CN112543724A - 铁路车辆用空调管 - Google Patents

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CN112543724A CN201980054688.2A CN201980054688A CN112543724A CN 112543724 A CN112543724 A CN 112543724A CN 201980054688 A CN201980054688 A CN 201980054688A CN 112543724 A CN112543724 A CN 112543724A
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Abstract

本发明的一实施形态的铁路车辆用空调管是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，其具备：管壁，其形成将自空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道；及贯通孔，其沿车辆长度方向排列有多个，且其作为将通风道内的空气自通风道向客室侧吹出的吹出口而在管壁开口；一个贯通孔的开口面积相对于在以俯视下分别包含贯通孔的方式将下壁部的内表面沿车辆长度方向分割为多个部分区域时的一个部分区域的面积的比率为2.0%以上且7.5%以下的范围内。

Description

铁路车辆用空调管
技术领域
本发明是关于一种将自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导而向客室吹出的铁路车辆用空调管。
背景技术
铁路车辆搭载有用以将客室内的空气环境保持为舒适的空调系统。作为此种习知的空调系统，如专利文献1的图6所示，已知有一种采用如下所述的所谓充气室（plenumchamber）方式的构造：藉由间隔壁将配置于屋顶构体内的空调管分割为车辆宽度方向靠中央侧的主管、及在车辆宽度方向靠外侧成为空气积存部的副管。在专利文献1的图6所示的空调管中，使间隔壁的高度自车体中央朝向车体端部逐渐降低，而谋求车辆长度方向上来自空调管的风速分布的稳定。
又，专利文献1的图1提出有一种将主管与副管之间的间隔壁部卸除而形成单一的通风道的无室构造的空调管。在该空调管中，为了使车辆长度方向上自空调管吹出的空气的风速均匀，而在沿车辆长度方向延伸的通风道的途中设置有阻碍空调风的流动的风量调整构件。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本专利第5603153号。
发明内容
发明要解决的问题：
在此种铁路车辆用空调管中，业界期待一种可藉由更简易的结构使车辆长度方向上来自空调管的空气的流量分布变得均匀的空调管。
本发明的目的在于提供一种可藉由更简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管吹出的空气的流量分布的均匀化的铁路车辆用空调管。
解决问题的手段：
为了解决上述课题，本发明的一实施形态的铁路车辆用空调管是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，其具备：管壁，其形成将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道；及贯通孔，其沿车辆长度方向排列有多个，且其作为将上述通风道内的空气自上述通风道向客室侧吹出的吹出口而在上述管壁开口；一个上述贯通孔的开口面积相对于在以俯视下分别包含上述贯通孔的方式将上述下壁部的内表面沿车辆长度方向分割为多个部分区域时的一个上述部分区域的面积的比率为2.0%以上且7.5%以下的范围内。
根据上述结构，藉由将下壁部的内表面中吹出口的开口面积相对于部分区域的面积的比率设计为2.0%以上且7.5%以下的范围内，可降低车辆长度方向上的通风道内的压力的差。因此，可藉由简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管吹出的空气的流量分布的均匀化。
又，本发明的另一实施形态的铁路车辆用空调管是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，其具备：管壁，其形成将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道；及贯通孔，其沿车辆长度方向排列有多个，且其作为将上述通风道内的空气自上述通风道向客室侧吹出的吹出口而在上述管壁开口，一个上述贯通孔的开口面积相对于在上述管壁开口的全部上述贯通孔的开口面积的合计的比率为0.05%以上且0.65%以下的范围内。
根据上述结构，藉由将一个吹出口的开口面积相对于吹出口的开口面积的合计的比率设计为0.05%以上且0.65%以下的范围内，可降低车辆长度方向上的通风道内的压力的差。因此，可藉由简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管吹出的空气的流量分布的均匀化。
又，本发明的另一实施形态的铁路车辆用空调管是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，其具备：通风道，其沿车辆长度方向延伸，且将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导；腔室，其沿车辆长度方向延伸，且相对于上述通风道沿与车辆长度方向正交的方向邻接地配置；间隔壁，其将上述通风道与上述腔室隔开；贯通孔，其沿车辆长度方向排列有多个，且其作为使上述通风道与上述腔室连通的连通孔而在上述间隔壁开口；及自上述腔室向客室侧吹出的吹出口；一个上述贯通孔的开口面积相对于在以俯视下分别与上述贯通孔相对应的方式将上述通风道沿车辆长度方向分割为多个部分空间时的一个上述部分空间的容积的比率（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内。
根据上述结构，藉由在腔式空调管中将连通孔的开口面积相对于与在间隔壁开口的各连通孔相对应的部分空间的容积的比率（mm2/mm3）设计为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内，可降低车辆长度方向上的通风道内的压力的差，其结果为，可降低车辆长度方向上的腔室内的压力的差。因此，可藉由简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管吹出的空气的流量分布的均匀化。
又，本发明的另一实施形态的铁路车辆用空调管是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，其具备：通风道，其沿车辆长度方向延伸，且将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导；腔室，其沿车辆长度方向延伸，且相对于上述通风道沿与车辆长度方向正交的方向邻接地配置；间隔壁，其将上述通风道与上述腔室隔开；贯通孔，其沿车辆长度方向排列有多个，且其作为使上述通风道与上述腔室连通的连通孔而在上述间隔壁开口；及
自上述腔室向客室侧吹出的多个吹出口，且一个上述贯通孔的开口面积相对于在上述间隔壁开口的全部上述贯通孔的开口面积的合计的比率为0.05%以上且0.65%以下的范围内。
根据上述结构，藉由在腔式空调管中将一个连通孔的开口面积相对于在间隔壁开口的多个连通孔的开口面积的合计的比率设计为0.05%以上且0.65%以下的范围内，可降低车辆长度方向上的通风道内的压力的差，其结果，可降低车辆长度方向上的腔室内的压力的差。因此，可藉由简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管吹出的空气的流量分布的均匀化。
发明效果：
根据本发明，可提供一种可藉由更简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管吹出的空气的流量分布的均匀化的铁路车辆用空调管。
附图说明
图1是搭载有第一实施形态的空调管的铁路车辆的俯视概略截面图；
图2是图1的II-II方向视概略截面图；
图3是图1的III-III方向视概略截面图；
图4是图1的IV-IV方向视概略截面图；
图5是图4的V-V方向视概略放大截面图；
图6是将图1所示的空调管中的吹出口附近放大的概略放大立体图；
图7是将变形例1的空调管中的吹出口附近放大的概略放大立体图；
图8是将变形例2的空调管中的吹出口附近放大的概略放大立体图；
图9是将变形例3的空调管中的吹出口附近放大的概略放大立体图；
图10是用以对藉由数值解析而解析出的吹出流量的测定点进行说明的图；
图11是表示实施例1的空调管的吹出口的位置与吹出流量的关系的图表；
图12是表示实施例2的空调管的吹出口的位置与吹出流量的关系的图表；
图13是表示实施例3的空调管的吹出口的位置与吹出流量的关系的图表；
图14是表示实施例4的空调管的吹出口的位置与吹出流量的关系的图表；
图15是将第二实施形态的空调管的一部分放大表示的俯视概略截面图；
图16是图15的XVI-XVI方向视概略截面图；
图17是图16的XVII方向视图；
图18是表示实施例5的空调管的测定点与吹出流量的关系的图表；
图19是将第三实施形态的空调管的一部分放大表示的俯视概略截面图；
图20是图19的XX-XX方向视概略截面图。
具体实施方式
以下，参照图式对实施形态进行说明。再者，全部图中对相同或相对应的要素标注相同符号而省略重复说明。
（第一实施形态）
图1是搭载有第一实施形态的空调管10的铁路车辆1的俯视概略截面图。图2是图1的II-II方向视（前视）概略截面图。图3是图1的III-III方向视（前视）概略截面图。图4是图1的IV-IV方向视（前视）概略截面图。
铁路车辆1的车体2于其上部具有屋顶构体3。如图1所示，在屋顶构体3的屋顶板3a（参照图2～4）的上方沿车辆长度方向隔开间隔而设置有两个空调装置4。空调装置4对将自客室5吸入的空气与自车外取入的外部空气混合而成的空气进行温度调整。又，在客室5的上方且为屋顶构体3的内部配置有沿车辆长度方向延伸的空调管10。由两个空调装置4调整温度的空气被送入至空调管10中。即，本实施形态的铁路车辆1所具备的空调系统是每1车辆使用2台大型的空调装置的密集分散型的空调系统。
空调管10将自两个空调装置4送入的空气沿车辆长度方向引导，并且使其通过下文所述的多个吹出口20而向客室5吹出。空调管10具备形成将自空调装置4送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道S的管壁11。管壁11是由沿车辆长度方向延伸的多个板状的壁部所构成。空调管10的管壁11在车辆长度方向上大致对称，具有沿车辆宽度方向大致对称的构造。具体而言，管壁11具有沿车辆长度方向延伸的一对侧壁部11a、将一对侧壁部11a的上端部沿车辆宽度方向连接的上壁部11b、及将一对侧壁部11a的下端部沿车辆宽度方向连接的下壁部11c。
如图1及3所示，在管壁11的上壁部11b上开口有相对于各空调装置4为四个、共计八个送风口12。八个送风口12是以沿车辆宽度方向隔开间隔排列者为1组，4组送风口12沿车辆长度方向隔开间隔排列。将空气自一个空调装置4通过四个送风口12而送入通风道S中。
在空调管10的车辆宽度方向中央侧形成有与通风道S区分开的若干个空间。例如，如图1及2所示，在与车辆长度方向上的空调装置4相对应地设置的2组送风口12之间，在空调装置4的下方设置有贯通空调管10而沿上下方向延伸的回气管13。回气管13四周被侧壁部11d包围，侧壁部11d为配置于自一对侧壁部11a起靠车辆宽度方向中央侧的作为管壁11的一部分。空调装置4将空调管10的下方的客室5的空气通过回气管13吸入。在自回气管13朝向客室5的开口部（取入口）设置有整流板16。
又，例如，如图1所示，在相对于送风口12而与回气管13相反侧设置有配置横流扇14的空间T。如图4所示，空间T藉由作为管壁11的一部分的沿车辆宽度方向相对向的一对侧壁部11e而与通风道S区分开。一对侧壁部11e自一对侧壁部11a起在车辆宽度方向中央侧沿车辆长度方向平行延伸。如图1所示，在一对侧壁部11e中靠近送风口12的侧的端部分别连接有一对侧壁部11f。一对侧壁部11f随着靠近送风口12而靠近车辆宽度方向中央，一对侧壁部11f彼此在车体2的车辆宽度方向中央连接。再者，如图4所示，在空间T中的横流扇14的下方设置有整流板15。
如上所述，在空调管10的车辆宽度方向中央侧形成有与通风道S区分开的若干个空间，因此通风道S成为截面不同的多个区域S1、S2、S3（第一通风区域S1、第二通风区域S2、第三通风区域S3）沿车辆长度方向排列的结构。
具体而言，一对第一通风区域S1分别形成于回气管13的车辆宽度方向两侧。如图2所示，各第一通风区域S1沿车辆宽度方向由上述侧壁部11a与侧壁部11d所夹隔。即，第一通风区域S1是自车辆长度方向观察为由上壁部11b、侧壁部11a、下壁部11c及侧壁部11d围成的剖视大致矩形形状的区域。
第二通风区域S2沿车辆长度方向与回气管13的车辆宽度方向两侧的两者的第一通风区域S1相连续。即，第二通风区域S2是自车辆长度方向观察由上壁部11b、一对侧壁部11a、及下壁部11c围成的剖视大致矩形形状的区域。如图3所示，在面向第二通风区域S2的上壁部11b开口有送风口12。
一对第三通风区域S3在车辆长度方向上与回气管13相反侧与第二通风区域S2相连续。一对第三通风区域S3分别位于配置横流扇14的空间T的车辆宽度方向两侧。一对第三通风区域S3沿车辆宽度方向中央隔开间隔而沿车辆长度方向延伸。各第三通风区域S3沿车辆宽度方向由上述侧壁部11a与侧壁部11e所夹隔。即，第三通风区域S3是自车辆长度方向观察为由上壁部11b、侧壁部11a、下壁部11c及侧壁部11e围成的剖视大致矩形形状的区域。
管壁11的下壁部11c的外表面（下表面）面向客室5。在下壁部11c开口有多个吹出口20（对应于本发明的“贯通孔”）。如图4所示，本实施形态的空调管10是采用通风道S面向送风口12及吹出口20的两者的无室构造。即，在管壁11内未设置将通风道S分隔为面向送风口12的空间与面向吹出口20的空间的沿车辆长度方向延伸的隔板。通风道S内的空气通过多个吹出口20而自通风道S向客室5侧吹出。
如图4所示，在下壁部11c的内表面（上表面）以分别面向一对第三通风区域S3的方式形成有一对槽21。槽21在下壁部11c的内表面的车辆宽度方向靠外侧（更详细而言，在较侧壁部11e更靠近侧壁部11a的位置），沿车辆长度方向分别延伸。在本实施形态中，各槽21是形成于下壁部11c中面向第三通风区域S3的部分与面向第二通风区域S2的一部分（更详细而言，为第二通风区域S2中车辆长度方向上的送风口12与第三通风区域S3之间的区域）的部分（参照图10）。
图5是图4的V-V方向视（俯视）概略放大截面图。又，图6是将图1所示的空调管10中的吹出口20附近放大的概略放大立体图。再者，在图6中，仅示出下壁部11c中的槽21的底部21b，除此以外省略表示。
如图5所示，槽21是由沿车辆宽度方向互相对向的一对侧部21a、及连接一对侧部21a的下端部的底部21b所构成。又，如图5所示，在槽21的底部21b以沿车辆长度方向隔开间隔排列的方式设置有多个吹出口20。在本实施形态中，多个吹出口20具有彼此相同的尺寸。换言之，多个吹出口20具有彼此相同的形状，且具有彼此相同的开口面积A。具体而言，如图5及6所示，在本实施形态中，各吹出口20呈现为以车辆长度方向的一边的长度为d1、以车辆宽度方向的一边的长度为w1的俯视矩形形状。又，多个吹出口20以一定的间距p沿车辆长度方向排列。即，沿车辆长度方向互相相邻的任意两个吹出口20的距离（间隔）d2为一定。
在本实施形态中，以小于现有的空调管的吹出口的方式设计各吹出口20的开口面积A。具体而言，以一个吹出口的开口面积A相对于在管壁11开口的全部吹出口20的开口面积的合计Aall的比率X1成为0.05%以上且小于0.15%的范围的方式设置各吹出口20。
即，比率X1可以下述的式（1）表示，本实施形态的空调管10是以比率X1满足下述的式（2）的方式设计：
X1＝A/Aall×100 …（1）
0.05≦X1＜0.15 …（2）。
又，如图5所示，以如下方式设置各吹出口20：一个吹出口20的开口面积A相对于面积B的比率X2为2.0%以上且小于5.0%的范围内，面积B是在以俯视下各包含一个吹出口20的方式将面向第三通风区域S3的下壁部11c的内表面沿车辆长度方向分割为多个部分区域R时的一个部分区域R的面积。即，部分区域R是俯视矩形形状，矩形形状的部分区域R的沿车辆长度方向延伸的一边自一个吹出口20的车辆长度方向一方的端部起延伸至相邻的吹出口20的车辆长度方向一方的端部，部分区域R的沿车辆宽度方向延伸的另一边自侧壁部11a的下端起沿车辆宽度方向延伸至侧壁部11e的下端。
又，在本实施形态中，多个吹出口20以一定的间距p沿车辆长度方向排列，因此对于面向第三通风区域S3的任一吹出口20，部分区域R的面积B均相同。即，若将第三通风区域S3的车辆宽度方向的尺寸设为w2，则比率X2可以下述的式（3）表示，本实施形态的空调管10是以X2满足下述的式（4）的方式设计：
X2＝A/B×100＝（w1×d1）/｛w2×（d1＋d2）｝×100 …（3）
2.0≦X2＜5.0 …（4）。
又，在本实施形态中，以如下方式设置各吹出口20：一个吹出口20的开口面积A相对于容积V的比率X3（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且小于2.3×10-4的范围内，容积V是在以俯视下分别对应于吹出口20的方式将第三通风区域S3沿车辆长度方向分割为多个部分空间时的一个部分空间的容积。概括而言，部分空间的容积V是沿与车辆长度方向正交的方向切断的通风道S（第三通风区域S3）的截面积C乘以吹出口20的间距p所算出的值。即，比率X3可以下述的式（5）表示，本实施形态的空调管10是以X3满足下述的式（6）的方式设计：
X3＝A/V＝A/（C×p） …（5）
1.0×10-4≦X3＜2.3×10-4 …（6）。
再者，在本实施形态中，由于第三通风区域S3为剖视大致矩形形状，故而部分空间的容积V与部分区域R的面积A乘以第三通风区域S3的高度而得的值大致相同。
又，在本实施形态中，各吹出口20是以车辆宽度方向的长度w1相对于车辆长度方向的长度d1较长的方式设计。具体而言，若将车辆长度方向的长度d1相对于车辆宽度方向的长度w1的比率称为比率Y，则比率Y可以下述的式（7）表示，本实施形态的空调管10是以比率Y满足下述的式（8）的方式设计：
Y＝d1/w1 …（7）
0.25≦Y＜0.8 …（8）。
在本实施形态中，在各吹出口20的开口缘部中相对于空调装置4的远位侧以朝向上方的方式突设有承受在通风道S中流动的空气的受风板22。再者，关于配置于两个空调装置4之间的多个吹出口20，以车辆长度方向上的两个空调装置4的中央为界，分为在开口缘部的车辆长度方向一侧设置有受风板22、及在开口缘部的车辆长度方向另一侧设置受风板22。
受风板22是自车辆长度方向观察呈大致矩形形状的板状体。设置于任一吹出口20的开口缘部的受风板22亦为上下方向的长度彼此相同。在本实施形态中，受风板22的上下方向的长度是以短于槽21的侧部21a的上下方向的长度的方式设计。
如以上说明，本实施形态的空调管10是以如下方式设计：使各吹出口20的开口面积A小于现有的空调管的吹出口，上述比率X1及X2分别满足式（2）、（4）及（6），且各吹出口20以较窄的间距连续多个。藉此，沿车辆长度方向在通风道S中流动的空气不易自吹出口20流出，空气流的速度降低，并且可减小车辆长度方向上第三通风区域S3内的压力的差。因此，可藉由简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管10吹出的空气的流量分布的均匀化。
又，在本实施形态中，各吹出口20是以车辆宽度方向的长度w1相对于车辆长度方向的长度d1较长且上述比率Y满足式（8）的方式设计。藉此，沿车辆长度方向在通风道S中流动的空气不易自吹出口20流出，并且空气亦会自吹出口20吹出至向车辆宽度方向倾斜的方向，而可使车辆长度方向上自空调管10吹出的空气的流量分布更均匀。
又，在本实施形态中，在吹出口20的开口缘部中相对于空调装置4的远位侧突设有承受在通风道S中流动的空气的受风板22。因此，受风板22承受在通风道S中流动的空气并引导至吹出口20。藉此，可降低自空调管10吹出的空气的流速，并且可使空气自吹出口20沿相对于车辆长度方向更倾斜的方向向客室5吹出。
又，在本实施形态中，管壁11的下壁部11c的外表面面向客室5，多个吹出口20设置于形成于下壁部11c的内表面的槽21的底部21b。因此，可确保客室5与通风道S之间的管壁11的下壁部11c的厚度，并且在管壁11的下壁部11c的内表面中配置吹出口20的位置形成槽21，从而可尽可能增大通风道S的截面积。藉此，可抑制热经由管壁11自客室5向通风道S侵入，并且可减小车辆长度方向上通风道S内的压力的差。
又，在本实施形态中，多个吹出口20具有彼此相同的开口面积A，且以一定的间距p（＝d1＋d2）沿车辆长度方向排列，因此可容易地制作空调管10。
又，本实施形态的空调管10是采用无室构造。即，在管壁11内未设置沿车辆长度方向延伸而将通风道S分隔为面向送风口12的空间与面向吹出口20的空间的隔板。因此，将通风道S与现有的充气室方式的空调管、即藉由管壁内的分隔壁将通风道分隔为通过送风口输送空气的空间与通过吹出口吹出空气的空间的构造的空调管相比，可使制作变得容易。
（变形例1）
图7是将变形例1的空调管的吹出口30附近放大的概略放大立体图。本变形例的结构除了吹出口30以外，与第一实施形态相同，因此吹出口30的符号以外标注与第一实施形态相同的符号。
在本变形例中，亦以小于现有的空调管的吹出口的方式设计各吹出口30的开口面积A，该方面与第一实施形态相同。但吹出口30与第一实施形态的结构的吹出口20相比，开口面积A较大。即，在本变形例中，以比率X1、X2、X3、Y不同于第一实施形态的方式设计。
具体而言，以比率X1、X2、X3分别满足下述的式（9）～（11）的方式设计：
0.15≦X1≦0.30 …（9）
5.0≦X2＜6.5 …（10）
2.3×10-4≦X3＜3.0×10-4 …（11）。
又，在本变形例中，以比率Y满足下述的式（12）的方式设计。
0.8≦Y＜1.2 …（12）
本变形例虽然与第一实施形态相比效果较差，但亦可谋求车辆长度方向上自空调管10吹出的空气的流量分布的均匀化。
（变形例2）
图8是将变形例2的空调管的吹出口31附近放大的概略放大立体图。本变形例的结构除了吹出口31以外，与第一实施形态及变形例1相同，因此吹出口31的符号以外标注与第一实施形态及变形例1相同的符号。
本变形例亦以小于现有的空调管的吹出口的方式设计各吹出口31的开口面积A，该方面与第一实施形态及变形例1相同。但吹出口31与第一实施形态及变形例1的结构的吹出口20、30相比，开口面积A较大。即，在本变形例中，以比率X1、X2、X3、Y不同于第一实施形态及变形例1的方式设计。
具体而言，以比率X1、X2、X3分别满足下述的式（13）～（15）的方式设计：
0.30≦X1≦0.65 …（13）
6.5≦X2≦7.5 …（14）
3.0×10-4≦X3≦3.4×10-4 …（15）。
又，在本实施形态中，以比率Y满足下述的式（16）的方式设计。
1.2≦Y≦2.5 …（16）
本实施形态虽然与第一实施形态及变形例1相比效果较差，但亦可谋求车辆长度方向上自空调管10吹出的空气的流量分布的均匀化。
（变形例3）
图9是将变形例3的空调管的吹出口32附近放大的概略放大立体图。在本变形例中，在各吹出口32的开口缘部未设置受风板22，该方面与第一实施形态不同，除此以外与第一实施形态的结构相同。即，在本变形例中，以比率X1、X2、X3、Y与第一实施形态相同的方式设计。
本实施形态虽然与第一实施形态相比效果较差，但亦可谋求车辆长度方向上自空调管10吹出的空气的流量分布的均匀化。
（使用数值流体力学的解析1）
接着，参照图10～14对利用计算机仿真的自空调管吹出的空气的流量分布的解析结果进行说明。经解析的四个实施例1～4分别与上述第一实施形态及其变形例1～3的结构相对应。将四个实施例1～4所使用的解析模型的特征示于下面的表1。
[表1]
Figure 335058DEST_PATH_IMAGE001
。
如表1所示，关于包括吹出口20的尺寸在内的空调管的尺寸，在实施例1～3中，分别将吹出口的车辆长度方向的长度d1设为8.6 mm、24.8 mm、57.2 mm，除此以外的尺寸（d2、w1、w2）在实施例1～3中互相通用。具体而言，在实施例1～3的任一者中，均将车辆长度方向的两个吹出口的间隔d2设为7.6 mm，将吹出口的车辆宽度方向的长度w1设为29 mm，将第三通风区域S3的车辆宽度方向的尺寸w2设为361 mm。又，在实施例1～3的任一者中，均设为空调管搭载于车辆长度方向的长度为20 m的铁路车辆，且空调管的总长度中吹出口以均等间距排列的车辆长度方向的长度（以下称为“有效长度”）设为14 m。又，在任一实施例中，均为将通风道S的高度设为220 mm，将第三通风区域S3的截面积C设为79420 mm2。表1中亦示出以上述方式设定空调管的尺寸的情形时的比率X1、X2、X3、Y。
又，实施例4的解析模型采用在吹出口的开口缘部未设置受风板的结构，空调管的各尺寸d1、d2、w1、w2与实施例1通用。
图10是用以对藉由数值解析所解析出的吹出流量的测定点进行说明的图。关于实施例1～4，自车辆长度方向上空调管的一端部至另一端部设置沿车辆长度方向排列的56处测定点（#1～#56），算出各测定点中来自多个（15个）吹出口的风量的合计。
图11～14是分别表示实施例1～4的空调管的吹出口的位置与吹出流量的关系的图表。在任一实施例1～4的流量分布中，均获得可实用的范围的均匀性。若将实施例1～3的各流量分布进行比较，则实施例2的流量分布的均匀性优于实施例3，实施例1的流量分布的流量分布的均匀性优于实施例2。也就是说，一个吹出口的开口面积越小，流量分布的均匀性越提高。又，若将实施例1及4的各流量分布进行比较，则实施例1的流量分布的均匀性优于实施例4。受风板的作用在于将空气自吹出口沿相对于车辆长度方向更倾斜的方向向客室吹出，但根据该解析结果，亦可确认受风板有助于流量分布的均匀性的提高。
（第二实施形态）
接着，参照图15～17对第二实施形态的空调管进行说明。
图15是将第二实施形态的空调管40的一部分放大表示的俯视概略截面图。具体而言，图15中示出空调管40中位于车辆长度方向一侧端部的部分。在空调管40中，将自空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道S具有一对第四通风区域S4。一对第四通风区域S4在沿车辆宽度方向互相分离的位置沿车辆长度方向延伸。自空调装置（未图示）通过送风口（未图示）被送入空调管40内的空气沿图15的通风道S内所示的箭头的方向流动。
图16是图15的XVI-XVI方向视（前视）概略截面图。本实施形态的空调管40采用充气室构造。即，空调管40具备形成通风道S（更详细而言为第四通风区域S4）及腔室U的管壁41。腔室U形成于每个第四通风区域S4中（参照图15）。管壁41包含将第四通风区域S4与腔室U分隔的间隔壁44。在空调管40中，在通风道S中流动的空气经由腔室U而向客室5吹出。
通风道S沿车辆长度方向延伸，将自空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导。腔室U沿车辆长度方向延伸，相对于通风道S沿与车辆长度方向正交的方向邻接地配置。在本实施形态中，管壁41包含形成通风道S的主管壁42、及形成腔室U的腔壁43。主管壁42与腔壁43可由分开的构件形成，亦可由一体的构件形成。
间隔壁44沿车辆长度方向延伸。间隔壁44自沿车辆长度方向的方向观察大致沿上下方向延伸。间隔壁44的一侧表面面向通风道S，间隔壁44的相反侧表面面向腔室U。相对于间隔壁44在车辆宽度方向中央侧配置有通风道S，相对于间隔壁44在车辆宽度方向外侧配置有腔室U。
在间隔壁44开口有沿车辆长度方向排列的多个连通孔50（对应于本发明的“贯通孔”）。多个连通孔50使通风道S与腔室U连通。通风道S内的空气通过多个连通孔50而自通风道S被送入腔室U中。
图17是自通风道S侧观察间隔壁44的图16的XVII方向视图。多个连通孔50在尺寸、形状、大小、间距等方面与上述第一实施形态及其变形例中所说明的多个吹出口20相同。
即，多个连通孔50具有彼此相同的尺寸、形状及开口面积A。具体而言，如图17所示，各连通孔50呈现为以车辆长度方向的一边的长度为d1、以沿间隔壁44与车辆长度方向正交的方向的一边的长度为w1的矩形形状。又，多个连通孔50以一定的间距p沿车辆长度方向排列。即，沿车辆长度方向互相相邻的任意两个连通孔50的距离（间隔）d2为一定。
在本实施形态中，以使各连通孔50的开口面积A小于现有的空调管的连通孔50的方式设计。具体而言，以一个连通孔50的开口面积A相对于在间隔壁44开口的全部连通孔50的开口面积的合计Aall的比率X1成为0.05%以上且0.65%以下的范围的方式设置各连通孔50。也就是说，本实施形态的空调管40是以比率X1满足下述的式（17）的方式设计。
0.05≦X1≦0.65 …（17）
又，在本实施形态中，以如下方式设置各连通孔50：一个连通孔50的开口面积A相对于在以俯视下分别对应于连通孔50的方式将第四通风区域S4沿车辆长度方向分割为多个部分空间时的一个部分空间的容积V的比率（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内。概括而言，部分空间的容积V是沿与车辆长度方向正交的方向切断的通风道S（第四通风区域S4）的截面积C乘以连通孔50的间距p所算出的值。即，比率X3可以下述的式（18）表示，本实施形态的空调管40以比率X3满足下述的式（18）的方式设计。
1.0×10-4≦X3≦3.4×10-4 …（18）
又，在各连通孔50的开口缘部中相对于空调装置4的远位侧突设有承受在第四通风区域S4中流动的空气的受风板51。受风板51的结构是与第一实施形态的受风板22相同的结构，因此省略说明。
在腔壁43开口有使腔室U与客室5连通的两个吹出口52a、52b。两个吹出口52a、52b均沿车辆长度方向延伸。又，两个吹出口52a、52b互相沿车辆宽度方向排列。吹出口52b位于较吹出口52a更靠车辆宽度方向外侧的位置。
腔壁43具有自车辆长度方向观察为随着朝向下方而互相的间隔变大的两个分支部43a、43b，在两个分支部43a、43b的下端分别形成有吹出口52a、52b。因此，腔室U的空气通过吹出口52a向客室5内的车辆宽度方向中央部吹出，通过吹出口52b向客室5内的车辆宽度方向中央部吹出。
本实施形态的空调管40是以如下方式设计：使将通风道S与腔室U连通的各连通孔50的开口面积A小于现有的空调管中的连通孔，上述比率X1及X3分别满足式（17）及（18），且各连通孔50以较窄的间距连续多个。藉此，可降低车辆长度方向上通风道S内的压力的差，其结果，可降低车辆长度方向上腔室U内的压力的差。因此，可藉由简易的结构谋求车辆长度方向上自空调管40吹出的空气的流量分布的均匀化。
（使用数值流体力学的解析2）
接着，参照图18对利用计算机仿真的自空调管吹出的空气的流量分布的解析结果进行说明。经解析的实施例5与上述第二实施形态的结构相对应。将实施例5所使用的解析模型的特征示于下面的表2。
[表2]
Figure 667950DEST_PATH_IMAGE002
。
如表2所示，关于包括连通孔的尺寸在内的空调管的尺寸，在实施例5中将连通孔的尺寸及间距设为与实施例1中的吹出口的尺寸及间距相同。即，将连通孔的车辆长度方向的长度d1设为8.6 mm，将车辆长度方向的两个连通孔的间隔d2设为7.6 mm，将连通孔的车辆宽度方向的长度w1设为29 mm。又，在实施例5中，亦与实施例1同样地，设为将空调管搭载于车辆长度方向的长度为20 m的铁路车辆，且将空调管的总长度中连通孔以均等间距排列的车辆长度方向的长度（以下称为“有效长度”）设为14 m。又，将通风道S的截面积C设为0.107×106 mm2（＝0.107 m2）。表2中亦示出以上述方式设定空调管的尺寸的情形时的比率X1、X3、Y。
图18是表示实施例5的空调管的测定点与吹出流量的关系的图表。关于实施例5，自车辆长度方向上空调管的一端部至另一端部设置沿车辆长度方向排列的56处测定点（#1～#56），算出各测定点的来自吹出口的风量。根据图18，可确认在实施例5的流量分布中获得可实用的范围的均匀性。
（第三实施形态）
接着，参照图19及20对第三实施形态的空调管进行说明。
图19是将第三实施形态的空调管60的一部分放大表示的俯视概略截面图。具体而言，图19中示出空调管60中位于车辆长度方向一侧端部的部分。又，图19中亦示出沿上下方向延伸而将客室5的空气取入空调装置（未图示）中的回气管13a、及将空气自该空调装置送入通风道S的（图例中为两个）送风口12a。
本实施形态的空调管60中通风道S包括第五通风区域S5及一对第6通风区域S6（对应于本发明的“取入口附近区域”）。第五通风区域S5将自送风口12a送入的空气向车辆长度方向中远离回气管13a的方向引导。一对第6通风区域S6相对于回气管13a而分别配置于车辆宽度方向两侧。各第6通风区域S6在相对于回气管13a在车辆宽度方向上分离的位置沿车辆长度方向延伸。
在通风道S中的送风口12a的附近设置有多个导板65。通过送风口12a而自空调装置送入通风道S中的空气的一部分被导向第五通风区域S5，其余部分由多个导板65引导送向一对第6通风区域S6。
图20是图19的XX-XX方向视（前视）概略截面图。本实施形态的空调管60具有至少第6通风区域S6的空气经由腔室U向客室5吹出的腔构造。腔室U形成于各第6通风区域S6。空调管60具备形成第6通风区域S6及腔室U的管壁61。管壁61包括将这些第6通风区域S6与腔室U分隔的间隔壁64。
第6通风区域S6沿车辆长度方向延伸，将自空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导。腔室U沿车辆长度方向延伸，且相对于第6通风区域S6沿与车辆长度方向正交的方向邻接地配置。在本实施形态中，管壁61包括形成第6通风区域S6的主管壁62、及形成腔室U的腔壁63。主管壁62与腔壁63可由分开的构件形成，亦可由一体的构件形成。
间隔壁64沿车辆长度方向延伸。间隔壁64自沿车辆长度方向的方向观察沿水平方向延伸。间隔壁64的一侧（上侧）表面面向通风道S，间隔壁64的相反侧（下侧）表面面向腔室U。相对于间隔壁64而在上方配置有第6通风区域S6，相对于间隔壁64而在下方配置有腔室U。
在间隔壁64开口有沿车辆长度方向排列的多个连通孔70（对应于本发明的“贯通孔”）。多个连通孔70使通风道S与腔室U连通。通风道S内的空气通过多个连通孔70而自通风道S送入腔室U内。
多个连通孔70是以俯视下与第6通风区域S6及腔室U的两者重叠的方式配置。又，连通孔70在俯视下重叠于第6通风区域S6的范围中偏向与回气管13a相反侧。
多个连通孔70在尺寸、形状、大小、间距等方面与第二实施形态的连通孔50相同。例如，一个连通孔70的开口面积A相对于在间隔壁64开口的全部连通孔70的开口面积的合计Aall的比率X1是以满足第二实施形态中所说明的式（17）的方式设计。
又，以如下方式设计：一个连通孔70的开口面积A相对于在以俯视下分别包含一个连通孔70的方式将面向第6通风区域S6的主管壁62的下壁部（包括间隔壁64）的内表面沿车辆长度方向分割为多个部分区域R时的一个部分区域R的面积B的比率X2满足第一实施形态中所说明的式（4）。
又，以如下方式设计：一个连通孔70的开口面积A相对于沿与车辆长度方向正交的方向切断的第6通风区域S6的截面积C乘以连通孔70的间距p所算出的部分空间的容积V的比率X3满足第二实施形态中所说明的式（18）。
在腔壁63的下壁部开口有使腔室U与客室5连通的多个吹出口72。多个吹出口72均为相同的形状，以一定的间隔沿车辆宽度方向及车辆长度方向排列。例如腔壁63的下壁部是由冲孔金属形成。
即便为如本实施形态的空调管60般将连通孔70设置于回气管13a的沿车辆宽度方向分离的位置的结构，亦可实现通风道S内的压力差的降低，谋求自空调管60吹出的空气的流量分布的均匀化。又，连通孔70在俯视下重叠于第6通风区域S6的范围中偏向与回气管13a相反的侧，因此可抑制在回气管13a附近自空调管60向客室5吹出的空气立即被取入回气管13a中。
（其他实施形态）
本发明并不限定于上述实施形态及变形例，可在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变形。
例如，上述第一实施形态及其变形例1～3中所说明的无室构造的空调管是比率X1为0.05%以上且0.65%以下的范围内，比率X2为2.0%以上且7.5%以下的范围内，比率X3（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内，但本发明的空调管并不限定于此。即，本发明的空调管亦可为仅满足比率X1为0.05%以上且0.65%以下的范围内的条件、比率X2为2.0%以上且7.5%以下的范围内的条件、及比率X3（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内的条件中任一者的结构。
例如，作为吹出口20、30、31、32而在管壁的下壁部开口的贯通孔，只要一个贯通孔的开口面积A相对于在以俯视下分别与贯通孔相对应的方式将通风道S沿车辆长度方向分割为多个部分空间时的一个部分空间的容积V的比率（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内即可。
又，在上述第一～第三实施形态中，可以为200 mm2以上且2000 mm2以下的范围内的方式设计沿车辆长度方向排列的吹出口20或连通孔50、70各自的开口面积A。
又，上述第一实施形态及其变形例1～3的空调管是比率Y为0.25以上且2.5以下的范围，但本发明并不限定于此，例如比率Y亦可为大于2.5的值。又，吹出口的形状为俯视矩形形状，但不限定于此，例如亦可为俯视圆形（包括椭圆）。又，多个吹出口的间距亦可不为一定，亦可具有互相不同的开口面积。
又，在上述第一实施形态及其变形例1～3的空调管中，在管壁的下壁部的内表面形成有槽，但本发明并不限定于此。即，下壁部的内表面（上表面）亦可为车辆宽度方向上高度一定的平面，可在该平面开口有吹出口。
又，在上述第一实施形态及其变形例1～3的空调管中，通风道具有第一～第三通风区域，但本发明并不限定于此。例如，本发明的空调管亦可由互相未连结的以沿车辆宽度方向夹隔横流扇14的方式配置的右管部与左管部所构成。在该情形下，自空调装置送入空气的送风口设置于左右管部的各者。
又，本发明的空调管不仅可应用于密集分散型的空调系统，亦可应用于集中型等的空调系统。
符号说明：
1：铁路车辆
4：空调装置
5：客室
10：空调管
11：管壁
11c：下壁部
12：送风口
20、30、31、32：吹出口（贯通孔）
21：槽
21b：底部
22：受风板
40：空调管
44：间隔壁
50：连通孔（贯通孔）
51：受风板
60：空调管
64：间隔壁
70：连通孔（贯通孔）
S：通风道
U：腔室。

Claims (11)

1.一种铁路车辆用空调管，其特征在于，是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，具备：
管壁，形成将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道；及
贯通孔，沿车辆长度方向排列有多个，且上述贯通孔作为将上述通风道内的空气自上述通风道向客室侧吹出的吹出口而在上述管壁开口；
一个上述贯通孔的开口面积相对于在以俯视下分别包含上述贯通孔的方式将上述下壁部的内表面沿车辆长度方向分割为多个部分区域时的一个上述部分区域的面积的比率为2.0%以上且7.5%以下的范围内。
2.一种铁路车辆用空调管，其特征在于，是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，具备：
管壁，形成将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导的通风道；及
贯通孔，沿车辆长度方向排列有多个，且上述贯通孔作为将上述通风道内的空气自上述通风道向客室侧吹出的吹出口而在上述管壁开口；
一个上述贯通孔的开口面积相对于在上述管壁开口的全部上述贯通孔的开口面积的合计的比率为0.05%以上且0.65%以下的范围内。
3.如权利要求1或2所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，具备将空气自上述空调装置送入的送风口，且
上述通风道为面向上述送风口及上述贯通孔的两者的无室构造。
4.一种铁路车辆用空调管，其特征在于，是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，具备：
通风道，沿车辆长度方向延伸，且将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导；
腔室，沿车辆长度方向延伸，且相对于上述通风道沿与车辆长度方向正交的方向邻接地配置；
间隔壁，将上述通风道与上述腔室隔开；
贯通孔，沿车辆长度方向排列有多个，且上述贯通孔作为使上述通风道与上述腔室连通的连通孔而在上述间隔壁开口；及
自上述腔室向客室侧吹出的吹出口；
一个上述贯通孔的开口面积相对于在以俯视下分别与上述贯通孔相对应的方式将上述通风道沿车辆长度方向分割为多个部分空间时的一个上述部分空间的容积的比率（mm2/mm3）为1.0×10-4以上且3.4×10-4以下的范围内。
5.一种铁路车辆用空调管，其特征在于，是引导自搭载于铁路车辆的空调装置送入的空气的铁路车辆用空调管，具备：
通风道，沿车辆长度方向延伸，且将自上述空调装置送入的空气沿车辆长度方向引导；
腔室，沿车辆长度方向延伸，且相对于上述通风道沿与车辆长度方向正交的方向邻接地配置；
间隔壁，将上述通风道与上述腔室隔开；
贯通孔，沿车辆长度方向排列有多个，且其作为使上述通风道与上述腔室连通的连通孔而在上述间隔壁开口；以及
自上述腔室向客室侧吹出的多个吹出口；
一个上述贯通孔的开口面积相对于在上述间隔壁开口的全部上述贯通孔的开口面积的合计的比率为0.05%以上且0.65%以下的范围内。
6.如权利要求1至5中任一项所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，
各上述贯通孔的车辆长度方向的长度为各上述贯通孔的车辆宽度方向的长度的0.25倍以上且2.5倍以下的范围内。
7.如权利要求1至6中任一项所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，
在各上述贯通孔的开口缘部中相对于上述空调装置的远位侧突设有承受在上述通风道中流动的空气的受风板。
8.如权利要求1至7中任一项所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，
上述管壁的下壁部的外表面面向上述铁路车辆中的客室，
在上述下壁部中的上述外表面的相反侧的内表面形成有沿车辆长度方向延伸的槽，上述多个贯通孔设置于上述槽的底部。
9.如权利要求1至8中任一项所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，
上述多个贯通孔具有彼此相同的开口面积，且以一定的间距沿车辆长度方向排列。
10.如权利要求1至9中任一项所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，
在上述铁路车辆的车辆宽度方向中央设置有沿上下方向延伸、将客室的空气取入上述空调装置中的回气管，且
上述通风道包括在相对于上述回气管于车辆宽度方向分离的位置沿车辆长度方向延伸的取入口附近区域，
上述贯通孔以俯视下重叠于上述取入口附近区域的方式配置。
11.如权利要求10所述的铁路车辆用空调管，其特征在于，
上述贯通孔在俯视下重叠于上述取入口附近区域的范围中偏向与上述回气管相反侧。
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