車載用温度調節装置
【課題】車内の温度が外部温度に比べて高い場合であっても、効率的な運転を行い消費電力を抑えることができる車載用温度調節装置を提供する。
【解決手段】車内に配置され空気の温度を調節する冷凍サイクルと、冷凍サイクルで温度調節された空気を車内へ送風する送風ファンと、冷凍サイクルの動作時に生じる排気を温度調節室２７から車両の車体壁２ａに穿設された排気口３を通って車両の外部へ放出する排気ダクト５４と、排気ダクト５４と送風ファンの吸い込み側とを連通する連通路５６を開閉する第１ダンパ６２とを備え、第１ダンパ６２が連通路５６を開放した状態で送風ファンを回転させ、車両の外部の空気を、排気口３から吸い込み排気ダクト５４を介して車内へ吐出する。
【解決手段】車内に配置され空気の温度を調節する冷凍サイクルと、冷凍サイクルで温度調節された空気を車内へ送風する送風ファンと、冷凍サイクルの動作時に生じる排気を温度調節室２７から車両の車体壁２ａに穿設された排気口３を通って車両の外部へ放出する排気ダクト５４と、排気ダクト５４と送風ファンの吸い込み側とを連通する連通路５６を開閉する第１ダンパ６２とを備え、第１ダンパ６２が連通路５６を開放した状態で送風ファンを回転させ、車両の外部の空気を、排気口３から吸い込み排気ダクト５４を介して車内へ吐出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックの睡眠用キャビンなど車両の室内に設置して冷却された空気を吹き出す車載用温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックなどの車両内で休憩する場合、夏季においては車両内の室温が高くなることが多いことから、車両自体の空気調和装置を作動させて車内を冷房しながら休憩することがあるが、かかる場合、空気調和装置を動かすためだけにエンジンを回し続けることになるので、エネルギーの浪費に繋がるばかりでなく大気汚染や騒音公害など環境汚染の原因になるという問題がある。
【０００３】
そこで、従来、内部に人間が横たわる空間を有する寝具本体とこの寝具本体に接続される空気調和装置とを有し、空気調和装置に設けられた冷凍機などの冷熱源によって発生した冷気を送風装置が寝具本体に供給する装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
しかしながら、このような装置では、装置の起動直後などのように車内の温度が車外の温度に比べて高い場合、車外温度は車内より充分に低い温度であるにも関わらず、空気調和装置が高温に加熱された車内の空気を冷却することとなり、非常に効率が悪く、結果として消費電力が増加する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０５０８４号公報
【特許文献２】特開２００７−９８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、車内の温度が車外の温度に比べて高い場合であっても、効率的な運転を行い消費電力を抑えることができる車載用温度調節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】
【０００７】
本発明にかかる車載用温度調節装置は、車内に配置され空気の温度を調節する温度調節部と、前記温度調節部で温度調節された空気を前記車内へ送風する送風ファンと、前記温度調節部の動作時に生じる排気を前記温度調節部から車両の車体壁に穿設された排気口を通って前記車両の外部へ放出する排気ダクトと、前記排気ダクトと前記送風ファンの吸い込み側とを連通する連通路を開閉する第１弁体とを備え、前記第１弁体により前記連通路を開放した状態で前記送風ファンを回転させ、前記車両の外部の空気を、前記排気口から吸い込み前記排気ダクトを介して前記車内へ吐出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車載用温度調節装置では、上記構成により、車内の温度が車外の温度に比べて高い場合であっても、効率的な運転を行い消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１実施形態にかかる車載用温度調節装置の構成を示す図である。
【図２】図１の車載用温度調節装置の正面からの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図ある。
【図６】図１の車載用温度調節装置が備える冷凍サイクルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態の車載用温度調節装置（以下、温度調節装置という）２０は、図１に示すように、例えばトラックの運転席後部のキャビンなど車両２の室内（車内）４に配置され、車内４の温度を調節するものであり、具体例として、車内４および車内４に配置された寝具本体１０へ温度調節した空気を導入する。
【００１２】
なお、本実施形態では、寝具本体１０として敷きマット及び掛けマットが一体となり使用者Ａを収容する空間Ｓを有する寝袋について説明するが、内部の少なくとも一部に空気を循環させることができるものであればよく、例えば、敷きマット及び掛けマットのいずれか一方であっても良く、また、敷きマット及び掛けマットの双方を備えたものであってもよい。
【００１３】
寝具本体１０内部には、温度調節装置２０により冷却された空気が流通する流路１１が形成されている。流路１１の両端部は、使用者Ａの足を収容する部分の先端において寝具本体１０の外方に開口し、一方の開口部１２が温度調節装置２０の吹出口に取り付けた吹出ダクト２２と連結され、他方の開口部１４が温度調節装置２０の吸込口に取り付けた吸込ダクト２４と連結されている。
【００１４】
温度調節装置２０は、図２〜図５に示すように、薄鋼板製の筐体２１を有し、その内部に車内４および寝具本体１０内部に設けられた流路１１に流通させる空気の温度を調節する温度調節部としての冷凍サイクル３０と、冷凍サイクル３０の冷却器３６と熱交換した空気を流路１１に送風する送風ファン３７と、この冷凍サイクル３０を制御する制御装置５８とを備え、車両２に搭載される不図示のバッテリより電力の供給を受けて駆動される。
【００１５】
筐体２１には、温度調節装置２０のＯＮ・ＯＦＦや車内４および寝具本体１０の流路１１を循環する空気の温度設定や、後述する除湿運転を行うための操作部２６が配設されている。
【００１６】
筐体２１内部は、高さ方向のほぼ中央部を発泡スチロール成型体などからなる断熱仕切壁２３で上下の空間に区画されている。断熱仕切壁２３の上方の空間には、機械室２５が設けられている。機械室２５の内部には、冷凍サイクル３０の一環をなす圧縮機３１、凝縮器３３、放熱ファン３８等が配設される。
【００１７】
また、断熱仕切壁２３の下方の空間には、断熱仕切壁２３と同様の断熱材により覆われ断熱空間をなす温度調節室２７が設けられている。温度調節室２７の内部には、吸込ダクト２４から取り込まれた空気を冷却する冷却器３６や、冷却器３６によって冷却された空気を吹出ダクト２２を介して車内４および寝具本体１０へ送風する送風ファン３７等が配設される。
【００１８】
冷凍サイクル３０は、図６に示すように、圧縮機３１、凝縮器３３、ドライヤ３４、キャピラリーチューブ３５及び冷却器３６を環状に順次接続してなり、圧縮機３１から吐出した冷媒が、凝縮器３３に流入して凝縮され、ドライヤ３４で水分を除去した後、キャピラリーチューブ３５に入る。キャピラリーチューブ３５で減圧された冷媒は、冷却器３６で気化し冷却器３６を冷却して圧縮機３１に戻る。圧縮機３１に戻った冷媒は、再び凝縮器３３、キャピラリーチューブ３５及び冷却器３６に順次流入することで、冷凍サイクル３０内を循環する。
【００１９】
図３に示すように、機械室２５内には、圧縮機３１が温度調節装置２０の幅方向の一側に寄せて振動吸収用のクッション体５０を介して固着されている。
【００２０】
凝縮器３３は、蛇行曲げした冷媒管を多数のフィンに嵌入させて奥行き寸法を薄くした直方体状をなしている。凝縮器３３は、筐体２１の前面に形成した吸込み開口５１に沿わせて立設されており、吸込み開口５１と凝縮器３３との間には埃などを遮蔽するためのフィルタ５２を設けている。
【００２１】
凝縮器３３の背面には圧縮機３１の側方底部に開口した排気口５３が穿設されており、この排気口５３の端縁に放熱ファン３８が立設されている。放熱ファン３８は、圧縮機３１や凝縮器３３等の高温部品を冷却するもので、その駆動により、車内４の空気を筐体２１前面の吸込み開口５１から内部に吸引して凝縮器３３と熱交換させた後、排気口５３から下方の排気ダクト５４に向けて放出する。
【００２２】
排気ダクト５４は、図４に示すように、機械室２５の底面に開口する排気口５３から下方に延び、その下端部が車両２の底板や側壁などの車体壁２ａに穿設された排気口３に接続された空気流路である。放熱ファン３８の駆動時には、圧縮機３１や凝縮器３３と熱交換した空気を排気口５３から排気ダクト５４を介して下方に流下させ、排気口３から車両２の外部（車外）へ放出する。
【００２３】
排気ダクト５４の内部には、流路を開閉する第２ダンパ６０が配設されている。この第２ダンパ６０は、例えば、軸回りに回動可能に設けられた支軸６０ａと、この支軸６０ａに固定された蓋板６０ｂと、支軸６０ａを回動させる駆動装置６０ｃとを備え、駆動装置６０ｃにより支軸６０ａを回動させることで、排気ダクト５４を蓋板６０ｂによって開閉する。また、排気ダクト５４の内部には、車体壁２ａに穿設された排気口３の近傍に車外の外気温を検出する外気温センサ４０が配設されている。
【００２４】
断熱仕切壁２３の下方に配された温度調節室２７には、図５に示すように、凝縮器３３から冷媒が導入される冷却器３６を、温度調節室２７の奥行き方向中央部より前方に寄せて、幅方向に亙って立設状態で配置している。
【００２５】
冷却器３６は、凝縮器３３と同様、蛇行曲げした冷媒管と冷媒管に嵌着した多数のフィンとから所定の幅と高さ寸法を有して奥行き寸法を薄くした横長の直方体をなしている。冷却器３６の側方であって温度調節室２７の幅方向一方側（本実施形態では、図５中の左側）には、例えばシロッコファンからなる送風ファン３７が温度調節室２７の奥行き方向に亙り、配設されている。
【００２６】
温度調節室２７の幅方向他方側（本実施形態では、図５中の右側）に位置する冷却器３６の後方は、内方に向けて凹設され凹部５５が設けられている。凹部５５および筐体２１で仕切られた空間が、機械室２５に設けられた排気口５３と車体壁２ａに設けられた排気口３とを接続する排気ダクト５４をなしている。
【００２７】
排気ダクト５４を断熱壁によって区画する凹部５５には、排気ダクト５４と温度調節室２７における送風ファン３７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６が穿設されている。
【００２８】
この連通路５６は、第１ダンパ６２によって開閉可能に設けられている。第１ダンパ６２は、例えば、軸回りに回動可能に設けられた支軸６２ａと、この支軸６２ａに固定された蓋板６２ｂと、支軸６２ａを回動させる駆動装置６２ｃとを備える。駆動装置６２ｃは、支軸６２ａの回動角度を調整することができる。これにより、第１ダンパ６２は、連通路５６を蓋板６２ｂによって開閉するとともに、連通路５６の開度を調節する。
【００２９】
温度調節室２７の幅方向一方側に配設された送風ファン３７の前方、つまり、温度調節室２７における送風ファン３７の吹き出し側空間２７ｂには、温度調節室２７において温度調節された空気を車内４および寝具本体１０の流路１１に供給する吹出ダクト２２が配設されている。
【００３０】
吹出ダクト２２内には、不図示のダンパが配設され、車内４内へ供給する第１吹出ダクト２２ａと、寝具本体１０の開口部１２を介して流路１１に供給する第２吹出ダクト２２ｂと、のいずれか一方又は両方に切り替えて温度調節室２７から吐出された空気を供給する。吹出ダクト２２あるいは温度調節室２７の吹き出し側空間２７ｂには、温度センサ３９が配設されており、送風ファン３７から吹き出した空気の温度を検出する。
【００３１】
また、温度調節室２７の幅方向他方側に位置する冷却器３６の前面には、吸込ダクト２４が配設されている。寝具本体１０の流路１１を循環した空気が寝具本体１０の開口部１４を介して吸込ダクト２４より温度調節室２７内に導入される。また、吸込ダクト２４には取込口２４ａが穿設されており、この取込口２４ａより車内４を循環した空気が温度調節室２７内に導入される（図１参照）。
【００３２】
この吸込ダクト２４は、第３ダンパ６４によって開閉可能に設けられている。第３ダンパ６４は、第１ダンパ６２および第２ダンパ６４と同様に、軸回りに回動可能に設けられた支軸６４ａと、この支軸６４ａに固定された蓋板６４ｂと、支軸６４ａを回動させる駆動装置６４ｃとを備え、駆動装置６４ｃにより支軸６４ａを回動させることで、吸込ダクト２４の温度調節室２７側の開口部を蓋板６４ｂによって開閉する。
【００３３】
制御装置５８は、マイクロコンピュータやメモリを含んで構成されたもので、機械室２５の上方に配設されている。制御装置５８は、操作部２６からの操作信号や、温度センサ３９および外気温センサ４０の検出信号などの各種信号の入力や、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて、第１ダンパ６２、第２ダンパ６０、第３ダンパ６４や、冷凍サイクル３０が備える圧縮機３１、送風ファン３７、放熱ファン３８を駆動制御する。
【００３４】
このような構成の温度調節装置２０において、車内４および寝具本体１０を冷却する冷却運転を実行するには、まず、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を第１ダンパ６２によって閉塞するとともに、第２ダンパ６０の蓋板６０ｂを排気ダクト５４の開放位置に設定し、第３ダンパ６４の蓋板６４ｂを吸込ダクト２４の開放位置に設定する。そして、冷凍サイクル３０を動作させるとともに、送風ファン３７を回転駆動させる。
【００３５】
これにより、温度調節室２７に設けられた冷却器３６で冷却された空気が、吹出ダクト２２を介して、車内４内および寝具本体１０の流路１１に送り込まれ、車内４および寝具本体１０を冷却する。
【００３６】
車内４および寝具本体１０の流路１１を流通した空気は、吸込ダクト２４を介して温度調節室２７に戻り、温度調節室２７内において冷却器３６によって冷却され、その後、再び車内４および寝具本体１０の流路１１に送り込まれ循環することで、車内４および寝具本体１０を冷却する。
【００３７】
また、温度調節装置２０は、上記した車内４および寝具本体１０の流路１１内に冷却した空気を供給する冷房運転以外にも、車外の空気を車内４および寝具本体１０に取り込む換気運転や、車内４および寝具本体１０の流路１１を循環する空気を除湿する除湿運転を実行することができる。
【００３８】
換気運転は、例えば、外気温センサ４０によって検出された車外の外気温が、温度センサ３９によって検出された送風ファン３７から吹き出す空気の温度より低い場合に実行される。具体的には、換気運転では、冷凍サイクル３０の停止時において、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を第１ダンパ６２によって開放するとともに、第２ダンパ６０によって排気ダクト５４を閉塞し、かつ、第３ダンパ６４によって吸込ダクト２４を閉塞した状態で、送風ファン３７を回転駆動させる。
【００３９】
これにより、車外の空気が、車体壁２ａに穿設された排気口３から排気ダクト５４に吸い込まれ、連通路５６を介して温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａに導入される。そして、吸い込み側空間２７ａに導入された車外の空気は、送風ファン３７の動作に伴って吹出ダクト２２より車内４および寝具本体１０の流路１１へ吐出される。
【００４０】
また、温度調節装置２０において除湿運転は、例えば、操作部２６において除湿運転が選択されると実行される。
【００４１】
除湿運転では、まず、運転開始直後において、上記した冷房運転と同じ運転、すなわち、第１ダンパ６２によって連通路５６を閉塞するとともに、第２ダンパ６０および第３ダンパ６４によって排気ダクト５４および吸込ダクト２４を開放した状態で、冷凍サイクル３０を動作させ、送風ファン３７を回転駆動させる。
【００４２】
そして、温度センサ３９によって検出された送風ファン３７から吹き出す空気の温度と所定温度（設定温度）との偏差に応じて、第１ダンパ６２の駆動装置６２ｃが支軸６２ａの回動角度を調節して、連通路５６の開度を調節する。
【００４３】
具体的には、温度センサ３９の検出温度が設定温度より低いと、第１ダンパ６２の駆動装置６２ｃを駆動させて所定の開度まで連通路５６を開放する。
【００４４】
これにより、図５において、矢符Ｘで示すように、凝縮器３３と熱交換して加熱された空気の一部が、排気ダクト５４から連通路５６を介して温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａに導入される。温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａでは、吸込ダクト２４から取り込まれ冷却器３６と熱交換して冷却された空気と、排気ダクト５４から導入された凝縮器３３により加熱された空気とが混合される。混合された空気は、送風ファン３７から吹き出して車内４および寝具本体１０の流路１１内に供給される。
【００４５】
一方、温度センサ３９の検出温度が設定温度より高いと、第１ダンパ６２の駆動装置６２ｃを駆動させて、連通路５６の開度を小さくする、あるいは、連通路５６を閉塞する。
【００４６】
これにより、排気ダクト５４から温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａへ導入される凝縮器３３により加熱された空気量を減らし、あるいは無くし、送風ファン３７から吹き出して車内４および寝具本体１０の流路１１内に供給される空気の温度を低下させる。
【００４７】
以上のように、本実施形態の温度調節装置２０では、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を開閉する第１ダンパ６２とを備え、第１ダンパ６２によって連通路５６を開放した状態で送風ファン３７を回転させることで、車外の空気を車内４へ導入することができる。そのため、温度調節装置２０の起動直後などのように車内４の温度が車外の外気温に比べて高い場合に、冷凍サイクル３０を運転することなく消費電力を抑えて、太陽光の輻射熱により極めて高温となった車内４を外気温と同程度まですばやく冷却することができる。
【００４８】
しかも、本実施形態の温度調節装置２０において、換気運転は、外気温センサ４０によって検出された車外の外気温が、温度センサ３９によって検出された送風ファン３７から吹き出す空気の温度より低い場合に実行されるため、的確なタイミングで換気運転を実行することができ、消費電力を抑え効率的に運転することができる。
【００４９】
また、本実施形態の温度調節装置２０では、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６が、冷凍サイクル３０の動作時に開放可能に設けられており、吸込ダクト２４から取り込まれ冷却器３６と熱交換して冷却され除湿された空気と、排気ダクト５４から導入された凝縮器３３により加熱された空気とを混合することができる。そのため、車内４および寝具本体１０の温度を低下させることなく、車内４および寝具本体１０を除湿することができる。
【００５０】
しかも、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を開閉する第１ダンパ６２は、開度調節可能に設けられているため、温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａに供給する凝縮器３３により加熱された空気の量を調整することができ、送風ファン３７から吹き出す空気の温度調節が容易となる。
【符号の説明】
【００５１】
２…車両 ２ａ…車体壁 ３…排気口
４…車内 １０…寝具本体 １１…流路
２０…温度調節装置 ２１…筐体 ２２…吹出ダクト
２４…吸込ダクト ２５…機械室 ２７…温度調節室
３０…冷凍サイクル ３１…圧縮機 ３３…凝縮器
３６…冷却器 ３７…送風ファン ３８…放熱ファン
３９…温度センサ ４０…外気温センサ ５３…排気口
５４…排気ダクト ５５…凹部 ５６…連通路
５８…制御装置 ６０…第２ダンパ ６２…第１ダンパ
６４…第３ダンパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックの睡眠用キャビンなど車両の室内に設置して冷却された空気を吹き出す車載用温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックなどの車両内で休憩する場合、夏季においては車両内の室温が高くなることが多いことから、車両自体の空気調和装置を作動させて車内を冷房しながら休憩することがあるが、かかる場合、空気調和装置を動かすためだけにエンジンを回し続けることになるので、エネルギーの浪費に繋がるばかりでなく大気汚染や騒音公害など環境汚染の原因になるという問題がある。
【０００３】
そこで、従来、内部に人間が横たわる空間を有する寝具本体とこの寝具本体に接続される空気調和装置とを有し、空気調和装置に設けられた冷凍機などの冷熱源によって発生した冷気を送風装置が寝具本体に供給する装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
しかしながら、このような装置では、装置の起動直後などのように車内の温度が車外の温度に比べて高い場合、車外温度は車内より充分に低い温度であるにも関わらず、空気調和装置が高温に加熱された車内の空気を冷却することとなり、非常に効率が悪く、結果として消費電力が増加する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０５０８４号公報
【特許文献２】特開２００７−９８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、車内の温度が車外の温度に比べて高い場合であっても、効率的な運転を行い消費電力を抑えることができる車載用温度調節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】
【０００７】
本発明にかかる車載用温度調節装置は、車内に配置され空気の温度を調節する温度調節部と、前記温度調節部で温度調節された空気を前記車内へ送風する送風ファンと、前記温度調節部の動作時に生じる排気を前記温度調節部から車両の車体壁に穿設された排気口を通って前記車両の外部へ放出する排気ダクトと、前記排気ダクトと前記送風ファンの吸い込み側とを連通する連通路を開閉する第１弁体とを備え、前記第１弁体により前記連通路を開放した状態で前記送風ファンを回転させ、前記車両の外部の空気を、前記排気口から吸い込み前記排気ダクトを介して前記車内へ吐出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車載用温度調節装置では、上記構成により、車内の温度が車外の温度に比べて高い場合であっても、効率的な運転を行い消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１実施形態にかかる車載用温度調節装置の構成を示す図である。
【図２】図１の車載用温度調節装置の正面からの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図ある。
【図６】図１の車載用温度調節装置が備える冷凍サイクルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態の車載用温度調節装置（以下、温度調節装置という）２０は、図１に示すように、例えばトラックの運転席後部のキャビンなど車両２の室内（車内）４に配置され、車内４の温度を調節するものであり、具体例として、車内４および車内４に配置された寝具本体１０へ温度調節した空気を導入する。
【００１２】
なお、本実施形態では、寝具本体１０として敷きマット及び掛けマットが一体となり使用者Ａを収容する空間Ｓを有する寝袋について説明するが、内部の少なくとも一部に空気を循環させることができるものであればよく、例えば、敷きマット及び掛けマットのいずれか一方であっても良く、また、敷きマット及び掛けマットの双方を備えたものであってもよい。
【００１３】
寝具本体１０内部には、温度調節装置２０により冷却された空気が流通する流路１１が形成されている。流路１１の両端部は、使用者Ａの足を収容する部分の先端において寝具本体１０の外方に開口し、一方の開口部１２が温度調節装置２０の吹出口に取り付けた吹出ダクト２２と連結され、他方の開口部１４が温度調節装置２０の吸込口に取り付けた吸込ダクト２４と連結されている。
【００１４】
温度調節装置２０は、図２〜図５に示すように、薄鋼板製の筐体２１を有し、その内部に車内４および寝具本体１０内部に設けられた流路１１に流通させる空気の温度を調節する温度調節部としての冷凍サイクル３０と、冷凍サイクル３０の冷却器３６と熱交換した空気を流路１１に送風する送風ファン３７と、この冷凍サイクル３０を制御する制御装置５８とを備え、車両２に搭載される不図示のバッテリより電力の供給を受けて駆動される。
【００１５】
筐体２１には、温度調節装置２０のＯＮ・ＯＦＦや車内４および寝具本体１０の流路１１を循環する空気の温度設定や、後述する除湿運転を行うための操作部２６が配設されている。
【００１６】
筐体２１内部は、高さ方向のほぼ中央部を発泡スチロール成型体などからなる断熱仕切壁２３で上下の空間に区画されている。断熱仕切壁２３の上方の空間には、機械室２５が設けられている。機械室２５の内部には、冷凍サイクル３０の一環をなす圧縮機３１、凝縮器３３、放熱ファン３８等が配設される。
【００１７】
また、断熱仕切壁２３の下方の空間には、断熱仕切壁２３と同様の断熱材により覆われ断熱空間をなす温度調節室２７が設けられている。温度調節室２７の内部には、吸込ダクト２４から取り込まれた空気を冷却する冷却器３６や、冷却器３６によって冷却された空気を吹出ダクト２２を介して車内４および寝具本体１０へ送風する送風ファン３７等が配設される。
【００１８】
冷凍サイクル３０は、図６に示すように、圧縮機３１、凝縮器３３、ドライヤ３４、キャピラリーチューブ３５及び冷却器３６を環状に順次接続してなり、圧縮機３１から吐出した冷媒が、凝縮器３３に流入して凝縮され、ドライヤ３４で水分を除去した後、キャピラリーチューブ３５に入る。キャピラリーチューブ３５で減圧された冷媒は、冷却器３６で気化し冷却器３６を冷却して圧縮機３１に戻る。圧縮機３１に戻った冷媒は、再び凝縮器３３、キャピラリーチューブ３５及び冷却器３６に順次流入することで、冷凍サイクル３０内を循環する。
【００１９】
図３に示すように、機械室２５内には、圧縮機３１が温度調節装置２０の幅方向の一側に寄せて振動吸収用のクッション体５０を介して固着されている。
【００２０】
凝縮器３３は、蛇行曲げした冷媒管を多数のフィンに嵌入させて奥行き寸法を薄くした直方体状をなしている。凝縮器３３は、筐体２１の前面に形成した吸込み開口５１に沿わせて立設されており、吸込み開口５１と凝縮器３３との間には埃などを遮蔽するためのフィルタ５２を設けている。
【００２１】
凝縮器３３の背面には圧縮機３１の側方底部に開口した排気口５３が穿設されており、この排気口５３の端縁に放熱ファン３８が立設されている。放熱ファン３８は、圧縮機３１や凝縮器３３等の高温部品を冷却するもので、その駆動により、車内４の空気を筐体２１前面の吸込み開口５１から内部に吸引して凝縮器３３と熱交換させた後、排気口５３から下方の排気ダクト５４に向けて放出する。
【００２２】
排気ダクト５４は、図４に示すように、機械室２５の底面に開口する排気口５３から下方に延び、その下端部が車両２の底板や側壁などの車体壁２ａに穿設された排気口３に接続された空気流路である。放熱ファン３８の駆動時には、圧縮機３１や凝縮器３３と熱交換した空気を排気口５３から排気ダクト５４を介して下方に流下させ、排気口３から車両２の外部（車外）へ放出する。
【００２３】
排気ダクト５４の内部には、流路を開閉する第２ダンパ６０が配設されている。この第２ダンパ６０は、例えば、軸回りに回動可能に設けられた支軸６０ａと、この支軸６０ａに固定された蓋板６０ｂと、支軸６０ａを回動させる駆動装置６０ｃとを備え、駆動装置６０ｃにより支軸６０ａを回動させることで、排気ダクト５４を蓋板６０ｂによって開閉する。また、排気ダクト５４の内部には、車体壁２ａに穿設された排気口３の近傍に車外の外気温を検出する外気温センサ４０が配設されている。
【００２４】
断熱仕切壁２３の下方に配された温度調節室２７には、図５に示すように、凝縮器３３から冷媒が導入される冷却器３６を、温度調節室２７の奥行き方向中央部より前方に寄せて、幅方向に亙って立設状態で配置している。
【００２５】
冷却器３６は、凝縮器３３と同様、蛇行曲げした冷媒管と冷媒管に嵌着した多数のフィンとから所定の幅と高さ寸法を有して奥行き寸法を薄くした横長の直方体をなしている。冷却器３６の側方であって温度調節室２７の幅方向一方側（本実施形態では、図５中の左側）には、例えばシロッコファンからなる送風ファン３７が温度調節室２７の奥行き方向に亙り、配設されている。
【００２６】
温度調節室２７の幅方向他方側（本実施形態では、図５中の右側）に位置する冷却器３６の後方は、内方に向けて凹設され凹部５５が設けられている。凹部５５および筐体２１で仕切られた空間が、機械室２５に設けられた排気口５３と車体壁２ａに設けられた排気口３とを接続する排気ダクト５４をなしている。
【００２７】
排気ダクト５４を断熱壁によって区画する凹部５５には、排気ダクト５４と温度調節室２７における送風ファン３７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６が穿設されている。
【００２８】
この連通路５６は、第１ダンパ６２によって開閉可能に設けられている。第１ダンパ６２は、例えば、軸回りに回動可能に設けられた支軸６２ａと、この支軸６２ａに固定された蓋板６２ｂと、支軸６２ａを回動させる駆動装置６２ｃとを備える。駆動装置６２ｃは、支軸６２ａの回動角度を調整することができる。これにより、第１ダンパ６２は、連通路５６を蓋板６２ｂによって開閉するとともに、連通路５６の開度を調節する。
【００２９】
温度調節室２７の幅方向一方側に配設された送風ファン３７の前方、つまり、温度調節室２７における送風ファン３７の吹き出し側空間２７ｂには、温度調節室２７において温度調節された空気を車内４および寝具本体１０の流路１１に供給する吹出ダクト２２が配設されている。
【００３０】
吹出ダクト２２内には、不図示のダンパが配設され、車内４内へ供給する第１吹出ダクト２２ａと、寝具本体１０の開口部１２を介して流路１１に供給する第２吹出ダクト２２ｂと、のいずれか一方又は両方に切り替えて温度調節室２７から吐出された空気を供給する。吹出ダクト２２あるいは温度調節室２７の吹き出し側空間２７ｂには、温度センサ３９が配設されており、送風ファン３７から吹き出した空気の温度を検出する。
【００３１】
また、温度調節室２７の幅方向他方側に位置する冷却器３６の前面には、吸込ダクト２４が配設されている。寝具本体１０の流路１１を循環した空気が寝具本体１０の開口部１４を介して吸込ダクト２４より温度調節室２７内に導入される。また、吸込ダクト２４には取込口２４ａが穿設されており、この取込口２４ａより車内４を循環した空気が温度調節室２７内に導入される（図１参照）。
【００３２】
この吸込ダクト２４は、第３ダンパ６４によって開閉可能に設けられている。第３ダンパ６４は、第１ダンパ６２および第２ダンパ６４と同様に、軸回りに回動可能に設けられた支軸６４ａと、この支軸６４ａに固定された蓋板６４ｂと、支軸６４ａを回動させる駆動装置６４ｃとを備え、駆動装置６４ｃにより支軸６４ａを回動させることで、吸込ダクト２４の温度調節室２７側の開口部を蓋板６４ｂによって開閉する。
【００３３】
制御装置５８は、マイクロコンピュータやメモリを含んで構成されたもので、機械室２５の上方に配設されている。制御装置５８は、操作部２６からの操作信号や、温度センサ３９および外気温センサ４０の検出信号などの各種信号の入力や、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて、第１ダンパ６２、第２ダンパ６０、第３ダンパ６４や、冷凍サイクル３０が備える圧縮機３１、送風ファン３７、放熱ファン３８を駆動制御する。
【００３４】
このような構成の温度調節装置２０において、車内４および寝具本体１０を冷却する冷却運転を実行するには、まず、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を第１ダンパ６２によって閉塞するとともに、第２ダンパ６０の蓋板６０ｂを排気ダクト５４の開放位置に設定し、第３ダンパ６４の蓋板６４ｂを吸込ダクト２４の開放位置に設定する。そして、冷凍サイクル３０を動作させるとともに、送風ファン３７を回転駆動させる。
【００３５】
これにより、温度調節室２７に設けられた冷却器３６で冷却された空気が、吹出ダクト２２を介して、車内４内および寝具本体１０の流路１１に送り込まれ、車内４および寝具本体１０を冷却する。
【００３６】
車内４および寝具本体１０の流路１１を流通した空気は、吸込ダクト２４を介して温度調節室２７に戻り、温度調節室２７内において冷却器３６によって冷却され、その後、再び車内４および寝具本体１０の流路１１に送り込まれ循環することで、車内４および寝具本体１０を冷却する。
【００３７】
また、温度調節装置２０は、上記した車内４および寝具本体１０の流路１１内に冷却した空気を供給する冷房運転以外にも、車外の空気を車内４および寝具本体１０に取り込む換気運転や、車内４および寝具本体１０の流路１１を循環する空気を除湿する除湿運転を実行することができる。
【００３８】
換気運転は、例えば、外気温センサ４０によって検出された車外の外気温が、温度センサ３９によって検出された送風ファン３７から吹き出す空気の温度より低い場合に実行される。具体的には、換気運転では、冷凍サイクル３０の停止時において、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を第１ダンパ６２によって開放するとともに、第２ダンパ６０によって排気ダクト５４を閉塞し、かつ、第３ダンパ６４によって吸込ダクト２４を閉塞した状態で、送風ファン３７を回転駆動させる。
【００３９】
これにより、車外の空気が、車体壁２ａに穿設された排気口３から排気ダクト５４に吸い込まれ、連通路５６を介して温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａに導入される。そして、吸い込み側空間２７ａに導入された車外の空気は、送風ファン３７の動作に伴って吹出ダクト２２より車内４および寝具本体１０の流路１１へ吐出される。
【００４０】
また、温度調節装置２０において除湿運転は、例えば、操作部２６において除湿運転が選択されると実行される。
【００４１】
除湿運転では、まず、運転開始直後において、上記した冷房運転と同じ運転、すなわち、第１ダンパ６２によって連通路５６を閉塞するとともに、第２ダンパ６０および第３ダンパ６４によって排気ダクト５４および吸込ダクト２４を開放した状態で、冷凍サイクル３０を動作させ、送風ファン３７を回転駆動させる。
【００４２】
そして、温度センサ３９によって検出された送風ファン３７から吹き出す空気の温度と所定温度（設定温度）との偏差に応じて、第１ダンパ６２の駆動装置６２ｃが支軸６２ａの回動角度を調節して、連通路５６の開度を調節する。
【００４３】
具体的には、温度センサ３９の検出温度が設定温度より低いと、第１ダンパ６２の駆動装置６２ｃを駆動させて所定の開度まで連通路５６を開放する。
【００４４】
これにより、図５において、矢符Ｘで示すように、凝縮器３３と熱交換して加熱された空気の一部が、排気ダクト５４から連通路５６を介して温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａに導入される。温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａでは、吸込ダクト２４から取り込まれ冷却器３６と熱交換して冷却された空気と、排気ダクト５４から導入された凝縮器３３により加熱された空気とが混合される。混合された空気は、送風ファン３７から吹き出して車内４および寝具本体１０の流路１１内に供給される。
【００４５】
一方、温度センサ３９の検出温度が設定温度より高いと、第１ダンパ６２の駆動装置６２ｃを駆動させて、連通路５６の開度を小さくする、あるいは、連通路５６を閉塞する。
【００４６】
これにより、排気ダクト５４から温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａへ導入される凝縮器３３により加熱された空気量を減らし、あるいは無くし、送風ファン３７から吹き出して車内４および寝具本体１０の流路１１内に供給される空気の温度を低下させる。
【００４７】
以上のように、本実施形態の温度調節装置２０では、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を開閉する第１ダンパ６２とを備え、第１ダンパ６２によって連通路５６を開放した状態で送風ファン３７を回転させることで、車外の空気を車内４へ導入することができる。そのため、温度調節装置２０の起動直後などのように車内４の温度が車外の外気温に比べて高い場合に、冷凍サイクル３０を運転することなく消費電力を抑えて、太陽光の輻射熱により極めて高温となった車内４を外気温と同程度まですばやく冷却することができる。
【００４８】
しかも、本実施形態の温度調節装置２０において、換気運転は、外気温センサ４０によって検出された車外の外気温が、温度センサ３９によって検出された送風ファン３７から吹き出す空気の温度より低い場合に実行されるため、的確なタイミングで換気運転を実行することができ、消費電力を抑え効率的に運転することができる。
【００４９】
また、本実施形態の温度調節装置２０では、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６が、冷凍サイクル３０の動作時に開放可能に設けられており、吸込ダクト２４から取り込まれ冷却器３６と熱交換して冷却され除湿された空気と、排気ダクト５４から導入された凝縮器３３により加熱された空気とを混合することができる。そのため、車内４および寝具本体１０の温度を低下させることなく、車内４および寝具本体１０を除湿することができる。
【００５０】
しかも、排気ダクト５４と温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａとを連通する連通路５６を開閉する第１ダンパ６２は、開度調節可能に設けられているため、温度調節室２７の吸い込み側空間２７ａに供給する凝縮器３３により加熱された空気の量を調整することができ、送風ファン３７から吹き出す空気の温度調節が容易となる。
【符号の説明】
【００５１】
２…車両 ２ａ…車体壁 ３…排気口
４…車内 １０…寝具本体 １１…流路
２０…温度調節装置 ２１…筐体 ２２…吹出ダクト
２４…吸込ダクト ２５…機械室 ２７…温度調節室
３０…冷凍サイクル ３１…圧縮機 ３３…凝縮器
３６…冷却器 ３７…送風ファン ３８…放熱ファン
３９…温度センサ ４０…外気温センサ ５３…排気口
５４…排気ダクト ５５…凹部 ５６…連通路
５８…制御装置 ６０…第２ダンパ ６２…第１ダンパ
６４…第３ダンパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内に配置され空気の温度を調節する温度調節部と、
前記温度調節部で温度調節された空気を前記車内へ送風する送風ファンと、
前記温度調節部の動作時に生じる排気を前記温度調節部から車両の車体壁に穿設された排気口を通って前記車両の外部へ放出する排気ダクトと、
前記排気ダクトと前記送風ファンの吸い込み側とを連通する連通路を開閉する第１弁体とを備え、
前記第１弁体により前記連通路を開放した状態で前記送風ファンを回転させ、前記車両の外部の空気を、前記排気口から吸い込み前記排気ダクトを介して前記車内へ吐出することを特徴とする車載用温度調節装置。
【請求項２】
前記車両の外部の温度を検出する温度センサを備え、
前記温度センサの検出温度が所定温度以下であると、前記温度調節部を停止させ、前記車両の外部の空気を、前記排気口から吸い込み前記排気ダクトを介して前記車内へ吐出することを特徴とする請求項１に記載の車載用温度調節装置。
【請求項３】
前記温度調節部は、
圧縮機、凝縮器および蒸発器を接続した冷凍サイクルと、
前記圧縮機および前記凝縮器が配設され前記排気ダクトによって前記排気口と接続された機械室と、
前記蒸発器および前記送風ファンが配設され、前記車内の空気を吸い込む吸込ダクトと、前記車内へ空気を吹き出す吹出ダクトとが設けられた温度調節室と、
前記排気ダクトを開閉する第２弁体と、
前記吸込ダクトを開閉する第３弁体と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用温度調節装置。
【請求項４】
前記温度調節部は、
圧縮機、凝縮器および蒸発器を接続した冷凍サイクルと、
前記圧縮機および前記凝縮器が配設され前記排気ダクトによって前記排気口と接続された機械室と、
前記蒸発器および前記送風ファンが配設され、前記車内の空気を吸い込む吸込ダクトと、前記車内へ空気を吹き出す吹出ダクトとが設けられた温度調節室と、
を備え、
前記冷凍サイクルの動作時に前記第１弁体により前記連通路を開放することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用温度調節装置。
【請求項５】
前記第１弁体は、開度が調整可能であることを特徴とする請求項４に記載の車載用温度調節装置。
【請求項１】
車内に配置され空気の温度を調節する温度調節部と、
前記温度調節部で温度調節された空気を前記車内へ送風する送風ファンと、
前記温度調節部の動作時に生じる排気を前記温度調節部から車両の車体壁に穿設された排気口を通って前記車両の外部へ放出する排気ダクトと、
前記排気ダクトと前記送風ファンの吸い込み側とを連通する連通路を開閉する第１弁体とを備え、
前記第１弁体により前記連通路を開放した状態で前記送風ファンを回転させ、前記車両の外部の空気を、前記排気口から吸い込み前記排気ダクトを介して前記車内へ吐出することを特徴とする車載用温度調節装置。
【請求項２】
前記車両の外部の温度を検出する温度センサを備え、
前記温度センサの検出温度が所定温度以下であると、前記温度調節部を停止させ、前記車両の外部の空気を、前記排気口から吸い込み前記排気ダクトを介して前記車内へ吐出することを特徴とする請求項１に記載の車載用温度調節装置。
【請求項３】
前記温度調節部は、
圧縮機、凝縮器および蒸発器を接続した冷凍サイクルと、
前記圧縮機および前記凝縮器が配設され前記排気ダクトによって前記排気口と接続された機械室と、
前記蒸発器および前記送風ファンが配設され、前記車内の空気を吸い込む吸込ダクトと、前記車内へ空気を吹き出す吹出ダクトとが設けられた温度調節室と、
前記排気ダクトを開閉する第２弁体と、
前記吸込ダクトを開閉する第３弁体と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用温度調節装置。
【請求項４】
前記温度調節部は、
圧縮機、凝縮器および蒸発器を接続した冷凍サイクルと、
前記圧縮機および前記凝縮器が配設され前記排気ダクトによって前記排気口と接続された機械室と、
前記蒸発器および前記送風ファンが配設され、前記車内の空気を吸い込む吸込ダクトと、前記車内へ空気を吹き出す吹出ダクトとが設けられた温度調節室と、
を備え、
前記冷凍サイクルの動作時に前記第１弁体により前記連通路を開放することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用温度調節装置。
【請求項５】
前記第１弁体は、開度が調整可能であることを特徴とする請求項４に記載の車載用温度調節装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８３８３１（Ｐ２０１１−１８３８３１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７９２０（Ｐ２０１０−４７９２０）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]