JPWO2015155832A1 - 移動車両 - Google Patents

Abstract

車体の台枠（１２）の下面には、エンジン発電機と、このエンジン発電機に接続されるラジエータ（２６）とファン（３０）からなる冷却器と、車体長手方向（５２０）に沿って、主回路電線（４２）、制御電線（４０）が収容される電線樋（４４）が車体幅方向両端部に配置されている。冷却器は、台枠（１２）の下面における車体幅方向（５１０）両端部において、互いに対向するように配置され、各送風機（３０、３０）によって、車体幅方向（５１０）両端部から車体中央部に向かう空気流（５００）を形成する。車体中央部で衝突した空気流（５００）が空気流（５０１）として向きを変え、電線樋（４４）に向かって送風される。これにより、電線樋（４４）が冷却され、内部に収容された主回路電線（４２）、制御電線（４０）が絶縁劣化を起こすような温度まで過熱するのを防止する。

Description

本発明は、移動車両、特に、エンジン発電機と主電動機を備える鉄道車両に関する。

電化区間と非電化区間を直通運転する鉄道車両は、架線または第３軌条から得た電力を主電動機へ供給する装置と、エンジンで発電機を運転して得た電力を前述した主電動機へ供給する装置と、を備える。このような鉄道車両は、ＤＥＭＵ(Diesel Electric Multiple Unit)、Ｂｉ−ｍｏｄｅ、あるいはＥＤＣ方式などと呼称されている。以後、これらを総称してＤＥＭＵと呼ぶ。また、エンジンで発電機を運転する装置をエンジン発電機と記す。

ＤＥＭＵには、大きく分けで２種類の方式がある。一方の方式は編成全体の電力を発電するエンジン発電機を搭載した発電専用車両と、エンジン発電機を搭載しない客車と、から組成される集中発電方式である。他方の方式は発電専用車両を設けず、比較的小型のエンジン発電機を分散して搭載した複数の客車と、エンジン発電機を搭載しない客車と、から組成される分散発電方式である。
集中発電方式では、エンジン発電機を発電専用車両に集中して搭載することができるため、エンジン発電機を大型化（高出力化）しやすい上に、大きな振動源及び音源となりやすいエンジン発電機を客車から遠ざけることができる等の利点を有する。しかし、大きなエンジン発電機を搭載する場合には、発電専用車両の軸重（重量）が過大となる傾向がある。

一方、分散発電方式では、編成車両の走行に必要な電力を分散配置したエンジン発電機によって得るため、小さな出力のエンジン発電機を複数台準備すればよい。さらに、車両編成の組み換えの自由度を高めることができる。また、仮に１台のエンジン発電機が故障しても、他の車両に搭載されるエンジン発電機により運行を継続することができる冗長性を有しているので、今日、ＤＥＭＵの大半は分散発電方式を採用している。
しかしながら、分散発電方式では、広い客室空間を得るために、エンジン発電機を客車の床下に備える必要がある。さらなる高速化を図るため、エンジン発電機の出力を大きくする場合、車両の床下の空間の大きさに制約されるため、大きな困難を伴う場合が多い。
また、エンジン発電機で発電された電力を客車の床下に敷設された主変換器等の機器へ給電する主回路電線は、客車の床下の狭く限られた空間に配線せざるを得ないので、熱源となるエンジン発電機の近傍に敷設されることが多い。このため、主回路電線は、自ら発する熱に加えてエンジン発電機からの熱によって高い温度環境にさらされることとなり、その絶縁性能が低下する等によって耐用年数が短縮するというおそれがある。

特許文献１には、電線自体の過熱を防止するため、電気エネルギを伝送する主回路電線をダクト内に備え、車両が動作している間、このダクト中に冷却風を供給して主回路電線を空気で冷却するようにした車両が記載されている。

国際公開第２００８／０３１７５２号

高速で運用できる分散発電方式のＤＥＭＵを製造する場合、エンジン発電機と、このエンジン発電機で発電した電力を主変換器等へ供給する主回路電線等を、客車の床下の狭い空間に備える必要がある。エンジン発電機や電線等はそれ自体が熱源となる。このため、これら機器を冷却する機器を備える空間を客車の床下に確保しなければならず、客車の床下の空間が一層狭くなる傾向がある。しかも、近年では、エンジン発電機の高出力化に伴って、電線を流れる電流量の増加に伴って、ジュール熱に起因する電線自体の発熱量も大きくなる傾向がある。
さらに、客車の床下に搭載されるエンジン発電機の周囲を、遮音性を有する側カバーなどで囲い込んで、エンジン発電機から放射される騒音が客室の内部に伝搬することを抑制することにより、客車内の騒音レベルを低減する対策を講じる場合がある。
この場合、エンジン発電機の周囲に備えられる側カバーが、エンジン発電機及び配線が納められる配線樋の周囲の冷却風の流れを阻害することとなり、エンジン発電機や配線樋の周囲に熱が滞留しやすくなり、電線の一層の過熱を招く原因となる。

このように、床下に実装したエンジン発電機の近傍に電線が敷設されるため、電線はエンジン発電機の熱的影響を受けやすくなることに加えて、エンジン発電機の高出力化に伴う電流の増大のため、電線自体がジュール熱によって上昇するケースがある。高温になった電線は、絶縁性能等の経年劣化が早く進行するため、絶縁性能が低下して耐用年数を短縮する恐れがある。耐用年数が短くなることは、交換等の保守作業が短い周期で必要となるため、メンテナンスコストの増大を招くこととなる。
そこで、本発明の目的は、分散発電方式のＤＥＭＵにおいて、床下に備えられる電線に及ぼすエンジン発電機からの熱的影響を小さくし、電線自体が高温度にさらされることを抑制して耐用年数の長い移動車両を提供することである。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明の移動車両は、車体下面に備えられるエンジン発電機と、前記エンジン発電機に接続されるラジエータと送風機とからなる冷却器と、車体下面に車体長手方向に沿って配置されるとともに、電線を収容する電線樋とを備える移動車両において、前記冷却器は、車体下面の車体幅方向両端部において、互いに対向するように配置され、各送風機によって、車体幅方向両端部から車体中央部に向かう空気流を形成し、車体中央部で衝突した空気流が向きを変えて、前記電線樋に向かうようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、電化区間と非電化区間を直通運転可能であり、電線樋に冷却機の送風機により形成される空気流を電線樋に向かわせることにより、内部に収容された電線の温度上昇を抑制することができ、耐用年数の長い移動車両を提供することができる。

図１は、本実施例に係わる鉄道車両の側面図である。 図２は、本実施例に係わる鉄道車両の床下におけるエンジン発電機搭載部位の拡大図（図１におけるＡ部）である。 図３は、本実施例に係わる鉄道車両の床下におけるエンジン発電機搭載部位の上面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。 図４は、本実施例におけるエンジン発電機搭載部位の断面図（図２におけるＣ−Ｃ断面図）である。 図５は、本実施例におけるラジエータ搭載部位の断面図（図２のＤ−Ｄ断面図）である。 図６は、エンジン発電機におけるエンジン近傍の電線樋の断面図（図４のＥ部）である。 図７は、エンジン発電機におけるラジエータ近傍の電線樋の断面図（図４のＥ部相当）である。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

本発明の一実施例を、図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施例の鉄道車両の側面図である。まず、鉄道車両１に関係する方向を定義する。鉄道車両１に関係する３方向は、鉄道車両１の車体幅方向５１０と、車体長手方向５２０と、車体高さ方向５３０であり、以下では、単に、幅方向５１０、長手方向５２０、高さ方向５３０と称する場合がある。

鉄道車両１の車体１０は、床面をなす台枠と、台枠の幅方向５１０の両端部に立設される側構体と、台枠の長手方向５２０の両端部に立設される妻構体と、これら側構体及び妻構体の上端部に備えられる屋根構体と、から構成される。台枠と各構体は基本的に対向する２枚の面板をリブで接続したアルミニウム合金製の中空押出形材（ダブルスキン）を接続したパネル材から構成されている。

長手方向５２０の両端部の下面には、図１に示すように、軌道上を転動可能に支持された複数の輪軸を備える台車１６が備えられている。台車１６には、図示しない主電動機（メインモータ）が搭載されており、この主電動機に電力を供給して輪軸を駆動することによって鉄道車両１は走行する。

図示はしないが、ＤＥＭＵ方式の鉄道車両１の屋根上には架線から電力を集電する集電装置と、台車１６の側面には軌道に沿って併設される第３軌道から電力を集電する集電シューが備えられている。鉄道車両１は、架線または第３軌条が敷設される電化区間では、集電装置または集電シューによって電力を集電した後、集電された電力を主変圧器、主変換器に供給して主電動機を駆動して走行し、架線や第３軌条の地上設備がない非電化区間では、鉄道車両１に搭載したエンジンで発電機を駆動して得る電力を主変換器に供給して主電動機を駆動して走行する。
鉄道車両１は、集電装置や集電シューと、エンジン発電機の双方を搭載しているので、電化区間と非電化区間と相互に直通運転することができる。

図２は本実施例の鉄道車両１の床下におけるエンジン発電機搭載部位の拡大図（図１のＡ部）であり、図３は、本実施例の鉄道車両１の床下におけるエンジン発電機搭載部位の上面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。
鉄道車両１の床下に搭載されるエンジン発電機は、主に、エンジン２４と、エンジン２４に接続される発電機２５と、から構成される。エンジン２４には、その内部を循環して各所を水冷することで温度が上昇した冷却水を冷却するラジエータ２６と、ラジエータ２６に外気を送風するファン３０とから構成される冷却器と、エンジン２４から排出される排気ガス中から有害物質を取り除く排ガス処理装置３４が接続されており、これら各機器は、エンジン２４とともに、フレームなどにより一体的に支持されている。
本実施例では、エンジン２４は軽油を燃料とするディーゼルエンジンであり、排ガス処理装置３４は、排ガス内の窒素酸化物や粒子状物質（ＰＭ）を除去するためのものである。
図５に示されるように、ラジエータ２６とファン３０からなる冷却器は、２組配備されており、各冷却器のラジエータ２６は、図３にも示されているように、鉄道車両１の下面において、幅方向５１０の両側に、長手方向５２０に沿う態様で、しかも、両冷却器のファン３０が互いに対向する姿勢で、エンジン２４の長手方向５２０に沿って隣接するように配置されている。

図４は、本実施例のエンジン発電機におけるエンジン搭載部位を示す鉄道車両の断面図（図２のＣ−Ｃ断面図）である。エンジン発電機から放射される騒音が、鉄道車両１の周囲に伝搬しないように、エンジン２４の幅方向５１０の両側に側カバー１４が備えられる。側カバー１４のうち、ラジエータ２６に沿ってその両側に配置される各側カバー１４は、図５に示されるように、ファン３０の送風を妨げず、飛来物等による損傷を防止する格子２２が配置されている。
鉄道車両１の台枠１２の下面の幅方向の一方の端部に、各種機器への指令等の制御に係る制御電線４０が収納される電線樋４４が備えられており、その他方の端部には主電動機等へ供給する電流等が流れる主回路電線４２が収納される電線樋４４が配設されている。
鉄道車両１が高速で走行するために、エンジン２４は１台当たり５００〜７００ｋＷ前後の軸出力を有する。エンジン発電機に併設されるラジエータ２６は、エンジン１台に対して合計３００ｋＷ程度の熱量を取り除く能力を有する。
エンジン２４及び排ガス処理装置３４から放射される熱５４０等によって、台枠１２と側カバー４４とによって囲まれる空間の温度は過負荷時には上昇しやすい。このため、この空間に備えられる電線樋４４、そしてその内部に収容される制御電線４０、主回路電線４２も高い温度にさらされることになる。

図５は、本実施例のエンジン発電機のラジエータ搭載部位の鉄道車両の断面図（図２のＤ−Ｄ断面図）である。ファン３０は、側カバー１４に設けられた格子２２から鉄道車両１の周囲の空気（以下、外気と記す）を吸い込んで、ラジエータ２６を外気で冷却する。ラジエータ２６とファン３０で構成される冷却器は、鉄道車両１の下面において、幅方向５１０の両端部に、ラジエータ２６を外側（幅方向５１０の中央部から離れる方向）に向けるとともに、ファン３０を内側（幅方向５１０の中央部に向かう方向）に向けて、両側のファン３０どうしが互いに対向するよう配置され、外気を外側から内側に向けて誘引する。
ラジエータ２６を幅方向５１０の中央部に向けて直線状に通過した外気の流れ（第１空気流）５００の温度は、ラジエータ２６から熱を奪って上昇する。
温度が上昇した外気は、幅方向５１０の中央部で衝突して上方と下方と向きを変える。上方へ向きを変えた流れ（第２空気流）５０１は、台枠１２の下面に備えられる遮熱材３２に衝突して、幅方向５１０の中央部からその両側（側カバー１４の方向）に向かう流れ（第２空気流）となり、台枠１２と側カバー１４の上端部との隙間から車外へ排出される。
第２空気流５０１は、第１空気流５００より高い位置（台枠１２の下面により近い位置）を流れる。第２空気流５０１は、遮蔽材３２に衝突してこれを冷却し、向きを変えて、台枠１２の下面と側カバー１４の上端部との隙間を流れ、この過程で電線樋４４を冷却する。

一方、幅方向５１０の中央部で衝突して下方に向きを変えた流れ（第３空気流）５０２は、軌道９０に向かう流れとなり、ラジエータ２６の下方と軌道９０との間を鉄道車両１から離れる方向へ流れる。
ラジエータ２６を通過した空気の流れ５０１の温度は、鉄道車両１が駅を発車して加速する高負荷運転時において８０〜９０℃程度である。この温度は、エンジン２４の放射熱にさらされる台枠１２（遮熱材３２）の下面の温度や、台枠１２の下面と側カバー１４とで囲まれる領域の温度より十分に低い。
したがって、高負荷運転時の電流のジュール熱によって主回路電線４２の温度が上昇しても、ラジエータ２６を通過した空気の流れ５０１により、電線樋４４を効果的に冷却することができ、内部に収容される主回路電線４２が絶縁劣化を起こすような高温状態になることを確実に防止することができる。同時に、遮熱材３２の過熱も防止することができる。
なお、上述した空気の流れ５００〜５０２の態様は、台枠１２の下方の幅方向５１０の中央部を境としてほぼ対称であるので、一方の側の空気の流れ５００〜５０２のみを説明した。

以下、電線樋４４の冷却について、さらに詳細に説明する。
図６は、エンジン発電機のエンジン近傍における電線樋４４の断面図（図４のＥ部）である。鉄道車両１は主電動機や主変換器、発電機などの電気機器を備えており、それらの電気機器間を電気エネルギや信号を伝送するための制御電線４０や主回路電線４２などの電線群を備える。これら電線群は、台枠１２の下方の幅方向５１０の両側に、長手方向５２０に沿って設置された電線樋４４にまとめて配置されており、鉄道車両１の走行に伴う振動などによってずれたりしないように結束対５８で電線樋４４に固定されている。
電線樋４４はアルミ合金などの熱伝導率の大きい素材で形成されており、本実施例では、アルミ合金の板材を曲げて電線樋４４を製作している。

電線樋４４に主回路電線４２（制御電線４０の場合も同様）を固定する手順は、まず、台枠１２の下方に長手方向５２０に沿って複数の油圧ジャッキ等の昇降機を配置する。次に、昇降機の上面に電線樋４４を配置するとともに、電線樋４４に主回路電線４２を配置し、これらの電線群を結束対５８で電線樋４４に固定する。
最後に、昇降機を上昇させて、電線樋４４のフランジ部に等間隔に形成した開口部に台枠１２下面に埋め込んだボルトを通し、ボルトの下端部をナットで締め付けることにより、電線樋４４を台枠１２下面に取り付ける。

制御電線４０に流れる電流に比較して、主回路電線４２には大きな電流が流れるため、電線自身の温度がジュール熱によって上昇しやすい。電線自身の温度が所定の温度より高くなると、電線の絶縁性能が低下（絶縁破壊）したり、電線の被覆が損傷したりするなどの不具合の原因にもなるため、電線群の発熱を適切に放熱（冷却）する必要がある。

一方、エンジン２４は大きな熱量を放出するため、エンジン２４の表面や、排ガス処理装置３４などからの熱５４０の影響で、図３及び図４に示す、台枠１２と側カバー１４とで囲まれる領域の温度が高くなり、電線樋４４の周辺温度が１００℃前後に上昇することがある。
なお、エンジン２４からの伝熱は対流伝熱によるものと輻射伝熱によるものとがある。対流伝熱はエンジン２４から周囲の空気に熱が伝わって温度上昇した空気が電線樋４４から電線周辺へ流動するものであり、輻射伝熱はエンジン２４の表面から放出される電磁波を介して電線樋４４の表面へ伝熱するものである。

電線樋４４の周囲は、エンジン２４からの熱の影響により高温雰囲気となっていることに加え、主回路電線４２はそれ自体のジュール熱によっても高温になるため、これらの電線群は高温に耐え得る仕様を備える。しかし、例えば、鉄道車両１が上り勾配で加速する等の高負荷運転が継続される場合には、エンジン２４及び排ガス処理装置３４から大量の熱が放出されるとともに、主回路電線４２に大きな電流が流れるため、特に主回路電線４２は周囲温度の上昇にジュール熱による発熱が加算されて高い温度に達する可能性がある。

そこで、エンジン２４及び排ガス処理装置３４の近傍に備えられる電線樋４４は、エンジン２４等からの熱の影響によって電線樋４４の温度が上昇しにくい断熱性を備えるサンドイッチ（積層）構造を有している。具体的には、電線樋４４を２枚のアルミ合金製の板材４８ａと板材４８ｂの間に断熱材４６を挟んで構成するとともに、長手方向５２０に交差する断面形状が略Ｕ字型をなしており、その上面のくぼみ部に制御電線４０や主回路電線４２を保持している。
電線樋４４の一部を構成するとともに、エンジン２４や排ガス処理装置３４に面する側に配置される板材４８ｂが輻射熱や対流熱で高温に上昇したとしても、断熱材４６によってこれらの熱が主回路電線４２の側の板材４８ａに伝わることを抑制している。

図７は、エンジン発電機のラジエータの近傍の電線樋の断面図（図４のＥ部）である。
電線樋４４はラジエータ２６の近傍に配設され、前述のように、ファン３０によって誘起される空気の流れ５０１（第２空気流）にさらされる位置に配置されている。
長手方向５２０に交差する断面形状が略Ｕ字型の電線樋４４は、図６で示した断熱材４６及び板材４８ｂを備えておらず、板材４８ａのみから構成されており、さらに板材４８ａの下方に鉄道車両１の長手方向５２０に沿って、複数の放熱フィン５０が所定の間隔を空けて積層される態様で備えられている。
放熱フィン５０は、熱伝導率の高い、例えばアルミ合金により構成されており、電線樋４４を構成する板材４８ａに接続する基部５０ｂと、基部５０ｂの一方の端部から下方に延伸する延伸部５０ａと、を備える。放熱フィン５０は電線樋４４をなす板材４８ａの下面に直に接続されている。
なお、電線樋４４を十分に冷却できる場合には、必ずしも放熱フィン５０を設ける必要はなく、金属製の板材４８ａの表面を空気の流れ５０１に直接さらすようにしてもよいし、リブや凹凸などを設けるようにしてもよい。

冷却フィン５０の延伸部５０ａは、ラジエータ２６に吸い込まれる低温の外気（空気の流れ５００）にさらされる位置まで延伸されており、冷却フィン５０の基部５０ｂはラジエータ２６を通過した後向きを変え、台枠１２と側カバー１４の上端部との隙間から車外へ排出される空気の流れ５０１にさらされる。
延伸部５０ａはラジエータ２６を通過して温度が上昇した空気の流れ５０１に比較して低い温度の外気にさらされるため、電線樋４４（板材４８ａ）から基部５０ｂに熱伝達で移動した熱は、放熱フィン５０の内部をより温度の低い延伸部５０ａまで熱伝導によって移動する。熱伝導によって延伸部５０ａまで運ばれた熱は、温度の低い外気（空気の流れ５００）に触れて冷却され、効果的に放熱フィン５０から外気中に取り除かれる。
このように、電線樋４４、そして、その内部に収容された主回路電線４２の熱が、効率的に取り除かれるので、これら電線樋４４内部に収容された主回路電線４２の温度を、絶縁劣化を発生させないレベルまで低下させることができる。

図示はしないが、図６と図７に示した両方の構成を備える電線樋４４を構成してもよい。具体的には、エンジン２４とラジエータ２６との両方に渡る長さ（図３のＬ１とＬ２の長さの和）の電線樋４４を、１枚ものの熱伝導率の高い金属素材の板材４８ａで製作する。
そして、電線樋４４のうち、エンジン２４及び排ガス処理装置３４の側方に位置する範囲（図３のＬ１に対応する部分）については、板材４８ａの下面に断熱材４６が積層され、さらに、この断熱材４６に板材４８ｂを重ねて図６に示すサンドイッチ（積層）構造としている。
次に、ラジエータ２６に備えられるファン３０の運転に伴い生じる空気の流れ５００〜５０２の発生範囲（図３のＬ２に対応する部分、ラジエータ２６の側方）に、所定の間隔を空けて多数の冷却フィン５０の基部５０ｂを、空気の流れ５００〜５０１の流れ方向に沿う向きに配置することにより、図７に示す冷却フィン５０を備える電線樋４４を構成する。

この構成によって、エンジン２４及び排ガス処理装置３４の近傍の電線樋４４に収容される主回路電線４２の電気抵抗によって生じるジュール熱は、板材４８ａに熱伝達で移動した後、板材４８ａをその長手方向５２０に沿ってＬ１に相当する部位からＬ２に相当する部位へ熱伝導によって移動する。その後、Ｌ２の部位まで熱伝導によって移動した熱は、ラジエータ２６のファン３０によって生成される空気の流れ５００〜５０２によって外気中へ効果的に取り除かれて、電線樋４４はその全長（Ｌ１とＬ２の和）にわたって効果的に冷却されて、電線樋４４及び主回路電線４２は低い温度に維持される。

また、放熱フィン５０に代えて、電線樋４４に直接接続されるヒートパイプ（図示なし）を設置して、電線樋４４から熱を効果的に空気の流れ中に取り除くことによっても、電線樋４４及び主回路電線４２を低い温度に維持することができる。

さらに、図７に示すように、ラジエータ２６の上部の電線樋４４には、空気の流れ５０１が電線樋４４の内部を通過できるように、電線樋４４の上流側（幅方向５１０の中央部寄り）に開口部５４ａを備え、電線樋４４の下流側（幅方向５１０の側カバー１４の側）に開口部５４ｂを設けてもよい。
この構成によって、ラジエータ２６のファン３０によって生成される空気流れ５０１の一部の空気が電線樋４４の中に流入するとともに、電線樋４４の内部の熱を奪って、開口部５４ｂから車外へ熱を放出することができる。また、電線樋４４及び主回路電線４２の熱を効果的に取り除くことができるので、電線樋４４及び主回路電線４２の温度が過度に上昇することを抑制することができる。

以上説明した構成によって、電線樋４４及び主回路電線４２の熱を効果的に取り除くことができるので、主回路電線４２が過度に高い温度で維持されることなく、主回路電線４２の温度を下げることができる。
したがって、電化区間と非電化区間を直通運転可能であり、非電化区間においても、電線の温度上昇を抑制することができ、耐用年数の長い移動車両を提供することができる。
なお、上記の実施例では主回路電線４２と、主回路電線４２が配置される電線樋４４について記載したが、これらの構成を制御電線４０が配置される電線樋４４にも適用しても同様の効果を得ることができる。

このように、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…鉄道車両 １０…車体 １２…台枠
１４…側カバー １６…台車 ２０…側梁
２２…格子 ２４…エンジン ２５…発電機
２６…ラジエータ ３０…ファン ３２…遮熱材
３４…排ガス処理装置 ４０…制御電線 ４２…主回路電線
４４…電線樋 ４６…断熱材 ４８…板材
５０…放熱フィン ５２…ヒートパイプ ５４…開口部
５６…準密閉部 ５８…結束帯 ９０…軌道
５００〜５０２…空気の流れ
５１０…幅方向 ５２０…長手方向 ５３０…高さ方向
５４０…エンジンの熱の流れ

図４は、本実施例のエンジン発電機におけるエンジン搭載部位を示す鉄道車両の断面図（図２のＣ−Ｃ断面図）である。エンジン発電機から放射される騒音が、鉄道車両１の周囲に伝搬しないように、エンジン２４の幅方向５１０の両側に側カバー１４が備えられる。側カバー１４のうち、ラジエータ２６に沿ってその両側に配置される各側カバー１４は、図５に示されるように、ファン３０の送風を妨げず、飛来物等による損傷を防止する格子２２が配置されている。
鉄道車両１の台枠１２の下面の幅方向の一方の端部に、各種機器への指令等の制御に係る制御電線４０が収納される電線樋４４が備えられており、その他方の端部には主電動機等へ供給する電流等が流れる主回路電線４２が収納される電線樋４４が配設されている。
鉄道車両１が高速で走行するために、エンジン２４は１台当たり５００〜７００ｋＷ前後の軸出力を有する。エンジン発電機に併設されるラジエータ２６は、エンジン１台に対して合計３００ｋＷ程度の熱量を取り除く能力を有する。
エンジン２４及び排ガス処理装置３４から放射される熱５４０等によって、台枠１２と側カバー１４とによって囲まれる空間の温度は過負荷時には上昇しやすい。このため、この空間に備えられる電線樋４４、そしてその内部に収容される制御電線４０、主回路電線４２も高い温度にさらされることになる。

図５は、本実施例のエンジン発電機のラジエータ搭載部位の鉄道車両の断面図（図２のＤ−Ｄ断面図）である。ファン３０は、側カバー１４に設けられた格子２２から鉄道車両１の周囲の空気（以下、外気と記す）を吸い込んで、ラジエータ２６を外気で冷却する。ラジエータ２６とファン３０で構成される冷却器は、鉄道車両１の下面において、幅方向５１０の両端部に、ラジエータ２６を外側（幅方向５１０の中央部から離れる方向）に向けるとともに、ファン３０を内側（幅方向５１０の中央部に向かう方向）に向けて、両側のファン３０どうしが互いに対向するよう配置され、外気を外側から内側に向けて誘引する。
ラジエータ２６を幅方向５１０の中央部に向けて直線状に通過した外気の流れ（第１空気流）５００の温度は、ラジエータ２６から熱を奪って上昇する。
温度が上昇した外気は、幅方向５１０の中央部で衝突して上方と下方と向きを変える。上方へ向きを変えた流れ（第２空気流）５０１は、台枠１２の下面に備えられる遮熱材３２に衝突して、幅方向５１０の中央部からその両側（側カバー１４の方向）に向かう流れ（第２空気流）となり、台枠１２と側カバー１４の上端部との隙間から車外へ排出される。
第２空気流５０１は、第１空気流５００より高い位置（台枠１２の下面により近い位置）を流れる。第２空気流５０１は、遮熱材３２に衝突してこれを冷却し、向きを変えて、台枠１２の下面と側カバー１４の上端部との隙間を流れ、この過程で電線樋４４を冷却する。

以下、電線樋４４の冷却について、さらに詳細に説明する。
図６は、エンジン発電機のエンジン近傍における電線樋４４の断面図（図４のＥ部）である。鉄道車両１は主電動機や主変換器、発電機などの電気機器を備えており、それらの電気機器間を電気エネルギや信号を伝送するための制御電線４０や主回路電線４２などの電線群を備える。これら電線群は、台枠１２の下方の幅方向５１０の両側に、長手方向５２０に沿って設置された電線樋４４にまとめて配置されており、鉄道車両１の走行に伴う振動などによってずれたりしないように結束帯５８で電線樋４４に固定されている。
電線樋４４はアルミ合金などの熱伝導率の大きい素材で形成されており、本実施例では、アルミ合金の板材を曲げて電線樋４４を製作している。

電線樋４４に主回路電線４２（制御電線４０の場合も同様）を固定する手順は、まず、台枠１２の下方に長手方向５２０に沿って複数の油圧ジャッキ等の昇降機を配置する。次に、昇降機の上面に電線樋４４を配置するとともに、電線樋４４に主回路電線４２を配置し、これらの電線群を結束帯５８で電線樋４４に固定する。
最後に、昇降機を上昇させて、電線樋４４のフランジ部に等間隔に形成した開口部に台枠１２下面に埋め込んだボルトを通し、ボルトの下端部をナットで締め付けることにより、電線樋４４を台枠１２下面に取り付ける。

放熱フィン５０の延伸部５０ａは、ラジエータ２６に吸い込まれる低温の外気（空気の流れ５００）にさらされる位置まで延伸されており、放熱フィン５０の基部５０ｂはラジエータ２６を通過した後向きを変え、台枠１２と側カバー１４の上端部との隙間から車外へ排出される空気の流れ５０１にさらされる。
延伸部５０ａはラジエータ２６を通過して温度が上昇した空気の流れ５０１に比較して低い温度の外気にさらされるため、電線樋４４（板材４８ａ）から基部５０ｂに熱伝達で移動した熱は、放熱フィン５０の内部をより温度の低い延伸部５０ａまで熱伝導によって移動する。熱伝導によって延伸部５０ａまで運ばれた熱は、温度の低い外気（空気の流れ５００）に触れて冷却され、効果的に放熱フィン５０から外気中に取り除かれる。
このように、電線樋４４、そして、その内部に収容された主回路電線４２の熱が、効率的に取り除かれるので、これら電線樋４４内部に収容された主回路電線４２の温度を、絶縁劣化を発生させないレベルまで低下させることができる。

図示はしないが、図６と図７に示した両方の構成を備える電線樋４４を構成してもよい。具体的には、エンジン２４とラジエータ２６との両方に渡る長さ（図３のＬ１とＬ２の長さの和）の電線樋４４を、１枚ものの熱伝導率の高い金属素材の板材４８ａで製作する。
そして、電線樋４４のうち、エンジン２４及び排ガス処理装置３４の側方に位置する範囲（図３のＬ１に対応する部分）については、板材４８ａの下面に断熱材４６が積層され、さらに、この断熱材４６に板材４８ｂを重ねて図６に示すサンドイッチ（積層）構造としている。
次に、ラジエータ２６に備えられるファン３０の運転に伴い生じる空気の流れ５００〜５０２の発生範囲（図３のＬ２に対応する部分、ラジエータ２６の側方）に、所定の間隔を空けて多数の放熱フィン５０の基部５０ｂを、空気の流れ５００〜５０１の流れ方向に沿う向きに配置することにより、図７に示す放熱フィン５０を備える電線樋４４を構成する。

Claims (5)

1. 車体と、
   車体下面に備えられるエンジン発電機と、
   前記エンジン発電機に接続されるラジエータと送風機とからなる冷却器と、
   車体下面に車体長手方向に沿って配置されるとともに、電線を収容する電線樋と、
   を備える移動車両において、
   前記冷却器は、車体下面の車体幅方向両端部において、互いに対向するように配置され、各送風機によって、車体幅方向両端部から車体中央部に向かう空気流を形成し、
   車体中央部で衝突した空気流が向きを変えて、前記電線樋に向かうようにしたこと
   を特徴とする移動車両。
2. 請求項１に記載される移動車両において、
   前記冷却器の側方の前記両端部に備えられる前記電線樋は、金属板材で構成されており、
   該金属板材の下面に放熱部が設けられていること
   を特徴とする移動車両。
3. 請求項２に記載される移動車両において、
   前記電線樋は、前記冷却器の側方から前記エンジン発電機の側方に至る範囲に連続する前記金属板材を備えており、
   前記金属板材のうち、前記エンジン発電機の側方に位置する部分は、断熱材を中間層とした積層材から構成されていること
   を特徴とする移動車両。
4. 請求項３に記載される移動車両において、
   前記放熱部は、前記金属板材のうち、前記冷却器の側方に位置する部分に設けられ、前記金属板材の下面に直接に接続される基部と、該基部に接続するとともに下方に垂下する垂下部と、有しており、
   前記基部が前記送風機への空気流に直接にさらされ、かつ、前記垂下部が車体中央部で衝突して向きを変えた空気流にさらされるようにしたこと
   を特徴とする移動車両。
5. 請求項４に記載される移動車両において、
   前記金属板材は、
   車体幅方向の一方の端部に第１開口部を備えるとともにその他方の端部に第２開口部を備えていること
   を特徴とする移動車両。

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