JPH10152051A - 車両用換気システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】在来線電車がトンネルを通過するときでも、車
内を大量の空気が流れないようにするのを安価に実現す
ることにある。また、もう一つの目的は、車外の気圧変
動が車内に伝わる現象を緩和することにある。 【解決手段】給気装置４、排気装置２及び空調装置１を
一体化し、また、給気装置４及び排気装置２に設けたシ
ャッタ５を、車内外圧力変動に応じて高速開閉するこ
と、及び車体の妻構部にドアー１０を設置する。トンネ
ル通過時でも車内の空気流を防止できるため、空気流そ
のものによる不快感と、車内の温度バランスの乱れによ
る不快感を無くなり、車内の圧力変化を軽減できるた
め、耳ツン現象を緩和できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、在来線車両の換気
システムに係り、特にトンネルを走行する在来線車両に
好適な車両用換気システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両においては、車両がトンネルに
突入すると車両のピストン作用によりトンネル内の圧力
は大きく変動し、空気の流れは車両を基準としてで考え
た場合、相対的に車両の前方から車両の後方へ流れる。

【０００３】高速走行する新幹線電車の場合、圧力変動
が車内に伝わるのを防止し、空気が車内に流入または車
外へ流出するのを防ぐため、車体を気密構造とし、さら
に換気装置も工夫をしている。そのため、新幹線では多
額の費用を費やしている。在来線電車では低速走行とい
うことから、車体を十分な気密構造とせず、また、換気
は、空調装置から新鮮気を吸入し、空調装置とは別に設
けた排気口から排気している。（例えば図３参照）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】在来線電車がトンネル
内を走行する場合、十分な気密構造でないため、進行方
向前方の排気口や給気口から大量の空気が流入し、車内
の前方から後方へ向けて大量の空気が流れる。そのた
め、夏期や冬期では、車内温度が大きく変化することに
なる。この現象は単線トンネルで顕著に現れ、また、ト
ンネル通過速度が向上するにつれて今後、益々激しくな
ることが予想される。

【０００５】また、単線トンネル通過時は、速度によっ
ては、在来線といえども、車内の気圧変動により、耳ツ
ン現象が存在する。

【０００６】本発明の目的とするところは、在来線電車
がトンネルを通過するときでも、車内を大量の空気が流
れないようにするのを安価に実現することにある。

【０００７】また、もう一つの目的は、車外の気圧変動
が車内に伝わる現象を緩和することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、給気装置、
排気装置及び空調装置を一体化し、また、給気装置及び
排気装置に設けたシャッタを、車内外圧力変動に応じて
高速開閉すること、及び車体の妻構部にドアーを設置す
ることにより達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による一実施例を図
によって説明する。図１は本発明の車両用換気システム
を示す構成図、図２は本発明の車両用換気システムを採
用した車両がトンネルを通過するときの説明図、図３は
代表的な従来の換気システムの車両がトンネルを通過す
るときの説明図を示す。理解しやすくするために、図１
〜図３の何れも一両だけ示しているが、実際はこの車両
が何両か連結された列車となることを断っておく。

【００１０】本発明の車両用換気システムの構成を示す
図１において、１は屋上に搭載された空調装置で、この
空調装置には車内の汚れた空気を排気する排気装置２と
車外の新鮮な空気を吸入する給気装置４が組み込まれて
一体となっている。さらに、空調装置１には車内に設置
され車内圧力を検知する車内圧力センサ６と車外圧力を
検知する車外圧力センサ７の圧力差データを利用して制
御するコントローラ８によって動作する排気用シャッタ
３、及び給気用シャッタ５も内蔵している。このシャッ
タは、何れも、車内外の圧力差があるレベルを超えた場
合に高速で閉じ、また、圧力差が小さくなれば開くよう
に動作し、車内外の圧力差の増大を抑制する。９は車体
で、その両端の妻構にはドアー１０を設置し、車両が多
数連結された列車における車両間の空気の流れを抑制す
る。

【００１１】図２は本発明の車両用換気システムを採用
した車両がトンネル１１を通過している状態を示し、車
体９を基準に考えたとき、トンネル内の空気の流れは相
対的に車体の進行方向と逆の空気流１２となって車体９
とトンネル１１の空隙を流れていく。この場合、車体９
内に空気が侵入することは無く、有ったとしても、車体
が気密構造でないために生じる僅かな隙間風程度であ
り、車体９の車内を大量の空気が流れることはない。

【００１２】これに対し、従来の換気システムの車両が
トンネルを通過するときの空気の流れを図３に示す。１
ａは空調装置であるが、新鮮気を吸入する給気装置だけ
内蔵し、排気は別の箇所に設けた排気口１３から排気す
る換気システムである。このばあいの空気の流れを考え
ると、車体９とトンネル１１の空隙を流れる空気流以外
に、車体９の進行方向寄の排気口１３や空調装置１ａの
給気装置から吸入された空気流１４が生じる。さらに、
車端の妻構に、図１のドアー１０相当のドアーが設けら
れていない場合、前方車両の車内を流れてきた空気流１
５も存在する。この空気流１４及び１５によって、トン
ネル突入前までは適正に保たれていた車内の温度バラン
スが乱されて乗客に不快感を与えることになる。また、
温度バランスの乱れだけでなく、空気流そのものも乗客
に不快感を与える。さらに、車内外の圧力差によって制
御されるシャッタが無いために、車外の圧力変化がその
まま車内に伝わり、俗に耳ツンといわれる不快な現象が
発生する。

【００１３】このように、従来の換気システムでは、ト
ンネル走行時、車内を空気が流れることと、圧力の変化
が激しいという好ましくない現象があった。本発明はこ
れを改善するものであるが、その内容を図１によって説
明する。

【００１４】まず、車内を空気が流れないようにするた
めに、排気装置２を給気装置４の近傍に配置することを
考え、空調装置１と一体化（内蔵）した。また、前方の
車両からの空気の流入を防ぐため、車端の妻構にドアー
を設けた。

【００１５】次に、車外の圧力変化が車内にそのまま伝
わるのを緩和するために、車内圧力センサ６と車外圧力
センサ７を設置し、この差圧をコントローラ８で監視し
て、差圧があるレベルを超えたときに高速で動作するシ
ャッタ３及び５を閉じるようにした。車内外圧力差が小
さくなればまたシャッタは開く。

【００１６】このように、本発明によれば、トンネル通
過時に車内を空気が流れないようにでき、車内温度バラ
ンスの乱れを防ぐことができる。また、車外の圧力変化
に対し、車内の圧力変化を緩和することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トンネル通過時でも車内の空気流を防止できるため、空
気流そのものによる不快感と、車内の温度バランスの乱
れによる不快感を無くす効果がある。また、車内の圧力
変化を軽減できるため、耳ツン現象を緩和する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用換気システムの一実施例を
示す。

【図２】本発明による車両用換気システムを採用した車
両のトンネル内走行時の空気の流れを示した図である。

【図３】従来の車両のトンネル内走行時の空気の流れを
示した図である。

【符号の説明】

１…空調装置、１ａ…空調装置（排気装置無し）、２…
排気装置、３…シャタ、４…給気装置、５…シャッタ、
６…車内圧力センサ、７…車外圧力センサ、８…コント
ローラ、９…車体、１０…ドアー、１１…トンネル、１
２…空気流、１３…排気口、１４…空気流、１５…空気
流。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車外の新鮮な空気を車内に取り入れる給気
   装置と、車内の汚れた空気を車外へ排出する排気装置を
   空調装置に一体化した空調換気装置を屋上の一箇所に集
   中して搭載し、車端には風の流れを防止するドアーを配
   置した車両用換気システム。
2. 【請求項２】車内圧力センサと車外圧力センサのデータ
   をコントローラで処理し、給気装置及び排気装置に設け
   たシャッタの開閉を自動制御するようにした請求項１に
   記載の車両用換気システム。