JPS6159924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、走行車輛の天井に取り付けて車内の
換気を行う換気装置に関するものである。 電車、バス等の車輛は、限られた内部空間に多
数の人を乗せて運行するために、適時適切な換気
が要求されている。最も簡便な換気方法として
は、常時窓を開放して空気の入れ換えをすること
であるが、四季による温度変化や風雨その他の天
候の影響もあつて、必ずしも有効な方法とはいえ
ない。 近時、空調技術の発達に伴ない、冷暖房が重視
され、窓の開放を不能にした密閉タイプの車輛が
多くなり、車内の換気は強制換気により、停車中
はもとより高速走行中でも十分な換気効果が得ら
れる方法が不可欠となつてきた。そして車輛用換
気装置としては、天井取付型換気扇が多く採用さ
れているが、大きさ、取付方法等限られた場所で
如何に多量の換気が可能であるか否かが一つの命
題となつていた。 電車、バス等の車輛は停止、低速走行、高速走
行等その状態が常に変動し、それに伴い車外の車
体に沿つて流れる空気の流れも車体の形状によつ
て変化することは明らかである。 しかるに、従来の天井取付型換気扇の換気能力
は、停車中においては十分に機能を発揮すること
ができたが、高速走行中には車体内部の圧力分布
の関係で前側が負圧状態となり、車内の空気は常
に前側に流れる傾向となり、一方車外においては
前方からの空気流がフロントガラスに当つて上方
および両側方に押し分けられるために負圧とな
り、該部に取り付けられた全周開放型の天蓋を有
する換気扇では、排気は可能であるが吸気は不可
能となつてしまう。また、車体後部天井に取り付
けた場合には、車体後側面に発生する渦流が後方
側面に沿つて車体表面を逆流し、車体内部の空気
流との関連もあつて、従来の天蓋を有する換気扇
の場合には後部からの排気は不可能となり吸気の
みが可能な状態となつてしまつていた。このよう
な欠点を解消するためには、強力なブロワー等を
必要としたり、前方換気扇を排気用に後方換気扇
を吸気用にすればよいが、前者は大きなエネルギ
ーを必要とし、後者では車内の気流状態が不均一
になるという欠点は避けられない。 従つて、車輛の天井に取付けた換気装置は、天
井の前方、中央、後方の取付位置によつて、換気
能力の制約を受けることがなく、車外の空気流を
有効に利用し、省エネルギー的に多量の換気を可
能にし、かつ天井面から車外に露出する部分を出
来るだけ空気抵抗の少ない形状のものが要求され
ている。 本発明は、走行中の車外の空気流を合理的かつ
有効に利用して換気能力を向上するに留まること
なく、停車あるいは低速走行中にても車内外の通
気口を拡大することによつて、多量の換気を可能
とし、しかも単一の換気装置で取付位置に関係な
く吸、排気を省エネルギー的に円滑に行い得る車
輛用換気装置を提供することを目的とするもので
ある。 本発明は、車体外部に位置される天蓋と該天蓋
内と車体内部を連通させるグリルとからなり、前
記天蓋の少なくとも車体走行方向の前後を中央方
向に傾斜させ、その前部傾斜面に排気口を、後部
傾斜面に吸気口を開口し、さらに天蓋両側上面に
それぞれ通気口を開口し、これら排気口、吸気口
および通気口にそれぞれ開閉シヤツタを付設し、
さらに前記グリル内前後に少なくとも各１個の正
逆回転可能のフアンを併設したことを特徴とする
ものである。 さらに本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明すれば次の通りである。 第１図ないし第３図示例において、１は車体屋
根２に水切りゴム３をはさみこんで取付けビス４
で車体外部に水密的に取り付けられるダクトで、
それを覆つて天蓋５が車体屋根２に設置された架
台６に取付けビス７によつて取り付けられ、天蓋
５の少なくとも車体走行方向（第２図矢印）の前
後を中央方向に傾斜させ、その前部傾斜面に排気
口８を、後部傾斜面に吸気口９を開口し、さらに
天蓋５の両側上面にそれぞれ通気口１０，１０を
開口させてある。天蓋５の前部傾斜面に開口した
排気口８には排気シヤツタ板１１を付設し、天蓋
５内に取付板１２で取り付けた排気用ギヤードモ
ータ１３に連結した排気用クランク１４と排気シ
ヤツタ連結板１５によつて開閉可能に接続してあ
る。また、天蓋５の後部傾斜面に開口した吸気口
９にも、吸気シヤツタ板１６を付設し、天蓋５内
に取付板１７で取り付けた吸気用ギヤードモータ
１８に連結した吸気用クランク１９と吸気シヤツ
タ連結板２０によつて開閉可能に接続してある。 これら排気シヤツタ板１１および吸気シヤツタ
板１６の開閉は、天蓋５の内側へ開閉するように
してもよいが、図示例のように各シヤツタ板の下
部を蝶番２１によつて天蓋５に取り付け、それぞ
れ外方へ揺動可能とするのが好ましい。 天蓋５の両側上面にそれぞれ開口した通気口１
０，１０にもそれぞれサイドシヤツタ板２２，２
２を付設し、その一端を蝶番２１，２１で天蓋５
に取り付け、天蓋５内にそれぞれ取付板２３，２
３で取り付けたサイド用ギヤードモータ２４，２
４に連結したサイド用クランク２５，２５とサイ
ドシヤツタ連結板２６，２６によつて開閉可能に
接続してある。 ２７は、排気口８、吸気口９、通気口１０，１
０から浸入する雨水を偏向させる偏向板で各開口
とダクト１間に介在させてある。 ２８は通気路２９を設け、ビス３０にて車体屋
根２の内側に取り付けられたグリルで、ダクト１
を介して天蓋５内と車体内部とを連結させ、グリ
ル２８内の車体走行方向の前後にそれぞれフアン
３１，３２を併設する。これらフアン３１，３２
は、グリル２８内に設けた取付足３３，３３にビ
ス３４，３４にて固定されたフアンモータ３５，
３５に連結し、正逆回転可能とし、正回転の場合
は車内に吸気する吸気作用を行い、逆回転の場合
は車外へ排気する排気作用を行うようにしてあ
る。 図中３６は天蓋５の底部に適宜設けた排水口を
示す。 また、ダクト１およびグリル２８のフアン３１
と３２間を仕切壁３７で区画すると、吸排気作用
がさらに円滑化されるから便利である。 次にその作用を説明すれば、停車又は低速走行
中に車内に空気を導入したいときは、吸気用ギヤ
ードモータ１８を回転させクランク１９および吸
気シヤツタ連結板２０を連動させて吸気シヤツタ
板１６を鎖線の如く外方に開き、サイド用ギヤー
ドモータ２４，２４を回転させてクランク２５，
２５およびサイドシヤツタ連結板２６，２６を連
動させてサイドシヤツタ板２２，２２を開き、同
時にフアン３１，３２を正回転させることによつ
て、吸気口９および通気口１０，１０から新鮮な
車外の空気を車内に吸引する。また、停車又は低
速走行中に車内の汚れた空気を車外に排出したい
ときは、上記と同様に両側のサイドシヤツタ板２
２，２２を開き、排気用ギヤードモータ１３を回
転させクランク１４および排気シヤツタ連結板１
５を連動させて排気シヤツタ板１１を開き、同時
にフアン３１，３２を逆回転させることによつ
て、排気口８および通気口１０，１０から多量の
汚れた車内空気を車外に排出することができる。
この場合吸気口９の吸気シヤツタ板１６は閉じて
おく。 次に高速走行中は、車体屋根２に沿う空気の流
速が非常に早くなり、天蓋５上面の圧力分布も低
速走行時とは異なり、天蓋５の両側上面に開口し
ている通気口１０，１０は空気の早い流速に影響
されて表面が負圧となるため、通気口として有効
に利用することができず、むしろ前部の排気口
８、後部の吸気口９を単独で使用する場合に対し
実害があるから、高速走行中は通気口１０，１０
は開かない。したがつて、高速走行中の吸気は後
部の吸気シヤツタ板１６を開き、空気流によつて
生ずる逆流とシヤツタ板１６の前面による空気流
の受け止めによつて吸気口９から空気を吸引し、
同時にフアン３１，３２を正回転させて多量の新
鮮な空気を車内に吸引する。また、高速走行中の
排気は、前記の排気シヤツタ板１１を外方に開
き、車体前面より後方に流れる高速空気流によつ
て排気シヤツタ板１１の裏側に生ずる負圧によつ
て車内の空気が吸引され、同時にフアン３１，３
２を逆回転することによつて多量の車内の汚れた
空気を排気口８から車外に排出することができ
る。 さらに高速走行中に、排気口８および吸気口９
を開放し、前部のフアン３１を逆回転、後部のフ
アン３２を正回転させることにより、車内への吸
気、車内からの排気、すなわち換気作用を同時に
行うことができる。 以上の吸気、排気、換気操作を、全体の休止状
態を含め、前部フアンモータ（前FM３５）およ
び後部フアンモータ（後FM３５）の吸気、排気
作用（正転、逆転）、排気用ギヤードモータ
（AGM１３）、吸気用ギヤードモータ（CGM１
８）、サイドギヤードモータ（BGM２４，２４）
の作動と各開閉シヤツタ板の開閉状態をまとめる
と次表のようになる。

【表】 そして、さらに上記各操作を電気的に自動関連
制御することができ、その結線図の一例を示せば
第４図のようになる。 すなわち、まず、車輛のメインスイツチが入つ
て、操作スイツチの入力側まで電源が接続された
状態として操作スイツチを停止にした場合は、フ
アン３１，３２の前FM３５および後FM３５に
は電気が流れないので、正、逆共に回転すること
はない。又、吸気シヤツタ板１６、排気シヤツタ
ー板１１、サイドシヤツタ板２２，２２は、すべ
て閉じるように電気回路が構成されているので、
必ず閉じている。 今、操作スイツチを停車及び低速走行時（普通
道路用）の吸気にしたとすれば、フアンモータ３
５（前FM３５、後FM３５）は、正回転すると
共に、吸気用ギヤードモータCGM１８が回転
し、吸気用クランク１９、吸気シヤツタ連結板２
０の連動によつて、吸気シヤツタ板１６を開き同
時に左右両側のサイドギヤードモータBGM２
４，２４も回転し、前記同様にサイド用クランク
２５，２５サイドシヤツタ連結板２６，２６が連
動して、左右両側のサイドシヤツタ板２２，２２
が開かれる。 従つて、車外の空気は、最大限に開らかれた吸
気口９、通気口１０，１０を通つてフアンモータ
前FM３５、後FM３５の正回転による吸気作用
によつて、ダクト１に吸引され、グリル通気路２
９を通つて車内に清浄な空気を供給する。 次に、操作スイツチを高速走行時の吸気に指示
すれば、前FM３５、後FM３５は正回転のまゝ
運転され、吸気シヤツタ板１６は、開いた状態を
持続するが、左右両側のサイドシヤツタ板２２，
２２は両側のサイド用ギヤードモータBGM２
４，２４の回転によつて閉じられる。 従つて、前述の高速時における天蓋５上の車体
外部の空気流の法則によつて、空気は専ら、吸気
シヤツタ板１６の前面に沿い、吸気口９を通り、
フアンモータ３５，３５の吸気正回転によつて加
速されダクト１、ダクト通気路２９を通つて多量
の空気が車内に導入される。 又、操作スイツチを停車及び低速時（普通道
路）排気に指示すれば、フアンモータ前FM３
５、後FM３５は、逆回転して排気方向に回転
し、同時に、排気用ギヤードモータAGM１３が
回転し、排気用クランク１４、排気シヤツタ連結
板１５の連動によつて、排気シヤツタ板１１を開
き同時に左右両側のサイド用ギヤードモータ
BGM２４，２４の回転により、前述同様の連動
作用によつて、左右両側のサイドシヤツタ板２
２，２２が開かれる。よつて、車内の空気は、最
大限に開口された状態となり、車内の汚れた空気
は、グリル通気路２９、ダクト１、通気口１０，
１０、排気口８を通つて、車外に排出される。 次に操作スイツチを高速走行時の排気に指示す
れば、フアンモータ前FM３５、後FM３５は、
逆回転のまゝ運転され、排気シヤツタ板１１は開
いた状態を持続するが、左右両側のサイドシヤツ
タ板２２，２２は両側のサイド用ギヤードモータ
BGM２４，２４の回転によつて閉じられる。 この状態において、高速空気流は、天蓋５の前
面から排気シヤツタ板１１にそつて流れる際に排
気シヤツタ板１１の内面は、負圧が発生し車内の
汚れた多量の空気は、フアンモータ前FM３５、
後FM３５の排気回転に加速されて、グリル通気
路２９、ダクト１、排気口８を通つて車外に排出
される。 一方、操作スイツチを高速走行時の換気にすれ
ば、前側のフアンモータ前FM３５は、逆回転
し、後側のフアンモータ後FM３５は正回転さ
れ、吸気シヤツタ板１６及び排気シヤツタ板１１
は開いた状態を持続するが、左右両側のサイドシ
ヤツタ板２２，２２は閉じられた状態となる。 この状態において、吸気口９から流入した空気
は後部フアン３２の吸気回転によつて加速されグ
リル通気路２９を通つて車内に導入される。他
方、前記フアン３１の排気回転によつて車内から
汚れた空気が吸引され、排気口８を通り、車外の
高速空気流の吸引作用により、排気作用が加速さ
れて車外に排出される。この様にして高速走行時
において、吸気排気が同時に行われることによつ
て、急速な車内換気が可能となる。 以上述べたように、本発明による換気装置は、
車輛の停車中、低速走行中あるいは高速走行中の
車外の空気流を合理的、有効に利用して換気装置
としての最大能力を発揮し、しかも単一の換気装
置でその取付位置に制限をうけることなく、吸
気、排気、換気を省エネルギ的かつ円滑に行うこ
とができ、さらに空気抵抗も少ない等のきわめて
有益なる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
し、第１図は一部切断平面図、第２図は切断側面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ線に沿つた断面図
で、第４図は電気結線図の一例を示す。 １……ダクト、２……車体屋根、５……天蓋、
８……排気口、９……吸気口、１０……通気口、
１１……排気シヤツタ板、１３……排気用ギヤー
ドモータ、１４……排気用クランク、１５……排
気シヤツタ連結板、１６……吸気シヤツタ板、１
８……吸気用ギヤードモータ、１９……吸気用ク
ランク、２０……吸気シヤツタ連結板、２２……
サイドシヤツタ板、２４……サイド用ギヤードモ
ータ、２５……サイド用クランク、２６……サイ
ドシヤツタ連結板、２７……偏向板、２８……グ
リル、２９……通気路、３１……前部フアン、３
２……後部フアン、３５……フアンモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体屋根外部に位置される天蓋と該天蓋内と
   車体内部を連通させるグリルとからなり、前記天
   蓋の少なくとも車体走行方向の前後を中央方向に
   傾斜させ、その前部傾斜面に排気口を、また後部
   傾斜面に吸気口を開口し、さらに天蓋両側上面に
   それぞれ通気口を開口し、これら排気口、吸気口
   および通気口にそれぞれ開閉シヤツタ板を付設
   し、さらに前記グリル内前後に少なくとも各１個
   の正逆回転可能のフアンを併設したことを特徴と
   する車輛用換気装置。 ２ 前記天蓋の前後傾斜面に開口した排気口およ
   び吸気口に設けられた開閉シヤツタをその下部を
   支点として外方へ揺動可能としたものである特許
   請求の範囲第１項記載の車輛用換気装置。 ３ 前記各開閉シヤツタの開閉、フアンの起動、
   停止および正逆回転を電気的に自動関連制御すべ
   くしたものである特許請求の範囲第１項記載の車
   輛用換気装置。