JPH0443008B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気調和装置に係り、特に車両の屋根
上に搭載するヒートポンプ空調装置に適用して好
適な空気調和装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車両の屋根上に搭載する集中式空調装置
としては、第３図〜第６図に示す如き冷房専用の
ものが一般的であつた、すなわち、車両の中央屋
根上に搭載された空調装置１は、客室５からリタ
ーンフイルタ２を介して取込んだ循環空気を冷却
して冷風ダクト３および冷風吐出しグリル４を経
て客室５に供給する方式をとつている。

そして、空調装置１についてみると、第５図の
如く１ユニツトが二つの冷凍サイクルから構成さ
れており、中央部に圧縮機６，６′、冷却器９，
９′ならびに二つのサイクルに共通の冷却器フア
ン１０を配置し、両端に凝縮器７，７′ならびに
凝縮器フアン８，８′を設置している。室外機器
である凝縮器７，７′ならびに凝縮器フアン８，
８′における空気の流れを断面でみると第６図の
如くで、車両の屋根１１の上に設置された空調装
置１の中央上部の金網１２を介して取入れられた
外気は矢印に示される如く凝縮器フアン８の駆動
モータ１３を冷却し、底板１４に衝突して左右に
分かれ凝縮器７において高温のガス冷媒を冷却
し、上部の吐出しグリル１５ならびに両側の側カ
バーグリル１６を通つて大気中に放出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような屋根上搭載形の空調装置をヒートポ
ンプ化する場合に次のような問題があつた。すな
わち、ヒートポンプ空調装置にした場合、冷房運
転時に凝縮器として作用していた室外熱交換器が
暖房運転時には蒸発器として作用するため、第６
図の如き機器配置ならびに空気の流れでは降雪時
や冬季降雨時に蒸発器表面へ雪が付着したり雨水
が氷結したりしやすくなり、冷媒との熱交換が阻
害される。そうすると蒸発器として作用している
室外熱交換器での冷媒の蒸発が十分行なわれなく
なり、液冷媒が圧縮機に戻るようになつて圧縮機
故障の原因となる。また、蒸発器として作用して
いる室外熱交換器での熱交換が阻害されると室外
空気からの熱の汲み上げ量が減少し、暖房能力の
低下につながる。このように室外熱交換器が雪や
雨に直接さらされる構造はヒートポンプ化に際し
て決定的な欠点となる。

また、前記構成において、単に、室外熱交換器
への空気の流れを逆方向にするだけでは、該室外
熱交換器へ雪や雨水を吸い込みやすく、前述の問
題点を解決できない。ところで、雪や雨水を室外
熱交換器に吸い込みにくくするためには、空気を
吸い込む部分の流速を抑える必要がある。しか
し、一定の空気量を流速を抑えて供給するために
は、十分な流路面積を確保する必要があり、空調
装置自体の高さを高くする必要があるなどの不具
合が予想される。

本発明の目的とするところは、雪や雨水による
不具合が生じることがなく、装置自体の高さ寸法
の増大を抑え小型の車両用ヒートポンプ空調装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、圧縮機、室外熱交換器、室内フア
ン、室外熱交換器および室外フアンによつて構成
され、車両の屋根上に搭載される車両用ヒートポ
ンプ空調装置において、上方へ空気を吐出し、か
つ、駆動モータの上方に該駆動モータよりも径の
大きい羽根を配置した室外フアンの両側方に、各
室外熱交換器が逆八文字形をなすように該室外熱
交換器の下部の間隔を少なくとも前記駆動モータ
の外径よりも広くし、かつ、該室外熱交換器の上
部の間隔を前記羽根の径よりも広くして配置し、
室外熱交換器の高さ寸法と室外フアンの高さ寸法
とが重複するように該室外熱交換器および前記室
外フアンを配置し、前記室外熱交換器の上方をカ
バーで覆い、前記各室外熱交換器より両側方の空
調装置下面および側面に空気吸込口を配置したこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

前述のような構成によれば、全体が逆三角形を
なした室外フアンと室外熱交換器を空調装置の高
さ寸法を増大させることなく、かつ、空調装置全
体の幅寸法を増大させることなく両者を隣接して
効率的に配置することができる。したがつて、空
調装置全体を小型にできる。また、このように室
外熱交換器および室外フアンを配置し、該室外熱
交換器の両側方の空調装置下面および側面に空気
取り入れ口を配置したことにより、空気取り入れ
部の面積を大きくでき流速を抑えることができる
ため、雪や雨水による不具合を防止することがで
きる。

〔実施例〕

以下、第１図および第２図を参照して本発明の
一実施例について説明する。第２図において、１
７は二つのサイクルから構成されたヒートポンプ
空調装置で、１８，１８′は圧縮機、１９，１
９′は室内熱交換器、２０は二つのサイクルに共
通の室内フアンである。２１は室外フアンで、上
方に設置された羽根２１ａおよび該羽根２１ａの
下方に配置された駆動モータ２１ｂから成る。２
２，２２′は室外熱交換器である。第１図は室外
機器配置の断面を示し、前記室外熱交換器２２，
２２′は前記室外フアンの両側方に逆八文字形と
なるように配置されている。すなわち、該外代１
図に示されるように室外熱交換器２２，２２′の
下部の間隔は駆動モータ２１ｂの径よりも大き
く、また、室外熱交換器２２，２２′の上部の間
隔は羽根２１ａの径よりも大きくなるように配置
されている。したがつて、室外フアン２１が室外
熱交換器２２，２２′の間に両者の高さ寸法が少
なくとも一部において重複するように配置して
も、空調装置の室外部分の高さ寸法および幅寸法
の増大を抑えることができ、効率的に配置でき
る。また、２３，２３′は側吸込口に設けられた
側カバーグリルで、装置の外観上の見栄えを良好
にするために設けられたものである。２４は、室
外熱交換器２２，２２′が直接雨や雪にさらされ
るのを防止し、特に該室外熱交換器２２，２２′
の空気流通路であるフイン面が直接雨水や雪にさ
らされるのを防止するカバーである。２５は車両
の屋根、２６，２６′は室外熱交換器２２，２
２′を取付けるための支持フレーム、２７は比較
的大きなごみや雪が室外フアン２１のところに降
下するのを防止するための金網、２８はヒートポ
ンプ空調装置１７を屋根２５に設置するための取
付台である。また、図中の二点鎖線部分は従来装
置の底板に相当する部分であるが、本発明の実施
例では底板を一部取除いているため、支持フレー
ム２６，２６′と取付台２８間は空気の流通が自
由な空気取入口２９，２９′となつており、この
部分も空気の流路の一部を形成している。

次に、前記構成における空気の流れについて説
明すると、側カバーグリル２３，２３′および空
気取入口２９，２９′から取入れられた空気は、
矢印の如く室外熱交換器２２，２２′に供給され
た後室外フアン２１に吸い込まれ、上部の金網２
７から大気中に放出される。ここで、室外熱交換
器２２，２２′は冷房運転時においては凝縮器と
して作用し、圧縮機１８，１８′から送られてき
た高温のガス冷媒を冷却、凝縮させ、暖房運転時
においては蒸発器として作用し、冷媒を加熱、蒸
発させつつ室外空気からの熱の汲上げを行なう。

このような構成によれば、室外熱交換器２２，
２２′の外側、例えば底面あるいは側面に空気取
入口２９，２９′、空気吸込口をなす側カバーグ
リル２３，２３′を配置することにより、空気吸
込口全体の面積を広くして通過する空気の流速を
低減できるため、雨水や雪を吸い込みにくくする
とともに通風抵抗を低減して室外フアン２１の所
要動力を低減できる。

また、室外熱交換器２２，２２′をカバー２４
の下に配置させることにより、室外フアン２１の
停止中に雨水や雪が直接室外熱交換器２２，２
２′に落下しにくくなる。すなわち、室外熱交換
器２２，２２′の空気流通路であるフイン面に直
接雨水や雪が落下することがなく、暖房運転開始
後の該室外熱交換器２２，２２′の温度低下によ
る前記雨水や雪が氷結するこがない。したがつ
て、前記空気流通路における空気の流れを阻害す
ることがなく、前記氷結による能力低下を防止で
きる。さらに室外熱交換器２２，２２′を第１図
に示す如く逆八文字形に配置することにより、空
気取入口２９，２９′および側面に形成された側
吸入口の側カバーグリル２３，２３′を経て取込
まれた空気が最短経路を通つて上方に排出される
ため、通風抵抗が減少して室外フアン２１を駆動
する駆動モータの所要動力が少なくてすむ。ま
た、前述のように室外熱交換器２２，２２′を逆
八文字形に間隔を空けて配置し、その間に室外フ
アン２１を配置するため、各機器配置が室外機器
を設置する空間を有効に利用した配置となり、全
体として小型化できる。すなわち、室外フアン２
１は外径の小さい駆動モータ２１ｂが下方で、そ
の上方に外径の大きい羽根２１ａが配置されてお
り、その外形が逆三角形状となつているため、前
記室外熱交換器２２、２２′を逆八文字形に間隔
を空けて配置することによつて、その間の空間が
羽根２１ａおよび駆動モータ３０が占有する空間
の形状と室外熱交換器２２，２２′のフイン面の
傾斜をほぼ一致させることができる。これによつ
て、室外機器室内の空間を有効に活用でき、各機
器を効率よく配置できる。したがつて、装置全体
の高さを低くできるとともに、幅についても狭く
することができ、小型化が図れる。このことは、
特に屋根上に搭載される車両用空調装置において
は、車両限界（高さおよび幅の寸法限界）の関係
上、高さに制限を受けるため、効果が大きい。

なお、前記実施例において、側面部分の側吸込
口に設けられた側カバーグリル２３，２３′は、
本装置本体に必ず設置する必要はなく、室外機器
室側面から外気を取入れられる構成であればよい
ため、単なる開口部あるいは金網等を設置した構
成としてもよい。さらに、前記実施例において
は、屋根上搭載型の集中方式について説明した
が、室外機器部が屋根上に搭載されているセミ集
中式あるいは分散方式のヒートポンプ空調装置に
おいても、同様の効果を奏するものであり、本発
明は前記実施例に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、雪や雨水
を吸い込みにくくなりこれらによつて生じる不具
合を低減でき、また、室外熱交換器を逆八文字形
に配置することにより、装置自体の高さ寸法の増
大を抑え小型ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用ヒートポンプ空調
装置の一実施例における室外機器部を示す車体幅
方向断面図、第２図は第１図の空調装置の平面
図、第３図は屋根上搭載型の集中式空調装置の車
両への取付状況を示す側面図、第４図は同じく正
面断面図、第５図は従来の冷房専用空調装置の平
面図、第６図は第５図の−断面図である。 １８，１８′……圧縮機、１９，１９′……室内
熱交換器、２０……室内フアン、２１……室外フ
アン、２１ａ……羽根、２１ｂ……駆動モータ、
２２，２２′……室外熱交換器、２３，２３′……
側カバーグリル、２４……カバー、２５……屋
根、２６，２６′……支持フレーム、２７……金
網、２８……取付台、２９，２９′……空気取入
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、室外熱交換器、室内フアン、室外熱
   交換器および室外フアンによつて構成され、車両
   の屋根上に搭載される車両用ヒートポンプ空調装
   置において、上方へ空気を吐出し、かつ、駆動モ
   ータの上方に該駆動モータよりも径の大きい羽根
   を配置した室外フアンの両側方に、各室外熱交換
   器が逆八文字形をなすように該室外熱交換器の下
   部の間隔を少なくとも前記駆動モータの外径より
   も広くし、かつ、該室外熱交換器の上部の間隔を
   前記羽根の径よりも広くして配置し、室外熱交換
   器の高さ寸法と室外フアンの高さ寸法とが重複す
   るように該室外熱交換器および前記室外フアンを
   配置し、前記室外熱交換器の上方をカバーで覆
   い、前記各室外熱交換器より両側方の空調装置下
   面および側面に空気吸込口を配置したことを特徴
   とする車両用ヒートポンプ空調装置。