JPH08225012A - 空気調和装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】乗客の要望を加味し、車室内の温度制御を制御
することにある。 【構成】車両に搭載されたコンプレッサ、室外熱交換
器、室外ファン、室内熱交換器および室内ファンからな
る複数台の空気調和装置の各室内気取入口に設けられた
温度センサと、車室内に設けられ乗客が暑い寒いを申告
するための複数個の申告スイッチと、暑い寒いの申告数
に応じて予め定められた複数の温度設定変更モードを有
し、且つ申告スイッチより入力される暑い寒いの申告数
が何ずれの温度設定変更モードかを判定するモード判定
部12と、各温度センサで検出された温度検出値とモード
判定部12で判定された温度設定変更モードにより補正さ
れる温度設定値との偏差により各空気調和装置のコンプ
レッサの稼働率を個別に制御する制御部14とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両に搭載される
空気調和装置（以下空調装置と称する）の制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両に搭載されている空調装置は、
図６に示すような概略構成となっている。図５におい
て、１は車体、２はこの車体１の天井部に設置された空
調装置で、この空調装置２はコンプレッサ３、室外熱交
換器４、室外ファン５、室内熱交換器６および室内ファ
ン７から構成されている。

【０００３】上記室内熱交換器６、室外熱交換器４およ
びコンプレッサ３は、冷媒配管により循環路が形成され
るべく接続して車室内の熱を奪って車外へ放出するため
の冷媒サイクルを構成している。

【０００４】この冷媒サイクルは、コンプレッサ３によ
り冷媒配管内の冷媒を還流させ、室外熱交換器側では室
外ファン５により冷媒の液化で生じた熱を車外に放出
し、室内熱交換器側では冷媒の気化によって室内ファン
７により引込まれた室内空気の温度を下げ、再び室内に
吹出すことで冷房効果を発揮する。

【０００５】このような構成の空調装置において、車室
内の温度を制御するには室内の温度を温度センサ８によ
り監視し、予め決められた設定温度との差によりコンプ
レッサ３の稼働率を制御している。

【０００６】ここで、稼働率の制御とは図７に示すよう
にコンプレッサを一定周期でオン／オフさせ、一定周期
内の運転率を０〜１００％間で制御するもので、その稼
働率の計算式としては例えば次式により求めている。

【０００７】 稼働率（％）＝（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）／（ 2×Ｔ1 ） ところで、上述したコンプレッサの稼働率制御を正確に
機能させ、室温が一定になるように制御するためには、
如何に的確な室温が得られるかが重要な要素になる。こ
のため、温度センサ８の取付位置を乗客に見えない位置
で、しかも最も室温を反映できる位置として、図６に示
すように天井の室内気取入口周辺を選択して取付けてい
る。

【０００８】しかし、温度センサを上記位置に取付けて
も、次のような問題がある。 （１）同じ室温でも、暑いと感じる人と寒いと感じる人
がある。 （２）乗車直後は適温でも、長時間座席に座っていると
寒くなってくる。 （３）乗客が少ないときは、車室内の上部と下部との温
度差は小さいが、乗客が増えてくると、その温度差が大
きくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の空調
装置の制御装置においては、乗客の個人差の対応ができ
ないこと、天井の室内気取入口周辺に温度センサを取付
けるだけでは、必ずしも常に的確な室温を検出できると
は限らない等の問題がある。つまり、乗客には暑がりの
人も寒がりの人もいるし、また室内にいる時間によって
も暑い寒いの感じ方が変化する。理想的には個人単位で
温度調節ができればよいが、多くの乗客が一つの車室内
に出入りするという状況では困難である。このため、従
来では見回りや乗客からの苦情で乗務員が設定値を調整
することで対処しているのが現状である。

【００１０】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、乗客の要望を加味し、車室内の温度を乗客の
要求をある程度取入れた制御を行うことができる空気調
和装置の制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により空気調和装置の制御
装置を構成するものである。請求項１に対応する発明
は、車両に搭載された複数台の空気調和装置それぞれの
室内気取入口に設けられた温度センサと、車室内に設け
られた申告スイッチと、この申告スイッチにより入力さ
れた暑い寒いの申告数に応じて前記各空気調和装置に対
応する車室領域毎の温度設定値を設定する温度設定手段
と、前記温度センサの温度検出値と前記温度設定手段に
より設定された前記温度設定値との偏差により前記各空
気調和装置を制御する制御手段とを備える。

【００１２】請求項２に対応する発明は、車両に搭載さ
れた複数台の空気調和装置それぞれの室内気取入口に設
けられた温度センサと、車室内に設けられた申告スイッ
チと、前記車室内の温度を設定する温度設定手段と、暑
い寒いの申告数に応じて予め定められた複数の温度設定
変更モードを有し、前記申告スイッチより入力される暑
い寒いの申告数が何ずれの温度設定変更モードかを判定
して前記温度設定手段の温度設定値を補正するモード判
定手段と、前記各温度センサで検出された温度検出値と
前記温度設定手段の温度設定値との偏差により前記各空
気調和装置を個別に制御する制御手段とを備える。

【００１３】請求項３に対応する発明は、車両に搭載さ
れたコンプレッサ、室外熱交換器、室外ファン、室内熱
交換器および室内ファンからなる複数台の空気調和装置
それぞれの室内気取入口に設けられた温度センサと、車
室内に設けられた申告スイッチと、前記車室内の温度を
設定する温度設定手段と、暑い寒いの申告数に応じて予
め定められた複数の温度設定変更と前記室内ファンの風
量変更モードを有し、前記申告スイッチより入力される
暑い寒いの申告数が何ずれのモードかを判定し、温度設
定変更モードのとき前記温度設定手段の温度設定値を補
正するモード判定手段と、前記各温度センサで検出され
た温度検出値と前記温度設定手段の温度設定値との偏差
により各空気調和装置のコンプレッサの稼働率を個別に
制御すると共に、前記モード判定手段により風量変更モ
ードであると判定されると出力される風量変更指令によ
り前記室内ファンの風量を個別に制御する制御手段とを
備える。

【００１４】

【作用】請求項１および請求項２に対応する発明の空気
調和装置の制御装置にあっては、室内気取入口に設けら
れた温度センサにより検出された温度検出値と温度設定
値との差により各空気調和装置毎にコンプレッサの稼働
率が制御されるが、このとき車室内に設けられた暑い寒
いの申告スイッチからの申告数によって温度設定値が予
め定められた値に補正されるので、大部分の乗客に対す
る要求をある程度受け入れた温度制御が可能となる。

【００１５】請求項３に対応する発明の空気調和装置の
制御装置にあっては、上記温度設定値の補正のみなら
ず、室内ファンの風量も変更されるので、大部分の乗客
に対する要求をある程度受け入れた温度制御が可能とな
る。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明による空気調和装置の制御装置の
構成例を示すもので、図５と同一部分には同一符号を付
して説明する。

【００１７】図１において、１は車体で、この車体の天
井部には一車両に対する設置台数（本例では３台）に応
じ、前部、中央部、後部というように分けて図５と同様
の空調装置２が設置されている。また、各空調装置２に
対応する天井の室内空取り入口周辺で取付位置が乗客に
見えない位置に温度センサ８がそれぞれ取付けられる。

【００１８】一方、車両の前部、中央部、後部の各領域
内の乗客が操作し易い位置に複数個の「暑い寒い」の申
告をするための申告スイッチ９がそれぞれ設けられる。
また、車体１には各空調装置２を個別に制御する空調制
御装置１０が設けられ、この空調制御装置１０には各温
度センサ８により検出された温度検出信号および各申告
スイッチ９より「暑い寒い」の申告信号がそれぞれ入力
される。

【００１９】この空調制御装置１０は、車両の前部、中
央部、後部の空調装置に対応させて各領域毎の温度制御
を行うものである。図２は車両の前部、中央部、後部の
各領域のうち、一つの領域を制御する制御ユニットの構
成例を示すブロック図である。図２において、１１は申
告スイッチ９より入力される「暑い］「寒い」の申告信
号の数をカウントする申告数カウンタ、１２は申告数カ
ウンタ１１で判別された「暑い」「寒い」の申告数に応
じて温度設定モードを判定するモード判定部、１３はこ
のモード判定部１２より入力されるモード信号により温
度設定値が可変される温度設定部、１４は温度センサ８
より温度検出信号が入力されると温度設定部１３で設定
された温度設定値に基づいてその領域を管轄する空調装
置のコンプレッサの稼働率を制御する制御部である。

【００２０】次に上記のように構成された空調装置の制
御装置の作用を述べる。いま、空調制御装置１０により
車両の前部、中央部、後部に対応する空調装置２が各領
域の温度センサ８から入力される温度検出信号と温度設
定値によりそれそれ個別に制御されているものとする。

【００２１】このような状態にあるとき乗客が申告スイ
ッチ９により「暑い」または「寒い」の何ずれかを押し
操作すると、その申告信号が空調制御装置１０に入力さ
れる。即ち、申告スイッチ９は、「暑い」と「寒い」の
押し釦を有し、乗客が暑く感じて室温を下げたいと感じ
た場合には「暑い」の押し釦を押し、また逆に寒く感じ
て室温を上げたいと感じた場合には「寒い」の押し釦を
押すことにより、これらの申告信号は該当する空調領域
に対応する制御ユニットに入力される。

【００２２】この制御ユニットでは、図２に示すように
申告数カウンタ１１により「暑い」申告数と「寒い」申
告数とをそれぞれカウントし、そのカウント値をモード
判定部１２に与える。

【００２３】モード判定部１２では、図３に示す「暑
い」申告数および「寒い」申告数のカウント値の関係か
ら次のようなモードを判定する。即ち、 「暑い」の申告数が多数 ：モードＡ 「寒い」の申告数が多数 ：モードＥ 「暑い」「寒い」の申告数がほぼ同数 ：モードＣ 「暑い」の申告数が「寒い」の申告数よりも多い：モードＢ 「寒い」の申告数が「暑い」の申告数よりも多い：モードＤ と分けて、何ずれのモードに該当するかを判定し、その
モードに定められた次のような補正指令を出力する。

【００２４】モードＡ……温度設定値を下げる。 モードＥ……温度設定値を上げる。 モードＣ……補正無し。

【００２５】モードＢ……設定値を一定時間下げた後、
元の設定値に戻す。 モードＤ……設定値を一定時間上げた後、元の設定値に
戻す。 このようにモード判定部１２で判定されたモードに該当
する補正指令が温度設定部１３に与えられると、この温
度設定部１３では予め定められた温度設定値が補正され
る。つまり、温度センサの検出値と予め決められた温度
設定値に対し、「暑い」の押し釦が多く押された場合は
温度設定値を一定量下げ、また「寒い」の押し釦が多く
押された場合には温度設定値を一定量上げるという補正
が行われる。

【００２６】そして、補正された温度設定値が温度設定
部１３より制御部１４に与えられると、この制御部１４
は温度センサで検出された温度検出信号と温度設定値と
の偏差に基づいて空調装置の冷媒サイクルを制御する。

【００２７】このように本実施例では、車両の前部、中
間部、後部に対応させて設けられた空調装置における天
井の室内気取り入口周辺に設けられた温度センサ８から
の温度検出信号と予め設定された温度設定値との偏差に
基づいてコンプレッサの稼働率を個別に制御すると共
に、車室内の各空調領域毎に乗客が「暑い」「寒い」の
申告ができる複数の申告スイッチ９を設け、この申告ス
イッチ９による「暑い」「寒い」の申告数に応じて前記
温度設定値を補正するようにしたので、乗客個々人が
「暑い」「寒い」と感じたら、ある程度自動的に温度調
節が可能となり、いくらか乗客の意思を反映させた制御
を行うことができる。このことにより、空調装置の調整
に関して乗客から乗務員への依頼が減ることに期待する
ことができる。

【００２８】上記実施例では、空調装置のコンプレッサ
の稼働率を制御する場合について述べたが、コンプレッ
サを制御する手段としてＶＶＶＦ（可変電圧可変周波数
制御）インバータでコンプレッサを制御する方式の場合
にも前述同様に適用実施することができるものである。

【００２９】また、上記実施例では「暑い」「寒い」の
申告数に応じて温度設定値を補正するようにしたが、同
じ設定温度でも、室内ファンの風量、風速を増やせば設
定値を下げたと同様の効果があり、風量、風速を下げれ
ば設定値を上げたと同様の効果があるため、モード毎の
制御を図４に示すような構成としてもよい。

【００３０】即ち、図２と同一部分には同一符号を付し
て示す図４において、モード判定部１２Ｂとして図３に
示す「暑い」申告数および「寒い」申告数のカウント値
の関係から次のようなモードを判定する。

【００３１】即ち、 モードＡ……温度設定値を下げる。 モードＥ……温度設定値を上げる。

【００３２】モードＣ……補正無し。 モードＢ……室内ファンの風量を一定時間増やした後、
元の風量に戻す。 モードＤ……室内ファンの風量を一定時間落とした後、
元の風量に戻す。

【００３３】このような構成としても、乗客個々人が
「暑い」「寒い」と感じたら、ある程度自動的に温度調
節が可能となり、いくらか乗客の意思を反映させた制御
を行うことができる。このことにより、空調装置の調整
に関して乗客から乗務員への依頼が減ることに期待する
ことができる。

【００３４】さらに、頻繁な設定値補正を避けるため、
モード判定部でのモード判定を次のようにすることで、
大部分の乗客が暑いと感じるか、寒いと感じるようにな
ってから応答させることもできる。

【００３５】即ち、 モードＡ……温度設定値を下げる。 モードＥ……温度設定値を上げる。

【００３６】モードＣ……補正無し。 モードＢ……補正無し。 モードＤ……補正無し。

【００３７】図５は本発明の他の実施例の構成を示す図
である。１１は申告スイッチ９より入力される「暑い」
「寒い」の申告信号の数をカウントする申告数カウン
タ、１３Ｂは後述するモニタ端末装置１５より入力され
る温度設定信号により温度設定値を設定する温度設定
部、１４Ｂは温度センサ８より温度設定信号が入力され
ると温度設定部１３Ｂで設定された温度設定値に基づい
てその領域を管轄する空調装置を制御する制御部であ
る。

【００３８】また、モニタ端末装置１５は各車両に設置
され、伝送線１６を介して先頭車両又は後尾車両に設置
されたモニタ中央装置１７に接続されている。モニタ中
央装置１７は表示部１７に接続されている。表示部１８
はタッチパネル機能を有している。

【００３９】表示部１８はモニタ中央装置１７からの入
力信号を基に各種の制御情報を表示する。本実施例で
は、申告数カウンタ１７から出力される「暑い」「寒
い」の申告信号の数がモニタ端末装置１５から伝送線１
６を介してモニタ中央装置１７に伝送されると、表示部
１８にはこの「暑い」「寒い」の申告信号の数が表示さ
れる。乗務員はこの表示部１８の表示内容を見て、各車
両毎の領域において乗客が「暑い」と感じているか「寒
い」と感じているかを判断し、表示部１８上のタッチパ
ネルにより温度設定信号を入力する。すると、この温度
設定信号はモニタ中央装置１７から伝送線１６を介して
モニタ端末装置１５に伝送され、温度設定部１３Ｂで温
度設定値が設定される。そして、制御部１４Ｂでは温度
センサ８で：ｙｄ８で検出された温度検出信号と温度設
定値との偏差に基づいて空調装置２の冷凍サイクルを制
御する。

【００４０】このように本実施例では、車両の前部、中
間部、後部に対応させて設けられた空調装置における天
井の室内気取り入口周辺に設けられた温度センサ８から
の温度検出信号と予め設定された温度設定値との偏差に
基づいてコンプレッサの稼働率を個別に制御すると共
に、車室内の各空調領域毎に乗客が「暑い」「寒い」の
申告ができる複数の申告スイッチ９を設け、この申告ス
イッチ９による「暑い」「寒い」の申告数を表示部１８
に表示することにより、乗務員は前記温度設定値を補正
することができるので、乗客個々人が「暑い」「寒い」
と感じたら、ある程度自動的に温度調節が可能となり、
いくらか乗客の意思を反映させた制御を行うことができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、車体
に取付けられた複数台の空調装置の室内気取入口にそれ
ぞれ設けられた温度センサの検出値と温度設定値との差
により各空調装置毎にコンプレッサの稼働率を制御する
と共に、車室内に乗客が「暑い」「寒い」の申告ができ
る複数の申告スイッチを設け、各空調装置の領域毎に温
度設定値や室内ファンの風量を変更して制御するように
したので、乗客の要望を加味し、車室内の温度を乗客の
要求をある程度取入れた制御を行うことができる空気調
和装置の制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置の制御装置の一実施
例を示すシステム構成図。

【図２】同実施例の空調制御装置の機能を説明するため
のブロック図。

【図３】同実施例において、「暑い」「寒い」の申告数
と温度調整モードとの関係を示す図。

【図４】本発明の他の実施例の空調制御装置の機能を説
明するためのブロック図。

【図５】本発明の異なる他の実施例の構成を示すブロッ
ク図。

【図６】車両用空調装置の構成と機能を説明するための
概略図。

【図７】従来の冷媒サイクルにおけるコンプレッサの稼
働率制御を説明するためのタイムチャート。

【符号の説明】

１……車体、２……空調装置、３……コンプレッサ、４
……室外熱交換器、５……室外ファン、６……室内熱交
換器、７……室内ファン、８……温度センサ、９……申
告スイッチ、１０……空調制御装置、１１……申告数カ
ウンタ、１２……モード判定部、１３，１３Ｂ……温度
設定部、１４，１４Ｂ……制御部、１５……モニタ端末
装置、１７……モニタ中央装置、１８……表示部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載された複数台の空気調和装置
   それぞれの室内気取入口に設けられた温度センサと、車
   室内に設けられた申告スイッチと、この申告スイッチに
   より入力された暑い寒いの申告数に応じて前記各空気調
   和装置に対応する車室領域毎の温度設定値を設定する温
   度設定手段と、前記温度センサの温度検出値と前記温度
   設定手段により設定された前記温度設定値との偏差によ
   り前記各空気調和装置を制御する制御手段とを有する空
   気調和装置の制御装置。
2. 【請求項２】 車両に搭載された複数台の空気調和装置
   それぞれの室内気取入口に設けられた温度センサと、車
   室内に設けられた申告スイッチと、前記車室内の温度を
   設定する温度設定手段と、暑い寒いの申告数に応じて予
   め定められた複数の温度設定変更モードを有し、前記申
   告スイッチより入力される暑い寒いの申告数が何ずれの
   温度設定変更モードかを判定して前記温度設定手段の温
   度設定値を補正するモード判定手段と、前記各温度セン
   サで検出された温度検出値と前記温度設定手段の温度設
   定値との偏差により前記各空気調和装置を個別に制御す
   る制御手段とを備えたことを特徴とする空気調和装置の
   制御装置。
3. 【請求項３】 車両に搭載されたコンプレッサ、室外熱
   交換器、室外ファン、室内熱交換器および室内ファンか
   らなる複数台の空気調和装置それぞれの室内気取入口に
   設けられた温度センサと、車室内に設けられた申告スイ
   ッチと、前記車室内の温度を設定する温度設定手段と、
   暑い寒いの申告数に応じて予め定められた複数の温度設
   定変更と前記室内ファンの風量変更モードを有し、前記
   申告スイッチより入力される暑い寒いの申告数が何ずれ
   のモードかを判定し、温度設定変更モードのとき前記温
   度設定手段の温度設定値を補正するモード判定手段と、
   前記各温度センサで検出された温度検出値と前記温度設
   定手段の温度設定値との偏差により各空気調和装置のコ
   ンプレッサの稼働率を個別に制御すると共に、前記モー
   ド判定手段により風量変更モードであると判定されると
   出力される風量変更指令により前記室内ファンの風量を
   個別に制御する制御手段とを備えたことを特徴とする空
   気調和装置の制御装置。