JP3532126B2 - 鉄道車両の空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道車両の空調装置
に関し、詳しくは、車外に設置した空調機で作られる空
調風を車内に吹き出して車内を空調する鉄道車両の空調
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の空調装置は、図１１に示すよ
うに空調機ａを車両ｂの屋根上に設置するタイプのもの
と、図１２、図１３に示すように車両ｂの床下に設置す
るタイプのものとがある。屋根上設置にするタイプのも
のでは図１１に示すように、屋根と客室天井との間の空
間ｃに配置されたダクトｄを通じて、客室内天井に設け
られたスリットｅから客室内に吹き出すのが一般的であ
る。また、床下に設置するタイプのものでは、図１２に
示すように床板と台枠間のスペースｆに配置されたダク
トｇから、両側の側構内を立ち上がる立ち上がりダクト
ｈを通じて、天井部吹出し口ｉまたは荷棚部吹出し口ｊ
に空調風を導いて吹き出すもの、あるいは図１３に示す
ように側構内を立ち上がる立ち上がりダクトｋ、および
屋根と車内天井との間の空間ｃに配置されたダクトｍを
通じて客室内天井に設けた吹出し口ｎに空調風を導き吹
き出すものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１１に示す
タイプのものは空調装置全体がコンパクトになるが、車
両の重心が高くなり、車両の高速化、軽量化が進むにつ
れ、曲線部分の走行速度が大きく制限されるので問題で
ある。

【０００４】図１２に示すタイプのものは車両の低重心
化は図れる。しかし、側構内を立ち上がる立ち上がりダ
クトｈを設けるのに、構体の大きさが車両限界により制
限されるのと、客室内を十分に大きくするのとで、立ち
上がりダクトｈの設置スペースはおのずと制限される。
また、空調の面ではダクト内の空調風の流れによるダク
ト騒音を抑えるために流速をあまり大きくできない。一
方、車内への必要空調風量は立ち上がりダクトｈの通路
断面積、ダクト内風速、ダクト本数で決まる。そこで、
現状は側構体の各側窓間に立ち上がりダクトｈを配置す
ることで必要空調風量を確保しているが、車両によって
は約４０本／両必要であり、これを個々に取付けている
ので取付けコストが膨大になっている。

【０００５】図１３に示すタイプのものも車両の低重心
化が図れる。しかし、立ち上がりダクトｋは、その本数
が図１２に示すタイプに比し数本となる。このため各立
ち上がりダクトｋの通路断面積が倍増し、客室内に張り
出してしまうので、客室内を狭めるし内装の外観上よく
ない。

【０００６】本発明の目的は、低重心化を満足しなが
ら、車両の組立工数を低減し低コスト化が図れる鉄道車
両の空調装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の鉄道動車両の空調装置は、車両の
床下に設置されて空調風を作り送り出す空調機と、車両
の側構体の腰部内に設けられて車両の前後方向に延びる
メインダクトと、車両の側窓１つまたは複数を１つの単
位として各単位ごとに側窓まわりを内装するもので、こ
れらの上辺部に荷棚を一体に有するとともに、この荷棚
に車内へ空調風を吹き出す吹出し口、および各窓きせの
側窓開口部横に設け前記メインダクトに通じて前記空調
機からの空調風を前記吹出し口に導く立ち上がりダクト
を有した窓きせと、を備えている。

【０００８】このような構成では、空調機が車両の床下
に設置されて車両の低重心化が図れるのに加え、空調機
から荷棚の吹出し口に空調風を導く立ち上がりダクトを
各側窓の横に設置してその本数を多くし通路断面積の小
さな立ち上がりダクトで車内への飛び出しがなく空調に
十分な風量を確保しながら、立ち上がりダクトおよび荷
棚を側窓１つまたは複数に対応した各単位の窓きせに一
体に装備していることにより、立ち上がりダクトおよび
荷棚を含めた車両の組立工数を少なくして車両のコスト
を低減することができる。

【０００９】立ち上がりダクトと空調機は、車両の前後
方向に延びるメインダクトを介して通じていることによ
り、空調機から各立ち上がりダクトへの空調風の分配が
従来同様に車両の前後方向のスペースに沿って首尾よく
達成することができ、特に、メインダクトが車両の側構
の腰部内や、車両の床板下と側構の腰部内とがなす鉤型
スペース内に設けられていると、車両の構体が通常形成
する空間やスペースを利用して、従って、車両限界を越
えたり、車両の内側に飛び出したりすることなく十分な
通路断面積を確保して十分な空調を達成することができ
る。

【００１０】窓きせの上辺の左右のコーナ部がアールを
持った形状とされていると、隣接する窓きせどうしの高
さに差があっても、アールを持った形状どうしの隣接に
より目立たなくすることができ、取付け位置の微調整な
ど複雑な作業なしに好適な内装状態が得られるので、取
付けの微調整などに長い時間と労力を費やす必要がな
い。

【００１１】また、荷棚の前辺の平面より見た左右のコ
ーナ部がアールを持った形状とされていると、荷棚の車
内への張りだしに差があっても、アールを持った形状ど
うしの隣接により目立たなくすることができ、取付け位
置の微調整など複雑な作業なしに好適な内装状態が得ら
れるので、従来のように何分割かした荷棚を通しで取付
けるのに隣接のものどうしの寸法誤差や位置誤差を長い
時間と労力を費やして取付け上微調整していたような不
便をなくし、車両のコスト低減が図れる。

【００１２】しかも、各窓きせが隣接するものとの間に
隙間を持って配置されると、それら窓きせの寸法誤差、
取付け誤差を吸収するし、隣接のものどうしの高さや荷
棚の張りだしの違いをより目立ちにくくするので、窓き
せの製作や取付けの必要精度が軽減され車両のコストを
さらに低減することができる。

【００１３】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにな
る。本発明の各特徴は可能な限りにおいて、それ単独
で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の鉄道車両の空調装
置に係る実施の形態をその実施例とともに図１〜図１０
を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。

【００１５】本実施の形態は、図１に示すように空調風
８を作り送り出す空調機１を車両２の床下に設置し、図
１〜図３に示すように車両２の側窓３の１つまたは複数
を１つの単位として各単位ごとに側窓まわりを内装する
窓きせ４を設ける。これら各窓きせ４の上辺部４ａには
図４、図５および図９、図１０に示すように荷棚５を一
体に設けるとともに、この荷棚５に車内、特に本実施の
形態では客室６へ空調風８を吹き出す吹出し口７を設
け、前記空調機１からの空調風８を、各窓きせ４の側窓
３の開口部横に設けた図１、図３、図５、図８、図９に
示すような立ち上がりダクト９を通じて前記吹出し口７
に導くようにしている。

【００１６】このように、空調機１が車両２の床下に設
置されることにより車両２の低重心化が図れる。また、
空調機１から荷棚５の吹出し口７に空調風８を導く立ち
上がりダクト９が前記のように各側窓３の横に設置され
ることでその本数を多くすることができるので、通路断
面積の小さな立ち上がりダクト９により客室６内への飛
び出しなく空調に十分な風量を確保することができる。
同時に、立ち上がりダクト９および荷棚５が側窓３の１
つまたは複数に対応した各単位の窓きせ４に一体に装備
していることにより、立ち上がりダクト９および荷棚５
を含めた車両２の組立工数が大幅に少なくなり、車両２
のコストを大きく低減することができる。窓きせ４を形
成する単位の側窓３の数は、窓きせ４の仕上がり状態で
の大きさや重さによる製作、取り扱い、取付けの難易度
など、メリット、デメリットを配慮して決定すればよ
い。立ち上がりダクト９の総通路断面積を大きくするに
は、側窓３の間の数および間隔の少なくとも一方を増大
するのが好適であり、この意味では側窓３をロマンス形
座席の一列に１つの単位で設けるのが好適である。

【００１７】立ち上がりダクト９と空調機１は、図１、
図２、図３、図８に示すように車両２の前後方向に延び
るメインダクト１１を介して通じている。これにより、
空調機１から各立ち上がりダクト９への空調風８の分配
が従来同様に車両２の前後方向のスペースに沿って首尾
よく達成することができる。車両２の左右のメインダク
ト１１は図１、図２に示す実施例の場合、客室６と運転
室１２との境界部で車両２の天井部へ立ち上がり、運転
室１２の天井部の幅方向ほぼ中央部を前方へ延び、運転
室１２内に空調風８を図１、図２に示すように吹出すよ
うにしている。しかし、運転室１２も客室６と同様な窓
きせ４を利用した吹出し構造を採用することができる。
空調機１は図１に示すように客室６に開口する吸気口２
０を持ち、客室６に対する送風と吸気とにより客室６の
気密性が高くても圧力バランスが図れるようにしてい
る。

【００１８】メインダクト１１は、図１〜図７に示す第
１の実施例では車両２の側構１３の腰部１３ａ内、つま
り側構体１４の内側に設けてあり、図８から図１０に示
す第２の実施例では車両２の床板１６下と、腰部１３ａ
内下とがなす鉤型スペースに設けてある。このようにす
ると、車両２の構体が通常に形成する空間やスペースを
利用して、従って、車両限界を越えたり、車両２の客室
６内に飛び出したりすることなく十分な通路断面積を確
保して十分な空調を達成することができる。

【００１９】図１〜図７に示す第１の実施例ではさら
に、立ち上がりダクト９は窓きせ４の取付け時に図５に
示すようにメインダクト１１と接着、ろう接、溶接など
による接続部３１で接続してある。また、メインダクト
１１と空調機１とは図６に示すようにメインダクト１１
に設けた座席３２下への広がり部１１ａから繋ぎダクト
３３を介して空調機１に接続するようにしてある。しか
し、このような接続構造は自由に設計することができ
る。図１、図３に示すように窓きせ４の上辺部４ａにお
ける左右のコーナ部４ｂをアールを持った形状としてい
る。これにより、隣接する窓きせ４どうしの高さに差が
あっても、アールを持った形状どうしの隣接により目立
たなくすることができ、取付け位置の微調整など複雑な
作業なしに好適な内装状態が得られるので、取付けの微
調整などに長い時間と労力を費やす必要がない。

【００２０】また、荷棚５についても図２、図７に示す
ように、その前辺５ａの平面より見た左右のコーナ部５
ｂがアールを持った形状としている。これにより、荷棚
５の客室６内への張りだし寸法に差があっても、アール
を持った形状どうしの隣接により目立たなくすることが
でき、取付け位置の微調整など複雑な作業なしに好適な
内装状態が得られるので、従来のように何分割かした荷
棚を通しで取付けるのに隣接のものどうしの寸法誤差や
位置誤差を長い時間と労力を費やして取付け上微調整し
ていたような不便をなくし、車両のコスト低減が図れ
る。特に図示する実施例では荷棚５の前辺５ａの全体を
湾曲させてあるので、図７に示すように張り出し差Ｓが
比較的大きくてもその差は余り目立たなくなる利点があ
る。また、各窓きせ４は隣接するものとの間に図１〜図
３、図７に示すように隙間Ｇを持って配置してある。こ
れによって、それら窓きせ４の寸法誤差、取付け誤差を
隙間Ｇが吸収するし、隣接のものどうしの高さや荷棚の
張りだしの違いを隙間Ｇがより目立ちにくくするので、
窓きせ４の製作や取付けの必要精度が軽減され車両のコ
ストをさらに低減することができる。

【００２１】図１〜図７に示す第１の実施例において、
各窓きせ４は側窓３をも一体に装備してもよく、そのよ
うにした場合は車両２の組立工数がさらに低減し、車両
２の低コスト化が図れる。しかし、側窓３は独立の窓ユ
ニットとして取り扱ったり、車両外部から嵌めつけるも
のにするなど、各種の組立構造を採用することができ
る。窓きせ４の上辺部４ａの両側にはダイカスト製品な
どの金属製で剛性の高い荷棚５と一体に形成し、あるい
は結合した取付け腕２４を設けて側構体１４の幕板部に
ボルト止めなどして十分な強度で取付け、荷棚５に載せ
られる荷物の負荷に十分耐えられるようにしてある。特
に側構体１４はアルミニウム製のホロー型材よりなり、
荷棚５を高い強度で支持する。

【００２２】もっとも窓きせ４の車両２への取付け方は
自由であり、窓きせ４の他の周辺部や側窓３のまわりも
適宜ねじ止めボルト止めされればよいし、取付け強度が
余り問題にならない部分は面ファスナで止めるなどして
もよい。いずれによっても窓きせ４は取り外しができ、
保守管理や改装に便利でもある。もっとも取り外す必要
がない場合、分離不能な溶接止めなどの取付け方式を採
用しても特に問題はない。

【００２３】窓きせ４は図４、図５、図６に示すように
客室６の床面近くまで延びるように設けているので、車
両の内装の工数も低減して低コスト化が図れる。

【００２４】図８〜図１０に示す第２の実施例ではさら
に、メインダクト１１は窓きせ４の立ち上がりダクト９
の部分に図１０に示すような上方に立ち上がる接続ダク
ト１１ｂを有し、この接続ダクト１１ｂにより立ち上が
りダクト９と接続部３１で接続されている。メインダク
ト１１と空調機１とはメインダクト１１自体の床下部分
１１ｃにて繋ぎダクト３３を通じて接続されればよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、上記の説明で明らかな
ように、空調機の床下設置により車両の低重心化が図れ
るのに加え、空調機から荷棚の吹出し口に空調風を導く
立ち上がりダクトの各側窓の横を利用した多数設置によ
り通路断面積の小さく車内への飛び出しなしに空調のた
めの風量を十分に確保しながら、立ち上がりダクトおよ
び荷棚を側窓１つまたは複数に対応した各単位の窓きせ
と一体に取り扱って、立ち上がりダクトおよび荷棚を含
めた車両の組立工数を少なくし車両のコストを低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る第１の実施例を示す
鉄道車両の縦断面図である。

【図２】図１に示す鉄道車両の横断平面図である。

【図３】図１に示す鉄道車両における窓きせおよびメイ
ンダクトを示す正面図である。

【図４】図１に示す鉄道車両における側窓部での側構部
の断面図である。

【図５】図１に示す鉄道車両における側窓がない部分で
の側構部の断面図である。

【図６】図１に示す鉄道車両におけるメインダクトと空
調機との接続部の断面図である。

【図７】第１の実施例における取付け状態での窓きせの
隣接状態を示す平面図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る第２の実施例の鉄道
車両における窓きせおよびメインダクトを示す正面図で
ある。

【図９】図８に示す鉄道車両における側窓部での側構部
の断面図である。

【図１０】図８に示す鉄道車両における側窓がない部分
での側構部の断面図である。

【図１１】従来の鉄道車両における空調装置の第１の例
を示す横断面図である。

【図１２】従来の鉄道車両における空調装置の第２の例
を示す横断面図である。

【図１３】従来の鉄道車両における空調装置の第３の例
を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ 空調機 ２ 車両 ３ 側窓 ４ 窓きせ ５ 荷棚 ６ 客室 ７ 吹出し口 ８ 空調風 ９ 立ち上がりダクト １１ メインダクト １３ 側構 １３ａ 腰部 １４ 側構体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−186948（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−86821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−192663（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317868（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−85456（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−55213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−4565（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−69824（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−188271（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−58914（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−66858（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−160109（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−86171（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−21963（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61D 27/00 B61D 37/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の床下に設置されて空調風を作り送り
   出す空調機と、車両の側構体の腰部内に設けられて車両の前後方向に延
   びるメインダクトと、 車両の側窓１つまたは複数を１つの単位として各単位ご
   とに側窓まわりを内装するもので、これらの上辺部に荷
   棚を一体に有するとともに、この荷棚に車内へ空調風を
   吹き出す吹出し口、および各窓きせの側窓開口部横に設
   け前記メインダクトに通じて前記空調機からの空調風を
   前記吹出し口に導く立ち上がりダクトを有した窓きせ
   と、 を備えた ことを特徴とする鉄道車両の空調装置。
2. 【請求項２】 メインダクトは車両の床板下と側構の腰
   部内とがなす鉤型スペース内に設けられている請求項１
   に記載の鉄道車両の空調装置。
3. 【請求項３】 窓きせの上辺の左右のコーナ部はアール
   を持った形状とされている請求項１、２いずれか１項に
   記載の鉄道車両の空調装置。
4. 【請求項４】 荷棚の前辺の平面より見た左右のコーナ
   部はアールを持った形状とされている請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の鉄道車両の空調装置。
5. 【請求項５】 各窓きせは隣接するものとの間に隙間を
   持って配置される請求項３、４のいずれか１項に記載の
   鉄道車両の空調装置。