JPH0712090Y2 - 太陽電池による換気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車体に取り付けた太陽電池の出力によりファ
ンを回転させて車室内を換気する換気装置の改良に関す
るものである。

（従来の技術） 従来より、例えば特公昭59-51451号公報に示されるもの
には、車両の車体外表面に太陽光を受けて電力を発生す
る太陽電池を取り付け、その太陽電池の出力によりファ
ンを回して車室内を換気するようにする考え方が開示さ
れている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、この従来のものでは、換気用のファンを太陽
電池によって駆動するので、車両のエンジンが停止して
発電機が非発電状態にあっても、自動的にファンを駆動
して換気を行うことができる。このため、例えば夏季の
炎天下に駐車した場合でも、車室内の熱い空気を排出し
かつ外部の空気を車室内に吸入して車室内の温度上昇を
抑え、乗込み時の不快感を解消することが可能である。

しかしながら、実際には、車体に対する太陽の日射方向
の変化により、車体の換気吸入口周辺に太陽光が当たる
ことがある。その場合、太陽の日射によって加熱された
車体外表面周りの高温の空気が車室内に吸入されること
となり、車室内の換気効率が低下して、その温度を有効
に低下できない虞れがあった。

本考案は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、日射方向に関係なく、車室内における不快温度の
空気を排出しかつ快適温度の外気を車室内に吸入する手
段を講じて、夏季炎天下の駐車中であっても太陽電池に
よる車室内の換気を効率よく行い、車室内の不快な温度
変化を有効に抑制し得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） この目的の達成のため、本考案の解決手段は、太陽の日
射方向を検出し、その日射方向に応じて、例えば夏季炎
天下では、車室内の日向側に位置する空気を車外に排出
しかつ日陰側の外気を車室内に吸入するようにファンを
駆動することとする。

具体的には、本考案の構成は、車体に取り付けられた太
陽電池と、各々の一端が室内側開口部を介して車室内に
開放される一方、他端が室外側開口部を介して車外に開
放されて車室内を車外と連通し、かつ上記各々の室内側
開口部同士及び室外側開口部同士がそれぞれ車室周囲の
車体壁部に互いに離間するように形成された複数の連通
路と、この各連通路に設けられ、上記太陽電池の出力を
受けて正逆回転可能で、車外の空気を車室内に吸入し又
は車室内の空気を車外に排出するファンと、車体に対す
る日射の方向を検出する日射方向検出手段と、この日射
方向検出手段の出力に応じて、日向側に位置する連通路
と日陰側に位置する連通路とで車室内に対する空気の吸
入／排出が互いに異なるように上記ファンの作動を制御
する制御手段とを備える。

（作用） 上記の構成により、本考案では、車体に取り付けられた
太陽電池により複数の連通路途中のファンが駆動され、
このファンの駆動回転により、車外の空気が車室内に吸
入され又は車室内の空気が車外に排出されて、車室内の
空気が連通路を通して換気される。

その場合、上記複数の連通路が各々の室内側開口部同士
及び室外側開口部同士をそれぞれ互いに離間した状態で
形成されているので、車体に対する日射方向が変化して
も、その１つの連通路の室内側開口部及び室外側開口部
が日向側に、また他の連通路の室内側開口部及び室外側
開口部が日陰側にそれぞれ位置することとなる。そし
て、上記車体に対する日射方向が日射方向検出手段によ
り検出され、この検出手段の出力を入力した制御手段に
より、日向側に位置する連通路と日陰側に位置する連通
路とで車室内に対する空気の吸入排出が互いに異なるよ
うに上記ファンの作動が制御される。例えば夏季では、
日陰側に対応する連通路のファンが該日陰側の外気を車
室内に吸入するように、また日向側に対応する連通路の
ファンが該日向側の車室内の空気を車外に排出するよう
にそれぞれ作動制御される。このため、日陰側の比較的
冷たい外気が車室内に吸入されるとともに、日向側の温
度上昇した車室内の空気は車外に排出され、この空気の
流れによって車室内の温度上昇を有効に抑制できること
になる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は自動車の車体、２は該車体１内に
形成された車室であって、上記車体１のルーフ1aには、
太陽光を受けて電力を発生する多数の太陽電池3,3,…が
取り付けられている。

また、上記車体１の右側センタピラー1b内には車室２内
を車外と連通する上下方向に延びる右側連通路４が貫通
形成され、該連通路４の室内側開口部4aは車室２内の右
側上部に、また室外側開口部4bは車体１の右側側面下端
部にて車体外部にそれぞれ開放されている。そして、上
記連通路４には、その室外側開口部4b近傍に上記太陽電
池3,3,…の出力を受けて回転する正逆転可能な右側ファ
ン５が配設されている。また、連通路４の室内側開口部
4aには、第４図に拡大詳示するように、車室２の内側
（図で左側）に向かって前方（同上方）に傾斜する傾斜
フィン６が取り付けられている。

一方、同様に、上記右側連通路４から車体左右方向に離
れた車体１の左側センタピラー1c内には車室２内外を連
通する左側連通路７が貫通形成され、該連通路７の室内
側開口部7aは車室２内の左側上部に、また室外側開口部
7bは車体１の左側側面下端部にて車体外部にそれぞれ開
放されている。この連通路７には、その室外側開口部近
傍7bに太陽電池3,3,…の出力を受けて回転する正逆転可
能な左側ファン８が配設され、連通路７の室内側開口部
7aには車室２の内側に向かって後方に傾斜する傾斜フィ
ン（図示せず）が取り付けられている。

第５図は上記左右のファン5,8を作動制御する制御系の
回路構成を示し、該ファン5,8の駆動モータ5a,8aは太陽
電池3,3,…に対して並列にかつ互いに逆の極性になるよ
うに接続されている。また、両ファン5,8の駆動モータ5
a,8aと太陽電池3,3,…とを接続する回路10には、乗員が
自動車から離れたとき（駐車状態）を検出して回路を導
通させるキーレススイッチ11と、極性変換切換リレー12
の２連の切換スイッチ12a,12bとが配設され、これら切
換スイッチ12a,12bの切換動作により各駆動モータ5a,8
a、つまり連通路4,7を流れる空気の流通方向を決めるフ
ァン5,8の回転方向を反転させて、車室２内の空気を車
外に排出する排気運転中のファン５（又は８）は車外の
外気を車室２内に吸入する吸気運転に、また吸気運転中
のファン８（又は５）にあっては排気運転にそれぞれ切
り換えるようになされている。

上記リレー12のソレノイド12cはCPU内蔵のコントローラ
13に接続されており、コントローラ13からソレノイド12
cに切換信号（励磁信号）が出力されるとスイッチ12a,1
2bが切り換えられる。上記コントローラ13には日射量を
検出する左右の日射センサ14,15の出力信号が入力さ
れ、該左右の日射センサ14,15はそれぞれ第１図に示す
ように車体１の左右両側のリヤピラー1d,1e付近に取り
付けられている。

上記コントローラ13における信号処理は第６図に示すフ
ローに沿って行われる。すなわち、スタート後のステッ
プS₁において上記左右の日射センサ14,15によりそれぞ
れ日射量を検出し、次のステップS₂で該左右の日射セン
サ14,15の出力量（日射量）の大小を比較する。よっ
て、この実施例では、上記両日射センサ14,15及び上記
コントローラ13における処理手順のステップS₁,S₂によ
り、車体１に対する日射の方向を左右両側について検出
するようにした日射方向検出手段16が構成される。

上記ステップS₂において右側の日射量が左側の日射量以
上であるYESと判定されると、第２図及び第３図に示す
ように太陽ｓが車体１の右方に位置していて、車体１の
右側が日向で左側が日陰になっていると見做し、ステッ
プS₃に進んで、右側のファン５を排気運転させる一方、
左側のファン８を吸気運転させ、その後、ステップS₁に
戻る。

一方、ステップS₂で右側の日射量が左側の日射量よりも
少ないNOと判定されると、太陽ｓが車体１の左方に位置
していて、車体１の左側が日向で右側が日陰になってい
ると見做し、ステップS₄に進んで、上記切換リレー12の
ソレノイド12cへの通電によりその切換スイッチ12a,12b
を反転させ、次のステップS₅において右側のファン５を
吸気運転させる一方、左側のファン８を排気運転させ、
その後、ステップS₁に戻る。

よって、上記ステップS₃〜S₅により、上記日射方向検出
手段16の出力に応じて、日向側に位置する連通路４（又
は７）と日陰側に位置する連通路７（又は４）とで車室
２内に対する空気の吸入排出が互いに異なり、日陰側の
外気を連通路７（又は４）を介して車室２内に吸入しか
つ車室２内の日向側の空気を連通路４（又は７）を介し
て車外に排出するよう、上記ファン5,8の作動を制御す
る制御手段17が構成されている。

したがって、上記実施例においては、自動車を屋外に駐
車等している場合、太陽ｓからの太陽光が車体１のルー
フ1aに取り付けられた太陽電池3,3,…に照射されると、
該太陽電池3,3,…に電力が発生し、この電力により連通
路4,7途中のファン5,8が駆動されて、車室２内の空気が
該連通路4,7を通して換気される。

すなわち、左右の日射センサ14,15により検出された車
体１左右両側の日射量の差により、車体１に対する日射
方向が検出され、例えば第２図及び第３図に示す如く日
射方向が車体１の右方向であって、該右側が日向に、ま
た左側が日陰にそれぞれなるときには、この検出結果に
基づき、日陰側に対応する左側連通路７のファン８が該
日陰側の外気を車室２内に吸入するように、また日向側
に対応する右側連通路４のファン５が該日向側の車室２
内の空気を車外に排出するようにそれぞれ作動制御され
る。このため、日陰側の冷たい外気が車室２内に吸入さ
れるとともに、車室２内日向側の温度上昇した空気は車
外に排出されることになり、この空気の流れにより、夏
季炎天下に駐車したときであっても車室２内の温度上昇
を有効に抑制することができる。

その際、右側連通路４の室内側開口部4aには車室２内側
に向かって前方に傾斜する傾斜フィン６が、また左側連
通路７の室内側開口部7aには車室２内側に向かって後方
に傾斜する傾斜フィンがそれぞれ配設されているので、
上記左側連通路７の室内側開口部7aから車室２内に吹き
出される空気（外気）は傾斜フィンの案内により後方に
向かう。一方、右側連通路４の室内側開口部4aに吸い込
まれる車室２内の空気は傾斜フィン６の案内により前方
から開口部4aに向かうことになる。つまり、このように
車室２内に吸入される外気の吹出方向と、車室２内から
排出される空気の吸入方向とが異なることから、左側連
通路７の開口部7aから車室２内に吹き出された冷たい外
気が最短距離を通ってそのまま右側連通路４の開口部4a
に吸入されることはなく、よって車室２内の温度を効率
よく低下させることができる。

第７図及び第８図は本考案の他の実施例を示し（尚、第
５図及び第６図と同じ部分については同じ符号を付して
その詳細な説明は省略する）、太陽電池3,3,…の出力電
力により車載バッテリを充電するようにしたものであ
る。

すなわち、本実施例では、第７図に示すように、コント
ローラ13′に太陽電池3,3,…及びファン5,8駆動用のモ
ータ5a,8aが直接接続されている。また、コントローラ1
3′には自動車に装備されたバッテリ18が接続されてい
る。

そして、上記コントローラ13′においては、信号処理手
順が第８図に示すように行われる。まず、スタート後の
ステップS₁で左右の日射センサ14,15によりそれぞれ日
射量を検出した後、ステップＳ′₁で左右の日射センサ1
4,15の出力値が設定値以上、つまり日射量が多いかどう
かを判定し、この判定がNOのときには、ステップＳ″₁
に進み、太陽電池3,3,…をバッテリ18に接続して該バッ
テリ18の充電状態とし、ステップS₁に戻る。

一方、ステップＳ′₁での判定がYESのときには、上記実
施例と同様にステップS₂,S₃,S₅進む。つまり、ステップ
S₂では上記左右の日射センサ14,15の出力値（日射量）
の大小を比較し、このステップS₂で右側の日射量が左側
の日射量以上であるYESと判定されると、ステップS₃に
進んで、右側のファン５を排気運転させる一方、左側の
ファン８を吸気運転させ、その後、ステップS₁に戻る一
方、ステップS₂で右側の日射量が左側の日射量よりも少
ないNOと判定されると、ステップS₅に進んで、右側のフ
ァン５を吸気運転させかつ左側のファン８を排気運転さ
せ、その後、ステップS₁に戻る。

したがって、この実施例では、日射量が少ないときに
は、ファン5,8の駆動による車室２内の換気が行われ
ず、太陽電池3,3,…で発生した電力がバッテリ18の充電
を消費される。よって太陽エネルギーのより一層有効な
利用を図ることができる点で有利である。

尚、上記実施例では、連通路4,7及び日射センサ14,15を
車体１の左右両側に配置して、左右両側の日射方向につ
いてのみ換気制御するようにしたが、それらを車体１の
前後方向に配置して、その前後方向について制御するよ
うにしてもよい。また、日射センサを車体１の左右及び
前後に１対ずつ合計２対設けると、日射方向をより正確
に検出でき、精度のよい制御を行うことができる。

さらに、日射センサ14,15を設けずに、太陽電池3,3,…
の出力強度の分布を比較することによって日射方向を検
出することも可能である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によると、車体に車室内外
を連通する複数の連通路を設け、この各連通路内で、車
体に取り付けた太陽電池により正逆転可能なファンを駆
動して車室内を換気する場合において、車体に対する太
陽の日射方向を検出し、その日射方向に応じて日向側と
日陰側とで室内に対する空気の吸入排出が互いに異なる
ようファンを作動制御するようにしたことにより、例え
ば夏季炎天下では、車室内の日向側に位置する空気を車
外に排出しかつ日陰側の外気を車室内に吸入して、車室
内の温度上昇を抑制でき、よって夏季炎天下の駐車中で
あっても、太陽電池による車室内の換気を効率よく行
い、車室内の不快な温度変化を有効に抑制することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は各種部品
の車体への取付位置を示す概略斜視図、第２図は車体と
日射方向との関係を示す正面図、第３図は同平面図、第
４図は第１図のIV-IV線拡大断面図、第５図は制御系の
構成を示す電気回路図、第６図はコントローラにおける
信号処理手順を示すフローチャート図である。第７図及
び第８図は他の実施例を示し、第７図は第５図相当図、
第８図は第６図相当図である。 １……車体、２……車室、３……太陽電池、4,7……連
通路、4a,7a……室内側開口部、4b,7b……室外側開口
部、5,8……ファン、13,13′……コントローラ、14,15
……日射センサ、16……日射方向検出手段、17,17′…
…制御手段、ｓ……太陽。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に取り付けられた太陽電池と、 各々の一端が室内側開口部を介して車室内に開放される
   一方、他端が室外側開口部を介して車外に開放されて車
   室内を車外と連通し、かつ上記各々の室内側開口部同士
   及び室外側開口部同士がそれぞれ車室周囲の車体壁部に
   互いに離間するように形成された複数の連通路と、 上記各連通路に設けられ、上記太陽電池の出力を受けて
   正逆回転可能で、車外の空気を車室内に吸入し又は車室
   内の空気を車外に排出するファンと、 車体に対する日射の方向を検出する日射方向検出手段
   と、 上記日射方向検出手段の出力に応じて、日向側に位置す
   る連通路と日陰側に位置する連通路とで車室内に対する
   空気の吸入排出が互いに異なるように上記ファンの作動
   を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする太陽電
   池による換気装置。