(57)【要約】モジュールがバスの屋根に取り付けるために設けられ、客室からの還気を調和しかつ調和された空気を客室に供給するために必要なコンポーネントの全てを含む。各モジュールは蒸発器部、凝縮器部、および圧縮機とインバータを含む電力部を含む。蒸発器部は還気室を有し、この還気室は１つの設計で種々のタイプのバスの種々の還気ダクトの設置の必要性に合うように実質的にバスの屋根を横切る距離だけ延びている。蒸発器排出口とバスの吸気ダクトとがフレキシブルダクトによって連結されており、このフレキシブルダクトは、締結具によって連結される一体形成された端部プレートを有する。給気ダクトに固定される下方の端部プレートは、保護カバーを連結するための直立フランジをさらに有する。
2006525181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
客室から還気の流れを導く少なくとも１つの還気口と、調和された空気の流れを客室に導く少なくとも１つの給気口と、を有するタイプのバス・ルーフトップ用の空調モジュールであって、
少なくとも１つの凝縮器コイルと、該凝縮器コイルを通って大気が流れるようにする凝縮器ファンと、を備える凝縮器部と、
少なくとも１つの蒸発器コイルと、還気が前記還気口から蒸発器部を通って少なくとも１つの給気口に流れるようにする少なくとも１つの蒸発器ファンと、を備える蒸発器部と、
前記蒸発器部と前記少なくとも１つの給気口とを流体的に連結し、かつ該蒸発器部と該給気口との間の種々の距離に対応するように長さが実質的に調整可能なフレキシブルダクトと、を有することを特徴とする空調モジュール。
【請求項２】
前記フレキシブルダクトの各々の端部に取り付けられたプレートと、これらのプレートを前記の蒸発器部および給気口にそれぞれ気密に固定する手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の空調モジュール。
【請求項３】
前記プレートは、前記フレキシブルダクトと一対をなすように取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の空調モジュール。
【請求項４】
一端が前記モジュールに取り付けられ、他端が前記給気口の近傍に取り付けられたカウリングを有し、このカウリングは、前記フレキシブルダクトを覆う保護カバーを提供していることを特徴とする請求項１記載の空調モジュール。
【請求項５】
前記プレートの１つは、カバーとの連結用の直立フランジを含むことを特徴とする請求項２記載の空調モジュール。
【請求項６】
前記カバーは、一端が前記モジュールに取り付けられ、他端が前記給気口の近傍に取り付けられた外側カウリングを含み、このカウリングは、前記フレキシブルダクトを覆う保護カバーを提供していることを特徴とする請求項５記載の空調モジュール。
【請求項７】
前記少なくとも１つの給気口は、バスの各側面に１つずつ設けられた２つの給気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の空調モジュール。
【請求項８】
前記少なくとも１つの蒸発器コイルは、バスの両側にそれぞれ１つずつ設けられた２つの蒸発器コイルを備えることを特徴とする請求項７に記載の空調モジュール。
【請求項９】
前記少なくとも１つの蒸発器ファンは、２つの蒸発器ファンを備え、各ファンは対応する蒸発器コイルを通って空気を吹きつけるように動作していることを特徴とする請求項７に記載の空調モジュール。
【請求項１０】
客室に通じる給気ダクトと流体連通する、ルーフトップ内の少なくとも１つの給気口と、客室から通じる還気ダクトと流体連通するルーフトップ内の少なくとも１つの還気口と、を有するバスのルーフトップ上に設置する空調モジュールであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに配設され、少なくとも１つの蒸発器コイルと少なくとも１つの凝縮器コイルとを含む少なくとも１つの冷凍回路と、
前記ハウジングに収容され、蒸発器コイルと、還気ダクトからの空気流が前記蒸発器コイルおよび前記ハウジング内の給気排出口を通過して流れるようにする、前記蒸発器コイルに関連付けられたファンと、を有する蒸発器部と、
前記給気排出口と前記少なくとも１つの給気口とを連結し、かつ該給気排出口と該少なくとも１つの給気口との間の種々の距離に対応するように長さが実質的に調整可能なフレキシブルダクトと、を有することを特徴とする空調モジュール。
【請求項１１】
前記フレキシブルダクトの各々の端部に取り付けられたプレートと、これらのプレートを前記の給気排出口および少なくとも１つの給気口にそれぞれ気密に固定する手段と、を有することを特徴とする請求項１０記載の空調モジュール。
【請求項１２】
前記プレートは、前記フレキシブルダクトと一対をなすように取り付けられていることを特徴とする請求項１１記載の空調モジュール。
【請求項１３】
一端が前記モジュールに取り付けられ、他端が前記少なくとも１つの給気口の近傍に取り付けられたカウリングを有し、このカウリングは、前記フレキシブルダクトを覆う保護カバーを提供していることを特徴とする請求項１０記載の空調モジュール。
【請求項１４】
前記プレートの１つは、カバーとの連結用の直立フランジを含むことを特徴とする請求項１１記載の空調モジュール。
【請求項１５】
前記カバーは、一端が前記モジュールに取り付けられ、他端が前記少なくとも１つの給気口の近傍に取り付けられたカウリングを含み、このカウリングは、前記フレキシブルダクトを覆う保護カバーを提供していることを特徴とする請求項１４記載の空調モジュール。
【請求項１６】
前記蒸発器ファンは、前記蒸発器コイルを通って空気を吹き付けるように動作可能であることを特徴とする請求項１０記載の空調モジュール。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの給気口は、バスの外側面の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１０記載の空調モジュール。
【請求項１８】
屋根の外側面近傍において調和された空気の流れを下方に導く給気口と、バスの縦方向中心軸近傍にある還気口と、を有するバスの屋根の上に設置される空調モジュールを有するバス空調システムであって、
冷媒を圧縮機、凝縮器コイル、膨張弁および蒸発器コイルを通って連続的に循環させる冷凍回路と、
空気が前記還気口から蒸発器部の還気室の中に流れるとともに、蒸発器ブロワおよび前記蒸発器コイルを通過し、次いで前記給気排出口に流れるようにする蒸発器ブロワを含む蒸発器部と、
前記給気排出口と前記給気口とを流体的に連結し、かつ前記蒸発器部と前記給気口との間の種々の距離に対応するように長さが実質的に調整可能なフレキシブルダクトと、を有することを特徴とするバス空調システム。
【請求項１９】
前記フレキシブルダクトの各々の端部に取り付けられたプレートと、これらのプレートを前記の給気排出口および給気口にそれぞれ固定する手段と、を有することを特徴とする請求項１８記載の空調モジュール。
【請求項２０】
前記プレートは、前記フレキシブルダクトと一対をなすように取り付けられていることを特徴とする請求項１９記載の空調モジュール。
【請求項２１】
一端が前記モジュールに取り付けられ、他端が前記給気口の近傍に取り付けられたカウリングを有し、このカウリングは、前記フレキシブルダクトを覆う保護カバーを提供していることを特徴とする請求項１８記載の空調モジュール。
【請求項２２】
前記プレートの一方は、カバーとの連結用の直立フランジを含むことを特徴とする請求項１９記載の空調モジュール。
【請求項２３】
前記カバーは、一端が前記モジュールに取り付けられ、他端が前記給気口の近傍に取り付けられたカウリングを含み、このカウリングは、前記フレキシブルダクトを覆う保護カバーを提供していることを特徴とする請求項２２記載の空調モジュール。
【請求項２４】
屋根の前記給気口は、バスの側面端部の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のバス空調システム。
【請求項２５】
屋根の前記還気口は、バスの縦方向中心線の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のバス空調システム。
【請求項２６】
バスの屋根は、横方向断面形状が湾曲していることを特徴とする請求項１８に記載のバス空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に空調システムに関し、特にバスのルーフトップ用の空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、本願と同時に出願され、本発明の出願人に譲渡される以下の係属中の出願に関連する。
名称  当方整理番号
モジュール式バス用ルーフトップ空調機  ２１０＿５４６
モジュール式バス空調システム  ２１０＿５４５
バス空調ユニットにおける給気ブロワ設計  ２１０＿５４９
バス・ルーフトップ凝縮器ファン  ２１０＿５５０
バストップ空調機における空気取入方法および装置  ２１０＿５４８
バス空調ユニット用のコイル・ハウジング設計  ２１０＿５４７
一体型バス用空調モジュール  ２１０＿５５８
外気取り込みフィルタおよび多機能グリル  ２１０＿５５４
一体型バス用空調モジュール  ２１０＿５５７
モジュール式バス用空調機  ２１０＿５６１
モジュール式バス・ルーフトップ用空調機  ２１０＿５６２
モジュール式バス空調機用蒸発器部  ２１０＿５６４
モジュール式バス空調機用の広い蒸発器部  ２１０＿５６５
ルーフトップ・空調ユニット用凝縮物ポンプ  ２１０＿５６８
ルーフトップ空調における凝縮物除去システム  ２１０＿５５１
モジュール式ルーフトップユニットの給気配管装置  ２１０＿５７７
モジュール式バス・ルーフトップ空調システム構造  ２１０＿５９５
一体型モジュール式バス空調機  ２１０＿５９６
バスを空調するための最も一般的な方法はそのルーフトップに空調コンポーネントを配置することである。バスを駆動するエンジンから動力が利用できるかぎり、駆動エンジンが圧縮機を駆動するように接続され、次いで圧縮機がバスのルーフトップ上の空調システムに流体的に相互接続されるように、駆動エンジン近傍に空調用圧縮機を配置するのが慣例となっている。もちろんこれはエンジンルームと空調ユニット間のかなり広範にわたる配管を必要とし、それにより設置と保守のコストが増加する。
【０００３】
そのような現存のシステムについてのもう１つの問題は、圧縮機が駆動される速度が、駆動エンジンが稼動している速度に依存するということである。従って、駐車場において駆動エンジンがアイドリングしているときには、圧縮機は所望の程度の空調を提供するには不十分な比較的低い速度で稼動している。従って、これらの条件の下で必要とされる性能を得るために一般的に圧縮機を特別に大きくする必要がある。
【０００４】
このようなモータ駆動される圧縮機システムに関連する他の問題は、開放型圧縮機が軸シールと機械的クラッチを必要とし、その両者が保守問題を生じやすいことである。さらに、ＤＣ電力がバスで利用可能であるので、ＤＣモータが空調システムに使用されてきた。一般的に、ＤＣモータは、摩滅するブラシを有するのでＡＣモータのようには信頼性がなく、ブラシレスモータは比較的高価である。
【０００５】
上で議論された問題の他に、様々なバスタイプと用途の必要条件のために、これらの種々の必要条件や車両接続部に合わせるために空調システムの多くの異なるタイプや変形を提供する必要があった。その結果、製造および設置のコストと、これらのユニットを適切に保守およびサービスするために必要な技術者資源を維持することが比較的高価である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は改良されたバス屋根空調システムを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、バスの全ての動作速度において効率的であり、かつ特別に大きい圧縮機を必要としないバス空調システムを提供することである。
【０００８】
本発明のまた他の目的はバス空調システムの製造、設置、および保守コストを低減することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は経済的に製造でき、使用時に効果的なバス・ルーフトップ空調システムを提供することである。
【００１０】
これらの目的と他の特徴および利点は添付図面と関連して行われる以下の説明を参照すればより明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
簡潔に言えば、本発明の１つの態様によれば、空調モジュールはその凝縮器コイル、蒸発器コイルおよび対応するブロワがモジュール内に配置され、標準のモジュールがバス上の異なるタイプと位置の還気および給気ダクトとの種々の設置接続部に適応できるよう位置するように組み立てられる。
【００１２】
本発明のまた他の態様によれば、同一モジュールのそれぞれは全ての必要なコンポーネントを含み、電力は、モータ駆動される発電機により電力を与えられるインバータ／コントローラにより電気コンポーネントに供給される。
【００１３】
本発明のさらに他の態様によれば、一端が空調モジュールに連結され、他端がバスの給気ダクトに連結されるフレキシブルダクトが提供される。このようなダクトは、幅およびバスの中心線からの横方向離間距離が異なる開口部に対応可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明によるバスのルーフトップ１１に適用されるモジュールは全体として符号１０で示される。電力がライン１２を経由してモジュール１０に供給され、このラインは図示のようにバスエンジン１４により駆動される発電機１３から電力供給を受ける。
【００１５】
モジュール１０はバスの屋根にある開口部に接続され、モジュール１０内のファンが、客室からの還気がモジュール１０の中に上方に流れて、ここで調和され、調和された空気が客室に調和された空気を運ぶ給気ダクトの中に下方に流れるようにする。モジュールがバス・ルーフトップ１１に接続される種々の構造と方式は以下にもっと詳しく説明される。
【００１６】
図２において、その一端には蒸発器部１７が取り付けられ、その他端には凝縮器部１８が取り付けられたフレーム１６を含む、カバーが除去されたモジュール１０が示される。圧縮機２１とインバータ／コントローラ２２を含む電力部１９が凝縮器部１８に隣接している。これらが原動力を冷媒回路に供給し、電力をモジュール１０の電気コンポーネントに供給する方式は以下にもっと詳しく説明される。
【００１７】
蒸発器部１７は、端と端を接触させた一対の同一ユニットを備え、これらのユニットは蒸発器ブロワ２３と蒸発器ブロワモータ２４、および蒸発器コイル２６をそれぞれ含む。簡潔に言えば、蒸発器ブロワ２３はバスの客室から還気を、外部から外気を引き入れ、これらの混合流を、調和するために蒸発器コイル２６に通し、この調和空気はその後に給気ダクトを経由して客室に戻る。これは以下にもっと詳しく説明される。
【００１８】
凝縮器部１８の中には電気モータにより駆動される凝縮器ファン２７と、一対の凝縮器コイル２８と２９が設けられる。簡潔に言えば、凝縮器ファンは下に真空を作り出すために空気を上方に引き入れ、この真空が外気を凝縮器コイル２８と２９を通って引き入れ、コイル２８と２９を流れる冷媒を凝縮する。発生する暖かい空気はその後ファン２７により大気内へと上方に排出される。
【００１９】
図３を参照すれば、モジュール１０が、そのライン１２を介した発電機１３と駆動モータ１４への電気接続と共に示される。インバータ／コントローラ２２は発電機すなわちＡＣ発電機からＡＣ電力の供給を受け、次に個別に制御されたＡＣ電力を蒸発器ブロワモータ２４、凝縮器ファン２７の駆動モータ３１および圧縮機２１の駆動モータ３２に供給する。符号３３で全体として示される複数の制御センサが種々の駆動モータに供給されるＡＣ電力を制御するのに必要なフィードバックをインバータ／コントローラ２２に供給する。
【００２０】
図で分るように、冷媒回路は閉回路であり、それを通って冷媒が圧縮機２１から凝縮器２９、膨張弁３４、蒸発器２６を流れ、最後に圧縮機２１に戻る。これは通例の方式で達成される。
【００２１】
モジュール１０は必要なコンポーネントの全てを内蔵し、唯一の入力が電気ライン１２を経由する電力であることが分るであろう。Ｎｏ．２〜６で示された他のモジュールは同一に構成され、同様に電力供給および制御される。
【００２２】
今度は図４に示される凝縮器部１８を参照すれば、凝縮器ファン２７により生じた空気流は矢印で示される。外気は図示のように外気取入口３６と３７を通って引き入れられ、対応する凝縮器コイル２８と２９を通り、次いで凝縮器ファン２７と凝縮器出口空気口３８を通って上方に流れる。
【００２３】
図５に示す蒸発器部１７内では、比較的暖かい還気が客室と連通する還気ダクトから上方に流れ、矢印で示されるように蒸発器部１７の還気室３９に入る。蒸発器ブロワ２３は還気がその上部の入口まで上方に流れるようにし、それと同時に外気は以下に述べる方式で外気フラップを経由して取り込まれてもよい。こうして２つの空気流の混合流は矢印で示されるように蒸発器ブロワ２３の取入口に受け入れられ、下方および外方に蒸発器コイル２６に流される。蒸発器コイル２６を通過した後、空気流は湾曲したカウリングにより客室に通じる給気ダクトに下方に流される。こうして、モジュールが動作している間、客室から出る還気と客室に戻る調和された空気の連続的な巡回流れがある。外部に排出される還気の量、また外部から回路に持ち込まれる外気の量は以下に述べるように外気フラップの選択的移動により制御される。
【００２４】
図６〜図８に種々のタイプのバスについてのモジュール１０とそれに関連する還気および給気ダクトの設置法が示される。例えば図６では広いバス用の設置法が示され、この設置法では、現存のバス内ダクト設備はバスの側面近傍にある給気ダクト４３と４４、およびバスの中心線のより近くにあるが実質的に離間された還気ダクト４６と４７を含む。ここでは、還気ダクト４６と４７がモジュール１０の還気室３９と直接連通しているが、その外端に近い位置にあることが分るであろう。カウリング３５は、蒸発器コイル２６からの流れを給気ダクト４３と４４に流体的に連通させる。
【００２５】
狭いバス用の設置法を示す図７では、同様に給気ダクト４８と４９がバスの側面近傍にある。しかし、還気ダクト５１と５２はバスの中心線において互いに接触している。ここでも、還気ダクト５１と５２は還気室３９と流体連通しているが、その他端にある。比較的小さいカウリング４０が、調和空気の吐出流を給気ダクト４８と４９に流体的に連通させる。
【００２６】
最後に図８には湾曲した屋根のバスが示され、給気ダクト５３と５４は同様にバスの側面近傍にあるが、還気ダクト５６と５７は中心線に比較的近いが実質的に離間された中間位置にある。ここでも、還気ダクト５６と５７は還気室３９と流体連通しているが、その両端の中間位置にある。カウリング４５は、蒸発器コイル２６からの調和空気流を対応する給気ダクト５３と５４に連通させる。
【００２７】
こうして、単一のモジュールが、モジュール自身の変更なしにこれらの種々の設置条件の何れにも適応できるように構築および設計されていることが分るであろう。すなわち、調和空気排出口５０は横方向に十分大きいので種々の給気ダクトの配置に適応でき、またより重要なことは、還気室３９が横方向に比較的大きく、図示の種々のタイプの還気ダクト構造のそれぞれに適応できることである。
【００２８】
図６〜図８に示すように、種々の設置必要条件においてモジュール自体が同一であるけれども、カウリング３５、４０と４５は、特定の設置機構に対応して個々に設計する必要がある。すなわち、幅が広いバス装置用のカウリング３５は、幅が狭いバス装置用のカウリング４０よりも大きくなければならない。しかし、より重要なことは、この装置では、調和空気の全部ではないにしろ大部分が大気中に漏れずに給気ダクトに到達するように、カウリングを実質的に気密に設ける必要があることである。同様に、これらのカウリングは、外部の水分が給気ダクトに漏れるのを防止するために実質的に水密に設ける必要がある。これらの問題には、図９〜図１２に記載のフレキシブルダクト装置を使用することで対処する。
【００２９】
図９では、モジュールは、給気ダクト４４を有する幅が広い平らなバスの屋根に設置された状態で示されている。フレキシブルダクト６１が、蒸発器室６２を給気ダクト４４に流体的に連通させるように設置される。各々の端部における連結は、端部プレートすなわちフランジ６３と６４の使用によって達成され、これらのフランジは、図１２に示すようにフレキシブルダクト６１に連結されており、好ましくはフレキシブルダクト６１と一体に形成されている。フレキシブルダクトは、プラスチッククロスや弾性材料などの気密性を有するあらゆるフレキシブル材料から形成され、端部プレート６３と６４は、対応する構造体との剛性のある連結具を収容するように十分に剛性のある金属または弾性材料から形成される。つまり、図９に示すように、端部プレート６３は、締結具６６によって蒸発器出口フレーム６５に固定されており、端部プレート６４は、締結具６７によってルーフトップに固定されている。
【００３０】
幅が狭いバスの屋根および湾曲したバスの屋根にそれぞれ使用されている図１０および図１１の実施例では、同様のフレキシブルダクト６１とその端部プレート６３と６４が、同様の方法で固定されており、違いはフレキシブルダクトが異なる範囲まで選択的に引き延ばされていることである。これにより、同じフレキシブルダクトを有する同一のモジュールを異なるタイプの３つの全ての装置で使用できる。
【００３１】
完成した外観を提供するとともにフレキシブルダクト６１を外部要素から保護するために、ダクトカバーすなわちカウリングを設ける必要があり、このカウリングは、異なる構造のために特定の装置に適するように個々に設計する必要がある。しかし、標準的でかつ効果的な連結手段を提供するために、各々のカウリングに共通する特定の機構もある。これに関して、図１２を参照すると、端部プレート６４が外側端部に直立フランジ６８を含むように示されている。この直立フランジによって、複数の締結具を介したカバーすなわちカウリングの下端部の連結が可能になる。
【００３２】
図９を再度参照すると、カウリング６９は比較的長い平らな上部７１と、比較的短い下向きに延在する部分７２と、を有する。上部７１は、複数の締結具７４によってモジュール頂部構造体７３に固定され、底部７２は複数の締結具７６によって直立フランジ６８に固定される。カウリング７７と７８は、図１０と図１１にそれぞれ示す同様の方法で定位置に固定される。これにより、フレキシブルプラスチックやシートメタルなどの適切な材料で一般に形成されるカウリングは、ブラケット６８およびモジュールの頂部構造体７３に固定され、モジュールカバーの屋根への移行部の延長部を形成するとともに、要素からの保護および下に配置されたダクトの損傷からの保護を提供する。適切なカウリング６９、７７または７８がバスの屋根の適切な位置に支持されて審美的機能および保護機能を提供するように、直立フランジ６８は関連する端部プレート６４によって適切に位置決めされる。
【００３３】
ダクト６１は、均一な直径を有する単一のダクトとして示されているが、他の形状、寸法、および構造とすることもできる。例えば、矩形または楕円形の断面形状を有することができ、または他の複数の並列のダクト様要素に対して設けられた対とすることもできる。
【００３４】
本発明は本願に開示される特定の構造を参照して説明されたが、本発明は本願に記載される詳細に拘束されず、むしろ特許請求の範囲内に入り得る何れの変形および変更をも包含することが意図されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の好ましい実施例によるバスのルーフトップ上に設置されるモジュールの斜視図である。
【図２】上カバーが除去されたモジュールの斜視図である。
【図３】本発明の好ましい実施例によるモジュール内の電気および冷媒回路の模式図である。
【図４】モジュールの凝縮器部の正面図である。
【図５】モジュールの蒸発器部の正面図である。
【図６】バス・ルーフトップに適用される蒸発器部の正面図である。
【図７】バス・ルーフトップに適用される蒸発器部の正面図である。
【図８】バス・ルーフトップに適用される蒸発器部の正面図である。
【図９】バス・ルーフトップに適用される本発明のフレキシブルダクト装置の正面図である。
【図１０】バス・ルーフトップに適用される本発明のフレキシブルダクト装置の正面図である。
【図１１】バス・ルーフトップに適用される本発明のフレキシブルダクト装置の正面図である。
【図１２】本発明の好ましい実施例による端部プレートを有するフレキシブルダクトの斜視図である。
【図１】
2006525181.tif 000003
【図２】
2006525181.tif 000004
【図３】
2006525181.tif 000005
【図４】
2006525181.tif 000006
【図５】
2006525181.tif 000007
【図６】
2006525181.tif 000008
【図７】
2006525181.tif 000009
【図８】
2006525181.tif 000010
【図９】
2006525181.tif 000011
【図１０】
2006525181.tif 000012
【図１１】
2006525181.tif 000013
【図１２】
2006525181.tif 000014
【国際調査報告】
2006525181.tif 000015
2006525181.tif 000016
2006525181.tif 000017