JPH02234836A

JPH02234836A - 車内空調装置

Info

Publication number: JPH02234836A
Application number: JP5551789A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Watanabe; 渡辺　康生
Original assignee: NISHI DENKO KK
Current assignee: NISHI DENKO KK
Priority date: 1989-03-08
Filing date: 1989-03-08
Publication date: 1990-09-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、バスあるは乗用車等の車内空調装置に係り、
特に輻射により冷暖房を行なう空調装置に関する。

（従来の技術）従来、バスあるいは乗用車等の車内空調装置としては、
エンジンからの排熱あるいは冷凍サイクルで発生した冷
熱、高熱を使用するものが一般に知られている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、前記従来の車内空調装置は、基本的には空気
の対流を利用して車内空調を行なっているため、上半身
は過温であるにもかかわらず、下半身は暖房が不十分で
あり、冷却され過ぎるといった不具合があった。

本発明は、このような点を考慮してなされたもので、車
内を必要以上に加熱、冷却しなくても、充分な冷暖房効
果が得られる車内空調装置を提供することを目的とする
。

本発明の他の目的は、冷暖房時のドアガラスの曇りを防
止することができる車内空調装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、前記目的を達成する手段として、車内の壁面
に、ベルチェ効果を利用した熱電素子を吸熱あるいは加
熱の熱源とする輻射冷暖房パネルを設置するようにした
ことを特徴とする。

そして、本発明においては、輻射冷暖房パネルヲ、乗用
車のドアのドアガラス下方位置の壁面に設置し、かつ輻
射冷暖房パネルの暖気吐出口を、ドアガラス直下位置に
設けるようにすることが好ましい。

（作　用）本発明に係る車内空調装置においては、車内の壁面に輻
射冷暖房パネルが設置され、このパネルにより車内空調
がなされる。この輻射冷暖房パネルは、ベルチェ効果を
利用した熱源素子を熱源としているので、パネル厚が薄
く容易に壁面に組込むことができるとともに、モータ、
コンブレツサ等の動力や複雑な配管も不要であり、また
、電流の方向を変えるだけで、冷房と暖房との切換が可
能となる。また、人体との間では、輻射による熱移動が
なされるので、車内を必要以上に加熱、冷却しなくても
、充分な冷暖房効果が得られる。

すなわち、すべての固体表面は、その絶対温度の４乗に
比例する輻射熱を電磁波の形で放出しており、温度の異
なる２つの固体表面の間では、温度差に応じた輻射によ
る熱の移動が生じる。したがって、人が座席につけば、
輻射冷暖房パネルと着座した人との間で、空気を介する
ことなく直接的な熱の授受が行なわれ、パネルから冷気
あるいは熱気が感じられる。このため、人間が体感する
冷暖房効果が向上し、車内を必要以上に加熱あるいは冷
却する必要がない。

また、本発明において、輻射冷暖房パネルの暖気吐出口
をドアガラス直下位置に設け、冷暖房時に、この暖気吐
出口から暖気を吐出させることにより、ドアガラスが暖
められて曇り止めがなされる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本発明に係る車内空調装置の一
例を示すもので、図中、符号１はバスであり、このバス
１の乗客用の座席２に対応する各窓３の下方位置には、
輻射冷暖房バネル４がそれぞれ設けられ、また前記各窓
３の直下位置には、窓ガラスにそって暖気を吐出する暖
気吐出口５がそれぞれ設けられている。

また、前記バス１の乗降ドア６の内面にも、第１図に示
すように輻射冷暖房バネル４が設けられており、ドアガ
ラス６ａの直下位置には窓３の場合と同様、暖気吐出口
５が設けられている。

また、前記各座席２の上方に位置する棚板７の下面にも
、第１図および第２図に示すように、輻射冷暖房バネル
４が設けられており、その外端部には、窓３の窓ガラス
にそって暖気を吐出する暖気吐出口５が設けられている
。

輻射冷暖房バネル４は、第３図に示すように、厚さ４ｃ
ｍ程度のパネル枠８と、パネル枠８の前面に配した例え
ばアルミプレート等の薄形金属板で形成される伝熱性バ
ネル９とを備えており、前記パネル枠８内には、伝熱性
バネル９背面のほぼ全域に、ベルチェ効果を利用した熱
電素子１０が配置され、伝熱性バネル９を冷却または加
熱するようになっている。

熱電素子１０は、第４図および第５図に示すように、例
えばビスマステルル合金（　Ｂ　１　２　Ｔ　ｅ　３）
等のｐ型熱電半導体素子１１とｎ型熱電半導体素子１２
とを、表面側金属片１３と裏面側金属片１４とにより交
互に接続して構成されており、電流をｎ型熱電半導体素
子１２からｐ型熱電半導体素子１１に流すことにより、
ｎ型熱電半導体素子１２では電流の向きとは逆方向に、
またｐ型熱電半導体素子１１では順方向に熱の移動が起
こり、表面側金属片１３が冷却されるとともに、裏面側
金属片１４が発熱するようになっている。そして、高温
側の熱を効率よく放散することにより、熱が低温側から
高温側に連続的に汲み上げられ、熱電素子１０がヒート
ボンプとして作用するようになっている。また、電流を
逆方向に流すことにより、前記とは逆に、裏面側金属片
１４が冷却されるとともに、表面側金属片１３が発熱す
るようになっている。

また、前記暖気吐出口５には、熱電素子１０を吸熱源と
して使用する際には裏面側金属片１４で加熱された空気
が、また熱電素子１０を加熱源として使用する際には表
面側金属片１３で加熱された空気がそれぞれ導かれ、図
示しないファンにより吐出されるようになっている。そ
してこれにより、バス１内外の気温差に伴なうガラス面
の曇りが防止されるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

電流を、ｎ型熱電半導体素子１２からｐ型熱電半導体素
子１１に流すと、表面側金属片１３が冷却されるととも
に、裏面側金属片１４が発熱する。

逆に電流を、ｐ型熱電半導体素子１１からｎ型熱電半導
体素子１２に流すと、表面側金属片１３が発熱するとと
もに、裏面側金属片１４が冷却される。そしてこれによ
り、表面側金属片１３に接触している伝熱性バネル９が
冷却または加熱される。

伝熱性バネル９が冷却または加熱されると、これに接触
しているバス１内の空気が降温または昇温し、バス１内
の冷暖房が行なわれる。また、各暖気吐出口５からは暖
気が吐出され、ガラス面の曇りが防止される。

ところで、すべての固体表面は、その絶対温度の４乗に
比例する輻射熱を電磁波の形で放出しており、温度の異
なる２つの固体表面の間では、温度差に応じた輻射によ
る熱の移動が生じる。したがって、座席２に乗客が着座
して、，輻射冷暖房バネル４に接近すると、伝熱性バネ
ル９と人体との間で、輻射による熱の移動が生じ、乗客
が伝熱性バネル９から冷気あるいは熱気を感じ、伝熱性
パネル９に触れると、冷たさや熱さを感じる。

ここで、形態係数をＦ、人体有効輻射面をＡｃｆＴ　，
係数を０１人体表面温度をＴｃ１、伝熱性バネル９の表
面温度をＴＲとすると、移動熱で表わされる。この熱移
動は、対流による空調方式と異なり、空気を介さずに伝
熱性バネル９と人体との間の直接的な熱の授受である。

したがって、バス１内の温度が、冷房時にはそれほど低
くなく、暖房時にはそれほど高くなくても、乗客が体感
する冷房温度、暖房温度は最適なものとなる。このため
、冷房゛時に下半身が冷え過ぎてしまったり、あるいは
暖房時に、顔は暑いのに足先は冷たいといった不具合が
ない。

なお、前記実施例では、バス１に適用された車内冷暖房
装置について説明したが、第６図に示すように、乗用車
のドア１５のドアガラス１５ａ下方位置に輻射冷暖房バ
ネル４を組込むとともに、暖気吐出口５をドアガラス１
５ａの直下位置に設け、乗用車の車内冷暖房装置として
使用するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、輻射冷暖房パネルと人体
との間の輻射による熱移動によって車内冷暖房を行なう
ようにしているので、車内を必要以上に冷却または加熱
することなく、充分な冷暖房効果を得ることができる。

また、輻射冷暖房パネルの熱源として、ペルチェ効果を
利用した熱電素子を用いているので、パネル厚を薄《す
ることができ、輻射冷暖房パネルを容易に壁面に埋め込
むことができるとともに、後付けの場合でも車内を狭く
するおそれがない。また、電流の方向を変えるだけで、
冷暖房を容易に切換えることができ、構造も簡単である
。

また、輻射冷暖房パネルを乗用車のドアのドアガラス下
方位置の壁面に設け、かつ暖気吐出口を、ドアガラス直
下位置に設けることにより、冷暖房時のドアガラスの曇
りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る車内冷暖房装置を示す
バスの縦断面図、第２図は第１図■一■線横断面図、第
３図は輻射冷暖房パネルの構成を示す部分断面を含む平
面図、第４図は熱電素子の構成を示す斜視図、第５図は
熱電素子の冷房時の熱の移動を示す説明図、第６図は本
発明を乗用車のドアに応用した例を示す斜視図である。１・・・バス、３・・・窓、４・・・輻射冷暖房パネル
、５・・・暖気吐出口、６・・・乗降ドア、７・・・棚
板、９・・・伝熱性パネル、１０・・・熱電素子、１５
・・・ドア、１５ａ・・・ドアガラス。

Claims

【特許請求の範囲】

　１．車内の壁面に、ペルチェ効果を利用した熱電素子
を熱源とする輻射冷暖房パネルを設置したことを特徴と
する車内空調装置。
　２．輻射冷暖房パネルが設置される車内の壁面は、乗
用車のドアのドアガラス下方位置の壁面であり、かつ輻
射冷暖房パネルの暖気吐出口、ドアガラス直下位置に設
けられていることを特徴とする請求項１記載の車内空調
装置。