JPH10167058A

JPH10167058A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH10167058A
Application number: JP33246996A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oana; 悟小穴; Kohei Hattori; 耕平服部; Toyomitsu Takeda; 豊充竹田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】車室内へのドレン水の逆流を抑制する。【解決手段】トンネルに進入するとき、つまり、車室
外圧力が車室内圧力よりも高くなるとき、室内熱交換器
１に付着するドレン水を排出するドレンホース２０を開
閉弁２１にて閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車室内空気を冷却
する室内熱交換器を備える車両用空調装置に関するもの
で、特に、新幹線等の高速車両に搭載する車両用空調装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上述のような車両用空調装置
には、室内熱交換器に付着するドレン水を車室外へ排出
するドレンホースが備えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両（特
に、新幹線等の高速車両）がトンネルに進入するとき、
車両走行による風の逃げ場がなくなるため、急激に車室
外の圧力が上がる。そして、この急激な圧力上昇によ
り、ドレンホースから車室外へ排出されるべきドレン水
が車室内へ逆流する恐れがあった。この結果、車室内の
室内熱交換器近傍に配置される電気設備、例えば、室内
冷房用電気制御機器や電圧トランス等に、逆流したドレ
ン水がかかり、この電気設備をショートさせてしまう恐
れがあった。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、車室内へのドレン水の逆流を抑制することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし４に記載の発明では、車室外圧力
（外圧）が車室内圧力（内圧）よりも高くなるとき、室
内熱交換器（１）に付着するドレン水を排出するドレン
ホース（２０）を開閉手段（２１）にて閉じることを特
徴としている。

【０００６】これによれば、上記外圧が内圧よりも高く
なるとき、ドレン水が車室内へ逆流することを抑制で
き、車室内に配置される電気設備をショートさせる恐れ
を抑制できる。また、請求項２に記載の発明では、上記
外圧が内圧よりも高くなる状態を、車両のトンネル
（Ｔ）への進入により判断しており、トンネル（Ｔ）へ
の進入時におけるドレン水の逆流を防止できる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明を実行する具
体的手段として、請求項３に記載の発明では、車両がト
ンネル（Ｔ）へ進入することを検出する検出手段（７
１、７２、８）と、この検出手段（７１、７２、８）の
検出信号に基づいて、開閉手段（２１）を駆動制御する
制御装置（６）とを備えており、車両がトンネル（Ｔ）
の入口（Ｅ１）へ進入するとき、ドレンホース（２０）
を閉じることを特徴としている。

【０００８】そして、請求項４に記載の発明では、車両
がトンネル（Ｔ）に進入してからの経過時間（ｔ）が所
定時間（ｔ₀）となったとき、ドレンホース（２０）を
開き、また、上記所定時間（ｔ₀）が経過する前に、車
両がトンネル（Ｔ）から出るときは、このときに、ドレ
ンホース（２０）を開くことを特徴としている。ここ
で、トンネル（Ｔ）が長い場合、トンネル（Ｔ）に進入
してからしばらくすると、外圧と内圧とがほぼ等しくな
る。よって、外圧と内圧とがほぼ等しくなるのに必要な
時間を、上記所定時間（ｔ₀）と設定することにより、
ドレンホース（２０）を閉じておく時間を必要最低限に
設定できる。よって、ドレンホース（２０）を閉じてい
る間に、ドレン水がドレンホース（２０）から車室内へ
溢れることを抑制できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図１
ないし３に基づいて説明する。本実施形態は、図２に示
すような、複数の車両Ｓ１、Ｓ２、…を備えた電車Ｓの
先頭車両Ｓ１に搭載する車両用空調装置に適用した場合
を示している。なお、先頭車両Ｓ１は、最も風圧を受け
やすいため、電車ＳがトンネルＴに進入するとき、上記
したドレン水の逆流といった恐れが最も起こりやすいも
のである。

【００１０】この先頭車両Ｓ１の車室Ｒ内前方の床上に
は、空調ユニット２が設けられている。この空調ユニッ
ト２は、空調ダクト２ａ内に、周知の送風ファン（図示
省略）、蒸発器１、ヒータコア（蒸発器１の紙面奥側な
ので図示されない）等を収容してなる。また、空調ダク
ト２ａには、外気導入口２ｂ、内気導入口（図示省
略）、および、空調風吹出口（図示省略）が形成されて
いる。

【００１１】また、車室Ｒ外前方の床下には、給気側圧
力緩和装置３１が設けられ、車室Ｒ外後方の床下には、
排気側圧力緩和装置３２が設けられている。ここで、圧
力緩和装置３１、３２とは、車室外圧力（外圧）と車室
内圧力（内圧）との圧力差を緩和するものであり、空気
通路をなすダクト３１ａ、３２ａと、このダクト３１
ａ、３２ａを開閉する開閉ドア（開閉手段）３１ｂ、３
２ｂとを備えている。

【００１２】また、給気側圧力緩和装置３１のダクト３
１ａと、空調ユニット２の空調ダクト２ａの外気導入口
２ｂとを連通するダクト４１内には、外気を強制的に車
室Ｒ内側へ供給する給気ファン５１が設けられ、排気側
圧力緩和装置３２のダクト３２ａと、車室Ｒ内後方の開
口部１２とを連通するダクト４２内には、内気を強制的
に車室Ｒ外へ排出する排気ファン５２が設けられてい
る。なお、ダクト４１は、車室Ｒ内前方の開口部１１を
貫通し、かつ、この開口部１１に気密に設けられてい
る。

【００１３】また、車室Ｒ外前方の床下には、図示しな
いコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁が設けられてお
り、これらコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁、上記蒸
発器１の順に接続されて、冷凍サイクルを構成してい
る。そして、空調ユニット２の空調ダクト２ａのうち、
蒸発器１の下面に対向する壁面のうち略中央部には、蒸
発器１に凝縮するドレン水を排出させる排出穴２２が設
けられ、この排出穴２２には、ドレンホース２０の一端
が連結されている。このドレンホース２０の他端は車室
Ｒ外まで延びており、上記ドレン水を車室Ｒ外へ排出さ
せる。

【００１４】なお、図示は省略するが、空調ダクト２ａ
のうち、蒸発器１の下面に対向する壁面は、上記排出穴
２２に向かって下方に傾斜するような形状となってお
り、これにより、蒸発器１から落下したドレン水が良好
に排出穴２２へ導かれるようになっている。そして、ド
レンホース２０の他端近傍（車室Ｒ外）には、このドレ
ンホース２０の開閉を行なう開閉弁２１が設けられてい
る。

【００１５】また、車室Ｒ外前方の床下には、電気制御
装置６が設けられており、この電気制御装置６により、
空調装置の制御や、圧力緩和装置３１、３２の開閉弁３
１ｂ、３２ｂ、上記ファン５１、５２、開閉弁２１等の
駆動制御や、車両走行のための制御等を行なっている。
また、電気制御装置６には、タイムカウントを行なうタ
イマ６１が内蔵されている。

【００１６】そして、図２に示すように、トンネルＴ外
で、かつ、トンネルＴの出入口Ｅ１、Ｅ２近傍には、所
定の送信信号を送信する送信装置７１、７２が設けられ
ている。また、図１に示すように、車両Ｓ１の車室Ｒ外
前方の床下には、上記送信装置７１、７２からの送信信
号を受信する受信装置８が設けられている。そして、送
信信号７１、７２からの送信信号を受信装置８が受信し
たとき、この受信信号を電気制御装置６へ入力するよう
になっている。

【００１７】ここで、送信装置７１、７２よりも走行方
向手前側に、受信装置８が位置したときに、上記送信信
号を受信装置８が受信するようになっている。これによ
り、電車Ｓの各車両Ｓ１、Ｓ２、…がトンネルＴに進入
する直前に、受信装置８は上記送信信号を受信でき、か
つ、電車Ｓの各車両Ｓ１、Ｓ２、…がトンネルＴから出
る直前に、受信装置８は上記送信信号を受信できる。

【００１８】また、電車Ｓの走行中において、受信装置
８が送信信号を一度受信することにより、電車Ｓがトン
ネルＴに進入することを判断し、その後もう一度、受信
装置８が送信信号を受信することにより、電車Ｓがトン
ネルＴから出ることを判断する。なお、上記した空調ユ
ニット２、圧力緩和装置３１、３２、電気制御装置６、
コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁等は、上記した先頭
車両Ｓ１以外の各車両Ｓ２、…にもそれぞれ設けられて
いる。

【００１９】以下に、電車Ｓが図２中矢印Ａ方向（右側
から左側）にかけて走行するときの作動を、図３に示す
フローチャートに基づいて説明する。まず、電車Ｓがト
ンネルＴへ進入するときについて説明すると、トンネル
Ｔの出入口Ｅ１（電車Ｓからみて入口）よりも車両方向
手前側において、受信装置８が、送信装置７１からの送
信信号を受信し、この受信信号を電気制御装置６へ入力
する（図３中ステップＳ１の判定結果がＹＥＳ）。これ
により、電車ＳがトンネルＴに進入すること、つまり、
外圧が内圧よりも急激に高くなることが判断され、これ
に応じて、圧力緩和装置３１、３２を駆動制御（外圧が
内圧よりも高いときの制御）し、タイマ６１によるタイ
ムカウントを開始し、さらに、電磁弁２１にてドレンホ
ース２０を閉じるよう、電気制御装置６により制御す
る。

【００２０】ここで、圧力緩和装置３１、３２の作動を
簡単に説明すると、給気側圧力緩和装置３１のダクト３
１ａを開閉ドア３１ｂにて微小に開き、排気側圧力緩和
装置３２のダクト３２ａを開閉ドア３２ｂにより全閉す
る。この結果、内圧が緩やかに上昇し、電車Ｓがトンネ
ルＴに進入した直後に比べ、内圧と外圧との圧力差が減
少する。

【００２１】そして、内圧と外圧とがほぼ等しくなった
とき、ダクト３１ａ、３２ａを通常状態（全開状態）に
戻す。このようにして、車室内外の圧力差が徐々に緩和
されるため、内圧が急激に上昇して乗員に不快感を与え
ることを防止できる。なお、トンネルＴに進入する直前
に、圧力緩和装置３１、３２の制御が行なわれるため、
確実に、内圧の急激な上昇を防止できる。

【００２２】また、給気ファン５１、排気ファン５２
は、ダクト３１ａ、３１ｂが全開のとき、風量が最大と
なり、ダクト３１ａ、３１ｂの開度が小さくなるにつれ
て、風量が小さくなり、ダクト３１ａ、３１ｂが全閉の
とき、風量ゼロとなるように、制御される。そして、ト
ンネルＴに進入するときに、ドレンホース２０を開閉弁
２１にて閉じるので、ドレンホース２０から車室Ｒ外へ
排出されるべきドレン水が車室Ｒ内へ逆流するのを防止
できる。なお、本実施形態では、トンネルＴに進入する
直前に、開閉弁２１の制御が行なわれるため、確実に、
ドレン水の逆流を防止できる。

【００２３】また、圧力緩和装置３１、３２のはたらき
により、車室内外の連通面積（つまり、ダクト３１ａ、
３２ａの開口面積）が絞られるため、ドレンホース２０
を開いたままとしたとき、圧力緩和装置３１、３２をは
たらかせない場合に比べて、トンネルＴへの進入時にお
ける、ドレンホース２０からのドレン水の逆流が発生し
やすいが、上述のようにドレンホース２０を閉じること
により、効果的にドレン水の逆流を防止できる。

【００２４】また、ドレンホース２０の他端（つまり、
車室Ｒ外に配置される端部）近傍に電磁弁２１を設けて
いるので、この電磁弁２１を一端近傍に設ける場合に比
べて、ドレンホース２０により多くのドレン水を溜める
ことができる。よって、ドレンホース２０を閉じている
間にホース２０に溜まるドレン水が、空調ユニット２内
に溢れることを抑制できる。

【００２５】次に、ドレンホース２０を開くときについ
て説明する。まず、トンネルＴが長い場合は、トンネル
Ｔを走行中に内圧と外圧とがほぼ等しくなるため、トン
ネルＴに進入してから内圧と外圧とがほぼ等しくなるま
での時間（所定時間ｔ₀、例えば、ｔ₀＝３０〔秒〕と
する）を予め設定し、トンネルＴに進入してからの（図
３中ステップＳ１がＹＥＳと判定されたときからの）タ
イマ時間ｔが、この所定時間ｔ₀以上となったとき（図
３中ステップＳ３の判定結果がＹＥＳ）、電磁弁２１に
てドレンホース２０を開くとともに、タイマ６１をリセ
ットする。

【００２６】これにより、必要以上にドレンホース２０
を閉じた状態としておくことを抑制でき、ドレンホース
２０にドレン水が蓄積されて車室Ｒ内に溢れることを抑
制できる。そして、トンネルＴから出るときは、その直
前において、送信装置７２からの送信信号を受信装置８
が受信し、この受信信号を電気制御装置６へ入力する
（図３中ステップＳ４の判定結果がＹＥＳ）。これによ
り、電車ＳがトンネルＴから出る、つまり、外圧が内圧
よりも急激に低くなることが判断され、これに応じて圧
力緩和装置３１、３２を駆動制御（内圧が外圧よりも高
いときの駆動制御）するとともに、次回の制御に備える
（図３中ステップＳ１の前段階へ戻る）。

【００２７】ここで、圧力緩和装置３１、３２の作動を
簡単に説明すると、給気側圧力緩和装置３１のダクト３
１ａを開閉ドア３１ｂにて閉じ、排気側圧力緩和装置３
２のダクト３２ａを開閉ドア３２ｂにより微小に開く。
この結果、内圧が徐々に下がって外圧に近づき、内圧と
外圧とがほぼ等しくなったとき、ダクト３１ａ、ダクト
３２ａを通常状態に戻す。このようにして、車室内外の
圧力差が徐々に緩和される。なお、トンネルＴから出る
直前に、圧力緩和装置３１、３２の制御が行なわれるた
め、確実に、内圧の急激な低下を防止できる。

【００２８】そして、トンネルＴが短い場合は、トンネ
ルＴに進入してからのタイマ時間ｔが上記所定時間ｔ₀
に達する前に、送信信号を受信し（図３中ステップＳ２
の判定結果がＹＥＳ）、これに応じて、圧力緩和装置３
１、３２を駆動制御し、電磁弁２１にてドレンホース２
０を開くとともに、タイマ６１をリセットする。また、
短いトンネルＴを出るときの圧力緩和装置３１、３２の
作動は、長いトンネルＴを出るときの作動と同様であ
る。

【００２９】ここで、本実施形態では、電車Ｓに予め備
えられている圧力緩和装置３１、３２の作動制御に係わ
る送信装置７１、７２、受信装置８、制御装置６を利用
して、本発明を発揮しているため、本発明の構成要素が
単純となり、コスト安である。（他の実施形態）なお、上記実施形態では先頭車両Ｓ１
に本発明を適用していたが、先頭車両Ｓ１以外の車両に
本発明を適用してもよい。ここで、先頭車両Ｓ１は通常
運転席のみが設けられているが、これ以外の車両は通常
多数の客席が設けられている。よって、先頭車両Ｓ１に
比べて、この車両Ｓ１以外の車両は、車室Ｒ内の湿度が
高く、ドレン水も多量となる。このため、車両Ｓ１以外
の車両に関しては、ドレンホース２０のうち開閉弁２１
の上流側に、ドレンホース２０よりも断面積（容積）の
大きなタンク部を設けておくのが好ましい。これによ
り、開閉弁２１を閉じているとき、ドレンホース２０だ
けでなく、上記タンク部にもドレン水を溜めることがで
き、ドレン水が多量に形成される車両においても、ドレ
ン水が空調ユニット２内に溢れることを抑制できる。

【００３０】また、圧力緩和装置３１、３２を搭載した
車両に適用していたが、この装置３１、３２を搭載して
いない車両に適用してもよい。また、本発明を、他の種
々の車両に適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わる電車の概略的な断面
構成図である。

【図２】本発明の実施形態において、トンネル近傍を走
行する電車の概略的な側面図である。

【図３】本発明の実施形態に係わる作動を説明するフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…室内熱交換器、２０…ドレンホース、２１…開閉弁
（開閉手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車室内空気を冷却する室内熱交換器
（１）と、前記室内熱交換器（１）に付着するドレン水を車室外へ
排出するドレンホース（２０）と、前記ドレンホース（２０）を開閉する開閉手段（２１）
とを備え、車室外圧力が車室内圧力よりも高くなるとき、前記ドレ
ンホース（２０）を閉じることを特徴とする車両用空調
装置。
【請求項２】前記車室外圧力が車室内圧力よりも高く
なる状態を、車両のトンネル（Ｔ）への進入により判断
することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装
置。
【請求項３】車両が前記トンネル（Ｔ）へ進入するこ
とを検出する検出手段（７１、７２、８）と、前記検出手段（７１、７２、８）の検出信号に基づい
て、前記開閉手段（２１）を駆動制御する制御装置
（６）とを備え、車両が前記トンネル（Ｔ）の入口（Ｅ１）へ進入すると
き、前記ドレンホース（２０）を閉じることを特徴とす
る請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】前記検出手段（７１、７２、８）は、車
両が前記トンネル（Ｔ）から出ることをも検出し、車両が前記トンネル（Ｔ）に進入してからの経過時間
（ｔ）が所定時間（ｔ₀）となったとき、前記ドレンホ
ース（２０）を開き、また、前記所定時間（ｔ₀）が経過する前に、車両が前
記トンネル（Ｔ）から出るときは、このときに、前記ド
レンホース（２０）を開くことを特徴とする請求項３に
記載の車両用空調装置。