JPS6085011A - 車両用冷暖房装置 - Google Patents

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】 本発明はバス等の車両における冷暖房装置に関するもの
である。

バス等の冷ＩＩ！　ｇ装置として、フレーム上ｔ’１暖
房装置専用の動力源である補助エンジンを装着すると共
に該補助エンジン冷却用のラジェータ及び圧縮機、凝縮
器、受液器、蒸発器、送風機等の冷房用機器類を装着し
、更に蒸発器の下流側に走行用エンジンの冷却水（温水
）及び補助エンジンの冷却水（温水）をそれぞれ選択的
に流入させるようにした加熱器を配設し、これらを一体
型のエアコンユニットとして車体床下に搭載するように
した補助エンジン駆動式一体型冷暖房装置が従来より開
発されている（％開昭５４−１０７０３０号公報参照）
。

上記の従来装置においては、送風機は冷房時には補助エ
ンジンにて回転駆動し暖房時には電動モータにて回転駆
動するようになっているので、冷房時には送風機の回転
数及び送）Ｋ量は補助エンジンの回転数の変化に比例し
て変化し、補助エンジンの高回転時即ち強冷房運転時は
送風機の回転数が大で補助エンジンの低回転時即ち弱冷
房運転時は送風機の回転数が小となる。

一方冷房能力は補助エンジンの回転数即ち圧縮機の回転
数には比例しないので、補助エンジン高回転時の送風機
の回転数即ち送風量をそのときの冷房能力に適合するよ
う設定しておくと補助エンジン低回転時における送風機
の回転数即ち送風量は弱冷房時の冷房能力に対し著しく
低くなり、単位送風量当りの冷房能力が犬となり、弱冷
房は室内温度が比較的低いときに使用するものであるこ
とから上記のように単位送風量当りの冷房能力が大きい
と蒸発器の出口空気温度が低くなりすぎ蒸発器に着霜、
凍結等の不具合が生じる。そのような不具合に対処する
為に補助エンジン低回転時即ち弱冷房時の送風機の回転
数即ち送風量を高く設定しておくと、補助エンジンの高
回転時即ち強冷房時の送風機の回転数が非常に高くなり
、送風機の動力は回転数の３栄に比例するので、消費動
力が著しく増大し、それに伴ない燃料消費も増大するば
かりか、騒音も大幅に増大すると言う不具合が生じる。

更に、上記のような従来装置では、補助エンジンの冷却
を行う為の専用ラジェータを設は補助エンジン直結のフ
ァンでＡｆｉＬ冷却するようになっているので、該ラジ
ェータの設置位置は補助エンジン直結のファンの送風の
上流位負に制限され、従って該ラジェータは凝縮器と前
後或は上下に重ねて設置せざるを得す、前後に重ねると
通気抵抗が大となる上に凝縮器の後流側に重ねると凝縮
器の放熱によりラジェータの冷却空気温度が上昇し、ラ
ジェータの容量を太きくしなければならないし、又上下
に重ねるとエア載が面倒になると言う不具合が生じる。

本発明は上記のような従来装置の種々の問題をすべて解
消すると共に、従来装置では補助エンジンが停止してい
る暖房時じ全く無用の存在となっている補助エンジンの
冷却用ラジェータを、暖房用の熱交換器として使用する
ようにすることにより、暖房効果の著しい向上をはかる
ことができる冷暖房装置を提供するもので、以下本発明
を附図実施例を参照して説明する。

第１．２図は本発明にかかる冷暖房装置４の系ＩｖＧ説
明図であり、第１．２図において１は補助エンジン、２
は補助エンジン１にて直結駆動される圧縮機、３は補助
エンジン１にて駆動されルＱ電Ｊｆｉ、４は補助エンジ
ン１の冷却水冷却用のラジェータ、５は凝縮器、６は電
動モータ７により回転される凝縮器冷却ファン、８は蒸
発器、９は暖房用放熱器で、蒸発器８と暖房用放熱器９
は室内空気吸入口１１を持つケース１０内に装着される
。１２は電動モータ１３にて回転駆動式れる咲凧祷であ
り一上記１から１３までの符号にて表わされる各機器及
び受液器３４等はフレーム１４上に装着されて一体型の
エアコンユニットＡが構成され、このエアコンユニット
Ａは第２図に示すように車体Ｂの床下に取りはずし可能
なるよう搭載される。

上記エアコンユニツ）Ａの各機器の配置例は第６図乃至
第６図に示す通りである。　”即ちフレーム１４の一方
の側端部には凝ゐ器５及び冷ＪＪファン６が取付けられ
、フＶ−ム１４の他方の側端部には蒸発器８及び暖房用
放熱器９を内装しその前面部に複数（図示では２個）の
送風＋！１２．１２を取付けたケース１０が、その通気
面が車両前後方向に向くよう装鳥されると共に該ケース
１００車両後方側にラジェータ４部には補助エンジン１
．圧縮（幾２２発電機３等の動カニニットが防娠的に装
着され、且つフレーム１４０前縁部に沿って前記送風機
１２に連通するダク）　２４　、２５　、２６か装着さ
れ、フレーム１４の後方部分中央部には前記ケース１５
内の電動ファン１８１Ｃダンパ２０を介して連通するダ
クト１６が装着された構造とｒ、ｚっている。

上記ダンパ２０は第５図の鎖線示のようにダクト１６側
を閉とした状態では、電動ファン１８の回転によって室
内空気吸入口２１又は外気吸入口２２からケース１５内
に吸入しラジェータ４を通過した空気を排出口１９より
外部へ排出し、ダンパ２０を実線示のように切換えると
ラジェータ４を通過した空気がダクト１６より後述する
ように車室内に吹き出すよう構成されている。

２３は室内空気吸入口２１と外気吸入口２２とを切換え
るダンパである。

以上のように構成したエフ（ニラ）Ａを車体Ｂの床下に
搭載すると、第２図示のようにダクト２４及び２６の先
端開口部は車体側ダクト２７゜２Ｔにそれぞれ連結され
て天井部に設けた吹出ダクト２８　、２８に連通すると
共に、ダクト１６の開口部１７　、１７は床部に設けた
吹出ダクト３０　、３０に連結される。

車体Ｂ　（＋１１１には第１図に示すように走行用エン
ジン３７の冷却水冷却用のメインラジェータ３９が設け
られ、走行用エンジン３７を冷却した冷却水がサーモス
タット４０を介して該メインラの冷却を行なうようにな
っていると共に、走行用エンジン３Ｔを冷却した後の冷
却水（温水）を水ポンプ４１及び弁４２（電磁弁）を介
してデフロスタ４３に流入し、そこから前記エアコンユ
ニツ）Ａの暖房用放熱器９に流入し、該放熱器９よりラ
ジェータ４を通り弁４２′を介して走行用エンジン３７
に流入するようになっている。

又補助エンジン１を冷却した冷］１水はサーモスタット
１′を介してラジェータ４を流通した後再び補助エンジ
ン１に流入するようになっている。

上記において、冷房時は補助エンジン１にて圧縮、哉２
が回転駆動され、圧縮機２より吐出された高温高圧の冷
媒ガスは凝縮器５に至りこ＼で冷却ファン６にて冷却さ
れ隔圧の液状となり受液器３４にて気液分離された後、
液冷媒のみ膨張弁３５に至り減圧されて蒸発器８に流入
し、こ＼で送風機１２にて流通する空気の熱を奪ってガ
ス化して再び圧縮機２に吸入される。蒸発器８にて冷却
された空気はダクト２４　、２５　、２６より車体側ダ
クト２７　、２７を通って１久出ダクト２８　、２８の
多数の吹出グリル２９より車室内にゞ吹き出し冷房を行
う。

父上記冷媒の主流路には凝縮器５の途中よりｒｉｌＪ　
ｍ弁３６を介して圧縮機２の吸込側に至るノ（イバス回
路が設けられており、冷房能力をあまり必要としないと
き電磁弁３６を開いて冷媒ガスをバイパスζせ蒸発器８
の冷却能力を減少させることができるようになっている
。

このような冷房運転時は弁４２　、４２’は閉となって
おり、且つダンパ２０はダクト１６側を閉とし、ダンパ
２３は室内空気吸入口２１を閉としだ状建となっており
、補助エンジン１の冷却水はサーモスタット１′を介し
て第１図の点線矢印の如くラジェータ４に流入し、冷却
ファン１８の回転によって外気吸入口２２から排出口１
９へと流通する外気にて上記冷却水は冷却された後再び
補助エンジン１に流入して該補助エンジン１の冷却を行
い、且つ走行用エンジン３７の冷却水は第１図鎖線矢印
の如くサーモスタット４０を介してメインラジェータ３
９に全り７アン３８による通気にて冷却された後走行用
エンジン３７に再び流入して走行用エンジン３７の冷却
を行う。

尚この場合、エアコンユニツ）Ａの送風機１２及び各冷
却ファン６．１８等は発電４シ４３の出力電力或は図示
しない車載の電源にて電気的に回転駆動される。従って
送風機１２の回転数即ち送風量は補助エンジン１の回転
数の変化とは全く無関係とｒｘ、す、補助エンジン１の
低速回転時即ち弱冷房状態における送風量不足、それに
伴なう蒸発器８への着層等の不具合は完全に防止され、
又補助エンジン１の高速回転時即ち強冷房時における送
風機１２０回転峨の著しい増大。

それに伴なう動力消費、燃料消費の増大及び騒音増大等
の不具合も完全に防止される。

暖房時は補助エンジン１は停止し、ダンパ２０及び２３
を第１図鎖線示のように切換え、且つ弁４２及び４２′
を開として水ポンプ４１を作動させると共に送風機１２
及び電動ファン１８を作動させる。すると走行用エンジ
ン３７を冷却した後の冷却水（温水）は第１図実線矢印
の如くデフロスタ４３を通り暖房用放熱器９に至り、送
風機１２にて室内空気吸入口１１より吸入した室内空気
を温め、その温風はダク）　２４　、２５　。

２６より車体側ダク）　２７　、２７を通り吹出ダクト
２８の多くの吹出グリル２９より室内に吹き出す。この
温風吹出系統を第１の暖房系統と称す。

上記のように第１の暖房系統の放熱器９を通過した温水
は次にラジェータ４に流入し、電動ファン１８の回転に
て室内空気吸入口２１より吸入した室内空気を該ラジェ
ータ４にて加温し、その温風はダクト１６を通り車体床
部の吹出ダクト３０に入り多くの吹出口３１より車室内
に吠き出す。この温風吹出系統を第２の暖房系統と称す
。

上記のように従来補助エンジン１が停ヤ旨房時は完全に
無用の存在であった補助エンジン冷却用のラジェータを
、本発明では第２の暖Ｎ系統の補助放熱器として利用し
たことにより、暖房効果の著しい向上をはかることがで
き、又第１と第２の暖房系統を共に作動させた強暖房と
、第２の暖房系統を停止させ第１の暖房系統のみ作動さ
せた中１援房と、第１の暖房系統を停止させ第２の暖房
系統のみ作動させた弱暖房とを、外気温度と室内温度と
により任意に選択して条件に適合したきめ細かな暖房制
御を行うことができるものである。

尚上記温水回路に、走行用エンジンを冷却した後の温水
を更に加熱する温水加熱器を設け、更に暖房効果の向上
をはかるようにしても良く、又第１暖房系統の温風吹出
しを床下ダク）３０より行い第２暖房系統の温風吹出し
を天井部の吹出ダクト２８より行うようにしても良く、
この場合はダクト２４　、２５　、２６と床下ダク）３
０とを連通ずる分岐ダクトの分岐部に切換ダンパを設け
て冷房時と暖房時とで該切換ダンパを切換作動させるよ
うにし且つダクト１６を車体側ダクト２７に連通させて
おけば良い。

又ケース１０に第６図に示すようにフィルタ付きの外気
導入口１０′を設けておくことにより、送風機１２の回
転によって室内空気吸入口１１より吸入される室内空気
に外気導入口１０′より吸入される新鮮外気を混入させ
て、冷暖房を行うようにすることもでき、又暖房時ダン
パ２３を外気吸入口２２が開となる位置にしておいて第
２暖房系統のみ外気導入式暖房とし室内空気の汚れを防
止するようにすることもできる。

更に冷暖房共使用してないときの室内換気も送風機１２
又は電動ファン１８によって充分効果的に行うことがで
きる。

同図において３２　、３３は車体Ｂの側壁に設けたグリ
ルである。

バス用の冷暖房装置においては、従来は一般に強冷房時
は補助エンジンの回転数が１８０Ｏｒｌ１１程度で送風
機の送風量が約２６０　ｏｎｌｙＨγ程度で使用され、
弱冷房時は補助エンジン回転数１１００ｒｐ＋＋　、送
風機の送風量的１５８０”４／ｌ−１ｒ程度で用いられ
るのが普通であり、又暖房時の送風は電動モータにより
行われモータ入力約４５０Ｗ、出力３１５Ｗ（０，５Ｐ
Ｓ　）８度で送風量１５００ｍ’／Ｈｒ程度である。

送風機の送風量Ｗは回転数に比例し、動力ＰＳは回転数
の６乗に比例することは６ｉＪ述した通りであり、第７
図は上記のような送風機回転数に対する送風量と動力の
関係を示す図である。

この第７図に示されるように、回転数１８００ｒｐｍで
送風量２６０〇−ンＨｒ　（’）　トき０１ｍ力は２．
９ＰＳであり、回転数１００Ｏｒｌｌｌｌで送風量１５
８０　”／ｆｌｒのとき動力は０．５ＰＳ、回転数９０
０１１４で送風量１１５０ｒｎ′／Ｈｒのときの動力は
０．２５ＰＳである。

従って本発明のように送風機１２を蝮数個例えば２個設
けた場合、各送風機の回転数９０Ｏｒｐｍ　、送ＦＩＬ
　ｂｔ　１１５０ｆ’／１−１ｒ　トＬ、合計送Ｋ１２
３００ｎＵＨｆを得る為の動力は０．２５ＦＳ　Ｘ　２
　＝　０．５ＰＳとなり、従来のように１個の送風機に
て２３００ｔｎ／Ｈτを得る為に要する動力的２ＰＳに
比し、釣線１／４の消費動力ですむことになり、従来装
置に比し所要動力の著しい低減をはかることができ、又
各送風機の回転数が低いので騒音の低減及び送風機の寿
命向上をはかることができるものである。

尚図示は省略しているが、補助エンジンのラジェータ４
．電動ファン１８等を内装したケース１５よりなるラジ
ェータユニットＣはフレーム１４より切離して車体側に
固着できるようになっており、冬期において該ラジェー
タユニットＣをフレーム１４から取りはずして車体側に
固着し、補助エンジン１との冷却水流通用配管を取りは
ずし且つ走行用エンジンの温水配管を放熱器９より切離
してラジェータ４に接続して該ラジェータユニットＣ及
びそれに連結されたダクト１６を車体側に残してそれ以
外のエアコンユニツ）Ａを車体から取りはずし、各冷房
機れることになるが、温水は放熱器９なしで直接ラジェ
ータ４に流入するので該第２の暖房系統による放熱効果
は増大し、特殊な極寒地域以外は該第２の暖房系統だけ
でほぼ充分な暖房効果を得ることができ、エアコンユニ
ットへの修理点検を充分時間をかけて行うことができる
。

以上のように本発明によれば、従来装置ａでは冬期にお
いて全く使用されていなかった補助エンジンのラジェー
タを第２の暖房系統の放熱器として利用したことにより
、暖房効果の著しい向上をはかることができ、且つ冷房
時における蒸発器への着霜、凍結等の不具合も防止でき
ると共に所要動力の著しい低減、騒音の低減をもはかり
得るもので、実用上多大の効果をもたら７、シ得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す冷暖Ｊガ系統説ロ日ＩＴ
ｕｌ　？Ｊｆ　’）ｌ＊ｌ　Ｐヤ９８　４　民ハｔとＩ
Ｉ　σ）Ｍ　（＊：　へ７７）ｊＪｅ　ｔｔｅ　十Ｆｆ
ｍを示す斜視図、第６図は第１図のエアコンユニットの
具体的構造例を示す平面図、第４図は第３図の正面図、
第５図は第６図のＸ−Ｘ断面図、第６図は第６図のＹ−
ＹｆＡ視図、第７図は送風機の回転数に対する送風量と
動力の関係を示す図である。 １・・・補助エンジン、２・・・圧縮機、４・・・ラジ
ェータ、５・・・凝縮器、８・・・蒸発器、９・・・暖
房用放熱器、１０・・・ケース、１２・・・送風（・）
、１３・・・電動モータ、１４・・・フレーム、１５・
・・ケース、１６・・・ダクト、１８・・・電動ファン
、１９・・・排出口、２０゜２３・・・ダンパ、３７・
・・走行用エンジン、３９・・・メインラジェータ、４
１・・・水ポンプ、Ａ・・・エアコンユニット、Ｂ・・
・車体。 以　上 樗　づ　閃 Ａ 婢　４　圀 づヤ　乙　ロン〕 譬　′７　閃

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、フレーム上に補助エンジン、該’ｍｌｆ助エン
   ジエンジン動される圧縮機、凝縮器、受液器。 蒸発器等の冷房機器及び上記蒸発器の前面又は後面部に
   配設した暖房用放熱器、送風機及び補助エンジン冷却用
   のラジェータ等を装着してエアコンユニットを構成し、
   該エアコンユニットを車体床下に取りはずし可能なるよ
   う、搭載してなる補助エンジン駆動式冷暖房装置におい
   て、上記送風機及びラジェータの冷却用ファンを電動型
   とし、上記ラジェータ及びその冷却用ファンを、５内空
   気流入口と外気吸入口とを有し外部への空気排出口と室
   内供給用ダクトとを有し且つ室内空気吸入口と外気吸入
   口及び空気排出口と室内供給用ダクトとをそれぞれ切換
   えるダンパを装備したケ走行用エンジンを冷却した温水
   を該ラジェータに流通させる温水配管を設け、補助エン
   ジンが停止している暖房時上記暖房用放熱器による第１
   の暖房系統に加え、補助エンジンの冷却用ラジェータに
   走す用エンジンを冷却した温水を流通させて第２の暖房
   系統を形成できるようにしたことを特徴とする車両用冷
   暖房装置。
2. （２）、送風機は、蒸発器と暖房用放熱器を内装したケ
   ースの複数の空気出口部に俵数個独立して設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車両
   用冷暖房装置。
3. （３）、フレーム上に装着されたラジェータユニットは
   、フレームより取はずして車体世゛］に固漸できるよう
   になっており、該ラジェータユニットを除く工゛アコン
   ユニットを車体より取はずすことができるようになって
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の車両用冷暖房装置。
4. （４）、第１の暖房系統の温風吹出しは冷房時冷風吹出
   ダクトとなる天井部の吹出ダクトより行われ、第２の暖
   房系統の温風吹出しは車室内床部に設けた吹出ダクトよ
   り行われるようになっていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の車両用冷暖
   房装置。