JPH045163A - 鉄道車両用機器類冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、鉄道車両に搭載された電気品等の各種機器類
を送風機により強制的に通風冷却する鉄道車両用機器類
冷却装置に関する。

（従来の技術） 一般に、この種の鉄道車両用機器類冷却装置は、送風機
により外気を冷却風として強制的に取入れ、この外気中
に含まれる塵等の異物を空気濾過器により除去し、この
清浄空気を機器類に通風して冷却を図るもので、強制通
風冷却方式とも呼ばれている。

外気中に含まれる塵等の異物を除去する空気濾過器とし
ては、ナイロンや鋼毛等の濾材を用いたエアーフィルタ
が主流であったが、最近では諸外国、特に米国のデイ−
セル機関車に多く利用されている慣性分離型フィルタか
使われるようになって来た。

この慣性分離型フィルタを用いた冷却装置は、米国の機
関車での使い方に習って、車体内部に気密室を設け、そ
の機密室の車体側面に設けた空気取入口の直く内側に該
慣性分離型フィルタを設置し、これより機密室内の更に
内側に送風機を設け、この送風機の吐出口側に送風ダク
トを設けた構成で、送風機の吸引作用により空気取入口
より外気を慣性分離型フィルタに取入で清浄化し、その
空気を送風機からダクトを介し冷却を要する機器類に分
配送風して、該機器類の強制通風冷却を行うものである
。

前記慣性分離型フィルタで分離捕集した塵等の異物を多
量に含む含塵空気はブリードファンと称する別の送風機
により吸引して車体屋根上に排出している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述の慣性分離型フィルタを用いた鉄道車両
用機器類冷却装置では、送風機の手前（吸引口側）に該
慣性分離型フィルタを配置しているので、その慣性分離
型フィルタで分離捕集した塵等の異物を多量に含む含塵
空気を排出するのに、前記外気取入用のメインの送風機
とは別のブリードファンが必要で、それたけ構成か複雑
となってコスト高並びに重量増を招くと共に、その電源
や含塵空気の車体屋根上への排出ダクトなとの設置スペ
ースか必要で、重量並びにスペースの制約が厳しい鉄道
車両では不利な問題かあった。

また、慣性分離型フィルタには外気中に含まれる塵の他
に雨水や雪なども一緒に吸い込まれて来る。これら雨水
や雪及びその溶は水の一部は前記排出ダクトよりブリー
トファンにより吸引されて車体屋根上に排出されるか、
殆との水は慣性分離型フィルタからパイプ等を介して重
力により車外に自然流出させなければならず、その排水
効率が悪い。車両が傾いているときは水が溜まったまま
で排出され難い。こうしたことから慣性分離型フィルタ
に滞留する水分が清浄空気と混じって電気機器内に送り
込まれて該機器に悪影響をもたらす問題があった。また
溶けきれない雪は前記排出ダクトよりブリードファンに
より吸引されて車体屋根上に排出されるが、その途中で
付着堆積しゃ易く、含塵空気の排出不良を招く問題かあ
った。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、この発明の目
的とするところは、外気を取入れるメインの送風機以外
、ブリートファンの如き別な送風機を使わずに、慣性分
離型フィルタで分離捕集した塵や雨水や雪などの異物を
車外に効率良く強制排出でき、構成の簡素化、重量並び
に設置スペスの軽減、冷却を必要とする機器への悪影響
の回避などが図れる鉄道車両用機器類冷却装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の鉄道車両用機器類冷却装置は、前記目的を達成
するために、鉄道車両の車体に側部の空気取入口から外
気を取入れる送風機を設けると共に、この送風機の吐出
口側に接続する風道に慣性分離型フィルタを設け、この
慣性分離型フィルタからの清浄空気は送風ダクトを介し
冷却を必要とする機器類に送り込むと共に、慣性分離型
フィルタで空気中から分離捕集された塵や雨水や雪等の
異物を前記送風機からの圧力風により車体床下または車
体側面へ強制排出する排出ダクトを設けて構成したこと
にある。

（作用） 前記構成の鉄道車両用機器類冷却装置であれば、送風機
の作用により外気が車体側部の空気取入口から取り入れ
られて慣性分離型フィルタに圧送され、その慣性分離型
フィルタで清浄化した空気が冷却空気として送風ダクト
を介し冷却を要する機器類に送り込まれ、これで該機器
類が強制的に通風冷却されるようになる。

一方、前記慣性分離型フィルタで分離捕集した塵や雨水
や雪等の異物は前記送風機からの圧力風により車体床下
または車体側面へ排出ダクトを介し効率良く強制排出さ
れるようになる。これで前記外気取入用の送風機以外に
ブリードファンと称する別の送風機が不要となり、構成
の簡素化、重量並びに設置スペースの軽減が図れると共
に、雨水や雪溶は水が滞留して清浄空気と混じり電気機
器に悪影響をもたらしたり、溶けきれない雪が付着堆積
して排出不良を招いたりすることがなくなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

まず、第１図は本発明の鉄道車両用機器類冷却装置を車
体１に搭載した状態の断面図である。っまり車体１の一
側面に空気取入口２を設け、この空気取入口２から外気
を吸引して取入れるように、その空気取入口２に吸引口
側を接続して遠心式送風機３が車体１内に設置されてい
る。この送風機３は車体１内に設けた取付台４上に取付
固定されている。この取付台４は密閉箱状をなし、内部
が送風機３の吐出口側と連通ずる風道５とされている。

この取付台４を兼ねる風道５内の下部帯りに慣性分離型
フィルタ６が設けられている。この慣性分離型フィルタ
６は前記送風機３から風道５内に圧送されて来る空気（
外気）を通風旋回させるなどして、該空気中の塵や雨水
や雪等の異物を慣性により分離捕集する構成である。そ
の異物の分離捕集により清浄化した清浄空気の流出口に
上端を接続して送風ダクト７が設けられ、この送風ダク
ト７の下端が車体１下側の台車８に設けた冷却を要する
電気機器等の各種機器類（図面では代表的な機器として
主電動機を示している）９に接続されている。また、前
記慣性分離型フィルタ６で空気中から分離捕集した異物
の排出口に上端を接続して排出ダクト１０が設けられ、
−二の排出ダクト１０の下端が車体１の床下の前記主電
動機等の機器類９の外周に向けて開口され、この排出ダ
クト１０を介して塵や雨水等の異物が送風機３からの圧
力風により強制排出されるようになっている。

而して、前記構成の鉄道車両用機器類冷却装置の作用を
述べる。まず送風機３の吸排作用により外気が車体１側
部の空気取入口２から取り入れられて、その下側の取付
台４を兼ねる風道５内に圧送される。そこで慣性分離型
フィルタ６に入り、その慣性分離型、フィルタ６で空気
中の塵や雨水や雪等の異物が慣性により分離捕集される
。その異物の分離捕集により清浄化された清浄空気かこ
の流出口から送風ダクト７を介し車体１下側の冷却を要
する主電動機等の各種機器類９に分配送風されて、該機
器類９を強制通風冷却するようになる。

一方、前記慣性分離型フィルタ６て分離捕集した塵や雨
水や雪等の異物は、前記送風機３からの圧力風により、
排出口より排出ダクト１０を介し車体１の床下に強制排
出されるようになる。

つまり、慣性分離型フィルタ６を送風機３の加圧側であ
る吐出口側に配置し、しかもその慣性分離型フィルタ６
の底部の排出口に車体１の床下に向けた排出ダクトを接
続したので、そのフィルタ６で分離捕集した塵や雨水等
の異物は、重力と送風機３からの圧力風とにより車体１
の床下へ効率良く強制排出される。これで異物の塵や雨
水や雪溶は水が滞留して清浄空気と混じり電気機器に悪
影響をもたらしたり、溶けきれない雪か付着堆積して排
出不良を招いたりすることがなくなる。このために前記
外気取入用の送風機３以外に従来の如くブリードファン
と称する別の送風機を設ける必要がなくなり、構成の簡
素化、重量並びに設置スペースの軽減が図れるようにな
る。

また慣性分離型フィルタ６から塵や雨水や雪等の異物を
送風機３からの圧力風により排出ダクト１０を介し車体
１の床下の主電動機等の機器類９の外周に向けて強制排
出するので、その異物を含んだ含塵空気も冷却風の役目
をなして該機器類９を外から通風冷却すようになる。つ
まり鉄道車両の床下には圧縮空気の冷却管や空気タンク
など、水を掛けてでも冷却したいものが色々有り、しか
も前記主電動機などにおいても防水対策さえ出来ていれ
ば外に雨水か懸かっても支障ないので、これらの機器類
９の外からの冷却を前記塵などの異物が濃縮された汚い
空気で行い得るようになる。

更に冬季では床下の機器類９の表面に雪が積もり、その
機器類の発生する熱によってじわじわ融けて該機器類９
内にしみ込んで絶縁上の問題を起こすことがあるが、前
述のように含塵空気の強制排気による風で機器類９の表
面の雪を吹き飛ばせるので好都合である。

つまり、従来の如く空気中から分離捕集した異物を含む
含塵空気の排風は車体屋根、残りの排水は車体床下と分
けて排出していたが、前記実施例の鉄道車両用機器類冷
却装置では空気中から分離捕棗した塵や雨水や雪等の異
物全てを車体床下に排出する。しかもその雨水や雪解は
水等は重力だけで流し出すのではなく、送風機３の圧力
風を用いて積極的に吹き出すので排出効率が優れている
。

また送風機３の取付台４が慣性分離型フィルタ６を納め
る風道５を兼ね、そのすぐ下には床下への排風ダクト７
や排出ダクト１０が設置でき、それら風道やダクトの引
き回しが非常に単純で合理的で、スペースと重量の制約
が厳しい鉄道車両においてはこの利点は非常に貴重であ
る。さらには、ただ捨てられるべき塵や雨水や雪等の異
物を含んだ含塵空気までが床下の機器類９の冷却に役立
つと共に、機器類９に積もる雪を吹き払う機能もあるな
ど、−石三鳥の効果が得られる。

次に、第４図により本発明の他の実施例を示す。

ここでは前記同様に送風機３の加圧側である吐出口側風
道５内に慣性分離型フィルタ６を配設すると共に、この
慣性分離型フィルタ６で清浄化された清浄空気を流出口
から送風ダクト７を介し車体１下側の冷却を要する主電
動機等の各種機器類９に分配送風する構成とする一方、
該慣性分離型フィルタ６で分離捕集した塵や雨水や雪等
の異物は前記送風機３からの圧力風により排出ダクト１
１を介し車体１の側面に強制排出するように構成してい
る。

この場合、１通常の鉄道車両では車体側面に塵や雨水や
雪等の異物を含む含塵空気の排出口を設けると、その汚
い含塵空気を駅のプラットホームに立っている人に吹き
付けることになるので問題であるが、そうした通常の鉄
道車両の使い方をしないことを前提にした車両であれば
十分適用可能で、これにて排出ダクト１１の単純化など
が図れるようになる。但し、この場合は、汚れた含塵空
気で床下の機器類９を外から通風冷却したり、該機器類
９に積もった雪を吹き飛ばす効果を期待しないことにな
る。

なお、前述の各実施例に用いた慣性分離型フィルタ６は
既に各種のタイプがあるか、その代表的なものを第３図
並びに第４図面の簡単な説明する。

まず第３図の慣性分離型フィルタ６Ａは横形タイプのも
ので、横長なケーシング１２内にこの一端側から挿入し
たやや先細の外筒１３と、他端側から前記外筒１３内に
同心円上に挿入した内筒１４と、該外筒１３の一端側空
気導入口１３ａ内部に固設したファン状の旋回整流板１
５とからなる構成で、前記送風機３から圧送されて来る
空気（外気）を空気導入口１３ａより旋回整流板１５を
介して外筒１３内周に旋回させながら通風させ、これで
慣性により空気中から分離した塵や雨水や雪等の異物は
外筒１３他端からその外周のケーシング１２内に捕集し
、清浄空気は前記内筒１４内を通して他端清浄空気流出
口１４ａより吐出する。

なおケーシング１２内に捕集した異物は該ケーシング１
２の底部の排出口１２ａより排出するようになる。

第４図の慣性分離型フィルタ６Ｂは縦形のもので、縦長
なケーシング１６の上端に空気導入口１６ａかあり、こ
のケーシング１６内の空気導入口１６ａ真下に断面逆ハ
の字形のルーバ１７を上下に間隔を存して多段に配設す
ると共に、その最下段に連設して異物捕集部１８を設け
た構成で、前記送風機３から圧送されて来る空気（外気
）をケーシング１６上端の空気導入口１６ａより導入し
、これでその空気中の塵や雨水や雪等の異物は重力と慣
性により多段に配するルーバ１７の中央を真下に向は直
進し、該空気から分離して異物捕集部１８内に捕集され
る。これにて清浄化された清浄空気は各ルーバ１７相互
間から斜め上方に抜けてケーシング１２内に入り、そこ
から清浄空気流出口１６ｂより吐出する。一方前記異物
捕集部１８内捕集した異物はこの底部排出口１８ａより
排出するようになる。

〔発明の効果〕

本発明の鉄道車両用機器類冷却装置は前述の如く構成し
たから、外気を取入れるメインの送風機以外、従来のブ
リードファンの如き別な送風機を使わずに、慣性分離型
フィルタで分離捕集した塵や雨水や雪などの異物を車外
に効率良く強制排出でき、構成の簡素化、重量並びに設
置スペースの軽減、冷却を必要とする機器への悪影響の
回避など多くの効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図は前記本発明の実
施例に使用する代表的な慣性分離型フィルタの基本構成
を示す断面図、第４図は別の代表的な慣性分離型フィル
タの基本構成を示す断面図である。 １・・・車体、２・・・空気取り入れ口、３・・・送風
機、５・・・風道、６・・・慣性分離型フィルタ、７・
・・送風ダクト、９・・・機器類、１０．１１・・・排
出ダクト。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２ 図 第３図 １４区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄道車両の車体に側部の空気取入口から外気を取入れる
   送風機を設けると共に、この送風機の吐出口側に接続す
   る風道に慣性分離型フィルタを設け、この慣性分離型フ
   ィルタからの清浄空気は送風ダクトを介し冷却を必要と
   する機器類に送り込むと共に、慣性分離型フィルタで空
   気中から分離捕集された塵や雨水や雪等の異物を前記送
   風機からの圧力風により車体床下または車体側面へ強制
   排出する排出ダクトを設けて構成したことを特徴とする
   鉄道車両用機器類冷却装置。