(57)【要約】【課題】高速鉄道車両において、冷却装置の小型化が図れると共に冷房能力にかかわらず一定量の換気が可能となる空調換気システムを提供する。【解決手段】車両１の車室１ａ内の常時換気を行うものであって、車室１ａ内に、車両外部から車両の車室内に給気ファン４により空気を取り込む給気ダクト２及び排気ファン５により車室１ａ内から車両外部に空気を排出する排気ダクト３がそれぞれ接続されている。空気ダクト６の上流側部分６ａが車室１ａに接続され、下流側部分６ｂが上流側部分６ａと離れて車室１ａに接続される。この空気ダクト６には、空気サイクル式の冷却装置７が設けられ、この冷却装置７の下流側のダクト部分６ｄに、給気ダクト２の下流側部分２ａが接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給気ファンの回転により車両外部から車両の車室内に空気を取り込む給気ダクトと、排気ファンの回転により前記車室内から車両外部に空気を排出する排気ダクトとを有し、常時換気を行う高速鉄道車両の空調換気システムにおいて、
前記車室に上流側部分及び下流側部分が接続される空気ダクトと、
前記空気ダクトに設けられる空気サイクル式の冷却装置とを備え、
前記給気ダクトを通じて取り込まれる空気が、前記冷却装置の下流側に供給される構成とすることを特徴とする高速鉄道車両の空調換気システム。
【請求項２】
前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分に設けられる除湿装置と、
前記空気サイクル式の冷却装置の熱交換器から廃熱を含む空気を前記除湿装置に冷却ブロアにて送給する廃熱送給ダクトとを備える請求項１記載の高速鉄道車両の空調換気システム。
【請求項３】
前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分と、前記排気ダクトとに対し、それらの間を流れる空気の間で熱交換を行う補助熱交換器が設けられている請求項２記載の高速鉄道車両の空調換気システム。
【請求項４】
前記給気ダクトと、前記排気ダクトとに対し、それらを流れる空気の間で熱交換を行う補助熱交換器が設けられている請求項２記載の高速鉄道車両の空調換気システム。
【請求項５】
前記空気サイクル式の冷却装置を通過した空気と、前記給気ダクトからの空気とが混合された空気を加熱する位置にヒータを設け、ヒータによる暖房時には、前記冷却装置を低速回転させることで、車室内の空気を循環させる送風ファンとして機能させるとともに、前記冷却ブロアの運転を停止させ、前記冷却装置の機械ロス分を暖房エネルギーとして利用することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の高速鉄道車両の空調換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気サイクル式の冷却装置を用いる高速鉄道車両の空調換気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両の空調換気システムとしては、大きな気化熱を利用できるフロン系冷媒を用いる圧縮式の冷凍サイクルが主流となっている。
【０００３】
しかし、このように広く利用されているフロン系冷媒（ＨＣＦＣ）も、近年地球環境の保護の観点から、１９９６年以降の消費量が制限され、２０２０年には全廃となる予定である。また、オゾン層を破壊するおそれがない代替フロン（ＨＦＣ）も今後規制の動きが予想される。これらの規制に対応するために、従来の空調分野で最も利用されていた上記圧縮式の冷凍システムに使用されるフロン系冷媒の代替として、より環境に優しいアンモニア、二酸化炭素、空気などの自然冷媒を用いることが再検討されている。そこで、フロンの代わりに自然冷媒である空気を用いる空気冷凍サイクルを利用した車両空調システムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
ところで、新幹線などの高速鉄道車両では、自然換気が困難であるため、車両を気密構造とすると共に、給気ファン及び排気ファンを備えた換気装置と空調装置を組み合わせて各車両を定員に応じた風量（空気量）で強制換気（常時換気）と空気調和とを実施することが一般に行われている（例えば、特許文献３，４参照）。
【０００５】
鉄道車両のフロン式空調換気システムにおいて、空気サイクル式の空調を採用する場合には、例えば図８に示すように、車両１の車室１ａ内の空気の一部を排気ファン５の回転により排気ダクト３を通じて排出し、車室１ａ内空気の一部を給気ファン４により取り入れた新鮮な空気と混合して、給気ダクト６’を通じて空気サイクル式の冷却装置７に供給し、冷却して、車室１ａに戻すという構成が考えられる。冷却装置７は、モータ７Ａによって回転駆動される圧縮機７Ｂ、熱交換器７Ｄ及び膨張機７Ｃが順にダクト接続されてなり、空気サイクルによって車両１の車室１ａ内に供給する空気を冷却する。なお、冷却装置７の熱交換器７Ｄにおいてにおいて熱交換された廃熱を外部に排出するための冷却ブロア８が廃熱送給ダクト９に設けられている。
【０００６】
このように、高速鉄道車両では、各車両の車室内は換気装置（排気ダクト、給気ダクト）を介して車両外部と連通されているため、例えば車両同士のすれ違いや車両のトンネルへの侵入により車外圧力が変動した場合は、そのままでは車内圧力が急激に変動することになる。その結果、乗客には、耳部にいわゆる「耳つん現象」という不快感を生ずる。これを防止するために、特許文献３の技術では、給気ファンの入り口及び排気ファンの出口に締切手段を設け、いずれかの車両について車外圧力変動による一定量以上の風量の増加を検出したときに、すべての車両の締切手段を閉じるように制御することによって、乗客の受ける「耳つん現象」を防止するようにしている。また、特許文献４の技術では、車両外部の気圧を検出し、該検出値により車内圧力の急激な変動を抑制するように、給気ファン及び排気ファンの回転数制御を行っている。
【０００７】
また、空気サイクル式の冷却装置において、空気と接触して吸湿と放湿とを行う湿度媒体を用い、空気サイクルの作動流体としての空気の除湿を圧縮機に供給する前に行うことは知られている（例えば特許文献５，６参照）。
【特許文献１】特開平９−２４９０２３号公報（段落００１４〜００１８）
【特許文献２】特開平１０−１７５５４４号公報（段落００２０〜００２２）
【特許文献３】特開平５−２９４２３６号公報（段落００１０，００１６，００２０，００２１）
【特許文献４】特開２００１−１８０４８４号公報（請求項２）
【特許文献５】特開２０００−２５７９６８号公報（段落００９０，００９５及び図１参照）
【特許文献６】特開２００４−２２６０３３号公報（段落００１４〜００１６及び図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明者は、前述したように、冷媒である空気をそのまま車室内に供給する空気サイクルを利用した空調換気システムとすれば、空気サイクルの圧縮機の回転数が高く、高い圧力が得られるので、前述したような締切手段を設けたり回転数制御をすることなく、前記「耳つん現象」を防止することができるが、車室内空気の残部が給気ファン４により取り入れられた新鮮な空気と混合されて、空気サイクル式の冷却装置の圧縮機に供給されるので、冷却装置に高い冷房能力が求められ、装置の大型化のおそれがある。
【０００９】
また、冷房負荷に応じた温度制御を行おうとすると、空気サイクル式の冷却装置７のＯＮ−ＯＦＦの運転制御若しくはモータ７Ａの回転数制御を行う必要があるが、これらの制御を行うと、冷却装置７を流れる空気の量が変化（増減）し、換気量を一定に保つ要求があるにもかかわらず、その要求を満たすことができない。一定に保とうとすれば、複雑な制御機構を設ける必要がある。
【００１０】
そこで、発明者らは、空気サイクル式の冷却装置で車室からの（循環）空気のみを冷却し、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気を混合して、車室に送り込めば、空気サイクル式の冷却装置を通過する空気流量を減少させ、冷却装置の小型化が図れると共に冷房能力にかかわらず一定量の換気が可能となることに着想して、本発明を開発するに至った。
【００１１】
この発明は、高速鉄道車両において、冷却装置の小型化が図れると共に冷房能力にかかわらず一定量の換気が可能となる空調換気システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、給気ファンの回転により車両外部から車両の車室内に空気を取り込む給気ダクトと、排気ファンの回転により前記車室内から車両外部に空気を排出する排気ダクトとを備え、常時換気を行う高速鉄道車両の空調換気システムにおいて、前記車室に上流側部分及び下流側部分が接続される空気ダクトと、前記空気ダクトに設けられる空気サイクル式の冷却装置とを備え、前記給気ダクトを通じて取り込まれる空気が、前記冷却装置の下流側に供給される構成とされていることを特徴とする。ここで、空気ダクトの上流側部分及び下流側部分は、１個ずつである場合だけでなく、複数個ずつある場合も含まれる。また、「前記給気ダクトを通じて取り込まれる空気が、前記冷却装置の下流側に供給される構成とされている」とは、(i)空気ダクトの、冷却装置下流側のダクト部分に供給される場合と、(ii)車室内に直接に供給される場合とが含まれる。
【００１３】
このようにすれば、空気サイクル式の冷却装置にて車室内の空気の一部が空気ダクト内に取り込まれて冷却され、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気（給気ダクトを通じて供給される空気）が混合されて、一定量の冷却風が空気ダクトの下流側部分を通じて、適当な部位から車室内に送り込まれる。このように給気ダクトを通じて供給される新鮮な空気を、空気サイクル式の冷却装置にて冷却される空気に混合して一定の風量を確保するようにしているので、冷却装置を通過する空気流量を減少させることができ、冷却装置（モータ、圧縮機、膨張機、熱交換器）の小型化が図れる。それと共に車両外部から車両の車室内に空気を取り込む給気ダクトの下流側部分を冷却装置下流側のダクト部分に接続しているので、冷房能力にかかわらず、（給気ファン及び排気ファンの制御だけで）一定量の換気が可能となる。
【００１４】
また、冷房負荷が低いときは、給気ファンによる外気の取り込み量を増加させ、空気サイクル式の冷却装置を通過する空気流量を低下させることにより、車室（客室）内の騒音の低減を図ることができるというメリットもある。
【００１５】
請求項２に記載のように、前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分に設けられる除湿装置と、前記空気サイクル式の冷却装置の熱交換器から廃熱を含む空気を除湿装置に冷却ブロアにて送給する廃熱送給ダクトとを有する構成とすることが望ましい。
【００１６】
このようにすれば、車室内からの空気を除湿する除湿装置（例えば回転式の除湿装置）において熱交換器から排出される廃熱を利用するようにしているので、冷却装置下流側でドレンにより除湿していた従来の場合に比べて、除湿効率の改善が図られる。
【００１７】
それに加えて、冷却装置下流側のドレンにより除湿する必要がなくなるので、冷却装置（膨張機）の出口付近で発生する水分（ドレン）の分離のための複雑な装置が必要なくなり、また、その膨張機の出口付近で発生する水分によるエロージョン・コロージョンの心配がなくなり、信頼性が高いシステムとなる。
【００１８】
また、請求項３に記載のように、前記空気ダクトの、前記冷却装置上流側のダクト部分と、前記排気ダクトとの間に、補助熱交換器を設けたり、請求項４に記載のように、前記給気ダクトと、前記排気ダクトとの間に、補助熱交換器を設けたりすることが望ましい。
【００１９】
このようにすれば、請求項３の場合には、除湿装置により温度上昇した顕熱分を補助熱交換器により冷却するので、また、請求項４の場合には、給排気ダクトを流れる空気の間で熱交換するので、さらに消費電力の低減が図れる。
【００２０】
請求項５に記載のように、前記空気サイクル式の冷却装置を通過した空気と、前記給気ダクトからの空気とが混合された空気を加熱する位置にヒータを設け、ヒータによる暖房時には、前記冷却装置を低速回転させることで、車室内の空気を循環させる送風ファンとして機能させるとともに、前記冷却ブロアの運転を停止させ、前記冷却装置の機械ロス分を暖房エネルギーとして利用する構成とすることができる。
【００２１】
このようにすれば、ヒータによる暖房時には、空気サイクル式の冷却装置を低速回転させることで、車室内の空気を循環させる送風ファンとして機能させることができ、暖房運転のための複雑なダクト切替や送風ファンの追加などが必要なくなる。また、冷却ブロアを運転停止させることにより、空気サイクル式の冷却装置による機械ロス分を暖房エネルギーとして利用して、それによる暖房効果を見込むことができる。従って、暖房用のヒータの容量も低減可能となる。
【００２２】
それに加えて、ヒートポンプ方式ではないので、寒冷地における室外機の凍結のおそれがない。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明は、空気サイクル式の冷却装置で車室内の空気の一部を冷却し、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気を混合して、車室に送り込むようにしているので、空気サイクル式の冷却装置を通過する空気流量を減少させ、冷却装置の小型化を図ることができる。それと共に冷房能力にかかわらず、一定量の換気が可能となり、また、冷房負荷が低いときは、空気サイクル式の冷却装置を通過する風量を低下させることにより騒音の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に沿って詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【００２５】
本発明に係る高速鉄道車両の空調換気システムは、車両１の車室１ａ内の常時換気を行うものであって、車室１ａに、車両１の外部から車室１ａ内に空気を取り込むための給気ダクト２及び車室１ａ内から車両１の外部に空気を排出するための排気ダクト３がそれぞれ接続されている。
【００２６】
この給気ダクト２には給気ファン４が、排気ダクト３には排気ファン５がそれぞれ設けられている。給気ファン４は、車両１の外部から車両１の車室１ａ内に給気ダクト２を通じて空気を取り込ませる。一方、排気ファン５は、車室１ａ内から車両１の外部に排気ダクト３を通じて空気を排出させる。
【００２７】
また、車室１ａに対して、その車室１ａ内の空気の一部を循環させる空気ダクト６が設けられている。この空気ダクト６の上流側部分６ａは車室１ａに接続され、下流側部分６ｂは上流側部分６ａとは離れた位置で車室１ａに接続されている。
【００２８】
この空気ダクト６には、車室１ａから取り出される空気を冷却して、再び車室１ａ内に供給する空気サイクル式の冷却装置７が設けられている。この冷却装置７は、モータ７Ａによって回転駆動される圧縮機７Ｂ及び膨張機７Ｃ、熱交換器７Ｄを備え、空気サイクルによって車両１の車室１ａ内に供給する空気を冷却するように構成されている。なお、冷却装置７の下流側においてドレンにより水分の分離（除湿）が行われる（図１において６ｃ参照）。
【００２９】
また、空気ダクト６の、冷却装置７の下流側のダクト部分６ｄであって下流側部分６ｂ付近に給気ダクト２の下流側部分２ａが接続されている。そして、例えばマイクロコンピュータからなる制御装置３１によって、圧縮機７Ｂ及び膨張機７Ｃを回転駆動するモータ７Ａの回転を制御して、冷却装置７を流れる空気量を調整し、車両１の車室内に送給される冷却風の温度を調整（最適化）するように構成されている。この調整は、例えば車両１の車室１ａ内の温度を検出する温度センサ３２よりの温度信号に基づいて行われる。
【００３０】
冷却装置７の圧縮機７Ｂ、熱交換器７Ｄ及び膨張機７Ｃはこの順にダクト接続されてなり、熱交換器７Ｄで熱交換により得られた廃熱は、冷却ブロア８によって、廃熱送給ダクト９を通じて外部に排出される。この冷却ブロア８も制御装置３１によって回転数制御される。
【００３１】
また、制御装置３１によって、給気ファン４及び排気ファン５のファン回転数を調整して車内圧を制御するように構成されている。この調整は、車室１ａ内の圧力を検出する車内圧力センサ３３及び車室外の圧力を検出する車外圧力センサ３４よりの圧力信号に基づいて、車内圧がほぼ一定圧に維持され、いわゆる「耳つん現象」を防止するように行われる。
【００３２】
上記のように構成すれば、冷却装置７が作動を開始することで、上流側部分６ａを通じて車室１ａ内から空気が空気ダクト６を通じて取り込まれる。それから、空気ダクト６を取り込まれた空気が圧縮機７Ｂによって圧縮され、空気の温度及び圧力が上昇する。圧縮された空気は熱交換器７Ｄに流れ、廃熱送給ダクト９を流れる空気と熱交換されて冷却される。冷却された空気は膨張機７Ｃで膨張し、空気の温度及び圧力が低下する。そして低温となった空気が、空気ダクト６の下流側部分６ｂから車室１ａ内に供給される。このように冷却装置７の制御により、車室１ａ内に最終的に供給される空気の温度が制御される。よって、空気サイクル式の冷却装置７により冷却された空気が車室１ａ内に常時供給されるが、温度制御がなされるので、車室１ａ内の過冷却が回避される。
【００３３】
このとき、車室１ａ内に供給されるのに先立って、給気ダクト２を通じて供給される空気と混合される。つまり、冷却装置７で車室１ａ内の空気の一部が冷却され、この冷却された空気に外部からの新鮮な空気が混合されて、冷却風が車室内に送り込まれることになるので、図８に示す空調換気システムの場合に比較して空気サイクル式の冷却装置７を通過する空気流量を減少させることができる。よって、冷却装置７の小型化が図れる。それと共に車両外部から車室１ａ内に空気を取り込む給気ダクト２の下流側部分２ａを冷却装置７の下流側のダクト部分６ｄに接続しているので、給気ダクト２を通じて取り込まれる空気の流量を独立して制御することができ、冷房能力にかかわらず、一定量の換気が可能となる。
【００３４】
それに加えて、冷房負荷が低いときは、給気ファン４による外気の取り込み量を一定に保つ一方、空気サイクル式の冷却装置７を通過する空気流量を低下させることにより、冷却装置７のモータ回転数を低減して、騒音の減少を図ることができる。
【００３５】
一方、車室１ａ内の空気は、排気ダクト３を通じて排出される。その排出量は、排気ファン５のファン回転数を調整することにより調整される。
【００３６】
車内圧力の制御は、圧力センサ３３，３４からの信号に基づき、制御装置３１にて給気ファン４及び排気ファン５のファン回転数を制御して、車室１ａ内に取り込まれる空気量及び車室１ａ内から排出されたりする空気量を調整することで行われる。つまり、２つのファン（給気ファン４及び排気ファン５）のファン回転数を調整することで、車内圧力制御が実行され、いわゆる「耳つん現象」が回避される。
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【００３７】
この実施の形態においては、図２に示すように、空気ダクト６において、冷却装置７の上流側のダクト部分６ｅに、除湿部１１Ａと加湿部１１Ｂ（放湿部）とを有する除湿装置１１の除湿部１１Ａが設けられている。加湿部１１Ｂは、廃熱送給ダクト９に設けられている。除湿装置１１としては、具体的に図示していないが、前述した特許文献５，６に記載の除湿手段６０やデシカント装置４と同様なものである。すなわち、円板状で厚さ方向に空気が通過可能に形成され通過する空気と周知の水分吸着剤（水分吸着機能を有すると共に加熱されることで再生される水分吸着剤）とを接触させるロータを有する。そして、このロータが除湿部１１Ａと加湿部１１Ｂとの間で移動するように駆動機構（図示せず）にて回転駆動され、除湿部１１Ａでロータが空気ダクト６を流れる空気と接触してその空気中の水分を除湿する一方、加湿部１１Ｂでロータが廃熱送給ダクト９を流れる空気と接触してその空気を加湿するように構成されている。
【００３８】
冷却装置７の熱交換器７Ｄから熱交換により得られた廃熱は、冷却ブロア８によって、廃熱送給ダクト９を通じて除湿装置１１（加湿部１１Ｂ）に空気と共に送られ、除湿装置１１の除湿作用を促進させるようになっている。この冷却ブロア８も制御装置３１によって回転数制御される。
【００３９】
そして除湿装置１１による除湿量を調整する（例えば除湿装置１１の回転数を変化させる）ことで、車室１ａ内に送給される冷却風の湿度を調整する構成とされている。この調整は、例えば車両１の車室１ａ内の湿度を検出する湿度センサ３５よりの湿度信号に基づいて行われる。
【００４０】
上記のように構成すれば、冷却装置７が作動を開始することで、上流側部分６ａを通じて車室内から一部の空気が取り入れられる。
【００４１】
この一部の空気は、まず、除湿装置１１の除湿部１１Ａで除湿される。特に、除湿装置１が、熱交換器７Ｄから排出される廃熱を利用して車室１ａからの空気を除湿するので、冷却装置７下流側のドレンにより除湿していた従来の場合に比べて、効率の改善が図られる。
【００４２】
また、除湿された空気が圧縮機７Ｂによって圧縮され、空気の温度及び圧力が上昇する。圧縮された空気は、熱交換器７Ｄに流れ、廃熱送給ダクト９を流れる空気との間で熱交換されて冷却される。冷却された空気は膨張機７Ｃで膨張し、空気の温度及び圧力がさらに低下する。そして低温となり適度な湿度を有する空気が車室１ａ内に供給される。このときも、温度センサ３２からの信号に基づき、制御装置３１によって空気サイクル式の冷却装置７を制御し、空気ダクト６を通じて流れる空気量が調整されることで、車室１ａ内に供給される空気の温度が制御される。このように温度制御が行われるので、空気サイクル式の冷却装置７により冷却された空気が車室１ａ内に常時供給されるが、結果として車室内の過冷却は回避される。
【００４３】
一方、給気ダクト２を通じて車室１ａ内に空気が取り込まれ、車室１ａ内の空気は排気ダクト３を通じて排出される。その空気取込量及び空気排出量は、給気ファン４及び排気ファン５のファン回転数を調整することにより調整される。車内圧力の制御は、圧力センサ３３，３４からの信号に基づき、制御装置３１にて給気ファン４及び排気ファン５のファン回転数が調整され、車室内に供給される空気量及び車室内から排出される空気量を調整することで行われる。このように２つのファン（給気ファン４及び排気ファン５）のファン回転数を調整することで、車内圧力制御が実行され、いわゆる「耳つん現象」が回避される。
【００４４】
前述した第２の実施の形態は、さらに補助熱交換器を設けて、その補助熱交換器によって除湿装置１１により温度上昇した顕熱分を冷却する構成とすることも可能である。例えば図３に示すように、空気ダクト６の、除湿装置１１下流側であって冷却装置７の上流側のダクト部分６ｅと排気ダクト３との間に補助熱交換器１２を設ければよい。これにより、排気ダクト３を流れる空気の温度が冷房により低くなっているので、空気ダクト６を流れ冷却装置７に供給される空気は、補助熱交換器１２を通過する際の熱交換により温度が低くなる。したがって空気サイクル式の冷却装置７の負担を少なくし、効率改善及び冷却装置７の小型化を図ることができる。
【００４５】
また、給気ダクト２と排気ダクト３を流れる空気の間で、熱交換を行い、効率改善を図ることも可能である。この場合には、図４に示すように、給気ダクト２において、給気ファン４の下流側のダクト部分２と排気ダクト３の間に補助熱交換器１３を設ければよい。これにより、排気ダクト３を流れる空気の温度が冷房により低くなっているので、給気ダクト２を流れ車室１ａに供給される空気は、補助熱交換器１３を通過する際の熱交換により温度が低くなる。したがって空気サイクル式の冷却装置７の負担を少なくし、効率改善及び冷却装置７の小型化を図ることができる。
【００４６】
ところで、上述した第１及び第２の実施の形態に係る空調換気システムは、暖房について配慮されていないが、第１の実施の形態について、例えば図５に示すように、冷却装置７をバイパスするバイパスダクト２１を空気ダクト６に設け、そのバイパスダクト２１に送風ファン２２を設け、空気ダクトの下流側部分６ｂ付近にヒータ２３を設け、バイパスダクト２１を通過した空気と給気ダクト２からの空気とが混合された空気を加熱する位置に、ヒータ２３を配置する構成とすれば、冷却装置７及び冷却ブロア８を停止し、送風ファン２２を回転することで、ヒータ２３による暖房を実現することができる。しかしながら、そのようにすると、送風ファン２２が必要になる。
【００４７】
また、図６に示すように、暖房時には、空気ダクト６の上流側部分６ａを、接続ダクト２４を通じて廃熱送給ダクト９の冷却ブロア８の上流側のダクト部分６ｆに接続する一方、廃熱送給ダクト９の下流側部分を、別の接続ダクト２５を通じて空気ダクト６の下流側部分６ｄに接続するようにダクト配管を変更し、熱交換器７Ｄで熱交換により得られた廃熱を利用して暖房することも考えられる。このダクト接続の切替えは、作業者が手作業によってダクト配管の変更を行うようにしたり、周知の機構を利用して機械的にダクト配管の変更を行うようにすることができるが、非常に煩雑である。
（第３の実施の形態）
図７は本発明の第３の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【００４８】
この実施の形態においては、図７に示すように、空気ダクト６の、冷却装置７の下流側のダクト部分６ｄと給気ダクト２の下流側部分２ａとの接続部分より下流側（車室側）に、暖房加熱用のヒータ２３が設けられている。
【００４９】
このようにすれば、暖房時には、空気サイクル式の冷却装置７を低速回転させることで、車室１ａ内の空気を循環させる送風ファンとして機能させ、ヒータ２３により、車室１ａ内に供給する空気を加熱することができる。よって暖房運転のための複雑なダクト切替や送風ファンの追加などが必要なくなる。また、冷却ブロア８の運転を停止させることにより、空気サイクル式の冷却装置７による機械ロス分の暖房効果が見込むことができる。従って、暖房加熱用のヒータ２３の容量も低減可能となる。それに加えて、暖房はヒートポンプ方式ではないので、寒冷地における室外機の凍結のおそれがない。
【００５０】
なお、第２及び第３の実施の形態においては、制御系については具体的に説明していないが、図１に示す第１の実施の形態と同様な制御系が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【図３】変形例についての図２と同様の図である。
【図４】他の変形例についての図２と同様の図である。
【図５】比較例の説明図である。
【図６】他の比較例の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【図８】一例として考えられる高速鉄道車両の空調換気システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    車両
１ａ    車室
２    給気ダクト
２ａ  給気ダクトの下流側部分
３    排気ダクト
４    給気ファン
５    排気ファン
６    空気ダクト
６ａ    上流側部分
６ｂ    下流側部分
６ｄ    下流側のダクト部分
６ｅ    上流側のダクト部分
６ｆ    上流側のダクト部分
７    空気サイクル式の冷却装置
７Ａ    モータ
７Ｂ    圧縮機
７Ｃ    膨張機
７Ｄ    熱交換器
８    冷却ブロア
９    廃熱送給ダクト
１１    除湿装置
１２，１３    補助熱交換器
２１    バイパスダクト
２２    送風ファン
２３    ヒータ
２４，２５    接続ダクト
３１    制御装置
３２    温度センサ
３３    車内圧センサ
３４    車外圧センサ
３５    湿度センサ
【図１】
2006199218.tif 000003
【図２】
2006199218.tif 000004
【図３】
2006199218.tif 000005
【図４】
2006199218.tif 000006
【図５】
2006199218.tif 000007
【図６】
2006199218.tif 000008
【図７】
2006199218.tif 000009
【図８】
2006199218.tif 000010