JP2014040147A - Vehicle air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、旅客用の鉄道車両や大型バス等の車両に用いられる車両用空調システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle air-conditioning system used in vehicles such as passenger railway vehicles and large buses.
従来の車両用空調システムでは、車両の屋根に空気調和機が設けられ、客室の天井に空気調和機の吸い込み口と吹き出し口とが設けられる。
例えば、客室の空気がこのような車両用空調システムの暖房運転によって暖められる場合には、空気調和機の吹き出し口から吹き出された暖房気流は、客室の上方に溜まることとなる。そのため、座席等が設けられた客室の下方の空気の温度が低いままとなり、足下が寒いと乗客が感じてしまい、快適性が保たれなくなることがあった。
また、例えば、客室の空気がこのような車両用空調システムの冷房運転によって冷やされる場合には、空気調和機の吹き出し口から吹き出された冷房気流は、客室の下方に溜まることとなる。そのため、客室の下方の空気の温度が低く、客室の上方の空気の温度が高いままとなり、足下が寒く、頭部が暑いと乗客が感じてしまい、快適性が保たれなくなることがあった。
そこで、例えば、暖房気流が、客室の壁面に設けられた風路を通って床近傍から吹き出されることで、客室の空気が均一に暖められる車両用空調システムが提案されている(特許文献1参照)。
In a conventional vehicle air conditioning system, an air conditioner is provided on the roof of the vehicle, and an air inlet and a blowout port of the air conditioner are provided on the ceiling of the passenger cabin.
For example, when the air in the cabin is warmed by the heating operation of such a vehicle air conditioning system, the heating airflow blown out from the air outlet of the air conditioner is accumulated above the cabin. For this reason, the temperature of the air below the passenger compartment where the seats are provided remains low, and passengers may feel that their feet are cold, and comfort may not be maintained.
For example, when the air in the cabin is cooled by the cooling operation of such an air conditioning system for a vehicle, the cooling airflow blown out from the air outlet of the air conditioner is accumulated below the cabin. For this reason, the temperature of the air below the cabin is low, the temperature of the air above the cabin remains high, the feet feel cold, the passengers feel that the head is hot, and comfort may not be maintained.
Thus, for example, a vehicle air conditioning system has been proposed in which heating airflow is blown out from the vicinity of the floor through an air passage provided on the wall surface of the passenger cabin (PTL 1). reference).
そのような車両用空調システムでは、客室の壁面に風路が設けられるため、客室の寸法が小さくなるという問題点があった。また、客室の壁面に風路が設けられるため、構造が複雑になるという問題があった。また、客室の空気の温度分布を均一にするために吹き出し口が多く設けられる必要があるため、構造が更に複雑になるという問題があった。 In such a vehicle air conditioning system, there is a problem in that the size of the guest room is reduced because the air passage is provided on the wall surface of the guest room. Further, since the air channel is provided on the wall surface of the guest room, there is a problem that the structure becomes complicated. In addition, in order to make the temperature distribution of the air in the cabin uniform, it is necessary to provide a large number of air outlets, and there is a problem that the structure is further complicated.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、客室の寸法を確保しつつ客室の空気の温度分布を均一にする車両用空調システムを得るものである。また、簡易な構造で客室の空気の温度分布を均一にする車両用空調システムを得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle air-conditioning system that ensures uniform passenger cabin air temperature distribution while ensuring passenger cabin dimensions. Further, the present invention provides a vehicle air conditioning system that makes the air temperature distribution in the passenger cabin uniform with a simple structure.
本発明に係る車両用空調システムは、少なくとも、車両内部の空間の空気を吸い込み口から吸い込み、該吸い込んだ空気を空調して前記空間に送る少なくとも一つの空気調和機と、前記空間の天井の裏側で且つ前記車両の幅方向の略中央に設けられ、前記空間に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機と、前記吸い込み口の近傍にある前記空気の温度を検出する少なくとも一つの第1の温度センサと、前記空間の、前記第1の温度センサが温度を検出する位置と異なる位置にある空気の温度を検出する少なくとも一つの第2の温度センサと、前記第1の温度センサで検出された温度と前記第2の温度センサで検出された温度との差に基づいて、前記横断流送風機の送風動作を制御する制御手段と、を備えたものである。 An air conditioning system for a vehicle according to the present invention includes at least one air conditioner that sucks air in a space inside a vehicle from a suction port, air-conditions the sucked air and sends the air to the space, and a back side of the ceiling of the space And at least one cross-flow blower that sends air to the space, and at least one first temperature sensor that detects the temperature of the air in the vicinity of the suction port. And at least one second temperature sensor for detecting the temperature of air at a position different from the position at which the first temperature sensor detects the temperature in the space, and the temperature detected by the first temperature sensor And a control means for controlling the blowing operation of the cross flow blower based on the difference between the temperature detected by the second temperature sensor and the temperature detected by the second temperature sensor.
本発明に係る車両用空調システムは、第1の温度センサで検出された温度と第2の温度センサで検出された温度との差に基づいて、横断流送風機の送風動作を制御する制御手段を備えることで、客室の空気の温度分布を短時間で均一にすることができるため、乗客の快適性を向上することができる。また、客室の壁面等に新たな風路が設けられなくてもよいため、乗客の快適性を簡易な構造で向上することができる。 The vehicle air conditioning system according to the present invention includes a control means for controlling the blowing operation of the cross flow fan based on the difference between the temperature detected by the first temperature sensor and the temperature detected by the second temperature sensor. By providing, since the temperature distribution of the air in the cabin can be made uniform in a short time, passenger comfort can be improved. Moreover, since it is not necessary to provide a new air path on the wall surface of the cabin, the comfort of passengers can be improved with a simple structure.
以下、本発明に係る車両用空調システムについて、図面を用いて説明する。
なお、実施の形態の説明においては、旅客用の鉄道車両に用いられる車両用空調システムについて説明しているが、本発明に係る車両用空調システムには、他の車両に用いられる車両用空調システムが含まれる。また、各図において、同一部材又は同一部分には同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複する説明については、適宜簡略化又は省略している。
Hereinafter, a vehicle air conditioning system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the description of the embodiment, a vehicle air conditioning system used for a passenger railway vehicle is described. However, the vehicle air conditioning system according to the present invention includes a vehicle air conditioning system used for other vehicles. Is included. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member or the same part. Further, the illustration of the fine structure is simplified or omitted as appropriate. In addition, overlapping descriptions are simplified or omitted as appropriate.
実施の形態1.
以下に、実施の形態1に係る車両用空調システムを説明する。
(車両用空調システムの構成)
まず、実施の形態1に係る車両用空調システムの構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係る車両用空調システムの構成を示す図である。図1に示すように、車両用空調システム1は、空気調和機2と、横断流送風機3と、吸い込み口温度センサ4と、室内温度センサ5と、制御部6と、を少なくとも有する(なお、吸い込み口温度センサ4は、本発明における「第1の温度センサ」に相当する。室内温度センサ5は、本発明における「第2の温度センサ」に相当する。制御部6は、本発明における「制御手段」に相当する。)。
Embodiment 1 FIG.
The vehicle air conditioning system according to Embodiment 1 will be described below.
(Configuration of vehicle air conditioning system)
First, the configuration of the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1 will be described.
1 is a diagram showing a configuration of a vehicle air conditioning system according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioning system 1 includes at least an
空気調和機2は、車両21の屋根22に設けられる。横断流送風機3は、車両21の客室23の天井24の裏側で且つ車両21の幅方向の略中央に設けられる(なお、客室23は、本発明における「車両内部の空間」に相当する。)。空気調和機2で空調される客室23の空気は、吸い込み口25から吸い込まれる。横断流送風機3の両側にはダクト(図示せず)が設けられ、空気調和機2で空調された空気は、ダクト(図示せず)を介して吹き出し口26から客室23へ吹き出される。吸い込み口25と吹き出し口26とは、天井24に設けられる。
The
空気調和機2は、制御部6によって制御され、暖房運転や冷房運転等を行って客室23の空気を空調する。客室23の空気は、空気調和機の吸い込み気流を示す矢印41のように吸い込み口25から吸い込まれる。空気調和機2からの暖房気流や冷房気流は、空気調和機の吹き出し気流を示す矢印42のように客室23へ吹き出される。
The
横断流送風機3は、その長手方向が車両21の長手方向に平行となるように設けられ、横断流送風機の動きを示す矢印43の方向、つまり車両21の幅方向に揺動可能である。また、天井24に設けられた吹き出し口27から横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44のように気流を客室23へ吹き出す。吹き出し口27は、車両21の幅方向の略中央に位置する。
The
吸い込み口温度センサ4は、吸い込み口25の近傍に設けられ、吸い込み口25から吸い込まれる空気調和機2の吸い込み気流の温度を検出する。室内温度センサ5は、客室23の下方、例えば座席28の近傍に設けられ、客室23の空気の温度を検出する。吸い込み口温度センサ4と室内温度センサ5とは、例えばサーミスタからなる。
The suction
制御部6は、空気調和機2の内部に設けられ、例えば運転室に設けられた操作部(図示せず)からの操作に基づいて、空気調和機2の運転(暖房運転や冷房運転等)を制御する。制御部6は、操作部(図示せず)で客室23の空気の温度が設定された場合には、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度が操作部(図示せず)で設定された温度になるように、空気調和機2の運転を制御する(以下、操作部(図示せず)で設定された温度を「設定温度」という。)。
The
制御部6は、更に、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度とに基づいて、横断流送風機3の送風動作を制御する。
The
(車両用空調システムの動作)
次に、実施の形態1に係る車両用空調システムの動作について説明する。
ここでは、例えば、車両21が駅に停車し、乗客が乗り降りした後の動作について説明する。空気調和機2は常に動作しているものとし、説明を容易にするため、空気調和機2が暖房運転を行う場合について説明する。
(Operation of vehicle air conditioning system)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1 will be described.
Here, for example, an operation after the
制御部6は、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その温度差が所定の基準温度以上である場合には、横断流送風機3の送風動作を開始させる。この時、横断流送風機3の向きは、任意の1方向に固定されてもよい。また、制御部6は、車両21の幅方向に揺動しつつ送風を行うような過渡的な送風動作を横断流送風機3に行わせてもよい。このような過渡的な送風動作を行わせた場合には、客室23の空気の攪拌・混合がより促進され、客室23の空気の温度をより均一にすることができる。その後、時間の経過に伴って温度差が所定の基準温度より小さくなった場合には、制御部6は、横断流送風機3の送風動作を停止する。なお、所定の基準温度は、1〜4℃の範囲とするのがよい。所定の基準温度は、客室23の形態等に応じて設定される必要がある。また、所定の基準温度は、乗客が受ける不快感がどの程度かを考慮して設定される。
The
(車両用空調システムの作用)
次に、実施の形態1に係る車両用空調システムの作用について説明する。
まず、従来の車両用空調システムとして、横断流送風機3を有しない車両用空調システム(以下、「比較例1」という。)の作用について説明する。
乗客が乗り降りした際のドアの開閉動作により、客室23の空気の温度は設定温度以下になる。吹き出し口26からは常に暖房気流が吹き出されるため、ドアを閉じた後に客室23の空気の温度は上昇するが、暖房気流は、客室23の空気より密度が小さく、客室23の上方に溜まって客室23の下方まで到達しない。そのため、客室23の空気は、高さ方向に大きな温度分布を生じ、例えば座席28に座った乗客は寒さを感じることとなる。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1 will be described.
First, the operation of a vehicle air conditioning system (hereinafter referred to as “Comparative Example 1”) that does not have the
Due to the opening and closing operation of the door when the passenger gets on and off, the temperature of the air in the
図2は、比較例1に係る車両用空調システムの暖房運転時における客室の空気の温度分布をシミュレーションした結果を示す図である。なお、図2は、ドアを閉じた後1分後における温度分布をシミュレーションした結果である。図2に示すように、客室23の空気には、大きな温度分布が生じる。温度分布は、高さ方向に層状となり、特に、乗客が座る客室23の下方で大きい温度差が生じる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a result of simulating the temperature distribution of the air in the cabin during the heating operation of the vehicle air conditioning system according to Comparative Example 1. In addition, FIG. 2 is the result of simulating the temperature distribution 1 minute after closing the door. As shown in FIG. 2, a large temperature distribution is generated in the air in the
次に、実施の形態1に係る車両用空調システムの作用について説明する。図3は、実施の形態1に係る車両用空調システムの暖房運転時における客室の空気の温度分布をシミュレーションした結果を示す図である。なお、図3は、図2と同様に、ドアを閉じた後1分後における温度分布をシミュレーションした結果である。図3に示すように、実施の形態1に係る車両用空調システムでは、客室23の空気の温度分布が低減される。
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a result of simulating the temperature distribution of the air in the cabin during the heating operation of the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1. In addition, FIG. 3 is the result of having simulated the temperature distribution 1 minute after closing a door similarly to FIG. As shown in FIG. 3, in the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1, the temperature distribution of the air in the
図4は、比較例1に係る車両用空調システムと実施の形態1に係る車両用空調システムの客室の空気の温度の時間変化をシミュレーションした結果を示す図である。なお、図4は、比較例1に係る車両用空調システムと実施の形態1に係る車両用空調システムにおける、床面から0mと0.5mの高さでの空気の温度の時間変化について示している。図4に示すように、比較例1に係る車両用空調システムに対して、実施の形態1に係る車両用空調システムでは、客室23の空気の温度を均一に且つ速く上昇できることが分かる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a result of simulating time-dependent changes in the temperature of air in the cabin of the vehicle air conditioning system according to Comparative Example 1 and the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1. FIG. 4 shows the time change of the air temperature at the height of 0 m and 0.5 m from the floor surface in the vehicle air conditioning system according to Comparative Example 1 and the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1. Yes. As shown in FIG. 4, it can be seen that the temperature of the air in the
以上のように、実施の形態1に係る車両用空調システムでは、客室23の空気に温度分布が生じた場合に、横断流送風機3が送風動作を開始して空気を攪拌・混合するため、客室23の空気の温度を短時間で均一にし、且つ、短時間で上昇させることが可能となる。
そのため、乗客の快適性を向上することができる。また、客室23の壁面等に新たな風路が設けられなくてもよいため、乗客の快適性を簡易な構造で向上することができる、という顕著な効果が奏される。
As described above, in the vehicle air conditioning system according to the first embodiment, when the temperature distribution is generated in the air in the
Therefore, passenger comfort can be improved. Moreover, since it is not necessary to provide a new air path on the wall surface of the
また、横断流送風機3が、車両21の客室23の天井24の裏側で且つ車両21の幅方向の略中央に設けられており、客室23の全体に効率よく空気を送ることができる。そのため、客室23の空気の攪拌・混合がより促進され、客室23の空気の温度をより短時間で均一にし、且つ、より短時間で上昇させることが可能となる。
Further, the
また、吸い込み口25の近傍と客室23に温度センサが設けられるという簡易な方法で、客室23の空気の温度分布が計測される。そのため、システムの簡略化・低コスト化・メンテナンス性の向上等の効果が奏される。
Further, the temperature distribution of the air in the
また、空気調和機2の運転(暖房運転や冷房運転等)を制御する際に設定温度と比較される温度を検出するための温度センサ、つまり吸い込み口温度センサ4が、客室23の空気の温度分布を計測するための温度センサとしても用いられる。そのため、より少ない温度センサで、空気調和機2の運転の制御と客室23の空気の温度分布の計測を実現することができ、システムの更なる簡略化・低コスト化・メンテナンス性の向上等の効果が奏される。
Further, a temperature sensor for detecting a temperature to be compared with a set temperature when controlling the operation of the air conditioner 2 (heating operation, cooling operation, etc.), that is, the
また、吸い込み口温度センサ4は、吸い込み口25の近傍に設けられ、吸い込み口25から吸い込まれる空気調和機2の吸い込み気流の温度を検出している。吸い込み口温度センサ4は、客室23の空気の高さ方向の温度分布を検出するために、客室23の上方に設けられる必要があるが、客室23の上方は、客室23で生じる種々の気流の死角になることが多く、客室23の上方の各部では温度差が生じやすい。そのため、吸い込み口温度センサ4が客室23の上方の各部のいずれかに設置された場合には、設置された場所に応じて検出する温度に誤差が生じてしまう。一方、吸い込み口温度センサ4が吸い込み気流の温度を検出する場合には、客室23の上方の各部の空気を集めた状態で温度を検出することになり、客室23の上方の各部の温度を平均して検出することができる。そのため、より正確に客室23の空気の温度分布を計測できるという効果が奏される。
The suction
また、制御部6は、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その温度差が所定の基準温度以上である場合に横断流送風機3の開始と停止のみを制御する。このように横断流送風機3の制御が簡略化されることで、制御系を複雑化せず低コストに実現できるという効果が奏される。
Further, the
なお、暖房運転の場合について説明しているが、冷房運転の場合についても同様である。冷房運転の場合には、吹き出し口26からは冷房気流が吹き出される。冷房気流は、客室23の空気より密度が高く、客室23の下方に溜まる。そのため、客室23の空気は、高さ方向に大きな温度分布を生じ、暖房運転の場合と同様に、例えば座席28に座った乗客は寒さを感じることとなる。すなわち、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その差が所定の基準温度以上である場合には、横断流送風機3が送風動作を開始して客室23の空気を攪拌・混合することで、客室23の空気の温度を短時間で均一にし、且つ、短時間で低下させることが可能となり、暖房運転の場合と同様に、乗客の快適性を向上することができる。
In addition, although the case of the heating operation has been described, the same applies to the case of the cooling operation. In the case of cooling operation, a cooling airflow is blown out from the
また、室内温度センサ5は、客室23の下方、例えば座席28の近傍に設けられているが、客室23の空気の高さ方向の温度分布を計測できればどのような位置であってもよく、例えば客室23の床面や客室23の内側面に取り付けられてもよい。
The
図5は、実施の形態1に係る車両用空調システムの変形例を示す図である。室内温度センサ5は、サーミスタではなく、例えば輻射熱センサや赤外線センサ等の非接触の温度センサでもよい。その場合には、客室23の上方、例えば天井24等に設けられてもよい。つまり、客室23の空気の温度分布を計測できるのであれば、室内温度センサ5は、どのような種類のセンサでもよく、何処に設けられてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating a modification of the vehicle air-conditioning system according to the first embodiment. The
また、図1では、吸い込み口温度センサ4は、客室23の外側に設けられているが、客室23の内側に設けられてもよい。客室23の外側に設けられた場合には、客室23の乗客に視認されることがないため、いたずら等を防止し外観を美しくできるという効果が奏される。
In FIG. 1, the suction
また、1つの空気調和機2に対して1つの吸い込み口温度センサ4と1つの室内温度センサ5が設けられる場合について説明しているが、1つの空気調和機2に対して吸い込み口温度センサ4と室内温度センサ5が複数設けられ、各温度センサで検出された温度の平均値等がそれぞれで求められてもよい。
Further, the case where one air
また、1つの空気調和機2に対して1つの横断流送風機3が設けられる場合について説明しているが、1つの空気調和機2に対して車両21の長手方向に横断流送風機3が複数並べて設けられ、複数の横断流送風機3が連動して動作してもよい。また、車両21の長手方向に空気調和機2が複数並べて設けられ、複数の空気調和機2のそれぞれに対して1つ又は連動して動作する複数の横断流送風機3と吸い込み口温度センサ4と室内温度センサ5とが設けられてもよい。
Moreover, although the case where one
実施の形態2.
以下、実施の形態2に係る車両用空調システムについて説明する。なお、実施の形態1に係る車両用空調システムと重複する説明は、適宜簡略化又は省略している。
(車両用空調システムの構成)
まず、実施の形態2に係る車両用空調システムの構成について説明する。
図6は、実施の形態2に係る車両用空調システムの構成を示す図である。図6は、車両21を横方向から見た図である。図6に示すように、車両用空調システム7は、空気調和機2と、複数の横断流送風機3A〜3Fと、吸い込み口温度センサ4と、複数の室内温度センサ5A〜5Fと、制御部8と、を少なくとも有する(なお、室内温度センサ5A〜5Fは、本発明における「第2の温度センサ」に相当する。制御部8は、本発明における「制御手段」に相当する。)。
Hereinafter, the vehicle air conditioning system according to
(Configuration of vehicle air conditioning system)
First, the configuration of the vehicle air conditioning system according to
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle air conditioning system according to the second embodiment. FIG. 6 is a view of the
実施の形態1に係る車両用空調システムでは、1つの空気調和機2に対して1つ又は連動して動作する複数の横断流送風機3が設けられている。それに対して、実施の形態2に係る車両用空調システムでは、1つの空気調和機2に対して個別に動作する複数の横断流送風機3A〜3Fが設けられる。横断流送風機3A〜3Fのそれぞれには、室内温度センサ5A〜5Fのいずれかが対応付けられる。例えば、横断流送風機3A〜3Fのそれぞれに、車両21の長手方向における位置が最も近い室内温度センサ5A〜5Fが1つずつ対応付けられる。
In the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1, one or a plurality of
空気調和機2は、車両21の屋根22に設けられる。横断流送風機3A〜3Fは、車両21の客室23の天井24の裏側で且つ車両21の幅方向の略中央に設けられる。空気調和機2で空調される客室23の空気は、吸い込み口25から吸い込まれる。横断流送風機3A〜3Fの両側にはダクト(図示せず)が設けられ、空気調和機2で空調された空気は、ダクト(図示せず)を介して吹き出し口26から客室23へ吹き出される。吸い込み口25と吹き出し口26とは、天井24に設けられる。
The
空気調和機2は、制御部8によって制御され、暖房運転や冷房運転等を行って客室23の空気を空調する。客室23の空気は、空気調和機の吸い込み気流を示す矢印45のように吸い込み口25から吸い込まれる。空気調和機2からの暖房気流や冷房気流は、空気調和機の吹き出し気流を示す矢印46のように客室23へ吹き出される。
The
横断流送風機3A〜3Fは、車両21の長手方向に並べて設けられ、車両21の幅方向に各々個別に揺動可能である。また、天井24に設けられた吹き出し口27A〜27Fから気流を客室23へ吹き出す。吹き出し口27A〜27Fは、車両21の幅方向の略中央に位置する。
The
吸い込み口温度センサ4は、吸い込み口25の近傍に設けられ、吸い込み口25から吸い込まれる空気調和機2の吸い込み気流の温度を検出する。室内温度センサ5A〜5Fは、客室23の下方、例えば座席28の近傍に設けられ、車両21の長手方向に並べて設けられる。吸い込み口温度センサ4と室内温度センサ5A〜5Fとは、例えばサーミスタからなる。
The suction
制御部8は、空気調和機2の内部に設けられ、例えば運転室に設けられた操作部(図示せず)からの操作に基づいて、空気調和機2の運転(暖房運転や冷房運転等)を制御する。制御部8は、操作部(図示せず)で設定温度が設定された場合には、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度が設定温度になるように、空気調和機2の運転を制御する。
The control unit 8 is provided inside the
制御部8は、更に、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5A〜5Fで検出された客室23の空気の各温度とに基づいて、横断流送風機3A〜3Fの送風動作を個別に制御する。
The control unit 8 further performs cross flow based on the temperature of the airflow of the
(車両用空調システムの動作)
次に、実施の形態2に係る車両用空調システムの動作について説明する。
ここでは、例えば、車両21が駅に停車し、乗客が乗り降りした後の動作について説明する。空気調和機2は常に動作しているものとし、説明を容易にするため、空気調和機2が暖房運転を行う場合について説明する。
(Operation of vehicle air conditioning system)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
Here, for example, an operation after the
制御部8は、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5A〜5Fで検出された客室23の空気の各温度との差を求め、その温度差が所定の基準温度以上である場合には、その差が所定の基準温度以上となった室内温度センサ5A〜5Fに対応する横断流送風機3A〜3Fの送風動作を開始させる。この時、横断流送風機3A〜3Fの向きは、任意の1方向に固定されてもよい。また、制御部8は、車両21の幅方向に揺動させつつ送風を行うような過渡的な送風動作を横断流送風機3A〜3Fに行わせてもよい。このような過渡的な送風動作を行わせた場合には、客室23の空気の攪拌・混合がさらに促進され、客室23の空気の温度をより均一にすることができる。その後、時間の経過に伴って温度差が所定の基準温度より小さくなった場合には、制御部8は、対応する横断流送風機3A〜3Fの送風動作を停止する。すなわち、横断流送風機3A〜3Fは、室内温度センサ5A〜5Fの検出結果に応じて個別に制御される。なお、所定の基準温度は、1〜4℃の範囲とするのがよい。所定の基準温度は、客室23の形態等に応じて設定される必要がある。また、所定の基準温度は、乗客が受ける不快感がどの程度かを考慮して設定される。
The control part 8 calculates | requires the difference of the temperature of the suction airflow of the
(車両用空調システムの作用)
次に、実施の形態2に係る車両用空調システムの作用について説明する。
乗客が乗り降りした際のドアの開閉動作により、客室23の空気の温度は設定温度以下になる。吹き出し口26からは常に暖房気流が吹き出されるため、ドアを閉じた後に客室23の空気の温度は上昇するが、暖房気流は、客室23の空気より密度が小さく、客室23の上方に溜まって客室23の下方まで到達しない。そのため、客室23の空気は、高さ方向に大きな温度分布を生じ、例えば座席28に座った乗客は寒さを感じることとなる。また、ドアは車両21の長手方向の一部にのみ存在するため、ドアを閉じた後の客室23の空気は、車両21の長手方向にも温度分布が生じる。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
Due to the opening and closing operation of the door when the passenger gets on and off, the temperature of the air in the
実施の形態2に係る車両用空調システムは、車両21の長手方向に室内温度センサ5A〜5Fが複数設けられており、車両21の長手方向の温度分布を計測することができる。そして、車両21の長手方向に設けられた複数の横断流送風機3A〜3Fを個別に送風動作させることで、客室23の空気の高さ方向の温度分布に加えて車両21の長手方向の温度分布をも均一にすることが可能となる。
The vehicle air conditioning system according to
なお、横断流送風機3A〜3Fと室内温度センサ5A〜5Fとは、必ずしも一対一で対応付けられる必要はなく、例えば、横断流送風機3Aに室内温度センサ5Aと室内温度センサ5Bとが対応付けられ、室内温度センサ5Aで検出された温度と室内温度センサ5Bで検出された温度の平均値等が求められてもよい。
Note that the
また、説明を容易にするために、横断流送風機3A〜3Fと室内温度センサ5A〜5Fの個数が6個ずつの場合について説明しているが、個数は6個に限られず、客室23の長さや形態、温度分布の生じ方等に応じて個数は設定される。当然ながら横断流送風機3A〜3Fと室内温度センサ5A〜5Fの数は同一である必要はない。
For ease of explanation, the case where the number of the
また、制御部8が横断流送風機3A〜3Fの送風動作を開始及び停止させる際に、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5A〜5Fで検出された客室23の空気の温度の差と比較される所定の基準温度は、全ての横断流送風機3A〜3Fで同一の値としてもよいが、客室23の空気の温度分布に応じて横断流送風機3A〜3F毎に異ならせてもよい。
図6に示すように、吹き出し口26から吹き出された暖房気流は、車両21の長手方向の略中央付近に設けられた吸い込み口25から吸い込まれるため、暖房気流は、車両21の長手方向に流れるにしたがって熱を奪われて温度が低下する。そのため、室内温度センサ5Aと室内温度センサ5Fで検出される温度が最も高くなる傾向にある。このような場合に、所定の基準温度を同一とすると、常に横断流送風機3Cや横断流送風機3Dが動作し続けることになるため、横断流送風機3Cや横断流送風機3Dの近くの乗客が気流を感じ、快適性が損なわれる可能性がある。よって、例えば、所定の基準温度を横断流送風機3Aや横断流送風機3Fでは小さくし、横断流送風機3Cや横断流送風機3Dでは大きくする等、所定の基準温度に差が設けられてもよい。
Further, when the control unit 8 starts and stops the blowing operation of the
As shown in FIG. 6, the heating airflow blown out from the
また、暖房運転の場合について説明しているが、冷房運転の場合についても同様である。
また、室内温度センサ5A〜5Fは、客室23の下方、例えば座席28の近傍に設けられているが、客室23の空気の高さ方向の温度分布を計測できればどのような位置であってもよく、例えば客室23の床面や客室23の内側面に取り付けられてもよい。
また、室内温度センサ5A〜5Fは、サーミスタではなく、例えば輻射熱センサや赤外線センサ等の非接触の温度センサでもよい。その場合には、客室23の上方、例えば天井24等に設けられてもよい。つまり、客室23の空気の温度分布を計測できるのであれば、室内温度センサ5A〜5Fは、どのような種類のセンサでもよく、何処に設けられてもよい。
また、吸い込み口温度センサ4は、客室23の外側に設けられても、客室23の内側に設けられてもよい。
また、1つの空気調和機2に対して1つの吸い込み口温度センサ4が設けられる場合について説明しているが、1つの空気調和機2に対して吸い込み口温度センサ4が複数設けられ、各温度センサで検出された温度の平均値等が求められてもよい。
また、車両21の長手方向に空気調和機2が複数並べて設けられ、複数の空気調和機2のそれぞれに対して横断流送風機3A〜3Fと吸い込み口温度センサ4と室内温度センサ5A〜5Fとが設けられてもよい。
Moreover, although the case of the heating operation has been described, the same applies to the case of the cooling operation.
The
Further, the
Further, the suction
Moreover, although the case where the one
A plurality of
実施の形態3.
以下、実施の形態3に係る車両用空調システムについて説明する。なお、実施の形態1及び実施の形態2に係る車両用空調システムと重複する説明は、適宜簡略化又は省略している。
(車両用空調システムの構成)
まず、実施の形態3に係る車両用空調システムの構成について説明する。
図7は、実施の形態3に係る車両用空調システムの構成を示す図である。図7に示すように、車両用空調システム9は、空気調和機2と、横断流送風機3と、吸い込み口温度センサ4と、室内温度センサ5と、制御部10と、を少なくとも有する(なお、制御部10は、本発明における「制御手段」に相当する。)。
Hereinafter, the vehicle air conditioning system according to
(Configuration of vehicle air conditioning system)
First, the configuration of the vehicle air conditioning system according to
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle air-conditioning system according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, the vehicle air conditioning system 9 includes at least an
実施の形態1に係る車両用空調システムでは、制御部6は、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その温度差が所定の基準温度以上であるか否かに応じて、横断流送風機3の送風動作を開始及び停止させている。それに対して、実施の形態3に係る車両用空調システムでは、制御部10は、その温度差に応じて、横断流送風機3の揺動速度又は風量又は揺動量を制御する。
In the vehicle air conditioning system according to Embodiment 1, the
制御部10は、空気調和機2の内部に設けられ、例えば運転室に設けられた操作部(図示せず)からの操作に基づいて、空気調和機2の運転(暖房運転や冷房運転等)を制御する。制御部10は、操作部(図示せず)で設定温度が設定された場合には、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度が設定温度になるように、空気調和機2の運転を制御する。
The
制御部10は、更に、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の各温度とに基づいて、横断流送風機3の送風動作を制御する。
The
(車両用空調システムの動作)
次に、実施の形態3に係る車両用空調システムの動作について説明する。
ここでは、例えば、車両21が駅に停車し、乗客が乗り降りした後の動作について説明する。空気調和機2は常に動作しているものとし、説明を容易にするため、空気調和機2が暖房運転を行う場合について説明する。
(Operation of vehicle air conditioning system)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
Here, for example, an operation after the
制御部10は、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その温度差に応じて揺動速度又は風量又は揺動量を設定して横断流送風機3を送風動作させる。この時、温度差が大きい程揺動速度が速く又は風量が多く又は揺動量が多くなるように設定する。温度差が、客室23の空気の温度分布を均一化する必要がない温度差である場合には、横断流送風機3を停止してもよく、遅い揺動速度又は少ない風量又は少ない揺動量で横断流送風機3の送風動作を継続してもよい。また、温度差が大きいときは揺動動作を行い、温度差が小さいときは揺動動作を停止するように制御してもよい。また、揺動速度又は風量又は揺動量は、温度差が大きくなるに従って連続的に増加させても階段状に増加させてもよい。
The
(車両用空調システムの作用)
実施の形態3に係る車両用空調システムは、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その温度差に応じて横断流送風機3の揺動速度又は風量又は揺動量が最適化されるため、例えば、ドアが開閉動作した直後や空気調和機2が空調を開始した直後や空気調和機2が吹き出し量を増加した直後等、客室23の空気の温度分布が大きくなるときに客室23の空気をより攪拌・混合させることができ、客室23の空気の温度をより短時間で均一にし、且つ、より短時間で上昇させることが可能となる。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
The vehicle air conditioning system according to
なお、説明を容易にするために、1つの空気調和機2に対して1つの横断流送風機3が設けられている場合について説明しているが、実施の形態1に係る車両用空調システムのように、1つの空気調和機2に対して連動して動作する複数の横断流送風機3が設けられていてもよく、実施の形態2に係る車両用空調システムのように、1つの空気調和機2に対して個別に動作する複数の横断流送風機3A〜3Fが設けられていてもよい。
For ease of explanation, the case where one
また、吸い込み口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度と室内温度センサ5で検出された客室23の空気の温度との差を求め、その温度差に応じて横断流送風機3の揺動速度と風量と揺動量のいずれかが制御される場合について説明しているが、全て又はいずれか2つが同時に制御されてもよい。
Further, a difference between the temperature of the suction airflow of the
以上、実施の形態1乃至実施の形態3について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態や各変形例を組み合わせることも可能である。 While the first to third embodiments have been described above, the present invention is not limited to the description of each embodiment. For example, it is possible to combine each embodiment and each modification.
1、7、9 車両用空調システム、2 空気調和機、3、3A〜3F 横断流送風機、4 吸い込み口温度センサ、5、5A〜5F 室内温度センサ、6、8、10 制御部、21 車両、22 屋根、23 客室、24 天井、25 吸い込み口、26、27、27A〜27F 吹き出し口、28 座席、41、45 空気調和機の吸い込み気流を示す矢印、42、46 空気調和機の吹き出し気流を示す矢印、43 横断流送風機の動きを示す矢印、44 横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印。 1, 7, 9 Vehicle air conditioning system, 2 Air conditioner, 3, 3A-3F Cross-flow blower, 4 Suction temperature sensor, 5, 5A-5F Indoor temperature sensor, 6, 8, 10 Control unit, 21 Vehicle, 22 roof, 23 guest rooms, 24 ceiling, 25 air inlet, 26, 27, 27A-27F air outlet, 28 seats, 41, 45 arrows indicating the air flow of the air conditioner, 42, 46 air air outlet of the air conditioner Arrow, 43 Arrow indicating the movement of the cross flow blower, 44 Arrow indicating the blown air flow of the cross flow blower.
Claims (6)
前記空間の天井の裏側で且つ前記車両の幅方向の略中央に設けられ、前記空間に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機と、
前記吸い込み口の近傍にある前記空気の温度を検出する少なくとも一つの第1の温度センサと、
前記空間の、前記第1の温度センサが温度を検出する位置と異なる位置にある空気の温度を検出する少なくとも一つの第2の温度センサと、
前記第1の温度センサで検出された温度と前記第2の温度センサで検出された温度との差に基づいて、前記横断流送風機の送風動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空調システム。 At least one air conditioner that sucks air in a space inside the vehicle from a suction port, air-conditions the sucked air, and sends the air to the space;
At least one cross-flow blower that is provided on the back side of the ceiling of the space and substantially in the center in the width direction of the vehicle, and sends air to the space;
At least one first temperature sensor for detecting the temperature of the air in the vicinity of the inlet;
At least one second temperature sensor for detecting the temperature of air at a position different from the position at which the first temperature sensor detects the temperature of the space;
Control means for controlling the blowing operation of the cross flow fan based on the difference between the temperature detected by the first temperature sensor and the temperature detected by the second temperature sensor;
A vehicle air conditioning system characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用空調システム。 The control means controls the start and stop of the air blowing operation.
The vehicle air conditioning system according to claim 1.
前記送風動作は、前記車両の幅方向に揺動しつつ送風を行う送風動作である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調システム。 The cross flow blower is provided so as to be swingable in the width direction of the vehicle,
The blowing operation is a blowing operation that blows air while swinging in the width direction of the vehicle.
The vehicular air conditioning system according to claim 1 or 2.
前記第2の温度センサは、前記空間の下方にある空気の温度を検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 The suction port is provided above the space,
The second temperature sensor detects a temperature of air below the space;
The vehicle air conditioning system according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 The first temperature sensor is provided outside the space,
The vehicle air conditioning system according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記第2の温度センサは、複数であり、
前記複数の横断流送風機と前記複数の第2の温度センサは、互いに対応付けられ、
前記制御手段は、前記第1の温度センサで検出された温度と前記複数の第2の温度センサのそれぞれで検出された各温度との差に基づいて、前記各温度を検出した前記第2の温度センサに対応する前記横断流送風機の送風動作を個別に制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 The cross flow fan is plural,
The second temperature sensor is plural,
The plurality of cross flow fans and the plurality of second temperature sensors are associated with each other,
The control means detects the second temperature based on the difference between the temperature detected by the first temperature sensor and the temperature detected by each of the plurality of second temperature sensors. Individually controlling the blowing operation of the cross flow blower corresponding to the temperature sensor;
The vehicle air conditioning system according to claim 1, wherein the vehicle air conditioning system is a vehicle air conditioning system.
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