JPS5842044B2 - バス車両用冷房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバス車両用冷房装置に関するものである。

従来のバス車両用冷房装置は、フレオン系冷媒を用いた
圧縮式冷凍機を使用しており、当該冷凍機の圧縮機など
を冷凍機専用サブエンジンによって駆動せしめる方式の
ものと、バス車両走行用のメインエンジンにて駆動せし
める方式のものがある。

従来のものにおいては主に冬期に使用する暖房装置用の
暖房機、更に主に夏期に使用する冷房装置用の冷凍機と
いった２種のものを装着し、半年間は一方を使用せず遊
ばせることになり重量的にもむだである。

また一般的な圧縮式冷房機のうちサブエンジン駆動方式
のものにおいてはメインエンジンに加えて冷凍機用にも
エンジンを載せるためエンジン排気ガス公害の見地から
も問題が生じ、またこのサブエンジンの大きさによって
バス車両の床面が規定されてしまい、近年要求のある低
床式バス車両では床面の高さが制限を受け、しかもこの
サブエンジンによる騒音の問題も無視できなくなってい
る。

また、メインエンジン駆動方式のものにおいては圧縮機
等を走行用のメインエンジンにて駆動させるため消費馬
力の増大をまねき、車両側に負担をかげることになると
ともに、装着の際メインエンジンとの兼ね合いでスペー
ス的にも形状的にも制約を受ける等積々の問題が多く存
在する。

またフレオン系冷媒を使用することは近年問題になりつ
つある大気汚染の面からも今後制約を受ける可能性があ
る。

本発明は上記の点に鑑み、エンジン冷却水を加熱し所定
の高温に保ち、この高温の冷却水をヒータコアに供給し
てバス車室内を暖房する予熱式ヒータを備えたバス車両
において、夏期等の冷房必要略にもこの予熱式ヒータを
働かせてエンジン冷却水を常に高温に保ち、吸収式冷凍
機の一部をなす発生器の熱源として用いる構成とするこ
とにより、従来の圧縮式冷凍機の問題を解消するととも
に、主に冬期に使用する暖房機としての予熱式ヒータを
夏期にも有効に利用でき、かつバス走行用エンジンの状
態（例えばバス停車中におけるエンジン停止時等）に影
響されることなく、常に冷房を行なうことができ、更に
エンジン自身の廃熱をも有効に冷房に利用できるバス車
両用冷房装置の提供を目的とするものである。

以下本発明を図に示す一実施例により説明する。

第１図は冷凍サイクルを含めたシステムを示すもので、
１はバス車両走行用のエンジン、２はそのラジェータ、
３はエンジン１とラジェータ２との間に装備されるサー
モスタットで、ラジェータ２へ流れるエンジン冷却水の
量を冷却水温に応じて調整し、エンジン冷却水温を８０
℃前後に保つ。

このサーモスタット３には比較的流通抵抗の大きいバイ
パス管３ａが接続されており、ラジェータ２へ流れない
冷却水をバイパスさせるためのものである。

１ａはエンジン１により駆動されるウォータポンプで冷
却水を循環させるためのものである。

４は灯油等の液体燃料を燃焼させる燃焼器を有しその燃
焼熱でエンジン冷却水を加熱する予熱式ヒータで、エン
ジン１とは無関係に独立に作動するものである。

４ａは予熱式ヒータ４に設置され予熱式ヒータ４側にエ
ンジン１の冷却水を吸引する電動機駆動のウォータポン
プ、５は予熱式ヒータ４側への冷却水通路の開閉を行う
手動操作のバルブ、６は予熱式ヒータ４を通過した高温
の冷却水が導入されるヒータコアで、図示してないが複
数個直列もしくは並列に接続されている。

このヒータコア６はバス車室側に設置され冬等の寒冷時
にバス車室内を暖房する。

６ ａ 、６ ｂはヒータコア６の冷却水通路を開閉す
るヒータ用バルブ、６ｃはヒータ用ブロアである。

１０は吸収式冷凍機のうち吸収剤に吸収された冷媒を予
熱式ヒータ４から送られる高温の冷却水により蒸発気化
させる発生器であり、吸収剤としてはリチウムブロマイ
ドを、冷媒としては水を用いる。

１０ａ、１０ａ’は予熱式ヒータ４から発生器１０に至
るエンジン冷却水の通路を開閉する冷房用バルブである
。

１１は発生器１０で蒸発気化した冷媒を凝縮させる凝縮
器で、ファン１１ａによる空冷式のものである。

１２は凝縮器１１で凝縮された冷媒を断熱膨張させる膨
張弁、１３は断熱膨張した冷媒が蒸発気化する際ブロワ
１３ａで送風される空気より熱を奪いこの空気を冷却す
る蒸発器で、この冷風はバス車室内に吹出され冷房に寄
与する。

１４は蒸発器１３からの冷媒蒸気を吸収剤に吸収させる
吸収器で、このときの吸収熱は冷却ファン１４ａにより
冷却放熱される。

１５は吸収器１４からの冷媒を吸収した吸収剤溶液を発
生器１０に圧送する電動モータ駆動のポンプ、１６は吸
収器１４かも発生器１０に送られる低温の溶液と発生器
１０から吸収器１４に戻される高温の溶液との間で熱交
換を行ない熱効率を高めるための溶液熱交換器である。

第２図〜第４図は本発明装置のバス車両への配設を示す
もので、８はエンジン１により駆動される油圧ポンプ、
９はこの油圧ポンプ８からの油圧で駆動される油圧モー
タ、８ ａ ｔ ８ ｂはこれらの油圧配管である。

油圧モータ９により吸収器１４の冷却ファン１４ａが直
接駆動され、またベルト、プーリ、ドライブシャツ）９
ａを介して凝縮器１１のファン１１ａ並びに蒸発器１３
のブロワ１３ａも駆動されるもので、専用の駆動系例え
ば専用サブエンジン、若しくは専用の駆動モータは不要
のものである。

なお図示の如く、油圧モータ９、発生器１０、凝縮器１
１、蒸発器１３、吸収器１４、及び予熱式ヒータ４はフ
レーム２０上にまとめて取付けられバス車体Ｂの床Ｆ下
の中央下部に配設される。

Ａはバス車体Ｂの両側壁に設けられた空気取入口である
。

次に上記構成の装置の作動を説明する。

冬期等の寒冷時には冷房の必要がないためバルブ１０ａ
。

１０ａ′は閉じられ吸収器１０へはエンジン冷却水は供
給されない。

暖房する場合はバルブ６ａ。６ｂが開かれ予熱式ヒータ
４を通過した高温のエンジン冷却水がヒータコア６に導
かれ、ブロア６ｃから送風された空気を加熱し、この暖
められた空気がバス車室内に吹出され暖房を行なう。

エンジン１の始動時あるいはバス車両の下坂走行時等エ
ンジン冷却水温度が低いときは、予熱式ヒータ４に温度
センサが設けてあり、予熱式ヒータ４は冷却水温度が８
０℃前後になるよう燃料を燃焼させ冷却水温を所定の温
度に保つよう働くため暖房は良好に行なわれる。

夏期等の暑いときは冷房を行なう必要からバルブ６ ａ
ｔ ６ ｂが閉じられヒータコア６へは冷却水は供給
されず、バルブ１０ａ、１０ａ’が開かれて発生器１０
に予熱式ヒータ４を通過した高温のエンジン冷却水が導
かれる。

このため冷媒（水）を多量に含んだ吸収剤（リチウムブ
ロマイド）溶液が加熱され冷媒が蒸発気化される。

この冷媒蒸気は凝縮器１１に至りファン１１ａより送風
される空気で冷却され凝縮され７５ｍｍＨｇ前後の圧力
に保たれて水となる。

この冷媒の水は膨張弁１２にて断熱膨張される。

蒸発器１３は７−ｇ前後の圧力に保たれており、断熱膨
張された冷媒は約５℃前後の温度にて蒸発する。

このためブロワ１３ａより送風された空気は蒸発器１３
にて前記温度近辺まで冷却され、その後ダクト等を介し
てバス車室内に吹出され冷房を行う。

一方蒸発した冷媒は吸収器１４内の吸収剤に吸収され、
このとき発生する吸収熱は冷却ファン１４ａより送風さ
れる空気により車外へ良好に除去される。

冷媒を多量に吸収した吸収剤溶液はポンプ１５により発
生器１０に圧送され、この冷媒を多量に吸収した吸収剤
溶液は再び予熱式ヒータを通過した高温のエンジン冷却
水と熱交換されて加熱され再び上記サイクルを繰返えす
。

発生器１０内における加熱され冷媒が蒸発された後の吸
収剤溶液は自重で再び吸収器１４内に戻る。

この際発生器１０から吸収器１４に戻る高温のこの吸収
剤溶液は、吸収器１４から発生器１０に送られる前記吸
収剤溶液との間で溶液熱交換器１６にて良好に熱交換さ
れ、冷凍機としての熱効率を高められる。

上記予熱式ヒータ４はエンジン冷却水温度が低いときは
燃料を燃焼させて冷却水を加熱し、直ちに適温にまで温
度上昇させ得るので、エンジン始動時でもエンジン１の
暖機な待つことなく比較的短時間のうちに発生器１０の
加熱を始めることができ上記の如くバス車室内の冷房を
開始できる。

またバス車両の下坂走行時或いは停車時等のエンジン軽
負荷時或いはエンジン無負荷時のようなエンジン冷却水
温度が低下する場合でも予熱式ヒータ４が適温となるよ
う冷却水を加熱するので、このような低下はなく、冷房
能力に影響を与えることがなく、上記同様良好にバス車
室内を冷房できる。

冷房も暖房も行なわなくてよい場合は、バルブ５を閉じ
ればよく、またバルブ５を設けないものにあってはバル
ブ６ ａ 、６ ｂ 、１０ ａ 、１０ ａ’を閉じ
ることにより達成できることはいうまでもない。

ラジェータ２．サーモスタット３、及びバイパス管３ａ
は従来の通常のものと同様に作用するものである。

上記実施例では、冷房時は蒸発器１３にてブロア１３ａ
より送風される空気を冷却し、バス車室内に吹出させる
ものであったが、第５図に示す実施例のように、蒸発器
１３にて水を冷却し、この水の管路１３ｄをヒータコア
６の冷却水通路に接続し、ヒータコア６を冷房用熱交換
器として利用することも可能である。

この実施例のものでは管路１３ｄの途中にバルブ１３
ｂ 、１３ ｃおよび電動機駆動のポンプ１３ｅを設は
冷房時はこのバルブ１３ ｂ 、１３ ｃを開くととも
にポンプ１３ｅを作動させ、暖房時はこのバルブ１３
ｂ 、１３ ｃを閉じるようにする。

なお、この実施例における他の構成は上記の第１図に示
した実施例のものと同様のものである。

また上記の実施例では暖房時、冷房時とも予熱式ヒニタ
４により調整されるエンジン冷却水温度は８０℃前後の
同じものであったが、冷房時における吸収式冷凍機の効
率を向上させるため、冷房時に予熱式ヒータ４から発生
器１０に送る冷却水の温度を８５〜９５℃まで高めるよ
うに、予熱式ヒータ４の設定温度を高温に切換る構成に
することも可能である。

ただし、この場合、発生器１０通過後の冷却水の温度が
８０℃以上の高いままであるとエンジン１が過熱する原
因となるので、第６図に示すように発生器１０かもエン
ジン１に至る冷却水通路の途中にラジェータ２ならびに
サーモスタット３の上流側冷却水通路に接続される戻し
管１０ｃｌを接続し、戻し前途中にバルブ１０ｅを設け
、かつ発生器１０からエンジン１に至る冷却水通路のう
ち戻し管１０ｄ接続部とラジェータ２に至る分岐部との
間にバルブ１０ｂを設け、エンジン１からラジェータ２
に至る冷却水通路のうち予熱式ヒータ４に至る分岐部と
戻し管１０ｄ接続部との間にバルブ１０ｃを設け、冷房
時はバルブ１０ ｂ ｐ １０ ｃを閉じ、バルブ１０
ｅを開くことによ□り高温のエンジン冷却水をラジェー
タ２により冷却するようにする。

熱論冷房時以外はバルブ１０ ｃ ｔ １０ ｂな開き
、バルブ１０ｅを閉じるようにする。

この第６図に示す実施例の他の構成は上記の第１図のも
のと同様である。

また、上記した実施例においては冷房、暖房は個別に行
なったものであったが、春、秋等のように除湿した調和
空気をバス車室内に吹出させたい場合は、第１図に示す
実施例のものにおいてバルブ６ａ、６ｂ、および１０ａ
、１０ａ’ を同時に開く構成とし、ブロワ１３ａによ
り送風され蒸発器１３で冷却除湿された空気を更にヒー
タコアに導き適温にまで加熱し、この調和空気を車室内
に吹出させる構成とすればよいものである。

この際バルブ６ａは流量調整を行なえるタイプのものを
用いるとよい。

なお、上記の各実施例における各バルブについてはバス
車両運転席の操作パネル部から遠隔操作できるようにし
てもよく、また一部のバルブは必ずしもこの必要のない
ことは勿論のことである。

また、各バルブのうち一部のものを三方弁を用いて一体
構造にできることはいうまでもない。

さらにまた以上の実施例では吸収器１４のファン１４ａ
、蒸発器１３のブロワ１３ａ、或いは凝縮器１１のファ
ン１１ａは油圧モータ９で駆動したものであったが、電
動モータで駆動するものでもよく、このものではエンジ
ン停止時においてもバス車室内を冷房することができる
。

以上述べてきたように本発明のバス車両用冷房装置は、
エンジン冷却水を加熱し適度の高温に保つ予熱式ヒータ
と、この予熱式ヒータからの高温のエンジン冷却水が導
入されバス車室内を暖房するヒータコアとを備えるバス
車両において、前記予熱式ヒータからの適温のエンジン
冷却水が導入され冷媒と吸収剤との溶液を加熱して冷媒
を蒸発気化させる発生器と、この発生器からの冷媒蒸気
を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮した冷媒を断
熱膨張させて蒸発させこの蒸発熱によりバス車室内を冷
房させる蒸発器と、この蒸発器で蒸発した冷媒を吸収剤
に吸収させるとともにこの冷媒と吸収剤との溶液を前記
発生器に送る吸収器とを備えたことを特徴とするもので
、圧縮式冷凍機を用いる従来のものに比べ、冷凍機専用
のサブエンジンを必要としないので、サブエンジンによ
る有害排気ガス、騒音の問題はなく、重量の軽減、燃費
の改善等が可能である。

また走行用エンジンで直接冷凍機の圧縮機を駆動するも
のでは走行用エンジンに負担がかかることによる問題も
なく、かつスペース的に形状的にも制約を受けるといっ
た問題もない。

また圧縮式のように冷媒を高圧にするものではなく、冷
媒圧力は各部で負圧であるため車両用として非常に安全
であり、かつ圧縮式のようにフレオン系冷媒を用いない
ため、フレオンによる大気汚染の問題もない。

そして主に冬期に使用するつまり夏期には使用せず遊ば
せておくことになる暖房機としての予熱式ヒータを有効
に利用できこれだけでスペース的無駄を解消できる上、
バス走行用のメインエンジンの状態にもかかわらず常に
冷房を行なうことができるため、従来の圧縮式冷凍器を
用いたものに比べても遜色のない冷房が行えるものであ
る。

しかも走行用エンジンのエンジン冷却水を循環させるの
で、エンジンの廃熱も有効に利用することができるとい
った優れた効果をもつものである。

さらに、本発明では、予熱式ヒータ、発生器、凝縮器、
蒸発器、および吸収器を共通のフレームにまとめて取付
け、これらの機器をバス車両の床下に配設するようにし
ているから、暖房用の予熱式ヒータと、冷房用吸収式冷
凍機の各機器とを１ユニツトとしてバス車両に架装でき
、車両への架装作業および修理点検時の取外し作業を容
易に行うことができるという優れた効果が得られる。

また、予熱式ヒータと発生器を共通のフレームに取付け
ているから、この両者を隣接して設けることができ、そ
のため予熱式ヒータで加熱された高温のエンジン冷却水
を加熱後直ちに発生器に流入させることができ、従って
エンジン冷却水の熱量を外部へ無駄に放出することなく
発生器の加熱のために有効に利用できるという優れた効
果がある。

また、凝縮器および吸収器をバス車両側壁の空気取入口
に隣接して設置するという配置形態も容易に採用できる
ので、凝縮器および吸収器を外気により良好に冷却する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第２図は
第１図の装置をバス車両に配設したものを示す模式的断
面平面図、第３図は第２図の模式的側面図、第４図は第
２図の要部の模式的拡大図、第５図は本発明装置の他の
実施例を示す構成図、第６図は本発明装置の更に他の実
施例の要部な示す構成図である。 ４・・・・・・予熱式ヒータ、 ６・・・・・・ヒータコア、 ０ ・・・・・・発生器、１１・・曲凝縮器、１４・・・・
・・吸収器。 １３・・・・・・蒸発器、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン冷却水を加熱し適度の高温に保つ予熱式ヒ
   ータと、この予熱式ヒータからの高温のエンジン冷却水
   が導入されバス車室内を暖房するヒータコアとを備える
   バス車両において、前記予熱式ヒータからの適温のエン
   ジン冷却水が導入され冷媒と吸収剤との溶液を加熱して
   冷媒を蒸発気化させる発生器と、この発生器からの冷媒
   蒸気を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮した冷媒
   を断熱膨張させて蒸発させ、この蒸発熱によりバス車室
   内を冷房させる蒸発器と、この蒸発器で蒸発した冷媒を
   吸収剤に吸収させるとともにこの冷媒と吸収剤との溶液
   を前記発生器に送る吸収器とを備え、更に前記予熱式ヒ
   ータ、前記発生器、前記凝縮器、前記蒸発器、および前
   記吸収器を共通のフレームにまとめて取付け、これらの
   機器をバス車両の床下に配設することを特徴とするバス
   車両用冷房装置。 ２ 前記凝縮器を前記フレームの一端側に取付けて、バ
   ス車両の一方の側壁の空気取入口に隣接配置し、また前
   記吸収器を前記フレームの他端側に取付けて、バス車両
   の他方の側壁の空気取入口に隣接配置することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のバス車両用冷房装置。