JP6500303B2 - 空気調和設備及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和設備及び車両に関する。

従来から、車両には客室内部を快適に保持するため、エアコンディショナ等の空気調和機器が設置されている。

ここで、上記の車両の一例として、ガイドレールによって案内されながらゴムタイヤによって軌道上を走行する軌道系交通システム（新交通システム、ＡＧＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｗａｙ Ｔｒａｎｓｉｔ）、又はＡＰＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｐｅｏｐｌｅ Ｍｏｖｅｒ）と呼ばれる）の車両が知られている。
このような軌道系交通システムの車両では、客室内の上部に客室に送風を行なうように空気調和機器が設置されている。

ところで、例えば特許文献１に記載されているように、軌道系交通システムの車両には、空気調和機器からの空調風を案内するように、車両の前後方向に沿って延設されたダクトが設けられている。このダクトには、空調風の上流から下流に向かうに従って断面積が小さくなるように流路が形成され、流路を流通する空調風を車両の幅方向に向けて車両の内部に供給するようになっている。

さらに特許文献１に示すように、主ダクトには、主ダクトの内部を車両の幅方向に仕切り、供給口の手前に整流空間を画成する整風板が設けられ、整風板には幅方向に貫通する通風孔が形成されているものがある。

このような主ダクトは、車両の天井板と、天井板の下方に設けられる天井化粧板との間に形成されており、天井化粧板は、幅方向左右の両端部で天井板の下方を向く面と結合されるとともに、幅方向の中央部で天井板との間に間隙を形成するように下方に膨らんでいる。これにともなって、供給口は、天井化粧板の幅方向の両端部で、整風板よりも幅方向左右の外側において、幅方向左右の外側に向かうに従って、下方から上方に向かって滑らかに傾斜して形成されている。即ち供給口は、天井化粧板の曲面部分を貫通して形成されている。

特開２０１３―１０３５７３号公報

このように特許文献１に開示されたような従来の主ダクトにおいては、上述の通り、整風板よりも幅方向左右の外側となる整風板と供給口との間は、天井化粧板が曲面状をなしている。このため、整風板と供給口との間の部分のダクト内にはホコリ等が溜まり易いという問題がある。さらに、この天井化粧板の曲面状の部分によって、ダクト内に下方に凹むように凹部が形成されているため、溜まったホコリを除去しようとしても、作業が行いにくいといった問題もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、主ダクト内に溜まったホコリの除去等のメンテナンス作業を容易に行うことのできる空気調和設備、及び車両を提供する。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一の態様では、車両の内部の空調を行う車両用の空気調和設備であって、
空調風を送風する送風源と、前記送風源から前記車両の前後方向に沿って延設されて前記空調風を案内する流路を有した主ダクトと、前記流路を流通する前記空調風を前記車両の幅方向に向けて前記車両の内部に供給する供給口と、前記主ダクトの内部を前記幅方向に仕切り、前記供給口の手前に整流空間を画成する整風板と、前記整風板を前記幅方向に貫通し、前記流路と前記整流空間とを連通する通風孔と、前記整流空間内に配置されるとともに、前記通風孔の下縁又は該下縁よりも下方と、前記供給口の下縁との間を結ぶように上面が形成された仕切部と、を備えている。

このような構成によれば、整風板に形成された通風孔と、主ダクトからの空調風が吹き出す供給口との間に仕切部が設けられているので、通風孔から流出したホコリ等が、主ダクト内で仕切部の上面に堆積する。そして仕切部の上面は、供給口の下縁に接続されているため、手や清掃用具等を供給口から挿入することで、上面に容易にアクセスでき、上面からホコリ等を容易に除去でき、主ダクト内の清掃作業が容易となる。

本発明の第二の態様では、上記第一の態様において、前記仕切部における前記上面は、前記通風孔から前記供給口に向かって下方に傾斜する傾斜面であってもよい。

このように構成することで、仕切部の上面に堆積したホコリ等の清掃を行う場合、通風孔側から供給口側に、容易に掻き出すことができ、清掃作業がさらに容易となる。

本発明の第三の態様では、上記第一又は第二の態様において、前記供給口を開閉可能に設けられ、かつ、前記空調風が通過可能な蓋体をさらに備えてもよい。

このように構成することで、蓋体によって供給口を閉じておけば、乗客等が不用意に供給口から主ダクト内に手を挿入してしまうのを防ぐことができる。また、蓋体によって供給口を閉じた状態においても蓋体を空調風が通過可能であるので、蓋体が空調風の吹き出しの妨げとなることもない。一方で、蓋体を開くことで供給口から主ダクト内に手や清掃道具等を入れて、仕切部の清掃を行うことができる。

本発明の第四の態様では、上記第三の態様において、前記蓋体は、前記整流空間側に向かって供給口を開放可能に設けられた蓋体本体と、前記蓋体本体を前記整流空間側から前記供給口側に向かって付勢する付勢部材とを有していてもよい。

このように蓋体に付勢部材が設けられていることで、仕切部の上面に堆積したホコリ等の清掃を行う際には、付勢部材の付勢力に抗して蓋体本体を主ダクトの内側に向かって押し込むようにして蓋体本体が供給口を開放でき、容易に主ダクト内に手や清掃用具を入れることができる。一方、清掃が終了した後に手や清掃用具を主ダクト外へ出す際には、付勢部材の付勢力によって自動的に蓋体本体が供給口を閉塞する。従って清掃作業がさらに容易となる。

本発明の第五の態様では、車両は、上記の空気調和設備を車内の上部に備えている。

このような車両によれば、空気調和設備を備えていることで、主ダクト内で、通風孔と供給口との間に仕切部が設けられているため仕切部の上面にホコリ等が体積する。そして、仕切部の上面に容易にアクセスできることで、主ダクト内の清掃作業を容易に行うことが可能となる。

本発明に係る空気調和設備、及び車両によれば、主ダクト内に溜まったホコリの除去等のメンテナンス作業を容易に行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る空気調和設備を備えた車両の概略構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る上記空気調和設備を下方から見た一部断面図である。 図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る上記空気調和設備のルーバーを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る空気調和設備３及び車両１を図面に基づき説明する。
図１に示すように、この実施形態の車両１は、軌道の両側部に設けられたガイドレールによって案内されて軌道上を走行する軌道系交通システムに適用される車両である。
車両１は、車両本体２と、車両本体２の下部に設けられた台車４と、車両本体２の天井部分を形成する天井板１９及び天井化粧板２０と、天井板１９と天井化粧板２０との間で車両本体２の車内の上部に設けられる空気調和設備３と、を備えている。

車両本体２は、箱状をなし、内部に乗客を収容する客室ＰＳが形成された例えば中空の直方体形状をなしている。

台車４は、車両本体２の下部で車両本体２の長手方向の両端部に一つずつ設けられる走行装置である。

天井板１９は、車両本体２の屋根構体の下方を向く面に設けられ、車両本体２の天井部分を形成する板状をなす部材である。天井板１９は、車両本体２の長手方向全域にわたって設けられている。

図１から図３に示すように、天井化粧板２０は、天井板１９の下方に設けられている。図３に示すように、天井化粧板２０は、幅方向左右の両端部２０ａで、天井板１９の下方を向く面１９ｆと結合されるとともに、幅方向の中央部２０ｂで天井板１９との間に間隙Ｇを形成するように下方に膨らむように加工されている内張り板である。この天井化粧板２０は、車両本体２の長手方向全域にわたって設けられている。なお、一般にこのような内張り板は、アルミ製等の基材の表面にメラミン樹脂層を形成したものが用いられている。

図１、図２に示すように、空気調和設備３は、天井板１９と天井化粧板２０との間に挟まれる高さの領域で、空調装置（送風源）１１ａ、１１ｂと、主ダクト１３と、接続ダクト１６と、主ダクト１３と車両本体２の内部の客室ＰＳとを連通する供給口１４と、を主に備えている。

ここで、車両１の走行方向Ｄの前方を前後方向の前側（図１及び図２の紙面左側）とし、後方を前後方向の後側（図１及び図２の紙面右側）とする。また、前後方向の前方に向かって左側を幅方向の左側（図２の紙面下側）とし、右側を幅方向の右側（図２の紙面上側）とする。

図２に示すように、空調装置１１ａ、１１ｂは、車両本体２の長手方向、即ち前後方向の前方及び後方の両端部に一台ずつ配置される例えばエアコンディショナ等の機器である。前方に配置される空調装置１１ａは、後方へ向かって、また、後方に配置される空調装置１１ｂは、前方に向かって、所定の温度の空調風Ｆを吹き出し可能としている。また、この空調風Ｆは接続ダクト１６によって、主ダクト１３へ導入される。本実施形態の空調装置１１ａ、１１ｂは、前後方向を向く面に幅方向の左右に間隔をあけて、空調風Ｆを吹き出す二つの吹出口１２ａ、１２ｂが設けられている。

主ダクト１３は、前後方向の前方及び後方の両端部それぞれの空調装置１１ａ、１１ｂ同士の間において、車両本体２の内部の上部に前後方向に延設されるものである。
また、この主ダクト１３は、天井板１９と天井化粧板２０との間に、車両本体２における幅方向の中央部に対して間隔をあけて幅方向左右両側に設けられる一対の整風板１５と、一対の整風板１５に対して幅方向内側に間隔をあけて設けられる一対の流路壁２３と、一対の整風板１５よりも幅方向左右両外側に設けられる左右に対をなす仕切板２２と、を有している。

図２、図３に示すように、一対の整風板１５は間隔をあけて、主ダクト１３内部の間隙Ｇにおいて天井化粧板２０の幅方向両端部２０ａに対して幅方向内側に配され、前後方向に沿って延在する板状をなす部材である。これら整風板１５は、天井板１９と天井化粧板２０とに結合されて、間隙Ｇをさらに幅方向の左右に分断するものである。
これにより、主ダクト１３内には、整風板１５と天井化粧板２０の端部２０ａとで仕切られた左右に対をなす空間（整流空間）Ｓが形成される。

一対の流路壁２３は、幅方向両側にそれぞれに配された一対の整風板１５に対して幅方向内側で、天井化粧板２０と天井板１９とに結合されている。そして一対の流路壁２３は、前後方向の両端部から中間部に向かうに従って、漸次幅方向に広がるように設けられる板状をなす部材である。

仕切板２２は、整風板１５よりも幅方向左右両外側において間隙Ｇを前後方向に仕切るものであり、前後方向に間隔を空けて複数枚が設けられている。このような仕切板２２により、空間Ｓが前後に複数に分断されて形成されていることとなる。

供給口１４は、天井化粧板２０の幅方向の両端部２０ａで、整風板１５よりも幅方向左右の外側において、幅方向左右の外側に向かうに従って、下方から上方に向かって滑らかに傾斜して形成されている曲面２０ｓを貫通して、空間Ｓと車両本体２の内部の客室ＰＳとを連通する前後方向に延びて形成されている開口部である。そして、空調風Ｆを車両本体２の内部の客室ＰＳ内へ流入可能とするものである。また供給口１４は曲面２０ｓ上に形成されているため、真直ぐ下方に向かって開口しておらず、幅方向の左右外側へ向かってやや傾斜して開口している。

図２、図４に示すように、整風板１５には、整風板１５を幅方向に貫通する複数の通風孔１８が、前後方向に所定の間隔をあけて形成されている。各通風孔１８は、前後に隣接する仕切板２２同士の間で、前後方向を長手方向に一致させるようにして長方形状に形成されている。

図５に示すように、通風孔１８のそれぞれには、複数の羽板２４ａを前後方向に所定の間隔をあけて配置したルーバー２４が設けられている。

図３、図４に示すように、幅方向両側の整風板１５と、天井化粧板２０の幅方向両側の曲面２０ｓとの間には、それぞれ、平板状のプレート材（仕切部）３０が設けられている。図４に示すように、プレート材３０の上面３０ａは、通風孔１８の下縁１８ａと、供給口１４の下縁１４ａとを結ぶ面上に位置するように形成され、通風孔１８の下縁１８ａ側から供給口１４の下縁１４ａ側に向かって下方に傾斜する傾斜面となっている。

また、供給口１４には蓋体３１が設けられている。蓋体３１は、供給口１４を開放可能に設けられた蓋体本体３３と、蓋体本体３３を空間Ｓ側から供給口１４側に向かって付勢する付勢部材３４とを有している。

蓋体本体３３は、例えば多数の孔（図示無し）が形成された網状部材、あるいはパンチングメタルである。
蓋体本体３３には、ヒンジ３２等が設けられている。このヒンジ３２等を介して蓋体本体３３が供給口１４の上縁に、供給口１４を開閉可能に連結されている。

付勢部材３４は、バネ等の弾性部材であって蓋体本体３３を空間Ｓ側から供給口１４側に向かって付勢している。通常時、即ち蓋体本体３３に外力が作用しない状態では、蓋体本体３３が供給口１４を塞ぐようになっている。供給口１４を塞いだ状態で、蓋体本体３３は、多数の孔（図示無し）によって通風性を確保している。また、必要時には、蓋体３１を、付勢部材３４の付勢力に抗してヒンジ３２を中心として空間Ｓ側に回動させることで、供給口１４を開放する。

図２に示すように、接続ダクト１６は、空調装置１１ａ、１１ｂと主ダクト１３とを接続するもので、幅方向左右に対になったダクト１７を有している。それぞれのダクト１７は、一端が空調装置１１ａ、１１ｂのそれぞれの吹出口１２ａ、１２ｂに接続されるとともに、他端が、主ダクト１３の長手方向両端部にそれぞれ接続されている。
このような車両１においては、空調装置１１ａ、１１ｂの吹出口１２ａ、１２ｂから吹き出した空調風Ｆが、主ダクト１３の内部の整風板１５と流路壁２３との間の流路空間（流路）Ｔに導入される。

そして、上述したような空気調和設備３では、流路空間Ｔに導入された空調風Ｆは、主ダクト１３の長手方向中央部に向かって流通する。この際、流路壁２３は、主ダクト１３の長手方向両端部から長手方向中央部に向かって、幅方向外方に向かって漸次傾斜して設けられている。このため、流路空間Ｔの断面積は徐々に減少していく。従って、空調風Ｆが主ダクト１３の長手方向中央部に到達するまでに十分な流量を維持可能となっており、流路空間Ｔの全域で空調風Ｆの流量の均一化を図ることが可能となっている。

さらに、整風板１５と流路壁２３との間の流路空間Ｔを流通する空調風Ｆは、整風板１５に形成された各通風孔１８を通じて空間Ｓへ流入するが、上述のように流路空間Ｔの全域で空調風Ｆの流量の均一化が図られている。このため、各通風孔１８から空間Ｓへ流入する空調風Ｆの流量も同等にできる。従って、空間Ｓから供給口１４を介して車両本体２内部の客室ＰＳ内へ供給される空調風Ｆの流量・流速も前後方向及び幅方向に全て均一なものとなる。

また、整風板１５における通風孔１８にはルーバー２４が設けられているため、空間Ｓへ流入する空調風Ｆに対して整流化を行い、通風孔１８周辺での乱流の発生を防止でき、空間Ｓへ空調風Ｆを円滑に流入させることが可能となっている。

また、空調風Ｆは、通風孔１８から空間Ｓに流入した後に供給口１４から車両本体２の内部へ供給される。従って、空間Ｓにおいて再度整流され、乱流の発生を抑制されて車両本体２内部へ供給されることとなるため、客室ＰＳ内へのさらなる均一供給を図ることが可能となっている。

さらに、供給口１４は、下方を向いておらず、幅方向左右へ傾斜して開口しているため、直接客室ＰＳ内の乗客に空調風Ｆが直接当ってしまうこともなく、また車両本体２の幅方向左右の端部に沿って車両本体２の下方へ流通し、車両本体２の内周面を循環することとなる。このため、快適性、居住性の向上と、さらなる空調効果の向上とを期待できる。

以上説明した本実施形態の車両１によれば、整風板１５に形成された通風孔１８と、主ダクト１３からの空調風Ｆが吹き出す供給口１４との間に、平板状のプレート材３０が設けられている。そしてプレート材３０の上面３０ａは、通風孔１８の下縁１８ａと供給口１４の下縁１４ａとを結ぶ面上に位置していることで、通風孔１８から流出したホコリ等が、主ダクト１３内で上面３０ａに堆積する。この際、手や清掃用具等を供給口１４から挿入することで、上面３０ａに容易にアクセスでき、上面３０ａからホコリ等を容易に除去でき、主ダクト内の清掃作業が容易となる。よって、車両１のメンテナンス作業を容易に行うことが可能となる。

また、プレート材３０の上面３０ａは、通風孔１８の下縁１８ａから供給口１４の下縁１４ａに向けて下方に傾斜する傾斜面となっている。これにより、プレート材３０の清掃を行う場合、通風孔１８側から供給口１４側に、ホコリ等を容易に掻き出すことができる。

さらに、供給口１４に開閉可能に設けられ、空調風Ｆが通過可能な蓋体３１を備えている。これにより、メンテナンス作業を行う場合にのみ、蓋体本体３３を開き、それ以外のときには蓋体本体３３によって供給口１４を閉じておけば、乗客等が不用意に供給口１４から主ダクト１３内に手を挿入してしまうのを防ぐことができる。また、蓋体本体３３によって供給口１４が閉塞された状態においても、蓋体本体３３を空調風Ｆが通過可能であるので、蓋体本体３３が空調風Ｆの吹き出しの妨げとなることもない。

さらに、メンテナンス作業等を行うのに必要時には、蓋体本体３３を押して開けば、作業者の手や清掃道具等を供給口１４から主ダクト１３内に入れることができ、作業を容易に行うことができる。清掃作業後に手や清掃用具を主ダクト１３外へ出す際には、付勢部材３４の付勢力によって自動的に蓋体本体３３が供給口１４を閉塞するため、清掃作業がさらに容易となる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。即ち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述の実施形態では、仕切部として平板状のプレート材３０を設けている。このため、プレート材３０の上面３０ａは平面となるが、上面３０aは曲面状をなしていてもよい。また、ホコリが堆積可能な上面を有する部材であれば、板状をなすプレート材３０に代えて例えば、ブロック状の部材を仕切部として設けてもよい。

また、プレート材３０の上面３０ａは、必ずしも傾斜面となっていなくともよく、水平面であってもよい。

また、プレート材３０の上面３０ａは通風孔１８の下縁よりもさらに下方で整風板１５に接続されていてもよい。さらに、上面３０ａは整風板１５との間で隙間を空けて設けられていてもよい。即ち、上面３０ａは少なくとも整風板１５と天井化粧板２０の曲面２０ｓとの間に配置されるようにプレート材３０が設けられていればよい。

また、蓋体３１も必ずしも設けられていなくともよい。

１ 車両
２ 車両本体
３ 空気調和設備
４ 台車
１１ａ、１１ｂ 空調装置（送風源）
１２ａ、１２ｂ 吹出口
１３ 主ダクト
１４ 供給口
１４ａ 下縁
１５ 整風板
１６ 接続ダクト
１７ ダクト
１８ 通風孔
１８ａ 下縁
１９ 天井板
２０ 天井化粧板
２０ａ 端部
２０ｂ 中央部
２０ｓ 曲面
２２ 仕切板
２３ 流路壁
２４ ルーバー
２４ａ 羽板
３０ プレート材（仕切部）
３０ａ 上面
３１ 蓋体
３１ａ 上端部
３２ ヒンジ
３３ 蓋体本体
３４ 付勢部材
Ｆ 空調風
Ｇ 間隙
ＰＳ 客室
Ｓ 空間（整流空間）
Ｔ 流路空間（流路）
Ｄ 走行方向

Claims (5)

1. 車両の内部の空調を行う車両用の空気調和設備であって、
   空調風を送風する送風源と、
   前記送風源から前記車両の前後方向に沿って延設されて前記空調風を案内する流路を有した主ダクトと、
   前記流路を流通する前記空調風を前記車両の幅方向に向けて前記車両の内部に供給する供給口と、
   前記主ダクトの内部を前記幅方向に仕切り、前記供給口の手前に整流空間を画成する整風板と、
   前記整風板を前記幅方向に貫通し、前記流路と前記整流空間とを連通する通風孔と、
   前記整流空間内に配置されるとともに、前記通風孔の下縁又は該下縁よりも下方と、前記供給口の下縁との間を結ぶように上面が形成された仕切部と、
   を備える空気調和設備。
2. 前記仕切部における前記上面は、前記通風孔から前記供給口に向かって下方に傾斜する傾斜面である請求項１に記載の空気調和設備。
3. 前記供給口を開閉可能に設けられ、かつ、前記空調風が通過可能な蓋体をさらに備える請求項１又は２に記載の空気調和設備。
4. 前記蓋体は、前記整流空間側に向かって供給口を開放可能に設けられた蓋体本体と、前記蓋体本体を前記整流空間側から前記供給口側に向かって付勢する付勢部材とを有する請求項３に記載の空気調和設備。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和設備を、車内の上部に備える車両。

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