WO2023119523A1 - 吸排気装置および吸排気装置を備える鉄道車両 - Google Patents

吸排気装置および吸排気装置を備える鉄道車両 Download PDF

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知生 林
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    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D25/00—Window arrangements peculiar to rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the present invention relates to an air intake/exhaust system and a railway vehicle equipped with the air intake/exhaust system.
  • Ventilation is performed to improve the air quality inside the vehicle. At this time, it is common to ventilate with a ventilation device in the car equipped with a blower, but if a larger amount of ventilation is required than the ventilation device can handle, part of the side window of the car can be opened. Provide natural ventilation. Ventilation using this side window has the advantage of being less costly than adding a ventilation device, and it does not require power for ventilation because it can use the wind that accompanies the running of the railway vehicle. .
  • Patent Document 1 has a ventilation function, and the presence of the ventilation part can be seen at a glance by the passenger, and even when the passenger is half seated, the window that can easily open and close the ventilation part is provided. Arrangements are disclosed for rail vehicles that achieve ventilation efficiency.
  • the thermal comfort inside the car deteriorates when outside air that has not been temperature-controlled is blown into a part of the car through side window ventilation. Furthermore, since the outside air blown into the vehicle is mixed with outside air having a high wind speed, there is a possibility that such outside air may hit the passengers directly. In addition to the increased discomfort of passengers due to such a feeling of draft, there is a problem that the riding comfort of passengers deteriorates due to rainwater blowing in with the outside air in rainy weather, noise at the time of blowing in, and the like.
  • the present invention provides an intake/exhaust system and a railway vehicle equipped with the intake/exhaust system that achieves maintenance of thermal comfort in the vehicle, reduction of draft feeling for passengers, prevention of rainwater blowing, and reduction of noise when outside air is blown into the vehicle. I will provide a.
  • the air intake and exhaust system of the present invention and a railway vehicle equipped with the air intake and exhaust system are equipped with side windows that can be opened and closed, and a luggage rack installed above the side windows in the vehicle interior, and are formed by opening the upper part of the side windows. It is formed to cover the opening.
  • an air intake/exhaust system and a railway vehicle equipped with the air intake/exhaust system that achieves maintenance of thermal comfort in the car, reduction of draft feeling for passengers, prevention of rainwater blowing, and reduction of noise when outside air is blown into the vehicle. can.
  • FIG. 1 is a side view of a railway vehicle
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional structural diagram of the inside of the railcar of FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3 with the side window opened
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a side window, according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view with the side window open according to one embodiment of the present invention
  • a railway vehicle 1 is composed of a vehicle body 10 and a bogie 20 .
  • the vehicle body 10 includes an underframe 12 forming a bottom portion and a side structure 16 forming a side portion.
  • the side structure 16 is provided with a side sliding door 18 for passenger entry and exit, and a side window 30 for letting light into the vehicle.
  • the vehicle body 10 includes a driving device (not shown) for supplying electric power necessary for driving the railway vehicle 1, and an air conditioner for maintaining the air environment in the vehicle body 10 comfortably for passengers.
  • a driving device for supplying electric power necessary for driving the railway vehicle 1
  • an air conditioner for maintaining the air environment in the vehicle body 10 comfortably for passengers.
  • a plurality of underfloor equipment such as an air conditioner (not shown) and an auxiliary power supply (not shown) for supplying power to auxiliary equipment such as the air conditioner are mounted below the underframe 12 .
  • FIG. 2 An interior panel 50 is provided inside the side structure 16 .
  • a luggage rack 40 is arranged along the interior panel 50 above the side window 30 .
  • the cargo shelf 40 abuts against a portion of the interior panel 50 near the side window 30 and is installed above the interior of the vehicle.
  • the cargo shelf bottom plate 42 supports cargo shelf side plates 46 on which passengers' luggage and the like are placed.
  • the back plate 44 extends in the height direction from the end of the cargo shelf bottom plate 42 .
  • the side window 30 has an upper handle 32, and when the side window 30 is to be opened, the upper part of the side window 30 is opened by moving the upper handle 32 downward.
  • the outside air 80 that has flowed in through the opening of the side window 30 may give passengers a feeling of being drafted.
  • rainwater may flow into the vehicle through the opening of the side window 30 together with the outside air 80 when it rains.
  • noise is generated when outside air is introduced into the train while the train is running, and this is also a factor that deteriorates the ride comfort of passengers.
  • the pumping device 60 of the present invention includes a bottom plate portion 62 and side plates 66 .
  • the bottom plate portion 62 and the side plate 66 are joined and installed so as to be pressed against the interior panel 50 via the first packing 64a.
  • the side plate 66 is fastened to the cargo shelf side plate 46 with a fastening member 68 , thereby fixing the bottom plate portion 62 and the side plate 66 to the cargo shelf 40 .
  • the bottom plate portion 62 and the side plate 66 may be integrally molded. By doing so, the intake/exhaust device 60 is formed so as to cover the opening of the side window 30 .
  • the bottom plate portion 62 has a horizontal portion formed in a direction perpendicular to the side window 30 and a raised portion formed to rise toward the luggage rack 40 .
  • the rising portion of the bottom plate portion 62 is in contact with the lower end portion of the back plate 44 via the second packing 64b.
  • the horizontal portion of the bottom plate portion 62 is in contact with the side window 30 via the third packing 64c.
  • the third packing 64c is in contact with the side window 30 so that the side window 30 can be opened and closed, a gap is formed.
  • a predetermined closed space is formed by the side window 30, the interior panel 50, the luggage shelf 40, and the bottom plate portion 62.
  • This closed space functions as an intake/exhaust device 60 and serves as a flow path for outside air 80 that moves upward from the opening of the side window 30 along the back plate 44 of the luggage rack 40 (described later in FIG. 6).
  • the luggage rack 40 has a gap through which outside air passes toward the passengers inside the vehicle, and has a screen 69 in the gap.
  • the screen 69 prevents the outside air from passing through the flow path. Foreign matter such as dust and insects contained in 80 is prevented from entering and reaching the passenger side in the vehicle.
  • the side plate 66 has a drain 67 below, which can drain rainwater and the like contained in the outside air 80 that has flowed in from the side window 30 .
  • the side window 30 has an upper handle 32 and a lower handle 34 on the upper side and the lower side, respectively. Also, between the upper handle 32 and the lower handle 34 of the side window 30, the third packing 64c of the bottom plate portion 62 is in contact. Since the side window 30 cannot be operated only by the upper handle 32 as in the conventional case, due to the provision of the air intake/exhaust device 60, the lower handle 34 is newly provided. Note that the lower handle 34 may be fixed to the frame of the side window 30, or may be fixed to the window glass of the side window.
  • the outside air 80 that has flowed into the vehicle interior flows from the bottom plate 62 along the back plate 44 in the flow path of the air intake/exhaust device 60 toward the upper interior of the vehicle, passes through the screen 69, and flows into the passenger side of the vehicle interior.
  • This outside air 80 is blown in so as to collide with the side plate 66 while the vehicle is running. As 80 moves, it is possible to prevent spillage out of the vehicle.
  • the outside air 80 that has passed through the screen 69 flows toward the ceiling along the side ceiling of the vehicle.
  • the outside air 80 supplies air around the passengers in the vehicle by joining with the conditioned air flowing into the vehicle from the conditioned air outlet of the air conditioner provided on the ceiling of the vehicle.
  • the intake and exhaust device 60 is used to supply the outside air 80 from above the luggage rack 40 to the surroundings of the passengers via the ceiling, thereby reducing the feeling of drafting for the passengers.
  • the outside of the vehicle is hot and humid or the temperature is low, even if such outside air 80 enters the vehicle, discomfort to passengers can be reduced by combining with the conditioned air of the air conditioner.
  • the rainwater in rainy weather, when rainwater blows in from the opening of the side window 30 together with the outside air 80, the rainwater temporarily accumulates on the horizontal portion of the bottom plate portion 62 of the intake/exhaust device 60 and flows from the drain 67 through a hose (not shown). can be discharged outside the vehicle through a drain hole (not shown) provided in the vehicle body.
  • a drain hole not shown
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and other configurations can be combined without departing from the scope of the invention. Moreover, the present invention is not limited to those having all the configurations described in the above embodiments, and includes those having some of the configurations omitted.

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Abstract

吸排気装置と吸排気装置を備える鉄道車両は、開閉可能な側窓と、前記側窓の車内上部に設置される荷棚と、を備え、前記側窓の上部が開口されてできる開口部を覆うように形成されている。

Description

吸排気装置および吸排気装置を備える鉄道車両
　本発明は、吸排気装置および吸排気装置を備える鉄道車両に関する。
　鉄道車両においては、車内の空気質の改善のために換気を行う。この際、送風機を備えた車内の換気装置により換気が行われることが一般的だが、換気装置が担う換気量よりもさらに多量の換気を要する場合には、車両の側窓の一部を開けて自然換気を行う。この側窓を用いた換気であれば、換気装置を増設する場合に比べて低コストとなり、鉄道車両の走行に伴う走行風を利用できるため、換気のための動力を必要としないという利点がある。
　特許文献１には、換気機能付きであって、換気部の存在が乗客にとって一目で判り、乗客が半着席した状態でも、容易に換気部を開閉操作できる窓が備えられていることで、高い換気効率を実現している鉄道車両についての構成が開示されている。
特開２０１５－８５９０８号公報
　従来の構成では、側窓換気において調温されてない外気が車内の一部に吹き込まれる場合に、車内の温熱快適性が悪化する。さらに、車内に吹き込まれる外気には風速が大きい外気が混在するため、そうした外気が乗客を直撃する可能性もある。このようなドラフト感による乗客の不快感の増加に加え、雨天時に外気とともに吹き込む雨水や吹き込み時の騒音等によって、乗客の乗り心地が悪化してしまうことが課題である。
　これを鑑みて本発明では、車内温熱快適性の維持、乗客に対するドラフト感の低減、雨水の吹き込み防止、外気吹き込み時の騒音の低減、を実現した吸排気装置および吸排気装置を備えた鉄道車両を提供する。
　本発明の吸排気装置および吸排気装置を備える鉄道車両は、開閉可能な側窓と、前記側窓の車内上方に設置される荷棚と、を備え、前記側窓の上部が開口されてできる開口部を覆うように形成されている。
　本発明によれば、車内温熱快適性の維持、乗客に対するドラフト感の低減、雨水の吹き込み防止、外気吹き込み時の騒音の低減、を実現した吸排気装置および吸排気装置を備えた鉄道車両を提供できる。
鉄道車両の側面図である。 図１の鉄道車両を断面表示した車内の構造図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 図３で側窓を開放した状態の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、側窓の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、側窓を開放した状態の断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
　図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
（本発明の一実施形態および全体構成）
（図１）
　鉄道車両１は、車体１０と台車２０により構成される。車体１０は、底部をなす台枠１２と、側部をなす側構体１６と、を備えている。側構体１６には、乗客の出入りに供する側引戸１８と、車内への採光を行う側窓３０と、が備えられている。
　車体１０は、鉄道車両１の駆動に必要な電力を供給するための駆動装置（図示なし）や、車体１０内の空気環境を乗客が過ごすために快適に維持するための空気調和を行うための空調装置（図示なし）や、空調装置等の補機へ電力を供給するための補助電源装置（図示なし）等の複数の床下機器を、台枠１２の下方に装架している。
（図２）
　側構体１６の内側には、内装パネル５０が設けられている。側窓３０の上方には、内装パネル５０に沿って荷棚４０が配設されている。
（図３）
　荷棚４０は、側窓３０の近傍で内装パネル５０の一部に当接し、車内上方に設置されており、荷棚底板４２と背板４４と荷棚側板４６とにより構成されている。荷棚底板４２は、乗客の荷物等が載置され、荷棚側板４６を支持している。背板４４は荷棚底板４２の端部から高さ方向に延伸している。側窓３０は上部取っ手３２を備えており、側窓３０を開口させたい場合に、上部取っ手３２を用いて下方に移動させることで、側窓３０の上部が開口する。
（図４）
　側窓３０を開口すると、鉄道車両が停止している状態では主に自然対流の効果によって、また、鉄道車両が走行している状態では走行風の影響によって、その開口部から外気８０が車内に流入する。また、側窓３０の開口部からの外気８０の流入と同様に、車内の空気を開口部から車外に排出することもできる。
　しかしながら、側窓３０の開口部から流入した外気８０は、乗客にドラフト感を及ぼすことがあり、例えば、車外が高温多湿または低温であったりする場合には、乗客の乗り心地を悪化させてしまう。特に、雨天時には、外気８０とともに雨水が側窓３０の開口部から車内に流入する可能性もある。さらに、鉄道車両の走行時の外気の流入の際には騒音が発生し、これらも乗客の乗り心地を悪化させる要因になってしまう。
（図５）
　本発明の吸排気装置６０は、底板部６２と側板６６とを備えている。底板部６２と側板６６とは接合されており、内装パネル５０に向かって第１パッキン６４ａを介して押し当てられるように設置されている。また、側板６６は荷棚側板４６に締結部材６８によって締結されることで、底板部６２と側板６６とは荷棚４０に固定される。なお、底板部６２と側板６６とは一体に成型されていてもよい。このようにすることで、吸排気装置６０は側窓３０の開口部を覆うように形成される。
　底板部６２は、側窓３０に対して垂直方向に形成されている水平部と、荷棚４０に向かって立ち上って形成されている立ち上り部と、を有している。底板部６２の立ち上り部は、背板４４の下端部に第２パッキン６４ｂを介して当接されている。また、底板部６２の水平部は、側窓３０と第３パッキン６４ｃを介して当接している。なお、第３パッキン６４ｃは側窓３０に対して、側窓３０が開閉できる程度の接触具合で当接されているため、隙間が形成されている。
　側窓３０と内装パネル５０と荷棚４０と底板部６２とによって、所定の閉鎖空間が形成される。この閉鎖空間が吸排気装置６０として機能し、側窓３０の開口部から荷棚４０の背板４４に沿って上部方向に移動する外気８０の流路となる（図６で後述）。
　荷棚４０は、背板４４の上端部と内装パネル５０との間において、車内の乗客に向かって外気が通る隙間があり、その隙間にスクリーン６９を有している。スクリーン６９は、側窓３０の開口部から車内に流入した外気８０が流路を通じて、背板４４の上端部と内装パネル５０との間の隙間を通って流路外へ移動する際に、外気８０中に含まれるホコリや虫などの異物が、車内の乗客側まで侵入し到達することを防止している。また、側板６６は、下方にドレン６７を備えており、側窓３０から流入した外気８０中に含まれる雨水等を排水できる。
　側窓３０には、上方側と下方側に、それぞれ上部取っ手３２と下部取っ手３４を有している。また、側窓３０の上部取っ手３２と下部取っ手３４との間において、底板部６２の第３パッキン６４ｃが当接している。これは、吸排気装置６０が設けられたことにより、従来のように側窓３０を上部取っ手３２だけで操作できなくなるため、新たに下部取っ手３４が設けた。なお、下部取っ手３４は、側窓３０の枠部に固定してもよいし、側窓の窓ガラスに固定してもよい。
（図６）
　側窓３０は下部取っ手３４を操作することで、側窓３０が開口するが、このとき側窓３０の上部取っ手３２が、吸排気装置６０の第３パッキン６４ｃに接触する。これによって、側窓３０を閉めた状態で存在していた側窓３０と底板部６２との間の隙間を失くし、雨風や異物を含んだ外気８０が荷棚４０の周辺の乗客に不快感を及ぼすことを防止できる。
　側窓３０が開口した状態で鉄道車両が走行することで、走行風の一部が側窓３０の開口部から車内に流入する。車内に流入した外気８０は、吸排気装置６０の流路内を底板部６２から背板４４に沿って車内上部方向へ流れ、スクリーン６９を通過して車内の乗客側へ流入する。この外気８０は、車両が走行中であれば側板６６に衝突するように吹き込まれるが、第１パッキン６４ａが設けられていることにより、側板６６に衝突した外気８０が車内上部方向へ確実に外気８０が移動するように、車両外への吹きこぼれを防止することができる。
　スクリーン６９を通過した外気８０は、車内の側天井に沿って天井方向へ流れる。外気８０は、車内天井に備えられた空調装置の調和空気吹出口から車内へ流入する調和空気と合流することで、車内の乗客周りに空気を供給している。このように、吸排気装置６０を利用して、外気８０が荷棚４０の上方から天井を経由して乗客周りに供給されることで、乗客へのドラフト感を低減している。また、仮に車外が高温多湿な場合や低温な場合であり、そうした外気８０が車内へ侵入しても、空調装置との調和空気と合流することで、乗客への不快感を低減できる。
　さらに、雨天時は、側窓３０の開口部から外気８０とともに雨水が吹き込んだ場合、雨水が吸排気装置６０の底板部６２の水平部に一旦溜まることでドレン６７からホース（図示なし）を介して、車体に設けたドレン穴（図示なし）から車外へ放出することができる。また、車両が走行している場合は開口部から車外の騒音が車内に入ってくる可能性が高くなるが、吸排気装置６０によって騒音が一部遮蔽されるため、乗客に到達する騒音の音圧レベルを低減させることができる。
　なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や他の構成を組み合わせることができる。また本発明は、上記の実施形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。
１　鉄道車両
１０　車体
１６　側構体
１８　側引戸
２０　台車
３０　側窓
３２　上部取っ手
３４　下部取っ手
４０　荷棚
４２　荷棚底板
４４　背板
４６　荷棚側板
５０　内装パネル
６０　吸排気装置
６２　底板部
６４　パッキン
　６４ａ　第１パッキン
　６４ｂ　第２パッキン
　６４ｃ　第３パッキン
６６　側板
６７　ドレン
６８　締結部材
６９　スクリーン
８０　外気（の流れ）

Claims (8)

  1. 　開閉可能な側窓と、
    　前記側窓の車内上方に設置される荷棚と、を備える鉄道車両において、
    　前記側窓の上部が開口されてできる開口部を覆うように形成されている
    　吸排気装置。
  2. 　請求項１に記載の吸排気装置であって、
    　前記荷棚は、荷物が載置される底板と、前記底板を支持する側板と、前記底板の端部から高さ方向に延伸する背板と、を有し、
    　前記開口部を介して前記鉄道車両外から前記車内へ侵入する外気が、前記背板に沿って上部方向に移動する流路が形成されている
    　吸排気装置。
  3. 　請求項２に記載の吸排気装置であって、
    　前記荷棚および前記側窓と当接する底板部を備え、
    　前記底板部は、前記側窓に対して垂直方向に形成されている水平部と、前記荷棚に向かって立ち上って形成されている立ち上り部と、を有する
    　吸排気装置。
  4. 　請求項２に記載の吸排気装置であって、
    　前記荷棚は、前記外気に含まれている異物が、前記車内かつ前記流路外に移動することを抑制するスクリーンを有する
    　吸排気装置。
  5. 　請求項４に記載の吸排気装置であって、
    　前記スクリーンは、前記荷棚の上端部に形成されている
    　吸排気装置。
  6. 　請求項４に記載の吸排気装置であって、
    　前記底板部の一方の端部は前記側窓に当接し、前記底板部の他方の端部は前記背板の下端部に当接している
    　吸排気装置。
  7. 　請求項１に記載の吸排気装置であって、
    　前記側窓は、当接している前記底板部を間にして、上方側および下方側にそれぞれ取っ手を備える
    　吸排気装置。
  8. 　請求項１から請求項７のいずれかに記載の吸排気装置を備える
    　鉄道車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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