JPH1191555A

JPH1191555A - 車両用換気装置

Info

Publication number: JPH1191555A
Application number: JP25440497A
Authority: JP
Inventors: Susumu Yamazaki; 山崎　　進; Shigesaburo Komatsu; 茂三郎小松; Yasushi Takatsu; 恭高津; Tomotari Shibuya; 知足澁谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】新幹線等の車両用換気装置の小型化と静音化
を図る【解決手段】給気系吐出口を排気系サイレンサ部
に、排気系吐出口を給気系サイレンサ部に設け、給気系
と排気系の流路を換気装置内でタスキ掛け状態に構成す
る。給気系と排気系各々のサイレンサ部に、吸気口と
吐出口を各１個設けた構造とする。給気系スクロール
下流流路は排気系サイレンサ部を通過させる。以上によ
り、給気系と排気系の吐出消音流路を長く、かつ緩やか
に曲げられる結果、消音流路の消音性能が向上し、消音
流路内の流速の一様化が図られ、曲り部での渦の発生量
が小さくなり、消音流路内での流体音の発生が小さくな
り、吐出口の騒音放射量が大幅に低減する。また、各吸
込口又は吐出口を夫々１個にすると、消音流路面積を広
く採れ、流速が低減し、流体音の低減が図られる。以上
により、従来の車両用換気装置に比べ吐出口からの騒音
が６ｄＢ以上低減でき、車両内の騒音も４ｄＢ以上が低
減できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用換気装置に係
り、特に、新幹線等の機密構造の高速列車の車室内を連
続的に換気するのに好適な車両用換気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】列車用の換気装置は、例えば図１２に示
すように、車体２１の前後の車輪２２の間に、床から吊
り下げられた状態で空調装置２３とは別個に装着され
る。新幹線等の高速車両用換気装置内の空気流路は、特
願平９−９１８５１号、特願平８−１８０２７６号に記
載されているように、給気系のスクロール出口と給気系
吐出口が、共にブロワユニット内に有り、給気系のスク
ロール出口と給気系吐出口間が短いため、スクロール出
口の大きなブロワ音が給気系吐出口から直接放射してい
た。また、給気系のスクロール出口と給気吐出口間の流
路をブロワユニット内で無理に曲げて消音流路を長くし
ても、狭い空間内の折り曲げ流路のため、流路断面積が
小さく、しかも折り曲げ部分から、流れの乱れにより新
たな流体音が発生し、給気吐出口からの騒音がスクロー
ル出口より逆に大きくなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の換気装置は、給
気系吸込口から給気羽根車までの給気系サイレンサ部、
および排気系吸込口から排気羽根車までの排気系サイレ
ンサ部では、各々Ｕ字型消音流路で構成し、ブロワ部と
吸込口までの消音流路が長いため、羽根車からの騒音が
給気系吸込口および排気系吸込口では小さかったが、給
気系吐出口および排気系吐出口からの騒音は大きかっ
た。そのため、給気系吐出口および排気系吐出口の騒音
低減が強く求められていた。本発明の課題は、新幹線等
の車両用換気装置において、給気系吐出口および排気系
吐出口からの騒音減少を図り、特に、静音化と小形化に
配慮した換気装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を以
下のように解決する。請求項１記載発明は、鉄道車両の
車内を換気する換気手段を有し、前記換気手段の羽根車
を駆動するモータの両軸に、それぞれ給気系または排気
系の吸込流路と、前記給気系または排気系の吐出流路と
が設けられ、各流路の一部または全てを消音構造とした
サイレンサ部を有する車両用換気装置において、前記給
気系吐出流路の吐出口を、前記排気系のサイレンサ部に
設けたことを特徴とするものである。そのため、給気系
吐出流路が長くかつ緩やかに曲げられるので、消音性能
が向上する。また、請求項２記載発明は、前記排気系吐
出流路の吐出口を、前記給気系のサイレンサ部に設けた
ことを特徴とするものである。そのため、排気系吐出流
路が長くかつ緩やかに曲げられるので、消音性能が向上
する。また、請求項３記載発明は、前記給気系吐出流路
の吐出口を、前記排気系のサイレンサ部に設けるととも
に、前記排気系吐出流路の吐出口を、前記給気系のサイ
レンサ部に設けたことを特徴とするものである。そのた
め、給気系吐出流路と排気系吐出流路の双方が長くで
き、かつ緩やかに曲げられるので、消音性能がさらに向
上する。また、請求項４記載発明は、前記給気系サイレ
ンサ部と排気系サイレンサ部の各々のサイレンサ部に
は、前記各流路の吸込口および吐出口を、それぞれ１個
づつ設けたことを特徴とするものである。そのため、各
サイレンサ部ともに消音流路面積を広く採れるので、流
速の低減により流体音の低減が図られる。また、請求項
５記載発明は、前記給気系のスクロール出口より下流の
流路が、前記排気系のサイレンサ部を通過する構造とし
たことを特徴とするものである。そのため、給気系のス
クロール出口と吐出口間の消音流路を長くできるので、
消音性能が向上する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態で
ある車両用換気装置の給気系気流および排気系気流を示
す斜視図、図２は上視図で気流を示し、図３は側面図で
流路を示す。図１、図２、図３に示すように、換気装置
は、底板３２、側壁３４、側壁３５、給気側端板４１、
排気側端板４２および上蓋２０から箱状に形成してい
る。この箱状筐体内に、モータ台座３３を底板３２の上
面に固定し、モータ台座３３の上に、モータ軸２５を水
平にしてモータ１８が設置されている。

【０００６】給気羽根車４は、図中左側のモータ軸２５
の一端に装着され、左右対称となる側に排気羽根車１４
を装着している。給気サクションコーン２７は給気羽根
車４の吸込部にわずかに嵌入して同心に配置し、給気サ
クションコーン２７をケーシングに支持する給気サクシ
ョンコーン支持壁３６と、給気サクションコーン２７の
軸方向左側からわずかに離れ、モータ軸に対して垂直に
配置された隔壁３８により給気サクションコーンを支持
している。排気サクションコーン２８は、排気羽根車１
４の吸込部にわずかに嵌入して同心に配置し、排気サク
ションコーン２８をケーシングに支持する排気サクショ
ンコーン支持壁３７によって支持している。

【０００７】給気系サイレンサ部２９の給気サクション
コーン２７の軸方向上流側に、上蓋２０から下方に吊り
下げられ、底板３２と吸音材１９との間に間隙を置いて
設置された給気流路仕切板３９と給気サクションコーン
支持壁３６、給気側端板４１の側壁３４寄りに給気系吸
込口２を設けて、給気吸込Ｕ字流路を構成している。排
気系サイレンサ部３１には、排気サクションコーン２８
の軸方向上流側に上蓋２０から下方へ吊り下げられ、底
板３２と吸音材１９との間に間隙を置いて設置された排
気流路仕切板４０と、排気サクションコーン支持壁３７
および排気側端板４２の側壁３３４寄りに排気系吸込口
１２を設けて排気吸込Ｕ字流路を構成している。

【０００８】このような換気装置において、図４は図２
におけるＡ−Ａ´断面図、図５はＢ−Ｂ´断面図、図６
はＣ−Ｃ´断面図、図７は本発明における上視図を示
し、給気系スクロール出口８、給気吐出消音流路５の流
路形状を示している。図７に示すように、給気吐出消音
流路５は、流路壁全体が吸音材１９によって覆われた構
造で、ブロワ部３０の中央付近に設けられた仕切板４６
と排気系サイレンサ部３１に、排気側端板４２と平行に
設けられた仕切板４７によって構成されており、排気吐
出消音流路は、給気吐出消音流路５の下部に設けられた
構造である。前記構造のため給気吐出消音流路５と排気
吐出消音流路は、換気装置内でタスキ掛けの消音流路構
造となっている。

【０００９】上記換気装置において、図２に示すよう
に、給気系吸込口２は、給気系サイレンサ部２９の給気
側端板４１の側壁３５寄りに形成され、給気系吐出口６
は、排気系サイレンサ部３１の側壁３５に形成されてい
る。排気系吸込口１２は、排気系サイレンサ部３１の排
気側端板４２に形成し、排気系吐出口１６は、給気系サ
イレンサ部２９の給気側端板４１に給気系吸込口２と並
んだ位置に形成され、排気吸込流と給気吸込流が給気系
サイレンサ部２９内で混合しないよう排気系流路壁４３
によって仕切っている。

【００１０】車室への給気は、給気羽根車４によって外
気が給気系吸込口２へ導入され、給気吸込Ｕ字流路３を
経て給気サクションコーン２７に導かれる。給気サクシ
ョンコーン２７に導かれた吸込流は、給気羽根車４によ
って給気系スクロール出口８から給気吐出消音流路５に
送り出され、給気系吐出口６を経て車室内へ給気として
送り込まれる。このとき、給気流路と排気流路は仕切壁
２６、排気系流路壁４３によって隔離されており、モー
タ１８は排気の気流によってのみ冷却される構造となっ
ている。

【００１１】一方車室からの排気は、排気羽根車１４に
より排気吸込口１２から排気流１１が導入され、導入さ
れた排気流１１は、排気吸込Ｕ字流路１３、排気サクシ
ョンコーン２８を経て、排気羽根車１４に吸込まれる。
排気羽根車１４に加圧された排気流は、モータ周囲の流
路１７を流れ、ここでモータ１８を冷却した後は、排気
吐出消音流路１５へ導かれ、排気吐出口１６から車両の
外へと排出される。

【００１２】図７に示すように、本発明の実施形態にお
ける気流の流れは、給気サイレンサ部２９の給気側端板
４１に形成された給気系吸込口２から給気吸込流１が流
入し、給気羽根車４で加圧され、給気系スクロール出口
８から流入し、給気流１ｂは給気吐出消音流路５を通
り、排気系サイレンサ部３１の側壁３５に形成された給
気系吐出口６から車室内に供給される。排気系サイレン
サ部３１の排気側端板４２に形成された排気系吸込口１
２からの排気吸込流１１は、ブロワ部３０の給気吐出消
音流路５の下部を通り、給気系サイレンサ部２９に設け
られた排気系吐出口１６から車室外へと排出される。

【００１３】本発明の実施形態によれば、給気系吐出口
６を排気系サイレンサ部３１に設けたことで、給気系ス
クロール出口８と給気系吐出口６の間の給気吐出消音流
路５の長さが長く、かつ消音流路を緩やかに曲げてい
る。この結果、消音流路の消音性能が向上するばかりで
なく、流路内の流速の一様化が図られ、また曲り部での
渦の発生量が小さくなり、給気吐出消音流路５内での流
体音の発生が小さくなるので、給気系吐出口６からの騒
音放射量が大幅に低減している。

【００１４】また、排気系吐出口１６を給気系サイレン
サ部２９に設けることで、排気系流路のモータ１８と排
気系吐出口１６の間の排気系吐出消音流路１５の長さが
長く、かつ流路を緩やかに曲げている。この結果、消音
流路の消音性能の向上と、消音流路内の流速の一様化や
曲り部での渦発生量の低減により、排気系吐出口１６か
らの騒音放射量が大幅に低減している。

【００１５】さらに、給気系サイレンサ部２９、排気系
サイレンサ部３１では、吸込口、吐出口を各々１個設け
た構造としたため、給気系サイレンサ部２９、排気系サ
イレンサ部３１とも内部の流路面積が広く採れ、流速が
低減し、この結果、流体音の低減が図られ給気系吸込口
２、排気系吸込口１２、給気系吐出口６、排気系吐出口
１６からの騒音放射量が各々大幅に低減できる。

【００１６】図８は、本発明の他の実施形態において、
給気系吸込口２、給気系吐出口６、排気系吸込口１２、
および排気系吐出口１６の設置形状を示す上視図であ
る。本実施形態では、給気系吸込口２を給気系サイレン
サ部２９の給気側端板４１に設け、給気系吸込口２から
流入した給気吸込流１は、給気系スクロール出口８から
給気吐出消音流路５を通って、ブロワ部３０の側壁３５
の中央付近に設けた給気系吐出口６から車室内へ流入す
る構造としている。

【００１７】給気吐出消音流路５は、流路全体が吸音材
１９で覆われた消音流路であり、給気系スクロール出口
８からブロワ部３０の側壁に対し、平行に設けられた仕
切板４６と、排気系サイレンサ部３１排気側端板４２に
対し、平行に設けられた仕切板４７によって構成されて
いる。一方、排気系吸込口１２は、排気系サイレンサ部
３１の排気側端板４２側に設けられ、排気吸込流１１は
排気吐出消音流路を通って、給気系サイレンサ部２９の
給気側端板４１に給気系吸込口２と並んだ位置に設けら
れた排気系吐出口１６から車室外へ排出される構造とし
ている。

【００１８】本実施形態によれば、給気系吐出口６をブ
ロワ部３０に設け、さらに、給気吐出消音流路５の形状
を、給気系スクロール出口８から排気系サイレンサ部３
１を通って迂回していく形状としているため、給気系ス
クロール出口８と給気系吐出口６の間の給気吐出消音流
路５の長さが長く、かつ消音流路を緩やかに曲げてい
る。この結果、消音流路内の消音性能が向上するばかり
でなく、流路内の流速の一様化が図られ、また、曲り部
での渦の発生量が小さくなり、給気吐出消音流路５内で
の流体音の発生が小さくなるので、給気系吐出口６から
の騒音放射量が大幅に低減している。また、排気系吐出
口１６を給気系サイレンサ部２９に設けることで、排気
系流路のモータ１８と排気系吐出口１６の間の排気系吐
出消音流路１５の長さが長く、かつ流路を緩やかに曲げ
ている。この結果、消音流路の消音性能の向上と、消音
流路内の流速の一様化や曲り部での渦発生量の低減によ
り、排気系吐出口１６からの騒音放射量が大幅に低減し
ている。

【００１９】図９は、本発明の他の実施形態における給
気系吸込口２、給気系吐出口６、排気系吸込口１２、お
よび排気系吐出口１６の設置形状を示す上視図である。
本発明では、給気系吸込口２を給気系サイレンサ部２９
の給気側端板４１側に設け、給気系吸込口２からの給気
吸込流１は、ブロワ部３０に設けられた給気系スクロー
ル８から給気吐出消音流路５を通り、給気系サイレンサ
部２９の側壁３５に設けた給気系吐出口６から車室内へ
供給される構造としている。給気吐出消音流路５は、給
気系スクロール出口８から給気系吐出口６までを吸音材
１９で覆った構造とし、給気系サイレンサ部２９とブロ
ワ部３０との境に穴４８を設けて給気吸込流を流入させ
ている。排気系吸込口１２は、排気系サイレンサ部３１
の排気側端板４２側に設け、排気系吐出口１６は、排気
系サイレンサ部３１の側壁３４側に設けた構造としてい
る。

【００２０】本発明によれば、給気系吐出口６を給気系
サイレンサ部２９に設け、さらに給気吐出消音流路５の
形状を給気系スクロール出口８からブロワ部３０内を迂
回して給気系サイレンサ部２９内に設けているため、給
気系スクロール出口８と給気系吐出口６の間の給気吐出
消音流路５の長さが長く、かつ消音流路を緩やかに曲げ
ている。この結果、消音流路の消音性能が向上するばか
りでなく、流路内の流速の一様化が図られ、また曲り部
での渦の発生量が小さくなり、給気吐出消音流路５内で
の流体音の発生が小さくなるので、給気系吐出口６から
の騒音放射量が大幅に低減している。

【００２１】図１０、図１１は、本発明の他の実施形態
において、給気系吸込口２、給気系吐出口６、排気系吸
込口１２、および排気系吐出口１６の設置形状を示す上
視図である。本実施形態では、給気系吸込口２を給気系
サイレンサ部２９の給気側端板４１側に設け、給気系吸
込口２からの給気吸込流１は、給気系スクロール出口８
から吸音材１９で覆われたブロワ部３０に設けられた仕
切板４６と、排気系サイレンサ部３１に排気側端板４２
と平行に設けられた仕切板４７によって構成した給気吐
出消音流路５を通って、ブロワ部３０の側壁３５に設け
た給気系吐出口６から車室内へ流入する構造としてい
る。排気系吸込口１２は、排気系サイレンサ部３１の排
気側端板４２側に設けられ、排気吸込流１１は排気吐出
消音流路を通って、排気系サイレンサ部３１の側壁３４
側に設けられた排気系吐出口１６から車室外へ排出され
る構造としている。

【００２２】本実施形態によれば、給気系吐出口６をブ
ロワ部３０に設け、さらに給気吐出消音流路５の形状
を、給気系スクロール出口８からブロワ部３０内を迂回
してブロワ部３０内に設けているため、給気系スクロー
ル出口８と給気系吐出口６の間の給気吐出消音流路５の
長さが長く、かつ消音流路を緩やかに曲げている。この
結果、消音流路の消音性能が向上するばかりでなく、流
路内の流速の一様化が図られ、また曲り部での渦の発生
量が小さくなり、給気吐出消音流路５内での流体音の発
生が小さくなるので、給気系吐出口６からの騒音放射量
が大幅に低減している。

【００２３】以上述べた本発明の実施形態によれば、以
下のような効果がある。給気系吐出口を排気系サイレンサ部に設けることに
より、給気系スクロール出口と給気系吐出口間の給気吐
出消音流路の長さが長く、かつ消音流路を緩やかに曲げ
ている。この結果、消音流路の消音性能が向上し、消音
流路内の流速の一様化が図られ、また消音流路内の曲り
部での渦の発生量が小さくなり、給気系吐出消音流路内
における流体音の発生が小さくなるので、給気系吐出口
からの騒音放射量が大幅に低減する。排気系吐出口を給気系サイレンサ部に設けることに
より、排気系流路のモータと排気系吐出口間の排気系吐
出消音流路の長さが長く、かつ消音流路を緩やかに曲げ
ている。この結果、消音流路の消音性能の向上と消音流
路内の流速の一様化や排気系吐出消音流路内の曲り部で
の渦発生量の低減により、排気系吐出口からの騒音放射
量が大幅に低減する。上記とを組み合せ、それぞれの消音流路を、例
えばタスキ掛け状態にクロスさせて構成することによ
り、さらに消音効果が倍増し、従来の車両用換気装置に
比べて、吐出口や車両内の騒音も大幅に低減できる。給気系サイレンサ部、排気系サイレンサ部には、吸
込口、吐出口を各々１個設けた構造とすることにより、
給気系サイレンサ部、排気系サイレンサ部ともに消音流
路面積が広く採れ、流速が低減し、この結果流体音の低
減が図られ、吸込口、吐出口からの放射量が各々大幅に
低減できる。給気系スクロール出口下流の流路を排気系サイレン
サ部を通過する構造とすることにより、給気系スクロー
ル出口と給気系吐出口間の消音流路の長さが長くなる。
この結果、消音性能が向上し消音流路内の流速の一様化
が図られ、消音流路内での渦の発生量が低減することに
より、流体音の発生が小さくなるので、給気系吐出口か
らの騒音放射量が大幅に低減する。以上の流路構造とす
ることにより、従来の車両用換気装置に比べ、小型化お
よび静音化が可能となり、給気系吐出口からの騒音が、
従来の製品に比べ、６ｄＢ以上低減し、この結果、車両
内の騒音も４ｄＢ以上低減できた。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両用換気装置において、小型化および静音化が可能と
なり、騒音レベルを現製品に比べて大幅に低減でき、車
内音も大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】本実施形態の上視図である。

【図３】本実施形態の側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ´断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ´断面図である。

【図６】図２のＣ−Ｃ´断面図である。

【図７】本実施形態を示す横断面図である。

【図８】本発明の他の実施形態を示す横断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態を示す横断面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態を示す横断面図であ
る。

【図１１】本発明の他の実施形態を示す横断面図であ
る。

【図１２】換気装置の車両への取り付け状態を示す図で
ある。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ給気吸込流２給気系吸込口３給気吸込Ｕ字流路４給気羽根車５給気吐出消音流路６給気系吐出口７スクロール８給気系スクロール出口９ノーズ１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１
ｆ排気吸込流１２排気系吸込口１３排気吸込Ｕ字流路１４排気羽根車１５排気吐出消音流路１６排気系吐出口１７モータ周囲の流路１８モータ１９吸音材２０上蓋２１車体２２車輪２３空調装置２４換気装置２５モータ軸２６仕切壁２７給気サクションコーン２８排気サクションコーン２９給気系サイレンサ部３０ブロワ部３１排気系サイレンサ部３２基板３３モータ台座３４側壁３５側壁３６給気サクションコーン支持壁３７排気サクションコーン支持壁３８隔壁３９給気じゃま板４０排気じゃま板４１給気側端板４２排気側端板４３内壁４４開口４５排気吐出Ｕ字流路４６、４７仕切板４８穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澁谷知足山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄道車両の車内を換気する換気手段を有
し、前記換気手段の羽根車を駆動するモータの両軸に、
それぞれ給気系または排気系の吸込流路と、前記給気系
または排気系の吐出流路とが設けられ、各流路の一部ま
たは全てを消音構造としたサイレンサ部を有する車両用
換気装置において、前記給気系吐出流路の吐出口を、前
記排気系のサイレンサ部に設けたことを特徴とする車両
用換気装置。
【請求項２】鉄道車両の車内を換気する換気手段を有
し、前記換気手段の羽根車を駆動するモータの両軸に、
それぞれ給気系または排気系の吸込流路と、前記給気系
または排気系の吐出流路とが設けられ、各流路の一部ま
たは全てを消音構造としたサイレンサ部を有する車両用
換気装置において、前記排気系吐出流路の吐出口を、前
記給気系のサイレンサ部に設けたことを特徴とする車両
用換気装置。
【請求項３】鉄道車両の車内を換気する換気手段を有
し、前記換気手段の羽根車を駆動するモータの両軸に、
それぞれ給気系または排気系の吸込流路と、前記給気系
または排気系の吐出流路とが設けられ、各流路の一部ま
たは全てを消音構造としたサイレンサ部を有する車両用
換気装置において、前記給気系吐出流路の吐出口を、前
記排気系のサイレンサ部に設けるとともに、前記排気系
吐出流路の吐出口を、前記給気系のサイレンサ部に設け
たことを特徴とする車両用換気装置。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の換気装置
において、前記給気系サイレンサ部と排気系サイレンサ
部の各々のサイレンサ部には、前記各流路の吸込口およ
び吐出口を、それぞれ１個づつ設けたことを特徴とする
車両用換気装置。
【請求項５】請求項１、２または３に記載の換気装置
において、前記給気系のスクロール出口より下流の流路
が、前記排気系のサイレンサ部を通過する構造としたこ
とを特徴とする車両用換気装置。