JPS6235926B2 - - Google Patents

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。

バス等の冷暖房装置として、フレーム上に冷暖
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エータ及び
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
コンユニツ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（特開昭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つているので、冷
房時には送風機の回転数及び送風量は補助エンジ
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
ように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弱冷
房能力に対し著しく低くなり、単位送風量当りの
冷房能力が大となり、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乗に
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エータを設け補助エ
ンジン直結のフアンで通風冷却するようになつて
いるので、該ラジエータの設置位置は補助エンジ
ン直結のフアンの送風の上流位置に制限され、従
つて該ラジエータは凝縮器と前後或は上下に重ね
て設置せざるを得ず、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
放熱によりラジエータの冷却空気温度が上昇し、
ラジエータの容量を大きくしなければならない
し、又上下に重ねるとエアコンユニツトの全高が
高くなり車体床下への搭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に全く無用の存在となつ
ている補助エンジンの冷却用ラジエータを、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の系統
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にて駆動される発電
機、４は補助エンジン１の冷却水冷却用のラジエ
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アン、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にて回転駆動される送風機
であり、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ツトＡが構成さ
れ、このエアコンユニツト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に搭載
される。

上記エアコンユニツトＡの各機器の配置例は第
３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縮器５
及び冷却フアン６が取付けられ、フレーム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
機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着されると共に該
ケース１０の車両後方側にラジエータ４及び該ラ
ジエータの冷却用電動フアン１８を内装したケー
ス１５が装着され、フレーム１４の中央部には補
助エンジン１、圧縮機２、発電機３等の動力ユニ
ツトが防振的に装着され、且つフレーム１４の前
縁部に沿つて前記送風機１２に連通するダクト２
４，２５，２６が装着され、フレーム１４の後方
部分中央部には前記ケース１５内の電動フアン１
８にダンパ２０を介して連通するダクト１６が装
着された構造となつている。

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、電動フアン１８の
回転によつて室内空気吸入口２１又は外気吸入口
２２からケース１５内に吸入しラジエータ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エータ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アコンユニツト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２
７，２７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１
６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側には第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エータ３９が
設けられ、走行用エンジン３７を冷却した冷却水
がサーモスタツト４０を介して該メインラジエー
タ３９に流入しこゝで冷却フアン３８による通風
によつて冷却された後再びエンジン３７に流入し
て該エンジン３７の冷却を行なうようになつてい
ると共に、走行用エンジン３７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トＡの暖房用放熱器９に流入
し、該放熱器９よりラジエータ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
つている。

又補助エンジン１を冷却した冷却水はサーモス
タツト１′を介してラジエータ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つている。

上記において、冷房時は補助エンジン１にて圧
縮機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に至りこゝで冷却
フアン６にて冷却され高圧の液状となり受液器３
４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、こゝで送風
機１２にて流通する空気の熱を奪つてガス化して
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を通つて吹出ダクト２８，２８の
多数の吹出グリル２９より車室内に吹き出し冷房
を行う。

又上記冷媒の主流路には凝縮器５の途中より電
磁弁３６を介して圧縮機２の吸入側に至るバイパ
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
パスさせ蒸発器８の冷却能力を減少させることが
できるようになつている。

このような冷房運転時は弁４２，４２′は閉と
なつており、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
た状態となつており、補助エンジン１の冷却水は
サーモスタツト１′を介して第１図の点線矢印の
如くラジエータ４に流入し、冷却フアン１８の回
転によつて外気吸入口２２から排出口１９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ツト４０を介してメ
インラジエータ３９に至りフアン３８による通気
にて冷却された走行用エンジン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、エアコンユニツトＡの送風機１２
及び冷却フアン６，１８等は発電機３の出力或は
図示しない車載の電源にて電気的に回転駆動され
る。従つて送風機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な
り、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
着霜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１
２の回転数の著しい増大、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及び電動フアン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１
２にて室内空気吸入口１１より吸入した室内空気
を温め、その温風はダクト２４，２５，２６より
車体側ダクト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エータ４に流入し、電動フア
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エータ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より車室内に吹き出す。
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が停止した暖
房時は完全に無用の存在であつた補助エンジン冷
却用のラジエータを、本発明では第２の暖房系統
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
た中暖房と、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ト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と床下ダクト３０とを連
通す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図に示すようにフイルタ付
きの外気導入口１０′を設けておくことにより、
送風機１２の回転によつて室内空気吸入口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て室内空気の汚れを
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又は電動フアン１８によつて充分効果的
に行うことができる。

尚図において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1800rpm程度
で送風機の送風量が約2600m³／Hr程度で使用さ
れ、弱冷房時は補助エンジン回転数1100rpm、送
風機の送風量約1580m³／Hr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
（0.5PS）程度で送風量1500m³／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３乗に比例することは前述した通りで
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2600m³／Hrのときの動力は2.9PSであ
り、回転数1000rpmで送風量1580m³／Hrのとき
動力は0.5PS、回転数900rpmで送風量1150m³／
Hrのときの動力は0.25PSである。

従つて本発明のように送風機１２を複数個例え
ば２個設けた場合、各送風機の回転数900rpm、
送風量1150m³／Hrとし、合計送風量2300m³／Hr
を得る為の動力は0.25PS×２＝0.5PSとなり、従
来のように１個の送風機にて2300m³／Hrを得る
為に要する動力約2PSに比し、約約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
エータ４、電動フアン１８等を内装したケース１
５よりなるラジエータユニツト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つてお
り、冬期において該ラジエータユニツト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
してラジエータ４に接続して該ラジエータユニツ
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トＡを車体から
取りはずし、各冷房機器の修理点検を行うことが
できるようになつている。この場合暖房は第２の
暖房系統のみで行われることになるが、温水は放
熱器９なしで直接ラジエータ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、エアコンユニツト
Ａ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、従来装置では冬
期において全く使用されていなかつた補助エンジ
ンのラジエータを第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し得るものであ
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房系統説明
図、第２図は第１図装置の車体への搭載状態を示
す斜視図、第３図は第１図のエアコンユニツトの
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３図のＸ−Ｘ断面図、第６図は
第３図のＹ−Ｙ斜視図、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
ジエータ、５……凝縮器、８……蒸発器、９……
暖房用放熱器、１０……ケース、１２……送風
機、１３……電動モータ、１４……フレーム、１
５……ケース、１６……ダクト、１８……電動フ
アン、１９……排出口、２０，２３……ダンパ、
３７……走行用エンジン、３９……メインラジエ
ータ、４１……水ポンプ、Ａ……エアコンユニツ
ト、Ｂ……車体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレーム上に補助エンジン、該補助エンジン
   にて駆動される圧縮機、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
   冷却用のラジエータ等を装着してエアコンユニツ
   トを構成し、該エアコンユニツトを車体床下に取
   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
   エータの冷却用フアンを電動型とし、上記ラジエ
   ータ及びその冷却用フアンを、室内空気流入口と
   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ース内に装着し
   てラジエータユニツトとし、走行用エンジンを冷
   却した温水を該ラジエ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エータに走行用エンジンを
   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 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複数個独立して設け
   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 フレーム上に装着されたラジエータユニツト
   は、フレームより取はずして車体側に固着できる
   ようになつており、該ラジエータユニツトを除く
   エアコンユニツトを車体より取はずすことができ
   るようになつ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 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つていること
   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。