JP2003127650A - 車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】換気装置の給気吐き出し部分または排気吸い込
み部分に車内圧力に応じて開口寸法の変化する調整機構
を設置することにより、車内圧力の調整の自動化を図
る。 【解決手段】空気口３２に車内圧力調整用の板３１と弾
性体３３を設置し、板３１への空気圧力の変化に応じ
て、板３１が移動し、空気口３２の開口寸法が自動的に
変化する。これによって排気風量が変化して車内圧力が
調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用換気装置に係
わり、特に気密度が高く、車内の圧力調整を細かく調整
する必要のある車両に搭載される車両用換気装置に好適
である。

【０００２】

【従来の技術】高速車両、特にトンネル内走行時に車外
圧力が変動し、この車外圧力変動によって、車内の圧力
が変化する可能性のある速度で走行する鉄道車両におい
ては、車外の新鮮な空気を車内に取り入れる給気送風機
と、車内の空気を車外へ排出する排気送風機とを備え、
給気送風機と排気送風機を車外圧力変動よりもトップ圧
の高い能力を有した送風機で構成し、給気・排気の送風
量を同等にして、車内の圧力変動をなくすものが知られ
ている。こうした車両用換気装置は、例えば、特開平７
−１７２３０８号に示されている。

【０００３】こうした車両用換気装置では、車外の新鮮
な空気を車内に取り入れる給気送風機と、車内の空気を
車外へ排出する排気送風機の風量を同一に調整し、車内
の圧力が外気の圧力と大きな差が無い状態にしなければ
ならない。この問題を解決するために、従来は車外に通
じる新鮮空気取り込み口または排気吐き出し口にスライ
ド調整式の風量調整板を設置して、換気装置を車両搭載
に搭載した後に、換気装置を運転しながら車内の圧力を
測定し、前記風量調整板の開口寸法を調整して、車内の
圧力を外気の圧力と大きな差が無い状態に調整してい
る。

【０００４】このようにして車内圧力を調整しても、車
外と車内の温度差が変化することにより車内圧力は変動
してしまい、度々の調整を余儀なくされている。即ち、
車内の温度が車外に比べて高温である場合、車内の空気
が膨張しようとするために、車内圧力は上昇する。逆に
車内の温度が車外に比べて低温である場合には逆の現象
となり車内圧力は降下する。このため、夏季と冬季で風
量調整板の設置位置を調整している。

【０００５】こうした問題を解決したのが、給気送風機
と排気送風機に個別のモータを接続し、これを給気流路
及び排気流路に設置した温度センサの情報を取り込んで
独立に運転し、給気と排気の風量を自動調整することに
よって、車外と車内の温度差が変化しても、車内圧力を
自動的に外気の圧力とあまり差が無い状態に保持できる
ものが知られている。こうした車両用換気装置の例とし
ては、例えば、特開２００１−１８０４８４号などが知
られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平７−１７２
３０８号によれば風量調整板による手動調整が必要であ
り、手間がかかっている。

【０００７】前記特開２００１−１８０４８４号によれ
ば、車内と車外との温度差が有っても風量調整板による
手動調整は不要であるが、給気・排気各流路に設置され
る温度センサ，回転数を演算し制御する制御装置，給気
・排気各個別のインバータ，モータで構成されており、
部品点数が多く、構成が複雑であった。

【０００８】本発明の目的は、手間のかかる調整作業が
不要で、構成の簡単な換気装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的は、車外の空気
を車内へ供給する給気手段と、車内の空気を車外へ排出
する排気手段と、前記排気手段を構成する送風機の吸い
込み側空気流路または前記給気手段を構成する送風機の
吸込み側流路に設置され、該部を流れる空気の圧力変化
に応じて空気口の開口寸法が変化する調整装置と、から
車両用換気装置を構成することによって、達成できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１と
図２により詳細に説明する。車外の新鮮空気１は給気フ
ァン２によって車体側給気ダクト３を経由して車内４へ
送り込まれる。新鮮空気１の風量を調整するため、換気
装置の新鮮空気吸い込み口５にはスライド式の風量調整
板６が設置されている。また、車内の空気のうち車外へ
排出される排気は、車体側排気ダクト８を経由し、換気
装置の排気吸い込みダクト９，排気ファン１０を経由
し、給気ファン２及び排気ファン１０を駆動するモータ
１１を冷却した後、車外へ吐き出される。

【００１１】換気装置の排気吐き出し口１２には給気側
と同様、スライド式の風量調整板１３が設置されてい
る。風量調整板６及び１３により給気・排気の開口寸法
を変化させて、給気・排気の風量を調整することにより
車内圧力を車外圧力と大きな差が無い状態になるように
調整している。ここまでは従来の換気装置と同じであ
る。この換気装置では車内圧力を調整した後に、車外と
車内の温度差が変化した場合、例えば車内の温度が車外
より高くなると、車内の空気が膨張しようとするため車
内圧力１４が上昇し車外圧力１５より高くなり、車内と
車外に圧力差が生じる。

【００１２】そこで、排気吸い込み側の排気ダクト８
に、風量の調整装置３０を設置している。風量調整装置
３０は排気の流れに実質的に直交するように設置した板
３１と、これに対応する空気口３２と、空気口に向けて
板３１を押す弾性体３３とからなる。弾性体３３は排気
の流れに対して板３１を押す。板３１と空気口３２との
間隔が変化することによって、該部を流れる風量が変化
する。板３１と弾性体３３は連結している。弾性体３３
はダクト９に固定している。空気口３２を板３１よりも
上流側に設置している。弾性体３３は引っ張りばねであ
るので、板３１よりも下流側に設置している。

【００１３】弾性体３３が縮んで空気口３２と板３１の
間隔が大きくなると、排気風量７が増加し、車内圧力が
下降する。車内圧力が上昇前の値、即ち車外圧力と同等
になるまで下降した後は、車内と車外の圧力差が無くな
るため、板３１が車内側から押し込まれることが無くな
り、実質的に空気口３２の開口寸法が減少する。このた
め、排気風量が減少し、車内圧力が過度に下降せずに車
外圧力とほぼ同等の数値になってバランスする。

【００１４】逆に、車内の温度が車外より低くなると、
車内の空気が縮小しようとするため車内圧力が下降し、
車外圧力より低くなり、車内と車外に圧力差が生じる。
この時、板３１が車内側へ吸い込まれることにより、排
気風量が減少し、車内圧力が上昇する。車内圧力が下降
前の値、即ち車外圧力と同等になるまで上昇した後は、
車内と車外の圧力差が無くなるため、板３１が車内側へ
吸い込まれることが無くなるため、空気口３２の開口寸
法が実質的に増加する。このため、排気風量が増加し、
車内圧力が過度に上昇せずに車外圧力とほぼ同等の数値
になってバランスする。

【００１５】調整装置３０の詳細を説明すると、板３１
の動作方向の両端にストッパー３４，３４を設置してい
る。ストッパー３４，３４は板の動作範囲を規定する。

【００１６】これは、車両停車中において車内と車外の
温度差で車内の空気の膨張，収縮により車内圧力が変動
した場合のみ、板３１を動作させるためである。車両停
車中において車内と車外の温度差で車内の空気の膨張，
収縮により車内圧力が変動した場合のみ、板３１を動作
させるのが好ましい。

【００１７】走行中の車外圧力に大きな変動が生じた場
合については、車内圧力の変動を極力抑制するために車
内と車外の圧力差が付く場合がある。この時、板３１が
動作しすぎると車内圧力が車外圧力に接近しようとする
ため、結果として車内圧力の変動を増大させてしまう恐
れがある。車内と車外の温度差により生じる車内外圧力
差は、走行中に生じる車内外圧力差に比べて小さく、約
１割未満である。このため、車内と車外の温度差により
生じる車内外圧力差の範囲だけに対応するように、板３
１の動作範囲にストッパー３４，３４を設けている。

【００１８】これによれば、板３１の動作を必要な範囲
のみに拘束することが可能になる。

【００１９】図３の実施例を説明する。これはダクトの
スペースが少ない場合に好適である。板３１は板３１
ｂ，３１ｃの２つからなり、互いに回転自在に連結して
いる。板３１ｂ，３１ｃはヒンジ３１ｄで連結してい
る。ヒンジ３１ｄの中心はダクトに設置している。板３
１ｂ，３１ｃの先端の上下には板３１ｂ，３１ｃの移動
範囲を規制するストッパー３４を設置している。

【００２０】図４の実施例を説明する。これは構成を簡
素化することを目的とする。板３５は板ばねの弾性体で
あり一端をダクト９に固定している。板３５は風の流れ
による動圧を受けて曲がり、空気口３３の開口寸法の制
御し、風量を制御する。

【００２１】なお、動圧によって板３５が振動すること
が予想されるため、板３５の下流側に弾性体３２を追加
することも考えられる。弾性体３２はばねに代えて、ダ
ンパを用いても良い。

【００２２】上記各調整装置３０は給気吐き出し側に設
置することができる。例えば、図５のように設置する。
図５では空気口３２を板３１よりも下流側に設置してい
る。弾性体３３は板３１よりも上流側に設置している。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で、車内外
の温度の変化による車内圧力の変動を抑制でき、調整の
省力化が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の換気装置の機器構成と空気
流路図である。

【図２】図１の調整装置の拡大図である。

【図３】本発明の他の実施例の拡大図である。

【図４】本発明の他の実施例の拡大図である。

【図５】本発明の他の実施例の換気装置の機器構成と空
気流路図である。

【符号の説明】

２…給気ファン、３…車体側給気ダクト、４…車内、５
…新鮮空気吸い込み口、６，１３…風量調整板、８…車
体側排気ダクト、９…排気吸い込みダクト、１０…排気
ファン、１１…モータ、１２…排気吐き出し口、３０…
調整装置、３１，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…板、３２…
空気口、３３…弾性体、３４…ストッパー、３５…板ば
ね。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車外の空気を車内へ供給する給気手段と、 車内の空気を車外へ排出する排気手段と、 前記排気手段を構成する送風機の吸い込み側空気流路ま
   たは前記給気手段を構成する送風機の吸込み側流路に設
   置され、該部を流れる空気の圧力変化に応じて空気口の
   開口寸法が変化する調整装置と、 からなる車両用換気装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車両用換気装置におい
   て、 前記調整装置は、前記空気口との間の実質的な開口寸法
   を調整する板と、空気の流れの上流側に向けて前記板を
   押す弾性体と、からなること、 を特徴とする車両用換気装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の車両用換気装置におい
   て、 前記空気の流れ方向において前記板の前後の位置に、前
   記板の移動を規制するストッパーを設置していること、
   を特徴とする車両用換気装置。