鉄道車両
【課題】吹出し口から吹き出した調和空気が車内に効率よく送り込まれるようにした鉄道車両を提供すること。
【解決手段】空調装置６０からの調和空気ＣＡを車内に吹出す吹出し口２０Ａ，２０Ｂと、車内の空気を吸い込むリターン口３０とが天井に形成されたものであって、リターン口３０に並んで位置する吹出し口２０Ａが形成された吹出し部５１Ａは、空調装置６０から送られた調和空気ＣＡをリターン口３０から遠ざかる方向に吹き出させる吹出し手段５６を有する鉄道車両１。
【解決手段】空調装置６０からの調和空気ＣＡを車内に吹出す吹出し口２０Ａ，２０Ｂと、車内の空気を吸い込むリターン口３０とが天井に形成されたものであって、リターン口３０に並んで位置する吹出し口２０Ａが形成された吹出し部５１Ａは、空調装置６０から送られた調和空気ＣＡをリターン口３０から遠ざかる方向に吹き出させる吹出し手段５６を有する鉄道車両１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置を搭載した鉄道車両に関し、特に、吹出し口とリターン口とを車内の天井に配設し、リターン口と並んだ吹出し口からの吹き出し方向を調整した鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両には、車内に調和空気を送風する空調装置が搭載されており、例えば、特許文献１に開示された鉄道車両では、空調装置で調整した調和空気を車内に吹出す吹出し口と、車内の空気を空調装置内に吸入するリターン口とが天井に配設されている。吹出し口は、車両の前後方向に２列に配置され、空調装置からダクトを通じて吹出し部に送風された調和空気が、吹出し口から車内に向けて吹き出すようになっている。一方、車内の空気はリターン口から吸い込まれる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４７６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の鉄道車両では、調和空気が天井の吹出し口から床に向けて真下に吹き出されるが、リターン口が並んで配設され吹出し口かの調和空気は、一部がそのままリターン口に吸い込まれてしまう。従って、こうした短絡現象が生じることにより、空調装置からの調和空気がそのまま排気されてしまい無駄が生じてしまうとともに、冷気や暖気である調和空気が車内の乗客に十分に届かないことによって、空調システムの効率を低下させていた。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、吹出し口から吹き出した調和空気が車内に効率よく送り出されるようにした鉄道車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る鉄道車両は、空調装置からの調和空気を車内に吹出す吹出し口と、車内の空気を吸い込むリターン口とが天井に形成されたものであって、前記リターン口に並んで位置する吹出し口が形成された吹出し部は、前記空調装置から送られた調和空気を前記リターン口から遠ざかる方向に吹き出させる吹出し手段を有するものであることを特徴とする。
また、本発明に係る鉄道車両は、前記吹出し部が、前記空調装置からの調和空気を送るダクトに連通した空間であって、その内部に前記リターン口から遠ざかる方向に流れるように調和空気を導く整流板が設けられたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の鉄道車両によれば、一部の吹出し口では、吹出し部から送風する調和空気の吹出し方向がリターン口から遠ざかる方向であるので、吹出し口から送風した調和空気のうち、一部の調和空気が、そのままリターン口に向かって空調装置内に戻されること、いわゆる短絡現象の発生を回避することができる。したがって、リターン口と並んだ吹出し口からでも、そこから吹き出した冷気や暖気の調和空気が十分に車内に送り出される。また、本発明の鉄道車両では、吹出し部に整流板を設けるだけの簡単な構成によって安価に上記効果を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明にかかる鉄道車両の一の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、鉄道車両の車内の天井を示す図であり、車内側から見た平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であるが、図１において中心線ＣＬで左右対称であるため左半分のみ示している。図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図であるが、図２と同様に左半分のみ示している。
【０００９】
本実施形態の鉄道車両１は、図２に示すように、車内１１の天井には天井板１０と屋根構体４０との間に空間１０Ｓが構成され、車両長手方向に直線状に延びるダクト５２が設置されている。ダクト５２は、空調装置６０からの調和空気ＣＡを送るためのものであって、分割された複数の吹出し部５１へ、仕切り板５３の流入孔５３Ｈを通して連通している。そして、調和空気ＣＡが吹き出る吹出し口２０は、図１に示すように中心線ＣＬを挟んだ２列で構成され、鉄道車両１の天井に車内全体にわたってのびている。これに対し、車内の空気を吸い出すリターン口３０は、中心線ＣＬから見て吹出し口２０の外側にあって、所定の間隔をあけて長手方向の２カ所に配置されている。
【００１０】
ここで、複数の吹出し口２０のうち、リターン口３０と隣り合ったものを吹出し口２０Ａとし、そうでないリターン口３０と離れた位置にあるものを吹出し口２０Ｂとして区別がされている。本実施形態では、こうして区別した吹出し部２０Ａと２０Ｂとで調和空気ＣＡの吹出し方向が異なる方向になるように構成されている。
【００１１】
先ず、吹出し口２０Ａが形成された吹出し部５１Ａでは、調和空気ＣＡの吹出し方向ＦＤが、図２に示すように、リターン口３０から遠ざかる中心線ＣＬ側に向くように構成されている。具体的には、吹出し部５１Ａには、中心線ＣＬ側に傾斜した整流板５６が設けられている。この整流板５６は、仕切り板５３に固定して形成され、その傾斜に沿ってリターン口３０から遠ざかる中心線ＣＬ側へと調和空気ＣＡの流れをつくるようにしたものである。
【００１２】
その一方で、吹出し口２０Ｂが形成された吹出し部５１Ｂでは、吹出し口２０Ｂから車内１１に吹出す調和空気ＣＡの吹出し方向ＦＤは、図３に示すように、真下に向けた方向となっている。すなわち、ダクト５２から流入孔５３Ｈを通じて吹出し部５１Ｂに流入した調和空気ＣＡは、その空間からそのまま吹出し口２０Ｂを通って車内１１に吹出すため、真下に向けた流れになっている。
【００１３】
よって、本実施形態の鉄道車両では、空調装置６０で生成された調和空気ＣＡはダクト５２を介して各吹出し部５１Ａ，５１Ｂへと送り込まれ、そこから吹出し口２０Ａ，２０Ｂを介して車内へ吹き出される。その際、裾広がりになった吹出し口２０Ｂからは、車体幅方向に広がるようになりながらも、真下に向けた流れを主流として調和空気ＣＡが車内１１に吹き出される。
【００１４】
そして、同様にダクト５２を介して調和空気ＣＡが送り込まれた吹出し部５１Ａでは、整流板５６によって調和空気ＣＡの流れがつくられ、吹出し口２０Ａからは、リターン口３０から遠ざかる中心線ＣＬ側への流れを主流とした調和空気ＣＡが車内１１に吹き出される。従って、近い位置でリターン口３０から車内空気の吸い込みを行っているが、吹出し口２０Ａから吹出された調和空気ＣＡは、従来のようにその多くがリターン口３０に吸い取られてしまうことなく、車内１１に吹き出されるようになった。なお、仕切り板５３が、整流板５６に連続する流入孔５３Ｈの面板（５３Ｈの符号が付されたもの）と９０度である場合に良い結果が得られた。
【００１５】
よって、吹出し口２０Ａから吹き出された調和空気ＣＡも、他の吹出し口２０Ｂから吹き出された調和空気ＣＡと同様に、適量が車内１１下方の座席に座る乗客の位置までも届くようになり、乗客にとって快適な環境を提供することができる。
ここで、図４は、吹出し口２０Ａから吹き出した調和空気（冷気）ＣＡの流れと温度分布との関係についてシュミレーション結果を示した図である。吹出し口２０Ａから吹き出された調和空気ＣＡの流れを矢印で示すと共に、吹出し口２０Ａ部分の断面において生じた車内の温度分布がＡ〜Ｇ層で示されている。温度分布はＡ〜Ｇ層にかけて温度が高くなっている。
【００１６】
図示した矢印から分かるように、左右両側の吹出し口２０Ａから幅方向中央に向けた吹出し方向ＦＤの調和空気ＣＡは、互いにぶつかり合って乗客の居る下方に降り、中央から窓側１３へと回り込んでリターン口３０へと吸い上げられる流れがつくられている。そして、温度分布からは、中央部分に吹き出された冷気が下方に降りるとともに窓側１３に広がって車内１１全体を効率良く冷やしていることが分かる。また、本実施形態では、こうした効果が、吹出し部５１Ａに設けた整流板５６による簡単且つ安価な構成によって達成できる。
【００１７】
そして、詳しく図示しないが、リターン口３０が隣にない吹出し口２０Ｂからは、調和空気ＣＡが真下に吹き出され、同じように乗客の居る下方へと降りて窓側１３へと回り込んでリターン口３０へと吸い上げられ、温度分布は、中央部分から下方に降りる際に窓側１３へと広がって車内１１全体を効率良く冷やしている。よって、本実施形態の鉄道車両では、リターン口３０の影響を受けた空調ムラをなくし、車内全体を快適にすることが可能になった。
【００１８】
以上、本発明に係る鉄道車両について実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、実施形態では、リターン口２０を天井板１０に４箇所設けた鉄道車両１を例示したが、リターン口の数量や、リターン口を配置する位置は、適宜変更可能である。
また、吹出し部５１Ａに整流板５６を設けることにより吹出し方向ＦＤを調整するようにしたが、ダクト５２から吹出し口２０Ａへの流路を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】鉄道車両の車内の天井板を示した車内側から見た平面図である。
【図２】本実施形態に係る鉄道車両において中心線より左側部分のみを示した図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態に係る鉄道車両において中心線より左側部分のみを示した図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面における調和空気の流れと温度分布を示した図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 鉄道車両
１０ 天井板
１１ 車内
２０ 吹出し口
２０Ａ，２０Ｂ 吹出し口
３０ リターン口
５１ 吹出し部
５６ 整流板
６０ 空調装置
ＦＤ 吹出し方向
ＣＡ 調和空気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置を搭載した鉄道車両に関し、特に、吹出し口とリターン口とを車内の天井に配設し、リターン口と並んだ吹出し口からの吹き出し方向を調整した鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両には、車内に調和空気を送風する空調装置が搭載されており、例えば、特許文献１に開示された鉄道車両では、空調装置で調整した調和空気を車内に吹出す吹出し口と、車内の空気を空調装置内に吸入するリターン口とが天井に配設されている。吹出し口は、車両の前後方向に２列に配置され、空調装置からダクトを通じて吹出し部に送風された調和空気が、吹出し口から車内に向けて吹き出すようになっている。一方、車内の空気はリターン口から吸い込まれる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４７６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の鉄道車両では、調和空気が天井の吹出し口から床に向けて真下に吹き出されるが、リターン口が並んで配設され吹出し口かの調和空気は、一部がそのままリターン口に吸い込まれてしまう。従って、こうした短絡現象が生じることにより、空調装置からの調和空気がそのまま排気されてしまい無駄が生じてしまうとともに、冷気や暖気である調和空気が車内の乗客に十分に届かないことによって、空調システムの効率を低下させていた。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、吹出し口から吹き出した調和空気が車内に効率よく送り出されるようにした鉄道車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る鉄道車両は、空調装置からの調和空気を車内に吹出す吹出し口と、車内の空気を吸い込むリターン口とが天井に形成されたものであって、前記リターン口に並んで位置する吹出し口が形成された吹出し部は、前記空調装置から送られた調和空気を前記リターン口から遠ざかる方向に吹き出させる吹出し手段を有するものであることを特徴とする。
また、本発明に係る鉄道車両は、前記吹出し部が、前記空調装置からの調和空気を送るダクトに連通した空間であって、その内部に前記リターン口から遠ざかる方向に流れるように調和空気を導く整流板が設けられたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の鉄道車両によれば、一部の吹出し口では、吹出し部から送風する調和空気の吹出し方向がリターン口から遠ざかる方向であるので、吹出し口から送風した調和空気のうち、一部の調和空気が、そのままリターン口に向かって空調装置内に戻されること、いわゆる短絡現象の発生を回避することができる。したがって、リターン口と並んだ吹出し口からでも、そこから吹き出した冷気や暖気の調和空気が十分に車内に送り出される。また、本発明の鉄道車両では、吹出し部に整流板を設けるだけの簡単な構成によって安価に上記効果を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明にかかる鉄道車両の一の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、鉄道車両の車内の天井を示す図であり、車内側から見た平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であるが、図１において中心線ＣＬで左右対称であるため左半分のみ示している。図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図であるが、図２と同様に左半分のみ示している。
【０００９】
本実施形態の鉄道車両１は、図２に示すように、車内１１の天井には天井板１０と屋根構体４０との間に空間１０Ｓが構成され、車両長手方向に直線状に延びるダクト５２が設置されている。ダクト５２は、空調装置６０からの調和空気ＣＡを送るためのものであって、分割された複数の吹出し部５１へ、仕切り板５３の流入孔５３Ｈを通して連通している。そして、調和空気ＣＡが吹き出る吹出し口２０は、図１に示すように中心線ＣＬを挟んだ２列で構成され、鉄道車両１の天井に車内全体にわたってのびている。これに対し、車内の空気を吸い出すリターン口３０は、中心線ＣＬから見て吹出し口２０の外側にあって、所定の間隔をあけて長手方向の２カ所に配置されている。
【００１０】
ここで、複数の吹出し口２０のうち、リターン口３０と隣り合ったものを吹出し口２０Ａとし、そうでないリターン口３０と離れた位置にあるものを吹出し口２０Ｂとして区別がされている。本実施形態では、こうして区別した吹出し部２０Ａと２０Ｂとで調和空気ＣＡの吹出し方向が異なる方向になるように構成されている。
【００１１】
先ず、吹出し口２０Ａが形成された吹出し部５１Ａでは、調和空気ＣＡの吹出し方向ＦＤが、図２に示すように、リターン口３０から遠ざかる中心線ＣＬ側に向くように構成されている。具体的には、吹出し部５１Ａには、中心線ＣＬ側に傾斜した整流板５６が設けられている。この整流板５６は、仕切り板５３に固定して形成され、その傾斜に沿ってリターン口３０から遠ざかる中心線ＣＬ側へと調和空気ＣＡの流れをつくるようにしたものである。
【００１２】
その一方で、吹出し口２０Ｂが形成された吹出し部５１Ｂでは、吹出し口２０Ｂから車内１１に吹出す調和空気ＣＡの吹出し方向ＦＤは、図３に示すように、真下に向けた方向となっている。すなわち、ダクト５２から流入孔５３Ｈを通じて吹出し部５１Ｂに流入した調和空気ＣＡは、その空間からそのまま吹出し口２０Ｂを通って車内１１に吹出すため、真下に向けた流れになっている。
【００１３】
よって、本実施形態の鉄道車両では、空調装置６０で生成された調和空気ＣＡはダクト５２を介して各吹出し部５１Ａ，５１Ｂへと送り込まれ、そこから吹出し口２０Ａ，２０Ｂを介して車内へ吹き出される。その際、裾広がりになった吹出し口２０Ｂからは、車体幅方向に広がるようになりながらも、真下に向けた流れを主流として調和空気ＣＡが車内１１に吹き出される。
【００１４】
そして、同様にダクト５２を介して調和空気ＣＡが送り込まれた吹出し部５１Ａでは、整流板５６によって調和空気ＣＡの流れがつくられ、吹出し口２０Ａからは、リターン口３０から遠ざかる中心線ＣＬ側への流れを主流とした調和空気ＣＡが車内１１に吹き出される。従って、近い位置でリターン口３０から車内空気の吸い込みを行っているが、吹出し口２０Ａから吹出された調和空気ＣＡは、従来のようにその多くがリターン口３０に吸い取られてしまうことなく、車内１１に吹き出されるようになった。なお、仕切り板５３が、整流板５６に連続する流入孔５３Ｈの面板（５３Ｈの符号が付されたもの）と９０度である場合に良い結果が得られた。
【００１５】
よって、吹出し口２０Ａから吹き出された調和空気ＣＡも、他の吹出し口２０Ｂから吹き出された調和空気ＣＡと同様に、適量が車内１１下方の座席に座る乗客の位置までも届くようになり、乗客にとって快適な環境を提供することができる。
ここで、図４は、吹出し口２０Ａから吹き出した調和空気（冷気）ＣＡの流れと温度分布との関係についてシュミレーション結果を示した図である。吹出し口２０Ａから吹き出された調和空気ＣＡの流れを矢印で示すと共に、吹出し口２０Ａ部分の断面において生じた車内の温度分布がＡ〜Ｇ層で示されている。温度分布はＡ〜Ｇ層にかけて温度が高くなっている。
【００１６】
図示した矢印から分かるように、左右両側の吹出し口２０Ａから幅方向中央に向けた吹出し方向ＦＤの調和空気ＣＡは、互いにぶつかり合って乗客の居る下方に降り、中央から窓側１３へと回り込んでリターン口３０へと吸い上げられる流れがつくられている。そして、温度分布からは、中央部分に吹き出された冷気が下方に降りるとともに窓側１３に広がって車内１１全体を効率良く冷やしていることが分かる。また、本実施形態では、こうした効果が、吹出し部５１Ａに設けた整流板５６による簡単且つ安価な構成によって達成できる。
【００１７】
そして、詳しく図示しないが、リターン口３０が隣にない吹出し口２０Ｂからは、調和空気ＣＡが真下に吹き出され、同じように乗客の居る下方へと降りて窓側１３へと回り込んでリターン口３０へと吸い上げられ、温度分布は、中央部分から下方に降りる際に窓側１３へと広がって車内１１全体を効率良く冷やしている。よって、本実施形態の鉄道車両では、リターン口３０の影響を受けた空調ムラをなくし、車内全体を快適にすることが可能になった。
【００１８】
以上、本発明に係る鉄道車両について実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、実施形態では、リターン口２０を天井板１０に４箇所設けた鉄道車両１を例示したが、リターン口の数量や、リターン口を配置する位置は、適宜変更可能である。
また、吹出し部５１Ａに整流板５６を設けることにより吹出し方向ＦＤを調整するようにしたが、ダクト５２から吹出し口２０Ａへの流路を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】鉄道車両の車内の天井板を示した車内側から見た平面図である。
【図２】本実施形態に係る鉄道車両において中心線より左側部分のみを示した図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態に係る鉄道車両において中心線より左側部分のみを示した図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面における調和空気の流れと温度分布を示した図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 鉄道車両
１０ 天井板
１１ 車内
２０ 吹出し口
２０Ａ，２０Ｂ 吹出し口
３０ リターン口
５１ 吹出し部
５６ 整流板
６０ 空調装置
ＦＤ 吹出し方向
ＣＡ 調和空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置からの調和空気を車内に吹出す吹出し口と、車内の空気を吸い込むリターン口とが天井に形成された鉄道車両において、
前記リターン口に並んで位置する吹出し口が形成された吹出し部は、前記空調装置から送られた調和空気を前記リターン口から遠ざかる方向に吹き出させる吹出し手段を有するものであることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両において、
前記吹出し部は、前記空調装置からの調和空気を送るダクトに連通した空間であって、その内部に前記リターン口から遠ざかる方向に流れるように調和空気を導く整流板が設けられたものであることを特徴とする鉄道車両。
【請求項１】
空調装置からの調和空気を車内に吹出す吹出し口と、車内の空気を吸い込むリターン口とが天井に形成された鉄道車両において、
前記リターン口に並んで位置する吹出し口が形成された吹出し部は、前記空調装置から送られた調和空気を前記リターン口から遠ざかる方向に吹き出させる吹出し手段を有するものであることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両において、
前記吹出し部は、前記空調装置からの調和空気を送るダクトに連通した空間であって、その内部に前記リターン口から遠ざかる方向に流れるように調和空気を導く整流板が設けられたものであることを特徴とする鉄道車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１１３６５６（Ｐ２００９−１１３６５６Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８９５０４（Ｐ２００７−２８９５０４）
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
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