円筒状ブロワと、
   前記軸を回転させる電気駆動手段と、
   前記圧縮機と前記駆動手段への電気入力を制御するインバータと、
   前記軸に取り付けられるとともに、前記蒸発器コイルにより発生した凝縮水を前記凝縮器コイルの表面の上に汲み上げるポンプ手段と、を含む空調ユニット。
10. 前記ポンプ手段は、反対側に面する垂直側面を有する平らなディスクをさらに含み、前記軸および前記ディスクを封入するポンプハウジングに固定されていることを特徴とする請求項９に記載の空調ユニット。
11. 前記ポンプハウジングの下部にはサンプが収容され、前記ハウジングの上部には前記ディスクから接線方向に延びた収集チャンバが収容されていることを特徴とする請求項１０に記載の空調ユニット。
12. 前記ポンプハウジングは、前記ディスクの反対側に面する側面に近接してこの側面から離間された内側垂直壁を含み、前記ディスクが前記軸により回転されるに従って前記ハウジングの前記サンプに集められた凝縮水が前記チャンバの中に汲み上げられることを特徴とする請求項１１に記載の空調ユニット。
13. 前記チャンバからの凝縮水を前記凝縮器コイルの表面の上に散布するように前記チャンバに接続された排出チューブをさらに含むことを特徴とする請求項１２の空調ユニット。

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