JP5292915B2 - Ventilation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車室内などの被換気室の換気を行う換気装置に係り、詳細には、太陽電池の発電電力によって作動する換気装置に関する。 The present invention relates to a ventilator that ventilates a ventilated room such as a vehicle interior of a vehicle, and more particularly, to a ventilator that operates by power generated by a solar cell.
太陽光線の強い炎天下などでは、太陽電池によって電力を得ることができる。また、車両を炎天下などに駐車すると、車室内の温度が上昇し、乗員が乗車したときに不快感を生じさせてしまうことがある。ここから、太陽電池の発電電力を用いて、車室内の換気を行う換気装置の提案がなされえている。 Electric power can be obtained by a solar cell in the sun or the like with strong sunlight. In addition, if the vehicle is parked under hot weather, the temperature in the passenger compartment increases, which may cause discomfort when an occupant gets on the vehicle. From here, the proposal of the ventilator which ventilates a vehicle interior using the generated electric power of a solar cell has been made.
太陽電池の発電電力を用いて車室などの被換気室を換気する換気装置としては、太陽電池の発電電力によって複数のファンを駆動するときに、太陽電池の電圧−電流特性における動作点と、該動作点で所定数のファンを駆動するときの風量−静圧特性から、所定静圧値における風量が最大となるように設定した数のファンを駆動する提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。 As a ventilator that ventilates a ventilated room such as a passenger compartment using the generated power of the solar cell, when driving a plurality of fans with the generated power of the solar cell, the operating point in the voltage-current characteristics of the solar cell, A proposal has been made to drive the number of fans set so that the air volume at the predetermined static pressure value is maximized from the air volume-static pressure characteristics when the predetermined number of fans are driven at the operating point (for example, Patent Documents). 1).
また、太陽電池を用いた車室内の換気、空調を行うときに、車室内を複数の領域に分割し、分割した領域ごとの空調状態を制御可能として、日射方向を検出し、検出した日射方向に基づいて各領域の空調状態を制御する提案がなされている(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, when ventilating and air-conditioning the vehicle interior using solar cells, the vehicle interior is divided into a plurality of areas, the air conditioning state for each divided area can be controlled, the solar radiation direction is detected, and the detected solar radiation direction The proposal which controls the air-conditioning state of each area | region based on this is made | formed (for example, refer patent document 2).
ところで、太陽電池は、日射量が下がることにより発電電力が低下し、換気装置は、発電電力が所定値以下となると換気用のファンが停止されるようにしている。 By the way, in the solar cell, the generated power is reduced due to a decrease in the amount of solar radiation, and the ventilation device stops the ventilation fan when the generated power becomes a predetermined value or less.
一方、太陽電池を用いた換気装置では、電流センサなどを用いて、換気用のファンを作動させたときに電流値を検出し、発電電力を判定する構成とすることにより、低コスト化を図ることができる。このような換気装置では、太陽電池の発電電力が低下して、ファンを停止させているときに、例えば、一定の時間間隔で、ファンを駆動させて電流値の計測を行い、太陽電池の発電状態(発電電力)を判断するようにしている。これにより、太陽電池の発電電力が所定値以上となっていると判断されると、ファンを連続駆動して車室内の換気が行われる。
しかしながら、太陽電池の発電電力は、太陽の傾き(時刻)や天候の影響を受けると共に、一時的にであっても日差しが陰ると発電電力が低下する。このときに、一時的な日差しの陰りであれば、ファンの駆動回数は少なくて済むが、日没時などでは、ファンの間欠的な駆動が繰り返されてしまい、ファンモータに耐久性の低下が生じてしまうことがある。 However, the generated power of the solar cell is affected by the inclination (time) of the sun and the weather, and the generated power is reduced when the sun is shaded even if temporarily. At this time, if it is temporarily shaded by the sun, the number of times the fan is driven is small, but at sunset, etc., the fan is intermittently driven repeatedly, resulting in a decrease in durability of the fan motor. May occur.
これを防止するために、換気ファンの駆動間隔を長くすると、日射が回復して発電電力が増加したにもかかわらず、換気ファンが駆動されない状態が続いてしまう。 In order to prevent this, if the drive interval of the ventilation fan is lengthened, the state where the ventilation fan is not driven continues even though the solar radiation is recovered and the generated power is increased.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で太陽電池の発電状態を判定し、太陽電池を用いて車室内などの被換気室の換気を行うときに、ファンモータなどの間欠的な駆動を抑制可能とする換気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described facts. When a power generation state of a solar cell is determined with a simple configuration and a ventilated room such as a vehicle interior is ventilated using the solar cell, a fan motor or the like is used. It aims at providing the ventilator which can suppress intermittent drive.
上記目的を達成するために本発明は、太陽電池の発電電力により作動して被換気室の換気を行う換気ファンと、前記換気ファンの作動時の電流値を検出する電流検出手段と、前記被換気室の換気を必要とする基準の日射量における前記太陽電池の発電電力に対応する前記電流値を基準値として記憶した記憶手段と、前記電流検出手段により検出された前記電流値が前記基準値以上である場合に、前記太陽電池の発電電力により前記換気ファンを作動させて前記被換気室の換気を行い、前記換気ファンの作動中に前記電流値が前記基準値未満の状態が所定時間以上継続した場合に、前記換気ファンの作動を停止する換気駆動手段と、前記検出手段により検出された前記電流値が前記基準値未満である場合に、前記電流値に基づき、前記電流値が低いほど長くなるように前記換気ファンの前記停止時間を設定する時間設定手段と、前記換気ファンの停止中に、前記電流検出手段により前記電流値の検出を行なうために、前記時間設定手段により設定された前記停止時間の間隔で前記換気ファンを作動させる間欠駆動手段と、を含む。 To accomplish the above object, a current detecting means for detecting a row U換 air fan ventilation operating the ventilation chamber by the electric power generated by the solar battery, the current value during operation of the ventilation fan, said storage means the current value corresponding to the generated power of the solar cell definitive the insolation criteria requiring ventilation of the ventilation chamber and stored as a reference value, and more said detected current value to the current detecting means If There is more than before Symbol reference value, performs a ventilation of the object to be ventilated chamber by operating the ventilation fan by generated power of the solar cell, the current value during operation of the ventilation fan is smaller than the reference value If the state has continued for a predetermined time or more, when the ventilation driving means for stopping the operation of the ventilation fan, said current value detected by said detecting means is less than the reference value, based on the current value, the The current value is Time setting means for setting the stop time of the ventilating fan so long as have, during the stop of the ventilation fan, in order to perform the detection of I Ri said current value to said current detecting means, said time setting means and intermittent drive means causes create dynamic the ventilation fan at set intervals of the stop time by including.
この発明によれば、日射量によって変化する太陽電池の発電電力を、換気ファンを作動させた状態で、電流検出手段によって検出する電流値によって判定する。この基準値は、被換気室の換気が必要と判断されるときの日射量を基準とし、この日射量における発電電力に基づいて設定する。 According to this invention, the generated power of the solar cell that changes depending on the amount of solar radiation is determined by the current value detected by the current detection means in a state where the ventilation fan is operated. The reference value, the amount of solar radiation when it is determined that the required ventilation of the ventilation chamber as a reference is set based on the generated power in the solar radiation amount.
時間設定手段は、電流値が基準値に達していないために換気ファンを停止しているときの電流値に基づいて、換気ファンを間欠駆動するときの停止時間を設定する。間欠駆動手段は、換気ファンの停止している時間が、この停止時間に達するごとに、電流値を検出するために換気ファンを作動し、電流値が基準値に達しているか否かの判定が行なわれるようにする。 Time setting means, based on the current value of when stopping the ventilating fan to the current value does not reach the reference value, sets a stop time for intermittently driving the ventilation fan. Intermittent driving means, the downtime of the ventilation fans, each time reaching the stop time, activate the ventilation fan in order to detect the current value, it is determined whether or not the current value has reached a reference value To be done .
時間設定手段は、電流検出手段により検出された電流値に基づいて、電流値が小さくなるほど停止時間が長くなるように設定する。すなわち、日射量が少ないほど停止時間が長くなるように設定する。 Based on the current value detected by the current detection means , the time setting means sets the stop time to become longer as the current value becomes smaller. That is, the stop time is set longer as the amount of solar radiation is smaller.
これにより、日射量が低下して換気ファンを間欠的に作動するときに、日射量が低いほど換気ファンの作動回数を抑えることができるので、換気ファンの寿命低下を抑制することができる。 Thereby, when the amount of solar radiation falls and a ventilation fan is operated intermittently, since the frequency | count of operation of a ventilation fan can be suppressed, so that the amount of solar radiation is low, the lifetime reduction of a ventilation fan can be suppressed.
このような本発明では、前記電流検出手段により検出される前記電流値に対応して設定された停止時間を記憶した時間記憶手段を含み、前記時間設定手段が、前記停止時間として、前記電流値に基づき前記時間記憶手段に記憶された停止時間を設定することが好ましく、これにより、的確な停止時間の設定が容易となる。 In the present invention, comprises a time storage means for storing a stop time set in correspondence to the current value more is detected in said current detecting means, said time setting unit, as the stop time, the current it is preferable to set a stop time stored in the time storage unit-out based on the value, which makes it easy to set the precise downtime.
請求項3に係る発明は、前記記憶手段に、前記基準の日射量における発電電力に基づく第1の基準値、及び前記基準の日射量より少ない所定の日射量における発電電力に基づく第2の基準値が記憶されると共に、前記停止時間として前記時間記憶手段に、第1の停止時間、及び前記第1の停止時間より長い第2の停止時間が予め設定されて記憶され、前記時間設定手段が、前記電流値が前記第1の基準値未満でかつ前記第2の基準値以上であるときに、前記間欠駆動手段における前記停止時間として前記第1の停止時間を設定し、前記電流値が前記第2の基準値未満であるときに、前記間欠駆動手段における停止時間として前記第2の停止時間を設定する。
The invention according to
また、請求項4に係る発明は、前記第2の基準値が、前記基準の日射量における発電電力の1/4の発電電力に基づいて設定されている。 In the invention according to claim 4, the second reference value is set on the basis of the generated power ¼ of the generated power at the reference solar radiation amount .
この発明によれば、第1の基準値及び第2の基準値と共に、第1の基準値に対する第1の停止時間と、第2の基準値に対する第2の停止時間を設定している。 According to the present invention, the first stop time for the first reference value and the second stop time for the second reference value are set together with the first reference value and the second reference value.
一般に、雲などに日射が遮られた一時的な日射量の低下は、周囲が明るいので、日射量が1/3〜1/4以下となることが少ない。これに対して、夕方などでは、周囲も暗くなるので、日射量が大きく低下する。 Generally, a temporary decrease in the amount of solar radiation blocked by clouds or the like is less likely to be 1/3 to 1/4 or less because the surroundings are bright. On the other hand, in the evening or the like, the surroundings also become dark, so the amount of solar radiation is greatly reduced.
ここから、基準の日射量における発電電力に基づいた基準値を第1の基準値とし、第2の基準値として、例えば、太陽電池の発電電力が基準の日射量における発電電力の1/4となっているときの電流値を設定し、検出された電流値が第2の基準値に満たないときに、停止時間を第1の停止時間より長い第2の停止時間に設定する。
Here, the reference value based on the generated power in the solar radiation amount of the reference to the first reference value, and a second reference value, for example, the generated power in the solar radiation amount of generated power reference of the
これにより、夕方などのように日射が増加する可能性が低いときに、一時的な日射量の低下と判定しうる場合に比べて、停止時間を長くして、換気ファンの作動頻度を確実に抑えることができる。 As a result, when the possibility of increasing solar radiation is low, such as in the evening, it is possible to extend the stop time and ensure the frequency of operation of the ventilation fan compared to the case where it can be determined that the amount of solar radiation is temporarily reduced. Can be suppressed.
以上説明したように本発明によれば、日射量が、換気を必要とする日射量より少ない場合、日射量の低下に応じて停止時間を長く設定するので、日射量が大きく低下したときに、換気ファンの作動頻度を確実に抑えることができる。 As described above, according to the present invention, when the amount of solar radiation is less than the amount of solar radiation that requires ventilation, since the stop time is set longer according to the decrease in the amount of solar radiation, when the amount of solar radiation is greatly reduced, The operation frequency of the ventilation fan can be surely suppressed.
また、本発明では、換気が必要とする基準の日射量における発電電力に対して、太陽電池の発電電力が例えば、基準の日射量における発電電力の1/4未満となっているときに、換気ファンの停止時間を長く設定するので、夕方などで日射量が低下したときに、換気ファンの作動回数を確実に抑えることができるという優れた効果が得られる。 Further, in the present invention, when the generated power of the solar cell is less than ¼ of the generated power at the reference solar radiation amount with respect to the generated power at the reference solar radiation amount required for ventilation , for example, Since the fan stop time is set to be long, an excellent effect is obtained in that the number of times the ventilation fan is operated can be surely suppressed when the amount of solar radiation is reduced in the evening.
以下に、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には、本実施の形態に係る換気装置10の概略構成を示している。図2に示されるように、この換気装置10は、自動車等の車両12に設けられて、車両駐車中などにおいて、車外の空気(外気)を被換気室である車室14内に導入する。車両12では、外気が車室14内に導入されることにより、車室14内の空気が、ベントダクト16などを介して車外へ排出されることにより、車室14内の換気が行われる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
これにより、例えば、車両12を炎天下などに駐車したときに、車室14内の温度が上昇してしまうのを抑え、乗員が車両12に乗車するときに、車室14内の温度が上昇してしまっていることにより不快感を生じさせてしまうのを防止できるようにしている。なお、以下では、被換気室の一例として、車両12に形成される車室14を例に説明する。また、換気装置10は、車両12に設けられる空調装置(エアコン)によって構成されるものであっても良い。
Thereby, for example, when the
図1に示されるように、換気装置10は、太陽電池18と、太陽電池18の発電電力によって駆動される換気ファン20と、換気ファン20の作動を制御するコントローラ22と、を含んで形成されている。
As shown in FIG. 1, the
換気ファン20は、ファンモータ24にファン(羽根、羽根車など)26(例えば図2参照)が取付けられた一般的構成となっている。なお、以下では、ファンモータ24とファン26とを区別しないときには、総称して換気ファン20とする。また、換気装置10として空調装置を用いるときには、換気ファン20としてブロワファンを適用し、コントローラ22としてエアコンECUを適用すればよい。さらに、換気装置10の基本的構成は、換気ファン20によって外気を車室14内に導入しながら、車室14内の空気を車外へ排出可能とする構成であれば、公知の一般的構成を適用でき、ここでは、詳細な説明を省略する。
The
図2に示されるように、太陽電池18は、例えば、車両12のルーフパネル28の上面など、太陽光線が照射される部位に据え付けられる。なお、太陽電池18の据え付け場所は、これに限らず、トランクリッド30の上面、ウインドガラス32の表面など、太陽光線が照射され、かつ、乗員の視界を妨げることのない任意の領域に据え付けたものであればよい。
As shown in FIG. 2, the
この太陽電池18は、太陽光線を受光することにより、受光した太陽光線の光エネルギーを直流電力に変換して出力する。なお、太陽電池18は、ファンモータ24の駆動電圧に応じた電圧が出力されるように構成されており、このような太陽電池18の構成は、公知の一般的構成を適用することができる。
The
図1に示されるように、太陽電池18は、コントローラ22に接続されており、太陽電池18の発電電力がコントローラ22に入力される。なお、太陽電池18は、例えば、一対の電極の一方(例えば、正極側)がコントローラ22に接続され、他方の電極(例えば、負極側)がコントローラ22と共に、車両10の車体に接地(グランド)されている。
As shown in FIG. 1, the
コントローラ22には、CPU、ROM、RAM等がバス(何れも図示省略)によって接続された一般的構成のマイクロコンピュータ(以下、マイコン34とする)が設けられている。また、コントローラ22には、太陽電池18から供給される電力を、マイコン34の駆動に用いる所定電圧(例えば、5v)の直流電力を生成する電源回路36を備えている。マイコン34は、この電源回路36から供給される電力によって作動される。
The
これにより、太陽電池18による発電が開始されて、太陽電池18の発電電力が電源回路36を介してマイコン34に供給されることにより、マイコン34が動作を開始する。また、太陽電池18の発電が停止すると、マイコン34が動作を停止する。すなわち、換気装置10は、太陽電池18が発電を開始することにより作動可能となり、また、太陽電池18が発電を停止することにより作動を停止する。
Thereby, the power generation by the
なお、本実施の形態では、一例としてマイコン34が太陽電池18の発電電力によって作動するように説明するが、これに限らず、車両12に設けている図示しないバッテリの電力によってマイコン34が作動されるなど、任意の構成を適用することができる。
In the present embodiment, the
コントローラ22には、電流検出手段とされる電流検出回路38が設けられている。また、コントローラ22には、スイッチ回路40が設けられている。スイッチ回路40は、例えば、FETなどの半導体スイッチング素子を用いたスイッチング素子42及び、保護ダイオード44を含んで形成されている。
The
スイッチ回路40には、換気ファン20が接続されており、太陽電池18の発電電力は、電流検出回路38及びスイッチ回路40を経て換気ファン20へ供給される。
The
マイコン34には、駆動制御部46が形成されており、スイッチング素子42が、この駆動制御部46によってオン駆動されることにより、太陽電池18の発電電力が換気ファン20へ供給される。また、換気ファン20は、駆動制御部46によってスイッチング素子42がオフされることにより電力供給が停止される。このときに、保護ダイオード44が、換気ファン20からの電流の逆流防止を図っている。なお、本実施の形態では、半導体スイッチング素子などの所謂半導体リレーを用いているが、これに限らず、電磁式リレーなどの任意の構成のスイッチング手段を適用することができる。
A
一方、換気ファン20には、ファンモータ24の駆動回路48が設けられており、太陽電池18の発電電力が駆動回路48を介してファンモータ24へ供給される。
On the other hand, the
この駆動回路48には、マイコン34の駆動制御部46が接続されており、駆動制御部46によって、駆動回路48からファンモータ24へ出力される電圧が制御される。これにより、換気装置10では、ファンモータ24のオン/オフ及び回転数、すなわち、換気ファン20のオン/オフ及び、車室14内へ吹き出される空気の風量が制御される。
A
なお、ファンモータ24の回転数制御(換気ファン20の風量制御)は、例えば、駆動回路48からファンモータ24へ出力される直流電圧のデューティー比を制御するなど、ファンモータ24の特性に応じた任意の制御方法を適用して、太陽電池18の発電電力に応じた回転数で駆動される構成とするものであれば良く、これにより、日射量が多く、車室14内の温度が上昇しやすい環境下で、換気量を多くすることが可能となる。
Note that the rotational speed control of the fan motor 24 (air flow control of the ventilation fan 20) depends on the characteristics of the
コントローラ22に設けている電流検出回路38は、太陽電池18の発電電力によって換気ファン20が駆動されることにより、換気ファン20へ供給される電流値の検出が可能となっている。電流検出回路38は、例えば、電流値に応じた電圧を出力する構成を適用できるが、以下では、電流値Iとして説明する。
The
ところで、マイコン34には、記憶手段及び時間記憶手段とされるメモリ50が設けられていると共に、判定手段とされる比較判定部52が形成されている。メモリ50には、予め設定されている電流値の基準値が記憶されており、比較判定部52は、電流検出回路38によって検出される電流値Iを読み込むと、メモリ50に記憶されている基準値と比較する。
Incidentally, the
太陽電池18は、日射が強くなる(日射量が増加する)ことにより発電電力が増加する。また、駐車された車両12では、日射が強くなることにより車室14内の温度が上昇する。さらに、ファンモータ24は、駆動時間が長くなることにより寿命(耐久性)が低下する。
The
ここから、換気装置10では、日射量及び換気ファン20(ファンモータ24)の耐久性を考慮して、換気ファン20を作動させるときの日射量の下限値が設定されている。コントローラ22のメモリ50には、この日射量が下限値となっているときの太陽電池18の発電電力(例えば、500w/m2、以下、発電電力Aとする)が得られている状態で換気ファン20を作動させているときに、電流検出回路38で検出される電流値Iを、第1の基準値とする基準値Isとして記憶されている。
From here, in the
比較判定部52では、予め設定されたタイミングで電流検出回路38によって検出される電流値Iを読込み、メモリ50に記憶されている基準値Isと比較することにより、太陽電池18の発電状態が、換気ファン20を作動させる発電状態、すなわち、日射量が、換気ファン20を作動するように設定されている日射量を超えているか否かを確認する。
The
駆動制御部46は、換気ファン20を作動するように設定されている日射量に達している場合、すなわち、電流値Iが基準値Isに達している(I≧Is)と、スイッチング素子42をオンすると共に、発電電力に応じた回転数で換気ファン20が作動するように駆動回路48の出力を制御する。
When the amount of solar radiation set to operate the
また、駆動制御部46は、比較判定部52で、電流値Iが基準値Isよりも低くなっている(I<Is)と判定され、この判定状態が継続すると、換気ファン20の作動を停止する。
Further, the
マイコン34には、タイマ54及び時間設定部56が形成されている。駆動制御部46は、太陽電池18の発電電力が低下し、電流値Iが基準値Isよりも低くなると、タイマ54によって時間計測を開始し、予め設定されている所定の時間(以下、時間Δtとする)が経過しても、電流値Iが基準値Isを超えないと換気ファン20を停止する(換気停止)。すなわち、マイコン34は、換気ファン20を作動させているときに、時間Δt以上の間、電流値Iが基準値Isを下回っている(太陽電池18の発電状態の低下が継続している)と、換気ファン20の作動を停止する。
A
また、マイコン34の駆動制御部46は、換気ファン20を停止すると、タイマ54によって停止時間の計測を開始し、予め設定されている時間(以下、インターバル時間ΔTsとする)が経過すると、換気ファン20を作動させて電流値Iの検出が可能となるようにし、比較判定部52で太陽電池18の発電状態の判定が行なわれるようにする。
Further, when the
このときに、駆動制御部46は、比較判定部52で、電流値Iが基準値Isを超えていると判定されると、太陽電池12が所定以上の発電状態であるとして、換気ファン20を作動する。これにより、車室14内の換気が再開される。また、電流値Iが基準値Isに達していないと判定されると、駆動制御部46は、インターバル時間ΔTsが経過するまでの換気ファン20を停止状態とする。
At this time, if the
すなわち、マイコン34は、換気ファン20を停止すると、予め設定されているインターバル時間ΔTsの間隔で換気ファン20を作動させて、太陽電池18の発電状態を判定するようにしている。
That is, when the
一方、太陽電池18の発電状態の低下は、雲などによって日差しが遮られているときに加え、夕方などで日がかげることにより生じる。ここで、雲などによって日差しが遮られた場合、部分的に日射量が低下し、周囲が比較的明るい状態となっており、このために、日射量が大きく低下することはない。これに対して、日が傾く夕方は、周囲も徐々に暗くなるために、一時的に日差しが遮られるときに比べて、日射量は大きく低下する。
On the other hand, a decrease in the power generation state of the
一般に、雲などによって日差しが遮られたときの日射量は、周囲が比較的明るいので、発電電力が発電電力Aの1/3〜1/4以下の日射量となることがない。ここから、本実施の形態に適用した換気装置10では、発電電力が発電電力Aの1/4以下となる日射量となっていると、日射量の低下が一時的なものではなく、日が傾くことによって生じているものと判断する。
Generally, the amount of solar radiation when the sun is blocked by clouds or the like is relatively bright in the surroundings, so that the generated power does not become 1/3 to 1/4 or less of the generated power A. From here, in the
換気装置10では、発電電力が発電電力Aの1/4となっているときに換気ファン20を作動させて検出される電流値Iを、第2の基準値とする基準値ILとして設定されてメモリ50に記憶されている。すなわち、メモリ50には、電流値Iの基準値として基準値Isと、基準値Isよりも低い基準値ILとが記憶されている。
In
マイコン34では、電流回路38で検出される電流値Iと基準値Is、ILから、発電電力の低下が、発電電力の高くなる可能性がある一時的なものか、夕方などで高くなる可能性が低いかを判断するようにしている。
The
また、換気装置10では、インターバル時間ΔTsとして、発電電力が高くなる可能性がある(可能性が高い)ときに適用するインターバル時間ΔT1と、発電量が高くなる可能性の低いときに適用するインターバル時間ΔT2が設定されている。
Further, in the
このインターバル時間ΔT1、ΔT2は、例えば、インターバル時間ΔT1が3minとして設定され、インターバル時間ΔT2が10minとして設定されるなど、インターバル時間ΔT2が、インターバル時間ΔT1よりも長くなっている(ΔT2>ΔT1)。このインターバル時間ΔT1、ΔT2は、インターバル時間ΔTsとしてメモリ50に記憶されている。なお、インターバル時間ΔT1、ΔT2は、これに限らず、太陽電池18の発電能力、換気ファン20の定格及び換気能力、日射に対する車室14の温度上昇のし易さなどを考慮して設定した時間とすることができる。
The interval time [Delta] T 1, [Delta] T 2, for example, interval [Delta] T 1 is set as 3min, such interval [Delta] T 2 is set as 10min interval time [Delta] T 2 is longer than the interval time [Delta] T 1 (ΔT 2 > ΔT 1 ). The interval times ΔT 1 and ΔT 2 are stored in the
マイコン34に設けられている時間設定部56は、比較判定部52の判定結果に基づいて、インターバル時間ΔTsをインターバル時間ΔT1又はインタ時間ΔT2に設定する。このときに、時間設定部56は、電流値Iが基準値ILに達していない(I<IL)と、インターバル時間ΔTsをインターバル時間ΔT2に設定し(ΔTs=ΔT2)、電流値Iが基準値IL以上となっている(IL≦I<Is)と、インターバル時間ΔTsをインターバル時間ΔT1に設定する(ΔTs=ΔT1)。
The
これにより、換気装置10では、太陽電池18の発電電力が低下しているために換気ファン20を停止しているときに、太陽電池18の発電状態を判定するための換気ファン20の作動頻度が抑制されるようにしている。
Thereby, in the
このように構成されている換気装置10は、車両10を駐車するために図示しないイグニッションスイッチがオフされることにより作動可能となる。なお、換気装置10には、換気スイッチ(図示省略)が設けられており、イグニッションスイッチがオフされた状態で換気スイッチがオンされることにより作動可能となる。
The
換気装置10では、換気動作が可能となっている状態で、太陽電池18の発電が開始されて、太陽電池18の発電電力が電源回路36を介してマイコン34に供給されることにより、マイコン34の作動が開始され、太陽電池18の発電が停止することにより、マイコン34の作動が停止する。
In the
ここで、マイコン34は、太陽電池18の発電電力が、予め設定されている発電電力Aを超えると、電流検出回路38で検出される電流値Iが基準値Isを超えて換気ファン20が作動される。これにより、車室14内の換気が行われる。
Here, when the generated power of the
このように、換気装置10では、太陽電池18の発電電力が予め設定された発電電力Aを超え、車室14内の換気が必要と判断されることにより換気ファン20を作動させるので、不必要に換気ファン20を作動させてファンモータ24の寿命を短くしてしまうことなく、日射に起因する車室14内の温度上昇を確実に防止できる。したがって、夏季などにおいて、炎天下に駐車したために、車室14内の温度が上昇し、乗員が乗車するときに不快感が生じてしまうのが防止される。
Thus, in the
ところで、換気装置10では、太陽電池18の発電状態を、電流検出回路24によって検出する電流値Iから判定するようにしている。これにより日射センサなどを設ける必要が無くなり、太陽電池12の発電状態を検出するためのセンサ等を少なくして、装置の簡略化及び低コスト化が図られるようにしている。
In the
ここで、換気装置10では、換気ファン20を停止している状態で電流検出回路38によって電流値Iを検出するためには、換気ファン38を作動させる必要がある。このとき、換気ファン20を頻繁に作動させると、ファンモータ24の寿命低下などの耐久性の低下を招いてしまう。ここから、換気装置10では、太陽電池18の発電電力が低下したときの換気ファン20の作動頻度を効率的に抑えるようにしている。
Here, in the
以下に、換気装置10に設けているコントローラ22での、太陽電池18の発電電力を用いた換気ファン20の作動を説明する。
Below, the action | operation of the
図3には、マイコン34で実行される換気ファン20の駆動制御の概略を示している。換気装置10では、太陽電池18の発電が開始されると、換気ファン20の駆動に先立ってマイコン34が起動され、太陽電池18の発電が停止することによりマイコン34の作動が停止される。図3のフローチャートは、マイコン34が起動されることにより所定の時間間隔で実行され、マイコン20の停止と共に終了する。
FIG. 3 shows an outline of drive control of the
このフローチャートでは、最初のステップ100で太陽電池18の発電状態(発電電力)を判定する。このときに、太陽電池18の発電電力が予め設定されている発電電力Aを超えていると判断されることにより、ステップ102で、スイッチング素子42をオンすると共に、駆動回路48の作動を制御することにより換気ファン20の作動を開始する(ファンモータ24の駆動開始)。これにより、車室14内の換気が開始される。なお、発電電力の判定処理は後述する。
In this flowchart, the power generation state (generated power) of the
マイコン34では、換気ファン20の作動が開始される(換気ファン20の作動による換気中)は、ステップ104で、電流検出回路38で検出される電流値Iを読み込み、次のステップ106で、この電流値Iが基準値Isを超えているか否かを確認する。これにより、太陽電池18が発電電力Aを超える発電状態で、電流値Iが基準値Isを超えている間(I≧Is)は、ステップ106で肯定判定されて、換気ファン20の作動が継続される。
In the
一方、太陽の日差しが雲などに遮られたり、夕刻で日が沈みかけると、太陽電池18の発電電力が下がる。これにより、電流値Iが基準値Isより低下する(I<Is)と、ステップ106で否定判定されてステップ108へ移行し、タイマ54をリセット/スタートさせて、電流値Iが低下してからの時間Tの計測を開始する。
On the other hand, when the sun's sunlight is blocked by clouds or the sun sets in the evening, the power generated by the
この後、ステップ110では、電流検出回路38で検出される電流値Iを計測し、この電流値Iが基準値Isを超えたか否かを確認する(ステップ112)。また、ステップ114では、タイマ54によって計測している時間Tが、予め設定されている時間Δtに達したか否かを確認する。
Thereafter, in
ここで、例えば、タイマ54によって計測している時間Tが時間Δtに達する前に、日射量が多くなって太陽電池18の発電電力が増加して、電流値Iが基準値Isを超える(I≧Is)と、ステップ112で肯定判定される。これにより、換気ファン20の作動、すなわち、車室14内の換気が継続される。
Here, for example, before the time T measured by the
これに対して、時間Δtが経過しても、日射量が増加せずに発電電力Aを超えず、電流値Iが基準値Isに達しないと、ステップ114で肯定判定されて、ステップ116へ移行する。このステップ116では、スイッチング素子42をオフして、換気ファン20(ファンモータ24)への電力供給を停止する。これにより、換気ファン20の作動が停止され、車室14の換気が中止される。
In contrast, if the amount of solar radiation does not increase and does not exceed the generated power A and the current value I does not reach the reference value Is even after the time Δt has elapsed, an affirmative determination is made in
この後に、マイコン34は、ステップ100に移行して、太陽電池12の発電状態、すなわち、日射量の判定を行う。
Thereafter, the
図4には、ステップ100へ移行することにより実行される発電電力の判定処理の概略を示している。 FIG. 4 shows an outline of the generated power determination process executed by moving to step 100.
このフローチャートでは、最初のステップ120で、換気ファン20を所定時間駆動し、ステップ122でこのときに電流検出回路38によって電流値Iの検出を行う。なお、換気ファン20の駆動時間は、電流値Iの検出が可能な時間であればよい。
In this flowchart, the
この後、ステップ124では、電流値Iが基準値Isを超えているか否かを確認する。ここで、太陽電池18の発電電力が発電電力Aを超えて、電流値Iが基準値Isを超えていれば、ステップ124で肯定判定する。すなわち、太陽電池18が発電電力Aを超える発電状態であると判定して、このフローチャートを終了する。
Thereafter, in
これにより、図2のステップ102へ移行することにより換気ファン20が作動されて、車室14内の換気が行われる。
Accordingly, the process proceeds to step 102 in FIG. 2 to activate the
一方、図4のフローチャートでは、日射量が多くならず、電流値Iが基準値Isに達していないと(I<Is)、ステップ124で否定判定してステップ126へ移行する。このステップ126では、電流値Iが基準値ILに達しているか否かを判定する。
On the other hand, in the flowchart of FIG. 4, if the amount of solar radiation does not increase and the current value I has not reached the reference value Is (I <Is), a negative determination is made in
ここで、周囲が比較的明るく、太陽電池18が受ける日射が大きく低下しておらず、電流値Iが、基準値Isには達していないが、基準値ILを超えている(Is>I≧IL)と、ステップ126で肯定判定して、インターバル時間ΔTsを、比較的短いインターバル時間ΔT1に設定する。
Here, ambient relatively bright, not reduced solar radiation is large the
この後、ステップ130では、タイマ54をリセット/スタートして、換気ファン20を停止している時間、すなわち、次に太陽電池18の発電状態を判定するまでの時間(電流値Iを検出するまでの時間)の計測を開始する。
Thereafter, in
次のステップ132では、タイマ54によって計測している時間Tを読込み、時間Tがインターバル時間ΔTs(ここでは、インターバル時間ΔT1)に達したか否かを確認する。
In the
ここで、タイマ54によって計測される時間Tがインターバル時間ΔT1(ΔTs)に達する(T≧ΔTs(ΔT1))と、ステップ132で肯定判定してステップ120へ移行する。これにより、時間ΔTsだけ経過した後に、太陽電池18の発電状態の判定が行なわれる。
Here, when the time T measured by the
すなわち、太陽電池18の発電状態を示す太陽電池18への日射量に応じた電流値Iが、基準値Isに達していないが、基準値ILを超えているときには、インターバル時間ΔT1の間隔で換気ファン20が作動される。
That is, the current value I corresponding to the amount of solar radiation into the
したがって、太陽が雲などに一時的に隠れたために日射量が低下したときなどには、日差しが復旧して日射量が多くなると、迅速に車室14内の換気が開始(再開)されるので、換気の開始が遅れることにより車室14内の温度が上昇してしまうのを防止することができる。
Therefore, when the amount of solar radiation decreases because the sun is temporarily hidden in the clouds, etc., if the sunlight recovers and the amount of solar radiation increases, ventilation in the
これに対して、太陽電池18への日射量が大きく低下し、太陽電池18の発電電力が、発電電力Aの1/4以下となり、電流値Iが基準値ILを下回っている(I<IL)と、ステップ126で否定判定されてステップ134へ移行する。
In contrast, the amount of solar radiation decreases significantly to the
このステップ134では、インターバル時間ΔTsを、インターバル時間ΔT1よりも長いインターバル時間ΔT2に設定する。すなわち、周囲が比較的暗く、太陽電池18が受ける日射が大きく低下すなどしているために、電流値Iが、基準値ILにも達していなければ(I<IL)、インターバル時間ΔTsがインターバル時間ΔT2設定される。
In this
この後、ステップ130では、タイマ54をリセット/スタートして、換気ファン20を停止している時間が、インターバル時間ΔT2に達する(T≧ΔTs(ΔT2))と、ステップ132で肯定判定してステップ120へ移行し、換気ファン20を作動させて太陽電池18の発電状態の判定が行なわれる。
Thereafter, in
ここで、基準値ILは、車室14内の換気を必要とする日射量であるときの太陽電池18の発電電力Aに対して、この発電電力Aの1/4の発電電力に基づいて設定されている。すなわち、基準値ILは、発電電力Aが得られる日射量の略1/4の日射量であるときの電流値Iとなっている。
Here, the reference value IL is based on the generated power ¼ of the generated power A with respect to the generated power A of the
一般に、雲などによって日差しが遮られることによる日射量の低下は、周囲が明るいために大きく低下することがない。これに対して、夕方などの日射量の低下は、車両12の周囲も暗くなることにより大きく低下する。すなわち、一時的な日射量の低下では、太陽電池18の発電電力が、発電電力Aの1/3〜1/4まで低下することはまれであり、大きく低下したときには、日射量の回復にも時間がかかると想定することができる。また、夕方などにおける日射量の低下は、太陽電池18の発電電力を、発電電力Aの1/3〜1/4以下としてしまう。
In general, the decrease in the amount of solar radiation caused by the sun being blocked by clouds or the like is not greatly reduced because the surroundings are bright. On the other hand, the decrease in the amount of solar radiation such as in the evening is greatly reduced by darkening the surroundings of the
ここから、換気装置10では、発電電力Aの1/4の発電電力であるときの電流値Iを基準値ILとして設定し、電流値Iが基準値ILに達していないときには、インターバル時間ΔTsをインターバル時間ΔT2に設定する。これにより、換気ファン20が作動される間隔が長くなり、インターバル時間ΔT1で換気ファン20を作動する場合に比べて、換気ファン20の作動回数を減らすことができる。
From here, the
本実施の形態に適用した換気装置10は、太陽電池18の発電電力を、換気ファン20が作動しているときの電流値Iを検出して判定する。このために、換気装置10では、日射量が低下しても、太陽電池18の発電が停止するまで換気ファン20が間欠的に作動される。
The
このときに、日射量が僅かとなっているときに、インターバル時間ΔT2で換気ファン20を間欠的に作動することにより、インターバル時間ΔT1で間欠的に作動させるよりも確実に作動回数を減らすことができる。これにより、換気ファン20の寿命が短くなるのを抑えることができる。
At this time, when the amount of solar radiation is small, by operating the
また、日射量が極めて低く、発電電力も発電電力Aの1/4に満たない状態は、明け方にも生じるが、明け方は、外気温や車室14内の温度も低い。したがって、このときにも、インターバル時間ΔTsがインターバル時間ΔT2に設定されていることにより、換気ファン20の作動頻度が増加するのを抑えることができ、この点からも、換気ファン20の寿命低下を抑制することができる。
Further, a state where the amount of solar radiation is extremely low and the generated power is less than ¼ of the generated power A also occurs at dawn, but at dawn, the outside air temperature and the temperature in the
したがって、太陽が雲などに一時的に隠れたために日射量が低下したときなどには、日差しが復旧して日射量が多くなると、迅速に車室14内の換気が開始(再開)されるので、換気の開始が遅れることにより車室14内の温度が上昇してしまうのを防止することができる。
Therefore, when the amount of solar radiation decreases because the sun is temporarily hidden in the clouds, etc., if the sunlight recovers and the amount of solar radiation increases, ventilation in the
なお、以上説明した本実施の形態では、インターバル時間ΔTsを、インターバル時間ΔT1、ΔT2の2段階に設定したが、これに限らず、3段階以上に設定し、日射量が低くなるほどインターバル時間ΔTsが長くなるようにしても良い。 In the present embodiment described above, the interval time ΔTs is set to two stages of interval times ΔT 1 and ΔT 2 , but not limited to this, the interval time is set to three or more stages, and the interval time decreases as the amount of solar radiation decreases. ΔTs may be lengthened.
また、インターバル時間ΔTsは、これに限らず、日射量又は日射量に基づいた電流値Iが少なくなるほどインターバル時間ΔTsが長くなりように設定したマップを設定してメモリ50に記憶し、このマップに基づいて、インターバル時間ΔTsが無段階で設定されるものであっても良い。
Further, the interval time ΔTs is not limited to this, and a map set so that the interval time ΔTs becomes longer as the solar radiation amount or the current value I based on the solar radiation amount decreases is stored in the
さらに、インターバル時間ΔTsは、前回の電流値Iを記憶しておき、電流値Iが減少したときに時間が長くなるように更新し、増加したときに時間が短くなるように更新するようにしても良い。 Further, the interval time ΔTs is stored so that the previous current value I is stored and updated so that the time becomes longer when the current value I decreases, and is updated so that the time becomes shorter when the current value I increases. Also good.
また、同じインターバル時間ΔTsで所定回数だけ換気ファン20の間欠運転を行い、電流値Iが基準値Isに達していなければ、インターバル時間ΔTsが長くなるように更新するようにしても良い。
Alternatively, the
なお、以上説明した本実施の形態では、車両に設けられる換気装置10を例に説明したが、本発明は、これに限らず、太陽電池の発電電力を用いて、被換気室内の換気を行う任意の構成の換気装置に適用することができる。
In addition, in this Embodiment demonstrated above, although the
10 換気装置
12 車両
14 車室(被換気室)
18 太陽電池
20 換気ファン
22 コントローラ
24 ファンモータ(換気ファン)
34 マイコン
38 電流検出回路(電流検出手段)
46 駆動制御部(換気駆動手段、間欠駆動手段)
50 メモリ(記憶手段、時間記憶手段)
52 比較判定部(判定手段)
54 タイマ(計測手段)
56 時間設定部(時間設定手段)
10
18
34
46 Drive control unit (ventilation drive means, intermittent drive means)
50 memory (storage means, time storage means)
52 Comparison determination unit (determination means)
54 Timer (Measuring means)
56 Time setting part (Time setting means)
Claims (4)
前記換気ファンの作動時の電流値を検出する電流検出手段と、
前記被換気室の換気を必要とする基準の日射量における前記太陽電池の発電電力に対応する前記電流値を基準値として記憶した記憶手段と、
前記電流検出手段により検出された前記電流値が前記基準値以上である場合に、前記太陽電池の発電電力により前記換気ファンを作動させて前記被換気室の換気を行い、前記換気ファンの作動中に前記電流値が前記基準値未満の状態が所定時間以上継続した場合に、前記換気ファンの作動を停止する換気駆動手段と、
前記検出手段により検出された前記電流値が前記基準値未満である場合に、前記電流値に基づき、前記電流値が低いほど長くなるように前記換気ファンの前記停止時間を設定する時間設定手段と、
前記換気ファンの停止中に、前記電流検出手段により前記電流値の検出を行なうために、前記時間設定手段により設定された前記停止時間の間隔で前記換気ファンを作動させる間欠駆動手段と、
を含む換気装置。 And line U換 gas-fan ventilation of the ventilation chamber operated by the electric power generated by the solar cells,
Current detection means for detecting a current value when the ventilation fan is operating;
Storage means for storing said current value corresponding to the generated power of the solar cell definitive the insolation criteria requiring ventilation of the target ventilation chamber as a reference value,
If the current value more is detected in the current detecting means is equal to or greater than before Symbol reference value, it performs a ventilation of the object to be ventilated chamber by operating the ventilation fan by generated power of the solar cell, the ventilation fan if the current value during operation state of less than the reference value continues for a predetermined time or more, a ventilation drive means for stopping the operation of the ventilation fan,
Time setting means for setting the stop time of the ventilation fan to be longer as the current value is lower based on the current value when the current value detected by the detection means is less than the reference value ; ,
During the stop of the ventilation fan, in order to perform the detection of I Ri said current value to said current detecting means, the intermittent drive means causes create dynamic the ventilation fan at set intervals of the stop time by the time setting means ,
Including ventilator.
前記時間設定手段が、前記停止時間として、前記電流値に基づき前記時間記憶手段に記憶された停止時間を設定する請求項1に記載の換気装置。 Includes time storage means for storing outage time set corresponding to the current value more is detected in said current detecting means,
It said time setting unit, as the stop time, the ventilation device according to claim 1 for setting the stop time stored in based-out the time storage unit to the current value.
前記時間設定手段が、前記電流値が前記第1の基準値未満でかつ前記第2の基準値以上であるときに、前記間欠駆動手段における前記停止時間として前記第1の停止時間を設定し、前記電流値が前記第2の基準値未満であるときに、前記間欠駆動手段における停止時間として前記第2の停止時間を設定する請求項2に記載の換気装置。 In the storage means, based Ku first reference value generated power in the solar radiation amount of the reference, and based Ku second reference value generated power in a given amount of solar radiation is less than the amount of solar radiation of the reference is stored In addition, as the stop time , the first storage time and a second stop time longer than the first stop time are preset and stored in the time storage unit,
Said time setting unit, the can before and SL current value Ru said first reference value less than a and the second reference value or more der, the first stop time as the stop time in the intermittent drive means set, the current value can and the Ru second reference below value der ventilation apparatus of claim 2 which sets the second stop time as a stop time in the intermittent drive means.
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