JP2006199218A - Air-conditioning ventilation system of rapid transit railroad vehicle - Google Patents

Air-conditioning ventilation system of rapid transit railroad vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2006199218A
JP2006199218A JP2005014946A JP2005014946A JP2006199218A JP 2006199218 A JP2006199218 A JP 2006199218A JP 2005014946 A JP2005014946 A JP 2005014946A JP 2005014946 A JP2005014946 A JP 2005014946A JP 2006199218 A JP2006199218 A JP 2006199218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
duct
cooling device
vehicle
ventilation system
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.)
Granted
Application number
JP2005014946A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4526397B2 (en
Inventor
Tadaharu Ohashi
忠晴 大橋
Toshinori Marunaka
俊則 丸中
Kazunori Makino
一憲 牧野
Hiroyoshi Oka
太良 岡
Tetsuya Miki
哲也 三木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2005014946A priority Critical patent/JP4526397B2/en
Publication of JP2006199218A publication Critical patent/JP2006199218A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4526397B2 publication Critical patent/JP4526397B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-conditioning ventilation system for a rapid transit railroad vehicle capable of downsizing its cooling device and also of performing a constant quantity of ventilation irrespective of the cooling ability. <P>SOLUTION: The air-conditioning ventilation system is to perform ventilation for inside the compartment 1a of the railroad vehicle 1 at all times and structured so that an air feed duct 2 to take in the air by an air feed fan 4 into the compartment from outside the vehicle and an exhaust duct 3 to exhaust the air outside from the compartment 1a by a fan 5 are connected with the compartment 1a. The upstream part 6a of the air duct 6 is connected with the compartment 1a while the downstream part 6b is connected with the compartment 1a in isolation from the upstream part 6a. The air duct 6 is fitted with the cooling device 7 of air cyclic type, and the downstream part 2a of the air feed duct 2 is connected with the duct portion 6d downstream of the cooling device 7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空気サイクル式の冷却装置を用いる高速鉄道車両の空調換気システムに関するものである。   The present invention relates to an air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle using an air cycle type cooling device.

従来より、鉄道車両の空調換気システムとしては、大きな気化熱を利用できるフロン系冷媒を用いる圧縮式の冷凍サイクルが主流となっている。   Conventionally, as an air-conditioning ventilation system for a railway vehicle, a compression type refrigeration cycle using a chlorofluorocarbon refrigerant capable of utilizing a large amount of heat of vaporization has been mainly used.

しかし、このように広く利用されているフロン系冷媒(HCFC)も、近年地球環境の保護の観点から、1996年以降の消費量が制限され、2020年には全廃となる予定である。また、オゾン層を破壊するおそれがない代替フロン(HFC)も今後規制の動きが予想される。これらの規制に対応するために、従来の空調分野で最も利用されていた上記圧縮式の冷凍システムに使用されるフロン系冷媒の代替として、より環境に優しいアンモニア、二酸化炭素、空気などの自然冷媒を用いることが再検討されている。そこで、フロンの代わりに自然冷媒である空気を用いる空気冷凍サイクルを利用した車両空調システムが提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。   However, chlorofluorocarbon refrigerant (HCFC), which is widely used in this way, has been limited in consumption since 1996 from the viewpoint of protecting the global environment and is scheduled to be abolished in 2020. In addition, alternative chlorofluorocarbons (HFCs) that are not likely to destroy the ozone layer are also expected to be regulated in the future. To meet these regulations, natural refrigerants such as ammonia, carbon dioxide, and air that are more environmentally friendly as an alternative to the fluorocarbon refrigerants used in the above-mentioned compression refrigeration systems that have been most used in the air conditioning field. The use of is being reviewed. Then, the vehicle air-conditioning system using the air refrigerating cycle using the air which is a natural refrigerant | coolant instead of CFC is proposed (for example, refer patent documents 1, 2).

ところで、新幹線などの高速鉄道車両では、自然換気が困難であるため、車両を気密構造とすると共に、給気ファン及び排気ファンを備えた換気装置と空調装置を組み合わせて各車両を定員に応じた風量(空気量)で強制換気(常時換気)と空気調和とを実施することが一般に行われている(例えば、特許文献3,4参照)。   By the way, in high-speed railway vehicles such as the Shinkansen, natural ventilation is difficult. Therefore, the vehicle has an airtight structure, and a combination of a ventilation device having an air supply fan and an exhaust fan and an air conditioner is used for each vehicle according to the capacity. In general, forced ventilation (always ventilation) and air conditioning are performed with an air volume (air volume) (see, for example, Patent Documents 3 and 4).

鉄道車両のフロン式空調換気システムにおいて、空気サイクル式の空調を採用する場合には、例えば図8に示すように、車両1の車室1a内の空気の一部を排気ファン5の回転により排気ダクト3を通じて排出し、車室1a内空気の一部を給気ファン4により取り入れた新鮮な空気と混合して、給気ダクト6’を通じて空気サイクル式の冷却装置7に供給し、冷却して、車室1aに戻すという構成が考えられる。冷却装置7は、モータ7Aによって回転駆動される圧縮機7B、熱交換器7D及び膨張機7Cが順にダクト接続されてなり、空気サイクルによって車両1の車室1a内に供給する空気を冷却する。なお、冷却装置7の熱交換器7Dにおいてにおいて熱交換された廃熱を外部に排出するための冷却ブロア8が廃熱送給ダクト9に設けられている。   When air cycle air conditioning is employed in a Freon type air conditioning ventilation system for a railway vehicle, a part of the air in the passenger compartment 1a of the vehicle 1 is exhausted by the rotation of an exhaust fan 5, as shown in FIG. The air is exhausted through the duct 3, and a part of the air in the passenger compartment 1a is mixed with fresh air taken in by the air supply fan 4, and supplied to the air cycle type cooling device 7 through the air supply duct 6 'and cooled. A configuration of returning to the passenger compartment 1a can be considered. In the cooling device 7, a compressor 7B, a heat exchanger 7D, and an expander 7C that are rotationally driven by a motor 7A are sequentially duct-connected, and cool air supplied into the passenger compartment 1a of the vehicle 1 by an air cycle. Note that a cooling blower 8 is provided in the waste heat supply duct 9 for discharging the waste heat exchanged in the heat exchanger 7D of the cooling device 7 to the outside.

このように、高速鉄道車両では、各車両の車室内は換気装置(排気ダクト、給気ダクト)を介して車両外部と連通されているため、例えば車両同士のすれ違いや車両のトンネルへの侵入により車外圧力が変動した場合は、そのままでは車内圧力が急激に変動することになる。その結果、乗客には、耳部にいわゆる「耳つん現象」という不快感を生ずる。これを防止するために、特許文献3の技術では、給気ファンの入り口及び排気ファンの出口に締切手段を設け、いずれかの車両について車外圧力変動による一定量以上の風量の増加を検出したときに、すべての車両の締切手段を閉じるように制御することによって、乗客の受ける「耳つん現象」を防止するようにしている。また、特許文献4の技術では、車両外部の気圧を検出し、該検出値により車内圧力の急激な変動を抑制するように、給気ファン及び排気ファンの回転数制御を行っている。   In this way, in a high-speed railway vehicle, the interior of each vehicle is communicated with the outside of the vehicle via a ventilation device (exhaust duct, air supply duct), and therefore, for example, by passing between vehicles or entering the tunnel of the vehicle When the vehicle outside pressure fluctuates, the vehicle inside pressure fluctuates rapidly as it is. As a result, the passenger experiences a so-called “ear pinch phenomenon” in the ear. In order to prevent this, in the technique of Patent Document 3, when a closing means is provided at the inlet of the air supply fan and the outlet of the exhaust fan, and an increase in the air volume over a certain amount due to a fluctuation in the external pressure is detected for any vehicle, In addition, by controlling the closing means of all the vehicles to be closed, the “ear pinching phenomenon” experienced by passengers is prevented. In the technique of Patent Document 4, the air pressure outside the vehicle is detected, and the rotation speed control of the air supply fan and the exhaust fan is performed so as to suppress the rapid fluctuation of the in-vehicle pressure based on the detected value.

また、空気サイクル式の冷却装置において、空気と接触して吸湿と放湿とを行う湿度媒体を用い、空気サイクルの作動流体としての空気の除湿を圧縮機に供給する前に行うことは知られている(例えば特許文献5,6参照)。
特開平9−249023号公報(段落0014〜0018) 特開平10−175544号公報(段落0020〜0022) 特開平5−294236号公報(段落0010,0016,0020,0021) 特開2001−180484号公報(請求項2) 特開2000−257968号公報(段落0090,0095及び図1参照) 特開2004−226033号公報(段落0014〜0016及び図1参照)
Also, in an air cycle type cooling device, it is known to use a humidity medium that absorbs and desorbs moisture in contact with air and performs dehumidification of air as a working fluid of the air cycle before supplying it to the compressor. (See, for example, Patent Documents 5 and 6).
JP 9-249023 A (paragraphs 0014 to 0018) JP-A-10-175544 (paragraphs 0020 to 0022) Japanese Patent Laid-Open No. 5-294236 (paragraphs 0010, 0016, 0020, 0021) JP 2001-180484 A (Claim 2) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-257968 (see paragraphs 0090 and 0095 and FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2004-226033 (see paragraphs 0014 to 0016 and FIG. 1)

発明者は、前述したように、冷媒である空気をそのまま車室内に供給する空気サイクルを利用した空調換気システムとすれば、空気サイクルの圧縮機の回転数が高く、高い圧力が得られるので、前述したような締切手段を設けたり回転数制御をすることなく、前記「耳つん現象」を防止することができるが、車室内空気の残部が給気ファン4により取り入れられた新鮮な空気と混合されて、空気サイクル式の冷却装置の圧縮機に供給されるので、冷却装置に高い冷房能力が求められ、装置の大型化のおそれがある。   As described above, the inventor is an air-conditioning ventilation system using an air cycle in which air as a refrigerant is directly supplied to the passenger compartment, so that the rotation speed of the compressor of the air cycle is high and high pressure is obtained. Although the above-mentioned “pinching phenomenon” can be prevented without providing the closing means or controlling the rotation speed as described above, the remaining part of the cabin air is mixed with fresh air taken in by the air supply fan 4. Then, since it is supplied to the compressor of the air cycle type cooling device, the cooling device is required to have a high cooling capacity, and the size of the device may be increased.

また、冷房負荷に応じた温度制御を行おうとすると、空気サイクル式の冷却装置7のON−OFFの運転制御若しくはモータ7Aの回転数制御を行う必要があるが、これらの制御を行うと、冷却装置7を流れる空気の量が変化(増減)し、換気量を一定に保つ要求があるにもかかわらず、その要求を満たすことができない。一定に保とうとすれば、複雑な制御機構を設ける必要がある。   Further, if temperature control according to the cooling load is performed, it is necessary to perform ON / OFF operation control of the air cycle type cooling device 7 or rotation speed control of the motor 7A. Although the amount of air flowing through the device 7 changes (increases / decreases) and there is a request to keep the ventilation rate constant, the request cannot be satisfied. To keep it constant, it is necessary to provide a complicated control mechanism.

そこで、発明者らは、空気サイクル式の冷却装置で車室からの(循環)空気のみを冷却し、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気を混合して、車室に送り込めば、空気サイクル式の冷却装置を通過する空気流量を減少させ、冷却装置の小型化が図れると共に冷房能力にかかわらず一定量の換気が可能となることに着想して、本発明を開発するに至った。   Therefore, the inventors cooled only (circulated) air from the passenger compartment with an air cycle type cooling device, mixed fresh air from the outside with this cooled air, and sent it to the passenger compartment. The present invention was developed based on the idea that the flow rate of air passing through the air cycle type cooling device can be reduced, the cooling device can be downsized and a certain amount of ventilation can be performed regardless of the cooling capacity. It was.

この発明は、高速鉄道車両において、冷却装置の小型化が図れると共に冷房能力にかかわらず一定量の換気が可能となる空調換気システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an air-conditioning ventilation system capable of reducing the size of a cooling device and allowing a certain amount of ventilation regardless of the cooling capacity in a high-speed railway vehicle.

請求項1の発明は、給気ファンの回転により車両外部から車両の車室内に空気を取り込む給気ダクトと、排気ファンの回転により前記車室内から車両外部に空気を排出する排気ダクトとを備え、常時換気を行う高速鉄道車両の空調換気システムにおいて、前記車室に上流側部分及び下流側部分が接続される空気ダクトと、前記空気ダクトに設けられる空気サイクル式の冷却装置とを備え、前記給気ダクトを通じて取り込まれる空気が、前記冷却装置の下流側に供給される構成とされていることを特徴とする。ここで、空気ダクトの上流側部分及び下流側部分は、1個ずつである場合だけでなく、複数個ずつある場合も含まれる。また、「前記給気ダクトを通じて取り込まれる空気が、前記冷却装置の下流側に供給される構成とされている」とは、(i)空気ダクトの、冷却装置下流側のダクト部分に供給される場合と、(ii)車室内に直接に供給される場合とが含まれる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an air supply duct for taking air into the vehicle interior of the vehicle from outside the vehicle by rotation of the air supply fan, and an exhaust duct for discharging air from the vehicle interior to the outside of the vehicle by rotation of the exhaust fan. In the air-conditioning ventilation system of a high-speed railway vehicle that performs constant ventilation, the air duct having an upstream portion and a downstream portion connected to the passenger compartment, and an air cycle type cooling device provided in the air duct, The air taken in through the air supply duct is configured to be supplied to the downstream side of the cooling device. Here, not only the case where there are one upstream portion and one downstream portion of the air duct, but also a case where there are a plurality of them are included. In addition, “the air taken in through the air supply duct is configured to be supplied to the downstream side of the cooling device” means that (i) the air duct is supplied to the duct portion on the downstream side of the cooling device. And (ii) the case where it is supplied directly into the passenger compartment.

このようにすれば、空気サイクル式の冷却装置にて車室内の空気の一部が空気ダクト内に取り込まれて冷却され、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気(給気ダクトを通じて供給される空気)が混合されて、一定量の冷却風が空気ダクトの下流側部分を通じて、適当な部位から車室内に送り込まれる。このように給気ダクトを通じて供給される新鮮な空気を、空気サイクル式の冷却装置にて冷却される空気に混合して一定の風量を確保するようにしているので、冷却装置を通過する空気流量を減少させることができ、冷却装置(モータ、圧縮機、膨張機、熱交換器)の小型化が図れる。それと共に車両外部から車両の車室内に空気を取り込む給気ダクトの下流側部分を冷却装置下流側のダクト部分に接続しているので、冷房能力にかかわらず、(給気ファン及び排気ファンの制御だけで)一定量の換気が可能となる。   In this way, a part of the air in the passenger compartment is taken into the air duct and cooled by the air cycle type cooling device, and fresh air from the outside (supplied through the air supply duct) is supplied to the cooled air. Air) is mixed, and a certain amount of cooling air is sent from the appropriate part into the vehicle compartment through the downstream part of the air duct. In this way, the fresh air supplied through the air supply duct is mixed with the air cooled by the air cycle type cooling device so as to ensure a constant air volume, so the air flow rate passing through the cooling device The cooling device (motor, compressor, expander, heat exchanger) can be downsized. At the same time, the downstream part of the air supply duct that takes air into the vehicle compartment from the outside of the vehicle is connected to the duct part on the downstream side of the cooling device, so regardless of the cooling capacity (control of the air supply fan and exhaust fan) Only a certain amount of ventilation is possible.

また、冷房負荷が低いときは、給気ファンによる外気の取り込み量を増加させ、空気サイクル式の冷却装置を通過する空気流量を低下させることにより、車室(客室)内の騒音の低減を図ることができるというメリットもある。   Further, when the cooling load is low, the amount of outside air taken in by the air supply fan is increased, and the flow rate of air passing through the air cycle type cooling device is reduced, thereby reducing the noise in the passenger compartment (cabin). There is also an advantage that you can.

請求項2に記載のように、前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分に設けられる除湿装置と、前記空気サイクル式の冷却装置の熱交換器から廃熱を含む空気を除湿装置に冷却ブロアにて送給する廃熱送給ダクトとを有する構成とすることが望ましい。   The dehumidifying device provided in the duct portion on the upstream side of the cooling device of the air duct, and the air containing waste heat from the heat exchanger of the air cycle type cooling device to the dehumidifying device. It is desirable to have a configuration having a waste heat supply duct that is supplied by a cooling blower.

このようにすれば、車室内からの空気を除湿する除湿装置(例えば回転式の除湿装置)において熱交換器から排出される廃熱を利用するようにしているので、冷却装置下流側でドレンにより除湿していた従来の場合に比べて、除湿効率の改善が図られる。   In this way, waste heat discharged from the heat exchanger is used in a dehumidifying device (for example, a rotary dehumidifying device) that dehumidifies air from the passenger compartment. Compared with the conventional case where dehumidification is performed, the dehumidification efficiency is improved.

それに加えて、冷却装置下流側のドレンにより除湿する必要がなくなるので、冷却装置(膨張機)の出口付近で発生する水分(ドレン)の分離のための複雑な装置が必要なくなり、また、その膨張機の出口付近で発生する水分によるエロージョン・コロージョンの心配がなくなり、信頼性が高いシステムとなる。   In addition, since it is not necessary to dehumidify the drain on the downstream side of the cooling device, a complicated device for separating moisture (drain) generated near the outlet of the cooling device (expander) is not necessary, and the expansion There is no need to worry about erosion / corrosion due to moisture generated near the exit of the machine, resulting in a highly reliable system.

また、請求項3に記載のように、前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分と、前記排気ダクトとの間に、補助熱交換器を設けたり、請求項4に記載のように、前記給気ダクトと、前記排気ダクトとの間に、補助熱交換器を設けたりすることが望ましい。   Further, as described in claim 3, an auxiliary heat exchanger is provided between the duct portion on the upstream side of the cooling device of the air duct and the exhaust duct, or as in claim 4. It is desirable to provide an auxiliary heat exchanger between the air supply duct and the exhaust duct.

このようにすれば、請求項3の場合には、除湿装置により温度上昇した顕熱分を補助熱交換器により冷却するので、また、請求項4の場合には、給排気ダクトを流れる空気の間で熱交換するので、さらに消費電力の低減が図れる。   In this way, in the case of claim 3, the sensible heat that has risen in temperature by the dehumidifier is cooled by the auxiliary heat exchanger, and in the case of claim 4, the air flowing through the air supply / exhaust duct is cooled. Since heat is exchanged between them, power consumption can be further reduced.

請求項5に記載のように、前記空気サイクル式の冷却装置を通過した空気と、前記給気ダクトからの空気とが混合された空気を加熱する位置にヒータを設け、ヒータによる暖房時には、前記冷却装置を低速回転させることで、車室内の空気を循環させる送風ファンとして機能させるとともに、前記冷却ブロアの運転を停止させ、前記冷却装置の機械ロス分を暖房エネルギーとして利用する構成とすることができる。   According to a fifth aspect of the present invention, a heater is provided at a position for heating the air mixed with the air that has passed through the air cycle type cooling device and the air from the air supply duct. By rotating the cooling device at a low speed, it functions as a blower fan that circulates the air in the passenger compartment, stops the operation of the cooling blower, and uses the mechanical loss of the cooling device as heating energy. it can.

このようにすれば、ヒータによる暖房時には、空気サイクル式の冷却装置を低速回転させることで、車室内の空気を循環させる送風ファンとして機能させることができ、暖房運転のための複雑なダクト切替や送風ファンの追加などが必要なくなる。また、冷却ブロアを運転停止させることにより、空気サイクル式の冷却装置による機械ロス分を暖房エネルギーとして利用して、それによる暖房効果を見込むことができる。従って、暖房用のヒータの容量も低減可能となる。   In this way, at the time of heating by the heater, it is possible to function as a blower fan that circulates the air in the passenger compartment by rotating the air cycle type cooling device at a low speed, so that complicated duct switching for heating operation can be performed. No need to add a blower fan. Further, by stopping the operation of the cooling blower, it is possible to use the mechanical loss due to the air cycle type cooling device as the heating energy and to expect the heating effect due to it. Therefore, the capacity of the heater for heating can be reduced.

それに加えて、ヒートポンプ方式ではないので、寒冷地における室外機の凍結のおそれがない。   In addition, since it is not a heat pump system, there is no risk of the outdoor unit freezing in cold regions.

以上のように、本発明は、空気サイクル式の冷却装置で車室内の空気の一部を冷却し、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気を混合して、車室に送り込むようにしているので、空気サイクル式の冷却装置を通過する空気流量を減少させ、冷却装置の小型化を図ることができる。それと共に冷房能力にかかわらず、一定量の換気が可能となり、また、冷房負荷が低いときは、空気サイクル式の冷却装置を通過する風量を低下させることにより騒音の低減を図ることができる。   As described above, according to the present invention, a part of the air in the passenger compartment is cooled by the air cycle type cooling device, fresh air from the outside is mixed with the cooled air, and the mixture is fed into the passenger compartment. Therefore, the flow rate of air passing through the air cycle type cooling device can be reduced, and the cooling device can be downsized. At the same time, a constant amount of ventilation is possible regardless of the cooling capacity, and when the cooling load is low, noise can be reduced by reducing the amount of air passing through the air cycle type cooling device.

以下、本発明に係る実施の形態を図面に沿って詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle according to a first embodiment of the present invention.

本発明に係る高速鉄道車両の空調換気システムは、車両1の車室1a内の常時換気を行うものであって、車室1aに、車両1の外部から車室1a内に空気を取り込むための給気ダクト2及び車室1a内から車両1の外部に空気を排出するための排気ダクト3がそれぞれ接続されている。   The air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle according to the present invention performs continuous ventilation in the passenger compartment 1a of the vehicle 1 and is used to take air into the passenger compartment 1a from outside the vehicle 1 into the passenger compartment 1a. An exhaust duct 3 for exhausting air from inside the air supply duct 2 and the passenger compartment 1a to the outside of the vehicle 1 is connected.

この給気ダクト2には給気ファン4が、排気ダクト3には排気ファン5がそれぞれ設けられている。給気ファン4は、車両1の外部から車両1の車室1a内に給気ダクト2を通じて空気を取り込ませる。一方、排気ファン5は、車室1a内から車両1の外部に排気ダクト3を通じて空気を排出させる。   An air supply fan 4 is provided in the air supply duct 2, and an exhaust fan 5 is provided in the exhaust duct 3. The air supply fan 4 takes air from the outside of the vehicle 1 into the vehicle interior 1 a of the vehicle 1 through the air supply duct 2. On the other hand, the exhaust fan 5 discharges air from the passenger compartment 1 a to the outside of the vehicle 1 through the exhaust duct 3.

また、車室1aに対して、その車室1a内の空気の一部を循環させる空気ダクト6が設けられている。この空気ダクト6の上流側部分6aは車室1aに接続され、下流側部分6bは上流側部分6aとは離れた位置で車室1aに接続されている。   Moreover, the air duct 6 which circulates a part of air in the compartment 1a with respect to the compartment 1a is provided. The upstream portion 6a of the air duct 6 is connected to the vehicle compartment 1a, and the downstream portion 6b is connected to the vehicle compartment 1a at a position away from the upstream portion 6a.

この空気ダクト6には、車室1aから取り出される空気を冷却して、再び車室1a内に供給する空気サイクル式の冷却装置7が設けられている。この冷却装置7は、モータ7Aによって回転駆動される圧縮機7B及び膨張機7C、熱交換器7Dを備え、空気サイクルによって車両1の車室1a内に供給する空気を冷却するように構成されている。なお、冷却装置7の下流側においてドレンにより水分の分離(除湿)が行われる(図1において6c参照)。   The air duct 6 is provided with an air cycle type cooling device 7 for cooling the air taken out from the passenger compartment 1a and supplying it again into the passenger compartment 1a. The cooling device 7 includes a compressor 7B and an expander 7C that are rotationally driven by a motor 7A, and a heat exchanger 7D, and is configured to cool the air supplied into the passenger compartment 1a of the vehicle 1 by an air cycle. Yes. In addition, water is separated (dehumidified) by the drain on the downstream side of the cooling device 7 (see 6c in FIG. 1).

また、空気ダクト6の、冷却装置7の下流側のダクト部分6dであって下流側部分6b付近に給気ダクト2の下流側部分2aが接続されている。そして、例えばマイクロコンピュータからなる制御装置31によって、圧縮機7B及び膨張機7Cを回転駆動するモータ7Aの回転を制御して、冷却装置7を流れる空気量を調整し、車両1の車室内に送給される冷却風の温度を調整(最適化)するように構成されている。この調整は、例えば車両1の車室1a内の温度を検出する温度センサ32よりの温度信号に基づいて行われる。   Further, the downstream portion 2a of the air supply duct 2 is connected to the air duct 6 in the vicinity of the downstream portion 6b of the duct portion 6d on the downstream side of the cooling device 7. Then, for example, the control device 31 composed of a microcomputer controls the rotation of the motor 7A that rotationally drives the compressor 7B and the expander 7C to adjust the amount of air flowing through the cooling device 7 and send it to the vehicle interior of the vehicle 1. The temperature of the cooling air supplied is adjusted (optimized). This adjustment is performed based on a temperature signal from a temperature sensor 32 that detects the temperature in the passenger compartment 1a of the vehicle 1, for example.

冷却装置7の圧縮機7B、熱交換器7D及び膨張機7Cはこの順にダクト接続されてなり、熱交換器7Dで熱交換により得られた廃熱は、冷却ブロア8によって、廃熱送給ダクト9を通じて外部に排出される。この冷却ブロア8も制御装置31によって回転数制御される。   The compressor 7B, the heat exchanger 7D, and the expander 7C of the cooling device 7 are duct-connected in this order, and the waste heat obtained by heat exchange in the heat exchanger 7D is sent to the waste heat supply duct by the cooling blower 8. 9 is discharged to the outside. The number of revolutions of the cooling blower 8 is also controlled by the control device 31.

また、制御装置31によって、給気ファン4及び排気ファン5のファン回転数を調整して車内圧を制御するように構成されている。この調整は、車室1a内の圧力を検出する車内圧力センサ33及び車室外の圧力を検出する車外圧力センサ34よりの圧力信号に基づいて、車内圧がほぼ一定圧に維持され、いわゆる「耳つん現象」を防止するように行われる。   Further, the control device 31 is configured to control the in-vehicle pressure by adjusting the fan rotation speeds of the air supply fan 4 and the exhaust fan 5. In this adjustment, the vehicle interior pressure is maintained at a substantially constant pressure based on pressure signals from the vehicle interior pressure sensor 33 that detects the pressure in the vehicle interior 1a and the vehicle exterior pressure sensor 34 that detects the pressure outside the vehicle interior. This is done to prevent the “depression phenomenon”.

上記のように構成すれば、冷却装置7が作動を開始することで、上流側部分6aを通じて車室1a内から空気が空気ダクト6を通じて取り込まれる。それから、空気ダクト6を取り込まれた空気が圧縮機7Bによって圧縮され、空気の温度及び圧力が上昇する。圧縮された空気は熱交換器7Dに流れ、廃熱送給ダクト9を流れる空気と熱交換されて冷却される。冷却された空気は膨張機7Cで膨張し、空気の温度及び圧力が低下する。そして低温となった空気が、空気ダクト6の下流側部分6bから車室1a内に供給される。このように冷却装置7の制御により、車室1a内に最終的に供給される空気の温度が制御される。よって、空気サイクル式の冷却装置7により冷却された空気が車室1a内に常時供給されるが、温度制御がなされるので、車室1a内の過冷却が回避される。   If comprised as mentioned above, when the cooling device 7 starts an operation | movement, air will be taken in from the inside of the compartment 1a through the air duct 6 through the upstream part 6a. Then, the air taken in the air duct 6 is compressed by the compressor 7B, and the temperature and pressure of the air rise. The compressed air flows into the heat exchanger 7D and is cooled by exchanging heat with the air flowing through the waste heat supply duct 9. The cooled air is expanded by the expander 7C, and the temperature and pressure of the air are reduced. And the air which became low temperature is supplied in the compartment 1a from the downstream part 6b of the air duct 6. FIG. Thus, the temperature of the air finally supplied into the passenger compartment 1a is controlled by the control of the cooling device 7. Therefore, the air cooled by the air cycle type cooling device 7 is always supplied into the passenger compartment 1a. However, since the temperature is controlled, overcooling in the passenger compartment 1a is avoided.

このとき、車室1a内に供給されるのに先立って、給気ダクト2を通じて供給される空気と混合される。つまり、冷却装置7で車室1a内の空気の一部が冷却され、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気が混合されて、冷却風が車室内に送り込まれることになるので、図8に示す空調換気システムの場合に比較して空気サイクル式の冷却装置7を通過する空気流量を減少させることができる。よって、冷却装置7の小型化が図れる。それと共に車両外部から車室1a内に空気を取り込む給気ダクト2の下流側部分2aを冷却装置7の下流側のダクト部分6dに接続しているので、給気ダクト2を通じて取り込まれる空気の流量を独立して制御することができ、冷房能力にかかわらず、一定量の換気が可能となる。   At this time, the air is mixed with the air supplied through the air supply duct 2 prior to being supplied into the passenger compartment 1a. That is, a part of the air in the passenger compartment 1a is cooled by the cooling device 7, fresh air from the outside is mixed with the cooled air, and the cooling air is sent into the passenger compartment. Compared with the case of the air-conditioning ventilation system shown in FIG. 8, the air flow rate passing through the air cycle type cooling device 7 can be reduced. Therefore, the cooling device 7 can be downsized. At the same time, the downstream portion 2a of the air supply duct 2 that takes air into the passenger compartment 1a from the outside of the vehicle is connected to the downstream duct portion 6d of the cooling device 7, so that the flow rate of air taken in through the air supply duct 2 Can be controlled independently, and a certain amount of ventilation is possible regardless of the cooling capacity.

それに加えて、冷房負荷が低いときは、給気ファン4による外気の取り込み量を一定に保つ一方、空気サイクル式の冷却装置7を通過する空気流量を低下させることにより、冷却装置7のモータ回転数を低減して、騒音の減少を図ることができる。   In addition, when the cooling load is low, the amount of outside air taken in by the air supply fan 4 is kept constant, while the air flow through the air cycle type cooling device 7 is reduced to reduce the motor rotation of the cooling device 7. The number can be reduced to reduce noise.

一方、車室1a内の空気は、排気ダクト3を通じて排出される。その排出量は、排気ファン5のファン回転数を調整することにより調整される。   On the other hand, the air in the passenger compartment 1 a is exhausted through the exhaust duct 3. The discharge amount is adjusted by adjusting the fan rotation speed of the exhaust fan 5.

車内圧力の制御は、圧力センサ33,34からの信号に基づき、制御装置31にて給気ファン4及び排気ファン5のファン回転数を制御して、車室1a内に取り込まれる空気量及び車室1a内から排出されたりする空気量を調整することで行われる。つまり、2つのファン(給気ファン4及び排気ファン5)のファン回転数を調整することで、車内圧力制御が実行され、いわゆる「耳つん現象」が回避される。
(第2の実施の形態)
図2は本発明の第2の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
The control of the in-vehicle pressure is based on the signals from the pressure sensors 33 and 34, and the control device 31 controls the fan rotation speeds of the air supply fan 4 and the exhaust fan 5 to control the amount of air taken into the passenger compartment 1a and the vehicle. This is done by adjusting the amount of air discharged from the chamber 1a. That is, by adjusting the fan rotation speeds of the two fans (the air supply fan 4 and the exhaust fan 5), the in-vehicle pressure control is executed, and the so-called “pinch phenomenon” is avoided.
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle according to a second embodiment of the present invention.

この実施の形態においては、図2に示すように、空気ダクト6において、冷却装置7の上流側のダクト部分6eに、除湿部11Aと加湿部11B(放湿部)とを有する除湿装置11の除湿部11Aが設けられている。加湿部11Bは、廃熱送給ダクト9に設けられている。除湿装置11としては、具体的に図示していないが、前述した特許文献5,6に記載の除湿手段60やデシカント装置4と同様なものである。すなわち、円板状で厚さ方向に空気が通過可能に形成され通過する空気と周知の水分吸着剤(水分吸着機能を有すると共に加熱されることで再生される水分吸着剤)とを接触させるロータを有する。そして、このロータが除湿部11Aと加湿部11Bとの間で移動するように駆動機構(図示せず)にて回転駆動され、除湿部11Aでロータが空気ダクト6を流れる空気と接触してその空気中の水分を除湿する一方、加湿部11Bでロータが廃熱送給ダクト9を流れる空気と接触してその空気を加湿するように構成されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, in the air duct 6, the dehumidifying device 11 having a dehumidifying portion 11 </ b> A and a humidifying portion 11 </ b> B (humidifying portion) in the duct portion 6 e on the upstream side of the cooling device 7. A dehumidifying part 11A is provided. The humidifying unit 11B is provided in the waste heat supply duct 9. Although not specifically illustrated, the dehumidifying device 11 is the same as the dehumidifying means 60 and the desiccant device 4 described in Patent Documents 5 and 6 described above. That is, a rotor that is formed in a disk shape so that air can pass through in the thickness direction and that makes contact with a known moisture adsorbent (a moisture adsorbent that has a moisture adsorption function and is regenerated by being heated). Have The rotor is rotated by a drive mechanism (not shown) so that the rotor moves between the dehumidifying part 11A and the humidifying part 11B, and the rotor contacts the air flowing through the air duct 6 in the dehumidifying part 11A. While dehumidifying moisture in the air, the rotor is configured to humidify the air by contacting the air flowing through the waste heat supply duct 9 in the humidifying section 11B.

冷却装置7の熱交換器7Dから熱交換により得られた廃熱は、冷却ブロア8によって、廃熱送給ダクト9を通じて除湿装置11(加湿部11B)に空気と共に送られ、除湿装置11の除湿作用を促進させるようになっている。この冷却ブロア8も制御装置31によって回転数制御される。   Waste heat obtained by heat exchange from the heat exchanger 7D of the cooling device 7 is sent to the dehumidifying device 11 (humidifying portion 11B) through the waste heat supply duct 9 by the cooling blower 8 together with air, and dehumidified by the dehumidifying device 11 The action is promoted. The number of revolutions of the cooling blower 8 is also controlled by the control device 31.

そして除湿装置11による除湿量を調整する(例えば除湿装置11の回転数を変化させる)ことで、車室1a内に送給される冷却風の湿度を調整する構成とされている。この調整は、例えば車両1の車室1a内の湿度を検出する湿度センサ35よりの湿度信号に基づいて行われる。   And it is set as the structure which adjusts the humidity of the cooling wind supplied into the compartment 1a by adjusting the dehumidification amount by the dehumidifier 11 (for example, changing the rotation speed of the dehumidifier 11). This adjustment is performed based on a humidity signal from a humidity sensor 35 that detects the humidity in the passenger compartment 1a of the vehicle 1, for example.

上記のように構成すれば、冷却装置7が作動を開始することで、上流側部分6aを通じて車室内から一部の空気が取り入れられる。   If comprised as mentioned above, a part of air will be taken in from a vehicle interior through the upstream part 6a because the cooling device 7 starts an action | operation.

この一部の空気は、まず、除湿装置11の除湿部11Aで除湿される。特に、除湿装置1が、熱交換器7Dから排出される廃熱を利用して車室1aからの空気を除湿するので、冷却装置7下流側のドレンにより除湿していた従来の場合に比べて、効率の改善が図られる。   This part of the air is first dehumidified by the dehumidifying part 11A of the dehumidifying device 11. In particular, since the dehumidifying device 1 dehumidifies the air from the passenger compartment 1a using the waste heat discharged from the heat exchanger 7D, compared to the conventional case where the dehumidifying device 1 is dehumidified by the drain on the downstream side of the cooling device 7. The efficiency is improved.

また、除湿された空気が圧縮機7Bによって圧縮され、空気の温度及び圧力が上昇する。圧縮された空気は、熱交換器7Dに流れ、廃熱送給ダクト9を流れる空気との間で熱交換されて冷却される。冷却された空気は膨張機7Cで膨張し、空気の温度及び圧力がさらに低下する。そして低温となり適度な湿度を有する空気が車室1a内に供給される。このときも、温度センサ32からの信号に基づき、制御装置31によって空気サイクル式の冷却装置7を制御し、空気ダクト6を通じて流れる空気量が調整されることで、車室1a内に供給される空気の温度が制御される。このように温度制御が行われるので、空気サイクル式の冷却装置7により冷却された空気が車室1a内に常時供給されるが、結果として車室内の過冷却は回避される。   Further, the dehumidified air is compressed by the compressor 7B, and the temperature and pressure of the air rise. The compressed air flows to the heat exchanger 7D, and is heat-exchanged with the air flowing through the waste heat supply duct 9 to be cooled. The cooled air is expanded by the expander 7C, and the temperature and pressure of the air are further reduced. And the air which becomes low temperature and has moderate humidity is supplied in the compartment 1a. Also at this time, the air cycle type cooling device 7 is controlled by the control device 31 based on the signal from the temperature sensor 32, and the amount of air flowing through the air duct 6 is adjusted to be supplied into the passenger compartment 1a. Air temperature is controlled. Since the temperature control is performed in this way, the air cooled by the air cycle type cooling device 7 is always supplied into the passenger compartment 1a, but as a result, overcooling of the passenger compartment is avoided.

一方、給気ダクト2を通じて車室1a内に空気が取り込まれ、車室1a内の空気は排気ダクト3を通じて排出される。その空気取込量及び空気排出量は、給気ファン4及び排気ファン5のファン回転数を調整することにより調整される。車内圧力の制御は、圧力センサ33,34からの信号に基づき、制御装置31にて給気ファン4及び排気ファン5のファン回転数が調整され、車室内に供給される空気量及び車室内から排出される空気量を調整することで行われる。このように2つのファン(給気ファン4及び排気ファン5)のファン回転数を調整することで、車内圧力制御が実行され、いわゆる「耳つん現象」が回避される。   On the other hand, air is taken into the passenger compartment 1 a through the air supply duct 2, and the air in the passenger compartment 1 a is discharged through the exhaust duct 3. The air intake amount and the air discharge amount are adjusted by adjusting the fan rotation speeds of the air supply fan 4 and the exhaust fan 5. The control of the in-vehicle pressure is based on the signals from the pressure sensors 33 and 34, and the control device 31 adjusts the fan rotation speeds of the air supply fan 4 and the exhaust fan 5 to adjust the amount of air supplied to the vehicle interior and the vehicle interior. This is done by adjusting the amount of air discharged. By adjusting the fan rotation speeds of the two fans (the air supply fan 4 and the exhaust fan 5) in this way, the in-vehicle pressure control is executed, and the so-called “pinch phenomenon” is avoided.

前述した第2の実施の形態は、さらに補助熱交換器を設けて、その補助熱交換器によって除湿装置11により温度上昇した顕熱分を冷却する構成とすることも可能である。例えば図3に示すように、空気ダクト6の、除湿装置11下流側であって冷却装置7の上流側のダクト部分6eと排気ダクト3との間に補助熱交換器12を設ければよい。これにより、排気ダクト3を流れる空気の温度が冷房により低くなっているので、空気ダクト6を流れ冷却装置7に供給される空気は、補助熱交換器12を通過する際の熱交換により温度が低くなる。したがって空気サイクル式の冷却装置7の負担を少なくし、効率改善及び冷却装置7の小型化を図ることができる。   In the second embodiment described above, an auxiliary heat exchanger can be further provided, and the sensible heat component whose temperature has been increased by the dehumidifying device 11 can be cooled by the auxiliary heat exchanger. For example, as shown in FIG. 3, an auxiliary heat exchanger 12 may be provided between the exhaust duct 3 and the duct portion 6 e downstream of the dehumidifying device 11 and upstream of the cooling device 7 of the air duct 6. Thereby, since the temperature of the air flowing through the exhaust duct 3 is lowered by cooling, the temperature of the air flowing through the air duct 6 and supplied to the cooling device 7 is increased by heat exchange when passing through the auxiliary heat exchanger 12. Lower. Therefore, the burden on the air cycle type cooling device 7 can be reduced, efficiency can be improved, and the cooling device 7 can be downsized.

また、給気ダクト2と排気ダクト3を流れる空気の間で、熱交換を行い、効率改善を図ることも可能である。この場合には、図4に示すように、給気ダクト2において、給気ファン4の下流側のダクト部分2と排気ダクト3の間に補助熱交換器13を設ければよい。これにより、排気ダクト3を流れる空気の温度が冷房により低くなっているので、給気ダクト2を流れ車室1aに供給される空気は、補助熱交換器13を通過する際の熱交換により温度が低くなる。したがって空気サイクル式の冷却装置7の負担を少なくし、効率改善及び冷却装置7の小型化を図ることができる。   It is also possible to improve efficiency by exchanging heat between the air flowing through the air supply duct 2 and the exhaust duct 3. In this case, as shown in FIG. 4, in the air supply duct 2, an auxiliary heat exchanger 13 may be provided between the duct portion 2 on the downstream side of the air supply fan 4 and the exhaust duct 3. Thereby, since the temperature of the air flowing through the exhaust duct 3 is lowered by cooling, the air flowing through the air supply duct 2 and supplied to the passenger compartment 1a is heated by heat exchange when passing through the auxiliary heat exchanger 13. Becomes lower. Therefore, the burden on the air cycle type cooling device 7 can be reduced, efficiency can be improved, and the cooling device 7 can be downsized.

ところで、上述した第1及び第2の実施の形態に係る空調換気システムは、暖房について配慮されていないが、第1の実施の形態について、例えば図5に示すように、冷却装置7をバイパスするバイパスダクト21を空気ダクト6に設け、そのバイパスダクト21に送風ファン22を設け、空気ダクトの下流側部分6b付近にヒータ23を設け、バイパスダクト21を通過した空気と給気ダクト2からの空気とが混合された空気を加熱する位置に、ヒータ23を配置する構成とすれば、冷却装置7及び冷却ブロア8を停止し、送風ファン22を回転することで、ヒータ23による暖房を実現することができる。しかしながら、そのようにすると、送風ファン22が必要になる。   By the way, although the air conditioning ventilation system which concerns on the 1st and 2nd embodiment mentioned above does not consider about heating, as shown in FIG. 5, for example, it bypasses the cooling device 7 about 1st Embodiment. The bypass duct 21 is provided in the air duct 6, the blower fan 22 is provided in the bypass duct 21, the heater 23 is provided in the vicinity of the downstream portion 6 b of the air duct, and the air passing through the bypass duct 21 and the air from the air supply duct 2 If the heater 23 is arranged at a position where the air mixed with is heated, the cooling device 7 and the cooling blower 8 are stopped and the blower fan 22 is rotated to realize heating by the heater 23. Can do. However, if it does so, the ventilation fan 22 will be needed.

また、図6に示すように、暖房時には、空気ダクト6の上流側部分6aを、接続ダクト24を通じて廃熱送給ダクト9の冷却ブロア8の上流側のダクト部分6fに接続する一方、廃熱送給ダクト9の下流側部分を、別の接続ダクト25を通じて空気ダクト6の下流側部分6dに接続するようにダクト配管を変更し、熱交換器7Dで熱交換により得られた廃熱を利用して暖房することも考えられる。このダクト接続の切替えは、作業者が手作業によってダクト配管の変更を行うようにしたり、周知の機構を利用して機械的にダクト配管の変更を行うようにすることができるが、非常に煩雑である。
(第3の実施の形態)
図7は本発明の第3の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
Further, as shown in FIG. 6, during heating, the upstream portion 6a of the air duct 6 is connected to the duct portion 6f upstream of the cooling blower 8 of the waste heat supply duct 9 through the connection duct 24, while the waste heat. The duct piping is changed so that the downstream portion of the supply duct 9 is connected to the downstream portion 6d of the air duct 6 through another connecting duct 25, and the waste heat obtained by heat exchange in the heat exchanger 7D is used. Heating can be considered. The switching of the duct connection can be performed manually by an operator, or the duct piping can be changed mechanically using a well-known mechanism. It is.
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle according to a third embodiment of the present invention.

この実施の形態においては、図7に示すように、空気ダクト6の、冷却装置7の下流側のダクト部分6dと給気ダクト2の下流側部分2aとの接続部分より下流側(車室側)に、暖房加熱用のヒータ23が設けられている。   In this embodiment, as shown in FIG. 7, the air duct 6 is located on the downstream side (vehicle compartment side) of the connecting portion between the downstream duct portion 6d of the cooling device 7 and the downstream duct portion 2a of the air supply duct 2. ) Is provided with a heater 23 for heating and heating.

このようにすれば、暖房時には、空気サイクル式の冷却装置7を低速回転させることで、車室1a内の空気を循環させる送風ファンとして機能させ、ヒータ23により、車室1a内に供給する空気を加熱することができる。よって暖房運転のための複雑なダクト切替や送風ファンの追加などが必要なくなる。また、冷却ブロア8の運転を停止させることにより、空気サイクル式の冷却装置7による機械ロス分の暖房効果が見込むことができる。従って、暖房加熱用のヒータ23の容量も低減可能となる。それに加えて、暖房はヒートポンプ方式ではないので、寒冷地における室外機の凍結のおそれがない。   If it does in this way, at the time of heating, it will function as a ventilation fan which circulates the air in the compartment 1a by rotating the air cycle type cooling device 7 at low speed, and the air supplied into the compartment 1a by the heater 23 Can be heated. Therefore, complicated duct switching for heating operation and addition of a blower fan are not necessary. Further, by stopping the operation of the cooling blower 8, it is possible to expect a heating effect corresponding to a mechanical loss by the air cycle type cooling device 7. Therefore, the capacity of the heater 23 for heating and heating can be reduced. In addition, since heating is not a heat pump system, there is no risk of the outdoor unit freezing in cold regions.

なお、第2及び第3の実施の形態においては、制御系については具体的に説明していないが、図1に示す第1の実施の形態と同様な制御系が設けられている。   Although the control system is not specifically described in the second and third embodiments, a control system similar to that of the first embodiment shown in FIG. 1 is provided.

本発明の第1の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air-conditioning ventilation system of the high-speed rail vehicle which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air-conditioning ventilation system of the high-speed rail vehicle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 変形例についての図2と同様の図である。It is a figure similar to FIG. 2 about a modification. 他の変形例についての図2と同様の図である。It is a figure similar to FIG. 2 about another modification. 比較例の説明図である。It is explanatory drawing of a comparative example. 他の比較例の説明図である。It is explanatory drawing of another comparative example. 本発明の第3の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air-conditioning ventilation system of the high-speed rail vehicle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 一例として考えられる高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air-conditioning ventilation system of the high-speed rail vehicle considered as an example.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
1a 車室
2 給気ダクト
2a 給気ダクトの下流側部分
3 排気ダクト
4 給気ファン
5 排気ファン
6 空気ダクト
6a 上流側部分
6b 下流側部分
6d 下流側のダクト部分
6e 上流側のダクト部分
6f 上流側のダクト部分
7 空気サイクル式の冷却装置
7A モータ
7B 圧縮機
7C 膨張機
7D 熱交換器
8 冷却ブロア
9 廃熱送給ダクト
11 除湿装置
12,13 補助熱交換器
21 バイパスダクト
22 送風ファン
23 ヒータ
24,25 接続ダクト
31 制御装置
32 温度センサ
33 車内圧センサ
34 車外圧センサ
35 湿度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 1a Car compartment 2 Air supply duct 2a Downstream part of air supply duct 3 Exhaust duct 4 Supply air fan 5 Exhaust fan 6 Air duct 6a Upstream part 6b Downstream part 6d Downstream duct part 6e Upstream duct part 6f Duct section on the upstream side 7 Air cycle type cooling device 7A Motor 7B Compressor 7C Expander 7D Heat exchanger 8 Cooling blower 9 Waste heat feed duct 11 Dehumidifier 12, 13 Auxiliary heat exchanger 21 Bypass duct 22 Blower fan 23 Heater 24, 25 Connection duct 31 Control device 32 Temperature sensor 33 Car interior pressure sensor 34 Car exterior pressure sensor 35 Humidity sensor

Claims (5)

給気ファンの回転により車両外部から車両の車室内に空気を取り込む給気ダクトと、排気ファンの回転により前記車室内から車両外部に空気を排出する排気ダクトとを有し、常時換気を行う高速鉄道車両の空調換気システムにおいて、
前記車室に上流側部分及び下流側部分が接続される空気ダクトと、
前記空気ダクトに設けられる空気サイクル式の冷却装置とを備え、
前記給気ダクトを通じて取り込まれる空気が、前記冷却装置の下流側に供給される構成とすることを特徴とする高速鉄道車両の空調換気システム。
A high-speed ventilation system that has an air supply duct that takes air into the vehicle compartment from the outside of the vehicle by the rotation of the air supply fan and an exhaust duct that exhausts air from the vehicle compartment to the outside of the vehicle by the rotation of the exhaust fan. In air-conditioning ventilation systems for railway vehicles,
An air duct having an upstream portion and a downstream portion connected to the vehicle compartment;
An air cycle type cooling device provided in the air duct,
An air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle, characterized in that the air taken in through the air supply duct is supplied to the downstream side of the cooling device.
前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分に設けられる除湿装置と、
前記空気サイクル式の冷却装置の熱交換器から廃熱を含む空気を前記除湿装置に冷却ブロアにて送給する廃熱送給ダクトとを備える請求項1記載の高速鉄道車両の空調換気システム。
A dehumidifying device provided in a duct portion on the upstream side of the cooling device of the air duct;
The air-conditioning ventilation system of a high-speed railway vehicle according to claim 1, further comprising: a waste heat supply duct that supplies air containing waste heat from the heat exchanger of the air cycle type cooling device to the dehumidifying device by a cooling blower.
前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分と、前記排気ダクトとに対し、それらの間を流れる空気の間で熱交換を行う補助熱交換器が設けられている請求項2記載の高速鉄道車両の空調換気システム。   The high speed according to claim 2, wherein an auxiliary heat exchanger is provided for exchanging heat between air flowing between the duct portion on the upstream side of the cooling device and the exhaust duct of the air duct. Air conditioning ventilation system for railway vehicles. 前記給気ダクトと、前記排気ダクトとに対し、それらを流れる空気の間で熱交換を行う補助熱交換器が設けられている請求項2記載の高速鉄道車両の空調換気システム。   The air-conditioning ventilation system for a high-speed railway vehicle according to claim 2, wherein an auxiliary heat exchanger for exchanging heat between air flowing through the air supply duct and the exhaust duct is provided. 前記空気サイクル式の冷却装置を通過した空気と、前記給気ダクトからの空気とが混合された空気を加熱する位置にヒータを設け、ヒータによる暖房時には、前記冷却装置を低速回転させることで、車室内の空気を循環させる送風ファンとして機能させるとともに、前記冷却ブロアの運転を停止させ、前記冷却装置の機械ロス分を暖房エネルギーとして利用することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の高速鉄道車両の空調換気システム。
A heater is provided at a position to heat the air that has passed through the air cycle type cooling device and the air from the air supply duct, and at the time of heating by the heater, by rotating the cooling device at a low speed, 5. The air blower for circulating the air in the passenger compartment, the operation of the cooling blower is stopped, and the mechanical loss of the cooling device is used as heating energy. Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles as described.
JP2005014946A 2005-01-24 2005-01-24 Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles Expired - Fee Related JP4526397B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005014946A JP4526397B2 (en) 2005-01-24 2005-01-24 Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005014946A JP4526397B2 (en) 2005-01-24 2005-01-24 Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006199218A true JP2006199218A (en) 2006-08-03
JP4526397B2 JP4526397B2 (en) 2010-08-18

Family

ID=36957581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005014946A Expired - Fee Related JP4526397B2 (en) 2005-01-24 2005-01-24 Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4526397B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017065433A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 정경래 Train heat exchanging ventilation system and train provided with same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3112104B1 (en) * 2020-07-03 2023-04-07 Alstom Transp Tech Traction electric vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446972U (en) * 1990-08-27 1992-04-21
JPH07223538A (en) * 1994-02-09 1995-08-22 Hitachi Ltd Ventilating device for vehicle
JPH082410A (en) * 1994-06-20 1996-01-09 Hitachi Ltd Air conditioning ventilation device for vehicle
JPH09254784A (en) * 1996-03-21 1997-09-30 Hitachi Ltd Ventilation device for vehicle
JP2000085576A (en) * 1998-09-17 2000-03-28 Hitachi Ltd Ventilating device for rolling stock
JP2004009900A (en) * 2002-06-07 2004-01-15 Hitachi Ltd Ventilating device for vehicle
JP2006090599A (en) * 2004-09-22 2006-04-06 Kobe Steel Ltd Refrigerating apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446972U (en) * 1990-08-27 1992-04-21
JPH07223538A (en) * 1994-02-09 1995-08-22 Hitachi Ltd Ventilating device for vehicle
JPH082410A (en) * 1994-06-20 1996-01-09 Hitachi Ltd Air conditioning ventilation device for vehicle
JPH09254784A (en) * 1996-03-21 1997-09-30 Hitachi Ltd Ventilation device for vehicle
JP2000085576A (en) * 1998-09-17 2000-03-28 Hitachi Ltd Ventilating device for rolling stock
JP2004009900A (en) * 2002-06-07 2004-01-15 Hitachi Ltd Ventilating device for vehicle
JP2006090599A (en) * 2004-09-22 2006-04-06 Kobe Steel Ltd Refrigerating apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Also Published As

Publication number Publication date
JP4526397B2 (en) 2010-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6418787B2 (en) Air conditioner for vehicles
JP6925288B2 (en) Vehicle air conditioner
JP4169747B2 (en) Air conditioner
EP2881274B1 (en) Dehumidifying device for vehicle
JP6590558B2 (en) Air conditioner for vehicles
US20110289944A1 (en) Humidity control and air conditioning system
JP2007069733A (en) Heating element cooling system using air conditioner for vehicle
JP2003326962A (en) Vehicle air conditioner
JP6571430B2 (en) Air conditioner for vehicles
JP5681360B2 (en) Dehumidifier
JP5828140B2 (en) Air conditioner for vehicles
JP2009166629A (en) Air conditioner for vehicle
JP4526397B2 (en) Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles
JP2008170137A (en) Dehumidifying air conditioner
JP7213759B2 (en) vehicle air conditioner
JP2006341784A (en) Air conditioner for vehicle
JP2006182344A (en) Air conditioner for vehicle
JP2013035484A (en) Air conditioner for vehicle
JP7095845B2 (en) Combined valve and vehicle air conditioner using it
JP4315768B2 (en) Air-conditioning ventilation system for high-speed railway vehicles
JP2021172135A (en) Air-conditioning system for vehicle and control method
JP5147653B2 (en) Paint booth exhaust dehumidification recycling air conditioning system
JP2008201199A (en) Air conditioner for vehicle
JP2020131846A (en) Vehicular air conditioner
JP5582097B2 (en) Air conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100601

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100601

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4526397

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140611

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees