JPH08230451A

JPH08230451A - 車両用冷房装置

Info

Publication number: JPH08230451A
Application number: JP7036435A
Authority: JP
Inventors: Hirotsugu Takeuchi; 裕嗣武内
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JP3336798B2

Abstract

(57)【要約】【目的】蓄冷式熱交換器１２と冷媒蒸発器１０との間
でヒートパイプを構成して、エンジン停止時における保
冷性能の向上を図る。【構成】冷凍サイクルの冷媒蒸発器１０は、送風機１
７とともにユニットケース１８に収容されて、クーリン
グユニット１９として車両の屋根上に設置されている。
また、冷媒蒸発器１０と並列に接続された蓄冷式熱交換
器１２は、ユニットケース２２に収容されて、蓄冷ユニ
ット２３としてクーリングユニット１９の上部に設置さ
れている。蓄冷運転を行う時は、蓄冷式熱交換器１２へ
の送風を停止して、蓄冷式熱交換器１２へ減圧された低
温の冷媒を流すことにより蓄冷式熱交換器１２に冷熱が
蓄えられる。エンジン停止後に保冷運転を行う時は、冷
媒蒸発器１０と蓄冷式熱交換器１２とでヒートパイプを
構成して、冷媒蒸発器１０と蓄冷式熱交換器１２の両方
に送風して車室内を保冷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄冷式熱交換器を有す
る車両用冷房装置に関し、特に屋上装着型空調装置を搭
載するバス車両に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、駐車時（エンジンＯＦ
Ｆ状態）でもトラック車両等の仮眠室を冷房することの
できる車両用冷房装置が提案されている（特開昭６２−
１８４９１５号公報参照）。この車両用冷房装置は、車
室内を冷房する第１冷却ユニットと、仮眠室を冷房する
第２冷却ユニットとを備え、第１冷却ユニットで車室内
を冷房している時に、その第１冷却ユニットの蒸発器で
得られる冷風の一部が第２冷却ユニットの蓄冷式熱交換
器（蓄冷剤）に蓄冷される。その後、駐車時には、蓄冷
剤の融解によって冷却された空気を仮眠室に送風するこ
とで仮眠室の冷房が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の車両
用冷房装置は、第１冷却ユニットの蒸発器で得られる冷
風が１０℃前後であることから、潜熱の小さい蓄冷剤
（潜熱４８kcal/kg ）を使用している。このため、所要
の冷房効果を得るためには、使用する蓄冷剤の量が多く
なることから、大幅な重量増加を招くという問題を有し
ている。

【０００４】これに対して、実開昭６３−１４２６７１
号公報では、冷凍サイクルの低圧配管に蓄冷剤入りの蓄
冷容器を熱的に結合した蓄冷式熱交換器が提案されてい
る。これによれば、低圧配管を流れる低温の冷媒（例え
ば−５℃程度）との熱交換によって潜熱の大きな蓄冷剤
を凍結して蓄冷することができる。しかし、この蓄冷式
熱交換器で空気を冷却する場合は、蓄冷剤が表面からだ
け融解していくため、冷房能力が小さく十分な冷房効果
（保冷性能）が得られないという問題がある。

【０００５】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、蓄冷剤を備えた蓄冷式熱交換器と冷
凍サイクルの冷媒蒸発器との間でヒートパイプを構成す
ることにより、エンジン停止時における保冷性能の向上
を図った車両用冷房装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の構成を採用した。請求項１では、
車室内へ通じる第１送風経路と第２送風経路とを有する
ケースと、このケース内に空気を導入して前記車室内へ
送風する送風手段と、車両エンジンの動力を受けて作動
する冷媒圧縮機、前記第１送風経路に配された冷媒蒸発
器、この冷媒蒸発器と並列に接続されて、前記第２送風
経路に配された蓄冷式熱交換器を備えた冷凍サイクル
と、前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との上流側合
流点から前記冷媒蒸発器へ通じる冷媒配管を開閉する第
１開閉弁と、前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との
上流側合流点から前記蓄冷式熱交換器へ通じる冷媒配管
を開閉する第２開閉弁と、前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式
熱交換器との下流側合流点から前記冷媒圧縮機へ通じる
冷媒配管を開閉する第３開閉弁と、前記冷凍サイクルの
運転中に前記蓄冷式熱交換器で蓄冷する蓄冷モードが設
定された時に、前記第１開閉弁を閉じて前記第２開閉弁
を開き、且つ前記蓄冷式熱交換器への送風を停止する蓄
冷運転制御手段と、前記エンジンが停止した状態で車室
内を保冷する保冷モードが設定された時に、前記第１開
閉弁、前記第２開閉弁、および前記第３開閉弁を全て閉
じて、前記冷媒蒸発器および前記蓄冷式熱交換器へ送風
する保冷運転制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項２では、請求項１に記載した車両用
冷房装置において、前記蓄冷式熱交換器は、蓄冷剤を収
容した蓄冷容器を有し、この蓄冷容器が前記蓄冷式熱交
換器に設置される冷媒配管と熱的に接触して構成されて
いることを特徴とする。請求項３では、請求項１または
２に記載した車両用冷房装置において、前記蓄冷式熱交
換器は、前記ケース内で前記冷媒蒸発器の上方に配置さ
れていることを特徴とする。

【０００８】請求項４では、請求項１〜３に記載した何
れかの車両用冷房装置において、前記蓄冷モードは、車
室内への目標吹出温度に対して、前記冷媒蒸発器で得ら
れる冷房能力が所要の冷房能力以上の時に設定されるこ
とを特徴とする。請求項５では、請求項１〜３に記載し
た何れかの車両用冷房装置において、前記蓄冷モード
は、車室内温度が設定温度以下の時に設定されることを
特徴とする。請求項６では、請求項１〜３に記載した何
れかの車両用冷房装置において、前記蓄冷モードは、蓄
冷運転を指令する蓄冷スイッチを乗員がオン操作するこ
とにより設定されることを特徴とする。

【０００９】請求項７では、請求項１〜６に記載した何
れかの車両用冷房装置において、前記保冷モードは、前
記エンジンが停止した時に自動的に設定されることを特
徴とする。請求項８では、請求項１〜６に記載した何れ
かの車両用冷房装置において、前記保冷モードは、前記
エンジンが停止した後、保冷運転を指令する保冷スイッ
チを乗員がオン操作することにより設定されることを特
徴とする。

【００１０】請求項９では、請求項１〜８に記載した何
れかの車両用冷房装置において、前記ケースは、前記第
２送風経路を開閉する開閉ドアが設けられ、前記蓄冷運
転制御手段は、前記蓄冷モードが設定された時に、前記
第２送風経路を閉じるように前記開閉ドアの作動を制御
することを特徴とする。請求項１０では、請求項９に記
載した車両用冷房装置において、前記ケースは、前記第
１送風経路と前記第２送風経路とが連通して設けられ、
前記送風手段は、前記開閉ドアが前記第２送風経路を開
いた状態で、前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との
両方に送風し、前記開閉ドアが前記第２送風経路を閉じ
た状態で、前記冷媒蒸発器のみに送風することを特徴と
する。

【００１１】請求項１１では、請求項１〜８に記載した
何れかの車両用冷房装置において、前記送風手段は、前
記冷媒蒸発器に送風する第１送風機と、前記蓄冷式熱交
換器に送風する第２送風機とから成ることを特徴とす
る。請求項１２では、請求項１〜１１に記載した何れか
の車両用冷房装置において、前記冷媒蒸発器、前記蓄冷
式熱交換器、および前記送風手段は、前記ケースととも
にユニットを構成して、車両の屋根上に配置されている
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用および発明の効果】

（請求項１）冷凍サイクルの運転中に蓄冷モードが設定
されると、蓄冷式熱交換器への送風が停止されるととも
に、第１開閉弁が閉じて第２開閉弁が開く。これによ
り、減圧された低温低圧の冷媒が蓄冷式熱交換器を流れ
ることで、蓄冷式熱交換器に冷熱が蓄えられる（蓄冷さ
れる）。

【００１３】その後、エンジンが停止して保冷モードが
設定されると、第１開閉弁、第２開閉弁、および第３開
閉弁の全てが閉じて、冷媒蒸発器および蓄冷式熱交換器
の両方へ送風される。これにより、冷媒蒸発器と蓄冷式
熱交換器は、冷媒蒸発器を蒸発部、蓄冷式熱交換器を凝
縮部、両方の出口側を連絡する冷媒配管を通路とした簡
易的なヒートパイプを構成する。即ち、蓄冷モードの時
に蓄冷式熱交換器で蓄えられた冷熱は、蓄冷式熱交換器
に送風された空気を冷却するとともに、出口側の冷媒配
管を通って冷媒蒸発器へも伝達されることにより、その
冷媒蒸発器を通過する空気も冷却することができる。こ
の結果、蓄冷式熱交換器と冷媒蒸発器の両方で送風空気
を冷却して車室内を保冷することができるため、従来の
蓄冷式熱交換器だけで車室内を保冷する場合より保冷性
能を向上させることができる。

【００１４】（請求項２）蓄冷式熱交換器は、蓄冷剤を
収容した蓄冷容器を冷媒配管と熱的に接触して構成され
る。従って、蓄冷モードでは、冷媒配管を流れる低温低
圧の冷媒との熱交換により蓄冷剤が凍結して蓄冷され
る。また、保冷モードでは、蓄冷容器の表面を送風空気
が流れるため、蓄冷剤の表面から融解して送風空気を冷
却するとともに、冷媒配管との接触面からも融解して、
冷媒蒸発器で蒸発した気相冷媒を凝縮液化させることが
できる。

【００１５】（請求項３）蓄冷式熱交換器がケース内で
冷媒蒸発器の上方に配置されることにより、保冷モード
が設定された時に、冷媒蒸発器で蒸発した気相冷媒が上
方へ流れて、蓄冷式熱交換器で凝縮液化した液相冷媒が
下方へ流れることができるため、効率的なヒートパイプ
を構成することができる。

【００１６】（請求項４および請求項５）蓄冷モードで
は、冷媒の流れが冷媒蒸発器から蓄冷式熱交換器へ切り
換えられる。従って、冷媒蒸発器で大きな冷房能力を必
要とする時（例えば車室内を急速冷房する様な場合）
は、蓄冷運転より冷房運転を優先させる。具体的には、
請求項４に記載したように、車室内への目標吹出温度に
対して、冷媒蒸発器で得られる冷房能力が所要の冷房能
力以上の時に蓄冷モードを設定することができる。また
は、請求項５に記載したように、車室内温度が設定温度
以下の時に蓄冷モードを設定することができる。

【００１７】（請求項６）蓄冷モードは、乗員の判断に
よって設定しても良い。即ち、蓄冷運転を指令する蓄冷
スイッチを操作パネル等に設けて、その蓄冷スイッチを
乗員が手動によりオン操作することで蓄冷モードを設定
することができる。

【００１８】（請求項７）保冷モードは、エンジンが停
止して冷媒蒸発器で冷房能力が得られない時に行われ
る。従って、エンジンが停止した時に自動的に保冷モー
ドが設定されることで、エンジン停止後の駐車時でも継
続的に車室内を保冷することができる。

【００１９】（請求項８）保冷モードは、乗員の判断に
よって設定しても良い。即ち、保冷運転を指令する保冷
スイッチを操作パネル等に設けて、その保冷スイッチを
乗員が手動によりオン操作することで保冷モードを設定
することができる。

【００２０】（請求項９）蓄冷モードが設定された時
に、ケース内の第２送風経路を開閉ドアによって閉じる
ことで、蓄冷式熱交換器への送風を停止することができ
る。また、開閉ドアが第２送風経路を開くことにより、
蓄冷式熱交換器へ送風することができる。即ち、送風手
段を停止することなく、開閉ドアの開閉状態によって蓄
冷式熱交換器への送風、および送風停止を切り換えるこ
とができる。

【００２１】（請求項１０）蓄冷式熱交換器への送風状
態を開閉ドアの開閉によって切り換えることができるた
め、蓄冷式熱交換器へ送風するための専用の送風機は不
要であり、冷媒蒸発器へ送風するために設けられた送風
機（送風手段）を兼用することができる。即ち、第１送
風経路と第２送風経路とが連通する構成とすれば、送風
手段は、開閉ドアが第２送風経路を開いた状態で、冷媒
蒸発器と蓄冷式熱交換器との両方に送風し、開閉ドアが
第２送風経路を閉じた状態で、冷媒蒸発器のみに送風す
ることができる。

【００２２】（請求項１１）送風手段は、冷媒蒸発器に
送風する第１送風機と、蓄冷式熱交換器に送風する第２
送風機とを設けても良い。これによれば、請求項９に記
載した開閉ドアを不要とすることも可能である。

【００２３】（請求項１２）冷媒蒸発器、蓄冷式熱交換
器、および送風手段は、ケースとともに（ケース内に収
容された状態で）ユニットを構成して車両の屋根上に配
置することができる。具体的には、バス車両等の屋根上
に設置される屋上装着型空調装置として適用できる。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の車両用冷房装置の一実施例を
図面に基づいて説明する。図１はユニット全体の斜視
図、図２は風の流れを示すユニット全体の模式図（断面
図）である。本実施例の車両用冷房装置は、例えばバス
車両１（図４参照）に搭載されるもので、走行用エンジ
ン２（図４参照）により駆動される冷凍サイクル３（図
３参照）と、各空調機器の作動をコントロールする電子
式制御装置４（以下、ＥＣＵと言う／図６参照）を備え
る。

【００２５】冷凍サイクル３は、図３に示すように、冷
媒圧縮機５、冷媒凝縮器６、レシーバ７、スーパクーラ
８、第１膨張弁９、冷媒蒸発器１０、第２膨張弁１１、
蓄冷式熱交換器１２、これらの各機器を繋ぐ冷媒配管１
３（分岐配管１３ａ、分岐配管１３ｂを含む）、この冷
媒配管１３に設けられた開閉手段（後述する）より構成
されている。但し、第１膨張弁９、冷媒蒸発器１０、第
２膨張弁１１、蓄冷式熱交換器１２は、各々２つずつ設
けられている。冷媒圧縮機５は、電磁クラッチ１４を介
してエンジン２の動力が伝達されることにより、吸引し
たガス冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する。この冷媒圧
縮機５は、図４に示すように、車両１の後部床下に配置
されている。

【００２６】冷媒凝縮器６は、冷媒圧縮機５より吐出さ
れた高温高圧の冷媒をクーリングファン１５（図４参
照）の送風を受けて凝縮液化させる。レシーバ７は、冷
媒凝縮器６で液化した冷媒を一時蓄えて、液冷媒のみを
送り出す。スーパクーラ８は、レシーバ７から送られた
液冷媒を前記クーリングファン１５の送風を受けてさら
に冷却（過冷却）する。上記の冷媒凝縮器６、レシーバ
７、スーパクーラ８、およびクーリングファン１５は、
図４に示すように、コンデンシングユニット１６として
一体的に構成され、車両１の前方床下に配置されてい
る。

【００２７】第１膨張弁９は、スーパクーラ８の下流で
分岐する分岐配管１３ａに設けられて、この分岐配管１
３ａに導かれた液冷媒（スーパクーラ８でサブクールを
得た液冷媒）を減圧膨張する。冷媒蒸発器１０は、分岐
配管１３ａの第１膨張弁９より下流に接続されて、冷媒
蒸発器１０を通過する空気との熱交換により第１膨張弁
９で減圧された低温低圧の冷媒を蒸発させる。冷媒と熱
交換された空気は、冷媒に蒸発潜熱を奪われて冷やさ
れ、送風機１７（本発明の送風手段／図２参照）によっ
て車室内へ送風される。

【００２８】上記の第１膨張弁９と冷媒蒸発器１０は、
送風機１７とともにユニットケース１８に収容されて、
クーリングユニット１９（図１および図２参照）として
一体的に構成され、車両１の屋根上に設置されている。
ユニットケース１８には、図１に示すように、空気（外
気）を導入する空気導入口２０と送風空気を吹き出す吹
出口２１とが設けられている。空気導入口２０は、車両
１の前後方向となるユニットケース１８の両側面に開口
し、吹出口２１は車両１の幅方向となるユニットケース
１８の両側面に開口する。但し、吹出口２１は、接続ダ
クト（図示しない）を介して車室内の空調ダクト（図示
しない）に連絡されている。このユニットケース１８内
で、冷媒蒸発器１０は空気導入口２０に近接して配置さ
れ、送風機１７は冷媒蒸発器１０の風下側に配置されて
いる。

【００２９】第２膨張弁１１は、スーパクーラ８の下流
で分岐する分岐配管１３ｂに設けられて、この分岐配管
１３ｂに導かれた液冷媒（スーパクーラ８でサブクール
を得た液冷媒）を減圧膨張する。蓄冷式熱交換器１２
は、分岐配管１３ｂの第２膨張弁１１より下流に設けら
れて、分岐配管１３ｂを流れる冷媒との熱交換によって
蓄冷する。この蓄冷式熱交換器１２は、図５に示すよう
に、蓄冷剤（例えば蒸留水）を収容した一対の蓄冷パッ
ク１２ａを備え、この蓄冷パック１２ａを分岐配管１３
ｂと熱的に結合して構成されている。具体的には、一対
の蓄冷パック１２ａで分岐配管１３ｂを挟み込んで、分
岐配管１３ｂの外周面に蓄冷パック１２ａが密着した状
態で結合されている。

【００３０】上記の第２膨張弁１１と蓄冷式熱交換器１
２は、ユニットケース２２に収容されて、蓄冷ユニット
２３（図１および図２参照）として一体的に構成され、
クーリングユニット１９の上部に設置されている。ユニ
ットケース２２には、図１に示すように、車両１の前後
方向となるユニットケース２２の両側面に空気（外気）
を導入する空気導入口２４が形成されるとともに、この
空気導入口２４を開閉する開閉ドア２５が設けられてい
る。このユニットケース２２内で、蓄冷式熱交換器１２
は横置き（水平方向に寝かせた状態）に設置されてい
る。

【００３１】開閉ドア２５は、ユニットケース２２に回
動自在に支持されて、空気導入口２４を閉じる閉位置
（図２の破線位置／図１参照）と空気導入口２４を開く
開位置（図２の実線位置）との間でサーボモータ等のア
クチュエータ２６（図６参照）により駆動される。この
蓄冷ユニット２３のユニットケース２２とクーリングユ
ニット１９のユニットケース１８は、互いの中央部に開
口する連絡口２７（図２参照）を通じて連通している。

【００３２】ここで、送風機１７の作動による空気の流
れを説明する。ａ）開閉ドア２５が開位置に駆動されて空気導入口２４
を開いた時。クーリングユニット１９では、図２に矢印
Ａで示すように、空気導入口２０から導入された外気が
冷媒蒸発器１０を通過して吹出口２１より車室内へ吹き
出される（実際は、吹出口２１から接続ダクトを通って
空調ダクトに導かれ、この空調ダクトに設けられた吹出
口から車室内へ吹き出される）。一方、蓄冷ユニット２
３では、図２に矢印Ｂで示すように、空気導入口２４か
ら導入された外気が、蓄冷式熱交換器１２（蓄冷パック
１２ａ）の表面に沿って流れた後、連絡口２７を通過し
てユニットケース１８内に入り、冷媒蒸発器１０を通過
した空気とともに吹出口２１より車室内へ吹き出され
る。

【００３３】ｂ）開閉ドア２５が閉位置に駆動されて空
気導入口２４を閉じた時。この場合、空気導入口２４が
閉塞することから、ユニットケース２２内では空気の流
れが発生しない。従って、クーリングユニット１９のユ
ニットケース１８内のみに空気の流れが発生する。即
ち、図２に矢印Ａで示すように、空気導入口２０から導
入された外気が冷媒蒸発器１０を通過して吹出口２１よ
り車室内へ吹き出される。

【００３４】なお、本発明のケースとは、クーリングユ
ニット１９のユニットケース１８と蓄冷ユニット２３の
ユニットケース２２とから成り、第１送風経路とは、ユ
ニットケース１８の空気導入口２０から冷媒蒸発器１０
を通過して吹出口２１へ至る経路であり、第２送風経路
とは、ユニットケース２２の空気導入口２４から連絡口
２７を通って吹出口２１へ至る経路である。

【００３５】開閉手段は、図３に示すように、分岐配管
１３ａの第１膨張弁９より上流に設けられた第１電磁弁
２８、分岐配管１３ｂの第２膨張弁１１より上流に設け
られた第２電磁弁２９、および分岐配管１３ａと分岐配
管１３ｂとの下流側合流点と冷媒圧縮機５とを繋ぐ冷媒
配管１３に設けられた第３電磁弁３０から成る。各電磁
弁２８〜３０は、それぞれＥＣＵ４により通電制御され
て、通電時に開弁し、通電停止時に閉弁する。

【００３６】ＥＣＵ４は、図６に示すように、エアコン
スイッチ３１がオンされた時に車載バッテリ３２を電源
として作動する。このＥＣＵ４は、車室内温度を設定す
る温度設定器３３、車室内温度を検知する内気センサ３
４、エンジン２の始動スイッチ３５等から信号を読み込
み、通常の空調運転（冷房運転）、蓄冷式熱交換器１２
に蓄冷する蓄冷運転、およびエンジン停止後に車室内を
保冷する保冷運転の切り換えに応じて、開閉ドア２５を
駆動するアクチェータ２６、第１電磁弁２８、第２電磁
弁２９、および第３電磁弁３０等の通電制御を行う。な
お、第１電磁弁２８、第２電磁弁２９、第３電磁弁３０
は、それぞれリレー３６（３６ａ）、３７（３７ａ）、
３８（３８ａ）を介してＥＣＵ４に接続されている。

【００３７】次に、通常の空調運転、蓄冷運転、および
保冷運転を切り換える時の作動を図７に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。エアコンスイッチ３１がオン
された後、蓄冷運転を指令する蓄冷モードが設定された
か否かを判定する（ステップ１００）。ここでは、蓄冷
モードの判定として室内温度と設定温度とを比較判定す
る。この判定結果がＮＯの場合、即ち室内温度が設定温
度以下となるまでは通常の空調運転が継続される（ステ
ップ１１０）。なお、通常の空調運転では、第１電磁弁
２８および第３電磁弁３０が開弁して、第２電磁弁２９
が閉弁することにより、スーパクーラ８で過冷却された
冷媒が第１膨張弁９で減圧されて冷媒蒸発器１０へ供給
される。これにより、車室内の空調（冷房）が行われ
る。

【００３８】ステップ１００の判定で室内温度が設定温
度に達した場合（判定結果ＹＥＳ）、即ち蓄冷モードが
設定された場合は、通常の空調運転から蓄冷運転へ切り
換えられる（ステップ１２０）。具体的には、第１電磁
弁２８が閉弁して第２電磁弁２９が開弁し、且つ開閉ド
ア２５が閉位置に駆動されてユニットケース２２の空気
導入口２４を閉じる（ステップ１３０／本発明の蓄冷運
転制御手段）。これにより、スーパクーラ８で過冷却さ
れた液冷媒が第２膨張弁１１で減圧されて蓄冷式熱交換
器１２へ供給される。

【００３９】蓄冷式熱交換器１２では、蓄冷パック１２
ａで挟み込まれた分岐配管１３ｂを低温低圧の冷媒が流
れることにより、蓄冷パック１２ａに収容された蓄冷剤
が冷却されて凍結する。この時、送風機１７はオン状態
であるが、空気導入口２４が開閉ドア２５によって閉じ
られているため、凍結した蓄冷剤が外気との熱交換によ
って融解することはない。

【００４０】続いて、エンジン２の始動スイッチ３５が
オフされたか否かを判定する（ステップ１４０）。この
判定で始動スイッチ３５がオフされていない時（判定結
果ＮＯ）は、再びステップ１００へ戻って蓄冷運転を継
続するか通常の空調運転へ戻るかを判定する。従って、
蓄冷モードの間に室内温度が設定温度を超えると、再び
通常の空調運転に切り換えられる（ステップ１１０）。

【００４１】ステップ１４０の判定で始動スイッチ３５
がオフされている場合（判定結果ＹＥＳ）は、保冷モー
ドが設定されて、そのまま自動的に保冷運転へ切り換え
られる（ステップ１５０）。なお、「始動スイッチ３５
がオフされる」とは、エンジン２の運転を停止すること
であり、車載バッテリ３２との接続を遮断することでは
ない。従って、始動スイッチ３５をオフしてもＥＣＵ４
は車載バッテリ３２から電力の供給を受けて作動する。

【００４２】保冷モードでは、第１電磁弁２８、第２電
磁弁２９、第３電磁弁３０の全てが閉弁し、開閉ドア２
５が開位置に駆動されてユニットケース２２の空気導入
口２４を開く（ステップ１６０／本発明の保冷運転制御
手段）。これにより、冷媒蒸発器１０と蓄冷式熱交換器
１２の両方に送風された空気（冷風）が吹出口２１から
車室内へ吹き出されて、車室内を保冷することができ
る。具体的には、クーリングユニット１９の上部に蓄冷
ユニット２３を設置したことにより、冷媒蒸発器１０を
蒸発部、蓄冷式熱交換器１２を凝縮部、両方の出口側を
連絡する分岐配管１３ａと分岐配管１３ｂを通路とした
簡易的なヒートパイプが構成される。

【００４３】これにより、蓄冷モードの時に凍結した蓄
冷剤は、その表面から融解して蓄冷パック１２ａの表面
に沿って流れる外気を冷却するとともに、蓄冷パック１
２ａの内側（分岐配管１３ｂの外周面と接触する面）か
らも融解して、蓄冷剤に蓄えられた冷熱が冷媒蒸発器１
０と連絡する出口側の分岐配管１３ｂおよび分岐配管１
３ａを通って冷媒蒸発器１０へも伝達されることによ
り、その冷媒蒸発器１０を通過する外気も冷却すること
ができる。

【００４４】この結果、蓄冷式熱交換器１２と冷媒蒸発
器１０の両方で送風空気（外気）を冷却して車室内を保
冷することができるため、従来の蓄冷式熱交換器だけで
保冷する場合より保冷性能を向上させることができる。
具体的に本実施例のヒートパイプを構成して保冷した場
合の保冷効果を図８に示す。この図８に示すグラフは、
保冷機能を有しない場合と、蓄冷式熱交換器だけで保冷
した場合と、本実施例のヒートパイプを構成して保冷し
た場合とで、それぞれ下記の条件においてエンジン停止
後の室温上昇を測定したものである。なお、保冷機能を
持たない時の室温上昇をグラフａ、蓄冷式熱交換器１２
により保冷した時の室温上昇をグラフｂ、本実施例のヒ
ートパイプを構成して保冷した時の室温上昇をグラフｃ
で示す。測定条件は、室内容積：５０m³、日射量：７６
８kcal/h・m²、冷房風量：１０００m³/h、外気温：３５
℃、湿度：５０％RHである。

【００４５】図８に示す比較結果では、エンジン停止後
の或る時間（３０分経過後）で、保冷機能を持たない場
合に対して、蓄冷式熱交換器１２による保冷を行った時
に９．５℃（４２．５℃→３２．５℃）の保冷効果が得
られ、さらに蓄冷式熱交換器１２による保冷を行った場
合に対して、本実施例のヒートパイプを構成して保冷を
行った時に２．５℃（３２．５℃→３０℃）の保冷効果
が得られた。

【００４６】〔変形例〕本実施例では、室内温度と設定
温度とを比較判定し、室内温度が設定温度以下の時に蓄
冷運転へ切り換えるように設定したが、車室内への目標
吹出温度に対して、冷媒蒸発器１０で得られる冷房能力
が所要の冷房能力以上の時に蓄冷運転へ切り換えるよう
にしても良い。または、操作パネル等に蓄冷運転を指令
する蓄冷スイッチを設けて、乗員が手動により蓄冷スイ
ッチをオン操作した時に蓄冷運転へ切り換えるようにし
ても良い。また、保冷モードは、エンジン２が停止した
時に自動的に設定されて保冷運転へ切り換えられるよう
に構成したが、保冷運転を指令する保冷スイッチを設け
て、乗員が手動により保冷スイッチをオン操作した時に
保冷運転へ切り換えるようにしても良い。

【００４７】本実施例では、冷媒蒸発器１０の上流に第
１膨張弁９を設置して、蓄冷式熱交換器１２の上流に第
２膨張弁１１を設置したが、分岐配管１３ａと分岐配管
１３ｂの上流側合流点より上流に共通の膨張弁を１つだ
け設けても良い。本実施例では、保冷運転を行う時に、
クーリングユニット１９のユニットケース１８に収容さ
れた送風機１７によって蓄冷式熱交換器１２への送風を
行うように構成したが、送風機１７とは別に、蓄冷式熱
交換器１２へ送風するための送風機を設けても良い。こ
の場合、開閉ドア２５を廃止することが可能である。但
し、蓄冷運転の時に送風機１７の作動によってユニット
ケース２２の空気導入口２４から空気が吸い込まれない
ように構成する必要がある（例えば、送風機１７を冷媒
蒸発器１０の風上側に配置する）。

【図面の簡単な説明】

【図１】ユニット全体の斜視図である。

【図２】風の流れを示すユニット全体の模式図である。

【図３】冷凍サイクル図である。

【図４】冷房装置を搭載したバス車両の斜視図である。

【図５】蓄冷式熱交換器の斜視図である。

【図６】本実施例の電気回路図である。

【図７】本実施例の作動を示すフローチャートである。

【図８】エンジン停止後の保冷効果を比較したグラフで
ある。

【符号の説明】

１バス車両２エンジン３冷凍サイクル４ＥＣＵ（蓄冷運転制御手段、保冷運転制御手段）５冷媒圧縮機１０冷媒蒸発器１２蓄冷式熱交換器１２ａ蓄冷パック（蓄冷容器）１３冷媒配管１３ａ分岐配管（冷媒配管）１３ｂ分岐配管（冷媒配管）１７送風機（送風手段）１８ユニットケース（ケース）１９クーリングユニット（ユニット）２２ユニットケース（ケース）２３蓄冷ユニット（ユニット）２５開閉ドア２８第１開閉弁２９第２開閉弁３０第３開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）車室内へ通じる第１送風経路と第２送
風経路とを有するケースと、ｂ）このケース内に空気を導入して前記車室内へ送風す
る送風手段と、ｃ）車両エンジンの動力を受けて作動する冷媒圧縮機、
前記第１送風経路に配された冷媒蒸発器、この冷媒蒸発
器と並列に接続されて、前記第２送風経路に配された蓄
冷式熱交換器を備えた冷凍サイクルと、ｄ）前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との上流側合
流点から前記冷媒蒸発器へ通じる冷媒配管を開閉する第
１開閉弁と、ｅ）前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との上流側合
流点から前記蓄冷式熱交換器へ通じる冷媒配管を開閉す
る第２開閉弁と、ｆ）前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との下流側合
流点から前記冷媒圧縮機へ通じる冷媒配管を開閉する第
３開閉弁と、ｇ）前記冷凍サイクルの運転中に前記蓄冷式熱交換器で
蓄冷する蓄冷モードが設定された時に、前記第１開閉弁
を閉じて前記第２開閉弁を開き、且つ前記蓄冷式熱交換
器への送風を停止する蓄冷運転制御手段と、ｈ）前記エンジンが停止した状態で車室内を保冷する保
冷モードが設定された時に、前記第１開閉弁、前記第２
開閉弁、および前記第３開閉弁を全て閉じて、前記冷媒
蒸発器および前記蓄冷式熱交換器へ送風する保冷運転制
御手段とを備えた車両用冷房装置。
【請求項２】請求項１に記載した車両用冷房装置におい
て、前記蓄冷式熱交換器は、蓄冷剤を収容した蓄冷容器を有
し、この蓄冷容器が前記蓄冷式熱交換器に設置される冷
媒配管と熱的に接触して構成されていることを特徴とす
る車両用冷房装置。
【請求項３】請求項１または２に記載した車両用冷房装
置において、前記蓄冷式熱交換器は、前記ケース内で前記冷媒蒸発器
の上方に配置されていることを特徴とする車両用冷房装
置。
【請求項４】請求項１〜３に記載した何れかの車両用冷
房装置において、前記蓄冷モードは、車室内への目標吹出温度に対して、
前記冷媒蒸発器で得られる冷房能力が所要の冷房能力以
上の時に設定されることを特徴とする車両用冷房装置。
【請求項５】請求項１〜３に記載した何れかの車両用冷
房装置において、前記蓄冷モードは、車室内温度が設定温度以下の時に設
定されることを特徴とする車両用冷房装置。
【請求項６】請求項１〜３に記載した何れかの車両用冷
房装置において、前記蓄冷モードは、蓄冷運転を指令する蓄冷スイッチを
乗員がオン操作することにより設定されることを特徴と
する車両用冷房装置。
【請求項７】請求項１〜６に記載した何れかの車両用冷
房装置において、前記保冷モードは、前記エンジンが停止した時に自動的
に設定されることを特徴とする車両用冷房装置。
【請求項８】請求項１〜６に記載した何れかの車両用冷
房装置において、前記保冷モードは、前記エンジンが停止した後、保冷運
転を指令する保冷スイッチを乗員がオン操作することに
より設定されることを特徴とする車両用冷房装置。
【請求項９】請求項１〜８に記載した何れかの車両用冷
房装置において、前記ケースは、前記第２送風経路を開閉する開閉ドアが
設けられ、前記蓄冷運転制御手段は、前記蓄冷モードが設定された
時に、前記第２送風経路を閉じるように前記開閉ドアの
作動を制御することを特徴とする車両用冷房装置。
【請求項１０】請求項９に記載した車両用冷房装置にお
いて、前記ケースは、前記第１送風経路と前記第２送風経路と
が連通して設けられ、前記送風手段は、前記開閉ドアが前記第２送風経路を開
いた状態で、前記冷媒蒸発器と前記蓄冷式熱交換器との
両方に送風し、前記開閉ドアが前記第２送風経路を閉じ
た状態で、前記冷媒蒸発器のみに送風することを特徴と
する車両用冷房装置。
【請求項１１】請求項１〜８に記載した何れかの車両用
冷房装置において、前記送風手段は、前記冷媒蒸発器に送風する第１送風機
と、前記蓄冷式熱交換器に送風する第２送風機とから成
ることを特徴とする車両用冷房装置。
【請求項１２】請求項１〜１１に記載した何れかの車両
用冷房装置において、前記冷媒蒸発器、前記蓄冷式熱交換器、および前記送風
手段は、前記ケースとともにユニットを構成して、車両
の屋根上に配置されていることを特徴とする車両用冷房
装置。