JP6109042B2 - Vehicle air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、旅客用の鉄道車両、大型バス等の車両に用いられる車両用空調システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner system used railway vehicle for passenger on a vehicle such as a large bus.
従来の車両用空調システムとして、ファンの回転軸が車両の前後方向に沿い、客室に天井から冷却又は加熱された空気を送る空気調和機を備えたものがある。そのような車両用空調システムでは、例えば、空気調和機が冷房運転を行っている際に車両のドアが開くと、空気調和機がその開いたドア側に、冷却又は加熱された空気を送るように制御される。そのように制御されることで、その開いたドアの周囲にエアカーテンが形成され、外気が客室に侵入して、客室の空気の温度が上昇することが抑制される(例えば、特許文献1、特許文献2を参照。)。
As a conventional vehicle air conditioning system, there is a vehicle equipped with an air conditioner that sends air cooled or heated from a ceiling to a passenger room with a fan rotation axis along the longitudinal direction of the vehicle. In such a vehicle air conditioning system, for example, when a vehicle door is opened while the air conditioner is performing a cooling operation, the air conditioner sends cooled or heated air to the opened door side. Controlled. By being controlled in this way, an air curtain is formed around the open door, and it is possible to suppress the outside air from entering the passenger compartment and increasing the temperature of the passenger compartment air (for example,
従来の車両用空調システムでは、空気調和機がその開いたドア側に空気を送るため、却って、その開いたドアの周囲の空気が乱されることとなり、客室への外気の侵入がむしろ促進されてしまう。つまり、そのような車両用空調システムでは、空調効率が低いという問題があった。 In the conventional vehicle air conditioning system, the air conditioner sends air to the open door side, so that the air around the open door is disturbed, and the intrusion of outside air into the cabin is rather promoted. End up. That is, such a vehicle air conditioning system has a problem of low air conditioning efficiency.
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、空調効率が向上された車両用空調システムを得るものである。 The present invention has been made against the background described above, and provides a vehicle air conditioning system with improved air conditioning efficiency .
本発明に係る車両用空調システムは、車両内部の空間の空気を空調する空気調和機と、揺動軸が前記車両の前後方向に沿い、前記空間に天井から空気を送る横断流送風機と、前記空気調和機の動作と前記横断流送風機の動作とを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記車両のドアが開いている際に、前記空間のうちの、前記車両の高さ方向と平行で、且つ、前記揺動軸を含む平面を基準とする該ドアが有る側の空間に向かって、前記横断流送風機が、空気を送らないように、又は、該ドアが開く前と比較して送風量を減らした状態で空気を送るように、制御し、前記制御手段は、前記ドアが開いている際に、更に、前記空気調和機の送風が停止するように制御し、前記制御手段は、前記空気調和機の送風が停止するように制御するか否かを、前記空間内の人数に応じて判定するものである。 An air conditioning system for a vehicle according to the present invention includes an air conditioner that air-conditions air in a space inside the vehicle, a cross-flow blower that feeds air from the ceiling to the space, with a swing shaft along the front-rear direction of the vehicle, Control means for controlling the operation of the air conditioner and the operation of the cross flow blower, and the control means has a height of the vehicle in the space when the door of the vehicle is open. The cross-flow blower does not send air toward the space on the side where the door is present, which is parallel to the direction and with reference to the plane including the swing axis, or before the door is opened. Control is performed so that air is sent in a state in which the amount of air blown is reduced, and when the door is open, the control unit further controls air blow of the air conditioner to stop, The control means controls the air conditioner to stop blowing. Whether, those determined depending on the number of the space.
本発明に係る車両用空調システムは、空気調和機と横断流送風機とを備え、制御手段が、車両のドアが開いている際に、車両内部の空間のうちの、車両の高さ方向と平行で、且つ、揺動軸を含む平面を基準とするその開いたドアが有る側の空間に向かって、横断流送風機が、空気を送らないように、又は、そのドアが開く前と比較して送風量を減らした状態で空気を送るように制御する。そのため、その開いたドアの周囲の空気が乱されることが抑制されて、客室への外気の侵入が抑制されることとなって、空調効率が向上される。また、空気調和機と横断流送風機とを備えることで、車両のドアが閉じている際に、空調効率が向上され、また、乗客が快適性を得ることができる。また、空気調和機と横断流送風機とを備えることで、車両のドアが開いている際に、横断流送風機と独立して制御される空気調和機によって、空調を自由な設定で行うことができるため、乗客が一層快適性を得ることができる。 The vehicle air conditioning system according to the present invention includes an air conditioner and a cross flow fan, and the control means is parallel to the height direction of the vehicle in the space inside the vehicle when the vehicle door is open. In addition, the cross-flow blower does not send air toward the space on the side where the open door with respect to the plane including the swing axis is present, or compared with before the door is opened. Control is performed so that air is sent with the air flow reduced. Therefore, the air around the opened door is prevented from being disturbed, and the intrusion of outside air into the cabin is suppressed, so that the air conditioning efficiency is improved. Further, by providing the air conditioner and the cross flow blower, the air conditioning efficiency is improved when the vehicle door is closed, and the passenger can obtain comfort. Moreover, by providing an air conditioner and a cross flow fan, air conditioning can be performed with a free setting by an air conditioner controlled independently of the cross flow fan when the vehicle door is open. Therefore, passengers can obtain more comfort.
以下、本発明に係る車両用空調システムについて、図面を用いて説明する。
なお、実施の形態の説明においては、旅客用の鉄道車両に用いられる車両用空調システムについて説明しているが、本発明に係る車両用空調システムには、例えば、大型バス等の、他の車両に用いられる車両用空調システムが含まれる。また、各図において、同一部材又は同一部分には同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複する説明については、適宜簡略化又は省略している。
Hereinafter, a vehicle air conditioning system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the description of the embodiment, a vehicle air-conditioning system used for a railway vehicle for passengers is described. However, the vehicle air-conditioning system according to the present invention includes other vehicles such as a large bus, for example. The vehicle air-conditioning system used in is included. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member or the same part. Further, the illustration of the fine structure is simplified or omitted as appropriate. In addition, overlapping descriptions are simplified or omitted as appropriate.
実施の形態1.
以下に、実施の形態1に係る車両用空調システムを説明する。
(車両用空調システムの構成)
実施の形態1に係る車両用空調システムの構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係る車両用空調システムの、構成を説明するための図である。なお、図1では、ドア28が閉められている状態を示している。
The vehicle air conditioning system according to
(Configuration of vehicle air conditioning system)
The configuration of the vehicle air conditioning system according to
1 is a diagram for explaining a configuration of a vehicle air-conditioning system according to
図1に示されるように、車両用空調システム1_1は、空気調和機2と、横断流送風機3と、吸込口温度センサ4と、荷重センサ5と、制御部6_1と、を少なくとも有する。制御部6_1は、本発明における「制御手段」に相当する。
As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioning system 1_1 includes at least an
空気調和機2は、車両21の屋根22に設けられる。横断流送風機3は、車両21の客室23の天井24の裏側で且つ車両21の幅方向の略中央に設けられる。空気調和機2で空調される客室23の空気は、吸込口25から吸い込まれる。横断流送風機3の両側にはダクト(図示せず)が設けられ、空気調和機2で空調された空気は、ダクト(図示せず)を介して吹出口26から客室23へ吹き出される。吸込口25と吹出口26とは、天井24に設けられる。客室23は、本発明における「車両内部の空間」に相当する。
The
空気調和機2は、冷房運転、暖房運転等を行って客室23の空気を空調する。客室23の空気は、矢印41(空気調和機の吸い込み気流を示す矢印41)のように吸込口25から吸い込まれる。空気調和機2からの冷房気流、暖房気流等は、矢印42(空気調和機の吹き出し気流を示す矢印42)のように客室23へ吹き出される。
The
横断流送風機3は、その揺動軸が車両21の前後方向に沿うように設けられ、矢印43(横断流送風機の動きを示す矢印43)の方向、つまり車両21の幅方向に揺動できる。また、天井24に設けられた吹出口27から矢印44(横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印44)のように気流を客室23へ吹き出す。吹出口27は、車両21の幅方向の略中央に位置する。
The
吸込口温度センサ4は、吸込口25の近傍に設けられ、吸込口25から吸い込まれる空気調和機2の吸い込み気流の温度を検出する。吸込口温度センサ4は、例えばサーミスタ等からなる。
The suction
荷重センサ5は、車両21の下に設けられる。荷重センサ5は、車両21の台車に設けられたバネの内圧等を検知して、車両21の重量を測定する。測定された重量は、制御部6_1の人数予測部6Aに入力される。人数予測部6Aは、客室23の乗客61の数を予測して出力する。
The
人数予測部6Aが、荷重センサ5で測定された重量以外に基づいて、客室23の乗客61の数を予測してもよい。例えば、人数予測部6Aが、現在の日時、車両21が現在通過する地点等に基づいて、客室23の乗客61の数を予測してもよい。また、人数予測部6Aが、荷重センサ5で測定された重量自体を出力してもよい。つまり、人数予測部6Aは、客室23の乗客61の数に置換可能な値を出力するものであればよい。また、人数予測部6Aが、乗員等によって予測された客室23の乗客61の数が、その乗員等によって入力されるものであってもよい。
The
制御部6_1は、空気調和機2の内部、車両21の内部等に設けられ、例えば運転室に設けられた操作部(図示せず)からの操作に基づいて、空気調和機2の運転(冷房運転、暖房運転等)を制御する。制御部6_1は、操作部(図示せず)で客室23の空気の温度が設定された場合には、吸込口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度が操作部(図示せず)で設定された温度になるように、空気調和機2の空調動作を制御する。
The control unit 6_1 is provided inside the
制御部6_1には、更に、客室23に設けられたドア28の開閉動作を制御するためのドア開閉制御装置29が接続され、ドア開閉制御装置29のドア開閉信号が入力される。ドア開閉制御装置29は、車両21に設けられる。制御部6_1は、ドア28の開閉動作の状態及び乗客61の数に応じて、横断流送風機3の送風動作と、空気調和機2の空調動作と、を制御する。
Further, a door opening /
(車両用空調システムの動作)
実施の形態1に係る車両用空調システムの動作について説明する。
まず、図1を用いて、車両21が走行している場合の動作について説明する。
車両21が走行している場合には、制御部6_1は、車両21の幅方向に揺動しつつ送風を行うような過渡的な送風動作を横断流送風機3に行わせる。このような過渡的な送風動作によって、客室23の空気の攪拌及び混合が促進されることとなり、客室23の空気の温度を均一にすることができる。
(Operation of vehicle air conditioning system)
The operation of the vehicle air conditioning system according to
First, the operation when the
When the
なお、横断流送風機3の揺動幅が大きい程、客室23の空気の攪拌及び混合が促進される。揺動幅は、客室23の形態等に応じて設定される必要があるが、通常は、車両中心を通る鉛直面45を中心として±40度の範囲内とされる。鉛直面45は、本発明における「前記車両の高さ方向と平行で、且つ、前記揺動軸を含む平面」に相当する。
In addition, stirring and mixing of the air of the
次に、図2及び図3を用いて、車両21が駅に停車してドア28が開き、且つ、客室23の乗客61の数が多い場合の動作について説明する。
図2は、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が多い場合の動作を説明するための図である。図3は、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が多い場合の動作のタイムチャートを示す図である。なお、図2では、ドア28が開いている状態を示している。
Next, the operation when the
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the vehicle air conditioning system according to
図2及び図3に示されるように、制御部6_1は、人数予測部6Aで予測された客室23の乗客61の数が、予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上である場合に、フラグを1にする。なお、閾値は、車両21の寸法、外気温度等によって異なるため、乗客61の快適性を考慮して予め試験等によって決定される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the control unit 6_1 determines whether or not the number of
制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、横断流送風機3の送風を停止する。この際、横断流送風機3の揺動を継続してもよいが、通常は揺動を停止する。なお、横断流送風機3の送風量を少なくして、その送風及び揺動を継続してもよい。
When the door opening signal is input from the door opening /
また、制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、空気調和機2の空調動作を通常通りの動作状態で継続させる。客室23の乗客61の数が多い場合には、乗客61からの発熱量が多く、空気調和機2の空調動作を停止すると客室23内の温度が急激に上昇して、乗客61の快適性が損なわれてしまうため、空気調和機2の空調動作を、通常通りの動作状態で継続させる。
Further, when the door opening signal is input from the door opening /
乗客61の乗降が完了してドア28が閉じると、制御部6_1に、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力される。制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力されると、横断流送風機3の送風動作を通常状態に戻す。
When the
次に、図4及び図5を用いて、車両21が駅に停車してドア28が開き、且つ、客室23の乗客61の数が少ない場合の動作について説明する。
図4は、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が少ない場合の動作を説明するための図である。図5は、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が少ない場合の動作のタイムチャートを示す図である。なお、図4では、ドア28が開いている状態を示している。
Next, the operation when the
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the vehicle air conditioning system according to
図4及び図5に示されるように、制御部6_1は、人数予測部6Aで予測された客室23の乗客61の数が、予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値未満である場合に、フラグを0にする。
As shown in FIGS. 4 and 5, the control unit 6_1 determines whether or not the number of
制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、横断流送風機3の送風を停止する。この際、横断流送風機3の揺動を継続してもよいが、通常は揺動を停止する。なお、横断流送風機3の送風量を少なくして、その送風及び揺動を継続してもよい。
When the door opening signal is input from the door opening /
また、制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、空気調和機2の送風を、送風量を少なくして継続させるか、又は、停止させる。客室23の乗客61の数が少ない場合には、乗客61からの発熱量が少なく、一時的に空気調和機2の空調が弱められても客室23内の温度が急激に上昇せず、乗客61の快適性が損なわれることがないため、空気調和機2の送風量を少なくしても、又は、送風を停止しても、問題ない。そのように制御されることで、省エネ性能が向上される。なお、空気調和機2の送風が停止される際に、空気調和機2の冷却動作又は加熱動作が継続されてもよく、また、送風と共に、空気調和機2の冷却動作又は加熱動作が停止されてもよい。
Further, when the door opening signal is input from the door opening /
乗客61の乗降が完了してドア28が閉じると、制御部6_1に、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力される。制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力されると、横断流送風機3の送風動作及び空気調和機2の空調動作を通常状態に戻す。
When the
(車両用空調システムの作用)
実施の形態1に係る車両用空調システムの作用について説明する。
まず、車両21が駅に停車してドア28が開いた際に、横断流送風機3の送風動作及び空気調和機2の空調動作を通常状態で継続する車両用空調システムの作用について説明する。以下、そのような車両用空調システムを、「比較例1に係る車両用空調システム」という。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
The operation of the vehicle air conditioning system according to
First, the operation of the vehicle air conditioning system that continues the air blowing operation of the
図6は、比較例1に係る車両用空調システムの、作用を説明するための図である。なお、図6では、ドア28が開いている状態を示している。
図6に示されるように、比較例1に係る車両用空調システムでは、ドア28が開いた際に、ドア28が閉じている際と同様に、矢印46(車両内の気流を示す矢印46)のように客室23の気流が大きく変動する。そのため、客室23の気流の変動によって、矢印47(入れ替わる気流を示す矢印47)のように客室23の内外の空気は大きく入れ替わる。つまり、例えば冷房時には、高温の外気が客室23に侵入することとなる。その結果、空気調和機2に、吸込口25から多量の高温空気が吸い込まれることになり、吸込口温度センサ4で検出される温度が上昇して、制御部6_1から空気調和機2に客室23の空気の温度を低下させるように指令が送信される。そのため、空気調和機2の消費電力が多くなって、車両用空調システムの空調効率が低下する。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the vehicle air conditioning system according to the first comparative example. FIG. 6 shows a state where the
As shown in FIG. 6, in the vehicle air conditioning system according to Comparative Example 1, when the
次に、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が多い場合の作用を説明する。
図7は、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が多い場合の作用を説明するための図である。なお、図7では、ドア28が開いている状態を示している。
図7に示されるように、実施の形態1に係る車両用空調システムでは、乗客61の数が多い場合に、ドア28が開くと、横断流送風機3の送風が停止される。つまり、ドア28が開くと、鉛直面45を基準とする、客室23のその開いたドア28が有る側の領域48を含む、客室23に、横断流送風機3が空気を送らない。そのため、客室23の気流の変動が小さくなって、矢印47(入れ替わる気流を示す矢印47)のように客室23の内外の空気が入れ替わる量が大幅に削減される。つまり、比較例1に係る車両用空調システムと比較して、空気調和機2の消費電力が削減されて、車両用空調システム1_1の空調効率が向上される。
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the vehicle air conditioning system according to
As shown in FIG. 7, in the vehicle air conditioning system according to the first embodiment, when the number of
次に、実施の形態1に係る車両用空調システムの、乗客の数が少ない場合の作用を説明する。
実施の形態1に係る車両用空調システムでは、乗客61の数が少ない場合に、ドア28が開くと、更に、空気調和機2が少ない送風量で送風を行うか、または、送風を停止する。つまり、ドア28が開くと、客室23から空気調和機2に吸い込まれる空気が減らされる。そのため、その吸い込みに伴って客室23に侵入する空気の量が削減されて、空気調和機2の熱負荷が削減される。つまり、空気調和機2の消費電力が更に削減され、車両用空調システム1_1の空調効率が更に向上される。
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
In the vehicle air conditioning system according to the first embodiment, when the number of
図8は、実施の形態1に係る車両用空調システム及び比較例1に係る車両用空調システムの、客室に侵入する空気の量のシミュレーション結果を示す図である。なお、図8における、乗客61の数が少ない場合の実施の形態1に係る車両用空調システムは、空気調和機2の送風が停止される場合での車両用空調システム1_1である。
図8からも、実施の形態1に係る車両用空調システムが、比較例1に係る車両用空調システムと比較して、客室23に侵入する空気の量が大幅に削減されることが分かる。また、客室23から空気調和機2に吸い込まれる空気が減らされることで、客室23に侵入する空気の量が更に削減されることが分かる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a simulation result of the amount of air entering the cabin of the vehicle air conditioning system according to
FIG. 8 also shows that the amount of air entering the
なお、横断流送風機3は、車両21の前後方向に複数設けられることが一般的である。そのため、全ての横断流送風機3が上述のように動作する必要はなく、空気の入れ替わりに寄与するドア28の周囲に配設された横断流送風機3のみが上述のように動作してもよい。そのような場合には、そのドア28の周囲以外の横断流送風機3が、通常の送風動作を継続することで、客室23の温度を均一にすることができる。つまり、乗客61が一層の快適性を得ることができ、また、消費電力が更に削減されて、車両用空調システム1_1の空調効率が更に向上される。
In general, a plurality of
実施の形態2.
以下、実施の形態2に係る車両用空調システムについて説明する。
なお、実施の形態1に係る車両用空調システムと重複する説明は、適宜簡略化又は省略している。
(車両用空調システムの構成)
実施の形態2に係る車両用空調システムの構成について説明する。
図9は、実施の形態2に係る車両用空調システムの、構成及び動作を説明するための図である。なお、図9では、ドア28が開いている状態を示している。また、図9では、客室23の乗客61の数が多い場合を示している。
Hereinafter, the vehicle air conditioning system according to
In addition, the description which overlaps with the vehicle air conditioning system which concerns on
(Configuration of vehicle air conditioning system)
The configuration of the vehicle air conditioning system according to
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration and the operation of the vehicle air conditioning system according to the second embodiment. FIG. 9 shows a state where the
図9に示されるように、車両用空調システム1_2は、空気調和機2と、横断流送風機3と、吸込口温度センサ4と、荷重センサ5と、制御部6_2と、を少なくとも有する。制御部6_2は、本発明における「制御手段」に相当する。
As shown in FIG. 9, the vehicle air conditioning system 1_2 includes at least an
制御部6_2は、人数予測部6Aを有する。人数予測部6Aは、荷重センサ5で測定された重量以外に基づいて予測された客室23の乗客61の数を出力する。
The control unit 6_2 includes a
制御部6_2は、空気調和機2の内部、車両21の内部等に設けられ、例えば運転室に設けられた操作部(図示せず)からの操作に基づいて、空気調和機2の運転(冷房運転、暖房運転等)を制御する。制御部6_2は、操作部(図示せず)で客室23の空気の温度が設定された場合には、吸込口温度センサ4で検出された空気調和機2の吸い込み気流の温度が操作部(図示せず)で設定された温度になるように、空気調和機2の運転を制御する。
The control unit 6_2 is provided inside the
制御部6_2には、更に、客室23に設けられたドア28の開閉動作を制御するためのドア開閉制御装置29が接続され、ドア開閉制御装置29のドア開閉信号が入力される。ドア開閉制御装置29は、車両21に設けられる。制御部6_2は、ドア28の開閉動作の状態及び乗客61の数に応じて、横断流送風機3の送風動作と、空気調和機2の空調動作と、を制御する。
Further, a door opening /
(車両用空調システムの動作)
実施の形態2に係る車両用空調システムの動作について説明する。
図9及び図10を用いて、車両21が駅に停車してドア28が開き、且つ、客室23の乗客61の数が多い場合の動作について説明する。
図10は、実施の形態2に係る車両用空調システムの、乗客の数が多い場合の動作のタイムチャートを示す図である。
(Operation of vehicle air conditioning system)
The operation of the vehicle air conditioning system according to
The operation when the
FIG. 10 is a diagram illustrating a time chart of the operation of the vehicle air conditioning system according to
図9及び図10に示されるように、制御部6_2は、人数予測部6Aで予測された客室23の乗客61の数が、予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上である場合に、フラグを1にする。なお、閾値は、車両21の寸法、外気温度等によって異なるため、乗客61の快適性を考慮して予め試験等によって決定される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the control unit 6_2 determines whether or not the number of
制御部6_2は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、横断流送風機3の送風方向を、鉛直面45を基準とする、客室23の開いたドア28が無い側の領域49に向け、揺動を停止して送風させる。送風方向が、鉛直面45から約40度の角度であると、効率がよい。この角度は、客室23の形態等に応じて設定される必要がある。横断流送風機3の送風方向が、領域48に向かわなければよく、0〜70度の角度のうちから選択された角度が設定される。なお、横断流送風機3が、送風量を少なくして送風を行ってもよい。
When the door opening signal is input from the door opening /
また、制御部6_2は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、空気調和機2の空調動作を通常通りの動作状態で継続させる。客室23の乗客61の数が多い場合には、乗客61からの発熱量が多く、空気調和機2の空調動作を停止すると客室23内の温度が急激に上昇して、乗客61の快適性が損なわれてしまうため、空気調和機2の空調動作を、通常通りの動作状態で継続させる。
Further, when the door opening signal is input from the door opening /
乗客61の乗降が完了してドア28が閉じると、制御部6_2に、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力される。制御部6_2は、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力されると、横断流送風機3の送風動作を通常状態に戻す。
When the
次に、図11及び図12を用いて、車両21が駅に停車してドア28が開き、且つ、客室23の乗客61の数が少ない場合の動作について説明する。
図11は、実施の形態2に係る車両用空調システムの、乗客の数が少ない場合の動作を説明するための図である。図12は、実施の形態2に係る車両用空調システムの、乗客の数が少ない場合の動作のタイムチャートを示す図である。なお、図11では、ドア28が開いている状態を示している。
Next, an operation when the
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the vehicle air conditioning system according to
図11及び図12に示されるように、制御部6_2は、人数予測部6Aで予測された客室23の乗客61の数が、予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値未満である場合に、フラグを0にする。
As shown in FIGS. 11 and 12, the control unit 6_2 determines whether or not the number of
制御部6_2は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、横断流送風機3の送風方向を領域49に向け、揺動を停止して送風させる。送風方向が、鉛直面45から約40度の角度であると、効率がよい。この角度は、客室23の形態等に応じて設定される必要がある。横断流送風機3の送風方向が、領域48に向かわなければよく、0〜70度の角度のうちから選択された角度が設定される。なお、横断流送風機3が、送風量を少なくして送風を行ってもよい。
When the door opening signal is input from the door opening /
また、制御部6_2は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、空気調和機2の送風を、送風量を少なくして継続させるか、又は、停止させる。客室23の乗客61の数が少ない場合には、乗客61からの発熱量が少なく、一時的に空気調和機2の空調が弱められても客室23内の温度が急激に上昇せず、乗客61の快適性が損なわれることがないため、空気調和機2の送風量を少なくしても、又は、送風を停止しても、問題ない。そのように制御されることで、省エネ性能が向上される。なお、空気調和機2の送風が停止される際に、空気調和機2の冷却動作又は加熱動作が継続されてもよく、また、送風と共に、空気調和機2の冷却動作又は加熱動作が停止されてもよい。
Further, when a door opening signal is input from the door opening /
乗客61の乗降が完了してドア28が閉じると、制御部6_2に、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力される。制御部6_2は、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力されると、横断流送風機3の送風動作及び空気調和機2の空調動作を通常状態に戻す。
When the
(車両用空調システムの作用)
実施の形態2に係る車両用空調システムの作用について説明する。
まず、実施の形態2に係る車両用空調システムの、乗客の数が多い場合の作用を説明する。
実施の形態2に係る車両用空調システムでは、乗客61の数が多い場合に、ドア28が開くと、横断流送風機3の送風方向が領域49に向けられ、横断流送風機3の揺動が停止される。つまり、ドア28が開くと、領域48に向かって横断流送風機3が空気を送らない。そのため、領域48において、気流の変動が小さくなって、矢印47(入れ替わる気流を示す矢印47)のように客室23の内外の空気が入れ替わる量が大幅に削減される。つまり、比較例1に係る車両用空調システムと比較して、空気調和機2の消費電力が削減されて、車両用空調システム1_2の空調効率が向上される。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
The operation of the vehicle air conditioning system according to
First, the operation of the vehicular air conditioning system according to
In the vehicle air conditioning system according to the second embodiment, when the number of
次に、実施の形態2に係る車両用空調システムの、乗客の数が少ない場合の作用を説明する。
実施の形態2に係る車両用空調システムでは、乗客61の数が少ない場合に、ドア28が開くと、更に、空気調和機2が少ない送風量で送風を行うか、又は、送風を停止する。つまり、ドア28が開くと、客室23から空気調和機2に吸い込まれる空気が減らされる。そのため、その吸い込みに伴って客室23に侵入する空気の量が削減されて、空気調和機2の熱負荷が削減される。つまり、空気調和機2の消費電力が更に削減され、車両用空調システム1_2の空調効率が更に向上される。
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
In the vehicle air conditioning system according to the second embodiment, when the number of
図13は、実施の形態2に係る車両用空調システム、実施の形態1に係る車両用空調システム、及び比較例1に係る車両用空調システムの、客室に侵入する空気の量のシミュレーション結果を示す図である。なお、図13における、実施の形態2に係る車両用空調システムは、乗客61の数が多く、送風方向が鉛直面45から40度の角度である場合の車両用空調システム1_2である。また、図13における、実施の形態1に係る車両用空調システムは、乗客61の数が多い場合の車両用空調システム1_1である。
図13からも、実施の形態2に係る車両用空調システムにおいても、実施の形態1に係る車両用空調システムと同様に、比較例1に係る車両用空調システムと比較して、客室23に侵入する空気の量が大幅に削減されることが分かる。
FIG. 13 shows a simulation result of the amount of air entering the cabin of the vehicle air conditioning system according to the second embodiment, the vehicle air conditioning system according to the first embodiment, and the vehicle air conditioning system according to comparative example 1. FIG. In addition, the vehicle air conditioning system according to
From FIG. 13 as well, in the vehicle air conditioning system according to the second embodiment, as in the vehicle air conditioning system according to the first embodiment, compared with the vehicle air conditioning system according to the first comparative example, the
なお、横断流送風機3は、車両21の前後方向に複数設けられることが一般的である。そのため、全ての横断流送風機3が上述のように動作する必要はなく、空気の入れ替わりに寄与するドア28の周囲に配設された横断流送風機3のみが上述のように動作してもよい。そのような場合には、そのドア28の周囲以外の横断流送風機3が、通常の送風動作を継続することで、客室23の温度を均一にすることができる。つまり、乗客61が一層の快適性を得ることができ、また、消費電力が更に削減されて、車両用空調システム1_2の空調効率が更に向上される。
In general, a plurality of
図14は、実施の形態2に係る車両用空調システムの変形例の、動作を説明するための図である。なお、図14では、ドア28が開いている状態を示している。
また、図14に示されるように、横断流送風機3の送風方向が領域49に向けられ、横断流送風機3の揺動が停止されるのではなく、横断流送風機3の送風方向が領域49内を往復するように、揺動が継続されてもよい。つまり、横断流送風機3の送風方向が、鉛直面45からの角度が、0〜90度のうちから選択された角度となる範囲で、領域49内を往復するように、揺動が継続されてもよい。そのような場合でも、客室23の気流の変動が、領域49内に限られるため、客室23の内外の空気が入れ替わる量が大幅に削減される。従って、比較例1に係る車両用空調システムと比較して、空気調和機2の消費電力が削減されて、車両用空調システム1_2の空調効率が向上される。更に、領域49において空気が攪拌されるため、客室23の空気の温度が更に均一になり、乗客61は一層の快適性が得られる。
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of a modification of the vehicle air conditioning system according to
Further, as shown in FIG. 14, the blowing direction of the
実施の形態3.
以下、実施の形態3に係る車両用空調システムについて説明する。
なお、実施の形態1に係る車両用空調システム及び実施の形態2に係る車両用空調システムと重複する説明は、適宜簡略化又は省略している。
(車両用空調システムの構成)
実施の形態3に係る車両用空調システムの構成について説明する。
Hereinafter, the vehicle air conditioning system according to
In addition, the description which overlaps with the vehicle air conditioning system which concerns on
(Configuration of vehicle air conditioning system)
The configuration of the vehicle air conditioning system according to
実施の形態1に係る車両用空調システム及び実施の形態2に係る車両用空調システムでは、制御部6_1、6_2が、乗客61の数が多いか少ないかを判定し、乗客61の数が多い場合に、空気調和機2の空調動作を通常通りの動作状態で継続させ、乗客61の数が少ない場合に、空気調和機2の送風を、送風量を少なくして継続させるか、又は、停止させる。つまり、空気調和機2は、送風量が多い場合と送風量が少ない場合との2つのパターンで空調動作を行う。
In the vehicle air conditioning system according to
図15は、実施の形態3に係る車両用空調システムの、制御部に記憶された関数を説明するための図である。
それに対し、実施の形態3に係る車両用空調システムでは、制御部6_1、6_2が、乗客61の数に応じて、空気調和機2の送風量を、最小値と最大値との間で連続的に変化させる。なお、最小値は0であってもよい。つまり、制御部6_1、6_2は、図15に示されるような、乗客61の数と空気調和機2の送風量の設定値との関係を定義する関数を予め記憶し、人数予測部6Aで予測された乗客61の数から、その関数を用いて、送風量の設定値を決定する。関数は、乗客61の数が多い程、送風量の設定値が増加し、乗客61の数が少ない程、送風量の設定値が減少するような関数である。関数は、1次関数であってもよく、また、例えば、2次関数、3次関数等の他の関数であってもよい。乗客61が快適になる送風量が得られるような関数が、適宜設定される。
FIG. 15 is a diagram for explaining a function stored in the control unit of the vehicle air conditioning system according to the third embodiment.
On the other hand, in the vehicle air conditioning system according to the third embodiment, the control units 6_1 and 6_2 continuously change the air volume of the
(車両用空調システムの動作)
次に、実施の形態3に係る車両用空調システムの動作について説明する。
図16は、実施の形態3に係る車両用空調システムの、動作のタイムチャートを示す図である。なお、図16では、制御部が制御部6_1である場合を示しているが、制御部が制御部6_2である場合についても同様である。
図16に示されるように、制御部6_1、6_2は、人数予測部6Aで予測された客室23の乗客61の数から、上述の関数を用いて、空気調和機2の送風量の設定値を決定する。
(Operation of vehicle air conditioning system)
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to
FIG. 16 is a diagram illustrating an operation time chart of the vehicle air-conditioning system according to
As FIG. 16 shows, control part 6_1, 6_2 uses the above-mentioned function from the number of the
制御部が制御部6_1である場合には、制御部6_1は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、横断流送風機3の送風を停止する。この際、横断流送風機3の揺動を継続してもよいが、通常は揺動を停止する。なお、横断流送風機3の送風量を少なくして、その送風及び揺動を継続してもよい。また、制御部が制御部6_2である場合には、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、横断流送風機3の送風方向を領域49に向け、揺動を停止して送風させる。送風方向が、鉛直面45から約40度の角度であると、効率がよい。この角度は、客室23の形態等に応じて設定される必要がある。横断流送風機3の送風方向が、領域48に向かわなければよく、0〜70度の角度のうちから選択された角度が設定される。なお、横断流送風機3が、送風量を少なくして送風を行ってもよい。
When the control unit is the control unit 6_1, the control unit 6_1 stops the blowing of the
また、制御部6_1、6_2は、ドア開閉制御装置29からドア開信号が入力されると、空気調和機2の送風を、上述の関数を用いて設定された設定値にして継続させるか、又は、その設定値が0である場合には停止する。なお、空気調和機2の送風が停止される際に、空気調和機2の冷却動作又は加熱動作が継続されてもよく、また、送風と共に、空気調和機2の冷却動作又は加熱動作が停止されてもよい。
Further, when the door opening signal is input from the door opening /
乗客61の乗降が完了してドア28が閉じると、制御部6_1、6_2に、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力される。制御部6_1、6_2は、ドア開閉制御装置29からドア閉信号が入力されると、横断流送風機3の送風動作及び空気調和機2の空調動作を通常状態に戻す。
When the
(車両用空調システムの作用)
実施の形態3に係る車両用空調システムの作用について説明する。
実施の形態3に係る車両用空調システムでは、実施の形態1に係る車両用空調システム及び実施の形態2に係る車両用空調システムと同様に、客室23の内外の空気が入れ替わる量が削減されて、空気調和機2の消費電力が削減されて、車両用空調システム1_1、1_2の空調効率が向上される。また、ドア28が開いている際の、空気調和機2の送風量を、乗客61の数に応じて連続的に変化させることができるため、実施の形態1に係る車両用空調システム及び実施の形態2に係る車両用空調システムと比較して、乗客61が一層の快適性を得ることができる。
(Operation of air conditioning system for vehicles)
The operation of the vehicle air conditioning system according to
In the vehicle air conditioning system according to the third embodiment, the amount by which the air inside and outside the
図17は、実施の形態3に係る車両用空調システムの変形例の、制御部に記憶された関数を説明するための図である。
なお、上述の関数は、乗客61の数に応じて送風量の設定値が連続的に変化するものに限られず、例えば、図17に示されるように、ステップ状に変化するものであってもよい。
FIG. 17 is a diagram for describing functions stored in the control unit in a modification of the vehicle air conditioning system according to
Note that the above-described function is not limited to the function in which the setting value of the air flow rate changes continuously according to the number of
以上、実施の形態1〜実施の形態3について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、実施の形態の全て又は一部を組み合わせることも可能である。 Although the first to third embodiments have been described above, the present invention is not limited to the description of each embodiment. For example, all or some of the embodiments can be combined.
1_1、1_2 車両用空調システム、2 空気調和機、3 横断流送風機、4 吸込口温度センサ、5 荷重センサ、6_1、6_2 制御部、6A 人数予測部、21 車両、22 屋根、23 客室、24 天井、25 吸込口、26 吹出口、27 吹出口、28 ドア、29 ドア開閉制御装置、41 空気調和機の吸い込み気流を示す矢印、42 空気調和機の吹き出し気流を示す矢印、43 横断流送風機の動きを示す矢印、44 横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印、45 鉛直面、46 車両内の気流を示す矢印、47 入れ替わる気流を示す矢印、48、49 領域、61 乗客。 1_1, 1_2 Vehicle air conditioning system, 2 air conditioner, 3 cross flow blower, 4 inlet temperature sensor, 5 load sensor, 6_1, 6_2 control unit, 6A number prediction unit, 21 vehicle, 22 roof, 23 guest rooms, 24 ceiling , 25 Air inlet, 26 Air outlet, 27 Air outlet, 28 Door, 29 Door open / close control device, 41 Arrow indicating the airflow of the air conditioner, 42 Arrow indicating the airflow of the air conditioner, 43 Movement of the cross flow fan , 44 arrows indicating the blown airflow of the cross flow blower, 45 vertical plane, 46 arrows indicating the airflow in the vehicle, 47 arrows indicating the airflow to be replaced, 48, 49 regions, 61 passengers.
Claims (5)
揺動軸が前記車両の前後方向に沿い、前記空間に天井から空気を送る横断流送風機と、
前記空気調和機の動作と前記横断流送風機の動作とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記車両のドアが開いている際に、前記空間のうちの、前記車両の高さ方向と平行で、且つ、前記揺動軸を含む平面を基準とする該ドアが有る側の空間に向かって、前記横断流送風機が、空気を送らないように、又は、該ドアが開く前と比較して送風量を減らした状態で空気を送るように、制御し、
前記制御手段は、前記ドアが開いている際に、更に、前記空気調和機の送風が停止するように制御し、
前記制御手段は、前記空気調和機の送風が停止するように制御するか否かを、前記空間内の人数に応じて判定する、
ことを特徴とする車両用空調システム。 An air conditioner that air-conditions the air in the interior of the vehicle;
A cross flow fan that swings along the longitudinal direction of the vehicle and sends air from the ceiling to the space;
Control means for controlling the operation of the air conditioner and the operation of the cross flow fan;
With
When the door of the vehicle is open, the control means is a side of the space where the door is parallel to the height direction of the vehicle and has a plane including the swing shaft as a reference. The cross flow blower is controlled so as not to send air toward the space, or to send air in a state where the amount of blown air is reduced compared to before the door is opened ,
The control means further controls the air conditioner to stop blowing when the door is open,
The control means determines whether to control the air conditioner to stop blowing according to the number of people in the space,
A vehicle air conditioning system characterized by the above.
揺動軸が前記車両の前後方向に沿い、前記空間に天井から空気を送る横断流送風機と、
前記空気調和機の動作と前記横断流送風機の動作とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記車両のドアが開いている際に、前記空間のうちの、前記車両の高さ方向と平行で、且つ、前記揺動軸を含む平面を基準とする該ドアが有る側の空間に向かって、前記横断流送風機が、空気を送らないように、又は、該ドアが開く前と比較して送風量を減らした状態で空気を送るように、制御し、
前記制御手段は、前記ドアが開いている際に、更に、前記空気調和機が該ドアが開く前と比較して送風量を減らした状態で送風するように制御し、
前記制御手段は、前記空気調和機の送風量を、前記空間内の人数に応じて決定する、
ことを特徴とする車両用空調システム。 An air conditioner that air-conditions the air in the interior of the vehicle;
A cross flow fan that swings along the longitudinal direction of the vehicle and sends air from the ceiling to the space;
Control means for controlling the operation of the air conditioner and the operation of the cross flow fan;
With
When the door of the vehicle is open, the control means is a side of the space where the door is parallel to the height direction of the vehicle and has a plane including the swing shaft as a reference. The cross flow blower is controlled so as not to send air toward the space, or to send air in a state where the amount of blown air is reduced compared to before the door is opened,
The control means, when the door is open, further controls so that the air conditioner blows in a state where the amount of blown air is reduced compared to before the door is opened,
The control means determines the air volume of the air conditioner according to the number of people in the space.
Automotive air conditioning system you wherein a.
前記制御手段は、前記荷重センサで検出された重量から前記空間内の人数を予測する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調システム。 A load sensor for detecting the weight of the vehicle;
The control means predicts the number of people in the space from the weight detected by the load sensor.
The vehicular air conditioning system according to claim 1 or 2 .
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 The control means controls the blower of the cross flow blower to stop when the door is open.
The vehicular air conditioning system according to any one of claims 1 to 3 .
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 The control means controls the cross-flow blower to send air toward a space on the side where the door is not used with respect to the plane when the door is open.
The vehicular air conditioning system according to any one of claims 1 to 3 .
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