JP5511176B2 - 鉄道車両 - Google Patents
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Description
請求項2記載の鉄道車両は、請求項1記載の鉄道車両において、前記居住室を区画する区画壁を備え、前記区画壁は、前記区画された居住室の一方の居住室に面する第1区画パネルと、前記区画された居住室の他方に面する第2区画パネルとを備え、前記第1区画パネルと第2区画パネルとが所定間隔を隔てて対向して配設されると共に、前記漏出口から漏出された調和空気が前記第1区画パネルと第2区画パネルとの対向面間を流通するように構成されている。
請求項3記載の鉄道車両は、請求項1又は2に記載の鉄道車両において、前記内装パネルの表面から突設され上面が荷台面となる荷棚を備え、前記荷棚は、その荷棚の内部に形成され前記空間またはダクト部材に連通されると共に前記空間または前記ダクト部材から供給された調和空気が流通するように構成される連通通路と、その前記連通通路を流通した調和空気を前記居住室へ吹き出す第2吹出口とを備え、その第2吹出口から前記居住室へ吹き出される調和空気が前記荷棚の下面に当たるように、前記第2吹出口の開口が構成されている。
請求項4記載の鉄道車両は、請求項3記載の鉄道車両において、前記荷棚の荷台面となる上面側に配設され断熱機能を有する断熱材を備えている。
さらに、内装パネルと水密パネルとの間の空間を流通した調和空気を居住室へ吹き出す第1吹出口と、その第1吹出口から吹き出された調和空気を居住室の外へ排出する排出口とを備えているので、調和空気の対流を利用して、居住室内の空気の換気を行えると共に、熱交換効率の向上を図ることができるという効果がある。
また、本発明の鉄道車両によれば、空間内に配設されると共に空調装置から供給された調和空気を居住室内へ案内する供給ダクトと、その供給ダクトに開口すると共に供給ダクトから供給された調和空気を、内装パネルと水密パネルとの間の空間へ漏出させる漏出口をダクト部材が備える構成であるので、内装パネルと水密パネルとの間の空間(内装パネルとダクト部材との間の空間)を、漏出口から漏出された調和空気により、空調空間とすることができる。その結果、かかる空調空間によって、内装パネルの裏面における温度を調和空気の温度へ近づけることができ、上述した放射による空調(冷房または暖房)効果を得ることができるという効果がある。
ここで、内装パネルと水密パネルとの間の空間にダクト部材を配設する場合には、空間内の温度とダクト部材の表面との温度差が大きくなるため、ダクト部材の表面に結露が発生するという問題点があった。従来技術では、この結露を解消するために、ダクト部材の表面に断熱材を配設することが必要であり、材料コスト・作業コストが嵩むという問題点があった。
これに対し、本発明の鉄道車両によれば、空間へダクト部材内の調和空気を漏出させる漏出口を備える構成であるので、空間とダクト部材の表面との間の温度差を小さくして、ダクト部材の表面への結露の発生を抑制することができる。その結果、ダクト部材の表面に断熱材を配設することを不要として、材料コスト・作業コストの削減を図ることができ、その分、鉄道車両全体としての製品コストの削減を図ることができるという効果がある。
また、従来技術では、内装パネルと水密パネルとの間の空間に結露水が発生すると、この結露水を除去することが困難であるという問題点があった。これに対し、本発明の鉄道車両によれば、例えば、長期の運転休止後に空調装置の運転を再開した直後など、一時的に結露水が発生した場合であっても、かかる結露水を、空間内へ漏出された調和空気により速やかに乾燥させることができるという効果がある。
ここで、乗客が感じる温熱感覚には、気温の寄与以外に、上述したように、放射の寄与がある。鉄道車両の居住室の空調を行う手段として、本発明の鉄道車両のように、対流により空調を行う手段(以下、「対流手段」と称す。)と、放射により空調を行う手段(以下、「放射手段」と称す。)との両者を併用する方法を本願方法とし、対流手段のみ使用する方法を従来方法とすると、居住室内の乗客が同じ涼しさ又は暖かさを感じるためには、従来方法では、本願方法よりも、居住室内の目標温度とその居住室へ供給する調和空気の温度との温度差を、より大きな温度差に設定しなければならない。
例えば、冷房の場合、本願方法では、鉄道車両の車外から伝導によって各パネルを透過して居住室内へ侵入する熱を、内装パネルの裏面(即ち、内装パネルと水密パネルとの間の空間)を流通する調和空気(冷風)により除去することができる。その結果、対流手段は、車外から伝導によって各パネルを透過して居住室内へ侵入する熱の分を負担する必要がない。これに対し、従来方法では、車外から伝導によって各パネルを透過して居住室内へ侵入する熱の冷却も、対流手段が負担する。そのため、居住室内の目標温度が同じであれば、従来方法における調和空気を、本願方法における調和空気の温度よりも低い温度とする必要がある。
同様に、暖房の場合には、本願方法では、居住室内から伝導によって各パネルを透過して鉄道車両の車外へ逃げる熱を、内装パネルの裏面(即ち、内装パネルと水密パネルとの間の空間)を流通する調和空気(温風)により除去することができる。その結果、対流手段は、居住室内から伝導によって各パネルを透過して車外へ逃げる熱の分を負担する必要がない。これに対し、従来方法では、居住室内から伝導によって各パネルを透過して鉄道車両の車外へ逃げる熱の分の暖房も、対流手段が負担する。そのため、居住室内の目標温度が同じであれば、従来方法における調和空気を、本願方法における調和空気の温度よりも高い温度とする必要がある。
また、冷房の場合、本願方法における居住室内の発熱部位は、乗客と窓を通じて日光が当たる部位であるので、これらの部位を対流手段により冷却すれば足りるところ、従来方法における居住室内の発熱部位は、乗客と窓を通じて日光が当たる部位に加え、天井面、側壁面および床面となるため、これらの各部位をそれぞれ対流手段により冷却するためには、強い対流を発生させる必要がある。
一方、暖房の場合、本願方法において、居住室内から鉄道車両の車外へ熱が逃げる部位は、上述した空間を形成できない窓の部分であるのに対し、従来方法において、居住室内から鉄道車両の車外へ熱が逃げる部位は、窓の部分に加え、天井面、側壁面および床面となるため、これらの各部位から逃げる熱の分を暖房するためには、強い対流を発生させる必要がある。
以上より、従来方法では、強い対流を発生させる(対流の風速や風量を大きくする)必要があり、また、その対流の温度と目標温度との温度差が大きい(冷たい又は暖かい)ため、乗客にドラフト感による不快感を与えやすい。これに対し、本願方法(本発明の鉄道車両)によれば、従来方法と比較して、対流を弱く(対流の風速や風量を小さく)することができるので、乗客に与えるドラフト感を抑制することができる。同時に、本願方法によれば、対流の温度と目標温度との温度差を小さくできるので、仮に対流が乗客に直接当たったとしても、その部分が冷えたりほてったりすることを抑制することができる。その結果、乗客の快適性の向上を図ることができるという効果がある。
更に、本願方法(本発明の鉄道車両)によれば、上述したように、対流手段の寄与を小さくして、対流を弱く(対流の風速や風量を小さく)することができる。その結果、ダクト部材の断面積を小さくすることができるので、材料コストの削減と軽量化とを図ることができるという効果がある。また、送風のための出力を抑えることができるので、送風により発生する居住室内の騒音を低減することができ、その分、乗客の快適性の向上を図ることができるという効果がある。
また、本発明の鉄道車両によれば、第1吹出口の開口は、漏出口から漏出された調和空気により温度が調整される内装パネルの表面に沿う方向を臨む向きに構成されるので、第1吹出口から吹き出された調和空気が内装パネルの表面に沿って流通することで、かかる内装パネルの表面の温度を調整して、放射による空調効果を高めることができるという効果がある。
例えば、冷房の場合、内装パネルの裏面(空間側の面)は、その内装パネルの裏面側を流通する調和空気によって、流通空気の温度とほぼ一致する温度まで冷却されている一方、内装パネルの表面(居住室側の面)は、居住室内の空気から移動した熱と、乗客などからの放射による熱とを受けることで、裏面よりも高い温度とされている。この場合、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第1吹出口から吹き出された調和空気を内装パネルの表面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気の流通によって、内装パネルの表面を冷却することができる。その結果、放射による冷房効果を高めることができる。
同様に、暖房の場合、内装パネルの裏面(空間側の面)は、その内装パネルの裏面側を流通する調和空気によって、流通空気の温度とほぼ一致する温度まで暖められている一方、内装パネルの表面(居住室側の面)は、居住室内の空気へ熱が移動すると共に、乗客などへの熱の放射により、裏面よりも低い温度とされている。この場合、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第1吹出口から吹き出された調和空気を内装パネルの表面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気の流通によって、内装パネルの表面を暖めることができる。その結果、放射による暖房効果を高めることができる。
ここで、内装パネルと水密パネルとの間の空間に調和空気を流通させ、放射による冷房を行う場合、内装パネルの表面(居住室側の面)における温度が居住室内の空気の露点温度よりも低くなると、その表面に結露水が発生するという問題点がある。これに対し、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第1吹出口から吹き出された調和空気を内装パネルの表面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気によって結露水を気化させて、結露水を内装パネルの表面から除去することができるという効果がある。
また、空間またはダクト部材から供給された調和空気を居住室へ吹き出す第2吹出口を連通通路が備え、第2吹出口から居住室へ吹き出される調和空気が荷棚の下面に当たるように、第2吹出口の開口が構成されているので、第2吹出口から吹き出された調和空気が荷棚の下面に沿って流通することで、かかる荷棚の下面の温度を調整して、放射による空調効果を高めることができるという効果がある。
同様に、暖房の場合、荷棚の下面は、居住室内の空気へ熱が移動すると共に、窓を通して車外へ熱が奪われるため、調和空気よりも温度が低くなっている。この場合、上述したように、第2吹出口から吹き出された調和空気を荷棚の下面に沿って流通させることで、かかる下面を暖めて、放射による暖房効果を高めることができる。
また、このように、荷棚の上面側に断熱材を配設して荷台面側の断熱性を増すことで、荷棚の下面側において、放射による空調効果を積極的に高めることができる。即ち、荷棚の下面側は、乗客が着座する座席および窓に対面する側であるため、冷房の場合には、乗客からの放射熱や窓を通しての太陽からの放射熱を効率良く受けることができる一方、暖房の場合には、窓を通して居住室内から車外へ逃げようとする熱を効率良く暖めることができるので、乗客や窓を通しての放射熱を相殺する空調効果をより一層確実に発揮させることができるという効果がある。
<手段>
この目的を達成するために、技術的思想1の鉄道車両は、調和空気を供給する空調装置を備えるものであり、居住室の内壁を形成する内装パネルと、その内装パネルの外側に配設され前記居住室の水密を保つ水密パネルと、その水密パネルの内面に配設され断熱機能を有する断熱材と、前記内装パネルと水密パネルとの間に形成された空間内に配設されると共に前記空調装置から調和空気が供給される筒状のダクト部材と、を備え、前記ダクト部材は、前記空調装置から供給された調和空気を前記空間へ漏出させる漏出口を備えている。
技術的思想2の鉄道車両は、技術的思想1記載の鉄道車両において、前記内装パネルは、前記空間またはダクト部材を流通した調和空気を前記居住室へ吹き出す第1吹出口と、その第1吹出口から吹き出された調和空気を前記居住室の外へ排出する排出口とを備えている。
技術的思想3の鉄道車両は、技術的思想2記載の鉄道車両において、前記第1吹出口から前記居住室へ吹き出される調和空気が前記内装パネルの表面に当たるように、前記第1吹出口の開口が構成されている。
技術的思想4の鉄道車両は、技術的思想1から3のいずれかに記載の鉄道車両において、前記内装パネルの表面から突設され上面が荷台面となる荷棚を備え、前記荷棚は、その荷棚の内部に形成され前記空間またはダクト部材に連通される連通通路を備え、前記空間またはダクト部材から供給された調和空気が前記連通通路を流通するように構成されている。
技術的思想5の鉄道車両は、技術的思想4記載の鉄道車両において、前記荷棚の前記荷台面となる上面側に配設され断熱機能を有する断熱材を備えている。
技術的思想6の鉄道車両は、技術的思想5記載の鉄道車両において、前記連通通路は、前記空間またはダクト部材から供給された調和空気を前記居住室へ吹き出す第2吹出口を備え、その第2吹出口から前記居住室へ吹き出される調和空気が前記荷棚の下面に当たるように、前記第2吹出口の開口が構成されている。
技術的思想7の鉄道車両は、技術的思想1から6のいずれかに記載の鉄道車両において、前記居住室を区画する区画壁を備え、前記区画壁は、前記区画された居住室の一方の居住室に面する第1区画パネルと、前記区画された居住室の他方に面する第2区画パネルとを備え、前記第1区画パネルと第2区画パネルとが所定間隔を隔てて対向して配設されると共に、前記空調装置から供給された調和空気が前記第1区画パネルと第2区画パネルとの対向面間を流通するように構成されている。
技術的思想8の鉄道車両は、技術的思想2又は6に記載の鉄道車両において、前記第1吹出口または前記第2吹出口に配設されると共に金属製の多孔質体または繊維体から構成される吸音部材を備えている。
技術的思想9の鉄道車両は、技術的思想1から8のいずれかに記載の鉄道車両において、前記空間内に配設される板状のリブ部材を備え、そのリブ部材は、前記内装パネルに接続されると共に、前記空間を流通する調和空気の流通方向と平行に配設されている。
技術的思想10の鉄道車両は、技術的思想1から8のいずれかに記載の鉄道車両において、前記空間内に配設される板状の仕切り部材を備え、その仕切り部材は、前記内装パネルに接続されると共に、前記空間を流通する調和空気の流通方向と直交する向きに配設されている。
<効果>
技術的思想1記載の鉄道車両によれば、居住室の内壁を形成する内装パネルと、その内装パネルの外側に配設される水密パネルとを備え、それら内装パネルと水密パネルとの間に空間を形成すると共に、水密パネルの内面に断熱材を配設する構成であるので、これら内装パネルと水密パネルとの間の空間に調和空気を流通させることで、調和空気が内装パネルの裏面(空間側の面)に沿って流通し、かかる内装パネルの裏面における温度を調和空気の温度へ近づけることができる。
例えば、冷房の場合には、内装パネルの裏面が調和空気により冷やされ、かかる裏面側へ表面(居住室側の面)側の熱が移動されることで、内装パネルの表面の温度が低下される。これにより、居住室が内装パネルの冷たい面で取り囲まれるので、乗客の皮膚の熱は、放射により内装パネルの表面へ移動され、その結果、冷房の効果を得ることができる。
一方、暖房の場合には、内装パネルの裏面が調和空気により暖められ、かかる裏面側から表面(居住室側の面)側へ熱が移動されることで、内装パネルの表面の温度が上昇される。これにより、居住室が内装パネルの暖かい面で取り囲まれるので、内装パネルの表面の熱が、放射により乗客の皮膚へ移動され、その結果、暖房の効果を得ることができる。
このように、本発明の鉄道車両によれば、放射による空調を行うことができ、その分、空気の流れ(対流)による空調の寄与を小さくすることができるので、居住室内の温度と温度差の大きな調和空気が乗客に直接当たることを抑制することができる。その結果、乗客が冷えたりほてったりすることや、乗客にドラフト感を与えることが抑制されるので、乗客の快適性の向上を図ることができるという効果がある。
また、本発明の鉄道車両によれば、空調装置から供給された調和空気を、内装パネルと水密パネルとの間の空間へ漏出させる漏出口をダクト部材が備える構成であるので、内装パネルと水密パネルとの間の空間(内装パネルとダクト部材との間の空間)を、漏出口から漏出された調和空気により、空調空間とすることができる。その結果、かかる空調空間によって、内装パネルの裏面における温度を調和空気の温度へ近づけることができ、上述した放射による空調(冷房または暖房)効果を得ることができるという効果がある。
ここで、内装パネルと水密パネルとの間の空間にダクト部材を配設する場合には、空間内の温度とダクト部材の表面との温度差が大きくなるため、ダクト部材の表面に結露が発生するという問題点があった。従来技術では、この結露を解消するために、ダクト部材の表面に断熱材を配設することが必要であり、材料コスト・作業コストが嵩むという問題点があった。
これに対し、本発明の鉄道車両によれば、空間へダクト部材内の調和空気を漏出させる漏出口を備える構成であるので、空間とダクト部材の表面との間の温度差を小さくして、ダクト部材の表面への結露の発生を抑制することができる。その結果、ダクト部材の表面に断熱材を配設することを不要として、材料コスト・作業コストの削減を図ることができ、その分、鉄道車両全体としての製品コストの削減を図ることができるという効果がある。
また、従来技術では、内装パネルと水密パネルとの間の空間に結露水が発生すると、この結露水を除去することが困難であるという問題点があった。これに対し、本発明の鉄道車両によれば、例えば、長期の運転休止後に空調装置の運転を再開した直後など、一時的に結露水が発生した場合であっても、かかる結露水を、空間内へ漏出された調和空気により速やかに乾燥させることができるという効果がある。
ここで、乗客が感じる温熱感覚には、気温の寄与以外に、上述したように、放射の寄与がある。鉄道車両の居住室の空調を行う手段として、本発明の鉄道車両のように、対流により空調を行う手段(以下、「対流手段」と称す。)と、放射により空調を行う手段(以下、「放射手段」と称す。)との両者を併用する方法を本願方法とし、対流手段のみ使用する方法を従来方法とすると、居住室内の乗客が同じ涼しさ又は暖かさを感じるためには、従来方法では、本願方法よりも、居住室内の目標温度とその居住室へ供給する調和空気の温度との温度差を、より大きな温度差に設定しなければならない。
例えば、冷房の場合、本願方法では、鉄道車両の車外から伝導によって各パネルを透過して居住室内へ侵入する熱を、内装パネルの裏面(即ち、内装パネルと水密パネルとの間の空間)を流通する調和空気(冷風)により除去することができる。その結果、対流手段は、車外から伝導によって各パネルを透過して居住室内へ侵入する熱の分を負担する必要がない。これに対し、従来方法では、車外から伝導によって各パネルを透過して居住室内へ侵入する熱の冷却も、対流手段が負担する。そのため、居住室内の目標温度が同じであれば、従来方法における調和空気を、本願方法における調和空気の温度よりも低い温度とする必要がある。
同様に、暖房の場合には、本願方法では、居住室内から伝導によって各パネルを透過して鉄道車両の車外へ逃げる熱を、内装パネルの裏面(即ち、内装パネルと水密パネルとの間の空間)を流通する調和空気(温風)により除去することができる。その結果、対流手段は、居住室内から伝導によって各パネルを透過して車外へ逃げる熱の分を負担する必要がない。これに対し、従来方法では、居住室内から伝導によって各パネルを透過して鉄道車両の車外へ逃げる熱の分の暖房も、対流手段が負担する。そのため、居住室内の目標温度が同じであれば、従来方法における調和空気を、本願方法における調和空気の温度よりも高い温度とする必要がある。
また、冷房の場合、本願方法における居住室内の発熱部位は、乗客と窓を通じて日光が当たる部位であるので、これらの部位を対流手段により冷却すれば足りるところ、従来方法における居住室内の発熱部位は、乗客と窓を通じて日光が当たる部位に加え、天井面、側壁面および床面となるため、これらの各部位をそれぞれ対流手段により冷却するためには、強い対流を発生させる必要がある。
一方、暖房の場合、本願方法において、居住室内から鉄道車両の車外へ熱が逃げる部位は、上述した空間を形成できない窓の部分であるのに対し、従来方法において、居住室内から鉄道車両の車外へ熱が逃げる部位は、窓の部分に加え、天井面、側壁面および床面となるため、これらの各部位から逃げる熱の分を暖房するためには、強い対流を発生させる必要がある。
以上より、従来方法では、強い対流を発生させる(対流の風速や風量を大きくする)必要があり、また、その対流の温度と目標温度との温度差が大きい(冷たい又は暖かい)ため、乗客にドラフト感による不快感を与えやすい。これに対し、本願方法(本発明の鉄道車両)によれば、従来方法と比較して、対流を弱く(対流の風速や風量を小さく)することができるので、乗客に与えるドラフト感を抑制することができる。同時に、本願方法によれば、対流の温度と目標温度との温度差を小さくできるので、仮に対流が乗客に直接当たったとしても、その部分が冷えたりほてったりすることを抑制することができる。その結果、乗客の快適性の向上を図ることができるという効果がある。
更に、本願方法(本発明の鉄道車両)によれば、上述したように、対流手段の寄与を小さくして、対流を弱く(対流の風速や風量を小さく)することができる。その結果、ダクト部材の断面積を小さくすることができるので、材料コストの削減と軽量化とを図ることができるという効果がある。また、送風のための出力を抑えることができるので、送風により発生する居住室内の騒音を低減することができ、その分、乗客の快適性の向上を図ることができるという効果がある。
技術的思想2記載の鉄道車両によれば、技術的思想1記載の鉄道車両の奏する効果に加え、内装パネルと水密パネルとの間の空間またはダクト部材を流通した調和空気を居住室へ吹き出す第1吹出口と、その第1吹出口から吹き出された調和空気を居住室の外へ排出する排出口とを備えているので、調和空気の対流を利用して、居住室内の空気の換気を行えると共に、熱交換効率の向上を図ることができるという効果がある。
技術的思想3記載の鉄道車両によれば、技術的思想2記載の鉄道車両の奏する効果に加え、第1吹出口から居住室へ吹き出される調和空気が内装パネルの表面に当たるように、第1吹出口の開口が構成されているので、第1吹出口から吹き出された調和空気が内装パネルの表面に沿って流通することで、かかる内装パネルの表面の温度を調整して、放射による空調効果を高めることができるという効果がある。
例えば、冷房の場合、内装パネルの裏面(空間側の面)は、その内装パネルの裏面側を流通する調和空気によって、流通空気の温度とほぼ一致する温度まで冷却されている一方、内装パネルの表面(居住室側の面)は、居住室内の空気から移動した熱と、乗客などからの放射による熱とを受けることで、裏面よりも高い温度とされている。この場合、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第1吹出口から吹き出された調和空気を内装パネルの表面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気の流通によって、内装パネルの表面を冷却することができる。その結果、放射による冷房効果を高めることができる。
同様に、暖房の場合、内装パネルの裏面(空間側の面)は、その内装パネルの裏面側を流通する調和空気によって、流通空気の温度とほぼ一致する温度まで暖められている一方、内装パネルの表面(居住室側の面)は、居住室内の空気へ熱が移動すると共に、乗客などへの熱の放射により、裏面よりも低い温度とされている。この場合、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第1吹出口から吹き出された調和空気を内装パネルの表面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気の流通によって、内装パネルの表面を暖めることができる。その結果、放射による暖房効果を高めることができる。
ここで、内装パネルと水密パネルとの間の空間に調和空気を流通させ、放射による冷房を行う場合、内装パネルの表面(居住室側の面)における温度が居住室内の空気の露点温度よりも低くなると、その表面に結露水が発生するという問題点がある。これに対し、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第1吹出口から吹き出された調和空気を内装パネルの表面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気によって結露水を気化させて、結露水を内装パネルの表面から除去することができるという効果がある。
技術的思想4記載の鉄道車両によれば、技術的思想1から3のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、内装パネルの表面から突設される荷棚を備えると共に、その荷棚は、空間またはダクト部材に連通される連通通路を内部に備える構成であるので、空間またはダクト部材から供給された調和空気を連通通路に流通させることで、荷棚の表面における温度を調和空気の温度へ近づけることができる。
よって、冷房の場合には居住室を取り囲む冷たい面の総面積を、また、暖房の場合には居住室を取り囲む暖かい面の総面積を、内装パネルの面積に加え、荷棚の面積分だけ増やすことができるので、その分、放射による空調の効果を高めることができるという効果がある。
特に、荷棚は、乗客が着座する座席および窓に対面して位置する部材であるため、冷房の場合には、乗客からの放射熱や窓を通しての太陽からの放射熱を荷棚によって効率良く受けることができる一方、暖房の場合には、窓を通して居住室内から車外へ逃げようとする熱を荷棚によって効率良く暖めることができる。即ち、乗客や窓を通しての放射熱を相殺する空調効果を確実に発揮させることができるという効果がある。
このように、本発明の鉄道車両によれば、放射による空調を効率的に行って、その分、空気の流れ(対流)による空調の寄与を小さくすることができるので、居住室内の温度と温度差の大きな調和空気が乗客に直接当たることを抑制することができる。その結果、乗客が冷えたりほてったりすることや、乗客にドラフト感を与えることが抑制されるので、乗客の快適性の向上を図ることができる。
技術的思想5記載の鉄道車両によれば、技術的思想4記載の鉄道車両の奏する効果に加え、断熱機能を有する断熱材を、荷棚の荷台面となる上面側に配設する構成であるので、荷棚の連通通路に調和空気を流通させて、放射による空調効果を得る場合であっても、断熱材によって荷台面側の断熱性を増すことで、荷台面に載置した荷物が、冷房時に冷やされて結露することや暖房時に暖められることを回避することができるという効果がある。
また、このように、荷棚の上面側に断熱材を配設して荷台面側の断熱性を増すことで、荷棚の下面側において、放射による空調効果を積極的に高めることができる。即ち、荷棚の下面側は、乗客が着座する座席および窓に対面する側であるため、冷房の場合には、乗客からの放射熱や窓を通しての太陽からの放射熱を効率良く受けることができる一方、暖房の場合には、窓を通して居住室内から車外へ逃げようとする熱を効率良く暖めることができるので、乗客や窓を通しての放射熱を相殺する空調効果をより一層確実に発揮させることができるという効果がある。
技術的思想6記載の鉄道車両によれば、技術的思想5記載の鉄道車両の奏する効果に加え、空間またはダクト部材から供給された調和空気を居住室へ吹き出す第2吹出口を連通通路が備え、第2吹出口から居住室へ吹き出される調和空気が荷棚の下面に当たるように、第2吹出口の開口が構成されているので、第2吹出口から吹き出された調和空気が荷棚の下面に沿って流通することで、かかる荷棚の下面の温度を調整して、放射による空調効果を高めることができるという効果がある。
例えば、冷房の場合、荷棚の下面は、居住室内の空気から移動した熱と、乗客や窓を通しての太陽からの放射による熱とを受けて、調和空気よりも温度が高くなっている。この場合、上述したように、第2吹出口から吹き出された調和空気を荷棚の下面に沿って流通させることで、かかる下面を冷却して、放射による冷房効果を高めることができる。
同様に、暖房の場合、荷棚の下面は、居住室内の空気へ熱が移動すると共に、窓を通して車外へ熱が奪われるため、調和空気よりも温度が低くなっている。この場合、上述したように、第2吹出口から吹き出された調和空気を荷棚の下面に沿って流通させることで、かかる下面を暖めて、放射による暖房効果を高めることができる。
ここで、荷棚の内部に形成された連通通路に調和空気を流通させ、放射による冷房を行う場合、荷棚の下面における温度が居住室内の空気の露点温度よりも低くなると、その表面に結露水が発生するという問題点がある。これに対し、本発明の鉄道車両によれば、上述したように、第2吹出口から吹き出された調和空気を荷棚の下面に沿って流通させることができるので、かかる調和空気によって結露水を気化させて、結露水を荷棚の下面から除去することができるという効果がある。
技術的思想7記載の鉄道車両によれば、技術的思想1から6のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、居住室を区画する区画壁が、その区画された居住室の一方の居住室に面する第1区画パネルと他方に面する第2区画パネルとを備え、第1区画パネルと第2区画パネルとが所定間隔を隔てて対向して配設される構成であるので、これら第1区画パネルと第2区画パネルとの対向面間に調和空気を流通させることで、調和空気が第1区画パネル及び第2区画パネルの裏面(互いに対向する側の面)に沿って流通し、これら第1区画パネル及び第2区画パネルの裏面における温度を調和空気の温度へ近づけることができる。
例えば、冷房の場合には、第1区画パネル及び第2区画パネルの裏面が調和空気により冷やされ、かかる裏面側へ表面(居住室側の面)側の熱が移動されることで、第1区画パネル及び第2区画パネルの表面の温度が低下される。これにより、居住室内に第1区画パネル及び第2区画パネルの冷たい面が面するので、乗客の皮膚の熱は、放射により第1区画パネル又は第2区画パネルの表面へ移動され、その結果、冷房の効果を得ることができる。
一方、暖房の場合には、第1区画パネル及び第2区画パネルの裏面が調和空気により暖められ、かかる裏面側から表面(居住室側の面)側へ熱が移動されることで、第1区画パネル及び第2区画パネルの表面の温度が上昇される。これにより、居住室に第1区画パネル及び第2区画パネルの暖かい面が面するので、第1区画パネル及び第2区画パネルの表面の熱が、放射により乗客の皮膚へ移動され、その結果、暖房の効果を得ることができる。
このように、本発明の鉄道車両によれば、冷房の場合には居住室を取り囲む冷たい面の総面積を、また、暖房の場合には居住室を取り囲む暖かい面の総面積を、内装パネルの面積に加え、区画壁の面積分だけ増やすことができるので、その分、放射による空調の効果を高めることができるという効果がある。
これにより、放射による空調を効率的に行って、その分、空気の流れ(対流)による空調の寄与を小さくすることができるので、居住室内の温度と温度差の大きな調和空気が乗客に直接当たることを抑制することができる。その結果、乗客が冷えたりほてったりすることや、乗客にドラフト感を与えることが抑制されるので、乗客の快適性の向上を図ることができる。
技術的思想8記載の鉄道車両によれば、技術的思想2又は6に記載の鉄道車両の奏する効果に加え、第1吹出口または第2吹出口に配設されると共に金属製の多孔質体または繊維体から構成される吸音部材を備える構成であるので、空調効率が損なわれることを抑制しつつ、車外から居住室内への騒音の遮音性を高めることができるという効果がある。
即ち、第1吹出口または第2吹出口が居住室に開口されていると、これら第1吹出口または第2吹出口が車外や空調装置から伝わる騒音の居住室内への侵入経路となるところ、多孔質体または繊維体から構成される吸音部材を配設することで、その吸音作用により騒音を吸音して、居住室への騒音の侵入を抑制することができる。この場合、吸音部材は多孔質体または繊維体から構成されているので、第1吹出口または第2吹出口から吹き出す調和空気の流通が遮られることを回避することができると共に、かかる吸音部材が伝熱性の優れる金属製であるので、内装パネル、第1区画パネル又は第2区画パネルの温度を調整する(冷やす又は暖める)作用を得ることができ、その結果、空調効率が損なわれることを抑制することができる。
技術的思想9記載の鉄道車両によれば、技術的思想1から8のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、空間内に配設される板状のリブ部材を内装パネルに接続する構成であるので、かかるリブ部材がフィンの役割を発揮することで、空間内(内層パネルの裏面)を流通する調和空気と内装パネルとの熱交換作用を高めることができるという効果がある。この場合、リブ部材は、空間を流通する調和空気の流通方向と平行に配設されているので、調和空気をスムーズに流通させて、風切り音の発生を抑制することができるという効果がある。また、調和空気をスムーズに流通させることができるので、送風抵抗の増加による送風手段(空調装置の一部)の大型化を抑制することができるという効果がある。
技術的思想10記載の鉄道車両によれば、技術的思想1から8のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、空間内に配設される板状のリブ部材を内装パネルに接続する構成であるので、かかるリブ部材がフィンの役割を発揮することで、空間内(内層パネルの裏面)を流通する調和空気と内装パネルとの熱交換作用を高めることができるという効果がある。この場合、リブ部材は、空間を流通する調和空気の流通方向と直交する向きに配設されているので、調和空気の流通を妨げて、かかる調和空気を空間内でムラ無く循環させることができる。その結果、内装パネルの裏面の全域を調和空気の温度へ近づけることができるので、内装パネルを利用した放射による空調効果を効率的に発揮することができるという効果がある。
1 空調装置
E1 居住室
E12 客室(居住室の一部)
E13 デッキ(居住室の一部)
E14 洗面トイレ室(居住室の一部)
2 内装パネル
21 天井パネル
21a 天井吹出口
22,222 側面パネル(内装パネルの一部)
22a 荷棚上方吹出口(第1吹出口)
22b 荷棚下方吹出口(第1吹出口)
23 床面パネル(内装パネルの一部)
23a 床面吹出口
23b 排出口
3 水密パネル
4 断熱材
5,205 ダクト部材
53 天井漏出口(漏出口)
54 側面漏出口(漏出口)
57 排出口
6,7 区画壁
6a 客室区画パネル(第1区画パネルまたは第2区画パネル)
6b デッキ区画パネル(第2区画パネルまたは第1区画パネル)
7a デッキ区画パネル(第1区画パネルまたは第2区画パネル)
7b 洗面区画パネル(第2区画パネルまたは第1区画パネル)
9 吸音部材
10 リブ部材
11 縦リブ部材(リブ部材の一部)
12 横リブ部材(リブ部材の一部)
E3 荷棚
E31 荷台面
E33,E233 連通通路
S 空間
S1 中空部(荷棚の内部に形成された空間)
Claims (7)
- 調和空気を供給する空調装置を備えた鉄道車両において、
居住室の内壁を形成し金属材で構成される内装パネルと、
その内装パネルの外側に配設され前記居住室の水密を保つ水密パネルと、
その水密パネルの内面に配設され断熱機能を有する断熱材と、
前記内装パネルと水密パネルとの間に形成された空間内に配設されると共に前記空調装置から調和空気が供給される筒状のダクト部材と、を備え、
前記ダクト部材は、前記空間内で前記内装パネルの裏面に沿って延設されると共に前記空調装置から供給された調和空気を前記居住室内へ案内する供給ダクトと、その供給ダクトに開口すると共に前記供給ダクトから供給された調和空気を前記空間へ漏出させる漏出口と、を備え、前記漏出口から漏出し前記空間を流通する調和空気により前記内装パネルの温度が調整され、
前記内装パネルは、前記漏出口から漏出し前記空間を流通した調和空気を前記居住室へ吹き出す第1吹出口と、その第1吹出口から吹き出された調和空気を前記居住室の外へ排出する排出口とを備え、
前記第1吹出口の開口は、前記漏出口から漏出された調和空気により温度が調整される前記内装パネルの表面に沿う方向を臨む向きに構成され、
前記第1吹出口から吹き出した調和空気を前記内装パネルの表面に沿って流通させることで前記内装パネルの表面の温度と前記内装パネルの裏面の温度との均一化を図ることを特徴とする鉄道車両。 - 前記居住室を区画する区画壁を備え、
前記区画壁は、前記区画された居住室の一方の居住室に面する第1区画パネルと、前記区画された居住室の他方に面する第2区画パネルとを備え、
前記第1区画パネルと第2区画パネルとが所定間隔を隔てて対向して配設されると共に、前記漏出口から漏出された調和空気が前記第1区画パネルと第2区画パネルとの対向面間を流通するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の鉄道車両。 - 前記内装パネルの表面から突設され上面が荷台面となる荷棚を備え、
前記荷棚は、その荷棚の内部に形成され前記空間またはダクト部材に連通されると共に前記空間または前記ダクト部材から供給された調和空気が流通するように構成される連通通路と、その連通通路を流通した調和空気を前記居住室へ吹き出す第2吹出口とを備え、
その第2吹出口から前記居住室へ吹き出される調和空気が前記荷棚の下面に当たるように、前記第2吹出口の開口が構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄道車両。 - 前記荷棚の荷台面となる上面側に配設され断熱機能を有する断熱材を備えていることを特徴とする請求項3記載の鉄道車両。
- 前記第1吹出口または前記第2吹出口に配設されると共に金属製の多孔質体または繊維体から構成される吸音部材を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の鉄道車両。
- 前記空間内に配設される板状のリブ部材を備え、
そのリブ部材は、前記内装パネルに接続されると共に、前記空間を流通する調和空気の流通方向と平行に配設されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の鉄道車両。 - 前記空間内に配設される板状の仕切り部材を備え、
その仕切り部材は、前記内装パネルに接続されると共に、前記空間を流通する調和空気の流通方向と直交する向きに配設されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の鉄道車両。
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