专利名称：车辆用空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的空气调节，特别涉及车辆的驾驶室的空气调节。
背景技术：
在现有的铁道车辆用的空气调节中，已知利用驾驶室专用的空调装置对驾驶室进 行空气调节的产品(例如专利文献1)。另外，有分别用各自的空调装置对驾驶室和客室进行空气调节的产品。在这样的 空调系统中，客室内的空气在客室用空调装置内部与新鲜外部空气混合并调和之后，经由 客室配风管道供给到客室内。另外，同样，驾驶室内部的空气在驾驶室用空调装置内部与新 鲜外部空气混合并调和之后，经由驾驶室配风管道供给到驾驶室。这样现有的铁道车辆用 空调系统的客室和驾驶室的空气调节被完全分离，形成相互闭合的系统，在客室和驾驶室 之间不发生相互的空气流通。专利文献1 日本实开平5-40079号公报
发明内容
因为驾驶室用空调装置的空气调节能力可以很小，所以，一般由最低限度的设备 个数构成，其大多设备未被双重化。为此，缺乏冗余性，构成设备的故障直接导致空气调节 功能的丧失。另外，驾驶室用空调装置的空气调节功能的丧失有可能对车辆的运用率或可 靠性造成影响。本发明是为了解决上述那样的问题而提出的，目的在于提出一种用廉价且简易的 方法实现车辆运用率的提高的可靠性高的车辆用空调系统的方案。本发明的车辆用空调系统具备进行客室的空气调节的客室用空调装置、进行驾驶 室的空气调节的驾驶室用空调装置、使由所述客室用空调装置调整过的空气流向客室的客 室用管道和使由所述驾驶室用空调装置调整过的空气流向驾驶室的驾驶室用管道，其中，在所述客室用管道形成有客室送风用开口和驾驶室用管道连通用开口，该客室送 风用开口向所述客室送入空气，该驾驶室用管道连通用开口与所述驾驶室用管道连通；在所述驾驶室用管道形成有驾驶室送风用开口和客室用管道连通用开口，该驾驶 室送风用开口向所述驾驶室送入空气，该客室用管道连通用开口与所述客室用管道连通；所述车辆用空调系统具备管道开闭装置，该管道开闭装置对从所述客室用管道向所述驾驶室用管道的连通 进行接通/断开，和驾驶室空气排出口以及排出口开闭装置，该驾驶室空气排出口向所述驾驶室的外 部排出所述驾驶室的空气，该排出口开闭装置对该驾驶室空气排出口进行开闭。另外，可以做成，所述驾驶室空气排出口具备以向所述驾驶室用空调装置的空气 取入侧连通的方式开口的第一排出口和以向所述客室连通的方式开口的第二排出口 ；所述排出口开闭装置有选择地使所述驾驶室的空气向所述驾驶室用空调装置的外部空气取入侧或者所述客室的任一方排出。另外，可以做成，所述驾驶室空气排出口具备以向所述驾驶室用空调装置的空气 取入侧连通的方式开口的第一排出口和以与外部空气侧连通的方式开口的第三排出口；所述排出口开闭装置开闭所述第三排出口。根据本发明的车辆用空调系统，在正常时，客室可以利用客室用空调装置及客室 用管道进行空气调节，驾驶室可以利用驾驶室用空调装置及驾驶室用管道进行空气调节。另外，在驾驶室用空调装置发生故障时，通过由管道开闭装置将从客室用管道向 驾驶室用管道的连通接通，由排出口开闭装置使向客室连通的驾驶室空气排出口开口，向 驾驶室取入一部分来自客室用空调装置的调和空气，可以对驾驶室进行空气调节。
图1是表示本发明的实施方式1的车辆用空调系统的构成图(正常时)。图2是表示本发明的实施方式1的车辆用空调系统的构成图(驾驶室用空调装置 发生故障时)。图3是表示本发明的实施方式2的车辆用空调系统的构成图(驾驶室用空调装置 发生故障时)。图4是表示实施方式1的车辆用空调系统的动作例的流程图。附图标记说明1客室用空调装置外壳；2客室用空调装置的风机；3客室用空调装置的室内热交 换器；4客室用空调装置的制暖器；5客室用配风管道；6风门；7风门；8旁路管道；9驾驶室 用空调装置外壳；10驾驶室用空调装置的风机；11驾驶室用空调装置的室内热交换器；12 驾驶室用空调装置的制暖器；13驾驶室用配风管道；14客室送风用开口 ；15驾驶室用管道 连通用开口 ；16驾驶室送风用开口 ；17客室用管道连通用开口 ；18第一排出口(驾驶室空 气排出口)；19第二排出口(驾驶室空气排出口)；20第三排出口(驾驶室空气排出口)； 21第四排出口(客室空气排出口)；对客室；24A客室的空气取入口 ；25驾驶室；25A驾驶 室的空气取入口 J6客室用温度传感器；27驾驶室用温度传感器；27A辅助的驾驶室用温 度传感器；观客室用空调控制装置；四驾驶室用空调控制装置。
具体实施例方式实施方式1.图1、图2是表示本发明的实施方式1的车辆用空调系统的构成图，图1表示正常 时的状态，图2表示驾驶室用空调装置发生故障时的状态。在此，客室M在客室M的空气取入口 24A上对应地设置客室用配风管道5的客 室送风用开口 14，以便由具有客室用空调装置外壳1、风机2、室内热交换器3、制暖器4的 客室用空调装置和客室用配风管道(或客室用管道)5进行空气调节。另外，驾驶室25在驾驶室25的空气取入口 25A上对应地设置驾驶室用配风管道 13的驾驶室送风用开口 16，以便在正常时由具有驾驶室用空调装置外壳9、风机10、室内热 交换器11、制暖器12的驾驶室用空调装置和驾驶室用配风管道(或驾驶室用管道)13进行 空气调节。
客室用配风管道5由旁路管道(客室用配风管道的延长部)8延长，与驾驶室用配 风管道13连接。另外，旁路管道8也可以设置在驾驶室用空调装置外壳9的内部。另外， 以下，有时把客室用配风管道5和旁路管道8统一称为客室用配风管道5。客室用配风管道5和驾驶室用配风管道13结合客室用配风管道5的驾驶室用管 道连通用开口 15和驾驶室用配风管道13的客室用管道连通用开口 17，从而可连通地连结 在一起。而且，在旁路管道8上，设置作为对从客室用管道5向驾驶室用管道13的连通进 行接通/断开的管道开闭装置的风门6。在驾驶室25中，具有使驾驶室25的空气向驾驶室的外部排出的驾驶室空气排出 口和开闭该驾驶室空气排出口的排出口开闭装置。即，作为驾驶室空气排出口，形成以向驾 驶室用空调装置的空气取入侧连通的方式开口的第一排出口 18和以向客室M连通的方式 开口的第二排出口 19。进而，作为有选择地使第一排出口 18和第二排出口 19打开的排出 口开闭装置，在客室M和驾驶室25的隔壁上装有风门7。另外，在客室M中，形成以向客室用空调装置的空气取入侧连通的方式开口的第 四排出口 21。进而，在客室M内，设有检测客室内的空气温度的客室用温度传感器26。客室用 温度传感器26能够与控制客室用空调装置的运转的客室用空调控制装置28进行通信地连 接，客室用空调控制装置观根据客室用温度传感器沈的检测值来控制客室用空调装置。同样，在驾驶室25内，设有检测驾驶室内的空气温度的驾驶室用温度传感器27。 驾驶室用温度传感器27能够与控制驾驶室用空调装置的运转的驾驶室用空调控制装置四 进行通信地连接，驾驶室用空调控制装置四根据驾驶室用温度传感器27的检测值来控制 驾驶室用空调装置。另外，在驾驶室25内，设有检测驾驶室内的空气温度的辅助的驾驶室用温度传感 器27A。该驾驶室用温度传感器27A能够与客室用空调控制装置观进行通信地连接，有关 其作用将于后叙述。接着，说明实施方式1的车辆用空调系统的作用。实施方式1的车辆用空调系统 在正常时如图1所示，风门6位于使客室用配风管道5和驾驶室用配风管道13的连通断开 (遮断状态)的位置，另外，风门7处于将第一排气口 18打开、将第二排气口 19闭合的位置。在这样的正常时，具有客室用空调装置外壳1、风机2、室内热交换器3、制暖器4 的客室用空调装置取入并混合新鲜外部空气和来自客室M的第四排气口 21的车内空气， 调整温度及/或湿度，把该空气从客室用配风管道5的客室送风用开口 14经由空气取入口 24A送往客室M，对客室M进行空气调节。另外，具有驾驶室用空调装置外壳9、风机10、室内热交换器11、制暖器12的驾驶 室用空调装置取入新鲜外部空气和来自驾驶室25的第一排气口 18的车内空气，调整温度 及/或湿度，把该空气从驾驶室用配风管道13的驾驶室送风用开口 16经由空气取入口 25A 送往驾驶室25，对驾驶室25进行空气调节。因此，在正常时，客室用空调装置和驾驶室用空 调装置互相独立运转，在客室M和驾驶室25之间不发生调和空气或车内空气的往来。接着，对在驾驶室用空调装置发生故障时的作用进行说明。实施方式1的车辆用 空调系统在驾驶室用空调装置故障时，如图2所示，风门6处于将客室用配风管道5和驾驶室用配风管道13的连通接通(连通状态)的位置，另外，风门7处于将第一排气口 18关闭、 将第二排气口 19打开的位置。此时，具有客室用空调装置外壳1、风机2、室内热交换器3、 制暖器4的客室用空调装置取入新鲜外部空气，同时，从第四排气口 21取入并混合来自客 室M及驾驶室25的车内空气，调整温度及/或湿度，把该空气从客室用配风管道5的客室 送风用开口 14送往客室M，对客室M进行空气调节。同时，一部分调和空气经由旁路管道 8进入驾驶室用配风管道13，进而从驾驶室送风用开口 16进入驾驶室25，对驾驶室25进行 空气调节。另外，供给到驾驶室25的调和空气对驾驶室25进行空气调节后，从第二排气口 19返回客室24。由此，即使不将驾驶室用空调装置双重化，驾驶室用空调装置发生故障时，也能对 驾驶室进行空气调节，可实现车辆运用率的提高。实施方式2图3是表示本发明的实施方式2的车辆用空调系统的构成图，表示驾驶室用空调 装置发生故障时的状态。实施方式2形成使驾驶室25的空气从设在车体壁面的第三排气 口 20排出到外部的构成，替代把风门7配置在客室M和驾驶室25之间的隔壁部，而是配 置在该第三排气口 20的部分，以开闭第三排气口 20。接着，说明实施方式2的车辆用空调系统的作用。实施方式2的车辆用空调系统在 正常时，风门6位于将客室用配风管道5和驾驶室用配风管道13的连通断开(遮断状态) 的位置，另外，风门7处于使第三排气口 20闭合的位置。在正常时，具有客室用空调装置外壳1、风机2、室内热交换器3、制暖器4的客室用 空调装置取入并混合新鲜外部空气和来自客室M的第四排气口 21的车内空气，调整温度 及/或湿度，经由空气取入口 24A把该空气从客室用配风管道5的客室送风用开口 14送往 客室M，对客室M进行空气调节。另外，具有驾驶室用空调装置外壳9、风机10、室内热交 换器11、制暖器12的驾驶室用空调装置取入新鲜外部空气和来自驾驶室25的第一排气口 18的车内空气，调整温度及/或湿度，经由空气取入口 25A把该空气从驾驶室用配风管道 13的驾驶室送风用开口 16送往驾驶室25，对驾驶室25进行空气调节。因此，在正常时，客 室用空调装置和驾驶室用空调装置互相独立运转，在客室M和驾驶室25之间不发生调和 空气或车内空气的往来。接着，对驾驶室用空调装置发生故障时的作用进行说明。实施方式2的车辆用空 调系统在驾驶室用空调装置故障时，如图3所示，风门6处于将客室用配风管道5和驾驶室 用配风管道13的连通接通(连通状态)的位置，另外，风门7处于使第三排气口 20打开的 位置。此时，具有客室用空调装置外壳1、风机2、室内热交换器3、制暖器4的客室用空调 装置取入新鲜外部空气，同时，从第四排气口 21取入并混合来自客室对及驾驶室25的车 内空气，调整温度及/或湿度，把该空气从客室用配风管道5的客室送风用开口 14送往客 室M，对客室M进行空气调节。同时，一部分调和空气经由旁路管道8进入驾驶室用配风 管道13，进而从驾驶室送风用开口 16进入驾驶室25，对驾驶室25进行空气调节。另外，供 给到驾驶室25的调和空气对驾驶室25进行空气调节后，从第三排气口 20排出到车辆的外 部。由此，即使不使驾驶室用空调装置双重化，驾驶室用空调装置发生故障时，也能对 驾驶室进行空气调节，可实现车辆运用率的提高。
在现有的空调系统中，在驾驶室用空调装置中没有双重化的设备发生故障时，与 发生故障的设备有关的功能丧失。例如，在驾驶室用空调装置的风机发生故障时，与风机有 关的所有功能，即制冷、制暖、换气所有的功能丧失。但是，即使在这样的情况下，通过如上 述实施方式1、2所示那样构成，利用客室用空调装置的风机，将包含新鲜外部空气的混合 空气、进而将经过制冷制暖的调和空气供给到驾驶室，可以补充空调装置最低限度要求的 功能的一端，实现了作为车辆整体的可靠性、运用率的提高。在上述实施方式1、2中假定了铁道车辆进行了说明，但本发明也可用于具有驾驶 室和客室的其它车辆。另外，具有驾驶室25的车辆在有可开闭的窗或开口时，也可以把该窗或开口作为 上述的排出口 19、20及风门7加以利用。另外，作为开闭装置的风门6、7也可以通过手动进行动作。进而，也可以在车辆 中装有监视车辆内部空气的监视装置(由监视器、通信设备等构成)，在该监视装置的管理 下，在检测出驾驶室25的温度异常的情况下，与其连动地使风门6、7动作。
另外，开闭装置并不限于风门，也可以置换成起到同样作用的其它设备。接着，对驾驶室用空调装置故障时的空调系统的控制方法进行说明。在驾驶室用 空调装置中，在成为电源丧失、驾驶室用空调控制装置四的故障等不能检测故障的状态的 情况下，通过回弹等机械作用，风门6、风门7可自动地打开。另外，驾驶室用空调控制装置四在检测出换气及制冷制暖功能丧失的情况下，打 开风门6、风门7。以下，介绍几个控制方式的具体例。控制方式1在驾驶室用空调装置故障时，可以以补充驾驶室25的换气及制冷制暖功能为目 的利用客室用空调装置，而不利用到驾驶室25的积极的温度控制中。控制方式2在驾驶室用空调装置故障时，客室用空调控制装置28也可以根据辅助的驾驶室 用温度传感器27A的检测值来控制客室用空调装置，在可能的范围内调整驾驶室25的空气 温度。控制方式3在此，监视车辆内部的空气的监视装置(由监视器、通信设备等构成)装备在车辆 上。驾驶室用温度传感器27检测出的温度被输送到该监视装置，从该监视装置输送到客室 用空调控制装置观。之后，收到驾驶室25的温度信息的客室用空调控制装置观根据该温 度信息来控制客室用空调装置，在可能的范围内调整驾驶室25的温度。另外，在上述的控制方式2、3中，使客室和驾驶室双方的温度与各自的目标温度 之差成为最小那样的控制是最适当的，但也可以优先进行任一方温度的控制。最后，在实施方式1的车辆用空调系统中，根据图4的流程图来说明驾驶室用空调 装置故障时的动作的一例。另外，在此，由用上述控制方式3说明的监视装置进行车辆用空 调系统的整体管理，在其管理下，构成车辆用空调系统的各设备进行动作。当车辆用空调系统开始运转时，利用驾驶室用温度传感器27或27A检测驾驶室25 的温度(Si)。
当检测出驾驶室25的温度异常时(S2)，由驾驶室用空调控制装置四或回弹使风 门6、7动作，形成图2所示的规定风路(S3)。其后，根据客室用温度传感器沈和驾驶室用温度传感器(在此为辅助的驾驶室用 温度传感器27A)的检测值，客室用空调控制装置观控制客室用空调装置，使得客室M和 驾驶室25双方的温度与各室的目标温度之差为最小(S4)。另外，该控制也可以做成上述控 制方式1那样。
权利要求
1.一种车辆用空调系统，该车辆用空调系统具备进行客室的空气调节的客室用空调装 置、进行驾驶室的空气调节的驾驶室用空调装置、使由所述客室用空调装置调整过的空气 流向客室的客室用管道和使由所述驾驶室用空调装置调整过的空气流向驾驶室的驾驶室 用管道，其特征在于，在所述客室用管道形成有客室送风用开口和驾驶室用管道连通用开口，该客室送风用 开口向所述客室送入空气，该驾驶室用管道连通用开口与所述驾驶室用管道连通；在所述驾驶室用管道形成有驾驶室送风用开口和客室用管道连通用开口，该驾驶室送 风用开口向所述驾驶室送入空气，该客室用管道连通用开口与所述客室用管道连通；所述车辆用空调系统具备管道开闭装置，该管道开闭装置对从所述客室用管道向所述驾驶室用管道的连通进行 接通/断开，和驾驶室空气排出口以及排出口开闭装置，该驾驶室空气排出口向所述驾驶室的外部排 出所述驾驶室的空气，该排出口开闭装置对该驾驶室空气排出口进行开闭。
2.如权利要求1所述的车辆用空调系统，其特征在于，所述驾驶室空气排出口具备第 一排出口和第二排出口，该第一排出口以向所述驾驶室用空调装置的空气取入侧连通的方 式开口，该第二排出口以向所述客室连通的方式开口 ；所述排出口开闭装置有选择地使所述驾驶室的空气向所述驾驶室用空调装置的外部 空气取入侧或者所述客室的任一方排出。
3.如权利要求2所述的车辆用空调系统，其特征在于，在正常时，所述管道开闭装置将 从所述客室用管道向所述驾驶室用管道的连通断开，所述排出口开闭装置使所述第一排出 口打开；在所述驾驶室用空调装置故障时，所述管道开闭装置将从所述客室用管道向所述驾驶 室用管道的连通接通，所述排出口开闭装置使所述第二排出口打开。
4.如权利要求1所述的车辆用空调系统，其特征在于，所述驾驶室空气排出口具备第 一排出口和第三排出口，该第一排出口以与所述驾驶室用空调装置的空气取入侧连通的方 式开口，该第三排出口以与外部空气侧连通的方式开口 ；所述排出口开闭装置对所述第三排出口进行开闭。
5.如权利要求4所述的车辆用空调系统，其特征在于，在正常时，所述管道开闭装置将 从所述客室用管道向所述驾驶室用管道的连通断开，所述排出口开闭装置使所述第三排出 口闭合；在所述驾驶室用空调装置故障时，所述管道开闭装置将从所述客室用管道向所述驾驶 室用管道的连通接通，所述排出口开闭装置使所述第三排出口打开。
6.如权利要求1 5中任一项所述的车辆用空调系统，其特征在于，设有所述驾驶室的 车辆具有能够开闭的窗或者开口，将这些窗或者开口作为所述驾驶室空气排出口以及所述 排出口开闭装置。
7.如权利要求1 6中任一项所述的车辆用空调系统，其特征在于，具备驾驶室用温度 传感器和客室用空调控制装置，该驾驶室用温度传感器检测所述驾驶室的温度，该客室用 空调控制装置控制所述客室用空调装置的运转，所述驾驶室用温度传感器和所述客室用空 调控制装置能够进行通信地连接在一起；所述客室用空调控制装置基于所述驾驶室用温度传感器的检测值来控制所述客室用 空调装置，进行所述驾驶室的空气调节控制。
8.如权利要求7所述的车辆用空调系统，其特征在于，具备监视车辆内部的空气的监 视装置，所述驾驶室用温度传感器的检测值经由所述监视装置输送到所述客室用空调控制直ο
全文摘要
本发明的车辆用空调系统在客室用管道(5)形成向客室(24)送入空气的客室送风用开口(14)和与驾驶室用配风管道(13)连通的驾驶室用配风管道连通用开口(15)，在驾驶室用配风管道(13)形成向驾驶室(25)送入空气的驾驶室送风用开口(16)和与客室用配风管道(5)连通的客室用管道连通用开口(17)，具备将从客室用配风管道(5)向驾驶室用配风管道(13)的连通接通/断开的风门(6)、把驾驶室(25)的空气向驾驶室外部排出的驾驶室空气排出口和开闭驾驶室空气排出口的风门(7)。驾驶室空气排出口具备向驾驶室用空调装置(10、11、12)的空气取入侧连通地开口的第一排出口(18)和向客室(24)连通地开口的第二排出口(19)，风门(7)有选择地使驾驶室(25)的空气向驾驶室用空调装置的外部空气取入侧或客室(24)的任一方排出。
文档编号B61D27/00GK102046405SQ20088012957
公开日2011年5月4日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者汤浅裕行 申请人:三菱电机株式会社