(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
握索機に搬器を懸垂し、前記握索機で索条を握索して該索条の移動と共に搬器を運行して輸送を行う索道設備において、前記搬器を構成する密閉式の客車にはペルチェ効果で放熱と吸熱の熱交換作用を発揮する熱電素子を用いた空調装置を具え客車内上部を天板及び仕切板で客室から仕切って空間を形成し、さらに前記空間を上下に複数の熱電素子を吸熱板と放熱板との間に挟み込んで形成した冷却ユニットを間にして仕切って前記冷却ユニットから上層部を前記冷却ユニットの放熱板が露出している排熱室、前記冷却ユニットから下層部を前記冷却ユニットの吸熱板が露出している冷却室とし、前記排熱室では搬器の進行方向に対して両側方にファンを設け、吸気ファンで外気を取り入れかつ他の排気ファンで客車外に排出し、客室と冷却室の間では送風ファンにより客室から冷却室に空気を送り込み他の送風ファンで冷却室から客室に空気を送り込んで客室と冷却室との間で空気を循環するように構成し、前記排熱室の搬器進行方向前後にベンチレータを形成したことを特徴とする索道の空調装置付き搬器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は索道設備の密閉式の客車を用いた搬器で、客車には空調装置を設けた空調装置付き搬器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
旅客索道設備には椅子を用いた搬器と、客車を用いた搬器とがある。索道設備はその特徴から起伏のある地形に好適の輸送設備で、主に山岳地域に多数架設されている。しかし、近時、他の輸送機関に比較して建設費用が安価な点が見直されて都市近郊にも輸送距離が数キロ以内の都市型軽量輸送機関として採用の試みがなされている。こうした場合、即ち、都市近郊に索道設備を架設する場合には乗客に対して他の都市型輸送機関と同程度の利便性や快適性を提供できる事が必要になる。
【０００３】
この内、快適性の為の装置の一つとして従来より搬器の客車に空調装置を装備する事の発明が提案されている。平成６年３月１７日に本願出願人が出願した発明に特願平６−７４１６８号「空調設備を具えた索道システム」がある。この発明では複数の搬器をグループ化してその内の１台の搬器には電源設備を搭載して、他の搬器毎に具えた空調設備に電源を供給する索道システムに関するものでる。しかし、複数の搬器をグループ化して運行する方式の索道設備は少数であり、現在主流をなす搬器を１台毎に加減速して運転を行う方式の自動循環式索道には適用できない。また、平成７年７月１３日に本願出願人が出願した発明に特願平７−２００３９３号「索条牽引型輸送設備の空調装置付搬器」がある。この発明は各搬器に空調装置用の電源装置を搭載したもので発電機の駆動装置としてガスタービンエンジンを用いたものである。しかし、ガスタービンエンジンであっても搬器には液体燃料を搭載することになるので消火装置を具える安全面の対策も必要になる。また、ガスタービンエンジンは高価であり、保守点検を行うにも相応の技術が必要であり、取扱に難点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は索道設備の搬器の客車には可燃性の液体燃料を使用せず、しかも空調装置には圧縮機がない軽量で静粛性および安全性が高くメンテナンスフリーの空調装置を具えた索道の空調装置付き搬器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決すための手段】
握索機に搬器を懸垂し、前記握索機で索条を握索して該索条の移動と共に搬器を運行して輸送を行う索道設備において、前記搬器を構成する密閉式の客車にはペルチェ効果で放熱と吸熱の熱交換作用を発揮する熱電素子を用いた空調装置を具え客車内上部を天板及び仕切板で客室から仕切って空間を形成し、さらに前記空間を上下に複数の熱電素子を吸熱板と放熱板との間に挟み込んで形成した冷却ユニットを間にして仕切って前記冷却ユニットから上層部を前記冷却ユニットの放熱板が露出している排熱室、前記冷却ユニットから下層部を前記冷却ユニットの吸熱板が露出している冷却室とし、前記排熱室では搬器の進行方向に対して両側方にファンを設け、吸気ファンで外気を取り入れかつ他の排気ファンで客車外に排出し、客室と冷却室の間では送風ファンにより客室から冷却室に空気を送り込み他の送風ファンで冷却室から客室に空気を送り込んで客室と冷却室との間で空気を循環するように構成し、前記排熱室の搬器進行方向前後にベンチレータを形成する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の索道の空調装置付き搬器は、客車の外殻の上部は天板と仕切板および冷却ユニットとで２層の空間を形成する。この内、上層は排熱室であり客車の幅方向に６枚の長方形の放熱板を冷却ユニットの放熱側の面に取り付ける。この冷却ユニットは複数の熱電素子を吸熱板と放熱板との間に挟み込んで形成したもので、電圧を負荷するとペルチェ効果で吸熱板と放熱板との間で熱交換作用を発揮する。
【０００７】
つぎに、冷却ユニットと仕切板で形成された冷却室は冷却ユニットの吸熱板が露出するようにする。また、客室の内側面には冷却ユニットおよび４基の送風ファンと３基の吸気ファンおよび３基の排気ファンを運転制御するためのコントロールユニットと、その下に位置して客室内の温度を検出するための感温センサーを具備する。また、座席の下には電源用のバッテリーを搭載する。
【０００８】
バッテリーから供給された直流電源と、客室内の温度を感温センサーで測定した信号がコントロールユニットへ入力される。かかるコントロールユニットでは感温センサーからの温度信号とコントロールユニットで予め設定された温度とが比較されて、その差の大小で冷却ユニットと送風ファンと吸気ファンおよび排気ファンの電力の供給を変えて、即ち、冷房能力を変化させるようにする。
【０００９】
また、排熱室では３基の吸気ファンで外気を取り入れ、６枚の放熱板の間を流すと、空気で放熱板の熱を奪い、さらに、３基の排気ファンで温度上昇した空気を客車外へ排出する。これに対して、客車と冷却室の間では２基の送風ファンで乗客により暖まった空気を冷却室へ送り込み、冷却ユニットの吸熱板と接触して冷却され、再び２基の送風ファンで客室へ向けて排出する。即ち、客室と冷却室との間で空気を循環対流させて冷房を行うようにしたものである。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の詳細な実施例を図を用いて説明する。図７は本発明の搬器１を用いた自動循環式索道３０の概略の構成を示した平面図である。両端の停留場３１，３２にそれぞれ枢設した滑車３３と滑車３４との間に索条３７が無端状に巻き回わされて索道線路４０中に張架されている。また、停留場３１と停留場３２にはそれぞれ平面視でほぼ”Ｕ”字状に軌条３５と軌条３６とが架設されている。図７に於いては搬器１，１，…は停留場３１で軌条３５を緩速で走行されながら乗客が乗降し、その後に加速され握索点ａ付近で索条３７を握索して該索条３７の移動と共に索道線路４０を矢印３８の方向に運行される。索道線路４０を運行後、到着側の停留場３２へ到着すると放索点ｄ付近で索条３７を放索して索条３６を走行するとほぼ同時に減速される。その後、緩速となった搬器１，１，…に乗客が乗降し、反対側の停留場３１へ向けて転向され、加速されて握索点ｃで握索機２が索条３７を握索して前記と同様に矢印３９方向の停留場３１へ向けて索道線路４０を運行される。図７では４台の搬器１，１，…の運行状況を説明したものであるが、実際には数十台から百台程の搬器１，１，…で運行される。
【００１１】
つづいて、本発明の搬器１に装備した空調装置８の詳細な構成について説明する。搬器１の基本的な全体構成は従来の搬器と同様である。即ち、図１、図２で示すように索条３７を握索する握索機２へは正面視で略“く”の字型に湾曲した懸垂機３の上端部が搬器１の進行方向に揺動自在に枢支されている。かかる懸垂機３の下端部には懸垂フレーム３ａが懸垂ピン３ｂで搬器１の進行と直角の方向に揺動自在に枢支されている。そして、懸垂フレーム３ａには密閉箱型の客車４が屋根の部分で懸架されている。
【００１２】
つづいて、客車４には図２で示した一方の側面には乗客が乗降するための扉１６，１６が設けられており、図７で示した搬器１が停留場３１あるいは停留場３２へ到着して軌条３５あるいは軌条３６を走行すると客車４の前記した扉１６，１６は自動的に開閉されるようになっている。また、客車４内には乗客が搬器１の進行方向に対面して着座するように座席１５，１５が対向した状態で具えられている。
【００１３】
つぎに、本発明における空調装置８の構造を説明する。空調装置８は冷却ユニット９、６枚の放熱板１１，１１，…、３基の吸気ファン１２ａ，１２ａ，１２ａ，３基の排気ファン１２ｂ，１２ｂ，１２ｂ及び４基の送風ファン１３，１３，…とで構成されている。客車４の略箱型形状の外殻５の上位部は天板７ａと仕切板７ｂおよび冷却ユニット９とで２層の空間を形成する。この内、上層は排熱室５ｂであり、図５の平面図で示すように、客車４の幅方向に６枚の長方形板状の放熱板１１，１１，…を所定の間隔で平行に立てた状態で冷却ユニット９の放熱部９ｂ，９ｂ，…の面に取り付ける。また、図３および図５で示すように排熱室５ｂの図示右側には３基の小型の吸気ファン１２ａ，１２a，１２ａを配備し、同様にして図示左側には３基の排気ファン１２ｂ，１２ｂ，１２ｂを配備する。つぎに、冷却ユニット９と仕切板７ｂで空間を形成された冷却室５は冷却ユニット９の吸熱部９ｃ，９ｃ，９ｃの面が露出するようにする。また、冷却ユニット９と仕切板７ｂの間には４本のサポート１０，１０，１０，１０で繋ぎ、冷却室５ｃの剛性を確保するようにする。また、天板７ａと仕切板７ｂの間には図３，４で示すように４箇所に送風ファン１３，１３，１３，１３を上下の向きに組み入れて装備し、天板７ａと仕切板７ｂには各々に通風口１３ａ，１３ａ，１３ａ，１３ａを開口構成する。
【００１４】
つぎに、冷却ユニット９は放熱部９ｂ，９ｂ，…と吸熱部９ｃ，９ｃ，…との間に複数の熱電素子９ａ，９ａ，…を格子状に整列して配列しサンドイッチ状に挟み込んで形成したもので、正負の電圧を負荷するとペルチェ効果により熱電素子９ａ，９ａ，…が吸熱部９ｃ，９ｃ，…と放熱部９ｂ，９ｂ，…との間で熱交換作用を発揮するものである。
【００１５】
また、図１の客室５ａの図示右側の内側面には冷却ユニット９および４基の送風ファン１３，１３，１３，１３と各々３基の吸気ファン１２ａ，１２ａ，１２ａおよび排気ファン１２ｂ，１２ｂ，１２ｂを運転制御するためのコントロールＣＮＵと、その下に客室５ａ内の温度を検出するための感温センサーＳＲを具備する。そして、電源用として乗客用の座席１５および座席１５の下にはそれぞれ２組ずつのバッテリー１４，１４およびバッテリー１４，１４を備えるようにする。
【００１６】
図６は、上記のように構成および配備した冷却ユニット９および送風ファン１３，１３，１３と吸気ファン１２ａ，１２ａ，１２ａおよび排気ファン１２ｂ，１２ｂ，１２ｂを運転するためのコントロールユニットＣＮＵと感温センサーＳＲおよびバッテリー１４，１４，１４，１４の電気的な接続関係を示したブロック図である。バッテリー１４，１４，１４，１４から供給された直流電源と、客室５ａ内の温度を感温センサーＳＲで変換した電気信号がコントロールユニットＣＮＵへ入力される。かかるコントロールユニットＣＮＵでは感温センサーＳＲからの信号と、コントロールユニットＣＮＵで予め設定された温度とを比較してその温度差が大きい場合には冷却ユニット９と送風ファン１３，１３，…と吸気ファン１２ａ，１２ａ，…および排気ファン１２ｂ，１２ｂ，…への電力の供給を増やして冷房能力を上げるように制御する。反対に、温度差が小い場合には電力の供給を減らして冷房能力を下げるように制御する。さらに、コントロールユニットＣＮＵには冷却ユニット９を起動、停止するための押釦ＰＡ，ＰＢも具えるようにする。
【００１７】
図３は客車４内において冷却ユニット９で熱交換した暖気と冷気を循環および通風させる状態を説明したものである。排熱室５ｂでは冷却ユニット９の放熱部９ｂ，９ｂ，…の熱は６枚の放熱板１１，１１，…へ伝熱される。そして、３台の吸気ファン１２ａ，１２ａ，１２ａで矢印１７方向から外気を取り入れ、６枚の放熱板１１，１１，…の間を矢印１８方向へ流すと共に、放熱板１１，１１，…の熱を空気が奪い、さらに、３台の排気ファン１２ｂ，１２ｂ，１２ｂで温度上昇した暖気を矢印１９方向の客車４外へ排出する。加えて、図１および図５で示す様に外殻５の排熱室５ｂに当る位置の搬器１の進行方向前後にベンチレータ５ｄおよび５ｄを形成し、搬器１の運行時に外気を取り込み、放熱を行うようにしている。
【００１８】
これに対して、客室５ａと冷却室５ｃの間では図示右側の２基の送風ファン１３，１３で客室５ａの乗客により暖まった空気を矢印２０の向きへ冷却室５ｃに送り込む。かかる、冷却室５ｃでは送り込まれた空気を矢印２１、矢印２２、矢印２３の方向へ流すと共に、冷却ユニット９の吸熱部９ｃ，９ｃ，…と接触して冷却される。そして、冷却された空気は図示左側に具えた２基の送風ファン１３，１３で矢印２４方向の客室５ａに向けて再び排出する。即ち、客室５ａと冷却室５ｃとの間で４基の送風ファン１３，１３，１３，１３により空気を循環対流させて客室５ａの冷房を行うようにしたものである。
【００１９】
【発明の効果】
索道設備は山岳地の輸送用に限らず、近時その建設費の安価な点が見直されて都市近郊の近距離中小量の輸送機関として導入の検討や計画がなされている。その場合には、他の輸送機関と同程度の快適性や安全性を確保する必要がある。
【００２０】
本発明は特に乗客の快適性を維持するために客室内に空調装置を具えた構成の搬器に関するものである。客車内の上部には空調装置を取り付ける空間を形成する。さらに、かかる空間を排熱室と冷却室とに分割する。空調装置の冷却ユニットは複数の熱電素子を格子状に配列して構成したもので、熱電素子の両端に電圧を負荷するとペルチェ効果で熱交換作用が行われることを利用したものである。この冷却ユニットで客車内の熱を吸収して排熱室側の放熱板へ伝熱させて、排熱室の側面に具えた複数の吸気ファンと排気ファンとで暖気を客車外へ排出する。これとは別に、冷却室で冷却ユニットの吸熱部と接触して熱が奪われた冷気は天板と仕切板との間に組み入れた複数の送風ファンで客室内を循環させるようにする。また電源については、座席下に複数のバッテリーを搭載する。その他、空調装置の温度設定や運転の起動、停止を行うためのコントロールユニットと客室内の温度を設定するための感温センサーも取り付ける。
このようにして、本発明の空調装置には従来の圧縮機を用いていない。従って、機械的な構成要素が少なく、それだけ回転部分が少ないので保守点検性や静粛性に優れている。さらに、燃料等も搭載していないので火災に対しての安全性の点でも本発明の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空調装置を具えた搬器の正面図である。
【図２】図１の本発明の空調装置を具えた搬器の側面図である。
【図３】図２の矢印Ｃ−Ｃに断面にして空調装置の構成と作用を示した正面図である。
【図４】図１の矢印Ａ−Ａに断面にして冷却ユニットの熱電素子の配列を示した平面図である。
【図５】図１の矢印Ｂ−Ｂに断面にして排熱室の構成を示した平面図である。
【図６】本発明の空調装置を運転制御するための電気的な接続関係を説明したブロック図である。
【図７】本発明の空調装置を具えた搬器の運転状態を説明した平面図である。
【符号の説明】
１  搬器
２  握索機
３  懸垂機
３ａ  懸垂フレーム
３ｂ  懸垂ピン
４    客車
５    外殻
５ａ  客室
５ｂ  排熱室
５ｃ  冷却室
５ｄ, ５ｄ  ベンチレータ
６    床板
７ａ  天板
７ｂ  仕切板
８  空調装置
９  冷却ユニット
９ａ, ９ａ, …  熱電素子
９ｂ  放熱部
９ｃ, ９ｃ, …  吸熱部
１０，１０, …  サポート
１１，１１, …  放熱板
１２ａ, １２ａ, １２ａ  吸気ファン
１２ｂ, １２ｂ, １２ｂ  排気ファン
１３，１３, …  送風ファン
１４，１４, …  バッテリー
１５，１５  座席
１６, １６  扉
１７, １８, １９, ２０  矢印
２１, ２２, ２３, ２４  矢印
３０  単線自動循環式索道
３１, ３２  停留場
３３, ３４  滑車
３５, ３６  軌条
３７  索条
３８, ３９  矢印
４０  索道線路
ＣＮＵ  コントロールユニット
ＳＲ  感温センサー
ａ,  ｃ  握索点
ｂ,  ｄ  放索点
ＰＡ,  ＰＢ  押釦
【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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