JP5924963B2 - 車両用空調システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調システムに関する。

従来、車両用空調システムは、第１空調装置、第２空調装置、及び第３空調装置を１車両に設けていた。第１空調装置は自機と連通している配風ダクトを介して自機の空調空気を車両室内に吹き出していた。第２空調装置は自機と連通している配風ダクトを介して自機の空調空気を車両室内に吹き出していた。第３空調装置は自機と連通している配風ダクトを介して自機の空調空気を車両室内に吹き出していた。

ここで、第１空調装置、第２空調装置、及び第３空調装置は、自機の配風ダクトと、自機の配風ダクトに隣接する他機の配風ダクトとを連結させることにより、各自の配風ダクトを相互に連通させていた。そして、例えば、第１空調装置と第３空調装置が稼働していないとき、稼働中の第２空調装置は、連結させた配風ダクトを介して、車両室内の全体にわたって空調空気を吹き出していた（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、車両用空調システムは、客室用空調装置及び運転室用空調装置を１車両に設けていた。客室用空調装置は、自機と連通している客室用ダクトを介して自機の空調空気を客室に吹き出していた。運転室用空調装置は、自機と連通している運転室用ダクトを介して自機の空調空気を運転室に吹き出していた。

ここで、客室用ダクトと運転室用ダクトとは連結されており、客室用ダクトと運転室用ダクトとの境界にはダクト開閉装置が設けられていた。運転室用空調装置が故障したとき、ダクト開閉装置は、客室用ダクトから運転室用ダクトへの連通をＯＮにし、客室用空調装置の空調空気が客室用ダクト及び運転室用ダクトを介して運転室へ供給された（例えば、特許文献２参照）。

実開昭６２−１７２６７２号公報（実用新案登録請求の範囲） ＷＯ２００９／１４４８０８Ａ１号公報（第１１頁）

しかしながら、従来の車両用空調システム（特許文献１）は、１車両の中で、稼働していない空調装置の機能を、他の稼働中の空調装置の機能で補うものであった。そのため、従来の車両用空調システムは、複数の車両の中で、ある車両にある稼働していない空調装置の機能を、別の車両にある稼働中の空調装置の機能で補うことができないという問題点があった。

また、従来の車両用空調システム（特許文献２）は、１車両の中で、故障した空調装置の機能を、他の故障していない空調装置の機能で補うものであった。そのため、従来の車両用空調システムは、複数の車両の中で、ある車両にある故障した空調装置の機能を、別の車両にある故障していない空調装置の機能で補うことができないという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、１車両の空調装置の機能を他の車両の空調装置の機能で補うことができる車両用空調システムを提供することを目的とするものである。

本発明の車両用空調システムは、複数の車両から編成されている編成列車の各車両に、熱交換した空気を前記車両の室内に供給する空調装置が取り付けられる車両用空調システムであって、一方の車両に取り付けられる前記空調装置と、前記一方の車両と隣接した他方の車両に取り付けられる前記空調装置とを連結し、前記一方の車両に取り付けられる前記空調装置から供給される前記熱交換した空気を、前記他方の車両へ導く連結用ダクトを備えるものである。

本発明は、車両同士の配風ダクトを連結させることにより、１車両の空調装置の機能を他の車両の空調装置の機能で補うことができるという効果を有する。

本発明の実施の形態１における通常時の車両用空調システム１の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における空調装置２１の冷媒回路７１の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２における３両以上の車両が連結しているときの故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３における１車両に複数の空調装置が設けられているときの故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。 本発明の実施の形態４における空調装置間を連結する連結用ダクトが設けられているときの故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。 本発明の実施の形態５における空調装置間を連結する連結用ダクトが複数設けられているときの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態６における連結用ダクト１６１の断面形状の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態７における連結用ダクト１６２の断面形状の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態８における連結用ダクト１６３の断面形状の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態９における空調装置間を連結する連結用ダクトが設けられているときの状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１０における空調装置間を連結する連結用ダクトが複数設けられているときの状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１１における空調装置間を連結する連結用ダクトが複数設けられているときの状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１２における空調装置２１の動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における通常時の車両用空調システム１の一例を示す図である。図１に示すように、車両用空調システム１は、車両１１ａに設けられた空調装置２１ａや車両１１ｂに設けられた空調装置２１ｂを利用することにより、車両１１ａの室内や車両１１ｂの室内の冷暖房等に使用されるシステムである。車両用空調システム１は、車両１１ａと、車両１１ｂとが、連結用ダクト６１を介して連通されている。また、車両用空調システム１は、連結器２５を介して互いに連結されることで編成列車が編成されている。

車両１１ａは、空調装置２１ａ及び温度検知手段２３ａ等を備え、室内に乗せた乗客を運ぶと共に、空調装置２１ａから吹き出される空気を室内に供給する。また、車両１１ａは、空調装置２１ａと、室内との間を配風ダクト２２ａを介して接続させている。

配風ダクト２２ａは、１つ以上の開口から形成される開口部２４ａを有している。
また、配風ダクト２２ａは、連結用ダクト６１との境界近傍に、ダンパ４１ａを設けている。ダンパ４１ａは、車両１１ａと、車両１１ａに隣接している車両１１ｂとの間を出入りする空気の量を調整するものである。ここで出入りする空気は、空調装置２１ａや後述する空調装置２１ｂ等で熱交換された空気である。
また、配風ダクト２２ａは、ファン４２ａを有している。ファン４２ａは、回転数に応じて回転速度を変更するものである。ファン４２ａは、回転数を変更することで、配風ダクト２２ａ内にある熱交換された空気の移動速度を調整する。

温度検知手段２３ａは、室内に設けられ、例えば、サーミスタ等から形成される。
なお、温度検知手段２３ａは、いわゆる車内温度センサのことである。
空調装置２１ａは、蒸気圧縮機式の冷凍サイクル運転を行うことによって、車両１１ａの室内の冷暖房に使用される装置であり、後述する室内熱交換器８２及び室外熱交換器８５等を備えている。
また、空調装置２１ａは、ＴＣＵ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３１ａを備えている。
ＴＣＵ３１ａは、温度に基づいて、後述する冷媒回路７１の空調能力を調整するものであり、いわゆる空調制御装置のことである。
ＴＣＵ３１ａは、温度検知手段２３ａで検知した内容に基づいて、後述する冷媒回路７１の空調能力を増減させ、室内にいる乗客が快適になるように室内空気を調整している。
また、ＴＣＵ３１ａは、上記で説明したダンパ４１ａやファン４２ａ等を制御する。

なお、ＴＣＵ３１ａは、例えば、マイクロプロセッサユニット等で構成されるものである。
また、ＴＣＵ３１ａは、例えば、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。
また、ＴＣＵ３１ａは、例えば、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ等からの指令により、実行されるものであってもよい。
また、ＴＣＵ３１ａは、クーラー以外の車両内に設置される場合がある。

なお、図１に示す風向き５１ａは、空調装置２１ａが吹き出した空気が、配風ダクト２２ａを介して室内に供給されるときの風向きを示したものである。

車両１１ｂは、空調装置２１ｂ及び温度検知手段２３ｂ等を備え、室内に乗せた乗客を運ぶと共に、空調装置２１ｂから吹き出される空気を室内に供給する。また、車両１１ｂは、空調装置２１ｂと、室内との間を配風ダクト２２ｂを介して接続させている。

配風ダクト２２ｂは、１つ以上の開口から形成される開口部２４ｂを有している。
また、配風ダクト２２ｂは、連結用ダクト６１との境界近傍に、ダンパ４１ｂを設けている。ダンパ４１ｂは、車両１１ｂと、車両１１ｂに隣接している車両１１ａとの間を出入りする空気の量を調整するものである。ここで出入りする空気は、空調装置２１ｂや前述した空調装置２１ａ等で熱交換された空気である。
また、配風ダクト２２ｂは、ファン４２ｂを有している。ファン４２ｂは、回転数に応じて回転速度を変更するものである。ファン４２ｂは、回転数を変更することで、配風ダクト２２ｂ内にある熱交換された空気の移動速度を調整する。

温度検知手段２３ｂは、室内に設けられ、例えば、サーミスタ等から形成される。
なお、温度検知手段２３ｂは、いわゆる車内温度センサのことである。
空調装置２１ｂは、蒸気圧縮機式の冷凍サイクル運転を行うことによって、車両１１ｂの室内の冷暖房に使用される装置であり、後述する室外熱交換器８２及び室内熱交換器８５等を備えている。
また、空調装置２１ｂは、ＴＣＵ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３１ｂを備えている。
ＴＣＵ３１ｂは、温度に基づいて、後述する冷媒回路７１の空調能力を調整するものであり、いわゆる空調制御装置のことである。
ＴＣＵ３１ｂは、温度検知手段２３ｂで検知した内容に基づいて、後述する冷媒回路７１の空調能力を増減させ、室内にいる乗客が快適になるように室内空気を調整している。
また、ＴＣＵ３１ｂは、上記で説明したダンパ４１ｂやファン４２ｂ等を制御する。

なお、ＴＣＵ３１ｂは、例えば、マイクロプロセッサユニット等で構成されるものである。
また、ＴＣＵ３１ｂは、例えば、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。
また、ＴＣＵ３１ｂは、例えば、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ等からの指令により、実行されるものであってもよい。
また、ＴＣＵ３１ｂは、クーラー以外の車両内に設置される場合がある。

なお、図１に示す風向き５１ｂは、空調装置２１ｂが吹き出した空気が、配風ダクト２２ｂを介して室内に供給されるときの風向きを示したものである。

なお、ＴＣＵ３１ａとＴＣＵ３１ｂとは互いに通信可能であり、所定の通信媒体、例えば、有線、無線電波、光、あるいは音波を介して通信を行うことが可能なものである。
また、無線電波の場合、例えば、アドホックネットワーク・マルチホップ通信等であってもよい。
いずれにしろ、ＴＣＵ３１ａとＴＣＵ３１ｂとは互いに通信することで、何れかが故障したことを検知できるものである。
また、ＴＣＵ３１ａが温度検知手段２３ｂの検知結果を取得し、ＴＣＵ３１ｂが温度検知手段２３ａの検知結果を取得することも可能となっている。
なお、ここでは、通信の形態の詳細についての説明は省略するが、所定の通信プロトコルに準拠して通信することが可能なものである。

なお、車両１１ａと車両１１ｂとを総称していうときには、車両１１ということとする。
また、空調装置２１ａと空調装置２１ｂとを総称していうときには、空調装置２１と称することとする。
また、配風ダクト２２ａと配風ダクト２２ｂとを総称していうときには、配風ダクト２２と称することとする。
また、温度検知手段２３ａと温度検知手段２３ｂとを総称していうときには、温度検知手段２３と称することとする。
また、開口部２４ａと開口部２４ｂとを総称していうときには、開口部２４と称することとする。
また、ＴＣＵ３１ａとＴＣＵ３１ｂとを総称していうときには、ＴＣＵ３１と称することとする。
また、ダンパ４１ａとダンパ４１ｂとを総称していうときには、ダンパ４１と称することとする。
また、風向き５１ａと風向き５１ｂとを総称していうときには、風向き５１と称することとする。

図２は、本発明の実施の形態１における空調装置２１の冷媒回路７１の構成の一例を示す図である。
冷媒回路７１は、圧縮機８１、室内熱交換器８２、膨張手段８４、及び室外熱交換器８５等を有し、冷媒配管を介して接続されることにより形成されるものである。

圧縮機８１は、運転容量を可変にすることが可能なものであり、例えば、インバータにより運転周波数が制御されるＤＣブラシレスモータ（図示せず）等によって駆動される容積式圧縮機から構成されている。
また、圧縮機８１は、上述したＴＣＵ３１により制御され、例えば、後述する室内熱交換器８２に設置されたセンサで検知された温度と、運転室（図示せず）での設定温度との偏差に応じて制御される。

なお、圧縮機８１の吐出側には、吐出された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機８１の吸入側には、吸入された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機８１の吐出側には、吐出された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機８１の吸入側には、吸入された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機８１の筐体には、筐体の表面温度を検知するセンサが設けられていてもよい。

室内熱交換器８２は、利用側熱交換器として機能するものであり、室内熱交換器８２の近傍には、室内送風機８３が付設されている。

室内熱交換器８２は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能することで室内の空気を冷却するものである。室内熱交換器８２は、例えば、伝熱管と多数のフィンとから構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。
なお、ここでは、四方弁を設けない冷媒回路について説明するが、四方弁が設けられた場合には、室内熱交換器８２は、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能することで室内の空気を加熱することになる。

なお、室内熱交換器８２の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設置されていてもよい。
また、室内熱交換器８２の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。

室内送風機８３は、室内熱交換器８２により、図１に示す配風ダクト２２ａから吸入した室内空気と冷媒との間で熱交換した空気を供給空気として室内に供給する機能を有するものである。室内送風機８３は、室内熱交換器８２に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室内送風機駆動部（図示せず）によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。

膨張手段８４は、高圧状態の冷媒を減圧して低圧状態にするものであり、例えば、開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。

室外熱交換器８５は、熱源側熱交換器として機能するものであり、室外熱交換器８５の近傍には、室外送風機８６が付設されている。

室外熱交換器８５は、冷房運転時には、冷媒の凝縮器として機能するものであり、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより形成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。
なお、ここでは、四方弁を設けない冷媒回路について説明するが、四方弁が設けられた場合には、室外熱交換器８５は、暖房運転時には、冷媒の蒸発器として機能する。

なお、室外熱交換器８５の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、室外熱交換器８５の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知する液側センサが設けられていてもよい。

室外送風機８６は、室外熱交換器８５の近傍に付設されている。室外送風機８６は、車両１１ａ外部の室外空気を吸入し、室外熱交換器８５により、室外空気と冷媒との間で熱交換した空気を室外へ排出する機能を有するものである。室外送風機８６は、室外送風機８６に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室外ファン駆動部８６ａによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。

なお、圧縮機８１、室内送風機８３、膨張手段８４、及び室外送風機８６は、上述した各種センサや温度検知手段２３等の検知値に応じてＴＣＵ３１によって制御されている。
具体的には、上述したＴＣＵ３１は、温度検知手段２３から検知される室内空気の温度及び運転室で設定される各種データに基づいて、膨張手段８４の開度、圧縮機８１の回転数、室内送風機８３の回転数、及び室外送風機８６の回転数等を決定し、決定した各種パラメータに基づいて、冷媒回路７１の空調能力を増減する。

図３は、本発明の実施の形態１における故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。
ここでは、図３に示すように、車両１１ａの空調装置２１ａが空調装置故障側１０１であり、車両１１ｂの空調装置２１ｂが空調装置稼働側１０２であることを想定する。
このとき、ＴＣＵ３１ｂは、ＴＣＵ３１ａから、ＴＣＵ３１ａが故障していることを受信する。
ＴＣＵ３１ｂは、例えば、ＴＣＵ３１ａから送信される故障信号により、ＴＣＵ３１ａが故障していることを判定する。
また、ＴＣＵ３１ｂは、ＴＣＵ３１ａと通信できない時間が所定の閾値時間経過したときに、ＴＣＵ３１ａが故障していると判定してもよい。

次に、ＴＣＵ３１ｂは、ダンパ４１ｂの連通度合いを調整、すなわち、ダンパ４１ｂの開度を調整する。このとき、ＴＣＵ３１ｂは、例えば、ダンパ４１ｂの開度を全開にする。
このようにすることで、配風ダクト２２ｂと、配風ダクト２２ａとは、連結用ダクト６１を介して連通した経路が形成されることとなる。
これにより、空調装置２１ｂから吹き出される熱交換された空気が、風向き７２、７３、７４の方向に順に送られ、車両１１ａの室内に供給される。
従って、車両１１ａの空調装置２１ａの機能を他の車両１１ｂの空調装置２１ｂの機能で補うことができる。そのため、空調装置２１ａが故障した車両１１ａの空調サービスの低下を抑制することができる。

なお、ファン４２ｂの回転数を調整することにより、空調装置２１ｂから吹き出される熱交換された空気の移動速度を調整してもよい。例えば、熱交換された空気の移動速度が速くなるように、ファン４２ｂの回転数を調整してもよい。
これにより、熱交換された空気が、より速く車両１１ａに送られることになる。

なお、本実施の形態１において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

以上のように、本実施の形態１においては、複数の車両から編成されている編成列車の各車両に、熱交換した空気を車両の室内に供給する空調装置２１が取り付けられる車両用空調システム１であって、一方の車両１１ｂに取り付けられる空調装置２１ｂから供給される熱交換した空気を、一方の車両１１ｂが編成されている編成列車にある他方の車両１１ａへ導く連結用ダクトを備えたことにより、１車両の空調装置の機能を他の車両の空調装置の機能で補うことができる。

実施の形態２．
実施の形態２においては、編成された車両の台数が実施の形態１と異なる場合について説明する。
なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図４は、本発明の実施の形態２における３両以上の車両が連結しているときの故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。
図４に示すように、車両用空調システム１は、車両１１ｃに設けられた空調装置２１ｃ、車両１１ｄに設けられた空調装置２１ｄ、車両１１ｅに設けられた空調装置２１ｅ、及び車両１１ｆに設けられた空調装置２１ｆを利用することにより、車両１１ｃの室内、車両１１ｄの室内、車両１１ｅの室内、及び車両１１ｆの室内の冷暖房等に使用されるシステムである。

車両用空調システム１は、車両１１ｃと、車両１１ｄとが、連結用ダクト６２を介して連通されている。車両用空調システム１は、車両１１ｄと、車両１１ｅとが、連結用ダクト６３を介して連通されている。車両用空調システム１は、車両１１ｅと、車両１１ｆとが、連結用ダクト６４を介して連通されている。
また、車両用空調システム１は、連結器２５ａ〜ｃを介して互いに連結されることで編成列車が編成されている。
なお、車両１１ｃ〜ｆの詳細な構成は、車両１１ａ、ｂと同様であるので、ここではその説明については省略する。

ここでは、図４に示すように、車両１１ｄが空調装置故障側１１２であり、車両１１ｃ、車両１１ｅ、及び車両１１ｆが空調装置稼働側１１１、１１３、及び１１４であると想定する。
このとき、ＴＣＵ３１ｃ、ＴＣＵ３１ｅ、及びＴＣＵ３１ｆは、ＴＣＵ３１ｄから、ＴＣＵ３１ｄが故障していることを受信する。
ＴＣＵ３１ｃ、ＴＣＵ３１ｅ、及びＴＣＵ３１ｆは、例えば、ＴＣＵ３１ｄから送信される故障信号により、ＴＣＵ３１ｄが故障していることを判定する。
また、ＴＣＵ３１ｃ、ＴＣＵ３１ｅ、及びＴＣＵ３１ｆは、ＴＣＵ３１ｄと通信できない時間が所定の閾値時間経過したときに、ＴＣＵ３１ｄが故障していると判定してもよい。

次に、ＴＣＵ３１ｃはダンパ４１ｃの連通度合いを調整、すなわち、ダンパ４１ｃの開度を調整する。このとき、ＴＣＵ３１ｃは、例えば、ダンパ４１ｃの開度を全開にする。
同様に、ＴＣＵ３１ｅは、例えば、ダンパ４１−１ｅ、４１−２ｅの開度を全開にする。
同様に、ＴＣＵ３１ｆは、例えば、ダンパ４１ｆの開度を全開にする。

ここで、ダンパ４１−１ｄ、４１−２ｄの開度については、任意のＴＣＵ３１が制御可能である。例えば、ＴＣＵ３１ｄが、自車両１１ｄの空調装置２１ｄが故障したと判定した時点で、ダンパ４１−１ｄ、４１−２ｄの開度を全開にしてもよい。
また、ＴＣＵ３１ｃ、ＴＣＵ３１ｅ、及びＴＣＵ３１ｆの何れかが、ダンパ４１−１ｄ、４１−２ｄの開度を全開にしてもよい。

このようにすることで、配風ダクト２２ｃと、配風ダクト２２ｄとは、連結用ダクト６２を介して連通した経路が形成されることとなる。
同様に、配風ダクト２２ｄと、配風ダクト２２ｅとは、連結用ダクト６３を介して連通した経路が形成されることとなる。
同様に、配風ダクト２２ｅと、配風ダクト２２ｆとは、連結用ダクト６４を介して連通した経路が形成されることとなる。

これにより、空調装置２１ｃから吹き出される熱交換された空気が、風向き７５の方向に送られ、車両１１ｄの室内に供給される。
同様に、空調装置２１ｅから吹き出される熱交換された空気が、風向き７７の方向に送られ、車両１１ｄの室内に供給される。
同様に、空調装置２１ｆから吹き出される熱交換された空気が、風向き７６、７７の方向に順に送られ、車両１１ｄの室内に供給される。
従って、車両１１ｄの空調装置２１ｄの機能を他の車両１１ｃ、ｅ、ｆの空調装置２１ｃ、ｅ、ｆの機能で補うことができる。そのため、空調装置２１ｄが故障した車両１１ｄの空調サービスの低下を抑制することができる。

なお、ファン４２ｃ、４２−１ｅ、４２−２ｅ、及び４２ｆ等の回転数を調整することにより、空調装置２１ｃ、ｅ、ｆから吹き出される熱交換された空気の移動速度を調整してもよい。例えば、熱交換された空気の移動速度が速くなるように、ファン４２ｃ、４２−１ｅ、４２−２ｅ、及び４２ｆ等の回転数を調整してもよい。
また、ファン４２−１ｄ、４２−２ｄの回転数については、ダンパ４１−１ｄ、４１−２ｄの調整のときと同様な制御で調整すればよい。
これにより、熱交換された空気が、より速く車両１１ａに送られることになる。

なお、本実施の形態２において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

実施の形態３．
実施の形態３においては、実施の形態１、２とは空調装置２１の台数が異なる。
なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１、２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態３においては、実施の形態１、２と同様の構成については、その説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態３における１車両に複数の空調装置が設けられているときの故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。
図５に示すように、車両１１ａには、空調装置２１−１ａ、２１−２ａが設けられている。
また、車両１１ｂには、空調装置２１−１ｂ、２１−２ｂが設けられている。
ここでは、図５に示すように、車両１１ａの空調装置２１−１ａ、２１−２ａが空調装置故障側１１５であり、車両１１ｂの空調装置２１−１ｂ、２１−２ｂが空調装置稼働側１１６であることを想定する。
このとき、ＴＣＵ３１−１ｂ、３１−２ｂは、ＴＣＵ３１−１ａ、３１−２ａから、ＴＣＵ３１−１ａ、３１−２ａが故障していることを受信する。
ＴＣＵ３１−１ｂ、３１−２ｂは、例えば、ＴＣＵ３１−１ａ、３１−２ａから送信される故障信号により、ＴＣＵ３１−１ａ、３１−２ａが故障していることを判定する。
また、ＴＣＵ３１−１ｂ、３１−２ｂは、ＴＣＵ３１−１ａ、３１−２ａと通信できない時間が所定の閾値時間経過したときに、ＴＣＵ３１−１ａ、３１−２ａが故障していると判定してもよい。

次に、ＴＣＵ３１−１ｂ、３１−２ｂは、ダンパ４１ｂの連通度合いを調整、すなわち、ダンパ４１ｂの開度を調整する。このとき、ＴＣＵ３１−１ｂ、３１−２ｂは、例えば、ダンパ４１ｂの開度を全開にする。
このようにすることで、配風ダクト２２ｂと、配風ダクト２２ａとは、連結用ダクト６１を介して連通した経路が形成されることとなる。
これにより、空調装置２１−１ｂ、２１−２ｂから吹き出される熱交換された空気が、風向き７８の方向に送られ、車両１１ａの室内に供給される。
従って、車両１１ａの空調装置２１−１ａ、２１−２ａの機能を他の車両１１ｂの空調装置２１−１ｂ、２１−２ｂの機能で補うことができる。そのため、空調装置２１−１ａ、２１−２ａが故障した車両１１ａの空調サービスの低下を抑制することができる。

なお、ファン４２ｂの回転数を調整することにより、空調装置２１−１ｂ、２１−２ｂから吹き出される熱交換された空気の移動速度を調整してもよい。例えば、熱交換された空気の移動速度が速くなるように、ファン４２ｂの回転数を調整してもよい。
これにより、熱交換された空気が、より速く車両１１ａに送られることになる

なお、本実施の形態３において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

実施の形態４．
実施の形態１〜３との相違点は、空調装置間に、連結用ダクト６５が形成されている点である。
なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１〜３と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜３と同様の構成については、その説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態４における空調装置間を連結する連結用ダクトが設けられているときの故障時の車両用空調システム１の一例を示す図である。図６に示すように、空調装置２１ａと、空調装置２１ｂとの間には、連結用ダクト６５が形成されている。これにより、車両１１ａ、１１ｂに特別な構成を追加することなく、配風ダクト２２ａと、配風ダクト２２ｂとを連通させることができる。
そのため、例えば、車両１１ａが空調装置故障側１１７であり、車両１１ｂが空調装置稼働側１１８である場合、空調装置２１ｂから供給される熱交換された空気は、風向き７１ａ、７９ｂ、及び７９ｃの順に伝わり、後は、風向き７９ｄや風向き７９ｅの方向に広がっていき、車両１１ａの室内に供給される。
したがって、車両１１ａの空調装置２１ａの機能を他の車両１１ｂの空調装置２１ｂの機能で補うことができる。そのため、空調装置２１ａが故障した車両１１ａの空調サービスの低下を抑制することができる。

なお、本実施の形態４において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

実施の形態５．
実施の形態１〜３との相違点は、空調装置間に連結用ダクトが形成される点であり、実施の形態４との相違点は、空調装置間に複数の連結用ダクトが形成される点である。
なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態１〜４と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜４と同様の構成については、その説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態５における空調装置間を連結する連結用ダクトが複数設けられているときの構成の一例を示す図である。図７に示すように、空調装置２１ａと、空調装置２１ｂとの間には、例えば、連結用ダクト１５１ａ、連結用ダクト１５１ｂ、及び連結用ダクト１５１ｃが設けられている。
なお、連結用ダクト１５１ａ、連結用ダクト１５１ｂ、及び連結用ダクト１５１ｃを総称していうときには、連結用ダクト１５１と称する。
連結用ダクト１５１により、空調装置２１ａと空調装置２１ｂとの間には、熱交換された空気の移動経路がより多く形成されることになる。
これにより、熱交換された空気をより多く送ることができる。

実施の形態６．
実施の形態６では、実施の形態４で使用される連結用ダクトの詳細構成について説明する。
なお、本実施の形態６において、特に記述しない項目については実施の形態１〜５と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜５と同様の構成については、その説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態６における連結用ダクト１６１の断面形状の構成の一例を示す斜視図である。図８に示すように、連結用ダクト１６１は、断面形状が略円形で形成され、長手方向に蛇腹形状で形成されている。
これにより、車両１１が走行する際、カーブ等で車両間にストレスがかかったとしても、連結用ダクト１６１の損傷を回避することができる。
また、断面形状を略円形とすることにより、限られた空間を有効利用することができると共に、熱交換された空気をより多く送ることができる。

実施の形態７．
実施の形態７では、実施の形態４で使用される連結用ダクトの詳細構成について説明する。
なお、本実施の形態７において、特に記述しない項目については実施の形態１〜６と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜６と同様の構成については、その説明を省略する。

図９は、本発明の実施の形態７における連結用ダクト１６２の断面形状の構成の一例を示す斜視図である。図９に示すように、連結用ダクト１６２は、断面形状が略長方形で形成され、長手方向に蛇腹形状で形成されている。
これにより、車両１１が走行する際、カーブ等で車両間にストレスがかかったとしても、連結用ダクト１６２の損傷を回避することができる。
また、断面形状を略長方形とすることにより、横方向の領域を有効活用することができる。

実施の形態８．
実施の形態８では、実施の形態４で使用される連結用ダクトの詳細構成について説明する。
なお、本実施の形態８において、特に記述しない項目については実施の形態１〜７と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜７と同様の構成については、その説明を省略する。

図１０は、本発明の実施の形態８における連結用ダクト１６３の断面形状の構成の一例を示す斜視図である。図１０に示すように、連結用ダクト１６３は、断面形状が略正方形で形成され、長手方向に蛇腹形状で形成されている。
これにより、車両１１が走行する際、カーブ等で車両間にストレスがかかったとしても、連結用ダクト１６３の損傷を回避することができる。
また、断面形状を略正方形とすることにより、プレス加工時に材料を無駄なく利用することができ、コストを低減することができる。

実施の形態９．
実施の形態９においては、連結用ダクト１６１が一本設けられた場合について説明する。
なお、本実施の形態９において、特に記述しない項目については実施の形態１〜８と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜８と同様の構成については、その説明を省略する。

図１１は、本発明の実施の形態９における空調装置間を連結する連結用ダクトが設けられているときの状態を示す斜視図である。図１１に示すように、空調装置２１ａと、空調装置２１ｂとの間には、連結用ダクト１６１が一本設けられている。
これにより、低コストで、空調装置２１ａと、空調装置２１ｂとを連通させることができる。
なお、連結用ダクト１６１の代わりに、連結用ダクト１６２や連結用ダクト１６３であってもよい。

実施の形態１０．
実施の形態１０においては、連結用ダクト１６１が複数本設けられた場合について説明する。
なお、本実施の形態１０において、特に記述しない項目については実施の形態１〜９と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜９と同様の構成については、その説明を省略する。

図１２は、本発明の実施の形態１０における空調装置間を連結する連結用ダクトが複数設けられているときの状態を示す斜視図である。図１２に示すように、空調装置２１ａと、空調装置２１ｂとの間には、連結用ダクト１６１ａ〜ｃが、横並びで設けられている。
これにより、空調装置間で、熱交換された空気をより多く送りことができる。
なお、連結用ダクト１６１の代わりに、連結用ダクト１６２や連結用ダクト１６３であってもよい。

実施の形態１１．
実施の形態１１においては、連結用ダクト１６１が複数本設けられた場合について説明する。
なお、本実施の形態１１において、特に記述しない項目については実施の形態１〜１０と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜１０と同様の構成については、その説明を省略する。

図１３は、本発明の実施の形態１１における空調装置間を連結する連結用ダクトが複数設けられているときの状態を示す斜視図である。図１３に示すように、空調装置２１ａと、空調装置２１ｂとの間には、連結用ダクト１６１ａ〜ｄが設けられている。
なお、図示は省略するが、連結用ダクト１６１ｂの下に連結用ダクト１６１ｅが設けられていてもよい。
同様に、連結用ダクト１６１ａの下に連結用ダクト１６１ｆが設けられていてもよい。
これにより、空調装置間で、熱交換された空気をさらに多く送ることができる。
なお、連結用ダクト１６１の代わりに、連結用ダクト１６２や連結用ダクト１６３であってもよい。

実施の形態１２．
実施の形態１２においては、実施の形態１〜１１の構成を前提とした空調装置２１の動作の詳細について説明する。
なお、本実施の形態１２において、特に記述しない項目については実施の形態１〜１１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
また、実施の形態１〜１１と同様の構成については、その説明を省略する。

図１４は、本発明の実施の形態１２における空調装置２１の動作を説明するフローチャートである。

（ステップＳ１１）
ＴＣＵ３１は、空調装置が運転中であるか、あるいは故障停止したかを判定する。ＴＣＵ３１は、空調装置が運転中であると判定した場合、ステップＳ１６へ進む。一方、ＴＣＵ３１は、空調装置が故障停止したと判定した場合、ステップＳ１２へ進む。

（ステップＳ１２）
ＴＣＵ３１は、温度検知手段２３で温度を検知し、ステップＳ１３へ進む。

（ステップＳ１３）
ＴＣＵ３１は、ダンパ４１の開度を調整し、ステップＳ１４へ進む。

（ステップＳ１４）
ＴＣＵ３１は、ファン４２の回転速度を調整し、ステップＳ１５へ進む。

（ステップＳ１５）
ＴＣＵ３１は、正常に稼働している空調装置の運転能力を上げ、処理を終了する。

（ステップＳ１６）
ＴＣＵ３１は、通常通り運転を続行し、処理を終了する。

これにより、稼働中の空調装置が、故障停止した空調装置の機能を補うことができる。
また、これにより、故障停止した空調装置が備えられた車両１１から編成されている編成列車が、営業終了後に車庫に格納されるまでの間、乗客に対する空調サービスの低下を抑制することができる。

なお、本実施の形態１２において、プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本実施の形態１２において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

１ 車両用空調システム、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ 車両、２１、２１ａ、２１−１ａ、２１−２ａ、２１ｂ、２１−１ｂ、２１−２ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ 空調装置、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ 配風ダクト、２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ 温度検知手段、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ 開口部、２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 連結器、３１、３１ａ、３１−１ａ、３１−２ａ、３１ｂ、３１−１ｂ、３１−２ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ ＴＣＵ、４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１−１ｄ、４１−２ｄ、４１−１ｅ、４１−２ｅ、４１ｆ ダンパ、４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２−１ｄ、４２−２ｄ、４２−１ｅ、４２−２ｅ、４２ｆ ファン、５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ、７９ｅ 風向き、６１、６２、６３、６４、６５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄ、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄ、１６１ｅ、１６１ｆ、１６２、１６３ 連結用ダクト、７１ 冷媒回路、８１ 圧縮機、８２ 室内熱交換器、８３ 室内送風機、８４ 膨張手段、８５ 室外熱交換器、８６ 室外送風機、８６ａ 室外送風機駆動部、１０１、１１２、１１５、１１７ 空調装置故障側、１０２、１１１、１１３、１１４、１１６、１１８ 空調装置稼働側。

Claims (4)

1. 複数の車両から編成されている編成列車の各車両に、熱交換した空気を前記車両の室内に供給する空調装置が取り付けられる車両用空調システムであって、
   一方の車両に取り付けられる前記空調装置と、前記一方の車両と隣接した他方の車両に取り付けられる前記空調装置とを連結し、前記一方の車両に取り付けられる前記空調装置から供給される前記熱交換した空気を、前記他方の車両へ導く連結用ダクト
   を備えたことを特徴とする車両用空調システム。
2. 前記連結用ダクトは、
   前記編成列車のうち、故障した空調装置が取り付けられている故障側車両と、稼働中の空調装置が取り付けられている稼働側車両との間で、前記熱交換した空気を連通する
   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。
3. 複数の車両から編成されている編成列車の各車両に、熱交換した空気を前記車両の室内に供給する空調装置が取り付けられる車両用空調システムであって、
   前記複数の車両のそれぞれに取り付けられ、前記空調装置から前記室内へ、前記熱交換した空気を導く配風ダクトと、
   一方の車両に取り付けられる前記配風ダクトと、前記一方の車両と隣接した他方の車両に取り付けられる前記配風ダクトとを連結し、前記一方の車両に取り付けられる前記空調装置から供給される前記熱交換した空気を、前記他方の車両へ導く連結用ダクトと、
   前記連結用ダクトと前記配風ダクトとの間を出入りする前記熱交換した空気の量を連通度合いに応じて調整するダンパと、
   前記配風ダクトに設けられ、回転数に応じて回転速度を変更し、前記熱交換した空気の移動速度を調整するファンと、
   前記ダンパの連通度合い、および前記ファンの回転速度を制御する制御部と
   を備え、
   前記連結用ダクトは、
   前記編成列車のうち、故障した空調装置が取り付けられている故障側車両と、稼働中の空調装置が取り付けられている稼働側車両との間で、前記熱交換した空気を連通するものであり、
   前記制御部は、
   前記編成列車の中で、前記故障側車両があるとき、前記ダンパの連通度合いを調整するとともに、前記ファンの回転速度を上昇させる
   ことを特徴とする車両用空調システム。
4. 前記空調装置は、
   圧縮機、熱源側熱交換器、膨張手段、及び利用側熱交換器が冷媒配管で接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を備え、
   前記制御部は、
   前記故障側車両があるとき、
   該故障側車両の室内温度を取得し、取得した温度に基づいて、前記ダンパ及び前記ファンを調整し、前記稼働側車両の前記冷媒回路の空調能力を増加させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調システム。

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