JP4192747B2 - 貨物車両の荷室における空調装置 - Google Patents

Description

この発明は、貨物車両の荷室に装備される空調装置に関する。

貨物車両Ｍの荷室５１（荷箱）には、例えば食品等のように積み込む荷物の種類あるいは性質等に応じて、当該荷室内を冷房若しくは暖房するための空調装置が装備される場合がある。一般に、この種の空調装置５０は、荷室５１の荷積みスペースが犠牲にならないようにするために、例えば図６に示すように荷室５１の上部（天井５２）の前側に取り付けられ、この位置から荷室５１の後方に向かって冷風Ｃおよび温風Ｈを吹き出す構成となっていた。図では、冷風Ｃおよび温風Ｈの流れが白抜きの矢印で示されている。
ところが、この吹き出し構造では、冷風Ｃも温風Ｈも荷室５１の天井付近（荷室５１の上部）から吹き出されるので、温風Ｈはその性質から天井５１付近に溜まって床５３付近（荷室５１の下部）まで循環されず、その結果荷室５１の暖房効率が悪いという問題があった。従来この問題を解決するための技術として、例えば特開２００２−１１５９４８号公報に開示されているように、冷房用の空調装置を天井付近に配置し、暖房用の空調装置を荷室床面付近に配置して、冷風および温風双方の荷室内における循環を効率よく行う技術が提供されている。
特開平５−２１３０５３ 特開２０００−１５８９３０ 特開２００２−１１５９４８

しかしながら、上記のように冷房用の空調装置と暖房用の空調装置を別々に配置することは、荷室５１内の荷積みスペースが少なくなるばかりでなくコストが嵩む問題があった。
そこで、この発明では、冷暖房一体型の空調装置であって、これから吹き出される冷風および温風をそれぞれ効率よく循環させて荷室内を温度ムラの少ない状態で温度管理することができる空調装置を提供することを目的とする。

このため、本願発明は、特許請求の範囲の各請求項の欄に記載した構成の空調装置とした。
請求項１記載の空調装置によれば、空調装置本体から吹き出された風は、吹き出し口切り換え装置の切り換え部材により、冷風吹き出し口または温風吹き出し口のいずれか一方を任意に選択して吹き出すことができる。これによれば、例えば空調装置を荷室の上部に設置した場合、冷風吹き出し口を経て荷室の上部に冷風を吹き出す一方、補助ダクトの補助吹き出し口を経て荷室の下部に温風を吹き出す構成とすることにより、それぞれを荷室内に効率よく循環させることができ、これにより一台の空調装置で荷室内を効率よく冷房または効率よく暖房することができる。
また、請求項５記載の空調装置によれば、空調装置を荷室の下部に設置した場合、温風吹き出し口を経て荷室の下部に温風を吹き出す一方、補助ダクトの補助吹き出し口を経て荷室の上部に冷風を吹き出す構成とすることにより、それぞれを荷室内に効率よく循環させることができ、従ってこの場合も一台の空調装置で荷室内を効率よく冷房または効率よく暖房することができる。
ダクト部の後面の吹き出し口と、これとは離れた位置に位置する補助吹き出し口は、例えば上記したように一方を荷室の上部（天井付近）、他方を荷室の下部（床付近）とすることができる。
このように、一台の空調装置によって、荷室内を冷風だけでなく温風も効率よく循環させることができるので、従来冷房用の空調装置と暖房用の空調装置をそれぞれ荷室内に設置した場合に比して大きなコストアップを招くことなく、また荷積みスペースを大きく損なうことなく荷室内を効率よく冷房または暖房することができる。

請求項１記載の空調装置によれば、荷室の上部に設置された空調装置本体から吹き出された冷風は、冷風吹き出し口から荷室の上部に吹き出される一方、同じく空調装置本体から吹き出された温風は、補助ダクトを経て荷室の下部に吹き出されるので、上記と同様冷風のみならず温風をも効率よく荷室内を循環させることができ、従って一台の空調装置により荷室内を効率よく冷房または効率よく暖房することができる。
請求項２記載の空調装置によれば、空調装置本体側のモード切換えに連動して吹き出し口切換え装置が動作し、これにより吹き出される風の種類に応じて吹き出し口が自動的に選択されるので、当該空調装置の使い勝手を一層高めることができる。
請求項３記載の空調装置によれば、電動モータの制御回路を空調装置本体側の制御装置に組み込むことにより上記の作用効果を得ることができる。
請求項４記載の空調装置によれば、荷積みスペースを大きく犠牲にすることなく、温風を荷室の広範囲にわたってムラなく循環させることができる。

次に、本願発明を実施するにあたって最良の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、以下説明する本実施形態の空調装置１０を備えた貨物車両Ｍを示している。この貨物車両Ｍは、キャビン２の後部に直方体形状の荷箱１を搭載している。この荷箱１の内部が多数の荷物を積み込むための荷室７とされている。この荷箱１は、キャビン２の上部から後方へ伸びる天板３と、左右の側板４，５と、床板６と、後部開口部を開閉するための後部ドア（図では省略されている）を備えている。
本例の空調装置１０は、荷室７の前側上部であって天板３の下面に沿って取り付けられている。この空調装置１０は、冷風を吹き出す冷房機能（冷房モード）と温風を吹き出す暖房機能（暖房モード）を併せ持った薄型の空調装置本体１１と、空調装置本体１１の吹き出し口１１ａの吹き出し方向前方に取り付けた吹き出し口切り換え装置２０を備えている。空調装置本体１１は、従来公知のものであり本実施形態において特に変更を要しないので、その説明を省略する。従来は、この空調装置本体１１のみが装備されて、冷風と温風がその後面に設けた吹き出し口からそのまま直接荷室７の後方に向けて吹き出されていた。本実施形態は、この空調装置本体１１に吹き出し口切り換え装置２０が併設されている点に特徴を有している。
吹き出し口切り換え装置２０は、空調装置本体１１から吹き出される風が冷風の場合（冷房モード）と温風の場合（暖房モード）とでその吹き出し口を切り換える機能を有するもので、切り換え機構部２１と複数の補助ダクト３０〜３０を備えている。
図２および図３には、切り換え機構部２１の詳細が示されている。この切り換え機構部２１は、空調装置本体１１の吹き出し口１１ａに接続された箱体形状を有するダクト部２２と、このダクト部２２の内部に組み込まれた切り換え板２３を備えている。ダクト部２２は、その後面と左右両側面に吹き出し口を備えている。以下、後面の吹き出し口を冷風吹き出し口２２ａといい、両側部の吹き出し口を温風吹き出し口２２ｂという。

切り換え板２３は、冷風吹き出し口２２ａの吹き出し方向上流側（図３において左側）であって、温風吹き出し口２２ｂよりも下流側（図３において右側）に配置されている。この切り換え板２３は、ダクト部２２を閉塞可能な面積を有する帯板形状を有するもので、その長手方向に沿って取り付けた支軸２４を介してダクト部２２の両側板間に回動可能に支持されている。このため、支軸２４がその軸回りに回転されると、切り換え板２３がこの支軸２４を中心にして吹き出し方向前後（図３において左右方向）に回動する。
図２に示すようにこの支軸２４の左端側は、温風吹き出し口２２ｂを経てダクト部２２の左側板よりも側方へ突き出されている。この突き出し部分には、２枚の傾動アーム２８，２８が相互に一定の間隔をおいた並列状態に固定されている。両傾動アーム２８，２８の先端部間にはナット２７が配置されている。両傾動アーム２８，２８の先端部にはそれぞれ連結孔２８ａが形成されている。両連結孔２８ａ，２８ａは、傾動アーム２８の長手方向に沿って長い長溝孔形状を有している。この両連結孔２８ａ，２８ａには、ナット２７の両側部から側方へ突き出して設けた連結ピン２７ａ，２７ａが回転可能な状態に挿入されている。

ナット２７は、ねじ軸２５に噛み合わされている。このねじ軸２５は、ダクト部２２の側方においてその軸回りに回転可能に支持されている。このねじ軸２５は、電動モータ２６により回転する。電動モータ２６を正転または逆転させることにより、ねじ軸２５もその軸回りに正転または逆転する。
このため、電動モータ２６が正転側に起動してねじ軸２５が正転すると、ナット２７が図３において右側（暖房側）に移動する。ナット２７が暖房側に移動すると、両傾動アーム２８，２８の傾動動作により支軸２４が図３において反時計回り方向に回転し、これにより切り換え板２３が図３において反時計回り方向に回動する。ダクト部２２の底部にはストッパ２２ｃが設けられている。切り換え板２３は、その回動先端側がストッパ２２ｃに当接してほぼ直立状態となる位置まで回動する。切り換え板２３の直立位置は、図示省略したセンサによって検知され、これに基づいて電動モータ２６が停止される。
切り換え板２３が直立位置に至ると、ダクト部２２の冷風吹き出し口２２ａが閉塞される。
これに対して電動モータ２６が逆転側に起動してねじ軸が逆転すると、ナット２７が図３において左側に移動して両傾動アーム２８，２８が時計回り方向に傾動し、これにより支軸２４が時計回り方向に回転して切り換え板２３が図３中二点鎖線で示す位置に移動する。切り換え板２３が図３中二点鎖線で示すように天板３に沿った位置に移動すると、ダクト部２２の冷風吹き出し口２２ａが開放される。

電動モータ２６は、空調装置本体１１の運転モードに合わせて回転方向が制御される。すなわち、空調装置本体１１が冷房モードに切り換えられると、これに連動して電動モータ２６が逆転方向に起動して切り換え板２３が図３中二点鎖線で示す位置（開放位置）に移動し、これにより冷風吹き出し口２２ａが開放される。このため、空調装置本体１１が冷房モードに切り換えられた状態では、吹き出し口１１ａから吹き出された冷風は、ダクト部２２内を経て冷風吹き出し口２２ａから直接荷室７の後方に向けて吹き出される。荷室７の天井付近に位置する冷風吹き出し口２２ａから荷室７内後方に向けて吹き出された冷風は、その性質から徐々に下方に循環され、これにより荷室７内が効率よく冷却される。
これに対して空調装置本体１１の運転モードを暖房モードに切り換えると、これに連動して電動モータ２６が正転方向に回転し、これにより切り換え板２３が図３中実線で示す位置（閉塞位置）に移動し、これにより冷風吹き出し口２２ａが閉塞される。このため、空調装置本体１１が暖房モードに切り換えられた状態では、吹き出し口２２ａから温風は吹き出されない。この場合、空調装置本体１１の吹き出し口１１ａから吹き出された温風は、切り換え板２３に吹き当たった後、この切り換え板２３の吹き出し方向手前側（図３において左側）に設けられた左右の温風吹き出し口２２ｂ，２２ｂ内に吹き込む。

両温風吹き出し口２２ｂ，２２ｂには補助ダクト３０〜３０が接続されている。補助ダクト３０は、ダクト部２２の両温風吹き出し口２２ｂ，２２ｂに接続された幅方向補助ダクト３１，３１と、荷室７の上側の左右角部に沿って配管されて幅方向補助ダクト３１が接続された前後方向補助ダクト３２，３２と、この前後方向補助ダクト３２から荷室７の左右側壁４，５に沿って配管された高さ方向補助ダクト３３〜３３から構成されている。荷室７の左側および右側のそれぞれにおいて、幅方向補助ダクト３１と前後方向補助ダクト３２と高さ方向補助ダクト３３〜３３は相互に連通されている。高さ方向補助ダクト３３は、前後方向補助ダクト３２の前部とほぼ中央部と後部の３箇所から床面６に向けて配管されている。各高さ方向補助ダクト３３の下部には、多数の吹き出し孔３３ａ〜３３ａが形成されている。
暖房モードの空調装置本体１１から吹き出された温風は、上記したように切り換え板２３に吹き当たった後、両温風吹き出し口２２ｂ，２２ｂを経て幅方向補助ダクト３１，３１内に吹き込む。幅方向補助ダクト３１内に吹き込んだ温風は、前後方向補助ダクト３２を経て各高さ方向補助ダクト３３〜３３内に吹き込む。各高さ方向補助ダクト３３に吹き込まれた温風は吹き出し孔３３ａ〜３３ａから床板６付近の低い位置に吹き出される。各吹き出し孔３３ａから吹き出された温風はその性質から徐々に上昇し、これにより荷室７内の全体が均一に暖められる。

以上のように構成した本実施形態の空調装置１０によれば、空調装置本体１１を冷房モードに切り換えると、これに連動して吹き出し口切り換え装置２０の切り換え板２３が開放位置側に回動して冷風吹き出し口２２ａが開放される。このため、空調装置本体１１の吹き出し口１１ａから吹き出された冷風Ｃは、荷室７の上部に位置する冷風吹き出し口２２ａを経て荷室７内に直接吹き出される。荷室７の上部に吹き出された冷風Ｃは、その性質から徐々に下方へ循環され、これにより荷室７の全体が効率よく冷房される。
空調装置本体１１が上記冷房モードから暖房モードに切り換えられると、これに連動して電動モータ２６が起動し、これにより切り換え板２３が上記開放位置から支軸２４を中心にして回動してほぼ直立する閉塞位置に移動し、これにより冷風吹き出し口２２ａが閉塞される。このため、空調装置本体１１の吹き出し口１１ａから吹き出された温風Ｈは切り換え板２３に吹き当たった後、左右の温風吹き出し口２２ｂ，２２ｂを経て補助ダクト３０の幅方向補助ダクト３１，３１に流れ込む。幅方向補助ダクト３１，３１内に流れ込んだ温風Ｈは前後方向補助ダクト３２内に流れ込み、然る後各高さ方向補助ダクト３３を経て吹き出し孔３３ａ〜３３ａから荷室７内に吹き出される。各吹き出し孔３３ａは、高さ方向補助ダクト３３の下部に設けられているので、結果的に温風Ｈは荷室７の低い位置に吹き出される。吹き出された温風Ｈは、その性質から上方へ循環され、これにより荷室７の全体が効率よく暖房される。
このように、本実施形態の空調装置１０によれば、一台の空調装置本体１１およびその吹き出し口１１ａが荷室７の上部（天板３付近）に設置され、この空調装置本体１１から吹き出された冷風Ｃは荷室７の高い位置から下方に向けて循環される一方、温風Ｈは、補助ダクト３０を経て荷室７の低い位置から上方に向けて循環される。このことから、一台の空調装置本体１１により冷風Ｃのみならず、温風Ｈをも荷室７内で効率よく循環させることができるので、従来のように冷房用の空調装置と暖房用の空調装置を別々に設置した場合のように大きなコストアップを招くことなく、また荷室７の荷積みスペースを大きく損なうこともなく、荷室７内を効率よく冷房し、また効率よく暖房することができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、切り換え部材の一例として切り換え板２３を例示し、この切り換え板２３を回動させることにより、吹き出し口を切り換える構成を例示したが、これに代えて可撓性を有する布材をカーテンのように開閉可能にダクト部２２に組み込んで、これを電動モータを駆動源として開閉することにより吹き出し口を切り換える構成としてもよい。
また、電動モータ２６により回転するねじ軸を用いて切り換え板２３を回動させる構成を例示したが、例えばステッピングモータを支軸２４に直結してこのステッピングモータの回転角度を制御することにより、切り換え板を閉塞位置と開放位置との間で回動させる構成としてもよい。
さらに、冷風吹き出し口２２ａを開閉するシャッターと、温風吹き出し口２２ｂ，２２ｂを開閉するシャッターをそれぞれ別々に設けて、この両シャッターの開閉動作を空調装置本体１１の運転モードに合わせて制御することにより、冷風と温風の吹き出しをより効率よく行うことができる。この場合、両シャッターが特許請求の範囲に記載した切り換え部材に相当する。

また、空調装置１０を荷室７の上部に設置し、冷風を冷風吹き出し口２２ａから直接荷室７の上部に吹き出し、温風を補助ダクト３０を介して荷室７の低い位置に吹き出す構成を例示したが、空調装置１０を荷室７の下部に設置し、温風を荷室７の低い位置に直接吹き出し、冷風を補助ダクトを介して荷室７の高い位置から吹き出す構成としてもよい。この場合、前記例示した動作とは逆に、空調装置本体１１が暖房モードの状態では切り換え板２３を開放位置に移動させ、冷房モードでは切り換え板２３を閉塞位置に移動させる構成とし、また前後方向補助ダクト３２，３２を床板６と両側板４，５との角部付近に沿って配管し、この前後方向補助ダクトから高さ方向補助ダクトを両側板４，５に沿って上方へ立ち上げ状態に配管すればよい。この場合には、前記冷風吹き出し口２２ａから温風が吹き出され、前記温風吹き出し口２２ｂから冷風が幅方向補助ダクトに吹き込まれる。
以上のことから、本願発明に係る空調装置１０は、空調装置本体１１の運転モードに対する電動モータ２６の動作（制御回路）を切り換えることにより、荷室７の上部に設置する場合と下部に設置する場合のいずれにも適用することができる。

本発明の実施形態を示す図であり、貨物車両を左後方から見た斜視図である。本図では、荷室内部を透視して見た状態を示している。 吹き出し口切換え装置の斜視図である。 吹き出し口切換え装置の側面図である。 冷風吹き出し口が開放された状態の吹き出し口切換え装置の縦断面図である。 冷風吹き出し口が閉じられた状態の吹き出し口切換え装置の縦断面図である。 従来の空調装置を備えた貨物車両の斜視図である。

符号の説明

Ｍ…貨物車両
１…荷箱
２…キャビン
３…天板
４…左側板
５…右側板
６…床板
７…荷室
１０…空調装置
１１…空調装置本体、１１ａ…吹き出し口
２０…吹き出し口切換え装置
２１…切換え機構部
２２…ダクト部
２２ａ…冷風吹き出し口、２２ｂ…温風吹き出し口、２２ｃ…ストッパ
２３…切り換え板
２４…支軸
２５…ねじ軸
２６…電動モータ
２７…ナット、２７ａ…連結ピン
２８…傾動アーム、２８ａ…連結孔
３０…補助ダクト
３１…幅方向補助ダクト
３２…前後方向補助ダクト
３３…高さ方向補助ダクト、３３ａ…吹き出し孔
５０…従来の空調装置

Claims (5)

1. 貨物車両の荷室の上部に装備され、冷風と温風を切り換えて前記荷室内に吹き出し可能な空調装置であって、
   空調装置本体の吹き出し口の吹き出し方向前方に吹き出し口切り換え装置を備え、
   該吹き出し口切り換え装置は、箱体形状のダクト部と、該ダクト部の内部に組み込まれた切り換え部材を備え、
   前記切り換え部材の下流側において前記ダクト部の後面に、前記空調装置本体の吹き出し口から吹き出された冷風をそのまま前記荷室の上部に吹き出す冷風吹き出し口が設けられ、前記切り換え部材の上流側において前記ダクト部の左右両側面に温風吹き出し口が設けられ、該左右の温風吹き出し口に、前記荷室の下部に補助吹き出し口を有する補助ダクトがそれぞれ接続されており、
   前記切り換え部材により、前記冷風吹き出し口を塞いで前記本体吹き出し口から吹き出された温風を前記左右の温風吹き出し口を経て前記補助ダクト内に吹き込ませる状態と、前記冷風吹き出し口を開放して前記本体吹き出し口から吹き出された冷風を該冷風吹き出し口から吹き出す状態とに切り換える構成とした、貨物車両の荷室における空調装置。
2. 請求項１記載の空調装置であって、切り換え部材は、空調装置本体の冷房モードと暖房モードの切り換えに連動して動作する構成とした貨物車両の荷室における空調装置。
3. 請求項２記載の空調装置であって、切り換え部材は電動モータを駆動源として動作し、該電動モータの動作が空調装置本体の冷房モードと暖房モードの切り換えに連動する構成とした貨物車両における空調装置。
4. 請求項１記載の空調装置であって、補助ダクトは、吹き出し口切り換え装置の両側部から荷室の両側壁に向かう幅方向補助ダクトと、該幅方向補助ダクトが接続され、荷室の前後方向に延びる前後方向補助ダクトと、該前後方向補助ダクトから前記荷室の側壁に沿って上下に延びる上下方向補助ダクトを備え、前記吹き出し口切り換え装置から吹き出された風を前記上下方向補助ダクトの先端から吹き出す構成とした貨物車両の荷室における空調装置。
5. 貨物車両の荷室の下部に装備され、冷風と温風を切り換えて前記荷室内に吹き出し可能な空調装置であって、
   空調装置本体の吹き出し口の吹き出し方向前方に吹き出し口切り換え装置を備え、
   該吹き出し口切り換え装置は、箱体形状のダクト部と、該ダクト部の内部に組み込まれた切り換え部材を備え、
   前記切り換え部材の下流側において前記ダクト部の後面に、前記空調装置本体の吹き出し口から吹き出された温風をそのまま前記荷室の下部に吹き出す温風吹き出し口が設けられ、前記切り換え部材の上流側において前記ダクト部の左右両側面に冷風吹き出し口が設けられ、該左右の冷風吹き出し口に、前記荷室の上部に補助吹き出し口を有する補助ダクトがそれぞれ接続されており、
   前記切り換え部材により、前記温風吹き出し口を塞いで前記本体吹き出し口から吹き出された冷風を前記左右の冷風吹き出し口を経て前記補助ダクト内に吹き込ませる状態と、前記温風吹き出し口を開放して前記本体吹き出し口から吹き出された温風を該温風吹き出し口から吹き出す状態とに切り換える構成とした、貨物車両の荷室における空調装置。

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