JPH09104345A - 車両の換気方法およびその装置 - Google Patents
車両の換気方法およびその装置Info
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- JPH09104345A JPH09104345A JP30614896A JP30614896A JPH09104345A JP H09104345 A JPH09104345 A JP H09104345A JP 30614896 A JP30614896 A JP 30614896A JP 30614896 A JP30614896 A JP 30614896A JP H09104345 A JPH09104345 A JP H09104345A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】乗客に与える不快感を低減する。
【解決手段】車内と車外を接続する空気のダクト２，４
を流れることのできる空気の圧力の絶対値を求め、該絶
対値が設定値以上の場合に、車外の空気を車内に取り入
れるダクト２の給気側ダンパ６と、車内の空気を車外に
排出するダクト４の排気側ダンパ７の両方を締め切る。
これによれば、圧力の絶対値によって、車内と車外とを
接続するダクト２，４を閉じるので、車内の圧力変動が
大きくならず、車内の乗客に対して不快感を発生させな
い。
を流れることのできる空気の圧力の絶対値を求め、該絶
対値が設定値以上の場合に、車外の空気を車内に取り入
れるダクト２の給気側ダンパ６と、車内の空気を車外に
排出するダクト４の排気側ダンパ７の両方を締め切る。
これによれば、圧力の絶対値によって、車内と車外とを
接続するダクト２，４を閉じるので、車内の圧力変動が
大きくならず、車内の乗客に対して不快感を発生させな
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の換気方法お
よびその装置に関わり、特に高速でトンネルを走行する
車両に好適な車両の換気方法およびその装置に関する。
よびその装置に関わり、特に高速でトンネルを走行する
車両に好適な車両の換気方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両すなわち鉄道車両においては、高速
でトンネル内を通過する際、該車両とトンネルとの間で
急激な圧力変化が生じる。したがって、前記圧力変動が
車両に伝わり、乗客に不快感を与えるといった問題があ
った。そこで、この問題を解決するものとして、車外の
圧力変化の割合に対して風量変化の少ない特性を有する
送風機を用いた給気装置及び排気装置によって、車外の
空気を車内に取入れ、車内の汚染空気を排出する換気装
置が知られている。なお、この種の装置として関連する
ものに、例えば、実公昭５３−２８１６６号が挙げられ
る。
でトンネル内を通過する際、該車両とトンネルとの間で
急激な圧力変化が生じる。したがって、前記圧力変動が
車両に伝わり、乗客に不快感を与えるといった問題があ
った。そこで、この問題を解決するものとして、車外の
圧力変化の割合に対して風量変化の少ない特性を有する
送風機を用いた給気装置及び排気装置によって、車外の
空気を車内に取入れ、車内の汚染空気を排出する換気装
置が知られている。なお、この種の装置として関連する
ものに、例えば、実公昭５３−２８１６６号が挙げられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】車外圧力の変化の割
合に対して風量の変化の少ない送風機を用いても、常に
一定の能力で運転しているため、圧力変動の勾配が急激
なものとなった場合には対応できないものである。すな
わち、車内の乗客に与える不快感は、車内圧力の絶対値
と車内圧力の変動の勾配によって決まる。
合に対して風量の変化の少ない送風機を用いても、常に
一定の能力で運転しているため、圧力変動の勾配が急激
なものとなった場合には対応できないものである。すな
わち、車内の乗客に与える不快感は、車内圧力の絶対値
と車内圧力の変動の勾配によって決まる。
【０００４】本発明の目的は、乗客に与える不快感を低
減することにある。
減することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、車内と車外を
接続する空気のダクトを流れることのできる空気の圧力
の絶対値を求め、該絶対値が設定値以上の場合に、車外
の空気を車内に取り入れるダクトと、車内の空気を車外
に排出するダクトとの両方を締め切ること、を特徴とす
る。
接続する空気のダクトを流れることのできる空気の圧力
の絶対値を求め、該絶対値が設定値以上の場合に、車外
の空気を車内に取り入れるダクトと、車内の空気を車外
に排出するダクトとの両方を締め切ること、を特徴とす
る。
【０００６】かかる構成によれば、圧力の絶対値によっ
て、車内と車外とを接続するダクトを閉じるので、車内
の圧力変動が大きくならず、車内の乗客に対して不快感
を発生させないものである。
て、車内と車外とを接続するダクトを閉じるので、車内
の圧力変動が大きくならず、車内の乗客に対して不快感
を発生させないものである。
【０００７】
【実施の形態】以下、本発明による一実施例を図によっ
て説明する。図１において、１は車外の空気を車内へ取
込む給気手段に相当する給気装置で、車外圧力の変動割
合に対して風量変化の少ない送風機を用いている。ま
た、該送風機はその送風特性をその回転数を変えること
により変化させ得るものである。２は給気装置１によっ
て車内に取入れられた空気を車内に分散して供給するた
めの給気ダクトである。なお、この給気ダクトに車外の
空気を供給する前に、空気調和装置によって該空気を冷
却あるいは加熱するのが一般的であるが、ここでは図示
および説明を省略する。
て説明する。図１において、１は車外の空気を車内へ取
込む給気手段に相当する給気装置で、車外圧力の変動割
合に対して風量変化の少ない送風機を用いている。ま
た、該送風機はその送風特性をその回転数を変えること
により変化させ得るものである。２は給気装置１によっ
て車内に取入れられた空気を車内に分散して供給するた
めの給気ダクトである。なお、この給気ダクトに車外の
空気を供給する前に、空気調和装置によって該空気を冷
却あるいは加熱するのが一般的であるが、ここでは図示
および説明を省略する。
【０００８】３は車内の汚染空気を車外へ排出する排気
手段に相当する排気装置で、給気装置１と同様に車外圧
力の変動割合に対して風量変化が少なく、かつ、その回
転数を変化させて送風特性を変え得る送風機が用いられ
ている。４は車内の汚染空気を排気装置３に導くための
排気ダクトである。
手段に相当する排気装置で、給気装置１と同様に車外圧
力の変動割合に対して風量変化が少なく、かつ、その回
転数を変化させて送風特性を変え得る送風機が用いられ
ている。４は車内の汚染空気を排気装置３に導くための
排気ダクトである。
【０００９】５は車外の圧力を検出するために車体の外
側に設けられた車外圧力検出器である。６は給気装置１
の空気流入側に設けられた給気側ダンパ（給気ダンパ）
で、給気装置１への空気流入路（給気ダクト）の流路抵
抗を変えるためのものである。７は排気装置２の空気流
入側に設けられた排気側ダンパ（排気ダンパ）で、排気
装置３への空気流入路（排気ダクト）の流路抵抗を変え
るためのものである。
側に設けられた車外圧力検出器である。６は給気装置１
の空気流入側に設けられた給気側ダンパ（給気ダンパ）
で、給気装置１への空気流入路（給気ダクト）の流路抵
抗を変えるためのものである。７は排気装置２の空気流
入側に設けられた排気側ダンパ（排気ダンパ）で、排気
装置３への空気流入路（排気ダクト）の流路抵抗を変え
るためのものである。
【００１０】８は車外圧検出器５の検出結果（検出値）
を制御入力として給気装置１，排気装置３，給気側ダン
パ６および排気側ダンパ７を動作させるための制御指令
を清算し、該各機器へ出力する制御器である。なお、該
制御器８の動作については、以下に詳述する。
を制御入力として給気装置１，排気装置３，給気側ダン
パ６および排気側ダンパ７を動作させるための制御指令
を清算し、該各機器へ出力する制御器である。なお、該
制御器８の動作については、以下に詳述する。
【００１１】図２は給気装置１および排気装置２に用い
ている送風機の送風特性を示しており、横軸に送風量
Ｑ，立て軸に圧力Ｐを取ったグラフである。図中Ｐ1−
Ｑ1，Ｐ 2−Ｑ2，Ｐ3−Ｑ3は送風機の回転数を変えて送
風特性を変えた場合の、各特性を示す曲線である。ま
た、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3は給気側ダンパ６および排気側ダン
パ７を動作させ、段階的に流路抵抗を変えた場合の抵抗
特性を示す曲線である。
ている送風機の送風特性を示しており、横軸に送風量
Ｑ，立て軸に圧力Ｐを取ったグラフである。図中Ｐ1−
Ｑ1，Ｐ 2−Ｑ2，Ｐ3−Ｑ3は送風機の回転数を変えて送
風特性を変えた場合の、各特性を示す曲線である。ま
た、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3は給気側ダンパ６および排気側ダン
パ７を動作させ、段階的に流路抵抗を変えた場合の抵抗
特性を示す曲線である。
【００１２】図３は車両が高速でトンネル内を走行する
場合の車外圧力Ｐoutと車内圧力Ｐinの一例を示すグラ
フである。
場合の車外圧力Ｐoutと車内圧力Ｐinの一例を示すグラ
フである。
【００１３】図４は車外圧力の変動の絶対Ｐｘを横軸に
取り、縦軸に車外圧力の変動勾配ｄｐ／ｄｔを取り、乗
客が不快と感じる不快域Ｄを示したものである。前述の
とおり乗客に与える不快感は前記圧力変動の絶対値Ｐｘ
だけで決まるものではなく、変動勾配ｄｐ／ｄｔの影響
も大きく、図４中の不快域Ｄ（図中ハッチングで示す領
域）に相当する状態となった時に生じることが経験的に
分かっている。
取り、縦軸に車外圧力の変動勾配ｄｐ／ｄｔを取り、乗
客が不快と感じる不快域Ｄを示したものである。前述の
とおり乗客に与える不快感は前記圧力変動の絶対値Ｐｘ
だけで決まるものではなく、変動勾配ｄｐ／ｄｔの影響
も大きく、図４中の不快域Ｄ（図中ハッチングで示す領
域）に相当する状態となった時に生じることが経験的に
分かっている。
【００１４】前述のような構成において、その動作を説
明する。車体が高速で走行してトンネル内に突入し、図
３に示すような車外圧力Ｐoutの変化が生じた場合、車
外圧検出器５によって時々刻々変化する車外圧力を検出
し、検出結果は制御器８に制御入力として入力される。
制御器８では、前記検出結果を清算して、圧力変動に伴
う変動勾配ｄｐ／ｄｔおよび圧力変動の絶対値Ｐｘを求
める。そして、前記変動勾配ｄｐ／ｄｔおよび絶対値Ｐ
ｘの下記表１に相当する送風機の送風特性および給気側
ダンパ６および排気側ダンパ７の抵抗特性を選択する。
その選択した各特性に相当する制御指令を給気装置１，
排気装置３，給気側ダンパ６および排気側ダンパ７に出
力して運転制御を行う。圧力の変動勾配ｄｐ／ｄｔ（ｍ
ｍ／Ａｑ）は１０，２０，３０，４０を設定値としてお
り、給気側ダンパ６および排気側ダンパ７を変動勾配ｄ
ｐ／ｄｔに対応して流路抵抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3に制御す
る。変動勾配ｄｐ／ｄｔが大きくなるに従って流路抵抗
Ｒを小さくする。圧力の絶対値Ｐｘ（ｍｍＡｑ）は１０
０，２００，３００，４００を設定値としており、給気
装置１および排気装置３を絶対値Ｐｘに対応して送風特
性Ｐ3−Ｑ3，Ｐ2−Ｑ2，Ｐ1−Ｑ1に制御する。圧力の絶
対値Ｐｘが大きくなるに従って送風特性Ｐ−Ｑを向上さ
せる。
明する。車体が高速で走行してトンネル内に突入し、図
３に示すような車外圧力Ｐoutの変化が生じた場合、車
外圧検出器５によって時々刻々変化する車外圧力を検出
し、検出結果は制御器８に制御入力として入力される。
制御器８では、前記検出結果を清算して、圧力変動に伴
う変動勾配ｄｐ／ｄｔおよび圧力変動の絶対値Ｐｘを求
める。そして、前記変動勾配ｄｐ／ｄｔおよび絶対値Ｐ
ｘの下記表１に相当する送風機の送風特性および給気側
ダンパ６および排気側ダンパ７の抵抗特性を選択する。
その選択した各特性に相当する制御指令を給気装置１，
排気装置３，給気側ダンパ６および排気側ダンパ７に出
力して運転制御を行う。圧力の変動勾配ｄｐ／ｄｔ（ｍ
ｍ／Ａｑ）は１０，２０，３０，４０を設定値としてお
り、給気側ダンパ６および排気側ダンパ７を変動勾配ｄ
ｐ／ｄｔに対応して流路抵抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3に制御す
る。変動勾配ｄｐ／ｄｔが大きくなるに従って流路抵抗
Ｒを小さくする。圧力の絶対値Ｐｘ（ｍｍＡｑ）は１０
０，２００，３００，４００を設定値としており、給気
装置１および排気装置３を絶対値Ｐｘに対応して送風特
性Ｐ3−Ｑ3，Ｐ2−Ｑ2，Ｐ1−Ｑ1に制御する。圧力の絶
対値Ｐｘが大きくなるに従って送風特性Ｐ−Ｑを向上さ
せる。
【００１５】
【表１】
【００１６】例えば、車外圧力が図３に示すように変動
した場合、Ｐmaxは急激に起り、その絶対値Ｐｘおよび
変動勾配ｄｐ／ｄｔも大きな値となり、表１から送風機
の送風特性Ｐ1−Ｑ1とし、かつ、給気側ダンパ６および
排気側ダンパ７の抵抗特性をＲ3とする制御指令を制御
器８が給気装置１，排気装置３，給気側ダンパ６および
排気側ダンパ７に与える。
した場合、Ｐmaxは急激に起り、その絶対値Ｐｘおよび
変動勾配ｄｐ／ｄｔも大きな値となり、表１から送風機
の送風特性Ｐ1−Ｑ1とし、かつ、給気側ダンパ６および
排気側ダンパ７の抵抗特性をＲ3とする制御指令を制御
器８が給気装置１，排気装置３，給気側ダンパ６および
排気側ダンパ７に与える。
【００１７】これによって、給気装置１および排気装置
３はその送風特性が向上するため、車外圧力の変動に対
する風量変化が減少し、車内圧力変動を抑制できるもの
である。例えば、第２図において、今、特性Ｐ2−Ｑ2で
圧力Ｐａであったものが圧力Ｐｂに変化した場合の風量
変化は風量Ｑａ2から風量Ｑｂ2に変化するに対し、特性
Ｐ1−Ｑ1で圧力Ｐａであったものが圧力Ｐｂに変化した
場合の風量変化は風量Ｑａ1から風量Ｑｂ1であり、その
風量変化の割合は小さい。
３はその送風特性が向上するため、車外圧力の変動に対
する風量変化が減少し、車内圧力変動を抑制できるもの
である。例えば、第２図において、今、特性Ｐ2−Ｑ2で
圧力Ｐａであったものが圧力Ｐｂに変化した場合の風量
変化は風量Ｑａ2から風量Ｑｂ2に変化するに対し、特性
Ｐ1−Ｑ1で圧力Ｐａであったものが圧力Ｐｂに変化した
場合の風量変化は風量Ｑａ1から風量Ｑｂ1であり、その
風量変化の割合は小さい。
【００１８】一方、給気側ダンパ６および排気側ダンパ
７については、抵抗特性Ｒ3で最も開放した状態として
流路抵抗を最小限とする。これによって、給気装置１お
よび排気装置３の送風量は最大限に増加する。したがっ
て、前記車外圧力の変動が急激に起っても、給気および
排気される風量が増大することにより、該圧力変動によ
る風量の増減量の割合が減少することになり、車内圧力
変動に対する影響を減少させることができる。
７については、抵抗特性Ｒ3で最も開放した状態として
流路抵抗を最小限とする。これによって、給気装置１お
よび排気装置３の送風量は最大限に増加する。したがっ
て、前記車外圧力の変動が急激に起っても、給気および
排気される風量が増大することにより、該圧力変動によ
る風量の増減量の割合が減少することになり、車内圧力
変動に対する影響を減少させることができる。
【００１９】表１に示すように、車外圧力の変動勾配ｄ
ｐ／ｄｔが最大限度値（設定値という。第１表では４０
ｍｍＡｑ／ｓｅｃである。）よりも大きい場合（超えた
場合）、および、圧力変動の絶対値Ｐｘが最大限度値
（設定値：４００）よりも大きい場合（超えた場合）
は、それぞれ給気側ダンパ６および排気側ダンパ７を締
め切る。これによって、車外圧力の変動が機械的に遮断
される。
ｐ／ｄｔが最大限度値（設定値という。第１表では４０
ｍｍＡｑ／ｓｅｃである。）よりも大きい場合（超えた
場合）、および、圧力変動の絶対値Ｐｘが最大限度値
（設定値：４００）よりも大きい場合（超えた場合）
は、それぞれ給気側ダンパ６および排気側ダンパ７を締
め切る。これによって、車外圧力の変動が機械的に遮断
される。
【００２０】このように、圧力の変動勾配によって、車
内と車外とを接続するダクトを閉じるので、車内の圧力
変動の勾配が大きくならず、車内の乗客に対して不快感
を発生させないものである。また、圧力を求め、圧力の
絶対値が設定値以上でダクトを閉じているので、この場
合にも、車内の乗客に対して不快感を発生させないもの
である。
内と車外とを接続するダクトを閉じるので、車内の圧力
変動の勾配が大きくならず、車内の乗客に対して不快感
を発生させないものである。また、圧力を求め、圧力の
絶対値が設定値以上でダクトを閉じているので、この場
合にも、車内の乗客に対して不快感を発生させないもの
である。
【００２１】車外圧力の変動勾配ｄｐ／ｄｔが最大限度
値を超える状態、および、圧力変動の絶対値Ｐｘが最大
限度値（設定値という。第１表では４００ｍｍＡｑであ
る。）を超える状態は、頻繁に起こらず、また、短時間
で回復するため、前述のように空気流路を遮断しても、
換気量の確保において問題ない。
値を超える状態、および、圧力変動の絶対値Ｐｘが最大
限度値（設定値という。第１表では４００ｍｍＡｑであ
る。）を超える状態は、頻繁に起こらず、また、短時間
で回復するため、前述のように空気流路を遮断しても、
換気量の確保において問題ない。
【００２２】このような構成によれば、車外圧力の変動
勾配ｄｐ／ｄｔおよび車体圧力変動の絶対値Ｐｘを常時
確認し、これらの値が不快域Ｄに対応する値に達した時
点で、前記値に対応させて給気装置１と排気装置３およ
び給気側ダンパ６と排気側ダンパ７を動作させることに
より、車内圧力の変動を最小限に抑制することができ
る。
勾配ｄｐ／ｄｔおよび車体圧力変動の絶対値Ｐｘを常時
確認し、これらの値が不快域Ｄに対応する値に達した時
点で、前記値に対応させて給気装置１と排気装置３およ
び給気側ダンパ６と排気側ダンパ７を動作させることに
より、車内圧力の変動を最小限に抑制することができ
る。
【００２３】なお、車外圧力変動の絶対値が大きくなっ
た場合に、全面的に空気流路を遮断するものに比べて、
最大限度値までは換気を行ないながら、車外圧力変動の
影響を抑制し、車内圧力の変動を低減できる。したがっ
て、換気量不足等の不具合が生じることがない。
た場合に、全面的に空気流路を遮断するものに比べて、
最大限度値までは換気を行ないながら、車外圧力変動の
影響を抑制し、車内圧力の変動を低減できる。したがっ
て、換気量不足等の不具合が生じることがない。
【００２４】さらに、車外圧力変動の変動勾配ｄｐ／ｄ
ｔを求め、これを基に送風特性および抵抗特性の変更を
行なうため、きめ細かい制御が行なえ、乗客へのサービ
ス向上が図れる。
ｔを求め、これを基に送風特性および抵抗特性の変更を
行なうため、きめ細かい制御が行なえ、乗客へのサービ
ス向上が図れる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、圧力の絶対値によっ
て、車内と車外とを接続するダクトを閉じるので、車内
の圧力変動が大きくならず、車内の乗客に対して不快感
を発生させないものである。
て、車内と車外とを接続するダクトを閉じるので、車内
の圧力変動が大きくならず、車内の乗客に対して不快感
を発生させないものである。
【図１】本発明による車両用換気装置の一実施例の概略
を示した車両の垂直方向の断面図である。
を示した車両の垂直方向の断面図である。
【図２】図１の給気装置および排気装置における送風機
の送風特性を示すグラフである。
の送風特性を示すグラフである。
【図３】車両走行時における車外圧力変動を示すグラフ
である。
である。
【図４】圧力変動の変動勾配および絶対値についての乗
客の不快域を示すグラフである。
客の不快域を示すグラフである。
１…給気装置、３…排気装置、５…車外圧検出器、６…
給気側ダンパ、７…排気側ダンパ。
給気側ダンパ、７…排気側ダンパ。
Claims (4)
- 【請求項１】車内と車外を接続する空気のダクトを流れ
ることのできる空気の圧力の絶対値を求め、 該絶対値が設定値以上の場合に、車外の空気を車内に取
り入れるダクトと、車内の空気を車外に排出するダクト
との両方を締め切ること、 を特徴とする車両の換気方法。 - 【請求項２】請求項１項において、前記圧力は車外の圧
力であること、を特徴とする車両の換気方法。 - 【請求項３】車外の空気を車内に取り入れる給気装置
と、車内の空気を車外に排出する排気装置と、からなる
車両の換気装置において、 前記給気装置の給気ダクトに設置する給気ダンパと、前
記排気装置の排気ダクトに設置する排気ダンパと、前記
給気装置および排気装置を流れることのできる空気の圧
力を検出する圧力検出器と、該圧力検出器の検出値を入
力して該検出値の圧力の絶対値を求め、該絶対値が設定
値以上の場合において、前記給気ダンパと前記排気ダン
パに対してダクトを締め切る指令を与える制御器と、 からなる車両の換気装置。 - 【請求項４】請求項５において、前記圧力検出器は車外
の圧力を検出するものであること、を特徴とする車両の
換気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30614896A JPH09104345A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 車両の換気方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30614896A JPH09104345A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 車両の換気方法およびその装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32703487A Division JPH01168560A (ja) | 1987-11-02 | 1987-12-25 | 車両用換気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09104345A true JPH09104345A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17953639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30614896A Pending JPH09104345A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 車両の換気方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09104345A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023022322A1 (ko) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | 한국철도기술연구원 | 열차 객실 내 비말 차단 공조 시스템 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30614896A patent/JPH09104345A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023022322A1 (ko) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | 한국철도기술연구원 | 열차 객실 내 비말 차단 공조 시스템 |
| US12116023B1 (en) | 2021-08-17 | 2024-10-15 | Korea Railroad Research Institute | Droplet-blocking air conditioning system inside train compartment |
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