JP2620569B2 - 車両用圧力緩和装置 - Google Patents
車両用圧力緩和装置Info
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- JP2620569B2 JP2620569B2 JP1242236A JP24223689A JP2620569B2 JP 2620569 B2 JP2620569 B2 JP 2620569B2 JP 1242236 A JP1242236 A JP 1242236A JP 24223689 A JP24223689 A JP 24223689A JP 2620569 B2 JP2620569 B2 JP 2620569B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力緩和装置に係り、特に高速でトンネル
内を走行する車両に使用して好適な圧力緩和装置に関す
るものである。
内を走行する車両に使用して好適な圧力緩和装置に関す
るものである。
従来の装置は、特開平１−119470号公報に記載のよう
に、給気装置および排気装置の少なくとも一方の通風路
内に、空気の流れによって撓む２つの撓み板と、該２つ
の撓み板の上流側および下流側において撓み板の自由端
側に向けて空気を導く案内板と、該撓み板が通路を開く
方向に自由に撓むのを制限するストッパと、からなる。
に、給気装置および排気装置の少なくとも一方の通風路
内に、空気の流れによって撓む２つの撓み板と、該２つ
の撓み板の上流側および下流側において撓み板の自由端
側に向けて空気を導く案内板と、該撓み板が通路を開く
方向に自由に撓むのを制限するストッパと、からなる。
撓み板は通風路にほぼ直交するように配置され、２つ
の撓み板の間に通風路を構成している。一方の撓み板の
固定端側の近傍に他方の撓み板の自由端が位置してい
る。
の撓み板の間に通風路を構成している。一方の撓み板の
固定端側の近傍に他方の撓み板の自由端が位置してい
る。
通常の動作時には２つの撓み板の間は空いており、空
気が流れる。トンネル内で車両がすれ違った場合のよう
に急激な車外圧力の低下が生じると、圧力差によって一
方の撓み板が他方の撓み板側に撓み、通風路を実質的に
閉じる。また、この場合、撓み板の撓み量が所定の限界
を超えると、撓み板は自励振動が生じるので、案内板に
よって撓み板に伝わる車外圧力変動を緩和してこれを防
止している。
気が流れる。トンネル内で車両がすれ違った場合のよう
に急激な車外圧力の低下が生じると、圧力差によって一
方の撓み板が他方の撓み板側に撓み、通風路を実質的に
閉じる。また、この場合、撓み板の撓み量が所定の限界
を超えると、撓み板は自励振動が生じるので、案内板に
よって撓み板に伝わる車外圧力変動を緩和してこれを防
止している。
このように、撓み板に作用する急激な車外圧力の変動
を案内板によって緩和しているので、撓み板の撓みが少
なく、車内圧力の変動の抑制効果を鈍らせてしまう。
を案内板によって緩和しているので、撓み板の撓みが少
なく、車内圧力の変動の抑制効果を鈍らせてしまう。
もし、これを防止しようとすると、撓み板の板圧を薄
くして撓み板の撓みを十分にさせることが必要になる。
しかし、このようにすれば、結果的に案内板の効果がな
くなってしまう。
くして撓み板の撓みを十分にさせることが必要になる。
しかし、このようにすれば、結果的に案内板の効果がな
くなってしまう。
本発明の目的は、急激な車外圧力の変動によって引き
起こされる車内圧力変動を抑制し、しかも、撓み板の自
励振動を防止して信頼性を向上することにある。
起こされる車内圧力変動を抑制し、しかも、撓み板の自
励振動を防止して信頼性を向上することにある。
本発明の車両用圧力緩和装置は、 車両の客室と車外とを接続する空気流路のダクトと、
該ダクト内に設置した撓み板と、前記ダクト内に設置し
た緩衝機構と、からなり、 前記撓み板は、通常時は前記空気流路を開いており、
前記ダクト内を流れる空気流の増大によってその自由端
が空気流路面積を小さくする方向に撓むように前記ダク
トの内壁に固定しており、 前記緩衝機構は、柱状であって、前記撓み板が空気流
路面積を小さくする方向に撓むことによって当接する位
置であって、前記撓み板の撓みの固定端と自由端との間
の位置に設置していること、 を特徴とする。
該ダクト内に設置した撓み板と、前記ダクト内に設置し
た緩衝機構と、からなり、 前記撓み板は、通常時は前記空気流路を開いており、
前記ダクト内を流れる空気流の増大によってその自由端
が空気流路面積を小さくする方向に撓むように前記ダク
トの内壁に固定しており、 前記緩衝機構は、柱状であって、前記撓み板が空気流
路面積を小さくする方向に撓むことによって当接する位
置であって、前記撓み板の撓みの固定端と自由端との間
の位置に設置していること、 を特徴とする。
給気装置の入口および排気装置の出口に設置された圧
力緩和装置は、車両がトンネル内を高速走行中にすれ違
った際に生じる車外圧力の急激な変動が給気装置および
排気装置に波及するのを軽減するように作用する。それ
によって、車内圧力変化の増加が抑制されるので乗客に
不快感を与えることがない。さらに詳述すれば、列車が
トンネル内ですれ違う時、車外圧力は第２図の実線C,D
部のように大気圧P0から正圧，負圧に急激な変化をす
る。しかしながら、圧力緩和装置の作用によって、車外
圧力変動が正圧側，負圧側のどちらに変化しても給気装
置の入口，排気装置の出口における圧力変動は緩和され
る。
力緩和装置は、車両がトンネル内を高速走行中にすれ違
った際に生じる車外圧力の急激な変動が給気装置および
排気装置に波及するのを軽減するように作用する。それ
によって、車内圧力変化の増加が抑制されるので乗客に
不快感を与えることがない。さらに詳述すれば、列車が
トンネル内ですれ違う時、車外圧力は第２図の実線C,D
部のように大気圧P0から正圧，負圧に急激な変化をす
る。しかしながら、圧力緩和装置の作用によって、車外
圧力変動が正圧側，負圧側のどちらに変化しても給気装
置の入口，排気装置の出口における圧力変動は緩和され
る。
ところが、上記圧力緩和の手段として、撓み板の撓み
作用により空気流路面積を絞ることで圧力変動を緩和さ
せる機構を採用した場合、撓み板が撓むことにより撓み
板の固定部に大きな応力が発生する。応力が大きいと、
撓み板の耐久性が著しく低下してしまうので、撓み板の
撓み側に柱状の緩衝機構を設置して、これを防止する。
緩衝機構は撓み板の固定端と自由端との間において撓み
板に接触するように設置する。緩衝機構によって撓み板
の撓みが拘束され、応力を一定値以下に抑えることがで
きる。しかも、撓み板の撓み量がある限界を超えると発
生する撓み板固有の自励振動の発生を抑制することがで
き、撓み板の寿命を大幅に延ばせるので、信頼性を向上
できる。
作用により空気流路面積を絞ることで圧力変動を緩和さ
せる機構を採用した場合、撓み板が撓むことにより撓み
板の固定部に大きな応力が発生する。応力が大きいと、
撓み板の耐久性が著しく低下してしまうので、撓み板の
撓み側に柱状の緩衝機構を設置して、これを防止する。
緩衝機構は撓み板の固定端と自由端との間において撓み
板に接触するように設置する。緩衝機構によって撓み板
の撓みが拘束され、応力を一定値以下に抑えることがで
きる。しかも、撓み板の撓み量がある限界を超えると発
生する撓み板固有の自励振動の発生を抑制することがで
き、撓み板の寿命を大幅に延ばせるので、信頼性を向上
できる。
なお、第２図から明らかなように圧力の絶対値は負圧
時の方が大きい。正圧時の圧力変動が許容限度内であれ
ば、正圧に対して作用する緩和装置は不要である。圧力
変動は、車両の速度および断面積、トンネルの断面積お
よび長さ、給気装置の送風機の圧力−風量の特性、排気
装置の送風機の圧力−風量の特性等によって、総合的に
定まるものである。そして、車内の圧力変動の許容限度
は任意に決めることができるものである。従って、圧力
緩和装置は用途に応じて正圧または負圧の一方に対して
作用するように構成することができる。
時の方が大きい。正圧時の圧力変動が許容限度内であれ
ば、正圧に対して作用する緩和装置は不要である。圧力
変動は、車両の速度および断面積、トンネルの断面積お
よび長さ、給気装置の送風機の圧力−風量の特性、排気
装置の送風機の圧力−風量の特性等によって、総合的に
定まるものである。そして、車内の圧力変動の許容限度
は任意に決めることができるものである。従って、圧力
緩和装置は用途に応じて正圧または負圧の一方に対して
作用するように構成することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図により
説明する。
説明する。
第１図において１は車両の屋根〜天井間に設置された
給気装置で、２は新鮮外気取入れ口、３は給気装置１の
送風機、４は給気装置１の入口付近に装着された圧力緩
和装置、５は空調ダクト、６は吐出グリル、７は客室、
８は車内の汚染空気を車外へ排出するための排出グリ
ル、９は排出ダクト、10は車両の床下に設置された排気
装置、11は排気装置10の送風機、12は排気装置11の出口
付近に設置された圧力緩和装置である。
給気装置で、２は新鮮外気取入れ口、３は給気装置１の
送風機、４は給気装置１の入口付近に装着された圧力緩
和装置、５は空調ダクト、６は吐出グリル、７は客室、
８は車内の汚染空気を車外へ排出するための排出グリ
ル、９は排出ダクト、10は車両の床下に設置された排気
装置、11は排気装置10の送風機、12は排気装置11の出口
付近に設置された圧力緩和装置である。
第３図ないし第５図は圧力緩和装置４（または12）を
それ自体が弾性を持ったもので構成した場合の一例を示
す。20は圧力緩和装置４（または12）に適用される通風
路面積変化用の撓み板で、21は撓み板20のストッパであ
る。撓み板20は一端を通風路内壁に固定され、もう一端
は自由端となっている。撓み板20は空気の流れによって
下流側に撓む。撓みの固定端と撓み板20の自由端との中
間であって、撓み板が流路を小さくする側の位置に、柱
状の緩衝機構22を設けている。撓んだ撓み板20は緩衝機
構に接することができる。
それ自体が弾性を持ったもので構成した場合の一例を示
す。20は圧力緩和装置４（または12）に適用される通風
路面積変化用の撓み板で、21は撓み板20のストッパであ
る。撓み板20は一端を通風路内壁に固定され、もう一端
は自由端となっている。撓み板20は空気の流れによって
下流側に撓む。撓みの固定端と撓み板20の自由端との中
間であって、撓み板が流路を小さくする側の位置に、柱
状の緩衝機構22を設けている。撓んだ撓み板20は緩衝機
構に接することができる。
通常の換気状態では第３図に示すように矢印の方向へ
上記送風機３（または11）により送風されている。この
とき上流側の撓み板20は点線の状態から実線のように撓
んだ状態で保持され、下流側の撓み板20については、ス
トッパ21により拘束される。
上記送風機３（または11）により送風されている。この
とき上流側の撓み板20は点線の状態から実線のように撓
んだ状態で保持され、下流側の撓み板20については、ス
トッパ21により拘束される。
次に、第４図および第５図の矢印で示すように車外か
らの急激な正もしくは負の圧力変動が加わったとき、撓
み板20はそれぞれ板前後の圧力差によって撓むことにな
る。これにより、その圧力変動の加わる方向および大き
さに対応して通風路面積を変化させることができる。
らの急激な正もしくは負の圧力変動が加わったとき、撓
み板20はそれぞれ板前後の圧力差によって撓むことにな
る。これにより、その圧力変動の加わる方向および大き
さに対応して通風路面積を変化させることができる。
第４図に示すように、送風方向に対して正方向に大き
な圧力変動が加わったとき、上流側の撓み板20はその中
間が緩衝機構22に接触し、該上流側の撓み板20の自由端
が下流側の撓み板20と接触しないように、緩衝機構22で
撓み量が拘束される。上流側の撓み板20の自由端と下流
側の撓み板20との間には隙間が有るので、空気は流れ
る。
な圧力変動が加わったとき、上流側の撓み板20はその中
間が緩衝機構22に接触し、該上流側の撓み板20の自由端
が下流側の撓み板20と接触しないように、緩衝機構22で
撓み量が拘束される。上流側の撓み板20の自由端と下流
側の撓み板20との間には隙間が有るので、空気は流れ
る。
上記のように撓み板20が大きく撓むと、その撓みの中
間部が緩衝機構22に接触し、拘束される。このため、上
流側の撓み板20の固定部の応力は緩衝機構22に接触後は
第６図に示すように増加しない。したがって、完全片振
りで曲げ疲労を受ける撓み板20の応力振幅を疲労限界以
内に抑制できるので、撓み板20の寿命を大幅に延ばすこ
とができる。
間部が緩衝機構22に接触し、拘束される。このため、上
流側の撓み板20の固定部の応力は緩衝機構22に接触後は
第６図に示すように増加しない。したがって、完全片振
りで曲げ疲労を受ける撓み板20の応力振幅を疲労限界以
内に抑制できるので、撓み板20の寿命を大幅に延ばすこ
とができる。
また、撓み板20が通風路を完全に遮断する寸前の作動
速度が所定の速さになったとき、撓み板20の弾性力が一
瞬圧力差に打ち勝ち、もとに戻ろうとする。ところが、
次の圧力波により再び押し付けられ、これが繰り返され
て、撓み板20の上流と下流との波動により、自励振動が
発生するが、撓み板20が自励振動を引き起こす不安定領
域に達する前に緩衝機構22が撓み板20を拘束すれば、圧
力差により押し付けられて拘束位置で片持ち支持された
と同じ状態になり、撓み板20自体の有効長さが短かくな
り同圧力に対する撓み量が小さくなって強度が増すの
で、上記自励振動の発生を抑制できる。
速度が所定の速さになったとき、撓み板20の弾性力が一
瞬圧力差に打ち勝ち、もとに戻ろうとする。ところが、
次の圧力波により再び押し付けられ、これが繰り返され
て、撓み板20の上流と下流との波動により、自励振動が
発生するが、撓み板20が自励振動を引き起こす不安定領
域に達する前に緩衝機構22が撓み板20を拘束すれば、圧
力差により押し付けられて拘束位置で片持ち支持された
と同じ状態になり、撓み板20自体の有効長さが短かくな
り同圧力に対する撓み量が小さくなって強度が増すの
で、上記自励振動の発生を抑制できる。
送風方向に対して負方向に圧力変動が加わったときも
同様に、第５図に示すように、下流側の撓み板20は、自
由端が上流側の撓み板20と接触しないように緩衝機構22
で撓み量が拘束されるものである。次に、緩衝機構22の
一実施例を第７図により説明する。
同様に、第５図に示すように、下流側の撓み板20は、自
由端が上流側の撓み板20と接触しないように緩衝機構22
で撓み量が拘束されるものである。次に、緩衝機構22の
一実施例を第７図により説明する。
緩衝機構22は中心に支柱23を有し、その周囲を弾性体
24例えばゴムにより構成されている。この弾性体24の形
状は丸に限定するものではないが、丸にすると通風路の
空気の流れを妨げることなく、緩衝作用を容易にでき
る。
24例えばゴムにより構成されている。この弾性体24の形
状は丸に限定するものではないが、丸にすると通風路の
空気の流れを妨げることなく、緩衝作用を容易にでき
る。
また、このように緩衝機構22を構成すれば、構造が非
常に簡単であり、安価で、しかも、緩衝効果の大きいも
のにでき、取り付けも簡単である。
常に簡単であり、安価で、しかも、緩衝効果の大きいも
のにでき、取り付けも簡単である。
本実施例によれば、圧力緩和装置４および12を給気装
置１の入口付近および排気装置の出口付近に設けること
で、送風機３および11の前後の圧力差を第２図に示すよ
うに車内外の圧力差に比べて大幅に軽減することがで
き、送風機3,11の圧力特性を改善することなく車内の圧
力変化を軽減できる効果がある。
置１の入口付近および排気装置の出口付近に設けること
で、送風機３および11の前後の圧力差を第２図に示すよ
うに車内外の圧力差に比べて大幅に軽減することがで
き、送風機3,11の圧力特性を改善することなく車内の圧
力変化を軽減できる効果がある。
また、本実施例によれば、緩衝機構22を設けること
で、撓み板20の寿命を大幅に延せるので、長期間無保守
が可能な耐久性のある圧力緩和装置4,12にすることがで
き、信頼性の向上に効果がある。
で、撓み板20の寿命を大幅に延せるので、長期間無保守
が可能な耐久性のある圧力緩和装置4,12にすることがで
き、信頼性の向上に効果がある。
本発明によれば、給・排気装置の出入り口付近に圧力
緩和装置を設けることによって、車内外の圧力差に比べ
て送風機前後の圧力変化が軽減されるので、車内の圧力
変化を軽減でき、すなわち、急激な車外圧力の変動によ
って引き起こされる車内圧力変動を抑制でき、また、撓
み板の自励振動を防止して装置の信頼性を向上できるも
のである。
緩和装置を設けることによって、車内外の圧力差に比べ
て送風機前後の圧力変化が軽減されるので、車内の圧力
変化を軽減でき、すなわち、急激な車外圧力の変動によ
って引き起こされる車内圧力変動を抑制でき、また、撓
み板の自励振動を防止して装置の信頼性を向上できるも
のである。
第１図は換気装置を備えた車両の断面図、第２図はトン
ネル内すれ違い時の車外圧力変化状況を示す説明図、第
３図，第４図，第５図は圧力緩和装置の一実施例を示す
上視断面図、第６図は撓み板の応力の変化状況を示すグ
ラフ、第７図は緩衝機構の構造を示す断面図である。１
……給気装置、4,12……圧力緩和装置、10……排気装
置、20……撓み板、21……ストッパ、22……緩衝機構、
23……支柱、24……弾性体。
ネル内すれ違い時の車外圧力変化状況を示す説明図、第
３図，第４図，第５図は圧力緩和装置の一実施例を示す
上視断面図、第６図は撓み板の応力の変化状況を示すグ
ラフ、第７図は緩衝機構の構造を示す断面図である。１
……給気装置、4,12……圧力緩和装置、10……排気装
置、20……撓み板、21……ストッパ、22……緩衝機構、
23……支柱、24……弾性体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平川 治生 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 松本 雅一 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社日立製作所笠戸工場内 (56)参考文献 特開 平１−119470（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】車両の客室と車外とを接続する空気流路の
ダクトと、該ダクト内に設置した撓み板と、前記ダクト
内に設置した緩衝機構と、からなり、 前記撓み板は、通常時は前記空気流路を開いており、前
記ダクト内を流れる空気流の増大によってその自由端が
空気流路面積を小さくする方向に撓むように前記ダクト
の内壁に固定しており、 前記緩衝機構は、柱状であって、前記撓み板が空気流路
面積を小さくする方向に撓むことによって当接する位置
であって、前記撓み板の撓みの固定端と自由端との間の
位置に設置していること、 を特徴とする車両用圧力緩和装置。 - 【請求項２】請求項１記載の車両用圧力緩和装置におい
て、前記緩衝機構は、断面が丸であり、外面は弾性体で
構成していること、を特徴とする車両用圧力緩和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242236A JP2620569B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 車両用圧力緩和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242236A JP2620569B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 車両用圧力緩和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104770A JPH03104770A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2620569B2 true JP2620569B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17086262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242236A Expired - Fee Related JP2620569B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 車両用圧力緩和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2620569B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107600093A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-01-19 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种废排风门自动控制装置及具有该装置的车体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0723091B2 (ja) * | 1987-11-02 | 1995-03-15 | 株式会社日立製作所 | 車両用圧力緩和装置 |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1242236A patent/JP2620569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107600093A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-01-19 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种废排风门自动控制装置及具有该装置的车体 |
| US11383740B2 (en) | 2017-08-22 | 2022-07-12 | Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. | Waste exhaust ventilation door automatic control device and vehicle body having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03104770A (ja) | 1991-05-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |