(57)【要約】【課題】鉄道車両の床下に配置される換気装置に接続される塵埃分離装置において、塵埃分離装置から排出されて換気装置に取り込まれるまでの経路を少なくし、小型軽量化を実現しつつ圧力損失を低減する構成を提供する。【解決手段】塵埃分離装置２０は、吸込み部３０と、外筒部４０と、内筒部５０と、を備える。吸込み部３０は、車外の空気を吸い込む吸込み口を有し、当該吸込み口から吸い込んだ空気を旋回させる。外筒部４０は、筒状であって軸方向が水平方向に一致するように配置され、吸込み部３０により旋回させられて軸方向の一側へ進む空気を内周面でガイドするとともに、空気に含まれる塵埃を排出する分離口が周面に形成されている。内筒部５０は、筒状であって外筒部４０と同軸であり、かつ外筒部４０の径方向内側に配置され、外筒部４０を通過して塵埃が分離されて接続開口部へ向かう空気を内周面でガイドする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の床下に配置され、車外の空気を車室内に取り込むとともに車室内の空気を車外へ排出する鉄道車両用換気装置の外気取込側には、水平方向を向くように開口している接続開口部が形成されており、当該接続開口部に向かう空気に含まれる塵埃を分離する塵埃分離装置において、
車外の空気を吸い込む吸込み口を有し、当該吸込み口から吸い込んだ空気を旋回させる吸込み部と、
筒状であって軸方向が水平方向に一致するように配置され、前記吸込み部により旋回させられて軸方向の一側へ進む空気を内周面でガイドするとともに、空気に含まれる塵埃を排出する分離口が周面に形成されている外筒部と、
筒状であって前記外筒部と同軸であり、かつ前記外筒部の径方向内側に配置され、前記外筒部を通過して塵埃が分離されて前記接続開口部へ向かう空気を内周面でガイドする内筒部と、
を備えることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記外筒部の鉛直方向の中央よりも下側に前記分離口が形成されており、
前記分離口の鉛直方向上側には、前記外筒部を旋回しながら流れる空気の旋回方向と交差する導塵面を有する導塵部が配置されており、
前記導塵部により空気に含まれる塵埃が落下して当該塵埃が前記分離口で分離されることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項３】
請求項２に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記導塵部は、前記外筒部と前記分離口との境界において、当該外筒部から径方向内側に延びる構成であることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記分離口及び前記導塵部が、前記外筒部の前記軸方向の全体にわたって形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記吸込み部には、車外の空気を吸い込む前記吸込み口が４つ形成されており、それぞれの前記吸込み口の吸込方向が９０度ずつ異なっていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項６】
請求項１から４までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記吸込み部には、前記吸込み口から吸い込まれて旋回している空気を、前記外筒部の軸方向の一側へガイドする軸方向導風部が形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項７】
請求項６に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記吸込み部には、車外の空気を吸い込む第１吸込み口及び第２吸込み口が少なくとも形成されており、
前記吸込み部には、前記第１吸込み口から吸い込まれた空気を旋回させる部分と、前記第２吸込み口から吸い込まれた空気を旋回させる部分と、を区分するように前記軸方向導風部が配置されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項８】
請求項１から４までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記吸込み部には、
車外の空気を吸い込む第１吸込み口と、
車外の空気を吸い込むとともに、前記軸方向で見たときに前記第１吸込み口の旋回方向の下流側であって、前記第１吸込み口と吸込方向が直交する第２吸込み口と、
前記第１吸込み口から吸い込まれた空気が少なくとも第２吸込み口から吸い込まれた空気と合流するまで旋回方向にガイドするとともに、合流した空気を前記第２吸込み口の旋回方向の下流側までガイドする旋回方向導風部と、
が形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向において、前記分離口の少なくとも一部が、前記内筒部の位置と重なることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向において、前記分離口の半分以上が、前記内筒部の位置と重なることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１１】
請求項１から８までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記外筒部はテーパ筒状であり、当該外筒部の径方向外側を覆うように配置されるカバー筒部を備え、
前記カバー筒部の周面には、前記分離口から排出された塵埃を当該カバー筒部の外側に排出する第２分離口が形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
当該外筒部には、前記分離口よりも前記軸方向において前記吸込み部に近い位置に、空気に含まれる塵埃を当該外筒部の外側に移動させる補助分離口が形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向において、前記分離口の少なくとも一部が、前記第２分離口の位置と重なるとともに、前記補助分離口の少なくとも一部が、前記第２分離口の位置と重なることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記外筒部と前記カバー筒部との間の空間を仕切ることで、前記外筒部の前記分離口から排出された塵埃が、前記外筒部と前記カバー筒部との間の空間を旋回することを阻止する区画板が、前記分離口の両側に配置されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１５】
請求項１１から１４までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記吸込み部、前記外筒部、前記内筒部、及び、前記カバー筒部で構成される第１塵埃分離部と、
前記吸込み部、前記外筒部、前記内筒部、及び、前記カバー筒部で構成される第２塵埃分離部と、
を備え、
前記第１塵埃分離部の鉛直方向下側に前記第２塵埃分離部が配置されることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記第１塵埃分離部の前記第２分離口は、鉛直方向下側に形成されており、
前記第２塵埃分離部の前記カバー筒部には、前記第１塵埃分離部の前記第２分離口と対向する位置に、当該第２分離口から排出された塵埃が導入される導入口が形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１７】
請求項１から１６までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記内筒部を通過して前記接続開口部へ向かう空気を装置外へ排出する排出開口部が形成されており、当該排出開口部と前記接続開口部を合わせるようにして鉄道車両用換気装置に取り付けられることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１８】
請求項１から１７までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
分離された塵埃を収容する内部空間が形成された容器状の収容部を備え、
前記収容部の前記内部空間には、前記軸方向の一側と他側の端部を接続するように配置された、第１仕切り板、第２仕切り板、及び第３仕切り板が形成されており、
前記軸方向及び鉛直方向の両方に垂直な方向を幅方向と称し、前記内筒部及び前記外筒部の軸の幅方向の位置を軸位置と称したときに、
前記第３仕切り板は、前記軸位置から前記幅方向に外れた位置に配置されており、
前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板は、前記幅方向において、前記第３仕切り板及び前記軸位置を挟むように配置されており、
前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板は、前記内部空間の上端部を起点として下端部に近づくように、かつ、前記内部空間の上端部との間に隙間が形成されるように構成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向で前記収容部を見たときに、
前記第３仕切り板の長さが、前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板の何れよりも長いことを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向で前記収容部を見たときに、前記第３仕切り板は、前記空気の旋回方向が時計回りである場合は前記軸位置よりも左側に配置されており、前記空気の旋回方向が反時計回りである場合は前記軸位置よりも右側に配置されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２１】
請求項１８から２０までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向で前記収容部を見たときに、前記第１仕切り板は、前記空気の旋回方向が時計回りである場合は前記第２仕切り板よりも左側に配置されており、前記空気の旋回方向が反時計回りである場合は前記第２仕切り板よりも右側に配置されており、
前記軸方向で前記収容部を見たときに、前記第１仕切り板の長さが、前記第２仕切り板よりも長いことを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２２】
請求項１８から２１までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記第３仕切り板は、前記内部空間の下端部を起点として上端部に近づくように形成されていることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
前記軸方向で前記収容部を見たときに、前記第３仕切り板の上端が、前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板の何れの上端よりも下側に位置していることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２４】
請求項１から１７までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置であって、
分離された塵埃を収容する内部空間が形成された容器状の収容部を備え、
前記収容部の前記内部空間には、前記軸方向の一側と他側の端部を接続するように配置された、第１仕切り板及び第２仕切り板が形成されており、
前記軸方向及び鉛直方向の両方に垂直な方向を幅方向と称し、前記内筒部及び前記外筒部の軸の幅方向の位置を軸位置と称したときに、
前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板は、前記幅方向において、前記軸位置を挟むように配置されており、
前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板は、前記内部空間の上部との間に隙間が形成されるように配置されており、
前記軸方向で前記収容部を見たときに、前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板は、下側に近づくに連れて前記軸位置に近づくように傾斜していることを特徴とする鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置。
【請求項２５】
請求項１から２４までの何れか一項に記載の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置を備え、前記塵埃分離装置の前記軸方向が車長方向又は車幅方向と一致するように配置されることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２６】
請求項２５に記載の鉄道車両であって、
前記塵埃分離装置を台枠に取り付けるための取付部材と、
前記塵埃分離装置と、前記接続開口部と、の間に配置されるとともに、空気が案内される方向に伸縮可能な風道部材と、
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、主として、鉄道車両用換気装置に用いられる塵埃分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄道車両には、車外の空気を車室内に取り込むとともに車室内の空気を排出する鉄道車両用換気装置が設けられている。特許文献１は、この種の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置を開示する。
【０００３】
特許文献１では、鉄道車両の床下の換気装置（空調装置）の吸気口に接続されるサイクロン式の集塵装置（塵埃分離装置）が開示されている。この集塵装置は、円筒状本体と、円筒状本体の下部に接続される縮径部と、円筒状本体の内側に配置される排気管と、を備える。また、集塵装置は、円筒状本体の軸方向が鉛直方向に一致するように配置されている。外部から取り込まれた空気は、円筒状本体の内部で旋回しながら下降し、その後円筒状本体の中央を下から上に向かって流れ、排気管から車内に向けて排出される。また、空気に含まれる塵埃は、円筒状本体の内部で旋回することで遠心力により外側へ移動し、縮径部の内壁に沿って下方へ落下する。これにより、空気に含まれる塵埃が分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１９２９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の換気装置の吸気口は、水平方向を向くように設けられている。一方で、集塵装置は円筒状本体の軸方向が鉛直方向に一致するように配置されている。従って、集塵装置と換気装置とを接続する経路を、鉛直方向に沿う状態から水平方向に沿う状態になるように曲げる必要がある。この経路は小型軽量化を妨げるとともに、圧力損失を大きくしている。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、鉄道車両の床下に配置される換気装置に接続される塵埃分離装置において、塵埃分離装置から排出されて換気装置に取り込まれるまでの経路を少なくし、小型軽量化を実現しつつ圧力損失を低減する構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置が提供される。即ち、鉄道車両用換気装置は、鉄道車両の床下に配置され、車外の空気を車室内に取り込むとともに車室内の空気を車外へ排出する。鉄道車両用換気装置の外気取込側には、水平方向を向くように開口している接続開口部が形成されている。塵埃分離装置２０は、この接続開口部に向かう空気に含まれる塵埃を分離する。この塵埃分離装置は、吸込み部と、外筒部と、内筒部と、を備える。前記吸込み部は、車外の空気を吸い込む吸込み口を有し、当該吸込み口から吸い込んだ空気を旋回させる。前記外筒部は、筒状であって軸方向が水平方向に一致するように配置され、前記吸込み部により旋回させられて軸方向の一側へ進む空気を内周面でガイドするとともに、空気に含まれる塵埃を排出する分離口が周面に形成されている。前記内筒部は、筒状であって前記外筒部と同軸であり、かつ前記外筒部の径方向内側に配置され、前記外筒部を通過して塵埃が分離されて前記接続開口部へ向かう空気を内周面でガイドする。
【０００９】
これにより、外筒部及び内筒部は、軸方向が水平方向に一致するように配置されているため、塵埃が分離された空気は塵埃分離装置から水平方向に排出される。従って、塵埃分離装置から鉄道車両用換気装置までの経路において、鉛直方向に沿う状態から水平方向に沿う状態になるような曲げを形成する必要がない。従って、小型軽量化を実現しつつ圧力損失を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鉄道車両の床下に配置される換気装置に接続される塵埃分離装置において、塵埃分離装置から排出されて換気装置に取り込まれるまでの経路の曲げを少なくすることで、小型軽量化を実現しつつ圧力損失を抑える構成を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る塵埃分離装置及び鉄道車両用換気装置を示す模式図。
【図２】塵埃分離装置の全体構成及び空気の流れを示す斜視図。
【図３】旋回方向導風部が形成されている位置の近傍で塵埃分離装置を軸方向に垂直な平面で切った一部断面斜視図。
【図４】分離口が形成されている位置の近傍で塵埃分離装置を軸方向に垂直な平面で切った一部断面斜視図。
【図５】塵埃分離装置の側面図。
【図６】第２実施形態に係る塵埃分離装置の側面図。
【図７】第２実施形態の外筒部及び導塵部の外観斜視図。
【図８】第３実施形態の塵埃分離装置の吸込み部を軸方向に垂直な平面で切った断面図。
【図９】第４実施形態の塵埃分離装置を吸込み部の近傍で軸方向に垂直な平面で切った一部断面斜視図。
【図１０】第５実施形態の塵埃分離装置の側面図。
【図１１】第５実施形態の塵埃分離装置の背面図。
【図１２】第５実施形態の外筒導塵部の他の形状を示す背面図。
【図１３】第６実施形態の外筒部及びカバー筒部の間の空間に配置される区画板を示す斜視図。
【図１４】第７実施形態の塵埃分離装置の側面図。
【図１５】第８実施形態の塵埃分離装置の側面図。
【図１６】第８実施形態の塵埃分離装置の背面図。
【図１７】第８実施形態の収容部の斜視図。
【図１８】第８実施形態の第１変形例の収容部の背面図。
【図１９】第８実施形態の第２変形例の収容部の背面図。
【図２０】第８実施形態の第３変形例の収容部の背面図。
【図２１】第８実施形態の第４変形例の収容部の背面図。
【図２２】１筒式の塵埃分離装置を換気装置に直接取り付けるレイアウトを示す模式図。
【図２３】２筒式の塵埃分離装置に換気装置を直接取り付けるレイアウトを示す模式図。
【図２４】１筒式の塵埃分離装置を台枠に支持させつつ、風道部材を介して換気装置に間接的に取り付けるレイアウトを示す模式図。
【図２５】ダクトを介して塵埃分離装置に換気装置を取り付けるレイアウトを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１を参照して、第１実施形態の鉄道車両用換気装置１０及び塵埃分離装置２０について説明する。図１は、鉄道車両用換気装置１０及び塵埃分離装置２０を示す概略図である。また、以下の説明では、位置関係、大きさ、又は形状等を説明する用語は、その用語の意味が完全に成立している状態だけでなく、その用語の意味が略成立している状態も含むものとする。
【００１３】
鉄道車両用換気装置１０（以下、単に「換気装置１０」と称する）及び塵埃分離装置２０は、鉄道車両１の床下３に配置されている。塵埃分離装置２０は、外部の空気に含まれる塵埃（例えば、塵、埃、粒子状物質、火山灰、砂等）を分離し、塵埃が除去された空気を換気装置１０に向けて排出する。また、塵埃分離装置２０は、鉄道車両用換気装置１０に形成された接続開口部１０ａに接続されている。本実施形態では、塵埃分離装置２０は換気装置１０（詳細には接続開口部１０ａ）に直接的に（他のダクト等を介さず）接続されているが、ダクト等を介して接続されていてもよい（詳細は後述）。
【００１４】
換気装置１０は、鉄道車両１の外部の空気を塵埃分離装置２０を介して取り込む。鉄道車両１の床下には図略の空調装置が設けられており、換気装置１０が取り込んだ空気は、空調装置によって温度が調整された後に車室２へ送出される。なお、空調装置を別の位置に配置し、換気装置１０が取り込んだ空気を空調装置を介さずに車室２へ送出することもできる。換気装置１０は、外部の空気を取り込むための部材として、取込みダクト１２と、取込みファン１３と、第１モータ１４と、換気制御装置１５と、を備える。
【００１５】
取込みダクト１２は、塵埃分離装置２０から排出された空気を車室２に向けて送る取込み経路を構成する。取込みファン１３は、この取込み経路の内部に配置されており、第１モータ１４が発生させた駆動力が伝達されることで、外部の空気を吸引する吸引力を発生させる。なお、第１モータ１４の回転速度は、換気制御装置１５によって制御されている。換気制御装置１５は、例えば車室２の内部の圧力と、鉄道車両１の外部の圧力と、の圧力差等に基づいて、第１モータ１４を制御する。
【００１６】
また、換気装置１０は、車室２の空気を排出するための部材として、排出ダクト１６と、排出ファン１７と、第２モータ１８と、を備える。排出ダクト１６は、車室２と外部とを接続しており、車室２の空気を外部に向けて送る排出経路を構成する。排出ファン１７は、排出経路の内部に配置されており、第２モータ１８が発生させた駆動力が伝達されることで、車室２の空気を吸引する吸引流を発生させる。なお、第２モータ１８の回転速度は、換気制御装置１５によって制御されている。換気制御装置１５は、例えば車室２の内部の圧力と、鉄道車両１の外部の圧力と、の圧力差等に基づいて、第２モータ１８を制御する。
【００１７】
本実施形態では、車外の空気を取り込むための取込みファン１３と、車室２内の空気を排出するための排出ファン１７と、が個別のモータで駆動されており、２つのファンの回転速度を個別に変更可能である。この構成に代えて、取込みファン１３と排出ファン１７とが同じモータで駆動される構成であってもよい。
【００１８】
次に、図２から図５を参照して、本実施形態の塵埃分離装置２０について説明する。図２は、塵埃分離装置２０の全体構成及び空気の流れを示す斜視図である。図３は、旋回方向導風部３３が形成されている位置の近傍で塵埃分離装置２０を軸方向に垂直な平面で切った一部断面斜視図である。図４は、分離口４１が形成されている位置の近傍で塵埃分離装置２０を軸方向に垂直な平面で切った一部断面斜視図である。図５は、塵埃分離装置２０の側面図である。
【００１９】
本実施形態の塵埃分離装置２０では、一般的なサイクロン式の集塵装置と異なり、筒状の部材の軸方向が水平方向（例えば車長方向又は車幅方向等の車高方向に垂直な方向）に一致するように配置されている。また、本明細書において、水平方向とは、鉛直方向に対して厳密に垂直な方向だけでなく、例えば２０°以下（好ましくは１５°以下又は１０°以下）の誤差が生じている場合も含むものとする。また、本実施形態の塵埃分離装置２０が備える筒状の部材は同軸で配置されているため、以下の説明ではそれらの軸方向を単に「軸方向」と称する。
【００２０】
図２及び図５に示すように、塵埃分離装置２０は、吸込み部３０と、外筒部４０と、内筒部５０と、収容部６０と、を備える。初めに、塵埃分離装置２０における空気の流れを簡単に説明し、後で各部の詳細な構成を説明する。吸込み部３０から吸い込まれた空気は、軸方向を旋回中心として旋回しながら外筒部４０と内筒部５０の間の空間を旋回しながら外筒部４０の閉鎖板７１側へ流れる。閉鎖板７１又はその手前において空気の流れが反転し、内筒部５０の内部（即ち、径方向の中央近傍）を換気装置１０の吸引力により換気装置１０の接続開口部１０ａに接続された排出開口部７２ａ側へ向かって流れる。このように、塵埃分離装置２０においては、軸方向の一側で空気の流れが反転するため、以下の説明ではこの軸方向の閉鎖板７１側を「反転側」と称する。また、軸方向の他側から空気が換気装置１０の吸引力により換気装置１０の接続開口部１０ａに排出（送出）されるため、以下の説明ではこの軸方向の一側を「排出側」と称する。
【００２１】
吸込み部３０には、第１吸込み口３１と、第２吸込み口３２と、旋回方向導風部３３と、軸方向開口部３４と、軸方向導風部３５と、が形成されている。第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２は、車外の空気を吸い込むための開口部である。図２に示すように、第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２は、吸込方向（外気を吸い込む方向、第１吸込み口３１、第２吸込み口３２の近傍の壁面に沿う方向）が外筒部４０の接線方向と一致するように形成されている。また、本実施形態では、第１吸込み口３１と第２吸込み口３２の吸込方向はともに車幅方向に一致するように、かつ、互いに向きが異なるように形成されている。従って、第１吸込み口３１と第２吸込み口３２の吸込方向は１８０°異なる。
【００２２】
旋回方向導風部３３は、第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２から吸い込まれた空気が旋回方向に流れるようにガイドする。具体的には、旋回方向導風部３３は、外筒部４０と内筒部５０の間の円環状の領域を閉鎖する板状の部材であり、厚み方向と軸方向とが一致するように配置されている。本実施形態では、第１吸込み口３１と円環状の領域との合流箇所の近傍から、旋回方向の下流側の所定の範囲（具体的には９０°の範囲）にわたって旋回方向導風部３３が形成されている。同様に、第２吸込み口３２についても、円環状の領域との合流箇所の近傍から、旋回方向の下流側の所定の範囲（具体的には９０°の範囲）にわたって旋回方向導風部３３が形成されている。旋回方向導風部３３が存在することにより、空気が軸方向に流れずに外筒部４０の周方向へ旋回し易くなるため、空気の旋回速度を速くすることができる。従って、換気量を多くすることができる。
【００２３】
また、２つの旋回方向導風部３３が形成されている箇所の間には、軸方向開口部３４が形成されている。旋回方向導風部３３に沿って旋回方向に加速された空気は、軸方向開口部３４から反転側に流れる。また、本実施形態では、旋回方向導風部３３と軸方向開口部３４の境界であって、旋回方向導風部３３の旋回方向の上流端（即ち、軸方向開口部３４の旋回方向の下流端）には、軸方向導風部３５が形成されている。本実施形態では、軸方向導風部３５は２つ形成されている。軸方向導風部３５は、軸方向開口部３４から軸方向に流れなかった空気が軸方向に流れるようにガイドする。従って、軸方向導風部３５は、旋回方向の下流側に近づくに連れて反転側に近づくように傾斜又は湾曲した形状である。なお、第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２には、比較的大きな異物の浸入を防止するために金網等が取り付けられていてもよい。また、旋回方向導風部３３は外筒部４０と内筒部５０とを接続しており、この旋回方向導風部３３により内筒部５０が外筒部４０から浮いた状態で支持されている。
【００２４】
軸方向導風部３５を形成することにより、吸込み部３０から取り込んだ空気が旋回し続けて軸方向に流れない事態を防止できる。また、軸方向導風部３５は、旋回方向導風部３３の旋回方向の上流側の端部に形成されているため、第１吸込み口３１から吸い込まれた空気と、第２吸込み口３２から吸い込まれた空気と、が合流することを防止できる（合流する前に軸方向に流れるようにガイドすることができる）。
【００２５】
外筒部４０は、径が一定の円筒状の部材であり、上述したように軸方向が水平方向に一致するように配置されている。吸込み部３０によって旋回方向の流れを有するようになった空気は、外筒部４０の内周面に沿って旋回しながら反転側に流れる。このとき、空気に含まれる塵埃は遠心力によって外筒部４０の内周面と接触して当該内周面と摩擦することで速度が低下する。ここで、本実施形態の塵埃分離装置２０には、図４及び図５に示すように鉛直方向の下側に分離口４１が形成されている。従って、空気に含まれる塵埃は分離口４１を介して、当該分離口４１の下方に配置された収容部６０に落下する。
【００２６】
ここで、外筒部４０の内部には、高速で旋回する空気の流れが生じているため、空気に含まれる塵埃が外筒部４０の内部を旋回し続ける可能性がある。そのため、本実施形態では、図４及び図５に示す円筒の軸方向に平行で車高方向に平行であり分離口４１の上部に配置された導塵部６１を設けることにより、空気に含まれる塵埃を分離口４１へ強制的に落下させる。導塵部６１は板状の部材であり、外筒部４０を旋回しながら流れる空気の旋回方向と交差する導塵面６１ａを有する。この構成により、旋回する空気が導塵部６１に当たることで旋回する空気の流れを弱くするとともに、空気に含まれる塵埃を導塵部６１に当てて落下させることで、塵埃を空気から分離できる。また、導塵部６１の上端は、旋回方向の反対側に（車高方向に垂直な方向に）突出する形状となっており、導塵部６１に沿って上方に流れる空気に含まれる塵埃を落下させることができる。また、塵埃は閉鎖板７１の近傍で最も落下し易いと考えられるため、分離口４１及び導塵部６１は閉鎖板７１に接触する位置まで（あるいは軸方向において閉鎖板７１の近傍まで）形成されている。
【００２７】
内筒部５０は、外筒部４０の径方向内側に配置されている。内筒部５０は、径が一定の円筒状の部材であり、上述したように軸方向と水平方向とが一致するように配置されている。内筒部５０は、旋回しながら反転側に向かう空気を外周面でガイドするとともに、排出側に直線的に流れる空気を内周面でガイドする。
【００２８】
収容部６０は、外筒部４０の分離口４１の下方に配置された容器状の部材である。外筒部４０と収容部６０とは、支持板７３を介して連結されているが、異なる方法で連結されていてもよい。収容部６０には、分離口４１から落下した塵埃を収容する。また、収容部６０の上部の少なくとも一部は、分離口４１から落下する塵埃を通過させるために開放されている。
【００２９】
また、閉鎖板７１は、外筒部４０の反転側の開口部を塞ぐように設けられた円形の板状の部材である。このように、本実施形態では、通常のサイクロン式の集塵装置とは異なり、軸方向の一端が閉鎖されている。連結板７２は、外筒部４０の排出側の端部に設けられた矩形の板状の部材である。連結板（連結部）７２は平板状であるが、折曲げ等が形成された立体的な形状であってもよい。連結板７２には内筒部５０と同じ位置に排出開口部７２ａが形成されている。内筒部５０を通って排出側に向かう空気は、当該連結板７２の排出開口部７２ａを通過して換気装置１０へ向かう。また、本実施形態では塵埃分離装置２０は換気装置１０の接続開口部１０ａにダクトを介さずに直接取り付けることが可能であるので、連結板７２と換気装置１０とが例えばボルト等の固定具で固定される。言い換えれば、塵埃分離装置２０の排出開口部７２ａと換気装置１０の接続開口部１０ａとを合わせるようにして、塵埃分離装置２０が換気装置１０に取り付けられる。このように塵埃分離装置２０を直接取り付けることで、換気装置１０やダクトを取り付ける吊り金具も不要であるため、吊り金具を取り付けるための横梁の位置関係を考慮することなく塵埃分離装置２０の取付けができるという利点がある。
【００３０】
ここで、本実施形態のように、軸方向が水平方向と一致するように配置され、外筒部４０の周面から塵埃を排出する場合、内筒部５０から連結板７２に向かう空気に塵埃が含まれないように（即ち塵埃の分離効率を高くするために）構成を工夫する必要がある。本実施形態では、導塵部６１を設けることに加え、内筒部５０、分離口４１、及び導塵部６１のレイアウトを以下のようにすることで、塵埃の分離効率が高い構成を実現させている。以下、具体的に説明する。
【００３１】
旋回しながら閉鎖板７１に向かう空気は、内筒部５０の反転側の端部から排出側へ向かうため、空気が内筒部５０の反転側の端部に到達する前に塵埃を分離することが好ましい。従って、本実施形態では、図５に示すように、軸方向において、分離口４１の少なくとも一部が内筒部５０の位置と重なるようなレイアウト（詳細には、分離口４１の半分以上が内筒部５０の位置と重なるようなレイアウト）が実現されている。更に、本実施形態では、軸方向において分離口４１の位置と、導塵部６１の位置と、が一致するようなレイアウトが実現されているため、軸方向において、内筒部５０、分離口４１、及び導塵部６１の位置が重なる領域が存在する。この領域では、内筒部５０が配置されているため塵埃が排出側に流れることがなく、分離口４１が形成されているため塵埃を分離（除去）可能であり、導塵部６１が形成されているため分離口４１に的確に塵埃を落下させることができる。従って、塵埃の分離効率を高くすることができる。
【００３２】
このように、本実施形態では、塵埃分離装置２０の軸方向を水平方向と一致するように配置した場合であっても、塵埃の分離効率を高くすることができる。また、塵埃分離装置２０の軸方向を水平方向と一致するように配置することで、以下の効果を発揮することができる。即ち、本実施形態では、換気装置１０の接続開口部１０ａは水平方向を向くように（接続開口部１０ａの軸方向が水平方向に一致するように）形成されている。なお、接続開口部１０ａの軸方向と水平方向の関係についても、塵埃分離装置２０と同様に、２０°以下、１５°以下、又は１０°以下の誤差が生じている場合も含む。一方で、一般的なサイクロン式の集塵装置は軸方向が鉛直方向に一致するように配置される。従って、集塵装置と換気装置とを接続する経路を、鉛直方向に沿う状態から水平方向に沿う状態になるように曲げる必要がある。特に、鉄道車両の床下はスペースが限られているため、この経路を急峻に曲げざるを得ないことが多い。この場合、集塵装置と換気装置との間で圧力損失が大きくなるため、十分な換気量の実現が困難となる。
【００３３】
この点、本実施形態の塵埃分離装置２０は、軸方向が水平方向に一致するように配置されているため、鉛直方向に沿う状態から水平方向に沿う状態になるように曲げる必要がない。従って、この経路の曲げを少なくすることができるので、圧力損失を低減して十分な換気量を実現できる。
【００３４】
次に、図６及び図７を参照して、第２実施形態を説明する。図６は、第２実施形態に係る塵埃分離装置２０の側面図である。図７は、第２実施形態の外筒部４０及び導塵部６１の外観斜視図である。なお、以下の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００３５】
第２実施形態では、外筒部４０はテーパ筒状であり、反転側に近づくに連れて径が小さくなる形状である。また、外筒部４０の径方向外側には、径が一定の円筒状のカバー筒部８０が形成されている。そのため、第２実施形態では、外筒部４０とカバー筒部８０の間に空間が形成される。
【００３６】
第２実施形態の外筒部４０には、図６及び図７に示すように、分離口４１よりも排出側に補助分離口４２が形成されている。補助分離口４２は、旋回方向の下流側に近づくに連れて軸方向の長さが短くなる形状である。このような形状にすることで、外筒部４０から外側に流れた空気が再び外筒部４０の内側に戻ることを防止できる。また、補助分離口４２は、外筒部４０の下部に形成されている。補助分離口４２では、遠心力が掛かり易い粒子径の大きな塵埃を中心に分離される。補助分離口４２で分離された塵埃は、外筒部４０とカバー筒部８０の間の空間を流れる。また、カバー筒部８０の下部であって、軸方向の中央よりも反転側には第２分離口８１が形成されている。外筒部４０とカバー筒部８０の間を流れた塵埃は、この第２分離口８１から落下し、その下方に配置される収容部６０に集められる。
【００３７】
なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、外筒部４０に分離口４１が形成されるとともに導塵部６１も配置されている。第２実施形態では、外筒部４０の上端から分離口４１にわたって導塵部６１が配置されている。従って、外筒部４０の中心軸の下側を旋回する空気だけでなく、外筒部４０の中心軸の上側を旋回する空気が導塵部６１に当たることとなる。従って、塵埃の分離効率を高くすることができる。
【００３８】
第２実施形態では、軸方向において、分離口４１と第２分離口８１の位置が重なるとともに、補助分離口４２と第２分離口８１の位置も重なる。この構成により、分離口４１又は補助分離口４２で分離させた塵埃が即座に収容部６０に集められ易くなる。そのため、分離口４１又は補助分離口４２で分離させた塵埃が、外筒部４０の外周面等に付着しにくいので、塵埃を効率的に集めることができる。また、塵埃が外筒部４０とカバー筒部８０の間で旋回し続けることを防止できる。
【００３９】
第２実施形態では、分離口４１に加えて補助分離口４２が形成されているため、外筒部４０に沿う空気の流れが乱されて空気の流速を低下させることができる。従って、吸い込む空気量が多く流速が高速になる場合であっても、空気に含まれる細かい塵埃を効率的に分離することができる。特に、第２実施形態の構成は、まず粒子径の大きな塵埃を中心に分離されるため、一度分離された粒子径の小さな細かい塵埃が粒子径の大きな塵埃によって再度巻き上げられることを抑制することができ、上記の効果を一層有効に発揮させることができる。
【００４０】
次に、図８を参照して、第３実施形態を説明する。図８は、第３実施形態の塵埃分離装置２０の吸込み部３０を軸方向に垂直な平面で切った断面図である。第３実施形態は、吸込み部３０の構造が第１実施形態とは異なる。第３実施形態の吸込み部３０の少なくとも一部の構成は、第１実施形態だけでなく第２実施形態の塵埃分離装置２０に適用することも可能である。
【００４１】
第１実施形態では、第１吸込み口３１と第２吸込み口３２の吸込方向が１８０°異なる構成であるが、第３実施形態では、第１吸込み口３１と第２吸込み口３２の吸込み方向が９０°異なる（直交する）。具体的には、第１吸込み口３１を、旋回方向の下流側に９０°移動させることで第２吸込み口３２と吸込み方向が一致する。
【００４２】
ここで、第３実施形態では、旋回方向導風部３３は、第１吸込み口３１から吸い込まれた直後の空気をガイドする部分と、第２吸込み口３２から吸い込まれた直後の空気をガイドする部分と、が接続されるように設けられている。従って、第１吸込み口３１から吸い込まれた空気は、第２吸込み口３２から吸い込まれた空気と合流する。また、この空気の合流箇所から、更に下流側（具体的には９０°）まで旋回方向導風部３３が設けられている。また、旋回方向導風部３３が設けられていない箇所には軸方向開口部３４が形成されている。
【００４３】
第３実施形態では、第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２から吸い込まれた空気を加速させる経路（旋回方向導風部３３が形成される領域）を一部共通にできる。そのため、外筒部４０と内筒部５０の間の領域を十分に活用して空気を加速させることができる。更に、吸込み部３０で旋回方向に加速させた空気を軸方向の反転側に送る部分（軸方向開口部３４が形成されている部分）を、第１吸込み口３１と第２吸込み口３２とで共通にできる。そのため、外筒部４０と内筒部５０の間の領域を更に活用して空気を一層加速させることができる。従って、空気の流速を速くすることができるので、換気量を多くすることができる。
【００４４】
なお、第３実施形態では、第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２から吸い込まれた空気を合流させるため、第１実施形態とは異なり、第１吸込み口３１から第２吸込み口３２まで旋回方向に沿って移動する経路上に軸方向導風部３５が形成されていない。従って、第３実施形態では、軸方向導風部３５は、軸方向開口部３４の下流側の端部（旋回方向導風部３３の上流側の端部）の１箇所のみに形成されている。
【００４５】
次に、図９を参照して、第４実施形態の塵埃分離装置２０について説明する。図９は、第４実施形態の塵埃分離装置２０を吸込み部３０の近傍で軸方向に垂直な平面で切った一部断面斜視図である。
【００４６】
第１から第３実施形態では吸込み口が２つ形成される構成であるが、第４実施形態では吸込み口が４つ形成される構成である。このように吸込み口が形成される数は特に限定されず、３つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、吸込み口を４つ備える構成においては、記載が煩雑になることを防止するために、全ての吸込み口に同じ符号（３０ａ）を付して説明する。
【００４７】
第４実施形態は、基本的な構成は第１実施形態に類似しており、カバー筒部８０を備えておらず、外筒部４０の外側には吸込み部３０が吸い込んだ空気が空気が流れる空間は形成されていない。また、第４実施形態の４つの吸込み口３０ａは、正面視又は背面視で９０度間隔で形成されており、隣り合う吸込み口３０ａは吸込方向が９０度異なる。特に、吸込み口３０ａの吸込み方向は、外筒部４０（内筒部５０）の接線に沿うように、かつ、旋回方向と吸込み方向とが同じになるように形成されている。この構成により、４つの吸込み口３０ａから吸い込んだ空気の流速の低下を抑えつつ（圧力損失を少なくしつつ）下流側へ流すことができる。
【００４８】
また、第４実施形態では、第１から第３実施形態とは異なり、内筒部５０と外筒部４０の間の空間に旋回方向導風部３３が形成されていない。第４実施形態では、内筒部５０と外筒部４０の間の空間の更に外側（即ち、吸込み口３０ａから外筒部４０までの領域）にのみ旋回方向導風部３３が形成されている。これは、吸込み口３０ａが多いため、仮に外筒部４０と内筒部５０の間の空間に旋回方向導風部３３を形成すると、軸方向開口部３４の大きさが小さくなり、圧力損失が増大するためである。
【００４９】
また、外筒部４０と内筒部５０の間の空間に旋回方向導風部３３を形成しない場合、別の方法で内筒部５０を外筒部４０から浮いた状態で支持する必要がある。そのため、第４実施形態では、内筒部５０の外周面から径方向外側に延びて外筒部４０の内周面に接続される部材である支持棒３６が配置されている。支持棒３６は、軸方向において吸込み口３０ａの近傍に配置されているが、吸込み口３０ａよりも排出側に配置されていてもよいし、吸込み口３０ａよりも反転側に配置されていてもよい。また、支持棒３６は、９０度間隔で４本（吸込み口３０ａと同数）配置されており、４つの吸込み口３０ａの間に配置されている。なお、支持棒３６の本数は３本以下であってもよいし、５本以上であってもよい。また、支持棒３６は丸棒であるが、断面が矩形等の異なる形状の棒状の部材であってもよいし、板状の部材であってもよい。
【００５０】
次に、図１０及び図１１を参照して、第５実施形態の塵埃分離装置２０について説明する。図１０は、第５実施形態の塵埃分離装置２０の側面図である。図１１は、第５実施形態の塵埃分離装置２０の背面図である。
【００５１】
第５実施形態は、外筒部４０の外側にカバー筒部８０が配置されるため、基本的な構成は第２実施形態に類似している。また、第５実施形態では、外筒部４０の軸方向の全体にわたって分離口４１が形成されている点において、第２実施形態とは異なる。従って、第５実施形態では、補助分離口４２は形成されていない。第５実施形態では、この軸方向に長い分離口４１から落下する塵埃を適切に回収するために、外筒部４０の軸方向の全体にわたって収容部６０が形成されている。なお、外筒部４０の軸方向の全体とは、厳密に軸方向の一端から他端までを指すだけでなく軸方向の略全て（例えば軸方向の長さの９０％以上）である構成も指すものとする。
【００５２】
また、図１０及び図１１に示すように、第５実施形態では、外筒部４０の全体にわたって外筒導塵部（導塵部）６２が形成されている。外筒導塵部６２は、外筒部４０の端部を内側に折り曲げることで形成されているが、これに代えて、別途作成した外筒導塵部６２を溶接又は固定具等により外筒部４０に取り付ける構成であってもよい。外筒導塵部６２は、導塵部６１と同様に、空気とともに旋回している塵埃が当たることで、当該塵埃を落下させる（分離口４１で分離する）ために設けられている。従って、外筒導塵部６２は、外筒部４０を旋回しながら流れる空気の旋回方向に交差する部分を有している。また、第５実施形態では、カバー筒部８０を旋回しながら流れる空気の旋回方向に交差する部分を有することで、空気とともに旋回している塵埃が当たることで、当該塵埃を落下させる（第２分離口８１で分離する）カバー筒導塵部６３が設けられている。
【００５３】
第５実施形態では、外筒導塵部６２は、径方向の内側に直線状に延びる部分から構成されている。これに代えて、図１２（ａ）に示すように、外筒部４０の端部から径方向の内側に延びる第１導塵部６２ａと、第１導塵部６２ａから水平方向に延びる第２導塵部６２ｂと、を有する構成であってもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、外筒部４０の端部から鉛直方向上側（径方向内側）に延びる第１導塵部６２ａと、水平方向に延びる第２導塵部６２ｂと、を有する構成であってもよい。このように径方向内側に延びる第１導塵部６２ａと、第１導塵部６２ａから水平方向に近くなるように延びる第２導塵部６２ｂと、を有することで、第１導塵部６２ａに沿うように空気及び塵埃が案内された場合であっても、この塵埃を第２導塵部６２ｂによって下方に落下させることができる。
【００５４】
また、第５実施形態では、外筒導塵部６２に加え、カバー筒導塵部６３を更に備える構成であるが、図１２の他の例に示すように、カバー筒導塵部６３を省略することもできる。
【００５５】
次に、図１３を参照して、第６実施形態の塵埃分離装置２０について説明する。図１３は、第６実施形態の外筒部４０及びカバー筒部８０の間の空間に配置される区画板６５を示す斜視図である。
【００５６】
第６実施形態の塵埃分離装置２０は、第５実施形態の構成をベースとして、更に図１３に示す区画板６５を備える。区画板６５は、外筒部４０の径方向の外側かつカバー筒部８０の径方向の内側の空間に配置されている。区画板６５は、分離口４１及び第２分離口８１が形成されている部分の旋回方向における両側に（旋回方向において分離口４１及び第２分離口８１の外側に）２枚配置されている。区画板６５は、外筒部４０とカバー筒部８０の間の空間において、分離口４１及び第２分離口８１が存在する空間を、それ以外の空間から区画する（仕切っている）。区画板６５は、分離口４１から落下した塵埃が外筒部４０とカバー筒部８０の間の空間を旋回することを阻止するために設けられている。従って、区画板６５の一端は外筒部４０の外周面に接触した状態で固定されており、区画板６５の他端はカバー筒部８０の内周面に接触した状態で固定されている。ここで、外筒部４０はテーパ筒状でありカバー筒部８０は円筒状であるため、区画板６５は三角形状である。また、第６実施形態では、区画板６５は鉛直方向に立ち上がるように（厚み方向が水平方向と同じになるように）配置されているが、鉛直方向から傾斜するように配置されていてもよい。
【００５７】
なお、第１から第６実施形態において、塵埃分離装置２０には、空気が通過する空間（例えば、軸方向開口部３４、内筒部５０、排出開口部７２ａ等）が複数存在するが、圧力損失の増大を防止するために、これらの流路断面積は同程度（例えば差異が１０％以下）であることが好ましい。また、換気装置１０の換気能力を十分に発揮させるために、塵埃分離装置２０の各部の流路断面積は、換気装置１０の最低流路断面積（最も面積が小さい流路断面積）よりも大きいことが好ましい。
【００５８】
次に、図１４を参照して第７実施形態について説明する。図１４は、第７実施形態の塵埃分離装置２０の側面図である。第１から第３実施形態では、塵埃分離装置２０は、１つのサイクロン構造（吸込み部３０、外筒部４０及び内筒部５０等）を備える構成である。これに対し、第７実施形態では、２つのサイクロン構造を備える。また、第７実施形態の構成の少なくとも一部の構成は、第１から第３実施形態の何れにも適用可能である。
【００５９】
第７実施形態の塵埃分離装置２０は、第１塵埃分離部２０ａと、第１塵埃分離部２０ａの下方に配置される第２塵埃分離部２０ｂと、を備える。第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂのそれぞれの構成は、第２実施形態の塵埃分離装置２０と類似しているが、大きく以下の３点において異なる。即ち、１つ目は、第２実施形態の内筒部５０が円筒状（径が一定）であるのに対し、第７実施形態の内筒部５０は反転側の端部がテーパ筒状（反転側に近づくに連れて径が小さくなる形状）である。２つ目は、第２実施形態の外筒部４０は全体にわたってテーパ筒状であるが、第７実施形態の外筒部４０は、テーパ筒状の部分に加え、反転側の端部に円筒状の部分が形成されている。なお、第７実施形態では、外筒部４０の円筒状の部分に分離口４１が形成されている。
【００６０】
３つ目は、第１塵埃分離部２０ａの下方に配置される第２塵埃分離部２０ｂの上部（詳細にはカバー筒部８０の上部）に、導入口２１が形成されていることである。以下、この導入口２１について説明する。第７実施形態では、第１塵埃分離部２０ａと第２塵埃分離部２０ｂとで１つの収容部６０を備える構成である。第１塵埃分離部２０ａで分離された塵埃は、第２実施形態と同様に第２分離口８１から下方に落下する。この第１塵埃分離部２０ａの分離口４１の下方に導入口２１が形成されている。従って、第１塵埃分離部２０ａで分離された塵埃は、第２塵埃分離部２０ｂの外筒部４０とカバー筒部８０の間の空間を経由し、第２塵埃分離部２０ｂの第２分離口８１から下方に落とされる。これにより、第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂの両方で分離された塵埃を収容部６０に集めることができる。外筒部４０とカバー筒部８０の間の空間は、半ば閉鎖空間であるため、空気流が他の空間より極端に遅いため、塵埃が空気流により再度浮遊し空気流に流されることなく収容部６０に確実に落下し収容される。
【００６１】
なお、第１塵埃分離部２０ａと第２塵埃分離部２０ｂとを鉛直方向に並べて配置する場合において、収容部６０を共通化する構成は必須ではなく、第１塵埃分離部２０ａと第２塵埃分離部２０ｂがそれぞれ収容部６０を備えていてもよい。また、第１塵埃分離部２０ａと第２塵埃分離部２０ｂを水平方向に並べて配置する場合において、水平方向のサイズが大きい収容部６０を用いて収容部６０を共通化してもよいし、収容部６０を個別に備える構成であってもよい。
【００６２】
次に、図１５から図１７を参照して、第８実施形態の塵埃分離装置２０について説明する。図１５及び図１６は、第８実施形態の塵埃分離装置２０の側面図及び背面図である。図１７は、第８実施形態の収容部６０の斜視図である。また、以下の説明では、軸方向及び鉛直方向の両方に垂直な方向（即ち、車幅方向）を、収容部６０の幅方向と称する。更に、図１６に示すように、内筒部５０及び外筒部４０の軸の幅方向の位置を軸位置と称する。
【００６３】
第８実施形態は、主に収容部６０の構成が他の実施形態とは異なる。収容部６０以外の部分は、外筒導塵部６２及び区画板６５を備えていること等から、図１３に示す第６実施形態と類似している。ただし、第８実施形態の収容部６０は、第１から第７実施形態の何れにも適用することができる。また、第８実施形態では、図１５に示すように、吸込み口３０ａが形成されている位置が上記の第１から第７実施形態とは異なるため、空気の旋回方向が反対である。ただし、第８実施形態の収容部６０は、空気の旋回方向に関係なく適用することができる。なお、後述するように、空気の旋回方向に合わせたレイアウトとすることが好ましい。
【００６４】
以下、本実施形態の収容部６０について詳細に説明する。塵埃は空気とともに外筒部４０から収容部６０へ流れる。また、収容部６０に流れた空気の一部は収容部６０から出て内筒部５０を介して換気装置１０へ流れる。このとき、収容部６０に収容された塵埃のうち比重が軽い物又は表面積が大きい物、例えば枯葉や綿や羽毛等は、収容部６０から内筒部５０へ向かう比較的流速の遅い空気の流れによっても、収容部６０の外に出てしまう。
【００６５】
これを防止するために、本実施形態の収容部６０は、第１に、収容部６０の深さを深くすることで、収容部６０に収容された塵埃が収容部６０から出る（逆流する）ことを抑制している。具体的には、収容部６０の深さを深くすることで、逆流する空気の流速が遅くなるため、上記の比重が軽い物等を底面６０５に滞留させることができる。一方、収容部６０の深さを深くすることは、収容部６０のサイズ（即ち塵埃分離装置２０のサイズ）が大きくなることに繋がるため、鉄道車両１に塵埃分離装置２０を配置できなかったり、別部材が必要になったりする。例えば、収容部６０の深さを深くした場合、排出開口部７２ａの位置が高くなる。この場合、換気装置１０の接続開口部１０ａと高さが合わなくなる可能性があり、この場合は、高さを調整するための撓みダクト等を介して、排出開口部７２ａと接続開口部１０ａを接続せざるを得なくなる。
【００６６】
また、本実施形態の収容部６０は、第２に、収容部６０の内部を複数の仕切り板によって仕切ることで導風を行い、収容部６０に収容された塵埃が収容部６０から出る（逆流する）ことを抑制している。以下、収容部６０の構造について具体的に説明する。図１７に示すように、収容部６０は、直方体状である。収容部６０には、４つの内壁面（第１内壁面６０１、第２内壁面６０２、第３内壁面６０３、及び第４内壁面６０４）と、１枚の底面６０５と、によって内部空間６０ａが形成されている。第１内壁面６０１及び第２内壁面６０２は、内部空間６０ａのうち軸方向の一端と他端に相当する部分である。第３内壁面６０３及び第４内壁面６０４は、内部空間６０ａのうち幅方向の一端と他端に相当する部分である。なお、収容部６０の車高方向の下端は底面６０５によって閉鎖されている。収容部６０の車高方向の上端は開放されている。
【００６７】
収容部６０の上部には、図１６に示すように、蓋部材７４が配置されている。蓋部材７４には、分離口４１及び第２分離口８１を介して塵埃が落下する位置に対応した位置に開口部７４ａが形成されている。蓋部材７４は、収容部６０の上部の一部を閉鎖するとともに、塵埃が落下する部分を開放させている。また、蓋部材７４は、カバー筒部８０を支持している。
【００６８】
なお、収容部６０は直方体状に限られない。例えば、収容部６０を構成する板材が平板ではなく湾曲した板であってもよい。あるいは、収容部６０を構成する板材同士が直角ではなく異なる角度で接続される構成であってもよい。また、蓋部材７４は、カバー筒部８０を支持する機能を有していない構成（即ち、収容部６０の上部の所定範囲を覆う機能のみを有する構成）であってもよい。
【００６９】
収容部６０の内部空間６０ａには、図１６及び図１７に示すように、第１仕切り板６１１、第２仕切り板６１２、及び第３仕切り板６１３が配置されている。それぞれの仕切り板６１１，６１２，６１３は、第１内壁面６０１と第２内壁面６０２とを接続するように配置されている。本実施形態では、これらを溶接で接合するため、仕切り板６１１，６１２，６１３と、内壁面６０１，６０２と、は接触している。ただし、仕切り板６１１，６１２，６１３と、内壁面６０１，６０２と、に僅かな間隔がある場合でも、本発明の効果をある程度は発揮できる。
【００７０】
第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、幅方向において第３仕切り板６１３及び軸位置を挟むように配置されている。また、蓋部材７４の開口部７４ａの幅方向の一端（開口部７４ａの幅方向の輪郭位置又は内壁位置）は第１仕切り板６１１と同じ位置であり、開口部７４ａの幅方向の他端は第２仕切り板６１２と同じ位置である。即ち、外筒部４０から流れる空気は、幅方向において第１仕切り板６１１と第２仕切り板６１２の間から収容部６０に入り込む。本実施形態では、幅方向において、第１仕切り板６１１と第２仕切り板６１２の中央に軸位置が配置されているが、異なる位置に配置されていてもよい。また、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、内部空間６０ａの上端部（上端及びその近傍）を起点として下端部に近づくように（特に本実施形態では鉛直方向に沿って下端部に近づくように）形成されている。なお、図１７に示すように、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２の上端は、内部空間６０ａの上端から僅かに下方に（即ち、蓋部材７４に対して隙間が形成されるように）配置されている。
【００７１】
また、第１仕切り板６１１と第２仕切り板６１２のうち、流速が速い空気を導風する側が第１仕切り板６１１に該当する。即ち、図１６に示すように、本実施形態では空気の旋回方向は背面視で反時計回りである。そのため、旋回円の下端部においては空気は略右方向に流れる。従って、収容部６０に流入する空気も幅方向において右側の速度成分を持つ割合が高くなる。従って、背面視で右側に配置される側の仕切り板が第１仕切り板６１１である。なお、空気の旋回方向が逆である場合、背面視で左側に配置される仕切り板が第１仕切り板６１１に相当する。
【００７２】
第３仕切り板６１３は、内部空間６０ａの下端部から上端部に向かうように（特に本実施形態では鉛直方向に沿って上端部に向かうように）形成されている。なお、図１７に示すように、第３仕切り板６１３の下端は、内部空間６０ａの下端部（詳細には底面６０５）に配置されている。また、第３仕切り板６１３は、幅方向において軸位置よりも第１仕切り板６１１に近い位置に配置されている。軸位置よりも第１仕切り板６１１に近い位置とは、上述のように、流速が速い空気が流れる側であり、背面視で空気の旋回方向が反時計回りの場合は背面視で右側である。
【００７３】
また、収容部６０を軸方向で見たときの仕切り板６１１，６１２，６１３の長さ（長手方向に沿う長さ）をそれぞれ、Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３とすると、本実施形態では、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ２が成立する。また、収容部６０を軸方向で見たときにおいて、軸位置から第３仕切り板６１３までの幅方向の距離をＤ１、第３仕切り板６１３から第１仕切り板６１１までの幅方向の距離をＤ２、軸位置から第２仕切り板６１２までの幅方向の距離をＤ３とした場合、Ｄ１＜Ｄ２、Ｄ１＋Ｄ２＝Ｄ３が成立する。
【００７４】
また、本実施形態では、第３仕切り板６１３の上端は、第１仕切り板６１１の上端及び第２仕切り板６１２の上端の何れよりも下側に位置している。また、第３仕切り板６１３の上端は、第１仕切り板６１１の下端及び第２仕切り板６１２の下端の何れよりも上側に位置している。言い換えれば、内部空間６０ａには、第１仕切り板６１１と第３仕切り板６１３で仕切られる空間が存在するとともに、第２仕切り板６１２と第３仕切り板６１３で仕切られる空間が存在する。
【００７５】
次に、仕切り板６１１，６１２，６１３を配置して内部空間６０ａの一部を仕切ることによる空気の流れ、及び、塵埃（特に比重が軽い物）が逆流しないことについて説明する。また、収容部６０に向かう空気の流れ及び収容部６０内の空気の流れは様々であるが、以下では主要な空気の流れについて説明する。
【００７６】
図１６に示すように、本実施形態では背面視において反時計回りであるため、外筒部４０から収容部６０に向かう空気は、幅方向において背面視で右側の速度成分が高くなる。従って、この空気の大部分は、第１仕切り板６１１と第３仕切り板６１３で仕切られる空間を下方に向かって流れる。その後、この空気は、底面６０５、第３内壁面６０３、蓋部材７４、及び第１仕切り板６１１で仕切られる空間内で流速を落としつつ旋回する。また、蓋部材７４と第１仕切り板６１１の間には隙間が存在するため、この空気の一部は、この隙間を介して内筒部５０へ向かうように流れる。また、第１仕切り板６１１と第３仕切り板６１３の間の空間から内筒部５０へ向かう空気も存在する。
【００７７】
このように空気が流れることで、収容部６０に入り込んだ空気は、流速が落ちた後に内筒部５０に向かって流れるため、空気とともに塵埃が流れにくい。また、第３仕切り板６１３が、第１仕切り板６１１と第２仕切り板６１２より下側に位置するため、第１仕切り板６１１と第３仕切り板６１３で仕切られる空間から第２仕切り板６１２と第３仕切り板６１３で仕切られる空間に、空気が流入することが可能である。ここで、流速が落ちた空気の大部分は、外筒部４０から収容部６０に向かう空気に押されることで、第２仕切り板６１２と第３仕切り板６１３で仕切られる空間に流入する。更に、塵埃を含んだ空気を旋回させることで、例えば第３内壁面６０３、第１仕切り板６１１等に空気が当たることになり、塵埃を落下させることができる。以上により、塵埃の逆流を抑制できる。
【００７８】
また、第２仕切り板６１２と第３仕切り板６１３で仕切られる空間を下方に流れた空気も同様に、第３内壁面６０３、第２内壁面６０２、蓋部材７４、及び第２仕切り板６１２で仕切られる空間内を旋回するため、同じ原理で塵埃の逆流を防止できる。また、第１仕切り板６１１と第３仕切り板６１３で仕切られる空間から第２仕切り板６１２と第３仕切り板６１３で仕切られる空間に流入した空気は、空間内滞留中に、更に流速が落ちるため、空気に含まれる塵埃が落下し易くなる。
【００７９】
次に、第８実施形態の第１から第４変形例について説明する。図１８から図２１は、第１から第４変形例の収容部６０の背面図である。図１８に示す第１変形例では、収容部６０を軸方向で見たときにおいて、第１仕切り板６１１の長さと第２仕切り板６１２の長さが同じである（Ｌ１＝Ｌ２）。また、第１変形例では、収容部６０を軸方向で見たときにおいて、軸位置から第３仕切り板６１３までの幅方向の距離Ｄ１と、第３仕切り板６１３から第１仕切り板６１１までの幅方向の距離Ｄ２と、が同じである（Ｄ１＝Ｄ２）。そのため、第３仕切り板６１３は、軸位置と第１仕切り板６１１の幅方向の中央に配置されるか（第１変形例）、中央よりも軸位置側に配置される（第８実施形態）ことが好ましい。なお、第１変形例でも、第８実施形態と同様にＤ１＋Ｄ２＝Ｄ３が成立するが、この関係式が成立しないレイアウトであってもよい。
【００８０】
このように、仕切り板６１１，６１２，６１３の位置及び長さは適宜変更可能である。例えば、第３仕切り板６１３の上端は、第１仕切り板６１１の上端及び第２仕切り板６１２の上端の何れよりも上側に位置していてもよい。また、第３仕切り板６１３が底面６０５に接触していなくてもよい。
【００８１】
図１９に示す第２変形例では、収容部６０を軸方向で見たときにおいて、第２仕切り板６１２が傾斜して配置されている。傾斜方向は、鉛直方向下側に近づくに連れて軸位置に近づく方向である。これにより、例えば空気が鉛直方向下向きに収容部６０に入り込んだ場合であっても、軸位置に近づくような空気の流れ（その後に更に底面６０５に沿って旋回するような空気の流れ）を作ることができる。
【００８２】
図２０に示す第３変形例では、底面６０５と第３仕切り板６１３とを接続する案内板６１４が配置されている。案内板６１４は、第３仕切り板６１３のうち第２仕切り板６１２側の面に接続されている。また、案内板６１４は、鉛直方向下側に近づくに連れて軸位置から離れるように傾斜している。この構成により、第３仕切り板６１３に沿って流れた空気を効率的に旋回させることができる。なお、案内板６１４と同様の部材を、第３仕切り板６１３のうち第１仕切り板６１１側の面に配置してもよい。
【００８３】
図２１に示す第４変形例は、第３仕切り板６１３を省略するとともに、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２を傾斜して配置した構成である。第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、ともに、第２変形例と同様に、鉛直方向下側に近づくに連れて軸位置に近づく方向に傾斜している。この構成では、第１仕切り板６１１に沿って鉛直方向下側に流れる空気と、第２仕切り板６１２に沿って鉛直方向下側に流れる空気と、が交差するため、空気の流れが乱れて流速が落ちたり、空気に含まれる塵埃が落下し易くなる。また、収容部６０の下方から内筒部５０に向かう空気が第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２に衝突し易くなるため、塵埃の逆流を防止できる。
【００８４】
なお、第８実施形態及び第１から第４変形例は適宜組み合わせることができる。例えば、第１変形例のＬ１＝Ｌ２という特徴を第３変形例に適用できる。
【００８５】
次に、図２２から図２５を参照して、塵埃分離装置２０のレイアウトについて説明する。以下で説明するレイアウトでは、例えば第１から第８実施形態で説明した塵埃分離装置２０の何れかを採用することができる。また、鉛直方向に塵埃分離部を並べるレイアウトでは、第７実施形態で説明した塵埃分離装置２０を採用することができる。また、本発明の趣旨を逸脱しない構成であれば、別の構成の塵埃分離部を採用することもできる。
【００８６】
また、塵埃分離部を設ける数は１及び２に限られず、３以上であってもよい、また、塵埃分離部は水平方向に並べて配置されていてもよいし、第７実施形態に示すように鉛直方向に並べて配置されていてもよい。また、塵埃分離部の軸方向は、全ての水平方向と一致するのであれば、車幅方向に一致していてもよいし、車長方向に一致していてもよいし、それ以外の方向に一致していてもよい。また、複数の塵埃分離部の軸方向が異なっていてもよい。また、塵埃分離部を３つ以上を配置する場合は、全ての塵埃分離部を鉛直方向又は水平方向に一列に並べてもよいし、鉛直方向と水平方向の両方に並べてもよい。
【００８７】
図２２に示す例は、塵埃分離装置２０が１つの塵埃分離部を備える１筒式である。換気装置１０の接続開口部１０ａに直接（他のダクト等を介さず）接続されている。他のダクト等を介さずに接続されていることにより、圧力損失を非常に小さくすることができる。更に、塵埃分離装置２０が一筒式であるため、塵埃分離装置２０の小型軽量化が実現できる。
【００８８】
図２３に示す例は、塵埃分離装置２０が第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂを備える２筒式である。第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂは水平方向に並べられるとともに、換気装置１０の接続開口部１０ａに直接（他のダクト等を介さず）接続されている。他のダクト等を介さずに接続されていることにより、圧力損失を非常に小さくすることができる。
【００８９】
図２４に示す例は、塵埃分離装置２０が直接ではなく別の部材を介して換気装置１０に取り付けられる。また、塵埃分離装置２０の重量は換気装置１０ではなく、台枠９０に支持されるように取り付けられる。具体的には、塵埃分離装置２０には溶接又は固定具等により平面部材７８が固定されている。この平面部材７８には、塵埃分離装置２０を台枠９０に取り付けるための取付部材７９が固定具等により取り付けられている。また、台枠９０は、車長方向に沿って延びる左右一対の側梁９１と、左右の側梁９１を接続するように配置される横梁９２と、を有している。取付部材７９は、固定具等により横梁９２に取り付けられる。これにより、塵埃分離装置２０の重さを台枠９０で支持することができるので、換気装置１０への負荷を抑えることができる。
【００９０】
また、塵埃分離装置２０と換気装置１０とは、風道部材１００を介して連結される。風道部材１００は、例えば不織布又はシート状のゴム等が折り畳まれた構成であり、軸方向（空気の流れ方向）に伸縮可能である。従って、塵埃分離装置２０の重さが換気装置１０に伝達されることを防止するとともに、換気装置１０と塵埃分離装置２０の間で振動が伝達しないようにすることができる。従って、換気装置１０に要求される強度を抑えつつ、換気装置１０に塵埃分離装置２０を取り付けることができる。
【００９１】
図２５に示す例では、第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂが鉛直方向に並べて配置されるとともに、合流部１０１、ダクト１０２、接続部材１０３を介して、換気装置１０に接続されている。合流部１０１は、第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂから排出された空気を１つに合流させる部材である。ダクト１０２は合流部１０１に接続されており、合流部１０１が１つに合流させた空気を下流側へ送る。接続部材１０３は、ダクト１０２に接続されており、ダクト１０２を流れた空気を換気装置１０に供給する。なお、図２５に示す例では、配置スペースの関係上、第１塵埃分離部２０ａ及び第２塵埃分離部２０ｂの軸方向と、ダクト１０２の軸方向と、は９０°異なっている。ただし、本発明の特徴を有することで、鉛直方向に沿う状態から水平方向に沿う状態になるように経路を曲げる必要がない点は変わらないため、経路の曲げを減らすという効果は発揮可能である。
【００９２】
以上に説明したように、鉄道車両１の床下に配置され、車外の空気を車室２内に取り込むとともに車室２内の空気を車外へ排出する換気装置１０の外気取込側に設けられた、水平方向を向くように開口している接続開口部１０ａに上記実施形態の塵埃分離装置２０が取り付けられる。塵埃分離装置２０は、吸込み部３０と、外筒部４０と、内筒部５０と、を備える。吸込み部３０は、車外の空気を吸い込む吸込み口（第１吸込み口３１、第２吸込み口３２）を有し、当該吸込み口から吸い込んだ空気を旋回させる。外筒部４０は、筒状であって軸方向が水平方向に一致するように配置され、吸込み部３０により旋回させられて軸方向の一側へ進む空気を内周面でガイドするとともに、空気に含まれる塵埃を排出する分離口４１が周面に形成されている。内筒部５０は、筒状であって外筒部４０と同軸であり、かつ外筒部４０の径方向内側に配置され、外筒部４０を通過して塵埃が分離されて接続開口部１０ａへ向かう空気を内周面でガイドする。
【００９３】
これにより、外筒部４０及び内筒部５０は、軸方向が水平方向に一致するように配置されているため、塵埃が分離された空気は塵埃分離装置２０から水平方向に排出される。従って、塵埃分離装置２０から換気装置１０までの経路において、鉛直方向に沿う状態から水平方向に沿う状態になるような曲げを形成する必要がない。従って、小型軽量化を実現しつつ圧力損失を抑えることができる。
【００９４】
また、塵埃分離装置２０において、外筒部４０の鉛直方向の中央よりも下側に分離口４１が形成されている。分離口４１の鉛直方向上側には、外筒部４０を旋回しながら流れる空気の旋回方向と交差する導塵面６１ａを有する導塵部６１が配置されている。導塵部６１により空気に含まれる塵埃が落下して当該塵埃が分離口４１に分離される。
【００９５】
空気に含まれる塵埃が導塵面６１ａに当たることで、空気から塵埃を分離して分離口４１で分離することができるそのため、内筒部５０を流れる空気に含まれる塵埃を一層減らすことができる。
【００９６】
また、塵埃分離装置２０において、外筒導塵部６２は、外筒部４０と分離口４１との境界において、当該外筒部４０から径方向内側に延びる構成である。
【００９７】
これにより、外筒部４０の内部で塵埃が旋回し続けて落下しない状態を防止できる。
【００９８】
また、塵埃分離装置２０において、分離口４１及び外筒導塵部６２が、外筒部４０の軸方向の全体にわたって形成されている。
【００９９】
これにより、塵埃を落下させる部分を大きくすることができるので、塵埃を早期に分離口４１から落下させることができる。
【０１００】
また、塵埃分離装置２０において、吸込み部３０には、車外の空気を吸い込む吸込み口３０ａが４つ形成されており、それぞれの吸込み口３０ａの吸込方向が９０度ずつ異なっている。
【０１０１】
これにより、車外の空気を吸い込む部分の流路断面積の合計を大きくすることができるので、多くの空気を吸い込むことができる。
【０１０２】
また、塵埃分離装置２０において、吸込み部３０には、吸込み口から吸い込まれて旋回している空気を、外筒部４０の軸方向の一側へガイドする軸方向導風部３５が形成されている。
【０１０３】
これにより、吸込み部３０で空気が旋回し続けて軸方向に移動しない事態の発生を防止できる。
【０１０４】
また、塵埃分離装置２０において、吸込み部３０には、車外の空気を吸い込む第１吸込み口３１及び第２吸込み口３２が少なくとも形成されている。吸込み部３０には、第１吸込み口３１から吸い込まれた空気を旋回させる部分と、第２吸込み口３２から吸い込まれた空気を旋回させる部分と、を区分するように軸方向導風部３５が配置されている。
【０１０５】
これにより、第１吸込み口３１から吸い込まれて旋回した空気が、第２吸込み口３２から吸い込まれた空気と合流することを防止できるので、吸込み部３０の近傍で空気が旋回し続けて軸方向に移動しない事態の発生を防止できる。
【０１０６】
また、塵埃分離装置２０において、吸込み部３０には、第１吸込み口３１と、第２吸込み口３２と、旋回方向導風部３３と、が形成されている。第１吸込み口３１は、車外の空気を吸い込む。第２吸込み口３２は、車外の空気を吸い込むとともに、軸方向で見たときに第１吸込み口３１の旋回方向の下流側であって、第１吸込み口３１とは吸込方向が直交する。旋回方向導風部３３は、第１吸込み口３１から吸い込まれた空気が少なくとも第２吸込み口３２から吸い込まれた空気と合流するまで旋回方向にガイドするとともに、合流した空気を第２吸込み口３２の旋回方向の下流側までガイドする。
【０１０７】
これにより、２つの吸込み口から吸い込まれた空気を十分に旋回させることができるので、空気の流速を速くすることができるため、換気量を多くすることができる。
【０１０８】
また、塵埃分離装置２０は、軸方向において、分離口４１の少なくとも一部が、内筒部５０の位置と重なる。
【０１０９】
これにより、塵埃が含まれた空気が内筒部５０に流れる前に、分離口４１が形成されている部分を通過し易くなるので、空気に含まれる塵埃を十分に除去できる。
【０１１０】
また、塵埃分離装置２０は、軸方向において、分離口４１の半分以上が、内筒部５０の位置と重なる。
【０１１１】
これにより、空気に含まれる塵埃を一層十分に除去できる。
【０１１２】
また、塵埃分離装置２０は、外筒部４０の径方向外側を覆うように配置されるカバー筒部８０を備える。外筒部４０には、分離口４１よりも軸方向において吸込み部３０に近い位置に、空気に含まれる塵埃を当該外筒部４０の外側に移動させる補助分離口４２が形成されている。カバー筒部８０の周面には、分離口４１又は補助分離口４２から排出された塵埃を当該カバー筒部８０の外側に排出する第２分離口８１が形成されている。
【０１１３】
これにより、遠心力により粒子径の大きな塵埃が補助分離口４２で分離される。また、補助分離口４２を設けることで、カバー筒部８０に沿う空気の流れが乱されて空気の流速を低下させることができる。従って、吸入する空気量が多く流速が高速になる場合であっても、空気に含まれる細かい塵埃を効率的に分離することができる。
【０１１４】
また、塵埃分離装置２０は、軸方向において、分離口４１の少なくとも一部が、第２分離口８１の位置と重なるとともに、補助分離口４２の少なくとも一部が、第２分離口８１の位置と重なる。
【０１１５】
これにより、分離口４１及び補助分離口４２から排出された塵埃を即座に（あまりカバー筒部８０内で旋回させずに）第２分離口８１から外部に排出できる。
【０１１６】
また、塵埃分離装置２０には、外筒部４０とカバー筒部８０との間の空間を仕切ることで、外筒部４０の分離口４１から排出された塵埃が、外筒部４０とカバー筒部８０との間の空間を旋回することを阻止する区画板６５が、分離口４１の両側に配置されている。
【０１１７】
これにより、塵埃が外筒部４０とカバー筒部８０の間の空間を旋回し続けることを阻止できるので、塵埃を早期に落下させることができる。
【０１１８】
また、塵埃分離装置２０は、第１塵埃分離部２０ａと、第２塵埃分離部２０ｂと、を備える。第１塵埃分離部２０ａは、吸込み部３０、外筒部４０、内筒部５０、及び、カバー筒部８０で構成される。第２塵埃分離部２０ｂは、吸込み部３０、外筒部４０、内筒部５０、及び、カバー筒部８０で構成される。第１塵埃分離部２０ａの鉛直方向下側に第２塵埃分離部２０ｂが配置される。
【０１１９】
これにより、本発明では軸方向が水平方向となるように塵埃分離部が配置されるため、高さ方向のサイズが抑えられる傾向にあるため、２つの塵埃分離部を上下に重ねた場合においても高さ方向のサイズがそれほど大きくならない。また、上下に重ねることで、水平方向のサイズを抑えることができる。
【０１２０】
また、塵埃分離装置２０において、第１塵埃分離部２０ａの第２分離口８１は、鉛直方向下側に形成されている。第２塵埃分離部２０ｂのカバー筒部８０には、第１塵埃分離部２０ａの第２分離口８１と対向する位置に、当該第２分離口８１から排出された塵埃が導入される導入口２１が形成されている。
【０１２１】
これにより、第１塵埃分離部２０ａと第２塵埃分離部２０ｂに個別の収容部６０を備える構成と比較して、単純な構成を実現できる。
【０１２２】
また、塵埃分離装置２０には、内筒部５０を通過して接続開口部１０ａへ向かう空気を塵埃分離装置２０の外側へ排出する排出開口部７２ａが形成されており、当該排出開口部７２ａと前記接続開口部１０ａを合わせるようにして換気装置１０に取り付けられる。
【０１２３】
これにより、塵埃分離装置２０から換気装置１０までの経路が短くなるため、更に小型軽量化を実現しつつ圧力損失を抑えることができる。
【０１２４】
また、塵埃分離装置２０は、分離された塵埃を収容する内部空間６０ａが形成された容器状の収容部６０を備える。収容部６０の内部空間６０ａには、軸方向の一側と他側の端部を接続するように配置された、第１仕切り板６１１、第２仕切り板６１２、及び第３仕切り板６１３が形成されている。第３仕切り板６１３は、軸位置から幅方向に外れた位置に配置されている。第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、幅方向において、第３仕切り板６１３及び軸位置を挟むように配置されている。第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、内部空間６０ａの上端部を起点として下端部に近づくように、かつ、内部空間６０ａの上端部との間に隙間が形成されるように構成されている。
【０１２５】
これにより、収容部６０から内筒部５０へ向かう流速が速い空気の割合を減らすことができるため、塵埃の逆流を抑制することができる。
【０１２６】
また、塵埃分離装置２０において、軸方向で収容部６０を見たときに、第３仕切り板６１３の長さが、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２の何れよりも長い。
【０１２７】
これにより、第３仕切り板６１３に沿って空気が流れ易くなる。また、幅方向の一側に向かう空気と、幅方向の他側に向かう空気と、を早い段階で分離できる。
【０１２８】
また、塵埃分離装置２０において、軸方向で収容部６０を見たときに（具体的には図１６において）、空気の旋回方向が反時計回りであるため、第３仕切り板６１３は、軸位置よりも右側に配置されている。なお、空気の旋回方向が時計回りである場合は軸位置よりも左側に第３仕切り板６１３が配置される。
【０１２９】
本実施形態では収容部６０に入り込んだ空気は、背面視で右側に向かうため、第３仕切り板６１３を右側に配置することで、空気を的確に分離できる。
【０１３０】
また、塵埃分離装置２０において、軸方向で収容部６０を見たときに（具体的には図１６において）、第１仕切り板６１１は、空気の旋回方向が反時計回りであるため、第２仕切り板６１２よりも右側に配置されている。また、軸方向で収容部６０を見たときに、第１仕切り板６１１の長さが、第２仕切り板６１２よりも長い。なお、空気の旋回方向が時計回りである場合は第２仕切り板６１２よりも左側に第１仕切り板６１１が配置される。
【０１３１】
これにより、第１仕切り板６１１に向かう空気は流速が速くかつ左右方向の速度成分が高いため、第１仕切り板６１１を長くすることで、この空気を的確に案内することができる。
【０１３２】
また、塵埃分離装置２０において、第３仕切り板６１３は、内部空間６０ａの下端部を起点として上端部に近づくように形成されている。
【０１３３】
また、塵埃分離装置２０において、軸方向で収容部６０を見たときに、第３仕切り板６１３の上端が、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２の何れの上端よりも下側に位置している。
【０１３４】
以上により、空気が、第１仕切り板６１１と第３仕切り板６１３で仕切られる空間から、第２仕切り板６１２と第３仕切り板６１３で仕切られる空間へ流入できるので、旋回する空気の流速がより落ち、空気に含まれる塵埃が落下し易くなる。
【０１３５】
また、塵埃分離装置２０において、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、内部空間６０ａの上部との間に隙間が形成されるように配置されている。軸方向で収容部６０を見たときに、第１仕切り板６１１及び第２仕切り板６１２は、下側に近づくに連れて軸位置に近づくように傾斜している。
【０１３６】
これにより、第１仕切り板６１１に沿って鉛直方向下側に流れる空気と、第２仕切り板６１２に沿って鉛直方向下側に流れる空気と、が交差するため、空気の流れが乱れて流速が落ちたり、空気に含まれる塵埃が落下し易くなる。
【０１３７】
また、鉄道車両１は、取付部材７９と、風道部材１００と、を備える。取付部材７９は、塵埃分離装置２０を台枠９０に取り付けるための部材である。風道部材１００は、塵埃分離装置２０と、接続開口部１０ａと、の間に配置されるとともに、空気が案内される方向に伸縮可能である。
【０１３８】
これにより、塵埃分離装置２０の重さ及び振動等が換気装置１０に伝わることを抑制しつつ、塵埃分離装置２０と換気装置１０を連結できる。そのため、換気装置１０の強度をあまり高くすることなく、塵埃分離装置２０を配置できる。
【０１３９】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１４０】
上記では、第１から第８実施形態を説明したが、ある実施形態で記載した特徴を別の実施形態に適用することができる。例えば、第４実施形態で説明した吸込み口３０ａが４つという特徴を他の実施形態（例えば第１又は第２実施形態）に適用することができる。また、第５実施形態で説明した外筒導塵部６２を他の実施形態（例えば第１実施形態）に適用することができる。その他の特徴においても同様である。
【０１４１】
上記実施形態では、分離口４１、補助分離口４２、及び第２分離口８１は全て鉛直方向下側に形成されているが、それ以外の方向に形成されていてもよい。その場合であっても、塵埃は遠心力によって径方向外側に向かうため、塵埃を分離することができる。
【０１４２】
上記実施形態では、塵埃分離装置２０は空気から塵埃を分離するとともに、分離した塵埃を収容部６０に集める構成であるが、第８実施形態以外では、分離した塵埃を地面に落下させたり別装置へ送ったりする構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１０  鉄道車両用換気装置
２０  塵埃分離装置
２１  導入口
３０  吸込み部
３１  第１吸込み口
３２  第２吸込み口
３３  旋回方向導風部
３４  軸方向開口部
３５  軸方向導風部
４０  外筒部
４１  分離口
４２  補助分離口
５０  内筒部
６０  収容部
６１  導塵部
６２  外筒導塵部（導塵部）
６３  カバー筒導塵部
６５  区画板
６１１  第１仕切り板
６１２  第２仕切り板
６１３  第３仕切り板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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