(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両内の空調運転を実施する空調機と、
前記鉄道車両内の少なくとも乗客又は前記鉄道車両の車内の表面温度を検出する表面温度検出器と、
前記鉄道車両内における前記乗客の乗車率を検出する乗車率検出器と、
前記鉄道車両内の空気温度（以下、「車内空気温度」という）が設定温度に近づくように前記空調機を制御する空調制御装置と、
を備え、
前記空調制御装置は、
前記乗車率検出器によって検出された前記乗車率（以下、「検出乗車率」という）に基づいて形態係数を算出し、該形態係数、前記表面温度検出器によって検出された前記表面温度（以下、「検出表面温度」という）、及び前記車内空気温度に基づいて、平均放射温度を算出し、
該平均放射温度に基づいて前記設定温度を決定する
ことを特徴とする鉄道車両用空調システム。
【請求項２】
鉄道車両内の空調運転を実施する空調機と、
前記鉄道車両内の少なくとも乗客又は前記鉄道車両の車内の表面温度を検出する表面温度検出器と、
前記鉄道車両内における前記乗客の乗車率を検出する乗車率検出器と、
前記鉄道車両内の制御温度が設定温度に近づくように前記空調機を制御する空調制御装置と、
を備え、
前記空調制御装置は、
前記乗車率検出器によって検出された前記乗車率（以下、「検出乗車率」という）に基づいて形態係数を算出し、該形態係数、前記表面温度検出器によって検出された前記表面温度（以下、「検出表面温度」という）、及び前記鉄道車両内の空気温度（以下、「車内空気温度」という）に基づいて、平均放射温度を算出し、
該平均放射温度と前記車内空気温度に基づいて前記制御温度を算出する
ことを特徴とする鉄道車両用空調システム。
【請求項３】
鉄道車両内の空調運転を実施する空調機と、
前記鉄道車両内の少なくとも乗客又は前記鉄道車両の車内の表面温度を検出する表面温度検出器と、
前記鉄道車両内における前記乗客の乗車率を検出する乗車率検出器と、
前記鉄道車両内の空気温度（以下、「車内空気温度」という）が設定温度に近づくように前記空調機を制御する空調制御装置と、
を備え、
前記空調制御装置は、
前記鉄道車両が停車する前、及び、車両が停止して乗客の乗り降りが終了し、扉が閉まった後に、
前記乗車率検出器によって検出された前記乗車率（以下、「検出乗車率」という）に基づいて形態係数を算出し、該形態係数、前記表面温度検出器によって検出された前記表面温度（以下、「検出表面温度」という）、及び前記車内空気温度に基づいて、平均放射温度を算出し、
これらの平均放射温度の温度差に基づいて前記設定温度を決定する
ことを特徴とする鉄道車両用空調システム。
【請求項４】
前記空調制御装置は、月や季節の判別が可能なカレンダー機能を備え、月や季節に基づいて前記形態係数の算出式を変更する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の鉄道車両用空調システム。
【請求項５】
前記空調機へ吸い込まれる空気の温度を検出する吸込空気温度検出器を備え、
前記空調制御装置は、前記吸込空気温度検出器によって検出された温度を前記車内空気温度とする
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の鉄道車両用空調システム。
【請求項６】
前記鉄道車両内の壁上に設置され、前記鉄道車両内の空気の温度を検出する空気温度検出器を備え、
前記空調制御装置は、前記空気温度検出器によって検出された温度を前記車内空気温度とする
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の鉄道車両用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、快適な車内環境を提供する鉄道車両用空調システムに関する。なお、鉄道車両用空調システムとは本技術に使用される鉄道車両用空気調和装置と鉄道車両用空調制御装置の何れか一方又は両方を含むシステムを示す。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両は冷房及び暖房それぞれに基準温度を定め、湿度、乗車率又は外気温度に応じて基準温度を上下に補正し、設定温度を決定している。そして、車内温度が設定温度に近づくように空調を制御するが、車内の温度検出器の温度と乗客の周囲温度とが異なる場合があるため、新幹線（登録商標）等に温度分布認識手段を設置して画像データと従来の温度検出器とから制御温度（乗客の感じる室温）を求め、制御温度が設定温度になるように空調制御しているものがある（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２００６−９６３０６号公報（第４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、更なる快適性向上のためには乗客の周囲温度を検出するだけでは不十分であり、乗客の熱放射を考慮した制御が必要である。建物の空調制御において、赤外線センサーによって壁床の温度を検知して熱放射の影響を空調へ反映しているものがあるが、鉄道車両では密集した乗客から受ける熱放射があり、建物と同じ検出方法及び制御方法では対応できないという問題点があった。
【０００５】
また、鉄道車両は、乗車率の変化、扉の開閉又は窓の日射によって車内の熱負荷変動が大きいという特徴を有し、さらに、その乗客については着衣量の調整がしづらい、そして、設定温度及び風量を自由に変更できないといった特徴があるため、設定温度は客観的な快適性指標に基づいて決定することが重要である。
【０００６】
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、乗客の快適性を向上させる鉄道車両用空調システム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】
【０００７】
本発明に係る鉄道車両用空調システムは、鉄道車両内の空調運転を実施する空調機と、前記鉄道車両内の少なくとも乗客又は前記鉄道車両の車内の表面温度を検出する表面温度検出器と、前記鉄道車両内における前記乗客の乗車率を検出する乗車率検出器と、前記鉄道車両内の空気温度（車内空気温度）が設定温度に近づくように前記空調機を制御する空調制御装置と、を備え、前記空調制御装置は、前記乗車率検出器によって検出された前記乗車率（検出乗車率）に基づいて形態係数を算出し、該形態係数、前記表面温度検出器によって検出された前記表面温度（検出表面温度）、及び前記車内空気温度に基づいて、平均放射温度を算出し、該平均放射温度に基づいて前記設定温度を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、乗客又は車体の表面温度、吸込空気温度及び乗車率Ｘに基づいて平均放射温度を算出し、この平均放射温度に基づいて設定温度を決定することによって、乗客又は車体の熱放射を考慮した空調制御が可能となり、快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムにおける鉄道車両の構成図の例である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムの制御ブロック図を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における鉄道車両１の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における鉄道車両１の乗車率とその車内における乗客１９の状況との関係を示す図である。
【図５】平均放射温度ＴｒとＰＭＷとの関係を示す図である。
【図６】平均放射温度ＴｒとＳＥＴ＊との関係を示す図である。
【図７】ＳＥＴ＊＝２４［℃］となる場合の平均放射温度Ｔｒと快適室温との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムにおける表面温度検出器１２の別形態の設置例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムにおける表面温度検出器１２の別形態の設置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
（鉄道車両用空調システムの構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムにおける鉄道車両の構成図の例である。
【００１１】
図１で示されるように、鉄道車両１は、その上部に取り付けられた空調機２、その空調機２の内部に設置され、その冷凍サイクルにおける冷媒を送り出す圧縮機３、その圧縮機３等を駆動制御する空調接触器４、空調機２から車内へ空気を送り出す室内送風機５、車内の空気を攪拌する補助送風機６、外気温度を検出する外気温度検出器１０、及び、車内上部に設置され、本実施の形態に係る鉄道車両用空調システム全体の制御をする空調制御装置７を備えている。また、鉄道車両１の車内において、車内から空調機２へ戻る空気の温度を検出する吸込空気温度検出器９、車内の湿度を検出する湿度検出器１１、車内の壁・床等の表面温度及び乗客の表面温度を検出する表面温度検出器１２、車内の乗車率を検出する乗車率検出器１３（図示せず）、車両内の壁に設置され、その周囲の空気温度を検出する空気温度検出器１４、乗客が乗り降りする扉１５、乗客に広告等の情報を表示する表示器１６、乗車率、扉開閉又は月日等の情報を空調制御装置７へ送信する列車情報管理装置８、乗客が座る椅子１７、及び、窓１８が備えられている。また、図１は、鉄道車両１の車内に、数人の乗客１９が乗車した状態を示している。なお、空調機２は、鉄道車両１の下部に取り付けてもよい。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムの制御ブロック図を示す図である。
図２で示されるように、吸込空気温度検出器９、外気温度検出器１０、湿度検出器１１、表面温度検出器１２、及び空気温度検出器１４が、空調制御装置７に接続されており、それぞれが検出した情報を空調制御装置７に送信する。乗車率検出器１３は、列車情報管理装置８に接続されており、検出した情報を列車情報管理装置８に送信する。また、列車情報管理装置８も、空調制御装置７に接続されており、乗車率、扉開閉又は月日等の情報を、空調制御装置７に送信する。また、空調制御装置７は、空調接触器４に接続されており、さらに、その空調接触器４は、圧縮機３、室内送風機５、補助送風機６及び室外送風機２０等に接続されており、空調制御装置７から受信した制御信号に基づいて、圧縮機３、室内送風機５、補助送風機６及び室外送風機２０等を駆動制御する。
【００１３】
（空調機２の動作）
次に、本実施の形態における空調機２の動作について説明する。冷房運転時、空調機２内の冷凍サイクルの配管内を流通する冷媒は、圧縮機３において圧縮され高温高圧のガス冷媒として送り出され、室外送風機２０の送風によって室外熱交換器において放熱して凝縮し、絞り装置において低温低圧となった後、室内熱交換器において吸熱して蒸発し、再び、圧縮機３へと戻る。
【００１４】
車内の空気は、リターン口から空調機２へと吸い込まれ、室内熱交換器において熱交換が実施されて冷気となり、室内送風機５によって、車内へと送り出され、乗客１９及び車体等を冷やしてから、再び、リターン口を通って空調機２へと戻る。
【００１５】
なお、本実施の形態における鉄道車両用空調システムは、冷房運転機能のみではなく、暖房運転機能を備えているものとしてもよい。暖房においては、椅子１７の下や室内熱交換器近くにヒーターを備え、そのヒーターの通電を制御する。
【００１６】
（表面温度検出器１２の説明）
図３は、本発明の実施の形態１における鉄道車両１の断面図である。
図３で示されるように、表面温度検出器１２は、扉１５の上部に設置されており、点線で示した範囲に存在する物体の表面温度を検出する。表面温度検出器１２は、物体からの赤外線を検出してその表面温度を検出するものであり、その内部に備えられる赤外線検出器は、熱型（サーモパイル、ボロメーター又は焦電等）又は量子型のいずれでもよく、また、赤外線検出器内の素子は単数でも複数でもよい。また、表面温度検出器１２内の赤外線検出器は、その複数の素子を縦横に整列させて、面状に温度を測定するか、又は、素子の向きを可動として複数個所の表面温度を測定するものとしてもよい。
【００１７】
（平均放射温度Ｔｒの演算）
図４は、本発明の実施の形態１における鉄道車両１の乗車率とその車内における乗客１９の状況との関係を示す図である。
乗客の皮膚温度は３０〜３５［℃］で、吸込空気温度検出器９によって検出される空調機２へ戻る空気の温度（以下、「吸込空気温度Ｔｒｅ」という）及び床は季節によって１８〜２８［℃］の間で変化し、乗客１９の着衣表面温度は皮膚温度と吸込空気温度Ｔｒｅとの間の値になる。乗車率が低い場合、乗客１９の熱放射は、壁、床及び窓等の車体表面温度の影響を受けやすいため、表面温度検出器１２は、主に車体の表面温度を検出する。一方、乗車率が高い場合、乗客１９の熱放射は、周囲の乗客１９の表面温度の影響を受けやすいため、表面温度検出器１２は、主に乗客１９の表面温度を検出する。一般に、周囲の全方向から受ける熱放射を平均化した温度を示す平均放射温度Ｔｒは、下記の式（１）で示されるように、周囲の物体の表面温度Ｔｉとその形態係数Ｆｉとの積の和によって算出される。
【００１８】
Ｔｒ＝Σ（Ｆｉ・Ｔｉ）    （ｉ＝１，２，３，・・・）                    （１）
【００１９】
ここで、形態係数Ｆｉとは、ある面から発せられる熱エネルギーの合計が、入射エネルギーとして他の面へ伝わる割合を示すための係数であり、それらの面の間の相対的な位置関係及び形態のみによって定まり、その値は０から１の間の無次元の数値をとるものである。本実施の形態においては、鉄道車両１における乗車率によって、人の位置が変化することから、形態係数は乗車率検出器１３によって検出される乗車率Ｘの関数とする。
【００２０】
また、周囲の物体の表面温度Ｔｉは、表面温度検出器１２によって検出された乗客及び車体の表面温度の平均値Ｔｓ１を用いるが、乗車率Ｘが増加すると壁及び床等の表面温度が検出できなくなるので、その代替として吸込空気温度検出器９によって検出される吸込空気温度Ｔｒｅも用いるものとし、本実施の形態においては、平均放射温度Ｔｒは、下記の式（２）によって算出する。
【００２１】
Ｔｒ＝Ｆ１（Ｘ）・Ｔｓ１＋Ｆ２（Ｘ）・Ｔｒｅ＋Ｃ                        （２）
【００２２】
ここで、Ｆ１は表面温度の平均値Ｔｓ１に対応する形態係数、Ｆ２は吸込空気温度Ｔｒｅに対応する形態係数、そして、Ｃは所定の定数である。季節によって乗客の着衣量が変化すると平均値Ｔｓ１と吸込空気温度Ｔｒｅとの関係も変化するため、空調制御装置７は、列車情報管理装置８から月日の情報を受信して月及び季節を判別するカレンダー機能を備え、月や季節に応じて形態係数Ｆ１及びＦ２の式又は定数Ｃを変更する。なお、式（２）は吸込空気温度Ｔｒｅの代わりに空気温度検出器１４によって検出された温度を用いてもよい。室内送風機５が運転している場合、吸込空気温度検出器９に車内からの空気が多く流れ車内温度を正確に測定できるが、室内送風機５が停止している場合は吸込空気温度検出器９に風が流れにくくなるため空気温度検出器１４の方が車内温度を測定しやすい。また、上記においては、平均放射温度Ｔｒを算出するのに上記の式（２）を用いるものとしているが、これに限定するものではなく、乗客又は車体の表面温度、吸込空気温度Ｔｒｅ、及び乗車率Ｘに基づいて、他の方法によって算出するものとしてもよい。その他、温度センサーを新たに取り付けて演算してもよいし、Ｆ２（Ｘ）＝０とした表面温度検出器１２の温度及び形態係数のみの式の構成によって演算してもよい。
【００２３】
（快適性指標）
熱放射によって人から周囲物体へと伝わる熱流速Ｒ［Ｗ／ｍ2］は、人の表面温度Ｔｓと平均放射温度Ｔｒによって、下記の式（３）によって表される。
【００２４】
Ｒ＝σ・ε・｛（Ｔｓ＋２７３．１５）4−（Ｔｒ＋２７３．１５）4｝        （３）
【００２５】
ここで、σはステファンボルツマン定数であり、εは熱放射率である。式（３）で示されるように、平均放射温度Ｔｒが低いほど、人から壁等へ逃げる熱流速Ｒが増加して、人は寒く感じる。一方、平均放射温度Ｔｒが高いほど、人から壁等へ逃げる熱流速Ｒが減少して、人は暑く感じる。
【００２６】
図５は、平均放射温度ＴｒとＰＭＷとの関係を示す図であり、図６は、平均放射温度ＴｒとＳＥＴ＊との関係を示す図である。
快適性を評価する指標として、一般的に、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｖｏｔｅ）やＳＥＴ＊（標準新有効温度、Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｎｅｗ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が用いられており、ＰＭＶについては０±０．５以内、そして、ＳＥＴ＊については２２〜２６［℃］の環境が快適であるとされる。ＰＭＶ及びＳＥＴ＊は、室温、平均放射温度、相対湿度、風速、着衣量及び代謝量から演算され、例えば、室温が２２［℃］、２５［℃］及び２８［℃］で、相対湿度が５０［％］、風速が０．２［ｍ／ｓ］、着衣量が０．４［ｃｌｏ］（夏期）、並びに、代謝量が１．２［Ｍｅｔ］（直立不動）とした場合、ＰＭＷは図５のように算出され、そして、ＳＥＴ＊は図６のように算出され、平均放射温度Ｔｒの変化による温冷感の変化を定量化することができる。
【００２７】
（鉄道車両用空調システムの動作）
図７は、ＳＥＴ＊＝２４［℃］となる場合の平均放射温度Ｔｒと快適室温との関係を示す図であり、着衣量０．４５［ｃｌｏ］、風速０．１［ｍ／ｓ］及び代謝量１．２［Ｍｅｔ］の場合、平均放射温度Ｔｒに対してＳＥＴ＊が２４［℃］となる室温を示している。このときの室温を快適室温Ｔｃｏｍとする。
【００２８】
まず、空調制御装置７は、乗車率検出器１３によって検出された乗車率Ｘに基づいて、式（２）における形態係数Ｆ１及びＦ２を算出する。そして、空調制御装置７は、吸込空気温度検出器９によって算出された吸込空気温度Ｔｒｅ、表面温度検出器１２によって検出された乗客及び車体の表面温度の平均値Ｔｓ１、及び、算出した形態係数Ｆ１及びＦ２に基づいて、式（２）から平均放射温度Ｔｒを算出する。
【００２９】
次に、空調制御装置７は、図７で示される平均放射温度Ｔｒと快適室温との関係に基づいて、上記のように算出した平均放射温度Ｔｒから、快適室温Ｔｃｏｍを導出し、この快適室温Ｔｃｏｍを設定温度Ｔｍとする。
【００３０】
以上のような、空調制御装置７が、乗車率Ｘ、吸込空気温度Ｔｒｅ、並びに、乗客及び車体の表面温度の平均値Ｔｓ１に基づいて平均放射温度Ｔｒを算出し、設定温度Ｔｍを設定する動作は、常時実施するものとしてもよく、所定時間毎、又は駅間毎に実施するものとしてもよい。
【００３１】
そして、冷房運転の場合、空調制御装置７は吸込空気温度Ｔｒｅと設定温度Ｔｍとの温度差に基づいて、空調に必要な能力を演算し、必要な能力に応じて空調接触器４に制御信号を送信して圧縮機３を駆動させ、吸込空気温度Ｔｒｅが設定温度Ｔｍに近づくように制御する。また、暖房運転の場合、空気温度検出器１４によって検出された温度と設定温度Ｔｍとの差に基づいて、椅子１７の下側又は空調機２の室内熱交換器の近傍に設置されているヒーター（図示せず）を駆動させ、空気温度検出器１４によって検出された空気温度が設定温度Ｔｍに近づくように制御する。
【００３２】
（実施の形態１の効果）
以上の構成及び動作のように、乗客又は車体の表面温度、吸込空気温度Ｔｒｅ及び乗車率Ｘに基づいて平均放射温度Ｔｒを算出し、この平均放射温度Ｔｒによって快適室温Ｔｃｏｍを導出し、設定温度Ｔｍを設定することによって、乗客及び車体の熱放射を考慮した空調制御が可能となり、快適性を向上させることができる。
【００３３】
なお、図１において、表面温度検出器１２は、扉１５の上部に設置するものとしているが、この場合、その設置場所を鉄道車両１の片側の扉１５の上部のみに設置、扉１５ごとに左右交互に設置、あるいは、両側の扉１５の上部に設置してもよい。このように、片側に設置した場合、コストの削減、及び、ソフトウェアの簡略化が可能となり、一方、両側に設置した場合、日射の有無、又は乗客の向き等による誤差を低減させることができ、温度検出の精度を向上させることができる。
【００３４】
また、図８及び図９は、本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用空調システムにおける表面温度検出器１２の別形態の設置例を示す図である。表面温度検出器１２は、図８で示されるように、鉄道車両１の車内の天井に設置するものとしてもよく、あるいは、図９で示されるように、鉄道車両１の車内の妻部に設置するものとしてもよい。このように、表面温度検出器１２を天井に設置した場合、表面温度検出器１２からの検出方向において乗客が重なりにくいため放射分布が判定しやすくなり、また、表面温度検出器１２を妻部に設置した場合、検出範囲が広くなり、表面温度検出器１２の設置個数を低減することができる。
【００３５】
また、上記の動作において、乗車率Ｘは、乗車率検出器１３によって検出されるものとしているが、これに限定されるものではなく、列車情報管理装置８によって空調制御装置７へ送信される乗車率としてもよく、この場合、乗車率検出器１３は備えられなくてもよい。また、この場合において、本発明の「乗車率検出器」は、列車情報管理装置８に相当することになる。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態に係る鉄道車両用空調システムは、実施の形態１に係る同システムと同様の構成であり、以下、その動作において相違する点を中心に説明する。
【００３７】
（鉄道車両用空調システムの動作）
本実施の形態においては、平均放射温度Ｔｒから設定温度Ｔｍを変更するのではなく、平均放射温度Ｔｒから制御温度Ｔｈを算出し、制御温度Ｔｈが所定の設定温度Ｔｍに近づくように制御する動作について説明する。
【００３８】
一般的に、対流及び熱放射の影響を総合評価する作用温度Ｔｏが下記の式（４）によって表される。
【００３９】
Ｔｏ＝（ｈｃ・Ｔａ＋ｈｒ・Ｔｒ）／（ｈｃ＋ｈｒ）                        （４）
【００４０】
ここで、Ｔａは空気温度、Ｔｒは平均放射温度、ｈｃは対流熱伝達率、ｈｒは放射熱伝達率であり、式（４）で示されるように、作用温度Ｔｏは空気温度Ｔａ及び平均放射温度Ｔｒを、それぞれ対流熱伝達率ｈｃ及び放射熱伝達率ｈｒによって加重平均した温度である。
【００４１】
本実施の形態では下記の式（５）のように、空気温度Ｔａに吸込空気温度Ｔｒｅ又は空気温度検出器１４によって検出された温度を用い、平均放射温度Ｔｒは実施の形態１と同様に式（２）から演算し、吸込空気温度Ｔｒｅ及び平均放射温度Ｔｒを、それぞれ定数Ｃ１及びＣ２で加重平均した値を制御温度Ｔｈと定義する。
【００４２】
Ｔｈ＝（Ｃ１・Ｔｒｅ＋Ｃ２・Ｔｒ）／（Ｃ１＋Ｃ２）                      （５）
【００４３】
そして、冷房運転の場合、空調制御装置７は、制御温度Ｔｈと設定温度Ｔｍとの温度差に基づいて、空調に必要な能力を演算し、必要な能力に応じて空調接触器４に制御信号を送信して圧縮機３を駆動させ、制御温度Ｔｈが設定温度Ｔｍに近づくように制御する。また、暖房運転の場合、制御温度Ｔｈと設定温度Ｔｍとの差に基づいて、椅子１７の下側又は空調機２の室内熱交換器の近傍に設置されているヒーター（図示せず）を駆動させ、制御温度Ｔｈが設定温度に近づくように制御する。
【００４４】
（実施の形態２の効果）
以上の動作のように、吸込空気温度Ｔｒｅ及び平均放射温度Ｔｒから算出した制御温度Ｔｈを用いることによって、乗客及び車体の熱放射を考慮した空調制御が可能となり、快適性を向上させることができる。
【００４５】
実施の形態３．
本実施の形態に係る鉄道車両用空調システムは、実施の形態１に係る同システムと同様の構成であり、以下、その動作において相違する点を中心に説明する。
【００４６】
（鉄道車両用空調システムの動作）
本実施の形態においては、表面温度検出器１２によって検出された温度に基き、扉１５の開閉に伴う熱負荷変動に対応する動作について説明する。
【００４７】
駅において、鉄道車両１の扉１５において乗客１９が乗り降りした場合、車内の空気の入れ替わり、及び、乗客１９の発熱状態の変化によって、車内の温度が変化する場合がある。このとき、表面温度検出器１２は、鉄道車両１が駅に到着する前に、乗客１９及び車体の表面温度の平均値Ｔｓ１を検出して、空調制御装置７は、この平均値Ｔｓ１に基づいて駅到着前の平均放射温度Ｔｒ（以下、「到着前温度」という）を実施の形態１と同様に式（２）から算出する。次に、表面温度検出器１２は、鉄道車両１が駅に到着し、乗客１９の乗り降りが済み扉１５が閉まった後に、乗客１９及び車体の表面温度の平均値Ｔｓ１を検出して、空調制御装置７は、この平均値Ｔｓ１に基づいてから乗客１９が乗り降りが済んだ後の平均放射温度Ｔｒ（以下、「到着後温度」という）を式（２）から算出する。そして、空調制御装置７は、到着前温度と到着後温度とを比較し、到着後温度が到着前温度よりも大きい場合、設定温度Ｔｍを低下させ、到着後温度が到着前温度よりも小さい場合、設定温度Ｔｍを上昇させる。
【００４８】
そして、冷房運転の場合、空調制御装置７は吸込空気温度Ｔｒｅと設定温度Ｔｍとの温度差に基づいて、空調に必要な能力を演算し、必要な能力に応じて空調接触器４に制御信号を送信して圧縮機３を駆動させ、吸込空気温度Ｔｒｅが設定温度Ｔｍに近づくように制御する。また、暖房運転の場合、空気温度検出器１４によって検出された温度と設定温度Ｔｍとの差に基づいて、椅子１７の下側又は空調機２の室内熱交換器の近傍に設置されているヒーター（図示せず）を駆動させ、空気温度検出器１４によって検出された温度が設定温度Ｔｍに近づくように制御する。
【００４９】
（実施の形態３の効果）
以上の動作によって、乗客の入れ替わりによる熱負荷変動、又は、扉開閉によって外気が車内へ流入した影響を即座に検出することができ、従来の温度検出器よりも熱負荷の変動を即座に検出することができ、空調制御を早めることができ、快適性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  鉄道車両、２  空調機、３  圧縮機、４  空調接触器、５  室内送風機、６  補助送風機、７  空調制御装置、８  列車情報管理装置、９  吸込空気温度検出器、１０  外気温度検出器、１１  湿度検出器、１２  表面温度検出器、１３  乗車率検出器、１４  空気温度検出器、１５  扉、１６  表示器、１７  椅子、１８  窓、１９  乗客、２０  室外送風機。
【図１】
0005361816.tif 000002
【図２】
0005361816.tif 000003
【図３】
0005361816.tif 000004
【図４】
0005361816.tif 000005
【図５】
0005361816.tif 000006
【図６】
0005361816.tif 000007
【図７】
0005361816.tif 000008
【図８】
0005361816.tif 000009
【図９】
0005361816.tif 000010