JPH1191555A - 車両用換気装置 - Google Patents

車両用換気装置

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JPH1191555A
JPH1191555A JP25440497A JP25440497A JPH1191555A JP H1191555 A JPH1191555 A JP H1191555A JP 25440497 A JP25440497 A JP 25440497A JP 25440497 A JP25440497 A JP 25440497A JP H1191555 A JPH1191555 A JP H1191555A
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JP
Japan
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air supply
exhaust
supply system
exhaust system
flow path
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Application number
JP25440497A
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English (en)
Inventor
Susumu Yamazaki
山崎  進
Shigesaburo Komatsu
茂三郎 小松
Yasushi Takatsu
恭 高津
Tomotari Shibuya
知足 澁谷
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014073169A1 (ja) * 2012-11-09 2014-05-15 株式会社デンソー 空調装置
JP2014094687A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Denso Corp 空調装置
CN104265691A (zh) * 2014-10-11 2015-01-07 南京磁谷科技有限公司 具有冷却消音功能的离心式鼓风机机柜及其冷却消音方法
CN104875764A (zh) * 2015-06-05 2015-09-02 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种消音风道及轨道车辆

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