JPH0292714A

JPH0292714A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH0292714A
Application number: JP24090088A
Authority: JP
Inventors: Kunio Miyazaki; 宮嵜　邦男; Hirokazu Arai; 宏和新井
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1990-04-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はクーリングユニットとコンデンサユニットの構
成部品の共用化を図り、ヒートポンプ方式による冷暖房
を合理的に実現できるようにした車両用空調装置に関す
る。

（従来の技術）従来のこの種装置のなかには、例えば特開昭６１−２５
７３１７号および実開昭６ｌ−２０５８１Ｏ号公報のよ
うに、一対のエバポレータを左右に配設し、これらに複
数のシロッコファンを装備したクーリングユニットと、
上記エバポレータより若干短小なコンデンサを左右に各
一対づつ配設し、これら８対のコンデンサの間に複数の
プロペラファンを介挿したコンデンサユニットを、車両
のルーフ上に隣接させて設置したものがある。

（発明が解決しようとする課題）しかし、この従来の装置ではエバポレータとコンデンサ
の取付は位置が区々で、しかもそれらの高さと幅が区々
なばかりか、それらの送風機の機種が相違する不合理な
構成のため、それらの配置と組付けが煩雑化し、更には
部品点数が増加する等して、コスト高を助長する問題が
あった。

したがって、このような装置に例えばヒートポンプ方式
を適用して、冷暖房サイクルを実現させる場合、前記の
ような問題が随伴して具合悪く、しかもプロペラファン
はシロッコファンに比べ、一般に設置高さを要するため
、これを収容するクーラーケースがその分天型化して、
この種装置の小型軽量化を阻害する等の問題があった。

本発明はこのような問題を解決し、クーリングユニット
とコンデンサユニットの構成を合理化し、その構成部品
の共用化と部品点数の低減を図るとともに、ヒートポン
プ方式の空調装置を合理的に構成できるようにした車両
用空調装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）このため、本発明の車両用空調装置は、エバポレータと
送風機を装備したクーリングユニットとコンデンサと送
風機を装備したコンデンサユニットを車両のルーフに設
置した車両用空調装置において、上記エバポレータとコ
ンデンサを同形の断面形状とするとともに、上記送風機
を同形同機種として、クーリングユニットとコンデンサ
ユニットの構成部品の共用化と、この構成部品の製作の
合理化並びに上記両ユニット設置の簡潔化を図るととも
に、これらクーリングユニットとコンデンサユニットに
、内外気な給排可能な内外気シャッターを開閉可能に設
けることで、内外気の確実かつ円滑な給排を実現できる
ようにしたことを特徴としている。

また、本発明の車両用空調装置は、上記のようにクーリ
ングユニットとコンデンサユニットの構成部品の共用化
と、この構成部品の製作の合理化並びに上記両ユニット
設置の簡潔化を図ることでクーリングユニットとコンデ
ンサユニットにヒートポンプ方式を適用して、それらの
冷暖房サイクルを構成する場合、これを合理的に構成で
きるようにしたことを特徴としている。

（実施例）以下、本発明を大型バス等に搭載される、いわゆるバス
エアコンに適用した図示実施例について説明すると、第
１図乃至第６図において１は大型バス等の車両で、その
ルーフｌａの略中央位置に略箱形のクーラーケース２が
取付けられて・いる。

この場合、上記ケース２をルーフｌａの後端部に設けて
もよい。

上記クーラーケース２は仕切壁３を介して、内部を前後
に区画され、このうち車両進行方向に位置する前部熱交
換室４を、その後方に位置する後部熱交換室５よりも若
干大スペースに区画している。これら各室４．５を区画
するクーラーケース２の両側面と上面には、大気に連通
ずる通気口６７．８．９が形成され、このうち通気口６
．７の内側に１通孔１０．１１を形成した隔壁１２゜１
３が配設されている。

上記隔壁１２．１３の内側には、側方外気シャッター１
４．１５が回動可能に枢着され、これらで上記通孔１０
．１１と、前後部熱交換室４．５と車室１６を連通する
ルーフｌａの両端に形成した送風口１７．１８とを、選
択的に開閉可能にしている。

一方、前記通気口８．９はクーラーケース２の中央位置
に、その長さ方向に沿って開口され、その開口部に横長
のストッパ１９．２０が架設されている６上記通気ロ８
．９の開口縁部には、一対の上方外気シャッター２１．
２２が回動可能に枢着され、これらで通気口８．９を開
閉可能にする一方、その上方への回動角度をスト・ソバ
１９．２０で規制されている。

上記通気口８．９に臨むルーフｌａの対応位置には、前
後部熱交換室４．５と車室１６に連通ずる内気口２３．
２４が形成され、その上側開口縁部に、一対の内気シャ
ッター２５．２６が回動可能に枢着され、上記内気口２
３．２４を開閉可能にしている。

これらの内外気シャッター１４．１５．１９゜２０．２
５．２６は、アクチュエータ等適宜手段で駆動可能にさ
れ、空調運転開始と同時に、または当該運転のモード切
換えと同時に、開または閉方向にフル回動可能にされて
いる。このうち、外気シャッター１４または外気シャッ
ター２２．２２については、この空調装置の除湿運転時
に、その回動角度を段階的に設定可能にされている。

上記前部熱交換室４内の両側には、コンデンサユニット
ＣＢを構成する一対のコンデンサ２７゜２７が配設され
、これらの内側にシロッコファン等の送風機２８が複数
取付けられている。また、後部熱交換室５内の両側で、
上記コンデンサ２７２７の取付は位置と同軸位置には、
クーリングユニットＣＡを構成する一対のエバポレータ
２９２９が配設され、これらの内側に上記送風機２８と
同様な送風機３０が複数配設されているこのうち、コン
デンサ２７．２７は後述のコンプレ・ンサの熱当量分、
エバポレータ２９．２９よりも長尺に構成され、したが
って送風機２８の設置数も、エバポレータ２９．２９側
のそれよりも増設されており、一方これらコンデンサ２
７．２７ｉ３よびエバポレータ２９．２９の断面形状は
、図示のように同形に構成されている。

この場合、実施例ではコンデンサ２７を前部熱交換室４
に配設し、エバポレータ２９を後部熱交換室５に配設し
ているが、これらを反対側の室４５に設置してもよい。

この他、図中３１は車室１６の天井部両側に配設された
送風ダクトで、前後部熱交換室４．５に連通しており、
その周面に複数の吹出口３２が形成されている。

第３図はヒートポンプ方式の冷暖房サイクルを示し、同
図中、実線矢視は冷房時の冷媒の流れを示し、破線矢視
は暖房時の冷媒の流れを示している。同図において３３
はコンプレッサで、車両床下に設置され、３４は四方切
換弁、３５．３６゜３７．３８は膨張弁と逆止弁で、こ
れらの管路に別の逆止弁３９．４０が並列に接続されて
いる。

４１．４２は三方切換弁、４３は液溜、４４はドライヤ
、４５は逆止弁、４６はサイトグラス、４７はこれらを
接続する冷媒導管である。

（作　用）このように構成した空調装置は、ルーフ１ａに設けたク
ーラーケース２内の前後位置に、一対のコンデンサ２７
．２７とエバポレータ２９．２９が同列に配置され、そ
れらの内側に複数の送風機２８．３０が配設されていて
、これらは第２図に示すように、ルーフ１ａの左右対称
位置に整然と配置されている。

したがって、コンデンサ２７．２７とエバポレータ２９
．２９の配置構造が簡潔になり、またその設置作業を容
易に行なえる一方、それらの重量を左右に均等に配分し
得るから、車両ｌの走行安定性を図れる。

また、コンデンサ２７．２７とエバポレータ２９．２９
に設置した送風機２８．３０は、同種同能力のものを使
用しているから、それらの互換性が得られ、しかも上記
送風機２８．３０は従来のプロペラファンに比べて、小
高で大能力のシロッコファンを使用しているから、クー
ラーケース２の小型軽量化とその走行抵抗の低下を図れ
、しかも上記能力増によって送風機の所要機数を減少で
きるから、その分クーリングユニットＣＡとコンデンサ
ユニットＣ８の重量を低減できる。

この場合、コンデンサ２７をエバポレータ２９と同長に
構成し、これを２機から３機に増設すれば、コンデンサ
２７とエバポレータ２９同志の共用化も図れ、構成の合
理化が一層増進される。

更に、上記コンデンサ２７．２７とエバポレータ２９．
２９は、同形の断面形状に構成されているから、それら
の構成部品である冷媒チューブや放熱フィンを製作する
場合、その加工および成型に要する機械、金型および治
工具類を共用できるから、設備の合理化を図れるととも
に、製作後の放熱フィンを共用し得る。

次にこのような空調装置を夏期等に冷房運転する場合は
、前後部熱交換室４．５の側方外気シャッター１４．１
４．１５．１５と、上方外気シャッター２１．２１．２
２．２２および内気シャツター２５．２５．２６．２６
を、アクチュエータ（図示路）を介して次のように開閉
操作する。

すなわち、前部熱交換室４内においては、側方外気シャ
ッター１４．１４により、送風口１７゜１７を閉鎖して
通孔１０．１０を開放し、また上方外気シャッター２１
．２１によって通気口８を開放し、更に内気シャッター
２５．２５によって、内気口２３を閉鎖する。

このようにすると、前部熱交換室４が通孔１０および通
気口８を介して大気と連通し、また上記シャッター１４
．１４．２５．２５を介して、上記熱交換室４が車室１
６と遮断する。第４図（ｂ）はこのような状況を示して
いる。

一方、後部熱交換室５内においては、側方外気シャッタ
ー１５．１５により、通孔１１．１１を閉鎖して送風口
１８．１８を開放し、また上方外気シャッター２２．２
２によって通気口９を閉鎖し、更に内気シャッター２６
．２６によって、内気口２４を開放する。

このようにすると、前部熱交換室５が送風口１８．１８
と内気口２４を介して車室１６と連通しまた上記シャッ
ター１５．１５．２２．２２を介して、上記熱交換室５
が大気と遮断する。第４図（ａ）はこのような状況を示
している。

したがって、このような状況の下で空調装置の冷房運転
が開始されると、送風機２８．３０が一斉に始動し、こ
のうち上記送風機２８．２８が始動すると、外気が送風
口８から前部熱交換室４内に吸入され、これが第４図（
ｂ）の矢視のように室４内を移動して、コンデンサ２７
．２７を通過し、通孔１０．１０より通気口６．６を経
て室外に排出される。

また、上記送風機３０．３０が始動すると、車室内空気
が内気口２４から後部熱交換室５内に夫人され、これが
第４図（ａ）の矢視のように室５内を移動して、エバポ
レータ２９．２９を通過し、送風口１８．１８より送風
ダクト３１．３１を経て、吹出口３２から車室１６内に
吹き出されるこのような状況と前後して、コンプレッサ
３３から高温高圧の冷媒が吐出され、これが冷媒導管４
７を介して、第３図の実線矢視のようにコンデンサ２７
．２７に導かれると、上記冷媒は前部熱交換室４内を流
通する前記空気によって冷却され、凝縮されて液化する
。

この場合、上記のように送風口１７．１７が側方外気シ
ャッター１４．１４で閉鎖され、また内気口２３が内気
シャッター２５．２５で閉鎖されているから、吸熱後の
冷却空気はすべて室４外に排出され、これが車室１６内
に流入して冷房フィーリングを害することはない。

こうして液化された冷媒がドライヤ４４および膨張弁３
７を経て、エバポレータ２９．２９に導かれると、断熱
・膨張して蒸発し始め、その蒸発潜熱によって前記室５
内を流通する空気を冷却し、その冷気が送風口１８．１
８より送風タクト３１３１を経て、吹出口３２から車室
１６内に吹き出され、該１６内の冷房フィーリングを増
進するこの場合、前記のように通気口１１．１１が側方
外気シャッター１５．１５で閉鎖され、また通気口９が
上方外気シャッター２２．２２で閉鎖されているから、
上記冷気が室外へ漏出することはなく、しかもこの場合
には、−度冷却した車室空気を循環させているから、冷
房効率が向上する。

一方、このような冷房時に車室空気が例えば煙草の煙等
で汚染され、その換気を要する場合は、空調装置を冷房
換気モード運転に切換える。

すなわち、上記運転モードに切換えると、前部熱交換室
４側では第５図（ｂ）に示すように、側方外気シャッタ
ー１４．１４による通気口１０゜ＩＯの開放状態が維持
され、代わりに通気口８が上方外気シャッター２１．２
１で閉鎖され、また内気シャッター２５．２５によって
内気口２３が開放される６したがって、この場合には車室空気が送風機２８．２８
によって、内気口２３から前部熱交換室４内に吸い出さ
れ、これがコンデンサ２７．２７を通過して、通気口１
０．１０から室４外へ排出される。しかも、コンデンサ
２７．２７は冷却された車室空気によって冷却されるか
ら、その冷却能率が上昇し冷媒の液化を促す。

一方、後部熱交換室５側では第５図（ａ）に示すように
、側方外気シャッター１５．１５による通気口１１．１
１の閉鎖状態が維持され、代わりに通気口９が上方外気
シャッター２２．２２で開放され、また内気口２４が内
気シャッター２６゜２６によって閉鎖される。

したがって、この場合には送風機３０．３０によって、
外気が通気口２０から後部熱交換室５内に吸入され、こ
れがエバポレータ２９．２９を通過して冷却され、その
冷気が送風口Ｌ８．１８より送風ダクト３１．３１を経
て、吹出口３２から車室１６内に吹き出される。

このように上記換気冷房時には、汚染した車室空気を一
方の熱交換室４を経由して外部へ強制的に排出し、これ
と略等量の新鮮な空気を他方の熱交１９室５を経由して
、車室■６内に強制的に取入れるようにしたから、単室
空気圧が一様に保たれ、上記換気を円滑かつ効率良く行
なえる。

なお、この場合、送風機２８．３０の回転速度を調整し
、更には上記シャッター２２．２５の開度を段階的に制
御可能にすれば、前記換気量をきめ細かく調整し得る。

次にこの空調装置を冬期等に暖房運転する場合は、冷媒
導管４７に介挿した三方弁４１．４２と四方弁３４を切
換えて、冷媒の流路を第３図の破線矢視方向へ設定する
。このようにするとコンデンサ２７．２７とエバポレー
タ２９．２９が互いに機能を逆転し、それらがクーリン
グユニットＣ１とコンデンサユニットＣＢを構成する。

一方、前後部熱交換室４．５の各位置に配置したシャッ
ターを、例えば第４図で示した冷房運転時と同様な状況
に設定する。

したがって、このような状況の下で空調装置の暖房運転
が開始されると、送風機２８．３０が一斉に始動し、こ
のうち上記送風機２８．２８が始動すると、外気が送風
口８から前部熱交換室４内に吸入され、これが第４図（
ｂ）の矢視のように室４内を移動して、冷却器であるコ
ンデンサ２７２７を通過し、通孔１０．１０より通気口
６゜６を経て室外に排出される。

また、上記送風機３０．３０が始動すると、車室内空気
が内気口２４から後部熱交換室５内に吸入され、これが
第４図（ａ）の矢視のように室５内を移動して、凝縮器
であるエバポレータ２９゜２９を通過し、送風口１８．
１８より送風タクト３１．３１を経て、吹出口３２から
車室１６内に吹き出される。

このような状況と前後して、コンプレッサ３３から高温
高圧の冷媒が吐出され、これが冷媒導管４７を介して、
第３図の破線矢視のように凝縮器であるエバポレーク２
９．２９に導かれると、上記冷媒は前部熱交換室４内を
流通する前記空気によって冷却され、凝縮されて液化す
る。

一方、上記冷却空気はエバポレータ２９．２９を通過す
る際に吸熱して昇温し、その暖気が送風口１８．１８よ
り送風ダクト３１．３１を経て、吹出口３２から車室Ｉ
６内に吹き出される。

こうして液化された冷媒がドライヤ４４および膨張弁３
５を経て、冷却器であるコンデンサ２７２７に導かれる
と、断熱膨張して蒸発し始め、その蒸発潜熱によって前
記前部熱交換室４内を流通する空気が冷却され、その冷
気が送風口ｌ０９ｌＯより室外へ排出される。

したがって、この場合は一度暖房した暖気を後前部熱交
換室５に送り込んで加温し、これを車室１６内へ送り込
むようにしているから、暖房効率が向上する。

一方、このような暖房時には車室温度が上昇して、内外
気の温度差が増大するとともに、乗員からの吐出息や発
汗等で車室空気が高湿度になるため、車両の窓ガラスが
曇り易くなり、特にフロントガラスの曇りは、車両の運
転に支障を来たすので、そのような場合には空調装置を
除湿モード運転に切換える。

すなわち、上記運転モードに切換えると、後部熱交換室
５側では第６図（ａ）に示すように原状が維持され、一
方、前部熱交換室４側では、第６図（ｂ）に示すように
側方外気シャッター１４゜１４が適宜な回動角度に設定
され、通気口１０゜ｌＯと送風口１７．１７が開放され
るとともに。

上方外気シャ・ンター２１．２１と内気シャッター２５
．２５が開放される。

したがって、この場合には車室内の暖気が送風機２８．
２８によって、内気口２３から前部熱交換室４内に吸い
出され、これが冷却器であるコンデンサ２７．２７を通
過して冷却され、その冷気が通気口１０．１０から室４
外へ排出され、かつその一部が送風口１７．１７より送
風ダクト３１３１を経て、吹出口３２から車室１６内に
吹き出される。

この結果、車室温度が下降し内外気温度差が小さくなる
とともに、車室湿度が下降することで、窓ガラスの曇り
が消失する６またこの場合、後部熱交換室５側では原状
の送風状態が維持され、暖気の漏出がないから、車室１
６内の暖房フィーリングを害することがなく、しかもこ
の際の暖房負荷が少なくて済む。

なお、この場合、側方外気シャッター１４．１４で通気
口１０．１０を閉鎖し、冷気の全量を車室１６内に送り
込んだり、上方外気シャッター２２．２２を全開若しく
は適宜開度に設定すれば、車室内の急速な除湿効果が得
られる。

（発明の効果）本発明の車両用空調装置は以上のように、エバポレータ
と送風機を装備したクーリングユニットと、コンデンサ
と送風機を装備したコンデンサユニットを車両のルーフ
に設置した車両用空調装置において、上記エバポレータ
とコンデンサを同形の断面形状とするとともに、上記送
風機を同形同機種としたから、クーリングユニットとコ
ンデンサユニットの構成部品の共用化と、この構成部品
の製作の合理化並びに上記両ユニット設置の簡潔化を図
れる効果がある。

しかも、本発明では上記クーリングユニットとコンデン
サユニットに、内外気を給排可能な内外気シャッターを
設けたから、内外気の確実かつ円滑な給排を実現できる
。

また１本発明の車両用空調装置は、上記のようにクーリ
ングユニットとコンデンサユニットの構成部品の共用化
と、この構成部品の製作の合理化並びに上記両ユニット
設置の簡潔化を図るようにしたから、クーリングユニッ
トとコンデンサユニットにヒートポンプ方式を適用した
場合の冷暖房システムを合理的に構成できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した車両の外観図、第２図はクー
ラーケースを開蓋して、クーリングユニットとコンデン
サユニットの配置状況を示す平面図、第３図はヒートポ
ンプ方式の冷暖房サイクルを示す系統図、第４図（ａ）
は第２図のＡ−Ａ線に沿う断面図で、冷房時におけるク
ーリングユニットの送風状態を示し、同図（ｂ）は第２
図のＢ−Ｂ線に沿う断面図で、冷房時におけるコンデン
サユニットの送風状態を示しており、第５図（ａ）は冷
房換気モード運転時にあけるクーリングユニットの送風
状態を示す断面図、同図（ｂ）は冷房換気モード運転時
におけるコンデンサユニットの送風状態を示す断面図、
第６図（ａ）暖房時の除湿運転時におけるコンデンサユ
ニットの送風状態を示す断面図、同図（ｂ）は暖房時の
除湿運転時におけるクーリングユニットの送風状態を示
す断面図である。１・・−車両、ｌａ・−・ルーフ、２７・・・コンデン
サ１４．１５．２１．２２・・・外気シャッター２５．
２６・・−内気シャッター２８．３０・・・送風機、２９・・・エバポレータＣＡ
・−・クーリングユニットＣ８・−・コンデンサユニット渠図ｓン第第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エバポレータと送風機を装備したクーリングユニ
ットと、コンデンサと送風機を装備したコンデンサユニ
ットを車両のルーフに設置した車両用空調装置において
、上記エバポレータとコンデンサを同形の断面形状とす
るとともに、上記送風機を同形同機種とし、かつこれら
クーリングユニットとコンデンサユニットに、内外気を
給排可能な内外気シャッターを開閉可能に設けたことを
特徴とする車両用空調装置
（２）エバポレータと送風機を装備したクーリングユニ
ットと、コンデンサと送風機を装備したコンデンサユニ
ットを車両のルーフに設置した車両用空調装置において
、上記エバポレータとコンデンサを同形の断面形状とし
、かつ上記送風機を同形同機種として、これらクーリン
グユニットとコンデンサユニットを、ヒートポンプ方式
により冷暖房可能にしたことを特徴とする車両用空調装
置。