(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の発電電力により作動して被換気室の換気を行う換気ファンと、
前記換気ファンの作動時の電流値を検出する電流検出手段と、
前記被換気室の換気を必要とする基準の日射量における前記太陽電池の発電電力に対応する前記電流値を基準値として記憶した記憶手段と、
前記電流検出手段により検出された前記電流値が前記基準値以上である場合に、前記太陽電池の発電電力により前記換気ファンを作動させて前記被換気室の換気を行い、前記換気ファンの作動中に前記電流値が前記基準値未満の状態が所定時間以上継続した場合に、前記換気ファンの作動を停止する換気駆動手段と、
前記検出手段により検出された前記電流値が前記基準値未満である場合に、前記電流値に基づき、前記電流値が低いほど長くなるように前記換気ファンの前記停止時間を設定する時間設定手段と、
前記換気ファンの停止中に、前記電流検出手段により前記電流値の検出を行なうために、前記時間設定手段により設定された前記停止時間の間隔で前記換気ファンを作動させる間欠駆動手段と、
を含む換気装置。
【請求項２】
前記電流検出手段により検出される前記電流値に対応して設定された停止時間を記憶した時間記憶手段を含み、
前記時間設定手段が、前記停止時間として、前記電流値に基づき前記時間記憶手段に記憶された停止時間を設定する請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
前記記憶手段に、前記基準の日射量における発電電力に基づく第１の基準値、及び前記基準の日射量より少ない所定の日射量における発電電力に基づく第２の基準値が記憶されると共に、前記停止時間として前記時間記憶手段に、第１の停止時間、及び前記第１の停止時間より長い第２の停止時間が予め設定されて記憶され、
前記時間設定手段が、前記電流値が前記第１の基準値未満でかつ前記第２の基準値以上であるときに、前記間欠駆動手段における前記停止時間として前記第１の停止時間を設定し、前記電流値が前記第２の基準値未満であるときに、前記間欠駆動手段における停止時間として前記第２の停止時間を設定する請求項２に記載の換気装置。
【請求項４】
前記第２の基準値が、前記基準の日射量における発電電力の１／４の発電電力に基づいて設定された請求項３に記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車室内などの被換気室の換気を行う換気装置に係り、詳細には、太陽電池の発電電力によって作動する換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光線の強い炎天下などでは、太陽電池によって電力を得ることができる。また、車両を炎天下などに駐車すると、車室内の温度が上昇し、乗員が乗車したときに不快感を生じさせてしまうことがある。ここから、太陽電池の発電電力を用いて、車室内の換気を行う換気装置の提案がなされえている。
【０００３】
太陽電池の発電電力を用いて車室などの被換気室を換気する換気装置としては、太陽電池の発電電力によって複数のファンを駆動するときに、太陽電池の電圧−電流特性における動作点と、該動作点で所定数のファンを駆動するときの風量−静圧特性から、所定静圧値における風量が最大となるように設定した数のファンを駆動する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、太陽電池を用いた車室内の換気、空調を行うときに、車室内を複数の領域に分割し、分割した領域ごとの空調状態を制御可能として、日射方向を検出し、検出した日射方向に基づいて各領域の空調状態を制御する提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
ところで、太陽電池は、日射量が下がることにより発電電力が低下し、換気装置は、発電電力が所定値以下となると換気用のファンが停止されるようにしている。
【０００６】
一方、太陽電池を用いた換気装置では、電流センサなどを用いて、換気用のファンを作動させたときに電流値を検出し、発電電力を判定する構成とすることにより、低コスト化を図ることができる。このような換気装置では、太陽電池の発電電力が低下して、ファンを停止させているときに、例えば、一定の時間間隔で、ファンを駆動させて電流値の計測を行い、太陽電池の発電状態（発電電力）を判断するようにしている。これにより、太陽電池の発電電力が所定値以上となっていると判断されると、ファンを連続駆動して車室内の換気が行われる。
【特許文献１】特開平５−２３８２５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、太陽電池の発電電力は、太陽の傾き（時刻）や天候の影響を受けると共に、一時的にであっても日差しが陰ると発電電力が低下する。このときに、一時的な日差しの陰りであれば、ファンの駆動回数は少なくて済むが、日没時などでは、ファンの間欠的な駆動が繰り返されてしまい、ファンモータに耐久性の低下が生じてしまうことがある。
【０００８】
これを防止するために、換気ファンの駆動間隔を長くすると、日射が回復して発電電力が増加したにもかかわらず、換気ファンが駆動されない状態が続いてしまう。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で太陽電池の発電状態を判定し、太陽電池を用いて車室内などの被換気室の換気を行うときに、ファンモータなどの間欠的な駆動を抑制可能とする換気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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、太陽電池の発電電力により作動して被換気室の換気を行う換気ファンと、前記換気ファンの作動時の電流値を検出する電流検出手段と、前記被換気室の換気を必要とする基準の日射量における前記太陽電池の発電電力に対応する前記電流値を基準値として記憶した記憶手段と、前記電流検出手段により検出された前記電流値が前記基準値以上である場合に、前記太陽電池の発電電力により前記換気ファンを作動させて前記被換気室の換気を行い、前記換気ファンの作動中に前記電流値が前記基準値未満の状態が所定時間以上継続した場合に、前記換気ファンの作動を停止する換気駆動手段と、前記検出手段により検出された前記電流値が前記基準値未満である場合に、前記電流値に基づき、前記電流値が低いほど長くなるように前記換気ファンの前記停止時間を設定する時間設定手段と、前記換気ファンの停止中に、前記電流検出手段により前記電流値の検出を行なうために、前記時間設定手段により設定された前記停止時間の間隔で前記換気ファンを作動させる間欠駆動手段と、を含む。
【００１１】
この発明によれば、日射量によって変化する太陽電池の発電電力を、換気ファンを作動させた状態で、電流検出手段によって検出する電流値によって判定する。この基準値は、被換気室の換気が必要と判断されるときの日射量を基準とし、この日射量における発電電力に基づいて設定する。
【００１２】
時間設定手段は、電流値が基準値に達していないために換気ファンを停止しているときの電流値に基づいて、換気ファンを間欠駆動するときの停止時間を設定する。間欠駆動手段は、換気ファンの停止している時間が、この停止時間に達するごとに、電流値を検出するために換気ファンを作動し、電流値が基準値に達しているか否かの判定が行なわれるようにする。
【００１３】
時間設定手段は、電流検出手段により検出された電流値に基づいて、電流値が小さくなるほど停止時間が長くなるように設定する。すなわち、日射量が少ないほど停止時間が長くなるように設定する。
【００１４】
これにより、日射量が低下して換気ファンを間欠的に作動するときに、日射量が低いほど換気ファンの作動回数を抑えることができるので、換気ファンの寿命低下を抑制することができる。
【００１５】
このような本発明では、前記電流検出手段により検出される前記電流値に対応して設定された停止時間を記憶した時間記憶手段を含み、前記時間設定手段が、前記停止時間として、前記電流値に基づき前記時間記憶手段に記憶された停止時間を設定することが好ましく、これにより、的確な停止時間の設定が容易となる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、前記記憶手段に、前記基準の日射量における発電電力に基づく第１の基準値、及び前記基準の日射量より少ない所定の日射量における発電電力に基づく第２の基準値が記憶されると共に、前記停止時間として前記時間記憶手段に、第１の停止時間、及び前記第１の停止時間より長い第２の停止時間が予め設定されて記憶され、前記時間設定手段が、前記電流値が前記第１の基準値未満でかつ前記第２の基準値以上であるときに、前記間欠駆動手段における前記停止時間として前記第１の停止時間を設定し、前記電流値が前記第２の基準値未満であるときに、前記間欠駆動手段における停止時間として前記第２の停止時間を設定する。
【００１７】
また、請求項４に係る発明は、前記第２の基準値が、前記基準の日射量における発電電力の１／４の発電電力に基づいて設定されている。
【００１８】
この発明によれば、第１の基準値及び第２の基準値と共に、第１の基準値に対する第１の停止時間と、第２の基準値に対する第２の停止時間を設定している。
【００１９】
一般に、雲などに日射が遮られた一時的な日射量の低下は、周囲が明るいので、日射量が１／３〜１／４以下となることが少ない。これに対して、夕方などでは、周囲も暗くなるので、日射量が大きく低下する。
【００２０】
ここから、基準の日射量における発電電力に基づいた基準値を第１の基準値とし、第２の基準値として、例えば、太陽電池の発電電力が基準の日射量における発電電力の１／４となっているときの電流値を設定し、検出された電流値が第２の基準値に満たないときに、停止時間を第１の停止時間より長い第２の停止時間に設定する。
【００２１】
これにより、夕方などのように日射が増加する可能性が低いときに、一時的な日射量の低下と判定しうる場合に比べて、停止時間を長くして、換気ファンの作動頻度を確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、日射量が、換気を必要とする日射量より少ない場合、日射量の低下に応じて停止時間を長く設定するので、日射量が大きく低下したときに、換気ファンの作動頻度を確実に抑えることができる。
【００２３】
また、本発明では、換気が必要とする基準の日射量における発電電力に対して、太陽電池の発電電力が例えば、基準の日射量における発電電力の１／４未満となっているときに、換気ファンの停止時間を長く設定するので、夕方などで日射量が低下したときに、換気ファンの作動回数を確実に抑えることができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に係る換気装置１０の概略構成を示している。図２に示されるように、この換気装置１０は、自動車等の車両１２に設けられて、車両駐車中などにおいて、車外の空気（外気）を被換気室である車室１４内に導入する。車両１２では、外気が車室１４内に導入されることにより、車室１４内の空気が、ベントダクト１６などを介して車外へ排出されることにより、車室１４内の換気が行われる。
【００２５】
これにより、例えば、車両１２を炎天下などに駐車したときに、車室１４内の温度が上昇してしまうのを抑え、乗員が車両１２に乗車するときに、車室１４内の温度が上昇してしまっていることにより不快感を生じさせてしまうのを防止できるようにしている。なお、以下では、被換気室の一例として、車両１２に形成される車室１４を例に説明する。また、換気装置１０は、車両１２に設けられる空調装置（エアコン）によって構成されるものであっても良い。
【００２６】
図１に示されるように、換気装置１０は、太陽電池１８と、太陽電池１８の発電電力によって駆動される換気ファン２０と、換気ファン２０の作動を制御するコントローラ２２と、を含んで形成されている。
【００２７】
換気ファン２０は、ファンモータ２４にファン（羽根、羽根車など）２６（例えば図２参照）が取付けられた一般的構成となっている。なお、以下では、ファンモータ２４とファン２６とを区別しないときには、総称して換気ファン２０とする。また、換気装置１０として空調装置を用いるときには、換気ファン２０としてブロワファンを適用し、コントローラ２２としてエアコンＥＣＵを適用すればよい。さらに、換気装置１０の基本的構成は、換気ファン２０によって外気を車室１４内に導入しながら、車室１４内の空気を車外へ排出可能とする構成であれば、公知の一般的構成を適用でき、ここでは、詳細な説明を省略する。
【００２８】
図２に示されるように、太陽電池１８は、例えば、車両１２のルーフパネル２８の上面など、太陽光線が照射される部位に据え付けられる。なお、太陽電池１８の据え付け場所は、これに限らず、トランクリッド３０の上面、ウインドガラス３２の表面など、太陽光線が照射され、かつ、乗員の視界を妨げることのない任意の領域に据え付けたものであればよい。
【００２９】
この太陽電池１８は、太陽光線を受光することにより、受光した太陽光線の光エネルギーを直流電力に変換して出力する。なお、太陽電池１８は、ファンモータ２４の駆動電圧に応じた電圧が出力されるように構成されており、このような太陽電池１８の構成は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００３０】
図１に示されるように、太陽電池１８は、コントローラ２２に接続されており、太陽電池１８の発電電力がコントローラ２２に入力される。なお、太陽電池１８は、例えば、一対の電極の一方（例えば、正極側）がコントローラ２２に接続され、他方の電極（例えば、負極側）がコントローラ２２と共に、車両１０の車体に接地（グランド）されている。
【００３１】
コントローラ２２には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバス（何れも図示省略）によって接続された一般的構成のマイクロコンピュータ（以下、マイコン３４とする）が設けられている。また、コントローラ２２には、太陽電池１８から供給される電力を、マイコン３４の駆動に用いる所定電圧（例えば、５ｖ）の直流電力を生成する電源回路３６を備えている。マイコン３４は、この電源回路３６から供給される電力によって作動される。
【００３２】
これにより、太陽電池１８による発電が開始されて、太陽電池１８の発電電力が電源回路３６を介してマイコン３４に供給されることにより、マイコン３４が動作を開始する。また、太陽電池１８の発電が停止すると、マイコン３４が動作を停止する。すなわち、換気装置１０は、太陽電池１８が発電を開始することにより作動可能となり、また、太陽電池１８が発電を停止することにより作動を停止する。
【００３３】
なお、本実施の形態では、一例としてマイコン３４が太陽電池１８の発電電力によって作動するように説明するが、これに限らず、車両１２に設けている図示しないバッテリの電力によってマイコン３４が作動されるなど、任意の構成を適用することができる。
【００３４】
コントローラ２２には、電流検出手段とされる電流検出回路３８が設けられている。また、コントローラ２２には、スイッチ回路４０が設けられている。スイッチ回路４０は、例えば、ＦＥＴなどの半導体スイッチング素子を用いたスイッチング素子４２及び、保護ダイオード４４を含んで形成されている。
【００３５】
スイッチ回路４０には、換気ファン２０が接続されており、太陽電池１８の発電電力は、電流検出回路３８及びスイッチ回路４０を経て換気ファン２０へ供給される。
【００３６】
マイコン３４には、駆動制御部４６が形成されており、スイッチング素子４２が、この駆動制御部４６によってオン駆動されることにより、太陽電池１８の発電電力が換気ファン２０へ供給される。また、換気ファン２０は、駆動制御部４６によってスイッチング素子４２がオフされることにより電力供給が停止される。このときに、保護ダイオード４４が、換気ファン２０からの電流の逆流防止を図っている。なお、本実施の形態では、半導体スイッチング素子などの所謂半導体リレーを用いているが、これに限らず、電磁式リレーなどの任意の構成のスイッチング手段を適用することができる。
【００３７】
一方、換気ファン２０には、ファンモータ２４の駆動回路４８が設けられており、太陽電池１８の発電電力が駆動回路４８を介してファンモータ２４へ供給される。
【００３８】
この駆動回路４８には、マイコン３４の駆動制御部４６が接続されており、駆動制御部４６によって、駆動回路４８からファンモータ２４へ出力される電圧が制御される。これにより、換気装置１０では、ファンモータ２４のオン／オフ及び回転数、すなわち、換気ファン２０のオン／オフ及び、車室１４内へ吹き出される空気の風量が制御される。
【００３９】
なお、ファンモータ２４の回転数制御（換気ファン２０の風量制御）は、例えば、駆動回路４８からファンモータ２４へ出力される直流電圧のデューティー比を制御するなど、ファンモータ２４の特性に応じた任意の制御方法を適用して、太陽電池１８の発電電力に応じた回転数で駆動される構成とするものであれば良く、これにより、日射量が多く、車室１４内の温度が上昇しやすい環境下で、換気量を多くすることが可能となる。
【００４０】
コントローラ２２に設けている電流検出回路３８は、太陽電池１８の発電電力によって換気ファン２０が駆動されることにより、換気ファン２０へ供給される電流値の検出が可能となっている。電流検出回路３８は、例えば、電流値に応じた電圧を出力する構成を適用できるが、以下では、電流値Ｉとして説明する。
【００４１】
ところで、マイコン３４には、記憶手段及び時間記憶手段とされるメモリ５０が設けられていると共に、判定手段とされる比較判定部５２が形成されている。メモリ５０には、予め設定されている電流値の基準値が記憶されており、比較判定部５２は、電流検出回路３８によって検出される電流値Ｉを読み込むと、メモリ５０に記憶されている基準値と比較する。
【００４２】
太陽電池１８は、日射が強くなる（日射量が増加する）ことにより発電電力が増加する。また、駐車された車両１２では、日射が強くなることにより車室１４内の温度が上昇する。さらに、ファンモータ２４は、駆動時間が長くなることにより寿命（耐久性）が低下する。
【００４３】
ここから、換気装置１０では、日射量及び換気ファン２０（ファンモータ２４）の耐久性を考慮して、換気ファン２０を作動させるときの日射量の下限値が設定されている。コントローラ２２のメモリ５０には、この日射量が下限値となっているときの太陽電池１８の発電電力（例えば、５００ｗ／ｍ２、以下、発電電力Ａとする）が得られている状態で換気ファン２０を作動させているときに、電流検出回路３８で検出される電流値Ｉを、第１の基準値とする基準値Ｉｓとして記憶されている。
【００４４】
比較判定部５２では、予め設定されたタイミングで電流検出回路３８によって検出される電流値Ｉを読込み、メモリ５０に記憶されている基準値Ｉｓと比較することにより、太陽電池１８の発電状態が、換気ファン２０を作動させる発電状態、すなわち、日射量が、換気ファン２０を作動するように設定されている日射量を超えているか否かを確認する。
【００４５】
駆動制御部４６は、換気ファン２０を作動するように設定されている日射量に達している場合、すなわち、電流値Ｉが基準値Ｉｓに達している（Ｉ≧Ｉｓ）と、スイッチング素子４２をオンすると共に、発電電力に応じた回転数で換気ファン２０が作動するように駆動回路４８の出力を制御する。
【００４６】
また、駆動制御部４６は、比較判定部５２で、電流値Ｉが基準値Ｉｓよりも低くなっている（Ｉ＜Ｉｓ）と判定され、この判定状態が継続すると、換気ファン２０の作動を停止する。
【００４７】
マイコン３４には、タイマ５４及び時間設定部５６が形成されている。駆動制御部４６は、太陽電池１８の発電電力が低下し、電流値Ｉが基準値Ｉｓよりも低くなると、タイマ５４によって時間計測を開始し、予め設定されている所定の時間（以下、時間Δｔとする）が経過しても、電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えないと換気ファン２０を停止する（換気停止）。すなわち、マイコン３４は、換気ファン２０を作動させているときに、時間Δｔ以上の間、電流値Iが基準値Ｉｓを下回っている（太陽電池１８の発電状態の低下が継続している）と、換気ファン２０の作動を停止する。
【００４８】
また、マイコン３４の駆動制御部４６は、換気ファン２０を停止すると、タイマ５４によって停止時間の計測を開始し、予め設定されている時間（以下、インターバル時間ΔＴｓとする）が経過すると、換気ファン２０を作動させて電流値Ｉの検出が可能となるようにし、比較判定部５２で太陽電池１８の発電状態の判定が行なわれるようにする。
【００４９】
このときに、駆動制御部４６は、比較判定部５２で、電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えていると判定されると、太陽電池１２が所定以上の発電状態であるとして、換気ファン２０を作動する。これにより、車室１４内の換気が再開される。また、電流値Ｉが基準値Ｉｓに達していないと判定されると、駆動制御部４６は、インターバル時間ΔＴｓが経過するまでの換気ファン２０を停止状態とする。
【００５０】
すなわち、マイコン３４は、換気ファン２０を停止すると、予め設定されているインターバル時間ΔＴｓの間隔で換気ファン２０を作動させて、太陽電池１８の発電状態を判定するようにしている。
【００５１】
一方、太陽電池１８の発電状態の低下は、雲などによって日差しが遮られているときに加え、夕方などで日がかげることにより生じる。ここで、雲などによって日差しが遮られた場合、部分的に日射量が低下し、周囲が比較的明るい状態となっており、このために、日射量が大きく低下することはない。これに対して、日が傾く夕方は、周囲も徐々に暗くなるために、一時的に日差しが遮られるときに比べて、日射量は大きく低下する。
【００５２】
一般に、雲などによって日差しが遮られたときの日射量は、周囲が比較的明るいので、発電電力が発電電力Ａの１／３〜１／４以下の日射量となることがない。ここから、本実施の形態に適用した換気装置１０では、発電電力が発電電力Ａの１／４以下となる日射量となっていると、日射量の低下が一時的なものではなく、日が傾くことによって生じているものと判断する。
【００５３】
換気装置１０では、発電電力が発電電力Ａの１／４となっているときに換気ファン２０を作動させて検出される電流値Ｉを、第２の基準値とする基準値ＩＬとして設定されてメモリ５０に記憶されている。すなわち、メモリ５０には、電流値Ｉの基準値として基準値Ｉｓと、基準値Ｉｓよりも低い基準値ＩＬとが記憶されている。
【００５４】
マイコン３４では、電流回路３８で検出される電流値Ｉと基準値Ｉｓ、ＩＬから、発電電力の低下が、発電電力の高くなる可能性がある一時的なものか、夕方などで高くなる可能性が低いかを判断するようにしている。
【００５５】
また、換気装置１０では、インターバル時間ΔＴｓとして、発電電力が高くなる可能性がある（可能性が高い）ときに適用するインターバル時間ΔＴ１と、発電量が高くなる可能性の低いときに適用するインターバル時間ΔＴ２が設定されている。
【００５６】
このインターバル時間ΔＴ１、ΔＴ２は、例えば、インターバル時間ΔＴ１が３minとして設定され、インターバル時間ΔＴ２が１０minとして設定されるなど、インターバル時間ΔＴ２が、インターバル時間ΔＴ１よりも長くなっている（ΔＴ２＞ΔＴ１）。このインターバル時間ΔＴ１、ΔＴ２は、インターバル時間ΔＴｓとしてメモリ５０に記憶されている。なお、インターバル時間ΔＴ１、ΔＴ２は、これに限らず、太陽電池１８の発電能力、換気ファン２０の定格及び換気能力、日射に対する車室１４の温度上昇のし易さなどを考慮して設定した時間とすることができる。
【００５７】
マイコン３４に設けられている時間設定部５６は、比較判定部５２の判定結果に基づいて、インターバル時間ΔＴｓをインターバル時間ΔＴ１又はインタ時間ΔＴ２に設定する。このときに、時間設定部５６は、電流値Ｉが基準値ＩＬに達していない（Ｉ＜ＩＬ）と、インターバル時間ΔＴｓをインターバル時間ΔＴ２に設定し（ΔＴｓ＝ΔＴ２）、電流値Ｉが基準値ＩＬ以上となっている（ＩＬ≦Ｉ＜Ｉｓ）と、インターバル時間ΔＴｓをインターバル時間ΔＴ１に設定する（ΔＴｓ＝ΔＴ１）。
【００５８】
これにより、換気装置１０では、太陽電池１８の発電電力が低下しているために換気ファン２０を停止しているときに、太陽電池１８の発電状態を判定するための換気ファン２０の作動頻度が抑制されるようにしている。
【００５９】
このように構成されている換気装置１０は、車両１０を駐車するために図示しないイグニッションスイッチがオフされることにより作動可能となる。なお、換気装置１０には、換気スイッチ（図示省略）が設けられており、イグニッションスイッチがオフされた状態で換気スイッチがオンされることにより作動可能となる。
【００６０】
換気装置１０では、換気動作が可能となっている状態で、太陽電池１８の発電が開始されて、太陽電池１８の発電電力が電源回路３６を介してマイコン３４に供給されることにより、マイコン３４の作動が開始され、太陽電池１８の発電が停止することにより、マイコン３４の作動が停止する。
【００６１】
ここで、マイコン３４は、太陽電池１８の発電電力が、予め設定されている発電電力Ａを超えると、電流検出回路３８で検出される電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えて換気ファン２０が作動される。これにより、車室１４内の換気が行われる。
【００６２】
このように、換気装置１０では、太陽電池１８の発電電力が予め設定された発電電力Ａを超え、車室１４内の換気が必要と判断されることにより換気ファン２０を作動させるので、不必要に換気ファン２０を作動させてファンモータ２４の寿命を短くしてしまうことなく、日射に起因する車室１４内の温度上昇を確実に防止できる。したがって、夏季などにおいて、炎天下に駐車したために、車室１４内の温度が上昇し、乗員が乗車するときに不快感が生じてしまうのが防止される。
【００６３】
ところで、換気装置１０では、太陽電池１８の発電状態を、電流検出回路２４によって検出する電流値Ｉから判定するようにしている。これにより日射センサなどを設ける必要が無くなり、太陽電池１２の発電状態を検出するためのセンサ等を少なくして、装置の簡略化及び低コスト化が図られるようにしている。
【００６４】
ここで、換気装置１０では、換気ファン２０を停止している状態で電流検出回路３８によって電流値Ｉを検出するためには、換気ファン３８を作動させる必要がある。このとき、換気ファン２０を頻繁に作動させると、ファンモータ２４の寿命低下などの耐久性の低下を招いてしまう。ここから、換気装置１０では、太陽電池１８の発電電力が低下したときの換気ファン２０の作動頻度を効率的に抑えるようにしている。
【００６５】
以下に、換気装置１０に設けているコントローラ２２での、太陽電池１８の発電電力を用いた換気ファン２０の作動を説明する。
【００６６】
図３には、マイコン３４で実行される換気ファン２０の駆動制御の概略を示している。換気装置１０では、太陽電池１８の発電が開始されると、換気ファン２０の駆動に先立ってマイコン３４が起動され、太陽電池１８の発電が停止することによりマイコン３４の作動が停止される。図３のフローチャートは、マイコン３４が起動されることにより所定の時間間隔で実行され、マイコン２０の停止と共に終了する。
【００６７】
このフローチャートでは、最初のステップ１００で太陽電池１８の発電状態（発電電力）を判定する。このときに、太陽電池１８の発電電力が予め設定されている発電電力Ａを超えていると判断されることにより、ステップ１０２で、スイッチング素子４２をオンすると共に、駆動回路４８の作動を制御することにより換気ファン２０の作動を開始する（ファンモータ２４の駆動開始）。これにより、車室１４内の換気が開始される。なお、発電電力の判定処理は後述する。
【００６８】
マイコン３４では、換気ファン２０の作動が開始される（換気ファン２０の作動による換気中）は、ステップ１０４で、電流検出回路３８で検出される電流値Ｉを読み込み、次のステップ１０６で、この電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えているか否かを確認する。これにより、太陽電池１８が発電電力Ａを超える発電状態で、電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えている間（Ｉ≧Ｉｓ）は、ステップ１０６で肯定判定されて、換気ファン２０の作動が継続される。
【００６９】
一方、太陽の日差しが雲などに遮られたり、夕刻で日が沈みかけると、太陽電池１８の発電電力が下がる。これにより、電流値Ｉが基準値Ｉｓより低下する（Ｉ＜Ｉｓ）と、ステップ１０６で否定判定されてステップ１０８へ移行し、タイマ５４をリセット／スタートさせて、電流値Ｉが低下してからの時間Ｔの計測を開始する。
【００７０】
この後、ステップ１１０では、電流検出回路３８で検出される電流値Ｉを計測し、この電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えたか否かを確認する（ステップ１１２）。また、ステップ１１４では、タイマ５４によって計測している時間Ｔが、予め設定されている時間Δｔに達したか否かを確認する。
【００７１】
ここで、例えば、タイマ５４によって計測している時間Ｔが時間Δｔに達する前に、日射量が多くなって太陽電池１８の発電電力が増加して、電流値Ｉが基準値Ｉｓを超える（Ｉ≧Ｉｓ）と、ステップ１１２で肯定判定される。これにより、換気ファン２０の作動、すなわち、車室１４内の換気が継続される。
【００７２】
これに対して、時間Δｔが経過しても、日射量が増加せずに発電電力Ａを超えず、電流値Ｉが基準値Ｉｓに達しないと、ステップ１１４で肯定判定されて、ステップ１１６へ移行する。このステップ１１６では、スイッチング素子４２をオフして、換気ファン２０（ファンモータ２４）への電力供給を停止する。これにより、換気ファン２０の作動が停止され、車室１４の換気が中止される。
【００７３】
この後に、マイコン３４は、ステップ１００に移行して、太陽電池１２の発電状態、すなわち、日射量の判定を行う。
【００７４】
図４には、ステップ１００へ移行することにより実行される発電電力の判定処理の概略を示している。
【００７５】
このフローチャートでは、最初のステップ１２０で、換気ファン２０を所定時間駆動し、ステップ１２２でこのときに電流検出回路３８によって電流値Ｉの検出を行う。なお、換気ファン２０の駆動時間は、電流値Ｉの検出が可能な時間であればよい。
【００７６】
この後、ステップ１２４では、電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えているか否かを確認する。ここで、太陽電池１８の発電電力が発電電力Ａを超えて、電流値Ｉが基準値Ｉｓを超えていれば、ステップ１２４で肯定判定する。すなわち、太陽電池１８が発電電力Ａを超える発電状態であると判定して、このフローチャートを終了する。
【００７７】
これにより、図２のステップ１０２へ移行することにより換気ファン２０が作動されて、車室１４内の換気が行われる。
【００７８】
一方、図４のフローチャートでは、日射量が多くならず、電流値Ｉが基準値Ｉｓに達していないと（Ｉ＜Ｉｓ）、ステップ１２４で否定判定してステップ１２６へ移行する。このステップ１２６では、電流値Ｉが基準値ＩＬに達しているか否かを判定する。
【００７９】
ここで、周囲が比較的明るく、太陽電池１８が受ける日射が大きく低下しておらず、電流値Ｉが、基準値Ｉｓには達していないが、基準値ＩＬを超えている（Ｉｓ＞Ｉ≧ＩＬ）と、ステップ１２６で肯定判定して、インターバル時間ΔＴｓを、比較的短いインターバル時間ΔＴ１に設定する。
【００８０】
この後、ステップ１３０では、タイマ５４をリセット／スタートして、換気ファン２０を停止している時間、すなわち、次に太陽電池１８の発電状態を判定するまでの時間（電流値Ｉを検出するまでの時間）の計測を開始する。
【００８１】
次のステップ１３２では、タイマ５４によって計測している時間Ｔを読込み、時間Ｔがインターバル時間ΔＴｓ（ここでは、インターバル時間ΔＴ１）に達したか否かを確認する。
【００８２】
ここで、タイマ５４によって計測される時間Ｔがインターバル時間ΔＴ１（ΔＴｓ）に達する（Ｔ≧ΔＴｓ（ΔＴ１））と、ステップ１３２で肯定判定してステップ１２０へ移行する。これにより、時間ΔＴｓだけ経過した後に、太陽電池１８の発電状態の判定が行なわれる。
【００８３】
すなわち、太陽電池１８の発電状態を示す太陽電池１８への日射量に応じた電流値Ｉが、基準値Ｉｓに達していないが、基準値ＩＬを超えているときには、インターバル時間ΔＴ１の間隔で換気ファン２０が作動される。
【００８４】
したがって、太陽が雲などに一時的に隠れたために日射量が低下したときなどには、日差しが復旧して日射量が多くなると、迅速に車室１４内の換気が開始（再開）されるので、換気の開始が遅れることにより車室１４内の温度が上昇してしまうのを防止することができる。
【００８５】
これに対して、太陽電池１８への日射量が大きく低下し、太陽電池１８の発電電力が、発電電力Ａの１／４以下となり、電流値Ｉが基準値ＩＬを下回っている（Ｉ＜ＩＬ）と、ステップ１２６で否定判定されてステップ１３４へ移行する。
【００８６】
このステップ１３４では、インターバル時間ΔＴｓを、インターバル時間ΔＴ１よりも長いインターバル時間ΔＴ２に設定する。すなわち、周囲が比較的暗く、太陽電池１８が受ける日射が大きく低下すなどしているために、電流値Ｉが、基準値ＩＬにも達していなければ（Ｉ＜ＩＬ）、インターバル時間ΔＴｓがインターバル時間ΔＴ2設定される。
【００８７】
この後、ステップ１３０では、タイマ５４をリセット／スタートして、換気ファン２０を停止している時間が、インターバル時間ΔＴ２に達する（Ｔ≧ΔＴｓ（ΔＴ２））と、ステップ１３２で肯定判定してステップ１２０へ移行し、換気ファン２０を作動させて太陽電池１８の発電状態の判定が行なわれる。
【００８８】
ここで、基準値ＩＬは、車室１４内の換気を必要とする日射量であるときの太陽電池１８の発電電力Ａに対して、この発電電力Ａの１／４の発電電力に基づいて設定されている。すなわち、基準値ＩＬは、発電電力Ａが得られる日射量の略１／４の日射量であるときの電流値Ｉとなっている。
【００８９】
一般に、雲などによって日差しが遮られることによる日射量の低下は、周囲が明るいために大きく低下することがない。これに対して、夕方などの日射量の低下は、車両１２の周囲も暗くなることにより大きく低下する。すなわち、一時的な日射量の低下では、太陽電池１８の発電電力が、発電電力Ａの１／３〜１／４まで低下することはまれであり、大きく低下したときには、日射量の回復にも時間がかかると想定することができる。また、夕方などにおける日射量の低下は、太陽電池１８の発電電力を、発電電力Ａの１／３〜１／４以下としてしまう。
【００９０】
ここから、換気装置１０では、発電電力Ａの１／４の発電電力であるときの電流値Ｉを基準値ＩＬとして設定し、電流値Ｉが基準値ＩＬに達していないときには、インターバル時間ΔＴｓをインターバル時間ΔＴ２に設定する。これにより、換気ファン２０が作動される間隔が長くなり、インターバル時間ΔＴ１で換気ファン２０を作動する場合に比べて、換気ファン２０の作動回数を減らすことができる。
【００９１】
本実施の形態に適用した換気装置１０は、太陽電池１８の発電電力を、換気ファン２０が作動しているときの電流値Ｉを検出して判定する。このために、換気装置１０では、日射量が低下しても、太陽電池１８の発電が停止するまで換気ファン２０が間欠的に作動される。
【００９２】
このときに、日射量が僅かとなっているときに、インターバル時間ΔＴ２で換気ファン２０を間欠的に作動することにより、インターバル時間ΔＴ１で間欠的に作動させるよりも確実に作動回数を減らすことができる。これにより、換気ファン２０の寿命が短くなるのを抑えることができる。
【００９３】
また、日射量が極めて低く、発電電力も発電電力Ａの１／４に満たない状態は、明け方にも生じるが、明け方は、外気温や車室１４内の温度も低い。したがって、このときにも、インターバル時間ΔＴｓがインターバル時間ΔＴ２に設定されていることにより、換気ファン２０の作動頻度が増加するのを抑えることができ、この点からも、換気ファン２０の寿命低下を抑制することができる。
【００９４】
したがって、太陽が雲などに一時的に隠れたために日射量が低下したときなどには、日差しが復旧して日射量が多くなると、迅速に車室１４内の換気が開始（再開）されるので、換気の開始が遅れることにより車室１４内の温度が上昇してしまうのを防止することができる。
【００９５】
なお、以上説明した本実施の形態では、インターバル時間ΔＴｓを、インターバル時間ΔＴ１、ΔＴ２の２段階に設定したが、これに限らず、３段階以上に設定し、日射量が低くなるほどインターバル時間ΔＴｓが長くなるようにしても良い。
【００９６】
また、インターバル時間ΔＴｓは、これに限らず、日射量又は日射量に基づいた電流値Ｉが少なくなるほどインターバル時間ΔＴｓが長くなりように設定したマップを設定してメモリ５０に記憶し、このマップに基づいて、インターバル時間ΔＴｓが無段階で設定されるものであっても良い。
【００９７】
さらに、インターバル時間ΔＴｓは、前回の電流値Ｉを記憶しておき、電流値Ｉが減少したときに時間が長くなるように更新し、増加したときに時間が短くなるように更新するようにしても良い。
【００９８】
また、同じインターバル時間ΔＴｓで所定回数だけ換気ファン２０の間欠運転を行い、電流値Ｉが基準値Ｉｓに達していなければ、インターバル時間ΔＴｓが長くなるように更新するようにしても良い。
【００９９】
なお、以上説明した本実施の形態では、車両に設けられる換気装置１０を例に説明したが、本発明は、これに限らず、太陽電池の発電電力を用いて、被換気室内の換気を行う任意の構成の換気装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本実施の形態にかかる換気装置の概略構成図である。
【図２】換気装置が用いられる車両の概略図である。
【図３】換気ファンの制御の一例を示す流れ図である。
【図４】発電電力の判定の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    換気装置
１２    車両
１４    車室（被換気室）
１８    太陽電池
２０    換気ファン
２２    コントローラ
２４    ファンモータ（換気ファン）
３４    マイコン
３８    電流検出回路（電流検出手段）
４６    駆動制御部（換気駆動手段、間欠駆動手段）
５０    メモリ（記憶手段、時間記憶手段）
５２    比較判定部（判定手段）
５４    タイマ（計測手段）
５６    時間設定部（時間設定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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