特開 2024-134326 作業機械用空気調和システムおよびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134326

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】作業機械用空気調和システムおよびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/16 20060101AFI20240926BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

E02F9/16 C

B60H1/00 101U

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044565

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雅之

【テーマコード（参考）】

2D015

3L211

【Ｆターム（参考）】

2D015EC01

3L211BA01

3L211BA05

3L211DA03

3L211EA14

3L211EA18

3L211EA20

3L211GA03

(57)【要約】

【課題】運転室内の環境を改善可能な作業機械用空気調和システムおよびその制御方法を提供する。
【解決手段】環境センサ３１は、運転室１４の室内環境条件と室外環境条件とを検出する。環境改善装置は、運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する。コントローラは、環境センサにより検出された室内環境条件と室外環境条件との差異に基づいて環境改善装置の動作を制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

運転室と、
前記運転室の少なくとも室内環境条件を検出する環境センサと、
前記運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する環境改善装置と、
前記環境センサにより検出された前記室内環境条件に基づいて前記環境改善装置の動作を制御するコントローラと、を備えた、作業機械用空気調和システム。

【請求項2】

前記環境センサは、前記運転室の室外環境条件を検出し、
前記コントローラは、前記環境センサにより検出された前記室内環境条件と前記室外環境条件との差異に基づいて前記環境改善装置の動作を制御する、請求項１に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項3】

前記環境センサは、前記室内環境条件を検出する室内環境センサと、前記室外環境条件を検出する室外環境センサと、を含み、
前記室内環境センサは前記室内の気圧を検出する第１圧力センサであり、前記室外環境センサは前記室外の気圧を検出する第２圧力センサである、請求項２に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項4】

前記環境センサは、前記室内環境条件を検出する室内環境センサを含み、
前記室内環境センサは前記室内の二酸化炭素濃度を検出する、請求項１に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項5】

前記環境センサは、前記室内環境条件を検出する室内環境センサを含み、
前記室内環境センサは前記室内のダスト濃度を検出する、請求項１に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項6】

前記環境改善装置は前記室外から前記室内へ空気を取り込む外気ファンを有し、
前記コントローラは、少なくとも前記室内環境条件に基づいて前記外気ファンの回転数を制御する、請求項１に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項7】

前記環境改善装置は前記室内の内気を循環させる内気ファンを有し、
前記コントローラは、少なくとも前記室内環境条件に基づいて前記内気ファンの回転数を制御する、請求項１に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項8】

前記環境改善装置は、内気用開口に対向する位置と外気用開口に対向する位置との間で移動するファンである、請求項１に記載の作業機械用空気調和システム。

【請求項9】

運転室と前記運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する環境改善装置とを有する作業機械用空気調和システムの制御方法であって、
前記運転室の少なくとも室内環境条件を検出するステップと、
前記室内環境条件に基づいて前記環境改善装置の動作を制御するステップと、を備えた、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械用空気調和システムおよびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベルなどの作業機械において運転室内の気圧を調整する技術が、特開２０１２－１４４９２８号公報（特許文献１）、特開２００８－４４５６４号公報（特許文献２）に開示されている。

【0003】

特許文献１では、運転室内と連通した吸気ボックス内の圧力上昇により減圧弁が自動的に開くことにより吸気ボックス内の空気が外部へ放出される。

【0004】

特許文献２では、吸気切換ダンパがエアコンユニットの操作スイッチで開度調整されることにより、内気と外気の吸込量が調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－１４４９２８号公報

【特許文献2】特開２００８－４４５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

外気から導入される風量の大きさが変わると運転室内の圧力も変わる。外気から導入される風量が小さいと、運転室内の圧力が低く、シリカなどのオペレータにとって好ましくない物質が運転室内に侵入する。また外気から導入される風量が大きいと、運転室内の圧力が高くなりすぎて、オペレータの耳が痛くなる。

【0007】

本開示の目的は、運転室内の環境を改善可能な作業機械用空気調和システムおよびその制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の作業機械用空気調和システムは、運転室と、環境センサと、環境改善装置と、コントローラとを備える。環境センサは、運転室の少なくとも室内環境条件を検出する。環境改善装置は、運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する。コントローラは、環境センサにより検出された室内環境条件に基づいて環境改善装置の動作を制御する。

【0009】

本開示の作業機械用空気調和システムの制御方法は、運転室と運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する環境改善装置とを有し、以下のステップを備える。

【0010】

運転室の少なくとも室内環境条件が検出される。室内環境条件に基づいて環境改善装置の動作が制御される。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、運転室内の環境を改善可能な作業機械用空気調和システムおよびその制御方法が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の一実施形態における作業機械の一例として油圧ショベルの構成を示す斜視図である。

【図2】図１に示す油圧ショベルに採用される空気調和システムの構成を示す図である。

【図3】図２に示す空気調和システムにおける冷房時の様子を示す図である。

【図4】図２に示す空気調和システムにおける暖房時の様子を示す図である。

【図5】本開示の一実施形態における空気調和システムに含まれるコントローラの機能ブロック図である。

【図6】本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法の第１例を示すフロー図である。

【図7】本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例を示す第１フロー図である。

【図8】本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例を示す第２フロー図である。

【図9】本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例を示す第３フロー図である。

【図10】本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例を示す第４フロー図である。

【図11】環境改善装置の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

【0014】

明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、実施の形態と変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。

【0015】

以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」とは、図１に示す運転室１４内の運転席１４Ｓに着座したオペレータを基準とした方向である。また作業機械の一例として以下においては油圧ショベルについて説明するが、本開示が適用される作業機械は、ホイールローダ、モータグレーダなどの他の作業機械であってもよく、車体フレームに開閉可能に支持されたドアパネルを有する作業機械であればよい。

【0016】

＜作業機械の構成＞

【0017】

図１は、本開示の一実施形態における作業機械の一例として油圧ショベルの構成を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態の油圧ショベル１０は、本体１１と、油圧により作動する作業機１２とを有している。本体１１は、旋回体１３と、走行体１５とを有している。

【0018】

走行体１５は、一対の履帯１５Ｃｒと、走行モータ１５Ｍとを有している。油圧ショベル１０は、履帯１５Ｃｒの回転により走行可能である。走行モータ１５Ｍは、走行体１５の駆動源として設けられている。

【0019】

旋回体１３は、走行体１５の上に配置され、かつ走行体１５により支持されている。旋回体１３は、旋回モータ（図示せず）により旋回軸ＲＸを中心として走行体１５に対して旋回可能である。旋回軸ＲＸは、旋回体１３の旋回中心となる仮想の直線である。

【0020】

旋回体１３は、運転室１４（キャブ）を有している。運転室１４内には、オペレータが着座する運転席１４Ｓが設けられている。運転者（乗員）は、運転室１４に搭乗して、作業機１２の操作、走行体１５に対する旋回体１３の旋回操作、および走行体１５による油圧ショベル１０の走行操作が可能である。

【0021】

作業機１２は、旋回体１３に支持されている。作業機１２は、ブーム１６と、アーム１７と、バケット１８とを有している。作業機１２は、ブームシリンダ１９ａと、アームシリンダ１９ｂと、バケットシリンダ１９ｃとをさらに有している。

【0022】

ブーム１６は、本体１１に回動可能に接続されている。具体的にはブーム１６の基端部は、ブームフートピンＢＦを支点として旋回体１３に回動可能に接続されている。アーム１７は、ブーム１６に回動可能に接続されている。具体的にはアーム１７の基端部は、ブームトップピンＢＴを支点としてブーム１６の先端部に回動可能に接続されている。バケット１８は、アーム１７に回転可能に接続されている。具体的にはバケット１８の基端部は、アームトップピンＡＴを支点としてアーム１７の先端部に回動可能に接続されている。

【0023】

＜空気調和システム＞

【0024】

次に、本実施形態における空気調和システムについて図２～図４を用いて説明する。

【0025】

図２は、図１に示す油圧ショベルに採用される空気調和システムの構成を示す図である。図３および図４の各々は、図２に示す空気調和システムにおける冷房時および暖房時の様子を示す図である。

【0026】

図２に示されるように、空気調和システムは、空気調和装置２０と、ダクト２７と、環境センサ３１と、コントローラ５０とを有している。空気調和装置２０は、たとえば運転室１４の室内に配置されている。空気調和装置２０は、運転席１４Ｓのたとえば後方に配置されている。

【0027】

空気調和装置２０は、内気フィルタ２１ａと、外気フィルタ２１ｂと、環境改善装置２２と、エバポレータ２３と、ヒータコア２４と、エアミックスダンパ２５と、ケース２６とを有している。

【0028】

ケース２６は、たとえば運転室１４の室内に配置されている。ケース２６は、運転席１４Ｓのたとえば後方に配置されている。ケース２６は運転室１４の室内と区切られた内部空間を有している。

【0029】

ケース２６は、内気用開口２６ａと、外気用開口２６ｂと、ダクト接続部２６ｃとを有している。内気用開口２６ａは、運転室１４の室内に開口している。内気用開口２６ａは、運転室１４の室内とケース２６の内部空間とを繋いでいる。内気用開口２６ａは、上方に向かって開口していてもよく、下方または側方（右方、左方）に向かって開口していてもよい。

【0030】

外気用開口２６ｂは、運転室１４の室外に開口している。外気用開口２６ｂは、運転室１４の室外とケース２６の内部空間とを繋いでいる。外気用開口２６ｂは、たとえば運転室１４の後壁または側壁（右壁、左壁）に開口している。

【0031】

内気フィルタ２１ａは、ケース２６の内気用開口２６ａに配置されている。内気フィルタ２１ａは、内気用開口２６ａのたとえば全体を覆っている。運転室１４の室内の空気は、内気フィルタ２１ａを通じてケース２６の内部空間に取り込まれる。内気フィルタ２１ａは、運転室１４の室内空間からケース２６の内部空間に取り込まれる空気のダストなどを取り除く。

【0032】

外気フィルタ２１ｂは、ケース２６の外気用開口２６ｂに配置されている。外気フィルタ２１ｂは、外気用開口２６ｂのたとえば全体を覆っている。運転室１４の室外の空気は、外気フィルタ２１ｂを通じてケース２６の内部空間に取り込まれる。外気フィルタ２１ｂは、運転室１４の室外空間からケース２６の内部空間に取り込まれる空気のダストなどを取り除く。

【0033】

環境改善装置２２は、運転室１４の室内への外気の取込量を調整する。環境改善装置２２は、内気ファン２２ａと、外気ファン２２ｂとを有している。内気ファン２２ａは、ケース２６の内部空間に配置されている。内気ファン２２ａは、内気用開口２６ａの付近に配置されている。内気ファン２２ａは、内気用開口２６ａに対向するように配置されている。内気ファン２２ａの回転軸における仮想の延長線は内気用開口２６ａを通り、内気用開口２６ａの開口面にたとえば直交する。

【0034】

内気ファン２２ａは、駆動力を生じる駆動源Ｍ１（図５）と、その駆動源Ｍ１からの駆動力をうけて回転する羽根車Ｗ１（図５）とを有している。内気ファン２２ａは、羽根車Ｗ１が回転することにより運転室１４の室内からケース２６の内部空間に空気を取り込む働きをする。

【0035】

外気ファン２２ｂは、ケース２６の内部空間に配置されている。外気ファン２２ｂは、外気用開口２６ｂの付近に配置されている。外気ファン２２ｂは、外気用開口２６ｂに対向するように配置されている。外気ファン２２ｂの回転軸における仮想の延長線は外気用開口２６ｂを通り、外気用開口２６ｂの開口面にたとえば直交する。

【0036】

外気ファン２２ｂは、駆動力を生じる駆動源Ｍ２（図５）と、その駆動源Ｍ２からの駆動力をうけて回転する羽根車Ｗ２（図５）とを有している。外気ファン２２ｂは、羽根車Ｗ２が回転することにより運転室１４の室外からケース２６の内部空間に空気を取り込む働きをする。駆動源Ｍ１、Ｍ２の各々はたとえば電動モータであるが、これに限定されない。

【0037】

エバポレータ２３は、ケース２６の内部空間に配置されている。エバポレータ２３は、内気用開口２６ａまたは外気用開口２６ｂからケース２６の内部空間へ取り込まれた空気の通風経路において内気ファン２２ａおよび外気ファン２２ｂの下流に配置されている。エバポレータ２３は、内気ファン２２ａまたは外気ファン２２ｂから送られた空気を冷やす働きをする。

【0038】

ヒータコア２４は、ケース２６の内部空間に配置されている。ヒータコア２４は、ケース２６の内部空間における通風経路においてエバポレータ２３の下流に配置されている。ヒータコア２４は、内気ファン２２ａまたは外気ファン２２ｂから送られた空気を温める働きをする。

【0039】

エアミックスダンパ２５は、ケース２６の内部空間に配置されている。エアミックスダンパ２５は、ケース２６の内部空間における通風経路においてエバポレータ２３の下流であってヒータコア２４の上流に配置されている。エアミックスダンパ２５は、たとえば回動可能に支持されている。

【0040】

エアミックスダンパ２５は、回動することによりケース２６の内部空間に取り込まれた空気の経路を切り替える働きをする。具体的にはエアミックスダンパ２５は、エバポレータ２３を通過した空気がヒータコア２４を通過しない状態（第１状態：図３）と、ヒータコア２４を通過する状態（第２状態：図４）とを切り替える働きをする。

【0041】

図３に示されるように、第１状態は、エアミックスダンパ２５がヒータコア２４への空気の流れを遮断する状態である。空気調和装置２０において冷房をする際には、エアミックスダンパ２５は第１状態となる。

【0042】

図４に示されるように、第２状態は、エアミックスダンパ２５がヒータコア２４へ空気を導く状態である。空気調和装置２０において暖房をする際には、エアミックスダンパ２５は第２状態となる。

【0043】

図２に示されるように、ダクト２７は、ケース２６のダクト接続部２６ｃに接続されている。ダクト２７は、開口部２７ａを有している。開口部２７ａは、運転室１４の室内に向けて開口している。ダクト２７は、ケース２６のダクト接続部２６ｃから排出された空気を開口部２７ａを通じて運転室１４の室内に吹き出す。

【0044】

環境センサ３１は、運転室１４の少なくとも室内環境条件を検出する。このため環境センサ３１は、少なくとも室内環境センサ３１ａを有している。環境センサ３１は、室外環境センサ３１ｂをさらに有していてもよい。

【0045】

室内環境センサ３１ａは、運転室１４の室内に配置されている。室内環境センサ３１ａは、運転室１４の室内環境条件を検出する。室外環境センサ３１ｂは、運転室１４の室外に配置されている。室外環境センサ３１ｂは、運転室１４の室外環境条件を検出する。室内環境センサ３１ａおよび室外環境センサ３１ｂの各々は、たとえば圧力センサである。室内環境センサ３１ａは第１圧力センサに対応し、室外環境センサ３１ｂは第２圧力センサに対応する。

【0046】

なお室内環境センサ３１ａおよび室外環境センサ３１ｂの各々は、二酸化炭素（ＣＯ₂）濃度検出センサであってもよい。二酸化炭素濃度検出センサは、運転室１４の室内および室外における二酸化炭素濃度を検出する。

【0047】

また室内環境センサ３１ａおよび室外環境センサ３１ｂの各々は、パーティクルカウンタであってもよい。パーティクルカウンタは、運転室１４の室内および室外におけるダスト濃度を検出する。

【0048】

コントローラ５０は、環境センサ３１により検出された室内環境条件に基づいて環境改善装置２２の動作を制御する。またコントローラ５０は、環境センサ３１により検出された運転室１４の室内環境条件と室外環境条件との差異に基づいて環境改善装置２２の動作を制御する。またコントローラ５０は、環境改善装置２２の動作状況に基づいて報知装置６０（図５）が警報を発報するように制御する。

【0049】

コントローラ５０は、プロセッサと、メインメモリと、ストレージとを含む。プロセッサはたとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）などである。メインメモリは、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。

【0050】

コントローラ５０は、油圧ショベル１０に搭載されていてもよく、油圧ショベル１０の外部に離れて配置されていてもよい。コントローラ５０が油圧ショベル１０の外部に離れて配置されている場合、コントローラ５０は、環境センサ３１および環境改善装置２２と無線により接続されていてもよい。コントローラ５０は、油圧ショベル１０から離れたサーバに格納されていてもよい。

【0051】

コントローラ５０は、ストレージに記憶されているプログラムを読み出してメインメモリに展開し、プログラムに従って所定の処理を実行する。またプログラムは、ネットワークを介してコントローラ５０に配信されてもよい。

【0052】

＜コントローラ＞

【0053】

次に、図２に示されるコントローラの機能ブロックについて図５を用いて説明する。

【0054】

図５は、本開示の一実施形態における空気調和システムに含まれるコントローラの機能ブロック図である。図５に示されるように、コントローラ５０は、環境条件取得部５１と、室内環境評価部５２と、装置制御部５３と、記憶部５４とを有している。

【0055】

環境条件取得部５１は、環境センサ３１から環境条件を示す信号を取得する。環境条件取得部５１は、取得した環境条件を示す信号を室内環境評価部５２へ出力する。環境条件取得部５１は、たとえば室内環境条件取得部５１ａと、室外環境条件取得部５１ｂとを有している。

【0056】

環境条件を示す信号は、運転室１４の室内の気圧、室外の気圧、室内の二酸化炭素濃度、室外の二酸化炭素濃度、室内のダスト濃度および室外のダスト濃度よりなる群から選ばれる１つ以上を示す信号である。

【0057】

室内環境条件取得部５１ａは、環境センサ３１の室内環境センサ３１ａから室内環境条件を示す信号を取得する。室内環境条件取得部５１ａは、たとえば運転室１４の室内における気圧を示す信号を取得する。室内環境条件取得部５１ａは、たとえば運転室１４の室内における二酸化炭素濃度を示す信号またはダスト濃度を示す信号を取得してもよい。

【0058】

室外環境条件取得部５１ｂは、環境センサ３１の室外環境センサ３１ｂから室外環境条件を示す信号を取得する。室外環境条件取得部５１ｂは、たとえば運転室１４の室外における気圧を示す信号を取得する。室外環境条件取得部５１ｂは、たとえば運転室１４の室外における二酸化炭素濃度を示す信号またはダスト濃度を示す信号を取得してもよい。

【0059】

室内環境評価部５２は、取得した環境条件に基づいて運転室１４の室内の環境を判定する。室内環境評価部５２は、この判定をするに際して記憶部５４に記憶された情報を参照する。室内環境評価部５２は、判定結果を示す信号を装置制御部５３へ出力する。

【0060】

室内環境評価部５２は、たとえば室内外環境条件差異算出部５２ａと、室内環境判定部５２ｂとを有している。室内外環境条件差異算出部５２ａは、室内環境条件取得部５１ａから取得した室内環境条件と室外環境条件取得部５１ｂから取得した室外環境条件とに基づいて室内と室外との環境条件の差異を算出する。室内外環境条件差異算出部５２ａは、算出した室内と室外との環境条件の差異を示す信号を室内環境判定部５２ｂへ出力する。

【0061】

環境条件を示す信号が運転室１４の室内の気圧（内圧）と室外の気圧（外圧）である場合、室内外環境条件差異算出部５２ａは、たとえば室内環境条件取得部５１ａから取得した内圧と室外環境条件取得部５１ｂから取得した外圧とに基づいて内圧と外圧との差圧を算出する。

【0062】

環境条件を示す信号が運転室１４の室内と室外の二酸化炭素濃度である場合、室内外環境条件差異算出部５２ａは、たとえば室内環境条件取得部５１ａから取得した室内の二酸化炭素濃度と室外環境条件取得部５１ｂから取得した室外の二酸化炭素濃度とに基づいて室内外の二酸化炭素濃度の差異を算出する。

【0063】

環境条件を示す信号が運転室１４の室内と室外のダスト濃度である場合、室内外環境条件差異算出部５２ａは、たとえば室内環境条件取得部５１ａから取得した室内のダスト濃度と室外環境条件取得部５１ｂから取得した室外のダスト濃度とに基づいて室内外のダスト濃度の差異を算出する。

【0064】

室内環境判定部５２ｂは、取得した環境条件を示す信号に基づいて、運転室１４の室内における環境条件を判定する。たとえば運転室１４の室内外における気圧、二酸化炭素濃度、ダスト濃度などに基づいて、運転室１４の室内における環境条件を判定する。また室内環境判定部５２ｂは、室内外環境条件差異算出部５２ａから取得した環境条件の差異を示す信号に基づいて、室内外の環境条件の差異が設定値以下であるか否かを判定する。また室内環境判定部５２ｂは、環境改善装置２２の動作状況に基づいて、運転室１４の室内における環境条件を判定する。

【0065】

室内環境判定部５２ｂは、この判定をする際に、記憶部５４に記憶された設定値を参照する。室内環境判定部５２ｂは、たとえば運転室１４の室内と室外との差圧が記憶部５４に記憶された設定値以下であるか否かを判定する。また室内環境判定部５２ｂは、たとえば運転室１４の室内における二酸化炭素濃度が記憶部５４に記憶された基準値以下か否かを判定する。また室内環境判定部５２ｂは、たとえば運転室１４の室内におけるダスト濃度が記憶部５４に記憶された基準値以下か否かを判定する。また室内環境判定部５２ｂは、内気ファン２２ａにおける羽根車Ｗ１の回転数または外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数が記憶部５４に記憶された所定回転数（たとえば最大回転数）か否かを判定する。

【0066】

また室内環境評価部５２は、環境改善装置２２の駆動状況を示す信号を取得する。室内環境評価部５２の室内環境判定部５２ｂは、取得した環境改善装置２２の駆動状況と室内環境条件とに基づいて運転室１４の室内環境を判定する。室内環境評価部５２は、室内環境を評価するに際し、記憶部５４に記憶された室内の目標圧力を参照する。

【0067】

室内環境評価部５２は、たとえば外気ファン２２ｂから外気ファン２２ｂの駆動状況を示す信号を取得する。室内環境評価部５２の室内環境判定部５２ｂは、たとえば外気ファン２２ｂの回転数を上げた場合に室内環境センサ３１ａにより検出される室内の圧力が所定時間内に目標圧力に達するか否かを判定する。

【0068】

装置制御部５３は、取得した判定結果を示す信号に基づいて環境改善装置２２または報知装置６０を制御する。これにより環境改善装置２２または報知装置６０の動作は、コントローラ５０の装置制御部５３により制御される。装置制御部５３は、報知装置制御部５３ａと、環境改善装置制御部５３ｂとを有している。報知装置制御部５３ａは、室内環境判定部５２ｂの判定結果に基づいて報知装置６０に指令信号を出力して報知装置６０の動作を制御する。環境改善装置制御部５３ｂは、室内環境判定部５２ｂの判定結果に基づいて環境改善装置２２に指令信号を出力して環境改善装置２２の動作を制御する。

【0069】

装置制御部５３は、たとえば運転室１４の内圧と外圧との差圧が設定値以下であるとの判定結果を取得した場合、外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を上げるように駆動源Ｍ２を制御する。また装置制御部５３は、たとえば運転室１４の内圧と外圧との差圧が設定値より大きいとの判定結果を取得した場合、外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を維持するように駆動源Ｍ２を制御する。

【0070】

また装置制御部５３は、たとえば運転室１４の室内における二酸化炭素濃度が基準値より大きいとの判定結果を取得した場合、外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を上げるように駆動源Ｍ２を制御する。また装置制御部５３は、たとえば運転室１４の室内における二酸化炭素濃度が基準値以下であるとの判定結果を取得した場合、外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を維持するように駆動源Ｍ２を制御する。

【0071】

また装置制御部５３は、たとえば運転室１４の室内におけるダスト濃度が基準値より大きいとの判定結果を取得した場合、内気ファン２２ａにおける羽根車Ｗ１の回転数を上げるように駆動源Ｍ１を制御する。また装置制御部５３は、たとえば運転室１４の室内におけるダスト濃度が基準値以下であるとの判定結果を取得した場合、内気ファン２２ａにおける羽根車Ｗ１の回転数を維持するように駆動源Ｍ１を制御する。

【0072】

また装置制御部５３は、たとえば外気ファン２２ｂの回転数を上げたにもかかわらず運転室１４の内圧が所定時間内に目標圧力に達しないとの判定結果を取得した場合、報知装置６０が警報などを発報するように制御する。

【0073】

なお記憶部５４は、コントローラ５０に設けられていてもよく、またコントローラ５０の外に設けられていてもよい。また記憶部５４には、入力装置（図示せず）から様々な情報が入力されてもよい。入力装置から記憶部５４に入力（記憶）される情報は、たとえば室内と室外との環境条件の差異を判定するための設定値、室内の目標圧力などである。

【0074】

入力装置は、タッチパネル、ボタン、スイッチなどのいずれであってもよい。

【0075】

＜空気調和システムの制御方法＞

【0076】

（第１例）

【0077】

次に、本実施形態における空気調和システムの制御方法の第１例として、運転室１４の内圧および外圧に基づいて外気ファンの動作を制御する場合を例に挙げて図５および図６を用いて説明する。

【0078】

図６は、本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法を示すフロー図である。図５および図６に示されるように、本実施形態の空気調和システムの制御方法においては、環境センサ３１により運転室１４の室内環境条件と室外環境条件とが検出される（ステップＳ１：図６）。

【0079】

室内環境条件は、たとえば運転室１４の室内の気圧（内圧）であり、室内環境センサ３１ａとしての圧力センサにより検出される。室外環境条件は、たとえば運転室１４の室外の気圧（外圧）であり、室外環境センサ３１ｂとしての圧力センサにより検出される。検出された内圧と外圧とは、コントローラ５０の環境条件取得部５１により取得される。環境条件取得部５１は、取得した内圧と外圧とを室内環境評価部５２へ出力する。

【0080】

室内環境評価部５２の室内外環境条件差異算出部５２ａは、内圧と外圧との差圧を算出する（ステップＳ２：図６）。室内外環境条件差異算出部５２ａは、算出した差圧を示す信号を室内環境判定部５２ｂへ出力する。内圧と外圧との差圧は、内圧から外圧を差し引いた値の絶対値を示す。

【0081】

室内環境判定部５２ｂは、取得した差圧を示す信号に基づいて、その差圧が設定値以下か否かを判定する（ステップＳ３：図６）。室内環境判定部５２ｂは、この判定をする際に記憶部５４に記憶された設定値を参照する。室内環境判定部５２ｂは、判定結果を示す信号を装置制御部５３へ出力する。

【0082】

装置制御部５３は、室内環境判定部５２ｂから取得した判定結果を示す信号に基づいて環境改善装置２２の動作を制御する。具体的には装置制御部５３の環境改善装置制御部５３ｂは、室内環境判定部５２ｂから取得した判定結果に基づいて環境改善装置２２における外気ファン２２ｂの動作を制御する。

【0083】

環境改善装置制御部５３ｂは、内圧と外圧との差圧が設定値以下であるとの判定結果を取得した場合、外気ファン２２ｂの回転数を上げるように外気ファン２２ｂの駆動源Ｍ２を制御する（ステップＳ４ａ：図６）。また環境改善装置制御部５３ｂは、内圧と外圧との差圧が設定値より大きいとの判定結果を取得した場合、外気ファン２２ｂの回転数を維持するように外気ファン２２ｂの駆動源Ｍ２を制御する（ステップＳ４ｂ：図６）。

【0084】

本実施形態における空気調和システムの制御方法の第１例は上記のように実施される。

【0085】

（第２例）

【0086】

次に、本実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例として、運転室１４の室内における気圧、二酸化炭素濃度およびダスト濃度に基づいて環境改善装置２２の動作を制御する場合を例に挙げて図５および図７～図１０を用いて説明する。

【0087】

なお図７～図１０に示される点ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの各々は、図７～図１０に示す制御方法におけるフローの繋がりを示す点である。図７および図８に示す点ＰＡは制御方法におけるフロー上の互いに同じ点を表わしている。図８および図９に示す点ＰＢは制御方法におけるフロー上の互いに同じ点を表わしている。図９および図１０に示す点ＰＣは制御方法におけるフロー上の互いに同じ点を表わしている。

【0088】

図７～図１０は、本開示の一実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例を示す第１～第４フロー図である。図５および図７に示されるように、初期設定が実施される（ステップＳ１１：図７）。初期設定は、運転室１４の内圧の範囲と、運転室１４の室内における二酸化炭素濃度の基準値と、運転室１４の室内におけるダスト濃度の基準値とを記憶部５４に記憶させることにより実施される。記憶部５４への各種情報の記憶は作業者が入力装置を用いて各種情報を入力することにより行われる。

【0089】

この後、環境条件が検出される（ステップＳ１２：図７）。環境条件として運転室１４の内圧と、運転室１４の室内における二酸化炭素濃度と、運転室１４の室内におけるダスト濃度とが検出される。これらの環境条件は、室内環境センサ３１ａにより検出される。

【0090】

この後、内圧が、記憶部５４に記憶された内圧の下限値よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ１３：図７）。この判定は、室内環境判定部５２ｂにより実施される。内圧が下限値以下であると判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは外気導入量を増やすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ１４：図７）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を上げるように駆動源Ｍ２を制御する。

【0091】

この後、内圧が一定時間の間に上昇するか否かが判定される（ステップＳ１５：図７）。この判定は、室内環境センサ３１ａにより検出された内圧が一定時間の間に上昇したか否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0092】

内圧が一定時間の間に上昇しないと判定された場合、報知装置制御部５３ａは、内圧が低下している旨を発報するように報知装置６０を制御する（ステップＳ１６：図７）。また内圧が一定時間の間に上昇したと判定された場合、内圧が下限値よりも大きいか否かの判定（ステップＳ１３：図７）が繰り返される。

【0093】

またステップＳ１３において室内環境判定部５２ｂにより内圧が下限値より大きいと判定された場合、内圧が、記憶部５４に記憶された内圧の上限値よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ１７：図７）。この判定は、室内環境判定部５２ｂにより実施される。

【0094】

内圧が上限値以上であると判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは外気導入量を減らすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ１８：図７）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を下げるように駆動源Ｍ２を制御する。

【0095】

またステップＳ１７において室内環境判定部５２ｂにより内圧が上限値より小さいと判定された場合、図８に示すフローに移行する。

【0096】

図５および図８に示されるように、図７のステップＳ１７において内圧が上限値より小さいと判定された場合、運転室１４の室内におけるダスト濃度が、記憶部５４に記憶された基準値以下か否かが判定される（ステップＳ２１：図８）。この判定は、室内環境センサ３１ａにより検出されたダスト濃度が基準値以下か否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0097】

ダスト濃度が基準値より大きいと判定された場合、運転室１４の内気の循環量が最大か否かが判定される（ステップＳ２２：図８）。この判定は、内気ファン２２ａの駆動状況を室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。具体的にはこの判定は、内気ファン２２ａの羽根車Ｗ１の回転数が最大か否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0098】

運転室１４の内気の循環量が最大ではないと判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは内気循環量を増やすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ２３：図８）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは内気ファン２２ａにおける羽根車Ｗ１の回転数を上げるように駆動源Ｍ１を制御する。内気循環量が増やされた後には、ダスト濃度が基準値以下か否かの判定（ステップＳ２１：図８）が繰り返される。

【0099】

またステップＳ２２において運転室１４の内気循環量が最大であると判定された場合、内圧が記憶部５４に記憶された上限値に達しているか否かが判定される（ステップＳ２４：図８）。この判定は、室内環境センサ３１ａにより検出された内圧が上限値に達しているか否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0100】

内圧が上限値に達していないと判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは外気導入量を増やすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ２５：図８）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を上げるように駆動源Ｍ２を制御する。外気導入量が増やされた後には、ダスト濃度が基準値以下か否かの判定（ステップＳ２１：図８）が繰り返される。

【0101】

またステップＳ２４において内圧が上限値に達していると判定された場合、ダスト濃度が基準値以下か否かの判定（ステップＳ２１：図８）が繰り返される。

【0102】

またステップＳ２１において運転室１４の室内におけるダスト濃度が基準値以下であると判定された場合、図９に示すフローに移行する。

【0103】

図５および図９に示されるように、図８のステップＳ２１において室内のダスト濃度が基準値以下であると判定された場合、運転室１４の室内における二酸化炭素濃度が記憶部５４に記憶された基準値以下か否かが判定される（ステップＳ３１：図９）。この判定は、室内環境センサ３１ａにより検出された二酸化炭素濃度が基準値以下か否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0104】

室内の二酸化炭素濃度が基準値より大きいと判定された場合、内圧が記憶部５４に記憶された上限値に達しているか否かが判定される（ステップＳ３２：図９）。この判定は、室内環境センサ３１ａにより検出された内圧が上限値に達しているか否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。内圧が上限値に達していると判定された場合、室内の二酸化炭素濃度が基準値以下か否かの判定（ステップＳ３１：図９）が繰り返される。

【0105】

内圧が上限値に達していないと判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは外気導入量を増やすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ３３：図９）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を上げるように駆動源Ｍ２を制御する。外気導入量が増やされた後には、室内の二酸化炭素濃度が基準値以下か否かの判定（ステップＳ３１：図９）が繰り返される。

【0106】

またステップＳ３１において室内の二酸化炭素濃度が基準値以下であると判定された場合、図１０に示すフローに移行する。

【0107】

図５および図１０に示されるように、図９のステップＳ３１において室内の二酸化炭素濃度が基準値以下であると判定された場合、内圧が記憶部５４に記憶された下限値に達しているか否かが判定される（ステップＳ４１：図１０）。この判定は、室内環境センサ３１ａにより検出された内圧が下限値に達しているか否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0108】

内圧が下限値に達していないと判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは外気導入量を減らすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ４２：図１０）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは外気ファン２２ｂにおける羽根車Ｗ２の回転数を下げるように駆動源Ｍ２を制御する。外気導入量が減らされた後には、内圧が下限値に達しているか否かの判定（ステップＳ４１：図１０）が繰り返される。

【0109】

内圧が下限値に達していると判定された場合、風量が設定風量よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ４３：図１０）。この判定は、ケース２６内に取り込まれた内気と外気との風量の和がユーザが設定した設定風量よりも大きいか否かを室内環境判定部５２ｂが判定することにより実施される。

【0110】

風量が設定風量以下であると判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは内気循環量を減らすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ４４：図１０）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは内気ファン２２ａにおける羽根車Ｗ１の回転数を下げるように駆動源Ｍ１を制御する。内気循環量が減らされた後には、風量が設定風量より大きいか否かの判定（ステップＳ４３：図１０）が繰り返される。

【0111】

風量が設定風量より大きいと判定された場合、環境改善装置制御部５３ｂは内気循環量を増やすように環境改善装置２２を制御する（ステップＳ４５：図１０）。この場合、たとえば環境改善装置制御部５３ｂは内気ファン２２ａにおける羽根車Ｗ１の回転数を上げるように駆動源Ｍ１を制御する。内気循環量が増やされた後には、風量が設定風量より大きいか否かの判定（ステップＳ４３：図１０）が繰り返される。

【0112】

本実施形態における空気調和システムの制御方法の第２例は上記のように実施される。

【0113】

＜変形例＞

【0114】

上記においては環境改善装置２２としての内気ファン２２ａと外気ファン２２ｂとの回転数を制御することにより運転室１４の室内の環境を改善する場合について説明したが、運転室１４の室内の環境を改善する環境改善装置２２は上記構成に限定されない。

【0115】

そこで次に、環境改善装置２２の変形例について図１１を用いて説明する。

【0116】

図１１は、環境改善装置の変形例を示す図である。図１１に示されるように、第２変形例における環境改善装置２２は、ファン２２ｄを有している。ファン２２ｄは、ケース２６の内部空間に配置されている。ファン２２ｄは、内気用開口２６ａに対向する位置と外気用開口２６ｂに対向する位置との間でたとえばスイングすることにより移動する。

【0117】

ファン２２ｄが内気用開口２６ａに対向する位置とは、ファン２２ｄの回転軸における仮想の延長線が内気用開口２６ａを通る位置であり、内気用開口２６ａの開口面にたとえば直交する位置である。

【0118】

ファン２２ｄが外気用開口２６ｂに対向する位置とは、ファン２２ｄの回転軸における仮想の延長線が外気用開口２６ｂを通る位置であり、外気用開口２６ｂの開口面にたとえば直交する位置である。

【0119】

ファン２２ｄがスイング移動することにより、たとえば風量が小さいときには内気の取込量を多くし、外気の取込量を少なくすることができる。またたとえば風量が大きいときには内気の取込量を少なくし、外気の取込量を多くすることができる。

【0120】

また上記変形例以外に、環境改善装置２２がファンと、シャッター（開閉装置に対応）とを有していてもよい。ファンは図２に示されるように内気ファン２２ａと外気ファン２２ｂとを有していてもよく、１つのファンからなっていてもよい。

【0121】

シャッターは、複数のスラットよりなるブラインド状に構成されており開閉可能に構成されていてもよい。シャッターは、内気用開口２６ａおよび外気用開口２６ｂの一方または双方の下流に配置されている。このシャッターを開閉することにより内気の取込量と外気の取込量とを調整することができる。

【0122】

＜効果＞

【0123】

次に、本実施形態の効果について説明する。

【0124】

本実施形態においては図５に示されるように、環境センサ３１により検出された室内環境条件に基づいて環境改善装置２２の動作が制御される。これにより室内環境に応じて自動で運転室１４の室内環境が改善される。

【0125】

また本実施形態においては図５に示されるように、環境センサ３１により検出された室内環境条件と室外環境条件との差異に基づいて環境改善装置２２の動作が制御される。これにより運転室１４の室外の環境との対比で室内の環境が安定的に保たれる。たとえば空気調和装置２０の風量が少なくても、運転室内を高い内圧に保つことができる。

【0126】

また本実施形態においては図５に示されるように、室内環境センサ３１ａは室内の圧力を検出する圧力センサであり、室外環境センサ３１ｂは室外の圧力を検出する圧力センサである。これによりシリカなどのオペレータにとって好ましくない物質が運転室１４の室内に侵入することが抑制される。また運転室１４の内圧が高くなりすぎることによるオペレータの耳痛も抑制される。

【0127】

また本実施形態においては図５に示されるように、室内環境センサ３１ａは室内の二酸化炭素濃度を検出する。運転室１４の室内における二酸化炭素濃度が高くなるとオペレータが眠気を催して感度が低下するが、本実施形態においてはそのような感度の低下が抑制される。

【0128】

また本実施形態においては図５に示されるように、室内環境センサ３１ａは室内のダスト濃度を検出する。これによりシリカなどのオペレータにとって好ましくない物質が運転室１４の室内に侵入することが抑制される。

【0129】

また本実施形態においては図５に示されるように、コントローラ５０は、少なくとも室内環境条件に基づいて外気ファン２２ｂの回転数を制御する。これにより運転室１４の室内への外気の取込量が調整されるため、運転室１４の室内環境が自動で改善される。

【0130】

また本実施形態においては図５に示されるように、コントローラ５０は、少なくとも室内環境条件に基づいて内気ファン２２ａの回転数を制御する。これにより運転室１４の室内への内気の取込量が調整されるため、運転室１４の室内環境が自動で改善される。

【0131】

また本実施形態においては図１１に示されるように、環境改善装置２２は、内気用開口２６ａに対向する位置と外気用開口２６ｂに対向する位置との間で移動するファン２２ｄである。ファン２２ｄの移動により運転室１４の室内への外気の取込量が調整されるため、運転室１４の室内環境が自動で改善される。

【0132】

＜付記＞

【0133】

上述したような実施形態は、以下のような技術思想を含む。

【0134】

（付記１）
運転室と、
前記運転室の少なくとも室内環境条件を検出する環境センサと、
前記運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する環境改善装置と、
前記環境センサにより検出された前記室内環境条件に基づいて前記環境改善装置の動作を制御するコントローラと、を備えた、作業機械用空気調和システム。

【0135】

（付記２）
前記環境センサは、前記運転室の室外環境条件を検出し、
前記コントローラは、前記環境センサにより検出された前記室内環境条件と前記室外環境条件との差異に基づいて前記環境改善装置の動作を制御する、付記１に記載の作業機械用空気調和システム。

【0136】

（付記３）
前記環境センサは、前記室内環境条件を検出する室内環境センサと、前記室外環境条件を検出する室外環境センサと、を含み、
前記室内環境センサは前記室内の圧力を検出する第１圧力センサであり、前記室外環境センサは室外の圧力を検出する第２圧力センサである、付記２に記載の作業機械用空気調和システム。

【0137】

（付記４）
前記環境センサは、前記室内環境条件を検出する室内環境センサを含み、
前記室内環境センサは前記室内の二酸化炭素濃度を検出する、付記１から付記３のいずれか１つに記載の作業機械用空気調和システム。

【0138】

（付記５）
前記環境センサは、前記室内環境条件を検出する室内環境センサを含み、
前記室内環境センサは前記室内のダスト濃度を検出する、付記１から付記４のいずれか１つに記載の作業機械用空気調和システム。

【0139】

（付記６）
前記環境改善装置は前記室外から前記室内へ空気を取り込む外気ファンを有し、
前記コントローラは、少なくとも前記室内環境条件に基づいて前記外気ファンの回転数を制御する、付記１から付記５のいずれか１つに記載の作業機械用空気調和システム。

【0140】

（付記７）
前記環境改善装置は前記室内の内気を循環させる内気ファンを有し、
前記コントローラは、少なくとも前記室内環境条件に基づいて前記内気ファンの回転数を制御する、付記１から付記６のいずれか１つに記載の作業機械用空気調和システム。

【0141】

（付記８）
前記環境改善装置は、内気用開口に対向する位置と外気用開口に対向する位置との間で移動するファンである、付記１から付記７のいずれか１つに記載の作業機械用空気調和システム。

【0142】

（付記９）
運転室と前記運転室の室外から室内への外気の取込量を調整する環境改善装置とを有する作業機械用空気調和システムの制御方法であって、
前記運転室の少なくとも室内環境条件を検出するステップと、
前記室内環境条件に基づいて前記環境改善装置の動作を制御するステップと、を備えた、制御方法。

【0143】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0144】

１０ 油圧ショベル、１１ 本体、１２ 作業機、１３ 旋回体、１４ 運転室、１４Ｓ 運転席、１５ 走行体、１５Ｃｒ 履帯、１５Ｍ 走行モータ、１６ ブーム、１７ アーム、１８ バケット、１９ａ ブームシリンダ、１９ｂ アームシリンダ、１９ｃ バケットシリンダ、２０ 空気調和装置、２１ａ 内気フィルタ、２１ｂ 外気フィルタ、２２ 環境改善装置、２２ａ 内気ファン、２２ｂ 外気ファン、２２ｃ，２２ｄ ファン、２３ エバポレータ、２４ ヒータコア、２５ エアミックスダンパ、２６ ケース、２６ａ 内気用開口、２６ｂ 外気用開口、２６ｃ ダクト接続部、２７ ダクト、２７ａ 開口部、２８ 開閉装置、３１ 環境センサ、３１ａ 室内環境センサ、３１ｂ 室外環境センサ、５０ コントローラ、５１ 環境条件取得部、５１ａ 室内環境条件取得部、５１ｂ 室外環境条件取得部、５２ 室内環境評価部、５２ａ 室内外環境条件差異算出部、５２ｂ 室内環境判定部、５３ 装置制御部、５３ａ 報知装置制御部、５３ｂ 環境改善装置制御部、５４ 記憶部、６０ 報知装置、ＡＴ アームトップピン、ＢＦ ブームフートピン、ＢＴ ブームトップピン、Ｍ１，Ｍ２ 駆動源、Ｗ１，Ｗ２ 羽根車。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】