(57)【要約】【課題】本発明は、客室の寸法を確保しつつ客室の空気の温度分布を均一にする車両用空調システム及び空調方法を得るものである。また、簡易な構造で客室の空気の温度分布を均一にする車両用空調システム及び空調方法を得るものである。【解決手段】本発明に係る車両用空調システム１は、客室２３の空気を空調する少なくとも一つの空気調和機２と、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、車両２１の幅方向に揺動自在に設けられ、客室２３に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機３と、空気調和機２の暖房運転を開始し、暖房運転の開始信号に基づいて、横断流送風機３の送風動作を制御する制御手段５と、を備えるものであり、送風動作は、車両２１の幅方向に揺動しつつ送風を行う送風動作である。【選択図】図１
2014040149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内部の空間の空気を空調する少なくとも一つの空気調和機と、
前記空間の天井の裏側で且つ前記車両の幅方向の略中央に、前記車両の幅方向に揺動自在に設けられ、前記空間に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機と、
前記空気調和機の暖房運転を開始し、前記暖房運転の開始信号に基づいて、前記横断流送風機の送風動作を制御する制御手段と、を備え、
前記送風動作は、前記車両の幅方向に揺動しつつ送風を行う送風動作である、
ことを特徴とする車両用空調システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記暖房運転の開始信号に基づいて、前記送風動作を開始する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記送風動作を開始してから第１所定時間が経過した時に、前記送風動作を停止する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調システム。
【請求項４】
前記制御手段は、更に、前記空間に設けられたドアの開閉信号に基づいて、前記送風動作を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ドアが閉められた時に、前記送風動作を開始又は継続し、前記ドアが閉められてから第２所定時間が経過した時に、前記送風動作を停止する、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調システム。
【請求項６】
前記制御手段は、更に、前記空間に対する日射の到来方向に基づいて、前記送風動作を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記空間の前記日射が到来する側の側面に近い領域に送風する際の風量が、前記側面に前記領域より遠い領域に送風する際の風量より少なくなるように、前記送風動作を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記空間の前記日射が到来する側の側面に近い領域に送風する際の揺動速度が、前記側面に前記領域より遠い領域に送風する際の揺動速度より速くなるように、前記送風動作を制御する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用空調システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記空間の前記日射が到来する側の側面に近い領域に送風する際の揺動量が、前記側面に前記領域より遠い領域に送風する際の揺動量より少なくなるように、前記送風動作を制御する、
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項１０】
車両内部の空間の空気を空調する少なくとも一つの空気調和機と、前記空間の天井の裏側で且つ前記車両の幅方向の略中央に、前記車両の幅方向に揺動自在に設けられ、前記空間に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機と、を備えた車両用空調システムの空調方法であって、
前記空気調和機の暖房運転を開始するステップと、
前記暖房運転の開始信号に基づいて、前記横断流送風機の送風動作を制御するステップと、を有し、
前記送風動作は、前記車両の幅方向に揺動しつつ送風を行う送風動作である、
ことを特徴とする空調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旅客用の鉄道車両や大型バス等の車両に用いられる車両用空調システム及び空調方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調システムでは、車両の屋根に空気調和機が設けられ、客室の天井に空気調和機の吸い込み口と吹き出し口とが設けられる。
客室の空気がこのような車両用空調システムの暖房運転によって暖められる場合には、空気調和機の吹き出し口から吹き出された暖房気流は、客室の上方に溜まることとなる。そのため、座席等が設けられた客室の下方の空気の温度が低いままとなり、足下が寒いと乗客が感じてしまい、快適性が保たれなくなることがあった。
そこで、暖房気流が、客室の壁面に設けられた風路を通って床近傍から吹き出されることで、客室の空気が均一に暖められる車両用空調システムが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２００５６３号公報（第２頁左下欄第１４行−第１８行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような車両用空調システムでは、客室の壁面に風路が設けられるため、客室の寸法が小さくなるという問題点があった。また、客室の壁面に風路が設けられるため、構造が複雑になるという問題があった。また、客室の空気の温度分布を均一にするために吹き出し口が多く設けられる必要があるため、構造が更に複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、客室の寸法を確保しつつ客室の空気の温度分布を均一にする車両用空調システム及び空調方法を得るものである。また、簡易な構造で客室の空気の温度分布を均一にする車両用空調システム及び空調方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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少なくとも一つの空気調和機と、前記空間の天井の裏側で且つ前記車両の幅方向の略中央に、前記車両の幅方向に揺動自在に設けられ、前記空間に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機と、前記空気調和機の暖房運転を開始し、前記暖房運転の開始信号に基づいて、前記横断流送風機の送風動作を制御する制御手段と、を備えるものであり、前記送風動作は、前記車両の幅方向に揺動しつつ送風を行う送風動作である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両用空調システムは、客室の空気を空調する少なくとも一つの空気調和機と、客室の天井の裏側で且つ車両の幅方向の略中央に、車両の幅方向に揺動自在に設けられ、客室に空気を送る少なくとも一つの横断流送風機と、空気調和機の暖房運転を開始し、暖房運転の開始信号に基づいて、横断流送風機の送風動作を制御する制御手段と、を備えるものであり、送風動作は、車両の幅方向に揺動しつつ送風を行う送風動作であることで、客室の空気の温度分布を短時間で均一にすることができるため、乗客の快適性を向上することができる。また、客室の壁面等に新たな風路が設けられなくてもよいため、乗客の快適性を簡易な構造で向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用空調システムの構成を示す図である。
【図２】比較例１に係る車両用空調システムの空気調和機が暖房運転を開始した後における客室の空気の温度分布をシミュレーションした結果を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る車両用空調システムの空気調和機が暖房運転を開始した後における客室の空気の温度分布をシミュレーションした結果を示す図である。
【図４】比較例１に係る車両用空調システムと実施の形態１に係る車両用空調システムの客室の空気の温度の時間変化をシミュレーションした結果を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る車両用空調システムの横断流送風機が揺動動作を行わない場合の気流を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る車両用空調システムの制御の変形例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る車両用空調システムの制御の変形例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過する前にドアが閉まる場合の制御を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過した後にドアが閉まる場合の制御を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過する前にドアが閉まる場合の制御を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過した後にドアが閉まる場合の制御を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過する前にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過した後にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過する前にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過した後にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る車両用空調システムの構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態３に係る車両用空調システムの構成の変形例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態３に係る車両用空調システムの構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、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。
【００１０】
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）
まず、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示す図である。図１に示すように、車両用空調システム１は、空気調和機２と、横断流送風機３と、吸い込み口温度センサ４と、制御部５と、を少なくとも有する（なお、制御部５は、本発明における「制御手段」に相当する。）。
【００１１】
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（なお、客室２３は、本発明における「車両内部の空間」に相当する。）。空気調和機２で空調される客室２３の空気は、吸い込み口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）を介して吹き出し口２６から客室２３へ吹き出される。吸い込み口２５と吹き出し口２６とは、天井２４に設けられる。
【００１２】
空気調和機２は、制御部５によって制御され、暖房運転や冷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、空気調和機の吸い込み気流を示す矢印４１のように吸い込み口２５から吸い込まれる。空気調和機２からの暖房気流や冷房気流は、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。
【００１３】
横断流送風機３は、その長手方向が車両２１の長手方向に平行となるように設けられ、横断流送風機の動きを示す矢印４３の方向、つまり車両２１の幅方向に揺動可能である。また、天井２４に設けられた吹き出し口２７から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。吹き出し口２７は、車両２１の幅方向の略中央に位置する。
【００１４】
吸い込み口温度センサ４は、吸い込み口２５の近傍に設けられ、吸い込み口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。吸い込み口温度センサ４は、例えばサーミスタ等からなる。
【００１５】
制御部５は、空気調和機２の内部に設けられ、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（暖房運転や冷房運転等）を制御する。制御部５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、吸い込み口温度センサ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（以下、操作部（図示せず）で設定された温度を「設定温度」という。）。
【００１６】
制御部５は、更に、空気調和機２の暖房運転の状態に応じて、横断流送風機３の送風動作を制御する。
【００１７】
（車両用空調システムの動作）
次に、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。
制御部５は、空気調和機２の暖房運転を開始した際に、横断流送風機３の送風動作を開始させる。この時、制御部５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り、客室２３の空気の攪拌・混合が促進され、客室２３の空気の温度を均一にすることができる。その後、制御部５は、空気調和機２の暖房運転を停止した際に、横断流送風機３の送風動作を停止する。なお、横断流送風機３の揺動速度が速い程、客室２３の空気の攪拌・混合が促進される。そのため、例えば、横断流送風機３から送風される空気が客室２３を３０秒以内で往復するような揺動速度に設定されるとよい。揺動速度は、客室２３の形態等に応じて設定される必要がある。また、揺動速度は、乗客が受ける不快感がどの程度かを考慮して設定される。
【００１８】
（車両用空調システムの作用）
次に、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、従来の車両用空調システムとして、横断流送風機３を有しない車両用空調システム（以下、「比較例１」という。）の作用について説明する。
空気調和機２の暖房運転を開始する前は、客室２３の空気の温度は設定温度以下である。空気調和機２の暖房運転を開始した後は、吹き出し口２６から暖房気流が吹き出されるため、客室２３の空気の温度は上昇するが、暖房気流は、客室２３の空気より密度が小さく、客室２３の上方に溜まって客室２３の下方まで到達しない。そのため、客室２３の空気は、高さ方向に大きな温度分布を生じ、例えば座席２８に座った乗客は寒さを感じることとなる。
【００１９】
図２は、比較例１に係る車両用空調システムの空気調和機が暖房運転を開始した後における客室の空気の温度分布をシミュレーションした結果を示す図である。なお、図２は、空気調和機２の暖房運転を開始した後１分後における温度分布をシミュレーションした結果である。図２に示すように、客室２３の空気には、大きな温度分布が生じる。温度分布は、高さ方向に層状となり、特に、乗客が座る客室２３の下方で大きい温度差が生じる。
【００２０】
次に、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。図３は、実施の形態１に係る車両用空調システムの空気調和機が暖房運転を開始した後における客室の空気の温度分布をシミュレーションした結果を示す図である。なお、図３は、図２と同様に、空気調和機２の暖房運転を開始した後１分後における温度分布をシミュレーションした結果である。図３に示すように、実施の形態１に係る車両用空調システムでは、客室２３の空気の温度分布が低減される。
【００２１】
図４は、比較例１に係る車両用空調システムと実施の形態１に係る車両用空調システムの客室の空気の温度の時間変化をシミュレーションした結果を示す図である。なお、図４は、比較例１に係る車両用空調システムと実施の形態１に係る車両用空調システムにおける、床面から０ｍと０．５ｍの高さでの空気の温度の時間変化について示している。図４に示すように、比較例１に係る車両用空調システムに対して、実施の形態１に係る車両用空調システムでは、客室２３の空気の温度を均一に且つ速く上昇できることが分かる。
【００２２】
図５は、実施の形態１に係る車両用空調システムの横断流送風機が揺動動作を行わない場合の気流を示す図である。横断流送風機３が、一方向を向くように固定された状態で送風を行う場合には、例えば、図５に示すように、乗客６１によって気流が遮られてしまい、座席２８に座っている乗客６２の周辺の空気を攪拌・混合することができないため、座席２８に座っている乗客６２の周辺に低温領域が生じてしまう。一方、横断流送風機３が、車両２１の幅方向に揺動しつつ送風を行う場合には、乗客が多数いるような場合でも、客室２３の空気の温度分布、特に車両２１の幅方向の温度分布を均一にすることができる。
【００２３】
以上のように、実施の形態１に係る車両用空調システムでは、空気調和機２が暖房運転を開始した際に、横断流送風機３が揺動しつつ送風を行う動作を開始して、客室２３の空気を攪拌・混合するため、客室２３の空気の温度を短時間で均一にし、且つ、短時間で上昇させることが可能となる。
そのため、乗客の快適性を向上することができる。また、客室２３の壁面等に新たな風路が設けられなくてもよいため、乗客の快適性を簡易な構造で向上することができる、という顕著な効果が奏される。
【００２４】
また、横断流送風機３が、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ており、客室２３の全体に効率よく空気を送ることができる。そのため、客室２３の空気の攪拌・混合がより促進され、客室２３の空気の温度をより短時間で均一にし、且つ、より短時間で上昇させることが可能となる。
【００２５】
なお、１つの空気調和機２に対して１つの横断流送風機３が設けられる場合について説明しているが、１つの空気調和機２に対して車両２１の長手方向に横断流送風機３が複数並べて設けられ、１つの空気調和機２が暖房運転を行う際に、複数の横断流送風機３が送風動作を行ってもよい。また、車両２１の長手方向に空気調和機２が複数並べて設けられ、複数の空気調和機２のそれぞれに対して１つ又は複数の横断流送風機３が設けられてもよい。
【００２６】
また、空気調和機２が暖房運転を行う際に、横断流送風機３が常に送風動作を行う場合について説明している。しかし、横断流送風機３が揺動しつつ送風を行うため、気流が乗客のそれぞれに直接当たる時間は短いものの、横断流送風機３が常に送風動作を行う場合には、乗客が気流を感じてしまい、快適性が損なわれる可能性がある。また、時間の経過に伴って、客室２３の空気の温度分布は均一になるため、横断流送風機３の送風動作によって客室２３の空気が攪拌・混合されなくても乗客の快適性が損なわれない可能性がある。そのため、空気調和機２の暖房運転を行う際に、横断流送風機３が常に送風動作を行わなくてもよい。
【００２７】
図６及び図７は、実施の形態１に係る車両用空調システムの制御の変形例を示す図である。制御部５は、例えば、図６に示すように、空気調和機２の暖房運転を開始した後、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）だけ横断流送風機３の送風動作を行い、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）が経過した後に横断流送風機３の送風動作を停止してもよい（なお、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）は、本発明における「第１所定時間」に相当する。）。また、制御部５は、例えば、図７に示すように、横断流送風機３の送風動作を停止して第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）が経過した後に、横断流送風機３の送風動作を再び開始させることを繰り返してもよい。なお、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）は、１〜３分の範囲とするのがよい。第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）は、客室２３の形態等に応じて設定される必要がある。また、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）は、乗客が受ける不快感がどの程度かを考慮して設定される。また、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）は、客室２３の熱漏洩量等の熱的な負荷に応じて設定される必要があり、横断流送風機３の送風動作を停止した後の客室２３の空気の温度分布の経時変化を実測する等によって設定される。
【００２８】
また、横断流送風機３の送風動作が、空気調和機２の暖房動作の開始と同時に開始するものとして説明しているが、例えば、空気調和機２の暖房動作の開始と横断流送風機３の送風動作の開始とに時間差があってもよい。空気調和機２の暖房動作の開始と横断流送風機３の送風動作の開始とが同時である場合には、客室２３の空気の温度をより短時間で均一にし、且つ、より短時間で上昇させることができ、乗客の快適性をより向上することが可能となる。また、例えば、横断流送風機３が、空気調和機２の暖房動作が停止している状態では、遅い揺動速度又は少ない風量又は少ない揺動量で送風動作を行い、空気調和機２の暖房動作が行われている状態では、速い揺動速度又は多い風量又は多い揺動量で送風動作を行うように制御されてもよい。また、そのような場合には、横断流送風機３の揺動速度と風量と揺動量の全て又はいずれか２つが同時に制御されてもよい。
【００２９】
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）
まず、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８は、実施の形態２に係る車両用空調システムの構成を示す図である。図８に示すように、車両用空調システム６は、空気調和機２と、横断流送風機３と、吸い込み口温度センサ４と、制御部７と、を少なくとも有する（なお、制御部７は、本発明における「制御手段」に相当する。）。
【００３０】
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、吸い込み口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）を介して吹き出し口２６から客室２３へ吹き出される。吸い込み口２５と吹き出し口２６とは、天井２４に設けられる。
【００３１】
空気調和機２は、制御部７によって制御され、暖房運転や冷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、空気調和機の吸い込み気流を示す矢印４１のように吸い込み口２５から吸い込まれる。空気調和機２からの暖房気流や冷房気流は、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。
【００３２】
横断流送風機３は、その長手方向が車両２１の長手方向に平行となるように設けられ、横断流送風機の動きを示す矢印４３の方向、つまり車両２１の幅方向に揺動可能である。また、天井２４に設けられた吹き出し口２７から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。吹き出し口２７は、車両２１の幅方向の略中央に位置する。
【００３３】
吸い込み口温度センサ４は、吸い込み口２５の近傍に設けられ、吸い込み口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。吸い込み口温度センサ４は、例えばサーミスタ等からなる。
【００３４】
制御部７は、空気調和機２の内部に設けられ、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（暖房運転や冷房運転等）を制御する。制御部７は、操作部（図示せず）で設定温度が設定された場合には、吸い込み口温度センサ４で検出された空気調和機２の吸い込み気流の温度が設定温度になるように、空気調和機２の運転を制御する。
【００３５】
制御部７は、更に、空気調和機２の暖房運転の状態に応じて、横断流送風機３の送風動作を制御する。
【００３６】
また、制御部７には、客室２３に設けられたドア２９の開閉動作を制御するためのドア開閉制御装置３０が接続され、ドア開閉制御装置３０のドア開閉信号が入力される。制御部７は、更に、ドア２９の開閉動作の状態に応じて、横断流送風機３の送風動作を制御する。ドア開閉制御装置３０は、車両２１に設けられる。
【００３７】
（車両用空調システムの動作）
次に、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。
横断流送風機３は、図７に示すように、空気調和機２が暖房動作を開始した後、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）だけ送風動作を行い、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）だけ送風動作を停止することを、周期的に繰り返している。
【００３８】
図９は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過する前にドアが閉まる場合の制御を示す図である。図１０は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過した後にドアが閉まる場合の制御を示す図である。図９及び図１０に示すように、制御部７は、空気調和機２の暖房運転を開始した後、横断流送風機３の送風動作を停止しているときに、ドア開閉制御装置３０からのドア開閉信号に基づいてドア２９が開いたことを認識すると、横断流送風機３の送風動作を停止状態に維持し、ドア開閉制御装置３０からのドア開閉信号に基づいてドア２９が閉まったことを認識すると、横断流送風機３の送風動作を開始する。制御部７は、横断流送風機３の送風動作を開始した後、第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）だけ横断流送風機３の送風動作を行い、第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）が経過した後に横断流送風機３の送風動作を停止する（なお、第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）は、本発明における「第２所定時間」に相当する。）。
【００３９】
図１１は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過する前にドアが閉まる場合の制御を示す図である。図１２は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過した後にドアが閉まる場合の制御を示す図である。図１１及び図１２に示すように、制御部７は、空気調和機２の暖房運転を開始した後、横断流送風機３の送風動作を行っているときに、ドア開閉制御装置３０からのドア開閉信号に基づいてドア２９が開いたことを認識すると、横断流送風機３の送風動作を停止し、ドア開閉制御装置３０からのドア開閉信号に基づいてドア２９が閉まったことを認識すると、横断流送風機３の送風動作を開始する。制御部７は、横断流送風機３の送風動作を開始した後、第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）だけ横断流送風機３の送風動作を行い、第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）が経過した後に横断流送風機３の送風動作を停止する。
【００４０】
（車両用空調システムの作用）
次に、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。
乗客が乗り降りする際にドア２９が開閉動作を行うと、客室２３に冷たい外気が流入するため、客室２３の空気の温度は設定温度以下になる。吹き出し口２６からは暖房気流が吹き出されているため、ドア２９を閉じた後に客室２３の空気の温度は上昇するが、暖房気流は、客室２３の空気の温度より密度が小さく、客室２３の上方に溜まって客室２３の下方まで到達しない。そのため、客室２３の空気は、高さ方向に大きな温度分布を生じ、例えば座席２８に座った乗客は寒さを感じることとなる。
【００４１】
実施の形態２に係る車両用空調システムでは、ドア２９の開閉動作によって客室２３の空気に温度分布が生じた場合に、横断流送風機３が送風動作を開始し、客室２３の空気を攪拌・混合するため、客室２３の空気の温度を短時間で均一にし、且つ、短時間で上昇させることが可能となる。
そのため、乗客の快適性を向上することができる。また、客室２３の壁面等に新たな風路が設けられなくてもよいため、乗客の快適性を簡易な構造で向上することができる、という顕著な効果が奏される。
【００４２】
なお、１つの空気調和機２に対して１つの横断流送風機３が設けられる場合について説明しているが、１つの空気調和機２に対して車両２１の長手方向に横断流送風機３が複数並べて設けられ、１つの空気調和機２が暖房運転を行う際に、複数の横断流送風機３が送風動作を行ってもよい。また、車両２１の長手方向に空気調和機２が複数並べて設けられ、複数の空気調和機２のそれぞれに対して１つ又は複数の横断流送風機３が設けられてもよい。
【００４３】
また、制御部７は、ドア２９が開いている時に、横断流送風機３の送風動作を停止しているが、ドア２９が開いている時に、横断流送風機３の送風動作を行ってもよい。図１３は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過する前にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。図１４は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を停止している時にドアが開き、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）を経過した後にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。図１５は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過する前にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。図１６は、実施の形態２に係る車両用空調システムの横断流送風機が送風動作を行っている時にドアが開き、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）を経過した後にドアが閉まる場合の制御の変形例を示す図である。図１３乃至図１６に示すように、制御部７は、ドア開閉制御装置３０からのドア開閉信号に基づいてドア２９が開いたことを認識すると、横断流送風機３の送風動作を開始又は継続し、ドア開閉制御装置３０からのドア開閉信号に基づいてドア２９が閉まったことを認識してから第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）だけ横断流送風機３の送風動作を行ってもよい。なお、図９乃至図１６では、ドア２９が開いてからドア２９が閉まるまでの時間が、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）や第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）より短い場合を示しているが、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）や第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）より長い場合でも同様の制御を行えばよい。
【００４４】
また、横断流送風機３が、図７に示すように、空気調和機２が暖房動作を開始した後、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）だけ送風動作を行い、第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）だけ送風動作を停止することを、周期的に繰り返している場合について説明しているが、図６に示すように、空気調和機２が暖房動作を開始した後、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）だけ送風動作を行ってもよく、また、常に送風動作を行ってもよい。また、空気調和機２が暖房動作を行っているだけの状態では横断流送風機３が送風動作を行わず、空気調和機２が暖房動作を行っている状態でドア２９の開閉動作が行われた時だけ横断流送風機３が送風動作を行ってもよい。横断流送風機３の送風動作が、空気調和機２の暖房動作の開始と同時に開始し、ドア２９の開閉動作が行われた時にも横断流送風機３が送風動作を行う場合には、客室２３の空気の温度をより短時間で均一にし、且つ、より短時間で上昇させることができ、乗客の快適性をより向上することが可能となる。
【００４５】
また、横断流送風機３が、ドア２９が閉められた時に、送風動作を開始又は継続し、ドア２９が閉められてから第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）が経過した時に、送風動作を停止しているが、横断流送風機３が、ドア２９が閉められた時に、速い揺動速度又は多い風量又は多い揺動量の送風動作に制御され、ドア２９が閉められてから第３の所定の時間（ΔｔＯＮ−３）が経過した時に、遅い揺動速度又は少ない風量又は少ない揺動量の送風動作に制御されてもよい。また、そのような場合には、横断流送風機３の揺動速度と風量と揺動量の全て又はいずれか２つが同時に制御されてもよい。
【００４６】
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）
まず、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。
図１７は、実施の形態３に係る車両用空調システムの構成を示す図である。図１７に示すように、車両用空調システム８は、空気調和機２と、横断流送風機３と、吸い込み口温度センサ４と、日射センサ９Ａ、９Ｂと、制御部１０と、を少なくとも有する（なお、制御部１０は、本発明における「制御手段」に相当する。）。
【００４７】
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、吸い込み口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）を介して吹き出し口２６から客室２３へ吹き出される。吸い込み口２５と吹き出し口２６とは、天井２４に設けられる。
【００４８】
空気調和機２は、制御部１０によって制御され、暖房運転や冷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、空気調和機の吸い込み気流を示す矢印４１のように吸い込み口２５から吸い込まれる。空気調和機２からの暖房気流や冷房気流は、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。
【００４９】
横断流送風機３は、その長手方向が車両２１の長手方向に平行となるように設けられ、横断流送風機の動きを示す矢印４３Ａ、４３Ｂの方向、つまり車両２１の幅方向に揺動可能である（なお、矢印４３Ａは、横断流送風機３が揺動して客室２３の左側の領域に送風している状態での横断流送風機３の動きを示す。また、矢印４３Ｂは、横断流送風機３が揺動して客室２３の右側の領域に送風している状態での横断流送風機３の動きを示す。）。また、天井２４に設けられた吹き出し口２７から横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印４４Ａ、４４Ｂのように気流を客室２３へ吹き出す（なお、矢印４４Ａは、横断流送風機３が揺動して客室２３の左側の領域に送風している状態での横断流送風機３の吹き出し気流を示す。また、矢印４４Ｂは、横断流送風機３が揺動して客室２３の右側の領域に送風している状態での横断流送風機３の吹き出し気流を示す。）。吹き出し口２７は、車両２１の幅方向の略中央に位置する。
【００５０】
吸い込み口温度センサ４は、吸い込み口２５の近傍に設けられ、吸い込み口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。吸い込み口温度センサ４は、例えばサーミスタ等からなる。
【００５１】
日射センサ９Ａ、９Ｂは、車両２１の両側面、例えば窓の近傍に設けられ、車両２１の側面に当たる日光の量、つまり日射量を検出する。日射センサ９Ａ、９Ｂは、例えば輻射熱センサ、赤外線センサ等からなる。
【００５２】
制御部１０は、空気調和機２の内部に設けられ、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（暖房運転や冷房運転等）を制御する。制御部１０は、操作部（図示せず）で設定温度が設定された場合には、吸い込み口温度センサ４で検出された空気調和機２の吸い込み気流の温度が設定温度になるように、空気調和機２の運転を制御する。
【００５３】
制御部１０は、更に、空気調和機２の暖房運転の状態に応じて、横断流送風機３の送風動作を制御する。
【００５４】
また、制御部１０には、日射センサ９Ａ、９Ｂが接続され、日射センサ９Ａ、９Ｂの信号が入力される。制御部１０は、更に、客室２３の日射状態に応じて、横断流送風機３の送風動作を制御する。
【００５５】
（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。
制御部１０は、空気調和機２が暖房動作を開始した際に、横断流送風機３の送風動作を開始する。横断流送風機３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行う。制御部１０は、横断流送風機３の送風動作を開始する際又は開始する前に、日射センサ９Ａ、９Ｂの出力値の差から車両２１の各側面における日射量の差を求め、客室２３の日射量が多い側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は速く、客室２３の日射量が少ない側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は遅くなるように、横断流送風機３の送風動作を制御する。その後、制御部１０は、空気調和機２の暖房運転を停止した際に、横断流送風機３の送風動作を停止する。
【００５６】
例えば、図１７における日射方向を示す矢印４５のように、車両２１の左側面に日光が多く当たっている場合には、日射センサ９Ａの出力値の方が日射センサ９Ｂの出力値よりも大きくなる。制御部１０は、日射センサ９Ａ、９Ｂの出力値の差から、車両２１の左側面に日光が多く当たっていることを認識する。そして、制御部１０は、客室２３の左側の領域において横断流送風機の動きを示す矢印４３Ａの領域を横断流送風機３が揺動する際は、揺動速度が速くなり、客室２３の右側の領域において横断流送風機の動きを示す矢印４３Ｂの領域を横断流送風機３が揺動する際は、揺動速度が遅くなるように、横断流送風機３を動作させる。なお、左右における揺動速度の比は、予め固定値が設定されていてもよく、また、車両２１の各側面における日射量の差の大きさに応じて連続的に又は階段状に大きくなるように設定されてもよい。揺動速度の比の具体的な値は、乗客の快適性を損なわない比を実測する等によって設定されるとよい。
【００５７】
（車両用空調システムの作用）
次に、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１及び実施の形態２に係る車両用空調システムは、主に暖房運転時に生じる客室２３の空気の車両２１の高さ方向における温度分布を低減するものであるが、実施の形態３に係る車両用空調システムは、暖房運転時に生じる客室２３の空気の車両２１の高さ方向における温度分布に加えて、日射によって生じる客室２３の空気の車両２１の幅方向における温度分布を低減するものである。
【００５８】
空気調和機２の暖房運転を開始する前は、客室２３の空気の温度は設定温度以下である。空気調和機２の暖房運転を開始した後は、吹き出し口２６から暖房気流が吹き出されるため、客室２３の空気の温度は上昇するが、暖房気流は、客室２３の空気より密度が小さく、客室２３の上方に溜まって客室２３の下方まで到達しない。そのため、客室２３の空気は、高さ方向に大きな温度分布を生じ、例えば座席２８に座った乗客は寒さを感じることとなる。
【００５９】
また、客室２３の空気の温度分布は、車両２１に当たる日光によっても生じる。例えば、図１７のように、日光が車両２１の左側から当たると、客室２３の左側の空気の温度が客室２３の右側の空気の温度より高くなる。客室２３の空気は、車両２１の高さ方向にも温度分布があるため、客室２３の右下の座席２８の近傍の空気が最も低い温度となる。
【００６０】
実施の形態３に係る車両用空調システムでは、制御部１０が、客室２３の日射量が多い側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は速く、客室２３の日射量が少ない側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は遅くなるように、横断流送風機３の送風動作を制御するため、客室２３の日射量が少ない側に供給される暖房気流の割合が客室２３の日射量が多い側に供給される暖房気流の割合より多くなり、客室２３の日射量が少ない側の空気の温度が、客室２３の日射量が多い側の空気の温度より上昇することとなる。そのため、客室２３の空気の車両２１の高さ方向における温度分布に加えて、客室２３の空気の車両２１の幅方向における温度分布を均一にできる。
【００６１】
以上のように、実施の形態３に係る車両用空調システムでは、客室２３の空気の車両２１の高さ方向における温度分布に加えて、客室２３の空気の車両２１の幅方向における温度分布を均一にできるため、乗客の快適性をより向上することができる。また、客室２３の壁面等に新たな風路が設けられなくてもよいため、乗客の快適性を簡易な構造で向上することができる、という顕著な効果が奏される。
【００６２】
なお、１つの空気調和機２に対して１つの横断流送風機３が設けられる場合について説明しているが、１つの空気調和機２に対して車両２１の長手方向に横断流送風機３が複数並べて設けられ、１つの空気調和機２が暖房運転を行う際に、複数の横断流送風機３が送風動作を行ってもよい。また、車両２１の長手方向に空気調和機２が複数並べて設けられ、複数の空気調和機２のそれぞれに対して１つ又は複数の横断流送風機３が設けられてもよい。
【００６３】
また、制御部１０が、客室２３の日射量が多い側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は速く、客室２３の日射量が少ない側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は遅くなるように、横断流送風機３の送風動作を制御する場合について説明しているが、制御部１０が、横断流送風機３の揺動速度は一定とし、客室２３の日射量が多い側に送風する際の横断流送風機３の風量は少なく、客室２３の日射量が少ない側に送風する際の横断流送風機３の風量は多くなるように、横断流送風機３の送風動作を制御してもよい。
【００６４】
図１８は、実施の形態３に係る車両用空調システムの構成の変形例を示す図である。例えば、図１８における日射方向を示す矢印４５のように、車両２１の左側面に日光が多く当たっている場合には、制御部１０は、客室２３の左側の領域において横断流送風機の動きを示す矢印４３Ａの領域を横断流送風機３が揺動する際は、横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印４４Ａのように風量が少なくなり、客室２３の右側の領域において横断流送風機の動きを示す矢印４３Ｂの領域を横断流送風機３が揺動する際は、横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印４４Ｂのように風量が多くなるように、横断流送風機３を動作させる。このような動作によっても、同様に客室２３の空気の温度分布を均一にすることができる。
【００６５】
また、制御部１０が、客室２３の日射量が多い側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は速く、客室２３の日射量が少ない側に送風する際の横断流送風機３の揺動速度は遅くなるように、横断流送風機３の送風動作を制御する場合について説明しているが、制御部１０が、横断流送風機３の揺動速度は一定とし、客室２３の日射量が多い側に送風する際の横断流送風機３の揺動量は少なく、客室２３の日射量が少ない側に送風する際の横断流送風機３の揺動量は多くなるように、横断流送風機３の送風動作を制御してもよい。
【００６６】
図１９は、実施の形態３に係る車両用空調システムの構成の変形例を示す図である。例えば、図１９における日射方向を示す矢印４５のように、車両２１の左側面に日光が多く当たっている場合には、制御部１０は、客室２３の左側の領域において横断流送風機３が揺動する際は、横断流送風機の動きを示す矢印４３Ａのように揺動量が少なくなり、客室２３の右側の領域において横断流送風機３が揺動する際は、横断流送風機の動きを示す矢印４３Ｂのように揺動量が多くなるように、横断流送風機３を動作させる。このような動作によっても、同様に客室２３の空気の温度分布を均一にすることができる。
【００６７】
また、制御部１０が、客室２３の日射状態に応じて、横断流送風機３の揺動速度と風量と揺動量のいずれかを制御する場合について説明しているが、全て又はいずれか２つを同時に制御してもよい。
【００６８】
また、制御部１０が、客室２３を左側の領域と右側の領域に分けて領域毎に横断流送風機３の揺動速度又は風量又は揺動量を制御しているが、更に細かい領域に分けて横断流送風機３の揺動速度又は風量又は揺動量を制御してもよい。その場合には、車両２１の日射量が多い側面に近い領域程、横断流送風機３の揺動速度が速く又は風量が少なく又は揺動量が少なくなるように制御する。また、客室２３を領域に分けず、車両２１の日射量が多い側面までの距離に応じて、横断流送風機３の揺動速度又は風量が連続的に変化するように制御してもよい。
【００６９】
また、空気調和機２が暖房運転を行う際に、横断流送風機３が常に送風動作を行う場合について説明している。しかし、横断流送風機３が揺動しつつ送風を行うため、気流が乗客のそれぞれに直接当たる時間は短いものの、横断流送風機３が常に送風動作を行う場合には、乗客が気流を感じてしまい、快適性が損なわれる可能性がある。また、時間の経過に伴って、客室２３の空気の温度分布は均一になるため、横断流送風機３の送風動作によって客室２３の空気が攪拌・混合されなくても乗客の快適性が損なわれない可能性がある。そのため、制御部１０は、例えば、図６に示すように、空気調和機２の暖房運転を開始した後、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）だけ横断流送風機３の送風動作を行い、第１の所定の時間（ΔｔＯＮ−１）が経過した後に横断流送風機３の送風動作を停止してもよい。また、制御部１０は、例えば、図７に示すように、横断流送風機３の送風動作を停止して第２の所定の時間（ΔｔＯＦＦ−２）が経過した後に、横断流送風機３の送風動作を再び開始させることを繰り返してもよい。
【００７０】
以上、実施の形態１乃至実施の形態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、各実施の形態や各変形例を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１、６、８  車両用空調システム、２  空気調和機、３  横断流送風機、４  吸い込み口温度センサ、５、７、１０  制御部、９Ａ、９Ｂ  日射センサ、２１  車両、２２  屋根、２３  客室、２４  天井、２５  吸い込み口、２６、２７  吹き出し口、２８  座席、２９  ドア、３０  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、４３Ａ、４３Ｂ  横断流送風機の動きを示す矢印、４４、４４Ａ、４４Ｂ  横断流送風機の吹き出し気流を示す矢印、４５  日射方向を示す矢印、６１、６２  乗客。
【図１】
2014040149.tif 000003
【図２】
2014040149.tif 000004
【図３】
2014040149.tif 000005
【図４】
2014040149.tif 000006
【図５】
2014040149.tif 000007
【図６】
2014040149.tif 000008
【図７】
2014040149.tif 000009
【図８】
2014040149.tif 000010
【図９】
2014040149.tif 000011
【図１０】
2014040149.tif 000012
【図１１】
2014040149.tif 000013
【図１２】
2014040149.tif 000014
【図１３】
2014040149.tif 000015
【図１４】
2014040149.tif 000016
【図１５】
2014040149.tif 000017
【図１６】
2014040149.tif 000018
【図１７】
2014040149.tif 000019
【図１８】
2014040149.tif 000020
【図１９】
2014040149.tif 000021