(57)【要約】【課題】本発明は、送風機の低騒音化が可能な鉄道車両を提供することを目的とする。【解決手段】架線電力を交流電力に変換するインバータと、このインバータにより変換された交流電力により駆動する電動機と、外気を当該鉄道車両の車体内に取り入れるために、車体の側面に設けられた入気口と、前記入気口より取り入れた外気を送風し、前記電動機を冷却する送風機とを備え、前記送風器と前記入気口の間、若しくは前記入気口に騒音防止手段とを備えたことを特徴とする鉄道車両。【選択図】図１
2009073384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線電力を交流電力に変換するインバータと、
このインバータにより変換された交流電力により駆動する電動機と、
外気を当該鉄道車両の車体内に取り入れるために、車体の側面に設けられた入気口と、
前記入気口より取り入れた外気を送風し、前記電動機を冷却する送風機とを備え、
前記送風器と前記入気口の間、若しくは前記入気口に騒音防止手段とを備えたことを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
前記請求項１記載の鉄道車両において、
前記騒音防止手段は、前記入気口に設けられた複数のルーバであって、このルーバは。雨水が車体内へ侵入するのを防止する雨水防止部材と、送風機が駆動することにより発生する騒音を吸収する吸音材とから構成されることを特徴とする鉄道車両。
【請求項３】
前記請求項２記載の鉄道車両において、
前記複数のルーバの間には、外気が流れる流路が斜めに形成されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項４】
前記請求項１記載の鉄道車両において、
前記入気口と前記送風機との間に、消音器を配置したことを特徴とする鉄道車両。
【請求項５】
前記請求項４記載の鉄道車両において、
前記送風機は、送風機室に設置されており、
前記消音器は、消音室に設置されていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項６】
前記請求項５記載の鉄道車両において、
前記送風機室の入気口は前記送風機室の上面かつ車体の中央部寄りに設けられ、前記送風機の入気口は前記送風機室の車側側の側面と対向するように設けられた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、鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両として、従来の機関車について図を参照し詳細に説明する。図８は、従来の機関車の断面図である。図９は、従来の機関車の機器配置図である。図１０は、従来の機関車の第２の区画の断面図である。尚、図の中で、普通の矢印は風の流れを表し、点線の矢印は音の伝わり方を表している。
【０００３】
図８に示すように、従来の機関車は、車体２と、車体２の床下に取付けられた台車３とを有し、この台車３を用いて軌道上を走行可能とされている。車体２の前後には、運転室４ａ，４ｂが設けられている。車体２における前後の運転室４ａ，４ｂの間には、車体２の進行方向に沿った前後に梁部材である２本の垂木５ａ，５ｂが取付けられている。２本の垂木５ａ，５ｂは、アーチ形状に形成され、車体２の進行方向と直交する向きに配置されている。また、車体２における前後の運転室４ａ，４ｂの間には、車体２の進行方向に沿った方向の両側を覆う側板６が設けられており、各垂木５ａ，５ｂの両端部は側板６の上端縁部に連結されている。
【０００４】
車体２における前後の運転室４ａ，４ｂの間の領域には、鉄道車両１の走行に必要な機器を含む各種の機器が搭載されている。搭載される各種の機器としては、高圧電気機器であるインバータ７と、高圧電気機器である一対の補助インバータ８ａ，８ｂと、低圧電気機器である一対の電子制御装置９ａ，９ｂと、空気制御機器であるコンプレッサ１０ａ及び送風機１０ｂが含まれている。
【０００５】
車体２における前述した各種の機器を搭載する領域は、前後の運転室４ａ，４ｂと２本の垂木５ａ，５ｂとにより、車体２の進行方向に沿った前後方向に３つの区画に区分けされている。３つの区画は、中央に位置する第１の区画１１ａと、第１の区画１１ａの両側に位置する第２の区画１１ｂ及び第３の区画１１ｃとである。これらの各区画１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、種類や入力される電圧の強さに応じて区分けされた各種の機器が搭載されている。
【０００６】
中央に位置する第１の区画１１ａには、高圧電気機器であるインバータ７と、高圧電気機器である補助インバータ８ａ，８ｂとを含む各種の高圧電気機器が搭載されている。一般に、日本国内においては、直流の場合７５０Ｖを超えるもの、交流の場合６００Ｖを超えるものを、高圧電気回路と称し、当該回路用品を収納したものを高圧電気機器と称している。第１の区画１１ａが位置する部分の車体２の床下には、トランス１２が取付けられている。トランス１２とインバータ７とは、図示しない接続線を介して接続されている。ここでいうトランス１２とは、交流電化区間を走行する車両の場合、２０ｋＶや２５ｋＶで送電される電力を受電し、いったん１５００Ｖから２０００Ｖ程度に降圧してからインバータ７に供給するための電圧変換用のトランスであることが多いが、直流電気車両のインバータと共に使用される出力波形平滑用のトランスであってもよい。第２の区画１１ｂには、コンプレッサ１０ａ及び送風機１０ｂを含む空気制御機器が搭載されている。第３の区画１１ｃには、電子制御装置９ａ，９ｂを含む各種の低圧電気機器が搭載されている。一般に、日本国内においては、直流の場合７５０Ｖ以下のもの、交流の場合６００Ｖ以下のものを、低圧電気回路と称し、当該回路用品を収納したものを低圧電気機器と称している。
【０００７】
車体２には、着脱可能に３枚の屋根板１４ａ，１４ｂ，１４ｃが取付けられている。屋根板１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、車体２に設けられた３つの区画１１ａ，１１ｂ，１１ｃを覆う位置に配置されている。第１の区画１１ａを覆う屋根板１４ａは、車体２の進行方向に沿った前後に位置する両方の縁部が垂木５ａ，５ｂにより支持されている。第２の区画１１ｂを覆う屋根板１４ｂは、車体２の進行方向に沿った前後に位置する一方の縁部が運転室４ａの壁に形成された支持部１３により支持され、他方の縁部が垂木５ａにより支持されている。第３の区画１１ｃを覆う屋根板１４ｃは、車体２の進行方向に沿った前後に位置する一方の縁部が運転室４ｂの壁に形成された支持部１３により支持され、他方の縁部が垂木５ｂにより支持されている。屋根板１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、垂木５ａ，５ｂ又は支持部１３、及び、側板６の上端縁部にボルト締めして固定されている。
【０００８】
屋根板１４ａ，１４ｂ，１４ｃを車体２から取外すことにより、各区画１１ａ，１１ｂ，１１ｃの上方には開口１５が現れる。
【０００９】
車体２の進行方向に沿った前後に位置する２枚の屋根板１４ｂ，１４ｃの上面には、パンタグラフ１６やパンタグラフ断路器（図示せず）を含む共通の構造の集電機器が取付けられている。中央に位置する屋根板１４ａの上面には、真空遮断器などの主開閉器１７や避雷器１８などが取付けられている。
【００１０】
このように構成された機関車は、屋根版なの取り外しが可能で、区画毎に機器が分かれているため、メンテナンス性や製作がしやすいという利点があった。
【特許文献１】特開平１０−２０３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の機関車は、メンテナンス性や製作のし易さといった利点はあるが、大きな出力が要求される海外向けの機関車（例えば）などの場合には、各種の機器を冷却する送風機１０ｂも大きくなり、送風機１０ｂから発生する騒音が課題となる。
【００１２】
従来の機関車の送風機周辺の機器構成について、図１０を参照し詳細に説明する。従来の機関車において、送風機１０ｂの入気側は、外気を取り入れるために車体２の側面に空けられた入気口２０と入気側ダクト２１を介して接続される。送風機１０ｂの排気側は排気側ダクト２２と接続されている。入気口２０から流入した外気は、入気側ダクトを介して送風機１０ｂの入気口から送風機１０ｂ内に流入し、送風機１０ｂ内のファンにより加速され、送風機１０ｂの排気口から、排気ダクト２２を流れて、機関車内の機器を冷却する。
【００１３】
このように構成された従来の機関車では、送風機１０ｂが駆動することにより生じる駆動音は、直線的に伝わるため、ダクト２１及び入気口２０を介して、直接機関車の外へ伝わりやすい構成となっていた。
【００１４】
上述した機関車の構成であっても、送風機１０ｂが小さい場合には、送風機１０ｂから発生する駆動音が小さいので騒音が問題となることはないが、送風機１０ｂも大きくなるような高出力の鉄道車両（機関車や電車）の場合には、送風機１０ｂから発生する駆動音が大きくなるので、送風機１０ｂの低騒音化が重要な課題となる。
【００１５】
そこで、本発明は、送風機の低騒音化が可能な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】
【００１６】
上記課題は、架線電力を交流電力に変換するインバータと、このインバータにより変換された交流電力により駆動する電動機と、外気を当該鉄道車両の車体内に取り入れるために、車体の側面に設けられた入気口と、前記入気口より取り入れた外気を送風し、前記電動機を冷却する送風機とを備え、前記送風器と前記入気口の間、若しくは前記入気口に騒音防止手段とを備えたことにより達成することが出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、送風機の低騒音化が可能な鉄道車両を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両における第２の区画の断面図である。図２は、入気口の斜視図である。図３は、入気口の正面図である。図４は、入気口の断面図である。図５は、ルーバの断面図である。図６は、パンチングメタルの正面図である。尚、図８乃至図１０に記載したものと同一の構造をとるものについては同符号を付して説明を省略する。
【００１９】
本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両は機関車であって、架線電力を交流電力に変換するインバータと、インバータから供給された交流電力により駆動する電動機と、この電動機を冷却する送風機とから構成される。電動機の回転力は、ギヤ等を介して機関車の車輪に伝えられ、車輪が回転することにより、機関車を駆動される。
【００２０】
本実施の形態の鉄道車両の第２の区画において、入気口２０の内側には、複数のルーバ２３が所定の間隔を空けて、車外側が下側で車内側が上側になるように斜めに取り付けられている（図２乃至図４参照）。入気口２０の車内側の側面には、入気側ダクト２１の一端が接続され、入気側ダクト２１の他端は送風機１０ｂの入気口と接続され、送風機１０ｂの排気口は排気側ダクト２２と接続される。
【００２１】
図５に示すように、ルーバ２３は断面が平行四辺形となっており、雨水が車体内に浸入するのを防止する断面がＬ字状の金属板２４（雨水防止手段のひとつ）と、金属の平板で複数の正方形の穴が空けられたパンチングメタル２７（図６参照）と、金属板２４とパンチングメタル２７の間に挟まれたグラスウール等の吸音材２５とから構成されている。
【００２２】
このように構成された鉄道車両において、外気は、入気口２０のルーバ２３間に下方から上方へ外気が流れるように、斜めに傾けて構成された外気流路２６を通り、鉄道車両内へ流入する。入気口２０から流入した外気は、入気側ダクト２１、送風機１０ｂの入気口を介して、送風機１０ｂの機内へと流れる。送風機１０ｂの機内で外気は、送風機１０ｂのファン（図示しない）により、送風機１０ｂの排気口へと押し出され、排気側ダクト２２を流れ、電動機を冷却する。
【００２３】
送風機１０ｂが回転することにより発生する駆動音は、従来の鉄道車両と同様に入気口側へ伝わるが、入気口２０に設けられたルーバ２３の吸音材２５（騒音防止手段）により吸音されるため、鉄道車両の外へ伝わる駆動音は低減される。
【００２４】
このように構成された鉄道車両では、ルーバ２３の雨水防止部材２４が車側側（車体の側面側）に設置されているので、雨水が鉄道車両内に入り込むのを防止することが出来るほか、ルーバ２３の騒音防止手段が機内側に設置されているので、送風機１０ｂの駆動により発生する駆動音が鉄道車両外へ直接伝わるのを防ぎ、送風機１０ｂの低騒音化をすることが出来る。また、複数のルーバ２３の間に、外気流路２６を設けているので、送風機１０ｂによる外気の吸引を妨げることがない。
【００２５】
（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図７は、本発明に基づく第２の実施の形態の第２の区画の断面図である。尚、図１乃至図８と同一の構成を取るものに関しては、同符号を付して説明を省略する。
【００２６】
本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両も第１の実施の形態の鉄道車両と同様に機関車である。この機関車の第２の区画において、入気側ダクト２１の排気側と消音器室２９の入気側を接続し、消音器室２９内には消音器３０を設け、消音器室２９の排気側と送風機１０ｂを囲む送風機室３１の入気側が接続され、送風機室３１の排気側は、排気側ダクト２２と接続される。
【００２７】
消音器室２９内に設けられた消音器３０は、吸音材により主に構成され、消音器３０内に伝わる送風機１０ｂの駆動音を吸音し、機関車の外へ漏れ出す駆動音を低減する。消音器室３０の排気口は、機関車の中央部よりの上面に開けられ、送風機室３１の入気口もそれにあわせて機関車の中央部寄りの上面に空けられている。送風機１０ｂの入気口は送風機室３１の車側側側面に対向するように設けられ、送風機１０ｂの吐き出し口は送風機室の下面に対向し設けられている。
【００２８】
このように構成された鉄道車両において、送風機１０ｂの入気口は、送風機室の入気口とは対向しないように、送風機室３１の車側側の側面と対向するように設置されているので、送風機１０ｂが駆動することにより発生する駆動音は低減されて、送風機室１０ｂの入気口へは伝わる。送風機１０ｂの入気口から、消音器室３１へ伝わった駆動音は、消音器室３１の消音器３０により低減され、入気側ダクト２１を介して、機関車外へ伝わる。
【００２９】
このように構成された鉄道車両は、送風機１０ｂの駆動音が直接鉄道車両外に出るわけではなく、送風機室及び消音器室介してから入気口から鉄道車両外へ伝わるため、第１の実施の形態の鉄道車両に比べて防音性能が良い。
【００３０】
尚、本実施の形態の鉄道車両の入気口２０にルーバ２３を取り付ける構成にした場合には、更に防音性能をあげることが出来る。
【００３１】
尚、第１の実施の形態と第２の実施の形態の鉄道車両は機関車として説明をしたが、電車であってもルーバや消音器を取り付けることは可能であるので、本発明は機関車のみに限定はしない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両の第２の区画の断面図である。
【図２】入気口の斜視図である。
【図３】入気口の正面図である。
【図４】入気口の断面図である。
【図５】ルーバの断面図である。
【図６】パンチングメタルの正面図である。
【図７】本発明に基づく第２の実施の形態の鉄道車両の第２の区画の断面図である。
【図８】従来の機関車の断面図である。
【図９】従来の機関車の機器配置図である。
【図１０】従来の機関車の第２の区画の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      鉄道車両
２      車体
５      垂木
７      インバータ
８      補助インバータ
９      低電圧機器
１０ａ    コンプレッサ
１０ｂ    送風機
１１ａ    第１の区画
１１ｂ    第２の区画
１１ｃ    第３の区画
１２      トランス
１４      屋根板
１５      開口
１６      パンタグラフ、集電機器
１９      空気流路
２０      入気口
２１      入気側ダクト
２２      排気側ダクト
【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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【図１０】
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