JPS5921050Y2 - 車両用冷房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両用冷房装置に関するもので、特に圧縮機が
車両走行用主エンジンにて駆動される、いわゆる直結式
冷房装置に関するものであり、バス車両用として好適な
ものである。

従来、車両用冷房装置、特にバス等の大型車両に供せら
れる冷房装置では、冷房負荷に応じ比較的大容量の冷房
能力を有する装置が要求されるため、それに応じて凝縮
器、蒸発器も大型になり、その熱交換のために供給され
る空気量も大きくなり、ファン駆動用モータの消費電力
も必然的に大きくなる。

従って、この種の大容量冷房装置を搭載する車両におい
ては、それに応じて発電量の大きい発電機を車両に搭載
しているが、特に乗り合いバス等では路線走行の約３０
〜４０％は停留所あるいは信号持ち等で、車両走行用主
エンジンがアイドリング状態となり、その結果平均エン
ジン回転数が低←な一す、−従って発電機の平均回転数
も低くなり、アイドリング時では十分な発電量が得られ
ないので、車載バッテリの過放電（バッテリ上り）をし
ばしば生ずるという不具合があった。

また、この不具合を防ぐために、低回転域でも大きな発
電量が得られる大容量の発電機を使用することも考えら
れるが、これは高回転域でのバッテリ過充電、あるいは
発電機大型化に伴なう車両への架装の困難さ、重量の増
大、コスト高等の不具合が生じ、実用的な対策とはいえ
ない。

本考案は上記点に鑑みてなされたもので、車両走行用主
エンジンの回転数を発電機の発生電圧の周波数にて検出
して、アイドリング状態のごとき低速回転域では凝縮器
冷却用電動ファンによる冷却風量を低下させるように構
成して、低速回転域における前記電動ファン駆動用モー
タの消費電力を大幅に低減し、もって発電機の大型化を
招来することなく、バッテリの過放電を防止できる車両
用冷房装置を提供することを目的とする。

以下本考案を図に示す実施例について説明する。

第１図において、１は圧縮機で、電磁クラッチ２により
作動が断続される。

３はバス車両の床下等の空間に設置される凝縮ユニット
で、凝縮器３ａと並列配置された２個の電動ファン３ｂ
、３ｂとよりなる。

この電動ファン３ｂ、３ｂはそれぞれモータ３ｃ、３ｃ
により駆動される。

４は受液器、５は減圧装置をなす温度式自動膨張弁、６
はバス車両の床下あるいは車室内天井等に設置される冷
却ユニットで、車室内空気を冷却する蒸発器６ａと、こ
の蒸発器６ａに送風する電動ファン６ｂとよりなり、こ
の電動ファン６ｂはモータ６Ｃにより駆動される。

７はバス車両の走行用主エンジンで、バス車両の最後部
あるいは最前部の床下に設置されており、その近傍に圧
縮機１が設置され、クランクプーリ８、ベルト９および
電磁クラッチ２を介して圧縮機１がエンジン７により駆
動されるようになっている。

１１は車載の電源バッテリ２０（第２図に示す）を充電
するための三相交流発電機（オルタネータ）で、やはり
エンジン１の近傍に設置され、前記クランクプーリ８よ
りベルト１１を介してエンジン７により駆動される。

圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器３
ａにおいて電動ファン３ｂにより送風される冷却風にて
冷却されて、凝縮し、液冷媒が受液器４に溜められる。

この受液器４から出た液冷媒は膨張弁５にて断熱膨張し
て低温低圧の霧状冷媒となり、次いで蒸発器６ａにて車
室内空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機
１に再吸入される。

蒸発器６ａで冷却された車室内空気は電動ファン６ｂに
より車室内へ送風され、車室内を冷房する。

第２図は本考案装置の電気回路を示すもので、１２は冷
房装置全体を起動する主スィッチであり、その一端はバ
ッテリ２０の正端子にヒユーズ２１を介して結線されて
いる。

１３は主スィッチ１２により開閉されるリレーで、コイ
ル１３ ａと常開接点１３ｂとよりなる。

１４は回転数検出器で、その入力端子１４ａは三相交流
発電機１０に結線され、三相交流発電機１０の交流成分
を持った発生電圧が印加されるようになっている。

更に、群しく言えば、スター結線形発電機１０ではその
中性点に入力端子１４ａを接続し、またデルタ結線形発
電機１０ではその３個箇所の巻線接続点のいずれか１つ
に入力端子１４ ａを接続するとよい。

回転数検出器１４はその入力端子１４ａに印加される入
力電圧の周波数を検出して、周波数が設定値以上である
か否かを判別して出力信号を出すものである。

三相交流発電機１０はエンジン７により駆動され、その
発生電圧の周波数はエンジン回転数に応じて変化するか
ら、回転数検出器１４はエンジン回転数を検出できるこ
とになる。

この回転数検出器１４は公知の回路を組合せて構成する
ことができ、例えば入力電圧の波形を整形する波形整形
回路と、周波数−電圧変換回路と、電圧レベル判別回路
とにより構成すればよい。

１５は主スィッチ１２によって開閉されるリレーで、コ
イル１５ ａと常開接点１５ ｂとよりなる。

１６は第１図に示す冷凍サイクルの高圧圧力が異常高圧
になると開く常閉型の高圧スイッチ、１７は冷凍サイク
ルの低圧圧力が冷媒ガス洩れ等により異常に低下すると
開く常閉型の低圧スイッチである。

１８．１９は回転数検出器１４の出力信号により制御さ
れるリレーで、モータ回路切替手段をなすものであり、
それぞれコイル１８ ａ、 １９ ａと接点１８ ｂ、
１９ ｂとよりなり、凝縮器冷却用電動ファン３ｂ、
３ｂの駆動用モータ３ｃ、３ｃの回路を切替えるもので
ある。

次に、第２図の電気回路に基いて作動を説明すると、車
両の走行用主エンジン７が運転されているときに主スィ
ッチ１２を投入すると、リレー１３゜１５に通電され、
それぞれの常開接点１３ｂ、１５ｂが閉成する。

従って、電磁クラッチ２に通電され、圧縮機１が主エン
ジン７に連結されるので、圧縮機１が作動する。

一方、このとき主エンジン７の回転数が所定値以上であ
れば、回転数検出器１４の入力電圧の周波数も所定値以
上となり、回転数検出器１４が出力信号を出すので゛、
リレー１８，１９のコイル１８ａ、１９ａに通電され、
接点１８ ｂが閉じるとともに、接点１９ ｂが端子１
９ Ｃより端子１９ ｄ側に切替接続する。

従って、２つのモータ３Ｃ５３Ｃは電源バッテリ２０に
並列接続され、各モータ３ｃ、 ３ ｃに直接電源電圧
が印加されるので、各モータ３ｃ、３ｃは高速回転し、
凝縮器３ａへの冷却風量が最大値となる。

車両走行用主エンジン７の回転数がアイドリング運転等
により所定値以下に低下すると、回転数検出器１４の出
力信号がなくなり、リレー１８．１９に通電されないの
で、それぞれの接点１８ ｂ、 １９ ｂが図示位置に
復帰し、２つのモータ３ｃ、３ｃが電源バッテリ２０に
直クリ接続される。

従って、各モータ３ｃ、３ｃにはそれぞれ電源電圧の半
分の電圧しか印加されず、各モータ３ｃ、３ｃの回転数
が低下し、その消費電力が低減する。

また、モータ回転数の低下により凝縮器３ａへの冷却風
量が低下することとなるが、主エンジン７が低速回転し
ている時には、必然的に圧縮機１の回転数も低下して、
サイクル内の冷媒循環量が少ないので、凝綿密３ａの冷
却能力もそれに応じて少なくすむ。

従って、凝縮器３ａへの冷却風量も上記冷却能力に見合
った少ない量ですむことになり、本考案によれば、この
点に着目して自動的にモータ回転数を低下させているか
ら、無駄な冷却風の送風を防止して、モータ消費電力を
低減できるのである。

なお、上述の実施例は本考案の好適な実施態様を例示す
るものであるが、本考案はこれに限定されることなく、
種々変形可能であり、例えば上述の実施例では凝縮器冷
却用電動ファンとして２個の電動ファン３ｂ、３ｂを用
い、その駆動モータ３ｃ、３ｃの回路を直列接続、並列
接続に切替えるようにしているが、主エンジン７の低速
回転時には２個の電動ファン３ｂ、３ｂの一方を停止し
て、１個の電動ファンのみを作動させるようにしてもよ
い。

また、上記電動ファンとして１個のみ用い、この１個の
電動ファンのモータ回路に速度制御用の抵抗器を切替接
続して、１個の電動ファンの回転数を高低の２段階に切
替えるようにしてもよい。

また、独立した２つの冷凍サイクルからなる冷房装置に
おいて、２つの圧縮機をともに主エンジン７にて駆動す
るとともに、各凝縮器にそれぞれ１個の電動ファンを設
ける場合には、凝縮器冷却用電動ファンが計２個設けら
れることになるので、この２個の電動ファンの回路を前
述の第２図図示の回路構成によって切替えるようにして
もよい。

上述したごとく本考案では、車両走行用主エンジンによ
り圧縮機を駆動する形式の車両用冷房装置において、主
エンジンの低速回転時にはこれを検出して凝縮器冷却用
電動ファンの冷却風量を圧縮機回転数に見合った量に低
下させているから、前記電動ファンによる無駄な電力消
費を防止でき、従って発電機の大型化を招来することな
く、車載バッテリの過放電を防止できるという効果が大
である。

しかも、本考案では、どの車両にも必ず搭載されている
バッテリ充電用発電機の発生電圧の周波数が発電機駆動
用主エンジンの回転数に応じて変化することに着目して
、前記周波数から主エンジンの回転数を検出するように
しているから、主エンジンの種類等に関係なく、しかも
特別の検出部を新たに設けることなく、容易に回転数検
出を行なうことができるという実用的効果が大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は冷凍サ
イクル図であり、第２図は電気回路図である。 １・・・・・・圧縮機、３ａ・・・・・・凝縮器、３ｂ
、３ｂ・・・・・・電動ファン、３ｃ、３ｃ・・・・・
・モータ、７・・・・・・車両走行用主エンジン、１０
・・・・・・三相交流発電機、１４・・・・・・回転数
検出器、１８．１９・・・・・・回路切替手段をなすリ
レー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両走行用主エンジンにより駆動される圧縮機と、電動
   ファンにより冷却される凝縮器と、車両走行用主エンジ
   ンにより駆動される車載交流発電機の発生電圧の周波数
   を検出することにより車両走行用主エンジンの回転数を
   検出する回転数検出器と、この回転数検出器の出力信号
   に応じて前記電動ファンのモータ回路を切替える回路切
   替手段とを具備し、車両走行用主エンジンの回転数が所
   定回転数以下のときは、前記回路切替手段により前記電
   動ファンによる冷却風量を低下させることを特徴とする
   車両用冷房装置。