JPS59114108A - 自動車用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、太陽エネルギーを利用して自動車の車内を
換気する自動車用換気装置に関する。

従来、自動車を長時間夏期の炎天下に屋外駐車した場合
、太陽光線の放射により、車室内、特に座席シートはき
わめて高温状態となり、乗車時に運転者ならびに同乗者
は多大な不快感を感じていた。この問題を解決するため
の装置として、特開昭５！ｌ−１４０７，り１号に開示
された自動車用換気装置が知られている。この装置は、
自動車の車体に設置され太陽エネルギーを電気エネルギ
ーに変換する太陽電池と、この太陽電池からの電気エネ
ルギーにより駆動される送風装置とを具備し、との送風
装置によって車内と車外の空気を交換するものである。

この装置を利用することによって、駐車中に車内が高温
になったときに車内を換気することが可能となった。し
かし、走行時とか降雨時のように車内の換気を必要とし
ない場合、すなわち車内の温度がそれほど高くないとき
には、換気用の通風孔から湿気や音、あるいは砂はこり
のような好ましくない物が侵入してくるという不都合が
ある。これを防止するため罠手勢式シャッタが提案され
てはいるが、煩雑であるばかりでなく、駐車中に突然雨
が降り出したような場合にはこれに対応できない。

この発明の目的は、太陽エネルギーを利用した自動車用
換気装置において、車内の温度に応じて換気用送風装置
の駆動と通風経路の開閉を制御して、車内の換気が不要
なときに湿気や砂はこりなどが通風経路を介して車内に
侵入するのを防ぐことにある。

上記の目的を達成するために、この発明の自動車用換気
装置は次の構成を有する。すなわち、自動車の車体に設
置され太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽
電池と、前記車体に設置され前記電気エネルギーにより
駆動される送風装置とを具備し、この送風装置によって
車内と車外の空気を交換するように構成されている自動
車用換気装置において、車室内の温度を検出する温度検
出装置と、換気用の通風経路に設けられた通風経路開閉
装置と、前記電気エネルキ８−によって前記開閉装置を
駆動するための駆動装置とを有し、前記車室内の温度が
所定温度以上となったときに、前記温度検出装置からの
信号に基いて前記送風装置の駆動と前記開閉装置の開動
作とを可能圧することを特徴とする。

以下、添付図面を参照して、この発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は、この発明の換気装置の第１実施例を取りＵけ
た自動車の模式的断面図である。車室１の屋根２には、
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池３
と、車室１内の温度に応じて接点の開閉動作をする感熱
スイッチ４とが設けられている。この実施例では感熱ス
イッチとしてバイメタルが用いられている。車室１の前
部５と後部床６には、換気のための通風孔７．８があっ
て、通風孔８の内部に送風装置すなわち７アン９が設置
されている。換気用の通風経路上には、通風経路開閉装
置すなわちシャッタ１０があり、シャッタ１０の一端は
ばね１１に接続されていて、通常はね１１の復元力によ
ってシャッタは閉シラれている。シャッタ１０の他端は
電磁変位装置１２に接続されており、ソレノイド１３が
通電されるとシャッタ１０が開くように構成されている
。

次に、この実施例の電気回路を第２図を参照して説明す
る。ファン９とソレノイＦ１３は太陽電池３の負荷とし
て並列に接続されている。太陽電池３と負荷の間には６
種類のスイッチが直列に配置されている。すなわち感熱
スイッチ４、走行検知スイッチ１４、手動スイッチ１５
である。感熱スイッチ４はバイメタルで構成されており
、車室１内の温度が所定温度以上になったときに接点が
閉じるように構成されている。走行検知スイッチ１４は
エンジンと連動するリレーで構成されており、常閉接点
１６とコイル１Ｔとよりなる。コイル１Ｔはイグニッシ
ョンスイッチ（図示せス）ヲ介して通電されるようにな
っており、イグニッションスイッチが開放されてエンジ
ンが停止するとコイル１Ｔの通電が遮断されて、常閉接
点１６が開放状態より閉状態に復帰するよう罠なってい
る。

手動スイッチ１５は運転者の操作によるスイッチで、換
気装置を作動させたくないときにあらかじめ回路を遮断
しておくためのものである。また太陽電池３と並列に車
載バッテリ１８が接続されており、車載バッテリ１Ｂと
直列に逆流防止用のダイオ−Ｆ１９が挿入されている。

さらに太陽電池３と並列にツェナーダイオード２０が接
続されており、ツェナーダイオード２０と直列に抵抗２
１が挿入されている。

上記構成において、この実施例の換気装置の動作を説明
する。まず手動スイッチ１５は閉状態にしてお−く。炎
天下に自動車を駐車しておいた場合を考えると、太陽２
２からの光線２３の放射を受けて車室１内の温度が上昇
し、同時に太陽電池３に吸収された太陽エネルギーは電
気エネルギーに変換される。自動車の駐車中は、走行検
知スイッチ１４は閉状態となっており、車室１の屋根２
に取り付けられた感熱スイッチ４が所定温度以上で閉状
態となれば、太陽電池３と、負荷のファン９およびソレ
ノイド１３とが導通する。その結果、７アン９は回転し
、シャッタ１０はソレノイド１３の電磁力によりはね１
１に対抗して第２図の右方向に引っ張られて開状態とな
る。シャッタ１０が開きファン９が回転することによっ
て、車外の空気が通風孔７から車室１にはいり、通風孔
８を通って車外に出ていくことで、車室の換気が実施さ
れ車内は冷却される。

車室１内の温度が所定温度以下のときは感熱スイッチ４
は開状態のままであり、このとき太陽光線が太陽電池３
ｆ：照らしていると、太陽電池３で得られる電力は車載
バッテリ１８の充電に向けられる。バッテリ１８は負荷
に対して太陽電池３と並列に接続されており、換気装置
が動作しないときは太陽エネルギ！を有効にバッテリ１
８に蓄積することができる。バッテリ１８と直列に逆流
防止用のダイオード１９が挿入されていて、太陽電池３
の正極からバッテリ１８の正極に向かう方向のみに電流
が流れ、その逆方向には電流は流れない。したがってバ
ッテリ１８が換気装置に電力を供給するようなことは起
こらない。さらに太陽電池３と並列にツェナーダイオー
ド２０が接続されていて、太陽電池３の起電力が所定の
値を越えたときにツェナーダイオード２０に電流が流れ
、過剰電力はツェナーダイオード２０と直列に挿入され
た抵抗２１で消費される。その結果、車載バッチｖ１８
の過充電が防止される。

次に、上記実施例において車載バッテリ１８が太陽電池
３によって充電される状況を説明する。

第６図は太陽電池３の出力特性と換気装置の負荷特性と
を示し、太陽電池３の動作状況を説明するものである。

横軸は太陽電池の出力電圧ｖ８、縦軸は太陽電池の出力
電流工８を示す。日射量の相対値が５０のとき太陽電池
３は第３図の５０で示す出力特性を示し、この曲線と換
気装置負荷特性曲線との交点ａにおいて換気装置が作動
する。同様に日射量の相対値が１００のときは換気装置
はｂ点で作動する。ａ点およびｂ点における太陽電池の
出力電圧Ｖｓはそれぞれ１２Ｖ、１４Ｖであるが、この
ときに車載バッテリ１８が充電されるか否かはバッテリ
電圧ＶＢに依存する。車載バッテリ１Ｂの正常電圧が１
４ＶＫ設定されていて、駐車中にバッテリ電圧ＶＢがち
ょうど１４Ｖを保っているときは動作点ａ点およびｂ点
でバッテリ１８の充電−は起こらない。駐車中に何らか
の原因でバッテリ電圧ｖＢが１４’からｉ５ｖ＜低下し
たと仮定すると、動作点す点で作動していた換気装置は
、動作点ｂ“に移行することＫなる。すなわち、太陽電
池３の出力電圧ｖｓがバッテリ電圧ＶＢの１３Ｖまで低
下して、太陽電池３の出力電流はｂ′点に示されるＩＩ
３の値まで増加する。このうち換気装置に流れる電流は
工１であり、車載バッテリ１８に流れる電流は工２であ
る。車載バッテリ１８の充電が行われるにつれてｂ′点
とｂ点はｂ点に近づき、太陽電池３の出力電圧ｖ８が１
４Ｖになると車載バッテリ１８の充電が終了し、再び換
気装置はｂ点で動作する。第４図は、第６図の状態にお
ける車載バッテリ１８の充電特性を示す。横軸は車載バ
ッテリ１８の端子電圧ＶＢ、縦軸は車載バッテリ１８に
流れる充電電流工、を示す。第６図で日射量１００のと
きは換気装置はｂ点（１４Ｖ）で作動するので、バッテ
リ電圧ｖＢが１４Ｖ以上のときは充電電流Ｉ。

は流れない。また日射量５０のときは換気装置はａ点（
１２Ｖ）で作動するので、バッテリ電圧ＶＢが１２Ｖ以
上のときは充電電流工、は流れない。また車室１内の温
度が所定温度以下のときは感熱スイッチ４は開状態とな
っていて換気装置には電流は流れず、太陽電池３によっ
て得られる電力は車載バッテリ１８の充電に使われる。

第５図は太陽電池３の出力が全て車載バッテリ１Ｂの充
電に使われるときの充電特性である。このときは太陽電
池３の最大出力電圧１５Ｖまで車載バッテリ１８が充電
される。太陽電池３の最大出力筒、圧は日射量によって
ほとんど変わらない。車載バッテリの過充電防止のため
に第２図のようにツェナーダイオード２０ｆ：太陽電池
３と並列に接続しておけばツェナーダイオード２０のツ
ェナー電圧を超える出力電圧分は、ツェナーダイオード
２０に直列に挿入された抵抗２１で消費されて、車載バ
ッテリ１８の端子電圧を一定に保つことができる。

以上説明してきたように、この実施例によれは駐車中の
自動車の車室を太陽エネルギーを用いて自動的に換気す
ることができてかつ換気していないときに砂はこりや湿
気などが車室に侵入するのを防止することができ、さら
に、太陽電池と車載バッテリを並列に接続することによ
って、換気撃宿と車載バッテリの状況に応じて自動的に
車載バッテリを充電することができ、太陽エネルギーを
有効に利用することができる。

次に、車室内の温度を検知するために感温アクチュエー
タを用いた実施例を説明する。第６図は感温アクチュエ
ータ２２を用いた換気装置の電気回路金示す。第２図の
感熱スイッチ４および電磁変位装置１２０代わりに第６
図では感温アクチュエータ２２が使われている。感温ア
クチュエータ２２の内部にはピストン２３、熱膨張率の
大きなワックス２４、電気接点２５があり、温度の変化
によってワックス２４が膨張または収縮してピストン２
３が変位する構造となっている。感温アクチュエータ２
２は車室１内の適当な位置に取り付けられ、車室内の温
度が所定温度以上に上昇するとこれに応じてワックス２
４が膨張してピストン２３は第６図の左方向に移動する
。その結果リンク装置２６を介してシャッタ１０が右に
移動しシャッタは開かれる。これと同時に、ピストン２
３の左方向の変位の結果電気接点２５が閉じて７７ン９
が回転する。感温アクチュエータ２２に関する部分以外
の構成は第２図と同様である。この実施例では車室１内
の温度を検出する装置とシャッタを開閉するための駆動
装置とが一体化されていてコンパクトな設計となってい
る。第７図は、感温アクチュエータ２２を用いた換気装
置において、車室１内の温度とシャッタ開度との関係を
示したものである。

この発明の自動車用換気装置を上述の２つの実施例につ
いて説明してきたが、これ以外にも多くの変形例が可能
である。例えば第２図の走行検知スイッチ１４において
、エンジンと連動するリレーの代わりに、エンジンの吸
気マニホールトニ通じるダイアフラム全利用して接点を
開閉することもできる。すなわち自動車の走行時には吸
気マニホールド内の圧力が下がってダイアプラムが変位
するので、このとき走行検知スイッチ１４の接点が開く
ようにダイアフラムと接点を接続してＲけばよい。また
、第１図に？いてシャッタ１０およびファン９は車室１
の後部床６に設置されているが、車室１の前部５０通風
孔７の中に設けてもよいし、車室の側面であってもよい
。

以上説明してきたように、この発明の自動車用換気装置
を用いることによって、炎天下に駐車している自動車の
車室を太陽エネルギーを利用して自動的に換気すること
ができ、さらに換気の不要なときは換気の通路盆自動的
罠シャッタで閉じることによつ℃湿気や砂はこりが車室
に侵入するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例ケ取り何秒た自動車の模
式的断面図、第２図は第１実施例の要部拡大図と電気回
路図を組み合わせた図、第６図は第１実施例における太
陽電池の出力特性と換気装置の負荷特性と葡示す図、第
４図は第１実施例における感熱スイッチＯＮ時の車載バ
ッテリの充電特性を示す図、第５図は感熱スイッチＯＦ
Ｆ時の第４図相当図、第６図はこの発明の第２実施例の
第２図相当図、第７図は第２実施例のシャッタ開度特性
を示す図である。 １・・・車室、３・・・太陽電池、４・・・感熱スイッ
チ、９・・・ファン、７．８・・・通風孔、１０・・・
シャッタ、１１・・・ばね、１２・・・電磁変位装置、
１３・・・ソレノイド、２２・・・感温アクチュエータ
。 代理人　浅　村　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　自動車の車体に設置され太陽エネルギーを電気
   エネルギーに変換する太陽電池と、前記車体に設置され
   前記電気エネルギーにより駆動される送風装置とを具備
   し、この送風装置によって車内と車外の空気を交換する
   ように構成されている自動車用換気装置において、車室
   内の温度を検出する温度検出装置と、換気用の通風経路
   に設けられた通風経路開閉装置と、前記電気エネルギー
   によって前記開閉装置を駆動するための駆動装置とを有
   し、前記車室内の温度が所定温度以上となったときに、
   前記温度検出装置からの信号に基いて前記送風装置の駆
   動と前記開閉装置の開動作とを可能にすることを特徴と
   する自動車用換気装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の自動車用換気装置に
   おいて、自動車の走行を検知する走行検知装置からの信
   号に基い℃、自動車の走行時には前記送風装置が停止さ
   れかつ前記開閉装置が閉じられることを特徴とする自動
   車用換気装置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の自動
   車用換気装置において、前記太陽電池と車載バッテリと
   を負荷に対して電気的に並列に接続し、前記車載バッテ
   リと直列に逆流防止用ダイオードを接続することを特徴
   とする自動車用換気装置。