(57)【要約】【課題】  従来の空調装置では、腰掛下の床面から空調空気を吹出しており、腰掛前方への空調空気の流れが発生する。この腰掛前方への空調空気の流れにより、腰掛に着座している乗客の足元の流速が過大となり、乗客の足元の温度が過剰に低下するという課題がある。【解決手段】  車室１内の腰掛３下の床面２を経由して空調空気を車室内に導入するとともに、車室の上部から車室内の空気を車室外部に排気する空調装置を備える鉄道車両において、腰掛下の床面から導入された空調空気の主流方向を腰掛３の背面に沿った方向とすることを特徴とする鉄道車両を提供する。具体的には、腰掛下の床面の空調空気の吹出し口６から腰掛座面下の空間に設けられた整流板９、あるいは、腰掛下の床面の空調空気の吹出し口に設けられた整流板により、空調空気の主流の方向を腰掛背面に沿った方向とする。【選択図】        図１
2006282061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の腰掛下の床面を経由して空調空気を車室内に導入するとともに、車室の上部から車室内の空気を車室外部に排気する空調装置を備える鉄道車両において、
腰掛下の床面から導入された空調空気の主流の方向を腰掛背面に沿った方向とすることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
車室内の腰掛下の床面に空調空気を吹き出す吹き出し口を、車室の上部に室内の空気を車室外部に排気する排気口をそれぞれ備え、車室内に吹出した空調空気が腰掛下の床面から車室の上部に上昇して排気される空調装置を備える鉄道車両において、
空調空気が腰掛下の床面の吹出し口から吹出された後に、腰掛下の床面の吹出し口から腰掛座面下の空間に設けられた整流板により、空調空気の主流の方向を腰掛背面に沿った方向とすることを特徴とする鉄道車両。
【請求項３】
前記請求項２に記載の鉄道車両において、
前記整流板と腰掛の背面を連続的に形成することを特徴とする鉄道車両。
【請求項４】
車室内の腰掛下の床面に空調空気を吹き出す吹き出し口を、車室の上部に室内の空気を車室外部に排気する排気口をそれぞれ備え、車室内に吹出した空調空気が腰掛下の床面から車室の上部に上昇して排気される空調装置を備える鉄道車両において、
空調空気が腰掛下の床面の吹出し口を通過する際に、吹出し口に設けられた整流板により、空調空気の主流の流速方向を腰掛背面に沿った方向とすることを特徴とする鉄道車両。
【請求項５】
前記請求項２ないし４のいずれかに記載の鉄道車両において、
吹出し口の開口面積を変更することによる風量調節を行なうことを特徴とする鉄道車両。
【請求項６】
前記請求項２ないし４のいずれかに記載の鉄道車両において、
整流板は、整流板の鉛直上方からの投影写像が、空調空気の吹き出し口の投影写像を覆うことを特徴とする鉄道車両。
【請求項７】
前記請求項２ないし４のいずれかに記載の鉄道車両において、
空調空気の吹き出し口に、車室内から空調空気の風道への異物導入を防止する機構を備えることを特徴とする鉄道車両。
【請求項８】
前記請求項２ないし４のいずれかに記載の鉄道車両において、
腰掛回転に応じて、腰掛回転後の空調空気の主流の方向が腰掛背面に沿った方向となるように整流板の床面に対する角度を変更する機構を備えることを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の空調装置に関し，特に、鉄道車両の空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１は、鉄道車両の空調装置を開示している。この空調装置では、車両の下部まわりから空調空気を吹出し、車両の上部まわりから車室内の空気を排気することで、車室内の熱負荷により生じる上昇気流と同じ方向の空調空気の流れを形成している。これにより、車室内の気流感および温度ムラを低減し、居住性を向上させるとともに、空調空気の風道への車外からの入熱を低減し、安定した空調を実現している。
【特許文献１】特開平６−１９１４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した特許文献１の空調装置では、腰掛下の床面から空調空気を吹出しており、腰掛前後方向への空調空気の流れが発生する。そのうち、この腰掛前方への空調空気の流れにより、腰掛に着座している乗客の足元の流速が過大となり、足元の温度が過剰に低下するという課題がある。
本発明の目的は、上述した不具合を解消する鉄道車両の空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明では，車室内の腰掛下の床面を経由して空調空気を車室内に導入するとともに、車室の上部から車室内の空気を車室外部に排気する車両の空調装置において、腰掛下の床面から導入された空調空気の主流方向を腰掛背面に沿った方向とすることを特徴とする車両の空調装置を構成する。これにより、腰掛前方への空調空気の流れを低減し、乗客足元の流速を低減し、乗客足元の過剰な温度低下を回避する。さらには、車室内の気流感および温度ムラを低減し、居住性の向上を図る。
【発明の効果】
【０００５】
腰掛下の床面から導入された空調空気の主流方向を腰掛背面に沿った方向とすることにより、腰掛前方への空調空気の流れによる乗客足元の流速を低減し、過剰な温度低下を回避する。さらには、車室内の気流感および温度ムラを低減し、居住性の向上を図る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、本発明の第１形態について図面を用いて説明する。
【０００７】
〔発明の実施の第１形態〕
図１、図２および図３に本発明を実施する鉄道車両の車室１を示す。図１は車両の横断面を示す図、図２は車両中心断面を示す図、図３は車両を上から見た断面図である。
【０００８】
図１、図２および図３に示すように車室１には、床面２の上に進行方向に対して左右に腰掛３が設けられ、それぞれの側には側窓４が設けられている。また、側窓４の上部には荷棚５が設けられている。腰掛３下の床面２に空調空気を吹き出す吹き出し口６を、荷棚５の上部に車室１内の空気を車室１の外部に排気する排気口７を備え、車室１内に吹出した空調空気が腰掛３下の床面２から荷棚５上部に上昇して排気されるようになっている。この空調空気の上昇流れと車室内の熱負荷による上昇流れが一致している。本発明では、床面２から空調空気を吹き出すため、空調空気の吹き出し口６に合わせて床面２の下部に空調空気の風道８を備えている。
【０００９】
本実施例では、空調空気の吹き出し口６から腰掛３の座面下の空間に整流機構として整流板９を備えている。空調空気の吹き出し口６から吹出した空調空気の主流の方向は、整流板９により腰掛３の背面側に誘導される。この整流板９は、図２に示すように整流板９と腰掛３の背面が連続的に形成されており、腰掛３の背面側に誘導された空調空気の流れが乱されることなく、腰掛３の背面に沿って上昇していく。
【００１０】
また、この整流板９は、車両の進行方向が変わったときに行われる腰掛の１８０°回転に対応するため、腰掛回転に応じて、空調空気の主流の方向を腰掛背面に沿った方向に変化させる整流板９の回転機構１０を備えている。この回転機構１０は図示しない腰掛３の回転機構に連動して動作する。
【００１１】
具体的には、図４に示すように、整流板９と一体に構成されたリングギヤ１１を円形に構成された空調の吹き出し口６に嵌合し、整流板９の回転機構１０によりリングギヤ１１を回転させることにより、整流板９を１８０°回転させることが出来る。
【００１２】
また、図５に示すように、整流板９と回転機構１２を係合し、係合している軸を中心として回転機構１２により整流板９を１８０°回転させるような機構であっても構わない。なお、回転機構１２は図示しない腰掛３の回転機構に連動して動作する。
【００１３】
以上に述べた整流板９の作用により、空調空気の吹き出し口６から吹き出した空調空気が、腰掛３の座面下に衝突し、腰掛３の前方向に流れることによる乗客足元の過大な流速および乗客足元の温度の過剰な低下を回避することが出来る。
【００１４】
整流板９は、整流板９の鉛直上方からの投影写像が、空調空気の吹き出し口６の投影写像を覆う構成であることが望ましい。これにより、吹出された空調空気が整流板９から外れないため、空調空気の主流の方向が効果的に腰掛３の背面方向に誘導される。よって、上述したような腰掛３の前方向に流れる空調空気による乗客足元の過大な流速および温度の過剰な低下を回避することが出来る。
【００１５】
また、本発明では床面２から空調空気を吹出しているため、乗客の不注意等により、空調空気の吹き出し口６から風道８内に異物が落下する恐れがある。それによる不具合の発生を回避するため、空調空気の吹き出し口６に異物落下の防止機構として、メッシュ形状の金網を備えても構わない。メッシュの大きさは、落下する可能性のある異物の大きさと、吹き出し口６で発生する圧力損失等を考慮し、決定する必要がある。
また、吹出し口の開口面積を変更することで風量調整を行なうことができる。
【００１６】
〔発明の実施の第２形態〕
図６は本発明を実施する鉄道用車両の上方からの断面図を示している。車両の横断面および車両中心断面は、図１および図２に示すものと同様である。図６に示すように車室１には、床面２上に進行方向に対して左右に腰掛３が設けられ、それぞれの側には側窓４が設けられている。また、側窓４の上部には荷棚５が設けられている。腰掛３下の床面２に空調空気を吹き出す吹き出し口６を、荷棚５の上部に車室１内の空気を車室の１外部に排気する排気口７を備え、車室１内に吹出した空調空気が腰掛３下の床面２から車室１の荷棚５上部に上昇して排気されるようになっている。この空調空気の上昇流れと車室内の熱負荷による上昇流れが一致している。本発明では、床面２から空調空気を吹き出すため、吹き出し口６に合わせて車室の床面２の下部に空調空気の風道８を備えている。
【００１７】
本実施例では、空調空気の吹き出し口６に整流機構として整流フィン１３を備えている。空調空気の吹き出し口６から吹出した空調空気の主流の方向は、整流フィン１３により腰掛３の背面側に誘導され、腰掛３の背面に沿って上昇していく。また、この整流フィン１３は、車両の進行方向が変わったときに行われる腰掛の１８０°回転に対応するため、腰掛回転に合わせて、空調空気の主流の流速方向を腰掛背面に沿った方向に変化させる整流フィン１３の回転機構１４を備えている。この回転機構１４は図示しない腰掛３の回転機構に連動して動作する。
【００１８】
具体的には、図７に示すように、整流フィン１３はそれぞれの中心において空調空気の吹き出し口６の縁に支持されており、さらに、整流フィン１３の先端部分と係合した支持棒１５に、整流フィン１３の回転機構１４が係合しており、回転機構１４が支持棒１５を前後に駆動することにより、腰掛回転後においても、腰掛回転前と同様に、空調空気の主流の方向を腰掛背面方向とすることができる。
【００１９】
以上に述べた整流フィン１３の作用により、空調空気の吹き出し口６から吹き出した空調空気が、腰掛３の座面下に衝突し、腰掛３の前方向に流れることによる乗客足元の過大な流速および乗客足元の温度の過剰な低下を回避することが出来る。
【００２０】
また、本発明では床面２から空調空気を吹出しているため、乗客の不注意等により、空調空気の吹き出し口６から風道８内に異物が落下する恐れがある。それによる不具合の発生を回避するため、空調空気の吹き出し口６に異物落下の防止機構として、メッシュ形状の金網を備えても構わない。メッシュの大きさは、落下する可能性のある異物の大きさと、吹き出し口６で発生する圧力損失等を考慮し、決定する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の鉄道車両の横断面を示す図。
【図２】本発明の第１実施形態の鉄道車両の車両中心断面を示す図。
【図３】本発明の第１実施形態の鉄道車両の上方断面を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態の整流板および整流板の回転機構の一例を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態の整流板および整流板の回転機構の一例を示す図。
【図６】本発明の第２実施形態の鉄道車両の上方断面を示す図。
【図７】本発明の第２実施形態における整流フィンと整流フィンの回転機構の一例を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１  車室
２  床面
３  腰掛
４  側窓
５  荷棚
６  空調空気の吹出し口
７  空調空気の車室外への排気口
８  空調空気の風道
９  整流板
１０  整流板の回転機構１
１１  リング
１２  整流板の回転機構２
１３  整流フィン
１４  整流フィンの回転機構
１５  支持棒
【図１】
2006282061.tif 000003
【図２】
2006282061.tif 000004
【図３】
2006282061.tif 000005
【図４】
2006282061.tif 000006
【図５】
2006282061.tif 000007
【図６】
2006282061.tif 000008
【図７】
2006282061.tif 000009