(57)【要約】  【課題】鉄道車両の車体および鉄道保冷車両の車体において、真空断熱材の適用範囲を任意の場所に可能な限り広く取り、車内空間の断熱性および車内空間を確保した車体を提供する。  【解決手段】車体外壁１と内壁４から構成される鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体において、車体外壁１および内壁４の窓枠２以外の部分および空調用ダクト部外壁５の内側に、外被材が難燃性で平板状から車体形状に合わせて屈曲させた可とう性を有する真空断熱材７を、接着剤または両面テープを用いて密着固定する。真空断熱材７は、貼り付け可能面積の３０％以上の領域に適用する。これにより、車内空間の確保とともに高断熱化された鉄道車両の車体が得られる。【選択図】図２
2006117133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁と内壁から構成される鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体において、前記外壁および前記内壁の窓枠以外の部分および空調用ダクト部に、平板状から車体形状に合わせて屈曲させた可とう性を有する真空断熱材を具備した鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項２】
前記真空断熱材の少なくとも一方の面が、難燃性を有するシート状のもので覆われたことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項３】
前記シート状のものが、少なくともアルミニウムにより構成されていることを特徴とする請求項２記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項４】
前記アルミニウムが、真空断熱材の外被材の最外層フィルムとして構成されていることを特徴とする請求項３記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項５】
前記真空断熱材が、前記外壁または前記内壁および空調用ダクト部内側に接着剤または両面テープを用いて密着固定されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項６】
前記真空断熱材が、貼り付け可能面積の３０％以上の領域に適用されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項７】
前記真空断熱材の芯材が、ガラスを主原料とする繊維によって構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項８】
前記真空断熱材の芯材に、ガラスを主原料とする繊維を抄造によりシート状にしたものを用いたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項９】
前記真空断熱材の芯材が、ガラスを主原料とする繊維をバインダと共にボード状に成形加工したものを用いたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【請求項１０】
前記真空断熱材の芯材に、シリカまたはパーライトなどの粉末を不織布に充填したもの、または成形体としたものを用いたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱を必要とする鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の車体に用いられる断熱材の構造として、車内空間の確保の観点から薄肉構造のものが求められ、車体外壁と内壁の間にガラスクロス保冷板を取り付け、車体外部からの熱の侵入を遮断する構造がとられている。
【０００３】
また、断熱材として気密性を有するフィルムで芯材を真空包装し、予め車体形状に合わせて成形した真空断熱材、または予め芯材を二分割以上にして車体形状に合わせて成形した真空断熱材を、車体外壁と内壁の間に設けられたレール部にはめ込んで取り付けたもの（特許文献１参照）や、真空断熱材をレール部にはめ込んだ後に金属薄板を圧縮成形したバネ材で押さえ付ける構造のもの（特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開平１０−１４７２３８号公報
【特許文献２】特開平１０−２５８７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常のガラスクロス等の断熱材を用いて車内空間の断熱を行うには、断熱材の厚さが厚くなり、車内空間、特に通常は車両の中央に設けられた通路の幅を確保することが困難になる。
【０００５】
また、上記の手法で真空断熱材を用いるならば、取り付けのためのレール部がある場所にしか真空断熱材を適用することができず、広範囲に適用することが不可能である。また、真空断熱材の芯材に可とう性が無いことより、真空断熱材を車体形状に合わせて適用するために芯材を二分割以上にして真空断熱材を屈曲させる。そのため、真空断熱材の断熱性能の悪化や経時信頼性の悪化などが生じる。
【０００６】
本発明の目的は、鉄道車両の車体および鉄道保冷車両の車体において、真空断熱材の適用範囲を任意の場所に可能な限り広く取り、車内空間の断熱性および車内空間を確保した車体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の、外壁および内壁の窓枠以外の部分および空調用ダクト部に、平板状から車体形状に合わせて屈曲させた可とう性を有する真空断熱材を具備したのである。
【０００８】
真空断熱材が可とう性を有することで、取り付け時に平板状から車体形状に合わせて成形することが可能である。また、可とう性を有することで、複数の曲率をもつ車体形状にも対応することが可能である。また、予め車体形状に合わせて曲面をつけて作製する真空断熱材と比べ、取り付け時に屈曲させることで、任意の真空断熱材を任意の場所に取り付けることが可能である。また、取り付け時に屈曲させることで、真空断熱材の形状不良による取り付けロスを低減することができる。また、真空断熱材を用いることで車内空間の断熱性が向上し、さらに通常の断熱材を用いるより車体を薄肉化することができ、車内空間をより広く確保することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鉄道車両の車体の外壁および内壁の窓枠以外の部分および空調用ダクト部に設ける真空断熱材が可とう性を有することで、取り付け時に平板状から車体形状に合わせて成形することが可能である。また、可とう性を有することで、複数の曲率をもつ車体形状にも対応することが可能である。また、予め車体形状に合わせて曲面をつけて作製する真空断熱材と比べ、取り付け時に屈曲させることで、任意の真空断熱材を任意の場所に取り付けることが可能である。また、取り付け時に屈曲させることで、真空断熱材の形状不良による取り付けロスを低減することができる。また、真空断熱材を用いることで車内空間の断熱性が向上し、さらに通常の断熱材を用いるより車体を薄肉化することができ、車内空間をより広く確保することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、外壁と内壁から構成される鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体において、前記外壁および前記内壁の窓枠以外の部分および空調用ダクト部に、平板状から車体形状に合わせて屈曲させた可とう性を有する真空断熱材を具備したものである。
【００１１】
真空断熱材が可とう性を有することで、取り付け時に平板状から車体形状に合わせて成形することが可能である。また、可とう性を有することで、複数の曲率をもつ車体形状にも対応することが可能である。また、予め車体形状に合わせて曲面をつけて作製する真空断熱材と比べ、取り付け時に屈曲させることで、任意の真空断熱材を任意の場所に取り付けることが可能である。また、取り付け時に屈曲させることで、真空断熱材の形状不良による取り付けロスを低減することができる。また、真空断熱材を用いることで車内空間の断熱性が向上し、さらに通常の断熱材を用いるより車体を薄肉化することができ、車内空間をより広く確保することが可能である。
【００１２】
請求項２に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１記載の発明において、前記真空断熱材の少なくとも一方の面が、難燃性を有するシート状のもので覆われたものである。
【００１３】
難燃性のシート状のもので真空断熱材を覆うことで、鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体に適用する際に真空断熱材に難燃性を付与することが可能である。
【００１４】
請求項３に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項２記載の発明における前記シート状のものが、少なくともアルミニウムにより構成されているものである。
【００１５】
シート状のものがアルミニウムにより構成されていることで、市販のアルミテープなどを真空断熱材の表面に貼ることで、容易に難燃性を付与することが可能である。
【００１６】
請求項４に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項３記載の発明における前記アルミニウムが、真空断熱材の外被材の最外層フィルムとして構成されているものである。
【００１７】
アルミニウムが真空断熱材の外被材の最外層フィルムとして構成されていることより、真空断熱材表面にシート状またはテープ状のものを貼るという作業を省くことができ、生産性の向上が可能である。また、外被材の最外層として構成されていることから、部品数の削減が可能である。また、真空断熱材単体での難燃性を向上させることが可能である。
【００１８】
請求項５に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１から４のいずれか一項記載の発明における前記真空断熱材が、前記外壁または前記内壁および空調用ダクト部内側に接着剤または両面テープなどを用いて密着固定されたものである。
【００１９】
真空断熱材の貼り付けに接着剤または両面テープなどを用いることで、はめ込み用の溝などを設けることが出来ない場所にも、真空断熱材を適用することが可能である。また、車体の窓枠以外の任意の場所に、任意の大きさの真空断熱材を、車体の形状に合わせて貼り付けることが可能である。
【００２０】
請求項６に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１から５のいずれか一項記載の発明における前記真空断熱材が、貼り付け可能面積の３０％以上の領域に適用されているものである。
【００２１】
真空断熱材が貼り付け可能面積の３０％以上の領域に適用されていることから、車体の高断熱化が可能であり、車内空間の快適性を保つための空調の省エネルギー化が可能である。また、真空断熱材が３０％以上の領域に適用されていることより、通常の断熱材を用いるより車体を薄肉化することができ、車内空間をより広く確保することが可能である。
【００２２】
請求項７に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１から６のいずれか一項記載の発明における前記真空断熱材の芯材が、ガラスを主原料とする繊維によって構成されているものである。
【００２３】
ガラスを主原料とする繊維を芯材として用いることで、芯材が繊維同士の強固な結合で成形されているものではないため、真空断熱材としての可とう性を向上させることが可能である。また、ガラスを主原料とする繊維を芯材とすることで、繊維同士の点接触により熱抵抗が増大し、芯材の固体熱伝導を低減することができ、真空断熱材の断熱性能を向上させることが可能である。また、ガラスを主原料とすることから、真空断熱材の芯材に難燃性を付与することができる。
【００２４】
請求項８に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１から７のいずれか一項記載の発明における前記真空断熱材の芯材に、ガラスを主原料とする繊維を抄造によりシート状にしたものを用いたものである。
【００２５】
芯材にガラス繊維を抄造によりシート状にしたものを用いることで、真空断熱材を作製する際に、外被材に挿入しやすくなり、作業性が向上する。また、シート状であることから、真空断熱材とした際の表面性が向上し、車体形状により密着させることができ、車体の断熱性を向上させることが可能である。
【００２６】
請求項９に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１から７のいずれか一項記載の発明における前記真空断熱材の芯材が、ガラスを主原料とする繊維をバインダと共にボード状に成形加工したものを用いたものである。
【００２７】
ガラス繊維をバインダで加熱圧縮成形することで、繊維配列を乱すことなくボード状とすることができ、伝熱方向に垂直な繊維配列にすることで、真空断熱材の断熱性能をより高度化することが可能である。また、ガラス繊維をボード状とすることで、真空断熱材の表面性が向上し、車体形状により密着させることができ、車体の断熱性を向上させることが可能である。
【００２８】
請求項１０に記載の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の発明は、請求項１から６のいずれか一項記載の発明における前記真空断熱材の芯材に、シリカまたはパーライトなどの粉末を不織布に充填したもの、または成形体としたものを用いたものである。
【００２９】
芯材としてシリカまたはパーライトなどの粉末を不織布に充填したもの、または成形体としたものを用いることで、ガラス繊維を芯材とする真空断熱材よりも高温度域での断熱性能に優れ、高温断熱を必要とする車体へ適用することで、車体に優れた断熱性を付与することが可能である。
【００３０】
以下、本発明の鉄道車両の車体または鉄道保冷車両の車体の一実施の形態を、図１〜図４により具体的に説明するが、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではない。
【００３１】
図１および図２は、本発明の実施の形態における鉄道車両の側面図および断面図である。図３は、同実施の形態に用いる真空断熱材の断面図であり、図４は、同実施の形態の鉄道車両の車体への真空断熱材の配設方法を示す断面図である。
【００３２】
図１は、鉄道車両の車体外壁１の側面図であり、窓枠２などから構成される。図２は、鉄道車両の車体外壁１と内壁４で構成される空間の断面図である。
【００３３】
車内を断熱および車内空間を確保するためには、車体外壁１と内壁４との間に高性能な断熱材を用い、外壁１および内壁４で構成される空間を薄肉化する必要がある。本発明の実施の形態では、この課題を解決するための高性能な断熱材として、真空断熱材７を適用する。
【００３４】
図３は、真空断熱材の構造例を断面図で示したものである。
【００３５】
本実施の形態で適用する真空断熱材７は、ボード状芯材８と外被材９および吸着剤１０とから構成される。ボード状芯材８はガラスを主原料とする繊維をバインダとともに加熱圧縮成形したものであり、繊維およびバインダともに公知の材料を用いることができる。
【００３６】
また、外被材９は少なくともガスバリア層および熱融着層を有するものであればよく、公知の材料を用いることができる。本実施の形態では、外被材９の両面の最外層にはアルミニウムフィルムを用い、真空断熱材７に難燃性を付与している。また、吸着剤１０は公知の材料を用いることが可能であり、本実施の形態では酸化カルシウムを主原料とする吸着剤を用いている。
【００３７】
真空断熱材７は、ボード状芯材８および吸着材１０を外被材９に挿入し、真空排気後に熱溶着して外被材９内部を真空に保ったものである。このため、通常の断熱材に比較して約１０倍の断熱性能を有し、非常に高性能な断熱特性を得ることができる。真空断熱材７の熱伝導率は、平均温度２４℃において０．００２Ｗ／ｍＫであり、車内空間の断熱および空間の確保のために必要な真空断熱材７の厚みは１２ｍｍである。なお、この必要厚みは車体の省エネ化および省スペース化に応じて任意に設定できる。
【００３８】
一般に、真空断熱材の芯材としては硬質ウレタンフォームなどの発泡体を用いるが、真空断熱材７と比較して断熱性能に劣り、また真空断熱材としての成形に対する強度が高いため、屈曲などによる成形が不可能である。また、鉄道車両の車体用の断熱材としては一般的に不燃性が要求されるため、真空断熱材７の外被材９は、そのラミネートフィルム構成の最外層に厚さ５０μｍのアルミニウム箔を用い、真空断熱材７に難燃性を付与している。
【００３９】
図１は、真空断熱材７を車体外壁１の窓枠２以外の部分に適用する際の構造を示したものである。車体外壁１の窓枠２以外の部分で、車体の形状に合わせて真空断熱材７を屈曲成形して適用することで、貼り付け可能面積の４０％以上に適用することが可能である。図２には、車体外壁１および風路６を備えた空調用ダクト部外壁５に真空断熱材７を適用した際の断面図を示した。
【００４０】
図４は、真空断熱材７を車体外壁１または空調用ダクト部外壁５に適用する際の、貼り付け構造を示した。真空断熱材７の貼り付ける側の面の一部もしくは全面に、接着剤または両面テープ１１などを用いて貼り付ける。
【００４１】
本実施の形態の取り付け方法によると、外壁に真空断熱材取り付け用のガイド部などを設ける必要がなく、またバネなどを用いて押さえ付ける必要がない。また、ガイド部などを設けて取り付けると、車体外壁と真空断熱材の間に隙間が生じたり、ガイド部からはずれたりするが、本実施の形態の取り付け方法によると、車体外壁１または風路６を備えた空調用ダクト部外壁５に対して、形状に合わせて密着固定することが可能である。
【００４２】
また、真空断熱材７を車体外壁１または空調用ダクト部外壁５に密着固定することで、真空断熱材７の高断熱性能を十分に生かすことができ、車体外壁１と内壁４の間を薄肉化可能となり、従来以上の車内空間を確保することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、真空断熱材の取り付け時に平板状から車体形状に合わせて成形することが可能であり、複数の曲率をもつ車体形状にも対応することが可能であり、任意の真空断熱材を任意の場所に取り付けることが可能であり、真空断熱材の形状不良による取り付けロスを低減することができる。また、真空断熱材を用いることで車内空間の断熱性が向上し、さらに通常の断熱材を用いるより車体を薄肉化することができ、車内空間をより広く確保することが可能である。したがって、鉄道車両のみならず、航空機、船舶、自動車などの乗り物に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態における鉄道車両の側面図
【図２】同実施の形態における鉄道車両の断面図
【図３】同実施の形態に用いる真空断熱材の断面図
【図４】同実施の形態の鉄道車両の車体への真空断熱材の配設方法を示す断面図
【符号の説明】
【００４５】
１    車体外壁
２    窓枠
４    内壁
５    空調用ダクト部外壁
７    真空断熱材
８    ボード状芯材
９    外被材
１１  両面テープ
【図１】
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【図２】
2006117133.tif 000004
【図３】
2006117133.tif 000005
【図４】
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