JP2014040151A - 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、車両内部の空間の空気を空調して吹き出し口から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吹き出し口に対して前記車両の幅方向の両側に設けられ、前記空間に空気を送る複数の横断流送風機と、前記空気調和機の空調動作と前記複数の横断流送風機の送風動作とを制御する制御手段と、を備えたものである。 The vehicle air-conditioning system according to the present invention includes at least one air conditioner that air-conditions air in a space inside the vehicle and sends the air from the air outlet to the space, the back side of the ceiling of the space, and the air outlet A plurality of cross-flow fans provided on both sides in the width direction of the vehicle and for sending air to the space; and control means for controlling the air-conditioning operation of the air conditioner and the air-blowing operations of the plurality of cross-flow fans. It is a thing.
本発明に係る車両用空調システムは、客室の空気を空調して吹き出し口から客室に送る少なくとも一つの空気調和機と、客室の天井の裏側で且つ吹き出し口に対して車両の幅方向の両側に設けられ、客室に空気を送る複数の横断流送風機と、空気調和機の空調動作と複数の横断流送風機の送風動作とを制御する制御手段と、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 at least one air conditioner that air-conditions the cabin air and sends the air from the outlet to the cabin, on the back side of the ceiling of the cabin and on both sides in the vehicle width direction with respect to the outlet. Provided with a plurality of cross-flow fans that send air to the cabin, and a control means for controlling the air-conditioning operation of the air conditioner and the air-blowing operations of the plurality of cross-flow fans. Since it 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、1対の横断流送風機3A、3Bと、吸い込み口温度センサ4と、制御部5と、を少なくとも有する(なお、制御部5は、本発明における「制御手段」に相当する。)。
The vehicle air conditioning system according to
(Configuration of vehicle air conditioning system)
First, the configuration of the vehicle air conditioning system according to
1 is a diagram showing a configuration of a vehicle air conditioning system according to
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、3B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対して対称の位置に設けられる(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。1対の横断流送風機3A、3Bの間にはダクト(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。吹き出し口26は、車両21の幅方向の略中央に位置する。
The
空気調和機2は、制御部5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3A、3B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43A、43Bの方向、つまり車両21の幅方向に回転可能である。また、天井24に設けられた吹き出し口27A、27Bから横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44A、44Bのように気流を客室23へ吹き出す。
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。吸い込み口温度センサ4は、例えばサーミスタ等からなる。
The suction
制御部5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5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5は、更に、空気調和機2の運転時に横断流送風機3A、3B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、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。空気調和機2が冷房運転を行う場合においても、同様に動作する。
(Operation of vehicle air conditioning system)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
Here, for ease of explanation, a case where the
制御部5は、空気調和機2の暖房運転時に、横断流送風機3A、3Bの送風動作を開始する。この時、制御部5は、1対の横断流送風機3A、3Bのそれぞれを吹き出し口26の方向、つまり互いに対向する方向に回転させて送風を行わせる。
The
図2は、実施の形態1に係る車両用空調システムの横断流送風機の動作を示す図である。ここで、θA、θBは、鉛直下向きの状態に対する横断流送風機3A、3Bのそれぞれの回転角度である。図中、時計回りを正、反時計回りを負としている。制御部5は、横断流送風機3A、3Bのそれぞれを互いに対向する方向に同一角度だけ、つまりθA+θB=0となるように回転させる。例えば、横断流送風機3AのθAは、0°〜−60°、横断流送風機3BのθBは、0°〜60°の範囲にするとよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the cross flow blower of the vehicle air conditioning system according to the first embodiment. Here, θA and θB are the rotation angles of 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3A、3B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。
空気調和機2の暖房運転を開始する前は、客室23の空気の温度は設定温度以下である。空気調和機2の暖房運転を開始した後は、吹き出し口26から暖房気流が吹き出されるため、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
First, an operation of a vehicle air conditioning system (hereinafter referred to as “Comparative Example 1”) that does not have the
Before the heating operation of the
図3は、比較例1に係る車両用空調システムの空気調和機の暖房運転を開始した後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、空気調和機2の暖房運転を開始した後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、客室23の空気には、大きな温度分布が生じる。温度分布は、車両21の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. 3 is a diagram illustrating a result of simulating the temperature distribution of the air in the cabin after the heating operation of the air conditioner of the vehicle air conditioning system according to Comparative Example 1 is started. In addition, FIG. 3 is the result of simulating 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。
実施の形態1に係る車両用空調システムでは、空気調和機2の暖房運転時に、1対の横断流送風機3A、3Bが互いに対向する方向に回転して送風を行う。このような動作によって、図1に示すように、空気調和機2で空調され吹き出し口26から吹き出された暖房気流は、横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44A、44Bのように吹き出された横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流によって両側から押さえられるため、客室23の上方に広がって溜まることがない。また、横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流が、横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44A、44Bのように客室23の下方に向かうため、空気調和機2の吹き出し気流も、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の下方に運ばれることとなる。
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
In the vehicle air-conditioning system according to
図4は、実施の形態1に係る車両用空調システムの空気調和機の暖房運転と横断流送風機の送風動作を開始した後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4は、図3と同様、空気調和機2の暖房運転と横断流送風機3A、3Bの送風動作を開始した後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4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飛躍的に低減される。
FIG. 4 is a diagram showing a result of simulating the temperature distribution of the air in the cabin after the heating operation of the air conditioner and the blowing operation of the cross flow fan in the vehicle air conditioning system according to
図5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5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、客室23の床面近傍での空気の温度の時間変化について示している。図5に示すように、比較例1に係る車両用空調システムでは、車両21の高さ方向に大きな温度分布が生じるため、客室23の床面近傍での空気の温度の上昇が遅い。それに対して、実施の形態1に係る車両用空調システムでは、車両21の高さ方向の温度分布が小さくなるため、客室23の床面近傍での空気の温度の上昇が速い。
FIG. 5 is a diagram illustrating a result of simulating a temporal change in the temperature of air in a guest room of the vehicle air conditioning system according to Comparative Example 1 and the vehicle air conditioning system according to
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、空気調和機2の暖房運転時に、1対の横断流送風機3A、3Bが互いに対向する方向に回転して送風を行って、客室23の空気の温度分布を低減することで、客室23の床面近傍での空気の温度を速く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
Therefore, passenger comfort can be improved. Moreover, since it is not necessary to provide a new air path on the wall surface of 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。
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
図6は、実施の形態1に係る車両用空調システムの冷房運転時の気流を示す図である。図6に示すように、空気調和機2で空調され吹き出し口26から吹き出された冷房気流は、横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44A、44Bのように吹き出された横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流によって両側から押さえられ、客室23の下方に運ばれる。横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流は、客室23の床面に衝突した後、図中左右方向に分かれて天井24の方向へ向かう。その時、客室23の床面近傍に溜まった冷気は、天井24の方向へ向かう横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流と混合され、或いは、天井24の方向へ向かう横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流に誘引され、天井24の方向へ向かうこととなる。つまり、冷房運転の場合でも、冷気が客室23の下方に溜まることがなく、客室23の空気の温度分布を均一にすることができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an airflow during the cooling operation of the vehicle air conditioning system according to
また、制御部5が、図2における横断流送風機3AのθAが0°〜−60°、横断流送風機3BのθBが0°〜60°の範囲になるように横断流送風機3A、3Bを回転させているが、そのような範囲に限定されない。例えば、横断流送風機3AのθAが略−90°、横断流送風機3BのθBが略90°になるように横断流送風機3Aと横断流送風機3Bを回転させた場合等では、横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流は客室23の床面の方向へ向かわず、充分な効果を得られない。そのため、横断流送風機3AのθAと横断流送風機3BのθBはそのような範囲とすることが好ましいが、横断流送風機3Aと横断流送風機3Bとの間の距離や吹き出し口26の位置によって適宜変更されてもよい。具体的な値は、客室23の空気の温度分布を実測する等によって設定されるとよい。
Further, the
また、制御部5が、横断流送風機3AのθAと横断流送風機3BのθBがθA+θB=0となるように横断流送風機3A、3Bを回転させているが、そのような場合に限定されない。図1では、1対の横断流送風機3A、3Bが互いに対向する方向に回転しているため、空気調和機2の吹き出し気流は、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の床面の車両21の幅方向の略中央に到達する。しかし、乗客が空気調和機2の吹き出し気流の到達位置に居る場合は、その乗客が常に気流を感じるため、快適性が損なわれる可能性がある。
Further, the
図7及び図8は、実施の形態1に係る車両用空調システムの動作の変形例を示す図である。そこで、制御部5が、図7に示すように、例えば、横断流送風機3AのθAが−60°の時、横断流送風機3BのθBが−45°となり、横断流送風機3AのθAが−15°の時、横断流送風機3BのθBが0°となり、横断流送風機3AのθAが0°の時、横断流送風機3BのθBが15°となり、横断流送風機3AのθAが45°の時、横断流送風機3BのθBが60°となるように、つまり、横断流送風機3Aと横断流送風機3BがθB−θA=C(Cは定数)となる関係を維持しつつ同一方向に同期して揺動を行いながら送風するように、制御を行ってもよい(図7は、横断流送風機3AのθAが15°で、横断流送風機3BのθBが30°の状態を示す。)。そのように制御を行った場合には、図8に示すように、空気調和機2の吹き出し気流は、空気調和機の吹き出し気流を示す矢印42のようになり、客室23の床面での到達位置が変化する。そして、横断流送風機3Aと横断流送風機3Bが揺動を行いながら送風を行うことで、特定の乗客が連続して気流を感じることがなくなり、乗客の快適性が損なわれることなく客室23の空気の温度を均一にすることができる。
7 and 8 are diagrams showing modifications of the operation of the vehicle air conditioning system according to
その際、横断流送風機3AのθAと横断流送風機3BのθBの相対角度、つまりC(=θB−θA)は、0°より大きくする必要がある。すなわち、C(=θB−θA)が0°以下である場合、つまり横断流送風機3Aの送風方向と横断流送風機3Bの送風方向とが互いに交差しない場合には、横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流は、空気調和機2の吹き出し気流を押さえられないため、空気調和機2の吹き出し気流を客室23の床面まで運ぶことができない。そのため、C(=θB−θA)は、例えば15°以上が望ましい。なお、C(=θB−θA)の値は、横断流送風機3Aと横断流送風機3Bとの間の距離や吹き出し口26の位置によって適宜変更されてもよい。C(=θB−θA)の具体的な値は、客室23の空気の温度分布を実測する等によって設定されるとよい。
At that time, the relative angle between θA of the
また、1つの空気調和機2に対して1対の横断流送風機3A、3B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1対の横断流送風機3A、3Bが複数対並べて設けられ、1つの空気調和機2が暖房運転を行う際に、複数対の横断流送風機3A、3Bが送風動作を行ってもよい。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対又は複数対の横断流送風機3A、3Bが設けられてもよい。
Moreover, although the case where a pair of
また、空気調和機2で空調された空気が1つの吹き出し口26から吹き出され、吹き出し口26の両側に1対の横断流送風機3A、3Bが設けられる場合について説明しているが、複数の横断流送風機が吹き出し口26の両側に設けられていればよく、1つの空気調和機2に対する吹き出し口26の数や横断流送風機の数に制約はない。
Moreover, although the air conditioned by the
図9及び図10は、実施の形態1に係る車両用空調システムの構成と動作の変形例を示す図である。例えば、図9に示すように、1対の横断流送風機3A、3Bの間に2つの吹き出し口26A、26Bが設けられてもよい。このような場合においても、横断流送風機3A、3Bが、互いに対向する方向に回転して送風することで、吹き出し口26A、26Bから吹き出された空気調和機2の吹き出し気流は両側から押さえられ、客室23の床面へ運ばれる。図10に示すように、このような場合においても、図7及び図8と同様に、θB−θA=C(Cは定数)となる関係に横断流送風機3AのθAと横断流送風機3BのθBを変化させることで、空気調和機2の吹き出し気流の客室23の床面での到達位置を変化させることができる。
9 and 10 are diagrams showing a modification of the configuration and operation of the vehicle air conditioning system according to
図11及び図12は、実施の形態1に係る車両用空調システムの構成と動作の変形例を示す図である。また、例えば、図11に示すように、1対の横断流送風機3A、3Bの間に吹き出し口26Aが設けられ、1対の横断流送風機3C、3Dの間に吹き出し口26Bが設けられてもよい。このような場合においても、1対の横断流送風機3A、3Bと1対の横断流送風機3C、3Dのそれぞれが、互いに対向する方向に回転して送風することで、吹き出し口26A、26Bから吹き出される空気調和機2の吹き出し気流は両側から押さえられ、客室23の床面へ運ばれる。図12に示すように、この場合においても、図7及び図8と同様に、θB−θA=C1(C1は定数)、θD−θC=C2(C2は定数)となる関係に横断流送風機3AのθAと横断流送風機3BのθB、横断流送風機3CのθCと横断流送風機3DのθDを変化させることで、空気調和機2の吹き出し気流の客室23の床面での到達位置を変化させることができる。
FIG.11 and FIG.12 is a figure which shows the modification of a structure and operation | movement of the vehicle air conditioning system which concerns on
また、空気調和機2の暖房運転時に、横断流送風機3A、3Bが常に送風動作を行ってもよく、また、空気調和機2の暖房運転の開始から第1の所定の時間のみ横断流送風機3A、3Bが送風動作を行ってもよく、また、第1の所定の時間だけ横断流送風機3A、3Bが送風動作を行い、第2の所定の時間が経過した後に再び横断流送風機3A、3Bが送風動作を行うことを繰り返してもよい。また、空気調和機2が暖房運転を行っていない状態で、横断流送風機3A、3Bが何らかの送風動作を行い、空気調和機2の暖房運転時に、1対の横断流送風機3A、3Bが互いに対向する方向に回転して送風を行ってもよい。なお、第1の所定の時間は、客室23の形態等に応じて設定される必要がある。また、第1の所定の時間は、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。また、第2の所定の時間は、客室23の熱漏洩量等の熱的な負荷に応じて設定される必要があり、横断流送風機3A、3Bの送風動作を停止した後の客室23の空気の温度分布の経時変化を実測する等によって設定される。
Further, during the heating operation of the
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13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13に示すように、車両用空調システム6は、空気調和機2と、1対の横断流送風機3A、3Bと、吸い込み口温度センサ4と、制御部7と、を少なくとも有する(なお、制御部7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. 13 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle air-conditioning system according to the second embodiment. As shown in FIG. 13, the vehicle
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、3B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対して対称の位置に設けられる。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。1対の横断流送風機3A、3Bの間にはダクト(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。吹き出し口26は、車両21の幅方向の略中央に位置する。
The
空気調和機2は、制御部7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3A、3B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43A、43Bの方向、つまり車両21の幅方向に回転可能である。また、天井24に設けられた吹き出し口27A、27Bから横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44A、44Bのように気流を客室23へ吹き出す。
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。吸い込み口温度センサ4は、例えばサーミスタ等からなる。
The suction
制御部7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7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7は、更に、空気調和機2の運転時に横断流送風機3A、3Bの送風動作を制御する。
The
また、制御部7には、客室23に設けられたドア29の開閉動作を制御するためのドア開閉制御装置30が接続され、ドア開閉制御装置30のドア開閉信号が入力される。制御部7は、更に、ドア29の開閉動作の状態に応じて、横断流送風機3A、3Bの送風動作を制御する。ドア開閉制御装置30は、車両21に設けられる。
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、乗客が乗り降りを行う時の動作について説明する。空気調和機2は常に暖房運転を行っているものとする。空気調和機2が冷房運転を行う場合においても、同様に動作する。
(Operation of vehicle air conditioning system)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
Here, for example, an operation when the
制御部7は、空気調和機2の暖房運転時に、横断流送風機3A、3Bの送風動作を開始する。この時、制御部7は、1対の横断流送風機3A、3Bのそれぞれを吹き出し口26の方向、つまり互いに対向する方向に回転させて送風を行わせる。そして、制御部7は、ドア29が開いた時に、開いたドア29から遠い側の横断流送風機3Bをドア29側に回転させ、開いたドア29から近い側の横断流送風機3Aを鉛直下向きに又はドア29側に回転させて送風させる。制御部7は、ドア29が閉じた時に、横断流送風機3Bと横断流送風機3Aの向きをドア29が開く前の状態に戻して送風させる。
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。なお、空気調和機2が暖房運転を行う場合の作用を説明するが、空気調和機2が冷房運転を行う場合の作用も同様である。
乗客が乗り降りする際にドア29が開閉動作を行うと、客室23に冷たい外気が流入するため、客室23の空気の温度は外気温と略等しくなる。そのため、客室23の空気の温度の急激な変化により、乗客の快適性が損なわれる。また、ドア29が閉じた後に客室23の空気の温度を設定温度まで上昇させるのに多くの時間と電力が必要となる。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
When the
図14は、実施の形態2に係る車両用空調システムのドアが開いた時の気流を示す図である。実施の形態2に係る車両用空調システムでは、制御部7が、ドア29が開いた時に、開いたドア29から遠い側の横断流送風機3Bをドア29側に回転させ、開いたドア29から近い側の横断流送風機3Aを鉛直下向きに又はドア29側に回転させて送風させるため、図14に示すように、横断流送風機3A、3Bの吹き出し気流によって、外気の進入が外気の流れを示す矢印45のように遮られるため、外気が客室23の内部まで流入せず、客室23の空気の温度を一定に保つことができる。すなわち、乗客の快適性を損ねることがなく、また、消費電力を低減することができる。
FIG. 14 is a diagram showing airflow when the door of the vehicle air conditioning system according to
なお、1つの空気調和機2に対して1対の横断流送風機3A、3B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1対の横断流送風機3A、3Bが複数対並べて設けられ、1つの空気調和機2が暖房運転を行う際に、複数対の横断流送風機3A、3Bが送風動作を行ってもよい。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対又は複数対の横断流送風機3A、3Bが設けられてもよい。
In addition, although the case where a pair of
また、制御部7は、ドア29が開いた時及びドア29が閉じた時に、横断流送風機3A、3Bを回転させているが、横断流送風機3A、3Bを回転させるタイミングは、ドア29が開いた時及びドア29が閉じた時に対して数秒程度前後してもよい。
The
また、空気調和機2で空調された空気が1つの吹き出し口26から吹き出され、吹き出し口26の両側に1対の横断流送風機3A、3Bが設けられる場合について説明しているが、複数の横断流送風機が吹き出し口26の両側に設けられていればよく、1つの空気調和機2に対する吹き出し口26の数や横断流送風機の数に制約はない。
Moreover, although the air conditioned by the
図15は、実施の形態2に係る車両用空調システムの構成の変形例を示す図である。例えば、図15に示すように、1対の横断流送風機3A、3Bの間に吹き出し口26Aが設けられ、1対の横断流送風機3C、3Dの間に吹き出し口26Bが設けられてもよい。このような場合には、制御部7は、1対の横断流送風機3A、3Bのみを、ドア29側に回転させて送風させることで、外気の客室23への進入を防ぐことができる。
FIG. 15 is a diagram showing a modification of the configuration of the vehicle air conditioning system according to
また、空気調和機2が暖房動作を行っているだけの状態では横断流送風機3A、3Bが送風動作を行わず、空気調和機2が暖房動作を行っている状態でドア29の開閉動作が行われた時だけ横断流送風機3A、3Bが送風動作を行ってもよい。ドア29の開閉動作が行われていない状態で横断流送風機3A、3Bが送風動作を行う場合には、乗客の快適性をより向上することが可能となる。
Further, when the
また、制御部7が、ドア29の開閉動作に応じて、横断流送風機3A、3Bの向きのみを制御しているが、例えば、ドア29が開いているときは1対の横断流送風機3A、3B又はドア29に近い横断流送風機3Aの風量を増加する等、向きに加えて風量を制御してもよい。
The
以上、実施の形態1及び実施の形態2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。
As mentioned above, although
1、6 車両用空調システム、2 空気調和機、3A、3B、3C、3D 横断流送風機、4 吸い込み口温度センサ、5、7 制御部、21 車両、22 屋根、23 客室、24 天井、25 吸い込み口、26、26A、26B、27A、27B、27C、27D 吹き出し口、28 座席、29 ドア、30 ドア開閉制御装置、41 空気調和機の吸い込み気流を示す矢印、42、42A、42B 空気調和機の吹き出し気流を示す矢印、43A、43B、43C、43D 横断流送風機の動きを示す矢印、44A、44B、44C、44D 横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印、45 外気の流れを示す矢印。
1, 6 Air conditioning system for vehicle, 2 Air conditioner, 3A, 3B, 3C, 3D Cross-flow blower, 4 Suction temperature sensor, 5, 7 Control unit, 21 Vehicle, 22 Roof, 23 Guest room, 24 Ceiling, 25
Claims (4)
前記空間の天井の裏側で且つ前記吹き出し口に対して前記車両の幅方向の両側に設けられ、前記空間に空気を送る複数の横断流送風機と、
前記空気調和機の空調動作と前記複数の横断流送風機の送風動作と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 air-conditions the air in the space inside the vehicle and sends the air from the outlet to the space;
A plurality of cross-flow fans provided on the back side of the ceiling of the space and on both sides of the vehicle in the width direction with respect to the outlet, and for sending air to the space;
A vehicle air-conditioning system comprising: control means for controlling the air-conditioning operation of the air conditioner and the air-blowing operations of the plurality of cross-flow fans.
前記制御手段は、前記吹き出し口の両側の一方に設けられた前記横断流送風機の送風方向と前記吹き出し口の両側の他方に設けられた前記横断流送風機の送風方向とが互いに交差するように、前記複数の横断流送風機の少なくとも一つを回転させて送風を行わせる、
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。 At least one of the plurality of cross flow fans is rotatably provided,
The control means is arranged so that the blowing direction of the cross flow fan provided on one side of the outlet and the blowing direction of the cross fan provided on the other side of the outlet cross each other. Rotating at least one of the plurality of cross-flow fans to blow air,
The vehicle air conditioning system according to claim 1.
前記制御手段は、前記複数の横断流送風機の少なくとも一つを前記送風方向が互いに交差した状態で揺動させつつ送風を行わせる、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調システム。 At least one of the plurality of cross flow fans is provided to be swingable,
The control means causes at least one of the plurality of cross flow fans to blow while swinging in a state where the blowing directions cross each other.
The vehicle air conditioning system according to claim 2.
前記制御手段は、更に、前記空間に設けられたドアの開閉信号に基づいて、前記横断流送風機の送風方向が開いている前記ドア側を向くように、前記複数の横断流送風機の少なくとも一つを回転させて送風を行わせる、
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。 At least one of the plurality of cross flow fans is rotatably provided,
The control means further includes at least one of the plurality of cross-flow fans so that the air flow direction of the cross-flow fan faces the open door side based on an open / close signal of a door provided in the space. Rotate the
The vehicle air conditioning system according to any one of claims 1 to 3.
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