(57)【要約】【課題】天井を低くしなくても、配線配管スペースを広く確保できる鉄道車両用ダクト構造を提供する。【解決手段】鉄道車両１の天井１２と屋根構体１Ｂとの間に設けられた鉄道車両用ダクト構造２において、屋根構体１Ｂに埋設される第１及び第２空調装置３，４が、鉄道車両１の第１及び第２車端部１８，１９より中央寄りに設置されて第１及び第２車端部１８，１９側に調和空気を吐出し、その調和空気を第１及び第２ダクト２１，２２が第１及び第２供給ダクト部２１１、２２１により第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄへ向かって反対向きに供給した後、第１及び第２空調装置３，４の片側に配置した第１及び第２メインダクト部２１２，２２２に供給し、車両中央部に吹き出し、その後、吹き出された空気が第１及び第２空調装置３，４の第１及び第２吸込口３２，４２に吸い込まれることにより、調和空気を車室１１に広く行き渡らせるようにする。【選択図】図１
2017013612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の天井と屋根構体との間に設けられており、前記屋根構体に落とし込まれた形で前記鉄道車両に取り付けられた第１空調装置と第２空調装置が吐出する調和空気を、車室に吹き出す鉄道車両用ダクト構造において、
前記第１空調装置は、前記鉄道車両の第１車端部より中央寄りに設置され、前記第１車端部側に調和空気を吐出する第１吐出口と、前記天井に露出して前記車室の空気を吸い込む第１吸込口とを有すること、
前記第２空調装置は、前記鉄道車両の第２車端部より中央寄りに設置され、前記第２車端部側に調和空気を吐出する第２吐出口と、前記天井に露出して前記車室の空気を吸い込む第２吸込口とを有すること、
前記第１空調装置が吐出した調和空気を前記鉄道車両の第１側構体側へ供給する第１供給ダクト部と、前記第１空調装置の第１側構体側に位置して前記第１供給ダクト部から前記第２空調装置の手前まで延在しており、１又は２以上の第１吹出口が前記第１空調装置より第２空調装置側に形成された第１メインダクト部とを備える第１ダクトと、
前記第２空調装置が吐出した調和空気を前記鉄道車両の第２側構体側へ供給する第２供給ダクト部と、前記第２空調装置の第２側構体側に位置して前記第２供給ダクト部から前記第１空調装置の手前まで延在しており、１又は２以上の第２吹出口が前記第２空調装置より第１空調装置側に形成された第２メインダクト部とを備える第２ダクトと、を有すること
を特徴とする鉄道車両用ダクト構造。
【請求項２】
請求項１に記載する鉄道車両用ダクト構造において、
前記第１ダクトは、前記第１空調装置が吐出した調和空気を前記第１車端部側へ吹き出す第１車端ダクト部を有すること、
前記第２ダクトは、前記第２空調装置が吐出した調和空気を前記第２車端部側へ吹き出す第２車端ダクト部を有すること
を特徴とする鉄道車両用ダクト構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する鉄道車両用ダクト構造において、
前記第１及び前記第２吹出口は、前記鉄道車両の第１及び第２側構体に設けられた窓の近傍に前記調和空気を吹き出すこと
を特徴とする鉄道車両用ダクト構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する鉄道車両用ダクト構造において、
前記第１及び前記第２吸込口が、前記鉄道車両の第１及び第２側構体に設けられた開閉扉の近傍に設けられていること
を特徴とする鉄道車両用ダクト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用ダクト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地下鉄や新交通システムに使用される鉄道車両は、トンネル等との関係で車高に限界があり、車体断面を小さくする必要がある。このような小型車両では、屋根構体に大きな開口部を設け、その開口部にクーラを落とし込む形で取り付けることにより、クーラの外形と屋根構体の外形とを近似させている。そして、天井裏には、クーラに接続するダクトが設置され、クーラの冷気を車室に吹き出して車内温度をできるだけ均一にしている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載される車両空調ダクトは、前後車端部に配置される第１及び第２クーラの間に、主ダクトが車両中心線上に設置され、第１及び第２クーラから車両中央部へ向かって冷気を吐出される。主ダクトは、内部空間が仕切板により第１クーラに連通する第１室と第２クーラに連通する第２室に分割されている。主ダクトは、第１及び第２クーラの両側に設置される分岐ダクトが接続し、第１及び第２室に吐出された冷気を車端部にも吹き出すようにしている。
【０００４】
また例えば、特許文献２には、主ダクトから分岐する分岐ダクトをクーラの底面と車両の天井面との間に設け、主ダクトと分岐ダクトを車長方向に直線的に設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2013-151224号公報
【特許文献２】特開昭62-23862号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には以下の問題があった。
クーラが落とし込む形で取り付けられる鉄道車両では、クーラ周辺における天井と屋根構体との間のスペースがクーラに大部分を占められ、非常に狭い。この狭い空間には、ダクトの他、スピーカや照明に送電する配線や、戸締め配管等を敷設せねばならない。特許文献１では、第１及び第２クーラの両側に分岐ダクトを設置していた。これは、第１及び第２クーラが車両中央部へ向かって吐出した冷気を、第１及び第２クーラの直下に吹き出すためである。しかし、この構造では、第１及び第２クーラの両側において、配線・配管を行うスペースが分岐ダクトよりも側構体側に寄ってしまう。屋根構体と側構体とは断面アール状に接続されるのに対して、車室は極力広く確保したいため、曲げアール部における天井裏の空間は、非常に狭い。よって、配線・配管を行うスペースが側構体側に寄ると、配線や配管の敷設を可能とするための設計の難易度が高くなってしまう。また、実作業においても、狭い空間を無理して使うことになり、作業性が悪化してしまう。
【０００７】
この点、特許文献２では、クーラの底面と車両の天井裏との間に分岐ダクトを設置するため、クーラの両側に配線配管スペースを確保できる。しかし、この構造を、クーラが落とし込む形で取り付けられる鉄道車両に適用した場合、ただでさえ低く抑えられた天井が更に低くなり、乗客に圧迫感を与えてしまう。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、天井を低くしなくても、配線配管スペースを広く確保できる鉄道車両用ダクト構造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】
【０００９】
本発明の一態様は、次のような構成を有している。
（１）鉄道車両の天井と屋根構体との間に設けられており、前記屋根構体に落とし込まれた形で前記鉄道車両に取り付けられた第１空調装置と第２空調装置が吐出する調和空気を、車室に吹き出す鉄道車両用ダクト構造において、前記第１空調装置は、前記鉄道車両の第１車端部より中央寄りに設置され、前記第１車端部側に調和空気を吐出する第１吐出口と、前記天井に露出して前記車室の空気を吸い込む第１吸込口とを有すること、前記第２空調装置は、前記鉄道車両の第２車端部より中央寄りに設置され、前記第２車端部側に調和空気を吐出する第２吐出口と、前記天井に露出して前記車室の空気を吸い込む第２吸込口とを有すること、前記第１空調装置が吐出した調和空気を前記鉄道車両の第１側構体側へ供給する第１供給ダクト部と、前記第１空調装置の第１側構体側に位置して前記第１供給ダクト部から前記第２空調装置の手前まで延在しており、１又は２以上の第１吹出口が前記第１空調装置より第２空調装置側の部分に形成された第１メインダクト部とを備える第１ダクトと、前記第２空調装置が吐出した調和空気を前記鉄道車両の第２側構体側へ供給する第２供給ダクト部と、前記第２空調装置の第２側構体側に位置して前記第２供給ダクト部から前記第１空調装置の手前まで延在しており、１又は２以上の第２吹出口が前記第２空調装置より第１空調装置側の部分に形成された第２メインダクト部とを備える第２ダクトと、を有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、本明細書において、鉄道車両には、地下鉄などの鉄道を走行する車両と、新交通システムなどの軌道を走行する車両の双方が含まれる。
また、本明細書において、第１及び第２空調装置は、冷房機能、暖房機能、送風機能、換気機能、空気清浄機能の少なくとも一つを有する装置をいう。そして、本明細書において、調和空気には、冷気、暖気、送風や換気される空気、清浄化された空気などが含まれる。
【００１１】
上記構成では、第１空調装置は第１車端部側へ調和空気を吐出し、その調和空気を第１ダクトは、第１供給ダクト部により第１側構体側へ供給し、更に、第１空調装置の第１側構体側に延在する第１メインダクト部を介して車両中央部へ供給する。また、第２空調装置は第２車端部側へ調和空気を吐出し、その調和空気を第２ダクトは、第２供給ダクト部により第２側構体側へ供給し、更に、第２空調装置の第２側構体側に延在する第２メインダクト部を介して車両中央部へ供給する。第１メインダクト部は、第２空調装置の手前まで位置し、第２メインダクト部は、第１空調装置の手前まで位置する。そのため、第１及び第２メインダクト部は、第１及び第２空調装置の間では車長方向の車両中心線を挟んで対称に配置されるが、第１及び第２空調装置付近では非対称に配置される。第１及び第２ダクトは、調和空気の吹き出しが偏ることを防ぐために、第１及び第２吹出口から第１及び第２空調装置の間に調和空気を吹き出し、第１及び第２空調装置の直下に調和空気を吹き出さない。第１及び第２空調装置の間に吹き出された調和空気は、第１及び第２空調装置の吸込口に吸い込まれて第１及び第２空調装置の直下へ引き寄せられる。よって、第１及び第２ダクトが第１及び第２空調装置の片側のみに設置されていても、第１及び第２空調装置が吐出した調和空気を車両中央部と第１及び第２空調装置の直下にほぼ均一に供給できる。
かかる鉄道車両用ダクト構造では、第１及び第２空調装置を挟んで第１及び第２メインダクト部と反対側に、配線配管スペースが確保される。その配線配管スペースは、第１及び第２空調装置の真横から車体の曲げアール部に渡って広く確保され、周方向断面積が第１及び第２空調装置の両側にダクトを設ける場合の２倍以上となる。よって、上記構成によれば、配線及び配管の設計の自由度が広がり、実作業も行いやすくなる。
そして、上記構成では、第１及び第２空調装置の取付位置に合わせて天井の高さを設定できるので、車室を広く確保して、乗客に開放感を与えることができる。
【００１２】
（２）（１）に記載する構成において、前記第１ダクトは、前記第１空調装置が吐出した調和空気を前記第１車端部側へ吹き出す第１車端ダクト部を有すること、前記第２ダクトは、前記第２空調装置が吐出した調和空気を前記第２車端部側へ吹き出す第２車端ダクト部を有することが好ましい。
【００１３】
上記構成では、第１及び第２空調装置が第１及び第２車端部側へ吐出した調和空気を、第１及び第２車端ダクト部を介して第１及び第２車端部に吹き出し、その吹き出された調和空気を第１及び第２空調装置の吸込口が吸い込んで引き寄せる。そのため、第１及び第２空調装置が吐出した調和空気が、車両中央部だけでなく、第１及び第２空調装置の直下と第１及び第２車端部にも行き渡り、車室全体の空気が調和空気と均一に調和される。
【００１４】
（３）（１）又は（２）に記載の構成において、前記第１及び前記第２吹出口は、前記鉄道車両の第１及び第２側構体に設けられた窓の近傍に前記調和空気を吹き出すことが好ましい。
【００１５】
上記構成では、例えば第１及び第２メインダクト部から冷気を吹き出す場合に、その冷気で窓からの入射熱を冷却できる。
【００１６】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の構成において、前記第１及び前記第２吸込口が、前記鉄道車両の第１及び第２側構体に設けられた開閉扉の近傍に設けられていることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、開閉扉が開閉する場合に、車内の空気と熱交換等した調和空気を優先的に車外へ放出し、吹き出したばかりの熱交換等していない空気が無駄に車外に放出されることを防ぐことで、車室の温度や湿度等を効率良く調整できる。
【発明の効果】
【００１８】
よって、上記構成によれば、天井を低くしなくても、配線配管スペースを広く確保できる鉄道車両用ダクト構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る鉄道車両用ダクト構造を示す図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】図１のＢＢ断面図である。
【図４】図１のＣＣ断面図である。
【図５】図１に示す鉄道車両用ダクト構造における配線・配管の一例を示す図である。
【図６】図１に示す鉄道車両用ダクト構造における配線・配管の別例を示す図である。
【図７】従来の排水管例を示す図である。
【図８】図７のＤＤ断面図である。
【図９】吹出口の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に、本発明の実施形態に係る鉄道車両用ダクト構造２（以下「ダクト構造２」と略記する。）を示す。図２に、図１のＡＡ断面図を示す。図３に、図１のＢＢ断面図を示す。図４に、図１のＣＣ断面図を示す。以下の説明では、まず鉄道車両１の概略構成を説明し、次に第１及び第２空調装置３，４の取付構造を説明し、その次にダクト構造２について説明し、その後、配線配管群５の設置について説明する。そして、鉄道車両の空調動作を説明し、最後にダクト構造２の作用効果を説明する。
【００２１】
（鉄道車両１の概略構成）
図１及び図２に示す鉄道車両１は、鉄道や軌道を走行するものであって、例えば地下鉄や新交通システムで使用される小型車両である。鉄道車両１は、台枠１Ａと、屋根構体１Ｂと、第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄと、第１及び第２妻構体１Ｅ，１Ｆの６面体で車体を構成され、車室１１を備える。図１に示すように、第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄには、前方開閉扉１４（開閉扉の一例）と後方開閉扉１５（開閉扉の一例）と窓１６とが対称に設けられている。仕切１７は、車室１１を運転室１１Ａと客室１１Ｂに仕切っており、内部に配線や配管等が通されている。
【００２２】
図２に示すように、車室１１の天井１２と屋根構体１Ｂとの間（天井裏）には、第１及び第２空調装置３，４が吐出した調和空気を、第１及び第２ダクト２１，２２から吹き出すダクト構造２が設けられている。第１及び第２空調装置３，４は、乗客の快適性を向上させるために鉄道車両１に取り付けられ、車室１１の室温や湿度や気流や清浄度などを調整するための調和空気（例えば、冷気、暖気、除湿した空気、加湿した空気、清浄化した空気等）を吐出する。尚、天井裏には、配線や配管も敷設されている。
【００２３】
ここで、本実施形態の鉄道車両１は、仕切１７を備えるが、仕切１７を備えない鉄道車両にも、鉄道車両１と同様にダクト構造２を設けて良いことは、言うまでもない。
【００２４】
（第１及び第２空調装置の取付構造）
図２に示すように、屋根構体１Ｂには、第１及び第２取付開口部１Ｂａ，１Ｂｂが第１及び第２車端部１８，１９より車両中央寄りに（前方開閉扉１４近傍及び後方開閉扉１５近傍に）設けられ、その第１及び第２取付開口部１Ｂａ、１Ｂｂに第１及び第２空調装置３，４が落とし込まれた形で取り付けられている。そのため、図３に示すように、鉄道車両１は、第１及び第２空調装置３の外形Ｘ１と屋根構体１Ｂの外形Ｘ２とが近似し、車体断面積を小さくされている。
【００２５】
（ダクト構造２について）
図１に示すように、ダクト構造２では、第１空調装置３が吐出した調和空気を第１ダクト２１から車室１１に吹き出し、第２空調装置４が吐出した調和空気を第２ダクト２２から車室１１に吹き出す。
従来のダクト構造は、第１及び第２空調装置が第１及び第２車端部に設置されて車両中央部へ調和空気を吐出し、その吐出された調和空気を、車両中心線上に設置されたメインダクトと第１及び第２空調装置の両側に設置された分岐ダクトから吹き出すものが、一般的であった。ダクトを車両中心線を挟んで対称に設置すれば、車室に均一に調和空気を吹き出して車室の空気と調和させることができると考えられていたためである。
しかし、本実施形態のダクト構造２は、この概念を打ち壊し、第１及び第２空調装置３，４が第１及び第２車端部１８，１９側へ調和空気を吐出するようにし、車両中心点を挟んで点対称に設置される第１及び第２ダクト２１，２２から調和空気を吹き出すようにした。第１及び第２空調装置３，４の片側に配線と配管のスペースを広く形成するためである。そして、第１及び第２空調装置３，４が車室１１の空気を吸い込むことを利用して、第１及び第２ダクト２１，２２が車室１１に吹き出した空気を車室１１全体に行き渡らせ、車室１１の空気と均一に調和させるようにした。以下、具体的に説明する。
【００２６】
図１に示すように、第１空調装置３は、第１車端部１８より車両中央寄りに（前方開閉扉１４近傍に）設置されている。第１吐出口３１は、第１妻構体１Ｅ側に開口し、第１車端部１８に向かって調和空気を吐出する（図中のＦ１１参照）。また、第１吸込口３２は、前方開閉扉１４，１４の近傍において天井１２に露出し（図２参照）、車室１１の空気を吸い込む（図１及び図２のＦ１５，Ｆ２３，Ｆ２４参照）。
一方、第２空調装置４は、第２車端部１９より車両中央寄りに（後方開閉扉１５近傍に）設置されている。第２吐出口４１は、第２妻構体１Ｆ側に開口し、第２車端部１９に向かって調和空気を吐出する（図中Ｆ３１参照）。また、第２吸込口４２は、後方開閉扉１５，１５の近傍において天井１２に露出し（図２参照）、車室１１の空気を吸い込む（図１のＦ３５，Ｆ４３，Ｆ４４参照）。
第１及び第２吸込口３２，４２は、車両中心線Ｌ上に設けられ、第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄ側にある空気を均一に吸い込むようにされている。
【００２７】
第１及び第２ダクト２１，２２は、第１及び第２供給ダクト部２１１，２２１と、第１及び第２メインダクト部２１２，２２２と、第１及び第２メイン側車端ダクト部２１３，２２３と、第１及び第２反メイン側車端ダクト部２１４，２２４を備える。尚、本実施形態では、第１メイン側車端ダクト部２１３と第１反メイン側車端ダクト部２１４とにより「第１車端ダクト部」の一例が構成されている。また、第２メイン側車端ダクト部２２３と第２反メイン側車端ダクト部２２４とにより「第２車端ダクト部」の一例が構成されている。
【００２８】
第１供給ダクト部２１１は、第１吐出口３１に接続し、第１空調装置３が吐出した調和空気を第１側構体１Ｃ側と第２側構体１Ｄ側に分流させて供給する。
第１メインダクト部２１２は、第１空調装置３の第１側構体１Ｃ側に設けられた第１ダクトスペースＳ１１に延在して設置され、第１供給ダクト部２１１の端部領域に接続する。そのため、第１空調装置３を挟んで第１メインダクト部２１２と反対側に、配線配管群５を設置するための第１配線配管スペースＳ１２が形成される（図３参照）。第１メインダクト部２１２は、第２空調装置４の手前まで位置する。図１及び図２に示すように、第１メインダクト部２１２は、第１空調装置３よりも末端側の部分に第１吹出口２１２ａが複数設けられている。図４に示すように、第１吹出口２１２ａは、第１メインダクト部２１２から下向きに延設され、その真下にある天井１２に開設されたスリット１２ａを介して車室１１に連通している。一方、図１と図２と図３に示すように、第１メインダクト部２１２は、第１空調装置３及び前方開閉扉１４，１４の近傍には吹出口が設けられていない。
図１に示すように、第１メイン側車端ダクト部２１３と第１反メイン側車端ダクト部２１４は、第１供給ダクト部２１１の両端領域に接続し、車両中心線Ｌを挟んで対称に設置されている。第１メイン側車端ダクト部２１３と第１反メイン側車端ダクト部２１４は、仕切１７近傍から車両中央部へ向かって調和空気を吹き出す第３吹出口２１３ａ，２１４ａと、第１車端部１８側へ向かって調和空気を吹き出す第４吹出口２１３ｂ，２１４ｂを備える。
【００２９】
尚、第１供給ダクト部２１１は、第１吐出口３１に連通する連通室２１１１が、風量調整板２１１０により、第１側構体１Ｃ側に位置する分流室２１１２と第２側構体１Ｄ側に位置する分流室２１１３に分割されている。第１ダクトスペースＳ１１が第１空調装置３の真横から第１曲げアール部１Ｇまで車高方向と車幅方向に広く確保されているので、第１メインダクト部２１２は、第１ダクトスペースＳ１１全体を使って、流路断面積が第１空調装置３の両側にダクトを設置する場合の約２倍に設定されている。そのため、分流室２１１２の容積は分流室２１１３の容積より大きく、第１メインダクト部２１２と第１メイン側車端ダクト部２１３と第１反メイン側車端ダクト部２１４に調和空気を適正な流量で供給できるようになっている。
【００３０】
第２供給ダクト部２２１は、第２吐出口４１に接続し、第２空調装置４が吐出した調和空気を第１側構体１Ｃ側と第２側構体１Ｄ側に分流させて供給する。
第２メインダクト部２２２は、第２空調装置４の第２側構体１Ｄ側に設けられた第２ダクトスペースＳ２２に延在して設置され、第２供給ダクト部２２１の端部領域に接続する。そのため、第２空調装置４を挟んで第２メインダクト部２２２と反対側に、配線配管群５を設置するための第２配線配管スペースＳ２１が形成される。第２メインダクト部２２２は、第１空調装置３の手前まで位置する。第２メインダクト部２２２は、第２空調装置４よりも末端側の部分に第２吹出口２２２ａが複数設けられている。図４に示すように、第２吹出口２２２ａは、第２メインダクト部２２２から下向きに延設され、その真下にある天井１２に開設されたスリット１２ａを介して車室１１に連通している。一方、図１に示すように、第２メインダクト部２２２は、第２空調装置４及び後方開閉扉１５，１５の近傍には吹出口が設けられていない。
図１に示すように、第２メイン側車端ダクト部２２３と第２反メイン側車端ダクト部２２４は、第２供給ダクト部２２１の両端領域に接続し、車両中心線Ｌを挟んで対称に設置されている。第２メイン側車端ダクト部２２３と第２反メイン側車端ダクト部２２４は、車両中央部へ向かって調和空気を吹き出す第５吹出口２２３ａ，２２４ａと、第２車端部１９側へ向かって調和空気を吹き出す第６吹出口２２３ｂ，２２４ｂを備える。
【００３１】
尚、第２供給ダクト部２２１は、第２吐出口４１に連通する連通室２２１１が、風量調整板２２１０により、第２側構体１Ｄ側に位置する分流室２２１２と第１側構体１Ｃ側に位置する分流室２２１３に分割されている。第２ダクトスペースＳ２２が第２空調装置４の真横から第２曲げアール部１Ｈ（図３参照）まで車高方向と車幅方向に広く確保されているので、第２メインダクト部２２２は、第２ダクトスペースＳ２２全体を使って、流路断面積が第２空調装置４の両側にダクトを設置する場合の約２倍に設定されている。そのため、分流室２２１２の容積は分流室２２１３の容積より大きく、第２メインダクト部２２２と第２メイン側車端ダクト部２２３と第２反メイン側車端ダクト部２２４に調和空気を適正な流量で供給できるようになっている。
【００３２】
（配線配管群５の設置について）
第１及び第２空調装置３，４付近には、配線配管群５が同様に設置されるので、ここでは第１空調装置３側を例に挙げて説明し、第２空調装置４側については説明を省略する。
図３に示すように、第１ダクトスペースＳ１１には、第１メインダクト部２１２が第１曲げアール部１Ｇの内側まで設置される。一方、第２側構体１Ｄ側に位置する第１配線配管スペースＳ１２は、ダクトを設置されず、第１空調装置３の真横から第２曲げアール部１Ｈを介してドア開閉装置１４１まで、車高方向（図中上下方向）及び車幅方向（図中左右方向）に広く形成されている。そのため、第１配線配管スペースＳ１２は、第１空調装置３の両側にダクトを配置する場合より車両中心線Ｌ側に領域を広げられ、配線配管群５の設計や実作業を行いやすい。尚、図４に示すように、第１及び第２空調装置３，４が設置されていない領域では、第１メインダクト部２１２と第２メインダクト部２２２の間に広いスペースＳ３１が空いている。そのため、そのスペースＳ３１に上記配線配管群５に含まれる配線５１や配管５２などを敷設しやすい。以下、配線配管群５の設置例を具体的に説明する。
【００３３】
図５及び図６に、配線・配管の一例を示す。例えば図５に示すように、第１配線配管スペースＳ１２には、照明やスピーカの配線５１やドア開閉装置１４１に空気圧を供給する配管５２（ドア開閉装置１４１が電気駆動式の場合は配線）などを隙間を空けて車長方向に敷設できる。そのため、配線を縛ったり、配管をつなげたりする作業を行いやすい。また、電気的な干渉を防ぐことができる。
また図５に示すように、例えば、クーラに電力を供給する配線５３のように太くて曲げにくい配線であっても、第１配線配管スペースＳ１２において天井１２の形状に合わせて緩やかに曲げ、第２側構体１Ｄの内部に引き込むことができる。また、例えば、第１空調装置３の下側に設置されるドレンパン３３に接続する配管５４を、第１エルボ管５４Ａと第１ストレート管５４Ｂと第２エルボ管５４Ｃと第２ストレート管５４Ｄにより構成し、車体周方向に設置することができる。配管５４は、第２ストレート管５４Ｄが第２側構体１Ｄの下部において台枠１Ａを貫通し、床下に排水できる。よって、車体周方向に小スペースで無理なく配線及び配管することができる。
また図５に示すように、第１配線配管スペースＳ１２が車高方向にも広いので、例えば車長方向に敷設する配線５１及び配管５２を上段に設置し、その下側に車体周方向に敷設する配線５３及び配管５４を設置するという具合に、階層的に配線配管群５をレイアウトできる。この場合、階層間に絶縁壁５６を設けても良い。
また図６に示すように、例えば、第１配線配管スペースＳ１２に車内スピーカ５７等の設置面積の大きい機器を設置できる。この場合、第１空調装置３の真下に車内スピーカ５７等を取り付ける場合より天井１２を高くして車室１１を広くできる。
【００３４】
ところで、従来は、例えば図７及び図８に示すように、第２車端部１９に第２空調装置４を設けていた。第２妻構体１Ｆには、配電盤が設置され、第２車端部１９には、配電盤に接続する配線が集まっていた。そのため、第２空調装置４に接続する配管５８は、配線に沿って車長方向にしか敷設できなかった。この配管５８は、天井裏に設けられた室外機室の排水管５８Ａと室内機室のドレン管５８Ｂを車外に設置したジョウゴ５８Ｃに接続し、そのジョウゴ５８Ｃに鉛直方向に沿って車外に設置した排水管５８Ｄを接続していた。しかしながら、小型の地下鉄や新交通システムの路線には、半径の小さい急曲線が用いられる場合がある。そのような急曲線上においては、配管５８のように第２妻構体１Ｆの妻面１Ｆａよりも外に出た設備品等があると、相手車両の同様の設備品や妻面と干渉することが懸念される。従って、このような制約のある場合には、図８の想像線に示すように、ジョウゴ５８Ｃと排水管５８Ｄの厚みＥを含めて第２妻構体１Ｆの仕切厚を車室１１側に厚く設定して車内（妻面１Ｆａと内張１Ｆｂとの間）に配管５８（ジョウゴ５８Ｃ、排水管５８Ｄ）を通さなければならず、車室１１が狭くなってしまっていた。
これに対し、本実施形態は、図２に示すように、第２空調装置４が第２車端部１９より車両中央寄りに（後方開閉扉１５近傍に）設置されている。そのため、第２空調装置４の周りには、配線や配管が密集しておらず、図５に示す配管５４と同様、第２空調装置４に接続する配管を車体周方向に敷設することができる。つまり、例えば図５に示す配管５４と同様、第２空調装置４に接続する配管を第２空調装置４の近傍で第２側構体１Ｄ側へ導き、第２側構体１Ｄの下部から床下へと排水することができる。よって、本実施形態によれば、ジョウゴ５８Ｃと排水管５８Ｄを車内に設置しなくても済み、車室１１を車長方向に広げることができる。このことは、特に、地下鉄や新交通システム等に使用される車長が短くて車体断面積の小さい鉄道車両に、有益である。
【００３５】
また、図７及び図８に示すジョウゴ５８Ｃは、溶接により組み立てられ、溶接不良があると、水漏れする恐れがあった。図８の想像線に示すように、配電盤等の電気的に重要なものが集まっている第２妻構体１Ｆにジョウゴ５８Ｃを内設する場合、ジョウゴ５８Ｃから水漏れすると、運行に不具合が生じる恐れがある。そのため、この場合、余程注意してジョウゴ５８Ｃを溶接した上で、溶接部分を十分に検査する必要があった。
これに対して、本実施形態では、図５に示す配管５４と同様、第２空調装置４に接続する配管がストレート管とエルボ管だけで簡単に構成されるので、溶接組立てするジョウゴ５８Ｃより水漏れのリスクが少ない。しかも、この場合、電気的に重要なものが少ない第２側構体１Ｄに配管を敷設するので、水漏れしたとしても運行に不具合が生じにくい。よって、本実施形態によれば、配管の設計や実作業にかかる負担を軽減できる。
【００３６】
（空調動作について）
次に、車室１１に冷気（調和空気の一例）を供給して鉄道車両１を冷房（空調の一例）する場合を例に挙げて空調動作を説明する。第１及び第２ダクト２１，２２における冷気の流れ（図１のＦ１１〜Ｆ２４、Ｆ３１〜Ｆ４４参照）は同様である。ここでは第１ダクト２１を中心に説明し、第２ダクト２２については適宜説明を省略する。
【００３７】
図１のＦ１１，Ｆ３１に示すように、第１及び第２空調装置３，４は、第１及び第２吐出口３１，４１から第１及び第２車端部１８，１９へ向かって冷気を吐出する。このとき、図１のＦ１５，Ｆ２３，Ｆ２４，Ｆ３５，Ｆ４３，Ｆ４４に示すように、第１及び第２空調装置３，４は、冷気の吐出量と同じ流量で、第１及び第２吸込口３２，４２から車室１１の空気を吸い込む。
【００３８】
図１のＦ１２，Ｆ１９に示すように、第１ダクト２１は、第１供給ダクト部２１１の連通室２１１１に吐出された冷気が風量調整板２１１０により分流室２１１２，２１１３に分流する。このとき、分流室２１１２には、分流室２１１３より冷気が多く供給される。
【００３９】
図１のＦ１３，Ｆ１６に示すように、分流室２１１２に供給された冷気は、分流路２１１４を流れた後、第１メインダクト部２１２と第１メイン側車端ダクト部２１３に分流される。図１及び図２のＦ１４に示すように、第１メインダクト部２１２は、第１側構体１Ｃに位置する窓１６付近に冷気を吹き出し、入射熱を遮断するが、第１空調装置３の真下に冷気を吹き出さない。また図１のＦ１７，Ｆ１８に示すように、第１メイン側車端ダクト部２１３は、第３及び第４吹出口２１３ａ，２１３ｂから冷気を第１車端部１８側に吹き出す。
【００４０】
一方、図１のＦ１９，Ｆ２０に示すように、分流室２１１３に供給された冷気は、分流路２１１５、第１反メイン側車端ダクト部２１４へ流れる。図１のＦ２１，Ｆ２２に示すように、冷気は、第３及び第４吹出口２１４ａ，２１４ｂから第１車端部１８側に吹き出される。
【００４１】
第２ダクト２２は、第２メインダクト部２２２が第２側構体１Ｄに位置する窓１６付近に冷気を吹き出す点を除き（図１のＦ３４参照）、第１ダクト２１と同様に冷気を車室１１に吹き出す（図１のＦ３１〜Ｆ３３、Ｆ３６〜Ｆ４２参照）。
【００４２】
第１及び第２ダクト２１，２２は、第１及び第２メインダクト部２１２，２２２が、第１及び第２空調装置３，４の間では車両中心線Ｌを挟んで対称に設けられている。また、第１及び第２メイン側車端ダクト部２１３，２２３と第１及び第２反メイン側車端ダクト部２１４，２２４は、第１及び第２空調装置３，４より第１及び第２車端部１８，１９側の位置に、車両中心線Ｌを挟んで対称に設けられている。よって、第１及び第２空調装置３，４の間（車両中央部）と第１及び第２車端部１８，１９は、冷気がほぼ均一に吹き出されて行き渡る。
【００４３】
一方、第１及び第２空調装置３，４に対応する位置では、第１及び第２メインダクト部２１２，２２２がそれぞれ第１及び第２空調装置３，４の片側のみに配置され、冷気が第１及び第２空調装置３，４の真下に吹き出されない。冷気が偏って吹き出されることを防ぐためである。
【００４４】
しかし、第１及び第２空調装置３，４は、第１及び第２吐出口３１，４１から吹き出した冷気と同じ風量で、第１及び第２吸込口３２，４２から車室１１の空気を吸い込んでいる。そのため、図１及び図２のＦ１５，Ｆ２３，Ｆ２４，Ｆ３５，Ｆ４３，Ｆ４４に示すように、第１〜第６吹出口２１２ａ，２２２ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１３ｂ，２１４ｂ，２２３ａ，２２４ａ，２２３ｂ，２２４ｂから車両中央部と第１及び第２車端部１８，１９に吹き出された冷気が、車室１１の空気に混じって第１及び第２吸込口３２，４２に引き寄せられ、第１及び第２空調装置３，４の直下を流れる。つまり、第１及び第２空調装置３，４付近にも冷気が行き渡る。
【００４５】
このように、冷気は、車室１１全体に広く行き渡るので、車室１１を均一に冷やすことが可能である。
また、第１及び第２メインダクト部２１２，２２２が、第１及び第２空調装置３，４の直下に冷気を吹き出さないので、車室１１に吹き出された冷気が直ぐに第１及び第２吸込口３２，４２に吸い込まれるというショートサーキットを防ぎ、効率良く車室１１を冷房できる。
【００４６】
ここで、鉄道車両１は、駅に到着すると、第１又は第２側構体１Ｃ，１Ｄに設けられた前方開閉扉１４と後方開閉扉１５とを開閉する。その場合に、開閉される前方開閉扉１４と後方開閉扉１５の付近にある空気が外気と入れ換えられる。第１及び第２ダクト２１，２２は、第１及び第２空調装置３，４の直下、すなわち、前方開閉扉１４と後方開閉扉１５付近に冷気を吹き出さず、前方開閉扉１４近傍と後方開閉扉１５近傍に第１及び第２空調装置５，６の第１及び第２吸込口３２，４２が設けられる。そのため、扉開閉時には、本来第１及び第２吸込口３２，４２に戻っていくはずの熱交換済みの冷気が車外に出て行くようになり、車室１１に吹き出されたばかりの冷気が無駄に車外に逃げない。
尚、暖気による暖房や、送風による空気循環や、浄化した空気による空気清浄等の調和空気による空調動作も、上記冷気による冷房と同様に行われる。
【００４７】
（作用効果について）
以上説明したように、本実施形態のダクト構造２は、鉄道車両１の天井１２と屋根構体１Ｂとの間に設けられており、屋根構体１Ｂに落とし込まれた形で鉄道車両１に取り付けられた第１空調装置３と第２空調装置４が吐出する調和空気を、車室１１に吹き出すダクト構造２において、第１空調装置３は、鉄道車両１の第１車端部１８より中央寄りに（前方開閉扉１４近傍に）設置され、第１車端部１８側に調和空気を吐出する第１吐出口３１と、天井１２に露出して車室１１の空気を吸い込む第１吸込口３２とを有すること、第２空調装置４は、鉄道車両１の第２車端部１９より中央寄りに（後方開閉扉１５近傍に）設置され、第２車端部１９側に調和空気を吐出する第２吐出口４１と、天井１２に露出して車室１１の空気を吸い込む第２吸込口４２とを有すること、第１空調装置３が吐出した調和空気を鉄道車両１の第１側構体１Ｃ側へ供給する第１供給ダクト部２１１と、第１空調装置３の第１側構体１Ｃ側に位置して第１供給ダクト部２１１から第２空調装置４の手前まで延在しており、１又は２以上の第１吹出口２１２ａが第１空調装置３より第２空調装置４側の部分に形成された第１メインダクト部２１２とを備える第１ダクト２１と、第２空調装置４が吐出した調和空気を鉄道車両１の第２側構体１Ｄ側へ供給する第２供給ダクト部２２１と、第２空調装置４の第２側構体１Ｄ側に位置して第２供給ダクト部２２１から第１空調装置３の手前まで延在しており、１又は２以上の第２吹出口２２２ａが第２空調装置４より第１空調装置３側の部分に形成された第２メインダクト部２２２とを備える第２ダクト２２と、を有することを特徴とする。
【００４８】
上記構成では、第１空調装置３は第１車端部１８側へ調和空気を吐出し、その調和空気を第１ダクト２１は、第１供給ダクト部２１１により第１側構体１Ｃ側へ供給し、更に、第１空調装置３の第１側構体１Ｃ側に延在する第１メインダクト部２１２を介して車両中央部へ供給する。また、第２空調装置４は第２車端部１９側へ調和空気を吐出し、その調和空気を第２ダクト２２は、第２供給ダクト部２２１により第２側構体１Ｄ側へ供給し、更に、第２空調装置４の第２側構体１Ｄ側に延在する第２メインダクト部２２２を介して車両中央部へ供給する。第１メインダクト部２１２は、第２空調装置４の手前まで位置し、第２メインダクト部２２２は、第１空調装置３の手前まで位置する。そのため、第１及び第２メインダクト部２１２，２２２は、第１及び第２空調装置３，４の間では車長方向の車両中心線Ｌを挟んで対称に配置されるが、第１及び第２空調装置３，４付近では非対称に配置される。そこで、第１及び第２ダクト２１，２２は、調和空気の吹き出しが偏ることを防ぐために、第１及び第２吹出口２１２ａ，２２２ａから第１及び第２空調装置３，４の間に調和空気を吹き出し、第１及び第２空調装置３，４の直下に調和空気を吹き出さない。第１及び第２空調装置３，４の間に吹き出された調和空気は、第１及び第２空調装置３，４の第１及び第２吸込口３２，４２に吸い込まれて第１及び第２空調装置３，４の直下へ引き寄せられる。よって、第１及び第２ダクト２１，２２が第１及び第２空調装置３，４の片側のみに設置されていても、第１及び第２空調装置３，４が吐出した調和空気を車両中央部と第１及び第２空調装置３，４の直下にほぼ均一に供給できる。
かかるダクト構造２では、第１及び第２空調装置３，４を挟んで第１及び第２メインダクト部２１２，２２２と反対側に、第１及び第２配線配管スペースＳ１２，Ｓ２１が確保される。第１及び第２配線配管スペースＳ１２，Ｓ２１は、第１及び第２空調装置３，４の真横から車体の第２曲げアール部１Ｈ及び第１曲げアール部１Ｇに渡って広く確保され、周方向断面積が第１及び第２空調装置３，４の両側にダクトを設ける場合の２倍以上となる。よって、本実施形態のダクト構造２によれば、配線及び配管の設計の自由度が広がり、実作業も行いやすくなる。
そして、上記構成では、第１及び第２空調装置３，４の取付位置に合わせて天井１２の高さを設定できるので、車室１１を広く確保して、乗客に開放感を与えることができる。
【００４９】
また、本実施形態のダクト構造２によれば、第１ダクト２１は、第１空調装置３が吐出した調和空気を第１車端部１８側へ吹き出す第１車端ダクト部（第１メイン側車端ダクト部２１３、第１反メイン側車端ダクト部２１４）を有すること、前記第２ダクト２２は、第２空調装置４が吐出した調和空気を第２車端部１９側へ吹き出す第２車端ダクト部（第２メイン側車端ダクト部２２３、第２反メイン側車端ダクト部２２４）を有することを特徴とする。このようなダクト構造２は、第１及び第２空調装置３，４が第１及び第２車端部１８，１９側へ吐出した調和空気を、第１及び第２車端ダクト部（第１及び第２メイン側車端ダクト部２１３，２２３と第１及び第２反メイン側車端ダクト部２１４，２２４）を介して第１及び第２車端部１８，１９に吹き出し、その吹き出された調和空気を第１及び第２空調装置３，４の第１及び第２吸込口３２，４２が吸い込んで引き寄せる。そのため、第１及び第２空調装置３，４が吐出した調和空気が、車両中央部だけでなく、第１及び第２空調装置３，４の直下と第１及び第２車端部１８，１９にも行き渡り、車室全体の空気が調和空気と均一に調和される。
【００５０】
また、本実施形態のダクト構造２によれば、第１及び第２吐出口３１，４１は、第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄに設けられた窓１６の近傍に調和空気を吹き出すので、例えば第１及び第２メインダクト部２１２，２２２から冷気を吹き出す場合に、その冷気で窓１６からの入射熱を冷却できる。
【００５１】
また、本実施形態のダクト構造２によれば、第１及び第２吸込口３２，４２が、第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄに設けられた前方開閉扉１４と後方開閉扉１５の近傍に設けられているので、前方開閉扉１４と後方開閉扉１５が開閉する場合に、車内の空気と熱交換等した調和空気を車外へ優先的に放出し、吹き出したばかりの熱交換等していない空気が無駄に車外に放出されることを防ぐことで、車室１１の温度や湿度等を効率良く調整できる。
【００５２】
よって、本実施形態によれば、天井１２を低くしなくても、第１及び第２配線配管スペースＳ１２，Ｓ２１を広く確保できるダクト構造２を提供することができる。
【００５３】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、第１及び第２メイン側車端ダクト部２１３，２２３と第１及び第２反メイン側車端ダクト部２１４，２２４を、車両中心線Ｌ上に設置した車端ダクト部に変更して当該車端ダクト部から第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄ側に調和空気を吹き出すようにしても良い。
例えば図９に示すように、第１及び第２メインダクト部２１２，２２２は、第１及び第２吹出口２１２ａ，２２２ａを車体周方向に設けて第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄに内設し、第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄに設けたスリット１Ｃａ，１Ｄａから窓１６上に調和空気を吹き出すようにしても良い（図中Ｆ５０，Ｆ５１参照）。これによれば、冷気が上記実施形態より窓１６の近くに吹き出され、入射熱の遮断をより効果的に行える。更に、天井１２側と第１及び第２側構体１Ｃ，１Ｄ側とから冷気を吹き出すようにしても良い。この場合、天井１２側から車両中心線Ｌ側へ冷気を吹き出せば、乗客の快適性を向上させられる。
【符号の説明】
【００５４】
１  鉄道車両
１Ｂ  屋根構体
１Ｃ  第１側構体
１Ｄ  第２側構体
２  鉄道車両用ダクト構造
３  第１空調装置
４  第２空調装置
１１  車室
１２  天井
１４  前方開閉扉（開閉扉の一例）
１５  後方開閉扉（開閉扉の一例）
１６  窓
１８  第１車端部
１９  第２車端部
２１  第１ダクト
２１１  第１供給ダクト部
２１２  第１メインダクト部
２１２ａ  第１吹出口
２１３  第１メイン側車端ダクト部（車端ダクト部の一例）
２１４  第１反メイン側車端ダクト部（車端ダクト部の一例）
２２  第２ダクト
２２１  第２供給ダクト部
２２２  第２メインダクト部
２２２ａ  第２吹出口
２２３  第２メイン側車端ダクト部（車端ダクト部の一例）
２２４  第２反メイン側車端ダクト部（車端ダクト部の一例）
【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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