JPH07257166A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内全体の空調能力を確保しながら、電子冷
凍装置を用いて所定の空調ゾーンへの吹出空気温度を任
意に調節できる空調装置の提供。 【構成】 客席用吹出グリル１０から吹出される空気温
度を低下させるときは、乗員は電子冷凍スイッチ１５を
半時計周り方向に回転させれば良い。これによって、客
席用ダクト８内に設けられた第１熱交換器（電子冷凍装
置１４の一部）が吸熱作用を施して客席用ダクト８内の
空気を冷却する。またグリル１０からの吹出空気温度を
上昇させるときは、乗員はスイッチ１５を時計周り方向
に回転させることによって、第２熱交換器は放熱作用を
施して客席用ダクト８内の空気を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子冷凍装置を用いる
ことによって、室内の所定の空調ゾーンへの吹出空気温
度を任意に調節できる空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような空調装置としては例えば特
開平４−８７８３０号公報に記載されたものが従来から
知られている。この従来技術によると、車両用空調装置
のベント吹出口へ通ずる第１のダクトと他の吹出口へ通
ずる第２のダクトとの境界の壁部分に電子冷凍装置を設
け、この電子冷凍装置への印加電圧の極性、大きさを調
節することによってベント吹出口から乗員の上半身（上
記でいう所定の空調ゾーン）へ吹出される空気温度を調
節していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、上記他の吹出口（ヒート吹出口およびデフロスタ吹
出口）の一部が車室外に導通しており、せっかく蒸発器
にて冷却した冷風の一部がここから車室外に放出されて
しまうので、車室内への吹出風量が下がり、その結果車
室内全体の冷房能力が下がってしまうという問題があっ
た。

【０００４】そこで本発明は上記問題を解決するため
に、室内全体の空調能力を確保しながら、電子冷凍装置
を用いて所定の空調ゾーンへの吹出空気温度を任意に調
節することのできる空調装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１記載の発明では、空気流を発生する
送風手段と、この送風手段からの空気を空調する空調手
段と、この空調手段によって空調された空気を、室内の
所定の空調ゾーンに対向した位置に形成された吹出口ま
で導通する第１空気通路と、前記送風手段からの空気を
前記室内のみに導通する第２空気通路と、第１熱交換器
と第２熱交換器とこれら両熱交換器に接続された熱電変
換ユニットとを有し、この熱電変換ユニットへの印加電
圧の極性が切り換わることによって、前記第１熱交換器
が吸熱側で前記第２熱交換器が放熱側となったり、前記
第１熱交換器が放熱側で前記第１熱交換器が吸熱側とな
り、また前記熱電変換ユニットへの印加電圧の大きさが
変わることによって前記第１熱交換器での吸熱量と前記
第２熱交換器での放熱量、あるいは前記第１熱交換器で
の放熱量と前記第２熱交換器での吸熱量がそれぞれ変わ
るように構成された電子冷凍装置と、前記熱電変換ユニ
ットへの印加電圧の極性の切換および前記印加電圧の大
きさの調節をそれぞれ行う設定手段とを備え、前記第１
熱交換器が前記第１空気通路内に、前記第２熱交換器が
前記第２空気通路内にそれぞれ配置された空調装置をそ
の要旨とする。

【０００６】また、請求項１記載の空調装置において、
前記室内に前記所定の空調ゾーンを複数設け、これら複
数の空調ゾーンに対応して前記第１空気通路に前記吹出
口を複数設け、前記第１空気通路内のうちのこれら複数
の吹出口の上流側に前記電子冷凍装置をそれぞれ設け、
さらに前記設定手段をこれら複数の電子冷凍装置に対応
して複数設けても良い。

【０００７】また、請求項１記載の空調装置において、
前記第２空気通路を流れる空気が、前記室内のうちの前
記所定の空調ゾーン以外の部位に吹出されるように構成
しても良い。また、請求項１記載の空調装置において、
前記第２空気通路が前記空調手段によって空調された空
気を前記室内に導通するようにしても良い。

【０００８】

【発明の作用効果】請求項１記載の発明によれば、上記
技術的手段を有しているため、送風手段からの空気が空
調手段によって空調され、この空調空気が第１空気通路
の吹出口から室内の所定の空調ゾーンへ吹出される。ま
た前記送風手段からの空気は第２空気通路から前記室内
に吹出される。

【０００９】ここで、設定手段を操作して、電子冷凍装
置の熱電変換ユニットへの印加電圧の極性を切り換えた
り大きさを調節することによって、前記吹出口から吹出
される空気温度が調節される。例えば、電子冷凍装置の
第１熱交換器が吸熱側で第２熱交換器が放熱側の場合、
前記設定手段を操作して熱電変換ユニットへの印加電圧
の大きさを調節することによって、第１熱交換器が第１
空気通路内の空気を冷却する度合いと、第２熱交換器が
第２空気通路内の空気を加熱する度合いとを調節でき
る。

【００１０】また前記設定手段を操作して、第１熱交換
器が放熱側で第２熱交換器が吸熱側とした場合は、上記
と同様に設定手段の操作量に応じて、第１空気通路内の
空気の加熱度合いと第２空気通路内の空気の冷却度合い
を調節できる。このように請求項１記載の発明では、設
定手段を操作することによって吹出口から所定の空調ゾ
ーンに吹出される空気温度を任意に調節できる。またこ
のとき第２空気通路を流れる空気は室内のみに吹出さ
れ、室外へは放出されないので、室内全体の空調能力も
確保される。

【００１１】また請求項２記載の発明のように構成すれ
ば、室内の複数の空調ゾーンへの吹出空気温度をそれぞ
れ任意に調節できるので、この発明を複数の被空調者が
存在するような室内の空調、例えばバス車室内の空調に
適用した場合には、それぞれの被空調者が満足できる吹
出空気温度制御ができる。また、前記空調ゾーンにいる
被空調者が吹出口からの吹出空気温度を低下させるため
に、第１熱交換器を吸熱側として第１空気通路内の空気
を冷却した場合、第２空気通路内の空気は第２熱交換器
の放熱作用によって加熱される。従ってこの第２空気通
路からの空気を空調ゾーンにいる被空調者に向けた場合
は、この被空調者は不快に感じるが、請求項３記載の発
明のようにすれば、第２空気通路からの空気が空調ゾー
ンに吹出されないので、被空調者に対して悪影響を及ぼ
すということを避けることができる。

【００１２】またさらに請求項４記載の発明のようにす
れば、第２空気通路から室内へ吹出される空気も空調さ
れているので、前記空調ゾーン、前記空調ゾーン以外の
部位を含めた室内全体に対する空調効果が向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。まず、本実施例の全体構成について図３を用いて
簡単に説明する。ここで図３は、空調装置およびその通
風用ダクトのバス車両への取付状態を概略的に示す図で
ある。

【００１４】図３に示すように、バス車室内を空調する
ための空調装置４１が車室内床下に配設されている。こ
の空調装置４１内には、送風手段と、冷房用熱交換器，
暖房用熱交換器，温度調節手段等の空調手段とを収納す
る周知の空調ケースが搭載されている。上記冷房用熱交
換器は、具体的には圧縮機、凝縮器、受液器、および減
圧手段とともに周知の冷凍サイクルを構成する蒸発器で
ある。また上記暖房用熱交換器は、具体的にはエンジン
冷却水を熱源とするヒータコアである。また上記温度調
節手段は、具体的には上記空調ケースに回転自在に設け
られ、上記蒸発器からの冷風のうち上記ヒータコアを通
す量とヒータコアをバイパスする量とを調節するエアミ
ックスドアである。

【００１５】空調装置４１には通風用床下ダクト４３が
接続されており、さらにこの床下ダクト４３がそれぞ
れ、天井に沿って配設された天井ダクト４２と床上に沿
って配設された床上ダクト１２とに分岐している。また
上記ダクト内のうち、天井ダクト４２と床上ダクト１２
との分岐部分には、それぞれのダクト４２，１２の通路
を開閉する開閉手段、具体的には回転自在に設けられた
ドア（図示しない）が設けられている。

【００１６】そして、天井ダクト４２を開いて床上ダク
ト１２を閉じるように上記ドアを作動させることによ
り、上記空調ケースから天井ダクト４２に向かって主に
冷風が送られる。なお、後述するが、天井ダクト４２の
内部は第１空気通路としての客席用ダクト８（図１）
と、第２空気通路としての荷棚用ダクト９（図１）とに
分割されている。従って天井ダクト４２に送られた冷風
は、客席用ダクト８に形成された複数の冷房用吹出グリ
ル１０から乗員の頭部に向かって吹き出され、さらに荷
棚用ダクト９に形成された複数の荷棚用グリル１１（図
１）から荷棚に向かって吹き出される。

【００１７】また、天井ダクト４２を閉じて床上ダクト
１２を開くように上記ドアを作動させることにより、上
記空調ケースから床上ダクト１２に向かって主に温風が
送られる。そして床上ダクト１２に送られた温風は、床
上ダクト１２に形成された複数の暖房用吹出グリル１３
から乗員の足元に向かって吹き出される。運転室内のイ
ンストルメントパネルに設けられたメインスイッチ２２
（図４）、温度設定器等の各スイッチを操作することに
よって、これらの指示信号が制御装置２５（図４）に送
られ、上記送風手段の送風量、蒸発器の駆動停止、温度
調節手段の温度調節量等の空調制御が行われる。

【００１８】次に本実施例の要部について図１および図
２を用いて説明する。ここで図１は電子冷凍装置１４の
バス車両への取付状態を示すためのバス車室内断面図、
図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図１およ
び図２に示すように、天井ダクト４２内は仕切り板１６
によって客席用ダクト８と荷棚用ダクト９とに仕切られ
ており、これによって天井ダクト４２は客席用ダクト８
と荷棚用ダクト９とに分割されている。仕切り板１６に
は複数の孔１７が形成されており、これらの孔１７に電
子冷凍装置１４がそれぞれ挿入固定されている。また、
これらの電子冷凍装置１４は客席用吹出グリル１０の上
流側直前に配置されている。

【００１９】上記の電子冷凍装置１４は、特開平５−６
３２４４号公報に開示される公知のものであり、具体的
には、熱電変換ユニット１４ｃと第１熱交換器１４ａ，
１４ｂとで構成されている。ここで第１熱交換器１４ａ
は客席用ダクト８内に面し、第２熱交換器１４ｂは荷棚
用ダクト９内に面している。また電子冷凍装置１４は、
熱電変換ユニット１４ｃに対する電圧の印加方向を切り
換えることによって、第１熱交換器１４ａが吸熱側で第
２熱交換器１４ｂが放熱側になったり、第１熱交換器１
４ａが放熱側で第２熱交換器１４ｂが吸熱側になるよう
に構成されている。また熱電変換ユニット１４ｃへの印
加電圧の大きさを調節することによって上記吸熱量，放
熱量が調節されるように構成されている。なお、熱電変
換ユニット１４ｃに供給される電力量は、座席５のひじ
かけ６に設けられた設定手段１５（具体的には電子冷凍
スイッチ）を回転させることによって調節できるように
構成されている。

【００２０】なお、図１において１は車両天井、２は車
両側窓、３は車両側板、４は車両床、７は荷棚である。
次に電子冷凍装置１４への供給電力の制御系について図
４および図５を用いて説明する。なお、図４は本実施例
の制御系の電気回路図、図５は図４における１８内の詳
細図である。

【００２１】図４において２２は上記したメインスイッ
チであり、上記空調手段の作動開始を指示する指示手段
を構成する。また２３ａはメインスイッチ２２がオンさ
れることによって通電状態となるコイルであり、また２
３ｂはコイル２３ａが通電状態となったらオンする接点
である。また２４は上記空調手段、具体的には上記送風
手段を駆動するファンモータ、各ドアを駆動するサ−ボ
モ−タ、圧縮機とエンジンとを連結，遮断するマグネッ
トクラッチ等のアクチュエータであり、２５はこれらア
クチュエータを制御するための制御装置である。

【００２２】また図４における１８内は図５に示すよう
に構成されている。ここで３１は電子冷凍スイッチ１５
とともに連動する可動部であり、３２は抵抗体よりなる
抵抗部、３３は抵抗値が極めて小さい金属よりなる接
点、および３４は絶縁体からなる絶縁部である。次に、
上記構成において本実施例の作動を説明する。

【００２３】運転手がメインスイッチ２２をオンすると
コイル２３ａが通電状態となって接点２３ｂが閉じ、制
御装置２５が通電状態となる。そして上記各空調手段が
自動制御され、天井ダクト４２，床上ダクト１２から吹
き出される空調空気の温度，風量が自動制御される。こ
のとき客席用吹出グリル１０からの吹出空気温度に乗員
が満足していれば、電子冷凍スイッチ１５を中央位置
（可動部３１が図５（ａ）の位置）とすることによっ
て、熱電変換ユニット１４ｃは非通電状態となる。従っ
て、客席用ダクト８内の空気および荷棚用ダクト９内の
空気は電子冷凍装置１４によって冷却も加熱もされな
い。

【００２４】ここで上記グリル１０からの吹出空気温度
を低下させたい場合は、乗員は電子冷凍スイッチ１５を
反時計回りに回せば良い。このとき、可動部３１は例え
ば図５（ｂ）の位置となり、＋側から流れてきた電流は
抵抗部３２→熱電変換ユニット１４ｃ→接点３３→アー
スの順で流れる。そしてこのとき熱電変換ユニット１４
ｃに電圧が印加され、第１熱交換器１４ａが吸熱作用、
第２熱交換器１４ｂが放熱作用を施す。

【００２５】その結果、客席用ダクト８内の空気が第１
熱交換器１４ａによって冷却され、客席用吹出グリル１
０からの吹出空気温度は低下する。また、荷棚用ダクト
９内の空気は第２熱交換器１４ｂによって加熱され、荷
棚用グリル１１からの吹出空気温度は上昇する。また、
電子冷凍スイッチ１５を反時計回り方向に回す程、可動
部３１は図５の反時計回り方向に回り、熱電変換ユニッ
ト１４ｃに大きな電圧が印加され、第１熱交換器１４ａ
の吸熱量および第２熱交換器１４ｂの放熱量が多くな
る。従って、乗員は電子冷凍スイッチ１５を反時計回り
方向に回す分だけ客席用吹出グリル１０からの吹出空気
温度を低下させることができる。

【００２６】なお、このとき荷棚用グリル１１から荷棚
用ダクト９に向かって吹き出される空気温度は上昇する
が、この空気は天井へ吹き出されるため、乗員に対して
悪影響は及ぼさない。また逆に上記グリル１０からの吹
出空気温度を低下させたい場合は、乗員は電子冷凍スイ
ッチ１５を時計回りに回せば良い。このとき、可動部３
１は例えば図５（ｃ）の位置となり、＋側から流れてき
た電流は接点３３→熱電変換ユニット１４ｃ→抵抗部３
２→アースの順で流れる。そしてこのとき、熱電変換ユ
ニット１４ｃには図５（ａ）の場合とは極性が逆の電圧
が印加され、第１熱交換器１４ａが放熱作用、第２熱交
換器１４ｂが吸熱作用を施す。

【００２７】その結果、客席用ダクト８内の空気が第１
熱交換器１４ａによって加熱され、客席用吹出グリル１
０からの吹出空気温度は上昇する。また、荷棚用ダクト
９内の空気は第２熱交換器１４ｂによって冷却され、荷
棚用グリル１１からの吹出空気温度は低下する。また、
電子冷凍スイッチ１５を時計回り方向に回す程、可動部
３１は図５の時計回り方向に回り、熱電変換ユニット１
４ｃに大きな電圧が印加され、第１熱交換器１４ａの放
熱量および第２熱交換器１４ｂの吸熱量が多くなる。従
って、乗員は電子冷凍スイッチ１５を時計回り方向に回
す分だけ客席用吹出グリル１０からの吹出空気温度を上
昇させることができる。

【００２８】なお、このとき荷棚用グリル１１から荷棚
用ダクト９に向かって吹き出される空気温度は低下する
が、上記したようにこの空気は天井へ吹き出されるた
め、乗員に対して悪影響は及ぼさない。以上詳述したよ
うに本実施例では、客席用ダクト８を流れる空気および
荷棚用ダクト９を流れる空気はともに車室内に吹き出さ
れるので、荷棚用ダクト９を流れる空気を車室外に排出
する場合に比べて、天井ダクト４２から車室内に吹き出
される風量が確保でき、その結果、車両全体の冷房能力
を確保することができる。

【００２９】また、冷凍サイクルの冷媒配管の取り廻
し、蒸発器，圧縮機，凝縮器の設置等の複雑な対応をす
ることなく、各座席に設けられたスイッチを調節するの
みで、大きな空間であるバス車室内の全体を空調しつ
つ、各乗員に対して各乗員の好みに合った吹出温度制御
を行える。また本実施例では、電子冷凍装置１４の第１
熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂに常に風が当
たるので、上記両熱交換器１４ａ，１４ｂでの吸熱およ
び放熱が良好に行われる。

【００３０】以上本発明の一実施例について説明した
が、以下に述べる実施例にも本発明を適用できる。例え
ば、各乗員が設定した電子冷凍スイッチ１５の設定位置
を検出し、その設定位置の荷重平均を算出し、この算出
結果に応じて空調装置４１から天井ダクト４２に送られ
てくる空調空気の温度を補正しても良い。

【００３１】すなわち、客席用吹出グリル１０から吹き
出される空気の温度を低くするように電子冷凍スイッチ
１５を調節する乗員が多い様な場合には、その分空調装
置４１から天井ダクト４２に送られてくる空調空気の温
度を低く補正する。逆に客席用吹出グリル１０から吹き
出される空気の温度を低くするように電子冷凍スイッチ
１５を調節する乗員が多い様な場合には、その分空調装
置４１から天井ダクト４２に送られてくる空調空気の温
度を低く補正する。これによって、電子冷凍装置１４全
体としての電力消費量を軽減させることができる。

【００３２】また上記実施例では、客席用吹出グリル１
０から吹き出される風量は各吹出グリル１０の間で同じ
であったが、各吹出グリル１０近辺にドア、ブロワ等の
風量調節手段を設け、かつこれらの風量調節手段を独立
に制御できるようにしても良い。このようにすれば、各
乗員に吹き出される空気を、各乗員の好みの温度，好み
の風量とすることができ、より一層大きな効果が出る。

【００３３】また上記実施例ではバス車室内の各乗員に
対して空調制御するものについて説明したが、バス運転
手に対して空調制御するものに適用しても良い。また上
記実施例ではバス車両用空調装置について説明したが、
比較的大きな空間を持つ室内を空調する装置、例えばビ
ル空調装置等にも適用できる。また上記各実施例では、
天井ダクト４２内を２つのダクトに分割し、それぞれの
ダクトにまたがるように電子冷凍装置１４を設け、客席
用吹出グリル１０からの吹出空気温度を調節できるもの
について説明したが、床上ダクト１２内を２つのダクト
に分割し、それぞれのダクトにまたがるように電子冷凍
装置１４を設け、暖房用吹出グリル１３からの吹出空気
温度を調節できるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例に電子冷凍装置のバス車両へ
の取付状態を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】上記第１実施例におけるダクトおよび空調装置
のバス車両への取付状態を概略的に示す図である。

【図４】上記第１実施例の制御系の電気回路図である。

【図５】図４における１８内の詳細図であり、図５
（ａ）は電子冷凍装置が停止状態のときを示し、図５
（ｂ）は第１熱交換器が吸熱側で第２熱交換器が放熱側
のときを示し、図５（ｃ）は第１熱交換器が放熱側で第
２熱交換器が吸熱側のときをそれぞれ示す。

【符号の説明】

８ 荷棚用ダクト（第１空気通路） ９ 客席用ダクト（第２空気通路） １０ 客席用吹出グリル（吹出口） １１ 荷棚用グリル １４ 電子冷凍装置 １４ａ 第１熱交換器 １４ｂ 第２熱交換器 １４ｃ 熱電変換ユニット １５ 電子冷凍スイッチ（設定手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流を発生する送風手段と、 この送風手段からの空気を空調する空調手段と、 この空調手段によって空調された空気を、室内の所定の
   空調ゾーンに対向した位置に形成された吹出口まで導通
   する第１空気通路と、 前記送風手段からの空気を前記室内のみに導通する第２
   空気通路と、 第１熱交換器と第２熱交換器とこれら両熱交換器に接続
   された熱電変換ユニットとを有し、この熱電変換ユニッ
   トへの印加電圧の極性が切り換わることによって、前記
   第１熱交換器が吸熱側で前記第２熱交換器が放熱側とな
   ったり、前記第１熱交換器が放熱側で前記第１熱交換器
   が吸熱側となり、また前記熱電変換ユニットへの印加電
   圧の大きさが変わることによって前記第１熱交換器での
   吸熱量と前記第２熱交換器での放熱量、あるいは前記第
   １熱交換器での放熱量と前記第２熱交換器での吸熱量が
   それぞれ変わるように構成された電子冷凍装置と、 前記熱電変換ユニットへの印加電圧の極性の切換および
   前記印加電圧の大きさの調節をそれぞれ行う設定手段と
   を備え、 前記第１熱交換器が前記第１空気通路内に、前記第２熱
   交換器が前記第２空気通路内にそれぞれ配置されたこと
   を特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 前記室内に前記所定の空調ゾーンが複数
   設けられ、 これら複数の空調ゾーンに対応して前記第１空気通路に
   前記吹出口が複数設けられ、 前記第１空気通路内のうちのこれら複数の吹出口の上流
   側に前記電子冷凍装置がそれぞれ設けられ、 さらに前記設定手段がこれら複数の電子冷凍装置に対応
   して複数設けられたことを特徴とする請求項１記載の空
   調装置。
3. 【請求項３】 前記第２空気通路を流れる空気が、前記
   室内のうちの前記所定の空調ゾーン以外の部位に吹出さ
   れることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
4. 【請求項４】 前記第２空気通路が前記空調手段によっ
   て空調された空気を前記室内に導通することを特徴とす
   る請求項１記載の空調装置。