JP2015107707A

JP2015107707A - 空調装置

Info

Publication number: JP2015107707A
Application number: JP2013250875A
Authority: JP
Inventors: 哲郎馬村; Tetsuro Mamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2015-06-11

Abstract

【課題】複数の座席と空調用送風口とを備えた構成において、非効率なエネルギー消費が適切に回避できる空調装置を提供する。
【解決手段】システム１は、バス等の車室２内をゾーン１からゾーンＮに分けて、それぞれを担当する複数のエアコン３を装備する。各エアコン３は、各座席４の着座センサ４０の着座情報に応じて制御される。具体的には、あるゾーン内に着座者が１人もいなければそのゾーンのコンプレッサ３０をオフにする。またある座席列に着座者が１人もいなければその座席列の送風口を閉鎖する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調装置に関する。

例えばバスなどの大型の車両の空調に関して、これまでに各種の提案がある。例えば下記特許文献１には、バスの空調ダクトに配置されて、限られたスペースに適したフィルタ構造を有する空気浄化装置が開示されている。

特開２０１１−１１０１６２号公報

従来技術においてバスに備えられた空調設備では、例えば各座席列の車両側方側の斜め上方の位置に空調用の風の吹出口が設けられている。各吹出口は乗客（乗員）が好みに応じて開閉を手動で切り替えられるようになっている。

乗客による手動操作を必要とする結果、例えば乗客が吹出口を閉じ忘れて降車した場合には、開放状態のままの吹出口から風が吹き出し続け、エネルギーの非効率な消費となってしまう。またバスなどの従来の空調では、乗客が少数の時でも大容量のコンプレッサが動作するので、やはり非効率なエネルギー消費となっている。以上のような非効率性を回避した空調装置の開発が望まれる。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記に鑑み、複数の座席と空調用送風口とを備えた構成において、着座者のいない座席の送風口が開放状態のままとなる等の非効率なエネルギー消費が適切に回避できる空調装置を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る空調装置は、複数の座席を備えた車室内の個々の座席に着座者がいるか否かを検出する検出手段と、車室内空間の内部に予め定められた複数の部分空間における個々の部分空間に対して空調を行うように配置されて、空調の駆動と停止とを切り替える切替手段と、車室内への送風口を開閉する開閉手段と、を備えた空調手段と、個々の前記空調手段ごとに、その空調手段が空調を行う部分空間内の全ての座席における前記検出手段によって検出された着座の情報に応じて、その空調手段に備えられた前記切替手段による切り替えと前記開閉手段による開閉とのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。こうした構成により、本発明によれば、車室内を分担して担当する複数の空調手段を備えるとともに、各座席の着座の情報に応じて、各空調手段の駆動と停止の切替と、送風口の開閉とのうちの少なくとも一方を制御することにより、着座情報に応じて効率的にエネルギーを消費する空調装置が実現できる。

また前記制御手段は、前記検出手段によって前記部分空間内の全ての座席が非着座状態にあると検出された場合に、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた前記切替手段を停止の側に切り替える第１制御手段を備えたとしてもよい。これにより、車室内の各部分空間で、そこに着座者がいなければその部分空間を担当する空調が停止するので、着座情報に応じて効率的にエネルギー消費がなされる。

また前記制御手段は、前記検出手段によって前記部分空間内の全ての座席が非着座状態にあると検出された場合に、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた前記開閉手段を閉鎖の側に切り替える第２制御手段を備えたとしてもよい。これにより、車室内の各部分空間で、そこに着座者がいなければそこの送風口は閉鎖されるので、着座情報に応じて効率的にエネルギー消費がなされる。

また前記空調手段は複数の前記開閉手段を備え、前記制御手段は、前記部分空間内における座席のうち前記検出手段によって着座状態にあると検出された座席の位置に応じて、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた複数の前記開閉手段のうちどの開閉手段を開放状態にするかを制御する第３制御手段を備えたとしてもよい。これにより、車室内の各部分空間で、そこの着座者の位置情報に応じて、どの送風口を開放するかが決定されるので、着座情報に応じてきめ細かく送風口を開閉して、効率的な空調がなされる。

また前記切替手段は前記空調手段に流動する冷媒の圧縮処理の駆動と停止とを切り替える圧縮手段であるとしてもよい。これにより、車室内の各部分空間で、そこにおける着座情報に応じて冷媒の圧縮処理の駆動と停止を切り替えることによって、着座情報に応じた効率的なエネルギー消費がなされる。

また前記切替手段は前記空調手段に流動する冷媒の量を調節する調節手段を備え、前記制御手段は、前記部分空間内における座席のうち前記検出手段によって着座状態にあると検出された座席の数が多いほど、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた前記調節手段によって冷媒量を増加させる第４制御手段を備えたとしてもよい。これにより、車室内の各部分空間で、着座が検出された座席が多いほどその空調手段における冷媒量を増加させるので、着座情報に応じた効率的な空調が実現される。

本発明の空調装置の一実施例における模式的な構成図。本発明の処理手順の例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の空調装置の一実施形態としての車両に備えられた空調システム１（以下、システム）の模式的な構成図である。

システム１は車室２、エアコン３（空調手段）、座席４、ＥＣＵ５を備える。図１に示すとおり、車室２内には複数の座席４が縦横に整列した形態で、より具体的には１列４席で複数列のマトリクス状に配置されている。車室中央には図示縦方向に通路が配置されている。周知のとおり、このような座席４の配置形態としては例えばバス等がある。このように広く、複数の座席４が設けられた車室２内の空調を実行するために、システム１には複数のエアコン３が備えられている。

車室２内の空間には、それぞれのエアコン３が空調を分担して担当するように、複数の部分空間（ゾーン）が設定されている。図１の例では、ゾーン１からゾーンＮのＮ個のゾーンが設定されている。例えば、ゾーン１は通路の右側の第１列と第２列の４席を囲む空間、ゾーン２は通路の図示左側の第１列と第２列の４席を囲む空間、などとされている。システム１ではゾーン数がＮ個であるため、Ｎ個のエアコン３が配置されている。

各エアコン３は本発明に関係する主な構成として、コンプレッサ３０、エバポレータ３１、吹出口３２、開閉ドア３３、駆動モータ３４を備える。コンプレッサ３０は車両のエンジンによって駆動されて冷媒ガスを圧縮する。圧縮された冷媒はエバポレータ３１内に噴出されて気化することによって周囲の熱が奪われる。エアコン３は、図示しない外気の取り入れ口、内気の取り入れ口や、風流を形成するブロアファン等を装備して空気流を形成する。形成された空気流はエバポレータ３１の近傍を通過することによって冷却される。

こうして冷却された空気は風の吹出口３２から車室２内に送出される。ただし吹出口３２には開閉ドア３３が装備されており、吹出口３２から空気流が送出されるのは、開閉ドア３３が開放状態にあるときのみである。吹出口３２は、各ゾーン内の座席列ごとに送風するように、例えば各座席列の車両側方側の斜め上方などに配置されているとすればよい。開閉ドア３３は全開状態と全閉状態の２状態のうちのいずれかをとるとすればよい。開閉ドア３３は駆動モータ３４によって自動的に開閉される。駆動モータ３４は従来からあるサーボモータ等で構成すればよい。

なおこの実施形態では開閉ドア３３と表現しているが、これは狭い意味でのドア構造を意味するものではなく、吹出口３３が開放されて車室２内へ送風される状態と閉鎖されて送風されない状態とが切り替えられるような構造であればいかなる形態でもよい。また図１は模式的、概念的な図であり、各部材の形状や位置関係、例えばエアコン３の形状や、車室２とエアコン３の位置関係などを何ら限定するものではない。

車室２内の各座席４には着座センサ４０が備えられている。着座センサ４０は従来から周知の構造および検出原理によって、各座席に着座者（着座した乗客や乗員など）がいるか否かを検出する。

ＥＣＵ５は通常のコンピュータと同様の構成、すなわち各種情報処理を行うＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ５０を備えて、システム１の制御を司る。特に本発明に関係してＥＣＵ５は、着座センサ４０からの着座情報の取得や、各エアコン３におけるコンプレッサ３０や駆動モータ３４の制御を行う。

以上の装置構成のもとで、システム１は、車両の空調制御を実行する。その処理手順の例が図２に示されている。図２の処理手順は予めプログラム化して例えばメモリ５０に記憶しておいて、ＥＣＵ５が自動的に呼び出して例えば車両のエンジン駆動中に所定の周期で周期的に実行すればよい。

図２の処理手順ではまず手順Ｓ１０でＥＣＵ５は変数ｎに数値１を代入する。この変数ｎは車室２内のゾーンの番号を示す変数である。次にＳ２０でＥＣＵ５はゾーンｎの着座情報を取得する。着座情報とは各座席４ごとの着座者がいるかいないかの情報である。

Ｓ３０でＥＣＵ５は、Ｓ２０で取得した情報に基づいてゾーンｎに着座者が１人でもいるか否かを判別する。ゾーンｎに少なくとも１人の着座者がいる場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）はＳ４０に進み、ゾーンｎに１人も着座者がいない場合（Ｓ３０：ＮＯ）はＳ５０に進む。

Ｓ５０に進む場合はゾーンｎに着座者がいない場合である。したがってＳ５０でＥＣＵ５は第ｎコンプレッサ３０をオフにする（駆動停止する）。ここで第ｎコンプレッサ３０とは、ゾーンｎを担当するエアコン３に装備されたコンプレッサ３０を指す。そしてＳ１２０でＥＣＵ５はゾーンｎの全ての座席列の吹出口を閉鎖する。

一方Ｓ４０に進む場合はゾーンｎに少なくとも１人は着座者がいる場合である。そこでＳ４０に進んだらＥＣＵ５は第ｎコンプレッサ３０をオンにする（駆動する）。次にＳ６０でＥＣＵ５は変数ｍに数値１を代入する。変数ｍは各ゾーンの何列目の座席列かを示す変数である。

そしてＳ７０でＥＣＵ５はゾーンｎの第ｍ列の座席列に少なくとも１人の着座者がいるか否かを判別する。この判別はＳ２０で取得した情報により行えばよい。ゾーンｎの第ｍ列に少なくとも１人の着座者がいる場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）はＳ８０へ進み、ゾーンｎの第ｍ列に１人も着座者がいない場合（Ｓ７０：ＮＯ）はＳ９０へ進む。

Ｓ８０に進む場合はゾーンｎの第ｍ列に少なくとも１人は着座者がいる場合である。そこでＳ８０に進んだらＥＣＵ５はゾーンｎの第ｍ列に送風する吹出口３２の駆動モータ３４を駆動することにより、その開閉ドア３２を開放（全開）する。一方Ｓ９０に進む場合はゾーンｎの第ｍ列に着座者が１人もいない場合である。そこでＳ９０に進んだらＥＣＵ５はゾーンｎの第ｍ列に送風する吹出口３２の駆動モータ３４を駆動することにより、その開閉ドア３２を閉鎖（全閉）する。

次にＳ１００でＥＣＵ５は変数ｍの値を１増分する。そしてＳ１１０でＥＣＵ５はｍがＭより大きいか否かを判別する。ここでＭはゾーンｎ内の全座席列数である（図１の例ではゾーン１の全座席列数は２、ゾーンＮの全座席列数は３、等）。ｍがＭより大きい場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）はＳ１３０へ進み、ｍがＭ以下の場合（Ｓ１１０：ＮＯ）はＳ７０へ戻って上記手順を繰り返す。

Ｓ１３０に進んだらＥＣＵ５は変数ｎの値を１増分する。そしてＳ１４０でＥＣＵ５はｎがＮより大きいか否かを判別する。ここでＮは、図１に示すように車室２内のゾーン数である。ｎがＮより大きい場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）は図２の処理手順を終了し、ｎがＮ以下の場合（Ｓ１４０：ＮＯ）はＳ２０へ戻って上記手順を繰り返す。以上が図２の処理手順である。

以上の処理手順を用いることにより、あるゾーンに着座者がいない場合はそのゾーンを担当するコンプレッサ３０を自動的にオフにし、各ゾーンにおいて着座者のいない座席列の吹出口３２は自動的に閉鎖する。これにより、空調における非効率なエネルギー消費が効果的に回避できる。また図１のように複数のコンプレッサ３０を備える構成は、従来のように大容量のコンプレッサを１個備えて駆動する形態と比較しても、格段に効率的なエネルギー消費に適する。

なお開閉ドア３３は乗客（乗員）の手動によっても開閉操作できる構造とすればよい。これにより、例えば図２の処理により吹出口３２が自動的に開放状態となっていても、乗客（乗員）が自分の好みで閉鎖すること等が可能となる。

上記でコンプレッサ３０はいわゆる固定コンプレッサでも可変コンプレッサ（可変容量コンプレッサ）でもよい。周知のとおり、固定コンプレッサではコンプレッサとエバポレータ間を流動する冷媒の量（容量）は一定であるのに対し、可変コンプレッサでは冷媒の量（容量）を変化させることが可能である。

上記例で可変コンプレッサを用いる場合、Ｓ４０で第ｎコンプレッサをオンにするだけでなく、Ｓ２０で取得した情報によりゾーンｎ内の着座者が多いほど、Ｓ４０で第ｎコンプレッサでの冷媒量（冷媒容量）を増加させるように調節してもよい。これにより、着座者数に応じたさらに効率的な空調が実現できる。

上記では各着座センサ４０とＥＣＵ５間を有線接続としたが、無線で着座情報を送信する形態でもよい。その場合、煩雑な配線が回避できる。さらに着座センサ４０を用いない実施形態でもよい。その場合、例えば車室２内に赤外線センサを備えて、それにより人体から発する赤外線を検知することで着座者を検出する形態がある。

上記実施形態は特許請求の範囲に記載された趣旨の範囲内で適宜変更してよい。例えば本発明の適用対象は図１のようなバスに限定されず、複数の座席を有するあらゆる車両に適用してよい。

１システム（空調装置）
３０コンプレッサ（切替手段、調節手段）
３２吹出口（送風口）
３３開閉ドア（開閉手段）
４０着座センサ（検出手段）

Claims

複数の座席を備えた車室内の個々の座席に着座者がいるか否かを検出する検出手段と、
車室内空間の内部に予め定められた複数の部分空間における個々の部分空間に対して空調を行うように配置されて、空調の駆動と停止とを切り替える切替手段と、車室内への送風口を開閉する開閉手段と、を備えた空調手段と、
個々の前記空調手段ごとに、その空調手段が空調を行う部分空間内の全ての座席における前記検出手段によって検出された着座の情報に応じて、その空調手段に備えられた前記切替手段による切り替えと前記開閉手段による開閉とのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする空調装置。
前記制御手段は、前記検出手段によって前記部分空間内の全ての座席が非着座状態にあると検出された場合に、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた前記切替手段を停止の側に切り替える第１制御手段を備えた請求項１に記載の空調装置。
前記制御手段は、前記検出手段によって前記部分空間内の全ての座席が非着座状態にあると検出された場合に、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた前記開閉手段を閉鎖の側に切り替える第２制御手段を備えた請求項１又は２に記載の空調装置。
前記空調手段は複数の前記開閉手段を備え、
前記制御手段は、前記部分空間内における座席のうち前記検出手段によって着座状態にあると検出された座席の位置に応じて、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた複数の前記開閉手段のうちどの開閉手段を開放状態にするかを制御する第３制御手段を備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空調装置。
前記切替手段は前記空調手段に流動する冷媒の圧縮処理の駆動と停止とを切り替える圧縮手段である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空調装置。
前記切替手段は前記空調手段に流動する冷媒の量を調節する調節手段を備え、
前記制御手段は、前記部分空間内における座席のうち前記検出手段によって着座状態にあると検出された座席の数が多いほど、その部分空間の空調を行う空調手段に備えられた前記調節手段によって冷媒量を増加させる第４制御手段を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空調装置。