JP2006123571A - 自動車用温度調整装置および自動車用温度調整装置を搭載した自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、自動車のエンジンを止めて駐車するような場合において、バッテリー電源などのエネルギーを消費し続けることなく乗車時に車内の温度を適度なものにすることを課題とする。
【解決手段】 密閉状態となった自動車の車内に対し、温度の調整を実現する自動車用温度調整装置装置として、空気吸入手段によって前記車内に車外から空気を送り込み、排出逆止弁により前記空気吸入手段と前記車内との間に設けられる前記車外から前記車内への空気の逆流を防止するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は自動車の温度を調整する装置に関し、特に、乗車時における自動車の温度を調整する装置に関する。

従来、自動車の温度調整はエアコンディショナーにより行われるのが通常である。エアーコンディショナーは自動車のバッテリーを電源として、車内の熱を排出したり、車外から熱を供給することで車内の温度を調整する。

しかし、エアコンディショナーはバッテリーの電源を使用するために、駐車時においては、エンジンを切ってエアーコンディショナーを作動させ続けるとバッテリーが上がってしまう状況となるので、駐車時にはエアーコンディショナーは使うことはできない。このために、夏場は車内温度が非常に高くなり、乗車時に車両に乗る場合に乗車する者に大変不快感を与える。また、冬場においても、乗車時に車内の温度が車外よりも高くなっていることが望ましいが、駐車時にエアーコンディショナーを作動させることができないために、車内の温度は外気と同じ状態となってしまう。
そこで、本発明は、自動車のエンジンを止めて駐車するような場合において、バッテリー電源などのエネルギーを消費し続けることなく乗車時に車内の温度を適度なものにすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、密閉状態となった自動車の車内に対し、温度の調整を実現する装置であって、前記車内に車外から空気を送り込む空気吸入手段と、前記空気吸入手段と前記車内との間に設けられる前記車外から前記車内への空気の逆流を防止する排出逆止弁とを有する自動車用温度調整装置である。なお、「温度の調整を実現する」とは密閉状態を脱した状態における車内の温度の調整が含まれる。また、排出逆止弁は一般的な逆止弁のみならず、電磁弁のように弁体を開閉するようなものも含まれる。
請求項２に記載の発明は、前記自動車用温度調整装置において、さらに、車内の気圧を計測する計測手段と、 前記計測手段が計測する気圧が一定値に達した状態で前記空気吸入手段を停止する自動停止手段とを有するものである。
請求項３に記載の発明は、密閉状態となった自動車の車内に対し、温度を調整を実現する装置であって、前記車内から車外へ空気を排出する空気排出手段と、前記空気排出手段と前記車内との間に設けられる前記車外から前記車内への空気の逆流を防止する吸入逆止弁とを有する自動車用温度調整装置である。なお、吸入逆止弁は一般的な逆止弁のみならず、電磁弁のように弁体を開閉するようなものも含まれる。
請求項４に記載の発明は、前記自動車用温度調整装置において、さらに、前記車内の気圧を計測する計測手段と、前記計測手段が計測する気圧が一定値に達した状態で前記空気排出手段を停止する自動停止手段とを有するものである。
請求項５に記載の発明は、前記自動車用温度調整装置を有する自動車である。
請求項６に記載の発明は、前記自動車において、さらに、窓を閉じてドアを閉めた状態の自動車の車内と車外との通気孔の開閉を行う密閉手段を設けた自動車である。なお、「通気孔」とは、エアーコンディショナーの噴出し口など、自動車の設計上設けられる車外と車内を連通する孔をいうものとする。

請求項１に記載の発明は、密閉状態となった自動車の車内に空気吸入手段により空気を送り込むと、車内の気圧が上昇する。また、排気逆止弁により空気吸入手段を停止させても車内の気圧を高い状態に維持できる。車内の空気は空気吸入手段の仕事を受けて温度が高くなるが、外に熱は逃げるのでしばらくすると車内の気温は通常の気圧状態の場合の温度と同じになる。この状態で、ドアを開けると車内の空気は一気に膨張し外に排出される。膨張は一瞬で行われるために車内の空気はほぼ断熱膨張をすることとなる。この結果、空気は膨張時のエネルギーを消費してその分だけ空気の温度が下がり、夏場などには乗車時の車内をより快適なものとすることができる。また、空気吸入手段は車内の気圧が高くなれば停止させることができるので、駐車時にバッテリーなどのエネルギーを使い続けることがない。
請求項２に記載の発明は、一定の気圧になれば自動停止手段が空気吸入手段を停止するので、操作者は駐車する際に、空気吸入手段を作動させたまま車から離れることができる。

請求項３に記載の発明は、密閉状態となった自動車の車内から空気排出手段により空気を排出すると、車内の気圧が減少する。また、吸入逆止弁により空気排出手段を停止させても車内の気圧を低い状態に維持できる。車内の空気は空気排出手段の仕事をにより温度が低くなるが、外から熱が供給されるのでしばらくすると車内の気温は通常の気圧状態の場合の温度と同じになる。この状態で、ドアを開けると車内の空気は一気に車外から流入する空気により圧縮される。流入は一瞬で行われるために車内の空気はほぼ断熱圧縮をすることとなる。この結果、空気は圧縮時のエネルギーを受けてその分だけ空気の温度が上がり、冬場などには乗車時の車内をより快適なものとすることができる。また、空気排出手段は車内の気圧が低くなれば停止させることができるので、駐車時にバッテリーなどのエネルギーを使い続けることがない。
請求項４に記載の発明は、一定の気圧になれば自動停止手段が空気排出手段を停止するので、操作者は駐車する際に、空気排出手段を作動させたまま車から離れることができる。
請求項５に記載の発明は、前記自動車用温度調整装置を有するので、バッテリーなどのエネルギーを消費し続けることなく、自動車の車内を乗車時により快適な温度とすることができる。
請求項６に記載の発明は、密閉手段がエアーコンディショナーの空気噴出し口などを必要に応じて塞いだり開いたりすることで、エアーコンディショナーなどの機能を損ねることなく、上記の自動車用温度調整装置を機能させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に本実施形態に係る自動車用温度調整装置Xを搭載した自動車Yの構造を示す概念図を示す。自動車温度調整装置Ｘはエアポンプ１０、連通管２０、気圧センサー３０、制御装置４０とから構成される。
エアポンプ１０は、モーターにより駆動し、吸気口から空気を吸引し、排気口から空気を排出する一般的なエアポンプであり、電磁弁の切り替えにより、連通管２０に対する吸気、排気の変換が可能となっている。この連通管２０に対して、エアポンプ１０が空気を送り込む場合はエアポンプ１０は空気吸入手段を構成し、逆に、エアポンプ１０が空気を送り出す場合はエアポンプ１０は空気排気手段を構成する。
連通管２０は自動車Ｙの車内Ｙａとエアポンプ１０とを連結する管であり、途中に電磁弁２１が設けられる。電磁弁２１は連通管２０と車内Ｙａとの連通に対して遮断と開放を行うものであり、エアポンプ１０が吸気を行う場合は、排気逆止弁を構成し、エアポンプ１０が排気を行う場合は、吸入逆止弁を構成する。
気圧センサー３０は車内Ｙａの気圧を計測して、電圧へ変換するとともに、さらに、ＤＡコンバータによってデジタル信号に変換する。
制御装置４０は、自動車Ｙの全体を制御するマイコンにより構成され、プログラムによって、エアポンプ１０、電磁弁２１、および後述する密閉装置Ｙ10を制御する。制御装置４０は自動停止手段として機能し、気圧センサー３０が所定値になるとエアポンプ１０の動作を停止させるようにプログラムされている。
自動車Ｙは構造上、ほぼ通常の自動車と同じであるが、車内の気密性が高められている。すなわち、アクセル、ブレーキ、クラッチ、シフトレバー、ハンドルなどの稼働部分はシール部材により適切に外部と空気の流通ができないようになっており、不要な穴は塞がれ、ドアも窓を上げて閉じた状態で完全に外気と遮断される。また、必然的に外気と連通するエアコンの噴出し口Yａ１には、密閉装置Ｙ10が設けられる。密閉装置Ｙ10はエア紺の噴出し口Ｙａ１を塞ぐ蓋体を有するとともに、この蓋体はモーターよりなる駆動手段によって開閉自在に作動するようになっている。なお、密閉装置Ｙ10はここではエアコンの噴出し口Ｙa１に取り付けられているが、そのほかにも、外部との必要な開口部分が存在する場合には、適宜密閉装置Y10が設けられる。

次に、以上のような構成を有する自動車用温度調整装置Ｘを搭載した自動車Ｙの使用方法について以下に説明する。まず、使用者は自動車を駐車し自動車を離れる前に、制御装置４０に自動車用温度調整装置Ｘの動作指示を図示しないスイッチを介して行う。この際、エアポンプ１０により吸気を行うのか排気を行うのかの選択をしておく。一般的に夏場では吸気を行い、冬場では排気を行うようにする。指示を行った後、使用者は車外へ出てドアを閉める。
ここで、吸気を行うように指示をすると、これを受けて、制御装置４０は密閉装置Ｙ10を閉じ、電磁弁２１を開き、エアポンプ１０を吸気に切り替えた後に、エアポンプ１０を作動させる。これより、車内Ｙａの気圧は高くなっていく。この気圧は気圧センサー３０により測定されデジタル信号として制御装置４０へ送られる。やがて、気圧が一定値（ここでは２気圧）になると制御装置４０は、電磁弁２１を閉じるとともに、エアポンプ１０の動作を停止させる。これにより、車内Ｙａは高圧状態に維持される。その後、使用者が車に戻りドアを開けると、車内Ｙａの空気は一気に膨張して外部へ放出される。すなわち、車内の空気はほぼ断熱膨張をすることとなり、これにより車内の空気の温度が膨張のエネルギーを消費して下がることになる。以上のような動作により、夏場などでは乗車時の車内の温度を下げることができる。
一方、車外へでる前に、排気を行うように指示すると、これを受けて、制御装置４０は密閉装置Ｙ10を閉じ、電磁弁２１を開き、エアポンプ１０を排気に切り替えた後に、エアポンプ１０を作動させる。これより、車内Ｙａの気圧は低くなっていく。この気圧は気圧センサー３０が測定しデジタル信号として制御装置４０へ送っている。やがて、気圧が一定値（ここでは０．５気圧）になると制御装置４０は、電磁弁２１を閉じるとともに、エアポンプ１０の動作を停止させる。これにより、車内Ｙａは低圧状態に維持される。その後、使用者が車に戻りドアを開けると、車内Ｙａの空気は一気に外部の空気を吸い込み圧縮される。すなわち、車内の空気はほぼ断熱圧縮をすることとなり、これにより車内の空気の温度が圧縮のエネルギーを放出して上がることになる。以上のような動作により、冬場などでは乗車時の車内の温度を上げることができる。
なお、車内の圧力を上げる場合には、車上荒らしなどに対する防犯の効果も期待できる。

自動車用温度調整装置を搭載した自動車の構造の概要を示す概念図である。

符号の説明

X 自動車用温度調整装置
Ｙ 自動車
Ｙａ 車内
Ｙ10 密閉装置
１０ エアポンプ
２０ 連通管
３０ 圧力センサ
４０ 制御装置

Claims (6)

1. 密閉状態となった自動車の車内に対し、温度の調整を実現する装置であって、
   前記車内に車外から空気を送り込む空気吸入手段と、
   前記空気吸入手段と前記車内との間に設けられる前記車外から前記車内への空気の逆流を防止する排出逆止弁と
   を有する自動車用温度調整装置。
2. 前記自動車用温度調整装置において、
   車内の気圧を計測する計測手段と、
   前記計測手段が計測する車内の気圧が一定値に達した状態で前記空気吸入手段を停止する自動停止手段と
   を有する請求項１に記載の自動車用温度調整装置。
3. 密閉状態となった自動車の車内に対し、温度の調整を実現する装置であって、
   前記車内から車外へ空気を排出する空気排出手段と、
   前記空気排出手段と前記車内との間に設けられる前記車外から前記車内への空気の逆流を防止する吸入逆止弁と
   を有する自動車用温度調整装置。
4. 前記自動車用温度調整装置において、
   前記車内の気圧を計測する計測手段と、
   前記計測手段が計測する車内の気圧が一定値に達した状態で前記空気排出手段を停止する自動停止手段と
   を有する請求項３に記載の自動車用温度調整装置。
5. 請求項１から４のいずれか１に記載の自動車用温度調整装置を有する自動車。
6. 前記自動車において、さらに、
   窓を閉じてドアを閉めた状態の自動車の車内と車外との通気孔の開閉を行う密閉手段を設けた請求項５に記載の自動車。

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