JP2012131319A - バス用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、エバポレータ、エバポレータファン、冷暖房空調ユニット、客室送風機の配置を工夫して、バス車両の走行安定性の向上を図るバス用空調装置を提供する。
【解決手段】本発明のバス用空調装置は、バス車両の床下の車幅方向中央に有るフレーム部材９ｃを避けた、同フレーム材と隣接する床下の車幅方向一方側の空いた空間部に、客室送風機１８を構成する一方の電動送風機１８ａ、コンデンサ１５、電動式のコンデンサファン１５ａを配置し、フレーム部材と隣接する反対側の床下の車幅方向他方側の空いた空間部に、客室送風機１８を構成する他方の電動送風機１８ｂ、冷暖房空調ユニット１７を配置し、空調設備の各機器を床下の車幅方向空間αの全体に設置した。同構成により、空調設備の各機器は、床下の車幅方向のスペースを活用しつつ、さらには重量的な片寄りを抑えつつ床下に配置される。
【選択図】図４

Description

本発明は、バス車両の客室を空調するバス用空調装置に関する。

バス車両に搭載されるバス用空調装置には、サブエンジン式と呼ばれる空調装置やメインエンジン直結式と呼ばれる空調装置がある。
サブエンジン式は、バス車両の床下に、コンプレッサを駆動する専用のサブエンジンと共に、コンプレッサと共に冷凍サイクルを形成するコンデンサ、同冷暖房空調ユニット（エバポレータ、ヒータコアなどを内蔵したユニット）を搭載して構成される空調装置で、エバポレータやヒータコアで生成された空調空気（所望温度や湿度の冷風や温風など）を客室の天井・床側から供給する。メインエンジン直結式は、バス車両のリヤに搭載された走行用エンジンにコンプレッサを直結し、バス車両の屋根上に、コンプレッサと組合う冷房ユニットを搭載し、床下に暖房ユニットを搭載して構成される空調装置で、客室の天井側から冷風を供給し、客室の床側から温風を供給する。

ところで、こうした空調装置のうちサブエンジン式は、サブエンジンにおける排ガス規制の対応が求められる。このため、開発技術の面、コスト的な面で、かなりの負担が強いられる問題がある。
またメインエンジン直結式の空調装置は、屋根に冷房ユニットを配置するために、バス車両の重心位置が高くなる問題がある。しかも、冷媒配管は、車両上下間（コンプレッサと屋根上の冷房ユニットとの間）に渡すことが多いため、配管作業の工数が多い。そのうえ、車両上下を渡る冷媒配管により、バス車両の重量が増すなどの問題をもつ。

そこで、こうした点を改善するべく、走行用エンジンでコンプレッサを駆動するメインエンジン直結式でありながら、客室内で冷風や温風をミックスさせるのではなく、サブエンジン式のように客室の床下に、走行用エンジンで駆動されるコンプレッサと組み合う空調設備、具体的には外気と熱交換するコンデンサ、電動式のコンデンサファンおよび冷暖房空調ユニット（エバポレータ、ヒータコアをケーシングに内蔵したユニット）、冷暖房空調ユニット内で生成した空調空気を客室内へ供給する客室送風機などを据え付ける構造のバス用空調装置が提案されている（特許文献２を参照）。

ところで、一般的にバス車両の床下には、車幅方向中央の地点に、車両前後方向に延びるフレーム部材（シャシフレームの一部を構成する部材）が配置されていることは知られている。特に、空調設備の搭載位置となる床下の前輪ホイールハウスリヤ側の車幅方向中央には、バス車両の前後方向に渡る配線や配管のガイドを兼ねる、大・小アーム部材を組み合わせたフレーム部材が配置されるために、フレーム部材との干渉を考えると、床下の車幅方向中央の地点に空調設備を設置する余地はない。

このため、上記バス用空調装置では、この床下の車幅方向中央を通るフレーム部材を考慮して、特許文献２のように当該フレーム部材を避けた床下の車幅方向の片側の空いた空間部にだけに、コンデンサ（含むコンデンサファン）、冷暖房空調ユニット、客室送風機を配置することが行われている。

特開２００９− ５１４２４号公報 特開２００３−２９１６３６号公報

ところが、上記のように床下に搭載した空調装置は、多くの点が改善されるものの、空調設備の各機器がバス車両の車幅方向片側に片寄って配置されるため、車幅方向における重量バランスは確保しにくい。このため、バス車両の走行安定性に影響を与えやすい。
そこで、本発明の目的は、コンデンサ、コンデンサファン、冷暖房空調ユニット、客室送風機の配置を工夫して、バス車両の走行安定性の向上を図るバス用空調装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、客室送風機は、少なくとも２基の電動送風機に分け、コンプレッサと組み合う空調設備は、バス車両の床下の車幅方向中央に有るフレーム部材を避けた、同フレーム材と隣接する、床下の車幅方向一方側の空いた空間部に、一方の電動送風機と、コンデンサと、電動式のコンデンサファンとを配置し、これらと反対側のフレーム部材と隣接した床下の車幅方向他方側の空いた空間部に、他方の電動送風機と、冷暖房空調ユニットとを配置し、空調設備の各機器が床下の車幅方向の空間全体に設置される構成とした。
同構成によると、空調設備の各機器は、床下の車幅方向のスペースを有効に用い、車幅方向全体に渡り配置される。つまり、空調設備の各機器は、重量的な片寄りを抑えながら床下に配置される。

請求項２の発明は、上記目的に加え、コンデンサの熱交換のしやすさ、冷暖房空調ユニットの外気導入のしやすさ、客室の車幅方向両側への空調空気の供給しやすさが叶えられるよう、コンデンサを、コンデンサファンと共に、最も車両車幅一方側に寄せた地点に配置し、一方の電動送風機を、冷暖房空調ユニットとダクトでつなげてコンデンサとフレーム部材との間に配置し、冷暖房空調ユニットを、反対側の最も車両車幅他方側に寄せた地点に配置し、他方の電動送風機を、冷暖房空調ユニットとつなげ当該冷暖房空調ユニットとフレーム部材との間に配置した。

請求項３の発明は、上記目的に加え、２基の電動送風機がコンパクトに設置されるよう、一方の電動送風機と他方の電動送風機とを、車両前後方向において位置をずらして配置した。
請求項４の発明は、上記目的に加え、周辺機器を含め空調設備が床下にコンパクトに収まるよう、一方の電動送風機および他方の電動送風機の配置で空いた空間には、空調空気の生成を助ける周辺機器を配置することとした。

請求項１の発明によれば、コンプレッサと組み合う空調設備の各機器は、バス車両の床下の車幅方向のスペースを有効に用いて車幅方向全体に配置される。これにより、空調設備の各機器は、重量的な片寄りを抑えながら、バス車両の床下に設置される。
それ故、バス車両は、車幅方向の重量バランスが確保しやすく、同車両の走行安定性の向上を図ることができる。しかも、客室送風機は、床下の車幅方向中央に有するフレーム部材を挟んだ両側に分けて配置されるため、コンパクトに床下に収められるだけでなく、客室の車幅方向両側へ空調空気が導入しやすくなる。

請求項２の発明によれば、コンデンサの熱交換のしやすさや冷暖房空調ユニットの外気導入のしやすさと、客室の車幅方向両側への空調空気の供給しやすさとを両立させることができる。
請求項３の発明によれば、電動送風機の車両前後方向のずれを利用して、２基の電動送風機をコンパクトに設置できる。
請求項４の発明によれば、周辺機器を含め空調設備を床下にコンパクトに収めることができる。

本発明の一実施形態に係るバス用空調装置が搭載されたバス車両を示す斜視図。 同バス用空調装置の床下に組み込まれた空調設備を拡大して示す斜視図。 同空調設備をバス車両から離して示した斜視図。 （ａ）は同空調設備の全体構造並びに各機器の配置を示す平面図、（ｂ）は同じく正面図。

以下、本発明を図１ないし図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、バス用空調装置が搭載されたバス車両、例えばハイデッカタイプの観光バスの全体、図２および図３は同バス用空調装置の空調ユニット（本願の空調設備に相当）の組込み構造、図４は同空調ユニットの各機器のレイアウトをそれぞれ示している。

図１に示す観光バス（以下、バス車両という）を説明すると、図中１は車両前後方向に延びた箱形の車体、２は車体１の内部に形成された客室、２ａは同客室２の床を示している。車体１の最後部（リヤ）に形成されたエンジンルーム（図示しない）には、同バス車両の走行用エンジン３が収められている。また客室２の天井の車幅方向両側には、一対の冷房用ダクト５が設けられ、客室２の床板の車幅方向両側には、一対の暖房用ダクト６が設けられている。なお、両ダクト５，６は、いずれも客室２の前後方向に沿って配置してある。

バス車両に搭載されているバス用空調装置１０は、走行用エンジン３で駆動されるコンプレッサ１１をエンジンルームに収め、コンプレッサ１１と組み合う空調設備であるところの空調ユニット１２を客室２の床下に組み込んで構成されている。このうち空調ユニット１２が、図１および図２に示されるように例えば前輪７ａと、同前輪７ａと後輪７ｂ間に形成した荷物室８との間に有する床下の限られた大きさの車幅方向空間αに組み込まれている。

さらに述べると、車体１は、シャシフレーム９上に据え付けられ、同シャシフレーム９により客室２を高い位置に配置させている。シャシフレーム９（車体を支える部材）は、図１〜図３に示されるように車両車幅方向に延びる複数のクロスメンバ部９ａ（一部しか図示せず）と、車両前後方向に延びる複数のサイドレール部９ｂ（一部しか図示せず）とを井桁状に組み合わせて構成される。通常、このシャシフレーム９の車幅方向中央には、剛性の確保や車両前後方向に渡る渡り配線や渡り配管（いずれも図示しない）の保持などのため、車両前部から車両後部に渡り、骨格をなすフレーム部材９ｃが一直線状に設けられている。ここではフレーム部材９ｃは、例えば細長のアーム部材を組み合わせた構造が用いてある。

空調ユニット１２は、このシャシフレーム９のうち、前輪７ａ直後のクロスメンバ部、例えば前輪７ａのホイールハウスの骨格の一部を兼ねる高さ寸法の低いホイールハウス骨格部９ｄと、荷物室８の骨格の一部をなす最もフロント寄りの高さ寸法の高いクロスメンバ部９ａ間の限られた車幅方向空間αに搭載される。
この空調ユニット１２は、図１〜図３に示されるように外気と熱交換するコンデンサ１５、同コンデンサ１５に装備される複数、例えば４基の電動式のコンデンサファン１５ａ、冷暖房空調ユニット１７、客室送風機１８、レシーバ１９、ドライヤ２０、燃焼バーナー式の予熱器２１（補助ヒータ：本願の周辺機器に相当）などを有している。

ここで、冷暖房空調ユニット１７は、図３に示されるように空調ケーシング２２の側部に外気導入口２３を有し、上部に内気導入口２４を有し、さらに同導入口２３，２４の切り換えを行う切換機構２５が組み付き、内部にエバポレータ２７、ヒータコア２８を収めて構成される。また客室送風機１８は、複数、例えば２基（一対）の電動式のブロアファン１８ａ，１８ｂ（本願の電動送風機に相当）に分けている。

上記空調ユニット１２の主要の機器は、図２に示されるようにホイールハウス骨格部９ｄとクロスメンバ部９ａ間を斜めに通るフレーム部材９ｃ部分を避けながら、床下の車幅方向空間αにレイアウトされている。
すなわち、図４（ａ），（ｂ）に詳図されるように床下のフレーム部材９ｃ部分（車幅方向中央に有るフレーム部材）を避けた、同フレーム部材９ｃ部分と隣接する車幅方向一方側の空いた空間部には、コンデンサ１５、コンデンサファン１５ａ、さらには一方のブロアファン１８ａが配置される。これらと反対側となるフレーム部材９ｃ部分を避けた、フレーム部材９ｃ部分と隣接する車幅方向他方側の空いた空間部には、他方のブロアファン１８ｂ、冷暖房空調ユニット１７が配置され、限られた車幅方向空間αの全体に、空調ユニット１２の主要の機器を配置させている。

特にコンデンサ１５は、最も車幅方向一方側に寄せた地点に配置して、車体１の側部に着脱可能に設けたコンデンサ用グリル部１ａ（図１、４に図示）に臨ませ、冷暖房空調ユニット１７は、反対側の最も車幅方向他側に寄せた地点に配置して、外気導入口２３を車体１の側部に着脱可能に設けた外気導入用グリル部１ｂ（図１にだけ図示）に臨ませている。残る一方のブロアファン１８ａは、空調ケーシング２２の空調空気の導出部（図示しない）と延長ダクト２９（本願のダクトに相当）でつなげて、フレーム部材９ｃ部分とコンデンサ１５との間に配置し、他方のブロアファン１８ｂは、空調ケーシング２２の空調空気の導入部（図示しない）と直接つなげ、フレーム部材９ｃ部分と冷暖房空調ユニット１７との間に配置させてある。これにより、コンデンサ１５の熱交換のしやすさ、冷暖房空調ユニット１７への外気の導入しやすさ、空調空気の客室２内の車幅方向両側への供給しやすさを確保している。ちなみに、内気導入口２４は客室２内と連通する。

また２基のブロアファン１８ａ，１８ｂは、図４に示されるように車両前後方向において相互の位置をずらして配置され、双方のブロアファン１８ａ，１８ｂを制約された車幅方向空間αを有効に用いて配置させてある。この位置ずれで空いた２基のブロアファン１８ａ，１８ｂの空いた空間には、予熱器２１、同予熱器２１とつながる温水三方流調弁３０が配置され、かなりの占有スペースを要する各種機器を床下の車幅方向空間αの全体にバランスよく配置させている。

このうち、車幅方向両側に配置したコンデンサ１５と冷暖房空調ユニット１７との間は、複数本の支持アーム３１で連結してある。また支持アーム３１には、ブロアファン１８ａ，１８ｂ、予熱器２１、レシーバ１９、ドライヤ２０などが支持され、図３に示されるような床下（車幅方向空間α）への組込みに適した機器レイアウトの空調ユニット１２を構成している。そして、支持アーム３１がクロスメンバ部９ａなどに固定具、例えばボルトで固定され、床下に空調ユニット１２の全体を組み付けている。

コンデンサ１５、エバポレータ２７、レシーバ１９、ドライヤ２０は、順に冷媒配管（図示しない）を介して、コンプレッサ１１と接続され、冷凍サイクルを構成する。またヒータコア２８は、予熱器２１や温水ウォータポンプ３５を介して、走行用エンジン３の冷却水導出部（いずれも図示しない）に接続され、冷凍サイクル運転やヒータコア２８運転により、外気導入口２３や内気導入口２４で取り込まれる空気の温度や湿度が調整される構造としている。なお、コンデンサ１５の近くには、温水ウォータポンプ３５、予熱器２１に供される燃料中の異物を取り除く燃料フィルタ３６が配置され、冷暖房空調ユニット１７の近くには、温水中の異物を取り除く温水ストレーナ３７が配置してある（図４のみ図示）。

床下の左右両側に組み込んだ２基のブロアファン１８ａ，１８ｂは、図１および図２に示されるように前輪７ａのホイールハウス間を通るＸ形の供給ダクト３３や、冷・暖房切換ダンパー（図示しない）内蔵の中継ダクト３４を介して、客室２内の両側の冷房用ダクト５、暖房用ダクト６にそれぞれ接続され、冷暖房空調ユニット１７内で生成された空調空気（冷風、温風など）を冷房用ダクト５、暖房用ダクト６から客室２内へ吹き出せるようにしている。

このように床下の車幅方向空間αに、空調ユニット１２（空調設備）の主要機器を、車幅方向中央に有るフレーム部材９ｃとの干渉を避けて配置すると、主要機器たるコンデンサ１５（コンデンサファン１５ａを含む）、冷暖房空調ユニット１７、ブロアファン１８ａ（客室送風機１８）は車幅方向空間αの全体に均一的に配置される。つまり、空調ユニット１２（空調設備）の主要機器は、床下の車幅方向空間αに、重量的な片寄りを抑えながら設置される。

それ故、バス車両の車幅方向の重量バランスは確保しやすくなり、同車両の走行安定性を向上させることができる。しかも、客室送風機１８を構成する２基のブロアファン１８ａ，１８ｂは、床下のフレーム部材９ｃを挟んだ両側に分けて配置されるため、床下にコンパクトに収めることができるだけでなく、客室２の車幅方向両側、すなわち冷・暖房ダクト５，６へ空調空気を供給しやすくできる。

特に、コンデンサ１５（コンデンサファン１５ａを含む）を最も車両車幅一方側に寄せた地点に配置し、一方のブロアファン１８ａを同コンデンサ１５とフレーム部材９ｃとの間に配置し、冷暖房空調ユニット１７を、反対側の最も車両車幅他方側に寄せた地点に配置し、他方のブロアファン１８ｂを、同冷暖房空調ユニット１７とフレーム部材９ｃとの間に配置すると、コンデンサ１５の熱交換性の確保や冷暖房空調ユニット１７の外気導入のしやすさ、客室２への空調空気の供給しやすさを両立させることができる。

しかも、２基のブロアファン１８ａ，１８ｂは、車両前後方向にずらして配置したので、限られた床下の空間でも、コンパクトに設置できる。そのうえ、ブロアファン１８ａ，１８ｂの位置ずれで空いた空間を活用して、周辺機器である予熱器２１（空調空気の生成を助ける機器）を配置したので、多くの占有スペースを必要とする予熱器２１でも床下にコンパクトに収めることができる。
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、２基のブロアファン（電動送風機）を用いたが、これに限らず、２基以上のブロアファンを用いてもよい。また一実施形態では、バス車両の前輪直後の床下の地点に空調ユニット（空調設備）を設けたが、他の地点に空調ユニットを設けてもよく、空調ユニットの搭載位置には限定されるものではない。

１ 車体
２ 客室
３ 走行用エンジン
９ シャシフレーム
９ｃ フレーム部材
１１ コンプレッサ
１２ 空調ユニット（空調設備）
１５ コンデンサ
１５ａ コンデンサファン
１７ 冷暖房空調ユニット
１８ 客室送風機
２１ 予熱器（周辺機器）
２７ エバポレータ
２８ ヒータコア
２９ 延長ダクト（ダクト）

Claims (4)

1. 客室の床下の車幅方向中央に車両前後方向に延びるフレーム部材を有するバス車両に、同バス車両の走行用エンジンで駆動されるコンプレッサを設け、前記床下に、前記コンプレッサと組み合う空調設備を設けて構成されるバス用空調装置であって、
   前記空調設備は、外気と熱交換するコンデンサおよび電動式のコンデンサファンと、上記コンデンサと共に冷凍サイクルを構成するエバポレータおよびヒータコアを有し空調空気を生成する冷暖房空調ユニットと、同生成された空調空気を前記客室内へ供給する客室送風機とを有してなり、
   前記客室送風機は、少なくとも２基の電動送風機からなり、
   前記空調設備は、
   前記床下の車幅方向中央のフレーム部材を避けた、同フレーム部材と隣接する車幅方向一方側の空いた空間部に、前記一方の電動送風機と、前記コンデンサと、前記コンデンサファンとが配置され、
   前記フレーム部材と隣接した、前記コンデンサ、一方の電動送風機の反対側となる床下の車幅方向他方側の空いた空間部に、前記他方の電動送風機と、前記冷暖房空調ユニットとが配置され、
   前記空調設備の各機器が前記床下の車幅方向の空間全体に配置される構成とした
   ことを特徴とするバス用空調装置。
2. 前記コンデンサは、前記コンデンサファンと共に、最も車両車幅一方側に寄せた地点に配置され、
   前記一方の電動送風機は、前記冷暖房空調ユニットとダクトでつながり、前記コンデンサと前記フレーム部材との間に配置され、
   前記冷暖房空調ユニットは、反対側の最も車両車幅他方側に寄せた地点に配置され、
   前記他方の電動送風機は、前記冷暖房空調ユニットとつながり、当該冷暖房空調ユニットと前記フレーム部材との間に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載のバス用空調装置。
3. 前記一方の電動送風機と前記他方の電動送風機とは、車両前後方向において位置をずらして配置されることを特徴とする請求項２に記載のバス用空調装置。
4. 前記一方の電動送風機および前記他方の電動送風機の配置で空いた空間は、空調空気の生成を助ける周辺機器が配置されることを特徴とする請求項３に記載のバス用空調装置。

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