JPH0635853Y2 - 車両用圧力緩和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用圧力緩和装置に係り、特に高速で走行
する車両の換気装置に併設して好適な車両用圧力緩和装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車両用換気装置は一般に走行風あるいはファンに
よって車内に外気を取入れる程度のものから、近年車体
の気密化を図って外気を取入れる給気装置と車内空気を
排出する排気装置とからなるものが開発されている。こ
のような換気装置においては、給気量と排気量のバラン
スを保つことが必要であり、このバランスが崩れると車
内圧力が変化して乗客に不快感を与える場合があった。
この給気量と排気量のバランスが崩れる原因としては、
車内外の温度が考えられ、この温度差を制御入力として
給気量および排気量を調節するものが知られている。
（例えば特公昭58−9022号） 〔考案が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、車内温度に対する外気温度の高低に応
じて給気風量または排気風量を調節するものであり、車
外圧力の変動に直接対応させる点について配慮されてい
なかった。しかも温度検知による制御であるために、応
答の遅れが生じるとともに車内圧力の変動、あるいは列
車速度向上に伴うトンネル内走行時の車外圧力変動、特
にトンネル内での対向列車とのすれ遅い時に生じる大き
な車外圧力変動については追従できないという問題があ
った。ところで、給・排気装置の風量調節機能が急激な
車外圧力変動に追従できない場合には次のような不具合
が生じる。すなわち、車外圧力が負圧側に変化すれば、
給気装置に対しては車内外圧力差の増大が風量減を招
き、排気装置に対しては風量増を招く。給気が減少して
排気が増加すれば、車内の圧力は低下し、逆に車外圧力
が正圧側に変化して、給気が増加し排気が減少すれば、
車内の圧力は上昇する。それが許容限界を越えると乗客
の耳に不快感を与える問題があった。

本考案の目的とするところは、高速で走行する車両にお
いて、急激な車外圧力の変動によって生じる車内圧力変
動を抑制する。特に空気流路を逆流する空気の流れを抑
制して急激な車内圧力変動を抑え、乗客の不快感を軽減
し得る車両用圧力緩和装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、空気流路をなすダクトと、該ダクトの空気
流路内壁に一端を固定しており、他端を自由端として前
記一端を固定した内壁から遠ざかる方向に伸ばして設置
された第１の撓み板と、前記第１の撓み板に対して対向
する空気流路内壁の位置に一端を固定しており、他端を
自由端として前記第１の撓み板を固定している内壁の方
向へ伸ばし、かつ、前記第１の撓み板との間に空気流路
を形成して設置された第２の撓み板と、前記第１の撓み
板および第２の撓み板のそれぞれ対向する面の裏面側
に、各撓み板を撓んでいない状態で支えるようにそれぞ
れ設置されたストッパと、からなり、前記第１の撓み板
および第２の撓み板のうち、定常時の空気流の下流側に
位置する撓み板の剛性を上流側に位置する撓み板よりも
低くしたことにより、達成される。

〔作用〕

換気装置をなす給気装置と排気装置のそれぞれ空気流路
の車外側に設置された圧力緩和装置は、車両がトンネル
内を高速走行中に擦れ違いを生じて車外圧力が急激に変
動した際の該圧力変動が前記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ものである。この
作用によって、車内圧力変動が抑制され、不快感を乗客
に与えることがない。更に詳述すれば、車両がトンネル
内を高速で走行して擦れ違う際、車外圧力は第５図中実
線のＣ部およびＤ部のように大気圧Poから正圧側，負圧
側に急激に変化する。この時、前記圧力緩和装置の空気
流路内に設置された撓み板が、前記急激な圧力変動に伴
って撓む。すなわち、車外圧力が正圧側に変動した際に
は、定常時の空気流（給気装置にあっては車内へ流入す
る方向の空気の流れであり、排気装置にあっては車内か
ら車外への排出する方向の流れ）の上流側に設置された
撓み板が撓んで他の撓み板との間に形成された空気流路
の面積を減少させる。一方、車外圧力が負圧側に変動し
て逆流が生じた際には、定常時の空気流の下流側の撓み
板が他の撓み板との間に形成された空気流路の面積を減
少させる。このように空気流路面積を減少させることに
より、急激な車外圧力に変動に伴う空気流量の変動を抑
えて、車内の急激な圧力変動を防止するものである。ま
た、定常時の空気流の下流側に位置する撓み板の剛性を
上流側に位置する撓み板よりも低くすることにより、空
気流の逆流が生じた際に敏感に該下流側の撓み板が空気
流路を減少させることができ、急激な車内圧力変動を抑
えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図による説明す
る。同図において、１は車両の屋根−天井間に設置され
た給気装置で、２は新鮮外気取入れグリル、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に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10の
出口付近に装着された圧力緩和装置である。

第１図および第２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。
また、撓み板20は一端を通風路内壁に固定され、もう一
端は自由端になっている。通常の換気状態では、上記送
風機３（または11）により点線矢印の方向へ送風されて
いる。ここで、上記給気装置１の圧力緩和装置４の吸込
み側および上記排気装置10の圧力緩和装置12の吸込み
側、つまり、第１図，第２図では左側の撓み板20を第１
段の撓み板（第１の撓み板）と称し、もう一方を第２段
の撓み板（第２の撓み板）と称して説明する。

このような構成において、第１段の撓み板は、送風機３
（または11）の送風圧に常時耐えうる剛性を有し、しか
も緩和しようとする車外圧力変動で生じる第１段と第２
段の撓み板20との間の圧力差により撓めるように剛性が
調整されている。一方、第２段の撓み板は、上記圧力差
が換気送風方向とは逆の方向に生じた場合にその圧力差
により撓めるだけしか剛性を与えていないので、送風機
３（または11）の送風圧に常時耐えることができない。
そこで、ストッパ21を撓み板20の常時送風圧の受圧面の
背面に配置し、上記剛性のまま風圧を受けても撓まない
ように構成している。また、ストッパ21は、第１段の撓
み板の常時送風圧受圧面にも設置して逆撓みを防止して
いる。

いま、第３図の実線矢印で示すような車外からの急激な
正圧もしくは負圧の圧力変動が加わったとき、撓み板20
は、第１段と第２段の撓み板との間の圧力差によって撓
むことにより、その圧力変動に対応して通風路面積を変
化させることができる。また、撓み板20の撓み量は上記
ストッパ21により制限され、圧力差が特に大きな場合に
は通風路の遮断も可能である。しかも、撓み板20の剛性
を変更することにより、車外の圧力変動の大きさに応じ
た圧力緩和装置として簡単に調整できる構造である。

さらに、車内圧力の変化が最も激しくなるのは、前記給
気装置１および排気装置10における空気の逆流であり、
下流側すなわち第２段の撓み板20の剛性を低くしている
ことから、前記逆流発生時には第２段の撓み板20が敏感
に撓み通路面積を低減することができる。したがって、
車内の圧力変動を緩和できるものである。

さらに、第４図は本発明の他の実施例を示すもので、撓
み板20の長手方向端部にフラップ22をフラップ止め23に
より固定し、通風路内壁をスライドさせるように設置
し、撓み板20と通風路内壁とのすき間をふさいだ。ま
た、フラップ22の通風路内壁への密着力あるいはフラッ
プ22の剛性、すき間等は、撓み板20の剛性あるいは、車
外圧力変動の大きさに対応させて、自由に調整できる。

本実施例によれば、給気装置１の入口付近および排気装
置10の出口付近に設けた圧力緩和装置の作用により送風
機3,11の前後の圧力差は、車内外の圧力差に比べて大幅
に軽減され、しかも、フラップ22の作用により、撓み板
特有の自励振動を防止でき、結果的に送風機3,11の圧力
特性を改善することなく、車内圧力変化を軽減できると
いう効果がある。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、車外圧力の急激な
変化によって生じる車内圧力の変動を抑制できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案による圧力緩和装置の作動
状況を示す斜視図、第３図は第１図の圧力緩和装置の設
置状況を示した車体幅方向断面図、第４図は本考案によ
る圧力緩和装置の他の実施例を示す正面図、第５図は車
外圧力の変動を示すグラフである。 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

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気流路をなすダクトと、 該ダクトの空気流路内壁に一端を固定しており、他端を
   自由端として前記一端を固定した内壁から遠ざかる方向
   に伸ばして設置された第１の撓み板と、 前記第１の撓み板に対して対向する空気流路内壁の位置
   に一端を固定しており、他端を自由端として前記第１の
   撓み板を固定している内壁の方向へ伸ばし、かつ、前記
   第１の撓み板との間に空気流路を形成して設置された第
   ２の撓み板と、 前記第１の撓み板および第２の撓み板のそれぞれ対向す
   る面の裏面側に、各撓み板を撓んでいない状態で支える
   ようにそれぞれ設置されたストッパと、 からなり、 前記第１の撓み板および第２の撓み板のうち、定常時の
   空気流の下流側に位置する撓み板の剛性を上流側に位置
   する撓み板よりも低くしたことを特徴とする車両用圧力
   緩和装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項に記載の車
   両用圧力緩和装置において、前記第１の撓み板と第２の
   撓み板は、互いの自由端が撓んだ状態で接触し得る間隔
   を隔てて配置されていることを特徴とした車両用圧力緩
   和装置。
3. 【請求項３】実用新案登録請求の範囲第１項に記載の車
   両用圧力緩和装置において、前記撓み板の外周に空気流
   路内壁に接し摺動するフラップを設置したことを特徴と
   する車両用圧力緩和装置。