JP7213759B2 - vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
車両の客室を空調する車両用空調装置は、室内熱交換器と室内ファンとが、ケーシングの室内機器収容部に収容された構成を有する。室内機器収容部には、それぞれ客室に通じる吸気口及び排気口が形成されている。室内ファンは、室内機器収容部によって画定されている室内機器収容空間に、吸気口から排気口に向かう気流を形成する。その気流が通過する位置に、室内熱交換器が配置される。 A vehicle air conditioner for air-conditioning a passenger compartment of a vehicle has a configuration in which an indoor heat exchanger and an indoor fan are housed in an indoor equipment housing portion of a casing. An air intake port and an air exhaust port leading to the passenger compartment are formed in the indoor equipment housing section. The indoor fan forms an airflow from the intake port to the exhaust port in the indoor equipment housing space defined by the indoor equipment housing portion. An indoor heat exchanger is arranged at a position through which the airflow passes.
特許文献1に開示されているように、従来の車両用空調装置においては、室内ファンが排気口に取り付けられている。室内ファンは、室内熱交換器を通過した空気を、排気口を通じて客室へと圧送する。この圧送に伴い、室内機器収容空間の気圧が客室の気圧よりも低下する結果、客室から吸気口を通じて室内機器収容空間に空気が流れ込む。これにより、室内機器収容空間に上記気流が形成される。
As disclosed in
室内ファンを排気口に取り付ける上記構成では、室内機器収容部の内圧が、外気の気圧よりも小さい負圧状態となりがちである。さらに、車両用空調装置においては、建物用の空調装置と異なって、室内機器収容部が、外気に晒される箇所又は外気と連通した箇所に設置される。 In the above configuration in which the indoor fan is attached to the exhaust port, the internal pressure of the indoor equipment housing portion tends to be in a negative pressure state that is lower than the atmospheric pressure of the outside air. Furthermore, in a vehicle air conditioner, unlike a building air conditioner, the indoor equipment housing section is installed at a location exposed to the outside air or at a location communicating with the outside air.
このため、室内機器収容部の内部が負圧状態になると、雨水、雪解け水、結露水といった水分が、外部から室内機器収容部に進入しやすくなる。室内機器収容部に進入した水分は、異臭、汚れ、部材の腐食等の原因となるため、室内機器収容部に水分が進入しにくい車両用空調装置が望まれる。 Therefore, when the interior of the indoor equipment housing portion is in a negative pressure state, water such as rain water, melted snow water, and dew condensation water easily enter the indoor equipment housing portion from the outside. Moisture that has entered the indoor equipment housing causes foul odors, stains, corrosion of members, and the like. Therefore, there is a demand for a vehicle air conditioner in which moisture does not easily enter the indoor equipment housing.
本発明の目的は、ケーシングの室内機器収容部に水分が進入しにくい車両用空調装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner in which moisture is less likely to enter an indoor equipment housing portion of a casing.
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用空調装置は、
内部に室内機器収容空間を画定している室内機器収容部を有し、かつ前記室内機器収容部には、それぞれ前記室内機器収容空間を、車両の内部に画定されている車室と連通させる吸気口及び排気口が形成されているケーシングと、
前記室内機器収容空間に、前記吸気口から前記排気口に向かって流れる気流を形成する室内ファンと、
前記室内機器収容空間において前記気流が通過する位置に配置された室内熱交換器と、
を備え、
前記室内ファンが、前記吸気口に取り付けられており、前記車室の空気である内気を前記車室から吸い込み、吸い込んだ前記内気を前記吸気口から前記室内機器収容空間に圧送することにより、前記気流を形成し、
前記車両において、前記車室と前記室内機器収容空間との間に、前記内気を前記吸気口へと案内する吸気ダクト空間が画定されており、
前記室内機器収容部が、前記室内機器収容空間と前記吸気ダクト空間とを仕切る仕切り板を有し、前記仕切り板に、前記吸気口が形成されており、
前記室内ファンが、前記仕切り板の、前記室内機器収容空間に面する内面に取り付けられていることにより、前記室内機器収容空間に収められている。
In order to achieve the above object, a vehicle air conditioner according to the present invention includes:
An indoor equipment housing portion defining an indoor equipment housing space is provided inside the indoor equipment housing portion, and each of the indoor equipment housing portions includes an air intake for communicating the indoor equipment housing space with a vehicle compartment defined inside the vehicle. a casing having an opening and an exhaust opening;
an indoor fan that forms an airflow flowing from the intake port toward the exhaust port in the indoor equipment housing space;
an indoor heat exchanger arranged at a position through which the airflow passes in the indoor equipment housing space;
with
The indoor fan is attached to the air inlet, sucks inside air, which is the air in the vehicle compartment, from the passenger compartment, and pumps the sucked inside air from the air intake to the indoor equipment housing space, thereby form an air current,
In the vehicle, an intake duct space for guiding the inside air to the intake port is defined between the vehicle interior and the indoor equipment housing space,
The indoor equipment housing portion has a partition plate that separates the indoor equipment housing space and the air intake duct space, and the air intake port is formed in the partition plate,
The indoor fan is housed in the indoor equipment housing space by being attached to the inner surface of the partition plate facing the indoor equipment housing space .
上記構成によれば、吸気口に取り付けられた室内ファンが、車室から吸い込んだ内気を吸気口から室内機器収容空間に圧送するので、室内機器収容空間が負圧状態となりにくい。このため、ケーシングの室内機器収容部に水分が進入しにくい。 According to the above configuration, the indoor fan attached to the air inlet pumps the inside air sucked from the passenger compartment through the air inlet into the indoor equipment accommodating space, so that the indoor equipment accommodating space is less likely to be in a negative pressure state. For this reason, it is difficult for moisture to enter the indoor equipment accommodating portion of the casing.
以下、図面を参照し、上記車両が鉄道車両である場合を例に挙げて、実施形態に係る車両用空調装置について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。 Hereinafter, a vehicle air conditioner according to an embodiment will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the vehicle is a railroad vehicle. In the drawings, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts.
[実施形態1]
図1に示すように、本実施形態に係る車両用空調装置600は、車両としての鉄道車両700の屋根部分RFに搭載される。車両用空調装置600は、鉄道車両700において乗客を収容する客室PRを空調する。客室PRは、鉄道車両700の内部に画定されている車室の一例である。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、車両用空調装置600は、冷凍サイクルを構成する空調機器100と、空調機器100を収容するケーシング200とを備える。
As shown in FIG. 2 , the
空調機器100は、冷媒を圧縮する圧縮機110と、圧縮機110で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する室外熱交換器120と、室外熱交換器120で凝縮された冷媒を膨張させる膨張器130と、膨張器130で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室内熱交換器140と、室内熱交換器140を経た冷媒から液体を分離する気液分離器150とを有する。
The
また、空調機器100は、冷媒が流通する流路を構成する冷媒配管160も含む。冷媒配管160は、圧縮機110、室外熱交換器120、膨張器130、室内熱交換器140、及び気液分離器150をこの順番に接続する流路を構成している。
The
また、空調機器100は、室外熱交換器120に当たる気流を形成する室外ファン170を有する。室外ファン170が形成する気流によって、ケーシング200及び図1に示す鉄道車両700の外部の空気(以下、外気という。)と室外熱交換器120との間の熱交換が促進される。
The
また、空調機器100は、室内熱交換器140に当たる気流を形成する室内ファン180を有する。室内ファン180が形成する気流によって、図1に示す客室PRの空気(以下、内気という。)と室内熱交換器140との間の熱交換が促進される。
The
ケーシング200は、内部に圧縮機収容空間Saを画定している圧縮機収容部200aと、内部に室外機器収容空間Sbを画定している室外機器収容部200bと、内部に室内機器収容空間Scを画定している室内機器収容部200cとを有する。
The
圧縮機収容空間Saに、圧縮機110及び気液分離器150が収容される。室外機器収容空間Sbには、室外熱交換器120、膨張器130、及び室外ファン170が収容される。室内機器収容空間Scには、室内熱交換器140及び室内ファン180が収容される。
The
また、ケーシング200は、圧縮機収容空間Saと室外機器収容空間Sbとを仕切る第1隔壁211、及び室外機器収容部200bと室内機器収容空間Scとを仕切る第2隔壁212を有する。圧縮機収容部200aと室外機器収容部200bは、第1隔壁211を共有している。室外機器収容部200bと室内機器収容部200cは、第2隔壁212を共有している。
The
また、ケーシング200は、内気の一部を外気と換気するための換気用空間Sdを内部に画定している換気部200dも有する。換気用空間Sdは、室内機器収容空間Scに隣接している。具体的には、ケーシング200は、換気用空間Sdと室内機器収容空間Scとを仕切る第3隔壁213を有する。室内機器収容部200cと換気部200dは、第3隔壁213を共有している。
The
本実施形態に係る車両用空調装置600は、室内機器収容部200c及び換気部200dの内部の構成に最大の特徴を有する。そこで、それらについて、以下具体的に説明する。
The
図3を参照し、まず、室内機器収容部200cの内部について説明する。室内機器収容部200cには、第1排気口HB1及び第2排気口HB2と、それら第1排気口HB1及び第2排気口HB2の間に配置された吸気口HAとが形成されている。吸気口HA、第1排気口HB1、及び第2排気口HB2は、それぞれ室内機器収容空間Scを、図1に示した客室PRと連通させている。
Referring to FIG. 3, first, the interior of the indoor
室内ファン180は、吸気口HAに取り付けられている。室内ファン180は、室内機器収容空間Scに、吸気口HAから第1排気口HB1に向かって流れる気流、及び吸気口HAから第2排気口HB2に向かって流れる気流を形成する。
The
室内熱交換器140は、互いに対面して配置された第1室内熱交換器141と、第2室内熱交換器142とを有する。第1室内熱交換器141は、吸気口HAから第1排気口HB1に向かう気流が通過する位置、即ち、室内ファン180と第1排気口HB1との間に配置されている。第2室内熱交換器142は、吸気口HAから第2排気口HB2に向かう気流が通過する位置、即ち、室内ファン180と第2排気口HB2との間に配置されている。
The
図4に示すように、鉄道車両700において、客室PRと室内機器収容空間Scとの間に、客室PRの空気である内気を吸気口HAへと案内する吸気ダクト空間710が画定されている。吸気ダクト空間710と客室PRとは、リターン口720を介して連通している。リターン口720の位置には、客室PRから吸気ダクト空間710に流れ込む内気に含まれる塵埃を除去するリターンフィルタ730が取り付けられている。
As shown in FIG. 4, in the
室内機器収容部200cは、室内機器収容空間Scと吸気ダクト空間710とを仕切る仕切り板としての底板220を有する。その底板220に吸気口HAが形成されており、吸気口HAに室内ファン180が取り付けられている。
The indoor
なお、室内機器収容空間Scにおいて吸気口HAから第1排気口HB1及び第2排気口HB2に至る風路の途中部分に、図示せぬ支持部材を介して室内ファン180を配置する構成も設計しうる。但し、その場合、室内ファン180を支持する図示せぬ支持部材は、気流の流れの方向に関して自己よりも上流側の空間と、自己よりも下流側の空間とを仕切っている必要がある。さもないと、室内ファン180からの排気がそのまま室内ファン180に吸い込まれるショートサーキットが生じるからである。
A structure is also designed in which the
これに対し、本実施形態では、室内機器収容空間Scの外殻を構成する底板220に、室内ファン180を取り付けている。この場合、底板220が、室内ファン180を支持する役割だけでなく、自己よりも上流側の空間である吸気ダクト空間710と、自己よりも下流側の空間である室内機器収容空間Scとを仕切る役割も兼ねる。従って、上記支持部材を用いる構成に比べると、部品数の削減による軽量化が図られる。
In contrast, in this embodiment, the
また、本実施形態では、室内ファン180としてターボファン(turbo fan)を採用することにより、室内ファン180を、底板220の、室内機器収容空間Scに面する内面に取り付けることを実現している。
Further, in this embodiment, by adopting a turbo fan as the
この点について具体的に説明する。従来、室内機器収容空間Scから吸気ダクト空間710へと空気を押し出す態様で使用されているシロッコファン(sirocco fan)は、羽根車の回転方向によらずに、空気の吹き出しの方向が1方向的である一方、空気の吸い込みの方向が2方向的である。このため、シロッコファンを底板220の吸気口HAに取り付けようとすると、これを底板220の、吸気ダクト空間710に面する外面に取り付けざるを得ない。
This point will be specifically described. Conventionally, a sirocco fan, which is used to push air from the indoor equipment housing space Sc to the
これに対し、本実施形態で室内ファン180として用いるターボファンは、空気の吹き出しの方向が放射的である一方、空気の吸い込みの方向が1方向的であるため、底板220の内面に取り付けることができる。つまり、室内ファン180を室内機器収容空間Scに収めることができる。
On the other hand, the turbo fan used as the
このため、室内ファン180が底板220の外面から突出している場合に比べると、車両用空調装置600の製造、製造した車両用空調装置600の輸送、輸送された車両用空調装置600の鉄道車両700への取り付け、といった各段階における、車両用空調装置600のハンドリングの容易化が図られる。
For this reason, compared to the case where the
具体的には、ターボファンである室内ファン180は、羽根車の回転軸を延長させた仮想直線が吸気口HAを貫く姿勢で、吸気口HAにあてがわれている。室内ファン180は、客室PRから吸気ダクト空間710を経由して内気を吸い込む。そして、図3に示したように、室内ファン180は、吸い込んだ内気を、羽根車の回転軸まわりの全周方向外方に放射状に圧送する。
Specifically, the
図4に戻って説明を続ける。本実施形態によれば、室内ファン180が、吸気口HAから室内機器収容空間Scに内気を圧送するので、室内機器収容空間Scが、外気の気圧よりも小さい負圧状態となりにくい。
Returning to FIG. 4, the description continues. According to the present embodiment, the
このため、室内機器収容部200cが外気に晒される箇所に設置されているにも関わらず、室内機器収容部200cに水分が進入しにくい。また、水密性を高めるための重厚な構成を室内機器収容部200cに適用する必要がないので、室内機器収容部200cを軽量化することができる。
For this reason, even though the indoor
なお、室内ファン180の作動に伴って吸気ダクト空間710は負圧状態となりうるが、吸気ダクト空間710は、外気に晒されていない。従って、吸気ダクト空間710への水分の進入の懸念はない。
Although the air
室内ファン180による室内機器収容空間Scへの内気の圧送に伴い、室内機器収容空間Scの気圧が客室PRの気圧よりも高まる。この結果、室内機器収容空間Scにおいて、第1室内熱交換器141を通過した内気である空調空気が、第1排気口HB1から流れ出る。また、第2室内熱交換器142を通過した内気である空調空気が、第2排気口HB2から流れ出る。このようにして、室内機器収容空間Scに内気の気流が形成される。
As the
第1排気口HB1から流れ出た空調空気は、鉄道車両700において吸気ダクト空間710の外部に画定された第1排気連絡路741及び第1排気ダクト空間751を通って、第1吹き出し口761から客室PRへと吹き出す。
The conditioned air flowing out from the first exhaust port HB1 passes through the first
第2排気口HB2から流れ出た空調空気も同様に、鉄道車両700において吸気ダクト空間710の外部に画定された第2排気連絡路742及び第2排気ダクト空間752を通って、第2吹き出し口762から客室PRへと吹き出す。このようにして客室PRが空調される。
Similarly, the conditioned air flowing out from the second exhaust port HB2 passes through the second
なお、第1排気連絡路741及び第2排気連絡路742は、鉄道車両700の高さ方向に延在し、第1排気ダクト空間751及び第2排気ダクト空間752は、鉄道車両700の長さ方向に延在している。第1吹き出し口761及び第2吹き出し口762と、リターン口720との、鉄道車両700の長さ方向の位置は異なっている。
The first
図3に戻り、次に、換気部200dの内部について説明する。換気部200dは、外気を導入するための外気導入空間Sd1を画定している外気導入部200eと、内気を排出するための内気排出空間Sd2を画定している内気排出部200fとを有する。
Returning to FIG. 3, the inside of the
外気導入空間Sd1と内気排出空間Sd2の各々は、図1に示した鉄道車両700及びケーシング200の外部(以下、単に“外部”という。)EXと、図4に示した吸気ダクト空間710との間に介在するバッファ用の空間としての意義を有する。
Each of the outside air introduction space Sd1 and the inside air discharge space Sd2 is defined between the outside (hereinafter simply referred to as “outside”) EX of the
また、換気部200dは、外気導入空間Sd1と内気排出空間Sd2とを仕切る第4隔壁214を有する。外気導入部200eと内気排出部200fとは、第4隔壁214を共有している。つまり、図2に示した換気用空間Sdは、第4隔壁214によって、外気導入空間Sd1と内気排出空間Sd2とに仕切られている。
The
外気導入空間Sd1には、外部EXから外気導入空間Sd1へと外気を導入する外気導入ファン310と、外気導入ファン310による外気の導入量を調整する外気導入ダンパ320と、外気導入ダンパ320を通過した外気を温める外気用ヒータ330とが配置されている。
The outside air introduction space Sd1 passes through an outside
外気導入ファン310と外気導入ダンパ320の各々は、外気を室内機器収容空間Scと連通した箇所である外気導入空間Sd1へと導入し、かつその外気の導入量を制御可能な外気導入機器の一例である。
Each of the outside
内気排出空間Sd2には、内気排出空間Sd2の内気を外部EXへと排出する内気排出ファン350と、内気排出ファン350による内気の排出量を調整する内気排出ダンパ360とが配置されている。なお、内気排出ファン350は、図1に示した鉄道車両700の幅方向に関して、外気導入ファン310が取り付けられている壁面とは反対側の壁面に、取り付けられている。
In the inside air discharge space Sd2, an inside
内気排出ファン350と内気排出ダンパ360の各々は、室内機器収容空間Scと連通した箇所である内気排出空間Sd2から内気を外部EXに排出し、かつその内気の排出量を制御可能な内気排出機器の一例である。
Each of the inside
また、外気導入部200eには、外気用ヒータ330を通過した外気が流れ込む外気導入口HCが形成されている。一方、内気排出部200fには、内気が流れ出す内気排出口HDが形成されている。
An outside air introduction port HC into which the outside air that has passed through the
図5に示すように、外気導入口HCは、外気導入空間Sd1を吸気ダクト空間710と連通させている。内気排出口HDは、内気排出空間Sd2を吸気ダクト空間710と連通させている。また、外気導入口HCには、外気導入口HCを通過する外気から塵埃を除去する外気フィルタ340が取り付けられている。
As shown in FIG. 5, the outside air introduction port HC allows the outside air introduction space Sd1 to communicate with the
以下、客室PRの換気を行う場合の車両用空調装置600の作用について説明する。
The operation of the
図3において、外気導入ファン310が、外部EXから外気導入空間Sd1へと外気を導入する。導入された外気は、外気導入ダンパ320及び外気用ヒータ330を通過して、外気導入口HCから、図5に示す吸気ダクト空間710へと流れ込む。
In FIG. 3, the outside
図5に示すように、外気導入口HCから吸気ダクト空間710へと流れ込んだ外気は、客室PRから吸気ダクト空間710へと吸い上げられた内気と合流し、合流した外気及び内気が、室内ファン180によって室内機器収容空間Scへと圧送される。
As shown in FIG. 5, the outside air that has flowed into the air
室内機器収容空間Scに圧送された外気及び内気は、図4に示すように、第1室内熱交換器141及び第2室内熱交換器142を通過することで温度が調整された後、客室PRへと吹き出す。このようにして、外気が客室PRに取り込まれる。
As shown in FIG. 4, the outside air and inside air pressure-fed into the indoor equipment housing space Sc pass through the first
一方、図3に示す内気排出ファン350の作動によって内気排出空間Sd2の気圧が下がると、図5に示すように、客室PRから、吸気ダクト空間710及び内気排出口HDを介して、内気排出空間Sd2へと内気が流れ込む。
On the other hand, when the air pressure in the inside air discharge space Sd2 decreases due to the operation of the inside
図3に示すように、内気排出口HDから内気排出空間Sd2へと流れ出た内気は、内気排出ダンパ360を通過し、内気排出ファン350によって外部EXに排出される。このようにして、客室PRから内気が排出される。
As shown in FIG. 3, the inside air flowing out from the inside air discharge port HD into the inside air discharge space Sd2 passes through the inside
以上のようにして、室内ファン180を作動させた状態で客室PRの換気が行われる。以上においては、外気が、第1室内熱交換器141及び第2室内熱交換器142で温調される場合を例示したが、客室PRの換気は、図2に示す圧縮機110を作動させた状態のみならず、図2に示す圧縮機110を停止させた状態で行うこともできる。
As described above, the room PR is ventilated while the
また、客室PRの温度を外気の温度より高く保ちたい場合は、図3に示す外気用ヒータ330によって外気を温める。これにより、客室PRに収容されている乗客に対して、換気に伴うドラフト感を与えにくい。また、客室PRの温度を外気の温度以下に保ちたい場合は、外気用ヒータ330は停止させる。
Also, if it is desired to keep the temperature of the passenger compartment PR higher than the temperature of the outside air, the outside air is warmed by the
以下、外気導入口HC、内気排出口HD、及び吸気口HAの位置関係について説明する。 The positional relationship among the outside air introduction port HC, the inside air discharge port HD, and the air intake port HA will be described below.
図4には、鉄道車両700の幅方向に関して、吸気口HAの位置と、リターン口720との位置とが揃っている様子を示した。しかし、図5に示すように、鉄道車両700の長さ方向に関しては、吸気口HAの位置と、リターン口720との位置とがずれている。
FIG. 4 shows that the position of the air intake HA and the position of the
図5に示すように、吸気口HAは、外気導入口HCよりも、リターン口720から遠い位置に配置されている。そして、外気導入口HCが、リターン口720から吸気口HAへと向かう内気の流れの経路に面する位置に開口している。具体的には、外気導入口HCは、リターン口720と対面する位置に開口している。
As shown in FIG. 5, the intake port HA is located farther from the
従って、外気導入口HCから吸気ダクト空間710に流れ出た外気が、リターン口720から吸気口HAへと向かう内気の流れに合流して、室内機器収容空間Scに吸い込まれる。つまり、室内ファン180が形成する、リターン口720から吸気口HAへと向かう内気の流れを利用して、外気を室内機器収容空間Scへと取り込ませることができる。
Therefore, the outside air flowing into the air
このため、吸気口HAが外気導入口HCよりもリターン口720に近い位置に配置されている場合に比べると、図3に示す外気導入ファン310に過剰な負担をかけることなく、外気を室内機器収容空間Scへと取り込ませることができる。
Therefore, compared to the case where the intake port HA is arranged at a position closer to the
なお、室内ファン180の作動に伴って、吸気ダクト空間710が外部EXよりも気圧が低い負圧状態となり、その負圧状態を利用して、外気導入空間Sd1から吸気ダクト空間710へと外気を取り込むこととすれば、外気導入ファン310を省略することもできる。この場合は、図3に示す外気導入ダンパ320によって、外気の導入量を調整できる。
As the
また、図5に示すように、内気排出口HDは、外気導入口HCよりも、吸気口HAから遠い位置に配置されている。具体的には、鉄道車両700の長さ方向に、吸気口HA、外気導入口HC、及び内気排出口HDがこの順番に並んでおり、内気排出口HDは、リターン口720と対面している。
Further, as shown in FIG. 5, the inside air discharge port HD is arranged at a position farther from the intake port HA than the outside air introduction port HC. Specifically, the intake port HA, the outside air introduction port HC, and the inside air discharge port HD are arranged in this order in the longitudinal direction of the
このため、吸気ダクト空間710から内気排出空間Sd2へと向かう内気の流れが、外気導入空間Sd1から室内機器収容空間Scへと向かう外気の流れを妨げない。また、外気導入口HCと内気排出口HDとが隣り合っているにも関わらず、外気導入口HCから吸気ダクト空間710へと流れ出た外気が、直ちに吸気ダクト空間710から内気排出口HDへと吸い込まれるショートサーキットが生じにくい。
Therefore, the flow of inside air from the
[実施形態2]
図1には、車両用空調装置600が鉄道車両700の屋根部分RFに設置された構成を例示したが、車両用空調装置600を設置する箇所は、屋根部分RFに限られない。鉄道車両700においては、室内機器収容部200cが外気に晒される箇所に、車両用空調装置600が設置される。以下、室内機器収容部200cが外気に晒される箇所のうち屋根部分RF以外の箇所に車両用空調装置600が設置される具体例を述べる。
[Embodiment 2]
Although FIG. 1 illustrates a configuration in which the
図6に示すように、本実施形態では、車両用空調装置600が、鉄道車両700における線路に面する床下部分UFに設置される。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, a
図7に示すように、本実施形態では、室内機器収容部200cが、室内機器収容空間Scと吸気ダクト空間710とを仕切る仕切り板としての上板230を有する。そして、その上板230に吸気口HAが形成されており、その吸気口HAに室内ファン180が取り付けられている。室内ファン180は、上板230の、室内機器収容空間Scに面する内面に取り付けられていることにより、室内機器収容空間Scに収められている。
As shown in FIG. 7 , in the present embodiment, the indoor
本実施形態においても、室内ファン180が、吸気口HAから室内機器収容空間Scに内気を圧送する。このため、室内機器収容空間Scが、外部EXの気圧よりも小さい負圧状態となりにくい。従って、室内機器収容部200cが床下部分UFにおいて外気に晒されているにも関わらず、雨水、雪解け水、結露水といった水分が、外部EXから室内機器収容部200cに進入しにくい。
Also in this embodiment, the
また、水密性を高めるための重厚な構成を室内機器収容部200cに適用する必要がないので、室内機器収容部200cを軽量化することができる。なお、本実施形態の他の部分についても、実施形態1と同様に構成することができる。
In addition, since it is not necessary to apply a heavy structure to the indoor
[実施形態3]
図3には、換気部200dの内部が第4隔壁214によって外気導入空間Sd1と内気排出空間Sd2とに仕切られた構成を例示したが、内気排出口HDから流れ出す内気と、外気導入口HCに流れ込む外気との間で熱交換を行わせる全熱交換器を備えてもよい。以下、その具体例について述べる。
[Embodiment 3]
FIG. 3 illustrates a configuration in which the interior of the
図8に示すように、本実施形態では、換気部200dの内部に、全熱交換器370が配置される。全熱交換器370は、外気導入口HCに連通している外気導入空間Sd1と、内気排出口HDに連通している内気排出空間Sd2とを気密に仕切る役割を果たしている。
As shown in FIG. 8, in this embodiment, a
また、全熱交換器370は、内気排出口HDから流れ出す内気と、外気導入口HCに流れ込む外気との間で熱交換を行わせる役割を果たす。従って、図1に示す客室PRを冷房しており、客室PRの温度が外部EXの温度よりも低い場合に、内気排出口HDから流れ出す内気によって、外気導入口HCに流れ込む外気を冷却することができる。このため、外気の冷却のために図2に示す圧縮機110にかかる負担が低減される結果、圧縮機110における消費電力を削減することができる。
Also, the
また、図1に示す客室PRを暖房しており、客室PRの温度が外部EXの温度よりも高い場合に、内気排出口HDから流れ出す内気によって、外気導入口HCに流れ込む外気を加温することができる。このため、外気の加温のために外気用ヒータ330にかかる負担が低減される結果、外気用ヒータ330における消費電力を削減することができる。また、外気用ヒータ330を省略してもよい。
Further, when the cabin PR shown in FIG. 1 is heated and the temperature of the cabin PR is higher than the temperature of the outside EX, the outside air flowing into the outside air introduction port HC is heated by the inside air flowing out from the inside air discharge port HD. can be done. As a result, the load on the
なお、図2に示す空調機器100における冷媒の流れの方向を逆転させ、室外熱交換器120を蒸発器として機能させる一方、室内熱交換器140を凝縮器として機能させることにより、客室PRを暖房することもできる。その場合には、全熱交換器370を設けたことにより、外気の加温のために図2に示す圧縮機110にかかる負担が低減される結果、圧縮機110における消費電力を削減することができる。
In addition, the direction of the refrigerant flow in the
本実施形態では、換気部200dを室内機器収容部200cから独立させて、室内機器収容部200cに付設している。このため、室内機器収容部200cに外気導入口HCと内気排出口HDとを形成する構成に比べると、部材同士の接触が起こりにくく、全熱交換器370を設置する位置の設計が容易である。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、外気導入口HCと内気排出口HDとが、鉄道車両700の幅方向及び長さ方向に平行な面内方向に並んでいる。このため、外気導入口HCと内気排出口HDとが、鉄道車両700の高さ方向に並んでいる場合に比べると、全熱交換器370を設置するにあたり、換気部200dの全高が高くなりにくい。
Further, in the present embodiment, the outside air introduction port HC and the inside air discharge port HD are arranged in an in-plane direction parallel to the width direction and the length direction of the
[実施形態4]
上記実施形態1に係る構成によれば、外気導入機器としての外気導入ファン310及び外気導入ダンパ320と、内気排出機器としての内気排出ファン350及び内気排出ダンパ360とを制御することにより、客室PRの換気量を制御することができる。以下、その具体例を述べる。
[Embodiment 4]
According to the configuration according to the first embodiment, by controlling the outside
図9に示すように、本実施形態に係る車両用空調装置600は、客室PRにおける二酸化炭素ガスの濃度を検出する二酸化炭素濃度センサ410と、客室PRに乗客を収容した状態の鉄道車両700の重さを検出する車重センサ420とを備える。
As shown in FIG. 9, the
また、車両用空調装置600は、外気の温度を検出する外気温度センサ430と、内気の温度を検出する内気温度センサ440とを備える。また、車両用空調装置600は、客室PRの気圧を検出する車内圧力センサ450と、外部EXの気圧を検出する車外圧力センサ460とを備える。
また、車両用空調装置600は、圧縮機110、室内ファン180、外気導入ファン310、外気導入ダンパ320、内気排出ファン350、及び内気排出ダンパ360を制御する制御装置500を備える。
The
制御装置500は、客室PRの最適な換気量が規定された換気量規定テーブル510を記憶している。換気量規定テーブル510は、客室PRの最適な換気量を、客室PRの二酸化炭素ガスの濃度及び客室PRの混み具合に応じて、複数段階的に規定したものである。
The
制御装置500は、換気量規定テーブル510の規定に従い、客室PRの二酸化炭素ガスの濃度が高い程、また客室PRの混み具合が大きい程、客室PRの換気量を増大させる換気制御を行う。以下、換気制御について具体的に説明する。
The
図10Aに示すように、制御装置500は、客室PRにおける二酸化炭素ガスの濃度の検出結果である二酸化炭素濃度データを、二酸化炭素濃度センサ410から取得する(ステップS1)。二酸化炭素濃度データは、客室PRの環境を表す環境データの一例である。
As shown in FIG. 10A, the
また、制御装置500は、乗客を収容した状態の鉄道車両700の重さの検出結果である車重データを、車重センサ420から取得する(ステップS2)。車重データが表す重さから、客室PRに乗客が居ない状態の鉄道車両700自体の重さを引くと、乗客の総重量が得られ、乗客の総重量は、客室PRの混み具合を表す。鉄道車両700自体の重さは既知の定数であるため、車重データは、客室PRの混み具合を表している。従って、車重データも客室PRの環境を表す環境データの一例である。
Further, the
次に、制御装置500は、換気量規定テーブル510を用いて、客室PRの現在の換気量が妥当であるか否かを判定する(ステップS3)。具体的には、制御装置500は、二酸化炭素濃度データが表す二酸化炭素ガスの濃度と、車重データが表す混み具合とに対応する最適な換気量を、換気量規定テーブル510にて特定する。そして、制御装置500は、その特定した最適な換気量と、現在の換気量とを比較することで、現在の換気量が妥当であるか否かを判定する。
Next, the
制御装置500は、現在の換気量が少な過ぎる場合(ステップS3;少な過ぎ)、即ち現在の換気量が最適な換気量よりも少ない場合は、外気導入ファン310、外気導入ダンパ320、内気排出ファン350、及び内気排出ダンパ360のうち、少なくとも外気導入ファン310又は外気導入ダンパ320を制御することで現在の換気量を増大させ(ステップS4)、現在の換気量を最適な換気量に近づける。
If the current ventilation volume is too low (step S3; too low), i.e., if the current ventilation volume is less than the optimum ventilation volume, the
具体的には、制御装置500は、ステップS4では、少なくとも外気導入ファン310の回転数を高めるか、又は外気導入ダンパ320の開き度合いを高める。さらに、制御装置500は、ステップS4では、内気排出ファン350の回転数を高めたり、内気排出ダンパ360の開き度合いを高めたりしてもよい。ステップS4の後は、ステップS1に戻る。
Specifically, in step S4,
一方、制御装置500は、現在の換気量が多過ぎる場合(ステップS3;多過ぎ)、即ち現在の換気量が最適な換気量よりも大きい場合は、外気導入ファン310、外気導入ダンパ320、内気排出ファン350、及び内気排出ダンパ360のうち、少なくとも外気導入ファン310又は外気導入ダンパ320を制御することで現在の換気量を減少させ(ステップS5)、現在の換気量を最適な換気量に近づける。
On the other hand, if the current ventilation volume is too large (step S3; Out of the
具体的には、制御装置500は、ステップS5では、少なくとも外気導入ファン310の回転数を低下させるか、又は外気導入ダンパ320の開き度合いを低下させる。さらに、制御装置500は、ステップS5では、内気排出ファン350の回転数を低下させたり、内気排出ダンパ360の開き度合いを低下させたりしてもよい。ステップS5の後は、ステップS1に戻る。
Specifically, in step S5,
以上説明したステップS1からステップS5は、客室PRの環境を表す環境データに基づいて外気の導入量を制御する外気導入量1次制御の一例である。一方、ステップS3で現在の換気量が妥当である場合は(ステップS3;YES)、外気の導入量を制御せずに、図10Bに移行する。 Steps S1 to S5 described above are an example of outside air introduction amount primary control for controlling the amount of outside air introduction based on environmental data representing the environment of the cabin PR. On the other hand, if the current ventilation volume is appropriate in step S3 (step S3; YES), the flow proceeds to FIG. 10B without controlling the intake volume of outside air.
図10Bに示すように、現在の換気量が妥当である場合(ステップS3;YES)、制御装置500は、現在、客室PRを冷房中であるか否かを判定する(ステップS6)。ここで“冷房”とは、圧縮機110の作動によって客室PRの気温を低下させることを意味する。なお、冷房の開始及び停止の制御は、本換気制御とは別に、本換気処理と並行して行われているものとする。
As shown in FIG. 10B, if the current ventilation rate is appropriate (step S3; YES), the
制御装置500は、現在冷房中である場合(ステップS6;YES)、外部EXの気温を表す外気温度データを外気温度センサ430から取得し、かつ客室PRの気温を表す内気温度データを内気温度センサ440から取得する(ステップS7)。
If the
次に、制御装置500は、外気温度データが表す外気の温度が、内気温度データが表す内気の温度よりも低いか否かを判定する(ステップS8)。
Next, the
外気の温度が内気の温度よりも低い場合は(ステップS8;YES)、圧縮機110を作動させずとも、客室PRの内気と外気との換気量を増大させることにより、客室PRの気温を下げることができる。このようにして、圧縮機110に電力を消費させずに客室PRの気温を低下させることを“フリークーリング”と呼ぶ。
If the temperature of the outside air is lower than the temperature of the inside air (step S8; YES), the air temperature in the cabin PR is lowered by increasing the amount of ventilation between the inside air and the outside air in the cabin PR without operating the
そこで、制御装置500は、外気の温度が内気の温度よりも低い場合(ステップS8;YES)、現在フリークーリング中であるか否かを判定し(ステップS9)、現在フリークーリング中でないならば(ステップS9;NO)、室内ファン180を作動させたまま、圧縮機110を停止させ、かつ客室PRの換気量を増大させることにより、客室PRの温度を低下させる(ステップS10)。つまり、ステップS10では、冷房を停止してフリークーリングを開始する。
Therefore, if the outside air temperature is lower than the inside air temperature (step S8; YES), the
なお、ステップS10で、換気量の増大は、外気導入ファン310、外気導入ダンパ320、内気排出ファン350、及び内気排出ダンパ360のうち、少なくとも外気導入ファン310又は外気導入ダンパ320を制御することにより行う。具体的には、少なくとも外気導入ファン310の回転数を高めるか、又は外気導入ダンパ320の開き度合いを高める。さらに、内気排出ファン350の回転数を高めたり、内気排出ダンパ360の開き度合いを高めたりしてもよい。
In step S10, the ventilation amount is increased by controlling at least the outside
以上説明したステップS7からステップS10は、客室PRの気温が外部EXの気温よりも高い場合に外気の導入量を増大させる外気導入量2次制御の一例である。 Steps S7 to S10 described above are an example of outside air introduction amount secondary control for increasing the amount of outside air introduced when the temperature in the passenger compartment PR is higher than the temperature in the outside EX.
一方、ステップS8で、外気の温度が内気の温度以上である場合は(ステップS8;NO)、適切にフリークーリングを行えない。そこで、その場合(ステップS8;NO)、制御装置500は、現在フリークーリング中であるか否かを判定し(ステップS11)、現在フリークーリング中であれば(ステップS11;YES)、フリークーリングを停止して通常の換気量に戻し、かつ圧縮機110を起動させることにより冷房を再開する(ステップS12)。
On the other hand, in step S8, if the outside air temperature is equal to or higher than the inside air temperature (step S8; NO), the free cooling cannot be properly performed. Therefore, in that case (step S8; NO), the
ここで“通常の換気量”とは、フリークーリングを開始する直前の換気量、即ち、フリークーリング中の換気量から、そのフリークーリングを実現するために増大させた換気量を差し引いた元の換気量を指す。 Here, "normal ventilation volume" means the ventilation volume immediately before starting free cooling, that is, the original ventilation volume obtained by subtracting the ventilation volume increased to realize the free cooling from the ventilation volume during free cooling. Point to quantity.
一方、ステップS6で冷房中でない場合(ステップS6;NO)、ステップS9でフリークーリング中である場合(ステップS9;YES)、若しくはステップS11でフリークーリング中でない場合(ステップS11;NO)、又はステップS10を実行した場合、若しくはステップS12を実行した場合は、図10Cに移行する。 On the other hand, if cooling is not being performed at step S6 (step S6; NO), if free cooling is being performed at step S9 (step S9; YES), or if free cooling is not being performed at step S11 (step S11; NO), or step When S10 is executed, or when step S12 is executed, the process proceeds to FIG. 10C.
図10Cに示すように、それらの場合、制御装置500は、客室PRの気圧の検出結果である車内圧力データを車内圧力センサ450から取得し、かつ外部EXの気圧の検出結果である車外圧力データを車外圧力センサ460から取得する(ステップS13)。
As shown in FIG. 10C, in these cases, the
次に、制御装置500は、車内圧力データが表す客室PRの気圧が妥当であるか否かを判定する(ステップS14)。具体的には、制御装置500は、車内圧力データが表す客室PRの気圧が、車外圧力データが表す外部EXの気圧よりも予め定められた与圧分だけ高い適正範囲内にあるか否かを判定する。より具体的には、制御装置500は、{外部EXの気圧+P1}≦{客室PRの気圧}≦{外部EXの気圧+P2}を満たすか否かを判定する。ここで、P1は与圧の下限値を意味し、P2は与圧の上限値を意味する。
Next, the
制御装置500は、客室PRの気圧が低過ぎる場合(ステップS14;低過ぎ)、即ち、{客室PRの気圧}<{外部EXの気圧+P1}であることにより、客室PRの気圧が適正範囲を下回る場合、外気の導入量を保ったまま、外部EXへの内気の排出量を減少させる(ステップS15)。 When the air pressure in the cabin PR is too low (step S14; too low), that is, when {air pressure in the cabin PR}<{air pressure in the external EX+P1}, the air pressure in the cabin PR falls outside the appropriate range. If it falls below, the amount of inside air discharged to the outside EX is reduced while maintaining the amount of outside air introduced (step S15).
なお、ステップS15で、内気の排出量の減少は、外気導入ファン310の回転数及び外気導入ダンパ320の開き度合いを保ったまま、内気排出ファン350の回転数を低下させること、及び内気排出ダンパ360の開き度合いを低下させることの少なくとも一方によって実現される。
In step S15, the amount of inside air discharged is reduced by reducing the number of rotations of the inside
ステップS15で、外気の導入量を保ったまま、外部EXへの内気の排出量を減少させることにより、客室PRの気圧が高まる。これにより、客室PRの気圧が、外部EXの気圧よりも与圧分だけ高い適正範囲内の値へと近づく。客室PRの気圧を外部EXの気圧よりも高く保つことにより、図5に示す外気導入空間Sd1を介さずに外部EXから直接的に客室PRへと外気が進入することが、防止される。 In step S15, the air pressure in the cabin PR is increased by reducing the amount of inside air discharged to the outside EX while maintaining the amount of outside air introduced. As a result, the air pressure in the passenger compartment PR approaches a value within an appropriate range that is higher than the air pressure in the exterior EX by the pressurization amount. By keeping the air pressure in the cabin PR higher than the air pressure in the outside EX, outside air is prevented from entering the cabin PR directly from the outside EX without going through the outside air introduction space Sd1 shown in FIG.
制御装置500は、客室PRの気圧が高過ぎる場合(ステップS14;高過ぎ)、即ち、{客室PRの気圧}>{外部EXの気圧+P2}であることにより、客室PRの気圧が適正範囲を上回る場合、外気の導入量を保ったまま、外部EXへの内気の排出量を増大させる(ステップS16)。
When the air pressure in the cabin PR is too high (step S14; too high), that is, {air pressure in the cabin PR}>{air pressure in the external EX+P2}, the
なお、ステップS16で、内気の排出量の増大は、外気導入ファン310の回転数及び外気導入ダンパ320の開き度合いを保ったまま、内気排出ファン350の回転数を高めること、及び内気排出ダンパ360の開き度合いを高めることの少なくとも一方によって実現される。
In step S16, the amount of inside air discharged is increased by increasing the number of rotations of the inside
ステップS16で、外気の導入量を保ったまま、外部EXへの内気の排出量を増大させることにより、客室PRの気圧が低下する。これにより、客室PRの気圧が高くなり過ぎることを防止でき、客室PRの気圧が、外部EXの気圧よりも与圧分だけ高い適正範囲内の値へと近づく。 In step S16, the air pressure in the cabin PR is lowered by increasing the amount of inside air discharged to the outside EX while maintaining the amount of outside air introduced. As a result, the air pressure in the passenger compartment PR can be prevented from becoming too high, and the air pressure in the passenger compartment PR approaches a value within an appropriate range that is higher than the air pressure in the external EX by the amount of pressurization.
以上説明したステップS13からステップS16は、車内圧力データに基づいて、外気の導入量を保ったまま、内気の排出量を調整することにより、客室PRの気圧を適正範囲内の値へと近づける内気排出量制御の一例である。 Steps S13 to S16 described above adjust the amount of inside air discharged while maintaining the amount of outside air introduced based on the vehicle interior pressure data, thereby bringing the air pressure in the cabin PR closer to a value within the appropriate range. This is an example of emission control.
一方、制御装置500は、ステップS14で客室PRの気圧が妥当である場合は(ステップS14;YES)、現在フリークーリング中であるか否かを判定し(ステップS17)、フリークーリング中であれば(ステップS17;YES)、図10BのステップS7に戻り、フリークーリング中でないならば(ステップS17;NO)、図10AのステップS1に戻る。
On the other hand, if the air pressure in the cabin PR is appropriate in step S14 (step S14; YES), the
以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態1の効果に加えて、客室PRの気圧を適正範囲内の値へと近づけつつ、最適な換気量での換気を行えるという効果を奏する。また、フリークーリングも行うので、省エネルギー化にも資する。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to bring the air pressure in the passenger compartment PR close to a value within the appropriate range while performing ventilation at an optimum ventilation rate. . In addition, since free cooling is also performed, it contributes to energy saving.
また、本実施形態では、ステップS4又はステップS5で1次的に換気量を調整し、必要に応じてステップS10で2次的に換気量を再調整した後に、ステップS15又はステップS16で客室PRの気圧を調整する。このため、客室PRの気圧の調整を換気量の調整の度に行う場合に比べると、客室PRの気圧の調整が煩雑になりにくく、客室PRの気圧の調整を合理的に行える。 Further, in the present embodiment, the ventilation volume is primarily adjusted in step S4 or step S5, and if necessary, the ventilation volume is secondarily readjusted in step S10. to adjust the air pressure. Therefore, compared to the case where the air pressure in the passenger compartment PR is adjusted every time the amount of ventilation is adjusted, the adjustment of the air pressure in the passenger compartment PR is less complicated, and the air pressure in the passenger compartment PR can be adjusted rationally.
[実施形態5]
上記実施形態1に係る構成によれば、室内機器収容空間Scの気圧が外部EXの気圧よりも高い正圧状態となるので、室内機器収容空間Scの内圧を利用して、室内機器収容空間Scの空気を外部EXに流出させることができる以下、その具体例を述べる。
[Embodiment 5]
According to the configuration of
図11に示すように、本実施形態では、室内機器収容部200cに、第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とが設置される。
As shown in FIG. 11, in this embodiment, a first conditioned
第1空調空気流出ダンパ381は、室内機器収容部200cの、第1室内熱交換器141を通過した気流が当たる位置に形成された開口に取り付けられている。第1空調空気流出ダンパ381は、第1室内熱交換器141を通過した後に第1排気口HB1に向かう内気である空調空気を、室内機器収容空間Scの内圧を利用して、室内機器収容空間Scから外部EXに流出させ、かつその空調空気の流出量を調整する機構を有する。
The first conditioned
第2空調空気流出ダンパ382は、室内機器収容部200cの、第2室内熱交換器142を通過した気流が当たる位置に形成された開口に取り付けられている。第2空調空気流出ダンパ382は、第2室内熱交換器142を通過した後に第2排気口HB2に向かう内気である空調空気を、室内機器収容空間Scの内圧を利用して、室内機器収容空間Scから外部EXに流出させ、かつその空調空気の流出量を調整する機構を有する。
The second conditioned
本実施形態では、図9に示した制御装置500が、上述した第1空調空気流出ダンパ381及び第2空調空気流出ダンパ382の制御を伴う冷房緩和制御を行う。以下、図12を参照し、冷房緩和制御について具体的に説明する。
In this embodiment, the
なお、冷房の開始及び停止の制御は、以下に述べる冷房緩和制御とは別に、冷房緩和制御と並行して行われているものとする。 It is assumed that the control of starting and stopping cooling is performed in parallel with the cooling relaxation control, separately from the cooling relaxation control described below.
図12に示すように、まず、制御装置500は、客室PRの気温が低過ぎるか否かを判定する(ステップS21)。具体的には、制御装置500は、客室PRの気温を表す内気温度データを図9に示した内気温度センサ440から取得し、その内気温度データが表す内気の温度が、冷房時における快適な温度の下限値として予め定められた第1閾値を下回るか否かを判定する。
As shown in FIG. 12, first, the
制御装置500は、客室PRの気温が低過ぎる場合(ステップS21;YES)、即ち客室PRの気温が第1閾値未満である場合、第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とを開くか、又は第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とが既に開いている場合は、それらの開き具合を高める(ステップS22)。
When the temperature in the cabin PR is too low (step S21; YES), that is, when the temperature in the cabin PR is below the first threshold value, the
これにより、第1室内熱交換器141を通過した空調空気の一部と、第2室内熱交換器142を通過した空調空気の一部とが、それぞれ室内機器収容空間Scから外部EXに流出するか、又はその流出量が増大する。このため、客室PRに送り込まれる空調空気の量が減るので、客室PRの気温の低さが緩和され、客室PRの快適性が高められる。
As a result, part of the conditioned air that has passed through the first
一方、制御装置500は、客室PRの気温が低過ぎない場合(ステップS21;NO)、即ち客室PRの気温が第1閾値以上である場合、客室PRの気温が高過ぎるか否かを判定する(ステップS23)。具体的には、制御装置500は、内気温度データが表す内気の温度が、冷房時における快適な温度の上限値として予め定められた第2閾値を上回るか否かを判定する。
On the other hand, if the temperature in the guest room PR is not too low (step S21; NO), that is, if the temperature in the guest room PR is equal to or higher than the first threshold value, the
制御装置500は、客室PRの気温が高過ぎる場合(ステップS23;YES)、即ち客室PRの気温が第2閾値を超える場合、第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とが現在開いているか否かを判定する(ステップS24)。
If the temperature in the cabin PR is too high (step S23; YES), that is, if the temperature in the cabin PR exceeds the second threshold, the
そして、制御装置500は、第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とが現在開いている場合(ステップS24;YES)、第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とを閉じるか、又はそれらの開き具合を低下させる(ステップS25)。
If the first conditioned
これにより、第1室内熱交換器141を通過した空調空気と、第2室内熱交換器142を通過した空調空気との外部EXへの流出が停止するか、又はその流出量が減少する。このため、客室PRに送り込まれる空調空気の量が増大するので、客室PRの気温が低下する。この結果、客室PRの気温が第2閾値未満の値に近づけられ、客室PRの快適性が高められる。
As a result, the outflow of the conditioned air that has passed through the first
一方、ステップS23で客室PRの気温が高過ぎない場合(ステップS23;NO)、若しくはステップS24で第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とが閉じている場合(ステップS24;NO)、又はステップS22を実行した場合、若しくはステップS25を実行した場合は、ステップS26の車内圧力調整制御へと移行する。
On the other hand, if the temperature in the cabin PR is not too high in step S23 (step S23; NO), or if the first conditioned
ステップS26の車内圧力調整制御とは、図10CのステップS13からステップS16の処理によって構成される制御のことを指す。つまり、制御装置500は、ステップS26では、客室PRの気圧が低過ぎる場合は内気の排出量を減少させる一方、客室PRの気圧が高過ぎる場合は内気の排出量を増大させることにより、客室PRの気圧を適正範囲内の値へと近づける。
The in-vehicle pressure adjustment control of step S26 refers to the control configured by the processing of steps S13 to S16 in FIG. 10C. That is, in step S26, the
次に、制御装置500は、現在冷房が停止しているか否かを判定し(ステップS27)、冷房中であれば(ステップS27;NO)、ステップS21に戻り、冷房が停止しているならば(ステップS27;YES)、本冷房緩和制御を終了する。
Next,
以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態1の効果に加えて、室内機器収容空間Scの内圧を利用して、客室PRの気温を制御できるという効果を奏する。空調空気の排出量を第1空調空気流出ダンパ381と第2空調空気流出ダンパ382とによって調整することにより、圧縮機110の回転数を一定に保ったままで、客室PRの気温を制御できる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the internal pressure of the indoor equipment housing space Sc can be used to control the temperature of the passenger room PR. By adjusting the discharge amount of conditioned air with the first conditioned
このため、客室PRの気温を制御するにあたり、圧縮機110の起動と停止をこまめに繰り返したり、圧縮機110の回転数をこまめに変化させたりする必要がなくなる。圧縮機110の起動と停止をこまめに繰り返すことなく、圧縮機110の回転数を一定に保っておけるので、圧縮機110の故障の発生率を低減することができる。
Therefore, it is not necessary to frequently repeat starting and stopping of the
以上、実施形態について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。 The embodiment has been described above. The present invention is not limited to this, and modifications described below are also possible.
図3には、外気導入機器として外気導入ファン310及び外気導入ダンパ320を示し、内気排出機器として内気排出ファン350及び内気排出ダンパ360を示した。室内ファン180の作動によって、図5に示す吸気ダクト空間710が外部EXの気圧よりも低い負圧状態となる場合は、その負圧状態を利用して外気を取り込めるので、外気導入機器としての外気導入ファン310を省略し、外気導入機器を外気導入ダンパ320によって構成することができる。また、吸気ダクト空間710を介さずに、外部EXの気圧よりも高い正圧状態の室内機器収容空間Scへと直接的に外気を導入する場合は、その正圧状態を利用して内気を外部EXに流出させることができるので、内気排出機器としての内気排出ファン350を省略し、内気排出機器を内気排出ダンパ360によって構成することができる。
FIG. 3 shows an outside
図10Aには、客室PRの環境を表す環境データとして、二酸化炭素濃度データ及び車重データを例示したが、環境データはこれらに限られない。環境データとして、客室PRの湿度を表す湿度データを用いてもよいし、客室PRの臭気の強さを表す臭気データを用いてもよい。 Although the carbon dioxide concentration data and the vehicle weight data are illustrated in FIG. 10A as environmental data representing the environment of the cabin PR, the environmental data are not limited to these. Humidity data representing the humidity of the guest room PR or odor data representing the strength of the odor of the guest room PR may be used as the environmental data.
図2には、室外熱交換器120が凝縮器として機能し、室内熱交換器140が蒸発器として機能する構成を示した。車両用空調装置600は、室内熱交換器140が凝縮器として機能し、室外熱交換器120が蒸発器として機能する状態への切り替えが可能な弁を備えてもよい。
FIG. 2 shows a configuration in which the
上記実施形態1-5を互いに組み合わせることが可能である。具体的には、実施形態4は、実施形態3と組み合わせることもできるし、実施形態1又は2のみと組み合わせることもできる。実施形態5は、実施形態4と組み合わせることもできるし、実施形態1又は2のみと組み合わせることもできる。
It is possible to combine the above embodiments 1-5 with each other. Specifically, Embodiment 4 can be combined with Embodiment 3, or can be combined with
本明細書において、鉄道車両とは、電車に限らず、新幹線、モノレール、その他の、軌道に沿って進行する車両を含む概念とする。また、ケーシング200が設置される車両は、鉄道車両に限られず、バスその他の自動車であってもよい。
In this specification, the concept of railway vehicles includes not only electric trains but also bullet trains, monorails, and other vehicles that travel along tracks. Moreover, the vehicle on which the
100…空調機器、110…圧縮機、120…室外熱交換器、130…膨張器、140…室内熱交換器、141…第1室内熱交換器、142…第2室内熱交換器、150…気液分離器、160…冷媒配管、170…室外ファン、180…室内ファン、200…ケーシング、200a…圧縮機収容部、200b…室外機器収容部、200c…室内機器収容部、200d…換気部、200e…外気導入部、200f…内気排出部、211…第1隔壁、212…第2隔壁、213…第3隔壁、214…第4隔壁、220…底板(仕切り板)、230…上板(仕切り板)、310…外気導入ファン(外気導入機器)、320…外気導入ダンパ(外気導入機器)、330…外気用ヒータ、340…外気フィルタ、350…内気排出ファン(内気排出機器)、360…内気排出ダンパ(内気排出機器)、370…全熱交換器、381…第1空調空気流出ダンパ(空調空気流出ダンパ)、382…第2空調空気流出ダンパ(空調空気流出ダンパ)、410…二酸化炭素濃度センサ、420…車重センサ、430…外気温度センサ、440…内気温度センサ、450…車内圧力センサ、460…車外圧力センサ、500…制御装置、510…換気量規定テーブル、600…車両用空調装置、700…鉄道車両(車両)、710…吸気ダクト空間、720…リターン口、730…リターンフィルタ、741…第1排気連絡路、742…第2排気連絡路、751…第1排気ダクト空間、752…第2排気ダクト空間、761…第1吹き出し口、762…第2吹き出し口、EX…外部、HA…吸気口、HB1…第1排気口、HB2…第2排気口、HC…外気導入口、HD…内気排出口、PR…客室(車室)、RF…屋根部分、Sa…圧縮機収容空間、Sb…室外機器収容空間、Sc…室内機器収容空間、Sd…換気用空間、Sd1…外気導入空間、Sd2…内気排出空間、UF…床下部分。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記室内機器収容空間に、前記吸気口から前記排気口に向かって流れる気流を形成する室内ファンと、
前記室内機器収容空間において前記気流が通過する位置に配置された室内熱交換器と、
を備え、
前記室内ファンが、前記吸気口に取り付けられており、前記車室の空気である内気を前記車室から吸い込み、吸い込んだ前記内気を前記吸気口から前記室内機器収容空間に圧送することにより、前記気流を形成し、
前記車両において、前記車室と前記室内機器収容空間との間に、前記内気を前記吸気口へと案内する吸気ダクト空間が画定されており、
前記室内機器収容部が、前記室内機器収容空間と前記吸気ダクト空間とを仕切る仕切り板を有し、前記仕切り板に、前記吸気口が形成されており、
前記室内ファンが、前記仕切り板の、前記室内機器収容空間に面する内面に取り付けられていることにより、前記室内機器収容空間に収められている、
車両用空調装置。 An indoor equipment housing portion defining an indoor equipment housing space is provided inside the indoor equipment housing portion, and each of the indoor equipment housing portions includes an air intake for communicating the indoor equipment housing space with a vehicle compartment defined inside the vehicle. a casing having an opening and an exhaust opening;
an indoor fan that forms an airflow flowing from the intake port toward the exhaust port in the indoor equipment housing space;
an indoor heat exchanger arranged at a position through which the airflow passes in the indoor equipment housing space;
with
The indoor fan is attached to the air inlet, sucks inside air, which is the air in the vehicle compartment, from the passenger compartment, and pumps the sucked inside air from the air intake to the indoor equipment housing space, thereby form an air current,
In the vehicle, an intake duct space for guiding the inside air to the intake port is defined between the vehicle interior and the indoor equipment housing space,
The indoor equipment housing portion has a partition plate that separates the indoor equipment housing space and the air intake duct space, and the air intake port is formed in the partition plate,
The indoor fan is housed in the indoor equipment housing space by being attached to the inner surface of the partition plate facing the indoor equipment housing space,
Vehicle air conditioner.
前記吸気口が、前記外気導入口よりも、前記吸気ダクト空間と前記車室とを連通させるリターン口から遠い位置に配置されており、かつ前記外気導入口が、前記リターン口から前記吸気口へと向かう前記内気の流れの経路に面する位置に開口している、
請求項1に記載の車両用空調装置。 The casing further includes an outside air introduction section defining an outside air introduction space for guiding outside air, which is air outside the vehicle, to the air intake duct space, and the outside air introduction section includes the outside air introduction space. An outside air introduction port communicating with the air intake duct space is formed,
The intake port is arranged at a position farther from a return port that communicates the intake duct space and the vehicle interior than the outside air introduction port, and the outside air introduction port extends from the return port to the intake port. is open at a position facing the flow path of said shy air towards
The vehicle air conditioner according to claim 1 .
前記室内機器収容空間に、前記吸気口から前記排気口に向かって流れる気流を形成する室内ファンと、
前記室内機器収容空間において前記気流が通過する位置に配置された室内熱交換器と、
を備え、
前記室内ファンが、前記吸気口に取り付けられており、前記車室の空気である内気を前記車室から吸い込み、吸い込んだ前記内気を前記吸気口から前記室内機器収容空間に圧送することにより、前記気流を形成し、
前記車両の外部の空気である外気を、前記室内機器収容空間又は前記室内機器収容空間と連通した箇所へと導入する外気導入機器と、
前記室内機器収容空間又は前記室内機器収容空間と連通した箇所から、前記内気を前記車両の外部に排出する内気排出機器と、
をさらに備える、車両用空調装置。 An indoor equipment housing portion defining an indoor equipment housing space is provided inside the indoor equipment housing portion, and each of the indoor equipment housing portions includes an air intake for communicating the indoor equipment housing space with a vehicle compartment defined inside the vehicle. a casing having an opening and an exhaust opening;
an indoor fan that forms an airflow flowing from the intake port toward the exhaust port in the indoor equipment housing space;
an indoor heat exchanger arranged at a position through which the airflow passes in the indoor equipment housing space;
with
The indoor fan is attached to the air inlet, sucks inside air, which is the air in the vehicle compartment, from the passenger compartment, and pumps the sucked inside air from the air intake to the indoor equipment housing space, thereby form an air current,
an outside air introduction device that introduces outside air, which is the air outside the vehicle, into the indoor equipment housing space or a portion communicating with the indoor equipment housing space;
an inside air discharge device for discharging the inside air to the outside of the vehicle from the indoor equipment housing space or a portion communicating with the indoor equipment housing space;
A vehicle air conditioner , further comprising:
前記車室の気温を表す内気温度データと、前記車両の外部の気温を表す外気温度データとを取得し、前記車両の外部の気温が前記車室の気温よりも低い場合に、前記外気導入機器による前記外気の導入量を増大させる外気導入量2次制御と、
前記車室の気圧を表す車内圧力データを取得し、取得した前記車内圧力データに基づいて、前記外気導入機器による前記外気の導入量を保ったまま、前記内気排出機器による前記内気の排出量を調整することにより、前記車室の気圧を、予め定められた適正範囲内の値へと近づける内気排出量制御と、
を行う制御装置、
をさらに備える、請求項3に記載の車両用空調装置。 outside air introduction amount primary control for acquiring environment data representing the environment of the vehicle interior, and controlling the amount of outside air introduced by the outside air introduction device based on the acquired environment data;
Obtaining inside air temperature data representing the air temperature of the vehicle interior and outside air temperature data representing the air temperature outside the vehicle, and obtaining the outside air introduction device when the air temperature outside the vehicle is lower than the air temperature inside the vehicle interior. Outside air introduction amount secondary control for increasing the amount of outside air introduced by
Acquiring vehicle interior pressure data representing the air pressure of the vehicle interior, and based on the acquired vehicle interior pressure data, while maintaining the amount of the outside air introduced by the outside air introduction device, the amount of the inside air discharged by the inside air discharge device Inside air discharge amount control that adjusts the air pressure of the vehicle interior to a value within a predetermined appropriate range;
a controller that performs
4. The vehicle air conditioner of claim 3 , further comprising:
をさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用空調装置。 The conditioned air, which is the inside air that flows toward the exhaust port after passing through the indoor heat exchanger, is caused to flow out of the indoor equipment housing space to the outside by using the internal pressure of the indoor equipment housing space, and the conditioned air is discharged. a conditioned air outflow damper having a mechanism for adjusting the outflow;
The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4 , further comprising:
前記室内機器収容空間に、前記吸気口から前記排気口に向かって流れる気流を形成する室内ファンと、
前記室内機器収容空間において前記気流が通過する位置に配置された室内熱交換器と、
を備え、
前記室内ファンが、前記吸気口に取り付けられており、前記車室の空気である内気を前記車室から吸い込み、吸い込んだ前記内気を前記吸気口から前記室内機器収容空間に圧送することにより、前記気流を形成し、
前記室内熱交換器を通過した後に前記排気口に向かう前記内気である空調空気を、前記室内機器収容空間の内圧を利用して、前記室内機器収容空間から外部に流出させ、かつ前記空調空気の流出量を調整する機構を有する空調空気流出ダンパ、
をさらに備える、車両用空調装置。 An indoor equipment housing portion defining an indoor equipment housing space is provided inside the indoor equipment housing portion, and each of the indoor equipment housing portions includes an air intake for communicating the indoor equipment housing space with a vehicle compartment defined inside the vehicle. a casing having an opening and an exhaust opening;
an indoor fan that forms an airflow flowing from the intake port toward the exhaust port in the indoor equipment housing space;
an indoor heat exchanger arranged at a position through which the airflow passes in the indoor equipment housing space;
with
The indoor fan is attached to the air inlet, sucks inside air, which is the air in the vehicle compartment, from the passenger compartment, and pumps the sucked inside air from the air intake to the indoor equipment housing space, thereby form an air current,
The conditioned air, which is the inside air that flows toward the exhaust port after passing through the indoor heat exchanger, is caused to flow out of the indoor equipment housing space to the outside by using the internal pressure of the indoor equipment housing space, and the conditioned air is discharged. a conditioned air outflow damper having a mechanism for adjusting the outflow;
A vehicle air conditioner , further comprising:
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