JP2009001140A - 空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】快適な空調感を損なうことなく、外部に対して運転室内を常に高圧に維持することで運転室内への埃などの侵入を確実に防ぐことのできる空調装置を提供する。
【解決手段】運転室2内を加圧するプレッシャライズモードが選択されているときに運転室2内が外部より高圧となるように送風機11の送風量を制御するコントローラ60を備える空調装置1において、送風機11からの送風空気を乗員指向吹出口5,6,7と乗員非指向吹出口であるデフロスト吹出口8とに分配する分岐ダクト開閉ダンパ装置68を設け、コントローラ60は、運転室2内温度と設定温度との差が小さくなった状態において、乗員指向吹出口5,6,7から吹き出される吹出風の風量を乗員が心地良い冷暖房感を感じる程度の風量とし、残りの送風空気をデフロスト吹出口8から吹き出させるように分岐ダクト開閉ダンパ装置68を制御する構成とする。
【選択図】図2
【解決手段】運転室2内を加圧するプレッシャライズモードが選択されているときに運転室2内が外部より高圧となるように送風機11の送風量を制御するコントローラ60を備える空調装置1において、送風機11からの送風空気を乗員指向吹出口5,6,7と乗員非指向吹出口であるデフロスト吹出口8とに分配する分岐ダクト開閉ダンパ装置68を設け、コントローラ60は、運転室2内温度と設定温度との差が小さくなった状態において、乗員指向吹出口5,6,7から吹き出される吹出風の風量を乗員が心地良い冷暖房感を感じる程度の風量とし、残りの送風空気をデフロスト吹出口8から吹き出させるように分岐ダクト開閉ダンパ装置68を制御する構成とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、運転室内を加圧するプレッシャライズモードを有する空調装置に関するものである。
例えば油圧ショベルやブルドーザ等の作業機械は、埃などの多い作業環境でしばしば使用される。このため、この種の作業機械には、ドアや窓ガラスの隙間から埃などが運転室内に侵入するのを防ぐ機能を持たせる必要がある。このような機能を実現する手段として、作業機械に搭載した空調装置を利用するものがあり、外気導入口から導入した空気を運転室内に送り込み、この送風空気によって運転室内を加圧し、外部に対して運転室内を高圧に維持することにより、ドアや窓ガラスの隙間から埃などが運転室内に侵入するのを防ぐことができる。
従来、この種の空調装置において、送風空気の風量等を自動的に制御するA/Cオート制御が実行されている場合には、運転室内温度と設定温度との差に応じて送風量が制御されるため、運転室内温度と設定温度との差が小さくなった状態では、運転室内への送風量が低下し、運転室内を十分に加圧することができず、運転室内への埃などの侵入を確実に防ぐことができない。
このような問題を解決し得るものとして、例えば特許文献1にて提案されている空調制御装置がある。この空調制御装置によれば、運転室内を加圧するプレッシャライズモードがプレッシャライズスイッチのオン操作によって選択されると、運転室内温度と設定温度との差が小さくなった状態でも、運転室内を外部より高圧に維持するために必要とされる所定風量の送風空気を確保して運転室内を加圧するようにされているので、外部に対して運転室内を常に高圧に維持することができ、運転室内への埃などの侵入を確実に防ぐことができる。
しかしながら、前記特許文献1に係る空調制御装置では、運転室内温度と設定温度との差が小さくなった状態において、運転室内吹出口から吹き出される吹出風が全て乗員に直接当たった場合、心地良い冷暖房感を損ない、乗員の不快感を招くという問題点がある。
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、快適な空調感を損なうことなく、外部に対して運転室内を常に高圧に維持することで運転室内への埃などの侵入を確実に防ぐことのできる空調装置を提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するために、本発明による空調装置は、
外気導入口を通して導入される空気を送風する送風機と、この送風機からの送風空気を設定温度に基づいて温度調節する温調手段と、この温調手段によって温度調節された送風空気を運転室内に吹き出す運転室内吹出口と、運転室内を加圧するプレッシャライズモードが選択されているときに運転室内が外部より高圧となるように前記送風機の送風量を制御する送風量制御手段とを備える空調装置において、
前記運転室内吹出口は、運転室内の乗員に向けて送風空気を吹き出す乗員指向吹出口と、運転室内の乗員に直接当てない方向に送風空気を吹き出す乗員非指向吹出口とを含み、
前記送風機からの送風空気を前記乗員指向吹出口と前記乗員非指向吹出口とに分配する送風空気分配手段を設けるとともに、プレッシャライズモードが選択されているときに運転室内温度と設定温度との差に基づいて前記送風空気分配手段による送風空気の分配量を制御する風量分配制御手段を設けることを特徴とするものである(第1発明)。
外気導入口を通して導入される空気を送風する送風機と、この送風機からの送風空気を設定温度に基づいて温度調節する温調手段と、この温調手段によって温度調節された送風空気を運転室内に吹き出す運転室内吹出口と、運転室内を加圧するプレッシャライズモードが選択されているときに運転室内が外部より高圧となるように前記送風機の送風量を制御する送風量制御手段とを備える空調装置において、
前記運転室内吹出口は、運転室内の乗員に向けて送風空気を吹き出す乗員指向吹出口と、運転室内の乗員に直接当てない方向に送風空気を吹き出す乗員非指向吹出口とを含み、
前記送風機からの送風空気を前記乗員指向吹出口と前記乗員非指向吹出口とに分配する送風空気分配手段を設けるとともに、プレッシャライズモードが選択されているときに運転室内温度と設定温度との差に基づいて前記送風空気分配手段による送風空気の分配量を制御する風量分配制御手段を設けることを特徴とするものである(第1発明)。
本発明において、前記乗員非指向吹出口は、前記送風機からの送風空気を運転室窓ガラスに向けて吹き出すデフロスト吹出口であるのが好ましい(第2発明)。
本発明において、前記風量分配制御手段は、運転室内温度と設定温度との差が小さいときに、前記乗員非指向吹出口に分配される送風空気の風量が、前記乗員指向吹出口に分配される送風空気の風量よりも多くなるように、前記送風空気分配手段による送風空気の分配量を制御するのが好ましい(第3発明)。
本発明によれば、運転室内を加圧するプレッシャライズモードが選択されると、運転室内が外部より高圧となるように送風機の送風量が制御されるので、運転室内を外部より高圧に維持するために必要とされる所定風量の送風空気を確保して運転室内を加圧し、外部に対して運転室内を常に高圧に維持することで運転室内への埃などの侵入を確実に防ぐことができる。また、送風機からの送風空気を送風空気分配手段により乗員指向吹出口と乗員非指向吹出口とに分配し、運転室内温度と設定温度との差に基づいてその分配量を風量分配制御手段により制御するようにされているので、運転室内を外部より高圧に維持するために必要とされる所定風量の送風空気を乗員指向吹出口と乗員非指向吹出口とに分配し、運転室内温度と設定温度との差が小さくなった状態において、乗員指向吹出口から吹き出される吹出風の風量を乗員が心地良い冷暖房感を感じる程度の風量とし、残りの送風空気を乗員非指向吹出口から吹き出させることができる。したがって、快適な空調感を損なうことなく、高いプレッシャライズを達成することができる。
ここで、乗員非指向吹出口は、送風機からの送風空気を運転室窓ガラスに向けて吹き出すデフロスト吹出口であるものとすることにより、運転室内の乗員に直接当てない方向に送風空気を吹き出すための専用吹出口を設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化を図ることができる。
次に、本発明による空調装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、油圧ショベルに搭載される空調装置に本発明が適用された例である。
〔第1の実施形態〕
図1には、本発明の第1の実施形態に係る空調装置の全体外観斜視図が示されている。また、図2には、第1の実施形態に係る空調装置の概略システム構成図が示されている。
図1には、本発明の第1の実施形態に係る空調装置の全体外観斜視図が示されている。また、図2には、第1の実施形態に係る空調装置の概略システム構成図が示されている。
図1に示されるように、本実施形態の空調装置1は、運転室2内に設けられた運転席3の後側に設置される空調装置本体4と、運転席3に着座した乗員の顔や胸に向けて送風空気を吹き出すフェイス吹出口5と、運転席3に着座した乗員の後頭部や上背部に向けて送風空気を吹き出すリア吹出口6と、運転席3に着座した乗員の足元部に向けて送風空気を吹き出すフット吹出口7と、運転室2の前窓ガラス9に向けて送風空気を吹き出すデフロスト吹出口8とを備えている。なお、フェイス吹出口5、リア吹出口6、フット吹出口7およびデフロスト吹出口8はいずれも送風空気を運転室2内に吹き出す運転室内吹出口であるが、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7は運転室2内の乗員に向けて送風空気を吹き出す乗員指向吹出口であるのに対し、デフロスト吹出口8は運転室2内の乗員に直接当てない方向に送風空気を吹き出す乗員非指向吹出口である。
図2に示されるように、空調装置本体4は、送風空気の主通路としてのメインダクト10を備えている。メインダクト10の上流側開口部には送風機11が装着されている。メインダクト10の下流側開口部には、フェイス吹出口5に送風空気を導く第1分岐ダクト15と、リア吹出口6に送風空気を導く第2分岐ダクト16と、フット吹出口7に送風空気を導く第3分岐ダクト17と、デフロスト吹出口8に送風空気を導く第4分岐ダクト18とが接続されている。
送風機11の空気吸込口側には内外気切替手段20が配設されている。この内外気切替手段20は、運転室2の内部の空気を導入するための内気導入口21aと、運転室2の外部の空気を導入するための外気導入口21bとを有する内外気切替ボックス21を備えている。
内外気切替ボックス21内には、ダンパ駆動モータ22によって回動駆動される内外気切替ダンパ23が設けられている。そして、ダンパ駆動モータ22の回転を制御することにより、内外気切替ダンパ23が内気導入口21aを塞ぐ内気導入口閉鎖状態と、内外気切替ダンパ23が外気導入口21bを塞ぐ外気導入口閉鎖状態とを切り替えることができるようになっている。内気導入口閉鎖状態にあるときには、内外気切替ボックス21内に外気導入口21bを通して運転室2の外部の空気が導入される。一方、外気導入口閉鎖状態にあるときには、内外気切替ボックス21内に内気導入口21aを通して運転室2の内部の空気が導入される。
送風機11は、ファンケース25と、ファンケース25内に収容される送風ファン26と、送風ファン26を回転駆動するファン駆動モータ27とを備えて構成されている。そして、ファン駆動モータ27により送風ファン26が回転駆動されると、内気導入口21aまたは外気導入口21bを通して内外気切替ボックス21内に導入される空気がメインダクト10に送り込まれ、ファン駆動モータ27の回転を制御することにより、メインダクト10に送り込まれる送風空気の風量が制御される。
メインダクト10内には、送風機11からの送風空気を冷却する冷却手段としてのエバポレータ30が配設されている。エバポレータ30は、エバポレータ30内部を流通する冷媒との熱交換によって当該エバポレータ30を通過する送風空気を冷却する。エバポレータ30の下流側におけるメインダクト10内部は2つの通路31,32に分岐されており、一方の通路31には加熱手段としてのヒータコア33が配設されている。ヒータコア33は、エンジン冷却水(温水)を熱源とする温水式ヒータコアであり、ヒータコア33内部を流通するエンジン冷却水との熱交換によって当該ヒータコア33を通過する送風空気を加熱する。
2つの通路31,32の分岐部には、ダンパ駆動モータ35によって回動駆動されるエアミックスダンパ36が配されている。そして、ダンパ駆動モータ35の回転を制御することにより、エアミックスダンパ36が一方の通路31を塞ぐ状態位置と、エアミックスダンパ36が他方の通路32を塞ぐ状態位置との間においてエアミックスダンパ36のダンパ位置が制御され、このエアミックスダンパ36のダンパ位置制御により、一方の通路31に配設されるヒータコア33を通過する送風空気と、他方の通路32を通過する送風空気との割合が調節され、これにより各吹出口5,6,7,8から吹き出される送風空気の温度が制御されるようになっている。
第1分岐ダクト15の上流側開口部にはその開口部を開閉する第1分岐ダクト開閉ダンパ41が、第2分岐ダクト16の上流側開口部にはその開口部を開閉する第2分岐ダクト開閉ダンパ42が、第3分岐ダクト17の上流側開口部にはその開口部を開閉する第3分岐ダクト開閉ダンパ43が、第4分岐ダクト18の上流側開口部にはその開口部を開閉する第4分岐ダクト開閉ダンパ44が、それぞれ設けられている。
そして、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44に対応して設けられる各ダンパ駆動モータ51,52,53,54の回転を制御することにより、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44の開度が制御され、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44の開度制御により、各吹出口5,6,7,8から吹き出される送風空気の風量が制御される。
また、表1に示されるように、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44の開閉状態の組み合わせに応じて、ベントモード、バイレベルモード、フットモードおよびデフモードの各吹出口モードが得られる。この表1は、運転室2内を加圧するプレッシャライズモードが選択されていない場合の各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44の開閉状態を示している。
ここで、ベントモードは、送風空気を乗員の上半身(頭胸部)に向けて吹き出す吹出口モードであり、バイレベルモードは、送風空気を乗員の上半身(頭胸部)および足元部に向けて吹き出す吹出口モードであり、フットモードは、送風空気を乗員の足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。デフモードは、送風空気を運転室2の前窓ガラス9に向けて吹き出す吹出口モードである。ベントモード、バイレベルモード、フットモードが空調装置1のA/C(Air Conditioner)オート制御下のモードであるのに対し、デフモードは乗員の手動操作により任意に送風空気の風量等を制御するA/Cマニュアル制御下のモードである。
ファン駆動モータ27および各ダンパ駆動モータ22,35,51〜54は、それぞれ制御手段としてのコントローラ60に接続されている。このコントローラ60には、運転室2内の温度を検出する内気センサ61が接続されるとともに、操作手段としてのコントロールパネル62が接続されている。このコントロールパネル62には、温度設定手段としての温度設定スイッチ63が設けられ、この温度設定スイッチ63の操作にて乗員が所望する設定温度を設定することができるようになっている。さらに、このコントロールパネル62には、送風空気の風量等を自動的に制御するA/Cオート制御を実行させるためのA/Cオート制御スイッチ64と、内外気切替手段20における内気導入モードと外気導入モードとを切り替えるための内外気切替スイッチ65と、運転室2内を加圧するプレッシャライズモードを選択するためのプレッシャライズスイッチ66とが設けられている。
コントローラ60は、空調制御に関わる制御プログラムや演算式、制御マップが記憶されたマイクロコンピュータを内蔵するものであって、内気センサ61からの検出信号や、コントロールパネル62での各種操作に応じて出力される各種操作信号を入力し、これらの入力信号を制御プログラムに従って演算処理し、その演算結果に基づく制御信号をファン駆動モータ27および各ダンパ駆動モータ22,35,51〜54に出力してその作動を制御する。
次に、コントローラ60による空調制御の内容について、図3のフローチャートを用いて以下に説明する。なお、図3中記号「S」はステップを表わす。
(ステップS1〜ステップS3)
コントローラ60は、コントロールパネル62からの各種操作信号に基づいて、A/Cオート制御スイッチ64がオン操作されているか否か(S1)、内外気切替スイッチ65が外気導入モード側に切り替えられているか否か(S2)、プレッシャライズスイッチ66がON操作されているか否か(S3)を判断し、A/Cオート制御スイッチ64がオン操作され、内外気切替スイッチ65が外気導入モード選択側に切り替えられ、プレッシャライズスイッチ66がON操作されていると判断した場合には、ステップS4〜ステップS10の処理を実行する。
コントローラ60は、コントロールパネル62からの各種操作信号に基づいて、A/Cオート制御スイッチ64がオン操作されているか否か(S1)、内外気切替スイッチ65が外気導入モード側に切り替えられているか否か(S2)、プレッシャライズスイッチ66がON操作されているか否か(S3)を判断し、A/Cオート制御スイッチ64がオン操作され、内外気切替スイッチ65が外気導入モード選択側に切り替えられ、プレッシャライズスイッチ66がON操作されていると判断した場合には、ステップS4〜ステップS10の処理を実行する。
(ステップS4〜ステップS5)
温度設定スイッチ63で設定された設定温度r(t)と、内気センサ61で検出された運転室2の内気温度y(t)とを読み込む(S4)。
そして、ステップS4で読み込んだデータと、下記式(1)とに基づいて、制御値u(t)を演算する(S5)。
温度設定スイッチ63で設定された設定温度r(t)と、内気センサ61で検出された運転室2の内気温度y(t)とを読み込む(S4)。
そして、ステップS4で読み込んだデータと、下記式(1)とに基づいて、制御値u(t)を演算する(S5)。
式(1)において、e(t)は設定温度r(t)と内気温度y(t)との偏差(r(t)−y(t))であり、KPは比例ゲイン、KIは積分ゲイン、KDは微分ゲインである。
式(1)から明らかなように、本実施形態の空調装置1では、比例制御による残留偏差を積分制御によって解消するとともに、負荷の変動による目標値からのズレに対し、微分制御によって修正し制御応答の迅速性を確保するPID制御方式が採用されている。
式(1)から明らかなように、本実施形態の空調装置1では、比例制御による残留偏差を積分制御によって解消するとともに、負荷の変動による目標値からのズレに対し、微分制御によって修正し制御応答の迅速性を確保するPID制御方式が採用されている。
(ステップS6)
次いで、ステップS5で算出された制御値u(t)に基づいて、エアミックスダンパ36を駆動するダンパ駆動モータ35に対する制御信号を演算し、算出された制御信号をダンパ駆動モータ35に向けて出力する。これにより、エアミックスダンパ36のダンパ位置が制御され、このエアミックスダンパ36のダンパ位置制御により、一方の通路31に配設されるヒータコア33を通過する送風空気と、他方の通路32を通過する送風空気との割合が調節され、各吹出口5,6,7,8から吹き出される送風空気の温度が制御される。
次いで、ステップS5で算出された制御値u(t)に基づいて、エアミックスダンパ36を駆動するダンパ駆動モータ35に対する制御信号を演算し、算出された制御信号をダンパ駆動モータ35に向けて出力する。これにより、エアミックスダンパ36のダンパ位置が制御され、このエアミックスダンパ36のダンパ位置制御により、一方の通路31に配設されるヒータコア33を通過する送風空気と、他方の通路32を通過する送風空気との割合が調節され、各吹出口5,6,7,8から吹き出される送風空気の温度が制御される。
(ステップS7)
次いで、図4(a)に示される送風機風量制御マップに基づいてファン駆動モータ27に対する制御信号を演算し、算出された制御信号をファン駆動モータ27に向けて出力する。これにより、送風機11の送風量が、制御値u(t)の値に関わらず、32qで一定とされる。
次いで、図4(a)に示される送風機風量制御マップに基づいてファン駆動モータ27に対する制御信号を演算し、算出された制御信号をファン駆動モータ27に向けて出力する。これにより、送風機11の送風量が、制御値u(t)の値に関わらず、32qで一定とされる。
(ステップS8)
次いで、図4(b)に示される乗員指向吹出口の吹出風量制御マップに基づいて、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口から吹き出させる吹出風の風量を決定するとともに、図4(c)に示される乗員非指向吹出口の吹出風量制御マップに基づいて、デフロスト吹出口8から吹き出させる吹出風の風量を決定し、送風機11からの送風空気(風量:32q)の分配量を決定する。
例えば、ステップS5で算出された制御値u(t)が、−a<u(t)<aである場合には、デフロスト吹出口8から吹き出させる吹出風の風量が図4(c)の吹出風量制御マップから31qに決定されるとともに、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口から吹き出させる吹出風の風量が図4(b)の吹出風量制御マップからqに決定される。
次いで、図4(b)に示される乗員指向吹出口の吹出風量制御マップに基づいて、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口から吹き出させる吹出風の風量を決定するとともに、図4(c)に示される乗員非指向吹出口の吹出風量制御マップに基づいて、デフロスト吹出口8から吹き出させる吹出風の風量を決定し、送風機11からの送風空気(風量:32q)の分配量を決定する。
例えば、ステップS5で算出された制御値u(t)が、−a<u(t)<aである場合には、デフロスト吹出口8から吹き出させる吹出風の風量が図4(c)の吹出風量制御マップから31qに決定されるとともに、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口から吹き出させる吹出風の風量が図4(b)の吹出風量制御マップからqに決定される。
(ステップS9)
次いで、図5に示される吹出口モード切替制御マップに基づいて、吹出口モードを決定する。なお、この吹出口モード切替制御マップに基づく吹出口モード切替制御では、制御値u(t)に対してヒステリシスを持たせて吹出口モードを切り替えるようにされており、これにより吹出口モードの切替ハンチングの発生を未然に防ぐことができる。
次いで、図5に示される吹出口モード切替制御マップに基づいて、吹出口モードを決定する。なお、この吹出口モード切替制御マップに基づく吹出口モード切替制御では、制御値u(t)に対してヒステリシスを持たせて吹出口モードを切り替えるようにされており、これにより吹出口モードの切替ハンチングの発生を未然に防ぐことができる。
(ステップS10)
そして、ステップS8で決定された送風空気分配量と、ステップS9で決定された吹出口モードとに基づいて、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44を駆動する各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に対する制御信号を演算し、算出された制御信号を各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に向けて出力する。これにより、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口への送風空気の分配量と、デフロスト吹出口8への送風空気の分配量とが制御される。
そして、ステップS8で決定された送風空気分配量と、ステップS9で決定された吹出口モードとに基づいて、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44を駆動する各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に対する制御信号を演算し、算出された制御信号を各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に向けて出力する。これにより、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口への送風空気の分配量と、デフロスト吹出口8への送風空気の分配量とが制御される。
表2は、このようにプレッシャライズモードが選択されている場合の各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44の開閉状態の変化概念を示す。表2中の「開」、「閉」はプレッシャライズモードが選択されていない場合の各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44の開閉状態(表1と同様)を示し、それに併記される「<」はプレッシャライズモード選択によりダンパ開度が大きくなること、「>」はダンパ開度が小さくなることを意味する。ダンパ開度は上述のように設定温度r(t)、内気温度y(t)により決まる制御値u(t)に依存する。
ところで、ステップS1において、A/Cオート制御スイッチ64がOFFであると判断した場合には、乗員の操作に応じた空調動作を行うA/Cマニュアル制御を実行する(S11)。また、ステップS2において、内外気切替スイッチ65が内気導入モード選択側に切り替えられていると判断した場合には、運転室2内空気を循環させてA/Cオート制御を行う内気循環モードを実行する(S12)。また、ステップS3において、プレッシャライズスイッチ66がOFFであると判断した場合には、ステップS13〜ステップS18の処理を実行する。
(ステップS13〜ステップS15)
ステップS13〜ステップS15においては、ステップS4〜ステップS6と同様の処理を実行する。
ステップS13〜ステップS15においては、ステップS4〜ステップS6と同様の処理を実行する。
(ステップS16)
次いで、図6に示される送風機風量制御マップに基づいてファン駆動モータ27に対する制御信号を演算し、算出された制御信号をファン駆動モータ27に向けて出力する。これにより、送風機11の送風量が制御値u(t)の値に応じて制御される。
次いで、図6に示される送風機風量制御マップに基づいてファン駆動モータ27に対する制御信号を演算し、算出された制御信号をファン駆動モータ27に向けて出力する。これにより、送風機11の送風量が制御値u(t)の値に応じて制御される。
(ステップS17)
次いで、図5に示される吹出口モード切替制御マップに基づいて、吹出口モードを決定する。
次いで、図5に示される吹出口モード切替制御マップに基づいて、吹出口モードを決定する。
(ステップS18)
そして、ステップS17で決定された吹出口モードに基づいて、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44を駆動する各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に対する制御信号を演算し、算出された制御信号を各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に出力する。これにより、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口から制御値u(t)の値に応じた送風量の送風空気が吹き出される。
そして、ステップS17で決定された吹出口モードに基づいて、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44を駆動する各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に対する制御信号を演算し、算出された制御信号を各ダンパ駆動モータ51,52,53,54に出力する。これにより、フェイス吹出口5、リア吹出口6およびフット吹出口7の全部またはそれら吹出口5,6,7から選択される吹出口から制御値u(t)の値に応じた送風量の送風空気が吹き出される。
本実施形態の空調装置1において、A/Cオート制御が外気導入モードで実行され、かつプレッシャライズスイッチ66のオン操作にてプレッシャライズモードが選択されたときには、運転室2内が外部より高圧となるように送風機11の送風量が図4(a)の送風機風量制御マップに基づいて32qで一定制御される。こうして、運転室2内を外部より高圧に維持するために必要とされる所定風量32qの送風空気を確保して運転室2内を加圧し、外部に対して運転室2内を常に高圧に維持することで運転室2内への埃などの侵入を確実に防ぐことができる。
また、運転室2内温度と設定温度との差が小さくなった状態、つまり制御値u(t)が、−a<u(t)<aで、吹出口モードが例えばベントモードである場合には、デフロスト吹出口8から吹き出させる吹出風の風量が図4(c)の吹出風量制御マップに基づいて31qに決定されるとともに、フェイス吹出口5およびリア吹出口6から吹き出させる吹出風の合計風量が図4(b)の吹出風量制御マップに基づいてqに決定される。そして、第3分岐ダクト開閉ダンパ43が閉じられる一方で、デフロスト吹出口8の吹出風量が31qとなるように第4分岐ダクト開閉ダンパ44の開度が制御されるとともに、フェイス吹出口5およびリア吹出口6の合計吹出風量がqとなるように第1分岐ダクト開閉ダンパ41および第2分岐ダクト開閉ダンパ42のそれぞれの開度が制御される。こうして、フェイス吹出口5およびリア吹出口6から吹き出される吹出風の合計風量を乗員が心地良い冷暖房感を感じる程度の風量qとし、残りの送風空気(風量:31q)をデフロスト吹出口8から吹き出させることができる。したがって、快適な空調感を損なうことなく、高いプレッシャライズを達成することができる。
なお、本実施形態において、エバポレータ30と、ヒータコア33と、エアミックスダンパ36と、ダンパ駆動モータ35とを備えて構成される温調装置67が、本発明の「温調手段」に相当する。また、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44と、各分岐ダクト開閉ダンパ41,42,43,44に対応して設けられる各ダンパ駆動モータ51,52,53,54とを備えて構成される分岐ダクト開閉ダンパ装置68が、本発明の「送風空気分配手段」に相当する。また、コントローラ60が、本発明の「送風量制御手段」および「風量分配制御手段」に相当する。
〔第2の実施形態〕
図7には、本発明の第2の実施形態に係る空調装置の全体外観斜視図が示されている。また、図8には、第2の実施形態に係る空調装置の概略システム構成図が示されている。なお、本実施形態において、前記第1の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては前記第1の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。
図7には、本発明の第2の実施形態に係る空調装置の全体外観斜視図が示されている。また、図8には、第2の実施形態に係る空調装置の概略システム構成図が示されている。なお、本実施形態において、前記第1の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては前記第1の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。
本実施形態は、プレッシャライズモード時に運転室2内加圧用送風空気を吹き出す専用吹出口としてのプレッシャライズ専用吹出口70を別途設け、前記第1の実施形態におけるデフロスト吹出口8のプレッシャライズモード時における役目と同じ役目をそのプレッシャライズ専用吹出口70に担わせる態様例に関するものである。
図7に示されるように、プレッシャライズ専用吹出口70は、運転室2内の乗員に送風空気を直接当てないように運転室2の天井に向けて吹き出す吹出口であって、運転席3の後方位置で左右のリア吹出口6の間に配設されている。図8に示されるように、このプレッシャライズ専用吹出口70に温調装置67による温調後の送風空気を導くために、メインダクト10には第5分岐ダクト71が設けられている。この第5分岐ダクト71の上流側開口部には、その開口部を開閉する第5分岐ダクト開閉ダンパ72が設けられている。この第5分岐ダクト開閉ダンパ72に対応して設けられるダンパ駆動モータ73はコントローラ60に接続され、コントローラ60からダンパ駆動モータ73への制御信号により第5分岐ダクト開閉ダンパ72の開度が制御され、第5分岐ダクト開閉ダンパ72の開度制御により、プレッシャライズ専用吹出口70の吹出風量が制御される。
本実施形態の空調装置1Aにおいて、1)A/Cオート制御が外気導入モードで実行され、2)プレッシャライズモードが選択され、3)−a<u(t)<aで、4)吹出口モードが例えばベントモードである場合には、プレッシャライズ専用吹出口70から吹き出させる吹出風の風量が図4(c)の吹出風量制御マップに基づいて31qに決定されるとともに、フェイス吹出口5およびリア吹出口6から吹き出させる吹出風の合計風量が図4(b)の吹出風量制御マップに基づいてqに決定される。そして、第3分岐ダクト開閉ダンパ43および第4分岐ダクト開閉ダンパ44がそれぞれ閉じられる一方で、プレッシャライズ専用吹出口70の吹出風量が31qとなるように第5分岐ダクト開閉ダンパ72の開度が制御されるとともに、フェイス吹出口5およびリア吹出口6の合計吹出風量がqとなるように第1分岐ダクト開閉ダンパ41および第2分岐ダクト開閉ダンパ42のそれぞれの開度が制御される。こうして、フェイス吹出口5およびリア吹出口6から吹き出される吹出風の合計風量を乗員が心地良い冷暖房感を感じる程度の風量qとし、残りの送風空気(風量:31q)をプレッシャライズ専用吹出口70から吹き出させることができる。したがって、前記第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
以上、本発明の空調装置について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
1,1A 空調装置
2 運転室
5 フェイス吹出口(乗員指向吹出口)
6 リア吹出口(乗員指向吹出口)
7 フット吹出口(乗員指向吹出口)
8 デフロスト吹出口(乗員非指向吹出口)
9 前窓ガラス
11 送風機
20b 外気導入口
60 コントローラ(送風量制御手段、風量分配制御手段)
61 内気センサ
63 温度設定スイッチ
66 プレッシャライズスイッチ
67 温調装置(温調手段)
68,68A 分岐ダクト開閉ダンパ装置(送風空気分配手段)
70 プレッシャライズ専用吹出口
2 運転室
5 フェイス吹出口(乗員指向吹出口)
6 リア吹出口(乗員指向吹出口)
7 フット吹出口(乗員指向吹出口)
8 デフロスト吹出口(乗員非指向吹出口)
9 前窓ガラス
11 送風機
20b 外気導入口
60 コントローラ(送風量制御手段、風量分配制御手段)
61 内気センサ
63 温度設定スイッチ
66 プレッシャライズスイッチ
67 温調装置(温調手段)
68,68A 分岐ダクト開閉ダンパ装置(送風空気分配手段)
70 プレッシャライズ専用吹出口
Claims (3)
- 外気導入口を通して導入される空気を送風する送風機と、この送風機からの送風空気を設定温度に基づいて温度調節する温調手段と、この温調手段によって温度調節された送風空気を運転室内に吹き出す運転室内吹出口と、運転室内を加圧するプレッシャライズモードが選択されているときに運転室内が外部より高圧となるように前記送風機の送風量を制御する送風量制御手段とを備える空調装置において、
前記運転室内吹出口は、運転室内の乗員に向けて送風空気を吹き出す乗員指向吹出口と、運転室内の乗員に直接当てない方向に送風空気を吹き出す乗員非指向吹出口とを含み、
前記送風機からの送風空気を前記乗員指向吹出口と前記乗員非指向吹出口とに分配する送風空気分配手段を設けるとともに、プレッシャライズモードが選択されているときに運転室内温度と設定温度との差に基づいて前記送風空気分配手段による送風空気の分配量を制御する風量分配制御手段を設けることを特徴とする空調装置。 - 前記乗員非指向吹出口は、前記送風機からの送風空気を運転室窓ガラスに向けて吹き出すデフロスト吹出口である請求項1に記載の空調装置。
- 前記風量分配制御手段は、運転室内温度と設定温度との差が小さいときに、前記乗員非指向吹出口に分配される送風空気の風量が、前記乗員指向吹出口に分配される送風空気の風量よりも多くなるように、前記送風空気分配手段による送風空気の分配量を制御する請求項1または2に記載の空調装置。
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- 2008-06-20 US US12/142,867 patent/US20080314061A1/en not_active Abandoned
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