(57)【要約】【課題】冷房装置５ａを効率的に運転でき、冷房装置５ａの消費電力を低減することによって、換気装置５ｂと冷房装置５ａとの総消費電力を抑制する。【解決手段】車両１に搭載され該当車両の車内２の空気を冷却する冷房装置５ａと該当車両１の車内２の空気に対する換気を行う換気装置５ｂとからなる車両用空気調和装置５において、  換気装置５ｂにおける車外に開口した給気流路１７と排気流路１９との少なくともいずれか一方の流路に車内２に対する換気量を制御する換気量制御器１７ｂ、１７ｄ、１７ｅを備えている。【選択図】      図１
2005178426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され該当車両の車内の空気を冷却する冷房装置と該当車両の車内の空気に対する換気を行う換気装置とからなる車両用空気調和装置において、
前記換気装置における車外に開口した給気流路と排気流路との少なくともいずれか一方の流路に前記車内に対する換気量を制御する換気量制御器を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
前記車両に印加される荷重を検出する荷重センサと、
この荷重センサにて検出された荷重に基づいて該当車両の乗客の乗車率を算出する乗車率算出手段と、
この乗車率算出手段で算出された乗車率に基づいて前記換気量制御器の換気量を決定する換気量決定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。
【請求項３】
前記荷重センサにて検出された荷重の時間経過に対する荷重上昇率を算出する荷重上昇率算出手段と、
この荷重上昇率算出手段で算出された荷重上昇率が基準値を超えたとき、前記換気量制御器に対して一定時間だけ前記流路を閉じる又は狭くさせる冷房促進手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２項記載の車両用空気調和装置。
【請求項４】
前記車両の外側の車外温度を検出する車外温度センサと、
この車外温度センサで検された車外温度の時間経過に対する温度上昇率を算出する温度上昇率算出手段と、
この温度上昇率算出手段で算出された温度上昇率が基準値を超えたとき、前記換気量制御器に対して一定時間だけ前記流路を閉じる又は狭くさせる冷房促進手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【請求項５】
トンネル内において対向車両を検出するトンネル内対向車両検出センサと、
このトンネル内対向車両検出センサの対向車両検出に応動して、前記換気量制御器に対して該当車両と対向車両とがすれ違うに要する時間だけ前記流路を閉じさせる車内気圧変動防止手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
前記車両に搭載された、車両走行主駆動装置を除く、冷房装置及び換気装置を含む補助機器の電力負荷量を検出する電力負荷量検出手段と、
この電力負荷量検出手段にて検出された電力負荷量が規定値を超えたとき、前記換気量制御器に対して換気量を低減させる電力負荷量安定化手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【請求項７】
前記冷房装置は車両の車内温度に応じて稼働台数が選択される複数台の冷凍機を有し、
車両の車内温度を検出する車内温度検出センサと、
この車内温度検出センサで検出された車内温度が目標温度近傍まで低下した時点で、前記冷房装置の冷凍機の稼働台数を１台に固定する稼働台数固定手段と、
この稼働台数が１台に固定された期間において、前記車内温度検出センサで検出された車内温度に応じて前記換気量制御器の換気量を決定する車内温度調整手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【請求項８】
前記換気量制御器は、前記給気流路と排気流路との少なくともいずれか一方の流路に設けられたダンパであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【請求項９】
前記換気量制御器は、前記給気流路に設けられ、車内外に圧力変動があったとしても指定された流量を前記給気流路に通流させる定流量弁であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【請求項１０】
前記換気量制御器器は、前記給気流路と排気流路との少なくともいずれか一方の流路に設けられた締切り弁であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項記載の車両用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両等の車両に搭載され、該当車両の車内の空気を冷却する冷房装置と該当車両の車内の空気に対する換気を行う換気装置とからなる車両用空気調和装置に係わり、特に換気装置の給排気機能を改良した車両用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば新幹線等の鉄道車両においては、列車の高速化に伴なって、車両の低重心化、軽量化が要求されることから、車内の空気を冷却する冷房装置と車内の空気に対する換気を行う換気装置とからなる車両用空気調和装置を各車両の床下に配設している（特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、新幹線等の高速鉄道の車両における冷房装置の必要とする冷房能力は、乗客負荷（乗客人数）、日射負荷、機器発熱負荷、換気負荷、伝熱負荷の総計の負荷計算で決定される。
【０００４】
新幹線等の高速鉄道の車両は高い気密性を要求されるので、夏季等においては、冷房装置で車内の空気を冷却すると共に、換気装置で車内の空気に対する車外の空気との換気を十分に行う必要がある。この換気装置の必要とする換気能力は、一人の乗客が吐出す二酸化炭素ＣＯ2量に乗客数（定員又は定員の１５０％乗車）を乗算した量と車内の二酸化炭素ＣＯ2濃度とで算出される。
【０００５】
冷房装置と換気装置とからなる車両用空気調和装置の総必要電力は、冷房装置の必要電力と換気装置の必要電力とを加算した電力である。
【０００６】
冷房装置には、２〜３台の複数の冷凍機が組込まれており、車内温度に応じて冷凍機の稼働台数が選択される。また、車内温度に応じて各冷凍機の運転速度が制御される。すなわち、冷房装置の実際の消費電力は車内温度に応じて変化する。一方、換気装置は常時車両に定員又は定員の１５０％の乗客が乗車していると見なした定格運転が実施されているので、換気装置の実際の消費電力は常に一定値である。
【０００７】
平均すると、夏季において、冷房装置の必要電力は、車両用空気調和装置の総必要電力の約６０％を占める。
【特許文献１】特許第３１９０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上述した車両用空気調和装置においてもまだ改良すべき次のような課題があった。
【０００９】
すなわち、前述したように、換気装置は常時車両に定員又は定員の１５０％の乗客が乗車していると見なした定格運転が実施されている。したがって、乗客が少ない場合は、必要以上に換気される。夏季において、換気により車外から車内に流入した大量の空気は高温であるので、この大量の高温空気を冷房装置で冷却する必要があるので、冷房装置の消費電力が上昇する。
【００１０】
また、車外温度が急激に上昇した場合や、乗客が急増した場合等においては、急速冷房を実施しようとするが、常時、換気により車外から車内に大量の高温の空気が流入しているので、急速冷房の効果が現れにくい。
【００１１】
さらに、トンネル内で対向列車とすれ違い等で発生する例えば９０８０Ｐａ程度の圧力変動が換気装置の給排気ダクトを介して車内に侵入することを防止する必要がある。そのために、換気装置においては、換気を確保するために例えば９０８０Ｐａ程度の圧力変動値より大きな静圧性能の送風機を配し、車内外の圧力変動があっても一定の換気量が得られるよう工夫されているが、大容量の送風機が必要で換気装置が大型化する問題があった。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な部材を換気装置に付加することにより、換気装置における換気量を制御でき、車外温度、車内温度、乗車率に応じた換気量を確保でき、冷房装置を効率的に運転でき、冷房装置の消費電力を低減することによって、換気装置と冷房装置との総消費電力を抑制でき、さらに、換気装置の送風機の必要容量を低下できる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解消するために、本発明は、車両に搭載され該当車両の車内の空気を冷却する冷房装置と該当車両の車内の空気に対する換気を行う換気装置とからなる車両用空気調和装置において、換気装置における車外に開口した給気流路と排気流路との少なくともいずれか一方の流路に車内に対する換気量を制御する換気量制御器を備えている。
【００１４】
このように構成された車両用空気調和装置においては、車内と車外とを連通する給排気流路に換気量を制御する換気量制御器を備えているので、必要に応じて、車外温度、車内温度、乗車率等に応じた換気量を確保でき、冷房装置を効率的に運転できる。
【００１５】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、車両に印加される荷重を検出する荷重センサと、この荷重センサにて検出された荷重に基づいて該当車両の乗客の乗車率を算出する乗車率算出手段と、この乗車率算出手段で算出された乗車率に基づいて換気量制御器の換気量を決定する換気量決定手段とを備えている。
【００１６】
このように構成された車両用空気調和装置においては、車両の乗車率に応じて、車内の空気に対する必要最低限の換気量を設定可能であるので、乗客が少ない状態において車外の高温の大量の空気が車内に流入することが防止され、結果的に冷房装置を効率的に運転できる。
【００１７】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、荷重センサにて検出された荷重の時間経過に対する荷重上昇率を算出する荷重上昇率算出手段と、この荷重上昇率算出手段で算出された荷重上昇率が基準値を超えたとき、換気量制御器に対して一定時間だけ流路を閉じる又は狭くさせる冷房促進手段とを備えている。
【００１８】
このように構成された車両用空気調和装置においては、乗客が急増した直後においては、車内温度が上昇し自動的に急速冷房が実行されるが、この急速冷房実行期間内において例えば１０分等の一定時間だけ流路を閉じる又は狭くして、車外の高温の大量の空気が車内に流入することが防止され、結果的に冷房装置における急速冷房を効率的に実施可能となる。
【００１９】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、車両の外側の車外温度を検出する車外温度センサと、この車外温度センサで検された車外温度の時間経過に対する温度上昇率を算出する温度上昇率算出手段と、この温度上昇率算出手段で算出された温度上昇率が基準値を超えたとき、換気量制御器に対して一定時間だけ流路を閉じる又は狭くさせる冷房促進手段とを備えている。
【００２０】
このように構成された車両用空気調和装置においては、車外温度が急上昇した直後においては、車内温度が上昇し自動的に急速冷房が実行されるが、この急速冷房実行期間内において例えば１０分等の一定時間だけ流路を閉じる又は狭くして、車外の高温の大量の空気が車内に流入することが防止され、結果的に冷房装置における急速冷房を効率的に実施可能となる。
【００２１】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、トンネル内において対向車両を検出するトンネル内対向車両検出センサと、このトンネル内対向車両検出センサの対向車両検出に応動して、換気量制御器に対して該当車両と対向車両とがすれ違うに要する時間だけ流路を閉じさせる車内気圧変動防止手段とを備えている。
【００２２】
このように構成された車両用空気調和装置においては、トンネル内で対向車両とすれ違う期間には、換気装置の給排気流路が閉じられるので、トンネル内で対向列車とすれ違い等で発生する例えば９０８０Ｐａ程度の圧力変動が換気装置のダクトを介して車内に侵入することが防止される。したがって、従来装置のように、換気装置にこの圧力変動値より大きな静圧性能の送風機を設置する必要はない。
【００２３】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、車両に搭載された、車両走行主駆動装置を除く、冷房装置及び換気装置を含む補助機器の電力負荷量を検出する電力負荷量検出手段と、この電力負荷量検出手段にて検出された電力負荷量が規定値を超えたとき、換気量制御器に対して換気量を低減させる電力負荷量安定化手段とを備えている。
【００２４】
このように構成された車両用空気調和装置においては、冷房装置及び換気装置を含む補助機器の電力負荷量が規定値を超えたとき換気量が低減され、冷房装置の電力負荷量が軽減されるので、冷房装置及び換気装置を含む補助機器の電力負荷量が安定化する。
【００２５】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、冷房装置は車両の車内温度に応じて稼働台数が選択される複数台の冷凍機を有している。さらに、車両の車内温度を検出する車内温度検出センサと、この車内温度検出センサで検出された車内温度が目標温度近傍まで低下した時点で、冷房装置の冷凍機の稼働台数を１台に固定する稼働台数固定手段と、この稼働台数が１台に固定された期間において、車内温度検出センサで検出された車内温度に応じて換気量制御器の換気量を決定する車内温度調整手段とを備えている。
【００２６】
このように構成された車両用空気調和装置においては、車内温度が目標温度近傍まで低下した時点で、冷房装置の冷凍機の稼働台数を１台に固定している。この稼働台数が１台に固定された期間において、車内温度は換気装置の換気量を調整することによって、目標温度に制御される。
【００２７】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、換気量制御器として、給気流路と排気流路との少なくともいずれか一方の流路に設けられたダンパを採用している。
【００２８】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、換気量制御器として、給気流路に設けられ、車内外に圧力変動があったとしても指定された流量を給気流路に通流させる定流量弁を採用している。
【００２９】
また、別の発明は、上述した発明の車両用空気調和装置において、換気量制御器として、給気流路と排気流路との少なくともいずれか一方の流路に設けられた締切り弁を採用している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の車両用空気調和装置においては、車内と車外とを連通する給排気流路に換気量を制御する換気量制御器を備えている。したがって、換気装置における換気量を制御でき、車外温度、車内温度、乗車率に応じた換気量を確保でき、冷房装置を効率的に運転でき、冷房装置の消費電力を低減することによって、換気装置と冷房装置との総消費電力を抑制でき、さらに、換気装置の送風機の必要容量を低下できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
【００３２】
図１は高速鉄道用の車両１及びこの車両１の床下に組込まれた車両用空気調和装置５の概略構成を示す模式図である。  
車両用空気調和装置５は、該当車両１の車内２の空気を冷却する冷房装置５ａと該当車両１の車内２の空気に対する換気を行う換気装置５ｂとで構成されていろ。なあ、換気装置５ｂ内に冷房装置５ａの送風機能、熱交換機能が含まれる。
【００３３】
車両１の室内２の循環気ＲＡは、車体の循環ダクト４の開口部４ａより集風され、循環ダクト４の吐出口４ｃより車体のダクトを通して、車両１の床下に組込まれた換気装置５ｂの上面の風取込部６より空気循環室７へ入る。
【００３４】
また、換気用の新鮮気ＦＡは、換気装置５ｂの側面に設けられた給気口１７ａより、給気ダクト１７に設けられた換気量制御器としてのダンパ１７ｂ及びフィルタ１７ｃを通して電動送風機である給気送風機１０に入る。この給気送風機１０から出力された新鮮気ＦＡは、換気装置５ｂ内のダクトを通して空気循環器室７に入り、この中で循環気ＲＡと混合され、フィルタ８ａを通して冷房装置５ａの室内熱交換器８で冷却される。
【００３５】
室内熱交換器８で冷却された新鮮気ＦＡと循環気ＲＡとの混合気体は、電動機１４を冷却して室内送風機１１、１２に入り、この室内送風機１１、１２より車体のダクトに入り、ここで合流した後に、車体のダクトを通して、車両１の上部に設けられている循環ダクト３に送風され、この循環ダクト３に設けた開口部３ａより車両１の室内２へ供給される。
【００３６】
一方、車両１の室内２の排気風ＥＡは、循環ダクト４の開口部４ａより集風され、循環ダクト４の吐出口４ｂより車体のダクトを通して、車両１の床下に組込まれた換気装置５ｂの上面の風取込部１８に入り、室内送風機１３から排気ダクト１９、排気口１９ａより外部へ排気される。
【００３７】
車両用空気調和装置５の他方を構成する冷房装置５ａは、３台のコンプレッサーからなる冷凍機２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、室外送風機２１ａ、２１ｂと、室外熱交換機２２ａ、２２ｂと、前述した換気装置５ｂ内に設置された室内熱交換器８とで構成されている。
【００３８】
さらに、車両１には、この車両１に印加される荷重（人員荷重）Ｌを検出する荷重センサ２３、この車両１の車内温度ＴINを検出する車内温度センサ２４、この車両１の車外温度ＴOUを検出する車外温度センサ２５が設けられている。さらに、先頭の車両１には、レーザー光線を利用して、トンネル内において対向車両を検出するトンネル内対向車両検出センサ２６が取付けられている。
【００３９】
図２（ａ）は、給気ダクト１７に設けられた換気量制御器としてのダンパ１７ｂの動作原理を示す図である。図示するように、ダンパ１７ｂの角度θ（開度）を変更することにより、給気ダクト１７を通流する空気の流量を調整できる。なお、ダンパ１７ｂの角度θを９０°に設定することにより、給気ダクト１７を通流する空気を遮断できる。
【００４０】
なお、給気ダクト１７に設けられた換気量制御器として、図２（ｂ）に示す定流量弁１７ｄを設けることも可能である。この定流量弁１７ｄは、車外の圧力Ｐ1と車内の圧力Ｐ2との間の圧力差（Ｐ1―Ｐ2）に変動があったとしても、外部から指定された流量の新鮮気ＦＡを給気ダクト１７に通流させる機能を有する。
【００４１】
図３は車両１の電力供給系統図である。架線２７からパンタグラフ２７ａを介して供給された電力は、車両走行主駆動装置としての主電動機２８と補助電源供給部２９とへ供給される。さらに、この補助電源供給部２９から、車両用空気調和装置５内に組込まれた冷房装置５ａ、換気装置５ｂ、換気量調整装置５ｃ、及び電灯３０、自販機３１等の各種補助機器に電力が供給される。
【００４２】
例えばコンピユータで構成された換気量調整装置５ｃは、図４に示すように構成されている。演算制御部３２はダンパ駆動部３６を介してダンパ１７ｂの開度を制御する。さらに、この演算制御部３２に対して、加重センサ２３から加重Ｌ、車外温度センサ２５から車外温度ＴOU、トンネル内対向車両検出センサ２６から対向車両検出情報、補助電源供給部２９の電力負荷量を検出する補助電源負荷量検出部３３から電力負荷量Ｗ、車内温度センサ２５から車内温度ＴINが入力される。
【００４３】
これらの各値（加重Ｌ、車外温度ＴOU、電力負荷量Ｗ、車内温度ＴIN）は、例えば、３分間隔等の一定周期で入力される。
【００４４】
さらに、この演算制御部３２に対して、冷房装置運転監視部３４から冷房装置５ａの運転状態、換気装置運転監視部３４から換気装置５ｂの運転状態が入力される。また、この演算制御部３２は、冷房装置５ａに対して冷凍機２０ａ〜２０ｂの運転指示を送出する。
【００４５】
そして、車両用空気調和装置５を構成する冷房装置５ａと換気装置５ｂとが正常に運転されている状態において、換気量調整装置５ｃは、図５、図６の流れ図に従って、換気装置５ｂにおける換気量制御を行う。
【００４６】
先頭の車両１に取付けられたトンネル内対向車両検出センサ２６から対向車両検出情報が入力すると（ステップＳ１）、ダンパ駆動部３６を介して、ダンパ１７ｂを該当車両１と対向車両とがすれ違うに要する例えば約１０秒の時間だけ閉じ、新鮮気ＦＡの給気を停止させる（Ｓ２）。このように、トンネル内で対向列車とすれ違い等で発生する例えば９０８０Ｐａ程度の圧力変動が給気ダクト１７を介して車内２に侵入することが防止される。
【００４７】
荷重センサ２３から荷重Ｌが入力されると（Ｓ３）、この荷重Ｌの前回入力された荷重Ｌからの増加率（上昇率）を算出する（Ｓ４）。この増加率（上昇率）が予め設定した基準値以上の場合は（Ｓ５）、例えば、１０分等の一定時間だけダンパ１７ｂを閉じる又は狭くし、新鮮気ＦＡの給気を抑制させる（Ｓ６）。
【００４８】
増加率（上昇率）が予め設定した基準値未満の場合は（Ｓ５）、荷重センサ２３から入力された荷重Ｌを用いて乗客の定員に対する乗車率（％）を算出する（Ｓ７）。具体的には、荷重Ｌを人間の平均体重で除算して乗車人数を求め、この乗車人数を定員で除算して乗車率（％）を求める。次に、ダンパ１７ａの開度を算出する（Ｓ８）。換気装置５ｂにおける定員乗車状態における定格換気量は前述したように一定であるので、ダンパ１７ａの完全開放状態が定員乗車の換気量とすると、乗車率（％）に対応した開度（％）となる。この算出した開度（％）をダンパ１７ａに設定する（Ｓ９）。
【００４９】
車外温度センサ２５から車外温度ＴOUが入力されると（Ｓ１０）、この車外温度ＴOUの前回入力された車外温度ＴOUからの増加率（上昇率）を算出する（Ｓ１１）。この増加率（上昇率）が予め設定した基準値以上の場合は（Ｓ１２）、例えば、１０分等の一定時間だけダンパ１７ｂを閉じる又は狭くし、新鮮気ＦＡの給気を抑制させる（Ｓ１３）。
【００５０】
車内温度センサ２４から車内温度ＴINが入力されると（Ｓ１４）、この車内温度ＴINが目標温度以上でかつこの目標温度近傍に設定された規定温度以下である場合には（Ｓ１５）、冷房装置５ａに対して、３台の冷凍機２０ａ〜２０ｃのうちの１台の冷凍機２０ａに対してのみ継続運転の指示を出力する（Ｓ１６）。その後、車内温度センサ２４から車内温度ＴINを継続的に取込み、この取込んだ車内温度ＴINが目標温度に近づくように、ダンパ１７ｂの開度を調整する（Ｓ１７）。
【００５１】
図６において、補助電源負荷量検出部３３から電力負荷量Ｗが入力すると（Ｓ１８）、この電力負荷量Ｗが補助電源供給部２９に対して予め設定された規定値以上になると（Ｓ１９）、冷房装置５ａの電力負荷量が大幅に上昇したと判断して、ダンパ１７ｂの開度を低くして高温の新鮮気ＦＡの車内２への流入を抑制する（Ｓ２０、Ｓ２１）。その結果、冷房装置５ａの電力負荷量が低下し、補助電源供給部２９の電力負荷量Ｗが低下して、補助電源供給部２９の電力負荷量Ｗが安定化する。
【００５２】
このように構成された車両用空気調和装置において、図７、図８を用いて、図５の流れ図におけるステップＳ１４〜Ｓ１７におけるダンパ１７ｂの開度を調整することにて、車内温度ＴINを目標温度に制御する長所を説明する。
【００５３】
図７は、３台の冷凍機２０ａ、２０ｂ、２０ｃのみを用いて、例えば３０℃の高温の車内２を例えば１９℃の目標温度に冷房する場合の車内温度ＴINの変化を示す図である。高温領域においては、３台の冷凍機２０ａ、２０ｂ、２０ｃを稼働して車内２の空気を冷却する。車内温度ＴINが例えば２５℃まで低下すると、１台の冷凍機２０ｃを停止させ、２台の冷凍機２０ａ、２０ｂで冷却する。車内温度ＴINが例えば２２℃の目標温度近傍の規定温度まで低下すると、１台の冷凍機２０ｂを停止させ、残り１台の冷凍機２０ａで冷却する。
【００５４】
そして、それ以降、車内温度ＴINが１９℃の目標温度を下回ると冷凍機２０ａを停止させ、車内温度ＴINが１９℃の目標温度を上回ると冷凍機２０ａを稼働させる。この場合、１台の冷凍機２０ａの容量が大きいので、図示するように、車内温度ＴINは大きく変動する。
【００５５】
図８は、３台の冷凍機２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及びダンパ１７ｂの開度の調整にて、例えば３０℃の高温の車内２を例えば１９℃の目標温度に冷房する場合の車内温度ＴINの変化を示す図である。車内温度ＴINが２２℃の目標温度近傍の規定温度まで低下して１台の冷凍機２０ｂを停止させ、残り１台の冷凍機２０ａで冷却開始するまでは、図７に示した制御と同じである。
【００５６】
この実施形態においては、車内温度ＴINが２２℃の目標温度近傍の規定温度まで低下した以降は、残り１台の冷凍機２０ａの継続運転を行う。そして、車内温度ＴINが目標温度より高い場合は、ダンパ１７ｂの開度を低くして高温の新鮮気ＦＡの車内２への流入を抑制し、車内温度ＴINが目標温度より低い場合は、ダンパ１７ｂの開度を高くして、高温の新鮮気ＦＡの車内２への流入を促進する。
【００５７】
このように、ダンパ１７ｂの開度を調整することにより車内温度ＴINを目標温度に制御しているので、図示するように、１台の冷凍機２０ａのオン／オフ制御に比較して、温度制御精度が向上できる。
【００５８】
また、車内２の乗客が急増した直後や、車外温度ＴOUが急上昇した直後においては、車内温度ＴINが上昇し、冷房装置５ａにおいて自動的に急速冷房が実行されるが、この急速冷房実行期間内において例えば１０分等の一定時間だけ給気ダクト１７のバンパ１７ｂを閉じる又は狭くして、車外の高温の大量の空気が車内２に流入することが防止される。その結果、冷房装置５ａにおける急速冷房を効率的に実施可能となる。なお、１０分等の極く短い一定時間だけ車内２の空気の換気を停止又は抑制したとしても、車内２の二酸化炭素ＣＯ2濃度上昇は問題にならない。
【００５９】
さらに、荷重センサ２３にて検出された荷重Ｌに基づいて算出された車両１の乗車率に応じて、車内２の空気に対する換気量がダンパ１７ｂにて自動調整されるので、乗客が少ない状態において車外の高温の大量の空気が給気ダクト１７を介して車内２に流入することが防止され、結果的に冷房装置５ａを効率的に運転できる。
【００６０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。  
実施形態装置においては、ダンパ１７ｂは給気ダクト１７に設けたが、排気ダクト１９に設けることも可能であり、さらに、給気ダクト１７と排気ダクト１９との両方に設けることも可能である。すなわち、ダンパ１７ｂを設けることによって、換気装置５ｂにおける車内２の空気に対する換気量が調整できればよい。
【００６１】
さらに、ダンパ１７ｂの代わりに、図２（ｂ）に示した、定流量弁１７ｄを採用することが可能である。この定流量弁１７ｄを採用することによって、換気装置５ｂにおける車内２の空気に対する換気量をより正確に調整できる。
【００６２】
さらに、ダンパ１７ｂの代わりに、図２（ｃ）に示した、締切り弁１７ｅを採用することが可能である。なお、この締切り弁１７ｅは給気ダクト１７の流量をオン／オフ制御する機能のみを有し、流量を調整する機能を有していない。したがって、前述した急速冷房実施時やトンネル内で対向車両とすれ違う時に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係わる車両用空気調和装置及びこの車両用空気調和装置が組込まれた車両の概略構成を示す模式図
【図２】実施形態の車両用空気調和装置の換気装置に組込まれたダンパ、定流量弁、締切り弁を示す図
【図３】車両の電力供給系統図
【図４】換気量調整装置の概略構成を示すブロック図
【図５】換気量調整装置の換気量制御動作を示す流れ図
【図６】同じく換気量調整装置の換気量制御動作を示す流れ図
【図７】冷房装置における従来手法を用いた場合の車内温度の変化を示す図
【図８】冷房装置における実施形態手法を用いた場合の車内温度の変化を示す図
【符号の説明】
【００６４】
１…車両、２…車内、３，４…循環ダクト、５…車両用空気調和装置、５ａ…冷房装置、５ｂ…換気装置、５ｃ…換気量調整装置、８…室内熱交換器、１７…給気ダクト、１７ｂ…ダンパ、１７ｄ…定流量弁、１７ｅ…締切り弁、１９…排気ダクト、２０ａ〜２０ｃ…冷凍機、２２ａ，２２ｂ…室外熱交換器、２３…荷重センサ、２４…室内温度センサ、２５…室外温度センサ、２６…トンネル内対向車両検出センサ、２７…架線、２８…主電動機、２９…補助電源供給部、３３…補助電源負荷量検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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