JP7392941B2 - 空調機 - Google Patents

Description

本発明は、貨物自動車のキャブ内を空調する空調機に関する。

特許文献１には、貨物自動車の車室内に設置される空調機が開示されている。この空調機の室外機はキャブの後部の窓開口に取り付けられており、室内機の下部が室外機の上部に前後方向に重なり合った状態で室内機が室外機に一体的に組み付けられている。
一方、ハイルーフ型のキャブを有した貨物自動車が知られており、キャブ内の空間が上方に拡大されているため、居住性及び快適性に優れている。

特許第５９４１９７６号公報

ところが、特許文献１に記載された技術では、室内機がキャブ内に大きく張り出しているため、室内機が乗員に圧迫感を与えてしまい、居住性及び快適性が損なわれてしまう。また、特許文献１に記載の室外機がハイルーフ型のキャブの後部の窓開口に取り付けられた場合、キャブ自体の居住性及び快適性が優れていても、室外機に一体化された室内機が居住性及び快適性を損ねてしまう。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、車室の居住性及び快適性が室外機及び室内機によって損なわないようにすることを目的とする。

以上の課題を解決するために、上方に膨出するハイルーフ部を上部に備えるキャブ内を空調する空調機が、前記ハイルーフ部よりも下側の前記キャブの後部の開口に嵌め付けられる室外機と、前記ハイルーフ部内に設置される室内機と、を備える。

以上によれば、室外機がキャブの後部の開口に嵌め付けられているため、室外機が乗員に圧迫感を与えない。また、ハイルーフ部によってキャブ内の空間が上方に拡大されており、室内機がそのハイルーフ部内に設置されるため、室内機が乗員に圧迫感を与えない。よって、車室の居住性及び快適性が室外機及び室内機によって損なわない。

好ましくは、前記室内機が、前記キャブの側面に形成されたドア開口の上縁よりも上方に配置されている。

以上によれば、キャブ内の空間のうちドア開口よりも上の領域には熱が籠もりやすいところ、室内機がドア開口の上縁よりも上に配置されているため、キャブ内全体を効率的に冷房することができる。

前記室内機が、前記ハイルーフ部の後ろ側内面に取り付けられてもよいし、前記ハイルーフ部の後ろ側内面と天井面との間の角部に取り付けられてもよいし、前記ハイルーフ部の天井面に取り付けられてもよい。
このような室内機の取付位置であると、室内機が乗員に圧迫感を与えず、車室の居住性及び快適性が室外機及び室内機によって損なわない。

好ましくは、前記室外機は前記キャブの後部から前記キャブ内に張り出しているとともに、前記キャブの後部から前記キャブ外に張り出し、前記キャブ内への前記室外機の張り出し距離が前記キャブ外への前記室外機の張り出し距離よりも長い。

以上によれば、キャブが振動しても、室外機がキャブの後方の荷台に接触しない。

好ましくは、前記空調機が、前記室内機から前記室外機にかけて前記キャブの内面に沿って配管される冷媒管を更に備える。

以上によれば、冷媒管が車室の居住性に悪影響を及ぼさない。

本発明によれば、車室の居住性及び快適性が室外機及び室内機によって損なわない。

貨物自動車のキャブを一部破断した状態で示した貨物自動車の側面図である。 空調機のブロック図である。 室内機の縦断面図である。 室外機の横断面図である。 室内機の設置位置の第１変形例を示した貨物自動車の側面図である。 室内機の設置位置の第２変形例を示した貨物自動車の側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているので、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は貨物自動車１の側面図である。貨物自動車１はキャブ２、シャーシ３及び荷台４を備える。シャーシ３がキャブ２の後部に連結されているとともに、車長方向に延在している。荷台４はシャーシ３の上に搭載されている。荷台４はバンボディであるが、平ボディであってもよい。

キャブ２はハイルーフ型のキャブである。つまり、キャブ２は、下部のキャブ本体２１と、上部のハイルーフ部２２とを備える。ハイルーフ２２は、キャブ本体２１の上端から上方に膨出するようにキャブ本体２１の上に設けられている。ハイルーフ部２２の内部空間とキャブ本体２１の内部空間が一体的な車室となっており、ハイルーフ部２２がキャブ本体２１の上に設けられることによってキャブ２内の車室が上方に拡大されている。

キャブ本体２１は、フロント部２１Ｆと、左右のサイド部２１Ｓと、リア部２１Ｒと、ボトム部２１Ｂとを備える。フロント部２１Ｆは、上下左右に延びるとともに、キャブ本体２１の前方を区画する。左右のサイド部２１Ｓは、フロント部２１Ｆの左右の端部のそれぞれから後方に延びるとともに、キャブ本体２１の左方及び右方をそれぞれ区画する。リア部２１Ｒは、左のサイド部２１Ｓの後端から右のサイド部２１Ｓの後端にかけて左右に延びるとともに、キャブ本体２１の後方を区画する。ボトム部２１Ｂは、フロント部２１Ｆ、左右のサイド部２１Ｓ及びリア部２１Ｒの下端によって囲われた領域に設けられるとともに、キャブ本体２１の下方を区画する。

ハイルーフ部２２は、上部フロント部２２Ｆと、左右の上部サイド部２２Ｓと、上部リ
ア部２２Ｒと、トップ部２２Ｔとを備える。上部フロント部２２Ｆは、フロント部２１Ｆから上に延びるとともにとともに、ハイルーフ部２２の前方を区画する。左右の上部サイド部２２Ｓは、左右のフロント部２１Ｆのそれぞれから上に延びるとともに、ハイルーフ部２２の左方及び右方をそれぞれ区画する。上部リア部２２Ｒは、リア部２１Ｒから上に延びるとともに、ハイルーフ部２２の後方を区画する。トップ部２２Ｔは、上部フロント部２２Ｆ、左右の上部サイド部２２Ｓ及び上部リア部２２Ｒの上端によって囲われた領域に設けられるとともに、ハイルーフ部２２の上方を区画する。ハイルーフ部２２の上部フロント部２２Ｆが後ろ上りに傾斜しているため、荷台４に対する空気抵抗が小さく、燃費向上が図られている。

ハイルーフ部２２がキャブ本体２１の上に設けられることによって、車室が高くなる。そのため、車室内の乗員が開放感及び快適性を得る。

キャブ本体２１内の前側には、シート２１８が取り付けられ、シート２１８の後方にベッド２１９が取り付けられている。キャブ本体２１のフロント部２１Ｆには、フロントウィンドウ２１１が設けられている。各サイド部２１Ｓの前部にはドア開口２１２が形成されており、そのドア開口２１２にはドア２１３が開閉可能に取り付けられている。

キャブ２内、特に上部のハイルーフ部２２内には、熱が籠もりやすい。ドア２１３或いはドアウィンドウが開けられても、外気がハイルーフ部２２にまで流れにくく、ハイルーフ部２２内の熱が車室外に排出されづらい。そうした場合でも、空調機の室内機５０の配置が以下のように工夫されているため、キャブ２内全体を効率的に冷房することができる。

ハイルーフ部２２の上部リア部２２Ｒの内面には、空調機の室内機５０が取り付けられている。この室内機５０はドア開口２１２の上縁よりも上に配置されている。このように室内機５０が高い位置に設置されているため、車室の上部の開放性が損なわない。特に、乗員がベッド２１９に横たわっていても、乗員から室内機５０までの距離が長く、室内機５０が乗員に圧迫感を与えない。

キャブ本体２１のリア部２１Ｒには、取付開口２１４が形成されている。通常であれば、リアウィンドウパネルが取付開口が取り付けられるところ、本実施形態では、空調機の室外機６０が取付開口２１４に嵌め付けられている。室外機６０は室内機５０から下方に離れた位置に配置されている。

室外機６０は大部分がリア部２１Ｒから車室内に張り出しているとともに、僅かにリア部２１Ｒから車室外に張り出している。リア部２１Ｒの内面からキャブ本体２１内への室外機６０の張り出し距離がリア部２１Ｒの外面からキャブ本体２１外への室外機６０の張り出し距離よりも長い。そのため、キャブ２が振動しても、室外機６０が荷台４に接触しない。

キャブ２内において、冷媒管７１，７２が室内機５０から室外機６０にかけてリア部２１Ｒ及び上部リア部２２Ｒの内面に沿って上下方向に配管されている。そのため、冷媒管７１，７２が車室内の居住性、つまり車室の空間の大きさに大きな影響を及ぼさない。

以上のような空調機の室内機５０、室外機６０及び冷媒管７１，７２がハイルーフ部２２のトップ部２２Ｔよりも低い位置に配置されているため、貨物自動車１の車高を法令に適合するように低く抑えることができる。

この貨物自動車１には、車両用のバッテリーが搭載されており、貨物自動車１のエンジ
ンが停止した状態であっても、バッテリーから空調機に電力が供給されて、空調機が動作する。

図２は空調機のブロック図である。図２に示すように、室内機５０は室内機筐体５１、室内熱交換器５２及び室内ファン５３を有する。室内熱交換器５２及び室内ファン５３は室内機筐体５１内に収容された状態に取り付けられている。室内ファン５３は、キャブ２内の空気を取り込むとともに、その空気を室内熱交換器５２に送風して、キャブ２内に送り出す。

室外機６０は室外機筐体６１、室外熱交換器６２、室外ファン６３、圧縮機６４、四方弁６５及び膨張弁６６を備える。室外熱交換器６２、室外ファン６３、圧縮機６４、四方弁６５及び膨張弁６６は室外機筐体６１内に収容された状態に取り付けられている。室外ファン６３は、キャブ２外の空気を取り込むとともに、その空気を室外熱交換器６２に送風して、キャブ２外に送り出す。

圧縮機６４がパイプを介して四方弁６５に接続され、四方弁６５がパイプを介して室外熱交換器６２に接続され、室外熱交換器６２がパイプを介して膨張弁６６に接続されている。膨張弁６６は冷媒管７１を介して室内熱交換器５２に接続され、室内熱交換器５２が冷媒管７１を介して四方弁６５に接続されている。

四方弁６５は空調機の動作モードに応じて、室内熱交換器５２及び室外熱交換器６２と圧縮機６４との間における冷媒の進行方向を切り替えるものである。具体的には、空調機が冷房モードで動作する場合には、四方弁６５が冷媒の進行方向を室外熱交換器６２から圧縮機６４を経由して室内熱交換器５２に向かう方向に切り替える。一方、空調機が冷房モードで動作する場合には、四方弁６５が冷媒の進行方向を室内熱交換器５２から圧縮機６４を経由して室外熱交換器６２に向かう方向に切り替える。

空調機が冷房モードで動作する場合、冷媒が圧縮機６４によって高温高圧に圧縮された後、四方弁６５を介して室外熱交換器６２に送られる。この高温高圧な冷媒は、コンデンサとして機能する室外熱交換器６２における熱交換によって液化される。液化された冷媒は膨張弁６６により急激に膨張されて低温低圧にされる。この低温冷媒は冷媒管７１を介して室内熱交換器５２に送られる。低温冷媒は、エバポレータとして機能する室内熱交換器５２における熱交換によって気化される。低温低圧な気体状の冷媒は、順に冷媒管７２及び四方弁６５を介して圧縮機６４に戻される。以後、冷媒の循環が繰り返される。

空調機が暖房モードで動作する場合、冷媒が圧縮機６４によって高温高圧に圧縮された後、順に四方弁６５及び冷媒管７２を介して室内熱交換器５２に送られる。この高温高圧な冷媒は、コンデンサとして機能する室内熱交換器５２における熱交換によって液化される。液化された冷媒は、冷媒管７１を介して膨張弁６６送られて、膨張弁６６により急激に膨張されて低温低圧にされる。この低温冷媒は室外熱交換器６２に送られる。低温冷媒は、エバポレータとして機能する室外熱交換器６２における熱交換によって気化される。低温低圧な気体状の冷媒は、四方弁６５を介して圧縮機６４に戻される。以後、冷媒の循環が繰り返される。

なお、四方弁６５が設けられずに、空調機が冷房機として機能してもよい。

図３は、貨物自動車１の上方から見て示した室内機５０の縦断面図である。
図３に示すように、室内機筐体５１がキャブ２内において上部リア部２２Ｒの内面に取り付けられている。室内機筐体５１のフロント部の上部５１ａが下部５１ｂよりも前に張り出している。フロント部の上部５１ａには、吹出口５１ｃが形成されており、フロント
部の下部５１ｂには、吸込口５１ｄが形成されている。

吹出口５１ｃには、複数の整流板５１ｅが上下多段になって設置されている。これら整流板５１ｅは、前下りに傾斜しているとともに、互いに平行に設けられている。吸込口５１ｄには、複数の整流板５１ｆが上下多段になって設置されている。これら整流板５１ｆは水平に設けられている。

室内機筐体５１内の吸込口５１ｄの後方には、室内熱交換器５２が取り付けられている。室内機筐体５１内の室内熱交換器５２の上方には、室内ファン５３が取り付けられている。室内ファン５３は室内機筐体５１内の吹出口５１ｃの後方に配置されている。

室内ファン５３が作動すると、車室内の空気が吸込口５１ｄを通って室内機筐体５１内に吸い込まれる。その空気が室内熱交換器５２を後方へ通過することによって、室内熱交換器５２内の冷媒と空気との間で熱が交換される。熱交換された空気が上方に流れた後に前方へ流れて、吹出口５１ｃを通って室内機筐体５１の外に吹き出る。

整流板５１ｅが前下りに傾斜しているため、吹出口５１ｃから吹き出る気流の向きは前斜め下である。室内機５０がハイルーフ部２２の上部リア部２２Ｒに取り付けられているため、吹出口５１ｃから吹き出る気流がキャブ２内全体に行き渡りやすい。

また、吹出口５１ｃが形成された上部５１ａが吸込口５１ｄが形成された下部５１ｂよりも前に張り出しているため、吹出口５１ｃから吹き出る気流が吸込口５１ｄに戻りにくい。よって、吹出口５１ｃから吹き出る気流がキャブ２内全体に行き渡りやく、キャブ２内の空調効率が向上する。

図４は、貨物自動車１の左側方から見て示した室外機６０の横断面図である。
室外機筐体６１がリア部２１Ｒの取付開口２１４に嵌め付けられており、室外機筐体６１の後面が車室外に露出している。室外機筐体６１は大部分がリア部２１Ｒから車室内に張り出しているとともに、僅かにリア部２１Ｒから車室外に張り出している。

室外機筐体６１の後面の左部には、吸込口６１ｄが形成されており、室外機筐体６１の後面の右部には、吹出口６１ｃが形成されている。
吸込口６１ｄには、複数の整流板６１ｅが左右に配列された状態で設置されている。これら整流板６１ｅは、後ろに向かうにつれて吹出口６１ｃから離れるように斜めに設けられている。つまり、整流板６１ｅは、後ろに向かって左に傾斜している。

室外機筐体６１内における吹出口６１ｃの左右両側部には、整流板６１ｆが設置されている。これら整流板６１ｆは、後ろに向かうにつれて吸込口６１ｄから離れるように斜めに設けられている。整流板６１ｆは、後ろに向かって右に傾斜している。

室外機筐体６１内の吸込口６１ｄの前方には、圧縮機６４が取り付けられている。室外機筐体６１内の圧縮機６４の右方には、室外熱交換器６２及び室外ファン６３が取り付けられている。室外熱交換器６２及び室外ファン６３は室外機筐体６１内の吹出口６１ｃの前方に配置されている。室外ファン６３は室外熱交換器６２よりも吹出口６１ｃ側に位置した状態で室外熱交換器６２に取り付けられている。また、室外ファン６３は室外ファン６３によって生成される気流の向きが右斜め後ろ向きになるように設置されており、室外ファン６３に合わせて室外熱交換器６２も室外機筐体６１の後面及び前面に対して斜めに設置されている。

室外ファン６３が作動すると、車室外の空気が吸込口６１ｄを通って室外機筐体６１内
に吸い込まれる。その空気が圧縮機６４を右前方へ通過することによって、圧縮機６４が空冷される。その後、その空気が室外熱交換器６２を右後方に通過することによって、室外熱交換器６２内の冷媒と空気との間で熱が交換される。熱交換された空気が吹出口６１ｃを通って室外機筐体６１の外に吹き出る。

整流板６１ｆが左に傾斜しているため、室外機６０の左から新鮮な空気が室外熱交換器６２内に吸い込まれやすく、吹出口６１ｃから吹き出た空気が室外熱交換器６２内に吸い込まれにくい。また、整流板６１ｅが右に傾斜しているため、吹出口６１ｃから吹き出る気流が吸込口６１ｄに戻りにくく、吸込口６１ｄから離れるよう右方へ流動する。

上記実施形態では、室内機５０が上部リア部２２Ｒの内面に取り付けられていたが、室内機５０の設置箇所はハイルーフ部２２内であれば、他の位置であってもよい。例えば、図５に示すように、室内機５０が、上部リア部２２Ｒの内面とトップ部２２Ｔの内面（つまり天井面）との間の角部に取り付けられていてもよい。また、図６に示すように、室内機５０が、トップ部２２Ｔの内面（つまり天井面）に取り付けられていてもよい。図５の場合、冷媒管７１，７２はリア部２１Ｒ及び上部リア部２２Ｒの内面に沿って上下方向に配管されている。図６の場合、冷媒管７１，７２はリア部２１Ｒ及び上部リア部２２Ｒの内面に沿って上下方向に配管され、上部リア部２２Ｒの内面とトップ部２２Ｔの内面との間の角部に沿って屈曲され、更にトップ部２２Ｔの内面に沿って前後方向に配管されている。

また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。

１…貨物自動車
２…キャブ
２１…キャブ本体
２２…ハイルーフ部
５０…室内機
６０…室外機
７１…冷媒管
７２…冷媒管
２１４…取付開口

Claims (7)

1. 上方に膨出するハイルーフ部を上部に備えるキャブ内を空調する空調機であって、
   前記ハイルーフ部よりも下側の前記キャブの後部の開口に嵌め付けられる室外機と、
   前記ハイルーフ部内に設置される室内機と、を備え、
   前記室外機は、
   前記室外機の後側の左部に形成された吸込口と、
   前記室外機の後側の右部に形成された吹出口と、
   後ろに向かうにつれて前記吹出口から離れるように、前記吸込口に斜めに設けられた整流板と、
   後ろに向かうにつれて前記吸込口から離れるように、前記吹出口に斜めに設けられた整流板と、
   を有する空調機。
2. 前記室内機が、前記キャブの側面に形成されたドア開口の上縁よりも上に配置されている
   請求項１に記載の空調機。
3. 前記室内機が、前記ハイルーフ部の後ろ側内面に取り付けられている
   請求項１又は２に記載の空調機。
4. 前記室内機が、前記ハイルーフ部の後ろ側内面と天井面との間の角部に取り付けられている
   請求項１又は２に記載の空調機。
5. 前記室内機が、前記ハイルーフ部の天井面に取り付けられている
   請求項１又は２に記載の空調機。
6. 前記室外機は前記キャブの後部から前記キャブ内に張り出しているとともに、前記キャブの後部から前記キャブ外に張り出し、
   前記キャブ内への前記室外機の張り出し距離が前記キャブ外への前記室外機の張り出し距離よりも長い
   請求項１から５の何れか一項に記載の空調機。
7. 前記室内機から前記室外機にかけて前記キャブの内面に沿って配管される冷媒管を更に備える請求項１から６の何れか一項に記載の空調機。

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