(57)【要約】【課題】冷却風の流路内に雪が取り込まれることを抑制することができる車両冷却装置を提供することである。【解決手段】実施形態の車両冷却装置は、流路構成体と、調節機構と、を持つ。流路構成体は、車両外方に開口した空気取入口から外気を取り込み、この外気を冷却風として、車体に搭載された被冷却物を経由して下流側へ流し、前記被冷却物を冷却可能とする。調節機構は、前記流路構成体における前記冷却風が流れる方向と交差する横断面で、前記流路構成体が形成する流路の開口の大きさを調節可能とする。【選択図】図２
2018047804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外方に開口した空気取入口から外気を取り込み、この外気を冷却風として、車体に搭載された被冷却物を経由して下流側へ流し、前記被冷却物を冷却可能とする流路構成体と、
前記流路構成体における前記冷却風が流れる方向と交差する横断面で、前記流路構成体が形成する流路の開口の大きさを調節可能な調節機構と、を備えている、車両冷却装置。
【請求項２】
前記流路構成体は、前記被冷却物と前記被冷却物よりも下流側で車両外方に開口した空気吐出口との間に設けられる排気ダクトを備え、
前記調節機構は、前記排気ダクト内に開口調節弁を設けている、請求項１に記載の車両冷却装置。
【請求項３】
前記流路構成体は、前記空気取入口と前記被冷却物との間に設けられ、前記流路構成体内に前記冷却風を流す送風機と、
前記空気取入口と前記送風機との間に設けられる吸気ダクトと、
前記被冷却物と前記被冷却物よりも下流側で車両外方に開口した空気吐出口との間に設けられる排気ダクトと、
前記吸気ダクトと前記排気ダクトとを連通可能とする連通路形成部と、を備え、
前記調節機構は、前記連通路形成部内に開口調節弁を設けている、請求項１に記載の車両冷却装置。
【請求項４】
前記吸気ダクトおよび排気ダクトは、前記車体の上方の屋根内に入り込み、
前記連通路形成部は、前記屋根内で前記吸気ダクトと前記排気ダクトとを連通している、請求項３に記載の車両冷却装置。
【請求項５】
外気温を検知する外気温センサと、
前記外気温センサの検知結果に基づいて、前記外気温が予め設定した外気温閾値よりも高いときには、前記空気取入口から取り込む外気の量を第一の量とし、前記外気温が前記外気温閾値よりも低いときには、前記空気取入口から取り込む外気の量を前記第一の量よりも少ない第二の量とするように、前記調節機構を制御する制御装置と、を備えている、請求項１から４の何れか一項に記載の車両冷却装置。
【請求項６】
前記被冷却物の温度を検知する被冷却物温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記被冷却物温度センサの検知結果に基づいて、前記被冷却物の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも高いときには、前記外気温が前記外気温閾値よりも低いときであっても、前記空気取入口から取り込む外気の量を前記第一の量とするように、前記調節機構を制御する、請求項５に記載の車両冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、動作により発熱する電気機器（以下「発熱機器」という。）を備えている。例えば、鉄道車両としては、電気機関車や電気式ディーゼル機関車がある。例えば、発熱機器としては、車体内部に設けられた主変換装置、変圧器の油冷却器、及び制御装置、並びに床下に設けられた主電動機等がある。このような発熱機器を冷却するため、従来、車両冷却装置が用いられている。車両冷却装置は、送風機から発熱機器に冷却風を送り込む強制通風冷却を採用している。
一般に、前記送風機は、車体内部に設置されている。車体の側部又は屋根には、空気取入口が形成されている。車体の屋根には、空気吐出口が形成されている。車体内部には、空気取入口及び空気吐出口に連通するように流路が形成されている。流路は、空気取入口から空気吐出口に至る途中で、床面に沿って延びた後、上方に起立して発熱機器に至る。車両冷却装置は、送風機により空気取入口から外気を取り込み、流路を通じて発熱機器に冷却風を供給する。冷却風は、発熱機器と熱交換した後、空気吐出口から車外に吐出される。
【０００３】
ところで、降雪時や積雪時に発熱機器を冷却する場合、空気取入口から流路内に外気とともに雪を取り込んでしまう。雪を含んだ外気は、流路の起立部を形成する障壁に衝突し、空気と雪とに慣性分離する。慣性分離した雪は、自重により起立部の下方の下壁に落下する。この雪が堆積すると、流路内に雪が詰まり、発熱機器に冷却風を送り込むことができなくなる可能性があった。
この問題に対しては、空気取入口から雪を取り込まない程度に、空気取入口での吸入風量を下げることが有効である。例えば、この手段としては、インバータ制御により送風機の出力を下げることが考えられる。しかし、鉄道車両の場合、車体内のスペースが限られるため、送風機及びインバータ装置の設置場所を確保することは困難であった。また、送風機及びインバータ装置の設置数増加や大型化を図る場合、スペース上の問題に加え、高コストとなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１０９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、冷却風の流路内に雪が取り込まれることを抑制することができる車両冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の車両冷却装置は、流路構成体と、調節機構と、を持つ。流路構成体は、車両外方に開口した空気取入口から外気を取り込み、この外気を冷却風として、車体に搭載された被冷却物を経由して下流側へ流し、前記被冷却物を冷却可能とする。調節機構は、前記流路構成体における前記冷却風が流れる方向と交差する横断面で、前記流路構成体が形成する流路の開口の大きさを調節可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一の実施形態の機関車の側面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】図２における排気ダクト周辺の拡大図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】第一の実施形態の調節機構の制御系の構成を示す説明図。
【図６】第一の実施形態の調節機構の制御の一例を示すフローチャート。
【図７】第二の実施形態の機関車の図２に相当する断面図。
【図８】第二の実施形態の作用を示す図７に相当する断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の車両冷却装置を、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一構成については同一の符号を付している。
【０００９】
（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態の機関車１の側面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図２では、便宜上、断面ハッチングを省略している。
実施形態では、車両冷却装置の一例として、機関車１に搭載された車両冷却装置２を示している。
図１に示すように、機関車１は、車体１０と、台車３と、集電装置４と、車両冷却装置２と、を備えている。以下、機関車１を単に「車両」ということがある。
【００１０】
車体１０は、車両進行方向に延びる直方体状をなしている。車体１０の上方には、取り外し可能な屋根１１が取り付けられている。車体１０内には、主変換装置、変圧器の油冷却器等の冷却を必要とする装置が搭載されている。これらの装置自体および装置の収容部を被冷却物１６と称する。
【００１１】
台車３は、車体１０における車両進行方向の両側の下方に配置されている。各台車３は、車両進行方向に並ぶ二組の車輪３ａを有している。各組の車輪３ａは、車両進行方向と直交する水平方向（以下、車幅方向という。）で一対に設けられている。台車３は、主電動機を有し、車体１０の牽引力を発生する。
集電装置４は、架線（不図示）に接触し、車両に電気を取り入れる。例えば、集電装置４は、シングルアーム型パンタグラフである。
【００１２】
車体１０の車幅方向の側部には、車幅方向外方に向けて開口する空気取入口１２が形成されている。空気取入口１２は、車体１０の車幅方向の一側面１０ａで開口している。図１の側面視で、空気取入口１２は、矩形状をなしている。空気取入口１２には、ルーバー１３が取り付けられている。ルーバー１３は、上下に並ぶ複数の板状部材１３ａを有している。各板状部材１３ａは、車両進行方向に延びる帯状をなし、上下に並ぶ板状部材１３ａ間で互いに隙間を空けてかつ互いに平行に配置されている。図２の断面視で、各板状部材１３ａは、車幅方向外側ほど下方に位置するように傾斜している。なお、板状部材１３ａの傾斜角度が調節可能とされてもよい。
【００１３】
図１に示すように、屋根１１には、車幅方向外方に開口する複数の空気吐出口１４が形成されている。各空気吐出口１４には、ルーバー１５が取り付けられている。複数の空気吐出口１４は、第一の空気吐出口１４ａと、第二の空気吐出口１４ｂと、に分けられている。
第一の空気吐出口１４ａは、屋根１１の車幅方向の一側面１１ａで開口している。すなわち、第一の空気吐出口１４ａは、車幅方向で空気取入口１２と同じ側に配置されている。図１の側面視で、第一の空気吐出口１４ａは、車両進行方向に延びる長方形状をなしている。
【００１４】
第二の空気吐出口１４ｂは、屋根１１の車幅方向の他側面１１ｂで開口している。すなわち、第二の空気吐出口１４ｂは、車幅方向で空気取入口１２及び第一の空気吐出口１４ａとは反対側に配置されている。第二の空気吐出口１４ｂは、特許請求の範囲に記載の「空気吐出口」に相当する。屋根１１の一側面１１ａおよび他側面１１ｂは、鉛直面に対して下向きに傾斜している。なお、空気吐出口１４は、屋根１１ではなく車体１０に設けることも可能である。
【００１５】
図２に示すように、車両冷却装置２は、流路構成体２０と、調節機構３０と、を備えている。車両冷却装置２は、車体１０の内部に搭載された被冷却物１６の強制通風冷却を可能とする。被冷却物１６は、車体１０の車幅方向の他側面１０ｂ寄りで床面１０ｃの上方に配置されている。
【００１６】
流路構成体２０は、送風機１８と、導風ダクト２１と、排気ダクト２２と、を含み、これらに渡る流路２０ａを形成している。
【００１７】
送風機１８は、車体１０の内部であって空気取入口１２の車幅方向内側に設けられている。送風機１８は、例えばファン１８ａの軸方向を車体１０の車幅方向に沿わせた遠心送風機であり、ハウジング１８ｂの吸入口１８ｃを空気取入口１２に対向させている。吸入口１８ｃは空気取入口１２よりも小さく、空気取入口１２に対して導風部材１９を介して接続されている。送風機１８は、空気取入口１２から取り込む外気の流速を小さくし、外気とともに雪等を取り込むこと抑制している。
【００１８】
送風機１８は、空気取入口１２から取り込んだ外気を、流路構成体２０が形成する流路２０ａ内に冷却風として流す。なお、実施形態の送風機１８は、遠心送風機に限らず軸流送風機であってもよい。また、送風機１８を空気取入口１２から離して導風ダクト２１の途中や排気ダクト２２に配置してもよい。
【００１９】
送風機１８は、定周波、定電圧の電源装置（不図示）に接続されている。電源装置からの交流電圧を接触器でオンオフすることにより、送風機１８の電源がオンオフされる。送風機１８の電源がオンのとき、送風機１８は定格出力で駆動する。すなわち、送風機１８の出力（モータ出力）は制御されない。
【００２０】
導風ダクト２１は、送風機１８のハウジング１８ｂにおける下方を向いた送風口１８ｄに上流端を接続し、下流端を被冷却物１６に接続している。導風ダクト２１は、送風口１８ｄから下方に延びる下方延出部２１ａと、下方延出部２１ａの下端から床面１０ｃに沿って車幅方向の他側面１０ｂ側に延びる床面延出部２１ｂと、床面延出部２１ｂの車幅方向他側の先端から上方に延びる上方延出部２１ｃと、を有している。下方延出部２１ａ内には該下方延出部２１ａに沿って延びる下方延出流路２１ａ１が形成され、床面延出部２１ｂ内には該床面延出部２１ｂに沿って延びる床面延出流路２１ｂ１が形成され、上方延出部２１ｃ内には該上方延出部２１ｃに沿って延びる上方延出流路２１ｃ１が形成されている。
【００２１】
導風ダクト２１における床面延出部２１ｂと上方延出部２１ｃとの間の屈曲部２０ｖは、取り込んだ外気に含まれる雪等を上方延出部２１ｃの下端部の内壁に衝突させて自重で落下させ、流路２０ａ内の冷却風を気液分離する。上方延出部２１ｃの上端は、被冷却物１６の下端に接続されている。
【００２２】
排気ダクト２２は、被冷却物１６の上端に上流端を接続し、下流端を第二の空気吐出口１４ｂに接続している。排気ダクト２２は、被冷却物１６から上方に延びて屋根１１内に入り込む上方延出部２２ａと、上方延出部２２ａの上端から車幅方向他側に延びて第二の空気吐出口１４ｂに至る屋根延出部２２ｂと、を有している。上方延出部２２ａ内には該上方延出部２２ａに沿って延びる上方延出流路２２ａ１が形成され、屋根延出部２２ｂ内には該屋根延出部２２ｂに沿って延びる屋根延出流路２２ｂ１が形成されている。
【００２３】
車両冷却装置２は、送風機１８によって車体１０の一側面１０ａの空気取入口１２から外気を取り込み（図中矢印Ｗ１参照）、この外気を冷却風として、導風ダクト２１を通じて気液分離しつつ被冷却物１６に供給する。冷却風は、被冷却物１６と熱交換した後、排気ダクト２２を通じて屋根１１の他側面１１ｂの第二の空気吐出口１４ｂから車外に排気される（図中矢印Ｗ２参照）。
【００２４】
なお、図示はしないが、車体１０の内部には、被冷却物１６とは異なる位置に他の被冷却物が搭載されている。他の被冷却物は、例えば車両冷却装置２と車幅方向で概略対称の構成をなす車両冷却装置２によって冷却される。他の被冷却物を冷却後の冷却風は、屋根１１の一側面１１ａの第一の空気吐出口１４ａ（図１参照）から車外に排気される。
【００２５】
図３は、図２における排気ダクト２２周辺の拡大図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
図３に示すように、調節機構３０は、排気ダクト２２内（屋根延出部２２ｂ内）に設けられる塞ぎ板３１（開口調節弁）と、塞ぎ板３１を駆動するシリンダ３５（駆動装置）と、を備えている。
【００２６】
図４に示すように、塞ぎ板３１は、支持軸３２が延びる方向に長手を有する長方形状をなしている。例えば、塞ぎ板３１は、第二の空気吐出口１４ｂに至る屋根延出流路２２ｂ１を閉塞可能な大きさとされている。塞ぎ板３１は、第二の空気吐出口１４ｂに近接しており、実質的に第二の空気吐出口１４ｂを閉塞可能に設けられている。
【００２７】
塞ぎ板３１の上端部の長手方向両側には、それぞれ切り欠き３１ｃが形成されている。塞ぎ板３１の上端部には、支持軸３２が固定されている。
支持軸３２の両端部は、軸受３３を介して排気ダクト２２の壁部に回動自在に支持されている。軸受３３は、塞ぎ板３１の切り欠き３１ｃに入り込むように設けられている。
支持軸３２の一端部は、収容部２５内に突出し、この一端部にリンク３４の一端部が固定されている。リンク３４は、塞ぎ板３１と直交するように延びている。リンク３４の他端部には、シリンダ３５のピストンロッド３５ｂの先端部が回動自在に連結されている。
【００２８】
シリンダ３５は、シリンダ本体３５ａと、ピストンロッド３５ｂと、を備えている。例えば、シリンダ３５は、エアシリンダ又は油圧シリンダである。ピストンロッド３５ｂは、シリンダ本体３５ａの先端部の開口からシリンダ本体３５ａ内に摺動自在に挿入されている。シリンダ本体３５ａ内には、配管６３を介して圧力が給排されてピストンロッド３５ｂを往復動可能とする圧力室が形成されている。シリンダ本体３５ａの基端部は、収容部２５の壁部に回動自在に支持されている。屋根１１内であって排気ダクト２２の外壁には、リンク３４及びシリンダ３５を収容する収容部２５が設けられている。
【００２９】
調節機構３０は、シリンダ３５により塞ぎ板３１の回動角度を変更することで、第二の空気吐出口１４ｂの車幅方向内側に連なる排気ダクト２２の屋根延出部２２ｂにおける冷却風が流れる方向（矢印Ｆ）に対して垂直な（直交する）横断面の断面視（図４に相当）で、排気ダクト２２内の屋根延出流路２２ｂ１の開口の大きさを調節可能とする。
【００３０】
調節機構３０は、第二の空気吐出口１４ｂに連なる排気ダクト２２を流れる冷却風の流量を制限可能である。排気ダクト２２を流れる冷却風の流量が制限されると、流路２０ａ内の静圧が増加する。流路２０ａ内の静圧が増加すると、送風機１８を定格出力で駆動していても、送風機１８からの送風量が減少する。すなわち、流路２０ａ内の静圧が増加すると、送風機１８からの送風量は最大風量よりも減少する。ここで、「最大風量」は、流路２０ａ内の静圧が０［Ｐａ］のときに、送風機１８を定格出力で駆動しているときの送風量の最大値を意味する。そして、送風機１８からの送風量が減少すると、空気取入口１２から取り込まれる外気の量が減少する。
【００３１】
塞ぎ板３１が屋根延出部２２ｂにおける冷却風の流通方向と略平行となる第一回動状態になったとき（図３に実線で示す）、屋根延出部２２ｂにおける冷却風が流れる流路の開口Ａ１の大きさ（開口面積）が最大となり（相対的に大きくなり）、屋根延出部２２ｂを流れる冷却風の風量が最大となる（相対的に大きくなる）。塞ぎ板３１が屋根延出部２２ｂにおける冷却風の流通方向に対して４５°程度傾斜した第二回動状態になったとき（図３に鎖線で示す）、屋根延出部２２ｂにおける冷却風が流れる流路の開口Ａ２の大きさ（開口面積）が設定上最小となり（相対的に小さくなり）、屋根延出部２２ｂを流れる冷却風の風量が設定上最小となる（相対的に小さくなる）。
【００３２】
例えば、シリンダ３５が伸長すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図３の矢印Ｊ１の方向へ回動し、前記第一回動状態となる。一方、シリンダ３５が収縮すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図３の矢印Ｊ２の方向へ回動し、前記第二回動状態となる。
【００３３】
図５は、調節機構３０の制御系の構成を示す説明図である。
図５に示すように、車両冷却装置２は、外気温センサ４１と、被冷却物温度センサ４２と、制御装置５０と、を更に備えている。
【００３４】
外気温センサ４１は、車体１０に取り付けられる。外気温センサ４１は、車体１０の上部の車幅方向の一側部に配置されている。外気温センサ４１は、外気温を検知する。例えば、外気温センサ４１は、外気温を測定する熱電対である。外気温センサ４１の検知結果（外気温）は、外気温の温度信号として、伝達経路６１を経て制御装置５０に出力される。
【００３５】
被冷却物温度センサ４２は、被冷却物１６に取り付けられている。被冷却物温度センサ４２は、被冷却物１６の温度を検知する。例えば、被冷却物温度センサ４２は、被冷却物１６の温度を測定する熱電対である。被冷却物温度センサ４２の検知結果（被冷却物温度）は、被冷却物温度の温度信号として、伝達経路６２を経て制御装置５０に出力される。
【００３６】
制御装置５０は、調節機構３０におけるシリンダ３５への圧力給排装置３６に駆動信号を出力する。圧力給排装置３６は、駆動信号に基づいて、シリンダ３５に対して配管６３を介して圧力を給排する。これにより、シリンダ３５が適宜作動し、屋根延出部２２ｂにおける冷却風が流れる流路の開口の大きさ（ひいては屋根延出部２２ｂを流れる冷却風の風量）を調節する。
【００３７】
制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、外気温が予め設定した外気温閾値よりも高いときに、空気取入口１２から取り込まれる外気（冷却風）の量を第一の量とするように、調節機構３０を制御する。ここで、外気温閾値は、雪が降る可能性がある温度以下に設定される。例えば、外気温閾値は、１０℃に設定される。
【００３８】
一方、制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、外気温が前記外気温閾値よりも低いときに、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第一の量よりも少ない第二の量とするように、調節機構３０を制御する。以下、この外気温が低いときの制御を外気量制限制御という。
【００３９】
制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、シリンダ３５の作動を制御する。シリンダ３５は、外気温が外気温閾値よりも高いときは、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第一の量とするように、塞ぎ板３１を駆動して前記第一回動状態とする。
【００４０】
一方、シリンダ３５は、外気温が外気温閾値よりも低いときは、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第二の量とするように、塞ぎ板３１を駆動して前記第二回動状態とする。
【００４１】
制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果に基づいて、被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも低いときには、前記外気量制限制御を実行する。ここで、被冷却物温度閾値は、被冷却物１６が過度に熱くなる温度（以下「過熱温度」という。）よりも所定温度低い温度に設定される。例えば、過熱温度が７０℃の場合、被冷却物温度閾値は６０℃に設定される。
【００４２】
一方、制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果に基づいて、被冷却物１６の温度が前記被冷却物温度閾値よりも高いときには、外気温が低くても前記外気量制限制御を実行せず、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を第一の量のままとする。外気量制限制御を実行した後に、被冷却物１６の温度が前記被冷却物温度閾値よりも高くなったときには、塞ぎ板３１を前記第一回動状態に戻し、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第一の量に戻す。これにより、被冷却物１６が過熱温度に達することを抑止する。
【００４３】
次に、調節機構３０の制御の一例を説明する。
図６は、調節機構３０の制御の一例を示すフローチャートである。
まず、制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果から、外気温を検知する（ＡＣＴ１）。
【００４４】
次に、制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、外気温が予め設定した外気温閾値よりも低いか否かを判定する（ＡＣＴ２）。
【００４５】
外気温が予め設定した外気温閾値よりも高い場合（ＡＣＴ２：ＮＯ）、制御装置５０は、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を減少させることなく（すなわち、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第一の量とするように調節機構３０を制御し）、ＡＣＴ４に進む。
【００４６】
一方、外気温が予め設定した外気温閾値よりも低い場合（ＡＣＴ２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を相対的に少ない前記第二の量とするように、調節機構３０を制御する。調節機構３０は、外気温が外気温閾値よりも低い場合、前記外気量制限制御により、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を減少させる（ＡＣＴ３）。
【００４７】
次に、制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果から、被冷却物１６の温度を検知する（ＡＣＴ４）。
次に、制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果に基づいて、被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも高いか否かを判定する（ＡＣＴ５）。
【００４８】
被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも低い場合（ＡＣＴ５：ＮＯ）、制御装置５０は、特に調節機構３０の追加制御を行うことなく処理を終了する。すなわち、ＡＣＴ３で前記外気量制限制御がなされていない場合には、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第一の量のままとする。また、ＡＣＴ３で前記外気量制限制御がなされている場合には、該外気量制限制御の実行を許容し、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第二の量のままとする。
【００４９】
一方、被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも高い場合（ＡＣＴ５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ＡＣＴ３で前記外気量制限制御がなされていたとしても、外気温センサ４１の検知結果に関わらず、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を増加するように、調節機構３０を制御する（ＡＣＴ６）。すなわち、ＡＣＴ３で前記外気量制限制御がなされていない場合には、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を前記第一の量のままとして前記外気量制限制御を許可しない。また、ＡＣＴ３で前記外気量制限制御がなされている場合には、該外気量制限制御の実行を停止し、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を相対的に多い前記第一の量に戻すように、調節機構３０を制御する。
【００５０】
以下、車両冷却装置２の作用の一例について説明する。
例えば、送風機１８から被冷却物１６への送風量は、被冷却物１６の最大発熱温度により決定されている。通常、調節機構３０の塞ぎ板３１は第一回動状態にあり、流路２０ａを流れる冷却風の風量を最大とし、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を最大の第一の量としている。
ここで、外気温が低い場合には冷却効率が高くなることから、被冷却物１６への送風量が減少しても、被冷却物１６を十分に冷却することができる。
【００５１】
例えば、制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、外気温が外気温閾値（例えば１０℃）よりも低いときに、調節機構３０のシリンダ３５を伸張させる制御を行う。すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図３の矢印Ｊ２の方向へ回動し、第二回動状態に変化することで、排気ダクト２２を流れる冷却風の流量が制限される。排気ダクト２２を流れる冷却風の流量が制限されると、流路２０ａ内の静圧が増加し、空気取入口１２から取り込まれる外気の量が減少する（相対的に少ない第二の量となる）。空気取入口１２から取り込まれる外気の量が減少すると、空気取入口１２を通過する外気の風速が下がり、空気取入口１２から雪が取り込まれにくくなる。なお、送風機１８からの送風量が減少しても、外気温が低いことから、被冷却物１６を十分に冷却することができる。
【００５２】
一方、制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果に基づいて、被冷却物温度が被冷却物温度閾値（例えば６０℃）よりも高いときに、調節機構３０のシリンダ３５を短縮させる制御を行う。すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図３の矢印Ｊ１の方向へ回動し、第一回動状態に変化する。これにより、排気ダクト２２を流れる冷却風の流量が制限前に戻り、流路２０ａ内の静圧が減少する。流路２０ａ内の静圧が減少すると、送風機１８を定格出力で駆動していても、空気取入口１２から取り込まれる外気の量が増加する（相対的に多い第一の量となる）。このため、被冷却物１６を十分に冷却することができる。
【００５３】
以上説明したように、第一の実施形態の車両冷却装置２は、車両外方に開口した空気取入口１２から外気を取り込み、この外気を冷却風として、車体１０に搭載された被冷却物１６を経由して下流側へ流し、前記被冷却物１６を冷却可能とする流路構成体２０と、前記流路構成体２０（排気ダクト２２）における前記冷却風が流れる方向と交差する横断面で、流路構成体２０が形成する流路２０ａの開口の大きさを調節可能な調節機構３０と、を備えている。
【００５４】
この構成によれば、流路構成体２０（排気ダクト２２）における流路２０ａの開口の大きさを調節することで、排気ダクト２２の開口を狭めて流路構成体２０内の静圧を高めることが可能となる。流路２０ａの静圧が増加すると、送風機１８を定格出力で駆動していても、送風機１８からの送風量を減少させることが可能となる。送風機１８からの送風量が減少すると、空気取入口１２から取り込む外気の量を減少させることが可能となる。取り込む外気の量が減少すれば、空気取入口１２を通過する外気の風速が下がり、降雪時にも空気取入口１２からの雪の取り込みが抑えられる。すなわち、降雪時にも空気取入口１２からの雪の取り込みを抑え、流路構成体２０内での雪詰まりを抑止することができる。また、送風機１８を定格出力もしくは所定の一定出力で駆動可能となるため、インバータ制御は不要となり、インバータ装置の設置場所を確保する必要がなくなる。したがって、スペース上の問題や高コストとなる問題を回避することができる。
【００５５】
また、空気取入口１２が送風機１８の吸入口１８ｃよりも広いので、空気取入口１２を送風機１８の吸入口１８ｃよりも狭い場合と比較して、空気が空気取入口１２を通過する際における単位面積当たりの流速が小さくなる。このため、空気取入口１２から取り込まれる空気の量を減少させることができ、流路２０ａ内に雪が取り込まれることを抑制することができる。
【００５６】
また、空気取入口１２は車体１０の車幅方向の一側面１０ａで開口し、空気取入口１２と流路構成体２０を介して連通する第二の空気吐出口１４ｂは屋根１１の車幅方向の他側面１１ｂで開口している。この場合、空気取入口１２及び第二の空気吐出口１４ｂの双方を車体１０の一側面１０ａまたは他側面１０ｂで開口させた場合と比較して、空気取入口１２及び第二の空気吐出口１４ｂのそれぞれの配置スペースを確保しやすい。加えて、第二の空気吐出口１４ｂを車体１０の側面で開口させた場合と比較して、車体１０に搭載された被冷却物１６等の装置との関係でのスペース上の問題を回避することができる。加えて、空気取入口１２が第二の空気吐出口１４ｂから離れて配置されるため、第二の空気吐出口１４ｂからの排気が空気取入口１２に入り込むことを抑制することができる。
【００５７】
また、送風機１８は車体１０の一側面１０ａの車幅方向内側に配置され、被冷却物１６は車体１０の他側面１０ｂの車幅方向内側に配置されている。この場合、送風機１８及び被冷却物１６の双方を車体１０の一側面１０ａまたは他側面１０ｂの車幅方向内側に配置した場合と比較して、送風機１８及び被冷却物１６のそれぞれの配置スペースを確保しやすい。
【００５８】
また、流路構成体２０は、送風機１８から車体１０の床面１０ｃに向けて延びた後に、車体１０の他側面１０ｂに向けて屈曲して床面１０ｃに沿って車幅方向に延び、さらに上方に向けて屈曲して延びて被冷却物１６に至る導風ダクト２１を含んでいる。この場合、車体１０の床面１０ｃ近傍を導風ダクト２１の配置スペースとして利用可能となる。また、導風ダクト２１における床面１０ｃに沿って車幅方向に延びる部位と被冷却物１６に向けて起立する部位との間の屈曲部２０ｖで冷却風の気液分離を行うことが可能となる。
【００５９】
また、流路構成体２０は、被冷却物１６と該被冷却物１６よりも下流側で車両外方に開口した第二の空気吐出口１４ｂとの間に設けられる排気ダクト２２を備え、調節機構３０は、排気ダクト２２内に開口調節弁としての塞ぎ板３１を設けている。この場合、第二の空気吐出口１４ｂ近くの下流側流路の開口を狭めて流路構成体２０内の静圧を高め、空気取入口１２から取り込む外気の量を減少させることが可能となる。このため、降雪時にも空気取入口１２からの雪の取り込みを抑え、流路構成体２０内での雪詰まりを抑止することができる。
【００６０】
また、第二の空気吐出口１４ｂは、車体１０の上方の屋根１１の外面で車両外方に開口していることから、被冷却物１６を冷却し昇温した冷却風が上昇気流となって屋根１１に至るので、冷却風を自然に第二の空気吐出口１４ｂへ導くことができる。また、機器冷却後の冷却風を、機器搭載スペースへの影響の少ない屋根１１の外面で車両外方へ排気することができる。また、排気ダクト２２自体を屋根１１内に至らしめて車両外方へ開口させているので、この点でも車体１０の機器搭載スペースへの影響を抑えることができる。
【００６１】
また、調節機構３０は、屋根１１の他側面１１ｂ寄りに配置され、空気取入口１２からは離間している。ここで、調節機構３０を空気取入口１２近傍に配置した場合は、空気取入口１２に対向して車体１０の一側面１０ａの車幅方向内側に配置した送風機１８等との関係で、スペース上の問題が生じる可能性がある。また、調節機構３０を車体１０の内部に配置した場合には、外部から調節機構３０を視認しにくくなるため、調節機構３０の組み付けやメンテナンス上の問題が生じる可能性がある。
【００６２】
本実施形態では、調節機構３０が空気取入口１２とは離間して配置されるため、送風機１８等との関係でのスペース上の問題を回避することができる。加えて、調節機構３０の塞ぎ板３１は、屋根１１の一側面１１ａで車幅方向外側に向けて開口した第二の空気吐出口１４ｂの車幅方向内側に並んで配置されているので、第二の空気吐出口１４ｂから塞ぎ板３１を視認、整備しやすく、調節機構３０の設置および保守を容易にすることができる。しかも、調節機構３０の駆動装置であるシリンダ３５等が屋根１１内に配置されているので、調節機構３０の駆動装置を車体１０内に配置する場合に比して、車体１０内の機器搭載スペースへの影響を抑えることができる。また、シリンダ３５と塞ぎ板３１とが屋根１１内で互いに近接するので、調節機構３０の構成を簡素化し、調節機構３０の設置および保守をより容易にすることができる。
【００６３】
また、車両冷却装置２では、制御装置５０が、外気温が予め設定した外気温閾値よりも低いときには、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を相対的に少ない第二の量とするように、調節機構３０を制御している。この場合、外気温が低く降雪の可能性のある状況では、調節機構３０を適切なタイミングで自動的に作動させ、空気取入口１２からの雪の取り込みを自動的に抑えることができ、流路構成体２０内での雪詰まりをより確実に抑止することができる。
【００６４】
また、車両冷却装置２では、制御装置５０が、被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも高いときには、外気温が外気温閾値よりも低いときであっても、空気取入口１２から取り込まれる外気の量を相対的に多い第一の量とするように、調節機構３０を制御している。この場合、外気温が低いときに空気取入口１２から取り込まれる外気の量を減少させようとしても、被冷却物１６の温度が規定値を超えるような場合には、空気取入口１２から取り込む外気の量を減少させる前の第一の量とし、被冷却物１６の冷却性を確保することができる。このため、外気の取り込み量の減少により被冷却物１６が過度に熱くなることを抑止することができる。すなわち、調節機構３０を、被冷却物１６が過度に熱くなることを回避するための安全装置として機能させることができる。
【００６５】
なお、上述の第一の実施形態では、調節機構３０が屋根１１の他側面１１ｂ寄りに配置された場合について説明したが、調節機構３０が導風ダクト２１の途中等の他部位に配置されてもよい。すなわち、調節機構３０が流路構成体２０の少なくとも一部に配置されていればよい。
【００６６】
（第二の実施形態）
次に、第二の実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。なお、第一の実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
図７は、第二の実施形態の機関車２０１の図２に相当する断面図である。図８は、第二の実施形態の作用を示す図７に相当する断面図である。
【００６７】
図７に示すように、第二の実施形態の空気取入口２１２は、屋根１１に形成されている。第二の実施形態の流路構成体２２０は、連通路形成部２２４を更に含んでいる。第二の実施形態の調節機構２３０は、連通路形成部２２４の途中に配置されている。これらの点が、前述の第一の実施形態との主な相違点である。
【００６８】
空気取入口２１２は、屋根１１の一側面１１ａで開口している。すなわち、空気取入口２１２は、車幅方向で第二の空気吐出口１４ｂとは反対側に配置されている。空気取入口２１２には、ルーバー２１３が取り付けられている。
【００６９】
流路構成体２２０は、送風機２１８と、吸気ダクト２２３と、導風ダクト２１と、排気ダクト２２２と、連通路形成部２２４と、を含み、これらに渡る流路２２０ａを形成している。
【００７０】
送風機２１８は、車体１０の内部であって一側面１０ａの車幅方向内側に設けられている。送風機２１８は、例えばファン２１８ａの軸方向を車体１０の上下方向に沿わせた軸流送風機であり、ハウジング２１８ｂの吸入口２１８ｃを上方に向け、送風口２１８ｄを下方に向けている。送風機２１８の駆動電源等は第一の実施形態の送風機１８と同様とする。
【００７１】
吸気ダクト２２３は、空気取入口２１２と送風機２１８の吸入口２１８ｃとの間に設けられている。吸気ダクト２２３は、空気取入口２１２から屋根１１内を車幅方向内側へ延びた後に下方へ屈曲し、車体１０内に至る吸気ダクト上流部２２３ａと、吸気ダクト上流部２２３ａの下端から車体１０内で車幅方向外側へ屈曲して延び、一側面１０ａの車幅方向内側で下方へ屈曲して延びて送風機２１８の吸入口２１８ｃに至る吸気ダクト下流部２２３ｂと、を有している。吸気ダクト上流部２２３ａ内には吸気ダクト上流路２２３ａ１が形成され、吸気ダクト下流部２２３ｂ内には吸気ダクト下流路２２３ｂ１が形成されている。
【００７２】
導風ダクト２１は、送風機２１８のハウジング２１８ｂにおける下方を向いた送風口２１８ｄに上流端を接続し、下流端を被冷却物１６に接続している。
【００７３】
排気ダクト２２２は、被冷却物１６と該被冷却物１６よりも下流側で車両外方に開口した第二の空気吐出口１４ｂとの間に設けられている。排気ダクト２２２は、被冷却物１６から車体１０内を上方に延びた後に車幅方向内側に屈曲して延びる排気ダクト上流部２２２ａと、排気ダクト上流部２２２ａの車幅方向内側端から上方へ屈曲して延びて屋根１１内に入り込み、屋根１１内で車幅方向外側に屈曲して延びて第二の空気吐出口１４ｂに至る排気ダクト下流部２２２ｂと、を有している。排気ダクト上流部２２２ａ内には排気ダクト上流路２２２ａ１が形成され、排気ダクト下流部２２２ｂ内には排気ダクト下流路２２２ｂ１が形成されている。
【００７４】
車両冷却装置２０２は、送風機２１８によって屋根１１の車幅方向一側の空気取入口１２から外気を取り込み（図中矢印Ｗ１参照）、この外気を冷却風として、導風ダクト２１を通じて気液分離しつつ被冷却物１６に供給する。冷却風は、被冷却物１６と熱交換した後、排気ダクト２２２を通じて屋根１１の車幅方向他側の第二の空気吐出口１４ｂから車外に排気される（図中矢印Ｗ２参照）。
【００７５】
連通路形成部２２４は、吸気ダクト２２３と排気ダクト２２２とを連通可能とする。連通路形成部２２４は、吸気ダクト２２３の吸気ダクト上流部２２３ａの車幅方向内側と排気ダクト２２２の排気ダクト下流部２２２ｂの車幅方向内側との間で車幅方向に延びている。連通路形成部２２４内には、吸気ダクト２２３内の吸気ダクト上流路２２３ａ１と排気ダクト２２２内の排気ダクト下流路２２２ｂ１とを連通する連通路２２４ａが形成されている。
【００７６】
調節機構２３０は、連通路形成部２２４内に設けられる塞ぎ板３１と、塞ぎ板３１を駆動するシリンダ３５（駆動装置）と、を備えている。
調節機構２３０は、連通路形成部２２４における冷却風が流れる方向に対して垂直な横断面の断面視で、連通路形成部２２４内の連通路２２４ａの開口の大きさを調節可能となっている。塞ぎ板３１は、連通路形成部２２４内の連通路２２４ａを閉塞可能な大きさとされている。調節機構２３０は、連通路形成部２２４を流れる冷却風の流量を制限可能である。
【００７７】
塞ぎ板３１は、図７、図８の断面視において、連通路形成部２２４の延び方向（車幅方向）と直交するように上下に延びて配置された状態（図７参照、以下、第一回動状態という。）と、第一回動状態に対して４５°程度傾斜した状態（図８参照、以下、第二回動状態という。）と、に回動可能である。塞ぎ板３１における第一回動状態の上下中間部には、車両進行方向に延びる支持軸３２が設けられている。支持軸３２は、連通路形成部２２４の車両進行方向両側の壁部に回動自在に支持されている。
【００７８】
支持軸３２にはリンク３４の一端部が固定されている。リンク３４は塞ぎ板３１と直交するように延びている。リンク３４の他端部には、シリンダ３５のピストンロッド３５ｂの先端部が回動自在に連結されている。シリンダ３５は、例えば車体１０の上部内で上下に延びるように配置されている。シリンダ本体３５ａの基端部は、車体１０の壁部に回動自在に支持されている。
【００７９】
調節機構２３０は、シリンダ３５により塞ぎ板３１の回動角度を変更することで、連通路形成部２２４における冷却風が流れる連通路２２４ａの開口面積を調節可能としている。
【００８０】
通常、調節機構２３０の塞ぎ板３１は第一回動状態にあり、連通路２２４ａを閉塞して吸気ダクト２２３および排気ダクト２２２間の連通を抑止している。このとき、送風機２１８の吸引力は全て空気取入口２１２から外気を取り込むために用いられ、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量が増加する。塞ぎ板３１が第一回動状態にあるとき、外気取り込み量は最大の第一の量となる。図７、図８中矢印Ｌ１は吸気ダクト２２３内の冷却風の流れを示し、矢印Ｌ２は排気ダクト２２２内の冷却風の流れを示す。
【００８１】
一方、塞ぎ板３１が第二回動状態となって連通路２２４ａを開くと、送風機２１８の吸引力により排気ダクト２２２内の冷却風の一部が連通路２２４ａおよび吸気ダクト２２３を介して吸入される。送風機２１８の風量が一定であれば、連通路２２４ａを通じて吸気側に還流される排気（被冷却物１６を冷却後の冷却風）の分だけ、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量が減少する。吸気側に還流された排気は、空気取入口２１２から取り込まれた外気とともに流路２２０ａ内を循環する。塞ぎ板３１が第二回動状態にあるとき、外気取り込み量は最小の第二の量となる。図８中矢印Ｌ３は連通路形成部２２４内の冷却風の流れを示す。
【００８２】
例えば、シリンダ３５が伸長すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図８の矢印Ｋ１の方向へ回動し、前記第一回動状態となる。一方、シリンダ３５が収縮すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図８の矢印Ｋ２の方向へ回動し、前記第二回動状態となる。図８において、第一回動状態にある塞ぎ板３１を鎖線で示し、第二回動状態にある塞ぎ板３１を実線で示す。調節機構２３０においても、外気温および被冷却物の温度に応じて、第一の実施形態と同様に外気取り込み量を調節する制御がなされる。
【００８３】
以下、調節機構２３０の制御の一例を説明する。
制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、調節機構２３０を制御する。制御装置５０は、外気温が予め設定した外気温閾値よりも高いときに、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量を第一の量とするように、調節機構２３０を制御する。
一方、制御装置５０は、外気温が予め設定した外気温閾値よりも低いときに、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量を第二の量とするように、調節機構２３０を制御する。
【００８４】
制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果に基づいて、調節機構２３０を制御する。制御装置５０は、被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも低いときに、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量を第二の量とする制御を許可するように、調節機構２３０を制御する。
【００８５】
一方、制御装置５０は、被冷却物１６の温度が予め設定した被冷却物温度閾値よりも高いときに、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量を第二の量とする制御を許可せず、外気温が低くても第一の量とするように、調節機構２３０を制御する。
【００８６】
以下、車両冷却装置２０２の作用の一例について説明する。
通常、調節機構２３０の塞ぎ板３１は第一回動状態にあり、連通路２２４ａを閉塞している。連通路２２４ａが閉塞することで、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量は最大の第一の量となり、送風機２１８の定格出力での駆動で被冷却物１６を十分に冷却することができる。
【００８７】
例えば、制御装置５０は、外気温センサ４１の検知結果に基づいて、外気温が外気温閾値（例えば１０℃）よりも低いときに、調節機構２３０のシリンダ３５を伸張させる制御を行う。すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図８の矢印Ｋ２の方向へ回動し、第二回動状態に変化することで、連通路２２４ａが開き、排気ダクト２２２内の排気の一部が連通路２２４ａを通じて吸気ダクト２２３内に還流される。排気の一部が吸気ダクト２２３内に還流されると、その分だけ空気取入口２１２から取り込まれる外気の量が減少する。空気取入口２１２から取り込まれる外気の量が減少すると、空気取入口２１２を通過する外気の風速が下がり、空気取入口２１２から雪が取り込まれにくくなる。なお、排気の一部を流路２２０ａ内で循環しても、外気温が低いことから、被冷却物１６を十分に冷却することができる。
【００８８】
一方、制御装置５０は、被冷却物温度センサ４２の検知結果に基づいて、被冷却物温度が被冷却物温度閾値（例えば６０℃）よりも高いときに、調節機構２３０のシリンダ３５を短縮させる制御を行う。すると、塞ぎ板３１が支持軸３２を中心に図８の矢印Ｋ２の方向へ回動し、第一回動状態に変化する。これにより、排気ダクト２２２内の排気の還流がなくなり、送風機２１８は空気取入口２１２から取り込む外気のみ冷却風として流路２２０ａに送風する。このため、空気取入口２１２から取り込まれる外気の量が増加する（相対的に多い第一の量となる）。このため、被冷却物１６を十分に冷却することができる。
【００８９】
以上説明したように、第二の実施形態の車両冷却装置２０２によれば、吸気ダクト２２３と排気ダクト２２２とを連通する連通路形成部２２４内に調節機構２３０の塞ぎ板を設けることで、吸気ダクト２２３内の上流側流路と排気ダクト２２２内の下流側流路とを連通する連通路２２４ａを開いて冷却風の一部を上流側に還流させることが可能となる。このとき、送風機２１８は、空気取入口２１２から取り込む外気の他、連通路２２４ａを通じて還流される排気（被冷却物を冷却後の冷却風）も併せて吸気する。送風機２１８の風量が一定であれば、連通路２２４ａを通じて吸気側に還流される排気の分だけ空気取入口２１２から取り込む外気の量が減少する。取り込む外気の量が減少すれば、空気取入口２１２を通過する外気の風速が下がり、降雪時にも空気取入口２１２からの雪の取り込みが抑えられる。すなわち、降雪時にも空気取入口２１２からの雪の取り込みを抑え、流路構成体２２０内での雪詰まりを抑止することができる。
【００９０】
また、空気取入口２１２が屋根１１の車幅方向の側面（一側面１１ａ）で開口することで、空気取入口２１２を屋根１１の車両進行方向を向く面（例えば、屋根１１の前後面）で開口する場合と比較して、車両の走行時に外気が走行風圧を受けて空気取入口２１２に入り込むことを抑制することができ、空気取入口２１２から取り込まれる空気の量を減少させることができる。したがって、車両の走行時に流路２２０ａ内に雪が取り込まれることを抑制することができる。加えて、空気取入口２１２を車体１０の車幅方向の側面で開口させる場合と比較して、車体１０に搭載された被冷却物１６等の装置との関係でのスペース上の問題を回避することができる。
【００９１】
また、空気取入口２１２が屋根１１の一側面１１ａで開口し、第二の空気吐出口１４ｂが屋根１１の他側面１１ｂで開口することで、空気取入口２１２及び第二の空気吐出口１４ｂの双方を屋根１１の一側面１１ａまたは他側面１１ｂで開口させた場合と比較して、空気取入口２１２及び第二の空気吐出口１４ｂのそれぞれの配置スペースを確保しやすい。特に、屋根１１は車体１０の本体部に比べてスペース上の制約が大きいため、好適である。加えて、第二の空気吐出口１４ｂを車体１０の一側面１０ａまたは他側面１０ｂで開口させた場合と比較して、車体１０に搭載された被冷却物１６等の装置との関係でのスペース上の問題を回避することができる。加えて、空気取入口２１２が第二の空気吐出口１４ｂから離れて配置されるため、第二の空気吐出口１４ｂからの排気が空気取入口２１２に入り込むことを抑制することができる。
【００９２】
また、吸気ダクト２２３および排気ダクト２２２は、車体１０の上方の屋根１１内に入り込み、連通路形成部２２４は、屋根１１内で吸気ダクト２２３と排気ダクト２２２とを連通しているので、車体１０の上方の屋根１１内に吸気ダクト２２３および排気ダクト２２２の少なくとも一部と連通路形成部２２４とを集約して配置することが可能となる。このため、吸気ダクト２２３および排気ダクト２２２の全体と連通路形成部２２４とを車体１０内に配置する場合に比して、車体１０内の機器搭載スペースへの影響を抑えることができる。また、吸気ダクト２２３および排気ダクト２２２が互いに近接するので、連通路形成部２２４の大型化を抑えることができる。したがって、排気循環型の流路構成体２２０の設置を容易にすることができる。
【００９３】
なお、上述の第二の実施形態では、連通路２２４ａの開口の大きさを調節可能な調節機構２３０を備えた場合について説明したが、さらに第一の実施形態の調節機構３０を備える構成としてもよい。
【００９４】
また、上記各実施形態では、制御装置５０が調節機構３０，２３０の駆動装置を制御する場合について説明したが、これに限られるものではなく、調節機構３０，２３０が手動で操作される構成であってもよい。例えば、外気温が閾値よりも低いときに、空気取入口１２，２１２から取り入れられる外気の量が減少するように、調節機構３０，２３０の切替スイッチを操作してもよい。例えば、切替スイッチを操作するタイミングは、雪が降る時期（冬季）への季節の変わり目であったり、機関車１，２０１の運転開始毎であってもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、調節機構３０，２３０が、支持軸３２を中心に回動する塞ぎ板３１を備えた場合について説明したが、これに限らず、例えば流路２０ａ，２２０ａを流体が流れる方向と交差する方向に横断するシャッター等を備えてもよい。すなわち、流路構成体２０，２２０内の開口調節弁の構成は特に問わない。
【００９６】
また、調節機構３０，２３０は、二つの作動状態の切り替えに限らず、作動状態を三段階以上に切り替え可能としてもよい。例えば、外気温閾値よりも低い第二の外気温閾値を設定し、外気温が外気温閾値よりも低いときに、外気取り込み量を第二の量とし、外気温が第二の外気温閾値よりも低いときに、外気取り込み量を第二の量よりも少ない第三の量とするように、調節機構３０，２３０を駆動制御してもよい。
また、調節機構３０，２３０は、導風ダクト２１や吸気ダクト２２３の流路の開口の大きさを調節するものであってもよい。また、流路構成体２０，２２０が導風ダクト２１や吸気ダクト２２３に風量調整用の空気吐出口を有し、この空気吐出口の開口の大きさを調節する構成であってもよい。
【００９７】
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、車体１０の外方に開口した空気取入口１２，２１２から外気を取り込み、この外気を冷却風として、車体１０に搭載された被冷却物１６を経由して下流側へ流し、前記被冷却物１６を冷却可能とする流路構成体２０，２２０と、流路構成体２０，２２０における前記冷却風が流れる方向と交差する横断面で、流路構成体２０，２２０が形成する流路２０ａ，２２０ａの開口の大きさを調節可能な調節機構３０，２３０と、を備えることにより、冷却風の流路２０ａ，２２０ａ内に雪が取り込まれることを抑制することができる。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９９】
１，２０１…機関車（車両）、２，２０２…車両冷却装置、１１…屋根、１２，２１２…空気取入口、１４ｂ…第二の空気吐出口（空気吐出口）、１６…被冷却物、１８，２１８…送風機、２０，２２０…流路構成体、２０ａ，２２０ａ…流路、Ａ１，Ａ２…開口、２２，２２２…排気ダクト、３０，２３０…調節機構、３１…塞ぎ板（開口調節弁）、３５…シリンダ（駆動装置）、４１…外気温センサ、４２…被冷却物温度センサ、５０…制御装置、２２３…吸気ダクト、２２４…連通路形成部
【図１】
2018047804.tif 000003
【図２】
2018047804.tif 000004
【図３】
2018047804.tif 000005
【図４】
2018047804.tif 000006
【図５】
2018047804.tif 000007
【図６】
2018047804.tif 000008
【図７】
2018047804.tif 000009
【図８】
2018047804.tif 000010