JPS59189246A - 冷暖房空気調和装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、空気調和装置（以下空調装置という）に係り
、特に空調される空間における居住密度の高い鉄道車両
等に使用して好適な空調装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、鉄道車両等遥こおける空調装置としては屋根上に
冷房装置を設置し、床上の腰掛の下に電気ヒータを設置
して、夏季には冷房装置を運転し冬季には前記ヒータを
使用するのが一般であった。

しかしながら、近年１台で冷・暖房に使えるヒートポン
プ式空調装置が普及するにつれて車両用の空調システム
にも、従来の冷房装置と電気ヒータの併置方式にかわっ
てヒートポンプ空調装置に置換える試みがなされている
。この屋根上設置式の冷房装置なヒートポンプ化する場
合、冷却された空気を天井ダクトを介して客室に分配す
る構成となっているが、鉄道車両の場合には床から天井
までの高さが十分でな々、天井ダクトから吹出された空
気が立っている乗客の頭部に当るため、冷房の場合であ
れば、天井ダクトから吹出された空気が乗客にあたると
涼風感を増すことになるので、あまる問題にされないが
、暖房の場合には膚寒く感じられるという欠点があった
。特に外気温度が低鳴なるとヒートポンプ空調装置の一
般的な特性として暖房能力が低下するため、天井ダクト
から吹出される空気温度が低下する。一方、温風暖房の
常識として吹出す空気温度が人間の標準体温以下になる
と、当然、膚寒く感じられるわけで快適性が損われる。

〔発明の目的〕

本発明は、ヒートポンプ空調装置の暖房運転時における
吹出空気温度の変動を最少限に抑えて快適な空調装置を
提供することを目的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明は、ヒートポンプ空調装置の暖房運転時に凝縮器
として作用し、暖房作用を行う室内熱交換器からの吹出
空気温度を検出し、その温度が一定になるように室内熱
交換器へ供給する風量を制御し、吐出空気の温度低下に
よる快適性の低下を防止するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第１図〜第３図に示す一実施例によって
説明する。第１図において、全体配置を説明すると、２
は車両１の屋根上に搭載された空調装置、３は空調装置
２によって冷却（または加熱）された空気を客室４に分
配するための空調ダクトである。

次に第２図、第３図によって構造と作用を説明する。ま
ず、冷房作用について述べると圧縮機１１がら吐出され
た高温・高圧のガス冷媒は四方切換弁１２の実線流路を
通って凝縮器として作用する室外熱交換器１３に入り、
ここで室外ファン１４によって冷却され、液冷媒となっ
て膨張機構１５に入る。

該膨張機構１５では減圧され、気液二相の低圧冷媒とな
って蒸発器として作用する室内熱交換器１６に入り、こ
こで蒸発しながら室内ファン１７によって供給される客
室４からの循環空気と熱交換して冷房作用を行い、低温
・低圧のガス冷媒となって四方切換弁１２の別の実線流
路を通って圧縮機１１にもどる。

次に暖房作用について述べると、圧縮ｇ：１１から吐出
された高温・高圧のガス冷媒は四方切換弁丘の点線流路
を通って凝縮器として作用する室内熱交換器１６に入り
、ここで室内ファン１７によって供給される客室４から
の循環空気と熱交換して暖房作用を行い、液冷媒となっ
て膨張機構１５に入る。

膨張機構１５では減圧され、気液２相の低圧冷媒となっ
て蒸発器として作用する室外熱交換器１３に入り、ここ
で蒸発しながら室外ファン１４によって供給される外気
から熱の汲み上げ作用を行い、低温・低圧のガス冷媒と
なって四方切換弁１２の別の点線流路を通って圧縮機１
１にもどる。

ここで室内側の空気の流れについて詳述すると、屋根３
１の上にパツキンｎを介して搭載された空調装置２は、
一方では屋根３１に設けられた循環空気用の連絡口３４
．３４’を通して客室４に通じており、他方では吐出口
あ、空調ダクト３．および吹出グリル３７を介して客室
４に通じている。

いま、暖房運転時について説明すると、客室４（第２図
中下方）からの循環空気は天井部に設けられたリターン
フィルターａ３．　ａａ’および連絡口３４゜あ′を通
り、空調装置２の底部に設けられたリターン口３８．３
８’を経由して凝縮器として作用している室内熱交換器
１６．１６’を通過する。室内熱交換器１６゜１６′を
通過する過程で高温のガス冷媒と熱交換して加熱され、
温風となり室内ファン１７によって吐出口３５がら空調
ダクト３に供給され吹田グリル３７から客室４に吹出さ
れるようになっている。

なお、あは空調ダクト３からの吐出空気を均一にするた
めに設けられた遮風板である。１８は室内ファン１７に
よって客室４に供給される風量を調節するためのダンパ
ー、１９はダンパー１８を開閉するためのダンパーモー
ドル、加は吹出し空気温度を検出するための温度センサ
ーである。

このような構成において、外気温度の低下によって暖房
能力が低下した場合について説明すると、吹出し空気温
度が低下するので温度センサー頷によって検出され、設
定した値よりも低ければその出力信号がダンパーモード
ル１９に伝達されて、ダンパー１８の開度を小さくする
方向に駆動される。

したがって、ダンパー１８の開度が絞られて循環空気量
が減少すれば吹出し空気温度が上昇するので、吹出グリ
ル３７の近傍にいる乗客が膚寒く感じることがな（、快
適性が損われることもない。もちろん、吹出し空気温度
が上昇し設定した値よりも高くなった場合には、温度セ
ンサー加によって検出し、ダンパーモードル１９をダン
パー１８の開度な大き（する方向に作動させる。

このように本実施例によれば、客室４への吹出し空気温
度の高低に応じてダンパー１８の開度を調節することが
できるので、客室４への吹出し空気温度の大きな変動が
なくなり、乗客への快適性を損うことがな（なる。

また、本発明の他の実施例として、第３図に示したダン
パー１８およびダンパーモードル１９を使う代りに可変
速モータで駆動されるファンを室内ファン１７として使
用し、吹出し空気温度が低下した際に室内ファン１７の
回転数を下げて循環風量を減少させ、吹出し空気温度を
上昇させる如くした制御を行うこともできる。本実施例
によればダンパー１８やダンパーモードル１９を設置し
なくてすむので、構造が簡単になるうえ、回転数低下の
ときには運転動力も少な（でよいため省エネルギーにな
るという効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ヒートポンプ空調
装置による暖房運転時において、客室への吹出空気温度
の高低に応じて循環風量を調節できるので、外気温度の
低下に伴なう吹出空気温度の低下を防止でき、快適な空
調を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空調装置の一実施例を搭載した車
両の側面図、第２図は第１図の！−１断面の屋根部分を
示す断面図、第３図は本発明による空調装置の一実施例
を示す回路図である。 １１・・・・・・圧縮機、玲・・・・・・四方切換弁、
１３・・・・・・室外熱交換器、１５・・・・・・膨張
機構、１６・・・・・・室内熱交換器、１８・・・・・
・ダンパー、１９・・・・・・ダンパーモードル、加・
・・温度センサー 一￥′１図 ３ｔ″２図 才３図 １／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、および四方切
   換弁からなる冷暖房空気調和装置において、暖房運転時
   の室内への吹出空気温度を検出する温度検出器を設け、
   該温度検出器によって検出された吹出空気温度に応じて
   室内熱交換への供給風量を制御する制御機構を備えたこ
   とを特徴とする冷暖房空気調和装置。