JP3654310B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バス車両や鉄道車両等の大型車両に搭載される車両用空気調和装置に関するもので、特に車両内においてゾーン空調を実現することが可能なバス車両用冷房装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えばバス車両に搭載されるバス車両用空気調和装置では、図10に示したように、バス車両101の天井の左右の両肩部に8個のクーリングユニット102を分散して配置し、それらのクーリングユニット102に対応したA〜Dの4分割ゾーン空調を実現している(従来例:特開平4−55116号公報)。これにより、このバス車両用空気調和装置では、バス車両の走行時の進行方向の変化や、天気の変化等によりA〜Dの各ゾーン毎の冷房負荷が異なっても、バス車両内を各A〜Dの各ゾーン毎に独立して温度調節することにより、乗員や乗客等の搭乗者の快適性を向上するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のバス車両用空気調和装置においては、4分割ゾーン空調を実現するために、バス車両の天井の両肩部に8個のクーリングユニットを分散配置している。このため、部品点数が多く、各冷媒蒸発器と冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管、および各冷媒蒸発器と膨張弁とを接続する冷媒配管等の架装工数が増加するので、製品コストが上昇するという問題が生じている。
【0004】
【発明の目的】
この発明は、水が蒸発する時に気化熱を奪うという点に着目し、複数の通風路毎に加湿ユニットを配置することにより、車両用空気調和装置の構造を簡素化できるようにし、且つ安価にゾーン空調を実現できるようにすることを目的とする。また、乗員や乗客等の搭乗者の快適性を向上できるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、車両に設けられた複数のゾーンを空調する少なくとも1台の空調ユニットと、この1台の空調ユニットから前記複数のゾーンへ向けて空気を送るための複数の通風路と、これらの通風路毎に配設され、前記複数の通風路毎に加湿空気を供給する複数の加湿器本体を有する加湿ユニットと、前記複数のゾーン毎に配設され、前記複数のゾーン毎の空調負荷を検出する複数の空調負荷検出手段と、前記複数のゾーン全体の冷房状態が設定温度に調整されるように前記1台の空調ユニットを運転している時に、前記複数の空調負荷検出手段で検出した空調負荷に基づいて、前記複数のゾーンのうちの特定のゾーンの冷房負荷が他のゾーンの冷房負荷より増加した場合には、前記複数の加湿器本体のうち、当該特定のゾーンに向けて空気を送る前記通風路に配置された前記加湿器本体を選択的に作動させる空調制御手段とを備え、
前記1台の空調ユニットは、空気が吸い込まれるユニットケース、このユニットケース内に収納された蒸発器によって構成され、前記複数の通風路は、前記ユニットケースから延長され、前記ユニットケース内の蒸発器を通過する際に冷却された冷風を前記複数のゾーンへ送る技術手段を採用した。
【0006】
請求項2に記載の発明は、前記1台の空調ユニットを、通過する空気を冷却すると共に、空気中の水分を凝縮させる1台の冷却器本体(ユニットケース内の蒸発器)、およびこの冷却器本体を通過した空気を複数のゾーンに送る冷却器用送風装置等から構成し、
前記加湿ユニットを、前記冷却器本体の冷却作用により凝縮した凝縮水を溜める給水タンク、およびこの給水タンクに連通する前記複数の加湿器本体内の水に超音波を発生する複数の超音波振動子等から構成したことを特徴とする。
【0007】
請求項3に記載の発明は、前記複数の加湿器本体を、前記複数の通風路内に加湿空気を間欠的に供給するように間欠運転することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、前記複数の空調負荷検出手段を、前記複数のゾーン毎の内気温を検出する複数の内気温検出手段、および前記複数のゾーン毎の日射量を検出する複数の日射検出手段等から構成したことを特徴とする。
【0008】
【作用および発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、少なくとも1台の空調ユニットを運転することにより、複数の通風路を通って空調空気が複数のゾーン毎に吹き出されて、複数のゾーンが空調される。すなわち、ユニットケース内の蒸発器を通過する際に冷却された冷風が複数の通風路を通って複数のゾーン毎に吹き出されて、複数のゾーンが冷房される。このとき、複数のゾーンのうちの特定のゾーンの冷房負荷が他のゾーンの冷房負荷より増加した場合に、複数の加湿器本体のうち、当該特定のゾーンに向けて空気を送る通風路に配置された加湿器本体を選択的に作動させる。これにより、通風路内で気化熱が奪われ、当該特定のゾーンに吹き出す空調空気の温度が下がるため、快適性が保たれる。なお、1台の空調ユニットにより複数のゾーン空調を行えるため、車両全体を空調するための空調ユニットの搭載台数が減少し、空調ユニットの接続配管等の架装工数が減少するので、車両用空気調和装置の製品コストを低減できる。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、空調ユニットの1台の冷却器本体の冷却作用により発生した凝縮水を加湿ユニットの加湿源として利用することにより、給水タンクへの水の補給回数を減少することができる。
請求項3に記載の発明によれば、通風路内に加湿空気を間欠的に供給するようにしているので、揺らぎ感のある空調を行うことができ、快適性を更に向上できる。
請求項4に記載の発明によれば、複数のゾーン毎に内気温検出手段と日射検出手段を用いて空調負荷を検出しているので、この検出した空調負荷に基づいて各ゾーンの空調を独立して行うことにより、最適なゾーン空調を行うことができる。
【0010】
【実施例】
〔第1実施例の構成〕
図1ないし図7はこの発明の第1実施例を示したもので、図1はバス車両用冷房装置の4分割ゾーン空調の説明図で、図2はバス車両用冷房装置を搭載したバス車両を示した図で、図3はバス車両用冷房装置の冷凍サイクルを示した図である。
【0011】
バス車両用冷房装置1は、図1に示したように、バス車両2の進行方向の前側左部区域(A)、前側右部区域(B)、後側左部区域(C)および後側右部区域(D)をそれぞれ独立して冷房することが可能な、すなわち、4分割ゾーン空調が可能なバスエアコンである。
【0012】
バス車両用冷房装置1は、図1ないし図3に示したように、バス車両2の進行方向の左側の天井肩部および右側の天井肩部に設置された2つの冷風ダクト3a、3bと、バス車両2の左側の室内と右側の室内とを独立して冷房するためにバス車両2の左右両側に搭載された2組の冷凍サイクル4a、4bと、4分割ゾーン空調を可能とするためにバス車両2の左右両側に搭載された2組の加湿ユニット5a、5bと、2組の冷凍サイクル4a、4bおよび2組の加湿ユニット5a、5bを制御するエアコン制御装置6(図7参照)とを備えている。
【0013】
2つの冷風ダクト3a、3bは、図1および図2に示したように、バス車両2の中央部から左側の天井肩部および右側の天井肩部に沿って前側に延長された前側ダクト11a、11bと、バス車両2の中央部から左側の天井肩部および右側の天井肩部に沿って後側に延長された後側ダクト11c、11dとをそれぞれ備えている。これらの前側ダクト11a、11bおよび後側ダクト11c、11dには、乗客の頭部に向けて開口する複数の冷風吹出口(図示せず)が適宜設けられ、内部には前側通風路12a、12bおよび後側通風路12c、12dが形成されている。
【0014】
各冷凍サイクル4a、4bは、図3に示したように、冷媒圧縮機13a、13b、冷媒凝縮器14a、14b、受液器15a、15b、ドライヤ16a、16b、膨張弁17a、17b、冷媒蒸発器18a、18bの各冷凍サイクル機器より構成され、それぞれ金属パイプまたはゴムパイプよりなる冷媒配管19a、19bにより順次接続されている。
【0015】
冷媒圧縮機13a、13bは、図2にも示したように、バス車両2の後部のエンジンルーム内に設置された車両走行用エンジン(メインエンジン)にベルトと電磁クラッチ(いずれも図示せず)を介して連結されている。この冷媒圧縮機13a、13bは、エンジンの回転動力が伝達されると、吸入口より内部に吸入したガス冷媒(気相冷媒)を圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出口より吐出するコンプレッサである。なお、この冷媒圧縮機13a、13bの代わりに、エアコン用インバータにより回転速度が制御される電動式コンプレッサを用いても良い。また、可変容量式のコンプレッサを用いても良い。
【0016】
冷媒凝縮器14a、14bは、凝縮器用ファン(クーリングファン、凝縮器用送風機)20と共にコンデンシングユニットとしてバス車両2の走行風を受け易い場所、本例ではバス車両2の前側の床下に設置されている。この冷媒凝縮器14a、14bは、冷媒圧縮機13a、13bの吐出口より流入したガス冷媒を凝縮器用ファン20等に送られてくる室外空気と熱交換させて冷媒を凝縮液化させるコンデンサである。なお、凝縮器用ファン20は、軸流式ファンや遠心式ファン等が用いられる。
【0017】
受液器15a、15bは、冷媒凝縮器14a、14bより流入した冷媒を、冷房負荷に即応して冷媒蒸発器18a、18bに供給できるように一時的に冷媒を貯めるレシーバである。この受液器15a、15bは、冷媒凝縮器14a、14bより流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに気液分離して、液冷媒のみ冷媒蒸発器18a、18b側に供給する。なお、受液器15a、15bの代わりにアキュームレータ等の気液分離手段を用いても良い。また、冷媒凝縮器14a、14bの出口側で冷媒が完全に液化する冷凍サイクル4a、4bであれば受液器15a、15bは設けられていなくても良い。
ドライヤ16a、16bは、冷凍サイクル4a、4b中の水分を取り除くもので、内部に多数のフロン系冷媒用乾燥剤を収容している。
【0018】
膨張弁17a、17bは、高温高圧の液冷媒を小さな絞り孔より噴射させることにより膨張させて低温低圧の霧状冷媒(気液二相状態の冷媒)にする減圧装置で、この実施例では冷媒蒸発器18a、18bの出口側の冷媒過熱度を所定値に維持するように弁開度を自動調整する温度作動式膨張弁が用いられている。ここで、21a、21bは冷媒蒸発器18a、18bの出口側の冷媒温度を検出する感温筒で、キャピラリチューブ22a、22bを介して膨張弁17a、17bに接続されている。なお、膨張弁17a、17bの代わりにオリフィスやキャピラリチューブ等の固定絞りを用いても良い。
【0019】
冷媒蒸発器18a、18bは、本発明の冷却器本体であって、それぞれ蒸発器用送風装置23a、23bと共にクーリングユニット24a、24bとして冷風ダクト3a、3bの中央部に設置されている。この冷媒蒸発器18a、18bは、膨張弁17a、17bより流入した霧状冷媒を蒸発器用送風装置23a、23bにより吸い込まれる内気または外気と熱交換させて冷媒を蒸発気化させるエバポレータである。
【0020】
蒸発器用送風装置23a、23bは、本発明の冷却器用送風装置であって、バス車両2の前側寄りに設置された2基の前側蒸発器用ファン25a、25bとバス車両2の後側寄りに設置された2基の後側蒸発器用ファン25c、25dとからそれぞれ構成されている。2基の前側蒸発器用ファン25a、25bは、前側ダクト11a、11bの前側通風路12a、12b内において室内に向かう空気流を発生させる前側遠心式ファン(前側遠心式送風機)である。2基の後側蒸発器用ファン25c、25dは、後側ダクト11c、11dの後側通風路12c、12d内において室内に向かう空気流を発生させる後側遠心式ファン(後側遠心式送風機)である。
【0021】
クーリングユニット24a、24bは、本発明の空調ユニットであって、図4および図5にも示したように、冷風ダクト3a、3bの中央部に設置されたユニットケース(図示せず)と、このユニットケース内に収納された1台の冷媒蒸発器18a、18b、4基の前側蒸発器用ファン25a、25b、後側蒸発器用ファン25c、25dおよび内外気切替ドア(図示せず)等から構成されている。
【0022】
ユニットケースには、室内空気(内気)を吸い込むための内気吸込口(図示せず)、および室外空気(外気)を吸い込むための外気吸込口(図示せず)が形成され、どちらか一方の吸込口が内外気切替ドアにより閉塞される。なお、上記のようなクーリングユニット24a、24bは、バス車両2の左右両側にそれぞれ1台ずつ、合計2台が設置されている。
【0023】
2組の加湿ユニット5a、5bは、加湿器本体31a〜31dをバス車両2の左右両側にそれぞれ2台ずつ、合計4台設置されている。2組の加湿ユニット5a、5bは、加湿器本体31a〜31d、給水タンク32a、32b、ドレンホース33a、33b、吸水ホース34a〜34dおよび吸水ポンプ35a〜35d等からそれぞれ構成されている。
【0024】
加湿器本体31a〜31dは、図6(a)、(b)に示したように、所定の容量の給水タンク32a、32bから水の補給を受けて液面を所定水位に保つと共に、液面付近に焦点を結ぶように超音波を発生する超音波振動子36a〜36dを備える。超音波振動子36a〜36dは、加湿器本体31a〜31dの底壁部分に埋め込まれ、例えばチタン酸バリウム系の圧電素子の両面に電極を焼き付けた電歪振動子で、バッテリ37(図7参照)より電力が供給されることによって超高速振動発生する円形薄板である。
【0025】
給水タンク32a、32bは、基本的には水道水を内部に補給するのであるが、図5に示したように、冷媒蒸発器18a、18bの冷却作用により冷媒蒸発器18a、18bに付着した水分をドレンホース33a、33bを介して補給して一時的に貯めるようにしている。
ドレンホース33a、33bは、冷媒蒸発器18a、18bの下部に設けられたドレンパン(図示せず)から給水タンク32a、32bへ凝縮水を供給する補給手段である。
【0026】
吸水ホース34a〜34dは、給水タンク32a、32bから加湿器本体31a〜31dへ水を供給する補給手段である。吸水ポンプ35a〜35dは、通電されると給水タンク32a、32b内の水を加湿器本体31a〜31d内に汲み上げる電動ポンプである。
ここで、これらの冷風ダクト3a、3b、クーリングユニット24a、24b、加湿ユニット5a、5bは、バス車両2に左右対称となるように搭載されている。
【0027】
エアコン制御装置6は、図7に示したように、バス車両2に搭載されたバッテリ37より所定の電圧が印加されると作動する。このエアコン制御装置6は、CPU、ROM、RAMおよびタイマー回路を含むマイクロコンピュータで、エアコンスイッチ38、温度設定ボリューム39、内気温センサ41a〜41d、日射センサ42a〜42d等が電気的に接続されている。
【0028】
そして、エアコン制御装置6は、エアコンスイッチ38、温度設定ボリューム39、内気温センサ41a〜41d、日射センサ42a〜42d等の電気信号に基づいて、冷媒蒸発器18a、18bの電磁クラッチ、吸水ポンプ35a〜35d、リレーコイル43a〜43dを通電制御することにより、超音波振動子36a〜36d等を制御する。
【0029】
エアコンスイッチ38は、バス車両用冷房装置1の起動および停止を指令する冷房運転指令手段である。
温度設定ボリューム39は、バス車両2の室内を所望の温度に設定するための温度設定手段である。
内気温センサ41a〜41dは、本発明の空調負荷検出手段であって、例えばサーミスタ等よりなりバス車両2のA〜Dの各ゾーン毎の内気温(室内空気温度)を検出する内気温検出手段である。
【0030】
日射センサ42a〜42dは、本発明の空調負荷検出手段であって、バス車両2のA〜Dの各ゾーンの側壁面に設けられたサイドウインドの内側に設置され、バス車両2のA〜Dの各ゾーン毎の日射量を検出する日射検出手段である。
リレーコイル43a〜43dは、超音波振動子36a〜36dに通電するためのリレースイッチ44a〜44dを開閉する。なお、このようなリレー回路に代えて、トランジスタやFET等の半導体スイッチング回路を用いても良い。
【0031】
〔第1実施例の作用〕
次に、この実施例のバス車両用冷房装置1の作用を図1ないし図7に基づいて簡単に説明する。エアコンスイッチ38がオンされると、冷媒圧縮機13a、13bの電磁クラッチ、凝縮器用ファン20、蒸発器用送風装置23a、23bが通電されてバス車両用冷房装置1の運転が開始される。
【0032】
そして、冷媒圧縮機13a、13b内で圧縮されて吐出された高温高圧のガス冷媒は冷媒凝縮器14a、14b内に流入し、冷媒凝縮器14a、14bを通過する際に室外空気と熱交換して凝縮液化されて受液器15a、15b内に流入する。受液器15a、15b内で気液分離されて受液器15a、15bより流出した液冷媒は、ドライヤ16a、16bにて水分が取り除かれた後に、膨張弁17a、17bで減熱減圧されて冷媒蒸発器18a、18b内に流入する。
【0033】
冷媒蒸発器18a、18b内に流入した冷媒は、冷媒蒸発器18a、18bを通過する際に、蒸発器用送風装置23a、23bの作動によりユニットケース29a、29b内に吸い込まれた室内空気または室外空気と熱交換して蒸発気化した後に吸入口から冷媒圧縮機13a、13b内に吸入される。このとき、室内空気または室外空気が冷媒蒸発器18a、18bを通過する際に露点温度以下に冷却されると、空気中の水分が凝縮し水滴が冷媒蒸発器18a、18bに付着する。この水滴(凝縮水)はドレンホース33a、33bによって加湿ユニット5a、5bの給水タンク32a、32bへ給水される。
【0034】
ここで、バス車両2の左側に搭載されたクーリングユニット24aの冷媒蒸発器18aを通過する際に冷却された空気流(冷風)は、蒸発器用送風装置23aの2基の前側蒸発器用ファン25aによってユニットケースから前側ダクト11aの前側通風路12a内を通って各冷風吹出口からAのゾーンの乗員の頭部に吹き出されることによりバス車両2のAのゾーンが冷房される。また、冷媒蒸発器18aより流出した冷風は、蒸発器用送風装置23aの2基の後側蒸発器用ファン25cによってユニットケースから後側ダクト11cの後側通風路12c内を通って各冷風吹出口からCのゾーンの乗員の頭部に吹き出されることによりバス車両2のCのゾーンが冷房される。
【0035】
同様にして、バス車両2の右側に搭載されたクーリングユニット24bの冷媒蒸発器18bを通過する際に冷却された空気流(冷風)は、同様にして、2基の前側蒸発器用ファン25bおよび2基の後側蒸発器用ファン25cによってユニットケースから流出して、前側ダクト11bの前側通風路12bおよび後側ダクト11dの後側通風路12d内を通って各冷風吹出口からBのゾーンおよびDのゾーンの乗員の頭部に吹き出されることによりバス車両2のBのゾーンおよびDのゾーンが冷房される。
【0036】
ここで、バス車両2の車室全体の設定温度が乗客のフィーリングに合わない場合には、乗員が温度設定ボリューム39を強冷房側あるいは弱冷房側へ操作する。これにより、温度設定ボリューム39の電気抵抗値が変化して、全ての内気温センサ41a〜41dと温度設定ボリューム39との合成抵抗値が変化し、この合成抵抗値に基づく冷房状態となるように、冷媒圧縮機13a、13bの電磁クラッチをオン、オフしたり、蒸発器用送風装置23a、23bの送風量を変化させたりして、バス車両2の複数のゾーン全体(Aのゾーン〜Dのゾーン)の冷房状態が変更した設定温度に微調整されて4分割ゾーン空調が可能となる。
【0037】
なお、バス車両2の走行時の進行方向の変化や、曇りから晴れたり、晴れから曇ったりする等の天気の変化などにより各Aのゾーン〜Dのゾーンの冷房負荷が変化する。例えばバス車両2の室内を4分割した複数のゾーンのうちのDのゾーンの冷房負荷が他のAのゾーン〜Cのゾーンよりも増加した場合には、すなわち、内気温センサ41dの検出値(Dのゾーンの内気温)が他の内気温センサ41a〜41cの検出値よりも高い場合、あるいは日射センサ42dの検出値(Dのゾーンの日射量)が他の日射センサ42a〜42cの検出値よりも大きい場合には、バス車両2の右側の加湿ユニット5bの超音波振動子36dのみを作動させる。超音波振動子36dが作動すると、加湿器本体31d内の水が振動して蒸発する。
【0038】
これにより、クーリングユニット24bの冷媒蒸発器18bより流出した冷風は、後側ダクト11dの後側通風路12d内を通る際に加湿器本体31dで発生した水蒸気により気化熱が奪われて冷風の温度が下がる。したがって、バス車両2の室内を4分割した複数のゾーンのうちのDのゾーンの冷房負荷が他のAのゾーン〜Cのゾーンよりも増加した場合であっても、バス車両2の右側の加湿ユニット5bの超音波振動子36dのみを作動させることにより、各冷風吹出口からDのゾーンの乗員の頭部に吹き出される冷風の温度が下がるため、バス車両2のDのゾーンの乗客の快適性が保たれる。すなわち、他のAのゾーン〜Cのゾーンも加湿器本体31a〜31cを独立して作動させることにより、Aのゾーン〜Cのゾーンを独立して冷房することができる。
【0039】
〔第1実施例の効果〕
以上のように、バス車両用冷房装置1は、2台のクーリングユニット24a、24bおよび4台の加湿器本体31a〜31dにより4分割ゾーン空調を実現することができる。この結果、バス車両2の車室全体を冷房するためのクーリングユニットの搭載台数を減少することができる。すなわち、冷媒蒸発器18a、18bの搭載台数を2台にすることができるので、バス車両用冷房装置1の構造を簡略化することができる。
【0040】
このため、各冷媒蒸発器18a、18bと冷媒圧縮機13a、13bとを接続する冷媒配管19a、19b、および各冷媒蒸発器18a、18bと膨張弁17a、17bとを接続する冷媒配管19a、19b等の架装工数を減少することができる。これにより、バス車両用冷房装置1の製品コストを低減できるので、安価なバス車両用冷房装置1を備えたバス車両2の価格を低減することができる。
【0041】
また、2台のクーリングユニット24a、24bの冷媒蒸発器18a、18bから排出される凝縮水(ドレン水)をドレンホース33a、33bを介して給水タンク32a、32b内に貯めることにより、給水タンク32a、32b内への水道水の補給回数を減らすことができる。
【0042】
〔第2実施例の構成〕
図8はこの発明の第2実施例を示したもので、冷凍サイクルを示した図である。この実施例では、1台の冷媒圧縮機13で2台の冷媒蒸発器18a、18bに冷媒を循環させるようにした冷凍サイクル4をバス車両2に搭載している。この冷凍サイクル4は、レシーバサイクルであって、冷媒圧縮機13、冷媒凝縮器14、受液器15、ドライヤ16、膨張弁17a、17b、冷媒蒸発器18a、18bおよびこれらを順次接続する冷媒配管19等から構成されている。
【0043】
〔第3実施例の構成〕
図9はこの発明の第3実施例を示したもので、エアコン制御装置の揺らぎ制御を示したタイムチャートである。この実施例では、図9に示したように、加湿ユニット5a、5bの加湿器本体31a〜31d内に内蔵された各超音波振動子36a〜36dを間欠的に通電(オン)、通電停止(オフ)することにより、空気吹出口から吹き出される吹出温度が高低する、これにより、揺らぎ感のある冷風を供給することができるので、乗客の冷房フィーリングの快適性を向上させることができる。
【0044】
〔変形例〕
この実施例では、本発明をバス車両2に搭載したが、本発明を鉄道車両等の大型車両や普通乗用車等の他の車両に搭載しても良い。
この実施例では、本発明をバス車両用冷房装置1に適用したが、本発明を車両用冷暖房装置、車両用除湿装置、車両用暖房装置に適用しても良い。
【0045】
この実施例では、2組の加湿ユニット5a、5bにそれぞれ2台ずつの加湿器本体31a〜31dを設けたが、1組の加湿ユニットに3台以上の加湿器本体を設けても良い。
また、左右の2ゾーンのみで良い場合には、クーリングユニットを車両の前側部または後側部に搭載して対応することが可能である。これにより、加湿ユニットの加湿器本体とセンサ類の個数を減らせる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】バス車両用冷房装置の4分割ゾーン空調の説明図である(第1実施例)。
【図2】バス車両を示した斜視図である(第1実施例)。
【図3】冷凍サイクルを示した構成図である(第1実施例)。
【図4】クーリングユニットを示した概略図である(第1実施例)。
【図5】クーリングユニットと加湿器本体を示した概略図である(第1実施例)。
【図6】(a)、(b)は加湿器本体を示した断面図である(第1実施例)。
【図7】エアコン制御装置の電気回路図である(第1実施例)。
【図8】冷凍サイクルを示した構成図である(第2実施例)。
【図9】エアコン制御装置の揺らぎ制御を示したタイムチャートである(第3実施例)。
【図10】バス車両用空気調和装置の4分割ゾーン空調の説明図である(従来例)。
【符号の説明】
1 バス車両用冷房装置(車両用空気調和装置)
6 エアコン制御装置(空調制御手段)
3a、3b 冷風ダクト
4a、4b 冷凍サイクル
5a、5b 加湿ユニット
12a、12b 前側通風路
12c、12d 後側通風路
18a、18b 冷媒蒸発器(冷却器本体)
23a、23b 蒸発器用送風装置(冷却器用送風装置)
24a、24b クーリングユニット(空調ユニット)
31a〜31d 加湿器本体
32a、32b 給水タンク
36a〜36d 超音波振動子
41a〜41d 内気温センサ(空調負荷検出手段、内気温検出手段)
42a〜42d 日射センサ(空調負荷検出手段、日射検出手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner mounted on a large vehicle such as a bus vehicle or a railway vehicle, and more particularly to a bus vehicle air conditioner capable of realizing zone air conditioning in the vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in an air conditioner for a bus vehicle mounted on a bus vehicle, as shown in FIG. 10, eight
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional air conditioner for bus vehicles, in order to realize quadrant zone air conditioning, eight cooling units are dispersedly arranged on both shoulders of the ceiling of the bus vehicle. For this reason, the number of parts is large, and the number of mounting steps such as the refrigerant pipes connecting the refrigerant evaporators and the refrigerant compressor and the refrigerant pipes connecting the refrigerant evaporators and the expansion valves are increased. The problem of rising is occurring.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention pays attention to the point that it takes heat of vaporization when water evaporates, and by arranging a humidifying unit for each of a plurality of ventilation paths, the structure of the vehicle air conditioner can be simplified and inexpensively. The purpose is to enable zone air conditioning. It is another object of the present invention to improve the comfort of passengers such as passengers and passengers.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, at least one air conditioning unit that air-conditions a plurality of zones provided in a vehicle, and a plurality of ventilations for sending air from the one air conditioning unit toward the plurality of zones. A humidifying unit that has a plurality of humidifier bodies that are provided for each of the plurality of ventilation paths and that supplies humidified air to each of the plurality of ventilation paths, and each of the plurality of zones. A plurality of air conditioning load detecting means for detecting each air conditioning load; and the plurality of air conditioning loads when the one air conditioning unit is operated so that a cooling state of the entire plurality of zones is adjusted to a set temperature. Based on the air conditioning load detected by the detection means, when the cooling load of a specific zone of the plurality of zones is increased from the cooling load of other zones, the specific humidifier body among the plurality of humidifier bodies. zone And a air-conditioning control means for selectively actuating said humidifier body that is disposed on the ventilation path to send the air towards,
The one air conditioning unit includes a unit case for sucking air and an evaporator housed in the unit case, and the plurality of ventilation paths are extended from the unit case, and the evaporator in the unit case The cooled cold air is sent to the plurality of zones when passing throughAdopted technical means.
[0006]
The invention according to
A water supply tank that stores condensed water condensed by the cooling action of the cooler body, and a plurality of ultrasonic vibrators that generate ultrasonic waves in the water in the plurality of humidifier bodies that communicate with the water supply tank. It is characterized by comprising.
[0007]
The invention according to claim 3 is characterized in that the plurality of humidifier bodies are intermittently operated so as to intermittently supply humidified air into the plurality of ventilation paths.
The invention according to claim 4 is characterized in that the plurality of air conditioning load detection means, a plurality of inside air temperature detection means for detecting the inside air temperature for each of the plurality of zones, and a plurality of solar radiation amounts for each of the plurality of zones. It is characterized by comprising solar radiation detection means and the like.
[0008]
[Operation and effect of the invention]
According to the first aspect of the invention, by operating at least one air conditioning unit, the conditioned air is blown out for each of the plurality of zones through the plurality of ventilation paths, and the plurality of zones are air-conditioned.That is, the cold air cooled when passing through the evaporator in the unit case is blown out for each of a plurality of zones through a plurality of ventilation paths, and the plurality of zones are cooled.At this time, when the cooling load of a specific zone among a plurality of zones is increased from the cooling load of other zones, the plurality of humidifier bodies are arranged in a ventilation path that sends air toward the specific zone. Selectively actuate the humidifier body. Thereby, the heat of vaporization is deprived in the ventilation path, and the temperature of the conditioned air blown out to the specific zone is lowered, so that comfort is maintained. In addition, since multiple air-conditioning units can be used with one air conditioning unit, the number of air conditioning units installed to air-condition the entire vehicle is reduced, and the number of bodywork such as connecting piping for the air conditioning unit is reduced. Product cost of the harmony device can be reduced.
[0009]
According to the invention described in
According to the third aspect of the present invention, since humidified air is intermittently supplied into the ventilation path, air conditioning with a feeling of fluctuation can be performed, and comfort can be further improved.
According to the invention described in claim 4, since the air conditioning load is detected using the inside air temperature detecting means and the solar radiation detecting means for each of the plurality of zones, the air conditioning of each zone is independently performed based on the detected air conditioning load. Thus, optimal zone air conditioning can be performed.
[0010]
【Example】
[Configuration of the first embodiment]
FIGS. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory view of four-zone air conditioning of a cooling system for a bus vehicle. FIG. 2 is a bus vehicle equipped with a cooling system for a bus vehicle. FIG. 3 is a diagram showing a refrigeration cycle of a cooling system for a bus vehicle.
[0011]
As shown in FIG. 1, the bus
[0012]
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the bus
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the two
[0014]
As shown in FIG. 3, each
[0015]
As shown in FIG. 2, the
[0016]
The
[0017]
The
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The cooling
[0022]
The unit case has an indoor air inlet (not shown) for taking in indoor air (inside air) and an outdoor air inlet (not shown) for taking in outdoor air (outside air). The mouth is closed by the inside / outside air switching door. Note that a total of two cooling
[0023]
The two sets of
[0024]
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the
[0025]
The
The
[0026]
The
Here, the
[0027]
As shown in FIG. 7, the air conditioner control device 6 operates when a predetermined voltage is applied from the
[0028]
Then, the air conditioner control device 6 uses the
[0029]
The
The
The inside
[0030]
The
The relay coils 43a to 43d open and close relay switches 44a to 44d for energizing the
[0031]
[Operation of the first embodiment]
Next, the operation of the bus
[0032]
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed and discharged in the
[0033]
When the refrigerant flowing into the
[0034]
Here, the air flow (cold air) cooled when passing through the
[0035]
Similarly, the air flow (cold air) cooled when passing through the
[0036]
Here, when the set temperature of the entire passenger compartment of the
[0037]
Note that the cooling load of each of the zones A to D varies depending on a change in the traveling direction of the
[0038]
Thereby, the cold air flowing out from the
[0039]
[Effects of the first embodiment]
As described above, the bus
[0040]
Therefore,
[0041]
Further, the condensed water (drain water) discharged from the
[0042]
[Configuration of Second Embodiment]
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, and shows a refrigeration cycle. In this embodiment, the refrigeration cycle 4 in which the refrigerant is circulated to the two
[0043]
[Configuration of Third Embodiment]
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention and is a time chart showing fluctuation control of the air conditioner control device. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the
[0044]
[Modification]
In this embodiment, the present invention is mounted on the
In this embodiment, the present invention is applied to the
[0045]
In this embodiment, two
Further, in the case where only the two left and right zones are sufficient, it is possible to cope by mounting the cooling unit on the front side portion or the rear side portion of the vehicle. Thereby, there exists an advantage which can reduce the number of humidifier main bodies and sensors of a humidification unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of four-zone air conditioning in a cooling system for a bus vehicle (first embodiment).
FIG. 2 is a perspective view showing a bus vehicle (first embodiment).
FIG. 3 is a configuration diagram showing a refrigeration cycle (first embodiment).
FIG. 4 is a schematic view showing a cooling unit (first embodiment).
FIG. 5 is a schematic view showing a cooling unit and a humidifier body (first embodiment).
6A and 6B are cross-sectional views showing a humidifier body (first embodiment).
FIG. 7 is an electric circuit diagram of the air conditioner control device (first embodiment).
FIG. 8 is a configuration diagram showing a refrigeration cycle (second embodiment).
FIG. 9 is a time chart showing fluctuation control of the air conditioner control device (third embodiment).
FIG. 10 is an explanatory diagram of four-zone air conditioning of a bus vehicle air conditioner (conventional example).
[Explanation of symbols]
1 Air conditioner for bus vehicles (air conditioner for vehicles)
6 Air conditioner control device (air conditioning control means)
3a, 3b Cold air duct
4a, 4b Refrigeration cycle
5a, 5b Humidification unit
12a, 12b Front side ventilation path
12c, 12d Rear air passage
18a, 18b Refrigerant evaporator (cooler body)
23a, 23b Evaporator blower (cooler blower)
24a, 24b Cooling unit (air conditioning unit)
31a-31d Humidifier body
32a, 32b Water supply tank
36a-36d ultrasonic transducer
41a-41d Inside air temperature sensor (air conditioning load detecting means, inside air temperature detecting means)
42a to 42d solar radiation sensor (air conditioning load detection means, solar radiation detection means)
Claims (4)
(b)この1台の空調ユニットから前記複数のゾーンへ向けて空気を送るための複数の通風路と、
(c)これらの通風路毎に配設され、前記複数の通風路毎に加湿空気を供給する複数の加湿器本体を有する加湿ユニットと、
(d)前記複数のゾーン毎に配設され、前記複数のゾーン毎の空調負荷を検出する複数の空調負荷検出手段と、
(e)前記複数のゾーン全体の冷房状態が設定温度に調整されるように前記1台の空調ユニットを運転している時に、前記複数の空調負荷検出手段で検出した空調負荷に基づいて、前記複数のゾーンのうちの特定のゾーンの冷房負荷が他のゾーンの冷房負荷より増加した場合には、前記複数の加湿器本体のうち、当該特定のゾーンに向けて空気を送る前記通風路に配置された前記加湿器本体を選択的に作動させる空調制御手段と
を備え、
前記1台の空調ユニットは、空気が吸い込まれるユニットケース、このユニットケース内に収納された蒸発器によって構成され、
前記複数の通風路は、前記ユニットケースから延長され、前記ユニットケース内の蒸発器を通過する際に冷却された冷風を前記複数のゾーンへ送ることを特徴とする車両用空気調和装置。(A) at least one air conditioning unit that air-conditions a plurality of zones provided in the vehicle;
(B) a plurality of ventilation paths for sending air from the one air conditioning unit to the plurality of zones;
(C) a humidifying unit that is provided for each of these ventilation paths and has a plurality of humidifier bodies that supply humidified air for each of the plurality of ventilation paths;
(D) a plurality of air conditioning load detection means arranged for each of the plurality of zones and detecting an air conditioning load for each of the plurality of zones;
(E) When operating the one air conditioning unit so that the cooling state of the entire plurality of zones is adjusted to a set temperature, based on the air conditioning load detected by the plurality of air conditioning load detection means, When the cooling load of a specific zone among a plurality of zones increases from the cooling load of other zones, the plurality of humidifier bodies are arranged in the ventilation path that sends air toward the specific zone Air conditioning control means for selectively actuating the humidifier body ,
The one air conditioning unit is composed of a unit case into which air is sucked, an evaporator housed in the unit case,
The plurality of ventilation paths are extended from the unit case, and cool air that is cooled when passing through an evaporator in the unit case is sent to the plurality of zones .
前記ユニットケース内の蒸発器は、通過する空気を冷却すると共に、空気中の水分を凝縮させる1台の冷却器本体であって、
前記1台の空調ユニットは、前記冷却器本体を通過した空気を複数のゾーンに送る冷却器用送風装置を有し、
前記加湿ユニットは、前記冷却器本体の冷却作用により凝縮した凝縮水を溜める給水タンク、およびこの給水タンクに連通する前記複数の加湿器本体内の水に超音波を発生する複数の超音波振動子を有することを特徴とする車両用空気調和装置。The vehicle air conditioner according to claim 1,
The evaporator in the unit case is a single cooler body that cools the air passing therethrough and condenses moisture in the air,
Wherein one of the air conditioning unit has a cooler blower sending air passing through the cooler body into a plurality of zones,
The humidification unit includes a water supply tank that stores condensed water condensed by the cooling action of the cooler body, and a plurality of ultrasonic vibrators that generate ultrasonic waves in the water in the plurality of humidifier bodies that communicate with the water supply tank. A vehicle air conditioner characterized by comprising:
前記複数の加湿器本体は、前記複数の通風路内に加湿空気を間欠的に供給することを特徴とする車両用空気調和装置。The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
The vehicle air conditioner characterized in that the plurality of humidifier bodies supply humidified air intermittently into the plurality of ventilation paths.
前記複数の空調負荷検出手段は、前記複数のゾーン毎の内気温を検出する複数の内気温検出手段、および前記複数のゾーン毎の日射量を検出する複数の日射検出手段よりなることを特徴とする車両用空気調和装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of air conditioning load detection means includes a plurality of internal air temperature detection means for detecting an internal air temperature for each of the plurality of zones, and a plurality of solar radiation detection means for detecting an amount of solar radiation for each of the plurality of zones. A vehicle air conditioner.
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