JP2008296724A - 車両用屋上装着型冷房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストおよび取付けコストを低減した車両用屋上装着型冷房装置を提供する。
【解決手段】車両用屋上装着型冷房装置１００は、ユニットケース本体２２の一部２４には、ボス部３１が設けられ、ボス部３１は、その中央部にユニットケース取付け用ボルト３２が挿通するボス部貫通孔３１ａと、車両屋根部１７と当接する屋根部側座面３１ｂと、を有し、屋根部側座面３１ｂは、凸状曲面を形成していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、バス等の車両の屋根上に装着される、冷媒凝縮器、冷媒蒸発器等がユニット化されたパッケージ型の車両用屋上装着型冷房装置に関する。

バス等の大型車両においては、図３に示すように、冷房装置９０を車両の屋根上に装着している（特許文献１）。この冷房装置９０は、車室内空気を冷却する冷却ユニットと、圧縮機から吐出されたガス状冷媒を液化する凝縮ユニットとを備えている。冷却ユニットは、蒸発器、膨張弁、蒸発器用送風機等を有し、凝縮ユニットは凝縮器、液体タンク、凝縮器用送風機等を有し、これら両ユニットは、一つのユニットケース内に収納されている。これらの詳しい構成は、特許文献２にも記載がある。

このユニットケース１は、図４に示すように、冷却ユニットを収納する冷却ケース４と、凝縮ユニットを収納する凝縮ケース５とからなる。冷却ケース４は、第１収納室２が形成されたケース本体４ａと、第１収納室２を覆う第１カバー６とを有し、ケース本体４ａには、車室内空気を第１収納室２内に取込む車室内空気入口８と、蒸発器で冷却した車室内空気を吹出す車室内空気出口９とが形成されている。一方、凝縮ケース５は、第２収納室３が形成されたケース本体５ａと、第２収納室３を覆う第２カバー７とを有し、ケース本体５ａおよび第２カバー７には、凝縮器を冷却する外気を第２収納室３内に取込む外気入口１０と、凝縮器で熱交換された外気を外部へ吹出す外気出口１１とが形成されている。ユニットケース１における各部材４ａ、５ａ、６、７は、ＦＲＰ樹脂（ガラス繊維強化樹脂）からなり、特に、両ケース本体４ａ、５ａは一体的に成形される。

この車両用屋上装着型冷房装置９０における車両の正面側から視た断面は、図５、６の通りである。この断面は、凝縮ケース５の部分で切断したものである。なお、この冷房装置は車両幅方向の中央を中心として左右対称であるため、図６においては、車両幅方向の半分のみを示している。

図５、６に示すように、凝縮器１５は、複数個が配置され、凝縮器１５の隣には、凝縮器１５で熱交換された外気を吸引する凝縮器用送風機１６が設けられている。そして、凝縮器用送風機１６を駆動すると、外気は図中矢印で示すように流れ、凝縮器１５において、圧縮機により圧縮され比較的高温高圧となったガス状冷媒と外気とが熱交換を行い、冷媒は比較的高圧の液状冷媒となる。

以上のような車両用屋上装着型冷房装置９０をバスの屋根１７に設置固定する従来の方法を、図６を参照して説明する。従来の固定方法では、バスの屋根上に装着用バー１８が固定され、このバー１８にユニットケース１の底板部１ａがボルト５１により締結されて、冷房装置９０が車両の屋根１７の上に固定される。このバー１８を設置する理由を、説明する。屋根１７のユニットケース１に対する傾斜θ（曲率）は車両の種類により異なる。このため、ユニットケースを直接、車両の屋根に取付けようとした場合、ある車両に適合したユニットケースの設置部位（設置面）が別の種類の車両の屋根には適合しない場合がある。このためバスの屋根１７とユニットケース１との間に、屋根の傾斜に適合させた装着用バー１８を設置する必要が生じる。すなわち、θ１で表した角度を車両ごとに屋根の傾斜に合わせて適合させた装着用バー１８を設置する必要が生じる。

そして、車両の種類ごとに屋根の傾斜（曲率）が異なるため、装着用バー１８は屋根の傾斜に応じて仕様の異なるものを製作し、これを屋根に取付けていた。このため、従来の車両用屋上装着型冷房装置においては、製造コストおよび取付けコストに課題があった。

実開平３−７５０１３号公報 特開昭６１−２１１１１９号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストおよび取付けコストを低減した車両用屋上装着型冷房装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の車両用屋上装着型冷房装置を提供する。
請求項１に記載の発明によれば、車両用屋上装着型冷房装置１００は、ユニットケース本体２２の一部２４には、ボス部３１が設けられ、ボス部３１は、その中央部にユニットケース取付け用ボルト３２が挿通するボス部貫通孔３１ａと、車両屋根部１７と当接する屋根部側座面３１ｂと、を有し、屋根部側座面３１ｂは、凸状曲面を形成していることを特徴とする。

屋根部側座面が凸状曲面を形成することにより、種種の傾斜の屋根部に対して、常に一定の当接状態が形成可能となる。これにより、従来必要であった多種類の装着用バーを廃止することが可能となり、大幅に製造コストおよび取付けコストを低減することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、車両用屋上装着型冷房装置１００は、車両屋根部１７のユニットケース本体２２と反対側にユニットケース取付け用ボルト３２と螺合するナット３３が配置されており、ユニットケース取付け用ボルト３２の頭部３２ａとボス部３１との間にはワッシャ３４が備えられ、ボス部３１のワッシャ３４と当接するワッシャ側座面３１ｃは、凸状曲面を形成し、ワッシャ３４のボス部３１に当接するボス部当接面３４ａは、ワッシャ側座面３１ｃに対応する凹状曲面を形成していることを特徴とする。

これにより、ナットのねじ中心線がボス部貫通孔の中心線に対して傾斜していても、締結面（ワッシャ側座面とボス部当接面）が所定の当接面積を確保して確実に当接するので、関連部材が確実に締結して固定される。
なお、上記各部位の符号は、後述する実施形態に記載の具体的部位との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の車両用屋上装着型冷房装置の凝縮器の部位で切断した断面図である。図２は、図１のユニットケース固定部位の拡大図である。

本発明の実施形態に係る車両用屋上装着型冷房装置１００は、車室内空気を冷却する冷却ユニットと、圧縮機から吐出されたガス冷媒を液化する凝縮ユニットとを備えている。冷却ユニットは、冷媒蒸発器、膨張弁、冷媒蒸発器用送風機等を有し、これらは冷却ケース内に収納されている。一方、凝縮ユニットは、図１に示すように、冷媒凝縮器１５ａ、１５ｃ、液体タンク（図示せず）、凝縮器用送風機１６等を有し、これらは凝縮ケース内に収納されている。冷却ケース本体と凝縮ケース本体は、従来と同様に、一体的に樹脂成形されてユニットケース本体２２になっている。そして、冷却ユニットおよび凝縮ユニットを収納する本発明のユニットケース１９は、装着用バーを使用せず、バスの屋根１７上に直接固定される。

ユニットケース１９の詳細については、凝縮ケース部を中心に説明する。ユニットケース１９は、図１に示すように、収納室３が形成されたユニットケース本体２２と、ケース本体２２の剛性を高める外枠部２３と、収納室３を覆うカバー２１とからなる。ケース本体２２は、ＦＲＰ樹脂（ガラス繊維強化樹脂）からなり、樹脂成形されている。ケース本体２２は、箱形状をしており、底板部２４と、底板部２４から傾斜して立上がる内側壁部２５と、内側壁部２５の上端縁部に形成されたフランジ部２８とを有している。内側壁部２５には、収納室３内に外気を取り込むための外気入口２６が形成されており、この内側壁部２５に沿って凝縮器１５ａを配置することにより、凝縮器１５ａは、その外気出口側端面２０がカバー２１に向き合うように傾斜する。

外枠部２３は、アルミニウム等の金属薄板からなる外側壁板２７により形成されており、この外側壁板２７は、Ｌ字形断面を有し、内側壁部２５に対向する外側壁部２７ａと、フランジ部２８に密着する天板部２７ｂとを有している。また、外側壁部２７ａには、外気を取り込むための外気入口２６が形成されている。そして、外側壁板２７は、締結ネジによりケース本体２２に取付けられている。

カバー２１もアルミニウム等の金属薄板からなり、凝縮器１５ｃを冷却する外気を収納室３内に取込む外気入口２６と、凝縮器１５ｃで熱交換された外気を外部へ吹出す外気出口２９とが形成されている。

一方、ユニットケース本体２２の底板部２４には、複数のボス部３１が設けられている。ボス部３１は、例えば、車両幅中央に対して左側に３箇所、右側に３箇所の計６箇所設けられる。図２は、このボス部３１を拡大した図である。ボス部３１は、その中央部にユニットケース取付け用ボルト３２が挿通するボス部貫通孔３１ａと、車両屋根部１７と当接する屋根部側座面３１ｂと、を有し、屋根部側座面３１ｂは、凸状曲面を形成している。ボス部３１をＡ方向から視ると、矩形状となっている。一方、車両屋根部１７には、そのユニットケース１９と反対側の車室内側に、屋根補強材（強度部材）１７ａが溶接されている。そして、屋根補強材１７ａにナット３３が溶接されている。ナット３３は、その中央部に雌ネジ３３ａが形成されており、雌ネジ３３ａを介して、ユニットケース取付け用ボルト３２と螺合する。

ユニットケース取付け用ボルト３２の頭部３２ａとボス部３１との間にはワッシャ３４が備えられている。ワッシャ３４は、金属または樹脂で作られる。ワッシャ３４は、その中央部にユニットケース取付け用ボルト３２が挿通するワッシャ貫通孔３４ｂを有している。そして、ボス部３１のワッシャ３４と当接するワッシャ側座面３１ｃも、屋根部側座面３１ｂと同様に凸状曲面を形成している。ワッシャ側座面３１ｃの凸状曲面は、凸状球面とすることもできる。ワッシャ３４のボス部３１に当接するボス部当接面３４ａは、ボス部３１のワッシャ側座面３１ｃに対応する凹状曲面を形成している。ワッシャ側座面３１ｃを凸状球面とした場合は、ワッシャ３４のボス部当接面３４ａの凹状曲面は、凹状球面とする。ワッシャ３４をＡ方向から視ると、円筒形状となっている。もちろん、円筒形状に替わって他の形状、例えば矩形とすることもできる。

ユニットケース取付け用ボルト３２は、ワッシャ貫通孔３４ｂ、ボス部貫通孔３１ａ、屋根部貫通孔、屋根補強材貫通孔を挿通してナット３３の雌ネジ３３ａと螺合する。この螺合により、ユニットケース１９が車両屋根部１７に固定される。ボス部貫通孔３１ａの孔径は取付け用ボルト３２の径に対して隙間に余裕をもたせて十分大きく設定され、ワッシャ貫通孔３４ｂの孔径は取付け用ボルト３２の径に対して少し大きく設定される。これは以下の理由による。屋根部１７が傾斜しているため、ボルト取付け方向Ｂと、ボス部貫通孔３１ａの中心線方向（Ａ方向と一致する）との間に角度ずれが発生する。このため、ボス部貫通孔３１ａの孔径を少し大きく設定していない場合、取付け用ボルト３２の外径が、ボス部貫通孔３１ａの孔と干渉して、ボス部３１の屋根部への固定締結が妨害されるおそれが生じる。

ボス部３１の屋根部側座面３１ｂが凸状曲面を形成することにより、種種の傾斜の屋根部１７に対して、常に一定の当接状態が形成可能となる。これにより、従来必要であった多種類の装着用バーを廃止することが可能となり、大幅に製造コストおよび取付けコストを低減することが可能となる。

ボス部３１のワッシャ側座面３１ｃは、屋根部側座面３１ｂと同様に凸状曲面を形成しており、ワッシャ３４のボス部当接面３４ａは、ボス部３１のワッシャ側座面３１ｃに対応する凹状曲面を形成している。これにより、ナットのねじ中心線３３ｂがボス部貫通孔３１ａの中心線３１ｄに対して傾斜していても、締結面（ワッシャ側座面とボス部当接面）が所定の当接面積を確保して確実に当接するので、関連部材が確実に締結して固定される。

以上のように、製造コストおよび取付けコストを低減した車両用屋上装着型冷房装置を提供することが可能となる。

本発明の車両用屋上装着型冷房装置の断面図である。 図１のユニットケース固定部位の拡大図である。 車両用屋上装着型冷房装置が取付けられたバスの概観図である。 従来例の車両用屋上装着型冷房装置の概観図である。 従来例の車両用屋上装着型冷房装置の断面図である。 従来例の車両用屋上装着型冷房装置の拡大断面図である。

符号の説明

１７ バスの屋根部
１９ 本発明のユニットケース
２２ 本発明のユニットケース本体
２４ 本発明のユニットケース本体の底板部
３１ 底板部のボス部
３２ ユニットケース取付け用ボルト

Claims (2)

1. 車室内空気入口（８）および車室内空気出口（９）を備えた冷却ケース内に冷媒蒸発器と冷媒蒸発器用送風機とを納めた冷却ユニットと、
   外気入口（２６）と外気出口（２９）を備えた凝縮ケース内に冷媒凝縮器と冷媒凝縮器用送風機とを納めた凝縮ユニットと、を備え、
   冷却ケース本体と凝縮ケース本体が、一体化されてユニットケース本体（２２）になっている車両用屋上装着型冷房装置（１００）において、
   前記ユニットケース本体（２２）の一部（２４）には、ボス部（３１）が設けられ、
   該ボス部（３１）は、その中央部にユニットケース取付け用ボルト（３２）が挿通するボス部貫通孔（３１ａ）と、車両屋根部（１７）と当接する屋根部側座面（３１ｂ）と、を有し、該屋根部側座面（３１ｂ）は、凸状曲面を形成していることを特徴とする車両用屋上装着型冷房装置（１００）。
2. 前記車両屋根部（１７）の前記ユニットケース本体（２２）と反対側に前記ユニットケース取付け用ボルト（３２）と螺合するナット（３３）が配置されており、
   前記ユニットケース取付け用ボルト（３２）の頭部（３２ａ）と前記ボス部（３１）との間にはワッシャ（３４）が備えられ、
   前記ボス部（３１）の前記ワッシャ（３４）と当接するワッシャ側座面（３１ｃ）は、凸状曲面を形成し、
   前記ワッシャ（３４）の前記ボス部（３１）に当接するボス部当接面（３４ａ）は、前記ワッシャ側座面（３１ｃ）に対応する凹状曲面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の車両用屋上装着型冷房装置（１００）。

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