JP2009190495A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新鮮外気を取り入れる換気送風機と、該換気送風機から取り込まれた新鮮外気と車内からの排気風を熱交換させる全熱交換器とを備えた空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a ventilation fan that takes in fresh outside air, and a total heat exchanger that exchanges heat between the fresh outside air taken in from the ventilation fan and exhaust air from the inside of the vehicle.
鉄道等の車両には、車内客室の乗車環境を向上させるために空調システムが設けられている。その空調システムは、一般に、車内の換気を行う換気送風機と、熱交換により冷風あるいは温風の調和空気を送り出す空調装置とを備えており、それらは、走行性能の向上のために車両の床下に配置されている(例えば、特許文献1参照)。
また、車体艤装スペースの関係から換気送風機を空調装置に内蔵し、更に換気送風機により導入される新鮮外気の換気負荷を低減する目的で、全熱交換器を備えた車両用空気調和装置もある。
In addition, there is also a vehicle air conditioner equipped with a total heat exchanger for the purpose of reducing the ventilation load of fresh outside air introduced by the ventilation fan because the ventilation fan is built in the air conditioner because of the vehicle body outfitting space.
上記のような車両用空気調和装置は、床下スペースの関係で、できるだけ小型化することが望ましい。しかしながら、全熱交換器を備えた車両用空気調和装置において、換気送風機の新鮮外気吹出口と全熱交換器との間は、全熱交換器の通過風速を均一化する為にある程度のダクト長さが必要であり、その為に空気調和装置のレール方向長さが長くなって、小型化の支障となっていた。 The vehicle air conditioner as described above is desirably miniaturized as much as possible due to the space under the floor. However, in a vehicle air conditioner equipped with a total heat exchanger, a certain amount of duct length is required between the fresh outdoor air outlet of the ventilation fan and the total heat exchanger in order to equalize the passing air speed of the total heat exchanger. Therefore, the length of the air conditioner in the rail direction is long, which hinders downsizing.
また、換気送風機から吹き出される風の風速は約20m/sec以上もあり、全熱交換器に局部的に風が当たると、紙でできた全熱交換器を破損させる恐れがあった。
さらに、換気送風機は全熱交換器へ風を通過させなければならないことから、高静圧の送風機を用いる必要があり、このため換気送風機の新鮮外気吸込口側及び排気風吹出口で、騒音が高くなるという問題があった。
Further, the wind speed of the air blown from the ventilation blower is about 20 m / sec or more, and if the wind hits the total heat exchanger locally, the total heat exchanger made of paper may be damaged.
In addition, since the ventilation fan must pass the air to the total heat exchanger, it is necessary to use a high static pressure blower. Therefore, noise is high at the fresh outside air inlet side and the exhaust air outlet of the ventilation fan. There was a problem of becoming.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、換気送風機の新鮮外気吹出口と全熱交換器との間の距離をできるだけ短くして、しかも換気送風機からの新鮮外気が全熱交換器の新鮮外気取入面に広く拡散されて導入されることが可能な車両用空気調和装置を提供することを主たる目的とする。また併せて、換気送風機の新鮮外気吸込口側及び排気風吹出口での騒音を低減した車両用空気調和装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the distance between the fresh outside air outlet of the ventilation fan and the total heat exchanger is made as short as possible, and the fresh outside air from the ventilation fan is the total heat exchanger. The main object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can be widely diffused and introduced into the fresh outside air intake surface. In addition, the present invention provides a vehicle air conditioner that reduces noise at the fresh outside air inlet side and the exhaust air outlet of the ventilation fan.
本発明に係る車両用空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、室外送風機、室内熱交換器及び室内送風機を備えた冷凍サイクル装置と、新鮮外気を取り入れる換気送風機と、前記換気送風機からの新鮮外気と車内からの排気風とで熱交換を行う全熱交換器とを備え、前記全熱交換器をその長手方向が前記換気送風機の新鮮外気吹出口と対向するように配置した車両用空気調和装置において、前記換気送風機の新鮮外気吹出口と、該新鮮外気吹出口に対向する前記全熱交換器の長手方向の新鮮外気取入面とを繋ぐダクトと、前記ダクト内に設けられ、前記換気送風機からの新鮮外気を前記全熱交換器の前記新鮮外気取入面に拡散して導入させるパンチング板とを備えたものである。
また、前記換気送風機が車内の排気風を外部へ送り出す作用を有するものであって、前記換気送風機の排気風吹出口を前記室外送風機の下流側へ連通させたものである。
さらに、前記換気送風機の新鮮外気吸込口側に、吸音材付きの遮蔽板を設置したものである。
A vehicle air conditioner according to the present invention includes a compressor, an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, an indoor heat exchanger, a refrigeration cycle apparatus including an indoor fan, a ventilation fan that takes in fresh outside air, and the ventilation fan. A vehicle air having a total heat exchanger for exchanging heat between fresh outside air and exhaust air from the inside of the vehicle, the total heat exchanger being arranged so that its longitudinal direction faces the fresh outside air outlet of the ventilation blower In the harmony device, a duct connecting the fresh outside air outlet of the ventilation blower and a fresh outside air intake surface in the longitudinal direction of the total heat exchanger facing the fresh outside air outlet, provided in the duct, And a punching plate for diffusing and introducing fresh outside air from the ventilation fan to the fresh outside air intake surface of the total heat exchanger.
Further, the ventilation fan has an action of sending out the exhaust air in the vehicle to the outside, and the exhaust air outlet of the ventilation fan is communicated with the downstream side of the outdoor fan.
Further, a shielding plate with a sound absorbing material is installed on the fresh outside air inlet side of the ventilation fan.
本発明の鉄道車両用空気調和装置は、換気送風機の新鮮外気吹出口と、該新鮮外気吹出口に対向する全熱交換器の長手方向の新鮮外気取入面とを繋ぐダクトに、換気送風機からの新鮮外気を全熱交換器の新鮮外気取入面に拡散して導入させるパンチング板を備えたので、上記ダクトの長さを従来より短くしても、換気送風機からの新鮮外気が全熱交換器の新鮮外気取入面に広く拡散されて導入される。このため、鉄道車両用空気調和装置をダクトの短縮分だけ小さくして、装置の小型化が図れる。
また、パンチング板の作用により、換気送風機の新鮮外気吹出口から出る高速風が直接全熱交換器に当たるのが防止され、全熱交換器のエレメントの破損も回避可能となる。
さらに、換気送風機の排気風吹出口を室外送風機の下流側へ連通させ、換気送風機の新鮮外気吸込口側に吸音材付きの遮蔽板を設置したことで、換気送風機の新鮮外気吸込口側及び排気風吹出口での騒音が低減できる。
An air conditioner for a railway vehicle according to the present invention includes a ventilation fan that connects a fresh outside air outlet of a ventilation fan and a fresh outside air intake surface in a longitudinal direction of a total heat exchanger facing the fresh outside air outlet. A punching plate that diffuses and introduces fresh outside air to the fresh outside air intake surface of the total heat exchanger is installed, so even if the length of the duct is shorter than before, the fresh outside air from the ventilation blower is totally heat exchanged. Widely diffused into the fresh air intake surface of the vessel. For this reason, the size of the apparatus can be reduced by reducing the size of the air conditioner for a railway vehicle by the length of the duct.
Further, the action of the punching plate prevents the high-speed wind coming from the fresh outside air outlet of the ventilation blower from directly hitting the total heat exchanger, and the damage to the elements of the total heat exchanger can be avoided.
In addition, the exhaust air outlet of the ventilation fan is connected to the downstream side of the outdoor fan, and a shielding plate with sound-absorbing material is installed on the fresh air inlet side of the ventilation fan. Noise at the exit can be reduced.
以下において、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態に係る車両用空気調和装置を上方から見た平面構成図、図2は図1のA−A方向断面図、図3は図1のB−B方向断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a plan view of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention as viewed from above, FIG. 2 is a cross-sectional view in the direction of AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the direction of BB in FIG. It is.
車両用空気調和装置1には、圧縮機2、アキュームレータ3、室外送風機4、室内送風機5、室外熱交換器6及び室内熱交換器7などが備えられ、それらを冷媒配管で接続することにより、冷凍サイクル装置が構成されている。図1においては、車両用空気調和装置1の左側部分が、圧縮機2、アキュームレータ3、室外送風機4、室外熱交換器6を備えた室外機部となっており、車両用空気調和装置1の右側部分が、室内熱交換器7及び室内送風機5を備えた室内機部となっている。
The vehicle air conditioner 1 includes a
車両用空気調和装置1の中央部分には、新鮮外気(新鮮気ともいう)を車両用空気調和装置1内に取り入れるとともに、車内からの排気風を排出するための換気送風機8と、換気送風機8からの新鮮外気と車内からの排気風との間で熱交換を行う全熱交換器9とを備えている。全熱交換器9は、その長手方向が換気送風機8のモータ軸方向と平行に配置されており、また、全熱交換器9の長手方向の端面(新鮮外気取入面)が換気送風機8の新鮮外気吹出口と対向するように配置されている。そして、換気送風機8の新鮮外気吹出口と、該新鮮外気吹出口に対向する全熱交換器9の長手方向の新鮮外気取入面とはダクト10によって接続されており、ダクト10の内部にはパンチング板11が配置されている。なお、パンチング板11については後で詳しく説明する。
In the central part of the vehicle air conditioner 1, fresh outside air (also referred to as fresh air) is taken into the vehicle air conditioner 1, and a
一方、換気送風機8の新鮮外気吸込口側には、外気の流入方向とほぼ直交する態様で、吸音材を貼り付けた吸音材付遮蔽板12が設けられている。このように、吸音材付遮蔽板12を設けたことで、換気送風機8の新鮮外気吸込口側での吸気に起因する騒音が低減される。
On the other hand, on the fresh outside air inlet side of the
また、図3に示すように、換気送風機8の排気風吹出口側には、換気送風機8の排気風吹出口を室外送風機4の下流側へ連通させる開口13が、室外機部と換気送風機8のある部分とを仕切る仕切板に形成されている。このようにすれば、換気送風機8の排気風は、室外送風機4の風と一緒に室外機部側から装置の外部に排出されるので、室内機部側では排気に起因する騒音を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 3, an
図4は換気送風機8の新鮮外気吹出口からダクト10を見た図である。図4に示すように、ダクト10の内部には、換気送風機8の新鮮外気吹出口の近傍に、複数の穴が開けられたパンチング板11が、新鮮外気の流れ方向とほぼ直交する態様に配置されている。
パンチング板11は、換気送風機8からの新鮮外気を拡散させて、その新鮮外気を、全熱交換器9の新鮮外気取入面のできるだけ広い範囲にできるだけ均等に導入させる作用を果たす。パンチング板11の設置により、新鮮外気が全熱交換器9の新鮮外気取入面に広くかつより均等に拡散して導入されるため、ダクト10の長さを従来の半分程度まで短くすることが可能となり、車両用空気調和装置1の小型化が図れる。全熱交換器9に対する局部的な風の当たりも少なくなり、紙製の全熱交換器のエレメントの破損も回避される。
FIG. 4 is a view of the
The
パンチング板11の形状は、換気送風機8の新鮮外気吹出口の位置や全熱交換器9の新鮮外気取入面の大きさ等に応じて、適切な形状を適宜定めるものとする。
本実施形態の図1に示すように、換気送風機8の新鮮外気吹出口が、全熱交換器9の長手方向端面の新鮮外気取入面の一方の端部に対向配置されているような場合には、パンチング板11の形状を図3に示すような、上部に大きな穴空間を有し、下部に小さな穴が多数設けられたもの(○や四角が穴を表している)とすることで、ダクト10のレール方向長さを従来の半分程度まで短くしても、新鮮外気を全熱交換器9の新鮮外気取入面に略均等に導入できることが、繰り返しの実験等から判明している。
The shape of the
As shown in FIG. 1 of the present embodiment, the fresh outside air outlet of the
図5の(a)から(d)には、本発明で利用できるパンチング板11の形状のいくつかを例示した。これらの図において、11a、11b、11c、11d、11e、11f、11gは、パンチング板11に形成された穴を示している。なお、パンチング板11の形状は、これらの例に限定されるものではなく、換気送風機8の新鮮外気吹出口の位置と、全熱交換器9の新鮮外気取入面の大きさに応じて、適切な形状を適宜決定することが好ましい。
5A to 5D illustrate some of the shapes of the
次に、車両用空気調和装置1の作用について説明する。
車内からの排気風は全熱交換器9の上部から取り込まれて、全熱交換器9を上から下に流れ、そこで換気送風機8から取り込まれた新鮮外気と熱交換を行った後、換気送風機8の排気風吹出口及び開口13を経て、室外送風機4により装置1の外部へ排出される。
Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 will be described.
Exhaust air from the inside of the vehicle is taken in from the upper part of the
また、車内からのリターン風は全熱交換器9の新鮮外気吹出口側の空間に取り込まれて、そこで全熱交換器9を通過した新鮮外気と混合される。その混合気は室内熱交換器7で調和空気とされた後、室内送風機5により車内へ送られる。
The return air from the vehicle is taken into the space on the fresh air outlet side of the
車両用空気調和装置1の上記の作用中は、吸音材付遮蔽板12により、換気送風機8の新鮮外気吸気口側での吸気騒音が従来より低減される。また、換気送風機8からの排気風が室外機部側から装置1の外部に排出されるため、換気送風機8の排気風吹出口側での吸気騒音も従来より低減される。
During the above-described operation of the vehicle air conditioner 1, the intake noise on the fresh outside air intake side of the
本発明の適用例として、車両の床下に搭載する鉄道用空気調和装置としての利用がある。鉄道車両の床下には多くの機器が搭載されており、装置のレール方向寸法は少しでも小さい方が良い。本発明の車両用空気調和機は、ダクト10の長さを短くしてレール方向寸法を低減しているため、床下スペースが限られる鉄道車両等に適用するのに適している。
As an application example of the present invention, there is utilization as an air conditioning apparatus for railways mounted under the floor of a vehicle. Many devices are mounted under the floor of a railway vehicle, and it is better that the size of the device in the rail direction is as small as possible. The vehicle air conditioner of the present invention has a reduced length in the
1 空気調和装置、2 圧縮機、3 アキュームレータ、4 室外送風機、5 室内送風機、6 室外熱交換器、7 室内熱交換器、8 換気送風機、9 全熱交換器、10 ダクト、11 パンチング板、12 吸音材付遮蔽板、13 開口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning apparatus, 2 Compressor, 3 Accumulator, 4 Outdoor fan, 5 Indoor fan, 6 Outdoor heat exchanger, 7 Indoor heat exchanger, 8 Ventilation fan, 9 Total heat exchanger, 10 Duct, 11 Punching plate, 12 Shielding plate with sound absorbing material, 13 openings.
Claims (3)
前記換気送風機の新鮮外気吹出口と、該新鮮外気吹出口に対向する前記全熱交換器の長手方向の新鮮外気取入面とを繋ぐダクトと、
前記ダクト内に設けられ、前記換気送風機からの新鮮外気を前記全熱交換器の前記新鮮外気取入面に拡散して導入させるパンチング板とを備えた、
ことを特徴とする車両用空気調和装置。 Heat is generated by a compressor, an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, an indoor heat exchanger and an indoor fan, a ventilation fan that takes in fresh fresh air, fresh fresh air from the ventilator, and exhaust air from the inside of the vehicle. A vehicular air conditioner, wherein the total heat exchanger is disposed such that the longitudinal direction of the total heat exchanger faces the fresh outside air outlet of the ventilation fan,
A duct that connects the fresh outside air outlet of the ventilation fan and the fresh outside air intake surface in the longitudinal direction of the total heat exchanger facing the fresh outside air outlet;
A punching plate provided in the duct for diffusing fresh outside air from the ventilation blower to the fresh outside air intake surface of the total heat exchanger;
A vehicle air conditioner characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1記載の車両用空気調和装置。 The ventilation fan has an action of sending out the exhaust air in the vehicle to the outside, and the exhaust air outlet of the ventilation fan is communicated to the downstream side of the outdoor fan,
The vehicle air conditioner according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の車両用空気調和装置。 On the fresh outside air inlet side of the ventilation fan, a shielding plate with a sound absorbing material was installed,
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2.
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