(57)【要約】【課題】仕切板によって外気吸込み用の空間を設け、内外気通路を切換え形成することにより外気を吸込め、且つ、床付近の空気を吸込まないようにした空調装置を提供する。【解決手段】シート架台２３下の気密なケーシングＣ内に、送風機３１と、空調空気の熱交換を行う熱交換器３２とを配設する。ケーシングＣ内の送風機３１の吸込口３５を、シート架台２３上面側に指向させ、吸込口３５とシート架台２３間に、内外気を吸込むための空間を設ける。  シート架台２３から内気フィルタ３４に向かって仕切板３６を配設し、吸込口３５上方の空間を略二分割し、内気用通路３７、内外気兼用通路３８を形成する。  内外気兼用通路３８には、内気・外気の切換／遮断を行う切換ドア３９を設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸い込んでその空気を送る送風機（３１）と、送風された空気を冷却／加熱するための熱交換器（３２）と、前記送風機（３１）と前記熱交換器（３２）とを収容したケーシング（Ｃ）とを具備して、このケーシング（Ｃ）を操縦者シートを支えるシート架台（２３）下に配置してなる空調装置（２０）において、
前記送風機（３１）の吸込口（３５）を前記シート架台（２３）上面側に指向させ、
前記吸込口（３５）と前記シート架台（２３）間に、内気フィルタ（３４）を介して内外気を吸込むための空間を設けると共に、この空間に前記シート架台（２３）から前記内気フィルタ（３４）に向かって仕切板（３６）を配設して、内気用通路（３７）と内外気兼用通路（３８）とに分割し、
前記内外気兼用通路（３８）には外気を吸込む外気ダクト（２５）を接続すると共に、前記熱交換器（３２）側の吹出口（３３）には、冷却／加熱された空気を送り出すダクト（２４）を接続し、
前記内外気兼用通路（３８）には、前記外気ダクト（２５）からの外気を遮断して内気のみを前記内気フィルタ（３４）を介して前記送風機（３１）の吸込口（３５）に送り込む一方、
内気を遮断して前記外気ダクト（２５）からの外気を、前記内気フィルタ（３４）を介して前記送風機（３１）の吸込口（３５）に送り込む切換ドア（３９）を設ける構成としたことを特徴とする空調装置。
【請求項２】
空気を吸い込んでその空気を送る送風機（３１）と、送風された空気を冷却／加熱するための熱交換器（３２）と、前記送風機（３１）と前記熱交換器（３２）とを収容したケーシング（Ｃ）とを具備して、このケーシング（Ｃ）を操縦者シートを支えるシート架台（２３）下に配置してなる空調装置（２０）において、
前記送風機（３１）の吸込口（３５）を前記シート架台（２３）上面側に指向させ、
前記吸込口（３５）と前記シート架台（２３）間に、内外気を吸込むための空間を設けると共に、この空間に前記シート架台（２３）から前記吸込口（３５）に向かって仕切板（３６）を配設し、
前記送風機（３１）の吸込口（３５）に外気を吸込む外気ダクト（２５）を接続する一方、
前記送風機（３１）の吸込口（３５）に向かって、前記仕切板（３６）を挟んで、前記シート架台（２３）から突出するように内気ダクト（４０）を配設し、
この内気ダクト（４０）頂部に内気フィルタ（４１）を装着する構成としたことを特徴とする空調装置。
【請求項３】
前記ケーシング（Ｃ）にフィルタメンテナンスドア（５０）を設けることを特徴とする請求項１または２のうち、いずれか１に記載の空調装置。
【請求項４】
前記外気ダクト（２５）先端の外気取入口（２６）には、外気フィルタ（３０）を装着する構成としたことを特徴とする請求項１ないし３記載のうち、いずれか１に記載の空調装置。
【請求項５】
油圧ショベルカー等の建設機械に使用されることを特徴とする請求項１ないし４記載のうち、いずれか１に記載の空調装置。
【請求項６】
車両において使用されることを特徴とする請求項１ないし４記載のうち、いずれか１にに記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置に関し、特に、車両用あるいは油圧ショベル等建設機械等の産業機器のキャビン用と呼ばれる空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、油圧ショベルカー等の建設機械用のキャビンは、操縦者が入って操作し得るだけのスペースのものが多い。そのような狭いキャビン内において、運転操作を行う必要があることから、空調設備は、四季を問わず、特に夏季、冬季においては、操縦者にとって不可欠のものであるといえる。
また、空調設備は、この様な狭いキャビンに配置するために、出来る限りコンパクトであることが望ましく、また、その配置場所として、操縦者のシートの下に納めることが提案されている。
【０００３】
従って、そのような空調装置故、様々な制約、課題がある。
例えば、特許文献１では、各運転モード時における吹出し口内での温度分布を無くすために、エバポレータ後流の流路を、温風通路と主副冷風バイパス通路との三層流として温風と冷風との混合部を空調ユニット内に構成している。
また特許文献１では、所定の運転モード時にフェイス吹出し口と、フット吹出し口との温度差を確保するために、温風通路、主副冷風バイパス通路に設けたマックスホットドア、エアミックスドア、冷風バイパスドアをそれぞれ調整するようにしている。
さらに特許文献１では、両足に空調風を当てられる構造とするために、フット吹出し口を空調ユニットの車両前方側に設けるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７６４９０号公報
【０００５】
また特許文献２では、ファン吸込み部の高さが低く、風が流入しにくいレイアウトでも、対応できるようにするために、図１３に示す空調装置１では、ケーシング２内に、送風機３がエバポレータ４及びヒータコア５に対して空気を押し込むレイアウトで、空調装置１全体が直方体形状に形成され、操縦者の座席のシート下に配置され、送風機３の上方部分全体が内外気ボックス６で覆われている。
そして、この空調装置１の直方体形状の１つの平面において、平面を実質的に４分割した場合に、吸い込み側の上下部分をそれぞれ第１象限１０と第２象限１１とし、吐出側の上下部分をそれぞれ第３象限１２と第４象限１３とした場合に、第２象限位置１１に送風機３が配置され、第３及び第４象限１２、１３にエバポレータ４とヒータコア５が配置される。
【０００６】
このような構成によれば、送風機３ファン上方は全体が内外気ボックス６に覆われており、直方体の第２象限位置に送風機３があるため、内気時において、空調装置の内外気切替用ドア９は外気口７が閉になっており、内気口８から空気は吸い込まれる。
この時送風機３のファンスクロールの向きに対する内気口８の位置が、風が最も吸込み易い反ノーズ側に位置することができるので、送風機３の吸込み部の高さが低く、風が送風機３に流入し難いレイアウトでも風量が確保できる。
従って、騒音の高い小径で高速回転のファンを使用する必要がなくなるので、ファン騒音の低減が可能である。
また、外気導入時、空調装置１の内外気切替用ドア９は外気口７が開になり、またドア９が内気口８の一部を覆うことによって内気口８の通気抵抗が上昇し、外気口７からの空気が導入され易くなるとしている、
としている。
【０００７】
【特許文献２】特開２００６−１９２９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、以上のような空調装置においては、吸込みフィルタについての記載はないが、一般的には、内気口８、外気口７に、フィルタを設置するようにしている。
このため、生じる問題としては、
（１）内気フィルタのつまりが生じやすい。すなわち、内気フィルタは、床に近接しているため、床上の砂埃、塵を吸い込みやすい。
（２）外気吸込みに切り換えても、内気を優先的に吸い込みやすい。すなわち、外気フィルタは内気フィルタに比較して、通気抵抗が大きいためである。
本発明は、以上のような課題を克服するために提案されたものであって、仕切板によって外気吸込み用の空間を設けることで外気を吸込め、尚且つ、内気が床付近の空気を吸込まないようにして内気フィルタのつまりを軽減することができる、空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、空気を吸い込んでその空気を送る送風機（３１）と、送風された空気を冷却／加熱するための熱交換器（３２）と、送風機（３１）と熱交換器（３２）とを収容したケーシング（Ｃ）とを具備して、このケーシング（Ｃ）を操縦者シートを支えるシート架台（２３）下に配置してなる空調装置（２０）において、送風機（３１）の吸込口（３５）をシート架台（２３）上面側に指向させ、吸込口（３５）とシート架台（２３）間に、内気フィルタ（３４）を介して内外気を吸込むための空間を設けると共に、この空間にシート架台（２３）から内気フィルタ（３４）に向かって仕切板（３６）を配設して、内気用通路（３７）と内外気兼用通路（３８）とに分割し、内外気兼用通路（３８）には外気を吸込む外気ダクト（２５）を接続すると共に、熱交換器（３２）側の吹出口（３３）には、冷却／加熱された空気を送り出すダクト（２４）を接続し、内外気兼用通路（３８）には、外気ダクト（２５）からの外気を遮断して内気のみを内気フィルタ（３４）を介して送風機（３１）の吸込口（３５）に送り込む一方、内気を遮断して外気ダクト（２５）からの外気を、内気フィルタ（３４）を介して送風機（３１）の吸込口（３５）に送り込む切換ドア（３９）を設ける構成としたことを特徴とする。
【００１０】
これにより、運転状況、使用状況、環境において、シート架台（２３）上方に向く、送風機（３１）の吸込口（３５）上方の空間を、切換ドア（３９）を切換え操作を行うことによって、内気用通路（３７）、内外気兼用通路（３８）を切換え形成し、熱交換器（３２）に、内気・外気を切換え導入することができる。
その際、送風機（３１）の吸込口（３５）は上側に指向しており、床近傍の内気を吸い込むことはないので、内気フィルタ（３４）の目詰まりなどを軽減することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、空気を吸い込んでその空気を送る送風機（３１）と、送風された空気を冷却／加熱するための熱交換器（３２）と、送風機（３１）と熱交換器（３２）とを収容したケーシング（Ｃ）とを具備して、このケーシング（Ｃ）を操縦者シートを支えるシート架台（２３）下に配置してなる空調装置（２０）において、送風機（３１）の吸込口（３５）をシート架台（２３）上面側に指向させ、吸込口（３５）とシート架台（２３）間に、内外気を吸込むための空間を設けると共に、この空間にシート架台（２３）から吸込口（３５）に向かって仕切板（３６）を配設し、送風機（３１）の吸込口（３５）に外気を吸込む外気ダクト（２５）を接続する一方、送風機（３１）の吸込口（３５）に向かって、仕切板（３６）を挟んで、シート架台（２３）から突出するように内気ダクト（４０）を配設し、この内気ダクト（４０）頂部に内気フィルタ（４１）を装着する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、内気ダクト（４０）の頂部の内気フィルタ（４１）は、シート（２２）の座面より上方にあることから、内気導入運転、外気導入運転いずれにおいても、床面からフィルタの位置からはるかに高いに位置にあるため、床面近い位置におけるダストなどの吸込む虞はなく、一層、内気フィルタ（４１）の目詰まりなどを軽減することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、ケーシング（Ｃ）にフィルタメンテナンスドア（５０）を設けることを特徴とする。
【００１４】
これにより、送風機（３１）の吸込口（３５）における内気フィルタ（３４）の定期点検は勿論、内気フィルタ（３４）が目詰まりを起こしたような場合でも、ケーシング（Ｃ）におけるフィルタメンテナンスドア（５０）を開けることで、内気フィルタ（３４）の掃除、または交換作業が容易となり、フィルタのメンテナンス性が向上する。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、外気ダクト（２５）先端の外気取入口（２６）には、外気フィルタ（３０）を装着する構成としたことを特徴とする。
【００１６】
これにより、埃の多い劣悪な作業環境においても、空調装置（２０）を運転することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、油圧ショベルカー等の建設機械に使用されることを特徴とする。
【００１８】
これにより、本発明の用途がより具体化する。
【００１９】
さらに、請求項６の発明は、車両において使用されることを特徴とする。
【００２０】
これにより、本発明の空調装置（２０）の汎用性が期待できる。
【００２１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１、図２に、本発明の第１の実施形態にかかる空調装置２０を、例えば油圧ショベルカーのキャビン２１に搭載した一例を示す。
空調装置（ＨＶＡＣ）２０は、操縦者Ｐ座席のシート２２下、シート架台２３下に配置されている。なお、キャビン２１内のシート２２前方、後方側には、詳細は後述するが、空調装置２０からダクト２４を通じて、エアの吹き出し口を設け、シート２２後方、側面下方側には、外気を空調装置２０に取り入れるための外気ダクト２５を設けて、キャビン２１外壁面に外気取入口２６を設けている。
すなわち、前方に伸張するダクト２４ａには、操縦者Ｐの上半身に向けて吹出すフェース（ＦＡＣＥ）前吹出口２７を車両右前に配設している。
一方、後方に伸張するダクト２４ｂには、操縦者Ｐの上半身後ろ側に向けて吹出す２つのフェース（ＦＡＣＥ）後吹出口２８、２９を車両後方に配設している。
そして、キャビン２１外壁面に設けた、外気ダクト２５を通じて外気を空調装置２０に取り入れるための外気取入口２６には、外気フィルタ３０を装着している。
【００２３】
以上のようなキャビン２１において、内気の吸込みは車両シート２２下、シート架台２３下の外気ダクト２５に隣接して、車両左後方から行う。
なお上述の、前方に伸張するダクト２４ａにおけるフェース（ＦＡＣＥ）前吹出口２７、後方に伸張するダクト２４ｂにおける２つのフェース（ＦＡＣＥ）後吹出口２８、２９は、一例であって、本発明はこれに限定されず、キャビン２１内の配置、操作上の要望等から適宜、設定し得ることは勿論である。
【００２４】
次に図３、図４に空調装置２０自体の内部レイアウトを示す。
空調装置２０は、シート架台２３下の気密なケーシングＣ内に、送風機３１と、空調空気の熱交換を行う熱交換器３２とを配設している。
【００２５】
ケーシングＣには空気の通り路となるダクトを接続している。すなわち、ケーシングＣ内の送風機３１側には、外気ダクト２５を接続しており、熱交換器３２側の吹出口３３にはダクト２４を連通接続している。
外気ダクト２５は、内気フィルタ３４を介して送風機３１の吸込口３５と繋がっている。この場合、吸込口３５は、シート架台２３上面側に指向させている。
また、吸込口３５とシート架台２３間には、内外気を吸込むための空間を画成している。
【００２６】
そして、シート架台２３から内気フィルタ３４に向かって仕切板３６を配設して、吸込口３５上方の空間を略二分割し、それぞれ内気用通路３７、内外気兼用通路３８を形成している。
このうち、内外気兼用通路３８は、車両後方側が２段構造となっていて、２段構造の間には、内気・外気の切換／遮断を行う切換ドア３９を設けている（図６、図７参照）。
２段構造の下部分には外気ダクト２５を連通接続している。
一方、上部分は、切換ドア３９を切換動作することで内気・外気を切換え導入するためのスペース兼ドアの可動範囲である。
【００２７】
なお送風機３１は、周知のシロッコファンとしてのファンと、渦巻き状の送風機ケーシングと、ファンを回転駆動する電動モータとを有している。
また、熱交換器３２は、ケーシングＣ内に配設された温度調節装置としてのエバポレータ３２ａとヒータコア３２ｂとで構成している。
【００２８】
第１実施形態にかかる空調装置２０は以上の通りであり、次にこの動作について説明する。この空調装置２０においては、運転状況、使用状況、環境において、送風機３１の吸込口３５上方からシート架台２３までの空間を、切換ドア３９を切換え操作を行うことによって、内気用通路３７、内外気兼用通路３８を切換え形成し、送風機３１の吸込口３５側に、内気、外気を切換え導入することができる。
【００２９】
先ず、内気導入運転時には、図７に示すように、切換ドア３９の切換え操作を行って、内外気兼用通路３８の、外気ダクト２５から内気フィルタ３４に至る通路を遮断する。
これにより、キャビン２１内の内気は、内外気兼用通路３８上部側空間を通じて内気フィルタ３４、吸込口３５を介して送風機３１側に導入される一方、内気用通路３７を通じて、内気フィルタ３４、吸込口３５を介して送風機３１内に導入される。
【００３０】
外気導入運転時には、切換ドア３９の切換え操作を行う（図６参照）。これにより、内外気兼用通路３８では、切換ドア３９によって外気ダクト出口を開き、内気の入口となる穴を塞ぐことになるので、内気の内気フィルタ３４、吸込口３５を介して送風機３１内への導入が遮断される。内外気兼用通路３８は、仕切板３６で概ね仕切られているため、外気が優先的に導入される。なお、内気用通路３７からは、内気が引き続き、内気フィルタ３４、吸込口３５を介して送風機３１内に導入される。
【００３１】
以上、いずれの運転時においても、送風機３１の吸込口３５は上側に指向しており、床近傍の内気を吸い込むことはないので、内気フィルタ３４の目詰まりなどを軽減することができる。
また、外気を導入する外気ダクト２５先端の外気取入口２６には、外気フィルタ３０を装着しているので、埃の多い、劣悪な作業環境下においても空調装置２０の運転は可能である。
【００３２】
本発明にかかる空調装置２０は、第２の実施形態によっても実施することができる。
すなわち、図８、図９に示すように、この空調装置２０では、送風機３１の吸込口３５に向かって、仕切板３６を挟んで、外気ダクト２５に隣接して、シート架台２３からキャビン２１内に突出するように内気ダクト４０を配設し、頂部に内気フィルタ４１を装着する構成としている。
この場合、内気ダクト４０の頂部の内気フィルタ４１は、シート２２の座面より上方にあることから、床面から内気フィルタ４１の位置がはるかに高いに位置にあるため（図１０、図１１参照）、内気導入運転、外気導入運転いずれにおいても、床面近い位置におけるダストなどの吸込む虞はなく、一層、内気フィルタ４１の目詰まりなどを軽減することができる。
【００３３】
本発明にかかる空調装置２０は、第３の実施形態によっても実施することができる。
すなわち、図１２に示すように、ケーシングＣにフィルタメンテナンスドア５０を設けることもできる。
【００３４】
このような構造によれば、送風機３１の吸込口３５における内気フィルタ３４の定期点検は勿論、内気フィルタ３４が目詰まりを起こしたような場合でも、ケーシングＣにおけるフィルタメンテナンスドア５０を開けることで、内気フィルタ３４の掃除、または交換作業が容易となり、フィルタのメンテナンス性が向上する。
また、空調装置２０内に切換ドア３９を設置する必要がないため、部品点数を削減することが可能となる。
さらに、内気を取り入れるための通口をシート架台２３に設ける必要はなく、シート架台２３を薄くしても、強度を確保することができるため、コストダウンに繋がる。
【００３５】
以上、本発明にかかる空調装置２０について、種々実施形態を示し、説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限られない。
例えば、空調装置２０は操縦者の座席のシート下に配置されたが、操縦者の頭上の天井等の別の場所であっても良い。
【００３６】
また、本発明の空調装置２０を油圧ショベルカーに適用された例を示したが、例えば、クレーン車等のこれとは別の建設作業用機械車両、又は特殊車両、バス等の汎用車両等に適用されても良く、更にはクレーン等の走行しない建設機械又は設備に適用されても良く、本発明の適用対象は油圧ショベルカーに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる空調装置を油圧ショベルカーのキャビンに搭載した、模式的な説明図である。
【図２】図１に示すキャビンの模式的な側面説明図である。
【図３】本発明にかかる空調装置の第１の実施の形態の模式的な説明図である。
【図４】図３に示す空調装置のＡ方向からの平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面説明図である。
【図６】図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面説明図である。
【図７】図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面説明図である。
【図８】本発明にかかる空調装置の第２の実施の形態の模式的な説明図である。
【図９】図８に示す空調装置のＢ方向からの平面図である。
【図１０】図８に示す空調装置を油圧ショベルカーのキャビンに搭載した、模式的な説明図である。
【図１１】図１０に示すキャビンの模式的な側面説明図である。
【図１２】本発明にかかる空調装置の第３の実施の形態の模式的な説明図である。
【図１３】従来における空調装置の概略的構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０    空調装置
２１    キャビン
２２    シート
２３    シート架台
２４、２４ａ、２４ｂ    ダクト
２５    外気ダクト
２６    外気取入口
２７    前吹出口
２８、２９    後吹出口
３０    外気フィルタ
３１    送風機
３２    熱交換器
３２ａ    エバポレータ
３２ｂ    ヒータコア
３３    吹出口
３４    内気フィルタ
３５    吸込口
３６    仕切板
３７    内気用通路
３８    内外気兼用通路
３９    切換ドア
４０    内気ダクト
４１    内気フィルタ
５０    フィルタメンテナンスドア
Ｃ    ケーシング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2009012687.tif 000011
【図１０】
2009012687.tif 000012
【図１１】
2009012687.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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