JP2014151823A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】並列的で標準化された組み立てが可能で、車種に応じて室内機と室外機の構成を組み替えることのできる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】室内機を単体にモジュール化して構成された室内機モジュール１０と、室外機を単体にモジュール化して構成された室外機モジュール３０と、室内機モジュール１０及び室外機モジュール３０に応じて双方の筐体を連結する筐体アダプター７０と、室内機モジュール１０及び室外機モジュール３０に応じて双方の配管を繋ぐ配管アダプター６０、６１と、室内機モジュール１０及び室外機モジュール３０に応じて双方の配線を繋ぐ配線アダプター５０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば鉄道車両に搭載される車両用空調装置に関するものである。

従来の車両用空調装置は、室内機と室外機とに分かれており、１つの筐体内に配置されている（例えば、特許文献１、２参照）。この種の車両用空調装置においては、室内機と車両側とを繋ぐ風路用ダクトの位置、車両用空調装置と車両間での主回路配線や制御用配線の繋ぎ位置などといった、車両用空調装置と車両との取り合いは、車種ごとに数多く存在している。これら、室内機側と室外機側に搭載される部品等の設置は、車両用空調装置の組立の際に、筐体と共に一度に配置されて固定される。

特開２００６−２９７９６４号公報（図１） 特開２００１−８０５０９号公報（図１）

従来の車両用空調装置では、各部品や筐体が一度に組み立てられるため、その組立作業は、筐体の組み立て後、各部品を順に筐体へ組み付けるといった、直列的な作業となる。そのため、仮に組み立てに通常より多くの人手を掛けても、反比例的な組立時間の短縮という効果が得難いという課題があった。
また、車両用空調装置を一度に組み立てた後は、室内機側と室外機側の構成が一体的であるが故に、例えば使用途中での構成の変更ができないという課題があった。
更に、前述の通り多種多様な車両の取り合いごとに車両用空調装置の機種が発生するため、その組み立てに際しては、数多くの組立手順が存在し、組立作業の標準化を阻害するため、製品の品質維持を難しくするといった課題もあった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、並列的で標準化された組み立てが可能で、車種に応じて室内機と室外機の構成を組み替えることができる車両用空調装置を得ることを目的とする。

本発明に係る車両用空調装置は、室内機を単体にモジュール化して構成された室内機モジュールと、室外機を単体にモジュール化して構成された室外機モジュールと、室内機モジュール及び室外機モジュールに応じて双方の筐体を連結する筐体アダプターと、室内機モジュール及び室外機モジュールに応じて双方の配管を繋ぐ配管アダプターと、室内機モジュール及び室外機モジュールに応じて双方の配線を繋ぐ配線アダプターとを備えたものである。

本発明によれば、室内機と室外機とをそれぞれ単体にモジュール化して構成された室内機モジュール及び室外機モジュールを、筐体アダプター、配管アダプター及び配線アダプターで双方を繋いで車両用空調装置が構成されるようにしている。このため、室内機と室外機を標準化して個々に組み立てることができ、作業時間を従来と比べ大幅に短縮できる。また、室内機モジュールに対応して室外機モジュールの構成を変更することができ、その室内機モジュールと室外機モジュールに適した筐体アダプター、配管アダプター及び配線アダプターを用いることで、車種に応じた車両用空調装置を組み立てることができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の室内機モジュールを模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の室外機モジュールを模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の筐体アダプターを模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の配管アダプターの各単体を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の配線アダプターを模式的に示す平面図である。 図１の室外機モジュールから１台の圧縮機を取り外して構成される室外機モジュールを機種の異なる室内機モジュールに適用して示す模式的な平面図である。 図７の室外機モジュールを図１の室内機モジュールに適用して示す模式的な平面図である。 図１の室外機モジュールを図７の室内機モジュールに適用して示す模式的な平面図である。 図１の室外機モジュールに図１の室内機モジュールを２台適用して示す模式的な平面図である。

図１は本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を模式的に示す平面図、図２は本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の室内機モジュールを模式的に示す平面図、図３は本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の室外機モジュールを模式的に示す平面図である。なお、図１、図２及び図３においては、上部のカバーを外した状態を示している。

実施の形態に係る車両用空調装置は、図１に示すように、室内機を単体にモジュール化して構成された室内機モジュール１０と、室外機を単体にモジュール化して構成された室外機モジュール３０と、室内機モジュール１０と室外機モジュール３０の双方を連結する筐体アダプター７０と、配線アダプター５０と、配管アダプター６０、６１とで構成されている。この車両用空調装置は、２つの冷凍サイクルを備え、車両内の空調負荷に応じて２つの冷凍サイクルあるいは何れか一方の冷凍サイクルの運転を選択的に行える構成となっている。

室内機モジュール１０は、図１及び図２に示すように、室内送風機１２と、室内熱交換器１３ａ、１３ｂと、キャピラリーチューブ１４ａ、１４ｂと、車両内空気吸引口１５ａ、１５ｂと、空気吐出口１６と、外気取入口１７ａ、１７ｂと、配線引込部１８と、配線接続部１９と、配管接続部２０、２１、２２、２３とが室内機用筐体１１に配置されて構成されている。なお、キャピラリーチューブ１４ａ、１４ｂに代えて、膨張弁でもよい。

室内送風機１２は、室内機用筐体１１の車両の進行方向の中央に設置されている。室内熱交換器１３ａ、１３ｂは、室内送風機１２を中央として車両の幅方向の左右両側に配置されている。車両内空気吸引口１５ａ、１５ｂは、室内機用筐体１１の底部に設けられ、車両内の空気を吸引するためのダクトと連結されている。空気吐出口１６は、室内機用筐体１１の室内送風機１２の下側の底部に設けられ、室内送風機１２からの空気を車両内へ送り込むためのダクトと連結されている。外気取入口１７ａ、１７ｂは、室内機用筐体１１の両側面に設けられている。

配線引込部１８は、室内送風機１２と配線接続部１９とにケーブル（太線）を介して接続されている。この配線引込部１８は、例えば、内部に端子台が設けられ、車両の運転室に設けられた制御盤にケーブルを介して接続される。配線接続部１９は、室外機モジュール３０との組み立て時に、配線アダプター５０と接続される端子台を有している。配管接続部２０は、室内熱交換器１３ａからの配管２０ａがキャピラリーチューブ１４ａを介して接続されており、配管接続部２１は、室内熱交換器１３ａからの配管２１ａが接続されている。また、配管接続部２２は、室内熱交換器１３ｂからの配管２２ａが接続されており、配管接続部２３は、室内熱交換器１３ｂからの配管２３ａがキャピラリーチューブ１４ａを介して接続されている。前述の配管接続部２０、２１は、室外機モジュール３０との組み立て時に、配管アダプター６０と接続され、配管接続部２２、２３は、配管アダプター６１と接続される。

室外機モジュール３０は、図１及び図３に示すように、室外送風機３２と、圧縮機３３ａ、３３ｂと、室外熱交換器３４ａ、３４ｂと、配線接続部３５、４０と、配管接続部３６、３７、３８、３９とが室外機用筐体３１に配置されて構成されている。

室外送風機３２は、室外機用筐体３１の車両の進行方向の中央に設置されている。圧縮機３３ａ、３３ｂは、室外送風機３２を中央として車両の前後に配置されている。室外熱交換器３４ａ、３４ｂは、室外送風機３２を中央として車両の幅方向の左右両側に配置されている。配線接続部３５は、室外送風機３２、圧縮機３３ａ及び配線接続部４０とケーブル（太線）を介して接続されている。また、配線接続部３５は、室内機モジュール１０との組み立て時に、配線アダプター５０と接続される。前述の配線接続部４０には、圧縮機３３ｂからのケーブルが接続されている。配管接続部３６、３７は、室内機モジュール１０との組み立て時に、配管アダプター６０と接続され、配管接続部３８、３９は、配管アダプター６１と接続される。

次に、筐体アダプター７０、配管アダプター６０、６１及び配線アダプター５０の構成について、図４〜図６を用いて説明する。
図４は本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の筐体アダプターを模式的に示す平面図、図５は本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の配管アダプターの各単体を模式的に示す平面図、図６は本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の配線アダプターを模式的に示す平面図である。

筐体アダプター７０は、図４に示すように、例えば板状の支持板７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄを台形状に組み合わせて構成されている。支持板７０ｃは、支持板７０ａ、７０ｂとで室内機用筐体１１の端部に嵌合して、室内機用筐体１１の底部にボルト等で固定される。支持板７０ｄは、支持板７０ａ、７０ｂとで室外機用筐体３１の端部に嵌合して、室外機用筐体３１の底部にボルト等で固定される。なお、筐体アダプター７０を台形状としているが、この形状は限定されるものではない。

配管アダプター６０は、図５に示すように、２本の配管６０ａ、６０ｂから構成されている。配管６０ａの一端は配管接続部２０と接続され、その配管６０ａの他端は室外熱交換器３４ａに設けられた配管接続部３６と接続される。また、配管６０ｂの一端は配管接続部２１と接続され、その配管６０ｂの他端は圧縮機３３ｂに設けられた配管接続部３７と接続される。

配管アダプター６１は、前記と同様に、２本の配管６１ａ、６１ｂから構成されている。配管６１ａの一端は配管接続部２２と接続され、その配管６１ａの他端は圧縮機３３ａに設けられた配管接続部３８と接続される。また、配管６１ｂの一端は配管接続部２３と接続され、その配管６１ｂの他端は室外熱交換器３４ｂに設けられた配管接続部３９と接続される。

配線アダプター５０は、電力用のケーブル及び制御用のケーブル（温度センサ等）を束ねて構成され、その一端は配線接続部１９に接続され、他端は配線接続部３５に接続される。

次に、室内機モジュール１０と室外機モジュール３０の組み立てについて説明する。なお、以下に示す組み立ての手順は、一例であって限定されるものではない。
前記のように構成された室内機モジュール１０と室外機モジュール３０とを筐体アダプター７０で連結する。次に、配管アダプター６０の配管６０ａ、６０ｂの一端を配管接続部２０、２１にそれぞれ接続し、その配管６０ａ、６０ｂの他端を配管接続部３６、３７にそれぞれ接続する。また、配管アダプター６１の配管６１ａ、６１ｂの一端を配管接続部２２、２３にそれぞれ接続し、その配管６１ａ、６１ｂの他端を配管接続部３８、３９にそれぞれ接続する。更に、配線アダプター５０の一端を配線接続部１９に接続し、他端を配線接続部３５に接続して、車両用空調装置を構成する。そして、その組み立てた車両用空調装置を車両の屋根に搭載して、室内機モジュール１０の一部品である配線引込部１８と車両の制御盤とをケーブルで接続する。

前記のように構成された図１の車両用空調装置において、例えば冷房運転を行った場合、室外熱交換器３４ａ、３４ｂは凝縮器として作用し、室内熱交換器１３ａ、１３ｂは蒸発器として作用する。圧縮機３３ａからの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ｂで室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６１の配管６１ｂを通って配管２３ａに流入し、キャピラリーチューブ１４ｂにおいて高温・低圧の液冷媒となる。高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ｂで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２２ａを通って配管アダプター６１の配管６１ａに流入し、圧縮機３３ａに戻る。

一方、圧縮機３３ｂからの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ａで室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６０の配管６０ａを通って配管２０ａに流入し、キャピラリーチューブ１４ａにおいて高温・低圧の液冷媒となる。高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ａで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２１ａを通って配管アダプター６０の配管６０ｂに流入し、圧縮機３３ｂに戻る。この冷媒の循環により室内熱交換器１３ａ、１３ｂに発生する冷風は、室内送風機１２により吸引され、空気吐出口７からダクトを介して車両内に送り込まれる。

なお、暖房運転時は、冷媒が冷房運転時と逆に流れ、室内熱交換器１３ａ、１３ｂが凝縮器として作用し、室外熱交換器３４ａ、３４ｂが蒸発器として作用する。

図７は図１の室外機モジュールから１台の圧縮機を取り外して構成される室外機モジュールを機種の異なる室内機モジュールに適用して示す模式的な平面図である。なお、図７に示す車両用空調装置は、前記と同様に、上部のカバーを外した状態を示している。

図７の車両用空調装置は、室内機モジュール１０と、室外機モジュール３０と、図４に示す筐体アダプター７０と、図６に示す配線アダプター５０と、配管アダプター６２とで構成されている。室外機モジュール３０は、図３に示す室外機モジュール３０から１台の圧縮機３３ｂが取り外されたもので、配管４１が新たに設けられている。

室内機モジュール１０は、室内送風機１２と、室内熱交換器１３と、キャピラリーチューブ１４と、車両内空気吸引口１５と、空気吐出口１６と、配線引込部１８と、配線接続部１９と、配管接続部２２、２３とが室内機用筐体１１に配置されて構成されている。なお、キャピラリーチューブ１４に代えて、膨張弁でもよい。

室内熱交換器１３は、室内機用筐体１１の車両の進行方向の中央に設置されている。室内送風機１２は、室内機用筐体１１の室外機モジュール３０側の位置に室内熱交換器１３と平行になるように配置されている。車両内空気吸引口１５は、室内機用筐体１１の室内送風機１２と反対の底部に設けられている。空気吐出口１６は、室内機用筐体１１の室内送風機１２の下側の底部に設けられている。

配線引込部１８は、室内送風機１２と配線接続部１９とにケーブル（太線）を介して接続されている。この配線引込部１８は、前述したように、車両の運転室に設けられた制御盤にケーブルを介して接続される。配線接続部１９は、室外機モジュール３０との組み立て時に、配線アダプター５０と接続される。配管接続部２２は、室内熱交換器１３からの配管２２ａが接続されており、配管接続部２３は、室内熱交換器１３からの配管２３ａがキャピラリーチューブ１４を介して接続されている。前述の配管接続部２２、２３は、室外機モジュール３０との組み立て時に、配管アダプター６２と接続される。

前述の室外機モジュール３０の配線接続部３５は、室外送風機３２、圧縮機３３及び配線接続部４０とケーブル（太線）を介して接続されている。また、配線接続部３５は、室内機モジュール１０との組み立て時に、配線アダプター５０と接続される。配管接続部３６、３８、３９は、室内機モジュール１０との組み立て時に、配管アダプター６２と接続される。配管４１は、室外熱交換器３４ａから延びて圧縮機３３と室外熱交換器３４ｂとに接続されている。

次に、配管アダプター６２の構成について説明する。

配管アダプター６２は、２本の配管６２ａ、６２ｂと、配管６２ａから分岐して設けられた配管６２ｃとで構成されている。配管６２ａの一端は配管接続部２３と接続され、その配管６２ａの他端は室外熱交換器３４ｂに設けられた配管接続部３９と接続される。また、配管６２ｂの一端は配管接続部２２と接続され、その配管６２ｂの他端は圧縮機３３に設けられた配管接続部３８と接続される。また、配管６２ｃの一端は室外熱交換器３４ａに設けられた配管接続部３６と接続される。

次に、室内機モジュール１０と室外機モジュール３０の組み立てについて説明する。なお、以下に示す組み立ての手順は、一例であって限定されるものではない。
前記のように構成された室内機モジュール１０と室外機モジュール３０とを筐体アダプター７０で連結する。次に、配管アダプター６２の配管６２ａ、６２ｂの一端を配管接続部２２、２３にそれぞれ接続し、その配管６２ａ、６２ｂの他端を配管接続部３８、３９にそれぞれ接続する。更に、配管アダプター６２の配管６２ｃの一端を配管接続部３６に接続する。また、配線アダプター５０の一端を配線接続部１９に接続し、他端を配線接続部３５に接続して、車両用空調装置を構成する。そして、その組み立てた車両用空調装置を車両の屋根に搭載して、室内機モジュール１０の一部品である配線引込部１８と車両の制御盤とをケーブルで接続する。

前記のように構成された図７の車両用空調装置において、例えば冷房運転を行った場合、室外熱交換器３４ａ、３４ｂは凝縮器として作用し、室内熱交換器１３は蒸発器として作用する。圧縮機３３からの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ａ、３４ｂにそれぞれ流入し、室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。室外熱交換器３４ａ、３４ｂからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６２の配管６２ａで合流し、配管２３ａに流入する。

この時、その高温・高圧の液冷媒は、キャピラリーチューブ１４ｂにおいて高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３で車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２２ａを通って配管アダプター６２の配管６２ｂに流入し、圧縮機３３ａに戻る。この冷媒の循環により室内熱交換器１３に発生する冷風は、室内送風機１２により吸引され、空気吐出口７からダクトを介して車両内に送り込まれる。

なお、暖房運転時は、冷媒が冷房運転時と逆に流れ、室内熱交換器１３が凝縮器として作用し、室外熱交換器３４ａ、３４ｂが蒸発器として作用する。

図８は図７の室外機モジュールを図１の室内機モジュールに適用して示す模式的な平面図である。なお、図８に示す車両用空調装置は、前記と同様に、上部のカバーを外した状態を示している。

図８の車両用空調装置は、図２に示す室内機モジュール１０と、図７に示す室外機モジュール３０と、図４に示す筐体アダプター７０と、図６に示す配線アダプター５０と、配管アダプター６３とで構成されている。

配管アダプター６３は、２本の配管６３ａ、６３ｂと、配管６３ｂから分岐して設けられた配管６３ｃと、配管６３ｄとで構成されている。配管６３ａの一端は配管接続部２３と接続され、その配管６３ａの他端は室外熱交換器３４ｂに設けられた配管接続部３９と接続される。また、配管６３ｂの一端は配管接続部２２と接続され、その配管６３ｂの他端は圧縮機３３に設けられた配管接続部３８と接続される。また、配管６３ｃの一端は配管接続部２１と接続される。更に、配管６３ｄの一端は配管接続部２０と接続され、その配管６３ｄの他端は室外熱交換器３４ａに設けられた配管接続部３６と接続される。

次に、室内機モジュール１０と室外機モジュール３０の組み立てについて説明する。なお、以下に示す組み立ての手順は、一例であって限定されるものではない。
前記のように構成された室内機モジュール１０と室外機モジュール３０とを筐体アダプター７０で連結する。次に、配管アダプター６３の配管６３ａ、６３ｂの一端を配管接続部２２、２３にそれぞれ接続し、その配管６３ａ、６３ｂの他端を配管接続部３８、３９にそれぞれ接続する。更に、配管アダプター６３の配管６３ｃの一端を配管接続部２１に接続する。また、配管アダプター６３の配管６３ｄの一端を配管接続部２０に接続し、その配管６３ｄの他端を配管接続部３６に接続する。また、配線アダプター５０の一端を配線接続部１９に接続し、他端を配線接続部３５に接続して、車両用空調装置を構成する。そして、その組み立てた車両用空調装置を車両の屋根に搭載して、室内機モジュール１０の一部品である配線引込部１８と車両の制御盤とをケーブルで接続する。

前記のように構成された図８の車両用空調装置において、例えば冷房運転を行った場合、室外熱交換器３４ａ、３４ｂは凝縮器として作用し、室内熱交換器１３ａ、１３ｂは蒸発器として作用する。圧縮機３３からの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ａ、３４ｂにそれぞれ流入し、室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。室外熱交換器３４ｂからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６３の配管６３ａを通って配管２３ａに流入する。

この時、その高温・高圧の液冷媒は、キャピラリーチューブ１４ｂにおいて高温・低圧の液冷媒となる。高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ｂで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２２ａを通って配管アダプター６３の配管６３ｂに流入し、圧縮機３３ａに戻る。

一方、室外熱交換器３４ａからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６３の配管６３ｄを通って配管２０ａに流入する。この時、その高温・高圧の液冷媒は、キャピラリーチューブ１４ａにおいて高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ａで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となる。その低温・低圧のガス冷媒は、配管２１ａを通って配管アダプター６３の配管６３ｃに流入し、配管６３ｂに流れる低温・低圧のガス冷媒と合流する。この冷媒の循環により室内熱交換器１３ａ、１３ｂに発生する冷風は、室内送風機１２により吸引され、空気吐出口７からダクトを介して車両内に送り込まれる。

なお、暖房運転時は、冷媒が冷房運転時と逆に流れ、室内熱交換器１３ａ、１３ｂが凝縮器として作用し、室外熱交換器３４ａ、３４ｂが蒸発器として作用する。

図９は図１の室外機モジュールを図７の室内機モジュールに適用して示す模式的な平面図である。なお、図９に示す車両用空調装置は、前記と同様に、上部のカバーを外した状態を示している。

図９の車両用空調装置は、図７に示す室内機モジュール１０と、図３に示す室外機モジュール３０と、図４に示す筐体アダプター７０と、図６に示す配線アダプター５０と、配管アダプター６４とで構成されている。

配管アダプター６４は、２本の配管６４ａ、６４ｂと、配管６４ａから分岐して設けられた配管６４ｃと、配管６４ｂから分岐して設けられた配管６４ｄとで構成されている。配管６４ａの一端は配管接続部２３と接続され、その配管６４ａの他端は室外熱交換器３４ｂに設けられた配管接続部３９と接続される。また、配管６４ｂの一端は配管接続部２２と接続され、その配管６４ｂの他端は圧縮機３３ａに設けられた配管接続部３８と接続される。また、配管６４ｃの一端は室外熱交換器３４ａに設けられた配管接続部３６と接続され、更に、配管６４ｄの一端は圧縮機３３ｂに設けられた配管接続部３７と接続される。

次に、室内機モジュール１０と室外機モジュール３０の組み立てについて説明する。なお、以下に示す組み立ての手順は、一例であって限定されるものではない。
前記のように構成された室内機モジュール１０と室外機モジュール３０とを筐体アダプター７０で連結する。次に、配管アダプター６４の配管６４ａ、６４ｂの一端を配管接続部２２、２３にそれぞれ接続し、その配管６４ａ、６４ｂの他端を配管接続部３８、３９にそれぞれ接続する。更に、配管アダプター６４の配管６４ｃの一端を配管接続部３６に接続し、配管アダプター６４の配管６４ｄの一端を配管接続部３７に接続する。また、配線アダプター５０の一端を配線接続部１９に接続し、他端を配線接続部３５に接続して、車両用空調装置を構成する。そして、その組み立てた車両用空調装置を車両の屋根に搭載して、室内機モジュール１０の一部品である配線引込部１８と車両の制御盤とをケーブルで接続する。

前記のように構成された図９の車両用空調装置において、例えば冷房運転を行った場合、室外熱交換器３４ａ、３４ｂは凝縮器として作用し、室内熱交換器１３は蒸発器として作用する。圧縮機３３ａからの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ｂに流入し、室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。室外熱交換器３４ｂからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６４の配管６４ａに流入する。

一方、圧縮機３３ｂからの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ａに流入し、室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。室外熱交換器３４ａからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６４の配管６４ｃを通って、配管６４ａを流れる室外熱交換器３４ｂからの高温・高圧の液冷媒と合流し、配管２３ａに流入する。

この時、その高温・高圧の液冷媒は、キャピラリーチューブ１４において高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３で車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２２ａを通って配管アダプター６４の配管６４ｂにおいて分流する。この時、一方の低温・低圧のガス冷媒は、配管６４ｂを通って圧縮機３３ａに戻り、他方の低温・低圧のガス冷媒は、配管６４ｄを通って圧縮機３３ｂに戻る。この冷媒の循環により室内熱交換器１３に発生する冷風は、室内送風機１２により吸引され、空気吐出口７からダクトを介して車両内に送り込まれる。

なお、暖房運転時は、冷媒が冷房運転時と逆に流れ、室内熱交換器１３が凝縮器として作用し、室外熱交換器３４ａ、３４ｂが蒸発器として作用する。

図１０は図１の室外機モジュールに図１の室内機モジュールを２台適用して示す模式的な平面図である。なお、図１０に示す車両用空調装置は、前記と同様に、上部のカバーを外した状態を示している。

図１０の車両用空調装置は、図２に示す室内機モジュール１０（１０ａ、１０ｂ）と、図３に示す室外機モジュール３０と、図４に示す筐体アダプター７０と、図６に示す配線アダプター５０と、配管アダプター６５とで構成されている。

配管アダプター６５は、２本の配管６５ａ、６５ｂと、配管６５ａから分岐して設けられた配管６５ｃと、配管６５ｂから分岐して設けられた配管６５ｄとで構成されている。配管６５ａの一端は配管接続部２３又は２０と接続され、その配管６５ａの他端は室外熱交換器３４ｂに設けられた配管接続部３９又は室外熱交換器３４ａに設けられた配管接続部３６と接続される。また、配管６５ｂの一端は配管接続部２２又は２１と接続され、その配管６５ｂの他端は圧縮機３３ａに設けられた配管接続部３８又は圧縮機３３ｂに設けられた配管接続部３７と接続される。また、配管６５ｃの一端は配管接続部２０又は２３と接続される。更に、配管６５ｄの一端は配管接続部２１又は２２と接続される。

次に、室内機モジュール１０ａ、１０ｂと室外機モジュール３０の組み立てについて説明する。なお、以下に示す組み立ての手順は、一例であって限定されるものではない。
前記のように構成された室内機モジュール１０ａと室外機モジュール３０とを筐体アダプター７０で連結し、次いで、室内機モジュール１０ｂと室外機モジュール３０とを筐体アダプター７０で連結する。

その後、室内機モジュール１０ａと室外機モジュール３０との間において、配管アダプター６５の配管６５ａ、６５ｂの一端を配管接続部２２、２３にそれぞれ接続し、その配管６５ａ、６５ｂの他端を配管接続部３８、３９にそれぞれ接続する。更に、配管アダプター６５の配管６５ｃの一端を配管接続部２０に接続し、配管アダプター６５の配管６５ｄの一端を配管接続部２１に接続する。

また、室内機モジュール１０ｂと室外機モジュール３０との間において、配管アダプター６５の配管６５ａ、６５ｂの一端を配管接続部２０、２１にそれぞれ接続し、その配管６５ａ、６５ｂの他端を配管接続部３６、３７にそれぞれ接続する。更に、配管アダプター６５の配管６５ｃの一端を配管接続部２３に接続し、配管アダプター６５の配管６５ｄの一端を配管接続部２２に接続する。

また、室内機モジュール１０ａと室外機モジュール３０との間において、配線アダプター５０の一端を配線接続部１９に接続し、他端を配線接続部３５に接続する。更に、室内機モジュール１０ｂと室外機モジュール３０との間において、配線アダプター５０の一端を配線接続部４０に接続し、他端を配線接続部１９に接続して、車両用空調装置を構成する。そして、その組み立てた車両用空調装置を車両の屋根に搭載して、室内機モジュール１０ａの一部品である配線引込部１８と車両の制御盤とをケーブルで接続する。

前記のように構成された図１０の車両用空調装置において、例えば冷房運転を行った場合、室外熱交換器３４ａ、３４ｂは凝縮器として作用し、４台の室内熱交換器１３ａ、１３ｂは蒸発器として作用する。

室内機モジュール１０ａと室外機モジュール３０との間においては、圧縮機３３ａからの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ｂに流入し、室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。室外熱交換器３４ｂからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６５の配管６５ａを通って、一部が配管２３ａに流入し、残りが配管６５ｃに流入する。

配管２３ａに流入した高温・高圧の液冷媒は、キャピラリーチューブ１４ｂにおいて高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ｂで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２２ａを通って配管アダプター６５の配管６５ｂに流入し、圧縮機３３ａに戻る。

一方、配管６５ｃに流入した高温・高圧の液冷媒は、配管２０ａに流れ、キャピラリーチューブ１４ａにおいて高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ａで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２１ａを通って配管アダプター６５の配管６５ｄに流入し、配管６５ｂに流れる低温・低圧のガス冷媒と合流して圧縮機３３ａに戻る。室内熱交換器１３ａ、１３ｂによって発生する冷風は、室内送風機１６により吸引され、空気吐出口７からダクトを介して車両内に送り込まれる。

また、室内機モジュール１０ｂと室外機モジュール３０との間においては、圧縮機３３ｂからの高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器３４ａに流入し、室外送風機３２からの空気と熱交換されて高温・高圧の液冷媒となる。室外熱交換器３４ａからの高温・高圧の液冷媒は、配管アダプター６５の配管６５ａを通って、一部が配管２０ａに流入し、残りが配管６５ｃに流入する。

配管２０ａに流入した高温・高圧の液冷媒は、キャピラリーチューブ１４ａにおいて高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ａで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２１ａを通って配管アダプター６５の配管６５ｂに流入し、圧縮機３３ｂに戻る。

一方、配管６５ｃに流入した高温・高圧の液冷媒は、配管２３ａに流れ、キャピラリーチューブ１４ｂにおいて高温・低圧の液冷媒となる。そして、高温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器１３ｂで車両内からの空気と熱交換されて低温・低圧のガス冷媒となり、配管２２ａを通って配管アダプター６５の配管６５ｄに流入し、配管６５ｂに流れる低温・低圧のガス冷媒と合流して圧縮機３３ｂに戻る。この冷媒の循環により室内熱交換器１３ａ、１３ｂに発生する冷風は、室内送風機１６により吸引され、空気吐出口７からダクトを介して車両内に送り込まれる。

なお、暖房運転時は、冷媒が冷房運転時と逆に流れ、４台の室内熱交換器１３ａ、１３ｂが凝縮器として作用し、室外熱交換器３４ａ、３４ｂが蒸発器として作用する。

以上のように実施の形態においては、室内機と室外機とをそれぞれ単体にモジュール化して構成された室内機モジュール１０及び室外機モジュール３０を、筐体アダプター７０、配管アダプター６０、６１及び配線アダプター５０で双方を繋いで車両用空調装置が構成されるようにしている。このため、室内機と室外機を個々に、かつ標準化した状態で組み立てることができ、作業時間を従来と比べ大幅に短縮できる。

また、室内機モジュール１０に対応して室外機モジュール３０の構成を変更することができ、その室内機モジュール１０と室外機モジュール３０に適した筐体アダプター７０、配管アダプター６２（又は６３、６４、６５の何れか）及び配線アダプター５０を用いることで、車種に応じた車両用空調装置を組み立てることができる。
また、車両用空調装置を車両に適用して使用を開始した後でも、種類の異なる複数の車両用空調装置の室内機モジュール１０と室外機モジュール３０を組み替えることが可能となる。

１０、１０ａ、１０ｂ 室内機モジュール、１１ 室内機用筐体、１２ 室内送風機、１３ａ、１３ｂ 室内熱交換器、１４ａ、１４ｂ キャピラリーチューブ、１５ａ、１５ｂ 車両内空気吸引口、１６ 空気吐出口、１７ａ、１７ｂ 外気取入口、１８ 配線引込部、１９ 配線接続部、２０、２１、２２、２３ 配管接続部、２０ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ 配管、３０ 室外機モジュール、３１ 室外機用筐体、３２ 室外送風機、３３ａ、３３ｂ 圧縮機、３４ａ、３４ｂ 室外熱交換器、３５、３６、３７、３８、３９、４０ 配管接続部、４１ 配管、５０ 配線アダプター、６０ 配管アダプター、６０ａ、６０ｂ 配管、６１ 配管アダプター、６１ａ、６１ｂ 配管、６２ 配管アダプター、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ 配管、６３ 配管アダプター、６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ 配管、６４ 配管アダプター、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ 配管、６５ 配管アダプター、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ 配管、７０ 筐体アダプター、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ 支持板。

Claims (3)

1. 室内機を単体にモジュール化して構成された室内機モジュールと、
   室外機を単体にモジュール化して構成された室外機モジュールと、
   前記室内機モジュール及び前記室外機モジュールに応じて双方の筐体を連結する筐体アダプターと、
   前記室内機モジュール及び前記室外機モジュールに応じて双方の配管を繋ぐ配管アダプターと、
   前記室内機モジュール及び前記室外機モジュールに応じて双方の配線を繋ぐ配線アダプターと
   を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記筐体アダプター、前記配管アダプター及び前記配線アダプターは、前記室内機モジュール及び前記室外機モジュールの種類に応じて設けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
3. 前記室外機モジュールは、前記筐体アダプター、前記配管アダプター及び前記配線アダプターを用いて、前記室内機モジュールを複数繋ぐことができるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調装置。

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