車両熱流束調整装置
【課題】車体から伝播する熱気による不快感を低減することができる車両熱流束調整装置を提供する。
【解決手段】車体熱流束検出手段２６と、人体熱流束検出手段２７と、上記車体４の外表面に開口し、その車体４の温度を気化熱により低下させるために、上記車両１に設けられた冷房装置５のエバポレータ１５から回収した凝縮水を滲み出させる複数の微細孔２８と、それら微細孔２８にエバポレータ１５の凝縮水を供給するための凝縮水供給装置２９と、上記人体熱流束検出手段２７にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段２６にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置５が作動しているときに、上記微細孔２８から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置２９を作動させる供給装置制御手段３０とを備えたものである。
【解決手段】車体熱流束検出手段２６と、人体熱流束検出手段２７と、上記車体４の外表面に開口し、その車体４の温度を気化熱により低下させるために、上記車両１に設けられた冷房装置５のエバポレータ１５から回収した凝縮水を滲み出させる複数の微細孔２８と、それら微細孔２８にエバポレータ１５の凝縮水を供給するための凝縮水供給装置２９と、上記人体熱流束検出手段２７にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段２６にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置５が作動しているときに、上記微細孔２８から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置２９を作動させる供給装置制御手段３０とを備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体から車室内に向かう熱流束を調整するための車両熱流束調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車室内の温度環境を調整する装置として、エアコンディショナが知られている。
【０００３】
そのエアコンディショナは、車室内の空気を直接冷却あるいは加温して、車室内の気温を調整するようにしている。
【０００４】
ところで、車外から車内への熱伝導には、車室内の空気による熱伝達の他に、車室を形成する車体から乗員への熱放射（熱輻射）がある。
【０００５】
そのため、夏季などにおいてエアコンディショナを作動させたとしても、車外および車体から車室内への熱放射により、車室内の温熱環境は乗員にとって不快なものとなる。
【０００６】
そこで、車体から車室内への熱伝播の対策方法として、現在、例えば、断熱材を用い、車体から車室内への熱を遮断するようにしている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、自動車の側面ボディなどに空気流通路（断熱空気層）を形成し、その空気流通路を通じて車室内の冷却された空気を車外に排出する換気断熱システムが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３３８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、断熱材を用いる場合、車両サイズから断熱材の厚さが制限され、冷却効果があまり高くないなどの問題があった。
【００１０】
また、特許文献１の換気断熱システムでは、側面ボディを車室内の空気と熱交換させて冷却しているが、その車室内の空気の冷却は車両のエアコンにより行われるので、省エネルギー化を考えると、冷却効果をあまり高くできないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、車体から乗員に伝播する熱気による不快感を低減することができる車両熱流束調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、上記車体から上記車室内の人体への熱流束を検出する車体熱流束検出手段と、上記車室内の人体から上記車体への熱流束を検出する人体熱流束検出手段と、上記車体の外表面に開口し、その車体の温度を気化熱により低下させるために、上記車両に設けられた冷却装置のエバポレータから回収した凝縮水を滲み出させる複数の微細孔と、それら微細孔に上記車両に設けられた冷房装置のエバポレータから回収した凝縮水を供給するための凝縮水供給装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された人体の熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された車体の熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動しているときに、上記微細孔から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置を作動させる供給装置制御手段とを備えたものである。
【００１３】
好ましくは、上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記車両のエンジンが停止状態で、かつ上記室温検出手段にて検出された室温が外気温よりも高く、上記室温が所定温度以上のときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えたものである。
【００１４】
好ましくは、上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動していないときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えたものである。
【００１５】
好ましくは、上記エンジンに冷却水を循環させて該エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、上記車体に沿って設けられ、その車体と上記エンジン冷却装置から導入される上記エンジン冷却後の暖かい冷却水との間で熱交換を行うための温水通路と、その温水通路を開閉するための温水切替弁と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度以上のときに、上記温水通路にエンジン冷却後の暖かい冷却水を導入するために上記温水切替弁を開放する弁制御手段とを備えたものである。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、上記車両に設けられた冷房装置のエバポレータから回収した凝縮水を、上記車室を形成する車体を濡らすために、車体に供給するための凝縮水供給装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車体から乗員に伝播する熱気による不快感を低減することができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
本実施形態の車両熱流束調整装置は、例えば、トラックなど大型車両の車室（キャビン）の天井部分に適用される。
【００２０】
まず、図１から図３に基づき、車両および車両熱流束調整装置の概略構造を説明する。
【００２１】
図１に示すように、車両１は、乗員（以下、人体という）２が搭乗する車室３を区画形成する車体（ボディ）４と、車室３内の空気温度を調整するためのエアコンディショナー（以下、エアコンという）５と、車室内温度を調整すべく車両１の車体４から車室３内に向かう熱流束を調整する車両熱流束調整装置６と、エンジン７（図３参照）に冷却水を循環させてエンジン７を冷却するエンジン冷却装置８とを備える。
【００２２】
車体４は、天井パネル９やドアパネル（図示せず）など複数のパネルを備える。本実施形態の天井パネル９は、外側天井パネル１０と内側天井パネル１１とを有する二重構造をなし、それら外側天井パネル１０と内側天井パネル１１との間には、後述する車両熱流束調整装置６の凝縮水通路３２と、外気通路３６と、温水通路４１とが設けられる。また、本実施形態の外側天井パネル１０の外表面には、光触媒（ＴｉＯ2）などの親水処理が実施される。
【００２３】
図２に示すように、エアコン５は、冷房装置をなし、冷媒を圧縮するコンプレッサ（図示せず）と、圧縮された冷媒を液化させるコンデンサ（図示せず）と、その液冷媒を気化させるエバポレータ１５と、そのエバポレータ１５に、車室３内の空気を導いて冷却した後、再び車室３内に戻すためのエアコンファン（図示せず）と、それらエアコンファンおよびコンプレッサの冷房運転・冷房停止を切り換えるためのエアコンスイッチ１６とを備える。
【００２４】
エバポレータ１５には、空気中の水分がエバポレータ１５の表面で凝縮してなる凝縮水を、車外に排出するためのドレーン通路１７が設けられる。
【００２５】
エアコンスイッチ１６は、後述する電子制御ユニット（以下、ＣＰＵという）３０に接続され、そのＣＰＵ３０によりオン（冷房運転側）あるいはオフ（冷房停止側）が切り換えられる。
【００２６】
図３に示すように、エンジン冷却装置８は、エンジン７に形成され冷却水が導入されるウォータジャケット１４と、そのウォータジャケット１４で熱交換した冷却水の熱を放熱するためのラジエタ１８と、冷却水を貯留するリザーバタンク１９と、それらウォータジャケット１４、ラジエタ１８、リザーバタンク１９を連通する循環通路２０と、その循環通路２０を通して冷却水を循環させるための冷却水ポンプ（液送ポンプ）２１と、冷却水の水温が所定の循環停止水温以下のとき循環通路２０を閉鎖するサーモスタット２２とを備える。
【００２７】
冷却水ポンプ２１は、エンジン７とラジエタ１８との間の循環通路２０に配置され、サーモスタット２２は、エンジン７とリザーバタンク１９との間の循環通路２０に配置される。
【００２８】
車両熱流束調整装置６は、夏季などにエアコン５で発生した凝縮水を車体表面で気化させて車体４を冷却するための車体気化冷却手段２３と、車体４を外気と熱交換させて冷却するための車体外気冷却手段２４と、冬季などに車体４をエンジン７から排出された冷却水と熱交換させて加温するための車体加温手段２５とを備える。
【００２９】
車体気化冷却手段２３は、上記車体４から車室３内（車室３内の人体２（図１参照））に向かうの熱流束（熱放射など）を検出する車体熱流束検出手段２６と、上記車室３内の人体２から上記車室３への熱流束を検出する人体熱流束検出手段２７と、車体４の温度を気化熱により低下させるために水を滲み出させる複数の微細孔２８と、それら微細孔２８にエアコン５のエバポレータ１５から回収した凝縮水を供給するための凝縮水供給装置２９と、その凝縮水供給装置２９の作動を制御するための供給装置制御手段をなすＣＰＵ３０とを備える。また、上記車体熱流束検出手段２６と人体熱流束検出手段２７とを同一の熱流束センサとして用いることも可能である。
【００３０】
車体熱流束検出手段２６は、車室３内に設けられ車体４の内側天井パネル１１に臨むよう配置される。人体熱流束検出手段２７は、車室３内に設けられ人体２に臨むよう配置（例えば、運転席に臨ませて配置）される。
【００３１】
それら車体熱流束検出手段２６および人体熱流束検出手段２７は、例えば、熱流束センサから成り、ＣＰＵ３０に検出した熱流束を送信すべく各々接続される。
【００３２】
微細孔２８は、車体４の外側天井パネル１０に形成される。本実施形態の微細孔２８は、外側天井パネル１０の全域に配置される。例えば、微細孔２８は、外側天井パネル１０の全面に格子状に配置される。
【００３３】
各微細孔２８は、外側天井パネル１０を貫通し、外側天井パネル１０の外表面にて開口する。本実施形態の微細孔２８は、約１ｍｍの孔径を有する。
【００３４】
凝縮水供給装置２９は、微細孔２８とエバポレータ１５のドレーン通路１７とを連通する凝縮水通路３２と、その凝縮水通路３２を開閉するための凝縮水切替弁３３（図３では切替弁（１））と、凝縮水通路３２内の凝縮水を圧送するための凝縮水ポンプ３４とを備える。
【００３５】
凝縮水通路３２は、上流端がエバポレータ１５のドレーン通路１７に接続され、そのドレーン通路１７から天井パネル９まで延びる。凝縮水通路３２の下流部は、外側天井パネル１０の内面に沿って形成され、外側天井パネル１０に形成された各微細孔２８に各々接続される。本実施形態では、外側天井パネル１０の全面に配置された微細孔２８に対応するよう、凝縮水通路３２の下流部が複数に分岐する配管（枝管など）にて形成される。なお、図例では、ドレーン通路１７の凝縮水を凝縮水通路３２に直接導いたが、凝縮水を貯留するためのタンクを設け、そのタンクから凝縮水を凝縮水通路３２に導くことも考えられる。
【００３６】
凝縮水切替弁３３は、凝縮水通路３２におけるドレーン通路１７との接続部に配置された三方弁からなり、ドレーン通路１７を車外に連通させて凝縮水を車外に排出する車外位置（凝縮水通路３２を閉塞）と、ドレーン通路１７を凝縮水通路３２に連通させて凝縮水を微細孔２８に供給する微細孔位置（凝縮水通路３２を開放）とで切り換えられる。
【００３７】
凝縮水切替弁３３は、ＣＰＵ３０に接続され、そのＣＰＵ３０により車外位置と微細孔位置とで切替制御される。
【００３８】
凝縮水ポンプ３４は、凝縮水切替弁３３よりも微細孔２８側（下流側）の凝縮水通路３２に配置される。凝縮水ポンプ３４の送圧は、凝縮水が微細孔２８から滲み出るよう、０．５〜３５．０ＭＰａに設定される。図例では、孔径約１ｍｍの微細孔２８から出る凝縮水の流量が約０．１ｍｌ／分となるよう凝縮水ポンプ３４の送圧が設定される。
【００３９】
ここで、微細孔２８の孔径を約１ｍｍ、凝縮水ポンプ３４の送圧を０．５〜３５．０ＭＰａに設定し、微細孔２８への供給流量を約０．１ｍｌ／分としたのは、この程度の供給流量であれば、外側天井パネル１０からフロントガラスなどに滴るような水量には至らないためである。したがって、ワイパーなどの作動は不要となる。
【００４０】
凝縮水ポンプ３４は、ＣＰＵ３０に接続され、そのＣＰＵ３０により作動・非作動の切替および送圧などが制御される。
【００４１】
ＣＰＵ３０は、車体熱流束検出手段２６および人体熱流束検出手段２７や後述する室温検出手段３５および外気温検出手段３８などのセンサ類に接続され、それらセンサ類の検出信号（熱流束値、室温、外気温など）を受信する。
【００４２】
ＣＰＵ３０は、凝縮水ポンプ３４、凝縮水切替弁３３、エアコンスイッチ１６や後述する外気ファン４０、温水切替弁４２などに接続され、これらに制御信号を送信する。
【００４３】
また、ＣＰＵ３０には、電力を供給するための電源３１（図１参照）が接続される。
【００４４】
本実施形態のＣＰＵ３０は、詳しくは後述するが、人体熱流束検出手段２７にて検出された上記車室３内の人体２から上記車体４への熱流束から求めた人体温度が、車体熱流束検出手段２６にて検出された上記車体４から上記車室３内の人体２への熱流束から求めた車体温度未満であり、かつエアコン５（コンプレッサなど）が作動（冷房運転）しているときに、上記微細孔２８から凝縮水を滲み出させるために、上記凝縮水供給装置２９を作動させる。その凝縮水供給装置２９の作動は、凝縮水ポンプ３４を作動させると共に、凝縮水切替弁３３を微細孔位置に切り換えることで行われる。
【００４５】
このように本実施形態の車体気化冷却手段２３では、エアコン５のエバポレータ１５から発生した凝縮水を利用するようにしている。つまり、凝縮水を、凝縮水ポンプ３４にてエバポレータ１５から天井部分への配管（凝縮水通路３２）に輸送し、その天井部分に設けられた微細孔２８より外側天井パネル１０の表面に放出するようにしている。
【００４６】
次に、車体外気冷却手段２４は、上記車室３内の室温を検出するための室温検出手段３５（図２参照）と、車体４と外気との間で熱交換を行うための外気通路３６と、その外気通路３６に外気を導入させるための外気導入装置３７と、その外気導入装置３７を制御する導入装置制御手段とを備える。本実施形態の導入装置制御手段は、ＣＰＵ３０にて構成される。
【００４７】
室温検出手段３５は、車室３内に設けられ車室３内の気温を検出する。室温検出手段３５は、例えば、熱電対からなる。室温検出手段３５は、ＣＰＵ３０に検出温度を送信すべく接続される。
【００４８】
図３に戻り、外気通路３６は、天井パネル９に沿って形成され、上記車体４と導入された外気との間で熱交換を行い、凝縮水通路３２と温水通路４１との間に配置される。その外気通路３６の一端（上流端）には、後述する外気導入装置３７の導管３９が接続され、他端（下流端）は、車外（外気）に開放される。
【００４９】
外気導入装置３７は、外気通路３６と車外とを連通する導管３９と、その導管３９内に配置され外気を外気通路３６に向け圧送する外気ファン４０とを備える。
【００５０】
空気層を導入する導管３９の内部には、熱交換を効率よく行うために旋回流を生み出すようスパイラル状に形成されたフィンなど（図示せず）が配置される。
【００５１】
外気ファン４０は、ＣＰＵ３０に接続され、作動・非作動の切替や風量などが制御される。本実施形態の外気ファン４０は、電動ファンからなり、エンジン７が停止時であっても作動できるよう太陽電池やバッテリなどの供給源（図示せず）に接続される。外気ファン４０は、クロスフローファン、シロッコファンなどが考えられる。
【００５２】
また、車両１には、外気温を検出するための外気温検出手段３８が設けられる。
【００５３】
導入装置制御手段をなすＣＰＵ３０は、上記車両１のエンジン７が停止状態で、かつ上記室温検出手段３５にて検出された室温が外気温検出手段３８にて検出された外気温よりも高い所定温度以上のときに、上記外気通路３６に外気を導入するために外気導入装置３７の外気ファン４０を回転作動させる。尚、上記所定温度は２０℃以上であればよく、更には５０℃であることが好ましい。
【００５４】
また、導入装置制御手段をなすＣＰＵ３０は、人体熱流束検出手段２７にて検出された上記車室３内の人体２から上記車体４への熱流束から求めた人体温度が、車体熱流束検出手段２６にて検出された上記車体４から上記車室３内の人体２への熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記エアコン５が作動していない（冷房停止）ときに、上記外気通路３６に外気を導入するために外気導入装置３７の外気ファン４０を回転作動させる。
【００５５】
このように本実施形態の車体外気冷却手段２４では、外気の冷風を、外気ファン４０などを利用して、車両１の天井の外気通路（空気通路）３６に導入、取り込むようにしている。
【００５６】
次に、車体加温手段２５は、上記エンジン冷却装置８と、エンジン冷却後の暖かい冷却水と車体４との間で熱交換を行うための温水通路４１と、その温水通路４１を開閉するための温水切替弁４２（図３では切替弁（２））と、その温水切替弁４２を制御するための弁制御手段とを備える。本実施形態の弁制御手段は、ＣＰＵ３０で構成される。
【００５７】
温水通路４１は、上流端がエンジン７とラジエタ１８との間の循環通路２０に接続され、エンジン冷却後の暖かい冷却水が導入されるようになっている。温水通路４１の中間部は、天井パネル９に沿って形成され、内側天井パネル１１と外気通路３６との間に配置される。また、温水通路４１の下流端は、リザーバタンク１９に接続され、車体４と熱交換後の冷却水がリザーバタンク１９に戻されるようになっている。
【００５８】
本実施形態の温水切替弁４２は、温水通路４１における冷却水路との接続部に配置された三方弁からなり、エンジン７のウォータジャケット１４をラジエタ１８に連通させるラジエタ位置（温水通路４１を閉塞）と、ウォータジャケット１４を温水通路４１に連通させる温水通路位置（温水通路４１を開放）とで切り換えられる。
【００５９】
具体的には、温水切替弁４２は、ＣＰＵ３０に接続され、そのＣＰＵ３０によりラジエタ位置と温水通路位置とで切替制御される。
【００６０】
弁制御手段をなすＣＰＵ３０は、人体熱流束検出手段２７にて検出された上記車室３内の人体２から上記車体４への熱流束から求めた人体温度が、車体熱流束検出手段２６にて検出された上記車体４から上記車室３内の人体２への熱流束から求めた車体温度以上のときに、上記温水通路４１にエンジン冷却後の暖かい冷却水を導入するために上記温水切替弁４２を開放する。その温水切替弁４２の開放は、温水切替弁４２を温水通路位置に切り換えることで行われる。
【００６１】
以上のように、車体４に対しての外気冷風またはエンジン排熱の導入切り替えは、外気ファン４０および温水切替弁４２を作動（連動）させることにより可能となっている。
【００６２】
次に、図１から図４に基づき、本実施形態の車両熱流束調整装置６の作動を説明する。
【００６３】
本実施形態の車両熱流束調整装置６は、まず、車体４の放射エネルギーを車体熱流束検出手段２６で計測すると共に、人体２の放射エネルギーを人体熱流束検出手段２７で計測する。
【００６４】
そのように人体２、車両１の車体４からの熱流束を捕捉した後、それら熱流束から人体温度および車体温度を各々求める。
【００６５】
その求めた人体温度が車体温度未満（人体温度＜車体温度）であり、かつエアコン５が冷房運転しているときは、エバポレータ１５で発生した凝縮水を車体４の微細孔２８から滲み出るよう放水し、その凝縮水の気化熱を利用して車体温度を低下させる。
【００６６】
すなわち、夏季などの冷房使用時において、車体温度が高温の場合には、エバポレータ１５で発生し一般には車外に排水される凝縮水を、凝縮水切替弁３３を切り替えることで、車体表面の微細孔２８から排出して、その凝縮水の気化熱により車体表面温度の低下を図る。
【００６７】
これにより、夏季などにおいて、車体４から車室３内に流入する熱流束（熱負荷）を低減することができ、車両１に乗車している人員の不快感を低減することが可能となる。
【００６８】
また、人体温度が車体温度未満であってもエアコン５が冷房運転していないときは、車体温度を低下させるために、冷却用の外気ファン４０を稼働させて、その外気ファン４０により外気（屋外空気）を外気通路３６に取り込み車体４を冷却させる。
【００６９】
これによっても、車体４から車室３内に流入する熱流束を低減することができ、人員の不快感を低減することが可能となる。
【００７０】
以上の機能付加により夏季のエアコンシステムの省動力化などが可能になる。
【００７１】
一方、人体温度が車体温度以上のときは（人体温度＞＝車体温度）、車体４を加温するために温水切替弁４２を開放して温水通路４１にエンジン７の冷却水を導入する。
【００７２】
このように、冬季は、エンジン排熱などを利用し温水（冷却水）を流して車体４を暖めることで、車室３内から車体４に流出する熱流束（或いは車体４から車室３内に流入するマイナスの熱流束）を低減することができ、人員の冷感を防ぐことが可能となる。
【００７３】
以上のように本実施形態の車両熱流束調整装置６は、車体４から伝播する冷気・熱気による乗員の不快感を低減することができる。
【００７４】
次に、図４に基づき、車両熱流束調整装置６のシステムフローの一例を説明する。図４に示すように、ステップＳ１以下のフローは、ステップＳ０でＣＰＵ３０の主電源がオンのときに実行される。
【００７５】
まず、ステップＳ１では、ＣＰＵ３０は、エンジン７がオン（運転状態）か否かを判断し、エンジン７が運転状態ならば、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２で車体熱流束検出手段２６により車体４からの熱流束を計測し、人体熱流束検出手段２７により人体２からの熱流束を計測する。さらに、ＣＰＵ３０は、計測された車体４の熱流束から車体温度を求め、人体２の熱流束から人体温度を求める。
【００７６】
ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２で求めた人体温度が車体温度未満であるか否かを判断する。ステップＳ３で、人体温度が車体温度未満の場合、ＣＰＵ３０は、ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中であるか否かを判断する。
【００７７】
すなわち、ステップＳ３で人体温度が車体温度未満である場合は、車体４から車室３内に熱が流入しており、車体４を冷却する必要があると判断する。さらに、車体４を冷却するに際してエアコン５の凝縮水を利用できるか否かを判断すべく、ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中か否かを判断する。
【００７８】
ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中であると判断した場合、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５で凝縮水切替弁３３（図４では、切替弁（１））を微細孔位置に切り替え（開放し）、ステップＳ６で凝縮水ポンプ３４を作動させる。
【００７９】
これにより、ドレーン通路１７と凝縮水通路３２とが連通し、エバポレータ１５で発生した凝縮水が、凝縮水ポンプ３４により、ドレーン通路１７および凝縮水通路３２を経て、外側天井パネル１０の微細孔２８に圧送される。さらに、圧送された凝縮水は、微細孔２８から外側天井パネル１０の表面に滲み出て、気化する。その気化熱により、外側天井パネル１０の熱が奪われ、外側天井パネル１０が冷却される。
【００８０】
一方、ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中でないと判断した場合、ＣＰＵ３０は、ステップＳ８で、外気ファン４０を作動させる。
【００８１】
これにより、外気通路３６内を外気ファン４０により導入された外気が流れ、その外気により外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）の熱が奪われ、外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）が冷却される。
【００８２】
このように、エアコン５が冷房運転中でない場合は、エバポレータ１５で凝縮水が発生しないので、外気による空冷を行うようにしている。
【００８３】
次に、ステップＳ３で、人体温度が車体温度以上である場合は、ＣＰＵ３０は、ステップＳ７で温水切替弁４２（図４では切替弁（２））を開放する。
【００８４】
すなわち、人体温度が車体温度以上である場合は、車室３内から車体４に熱が流出（或いは、車体４から車室３内に冷熱が流入）しており、車体４を加温する必要があると判断して、温水切替弁４２を温水通路位置に切り換える。
【００８５】
これにより、エンジン７のウォータジャケット１４と温水通路４１とが連通して、ウォータジャケット１４からの暖められた冷却水が温水通路４１内にて外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）と熱交換して、その外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）が加温される。一方、熱交換後、冷却された冷却水は、リザーバタンク１９にて回収される。
【００８６】
次に、ステップＳ１でエンジン７が運転中でない（停止中）と判断された場合、ステップＳ９で、ＣＰＵ３０は、室内温度検出手段３５にて検出された室温が所定温度（図例では、５０℃）以上であるか否かを判断する。
【００８７】
ステップＳ９で室内温度が所定温度以上と判断された場合（例えば、車両１が炎天下駐車中など）、ＣＰＵ３０は、ステップＳ８に進み、外気ファン４０を太陽電池などの供給源により回転作動させて、外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）を外気により冷却する。
【００８８】
このように外気ファン４０を太陽電池などと組み合わせることにより、炎天下駐車中でも外気ファン４０を稼働して、車体温度、ひいては車内温度を低下させることができ、乗員が車両１に乗り込む際の灼熱感の低減が可能となる。
【００８９】
以上のように、本実施形態の車両熱流束調整装置６では、エバポレータ１５の凝縮水を外側天井パネル１０の微細孔２８より滲み出るようにし、外側天井パネル１０の外表面を濡らすことで、気化熱を利用して外側天井パネル１０の外表面を冷却することができる。
【００９０】
その他にも、外側天井パネル１０の外表面に、光触媒（ＴｉＯ2）などによる親水処理を施すことで、外側天井パネル一面に凝縮水が広がり易くなり、その凝縮水の気化熱により、外側天井パネル１０の熱が効率的に奪われ、外側天井パネル１０の冷却効果を高めることができる。
【００９１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００９２】
例えば、車両熱流束調整装置６の主な適用場所は、車体４の天井であるが、これに限定されず、ドアなどに適用することも考えられる。
【００９３】
また、上述した実施形態では、人体温度が車体温度未満であり、かつエアコン５が冷房運転中のときに、凝縮水供給装置２９のみを作動させたが、凝縮水供給装置２９と同時に外気導入装置３７を作動させるようにしてもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態では、人体温度が車体温度未満であり、かつエアコン５が冷房運転中でないときに、外気導入装置３７のみを作動させたが、これに限定されず、例えば、凝縮水供給装置２９に、エバポレータ１５の凝縮水を貯留するための凝縮水タンクを設け、人体温度が車体温度未満であり、かつエアコン５が冷房運転中でないときに、外気導入装置３７による冷却だけで不十分の場合には、更に冷却をおこなうため凝縮水供給装置２９を作動させるようにしてもよい。
【００９５】
また、上述した実施形態では、外気導入装置３７の外気ファン４０を車内（導管３９内）に配置したが、これに限定されず、外気ファン４０を車外に配置するようにしてもよい。
【００９６】
また、人体温度の検出を省略すると共に、車体温度を直接検出する車体温度検出手段を車体４に設けることも考えられる。
【００９７】
すなわち、上記車体４の温度を検出する車体温度検出手段を設け、ＣＰＵ３０が、車体温度検出手段にて検出された車体温度が所定温度（例えば、約３６℃）を超え、かつ上記冷房装置が作動しているときに、上記微細孔２８から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置２９を作動させるものでもよい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、車両熱流束調整装置６をトラックなどに適用したが、これに限定されず、室内換気を必要とする住宅、航空機、鉄道などに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態による車両熱流束調整装置の概略図である。
【図２】図２は、本実施形態の車両熱流束調整装置の概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の車両熱流束調整装置の部分詳細図である。
【図４】図４は、本実施形態の車両熱流束調整装置によるシステムフローの一例を示す。
【符号の説明】
【０１００】
１ 車両
２ 人体
３ 車室
４ 車体
５ エアコン（冷房装置）
６ 車両熱流束調整装置
１５ エバポレータ
２６ 車体熱流束検出手段
２７ 人体熱流束検出手段
２８ 微細孔
２９ 凝縮水供給装置
３０ ＣＰＵ（供給装置制御手段、導入装置制御手段、弁制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体から車室内に向かう熱流束を調整するための車両熱流束調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車室内の温度環境を調整する装置として、エアコンディショナが知られている。
【０００３】
そのエアコンディショナは、車室内の空気を直接冷却あるいは加温して、車室内の気温を調整するようにしている。
【０００４】
ところで、車外から車内への熱伝導には、車室内の空気による熱伝達の他に、車室を形成する車体から乗員への熱放射（熱輻射）がある。
【０００５】
そのため、夏季などにおいてエアコンディショナを作動させたとしても、車外および車体から車室内への熱放射により、車室内の温熱環境は乗員にとって不快なものとなる。
【０００６】
そこで、車体から車室内への熱伝播の対策方法として、現在、例えば、断熱材を用い、車体から車室内への熱を遮断するようにしている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、自動車の側面ボディなどに空気流通路（断熱空気層）を形成し、その空気流通路を通じて車室内の冷却された空気を車外に排出する換気断熱システムが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３３８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、断熱材を用いる場合、車両サイズから断熱材の厚さが制限され、冷却効果があまり高くないなどの問題があった。
【００１０】
また、特許文献１の換気断熱システムでは、側面ボディを車室内の空気と熱交換させて冷却しているが、その車室内の空気の冷却は車両のエアコンにより行われるので、省エネルギー化を考えると、冷却効果をあまり高くできないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、車体から乗員に伝播する熱気による不快感を低減することができる車両熱流束調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、上記車体から上記車室内の人体への熱流束を検出する車体熱流束検出手段と、上記車室内の人体から上記車体への熱流束を検出する人体熱流束検出手段と、上記車体の外表面に開口し、その車体の温度を気化熱により低下させるために、上記車両に設けられた冷却装置のエバポレータから回収した凝縮水を滲み出させる複数の微細孔と、それら微細孔に上記車両に設けられた冷房装置のエバポレータから回収した凝縮水を供給するための凝縮水供給装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された人体の熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された車体の熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動しているときに、上記微細孔から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置を作動させる供給装置制御手段とを備えたものである。
【００１３】
好ましくは、上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記車両のエンジンが停止状態で、かつ上記室温検出手段にて検出された室温が外気温よりも高く、上記室温が所定温度以上のときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えたものである。
【００１４】
好ましくは、上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動していないときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えたものである。
【００１５】
好ましくは、上記エンジンに冷却水を循環させて該エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、上記車体に沿って設けられ、その車体と上記エンジン冷却装置から導入される上記エンジン冷却後の暖かい冷却水との間で熱交換を行うための温水通路と、その温水通路を開閉するための温水切替弁と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度以上のときに、上記温水通路にエンジン冷却後の暖かい冷却水を導入するために上記温水切替弁を開放する弁制御手段とを備えたものである。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、上記車両に設けられた冷房装置のエバポレータから回収した凝縮水を、上記車室を形成する車体を濡らすために、車体に供給するための凝縮水供給装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車体から乗員に伝播する熱気による不快感を低減することができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
本実施形態の車両熱流束調整装置は、例えば、トラックなど大型車両の車室（キャビン）の天井部分に適用される。
【００２０】
まず、図１から図３に基づき、車両および車両熱流束調整装置の概略構造を説明する。
【００２１】
図１に示すように、車両１は、乗員（以下、人体という）２が搭乗する車室３を区画形成する車体（ボディ）４と、車室３内の空気温度を調整するためのエアコンディショナー（以下、エアコンという）５と、車室内温度を調整すべく車両１の車体４から車室３内に向かう熱流束を調整する車両熱流束調整装置６と、エンジン７（図３参照）に冷却水を循環させてエンジン７を冷却するエンジン冷却装置８とを備える。
【００２２】
車体４は、天井パネル９やドアパネル（図示せず）など複数のパネルを備える。本実施形態の天井パネル９は、外側天井パネル１０と内側天井パネル１１とを有する二重構造をなし、それら外側天井パネル１０と内側天井パネル１１との間には、後述する車両熱流束調整装置６の凝縮水通路３２と、外気通路３６と、温水通路４１とが設けられる。また、本実施形態の外側天井パネル１０の外表面には、光触媒（ＴｉＯ2）などの親水処理が実施される。
【００２３】
図２に示すように、エアコン５は、冷房装置をなし、冷媒を圧縮するコンプレッサ（図示せず）と、圧縮された冷媒を液化させるコンデンサ（図示せず）と、その液冷媒を気化させるエバポレータ１５と、そのエバポレータ１５に、車室３内の空気を導いて冷却した後、再び車室３内に戻すためのエアコンファン（図示せず）と、それらエアコンファンおよびコンプレッサの冷房運転・冷房停止を切り換えるためのエアコンスイッチ１６とを備える。
【００２４】
エバポレータ１５には、空気中の水分がエバポレータ１５の表面で凝縮してなる凝縮水を、車外に排出するためのドレーン通路１７が設けられる。
【００２５】
エアコンスイッチ１６は、後述する電子制御ユニット（以下、ＣＰＵという）３０に接続され、そのＣＰＵ３０によりオン（冷房運転側）あるいはオフ（冷房停止側）が切り換えられる。
【００２６】
図３に示すように、エンジン冷却装置８は、エンジン７に形成され冷却水が導入されるウォータジャケット１４と、そのウォータジャケット１４で熱交換した冷却水の熱を放熱するためのラジエタ１８と、冷却水を貯留するリザーバタンク１９と、それらウォータジャケット１４、ラジエタ１８、リザーバタンク１９を連通する循環通路２０と、その循環通路２０を通して冷却水を循環させるための冷却水ポンプ（液送ポンプ）２１と、冷却水の水温が所定の循環停止水温以下のとき循環通路２０を閉鎖するサーモスタット２２とを備える。
【００２７】
冷却水ポンプ２１は、エンジン７とラジエタ１８との間の循環通路２０に配置され、サーモスタット２２は、エンジン７とリザーバタンク１９との間の循環通路２０に配置される。
【００２８】
車両熱流束調整装置６は、夏季などにエアコン５で発生した凝縮水を車体表面で気化させて車体４を冷却するための車体気化冷却手段２３と、車体４を外気と熱交換させて冷却するための車体外気冷却手段２４と、冬季などに車体４をエンジン７から排出された冷却水と熱交換させて加温するための車体加温手段２５とを備える。
【００２９】
車体気化冷却手段２３は、上記車体４から車室３内（車室３内の人体２（図１参照））に向かうの熱流束（熱放射など）を検出する車体熱流束検出手段２６と、上記車室３内の人体２から上記車室３への熱流束を検出する人体熱流束検出手段２７と、車体４の温度を気化熱により低下させるために水を滲み出させる複数の微細孔２８と、それら微細孔２８にエアコン５のエバポレータ１５から回収した凝縮水を供給するための凝縮水供給装置２９と、その凝縮水供給装置２９の作動を制御するための供給装置制御手段をなすＣＰＵ３０とを備える。また、上記車体熱流束検出手段２６と人体熱流束検出手段２７とを同一の熱流束センサとして用いることも可能である。
【００３０】
車体熱流束検出手段２６は、車室３内に設けられ車体４の内側天井パネル１１に臨むよう配置される。人体熱流束検出手段２７は、車室３内に設けられ人体２に臨むよう配置（例えば、運転席に臨ませて配置）される。
【００３１】
それら車体熱流束検出手段２６および人体熱流束検出手段２７は、例えば、熱流束センサから成り、ＣＰＵ３０に検出した熱流束を送信すべく各々接続される。
【００３２】
微細孔２８は、車体４の外側天井パネル１０に形成される。本実施形態の微細孔２８は、外側天井パネル１０の全域に配置される。例えば、微細孔２８は、外側天井パネル１０の全面に格子状に配置される。
【００３３】
各微細孔２８は、外側天井パネル１０を貫通し、外側天井パネル１０の外表面にて開口する。本実施形態の微細孔２８は、約１ｍｍの孔径を有する。
【００３４】
凝縮水供給装置２９は、微細孔２８とエバポレータ１５のドレーン通路１７とを連通する凝縮水通路３２と、その凝縮水通路３２を開閉するための凝縮水切替弁３３（図３では切替弁（１））と、凝縮水通路３２内の凝縮水を圧送するための凝縮水ポンプ３４とを備える。
【００３５】
凝縮水通路３２は、上流端がエバポレータ１５のドレーン通路１７に接続され、そのドレーン通路１７から天井パネル９まで延びる。凝縮水通路３２の下流部は、外側天井パネル１０の内面に沿って形成され、外側天井パネル１０に形成された各微細孔２８に各々接続される。本実施形態では、外側天井パネル１０の全面に配置された微細孔２８に対応するよう、凝縮水通路３２の下流部が複数に分岐する配管（枝管など）にて形成される。なお、図例では、ドレーン通路１７の凝縮水を凝縮水通路３２に直接導いたが、凝縮水を貯留するためのタンクを設け、そのタンクから凝縮水を凝縮水通路３２に導くことも考えられる。
【００３６】
凝縮水切替弁３３は、凝縮水通路３２におけるドレーン通路１７との接続部に配置された三方弁からなり、ドレーン通路１７を車外に連通させて凝縮水を車外に排出する車外位置（凝縮水通路３２を閉塞）と、ドレーン通路１７を凝縮水通路３２に連通させて凝縮水を微細孔２８に供給する微細孔位置（凝縮水通路３２を開放）とで切り換えられる。
【００３７】
凝縮水切替弁３３は、ＣＰＵ３０に接続され、そのＣＰＵ３０により車外位置と微細孔位置とで切替制御される。
【００３８】
凝縮水ポンプ３４は、凝縮水切替弁３３よりも微細孔２８側（下流側）の凝縮水通路３２に配置される。凝縮水ポンプ３４の送圧は、凝縮水が微細孔２８から滲み出るよう、０．５〜３５．０ＭＰａに設定される。図例では、孔径約１ｍｍの微細孔２８から出る凝縮水の流量が約０．１ｍｌ／分となるよう凝縮水ポンプ３４の送圧が設定される。
【００３９】
ここで、微細孔２８の孔径を約１ｍｍ、凝縮水ポンプ３４の送圧を０．５〜３５．０ＭＰａに設定し、微細孔２８への供給流量を約０．１ｍｌ／分としたのは、この程度の供給流量であれば、外側天井パネル１０からフロントガラスなどに滴るような水量には至らないためである。したがって、ワイパーなどの作動は不要となる。
【００４０】
凝縮水ポンプ３４は、ＣＰＵ３０に接続され、そのＣＰＵ３０により作動・非作動の切替および送圧などが制御される。
【００４１】
ＣＰＵ３０は、車体熱流束検出手段２６および人体熱流束検出手段２７や後述する室温検出手段３５および外気温検出手段３８などのセンサ類に接続され、それらセンサ類の検出信号（熱流束値、室温、外気温など）を受信する。
【００４２】
ＣＰＵ３０は、凝縮水ポンプ３４、凝縮水切替弁３３、エアコンスイッチ１６や後述する外気ファン４０、温水切替弁４２などに接続され、これらに制御信号を送信する。
【００４３】
また、ＣＰＵ３０には、電力を供給するための電源３１（図１参照）が接続される。
【００４４】
本実施形態のＣＰＵ３０は、詳しくは後述するが、人体熱流束検出手段２７にて検出された上記車室３内の人体２から上記車体４への熱流束から求めた人体温度が、車体熱流束検出手段２６にて検出された上記車体４から上記車室３内の人体２への熱流束から求めた車体温度未満であり、かつエアコン５（コンプレッサなど）が作動（冷房運転）しているときに、上記微細孔２８から凝縮水を滲み出させるために、上記凝縮水供給装置２９を作動させる。その凝縮水供給装置２９の作動は、凝縮水ポンプ３４を作動させると共に、凝縮水切替弁３３を微細孔位置に切り換えることで行われる。
【００４５】
このように本実施形態の車体気化冷却手段２３では、エアコン５のエバポレータ１５から発生した凝縮水を利用するようにしている。つまり、凝縮水を、凝縮水ポンプ３４にてエバポレータ１５から天井部分への配管（凝縮水通路３２）に輸送し、その天井部分に設けられた微細孔２８より外側天井パネル１０の表面に放出するようにしている。
【００４６】
次に、車体外気冷却手段２４は、上記車室３内の室温を検出するための室温検出手段３５（図２参照）と、車体４と外気との間で熱交換を行うための外気通路３６と、その外気通路３６に外気を導入させるための外気導入装置３７と、その外気導入装置３７を制御する導入装置制御手段とを備える。本実施形態の導入装置制御手段は、ＣＰＵ３０にて構成される。
【００４７】
室温検出手段３５は、車室３内に設けられ車室３内の気温を検出する。室温検出手段３５は、例えば、熱電対からなる。室温検出手段３５は、ＣＰＵ３０に検出温度を送信すべく接続される。
【００４８】
図３に戻り、外気通路３６は、天井パネル９に沿って形成され、上記車体４と導入された外気との間で熱交換を行い、凝縮水通路３２と温水通路４１との間に配置される。その外気通路３６の一端（上流端）には、後述する外気導入装置３７の導管３９が接続され、他端（下流端）は、車外（外気）に開放される。
【００４９】
外気導入装置３７は、外気通路３６と車外とを連通する導管３９と、その導管３９内に配置され外気を外気通路３６に向け圧送する外気ファン４０とを備える。
【００５０】
空気層を導入する導管３９の内部には、熱交換を効率よく行うために旋回流を生み出すようスパイラル状に形成されたフィンなど（図示せず）が配置される。
【００５１】
外気ファン４０は、ＣＰＵ３０に接続され、作動・非作動の切替や風量などが制御される。本実施形態の外気ファン４０は、電動ファンからなり、エンジン７が停止時であっても作動できるよう太陽電池やバッテリなどの供給源（図示せず）に接続される。外気ファン４０は、クロスフローファン、シロッコファンなどが考えられる。
【００５２】
また、車両１には、外気温を検出するための外気温検出手段３８が設けられる。
【００５３】
導入装置制御手段をなすＣＰＵ３０は、上記車両１のエンジン７が停止状態で、かつ上記室温検出手段３５にて検出された室温が外気温検出手段３８にて検出された外気温よりも高い所定温度以上のときに、上記外気通路３６に外気を導入するために外気導入装置３７の外気ファン４０を回転作動させる。尚、上記所定温度は２０℃以上であればよく、更には５０℃であることが好ましい。
【００５４】
また、導入装置制御手段をなすＣＰＵ３０は、人体熱流束検出手段２７にて検出された上記車室３内の人体２から上記車体４への熱流束から求めた人体温度が、車体熱流束検出手段２６にて検出された上記車体４から上記車室３内の人体２への熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記エアコン５が作動していない（冷房停止）ときに、上記外気通路３６に外気を導入するために外気導入装置３７の外気ファン４０を回転作動させる。
【００５５】
このように本実施形態の車体外気冷却手段２４では、外気の冷風を、外気ファン４０などを利用して、車両１の天井の外気通路（空気通路）３６に導入、取り込むようにしている。
【００５６】
次に、車体加温手段２５は、上記エンジン冷却装置８と、エンジン冷却後の暖かい冷却水と車体４との間で熱交換を行うための温水通路４１と、その温水通路４１を開閉するための温水切替弁４２（図３では切替弁（２））と、その温水切替弁４２を制御するための弁制御手段とを備える。本実施形態の弁制御手段は、ＣＰＵ３０で構成される。
【００５７】
温水通路４１は、上流端がエンジン７とラジエタ１８との間の循環通路２０に接続され、エンジン冷却後の暖かい冷却水が導入されるようになっている。温水通路４１の中間部は、天井パネル９に沿って形成され、内側天井パネル１１と外気通路３６との間に配置される。また、温水通路４１の下流端は、リザーバタンク１９に接続され、車体４と熱交換後の冷却水がリザーバタンク１９に戻されるようになっている。
【００５８】
本実施形態の温水切替弁４２は、温水通路４１における冷却水路との接続部に配置された三方弁からなり、エンジン７のウォータジャケット１４をラジエタ１８に連通させるラジエタ位置（温水通路４１を閉塞）と、ウォータジャケット１４を温水通路４１に連通させる温水通路位置（温水通路４１を開放）とで切り換えられる。
【００５９】
具体的には、温水切替弁４２は、ＣＰＵ３０に接続され、そのＣＰＵ３０によりラジエタ位置と温水通路位置とで切替制御される。
【００６０】
弁制御手段をなすＣＰＵ３０は、人体熱流束検出手段２７にて検出された上記車室３内の人体２から上記車体４への熱流束から求めた人体温度が、車体熱流束検出手段２６にて検出された上記車体４から上記車室３内の人体２への熱流束から求めた車体温度以上のときに、上記温水通路４１にエンジン冷却後の暖かい冷却水を導入するために上記温水切替弁４２を開放する。その温水切替弁４２の開放は、温水切替弁４２を温水通路位置に切り換えることで行われる。
【００６１】
以上のように、車体４に対しての外気冷風またはエンジン排熱の導入切り替えは、外気ファン４０および温水切替弁４２を作動（連動）させることにより可能となっている。
【００６２】
次に、図１から図４に基づき、本実施形態の車両熱流束調整装置６の作動を説明する。
【００６３】
本実施形態の車両熱流束調整装置６は、まず、車体４の放射エネルギーを車体熱流束検出手段２６で計測すると共に、人体２の放射エネルギーを人体熱流束検出手段２７で計測する。
【００６４】
そのように人体２、車両１の車体４からの熱流束を捕捉した後、それら熱流束から人体温度および車体温度を各々求める。
【００６５】
その求めた人体温度が車体温度未満（人体温度＜車体温度）であり、かつエアコン５が冷房運転しているときは、エバポレータ１５で発生した凝縮水を車体４の微細孔２８から滲み出るよう放水し、その凝縮水の気化熱を利用して車体温度を低下させる。
【００６６】
すなわち、夏季などの冷房使用時において、車体温度が高温の場合には、エバポレータ１５で発生し一般には車外に排水される凝縮水を、凝縮水切替弁３３を切り替えることで、車体表面の微細孔２８から排出して、その凝縮水の気化熱により車体表面温度の低下を図る。
【００６７】
これにより、夏季などにおいて、車体４から車室３内に流入する熱流束（熱負荷）を低減することができ、車両１に乗車している人員の不快感を低減することが可能となる。
【００６８】
また、人体温度が車体温度未満であってもエアコン５が冷房運転していないときは、車体温度を低下させるために、冷却用の外気ファン４０を稼働させて、その外気ファン４０により外気（屋外空気）を外気通路３６に取り込み車体４を冷却させる。
【００６９】
これによっても、車体４から車室３内に流入する熱流束を低減することができ、人員の不快感を低減することが可能となる。
【００７０】
以上の機能付加により夏季のエアコンシステムの省動力化などが可能になる。
【００７１】
一方、人体温度が車体温度以上のときは（人体温度＞＝車体温度）、車体４を加温するために温水切替弁４２を開放して温水通路４１にエンジン７の冷却水を導入する。
【００７２】
このように、冬季は、エンジン排熱などを利用し温水（冷却水）を流して車体４を暖めることで、車室３内から車体４に流出する熱流束（或いは車体４から車室３内に流入するマイナスの熱流束）を低減することができ、人員の冷感を防ぐことが可能となる。
【００７３】
以上のように本実施形態の車両熱流束調整装置６は、車体４から伝播する冷気・熱気による乗員の不快感を低減することができる。
【００７４】
次に、図４に基づき、車両熱流束調整装置６のシステムフローの一例を説明する。図４に示すように、ステップＳ１以下のフローは、ステップＳ０でＣＰＵ３０の主電源がオンのときに実行される。
【００７５】
まず、ステップＳ１では、ＣＰＵ３０は、エンジン７がオン（運転状態）か否かを判断し、エンジン７が運転状態ならば、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２で車体熱流束検出手段２６により車体４からの熱流束を計測し、人体熱流束検出手段２７により人体２からの熱流束を計測する。さらに、ＣＰＵ３０は、計測された車体４の熱流束から車体温度を求め、人体２の熱流束から人体温度を求める。
【００７６】
ステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２で求めた人体温度が車体温度未満であるか否かを判断する。ステップＳ３で、人体温度が車体温度未満の場合、ＣＰＵ３０は、ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中であるか否かを判断する。
【００７７】
すなわち、ステップＳ３で人体温度が車体温度未満である場合は、車体４から車室３内に熱が流入しており、車体４を冷却する必要があると判断する。さらに、車体４を冷却するに際してエアコン５の凝縮水を利用できるか否かを判断すべく、ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中か否かを判断する。
【００７８】
ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中であると判断した場合、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５で凝縮水切替弁３３（図４では、切替弁（１））を微細孔位置に切り替え（開放し）、ステップＳ６で凝縮水ポンプ３４を作動させる。
【００７９】
これにより、ドレーン通路１７と凝縮水通路３２とが連通し、エバポレータ１５で発生した凝縮水が、凝縮水ポンプ３４により、ドレーン通路１７および凝縮水通路３２を経て、外側天井パネル１０の微細孔２８に圧送される。さらに、圧送された凝縮水は、微細孔２８から外側天井パネル１０の表面に滲み出て、気化する。その気化熱により、外側天井パネル１０の熱が奪われ、外側天井パネル１０が冷却される。
【００８０】
一方、ステップＳ４で、エアコン５が冷房運転中でないと判断した場合、ＣＰＵ３０は、ステップＳ８で、外気ファン４０を作動させる。
【００８１】
これにより、外気通路３６内を外気ファン４０により導入された外気が流れ、その外気により外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）の熱が奪われ、外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）が冷却される。
【００８２】
このように、エアコン５が冷房運転中でない場合は、エバポレータ１５で凝縮水が発生しないので、外気による空冷を行うようにしている。
【００８３】
次に、ステップＳ３で、人体温度が車体温度以上である場合は、ＣＰＵ３０は、ステップＳ７で温水切替弁４２（図４では切替弁（２））を開放する。
【００８４】
すなわち、人体温度が車体温度以上である場合は、車室３内から車体４に熱が流出（或いは、車体４から車室３内に冷熱が流入）しており、車体４を加温する必要があると判断して、温水切替弁４２を温水通路位置に切り換える。
【００８５】
これにより、エンジン７のウォータジャケット１４と温水通路４１とが連通して、ウォータジャケット１４からの暖められた冷却水が温水通路４１内にて外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）と熱交換して、その外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）が加温される。一方、熱交換後、冷却された冷却水は、リザーバタンク１９にて回収される。
【００８６】
次に、ステップＳ１でエンジン７が運転中でない（停止中）と判断された場合、ステップＳ９で、ＣＰＵ３０は、室内温度検出手段３５にて検出された室温が所定温度（図例では、５０℃）以上であるか否かを判断する。
【００８７】
ステップＳ９で室内温度が所定温度以上と判断された場合（例えば、車両１が炎天下駐車中など）、ＣＰＵ３０は、ステップＳ８に進み、外気ファン４０を太陽電池などの供給源により回転作動させて、外側天井パネル１０（および内側天井パネル１１）を外気により冷却する。
【００８８】
このように外気ファン４０を太陽電池などと組み合わせることにより、炎天下駐車中でも外気ファン４０を稼働して、車体温度、ひいては車内温度を低下させることができ、乗員が車両１に乗り込む際の灼熱感の低減が可能となる。
【００８９】
以上のように、本実施形態の車両熱流束調整装置６では、エバポレータ１５の凝縮水を外側天井パネル１０の微細孔２８より滲み出るようにし、外側天井パネル１０の外表面を濡らすことで、気化熱を利用して外側天井パネル１０の外表面を冷却することができる。
【００９０】
その他にも、外側天井パネル１０の外表面に、光触媒（ＴｉＯ2）などによる親水処理を施すことで、外側天井パネル一面に凝縮水が広がり易くなり、その凝縮水の気化熱により、外側天井パネル１０の熱が効率的に奪われ、外側天井パネル１０の冷却効果を高めることができる。
【００９１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００９２】
例えば、車両熱流束調整装置６の主な適用場所は、車体４の天井であるが、これに限定されず、ドアなどに適用することも考えられる。
【００９３】
また、上述した実施形態では、人体温度が車体温度未満であり、かつエアコン５が冷房運転中のときに、凝縮水供給装置２９のみを作動させたが、凝縮水供給装置２９と同時に外気導入装置３７を作動させるようにしてもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態では、人体温度が車体温度未満であり、かつエアコン５が冷房運転中でないときに、外気導入装置３７のみを作動させたが、これに限定されず、例えば、凝縮水供給装置２９に、エバポレータ１５の凝縮水を貯留するための凝縮水タンクを設け、人体温度が車体温度未満であり、かつエアコン５が冷房運転中でないときに、外気導入装置３７による冷却だけで不十分の場合には、更に冷却をおこなうため凝縮水供給装置２９を作動させるようにしてもよい。
【００９５】
また、上述した実施形態では、外気導入装置３７の外気ファン４０を車内（導管３９内）に配置したが、これに限定されず、外気ファン４０を車外に配置するようにしてもよい。
【００９６】
また、人体温度の検出を省略すると共に、車体温度を直接検出する車体温度検出手段を車体４に設けることも考えられる。
【００９７】
すなわち、上記車体４の温度を検出する車体温度検出手段を設け、ＣＰＵ３０が、車体温度検出手段にて検出された車体温度が所定温度（例えば、約３６℃）を超え、かつ上記冷房装置が作動しているときに、上記微細孔２８から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置２９を作動させるものでもよい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、車両熱流束調整装置６をトラックなどに適用したが、これに限定されず、室内換気を必要とする住宅、航空機、鉄道などに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態による車両熱流束調整装置の概略図である。
【図２】図２は、本実施形態の車両熱流束調整装置の概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の車両熱流束調整装置の部分詳細図である。
【図４】図４は、本実施形態の車両熱流束調整装置によるシステムフローの一例を示す。
【符号の説明】
【０１００】
１ 車両
２ 人体
３ 車室
４ 車体
５ エアコン（冷房装置）
６ 車両熱流束調整装置
１５ エバポレータ
２６ 車体熱流束検出手段
２７ 人体熱流束検出手段
２８ 微細孔
２９ 凝縮水供給装置
３０ ＣＰＵ（供給装置制御手段、導入装置制御手段、弁制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、
上記車体から上記車室内の人体への熱流束を検出する車体熱流束検出手段と、上記車室内の人体から上記車体への熱流束を検出する人体熱流束検出手段と、上記車体の外表面に開口し、その車体の温度を気化熱により低下させるために、上記車両に設けられた冷却装置のエバポレータから回収した凝縮水を滲み出させる複数の微細孔と、それら微細孔に上記エバポレータから回収した凝縮水を供給するための凝縮水供給装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動しているときに、上記微細孔から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置を作動させる供給装置制御手段とを備えたことを特徴とする車両熱流束調整装置。
【請求項２】
上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記車両のエンジンが停止状態で、かつ上記室温検出手段にて検出された室温が外気温よりも高く、上記室温が所定温度以上のときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えた請求項１記載の車両熱流束調整装置。
【請求項３】
上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動していないときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えた請求項１記載の車両熱流束調整装置。
【請求項４】
上記エンジンに冷却水を循環させて該エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、上記車体に沿って設けられ、その車体と上記エンジン冷却装置から導入される上記エンジン冷却後の暖かい冷却水との間で熱交換を行うための温水通路と、その温水通路を開閉するための温水切替弁と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度以上のときに、上記温水通路にエンジン冷却後の暖かい冷却水を導入するために上記温水切替弁を開放する弁制御手段とを備えた請求項１から３いずれかに記載の車両熱流束調整装置。
【請求項５】
車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、
上記車両に設けられた冷房装置のエバポレータから回収した凝縮水を、上記車室を形成する車体を濡らすために、車体に供給する凝縮水供給装置を備えたことを特徴とする車両熱流束調整装置。
【請求項１】
車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、
上記車体から上記車室内の人体への熱流束を検出する車体熱流束検出手段と、上記車室内の人体から上記車体への熱流束を検出する人体熱流束検出手段と、上記車体の外表面に開口し、その車体の温度を気化熱により低下させるために、上記車両に設けられた冷却装置のエバポレータから回収した凝縮水を滲み出させる複数の微細孔と、それら微細孔に上記エバポレータから回収した凝縮水を供給するための凝縮水供給装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動しているときに、上記微細孔から凝縮水を滲み出させるために上記凝縮水供給装置を作動させる供給装置制御手段とを備えたことを特徴とする車両熱流束調整装置。
【請求項２】
上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記車両のエンジンが停止状態で、かつ上記室温検出手段にて検出された室温が外気温よりも高く、上記室温が所定温度以上のときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えた請求項１記載の車両熱流束調整装置。
【請求項３】
上記車室内の室温を検出するための室温検出手段と、上記車体に沿って設けられ、その車体と導入される外気との間で熱交換を行うための外気通路と、その外気通路に外気を導入させるための外気導入装置と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度未満であり、かつ上記冷房装置が作動していないときに、上記外気通路に外気を導入するために上記外気導入装置を作動させる導入装置制御手段とを備えた請求項１記載の車両熱流束調整装置。
【請求項４】
上記エンジンに冷却水を循環させて該エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、上記車体に沿って設けられ、その車体と上記エンジン冷却装置から導入される上記エンジン冷却後の暖かい冷却水との間で熱交換を行うための温水通路と、その温水通路を開閉するための温水切替弁と、上記人体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた人体温度が、上記車体熱流束検出手段にて検出された熱流束から求めた車体温度以上のときに、上記温水通路にエンジン冷却後の暖かい冷却水を導入するために上記温水切替弁を開放する弁制御手段とを備えた請求項１から３いずれかに記載の車両熱流束調整装置。
【請求項５】
車両の車室内温度を調整すべく、上記車両の車体から上記車室内に向かう熱流束を調整するようにした車両熱流束調整装置であって、
上記車両に設けられた冷房装置のエバポレータから回収した凝縮水を、上記車室を形成する車体を濡らすために、車体に供給する凝縮水供給装置を備えたことを特徴とする車両熱流束調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１１０７０９（Ｐ２００８−１１０７０９Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９５８７８（Ｐ２００６−２９５８７８）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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