JP2001105845A - 自動車用冷風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水の蒸発潜熱を利用した作業自動車用の冷風
機器に関して、水滴を含まないで十分に冷たい気流を供
給でき且つ、自動車が比較的高い速度で走行中であって
も、運転者に十分な冷気を供給できる水冷式の冷風機を
提供する。 【解決手段】 吸気口と、吸気口に連通して多数の吸水
シートを相互に通風可能な間隙を設けて積層して成る冷
風用吸水蒸発ユニットと、該吸水蒸発ユニットの下端を
水に浸漬して吸水シートを湿潤させるための受水容器
と、吸気口からの空気を吸水蒸発ユニットに通風させる
ための吸引ファンと、吸引ファンに連通する放出口とを
含む冷風機であって、該冷風機が無蓋自動車の運転席上
部前方に配置して、該放出口を前方から運転席上部に配
向する。吸水シートには、無機繊維から成り、シート表
面に離間用セパレータを平行線状に配置して、セパレー
タの垂直方向にシートが立設されて、セパレータに平行
な方向に空気流通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水の蒸発潜熱を利
用した冷風を作業用自動車の運転席側に供給するように
した作業用自動車のための冷風機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷風機器には、コンプレッサにより加圧
した液化性ガスを断熱膨張させてその吸熱を利用する従
来の冷房機があり、また、気流中で水の蒸発潜熱を利用
する水冷式冷風機が知られている。従来の自動車用の冷
風機は、気流中に水をスプレーする方法があり、例え
ば、水槽の側に超音波振動子を配置し、水面上方にファ
ンからの空気を流して、超音波の衝撃により水の飛散霧
化した微小水滴を気流中に混合させ、これにより冷却し
た空気を放出する方法があった。

【０００３】また、一般家庭の室内用ではあるが、帯状
の布地をエンドレスにして、布地をその下側部だけを水
中に漬けたままで周回させ、布地の上部側に空気流を当
てて、水の蒸発による冷却で冷気にして放出する冷風機
も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】作業用自動車に使用す
る冷風機器は、無蓋の運転席で、夏場作業等、高い温度
の中で運転者に気流を当てて、専ら、上半身を、特に、
頭部ないし顔面を冷やすものとして利用できる。上記の
冷房機は、電力消費量、従って、自動車燃料の消費量が
大きくて不経済であったが、水噴霧式冷風機の場合は、
動力源としては、基本的には、送風用のファンの駆動電
力だけでよいので、燃量消費が少なくてすみ、この点は
有利である。

【０００５】然しながら、噴霧式は、共通して、気流中
の水滴が完全に蒸発するまでに、気流が運転者に当たる
ので、運転者を濡らしてしまうと言う大きな欠点があっ
た。これは、送風量に対する噴霧水の供給量の制御が難
しく、気流中水の供給量が過剰であると、上記のよう
に、冷風が水滴で湿ることになり、水供給量が少ない
と、十分な冷風が得られないことになる。

【０００６】さらに、フォークリフトなど運搬を兼ねる
車両が比較的高速で移動する場合は、運転者に対する送
風方向によっては、移動による周辺空気流によって冷風
の速度が減殺されるので、運転者には冷風を十分に吹き
つけできないことがあった。さらに、水冷式は、冷却媒
体として水を消費するので、給水補給に対しても十分に
配慮する必要があった。

【０００７】本発明は、上記冷風機の課題に鑑み、水滴
を含まないで十分に冷い気流を供給することができる水
冷式の冷風機を提供するものである。本発明は、自動車
が比較的大きい速度で走行中であっても、運転者に十分
な冷気を供給できる水冷式の冷風機を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の冷風機は、概し
て言えば、多数の吸水シートを、相互に通風可能な間隙
を設けて、積層して成る冷風用吸水蒸発ユニットに、空
気を供給して、吸水シートが吸い上げた水の蒸発による
水気化熱により空気を冷却して、冷却した空気を自動車
の運転席側に送風して、運転席上の運転者に吹きつけよ
うとするものである。

【０００９】このような冷風機は、吸気口と、この吸気
口に連通する冷風用吸水蒸発ユニットと、該吸水蒸発ユ
ニットの下端を水に浸漬して受水容器と、吸気口からの
空気を吸水蒸発ユニットに通風させるためのファンと、
ファンに連通する放出口とから成っている。

【００１０】ここに使用される吸水蒸発ユニットは、間
隔を設けて配置した多数の吸水シートが互いに間隔を設
けて面が互いに平行になるように形成されている。吸水
蒸発ユニットの下方には、吸水シートの下端側を水に浸
漬するための受水容器が配設され、吸水蒸発ユニット
は、吸気口と放出口との間で、ファンの後又は前に配置
される。

【００１１】本発明の冷風機は、作業用自動車に固定さ
れ、放出口を運転席上方に配向する。好ましくは、運転
席の上方で、特に、運転者の顔面前方ないし側方に冷風
が当たるように、放出口の向きと位置が定められる。

【００１２】運転者の後方側から運転者に向けた送風で
は、運転者のヘルメットが邪魔になり、さらに、自動車
がかなり高速で走行中には、走行による逆風が冷風の供
給を阻害して、運転者に到達しないことになる。本発明
の冷風機は、この点で、運転者に対して前方から冷風を
供給するので、冷風を確実に享受することができる。

【００１３】作業自動車には、運転席に上蓋のない運搬
用の自動車例えば、フォークリフト、や作業用の自動
車、例えば、トラクター、ブルドーザーなどが含まれ、
冷風機は、これらの自動車に適用され、主に、気温の高
い時の自動車作業に使用される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の冷風機の構造を、図１及
び図２に例示するが、冷風機１は、吸気口２と、吸気口
２からの空気を冷やす冷風用吸水蒸発ユニット３と、吸
気口２からの空気を吸水蒸発ユニット３に通風させるた
めの吸引ファン５と、吸引ファン５に連通して、冷風を
供給するための放出口６とから成っている。

【００１５】吸気口２は、冷風機１への空気の採り入れ
口であり、吸気口２の直後に、吸水蒸発ユニット３のた
めのユニットガイド４１、４２が設けられている。吸気
口には、好ましくは、フィルター２２を設けて、粉塵な
どの侵入を防止している。ユニットガイド４１、４２
は、吸気口２と吸引ファン５との間に、吸水蒸発ユニッ
ト３を固定するガイドとして設けられ、ユニットガイド
の底部は、貯水可能な受水容器４とされている。

【００１６】本発明においては、吸水蒸発ユニット３
は、多数の吸水シート３０を相互に通風可能な間隙３９
を設けてユニット容器３３内に配列されて、交換可能に
ユニット化されている。ユニット容器３３は、吸気口２
の直後にユニットガイド４１、４２内に着脱可能に挿入
されて、冷風機内に固定される。ユニット容器３３に
は、前後の両面に通気用の窓部３６、３６を設け、多数
の吸水シート３０が、上下に立設した状態で、且つ、シ
ート両側端部が窓部３６に露出して、吸水シート間の間
隙３９が、両方の窓部３６、３６に連通するように、配
列されている。そこで、この吸水蒸発ユニット３におい
ては、吸水シート３０には、吸気口２からファン５によ
り吸引された空気が吸水シート間の間隙３９を通過して
流通できる。

【００１７】冷風機１には、吸水蒸発ユニット３の下端
を水に浸漬して吸水シート３０を湿潤させるための受水
容器４が配置され、この例では、受水容器４内に、吸水
蒸発ユニット３の下端部が定置され、受水容器４内の水
により、吸水蒸発ユニット３の多数の吸水シート３０の
下端側を湿潤することができる。

【００１８】吸水蒸発ユニット３の後側には、吸引ファ
ン５が設けられ、この例では、ファン５にはモータ５９
駆動のシロッコファンが使用され、吸引ファン吸入口５
３を下側にして、吸水蒸発ユニット３に連通し、他方、
吸引ファン５の渦巻きダクト５５を経てファンの出口５
６は、放出口６に連なっている。

【００１９】本発明において使用可能な吸水蒸発ユニッ
ト３を詳述すると、吸水蒸発ユニット３は、多数の吸水
シート３０を、互いに間隔を置いて対面させて積層し、
積層した吸水シート３０は、ユニット容器により、周囲
が枠組みされて一体化され、上記の受水容器４内に配置
される。

【００２０】上記の吸水シート３０は、吸水性の高い有
機質又は無機質繊維から成り、例えば、特開平１０−４
４２７６号公報記載の吸水性素材が利用できる。このシ
ート３０は、繊維径５μｍ以下の繊維を主体とする吸水
層に、微粉末及び接着材料ないしバインダから成る保型
層を形成して、吸水性と共に、シートの保型性、特に、
シートの湿潤時の曲げ強度を改善したものである。さら
に、吸水シートの例には、親水性の無機繊維から不織布
を形成するが、無機繊維に鉱物質微粉末を混沙して、抄
紙したシートが利用できる。例えば、繊維に親水性のセ
ラミック繊維を利用した不織布を使用し、この不織布と
微粉末に親水性のシリカゾルとアルミナゾルの粉末とを
混合した吸水性の高いシートが利用できる。シートは、
水の吸い上げ量と共に強度を考慮して、適当な厚みのも
のが利用できるが、例えば、０．５〜３ｍｍの厚みのも
のが好ましく利用できる。

【００２１】吸水シート３０は、外形は、好ましくは矩
形状であり、シート３０間に間隙３９を形成するように
して多数のシート３０が積層される。シート３０自体を
波型、ジクザク状に成形して、重ねたときに、シート３
０間に間隙３９ができるようにしてもよい。

【００２２】好ましくは、図示のように、シート３０表
面に離間用セパレータ３２を平行線状に配置された吸水
シートが利用できる。セパレータ３２の例として、図３
に示すように、熱可塑性の樹脂、例えば、ホットメルト
型接着材料を、溶融状態で細く紐状に押出してシート３
０表面に塗着した後、冷却して硬化させることにより、
適度の、例えば１〜１０ｍｍ高さの、突条３２１ないし
リブに形成される。このような吸水シートは、セパレー
タが水平方向になるように多数のシート３０が立設され
る。シート３０を積層したとき、隣接するシート３０の
間に、突条３２１ないしリブの高さに相当する一定間隔
の間隙３９が上下に２段ないし数段形成でき、間隙３９
が空気の流通路として利用される。このような合成樹脂
のセパレータを利用すると、間隙を形成するのにシート
自体を変形する場合より、シートを強化することができ
る利点がある。

【００２３】シート３０の積層体３１は、ユニット容器
３３により周囲が枠組みされるが、ユニット容器３３
は、シート積層体３１のシート３０にずれが生じないよ
うに固定するものであればよく、例えば、多数の矩形状
のシート３０を立設して、外形直方体の積層体３１を形
成したとき、積層体３１の少なくとも下部と四隅角部が
支持でき、且つ、シート積層体３１の両側のシート端部
を開口することができる容器ないしは枠体が利用でき
る。

【００２４】ユニット容器３３の例として、図３には、
ユニット容器３３を、吸水シート３０の積層体３１を収
容できる一体の外形直方体状とし、上部に装入交換用の
開口部を有し、ユニット容器３３の前面と背面とに大き
な開口部ないし窓部３６を有するユニット容器３３を示
す。このユニット容器３３の窓部３６には、収容された
シート積層体３１の各シート３０の端部が露出してお
り、従って、シート３０間の間隙３９が窓部３６に開口
するので、ユニット容器３３両面の窓部３６を通じて、
空気流がシート３０間の間隙３９を流通することができ
る。さらに、底面にも、適度の開口部（不図示）を設け
て、受水容器４からのユニット容器内への水の流入を容
易にし、シート３０下端部を常に濡らすようにしておく
ことができる。

【００２５】このようなユニット容器３３は、耐食性の
材料、例えば、アルミニウム又はその合金や合成樹脂、
塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ア
クリル樹脂などから形成することができる。さらに、ユ
ニット容器３３の上部開口部には、好ましくは、図３に
示すような上蓋３７を脱着可能に備え、好ましくは上蓋
には把手３８をつけて、吸水蒸発ユニット３のユニット
ガイドへの脱着その他の取扱いを容易にしている。

【００２６】さらに、上記の吸水蒸発ユニット３は、図
３に示すように、ユニット容器３３の前面及び背面の窓
部にネット３４を張設して、容器内の積層したシートを
保護するのが良い。ネットには、容器窓部に張設でき
て、シート端部の露出を防止するものであればよいが、
一例として、２〜８ｍｍ角の網目で線径１〜５ｍｍ程度
のプラスチック製ネットが利用できる。さらに、窓部の
該ネット３４と容器内積層した吸水シート３０の端部と
は、接着樹脂３５により部分的に接着させて一体化した
ものが好ましい。接着樹脂には、ホットメルト型接着材
料が利用できる。吸水蒸発ユニット３を構成する吸水シ
ート３０は吸水して湿潤すると、一般に柔らかくなる
が、さらに、自動車の急発進や揺動などにより衝撃が加
わると、ユニット容器３３内部でシート３０の集積体が
崩れる惧れがあるが、ネットを張設した、特にシートを
ネットに接着して一体化したシート集積体の吸水蒸発ユ
ニットは、シートに対する耐衝撃性を高めることができ
るのである。

【００２７】吸水蒸発ユニット３は、各シートが、受水
容器４からの水を絶えず吸水しながら水を蒸発するの
で、受水容器４には適宜給水されるが、このために、本
発明の冷風機１は、給水手段を備えている。

【００２８】図１と図２は、給水手段として、冷風機１
自体に交換可能に備えた給水タンク７の例を示すが、こ
の例のタンク７は、下端部の口金部７１に止栓７２を有
する別体の交換可能なタンク７であり、上記の冷風機１
には、上記給水タンク７を案内固定して、上記止栓を開
動させて、受水容器４に給水するためのタンク受け部４
４と、タンク受け部４４に落下した水を受水容器４に誘
導するための水路４３を備えている。給水タンク７に予
め水を入れておけば、タンク受け部４４の水位の低下に
より適宜タンク内の水が落下するので、受水容器４４に
自然に補給ができる。給水タンク７の容量は、通常、１
回の水補給で３〜６時間の利用が可能な容量に調整して
おくと、便利である。

【００２９】図４は、上記の冷風機１をフォークリフト
９に搭載した例であるが、このフォークリフトは、車体
上部に保護用フレーム９１ａ、９１ｂ、９２が固定さ
れ、フレームは、運転席９３の前後左右が開放されてい
る。この例では、冷風機１は、このようなフォークリフ
トの上部保護フレーム９２上であって且つ、運転席９３
より斜め前方の位置に固定されている。この位置で、冷
風機１は、吸気口２を車体の前方に向け、放出口６は後
方に且つ下方に向けられている。この放出口６は、運転
席９３の背部９４の上方位置、即ち、運転者の顔の前面
ないし側面に冷風機１からの冷風が当たるように、設定
されている。好ましくは、放出口６には、冷風の吹き出
し方向を可変にするような配向手段、例えば、可撓性の
パイプ、回動自在なノズル等を取り付けてもよい。

【００３０】上記の冷風機１を取り付けた位置は、運転
席より斜め前方の位置であって、同時に、フォークリフ
ト９の昇降ステップ９５の直上あたりが好ましく、水補
給用の上記給水タンク７を交換する際に、作業者がステ
ップに乗って冷風機へのタンク７の装着や取り外しを容
易にすることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の冷風機は、吸気口に連通して多
数の吸水シートを、相互に通風可能な間隙を設けて、積
層して成る冷風用吸水蒸発ユニットと、吸水シートを湿
潤させるための受水容器と、吸水蒸発ユニットに通風さ
せて放出口により冷気を放出させるファンとから成り、
冷風機を無蓋の自動車の運転席上部前方に配置して、該
放出口を前方から運転席上部に配向するようにしたの
で、自動車の運転者には、常に、冷風を顔面に受けるこ
とができる。特に、放出口６を前方から運転席上部にむ
けて配置したので、自動車の走行中においても、また運
転者のヘルメットの着用の場合においても、運転者は、
作業中に有効に冷気を享受することができる。

【００３２】上記の吸水シートが、無機繊維から成り、
シート表面に離間用セパレータを平行線状に配置して、
セパレータの垂直方向にシートを立設しているので、セ
パレータに平行な方向に空気を流通させることができ、
空気の流通抵抗が小さく且つ、シートからの水の蒸発速
度が大きくて、空気の冷却速度を大きくすることができ
る。

【００３３】冷風機は、上記の吸水蒸発ユニットをユニ
ット容器３３内に配置して、ユニット容器３３ごと交換
可能にしたので、吸水蒸発ユニット中のシートの損傷や
汚染の状況に応じて、吸水蒸発ユニット３を交換するこ
とが容易となる。

【００３４】本発明の冷風機は、上記の吸水蒸発ユニッ
トを、ユニット容器３３の前面にネットを張設したの
で、シート積層体３１が補強でき、走行時や急発進・急
停車の際の衝撃に対しても、吸水蒸発ユニットのシート
の崩壊を有効に防止することができる。

【００３５】本発明の冷風機は、下端部に止栓を有する
別体の給水タンクを備え、上記の冷風機が、上記給水タ
ンクを案内固定して、上記止栓を開動させて受水容器に
給水するようにタンク受け部を有するものとすれば、給
水タンクを脱着自在にすることができて、タンクの交換
も容易であり、給水タンクによる水の補給操作が極めて
簡単に行なうことができる。

【００３６】本発明は、フォークリフト、トラクターな
どの運転席に無蓋の作業用自動車に適用することがで
き、高温時の屋外作業における作業環境の改善と作業効
率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る冷風機の横断面図。

【図２】 本発明の実施例に係る冷風機の縦断面図。

【図３】 本発明の実施例の冷風機に使用する吸水蒸発
ユニットの部分切欠き斜視図。

【図４】本発明の冷風機をフォークリフトに搭載した例
を示す外観図。

【符号の説明】

１ 冷風機 ２ 吸気口 ３ 吸水蒸発ユニット ３０ 吸水シート ４ 受水容器 ５ 吸引ファン ６ 放出口 ７ 給水タンク ９ フォークリフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599140633 田中 義昌 京都府宇治市宇治野神１番地の195 環境 サイエンス株式会社内 (72)発明者 田中 義昌 京都府宇治市宇治野神１番地の195 環境 サイエンス株式会社内 Ｆターム(参考） 3L050 BB05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口に連通して多数の吸水シートを相
   互に通風可能な間隙を設けて積層して成る冷風用吸水蒸
   発ユニットと、該吸水蒸発ユニットの下端を水に浸漬し
   て吸水シートを湿潤させるための受水容器と、吸気口か
   らの空気を吸水蒸発ユニットに通風させるためのファン
   と、該ファンに連通する放出口とを含む冷風機であっ
   て、 該冷風機を無蓋自動車の運転席より上方に配置して、該
   放出口を前方若しくは横側から運転席上部に向けて配向
   したことを特徴とする自動車用冷風機。
2. 【請求項２】 上記の吸水シートが無機繊維から成り、
   該シートのいずれかの表面に複数の離間用セパレータが
   平行線状に配置され、 上記の吸水蒸発ユニットは、多数の吸水シートがセパレ
   ータの垂直方向に互いに対面するように立設されて積層
   され、各シートのセパレータ間に形成した間隙に上記空
   気を流通させることを特徴とする請求項１に記載の冷風
   機。
3. 【請求項３】 上記の吸水蒸発ユニットが、各シート端
   部を露出させて空気流通可能な窓部を有するユニット容
   器内に収容されて、 ユニット容器の下部を受水容器内に水に浸漬可能に配置
   し、且つ、ユニット容器ごと交換可能にされた請求項１
   又は２に記載の冷風機。
4. 【請求項４】 上記の吸水蒸発ユニットが、ユニット容
   器の窓部にネットを張設し、該ネットと積層した吸水シ
   ートの端部とを接着樹脂により部分的に接着させて一体
   化したことを特徴とする請求項３に記載の冷風機。
5. 【請求項５】 下端部に止栓を有する別体の給水タンク
   を備え、上記の冷風機が、上記給水タンクを案内固定し
   て上記止栓を開動させて受水容器に給水するためのタン
   ク受け部を有することを特徴とする請求項１に記載の冷
   風機。
6. 【請求項６】 上記自動車が、フォークリフト、トラク
   ターなどの運転席無蓋の作業用自動車である請求項１な
   いし５いずれかに記載の冷風機。
7. 【請求項７】 上記自動車がフォークリフトであって、
   上記冷風機が、運転席前方上部に配置されて、運転席上
   部に冷風を吹き出すようにした請求項１ないし６いずれ
   かに記載の冷風機。