JPS63315365A - 車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用換気装置に係り、特に高速でトンネル
内を走行する車両に好適な車両用換気装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

鉄道車両において、高速で走行中にトンネル内に突入す
ると、車体とトンネルとの間に急激な圧力変化を生じる
。そして、この圧力変動が車内に伝播して、乗客Ｉこ不
快感を与えるといった問題があった。このような不具合
を解決するものとして。

圧力変動に対して送風量の変化が少ない送風機を用いて
、車外の空気を車内に取入れる給気装置および車内の空
気を車外に排気する排気装置を構成するものが知られて
いる。（例えば実公昭５３−２８１６６号） 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、近年、鉄道車両の高速化に対する要求は高ま
るばかりであり、従来のものに比較して速度向上を図っ
た車両がトンネル内に突入するとさらに大きな圧力変動
が生じ、ａ述のような構成では該圧力変動の車内への伝
播を完全に防止できなかった。そこで、送風機の圧力特
性の向上を図るために、ランチ直径の大型化を行なうこ
とが考えられるが、大型化に伴なう設置空間の増大ある
いはコストの増大等の不具合が発生する恐ｎがありたＯ また、別の方式として車両のトンネル内突入時に、前記
給気装置および排気装置による車内外間の空気の給排を
遮断する構成が考えらＧるが、トンネルが多い直線にあ
っては換気量が不足するという問題があった。

本発明の目的とするところは、車両の高速化に伴って換
気蓋の確保および車外圧力変動の車内への伝播を防止し
得る車両用換気装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、車両が最高速度でトンネル内に突入した際
に生じる圧力変動を許容する特性を有した送風機を備え
た給気手段および排気手段と、車外圧力変動を検出し該
検出結果に対応させて前記給気手段および排気手段の送
風機の能力を制御する送風能力制御手段とから構成する
ことにより。

達成される。

〔作　　用〕

前記給気手段および排気手段の送風機は、その回転数を
上げることによって、ＩＩＵ記車自車両高速度走行時の
圧力変動を許容し得るものとしており、トンネル以外の
走行時においては、比較的低い回転数によって運転し、
トンネル突入時すなわち車外圧変動時に回転数を上げ、
車外圧力変動を許容するものである。

〔実　施　例〕

以下、本発明による一実施例を第１図ないし第４図によ
って説明する。第１図および第２図において、ｌは最大
車外圧力変動に対して風量変動のない特性を有した送風
機から構成さｎた給気手段に相当する給気装置である。

２は前記給気装ｇ１１によって車内に供給される車外空
気を取入れる外気取入グリル、３は給気装置ｉｆｔの外
気吸入側に設けらｎ該給気装ｗＬ１への外気吸込量を調
整する絞り弁である。４は車内へ給気装置１によって供
給される外気を全域にわたって分配するための空調ダク
ト、５は該空調ダクト４の吐出部に設けらｎた吐出グリ
ルである。

８は前記給気！ｊｔ置１と同様に最大車外圧力変動に対
してｊＬｉｌ変動のない特性を有した送風機によって構
成さｎた排気手段に相当する排気装置である。７は該排
気装７ｓに接続される排出ダクトで、車内の空気を吸込
み口に設けらｎた排出グリル６を介して吸込みＩ！ｆｆ
１ｌｅ排気装［８へ排気色のである。

９は前記排気装置８の車内空気吸込側に設けらｎている
絞り弁で、該排気装置８へ吸込まれる車内空気の量を制
御するものである。ｌＯは電源、　１１は該電源ｌＯに
接続さしたインバータである。該インバータ１１は前記
給気装置！および排気装置ｉＩ８における各送ＪＩＬ機
の回転数を可変できる電源手段である。１３は車外圧の
変化を検出する車外圧検出器、丘は該車外圧検出器１３
による検出結果を制御入力として前記インバータ１１へ
給気装ｒＩｌｌおよび排気装Ｆｉ８の能力制御指令値を
出力する制御器である。

また、該制御器戎は車外圧検出器１３の検出結果によっ
て前記絞り弁３および９へ風鼠調整指令値を出力する。

なお、前記給気装置ｌおよび排気装Ｗ１８の送風機の特
性は、第３図の風量−静圧曲線に示すように、供給電源
の周波数’Ｏｒ　　’１＋　　’ＭＡＸに対応してＡＯ
ｒ＾１＋　ＡＭＡＸの特性が得らｎろ。この人Ｏｒ　Ａ
Ｉ。

ＡＭＡＸ　の各特性は２次曲線によって示されるように
周波数の変動に伴って変化する。ところで、前記特性か
ら分かるように静圧の増大に伴って風量も増化するため
、車外圧変化の大きい場合に特性へＭＡＸ　で運転した
場合には換気量が増大することになり、空調装四によっ
て空調を行なっている場合尋こは空調負荷の増大を招く
ことになる。そこで。

ＩｌＵ記絞り弁３．９を制御して必要以上の換気を行な
わないよう制御器認によって制御する。

このような構成において、第４図に示すように車外圧が
変化した場合、この変化を車外圧検出器１３によって検
出し、該検出結果を制御器１２１こ出力する。制御器セ
においては前記検出結果に対応して給気装置ｌおよび排
気装置８における送風機の特性へ〇＋　ＡＩ＋　ＡＭＡ
Ｘ　　を選定し、インバータ１１に選定した特性に対応
する周波数’０＋　’ｌ＋　’ＭＡＸを指令する。イン
バータ１１は制御器りから指令に基づいて給気装置１お
よび排気装ｊｉｉ　ｓの送風αへ電源供給を行ない、ｉ
紀最適な特性すなわち車外圧変動に対応し、該車外圧変
動が車内に伝播しない特性にて運転を行なう。また、萌
述のように車外圧変動の影響については、車内への伝播
を防止できるが、前記特性の選定により風量が大幅に変
動し無駄な換気を行なうことになる。そこで、制御器校
によって選定した特性に対応させて絞り弁３゜９を制御
し、適正な換気量を確保する。ところで、この換気量制
御において、車両の乗車率を制御入力に加えて、必要な
換気量を演算して制御を行なえば、さらに効率的な運転
が行なえる。

このような構成によｎば％給気装置１および排気装置？
１８の能力をそｎぞｎの送風機の回転数を変化させ特性
を最適なものにすることにより、車外圧変動の車内への
伝播を防止するもので、該給気装ｆｉｌおよび排気＊ｉ
１８の大型化を防止できる。

また、車外圧力変動が小さい範囲においては、能力を抑
えた運転状態となるため、省エネルギ化が図れる。とこ
ろで、車外圧力の変動があっても、所定量以上の換気量
は確保できるため、換気量不足等の問題が生じることが
ない。

さらに１本換気装置を備えた車両が電源周波数の異なる
路線にまたがって運行する場合、インバータ１１によっ
て補正するだけで特に別の電源装置を用いる必要もない
。

なお、前記一実施例においてはインバータ１１によって
給気装ｊ！１および排気装置８を同様に制御する例につ
いて説明したが、未発明はこれに限定されるものではな
く、それぞれの送ｊＬ機における負荷が正圧側および負
圧側で異なる場合には、そｎぞｎに対応した特性を選定
する構成とすｎば、効果的な運転が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によｎば、車両の高速化に伴
う車外圧変動の車内への影響を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による換気装置の一実施例を備えた車両
の幅方向断面図、第２図は第１図の換気装置の制御を示
すブロック図、第３図は第１図の換気ｇ＆置における送
ＪｉＬａの風量−静圧曲線を示すグラフ、第４図は車外
圧変動の例を示すグラフである。 ｌ・・・・・・給気＊Ｗ１．８・・・・・・排気［ｉ、
１１・・・・・・インバータ％Ｌ・・・・・・制御器、
１３・・・・・・車外圧検出器代理人　弁理士　　小　
川　勝　男 オｌ　囚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車外空気を車内に取入れる給気手段と、車内空気を
   車外に排気する排気手段と、車外圧力変動を検知し該検
   知結果に対応させて前記給気手段および排気手段の送風
   能力を制御する送風能力制御手段とから構成したことを
   特徴とする車両用換気装置。