JP2009234310A - 軌条車両 - Google Patents

Abstract

【課題】従来までの自己冷却能力のままで、車両に搭載されている機器を冷却して正常に動作させる機器冷却方式及びそれを備えた軌条車両を提供する。
【解決手段】軌条車両の車体１の車内において、機器体１２には各種の車内搭載機器（ア）３及び車内搭載機器（イ）４が搭載されている。空調装置５からの調和空気が送り出される天井の空調ダクト１０は、冷風取込ダクト（天井）１１を通じて、機器体１２まで延長されている。空調装置５により生成された冷風を機器体１２内に送り込むことで、機器体１２の雰囲気温度が上昇することを防止し、機器（ア）３及び機器（イ）４の冷却を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載された機器を効果的に冷却することができる軌条車両に関する。なお、軌条車両はモノレール、新交通システム、鉄道車両、路面電車等、軌条に案内されて運行される車両を示す。

軌条車両は、主回路機器、信号関連機器、空調装置制御機器等の各種の機器を車内又は車外に搭載している。このような軌条車両に搭載されている機器は、稼動し始めると熱を帯び、機器の温度が上昇する。機器の温度が上昇し、機器の稼動可能温度範囲を超えると正常に動作しなくなる場合や、機器を構成する部品の劣化が急速に進行する場合がある。このため、これら不具合を回避するため各機器に機器を冷却する機能を持たせている。

通常、軌条車両に搭載される機器の冷却方法としては、各機器にファンやフィン等の自己冷却機能を持たせている。また、車外に搭載される機器の冷却方法としては、機器の発熱部分の収納下面に通風口、収納上面に開口部、そして筐体内の空気を車外に放出するための排風ダクトを設け、走行風を取り入れて発熱部を空冷する方法が用いられてきた。その一例を開示したものとして参考文献１がある。
特開平５−１６２６３９号公報

上記のような従来までの機器冷却方法によれば、機器を冷却することは可能であるが、外気温度が高い地域を走行する軌条車両においては、以下の課題がある。即ち、各機器に自己冷却機能を持たせる場合には、従来以上に自己冷却能力を強化する必要があり、機器外形の巨大化、重量増加、製造コストアップの課題がある。また、走行風を筐体内に取り入れて機器を冷却する場合には、筐体内に取り入れる走行風の温度が高いため、所望の冷却ができないことが考えられる。

本発明の目的は、外気温度が高い地域を走行する軌条車両において上記の課題を解決し、従来機器が備えている自己冷却能力を強化することなく現状の自己冷却能力を維持したままで、車両に搭載されている機器を正常に動作させることができる軌条車両を提供することである。

本発明による軌条車両は、空調装置と空調装置により生成された調和空気を車両の各部に供給するため第１のダクトを備えており、第１のダクトは軌条車両の天井に配置されており、熱を発する機器を内部に備える機器体を車内に備えており、第１のダクトと機器体とを連通することによって、発熱する機器を冷却することができる。
また、本発明による軌条車両は、調和空気を車内へ供給する空調装置を備え、熱を発する機器を内部に備えた機器体を前記軌条車両の車外に設置しており、車両の空気を前記機器体へ導く空気流路を設け、前記空気流路を介して車内の空気を前記機器体へ供給する送風手段を設けたことにより、発熱する機器を冷却することができる。

さらに、本発明による軌条車両は、屋根上に排気送風機を有する空調装置を備え、熱を発する機器を内部に備えた機器体が前記軌条車両の車内に備えられており、機器体は機器体の内部に車内空気を導く開口部を備えており、機器体を前記排気送風機の吸気側に連通したことにより発熱する機器を冷却することができる。

本発明の軌条車両は、車外及び車内に搭載された機器を空調装置によって生成された調和空気を使用して冷却するため、外気温度が高い地域を走行する軌条車両においても各機器の自己冷却能力を強化することなく、従来機器が備える自己冷却能力を維持したままで、各機器を正常に動作させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。

第１の実施形態
本発明における第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。本発明の実施の形態に係わる軌条車両は、図１に示すように、車体１と車体１の床下に取り付けられた台車２を有しており、車体１は台車２に備わる車輪が軌道上を転動することにより走行可能とされている。車体１の車内には車内搭載機器（ア）３及び車内搭載機器（イ）４が配置されている。車外には、空調装置５と車外搭載機器６を内蔵した機器体１２が取り付けられている。尚、図示のように、空調装置５は例えば屋根上に設置することができ、また車外搭載機器６を内蔵する機器体１２は床下に設置されている。更に、車外搭載機器６を内蔵する機器体１２には、第３のダクト７と排気ダクト８が設けられている。なお、図１において、車体１の長手方向の両端部に機器体１２を備えるが、左端の機器体１２に備えられる車内搭載機器（ア）３、（イ）４の図示を省略している。また、車外に設置された機器体１２に備えられた排気ダクト８は省略することもできる。

図２は、図１のＡ−Ａ断面、図３は図１のＢ−Ｂ断面であり、軌条車両に搭載されている空調装置５で生成された冷風の流路及び本発明における車内搭載機器の冷却方式を示す。空調装置５で生成された冷風は、車体１に設けられている冷風取込口９から、天井に沿って備えられた第１のダクト１０及び第１のダクト１０に接続された第２のダクト１１へと進み、車内搭載機器（ア）３及び車内搭載機器（イ）４が収納されている機器体１２に送り込まれる。機器体１２は、車内搭載機器３を配置するために車両の区画を仕切った機器室としても良いし、車内搭載機器（ア）３などを筐体（箱）の内部に設置した機器箱であってもよい。図示はしないが、機器体１２の所定の箇所には、内部の廃熱を帯びた空気の出口が設けてある。

第１のダクト１０の終端に第２のダクト１１を追加することによって、第１のダクト１０から機器体１２に調和空気を送り込むことが可能となっており、機器体１２に収納されている車内搭載機器（ア）３及び車内搭載機器（イ）４を冷却可能である。なお、機器体１２の配置によっては、第１のダクト１０の終端に第２のダクト１１を備えるのではなく、艤装上の都合に合わせ、空調ダクト１０の任意の場所に第２のダクト１１を設ければよい。
なお、図示はしないが第１ダクト１０には、所定の間隔と大きさの複数個の開口部が設けてあり、空調装置５で生成された調和空気を均一に車内へ送風することができる。また、第１ダクト１０を延長するだけで機器体１２へ調和空気を送り込むことができる場合は、第２のダクト１１を省略してもよい。以上の構成により、機器体１２に調和空気を送り込み、機器を冷却することが可能となるので、機器の発熱による不具合を回避することができる。

第２の実施形態
本発明における第２の実施形態について、図４を参照して説明する。
図４は、図１のＣ−Ｃ断面であり、本発明における車外搭載機器の冷却方式を示す。空調装置５にて生成された冷風は、冷風取入口９から第１のダクト１０へと進み、客室内へと流れ込む。車内の空気（温度調整された外気温度より低い空気）は、腰掛け１３の下部に設けた第３のダクト７を通り車外搭載機器６を内蔵する機器体１２に送り込まれる。客室内の調和空気を積極的に機器体１２へ取り込むため、また機器の発熱により作られる温風を客室内に侵入させないため、例えば、図示のように第３のダクト７の空気取込み口近傍に吸気用ファン１５を設けても良い。また、図示はしないが、車体１および機器体１２の両方に開口部を設け、開口部同士を連通させることにより、ダクトを設置することなく空気流路を構成してもよい。
なお、送風手段として前述したように吸気用ファン１５を設けても良いが、車体１が備える空調装置５の内部に外気を車内へ導入する給気用ファン（図示せず）を備えており、車内の圧力を大気圧より高く維持する場合には、送風手段として車内の圧力を利用して、吸気用ファン１５を設置することなく、車内の空気を機器体１２に送り込んでも良い。

第３のダクト７の空気取り入れ口は腰掛け１３の下部に設けられており、車内の空気を車外搭載機器６が内蔵される機器体１２に送り込むことができ、車外搭載機器６を冷却可能な構造となっている。第３のダクト７の空気取り入れ口は、床面２０から少し高い位置に設けてあるので、床面に堆積する塵埃が第３ダクト７に浸入することを防ぐことができ、塵埃の少ない車内の空気で機器を冷却することができるので、機器発熱に起因する不具合を回避することができる。

第３の実施形態
本発明における第３の実施形態について、図５を参照して説明する。図５は車体１を長手方向に平行に垂直に切断した断面図である。車体１は排気用ファン１６を有する空調装置５を屋根上に備えている。車内搭載機器３は、機器体１２の内部に配置されている。機器体１２は、車内搭載機器３を配置するために車両の区画を仕切った機器体としても良いし、車内搭載機器３を筐体（箱）の内部に設置した機器箱であってもよい。機器体１２には、車内空気が機器体１２へ流入できるように開口部１８が設けてあり、機器体１２と空調装置５が備える排気用ファン１６との間に排気ダクト８が備えられている。開口部１８は、車内の空気が侵入できる穴を設けたものであってもよいし、異物の侵入を防ぐため任意の開口率を有す多孔板にフィルタ（図示なし）を併設したものでもよい。空調装置５が生成する調和空気は、空調ダクト１０を経由して、車体１の各部に供給される。そして、この車内に供給された調和空気の一部は、機器体１２の側面に設けられた開口部１８から機器体１２の内部に誘引され、車内搭載機器３を冷却した後、排気ダクト８を経由して、最終的に空調装置５が備える排気用ファン１６から車外へ排出される。開口部１８を排気ダクト８から離して（対角位置）に配置すれば、機器体１２の内部の機器をより効果的に冷却することができる。また、図示はしないが、開口部１８を床面２０から離れた高い位置に設け、機器体１２の内部に所定の仕切り板を備えることにより、機器体１２の内部の機器全体を塵埃の少ない空気で冷却することができる。また、排気用ファン１６から車外に排気される空気とほぼ同量の空気は、車体１に備えた吸気口（図示なし）あるいは、空調装置５に備える吸気口（図示なし）あるいは、車体１と車両の構成部品との隙間（例えば、車体と側引戸の隙間）から供給されるため、車内が極端に負圧になることはない。図示はしないが、排気用ダクト８は必ずしも必要でなく、例えば、空調装置５が備える排気用ファン１６の空気取り入れ口を機器体１２の上に配置できる場合など、排気用ダクト８を省略することができる。
図示はしないが、第１のダクト１０を延長するか、或いは第１のダクト１０と機器体１２とを結ぶ第２のダクト１１を備えることにより、空調装置５が生成する調和空気を機器体１２へ直接送風してもよい。そして、前述したように、機器体１２から廃熱を含んだ空気は最終的に空調装置５が備える排気用ファン１６により車外へ排出される。以上の構成により、機器体１２の内部に備えられる車内搭載機器３の自己冷却機能を強化することなく現状の自己冷却能力を維持したままでも、発熱に起因する車内搭載機器３の不具合を回避することができる。

本発明に係わる軌条車両の正面図である。 本発明の第１の実施形態を示す、図１のＡ−Ａ断面である。 本発明の第１の実施形態を示す、図１のＢ−Ｂ断面である。 本発明の第２の実施形態を示す、図１のＣ−Ｃ断面である。 本発明の他の実施例を示す軌条車両の長手方向の垂直断面図である。

符号の説明

１…車体
２…台車
３…車内搭載機器（ア）
４…車内搭載機器（イ）
５…空調装置
６…車外搭載機器
７…第３のダクト
８…排気ダクト
９…冷風取込口
１０…第１のダクト
１１…第２のダクト
１２…機器体
１３…腰掛け
１５…吸気用ファン
１６…排気用ファン
１７…排気ダクト
１８…開口部
１９…空気の流れを示す矢印
２０…床面

Claims (6)

1. 空調装置と、
   前記空調装置により生成された調和空気を車両の各部に供給するため第１のダクトと、
   を備える軌条車両において、
   前記第１のダクトは前記軌条車両の天井に配置されており、
   熱を発する機器を内部に備える機器体を前記軌条車両の車内に備えており、
   前記第１のダクトと前記機器体とを連通したこと、
   を特徴とする軌条車両。
2. 請求項１に記載された軌条車両において、
   前記第１のダクトと前記機器体とを結ぶ第２のダクトを備えたこと、
   を特徴とする軌条車両。
3. 調和空気を車内へ供給する空調装置を備えた軌条車両において、
   熱を発する機器を内部に備えた機器体を、前記軌条車両の車外に設置しており、
   車内の空気を前記機器体へ導く空気流路を設け、
   前記空気流路を介して車内の空気を前記機器体へ供給する送風手段を設けたこと、
   を特徴とするとする軌条車両。
4. 請求項３に記載された軌条車両において、
   前記空気流路は第３のダクトであり、
   前記第３のダクトの空気取り入れ口は、前記軌条車両の床面より高い位置に設けられていること、
   を特徴とする軌条車両。
5. 請求項４に記載された軌条車両において、
   前記送風手段は、車内の空気を第３のダクトに送り込む吸気用ファンであることを、
   を特徴とする軌条車両。
6. 軌条車両の屋根上に排気送風機を有する空調装置を備え、
   熱を発する機器を内部に備えた機器体が前記軌条車両の車内に備えられており、
   前記機器体は車内の空気を前記機器体の内部へ導く開口部を備えており、
   前記機器体を前記排気送風機の吸気側に連通したこと、
   を特徴とする軌条車両。

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