(57)【要約】【課題】乗客の足元のドラフト感の軽減を可能にし、設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）を迅速に向上させるようにした鉄道車両を提供する。【解決手段】この鉄道車両１においては、脚台７の左右側面７ａに設けられた第１の座席下吹出し口８から吹き出された調和空気は、クロスシート４の下から上昇しながら天井吸込み口１０に吸い込まれる。このように、脚台７の左右から風を吹出して、天井９で空気を吸い込むような風の流れが室内で作り出されている。そして、このような風の流れは、乗客の足元及び膝付近のドラフト感が軽減する。さらには、室内設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）を迅速に向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向に対して直交する方向で座席が並べられたクロスシートと、
前記車体の床面から突出して前記クロスシートを支持する脚台と、
前記脚台の左右側面に設けられた第１の座席下吹出し口と、
前記車体の天井に設けられた天井吸込み口とを備えたことを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
前記車体の側窓に向けて空気を吹き出す側窓吹出し口を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【請求項３】
前記脚台の前後面に設けられた第２の座席下吹出し口を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロスシートが採用された鉄道車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平８−８５４５６号公報がある。この公報に記載された鉄道車両は、脚台によって保持されたクロスシートを有し、脚台の前後には、温風吹出グリルが設けられている。さらに、シートの背もたれには冷風吹出グリルが設けられ、脚台内には、冷房と暖房時に通路を切り替えるダンパが設けられている。ダンパの切り替えによって、冷房時には冷風吹出グリルから冷風が吹き出され、暖房時には、乗客の足元に向けて温風吹出グリルから温風が吹き出される。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−８５４５６号公報
【特許文献２】特開平１０−１０９６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄道車両では、乗務員が室内の温度（例えば２５℃など）を設定する。そして、乗務員は、乗客の大半が寒いと感じると判断すると、室内の温度を上げるために設定温度を上げ、乗客の大半が暑いと感じると判断すると、室内の温度を下げるために設定温度を下げるのが一般的である。
しかしながら、前述した従来の鉄道車両では、乗客の足元に向けて風を吹出しているので、乗客はドラフト感を感じ易くなっている。しかも、乗務員が設定温度を例えば２５℃から２６℃に上げて、室温感知センサが室内設定温度と同じ２６℃の室温を検知した場合でも、依然として足元のドラフト感は長時間残り続ける。従って、設定温度の僅かな上げ下げだけでは、快適性（ＡＤＰＩ(Air Diffusion Performance Index)すなわち空気拡散性能指標）を迅速に向上させることができないといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、乗客の足元のドラフト感の軽減を可能にし、設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）を迅速に向上させるようにした鉄道車両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】
【０００６】
本発明に係る鉄道車両は、車体の前後方向に対して直交する方向で座席が並べられたクロスシートと、車体の床面から突出してクロスシートを支持する脚台と、脚台の左右側面に設けられた第１の座席下吹出し口と、車体の天井に設けられた天井吸込み口とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この鉄道車両においては、脚台の左右側面に設けられた第１の座席下吹出し口から吹き出された調和空気は、クロスシートの下から上昇しながら天井吸込み口に吸い込まれる。このように、本発明では、脚台の左右から風を吹出して、天井で空気を吸い込むような風の流れが室内で作り出されている。このような風の流れは、クロスシートに着座した乗客の足元に風が直接当たることがないので、乗客の足元でのドラフト感が軽減する。さらには、設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）を迅速に向上させることができる。例えば、室内の温度を２５℃に設定していて、乗客の大半が寒いと感じている場合、乗務員が、設定温度を０．５〜１℃上げるだけでも、快適性（ＡＤＰＩ）を素早く向上させることができる。これに対し、従来の空調にあっては、悪化した快適性（ＡＤＰＩ）を短時間で改善することは難しい。
【０００８】
また、車体の側窓に向けて空気を吹き出す側窓吹出し口を更に備えると好適である。側窓は、外気の温度変化や太陽光の影響を受けるので、温度負荷が高い。したがって、室内は側窓の温度変化を受けやすく、特に、窓際に座っている乗客は、側窓の温度変化の影響を受けやすいので、側窓吹出し口により側窓にエアーカーテンを作り出すことで、室内での快適性をより向上させることができる。
【０００９】
また、脚台の前後面に設けられた第２の座席下吹出し口を更に備えると好適である。前後に配置された第２の座席下吹出し口を脚台に更に追加しても、初期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、乗客の足元のドラフト感の軽減を可能にし、設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）を迅速に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る鉄道車両の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
(第１の実施形態)
図１及び図２に示すように、鉄道車両１は、快適性を特に重視している特急列車、急行列車などであり、この鉄道車両１は、床、側、屋根、妻(何れも図示せず)からなる車体２を備え、側には、側窓３が設置されている。そして、車体２内には、床板２Ａ、側壁２Ｂ、天井９等により、一定容積の車室Ｓが作り出されており、この車室Ｓ内には、固定式、回転式又は転換式のクロスシート４が車体２の前後方向で並べて配置されている。クロスシート４とは、車両１の長手方向に対して直交する方向に乗客が並んで着席する座席であり、横座席とも呼ばれている。
【００１３】
各クロスシート４は、２人掛けであり、左側では座席Ａと座席Ｂが並んでおり、右側では座席Ｃと座席Ｄが並んでおり、中央通路Ｅを挟んで左右に２台配置されている。各クロスシート４は、車体２の床面６から突出する脚台７の上部に固定され、各脚台７の左右側面７ａには、左右一対の第１の座席下吹出し口８が設けられている。そして、床構体２Ａの下方に配置されたダクト(図示せず)内を流動する調和空気が脚台７内に供給されている。
【００１４】
また、車体２の天井９の中央には、天井吸込み口１０が設けられ、天井吸込み口１０は、天井９の長手方向に沿って延在している。そして、天井吸込み口１０から吸い込まれた空気は、屋根構体と天井９との間に配置されたダクト(図示せず)内を流動する。さらに、車体２に設けられた荷棚１１の下部には、側窓３に向けて空気を吹き出すための側窓吹出し口１３が設けられている。そして、荷棚１１内に設けられたダクト１１ａ内を流動する調和空気が側窓吹出し口１３から排出される。
【００１５】
次に、このような鉄道車両１の空調に関する数値実験結果を述べる。
【００１６】
図３に示すように、前から４番目の座席のみに着目して考察すると、左右の第１の座席下吹出し口８から排出された調和空気は、天井９に向けて広がりながら３０秒後に天井吸込み口１０まで達し、６０秒後には室内Ｓで均一に広がってゆく様子が確認できた。そして、室内Ｓにおいて、第１の座席下吹出し口８と天井吸込み口１０とが床面６側と天井９側とに位置することになるので、可能な限り流路を長くすることができ、ショートサーキットになる虞も回避され、室内Ｓの換気性は良好になる。
【００１７】
さらに、図４の(ａ)(ｂ)(ｃ)の３タイプのＥＤＴ(EffectiveDraft Temperature)について考察する。
このＥＤＴは、室内の快適性を判定する指標として一般的に利用されており、(１)式により定義される。
ＥＤＴ＝（ｔｘ−ｔｃ）−８（Ｖｘ−０．１５）    …    （１）
ただし、ｔｘ：局所温度（℃）
ｔｃ：平均気温（℃）
Ｖｘ：局所風速（ｍ／ｓ）
なお、−１．７℃≦ＥＤＴ≦１．１℃で且つＶｘ≦０．３５ｍ／Ｓの範囲を快適域とする。
また、評価対象としている空間において快適と判断された空間の割合を、ＡＤＰＩ(Air Diffusion Performance Index)すなわち空気拡散性能指標とする。そして、このＡＤＰＩが高い程、快適性が高いと言える。
【００１８】
図４(ａ)は、本発明に係わる空調タイプであり、脚台の左右側面からのみ調和空気を吹出し、荷台から側窓に向けてから調和空気を吹出し、天井から空気を吸い込むタイプである(以下「タイプ１」という)。
図４(ｂ)は、比較例１に係わる空調タイプであり、脚台の前後のみから調和空気を吹出し、荷台から側窓に向けてから調和空気を吹出し、天井から空気を吸い込むタイプである(以下「タイプ２」という)。
図４(ｃ)は、比較例２に係わる空調タイプであり、荷台から乗客及び室内に向けて調和空気を吹出し、脚台の左右及び天井から空気を吸い込むタイプである(以下「タイプ３」という)。
【００１９】
図５(ａ)は、床上０．０９ｍの位置すなわち脚台７の左右に設けられた第１の座席下吹出し口８の位置におけるタイプ１の風速分布を示し、図５(ｂ)は、床上０．０９ｍの位置すなわち脚台の前後に設けられた座席下吹出し口の位置におけるタイプ２の風速分布を示している。図５に示すように、タイプ１ではレンジアウト(白抜け)が通路Ｅ内で多く見られる傾向を示し、タイプ２では座席側における乗客の足元でのレンジアウトが多くなっている。従って、タイプ１では座席に座っている乗客の足元で寒さを感じることが少なく、ドラフト感が軽減されている。これに対し、タイプ２では乗客の足元で寒さを感じる。以上の結果から、座席下吹出しに関して、脚台の左右側面からの吹出しは、脚台の前後面からの吹出しに対し優位であることが確認された。なお、座席上のレンジアウトは、人体モデル表面温度に起因するものである。
【００２０】
図６は、床上１．２ｍの位置すなわち着座した乗客の頭付近における風速分布を示し、タイプ１では、際立ったレンジアウトはない。従って、乗客の頭部付近でのドラフト感については良好であると判断できる。これに対し、タイプ２では、風速分布に関してタイプ１と大差はなく、図示を省略する。
【００２１】
図７は、床上０．６ｍの位置すなわち乗客の膝付近の位置におけるＥＤＴ分布を示す。タイプ１(図７(ａ)参照)では、レンジアウト(白抜け)が通路Ｅ内で多く見られる傾向を示し、タイプ２(図７(ｂ)参照)では、座席側における乗客の膝付近でのレンジアウトが比較的多くなっている。従って、タイプ１では座席に座っている乗客の膝付近の快適性は比較的良好であり、これに対し、タイプ２では乗客の膝付近において、ＥＤＴ分布のレンジアウトが多くなっているのが分かる。以上の結果から、座席下吹出しに関して、脚台の左右側面からの吹出しは、脚台の前後面からの吹出しに対し優位であることが確認された。なお、座席上のレンジアウトは、人体モデル表面温度に起因するものである。
【００２２】
さらに、ＡＤＰＩ(空気拡散性能指標)について考察する。
【００２３】
タイプ１に関して、図８に示すように、室内のＡＤＰＩが４９のとき、室内設定温度を僅か０．５℃下げると、２分後にＡＤＰＩは約２倍の９４まで改善されることがわかる。従って、タイプ１の場合は、設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）が迅速(僅か２分)で向上することが分かる。これに対して、タイプ３の場合、図９に示すように、室内のＡＤＰＩが８１のとき、室内設定温度を僅か０．５℃下げても、２分後にＡＤＰＩは７２になり、あまり大きな変化は見られない。以上の結果から、脚台の左右の吹出し及び天井の吸込みの優位性が確認された。
【００２４】
この鉄道車両１においては、脚台７の左右側面７ａに設けられた第１の座席下吹出し口８から吹き出された調和空気は、クロスシート４の下から上昇しながら天井吸込み口１０に吸い込まれる。このように、脚台７の左右から風を吹出して、天井９で空気を吸い込むような風の流れが室内で作り出されている。そして、このような風の流れは、乗客の足元及び膝付近のドラフト感が軽減する。さらには、室内設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）を迅速に向上させることができる。例えば、室内の温度を２５℃に設定していて、乗客の大半が寒いと感じている場合、乗務員が、設定温度を、０．５〜１℃上げるだけでも、快適性（ＡＤＰＩ）を素早く向上させることができる。これに対し、従来の空調にあっては、悪化した快適性（ＡＤＰＩ）を短時間で改善することは難しい。
【００２５】
さらに、側窓３は、外気の温度変化や太陽光影響を受けるので、温度負荷が高い。したがって、室内Ｓは側窓３の温度変化を受けやすく、特に、窓際に座っている乗客は、側窓３の温度変化の影響を受けやすいので、側窓吹出し口１３により側窓３にエアーカーテンを作り出すことで、室内Ｓの快適性をより向上させることができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
この実施形態において、第１の実施形態と同一又は同等な構成部分については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
図１０に示すように、鉄道車両２０に設けられた各脚台２１の左右側面７ａには、左右一対の第１の座席下吹出し口８が設けられ、各脚台２１の前後面７ｂには、左右に着座した乗客の足元の間に位置するように、前後一対の第２の座席下吹出し口２２が設けられている。
【００２８】
図１１(ａ)は、床上０．０９ｍの位置すなわち脚台２１に設けられた第１及び第２の座席下吹出し口８，２２の位置における風速分布を示し、この図で示されるように、レンジアウト(白抜け)が通路Ｅ内で多く見られる傾向を示しているが、座席に座っている乗客の足元で寒さを感じることが少なく、足元のドラフト感は軽減されていることが分かる。なお、座席上のレンジアウトは、人体モデル表面温度に起因するものである。
【００２９】
図１１(ｂ)は、床上０．６ｍの位置すなわち乗客の膝付近の風速分布を示し、この図で示されるように、座席上でのレンジアウトは存在するが、座席に座っている乗客の膝付近で寒さを感じることが少なく、膝付近のドラフト感は軽減されていると判断できる。図１１(ｃ)は、床上１．２ｍの位置すなわち着座した乗客の頭付近における風速分布を示し、乗客の頭部付近でのドラフト感は極めて少ないと判断できる。
【００３０】
図１２(ａ)は、床上０．６ｍの位置すなわち乗客の膝付近のＥＤＴ分布を示し、この図で示されるように、座席に座っている乗客の膝付近での快適性は良好であると判断できる。図１２(ｂ)は、床上１．２ｍの位置すなわち着座した乗客の頭付近におけるＥＤＴ分布を示し、乗客の頭部付近での快適性は、比較的良好であると判断できる。なお、第２実施形態におけるＡＤＰＩ(空気拡散性能指標)については図示しないが、この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、設定温度を僅かに変動させるだけで、快適性（ＡＤＰＩ）は迅速に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る鉄道車両の第１の実施形態を示す横断面図である。
【図２】図１に示された鉄道車両の縦断面図である。
【図３】座席下から吹き出された空気の濃度分布を示す図である。
【図４】(ａ)は本発明に係る鉄道車両を示す概略図、(ｂ)は比較例１に係る鉄道車両を示す概略図、(ｃ)は比較例２に係る鉄道車両を示す概略図である。
【図５】乗客の足元の風速分布を示す図である。
【図６】乗客の頭付近の風速分布を示す図である。
【図７】乗客の膝付近のＥＤＴ分布を示す図である。
【図８】本発明に係る鉄道車両におけるＡＤＰＩの時間的変化を示す図である。
【図９】比較例２に係る鉄道車両におけるＡＤＰＩの時間的変化を示す図である。
【図１０】本発明に係る鉄道車両の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図１１】第２の実施形態に係る風速分布を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係るＥＤＴ分布を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，２０…鉄道車両、２…車体、３…側窓、４…クロスシート、６…床面、７，２１…脚台、７ａ…左右側面、７ｂ…前後面、８…第１の座席下吹出し口、９…天井、１０…天井吸込み口、１３…側窓吹出し口、２２…第２の座席下吹出し口、Ａ〜Ｄ…座席、Ｅ…通路。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図１０】
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【図３】
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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１１】
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【図１２】
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