(57)【要約】【課題】簡単な構成で客室内の空調効果を均一にすることができる鉄道車両用空調ダクトを提供する。【解決手段】車両用空調ダクトが備えるメインダクトにはガイド板が配置され、このガイド板は、空調機からメインダクトへ供給された調和空気の一部が流れる方向を変更して当該一部の調和空気を前位分岐ダクト２３へ案内する。前位分岐ダクト２３の全長にわたって吹出し通路４０ｂが配置され、この吹出し通路４０ｂは、前記ガイド板で案内される前の調和空気と逆向きで前位分岐ダクト２３において流れる調和空気を、メインダクトよりも下方に位置する客室内に前位分岐ダクト２３から供給する。風向板４２は、少なくとも吹出し通路４０ｂに配置され、調和空気が鉛直下方に流れるように、又は下方が前記ガイド板に近い側となる斜め下方に流れるように、調和空気が流れる方向を案内する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の天井部に車長方向に延びるように設置され、空調装置で調整された調和空気を客室内に供給する鉄道車両用空調ダクトであって、
前記空調装置から前記調和空気が供給されるメインダクトと、
前記メインダクトの車幅方向端部に隣接して配置され、前記メインダクトから前記調和空気が供給されるチャンバーダクトと、
前記チャンバーダクトに対して車長方向端部側に配置され、前記メインダクトから前記調和空気が供給される分岐ダクトと、
前記メインダクトに設けられ、前記空調装置から前記メインダクトへ供給された調和空気の一部が流れる方向を変更して当該一部の調和空気を前記分岐ダクトへ案内するガイド部と、
前記分岐ダクトの全長にわたって配置され、前記ガイド部で案内される前の調和空気と逆向きで前記分岐ダクトにおいて流れる調和空気を、前記メインダクトよりも下方に位置する前記客室内に前記分岐ダクトから供給する吹出し通路と、
少なくとも前記吹出し通路に配置され、前記調和空気が鉛直下方に流れるように、又は下方が前記ガイド部に近い側となる斜め下方に流れるように、前記調和空気が流れる方向を案内する風向板と、
を備えることを特徴とする鉄道車両用空調ダクト。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両用空調ダクトであって、
前記風向板は、前記分岐ダクトの長手方向に複数並べて配置され、
前記分岐ダクトの長手方向で前記メインダクトから前記調和空気が供給される側をダクト長手方向上流側とし、前記調和空気が供給される側と反対側をダクト長手方向下流側としたときに、
前記ダクト長手方向上流側に位置する前記風向板が水平面に対してなす角度が、前記ダクト長手方向下流側に位置する前記風向板が水平面に対してなす角度よりも小さいことを特徴とする鉄道車両用空調ダクト。
【請求項３】
請求項２に記載の鉄道車両用空調ダクトであって、
前記ダクト長手方向上流側から前記ダクト長手方向下流側に近づくにつれて、前記風向板が水平面に対してなす角度が増大することを特徴とする鉄道車両用空調ダクト。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の鉄道車両用空調ダクトと、
前記調和空気を前記鉄道車両用空調ダクトに供給する前記空調装置と、
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、空調装置からの調和空気を車内に供給する鉄道車両用空調ダクト、及びそれを備えた鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空調装置からの調和空気を分配して鉄道車両の室内に供給する車両用空調ダクトが知られている。特許文献１及び特許文献２は、この種の鉄道車両用空調ダクトを開示する。
【０００３】
特許文献１の車両用空調ダクトは、車両の天井部にて車長方向に延在し、空調装置からの調和空気を車室内に供給するように構成されている。この車両空調ダクトは、メインダクトと、チャンバーダクトと、分岐ダクトと、ガイド板と、を備える。メインダクトは、空調装置からの調和空気が供給され車幅方向の略中央部に設けられる。チャンバーダクトは、メインダクトからの調和空気が供給されて客室内へ吹き出すダクトであり、車幅方向においてメインダクトに対して隣接して設けられる。分岐ダクトは、メインダクトからの調和空気が供給されて客室内へ吹き出すダクトであり、車長方向においてチャンバーダクトに対して車端部側に設けられる。ガイド板は、メインダクトに供給された調和空気の一部を分岐ガイドへ引き込む。この車両空調ダクトにおいて、チャンバーダクトから客室内に供給される調和空気の吹出量は、分岐ダクトから前記客室内に供給される調和空気の吹出量よりも大きくなるように構成されている。特許文献１は、このように、車長方向において、車端部に比べて中央部へ多くの吹出量にて調和空気を吹き出すように構成することで、限られたスペースに車両用空調ダクトを配置するために車両用空調ダクトの形状が制限される場合でも、客室内の各区域で調和空気の吹出量を異ならせて客室内温度分布の均一化を図ることができるとする。
【０００４】
特許文献２の車両用空調ダクトは、空気調和装置からの冷風を、冷風ダクトと、この冷風ダクトに装着された冷風吐出グリルと、によって客室内に分配するように構成される。特許文献２は、この冷風吐出グリルの構成として、決められた適正な開度となるように構成された風量調整板と、風向変更片と、を備える例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１１１４１７号
【特許文献２】特開昭５５−７９９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の構成では、メインダクトを流れる調和空気の一部の方向がガイド板によって変更されて、分岐ダクトに引き込まれた後、前記ガイド板に案内される前の調和空気とはほぼ逆向きに当該分岐ダクトを流れる。このような反転作用により、分岐ダクトの長手方向一端に供給された直後の調和空気（上流側の調和空気、反転直後の調和空気）は勢い良く長手方向他端に向かって流れるが、当該長手方向他端に近づくに従って、その勢いが徐々に弱まる傾向を示す。従って、このように分岐ダクトを流れる調和空気を、当該分岐ダクトの全長にわたって配置された吹出し通路から単純に下方の客室へ吹き出すと、図１５に示すように、ガイド板に近い側（上流側）の分岐ダクトの端部直下の部分に調和空気が到達しにくくなる。従って、特許文献１の構成では、空調の効果が、分岐ダクトが配置された範囲において車長方向で不均一になりがちであった。
【０００７】
また、上記特許文献２の構成では、少しずつ角度を異ならせて配置される複数の風向変更片によって冷風を積極的に拡散できるものと考えられるが、これらの風向変更片は、車長方向に並べて多数設けられる冷風吐出グリルのそれぞれにおいて風向きを変更するものである。各吐出グリルからの風量は風量調整板によって調整することができるが、それぞれの吐出グリルにおいて風量調整板の開度を実験的に決めて調整するのは、特許文献２も指摘するように非常に面倒である。しかも、吐出グリルと吐出グリルの間の部分（吐出グリルがない部分）では、冷風を下方に良好に行き渡らせることが難しい。このように、特許文献２の構成によっても、空調の効果を車長方向で均一にすることが難しかった。
【０００８】
以上のように、上記特許文献１及び上記特許文献２の構成は、客室内の空調効果に不均一な部分が生じ易い点で改善の余地があった。
【０００９】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、簡単な構成で客室内の空調効果を均一にすることができる鉄道車両用空調ダクトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明の観点によれば、以下の構成の鉄道車両用空調ダクトが提供される。即ち、この鉄道車両用空調ダクトは、鉄道車両の天井部に車長方向に延びるように設置され、空調装置で調整された調和空気を客室内に供給する。この鉄道車両用空調ダクトは、メインダクトと、チャンバーダクトと、分岐ダクトと、ガイド部と、吹出し通路と、風向板と、を備える。前記メインダクトには、前記空調装置から前記調和空気が供給される。前記チャンバーダクトは、前記メインダクトの車幅方向端部に隣接して配置され、前記メインダクトから前記調和空気が供給される。前記分岐ダクトは、前記チャンバーダクトに対して車長方向端部側に配置され、前記メインダクトから前記調和空気が供給される。前記ガイド部は、前記メインダクトに設けられ、前記空調装置から前記メインダクトへ供給された調和空気の一部が流れる方向を変更して当該一部の調和空気を前記分岐ダクトへ案内する。前記吹出し通路は、前記分岐ダクトの全長にわたって配置され、前記ガイド部で案内される前の調和空気と逆向きで前記分岐ダクトにおいて流れる調和空気を、前記メインダクトよりも下方に位置する前記客室内に前記分岐ダクトから供給する。前記風向板は、少なくとも前記吹出し通路に配置され、前記調和空気が鉛直下方に流れるように、又は下方が前記ガイド部に近い側となる斜め下方に流れるように、前記調和空気が流れる方向を案内する。
【００１２】
これにより、客室内において、ガイド部で案内された調和空気が供給される側の分岐ダクトの長手方向端部の直下部分に、調和空気を良好に到達させることができる。その結果、簡単な構成で、客室内の空調効果を実質的に均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な構成で客室内の空調効果を均一にすることができる鉄道車両用空調ダクトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調ダクトを備える鉄道車両を示す側面図。
【図２】車両用空調ダクトの全体的な構成を示す平面図。
【図３】（ａ）図１のＡ−Ａ断面図。（ｂ）図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】前位分岐ダクト近傍の様子を示す斜視図。
【図５】前位分岐ダクト近傍の様子を示す平面図。
【図６】前位分岐ダクト近傍の様子を示す側面図。
【図７】風向板が有る場合と無い場合のそれぞれについて、吹出し開口直下の客室の温度分布を説明するグラフ。
【図８】風向板を傾斜させない別の設置例を示す側面図。
【図９】風向板の傾斜が一致している別の設置例を示す側面図。
【図１０】風向板を一部省略した別の設置例を示す側面図。
【図１１】第２実施形態に係る車両用空調ダクトの全体的な構成を示す平面図。
【図１２】第３実施形態に係る車両用空調ダクトの全体的な構成を示す平面図。
【図１３】第４実施形態に係る車両用空調ダクトの全体的な構成を示す平面図。
【図１４】吹出し通路の形状を異ならせた変形例を示す正面図。
【図１５】従来の構成において調和空気の吹出し方向を説明する平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。初めに、主に図１を参照して、本実施形態の車両用空調ダクト１２を備える鉄道車両（車両）１の概要について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用空調ダクト１２を備える鉄道車両１を示す側面図である。
【００１６】
図１に示す鉄道車両１は、旅客車として構成されている。この鉄道車両１は、車体２と、台車３と、を備える。
【００１７】
車体２は、略箱状に構成されており、客室４と、天井部５と、を備える。本実施形態の車体２はアルミニウム合金製であるが、別の材料（例えば、炭素鋼又はステンレス鋼）で構成されても良い。
【００１８】
客室４は、車体２の車長方向全体にわたって、車体２の下部から中央部にかけて配置されている。客室４には、乗客が利用するための図略の座席や通路等が設けられている。
【００１９】
天井部５は、車体２の車長方向全体にわたって、車体２の上部に配置されている。天井部５は、客室４の上方に位置している。天井部５には、空調機（空調装置）１１と、車両用空調ダクト１２と、を備えた車両空調システム１０が設けられている。
【００２０】
空調機１１は、天井部５において車長方向の両端近傍に１台ずつ配置されている。空調機１１は、例えば、冷暖房、送風、除湿、空気清浄等の機能を備えており、客室４内を快適な環境に保持することができる。以下の説明では、２台の空調機１１を区別して、それぞれ第１空調機１１ａ及び第２空調機１１ｂと呼ぶ場合がある。
【００２１】
車両用空調ダクト１２は、天井部５において車長方向に延びるように設置されている。車両用空調ダクト１２は、空調機１１で調整された調和空気を客室４に送り込むための配管であり、空調機１１と客室４内とを繋げるように配置されている。
【００２２】
台車３は、鉄道車両１の下部に配置されており、車体２を支持する。この台車３は、図示しないレール上を走行するための車輪を備えている。
【００２３】
次に、図２及び図３を参照しながら、車両用空調ダクト１２の概略について説明する。図２は、車両用空調ダクト１２の全体的な構成を示す平面図である。図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００２４】
前述したとおり、鉄道車両１の天井部５に設けられた車両空調システム１０は、２台の空調機１１（前述の第１空調機１１ａ及び第２空調機１１ｂ）と、車両用空調ダクト１２と、を備える。
【００２５】
図２に示すように、第１空調機１１ａは、鉄道車両１において車長方向の一端部における車幅方向中央部に配置され、第２空調機１１ｂは、車長方向の他端部における車幅方向中央部に配置されている。それぞれの空調機１１は、図略の空気取込み口から客室４内の空気を取り込み、当該空気の温度等を調整した調和空気を生成する。空調機１１は、送出管２０を介して車両用空調ダクト１２に接続されている。空調機１１で生成された調和空気は、この送出管２０を通って車両用空調ダクト１２に送り込まれる。
【００２６】
車両用空調ダクト１２は、以下で説明する複数のダクト（配管）から構成され、図３に示すように、客室４へ接続する吹出し通路４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）を備えている。空調機１１から車両用空調ダクト１２に送り込まれた調和空気は、この吹出し通路４０を通過して客室４に供給される。
【００２７】
図２に示すように、車両用空調ダクト１２は、主要な構成として、１つのメインダクト２１と、２つのチャンバーダクト２２（第１チャンバーダクト２２ａ及び第２チャンバーダクト２２ｂ）と、２つの前位分岐ダクト（分岐ダクト）２３（第１前位分岐ダクト２３ａ及び第２前位分岐ダクト２３ｂ）と、２つの後位分岐ダクト２４（第１後位分岐ダクト２４ａ及び第２後位分岐ダクト２４ｂ）と、を備える。
【００２８】
メインダクト２１は、平面視で車長方向に細長い長方形に形成されており、鉄道車両１の車長方向中央部で第１空調機１１ａと第２空調機１１ｂとに挟まれるように配置されている。メインダクト２１の車長方向一端部は、送出管２０を介して第１空調機１１ａと接続され、メインダクト２１の車長方向他端部は、送出管２０を介して第２空調機１１ｂと接続されている。
【００２９】
メインダクト２１の内部には、長方形状に構成されたメインダクト２１の対角位置を互いに接続するように仕切り板２５が設けられている。この仕切り板２５によって、メインダクト２１は、第１空調機１１ａから調和空気が送り込まれるメインダクト第１室２１ａと、第２空調機１１ｂから調和空気が送り込まれるメインダクト第２室２１ｂと、の２つの空間に分割されている。
【００３０】
チャンバーダクト２２は、平面視で車長方向に細長い長方形に形成されている。チャンバーダクト２２の車長方向での長さは、メインダクト２１の車長方向での長さより短くなっている。２つのチャンバーダクト２２（第１チャンバーダクト２２ａ及び第２チャンバーダクト２２ｂ）は、メインダクト２１を挟むように車幅方向両側に配置されている。第１チャンバーダクト２２ａは、メインダクト２１に形成されるメインダクト第１室２１ａと隣接し、第２チャンバーダクト２２ｂは、メインダクト２１に形成されるメインダクト第２室２１ｂと隣接している。チャンバーダクト２２とメインダクト２１とは、チャンバーダクト２２の長手方向に並べて形成された複数の開口３０によって互いに繋がっている。メインダクト２１に送り込まれた調和空気は、この開口３０を通過して、チャンバーダクト２２に到達する。
【００３１】
チャンバーダクト２２の下部には、図３（ａ）に示すように、客室４に接続された吹出し通路４０ａが接続されている。チャンバーダクト２２に到達した調和空気は、この吹出し通路４０ａを通過して客室４に供給される。吹出し通路４０ａは、第１チャンバーダクト２２ａ及び第２チャンバーダクト２２ｂのそれぞれについて２つずつ配置されており、何れも、チャンバーダクト２２の車長方向全体にわたって設けられている。吹出し通路４０ａは、車長方向に対して垂直な平面で切った断面において、一方が客室４内の車幅方向中央部を向くように、他方が客室４内の車幅方向一端部を向くように、何れも斜め下向きの直線状に配置されている。これにより、調和空気を客室４内に良好に拡散させることができる。
【００３２】
前位分岐ダクト２３は、平面視で車長方向に細長い長方形に形成されており、前位分岐ダクト２３の幅はチャンバーダクト２２の幅とほぼ等しくなっている。前位分岐ダクト２３は、チャンバーダクト２２に対して車長方向一側に配置されている。具体的には、第１前位分岐ダクト２３ａは、第１チャンバーダクト２２ａと比較して第１空調機１１ａに近い側に配置され、第２前位分岐ダクト２３ｂは、第２チャンバーダクト２２ｂと比較して第２空調機１１ｂに近い側に配置されている。また、前位分岐ダクト２３は、空調機１１に対して車幅方向一側に配置されている。
【００３３】
それぞれの前位分岐ダクト２３における長手方向一側（車長方向中央側）の端部は、メインダクト２１の車長方向端部近傍において、当該メインダクト２１の車幅方向一側の端部に接するように配置されている。前位分岐ダクト２３とメインダクト２１とは、開口３１によって互いに繋がっている。また、メインダクト２１の内部において、開口３１付近には、メインダクト２１の調和空気の一部が流れる方向を変更して当該調和空気を前位分岐ダクト２３に引き込むためのガイド板（ガイド部）２６が設けられている。メインダクト２１に送り込まれた調和空気の一部は、ガイド板２６の案内によって開口３１を通過して、前位分岐ダクト２３に到達する。
【００３４】
前位分岐ダクト２３の下部には、図３（ｂ）に示すように、客室４に接続された吹出し通路４０ｂが接続されている。吹出し通路４０ｂの構成は、チャンバーダクト２２に接続された吹出し通路４０ａと同様である。前位分岐ダクト２３に到達した調和空気は、この吹出し通路４０ｂを通過して、メインダクト２１よりも下方に位置する客室４内に供給される。
【００３５】
ガイド板２６は、図２に示すように、メインダクト２１に形成されるメインダクト第１室２１ａ及びメインダクト第２室２１ｂのそれぞれに設けられている。ガイド板２６は、メインダクト第１室２１ａ（メインダクト第２室２１ｂ）の車幅方向端部の内壁において、前位分岐ダクト２３の長手方向一端部に相当する位置から車幅方向中央側に突出した後、湾曲して、その先端部が、メインダクト第１室２１ａに調和空気を供給する第１空調機１１ａ（メインダクト第２室２１ｂに調和空気を供給する第２空調機１１ｂ）に近づくように滑らかな曲線状（円弧状）に形成されている。これにより、空調機１１からメインダクト２１に送り込まれた調和空気の一部が、ガイド板２６によって方向転換されながら開口３１を通過して前位分岐ダクト２３に引き込まれ、当初の向きとは１８０°異なる向きで前位分岐ダクト２３の長手方向に沿って流れるようになっている。
【００３６】
後位分岐ダクト２４は、前位分岐ダクト２３と同様に平面視で車長方向に細長い長方形に形成されており、後位分岐ダクト２４の幅はチャンバーダクト２２の幅とほぼ等しくなっている。後位分岐ダクト２４は、チャンバーダクト２２を基準として前位分岐ダクト２３とは反対側に配置されている。具体的には、第１後位分岐ダクト２４ａは、第１チャンバーダクト２２ａと比較して第１空調機１１ａから遠い側に配置され、第２後位分岐ダクト２４ｂは、第２チャンバーダクト２２ｂと比較して第２空調機１１ｂから遠い側に配置されている。後位分岐ダクト２４とメインダクト２１とは、開口３２によって互いに繋がっている。メインダクト２１に送り込まれた調和空気は、この開口３２を通過して、後位分岐ダクト２４に到達する。
【００３７】
後位分岐ダクト２４の下部には、図３（ｂ）に示すように、吹出し通路４０ｃが接続されている。吹出し通路４０ｃの構成は、チャンバーダクト２２に接続された吹出し通路４０ａと同様である。後位分岐ダクト２４に到達した調和空気は、この吹出し通路４０ｃを通過して客室４に供給される。
【００３８】
以上のように、空調機１１で生成された調和空気は、メインダクト２１に送り込まれた後、チャンバーダクト２２、前位分岐ダクト２３、及び後位分岐ダクト２４のうち何れかのダクトに到達し、当該ダクトの下方に配置された吹出し通路４０（４０ａ，４０ｂ，又は４０ｃ）から客室４内に供給される。
【００３９】
次に、図４から図７までを主に参照しながら、前位分岐ダクト２３に接続された吹出し通路４０ｂにおいて調和空気の流れを案内する風向板４２について説明する。図４は、前位分岐ダクト２３近傍の様子を示す斜視図である。図５は、前位分岐ダクト２３近傍の様子を示す平面図である。図６は、前位分岐ダクト２３近傍の様子を示す側面図である。図７は、風向板４２が有る場合と無い場合のそれぞれについて吹出し通路４０ｂ直下の客室４内の温度分布を説明するグラフである。
【００４０】
なお、以下の説明においては、前位分岐ダクト２３に供給された調和空気が吹出し通路４０ｂに流れる前に当該前位分岐ダクト２３の長手方向に沿って流れるときの上流を「ダクト長手方向上流」と、下流を「ダクト長手方向下流」と、それぞれ称する場合がある。
【００４１】
図４等に示すように、吹出し通路４０ｂは、前位分岐ダクト２３の車長方向全体にわたって設けられている。吹出し通路４０ｂの下端には、吹出し開口４１が形成されている。また、前述したように、吹出し通路４０ｂは１対で配置され、車長方向で見たときに、下方にいくに従って互いに離れるようにそれぞれ斜めに向けられている。これにより、メインダクト２１から開口３１を通過し前位分岐ダクト２３に到達した調和空気は、ダクト長手方向上流からダクト長手方向下流に向かって流れつつ、１対の吹出し通路４０ｂに分配して供給される。吹出し通路４０ｂに流れ込んだ調和空気は、吹出し開口４１を通過して客室４に供給される。
【００４２】
ところで、メインダクト２１から前位分岐ダクト２３に流れ込んだ調和空気は、前述したように、流れる方向が当初と比較して１８０°変更されたものである。このため、前位分岐ダクト２３において調和空気は、流れが反転した直後であるダクト長手方向上流側ではダクト長手方向下流側に向かって速く流れるが、ダクト長手方向下流側に近づくと、そのような車長方向の流れが弱まる傾向がある。従って、図１５の従来の車両用空調ダクト１２ｐのように調和空気を単純に吹出し通路４０ｂから吹き出すと、特にダクト長手方向上流側の部分から吹出し通路４０ｂを通じて客室４内に吹き出される調和空気が、ダクト長手方向下流側となるように斜め向きとなってしまう。従って、客室４において、前位分岐ダクト２３のダクト長手方向上流側端部の直下の部分に調和空気が到達しにくくなり、空調の効果が不均一になってしまう。
【００４３】
そこで、本実施形態では、図４等に示すように、調和空気の流れを変更する複数の風向板４２を吹出し通路４０ｂに設けている。
【００４４】
図４等に示すように、風向板４２は平板状に形成され、１対の吹出し通路４０ｂの各々において、ほぼ一定の間隔となるように並べて配置されている。この構成で、前位分岐ダクト２３を流れる調和空気は、吹出し通路４０ｂで仕切られた空間を通過して客室４に送り込まれる。本実施形態の風向板４２は、ステンレス鋼又はアルミニウム合金製であるが、樹脂等の別の材料で構成することもできる。
【００４５】
図６に示すように、それぞれの風向板４２は、車幅方向に沿って見たとき（側面視）において、前位分岐ダクト２３の長手方向に垂直な向きからダクト長手方向下流側に倒れるように傾斜して配置されている。また、それぞれの風向板４２の傾斜は、ダクト長手方向上流側が緩く、ダクト長手方向下流側が急になるように徐々に変化している。具体的には、側面視において風向板４２が水平面に対してなす角度（鋭角側の角度）は、最もダクト長手方向上流側の風向板４２から順にＳ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・とすると、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜・・・となっている。
【００４６】
以上の構成により、前位分岐ダクト２３から吹出し通路４０ｂに送られた調和空気は、風向板４２によって、風向板４２に沿った方向（具体的には、下方が前記ガイド板２６に近い側となる斜め下方）に流れるように案内される。更に、水平面に対して風向板４２のなす角度Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・を徐々に大きくするように構成したことによって、図６に示すように、客室４において、前位分岐ダクト２３のダクト長手方向上流側端部の直下の部分に調和空気を相対的に多く到達させることができる。この結果、空調の実質的な効果を前位分岐ダクト２３の長手方向の全体で均一にすることができる。
【００４７】
次に、本発明の効果を確認するために行われた実験について、図７のグラフを参照して説明する。図７（ａ）では冷房が行われた場合について、図７（ｂ）では暖房が行われた場合について、前位分岐ダクト２３の直下の客室４内で計測された温度分布がそれぞれ表されている。
【００４８】
図７のグラフの破線に示すように、風向板４２が無い図１５の構成では、ダクト長手方向上流側とダクト長手方向下流側とで大きく温度が変化している。一方、図６のように角度Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・を変化させながら風向板４２を複数設けた場合は、ダクト長手方向上流側からダクト長手方向下流側にかけて温度が一定となっており、空調効果を均一に発揮できることを示している。
【００４９】
また、図８に示すように、水平面に対する風向板４２の角度Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・をダクト長手方向上流側とダクト長手方向下流側とで変化させず、風向板４２が何れも前位分岐ダクト２３の長手方向に垂直な向きとなっている単純な構成とすることもできる（即ち、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝・・・＝９０°）。このように調和空気が鉛直下方に流れるように案内する構成においても、図７の一点鎖線で示すように、温度分布の不均一を一定程度解消することができる。
【００５０】
更には、図９に示すように、複数の風向板４２が全て同一の角度で傾斜する構成とすることもできる（即ち、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝・・・＜９０°）。
【００５１】
加えて、例えば図１０に示すように、風向板４２は前位分岐ダクト２３の長手方向の一部（好ましくは、ダクト長手方向上流側を含む一部）のみに配置されても良い。なお、このように風向板４２の一部を省略する構成は、図８及び図９に示す例に対しても適用することができる。
【００５２】
以上に説明したように、本実施形態の車両用空調ダクト１２は、鉄道車両１の天井部５に車長方向に延びるように設置され、空調機１１で調整された調和空気を客室４内に供給する。この車両用空調ダクト１２は、メインダクト２１と、チャンバーダクト２２と、前位分岐ダクト２３と、ガイド板２６と、吹出し通路４０ｂと、風向板４２と、を備える。メインダクト２１には、空調機１１から調和空気が供給される。チャンバーダクト２２は、メインダクト２１の車幅方向端部に隣接して配置され、メインダクト２１から調和空気が供給される。前位分岐ダクト２３は、チャンバーダクト２２に対して車長方向端部側に配置され、メインダクト２１から調和空気が供給される。ガイド板２６は、メインダクト２１に設けられ、空調機１１からメインダクト２１へ供給された調和空気の一部が流れる方向を変更して当該一部の調和空気を前位分岐ダクト２３へ案内する。吹出し通路４０ｂは、前位分岐ダクト２３の全長にわたって配置され、ガイド板２６で案内される前の調和空気と逆向きで前位分岐ダクト２３において流れる調和空気を、メインダクト２１よりも下方に位置する客室４内に前位分岐ダクト２３から供給する。風向板４２は、少なくとも吹出し通路４０ｂに配置され、調和空気が鉛直下方に流れるように（図８）、又は下方がガイド板２６に近い側となる斜め下方に流れるように（図６、図９及び図１０）、調和空気が流れる方向を案内する。
【００５３】
これにより、客室４内において、前位分岐ダクト２３のダクト長手方向上流側端部の直下部分に、調和空気を良好に到達させることができる。その結果、簡単な構成で、客室４内の空調効果を実質的に均一にすることができる。
【００５４】
また、本実施形態の車両用空調ダクト１２においては、風向板４２は、前位分岐ダクト２３の長手方向に複数並べて配置される。前位分岐ダクト２３の長手方向でメインダクト２１から調和空気が供給される側をダクト長手方向上流側とし、調和空気が供給される側と反対側をダクト長手方向下流側としたときに、ダクト長手方向上流側に位置する風向板４２が水平面に対してなす角度が、ダクト長手方向下流側に位置する風向板４２が水平面に対してなす角度よりも小さい（例えば、図６においてＳ１＜Ｓ６）。
【００５５】
これにより、客室４内において、前位分岐ダクト２３のダクト長手方向上流側の直下部分に、長手方向下流側の直下部分に比べて多くの調和空気が到達するように、調和空気の流れを風向板４２によって案内することができる。その結果、客室４内の空調効果を実質的に均一にすることが容易になる。
【００５６】
また、本実施形態の車両用空調ダクト１２においては、ダクト長手方向上流側からダクト長手方向下流側に近づくにつれて、風向板４２が水平面に対してなす角度が増大する（例えば、図６においてＳ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜・・・＜Ｓ６）。
【００５７】
これにより、吹出し通路４０ｂから客室４内に調和空気が流れる向きを、例えば図６に示すように、ダクト長手方向上流側からダクト長手方向下流側に近づくに従って徐々に変化させることができる。従って、空調効果をきめ細かく均一にすることができる。
【００５８】
また、本実施形態の鉄道車両１は、前記の車両用空調ダクト１２と、調和空気を車両用空調ダクト１２に供給する空調機１１と、を備える。
【００５９】
即ち、上記のように客室４内の空調効果の均一性を簡単に向上させることができる構成は、鉄道車両１のように客車が車長方向に細長く、乗客で混雑し得る場合に好適である。
【００６０】
次に、第２実施形態を説明する。図１１は、第２実施形態に係る車両用空調ダクト１２ｘの全体的な構成を示す平面図である。なお、本実施形態以降の説明においては、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。
【００６１】
図１１に示すように、鉄道車両１ｘに設けられた車両空調システム１０ｘは、１つの空調機１１と、車両用空調ダクト１２ｘと、で構成されている。
【００６２】
空調機１１は、鉄道車両１ｘにおいて車長方向の中央部且つ車幅方向の中央部に配置されている。
【００６３】
車両用空調ダクト１２ｘは、１つのメインダクト２１ｘと、２つのチャンバーダクト２２ｘと、２つの前位分岐ダクト（分岐ダクト）２３ｘと、で主に構成されている。
【００６４】
メインダクト２１ｘは、平面視で長方形に形成されており、空調機１１に対して車長方向一側に配置されている。このメインダクト２１ｘには、上記の第１実施形態（図２）に示す仕切り板２５は設けられていない。
【００６５】
チャンバーダクト２２ｘは、メインダクト２１ｘの車幅方向両端部でメインダクト２１ｘと接するように配置されている。
【００６６】
前位分岐ダクト２３ｘは、チャンバーダクト２２ｘに対して車長方向一側に配置されている。また、前位分岐ダクト２３ｘは、空調機１１に対して車幅方向両側に配置されている。この前位分岐ダクト２３ｘに調和空気を案内するために、メインダクト２１ｘにガイド板２６が設けられている。
【００６７】
以上のように構成された車両用空調ダクト１２ｘにおいて、空調機１１で生成された調和空気は、メインダクト２１ｘに送り込まれた後、チャンバーダクト２２ｘ及び前位分岐ダクト２３ｘのうち何れかのダクトに到達し、当該ダクトの下部に配置された図示しない吹出し通路から客室内に供給される。
【００６８】
詳細は図示しないが、前位分岐ダクト２３ｘには、図６に示す吹出し通路４０ｂと実質的に同一の構成である吹出し通路が接続されている。また、当該吹出し通路には、図６と同様の構成である風向板が設けられている。従って、車両用空調ダクト１２ｘにおいても、第１実施形態の車両用空調ダクト１２と同様に、簡単な構成で客室内の空調効果を均一に発揮させることができる。
【００６９】
次に、第３実施形態を説明する。図１２は、第３実施形態に係る車両用空調ダクト１２ｙの全体的な構成を示す平面図である。
【００７０】
図１２に示すように、鉄道車両１ｙに設けられた車両空調システム１０ｙは、１つの空調機１１と、車両用空調ダクト１２ｙと、で構成されている。
【００７１】
空調機１１は、鉄道車両１ｙにおいて車長方向の一側端部且つ車幅方向の中央部に配置されている。
【００７２】
車両用空調ダクト１２ｙは、１つのメインダクト２１ｙと、２つのチャンバーダクト２２ｙと、２つの前位分岐ダクト（分岐ダクト）２３ｙと、で主に構成されている。
【００７３】
メインダクト２１ｙは、平面視で長方形に形成されており、空調機１１に対して車長方向一側に配置されている。
【００７４】
チャンバーダクト２２ｙは、メインダクト２１ｙの車幅方向両端部にメインダクト２１ｙと接するように配置されている。
【００７５】
前位分岐ダクト２３ｙは、チャンバーダクト２２ｙに対して車長方向一側に配置されている。また、前位分岐ダクト２３ｙは、空調機１１に対して車幅方向両側に配置されている。この前位分岐ダクト２３ｙに調和空気を案内するために、メインダクト２１ｙにガイド板２６が設けられている。
【００７６】
以上のように構成された車両用空調ダクト１２ｙにおいて、空調機１１で生成された調和空気は、メインダクト２１ｙに送り込まれた後、チャンバーダクト２２ｙ及び前位分岐ダクト２３ｙのうち何れかのダクトに到達し、当該ダクトの下部に配置された図示しない吹出し通路から客室４内に供給される。
【００７７】
詳細は図示しないが、前位分岐ダクト２３ｙには、図６に示す吹出し通路４０ｂと実質的に同一の構成である吹出し通路が接続されている。また、当該吹出し通路には、図６と同様の構成である風向板が設けられている。従って、本実施形態の車両用空調ダクト１２ｙにおいても、第１実施形態の車両用空調ダクト１２と同様に、簡単な構成で客室４内の空調効果を均一に発揮させることができる。
【００７８】
次に、第４実施形態を説明する。図１３は、第４実施形態に係る車両用空調ダクト１２ｚの全体的な構成を示す平面図である。
【００７９】
図１３に示すように、鉄道車両１ｚに設けられた車両空調システム１０ｚは、２つの空調機１１（第１空調機１１ａ及び第２空調機１１ｂ）と、車両用空調ダクト１２ｚと、で構成されている。
【００８０】
当該２つの空調機１１は、鉄道車両１ｙにおいて車長方向の両端部且つ車幅方向の中央部に配置されている。
【００８１】
車両用空調ダクト１２ｚは、１つのメインダクト２１ｚと、２つのチャンバーダクト２２（第１チャンバーダクト２２ａ及び第２チャンバーダクト２２ｂ）と、４つの前位分岐ダクト２３（２つの第１前位分岐ダクト２３ａ及び２つの第２前位分岐ダクト２３ｂ）と、で主に構成されている。
【００８２】
メインダクト２１は、平面視で長方形に形成されており、鉄道車両１ｚの車長方向中央部で第１空調機１１ａと第２空調機１１ｂとに挟まれるように配置されている。メインダクト２１ｚの内部には、長方形状に構成されたメインダクト２１ｚの対角位置を互いに接続するように仕切り板２５ｚが設けられている。この仕切り板２５ｚによって、メインダクト２１ｚは、第１空調機１１ａから調和空気が送り込まれるメインダクト第１室２１ｚａと、第２空調機１１ｂから調和空気が送り込まれるメインダクト第２室２１ｚｂと、の２つの空間に分割されている。
【００８３】
チャンバーダクト２２は、メインダクト２１の車幅方向両端部にメインダクト２１と接するように配置されている。第１チャンバーダクト２２ａは、メインダクト２１ｚに形成されるメインダクト第１室２１ｚａと隣接し、第２チャンバーダクト２２ｂは、メインダクト２１ｚに形成されるメインダクト第２室２１ｚｂと隣接している。
【００８４】
前位分岐ダクト２３は、チャンバーダクト２２に対して車長方向両側に配置されている。また、前位分岐ダクト２３は、空調機１１に対して車幅方向両側に配置されている。具体的には、チャンバーダクト２２と比較して第１空調機１１ａに近い側（第１空調機１１ａの車幅方向両側）に第１前位分岐ダクト２３ａが配置され、チャンバーダクト２２と比較して第２空調機１１ｂに近い側（第２空調機１１ｂの車幅方向両側）に第２前位分岐ダクト２３ｂが配置されている。
【００８５】
以上のように構成された車両用空調ダクト１２ｚにおいて、空調機１１で生成された調和空気は、メインダクト２１ｚに送り込まれた後、チャンバーダクト２２及び前位分岐ダクト２３のうち何れかのダクトに到達し、当該ダクトの下方に配置された図示しない吹出し通路から客室内に供給される。
【００８６】
詳細は図示しないが、前位分岐ダクト２３には、図６に示す吹出し通路４０ｂと実質的に同一の構成である吹出し通路が接続されている。また、当該吹出し通路には、図６と同様の構成である風向板が設けられている。従って、車両用空調ダクト１２ｚにおいても、第１実施形態の車両用空調ダクト１２と同様に、簡単な構成で客室内の空調効果を均一に発揮させることができる。
【００８７】
次に、上記実施形態の変形例を説明する。図１４は、吹出し通路４０の形状を異ならせた変形例を示す正面図である。
【００８８】
図１４では、チャンバーダクト２２，２２ｘ，２２ｙ、前位分岐ダクト２３，２３ｘ，２３ｙ、及び後位分岐ダクト２４の下方に配置され客室４に接続される吹出し通路４０ｖが、車長方向で見たときに直線ではなく曲線状（具体的には、円弧状）に形成されている。この構成によっても、調和空気を客室４内において良好に拡散させることができる。
【００８９】
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。
【００９０】
ガイド板２６は、例えば図６等のように滑らかに湾曲させた形状に構成することに代えて、例えば折れ線状に構成することができる。また、ガイド板２６が前位分岐ダクト２３の内部に突出するように構成しても良い。
【００９１】
風向板４２は、図６等に示すように平板状とすることに代えて、例えば湾曲板状又は屈曲板状に構成することができる。
【００９２】
風向板４２が、吹出し通路４０ｂから上方（前位分岐ダクト２３の内部）に突出するように構成しても良い。また、風向板４２が、吹出し通路４０ｂの吹出し開口４１から下方へ突出するように構成しても良い。
【００９３】
風向板４２の数は、１つの吹出し通路４０ｂにつき１つ以上の任意の数とすることができる。
【００９４】
風向板４２は、図６、図８及び図９のようにほぼ等間隔で並べて配置されることに代えて、不等間隔で配置されても良い。
【００９５】
図８から図１０までに示す風向板４２の設置例は、第１実施形態ではなく、第２〜第４実施形態においても適用することができる。
【００９６】
上記の実施形態においては、平面視で、チャンバーダクト２２，２２ｘ，２２ｙの幅と、前位分岐ダクト２３，２３ｘ，２３ｙの幅と、後位分岐ダクト２４の幅と、が等しくなっているが、これに限らず異なる幅にしてもよい。また、上記ダクトは、車幅方向で同じ位置に配置されているが、車幅方向にズラして配置してもよい。
【００９７】
上記の実施形態においては、吹出し通路４０は、各ダクト（チャンバーダクト２２，２２ｘ，２２ｙ、前位分岐ダクト２３，２３ｘ，２３ｙ、又は後位分岐ダクト２４）に対して２つずつ形成されているが、これに限らず、１又は３以上とすることができる。また、各々のダクト毎に吹出し通路４０の数を異ならせることもできる。
【符号の説明】
【００９８】
１  鉄道車両（車両）
４  客室
５  天井部
１１  空調機（空調装置）
１２  車両用空調ダクト（鉄道車両用空調ダクト）
２１，２１ｘ，２１ｙ，２１ｚ  メインダクト
２２，２２ｘ，２２ｙ  チャンバーダクト
２３，２３ｘ，２３ｙ  前位分岐ダクト（分岐ダクト）
２６  ガイド板（ガイド部）
４０ｂ  吹出し通路
４１  吹出し開口
４２  風向板
Ｓ  角度
【図１】
2017217928.tif 000003
【図２】
2017217928.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017217928.tif 000008
【図７】
2017217928.tif 000009
【図８】
2017217928.tif 000010
【図９】
2017217928.tif 000011
【図１０】
2017217928.tif 000012
【図１１】
2017217928.tif 000013
【図１２】
2017217928.tif 000014
【図１３】
2017217928.tif 000015
【図１４】
2017217928.tif 000016
【図１５】
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