JP2004009900A - Ventilating device for vehicle - Google Patents
Ventilating device for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004009900A JP2004009900A JP2002166450A JP2002166450A JP2004009900A JP 2004009900 A JP2004009900 A JP 2004009900A JP 2002166450 A JP2002166450 A JP 2002166450A JP 2002166450 A JP2002166450 A JP 2002166450A JP 2004009900 A JP2004009900 A JP 2004009900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- heat exchanger
- vehicle
- heat pipe
- exhaust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は高速車両の換気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高速鉄道車両、特にトンネル内走行時に車外圧力が変動し、この車外圧力変動によって、車内の圧力が変化する可能性のある速度で走行する鉄道車両においては、車外の新鮮な空気を車内に取り入れる給気送風機と、車内の空気を車外へ排出する排気送風機とを備えている。給気送風機と排気送風機は、車外圧力変動よりもトップ圧の高い能力を有した送風機で構成し、給気,排気の送風量を同等にして、車内の圧力変動をなくしている。この車体は気密車体になっている。この換気装置は、例えば、特開平7−172308号公報に示されている。
【0003】
こうした換気装置では、例えば、特許第2675521号公報に記載されているように、回転軸を水平にした電動機の軸の両端に、給気送風機と排気送風機を設けている。また、電動機の冷却のために、電動機をケースで囲み、車内からの排気空気を利用して冷却している。
【0004】
ところで、換気装置の送風機は前述の通りトップ圧が高いため、送風機を通過した空気は断熱圧縮により温度上昇することを余儀無くされ、車外より取り入れた新鮮気が高温となり、空調装置の負荷を増大させていた。一方、排気側の空気は空調の効いた冷たい風が来るため、空気比重が高く、その結果排気送風機の仕事量が増大し、消費電力の増加につながっていた。
【0005】
また、熱交換に関するものとしては、特開平7−223538号に示すように全熱交換器により、換気装置により排気される車内の空気と給気される外気を熱交換させて、熱を回収する方式が提案されている。
【0006】
なお、熱交換に関するものとしては、特開平7−223538号に示すように全熱交換器により、換気装置により排気される車内の空気と給気される外気を熱交換させて、熱を回収する方式が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
換気装置の送風機は前述の通りトップ圧が高いため、送風機を通過した空気は断熱圧縮により温度上昇することを余儀無くされ、車外より取り入れた新鮮気が高温となり、特に、夏季は空調装置の負荷を増大させていた。一方、排気側の空気は空調の効いた冷たい風が来るため、空気比重が高く、その結果排気送風機の仕事量が増大し、消費電力の増加につながっていた。
【0008】
一方、廃熱を回収する全熱交換器は、空気中の水分により素材が脆弱化し易いため、雨天時など霧状の雨が吸入される場合には長期信頼性に難点があった。また、列車のトンネル走行時にはトンネル内には大きな気圧変動が発生するため、全熱交換器の給気側と排気側には差圧が発生し、全熱交換器の素材は疲労により劣化していくという問題があった。さらに、経年により、全熱交換器に塵埃が堆積する結果、給気量が排気量を上回る恐れがある。この現象は、車内圧力が大気圧より高くなることを助長するため、ドア開閉に支障が生じる。
【0009】
本発明の目的は、空調負荷を低減できる換気装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、
車外の空気を車内へ供給する給気用送風機と、車内の空気を車外へ排出する排気用送風機と、からなる車両用換気装置において、
一端側が前記給気用送風機の吐き出し側空気流路にあり、他端側が前記排気用送風機の吸い込み側空気流路にあるヒートパイプ式熱交換器と、
からなる換気装置を構成することにより、
達成できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図1,図2により説明する。車外の新鮮空気は給気吸い込み口から給気ダクト3b,給気送風機4,ヒートパイプ熱交換器20の一端の熱交換器部(給気側という。)22,給気ダクト3dを経由して、空調装置5に入る。空調装置5では過熱または冷却され、車内6へ送り込まれる。
【0012】
また、車内6の空気は、排気ダクト8bから換気装置に入り、排気ダクト8c中の電動機9を冷却した後、排気ダクト8d中のヒートパイプ熱交換器21の熱交換器部(排気側という。)23を通過した後、排気送風機10を通過し、排気ダクト8eを経由し、8fから車外へ吐き出される。
【0013】
ヒートパイプ熱交換器20,22を通過する空気の温度は、前述の通り給気送風機3による断熱圧縮により温度上昇するため、猛暑時においては40℃を超えた状態となる。一方、ヒートパイプ熱交換器20のヒートパイプ式熱交換器23を通過する空気の温度は、夏季においては、空調装置5により約26℃前後まで冷却された車内6の排気7を引き込んで電動機9を冷却した空気のため、約28℃前後となっている。
【0014】
かかる構成によれば、換気装置を通過する空気はヒートパイプ熱交換器20で熱交換が行われるため、前記状態において、空調装置5に入る空気の温度は約
30℃程度に、排気送風機10に入る空気の温度は約40℃程度になる。
【0015】
このため、猛暑時においても、空調装置にかかる負荷が低減され、消費電力の減少が達成できるものである。また、ヒートパイプ熱交換器20は内部に冷媒を自然循環させるだけであり、冷媒を強制循環させるサイクルを構成する空調装置のような稼動物が不要であるため、換気装置の消費電力が増加することは無い。
【0016】
また、排気送風機10に入る空気の温度は従来の26〜28℃から、40℃程度まで上昇するため、空気比重は約4%の低減となり、空気比重に連動する電動機9の消費動力も低減する。この結果、電動機9の電流が減少し、電動機9内部の発熱も減少し、内部の温度上昇が少なくなるため、電動機9に用いている軸受の潤滑油の温度も低下するため、温度に依存する潤滑油の寿命が延伸できるものである。
【0017】
なお、ヒートパイプ熱交換器20,22とヒートパイプ式熱交換器23の熱交換を最大にするためには、ヒートパイプ式熱交換器23は電動機9を冷却する手前に設置する方が良い。しかし、この設置の場合、排気ダクト8cの空気はヒートパイプ式熱交換器23を通過する際に温度上昇するため、電動機9を高温の空気で冷却することになるため、電動機軸受潤滑油の寿命が低下する傾向になる。ヒートパイプ熱交換器21のヒートパイプ式熱交換器23を給気側と同じく排気送風機10の吐き出し側に設置することも考えられるが、送風機の断熱圧縮により温度上昇する(約26℃であったものが約35℃以上となる。)ため、ヒートパイプ熱交換器22を通過する温度との差が少なくなり、交換する熱量が減少するため、ヒートパイプ熱交換器22の空気を十分冷却できなくなる。
【0018】
以上のことから、全体的な得失を考慮すると図1に示すように、ヒートパイプ式熱交換器23は電動機9を通過した排気ダクト8d中に設けるのがよい。
【0019】
ヒートパイプ熱交換器20の配置を図2により説明する。図2は換気装置の設置状態図で、給気送風機4が排気送風機10の上方にある。送風機4,10を駆動する電動機9の駆動軸は垂直区方向に沿っている。電動機9,送風機4,10等は箱30の中に設置されている。箱30内は仕切られて、前記給排気ダクト3b,3c,8c,8dが設置されている。給気ダクト3cの出口3eは送風機4の送風口よりも下側にあり、ダクト3cは右側に曲がっている。ダクト3cは電動機9の上方を通過している。
【0020】
ヒートパイプ熱交換器20はL状に曲げている。L状の一端(上部側)、すなわち、ヒートパイプ熱交換器22はダクト3c内にある。L状の他端(下部側)のヒートパイプ式熱交換器23は電動機9の前面のダクト8d内にある。
【0021】
図2では換気装置の軸を垂直に向けたが、水平方向に向けてもよい。
【0022】
図3,図4の実施例を説明する。このもには、ヒートパイプ式熱交換器23の塵埃除去装置である。この熱交換器は車内空気の排気ダクトにある。このため、排気空気中には、特に喫煙車両の場合、紫煙及び座席より生じる繊維質の塵埃を含んでいる。このため、経年により、換気装置の排気流路に備えたヒートパイプ式熱交換器23の上流側に塵埃が堆積することが懸念される。この現象は、排気量の減少を招き、結果的に給気量が排気量を上回り、車内圧力が上昇する原因となる。この結果、ドア開閉に支障が出ることがある。
【0023】
この実施例は、この現象を防止するためのものであり、ヒートパイプ式熱交換器23の上流側に、プロペラ式の羽根車46とブラシ47から構成される塵埃除去装置を装着したものである。ブラシ47,プロペラ46の下流側の面に接着で固定することができる。ブラシ47は、ヒートパイプ式熱交換器23のフインの上流端に接触している。
【0024】
ヒートパイプ式熱交換器23を通過する排気空気の動圧を受けた羽根車36が回転し、この羽根車36と同軸に備えたブラシ37が共に回転する。ブラシ37が回転することにより、ヒートパイプ式熱交換器23の上流側面が常に清掃されるため、ヒートパイプ式熱交換器23上への塵埃の堆積を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の機器構成図である。
【図2】ヒートパイプ熱交換器の配置図である。
【図3】ヒートパイプ式熱交換器の塵埃除去装置の上面図である。
【図4】図3のヒートパイプ式熱交換器に備えた塵埃除去装置の側面図である。
【符号の説明】
3b,3c,3d…給気ダクト、4…給気送風機、5…空調装置、8b,8c,8d,8e…排気ダクト、9…電動機、10…排気送風機、20,22…ヒートパイプ熱交換器、23…ヒートパイプ式熱交換器、36…羽根車、37…ブラシ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ventilation device for a high-speed vehicle.
[0002]
[Prior art]
In a high-speed rail vehicle, especially in a tunnel, the pressure outside the vehicle fluctuates during traveling in a tunnel, and the fluctuation in the pressure outside the vehicle causes the inside pressure of the vehicle to change. The vehicle includes an air blower and an exhaust blower that discharges air inside the vehicle to the outside of the vehicle. The supply air blower and the exhaust blower are configured with a blower having a higher top pressure than the external pressure fluctuation, and the air supply and exhaust air volumes are made equal to eliminate the internal pressure fluctuation. This body is an airtight body. This ventilation device is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-172308.
[0003]
In such a ventilation device, for example, as described in Japanese Patent No. 2675521, an air supply blower and an exhaust blower are provided at both ends of a shaft of a motor having a horizontal rotating shaft. Further, in order to cool the motor, the motor is surrounded by a case, and the motor is cooled by using exhaust air from inside the vehicle.
[0004]
By the way, since the top pressure of the ventilator's blower is high as described above, the temperature of the air passing through the blower is forced to rise due to adiabatic compression, and the fresh air taken from outside the vehicle becomes hot, increasing the load on the air conditioner. I was letting it. On the other hand, the air on the exhaust side has a high air specific gravity due to the arrival of a cold air-conditioned wind, resulting in an increase in the workload of the exhaust blower and an increase in power consumption.
[0005]
As for heat exchange, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-223538, heat is recovered by exchanging heat between the air inside the vehicle exhausted by a ventilator and the external air supplied by a total heat exchanger. A scheme has been proposed.
[0006]
As for heat exchange, as shown in JP-A-7-223538, heat is recovered by exchanging heat between the air in the vehicle exhausted by the ventilator and the external air supplied by a total heat exchanger. A scheme has been proposed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the top pressure of the ventilator blower is high as described above, the temperature of the air passing through the blower is forced to rise due to adiabatic compression, and the fresh air taken in from outside the vehicle becomes high temperature. Was increasing. On the other hand, the air on the exhaust side has a high air specific gravity due to the arrival of a cold air-conditioned wind, resulting in an increase in the workload of the exhaust blower and an increase in power consumption.
[0008]
On the other hand, the total heat exchanger that recovers waste heat has a problem in long-term reliability when mist-like rain is inhaled, such as when it is raining, because the material is easily weakened by moisture in the air. Also, when a train runs through a tunnel, a large pressure fluctuation occurs in the tunnel, so a differential pressure is generated between the supply and exhaust sides of the total heat exchanger, and the material of the total heat exchanger deteriorates due to fatigue. There was a problem of going. Further, over time, dust accumulates on the total heat exchanger, and as a result, the supplied air volume may exceed the exhaust air volume. This phenomenon promotes the pressure inside the vehicle to become higher than the atmospheric pressure, and thus hinders the opening and closing of the door.
[0009]
An object of the present invention is to provide a ventilation device that can reduce an air conditioning load.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The purpose is
In a vehicle ventilation system comprising an air supply blower for supplying air outside the vehicle into the vehicle and an exhaust air blower for discharging air inside the vehicle to the outside of the vehicle,
A heat pipe type heat exchanger having one end side in the discharge side air flow path of the air supply blower and the other end side in the suction side air flow path of the exhaust blower,
By configuring a ventilation system consisting of
Can be achieved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Fresh air outside the vehicle passes from the air supply inlet through the
[0012]
Further, the air in the
[0013]
As described above, the temperature of the air passing through the heat
[0014]
According to such a configuration, since the air passing through the ventilation device undergoes heat exchange in the heat
[0015]
For this reason, the load applied to the air conditioner can be reduced even in an extremely hot summer, and power consumption can be reduced. Further, the heat
[0016]
Further, since the temperature of the air entering the
[0017]
In order to maximize the heat exchange between the heat
[0018]
From the above, considering the overall advantages and disadvantages, as shown in FIG. 1, the heat pipe
[0019]
The arrangement of the heat
[0020]
The heat
[0021]
Although the axis of the ventilator is oriented vertically in FIG. 2, it may be oriented horizontally.
[0022]
The embodiment of FIGS. 3 and 4 will be described. This is a dust removing device for the heat pipe
[0023]
In this embodiment, this phenomenon is prevented, and a dust removing device including a
[0024]
The impeller 36 receiving the dynamic pressure of the exhaust air passing through the heat pipe
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a device configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a layout diagram of a heat pipe heat exchanger.
FIG. 3 is a top view of the dust removing device of the heat pipe type heat exchanger.
FIG. 4 is a side view of a dust removal device provided in the heat pipe type heat exchanger of FIG.
[Explanation of symbols]
3b, 3c, 3d: air supply duct, 4: air supply blower, 5: air conditioner, 8b, 8c, 8d, 8e: exhaust duct, 9: electric motor, 10: exhaust air blower, 20, 22: heat pipe heat exchanger , 23 ... heat pipe type heat exchanger, 36 ... impeller, 37 ... brush.
Claims (3)
一端側が前記給気用送風機の吐き出し側空気流路にあり、他端側が前記排気用送風機の吸い込み側空気流路にあるヒートパイプ式熱交換器と、
からなる車両用換気装置。In a vehicle ventilation system comprising an air supply blower for supplying air outside the vehicle into the vehicle and an exhaust air blower for discharging air inside the vehicle to the outside of the vehicle,
A heat pipe type heat exchanger having one end side in the discharge side air flow path of the air supply blower and the other end side in the suction side air flow path of the exhaust blower,
Ventilation device for vehicles.
前記給気用送風機,前記排気用送風機の少なくとも一方の電動機は前記排気用送風機の前記吸い込み側空気流路にあり、
前記ヒートパイプ式熱交換器の前記他端側は、前記吸い込み側空気流路における空気の流れ方向において、前記電動機の下流側に設置していること、
を特徴とする車両用換気装置。The ventilation device according to claim 1,
At least one motor of the air supply blower and the exhaust blower is in the suction side air flow path of the exhaust blower,
The other end side of the heat pipe type heat exchanger is installed downstream of the electric motor in a flow direction of air in the suction side air flow path,
A vehicle ventilation device characterized by the above-mentioned.
ヒートパイプ式熱交換器の上流側に、該ヒートパイプ式熱交換器の上流端に接触し、該ヒートパイプ式熱交換器を通る前記空気により回転するブラシを設置していること、
を特徴とする換気装置。The ventilation device according to claim 1,
On the upstream side of the heat pipe type heat exchanger, a brush which is in contact with the upstream end of the heat pipe type heat exchanger and is rotated by the air passing through the heat pipe type heat exchanger is installed.
The ventilation device characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002166450A JP2004009900A (en) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Ventilating device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002166450A JP2004009900A (en) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Ventilating device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004009900A true JP2004009900A (en) | 2004-01-15 |
Family
ID=30433989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002166450A Pending JP2004009900A (en) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Ventilating device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004009900A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006199218A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Air-conditioning ventilation system of rapid transit railroad vehicle |
CN102582642A (en) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 同济大学 | Independent fresh air device used for urban railway transportation train |
WO2017065433A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 정경래 | Train heat exchanging ventilation system and train provided with same |
CN111572577A (en) * | 2020-06-10 | 2020-08-25 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Vehicle and control method of vehicle |
CN112549898A (en) * | 2020-10-09 | 2021-03-26 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Vehicle air conditioner control method and control system thereof |
-
2002
- 2002-06-07 JP JP2002166450A patent/JP2004009900A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006199218A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Air-conditioning ventilation system of rapid transit railroad vehicle |
JP4526397B2 (en) * | 2005-01-24 | 2010-08-18 | 川崎重工業株式会社 | Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles |
CN102582642A (en) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 同济大学 | Independent fresh air device used for urban railway transportation train |
WO2017065433A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 정경래 | Train heat exchanging ventilation system and train provided with same |
KR101762636B1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-07-31 | 정경래 | Heat exchanging ventilator system for train and train having the same |
CN111572577A (en) * | 2020-06-10 | 2020-08-25 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Vehicle and control method of vehicle |
CN112549898A (en) * | 2020-10-09 | 2021-03-26 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Vehicle air conditioner control method and control system thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4202624B2 (en) | Air conditioner for automobile | |
KR100780488B1 (en) | Automotive Air Conditioning System | |
EP3458292B1 (en) | Method and apparatus for cooling and heating in a vehicle | |
CN106585651A (en) | Comfortable wind-supplying energy-saving device for carriage air conditioning of railway vehicles | |
JP2004009900A (en) | Ventilating device for vehicle | |
JP2019189211A (en) | Rail vehicle and control method of rail vehicle | |
CN201652624U (en) | Cooling and heating window-type air-conditioner | |
CN102207311A (en) | Refrigerating and heating window-type air conditioner | |
CN112761770A (en) | Cooling device beneficial to heat dissipation of automobile engine room | |
JP2010069919A (en) | Railroad vehicle | |
CN109062291A (en) | A kind of converter cabinet temperature control dehumidification device | |
CN102192562A (en) | Window-type air conditioner giving consideration to cold and hot | |
CN1321862A (en) | Heat regeneration horizontal thermotube air-conditioning air-breather equipment | |
JP2006248337A (en) | Roof installing type air conditioner for vehicle | |
JP2004060999A (en) | Parking area ventilation system and cooling tower system | |
KR200252748Y1 (en) | Air conditioner installation device of vehicle | |
JP5705015B2 (en) | Air conditioning system and building | |
JP2004291863A (en) | Vehicular air-conditioner | |
KR101524201B1 (en) | High-speed railway vehicle cooling and heating device | |
JP2014213653A (en) | Railway vehicle | |
JP2013173410A (en) | Railroad vehicle | |
JP2004150733A (en) | Showcase cooling system | |
JPH09315137A (en) | On-vehicle air conditioner | |
JP2011213206A (en) | Air-conditioner for railroad vehicle | |
CN219693347U (en) | Air-conditioning type range hood |