JP7211351B2 - 車載空調装置 - Google Patents

Description

本明細書は、車両に搭載される車載空調装置を開示する。

一般的に、車両には、車室内の温度を調整するための空調装置が搭載されている。かかる空調装置で車室内を空調しているにも関わらず、ドア等の開口部を開放した場合、車室内の空調された空気が車室外に流出するとともに、空調されていない外気が車室内に流入するため、空調効率が低下する。したがって、空調中は、ドア等の開口部の開放を極力、避けることが求められる。しかし、開口部の開放を完全に避けることは難しい。特に、バスやタクシー、宅配車両等のように頻繁に停車して、乗員が乗降する車両の場合、ドア開口部の開放が、頻繁に生じる。

そこで、ドアを開放した場合でも、空調効率の低下を抑制する技術が従来から提案されている。例えば、特許文献１には、ドアの開口部周辺に空気吹出口と吸込口とを対向して設けた車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置では、ドアの開閉と連動して起動されるファンから圧送された空気を空気吹出口から吹き出して、空気吸込口に吸い込ませることによって、開口部を遮蔽するエアカーテンを形成する。かかる技術によれば、ドア開口部を開けても、空調された車室内空気の車外への流出、および、空調されていない外気の車室内への流入がある程度抑制されるため、空調効率が多少改善する。

特開平８－４８１５１号公報

しかしながら、特許文献１では、空気の吸込口を、ドア開口部の近傍に設けている。この場合、吸込口は、吹出口から放出された空気だけでなく、車外の空気も吸い込みやすい。この場合、空調されていない車外の空気が車室内に導入されるため、空調効率を充分に向上できない。

そこで、本明細書では、空調効率をより向上できる車載空調装置を開示する。

本明細書で開示する車載空調装置は、車室の天井部に配置され、車室内の空気を吸引する吸引口と、車両の壁面に形成された開口部の上端部に設けられ、下方に向けて空気を放出する放出口と、前記吸引口で吸引された空気を、前記放出口に導くダクトと、前記車室の床面に沿って、前記車室の中央側に向かって空気を放出する複数の送風口と、を備え、前記放出口は、車両の側部中央に設けられたドア開口部の上側に設けられたドア放出口を含み、前記吸引口は、前記ドア開口部より車両前方に位置する前吸引口と、前記ドア開口部より車両後方に位置する後吸引口と、を含み、前記ダクトは、前記前吸引口と前記ドア放出口とを連通する前上ダクトと、前記後吸引口と前記ドア放出口とを連通する後上ダクトと、を含み、前記複数の送風口のうち、前記ドア開口部と対向配置された送風口の風量は、車幅方向中央において車両前後方向に送風する送風口の風量よりも大きい。

開口部の上端部に設けられた放出口から空気を下方に放出することで、開口部を遮蔽するエアカーテンが形成されるため、内気の流出および外気の流入が抑制される。また、空気を吸引する吸引口を、車室の天井部に設けることで、当該吸引口から外気が吸引されることが効果的に防止される。その結果、外気の車室内への流入がより効果的に防止され、空調効率がより向上する。

吸引口を、ドア開口部と前後方向にずれた位置に配置することで、吸引口から外気が吸引されることがより効果的に防止される。そして、結果として、外気の車室内への流入がより効果的に防止され、空調効率がより向上する。

かかる構成とすることで、床面付近の空気が車室中央に集まった後、吸引口のある天井側に上昇しやすくなる。その結果、車室内の空気が、より円滑に循環する。

かかる構成とすることで、外気がドア開口部から侵入することをより確実に防止でき、ひいては、空調効率をより向上できる。

また前記車室の床面に沿って、前記車室の中央側に向かって空気を放出する複数の送風口を備え、前記複数の送風口のうち、前記ドア開口部側の車幅方向端部において車両前後方向に送風する送風口の風量は、前記車幅方向中央において車両前後方向に送風する送風口の風量よりも大きくてもよい。

かかる構成とすることで、外気がドア開口部から侵入することをより確実に防止でき、ひいては、空調効率をより向上できる。

また、さらに、空気の吸引および放出を制御する空調コントローラを有し、前記空調コントローラは、前記開口部の開閉信号を受信可能であり、前記開口部が開放される期間中、前記放出口から空気を放出させ、前記開口部が閉鎖される期間中、前記放出口からの空気の放出を停止させてもよい。

かかる構成とすることで、常時エアカーテンを形成する場合と比べて、消費電力を低減できる。

また、前記放出口は、前記ドア開口部より車幅方向内側の天井部に設けられており、前記放出口からの前記空気の放出方向は、床面の車幅方向端部に到達するように、下方に進むにつれて外側に進むように傾斜してもよい。

ドア開口部の上端縁は、レール等のドア可動用の機構が多く、放出口を配置しにくい。そのため、放出口は、ドア開口部より車幅方向内側に配置されるが、その場合において、空気の放出方向は、床面の車幅方向端部に到達するように、下方に進むにつれて外側に進むように傾斜させることで、ドア開口部とエアカーテンとの間の隙間を減らすことができ、外気の車室内への侵入をより効果的に防止できる。

本明細書で開示する空調装置によれば、空調効率をより向上できる。

車両を外側から見た斜視図である。 空調装置の構成を示すブロック図である。 ドア開口部付近における車両の概略的な断面図である。 ドアセンサの信号変化と、上ブロアの駆動状態と、を示すグラフである。 車室を上側からみた模式図である。

以下、図面を参照して空調装置１０を搭載した車両１００の構成について説明する。なお、以下で参照する各図面において、「Ｆｒ」、「Ｕｐ」、「Ｌ」は、それぞれ、車両前方、車両上方、車幅方向左側を示している。図１は、車両１００を外側から見た斜視図である。この車両１００は、特定のエリア内において、規定のルートに沿って自動運転で走行しながら、乗客を輸送するバスとして利用される。したがって、当該車両１００は、比較的、高頻度で、停車と発進を繰り返し、また、比較的、高頻度で、乗客の乗降のためにドア１０２を開閉する。

ただし、本明細書で開示する車両１００の利用形態は、適宜、変更可能であり、例えば、当該車両１００を、移動可能なビジネススペースとして利用してもよい。例えば、車両１００は、各種商品を陳列販売する小売店や、飲食物を調理して提供する飲食店などの店舗として用いられてもよい。また、別の形態として、車両１００は、事務作業や顧客との打ち合わせ等を行うためのオフィスとして用いられてもよい。また、車両１００は、顧客や荷物を輸送するタクシーやバス、運送用車両として用いられてもよい。また、車両１００の利用シーンは、ビジネスに限らず、例えば、車両１００は、個人の移動手段として用いられてもよい。また、車両１００の走行パターンや走行速度も、適宜変更されてもよい。

この車両１００は、駆動モータを原動機として有した電気自動車である。車両１００には、この駆動モータに電力を供給するためのメインバッテリ（図示せず）が搭載されている。後述する空調装置１０は、このメインバッテリからの電力で駆動する。メインバッテリは、充放電可能な二次電池であり、定期的に外部電力により充電される。なお、空調装置１０に電力供給するバッテリを有するのであれば、車両１００は、電気自動車に限らず、他の形式の自動車でもよい。例えば、車両１００は、エンジンを原動機として搭載したエンジン自動車でもよいし、エンジンおよび駆動モータを原動機として搭載したハイブリッド自動車でもよい。さらに、車両１００は、燃料電池で発電した電力で駆動モータを駆動する燃料電池自動車でもよい。

また、この車両１００は、上述した通り自動運転で走行可能である。ここで、「自動運転」とは、動的運転タスクのほぼ全てを車両１００が行うことを意味しており、例えば、米国の自動車技術会（ＳＡＥ）で定められたレベル３からレベル５のいずれかを意味する。レベル３は、高速道路等、特定の場所において、全ての動的運転タスクが自動化されているものの、緊急時には、ドライバーの操作が必要となる運転形態である。また、レベル４は、特定の場所に限り、全ての動的運転タスクが自動化されており、緊急時の対応も自動的に処理される運転形態である。レベル５は、場所等の制限なく、ほぼ全ての条件で自動運転が可能な運転形態であり、いわゆる、「完全自動運転」を意味する。なお、車両１００は、自動運転機能を有さず、動的運転タスクの一部または全部を運転手が行う車両でもよい。例えば、車両１００は、ＳＡＥで定められたレベル０からレベル２のいずれかでもよい。レベル０では、全ての動的運転タスクが運転手により行われる。レベル１において、車両１００は、ステアリング操作および加減速のいずれか一方をサポートする。レベル２において、車両１００は、ステアリング操作と加減速の両方を、連携させながら運転をサポートする。

車両１００は、図１に示すとおり、ボンネットおよびトランクを有しておらず、前端面および後端面が略鉛直に立ち上がる略箱状（直方体状）の外形を有している。車両１００の左側面中央には、乗員が乗降するためのドア開口部１０４が、形成されている。このドア開口部１０４は、車両の前後方向にスライドする両開きスライドタイプのドア１０２により開閉自在に覆われている。なお、本例では、車幅方向両側面のうち、一方の側面にドア１０２が形成されているが、他方の側面にはドア１０２は、形成されていない。

ここで、上述した通り、本例の車両１００は、乗客を輸送するバスとして利用される。この場合、定期的に乗員が乗降するため、ドア１０２が、頻繁に開閉される。このように、ドア１０２が頻繁に開閉される車両１００の場合、空調効率が低下しやすいという問題があった。すなわち、車室内を空調している状態で、ドア１０２が開放されると、空調された内気がドア開口部１０４を介して外部に流出するとともに、空調されていない外気がドア開口部１０４を介して車室内に流入する。その結果、車室内の温度を設定通りに保つために余分な電力が必要となり、空調装置１０の消費電力が増加する。特に、電力で走行する電気自動車の場合、空調装置１０の消費電力の増加は、航続距離の低下の原因となるため、空調効率の低下は、大きな問題であった。

そこで、本明細書では、空調装置１０の空調効率をより向上できる構成としている。以下、これについて詳説する。図２は、空調装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、空調装置１０は、冷暖房ユニット１２と、天井ユニット１４と、床ユニット１６と、これらの駆動をコントロールする空調コントローラ１８と、に大別される。冷暖房ユニット１２は、車室内を冷房または暖房するためのユニットである。この冷暖房ユニット１２は、公知のヒートポンプ式の空調機構を採用できる。したがって、冷暖房ユニット１２は、例えば、冷媒を圧縮するコンプレッサや、冷媒を外気と熱交換するコンデンサ、冷媒が流れるダクト（いずれも図示せず）等を有してもよい。

天井ユニット１４は、ドア開口部１０４に、後述するエアカーテンを形成するためのユニットである。この天井ユニット１４は、前吸引口２０ｆおよび後吸引口２０ｒ（以下、両者を区別しない場合「吸引口２０」と呼ぶ）で吸引した車室内の空気を、前上ダクト２４ｆおよび後上ダクト２４ｒを介してドア放出口２６に導き、ドア放出口２６から放出する。前吸引口２０ｆおよび後吸引口２０ｒは、図１に示すように、いずれも、車両１００の天井部に設けられている。より具体的に説明すると、前吸引口２０ｆは、ドア開口部１０４より車両前方側かつ車幅方向中央に、後吸引口２０ｒは、ドア開口部１０４より車両後方側かつ車幅方向中央に、配置されている（図５参照）。換言すれば、前吸引口２０ｆおよび後吸引口２０ｒは、車両側方からみたときに、ドア開口部１０４に対して車両前後方向にずれた位置にあり、車両前方からみたときに、ドア開口部１０４に対して車幅方向にずれた位置にある。このように、吸引口２０をドア開口部１０４からずれた位置に配置することで、吸引口２０で外気を吸引すること、ひいては、外気が車室内に流入することが効果的に抑制される。

前吸引口２０ｆおよび後吸引口２０ｒには、前上ダクト２４ｆおよび後上ダクト２４ｒ（以下、両者を区別しない場合「上ダクト２４」と呼ぶ）が連通されている。この上ダクト２４の途中には、前上ブロア２２ｆおよび後上ブロア２２ｒ（以下、両者を区別しない場合「上ブロア２２」と呼ぶ）が設けられている。この上ブロア２２が駆動することで、吸引口２０から吸引した空気が上ダクト２４に沿って圧送される。なお、図１では、上ブロア２２の図示を省略しているが、この上ブロア２２も、上ダクト２４等とともに、車両１００の天井部に配置されている。

各上ダクト２４は、対応する吸引口２０と、ドア放出口２６と、を連通する。ドア放出口２６は、図１に示すように、ドア開口部１０４の上端部に配置されている。ここで、「ドア開口部１０４の上端部」とは、例えば、ドア開口部１０４の上端縁から、車室天井の車幅方向ドア開口部１０４側の端部までの領域を意味する。本例では、ドア開口部１０４は、車室天井の車幅方向ドア開口部１０４側の端部に配置されている。このドア放出口２６は、上ダクト２４によって導かれた車室内空気を下方に向けて放出する。本例において、このドア放出口２６は、空気を面状に放出可能であり、ドア開口部１０４の開口幅とほぼ同じ、または、前記開口幅より大きい長さのスリット孔を有する。かかる構成とすることで、ドア開口部１０４全体に、後述するエアカーテンを形成することができる。ただし、ドア放出口２６は、空気を下方に放出できるのであれば、その形状は限定されず、例えば、ドア放出口２６は、空気を放出する丸孔が等間隔に複数並ぶ形状であってもよい。

床ユニット１６は、床ヒータ３６と、床ブロア３８と、床ダクト４２と、複数の送風口４０と、を有する。床ヒータ３６は、床ダクト４２に流れる空気を加熱する。この床ヒータ３６は、床ダクト４２に流れる空気を加温できるのであれば、特に限定されない。したがって、床ヒータ３６は、例えば、ＰＴＣ素子またはニクロム線を有し、流路（図示せず）に流れる水を加熱する水加熱ヒータでもよい。この場合、床ダクト４２内に流れる空気と、流路に流れる温水と、が熱交換されることで、床ダクト４２内の空気が加温される。床ダクト４２の途中には、床ブロア３８か設けられている。この床ブロア３８が駆動することで、床ダクト４２内の空気が、後述する送風口４０に圧送される。

送風口４０は、車室の床面近傍（例えば、車載シートの座面より下側位置）に設けられており、車室の床面に沿って空気を送風する。送風口４０から送風される風は、床ヒータ３６の駆動時は温風であり、床ヒータ３６が駆動されていない場合には車室内空気と同じ温度の風である。送風口４０は、後に詳説するように、車室の周縁付近から車室中央に向かって、空気を送風する。これにより、車室内の空気が、車室中央に集まった後、上方、すなわち吸引口２０側に流れやすくなるが、これについては後述する。なお、図２では、床ヒータ３６、床ブロア３８をそれぞれ一つずつ図示しているが、これらの個数は、複数であってもよい。また、一つの床ブロア３８に対応する送風口４０の個数も、特に限定されず、一つでもよいし、三つ以上でもよい。

空調コントローラ１８は、上述した冷暖房ユニット１２、天井ユニット１４、および床ユニット１６の駆動を制御するもので、例えば、プロセッサとメモリを有したコンピュータである。この「コンピュータ」には、コンピュータシステムを一つの集積回路に組み込んだマイクロコントローラも含まれる。また、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、等）や、専用のプロセッサ（例えばＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、プログラマブル論理デバイス、等）を含むものである。また、以下に述べるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって実行するのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して実行するものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記各実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、適宜、変更してもよい。同様に、メモリも、物理的に一つの要素である必要はなく、物理的に離れた位置に存在する複数のメモリで構成されてもよい。また、メモリは、半導体メモリ（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ソリッドステートドライブ等）および磁気ディスク（例えば、ハードディスクドライブ等）の少なくとも一つを含んでもよい。

空調コントローラ１８は、オペレーターからの空調指示に従い、車室内が所望の温度になるように、冷暖房ユニット１２および床ユニット１６を駆動する。また、空調コントローラ１８は、ドア開口部１０４にエアカーテンを形成するために、後述するドアコントローラ１０６から送られるドア開閉信号に応じて、天井ユニット１４を駆動するが、これについては後述する。

車両１００には、さらに、ドアコントローラ１０６、ドア駆動機構１０８、および、ドアセンサ１１０が、設けられている。ドア駆動機構１０８は、ドア１０２を開閉させるもので、例えば、ドア１０２の開放を規制するラッチ機構や、ドア１０２をスライド移動させるスライド機構等を含む。こうしたラッチ機構やスライド機構は、いずれも、電動制御可能とするために、駆動源としてモータや油圧シリンダ、電磁シリンダ等の電動アクチュエータを含んでもよい。この場合、電動アクチュエータの駆動は、ドアコントローラ１０６により、制御される。

ドアセンサ１１０は、ドア１０２の開閉を検知する。具体的には、ドアセンサ１１０は、ドア１０２が完全に閉鎖されている場合に、ＯＮ信号を、ドア１０２が少しでも開放された場合に、ＯＦＦ信号を出力する。このドアセンサ１１０の信号は、ドアコントローラ１０６に入力される。

ドアコントローラ１０６は、空調コントローラ１８と同じく、プロセッサとメモリを有したコンピュータである。なお、図２では、ドアコントローラ１０６と空調コントローラ１８とを別部品として図示しているが、両者は、単一のデバイスでもよい。すなわち、一つのコンピュータが、ドアコントローラ１０６として機能するとともに、空調コントローラ１８として機能してもよい。

ドアコントローラ１０６は、オペレーターからの指示に従い、ドア駆動機構１０８を駆動して、ドアを開閉する。また、ドアコントローラ１０６は、車両１００の運行状況に応じて、自動的に、ドア１０２を開放してもよい。すなわち、本例の車両１００は、停留所ごとに停車し、乗員を乗降させるバスとして利用される。そのため、ドアコントローラ１０６は、車両１００が停留所に停車したタイミングで、自動的にドア１０２を開放するようにしてもよい。ドアコントローラ１０６には、ドアセンサ１１０の信号が入力されるが、ドアコントローラ１０６は、このドアセンサ１１０の信号を、空調コントローラ１８に送信する。

次に、この空調装置１０によるエアカーテンの形成について図３を参照して説明する。図３は、ドア開口部１０４付近における車両１００の概略的な断面図である。図３に示すように、また、これまで説明した通り、車両１００の側部には、ドア開口部１０４が形成されており、当該ドア開口部１０４は、スライド式のドア１０２により、開閉自在に覆われている。ドア開口部１０４の上端および床面には、ドア１０２のスライド移動をガイドするレール１１２が形成されている。

車室の天井部分であって、ドア開口部１０４の上端より僅かに車室側にズレた位置には、ドア放出口２６が設けられている。空調コントローラ１８は、ドア１０２が開放された際には、上ブロア２２を駆動して、当該ドア放出口２６から空気を下方に放出させる。ここで放出される空気は、吸引口２０を介して車室内から吸引された空調済みの空気である。また、ドア放出口２６は、スリット孔であり、空気は、面状に放出される。このようにドア開口部１０４の上側から面状に空調済の空気が放出されることで、ドア開口部１０４には、空気の流れにより、冷気または暖気の漏洩を防ぐエアカーテンが形成される。

かかるエアカーテンが形成されることで、車室内の空調空気の外部流出および車外の空気の車室内への流入が効果的に抑制される。その結果、車室内の空気温度を一定に保つために、空気を余分に加熱または冷却するための電力が削減できる。ここで、エアカーテンを形成する場合、上ブロア２２を駆動するための電力が必要となるが、この場合の電力は、空気を加熱または冷却するための電力に比べて大幅に小さい。したがって、エアカーテンを形成することで、空調に要する電力を低減でき、空調効率をより向上できる。

ここで、ドア放出口２６からの空気の放出方向は、鉛直真下でもよいし、僅かに傾いていてもよい。例えば、空気の放出方向は、図３において、矢印Ａで示すように、空気がドア開口部１０４の下端縁に到達するように、下方に進むにつれて外側に進むように傾斜していてもよい。かかる構成とすることで、ドア開口部１０４とエアカーテンとの間の隙間を減らすことができ、外気の車室内への侵入をより効果的に防止できる。

また、空気の放出方向は、暖房時と冷房時とで切り替えられるようにしてもよい。すなわち、ドア放出口２６を揺動可能、あるいは、ドア放出口２６に揺動可能なルーバーを設け、暖房時と冷房時とで、ドア放出口２６またはルーバーの揺動角度を切り替えてもよい。この場合、暖房時における放出方向は、冷房時における放出方向よりも、下方に進むにつれて外側に進むように傾斜させてもよい。例えば、図３の矢印Ａを暖房時における放出方向、図３の矢印Ｂを冷房時における放出方向としてもよい。これは、冷房時には、車室内の空気が縮小するのに対し、暖房時には、車室内の空気が膨張して広がりやすいからである。空気の放出方向を、車室内の空気の膨縮方向に合わせて変更することで、エアカーテンと、車室内空気との干渉が低下し、エアカーテンの勢いが増加する。そしてこれにより、冷気・暖気の漏洩がより効果的に抑制される。

なお、本例では、図３に示すように、ドア放出口２６を、ドア開口部１０４の上端より僅かに車室側にズレた位置に設けている。これは、ドア開口部１０４の上端には、レール１１２などの駆動機構が多く存在しており、ドア放出口２６の設置スペースが確保できないためである。したがって、ドア開口部１０４の上端に十分な設置スペースがあるのであれば、ドア放出口２６は、ドア開口部１０４の上端（例えば、図３における位置Ｐ等）に設置されてもよい。

また、本例では、ドア開口部１０４の下端は、車室の床面まで到達している。換言すれば、ドア開口部１０４の下端と、車室床面とは、同じ高さとなっており、車室床面の車幅方向端部は、フラット面となっている。しかし、図３において、二点鎖線で示すように、車室床面の端部に立ち上がり部１０５を設け、ドア開口部１０４の下端を、車室の床面より高くしてもよい。かかる構成とすることで、内気の流出および外気の流入が効果的に抑制される。すなわち、ドア放出口２６から床面までは、エアカーテンの空気の流れを阻害するものがないため、エアカーテンの空気は、勢いよく流れる。しかし、エアカーテンの空気が床面に衝突すると、当該空気の一部が跳ね上がり、エアカーテンの流れが乱れる。その結果、床面近傍では、エアカーテンの遮蔽効果が低下しやすい。かかる床面近傍に、立ち上がり部を設けることで、内気の流出および外気の流入が効果的に抑制される。

また、本例では、上述した通り、吸引口２０を車両１００の天井部に設けている。この場合、ドア放出口２６から放出され、下方に送られた空気は、図３の矢印Ｃで示すように、吸引口２０で生じる吸引力により、上方に移動する。そして、上方に移動した空気は、吸引口２０で吸引され、ドア放出口２６に再び供給される。つまり、吸引口２０を車両１００の天井部に設けることで、吸引口２０からドア放出口２６、床面を経た後、再度、吸引口２０に至るという空気の循環が発生する。そして、これにより、車外の空気が、車室内に侵入しにくくなる。また、こうした空気の循環が生じることで、空調された空気が、車室全体に均等に分散する。換言すれば、天井ユニット１４は、車室内の空気を攪拌し、均一化するサーキュレータとしても機能する。特に、暖房時には、空調された暖気は、上方に移動しやすい。かかる暖気を、ドア放出口２６を用いて、下方に送ることで、車室内の乗員の快適性をより向上できる。

また、本例では、吸引口２０を、ドア開口部１０４より車両前方および車両後方に設けている。換言すれば、本例では、吸引口２０を、ドア開口部１０４と前後で重ならない位置に設けている。かかる構成とすることで、ドア開口部１０４から吸引口２０に向かう空気流れがより効果的に抑制され、外気の車室内の流入がより確実に防止される。そして、これにより、空調効率をより向上できる。

こうしたエアカーテンの形成は、ドア１０２の開閉と連動して行われる。これについて、図４を参照して説明する。図４は、ドアセンサ１１０の信号変化と、上ブロア２２の駆動状態と、を示すグラフである。上述した通り、ドアセンサ１１０は、ドア１０２が完全閉鎖された場合にＯＮ信号を、ドア１０２が少しても開放された場合にＯＦＦ信号を出力する。このドアセンサ１１０の信号は、空調コントローラ１８に入力される。

空調コントローラ１８は、ドアセンサ１１０の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングで、上ブロア２２を駆動する。このとき、空調コントローラ１８は、急なブロア騒音の発生を抑制するため、上ブロア２２の出力を緩やかに増加させる。上ブロア２２が駆動することで、車室内の空気が吸引口２０から吸引されるとともに、吸引された空気がドア放出口２６から下方に放出され、エアカーテンが形成される。

また、空調コントローラ１８は、ドアセンサ１１０の信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったタイミングで、すなわち、ドア１０２が完全閉鎖されたタイミングで、上ブロア２２の駆動を停止させる。これにより、エアカーテンの形成が停止される。このように、ドア１０２が開放している期間だけエアカーテンを形成することで、エアカーテンを常時形成する場合に比べて、上ブロア２２の消費電力を低減できる。

なお、本例では、ドアセンサ１１０の信号に基づいて、上ブロア２２を駆動しているが、他の情報に基づいて、上ブロア２２の駆動を制御してもよい。例えば、本例の車両１００は、定期的に停留所に停車するバスとして利用される。したがって、車両１００の停車タイミングおよびドア１０２の開放タイミングは、車両１００の現在地や速度等から予測できる。そこで、車両１００が、停留所の近くに到達したタイミング、あるいは、停留所に停車したタイミングで、上ブロア２２の駆動を開始してもよい。すなわち、ドアセンサ１１０の信号がＯＮからＯＦＦに切り替わるよりも前に、上ブロア２２の駆動を開始してもよい。かかる構成とすることで、ドア１０２が開き始めたタイミングで、上ブロア２２の出力をＨｉにでき、エアカーテンが完全な形態で形成できる。

なお、こうしたエアカーテンの形成は、冷房または暖房の実行時にのみ行ってもよい。また、別の形態として、冷房および暖房のいずれも実行していない場合でも、エアカーテンを形成してもよい。この場合でも、エアカーテンを形成することで、車外の汚染物質、例えば、花粉やＰＭ２．５等の車室内への流入が抑制でき、車室内をより快適に保つことができる。

次に、床ユニット１６の動きについて図５を参照して説明する。図５は、車室を上側からみた模式図である。繰り返し述べた通り、本例の車両１００は、自動運転車両である。そのため、図５に示すように、車室内には、運転席やステアリング、アクセルペダル等は無い。その一方で、車室の前端および後端には、乗員が着座するベンチシート１１６が設けられている。また、前側のベンチシート１１６の横には、オペレーターが操作する操作パネル１１８が、配置されている。

床ユニット１６の床ヒータ３６および床ブロア３８は、ベンチシート１１６の座面の下に配置されている。以下では、前側ベンチシート１１６の座面下に配置される床ブロア３８を「前床ブロア３８ｆ」、後側ベンチシート１１６の座面下に配置される床ブロア３８を「後床ブロア３８ｒ」と呼ぶ。また、前床ブロア３８ｆに接続されている床ダクト４２を「前床ダクト４２ｆ」、後床ブロア３８ｒに接続されている床ダクト４２を「後床ダクト４２ｒ」と呼ぶ。

図５に示すように、後床ブロア３８ｒは、前床ブロア３８ｆに対して、車両前後方向反対側かつ車幅方向反対側の端部に配置されている。換言すれば、前床ブロア３８ｆと後床ブロア３８ｒは、車室の対角線上にあるコーナー部に配置されている。本例では、後床ブロア３８ｒが、ドア開口部１０４と車幅方向同じ側の端部に配置されている。

前床ダクト４２ｆは、前床ブロア３８ｆから車両前後方向および車幅方向に延びており、全体としては、略Ｌ字状である。この前床ブロア３８ｆは、複数の送風口４０に連通されている。送風口４０は、図５に示すように、前側ベンチシート１１６の立ち上がり面およびドア開口部１０４に対向する壁面に、間隔を開けて複数設けられている。

後床ダクト４２ｒは、後床ブロア３８ｒから車幅方向に延びており、全体としては、略Ｉ字状である。この後床ブロア３８ｒは、複数の送風口４０に連通されている。送風口４０は、図５に示すように、後側ベンチシート１１６の立ち上がり面に、間隔を開けて複数設けられている。

各送風口４０からは、車室中央に向かって風が送風される。ここで送風される風は、床ヒータ３６で加温された温風でもよいし、図示しない吸引口で吸引した車室内空気そのままでもよい。いずれにしても、送風口４０から車室中央に風が送風されることで、車室の中央付近に空気が集中し、当該空気が上方に向かいやすくなる。その結果、車室の床付近の空気が、積極的に、天井の吸引口２０に向かい、吸引口２０からの吸引、ドア放出口２６からの放出に利用されるため、車室内の空気がより円滑に循環する。

ここで、本例では、複数の送風口４０から送風される風量は、当該送風口４０の配置位置に応じて異なる。図５において、白抜き矢印の大きさは、風量の大小を示している。図５から明らかな通り、本例では、コーナー部に設けられ、車室の対角線方向に送風する送風口４０－１，４０－２の風量が最も大きい。これは、コーナー部は、車室中央までの距離が長く、車室中央まで風を送るためには大きな風量が必要になるためである。また、本例では、ドア開口部１０４に対向配置された送風口４０－３，４０－４、および、ドア開口部側の車幅方向端部において車両前後方向に送風する送風口４０－５の風量を、車幅方向中央において車両前後方向に送風する送風口４０－６，４０－７，４０－８，４０－９の風量よりも大きくしている。かかる構成とするのは、ドア開口部１０４からの外気の流入を抑制するためである。すなわち、ドア開口部１０４に対向配置された送風口４０－３，４０－４からの風が強い場合、ドア開口部１０４から車室に流入しようとする風が、当該風に押し戻され、車室内への侵入が抑制される。同様に、ドア開口部１０４より僅かに内側位置において当該ドア開口部１０４を車両前後方向に横断する風が強い場合にも、外気の車室内への侵入が抑制される。

送風口４０からの風量は、一般的には、ブロアに近いほど大きくなる。そこで、床ブロア３８は、車室のコーナー部に配置してもよい。かかる構成とすることで、車室の対角線方向に送風する送風口４０－１，４０－２、ドア開口部１０４に対向配置された送風口４０－３，４０－４、および、ドア開口部側の車幅方向端部において車両前後方向に送風する送風口４０－５の風量を大きくできる。

以上の説明から明らかな通り、本例では、車室の天井部に配置された吸引口２０から吸引した空気を、開口部の上端部に設けられた放出口から下方に放出している。これにより、開口部からの外気の侵入および内気の流出を効果的に抑制できる。そして、結果として、空調効率をより向上できる。なお、これまで説明した構成は、一例であり、車室の天井部に配置された吸引口と、空気を開口部の上端部から下方に放出する放出口と、吸引された空気を放出口に導くダクトと、を有するのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、上述の説明では、放出口をドア開口部１０４の近傍にのみ設けている。しかしながら、放出口は、ドア開口部１０４に限らず、他の開口部の近傍に設けてもよい。例えば、車両が、車室と繋がったラゲッジスペースを有し、当該ラゲッジスペースに設けられたラゲッジ開口部がラゲッジドアにより開閉可能な場合がある。この場合には、当該ラゲッジ開口部の近傍に放出口を設けるとともに、ラゲッジドアの開閉に連動して、放出口から空気を放出するようにしてもよい。また、上述した通り、本例の車両１００は、各種商品を陳列販売する小売店や、飲食物を調理して提供する飲食店などの店舗として利用してもよい。この場合、車両１００の一部の窓（すなわち開口部）は、商品を顧客に受け渡すために、頻繁に開閉されることも想定される。この場合には、当該窓開口部の近傍に放出口を設けてもよい。

また、上述の説明では、天井ユニット１４の他に、冷暖房ユニット１２および床ユニット１６を設けているが、これらは、省略されてもよい。さらに、ドア開口部１０４および吸引口２０の位置や形状、個数等も適宜変更されてもよい。

１０ 空調装置、１２ 冷暖房ユニット、１４ 天井ユニット、１６ 床ユニット、１８ 空調コントローラ、２０ 吸引口、２２ 上ブロア、２４ 上ダクト、２６ ドア放出口、３６ 床ヒータ、３８ 床ブロア、４０ 送風口、４２ 床ダクト、１００ 車両、１０２ ドア、１０４ ドア開口部、１０５ 立ち上がり部、１０６ ドアコントローラ、１０８ ドア駆動機構、１１０ ドアセンサ、１１２ レール、１１６ ベンチシート、１１８ 操作パネル。

Claims (4)

1. 車室の天井部に配置され、車室内の空気を吸引する吸引口と、
   車両の壁面に形成された開口部の上端部に設けられ、下方に向けて空気を放出する放出口と、
   前記吸引口で吸引された空気を、前記放出口に導くダクトと、
   前記車室の床面に沿って、前記車室の中央側に向かって空気を放出する複数の送風口と、
   を備え、
   前記放出口は、車両の側部中央に設けられたドア開口部の上側に設けられたドア放出口を含み、
   前記吸引口は、前記ドア開口部より車両前方に位置する前吸引口と、前記ドア開口部より車両後方に位置する後吸引口と、を含み、
   前記ダクトは、前記前吸引口と前記ドア放出口とを連通する前上ダクトと、前記後吸引口と前記ドア放出口とを連通する後上ダクトと、を含み、
   前記複数の送風口のうち、前記ドア開口部と対向配置された送風口の風量は、車幅方向中央において車両前後方向に送風する送風口の風量よりも大きい、
   ことを特徴とする車載空調装置。
2. 請求項１に記載の車載空調装置であって、
   前記車室の床面に沿って、前記車室の中央側に向かって空気を放出する複数の送風口を備え、
   前記複数の送風口のうち、前記ドア開口部側の車幅方向端部において車両前後方向に送風する送風口の風量は、前記車幅方向中央において車両前後方向に送風する送風口の風量よりも大きい、
   ことを特徴とする車載空調装置。
3. 請求項１または２に記載の車載空調装置であって、
   さらに、空気の吸引および放出を制御する空調コントローラを有し、
   前記空調コントローラは、前記開口部の開閉信号を受信可能であり、前記開口部が開放される期間中、前記放出口から空気を放出させ、前記開口部が閉鎖される期間中、前記放出口からの空気の放出を停止させる、
   ことを特徴とする車載空調装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車載空調装置であって、
   前記放出口は、前記ドア開口部より車幅方向内側の天井部に設けられており、
   前記放出口からの前記空気の放出方向は、床面の車幅方向端部に到達するように、下方に進むにつれて外側に進むように傾斜している、
   ことを特徴とする車載空調装置。

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