(57)【要約】【課題】通過抵抗を増大することなく、高圧水洗浄時のフィン変形を防止し、メンテナンス性を向上させる。【解決手段】圧縮機５，室外熱交換器６，減圧装置，室内熱交換器７で形成される冷凍サイクルを筐体内に２台備え、筐体内に熱交換器を傾斜させて搭載した屋根上設置型の鉄道車両用空調装置において、室外熱交換器６は空気の通過方向へ複数列に配置されてフィン２に固定された伝熱管１を備え、フィン２の前縁部３から最前列の伝熱管１の中心までの距離は、フィン２の後縁部４から最後列の伝熱管１の管中心までの距離よりも小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機，室外熱交換器，減圧装置，室内熱交換器で形成される冷凍サイクルを筐体内に２台備え、筐体内に熱交換器を傾斜させて搭載した屋根上設置型の鉄道車両用空調装置において、
前記室外熱交換器は空気の通過方向へ複数列に配置されてフィンに固定された伝熱管を備え、前記フィンの前縁部から最前列の前記伝熱管の中心までの距離は、前記フィンの後縁部から最後列の伝熱管の管中心までの距離よりも小さくされたことを特徴とする鉄道車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、前記フィンの前縁部から最前列の前記伝熱管の中心までの距離は、前記伝熱管の中心間距離の１／２の値に対して０.８以上０.９５未満とされたことを特徴とする鉄道車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、前記フィンの後縁部から最後列の伝熱管の管中心までの距離が、前記伝熱管の中心間距離の１／２の値に対して１.０５以上１.２未満とされたことを特徴とする鉄道車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記フィンは、空気の通過方向の幅が異なるものが複数枚積層され、前記前縁部のフィン間距離は、前記後縁部のフィン間距離よりも大きくなるように組み合わせられたことを特徴とする鉄道車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の屋根上に設置される空調装置に関し、特に熱交換器を洗浄する際に発生するフィンの変形を低減し、メンテナンス性を向上させた鉄道車両用空調装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器を高圧水で洗浄する際に発生するフィンの変形を防止するため、空気流れ上流部であるフロントグリル側のフィンを波状にした補強部を設け、高圧水の水圧によりコア部が変形してしまうことを防止することが知られ、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７２３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
屋根上設置型の鉄道車両用空調装置は、鉄道車両の屋根と、トンネル天井間に形成される空間に筐体を設置する必要がある。このため、鉄道車両に搭載される空調装置及び熱交換器は小型化が必須とされる。また、鉄道用車両空調装置では、熱交換器を傾斜配置と熱交換器の列数を増大により、伝熱面積の拡大と筐体高さの抑制の両立を図っている。したがって、熱交換器の列数増大と供に、拡大伝熱面であるフィンの列方向寸法、いわゆるフィン幅が拡大する。この結果、フィン間を流体が通過する際に発生する通過抵抗が増大する。
【０００５】
さらに、上記従来技術においては、フィン型式はプレート若しくはワッフルフィン型式であり、同一形状のフィンを複数枚積層した構成であり、洗浄の際には高圧水を必要とするため、高い水圧力によってフィンが変形し、熱交換器の伝熱性能が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、通過抵抗を増大することなく、高圧水洗浄時のフィン変形を防止し、メンテナンス性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機，室外熱交換器，減圧装置，室内熱交換器で形成される冷凍サイクルを筐体内に２台備え、筐体内に熱交換器を傾斜させて搭載した屋根上設置型の鉄道車両用空調装置において、前記室外熱交換器は空気の通過方向へ複数列に配置されてフィンに固定された伝熱管を備え、前記フィンの前縁部から最前列の前記伝熱管の中心までの距離は、前記フィンの後縁部から最後列の伝熱管の管中心までの距離よりも小さくされたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、屋根上設置型の鉄道車両用空調装置において、フィンの変形の防止と、熱交換器のメンテナンス性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は一実施例による熱交換器の側面図，上面図を示したものであり、図２は屋根上設置型の鉄道車両用空調装置の全体を示している。  
鉄道車両用空調装置は、図１に示すような多数の管群からなる伝熱管１，フィン２の前縁部３、及び後縁部４を有する拡大伝熱面から構成される室外熱交換器６及び室内熱交換器７から構成されており、図２に示すような冷媒を圧縮・加熱する圧縮機５，室外空気と冷媒を熱交換させるための室外熱交換器６，図示されていない減圧装置，室内空気と冷媒を熱交換させるための室内熱交換器７，アキュムレータ８，室外空気を室内熱交換器へ誘導するための室外送風機９，室内空気を室内熱交換器へ誘導し調和空気を室内へ送風するための室内送風機１０，室外熱交換器を保護するための熱交カバー１２，室外ファンを保護するためのファンガード１３，室内機カバー１４によって形成されている。また、図中の矢印は熱交換器を洗浄する際に噴出させる高圧水の流動方向を示している。
【００１０】
図５に示すように従来の鉄道車両用空調装置に使用される熱交換器の前縁部３及び後縁部４はＲｐ／２で構成されるの対し、本例では、図１に示すように前縁部３と伝熱管１との距離がＲｐ／２の０.８以上０.９５未満とされ、後縁部４と伝熱管１との距離がＲｐ／２の１.０５以上１.２未満とされる。したがって、フィンの剛性は高まり、一方、伝熱面積は、従来の熱交換器と同等となるので、熱交換器の伝熱性能を低下させることがない。
【００１１】
さらに、図５に示すように、従来型の鉄道車両用空調装置の熱交換器は、前縁部３と後縁部４が連続して形成されている。したがって、従来型の鉄道車両用空調装置の熱交換器は、後縁部４のフィン間距離（ｆｐ）と前縁部３のフィン間距離が等しく形成されている。一方、本例の鉄道車両用空調装置の熱交換器は、図１に示すように前縁部３のフィンと後縁部４のフィンが連続して形成されない。この結果、熱交換器は、後縁部４のフィン間距離（ｆｐ）は、前縁部３のフィン間距離より小さく形成される。これにより、高圧水が前縁部３のフィンを通過する際に生ずる通過抵抗を低減でき、前縁部３のフィンに遮られることなく後縁部４のフィンへ高圧水を流通させることができる。このため、鉄道車両用空調装置の熱交換器の洗浄を容易に、例えば前縁部３側からのみ高圧水を掛ければ良く、汚れ落ちも優れ、メンテナンス性を向上できる。また、フィン間を通過した高圧水は、フィン間に付着した汚れを保持して図示されていないドレン菅を通過して筐体外へ排水される。
【００１２】
図３は鉄道車両用空調装置の室外熱交換器６へ適用した際の例である。図に示すように、フィン剛性の高い前縁部３がフィン剛性の低い後縁部４よりも高圧水に対して上流に位置するため、熱交換器の変形を低減することができる。また、フィン間距離が大きい前縁部３が後縁部４よりも高圧水に対して上流部に位置するため高圧水がフィン間を通過する際に生ずる通過抵抗を低減することができ、汚れ残りを低減できる。
【００１３】
図４は鉄道車両用空調装置の室内熱交換器７へ適用した際の例である。室内熱交換器７の場合も室外熱交換器６の場合と同様に、フィン剛性の高い前縁部３がフィン剛性の低い後縁部４よりも高圧水に対して上流に位置するため、熱交換器の変形を低減することができる。また、フィン間距離が大きい前縁部３が後縁部４よりも高圧水に対して上流部に位置するため高圧水がフィン間を通過する際に生ずる通過抵抗を低減することができる。
【００１４】
以上、鉄道車両用空調装置は高圧水によるフィンの変形を防止する事ができる。また、高圧水がフィン間を通過する際の通過抵抗を低減する事が可能であるため、高圧水をフィン前縁から後縁まで流通させることができる。この結果、鉄道車両用空調装置のメンテナンス性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による一実施の形態の熱交換器を示す側面図及び上面図。
【図２】一実施の形態による鉄道車両用空調装置全体を示す平面図。
【図３】一実施の形態による室外熱交換器部を示す側断面図。
【図４】一実施の形態による室内熱交換器部を示す側断面図。
【図５】従来の熱交換器を示す側面図及び上面図。
【符号の説明】
【００１６】
１…伝熱管、２…フィン、３…前縁部、４…後縁部、５…圧縮機、６…室外熱交換器、７…室内熱交換器、８…アキュムレータ、９…室外送風機、１０…室内送風機、１１…電気品、１２…熱交カバー、１３…ファンガード、１４…室内機カバー。
【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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