JP7776320B2 - 鉄道車両 - Google Patents

鉄道車両

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Description

本発明は、鉄道車両に関し、詳しくは、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両に関する。
従来、客室内の気密機構を備えた鉄道車両では、客室内の温度分布の均一化を図るため、様々な工夫がなされた空調システムを備えている。例えば、図１２に、従来の鉄道車両１００における空調システム１００Ｋの一例を示す。具体的には、車両下部に配置され調和空気ＴＫを形成する空調機器１０１と、客室１０２の床下に配置され空調機器１０１に接続された主供給ダクト１０３及び主帰還ダクト１０４と、主供給ダクト１０３に接続され側窓同士の間を通り荷物棚１０５まで立ち上がる複数の空調ダクト１０６と、主帰還ダクト１０４に接続され客席１０７下部に配置された複数の排気ダクト１０８とを備えている。
上記空調システム１００Ｋにおいて、空調機器１０１によって形成された調和空気ＴＫは、主供給ダクト１０３を経由して各空調ダクト１０６に分配され、荷物棚１０５下部に形成された空調ダクト１０６の吹出し口１０６ａから客室１０２内に供給される。また、客室１０２内に供給された調和空気ＴＫは、荷物棚１０５下面に沿って中央通路の上部側へ流れ、逆サイドからの調和空気ＴＫと合流して下方へ向かい、床面１０２ａ付近に到達する。床面１０２ａ付近に到達した調和空気ＴＫは、床面１０２ａ及び側壁面１０２ｂに沿って再度上方へ移動する。このように、各空調ダクト１０６の吹出し口１０６ａから客室１０２内へ供給された調和空気ＴＫが、客室１０２内で上方から下方へ円を描くように循環し、撹拌されることによって、客室１０２内の温度の均一化を図っている。そして、客室１０２内の空気は、最終的に客席１０７下部に配置された排気ダクト１０８から主帰還ダクト１０４を経由して空調機器１０１へ戻される。
ところが、上記空調システム１００Ｋでは、調和空気ＴＫを上方から下方へ循環させるため、調和空気ＴＫの流れが、客室内空気の熱負荷により生じる自然な上昇気流と逆方向となる。そのため、調和空気ＴＫを客室１０２内に行き渡らせるためには、当該上昇気流に打ち勝つだけの風量及び風速をもって、空調ダクト１０６の吹出し口１０６ａから調和空気ＴＫを強制的に吹き出す必要があった。しかし、この場合、空調ダクト１０６の吹出し口１０６ａから相当量の風量及び風速で調和空気ＴＫを吹き出すので、乗客に気流のドラフト感を与えることになり、快適性を損なうことになり易い。また、空調機器１０１の消費電力も増加するため、省エネの観点からも好ましくない。さらに、荷物棚１０５まで立ち上がる複数の空調ダクト１０６が、重量増加、コスト増加の要因となりやすい。
この点、例えば、特許文献１には、図１３に示すように、鉄道車両２００の下部まわりに客室２０１内へ調和空気を吹き出す吹出し口２０２を、また鉄道車両２００の上部まわりに客室２０１内の空気を外部に排気する排気口２０３をそれぞれ有し、客室２０１内に吹き出した調和空気が客室２０１内の下部から上部に上昇して排気されるようにした鉄道車両２００の空調装置２００Ｋが開示されている。
具体的には、鉄道車両２００の下部まわりである床２０１ａに、客席２０４の下部に開口する調和空気の吹出し口２０２が、また鉄道車両２００の上部まわりである天井２０５の左右にスリット型の排気口２０３がそれぞれ設けられている。また、吹出し口２０２が床２０１ａに設けられているのに対応して、床２０１ａの下面に空調機器２０６及びこの空調機器２０６から吹出し口２０２に調和空気を給気する給気ダクト２０７が設置されている。
上記鉄道車両２００の空調装置２００Ｋによれば、客室２０１内に吹き出されて排気される調和空気は、客室２０１内の下部から上部に上昇するので、室内空気の熱負荷による自然な上昇気流の向きと一致する。したがって、調和空気を吹出し口２０２から相当量の風量及び風速をもって吹き出す必要がなく、むしろ広い面から均一に弱く吹き出すことができ、乗客に与える気流のドラフト感を低減できる。また、空調機器１０１の消費電力も減少するため、省エネの観点からも好ましい。
特開平６－１９１４０４号公報
しかしながら、特許文献１に記載された鉄道車両２００の空調装置２００Ｋでは、以下のような問題があった。すなわち、客席２０４の下部に開口する吹出し口２０２から吹き出された調和空気は、客席２０４同士の隙間や通路等を通り客室２０１内の下部から上部に上昇するので、客席２０４に着座した個々の乗客を避けて上昇することが多い。そのため、客席２０４の乗客には、調和空気による暖房又は冷房の快適性を直接享受しにくいという問題があった。
また、鉄道車両２００の下部まわりである床２０１ａに、客席２０４の下部に開口する調和空気の吹出し口２０２が形成されているため、吹出し口２０２のダクトにゴミ等が侵入する可能性があると共に、床２０１ａに堆積した粉塵や花粉等を調和空気と共に客室２０１内に拡散させる可能性があり、衛生上好ましくないという問題があった。また、床２０１ａに形成された吹出し口２０２から吹出される調和空気は、指向性がなく、客席２０４の座部等に当接して気流の乱れが生じやすい。そのため、客席２０４付近の空気が撹拌されて、空気清浄度の低下につながりやすい。
さらに、調和空気を吹出し口２０２から均一に弱く吹き出すことによって、乗客に与える気流のドラフト感を低減でき、空調機器１０１の消費電力も低減できるが、客室２０１内の空気を新しい調和空気に換気する時間が長くなり、例えば、乗客が会話や咳等したときに飛散する飛沫が、周辺に滞留しやすいことになる。そのため、近隣の客席２０４に着座した乗客に対する空気清浄度を確保しにくく、感染症対策の観点からも好ましくないという問題があった。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る鉄道車両は、以下の構成を備えている。
（１）車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口を備えたことを特徴とする。
本発明においては、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口を備えたので、客室内における客席に着座する乗客の周囲に集中して調和空気を吹き出すことができ、客室内における客席に着座した乗客毎の快適性と客席に着座する乗客に対する空気清浄度とを向上できる。
すなわち、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口を備えたので、第１の客席用吹出し口から吹き出された調和空気が客席に着座した個々の乗客を全周方向から包囲しながら上昇することができる。そのため、客席の乗客は、調和空気による暖房又は冷房の快適性を全身で享受することができ、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性を向上できる。
また、第１の客席用吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の全周方向へ吹き出すように形成されたので、第１の客席用吹出し口を床面より高い位置に設置できる。そのため、第１の客席用吹出し口のダクトにゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面に堆積された花粉や粉塵等を調和空気と共に客室内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気の流れは、客席の座部底面に沿うことで、略一定の指向性があり、客席付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第１の客席用吹出し口から客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の全周方向へ吹き出された調和空気は、座部外縁から上方へ上昇することによって、客席に着座する乗客を全周方向から包囲する調和空気の上昇流から成るバリア層を形成することができる。そのため、客席の乗客が会話や咳等したときの飛沫が隣の客席の乗客へ飛散するのを、上記バリア層によって、効果的に回避させ得る。その結果、客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、バリア層を含む調和空気の上昇流によって精度よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本発明によれば、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両を提供することができる。
（２）車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口を備えたことを特徴とする。
本発明においては、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口を備えたので、客室内における客席に着座する乗客の近傍に前後方向から集中して調和空気を吹き出すことができ、乗客毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
すなわち、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口を備えたので、第２の客席用吹出し口から吹き出された調和空気が客席に着座した個々の乗客に前後方向から直接接触しながら上昇することができる。そのため、客席の乗客は、調和空気による暖房又は冷房の快適性を前後方向から直接享受することができ、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性を向上できる。
また、第２の客席用吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の前後方向へ吹き出すように形成されたので、第２の客席用吹出し口を床面より高い位置に設置できる。そのため、第２の客席用吹出し口のダクトにゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面に堆積された花粉や粉塵等を調和空気と共に客室内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気の流れは、客席の座部底面に沿うことで、略一定の指向性があり、客席付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第２の客席用吹出し口から客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の前後方向へ吹き出された調和空気は、座部前後の外縁から上方へ上昇することによって、客席に着座する乗客を前後から包囲する調和空気の上昇流から成るバリア層を形成することができる。そのため、客席の乗客が会話や咳等したときの飛沫が、特に前後方向で隣接する客席の乗客へ飛散するのを、上記バリア層によって、効果的に回避させ得る。その結果、客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、バリア層を含む調和空気の上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本発明によれば、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両を提供することができる。
（３）車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席と中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口を備えたことを特徴とする。
本発明においては、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席と中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口を備えたので、客室内における中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の近傍に集中して調和空気を吹き出すことができ、乗客毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
すなわち、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席と中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口を備えたので、第３の客席用吹出し口から吹き出された調和空気が、互いに隣の客席下方へ移動して着座した個々の乗客に直接接触しながら上昇することができる。そのため、中央通路を隔てて隣接した客席の乗客は、互いに隣の客席から吹き出す調和空気による暖房又は冷房の快適性を直接享受することができ、客室内における客席に着座した乗客毎の快適性を向上できる。
また、第３の客席用吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席と中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の方向へ吹き出すように形成されたので、第３の客席用吹出し口を床面より高い位置に設置できる。そのため、第３の客席用吹出し口のダクトにゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面に堆積された花粉や粉塵等を調和空気と共に客室内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気の流れは、客席の座部底面に沿うことで、略一定の指向性があり、客席付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第３の客席用吹出し口から客席の座部底面に沿って当該客席と中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の方向へ吹き出された調和空気は、隣の客席の座部外縁から上方へ上昇することによって、隣の客席に着座する乗客を包囲する調和空気の上昇流から成るバリア層を形成することができる。そのため、客席の乗客が会話や咳等したときの飛沫が、特に中央通路を隔てて隣接する他の客席の乗客へ飛散するのを、上記バリア層によって、効果的に回避させ得る。その結果、中央通路を隔てて隣接する客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、バリア層を含む調和空気の上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本発明によれば、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両を提供することができる。
（４）車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席に隣接する内壁の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口を備えたことを特徴とする。
本発明においては、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に隣接する内壁の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口を備えたので、内壁からの調和空気と冷熱放射又は温熱放射によって乗客毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
すなわち、吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に隣接する内壁の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口を備えたので、着座する乗客の近傍に存在する内壁に集中して調和空気を吹き出すことによって、内壁を積極的に冷却又は加熱することができる。そのため、内壁から乗客側へ戻る調和空気と冷却又は加熱した内壁からの冷熱放射又は温熱放射によって、個々の乗客は、調和空気による冷房又は暖房の快適性を効果的に享受することができ、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性を向上できる。
また、第４の客席用吹出し口は、客室内に設置された客席に形成され、調和空気を、客席の座部底面に沿って当該客席に隣接する内壁の方向へ吹き出すように形成されたので、第４の客席用吹出し口を床面より高い位置に設置できる。そのため、第４の客席用吹出し口のダクトにゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面に堆積された花粉や粉塵等を調和空気と共に客室内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気の流れは、客席の座部底面に沿うことで、略一定の指向性があり、客席付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第４の客席用吹出し口から客席の座部底面に沿って、隣接する内壁の方向へ吹き出された調和空気は、内壁から乗客側へ反射すると共に座部外縁との隙間から上方へ上昇することによって、着座する乗客を内壁側から包囲する調和空気の上昇流から成るバリア層を形成することができる。そのため、客席の乗客が会話や咳等したときの飛沫が、他の客席の乗客へ飛散するのを、上記バリア層によって、効果的に回避させ得る。その結果、互いに近隣の客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、バリア層を含む調和空気の上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本発明によれば、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両を提供することができる。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の背ずり部から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口を備えたことを特徴とする。
本発明においては、吹出し口は、調和空気を、客席の背ずり部から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口を備えたので、背ずり部の背面に沿って上昇する調和空気によって、背ずり部の背面を積極的に冷却又は加熱することができる。そのため、冷却又は加熱した背ずり部の背面からの冷熱放射又は温熱放射によって、個々の乗客は、調和空気による暖房又は冷房の快適性を前席の背ずり部からも享受することができ、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性をより一層向上できる。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の座部表面及び／又は背ずり部表面から着座する乗客側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口を備えたことを特徴とする。
本発明においては、吹出し口は、調和空気を、客席の座部表面及び／又は背ずり部表面から着座する乗客側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口を備えたので、乗客用吹出し口から吹き出された調和空気が客席に着座した個々の乗客に直接接触しながら上昇することができる。そのため、客席の乗客は、調和空気による暖房又は冷房の快適性を直接享受することができ、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性をより一層向上できる。
また、客席用吹出し口から吹き出される調和空気の上昇流から成るバリア層は、乗客用吹出し口から吹き出す調和空気を引き上げることによって補強され、客席の上方まで連続した状態で維持される。そのため、客席の乗客が会話や咳等したときの飛沫が隣の客席へ飛散するのを、上記補強されたバリア層によって、より一層効果的に回避させ得る。その結果、客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、バリア層を含む調和空気の上昇流によってより確実に確保でき、感染症対策の観点からも、より好ましい。
（７）（６）に記載された鉄道車両において、
前記空調システムは、前記乗客用吹出し口から吹き出す前記調和空気の風量を調節可能に形成されていることを特徴とする。
本発明においては、空調システムは、乗客用吹出し口から吹き出す調和空気の風量を調節可能に形成されているので、調和空気の上昇流から成るバリア層を維持しつつ、客席に着座した個々の乗客に当たる調和空気の風量を好みに合わせて調節できる。そのため、客席毎の空気清浄度を一定以上に保証しながら、客席に着座する乗客に対して、調和空気に対する乗客毎の最適な快適性を享受させることができる。なお、乗客用吹出し口から吹き出す調和空気は、乗客に対する不快感を生じさせないように、その風量は、通常、客席用吹出し口から吹き出す調和空気の風量より少量である。したがって、乗客用吹出し口から吹き出す調和空気の風量を調節した場合でも、客席用吹出し口から吹き出す調和空気の流量変化は小さく、客席用吹出し口から吹き出す調和空気の上昇流から成るバリア層を簡単に維持することができる。
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記座部底面の外縁側には、前記客席用吹出し口から吹き出す前記調和空気の流れを上昇方向へ誘導する平滑なガイド面が形成されていることを特徴とする。
本発明においては、座部底面の外縁側には、客席用吹出し口から吹き出す調和空気の流れを上昇方向へ誘導する平滑なガイド面が形成されているので、客席用吹出し口から客席の座部底面に沿って座部外縁方向へ吹き出された調和空気は、コアンダ効果によってガイド面に沿って座部外縁からより確実に上方へ上昇することができる。そのため、客席に着座する乗客を包囲する調和空気の上昇流から成るバリア層を、より安定して形成することができる。その結果、客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、より簡単かつ安定して確保できる。
（９）（１）乃至（８）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記背ずり部の上端部及び／又は背面には、前記調和空気を上方へ吹き出す補助吹出し口が形成されていることを特徴とする。
本発明においては、背ずり部の上端部及び／又は背面には、調和空気を上方へ吹き出す補助吹出し口が形成されているので、背ずり部の上方において、調和空気の上昇流から成るバリア層をより強固に形成することができる。そのため、客席の乗客が会話や咳等したときの飛沫が隣の客席へ飛散するのを、背ずり部の上方においてより強固に形成されたバリア層によって、より一層確実に回避させることができる。その結果、客席に着座する乗客に対する空気清浄度を、より一層確実に確保できる。
（１０）（１）乃至（９）のいずれか１つに記載された鉄道車両において、
前記空調システムには、台枠下部に設置され前記調和空気を形成する空調機器と、前記客室の床下に配置され前記空調機器に接続された主供給ダクト及び主帰還ダクトと、前記主供給ダクトに接続され前記吹出し口まで延設された複数の空調ダクトとを備え、前記排気口から客室外に排出された前記客室内の空気は、前記客室の内壁と外壁との隙間を通過して前記主帰還ダクトに戻り、当該主帰還ダクトから前記空調機器に帰還することを特徴とする。
本発明においては、空調システムには、台枠下部に設置され調和空気を形成する空調機器と、客室の床下に配置され空調機器に接続された主供給ダクト及び主帰還ダクトと、主供給ダクトに接続され吹出し口まで延設された複数の空調ダクトとを備え、排気口から客室外に排出された客室内の空気は、客室の内壁と外壁との隙間を通過して主帰還ダクトに戻り、当該主帰還ダクトから空調機器に帰還するので、排気口と主帰還ダクトとを結ぶ排気ダクトを廃止又は短縮でき、廃止又は短縮した排気ダクトの分だけ重量軽減でき、コスト低減できる。また、排気口から客室外に排出された客室内の空気は、客室の内壁と外壁との隙間を通過して主帰還ダクトに戻るので、客室に対する断熱性を高めることができ、空調機器の消費電力を低減できる。そのため、客室内における客席毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを、より低コストで実現できる。
本発明によれば、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両を提供することができる。
本実施形態の一態様を表す鉄道車両の概略構成図である。 図１に示す鉄道車両の第１実施例におけるＡ－Ａ断面図である。 図１に示す鉄道車両の第１実施例におけるＢ矢視図である。 図１に示す鉄道車両の第２実施例におけるＡ－Ａ断面図である。 図１に示す鉄道車両の第２実施例におけるＢ矢視図である。 図１に示す鉄道車両の第３実施例におけるＡ－Ａ断面図である。 図１に示す鉄道車両の第３実施例におけるＢ矢視図である。 図１に示す鉄道車両の第４実施例におけるＡ－Ａ断面図である。 図１に示す鉄道車両の第４実施例におけるＢ矢視図である。 図１に示す鉄道車両の変形例におけるＡ－Ａ断面図である。 図１に示す鉄道車両の変形例におけるＢ矢視図である。 従来の空調システムを備えた鉄道車両の概略構成図である。 特許文献１に記載された鉄道車両の空調装置の概略構成図であって、（Ａ）は車両の幅方向断面の一部を示し、（Ｂ）は車両の長手方向断面の一部を示す。
次に、本実施形態の一態様を表す鉄道車両（第１実施例～変形例）について、図面を参照しながら詳細に説明する。具体的には、本実施形態の第１実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法を詳細に説明した上で、第２実施例～変形例に係る鉄道車両について、第１実施例に対する相違点を中心に説明する。
＜本実施形態の第１実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法＞
まず、本実施形態の第１実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法について、図１～図３を用いて説明する。図１に、本実施形態の一態様を表す鉄道車両の概略構成図を示す。図２に、図１に示す鉄道車両の第１実施例におけるＡ－Ａ断面図を示す。図３に、図１に示す鉄道車両の第１実施例におけるＢ矢視図を示す。
図１～図３に示すように、本実施形態の第１実施例に係る鉄道車両１０は、車体１の下部まわり１１に客室２内へ調和空気ＴＫを吹き出す吹出し口３を有し、車体１の上部まわり１２に客室２内の空気ＫＫを客室２外に排気する排気口４を有し、吹出し口３から客室２内に吹き出した調和空気ＴＫが客室２内の下部から上部に上昇して排気口４から排気されるようにした空調システム１０Ｋを備えた鉄道車両１０である。なお、本鉄道車両１０は、客室２内の空気が気密状態に保持されるように、客室内気密機構を備えている。また、排気口４は、天井内壁２２１に形成された天井排気口４１と、荷物棚上内壁２２２に形成された棚上排気口４２と、荷物棚下内壁２２３に形成された棚下排気口４３とを備えている。天井内壁２２１と荷物棚上内壁２２２と荷物棚下内壁２２３とは、車体１の上部まわり１２に該当し、客室２の内壁２２の上部を構成している。
また、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ（ＴＫ１、ＴＫ２）を、客席５の座部表面５１ａ及び／又は背ずり部表面５２ａから着座する乗客ＪＫ側へ吹き出すように形成された乗客用吹出し口３１と、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口３２とを備えている。ここでは、吹出し口３は、乗客用吹出し口３１と第１の客席用吹出し口３２とを備えているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、第１の客席用吹出し口３２のみでも良い。
ここで、客室２内に設置された客席５は、車体１の下部まわり１１に該当し、客席５は、２人の乗客ＪＫが着座できる２人用客席を例示しているが、１人用客席又は３人用客席等でも良い。客席５は、客室２内で車両進行方向に延びる中央通路を隔てて車両左右側に並列状に配置されている。客席５には、客室２の床面２１に設置された脚部５３と、脚部５３に支持された座部５１と、座部５１に連結された背ずり部５２とを備えている。なお、客席５は、床面２１又は内壁２２に支持されていても、床面２１及び内壁２２の両方に支持されていても良い。
また、乗客用吹出し口３１は、座部表面５１ａから着座する乗客ＪＫ側へ吹き出すように形成された座部用吹出し口３１ａと、背ずり部表面５２ａから着座する乗客ＪＫ側へ吹き出すように形成された背ずり部用吹出し口３１ｂとを備えているが、座部用吹出し口３１ａと背ずり部用吹出し口３１ｂとの内、いずれか一方のみでも良い。
また、座部用吹出し口３１ａは、座部５１内に挿入された座部空調ダクト６４３の上面に形成され、座部用吹出し口３１ａから吹き出された調和空気ＴＫ１は、座部クッション材に形成された細孔を通過して着座する乗客ＪＫ側へ略均一に吹き出される。また、背ずり部用吹出し口３１ｂは、背ずり部５２内に挿入された背ずり部空調ダクト６４４の正面に形成され、背ずり部用吹出し口３１ｂから吹き出された調和空気ＴＫ１は、背ずり部クッション材に形成された細孔を通過して着座する乗客ＪＫ側へ略均一に吹き出される。なお、客席５の背ずり部５２には、背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えていることが好ましいが、これは必ずしも必要ではない。背ずり背面用吹出し口３３は、背ずり部空調ダクト６４４の背面に形成されている。
また、第１の客席用吹出し口３２は、脚部５３の座部底面５１ｂ側に水平状に支持された脚部空調ダクト６４２の側面に放射状に形成され、客席５の座部底面５１ｂに沿って座部外縁５１ｃの全方向へ略均一に吹き出すように形成されている。なお、調和空気ＴＫを床下側の主供給ダクト６２から客席５側へ送給する空調ダクト６４として、主供給ダクト６２に接続され床面２１から上方へ起立する縦空調ダクト６４１と、縦空調ダクト６４１に接続された脚部空調ダクト６４２及び座部空調ダクト６４３と、座部空調ダクト６４３に接続された背ずり部空調ダクト６４４とを備えている。
本鉄道車両１０では、上述したように、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２を、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口３２を備えたので、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫの周囲に集中して調和空気ＴＫ２を吹き出すことができ、客室２内における客席５に着座した乗客ＪＫ毎の快適性と客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度とを向上できる。
より具体的には、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２を、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口３２を備えたので、第１の客席用吹出し口３２から吹き出された調和空気ＴＫ２が客席５に着座した個々の乗客ＪＫを全周方向から包囲しながら上昇することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ２による暖房又は冷房の快適性を全身で享受することができる。その結果、客室２内における客席５に着座した乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
また、第１の客席用吹出し口３２は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２を、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成されたので、第１の客席用吹出し口３２を床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第１の客席用吹出し口３２のダクト（脚部空調ダクト６４２）にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２と共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２の流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第１の客席用吹出し口３２から客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２は、座部外縁５１ｃから上方へ上昇することによって、客席５に着座する乗客ＪＫを全周方向から包囲する調和空気ＴＫ２の上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが隣の客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２の上昇流によって精度よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
また、本鉄道車両１０では、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ１を、客席５の座部表面５１ａ及び／又は背ずり部表面５２ａから着座する乗客ＪＫ側へ吹き出すように形成された乗客用吹出し口３１（３１ａ、３１ｂ）を備えたので、乗客用吹出し口３１から吹き出された調和空気ＴＫ１が客席５に着座した個々の乗客ＪＫに直接接触しながら上昇することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ１による暖房又は冷房の快適性を直接享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性をより一層向上できる。
ここで、本鉄道車両１０では、鉄道車両１０の上部まわり１２に客室２内の空気ＫＫを客室２外に排気する排気口４（４１、４２、４３）を有している。また、調和空気ＴＫ１を、客席５の座部表面５１ａ及び／又は背ずり部表面５２ａから着座する乗客ＪＫ側へ吹き出すように形成された乗客用吹出し口３１を備えている。
そのため、第１の客席用吹出し口３２から客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２は、排気口４に吸引されて、座部外縁５１ｃから上方へ上昇する。そして、座部外縁５１ｃの全方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２が上方へ上昇する際、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１を吸引することによって、客席５全体を包囲する調和空気ＴＫ２の上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することになる。
以上のように、第１の客席用吹出し口３２から吹き出される調和空気ＴＫ２の上昇流から成るバリア層ＢＳは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の上昇流によって補強され、客席５の上方まで連続した状態で維持される。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが隣の客席５へ飛散するのを、上記補強されたバリア層ＢＳによって、より一層効果的に回避させ得る。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ１の上昇流によってより確実に確保でき、感染症対策の観点からも、より好ましい。
なお、バリア層ＢＳを所定の厚さで形成するため、第１の客席用吹出し口３２から吹き出す調和空気ＴＫ２の風量は、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量より多いことが好ましい。また、第１の客席用吹出し口３２から吹き出す調和空気ＴＫ２の風速は、いわゆる微風（風速が、０．５ｍ／ｓ程度以下）程度であることが好ましい。
また、本鉄道車両１０において、空調システム１０Ｋは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量を調節可能に形成されていることが好ましい。ここでは、脚部空調ダクト６４２と座部空調ダクト６４３との間に、流量調整弁６４５が接続されている。なお、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１は、乗客ＪＫに対する不快感を生じさせないように、その風量は、通常、客席用吹出し口３２から吹き出す調和空気ＴＫ２の風量より少量である。したがって、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量を調節した場合でも、客席用吹出し口３２から吹き出す調和空気ＴＫ２の流量変化は小さく、客席用吹出し口３２から吹き出す調和空気ＴＫ２の上昇流から成るバリア層ＢＳを簡単に維持することができる。
この場合、客席５の外周部全体を包囲する調和空気ＴＫ２の上昇流から成るバリア層ＢＳを所定の状態に維持しつつ、流量調整弁６４５の絞りを調節することによって、客席５に着座した個々の乗客ＪＫに当たる調和空気ＴＫ１の風量を好みに合わせて調節できる。そのため、客席５毎の空気清浄度を一定以上に保証しながら、客席５に着座する乗客ＪＫに対して、調和空気ＴＫ１に対する乗客ＪＫ毎の最適な快適性を享受させることができる。
また、本鉄道車両１０において、吹出し口３は、調和空気ＴＫ３を、客席５の背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えることが好ましい。この場合、背ずり部５２の背面５２ｂに沿って上昇する調和空気ＴＫ３によって、背ずり部５２の背面５２ｂを積極的に冷却又は加熱することができる。そのため、冷却又は加熱した背ずり部５２の背面５２ｂからの冷熱放射又は温熱放射によって、個々の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ３による暖房又は冷房の快適性を前席の背ずり部５２からも享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性をより一層向上できる。
また、本鉄道車両１０において、空調システム１０Ｋには、台枠１３下部に設置され調和空気ＴＫを形成する空調機器６１と、客室２の床下に配置され空調機器６１に接続された主供給ダクト６２及び主帰還ダクト６３と、主供給ダクト６２に接続され各吹出し口３（３１、３２）まで延設された複数の空調ダクト６４とを備え、排気口４（４１、４２、４３）から客室外に排出された客室内の空気ＫＫは、客室２の内壁２２と外壁２３との隙間を通過して主帰還ダクト６３に戻り、当該主帰還ダクト６３から空調機器６１に帰還するように形成されていることが好ましい。なお、主供給ダクト６２及び主帰還ダクト６３は、車両長手方向に延設されている。
この場合、排気口４（４１、４２、４３）と主帰還ダクト６３とを結ぶ排気ダクト６５を廃止又は短縮でき、廃止又は短縮した排気ダクトの分だけ重量軽減でき、コスト低減できる。ここでは、主帰還ダクト６３と直結された排気ダクト６５が床面２１近傍まで湾曲状に形成されているが、これは廃止しても良い。
また、排気口４（４１、４２、４３）から客室外に排出された客室内の空気ＫＫは、客室２の内壁２２と外壁２３との隙間を通過して主帰還ダクト６３に戻るので、通過する空気ＫＫによって客室２に対する断熱性を高めることができ、空調機器６１の消費電力を低減できる。そのため、客室２内における客席５毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０Ｋを、より低コストで実現できる。
＜本実施形態の第２実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法＞
次に、本実施形態の第２実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法について、図１、図４、図５を用いて説明する。図１に、本実施形態の一態様を表す鉄道車両の概略構成図を示す。図４に、図１に示す鉄道車両の第２実施例におけるＡ－Ａ断面図を示す。図５に、図１に示す鉄道車両の第２実施例におけるＢ矢視図を示す。ここでは、上述した第１実施例との共通点については、共通の符号を附してその説明は割愛し、主に相違点について説明する。
図１、図４、図５に示すように、本実施形態の第２実施例に係る鉄道車両１０Ｂでは、車体１の下部まわり１１に客室２内へ調和空気ＴＫを吹き出す吹出し口３を有し、車体１の上部まわり１２に客室２内の空気ＫＫを客室２外に排気する排気口４を有し、吹出し口３から客室２内に吹き出した調和空気ＴＫが客室２内の下部から上部に上昇して排気口４から排気されるようにした空調システム１０ＫＢを備えた鉄道車両１０Ｂであって、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口３２Ｂを備えている。第２の客席用吹出し口３２Ｂは、脚部５３の座部底面５１ｂ側に水平状に支持された脚部空調ダクト６４２の側面に前後方向へ向けて形成されている。
本第２実施例に係る鉄道車両１０Ｂでは、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口３２Ｂを備えたので、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫの近傍に前後方向から集中して調和空気ＴＫ２Ｂを吹き出すことができ、乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
より具体的には、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口３２Ｂを備えたので、第２の客席用吹出し口３２Ｂから吹き出された調和空気ＴＫ２Ｂが客席５に着座した個々の乗客ＪＫに前後方向から直接接触しながら上昇することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ２Ｂによる暖房又は冷房の快適性を前後方向から直接享受することができる。その結果、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
また、第２の客席用吹出し口３２Ｂは、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成されたので、第２の客席用吹出し口３２Ｂを床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第２の客席用吹出し口３２Ｂのダクト（脚部空調ダクト６４２）にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２Ｂと共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２Ｂの流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第２の客席用吹出し口３２Ｂから客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２Ｂは、座部５１前後の外縁から上方へ上昇することによって、客席５に着座する乗客ＪＫを前後から包囲する調和空気ＴＫ２Ｂの上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが、特に前後方向で隣接する客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２Ｂの上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本発明によれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０ＫＢを備えた鉄道車両１０Ｂを提供することができる。
ここでは、吹出し口３は、乗客用吹出し口３１と第２の客席用吹出し口３２Ｂとを備えているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、第２の客席用吹出し口３２Ｂのみでも良い。なお、乗客用吹出し口３１と第２の客席用吹出し口３２Ｂとを備えた場合、空調システム１０ＫＢは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量を調節可能に形成されていることが好ましい。また、吹出し口３は、調和空気ＴＫ３を、客席５の背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えていることが好ましいが、必ずしもこれに限定する必要はない。
＜本実施形態の第３実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法＞
次に、本実施形態の第３実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法について、図１、図６、図７を用いて説明する。図１に、本実施形態の一態様を表す鉄道車両の概略構成図を示す。図６に、図１に示す鉄道車両の第３実施例におけるＡ－Ａ断面図を示す。図７に、図１に示す鉄道車両の第３実施例におけるＢ矢視図を示す。ここでは、上述した第１実施例との共通点については、共通の符号を附してその説明は割愛し、主に相違点について説明する。
図１、図６、図７に示すように、本実施形態の第３実施例に係る鉄道車両１０Ｃでは、車体１の下部まわり１１に客室２内へ調和空気ＴＫを吹き出す吹出し口３を有し、車体１の上部まわり１２に客室２内の空気ＫＫを客室２外に排気する排気口４を有し、吹出し口３から客室２内に吹き出した調和空気ＴＫが客室２内の下部から上部に上昇して排気口４から排気されるようにした空調システム１０ＫＣを備えた鉄道車両１０Ｃであって、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口３２Ｃを備えている。
本第３実施例に係る鉄道車両１０Ｃでは、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口３２Ｃを備えたので、客室２内における中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの近傍に集中して調和空気ＴＫ２Ｃを吹き出すことができ、乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
より具体的には、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口３２Ｃを備えたので、第３の客席用吹出し口３２Ｃから吹き出された調和空気ＴＫ２Ｃが隣の客席５に着座した個々の乗客ＪＫに直接接触しながら上昇することができる。そのため、中央通路２１ａを隔てて隣接した客席５の乗客ＪＫは、互いに隣の客席５から吹き出す調和空気ＴＫ２Ｃによる暖房又は冷房の快適性を直接享受することができる。その結果、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
なお、中央通路２１ａを隔てて隣接する第３の客席用吹出し口３２Ｃは、調和空気ＴＫ２Ｃを吹出す高さ又はタイミング等を、互いに相違させることによって、調和空気ＴＫ２Ｃが中央通路２１ａ付近で干渉するのを低減できる。
また、第３の客席用吹出し口３２Ｃは、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成されたので、第３の客席用吹出し口３２Ｃを床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第３の客席用吹出し口３２Ｃのダクト（脚部空調ダクト６４２）にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２Ｃと共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２Ｃの流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第３の客席用吹出し口３２Ｃから客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２Ｃは、隣の客席５の座部外縁５１ｃから上方へ上昇することによって、隣の客席５に着座する乗客ＪＫを包囲する調和空気ＴＫ２Ｃの上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが、特に中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、中央通路２１ａを隔てて隣接する客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２Ｃの上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本第３実施例に係る鉄道車両１０Ｃによれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０ＫＣを備えた鉄道車両１０Ｃを提供することができる。
ここでは、吹出し口３は、乗客用吹出し口３１と第３の客席用吹出し口３２Ｃとを備えているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、第３の客席用吹出し口３２Ｃのみでも良い。なお、乗客用吹出し口３１と第３の客席用吹出し口３２Ｃとを備えた場合、空調システム１０ＫＣは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量を調節可能に形成されていることが好ましい。また、吹出し口３は、調和空気ＴＫ３を、客席５の背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えていることが好ましいが、必ずしもこれに限定する必要はない。
＜本実施形態の第４実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法＞
次に、本実施形態の第４実施例に係る鉄道車両の構成及び動作方法について、図１、図８、図９を用いて説明する。図１に、本実施形態の一態様を表す鉄道車両の概略構成図を示す。図８に、図１に示す鉄道車両の第４実施例におけるＡ－Ａ断面図を示す。図９に、図１に示す鉄道車両の第４実施例におけるＢ矢視図を示す。ここでは、上述した第１実施例との共通点については、共通の符号を附してその説明は割愛し、主に相違点について説明する。
図１、図８、図９に示すように、本実施形態の第４実施例に係る鉄道車両１０Ｄでは、車体１の下部まわり１１に客室２内へ調和空気ＴＫを吹き出す吹出し口３を有し、車体１の上部まわり１２に客室２内の空気ＫＫを客室２外に排気する排気口４を有し、吹出し口３から客室２内に吹き出した調和空気ＴＫが客室２内の下部から上部に上昇して排気口４から排気されるようにした空調システム１０ＫＤを備えた鉄道車両１０Ｄであって、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口３２Ｄを備えている。
本第４実施例に係る鉄道車両１０Ｄでは、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口３２Ｄを備えたので、内壁２２からの調和空気ＴＫ２Ｄ及び冷熱放射又は温熱放射によって乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
より具体的には、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口３２Ｄを備えたので、着座する乗客ＪＫの近傍に存在する内壁２２に集中して調和空気ＴＫ２Ｄを吹き出すことによって、内壁２２を積極的に冷却又は加熱することができる。そのため、内壁２２から客席側へ戻る調和空気ＴＫ２Ｄと冷却又は加熱した内壁２２からの冷熱放射又は温熱放射とによって、個々の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ２Ｄによる冷房又は暖房の快適性を、効果的に享受することができる。その結果、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
また、第４の客席用吹出し口３２Ｄは、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成されたので、第４の客席用吹出し口３２Ｄを床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第４の客席用吹出し口３２Ｄのダクト６４２にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２Ｄと共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２Ｄの流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第４の客席用吹出し口３２Ｄから客席５の座部底面５１ｂに沿って、隣接する内壁２２の方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２Ｄは、内壁２２から乗客ＪＫ側へ反射すると共に座部外縁との隙間から上方へ上昇することによって、着座する乗客ＪＫを内壁側から包囲する調和空気ＴＫ２Ｄの上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが、他の客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、互いに近隣の客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２Ｄの上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本第４実施例に係る鉄道車両１０Ｄによれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０ＫＤを備えた鉄道車両１０Ｄを提供することができる。
ここでは、吹出し口３は、乗客用吹出し口３１と第４の客席用吹出し口３２Ｄとを備えているが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、第４の客席用吹出し口３２Ｄのみでも良い。なお、乗客用吹出し口３１と第４の客席用吹出し口３２Ｄとを備えた場合、空調システム１０ＫＤは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量を調節可能に形成されていることが好ましい。また、吹出し口３は、調和空気ＴＫ３を、客席５の背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えていることが好ましいが、必ずしもこれに限定する必要はない。
＜変形例＞
以上、本実施形態に係る鉄道車両１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを詳細に説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態では、調和空気ＴＫ２、ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って吹き出すように形成された客席用吹出し口３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄを備えている。そのため、客席５の座部底面５１ｂは、平坦な形状に形成されている。しかし、必ずしも、これに限る必要はない。
例えば、図１０に示す鉄道車両１０Ｅのように、座部底面５１ｂの外縁側には、客席用吹出し口３２（３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）から吹き出す調和空気ＴＫ２（ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄ）の流れを上昇方向へ誘導する平滑なガイド面５１ｄが形成されていても良い。ここで、ガイド面５１ｄは、平坦な座部底面５１ｂから座部外縁５１ｃへ向けて滑らかに上方へ傾斜する平滑面として形成されている。
この場合、客席用吹出し口３２（３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）から客席５の座部底面５１ｂに沿って座部外縁方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２（ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄ）は、コアンダ効果によってガイド面５１ｄに沿って座部外縁からより確実に上方へ上昇することができる。そのため、客席５に着座する乗客ＪＫを包囲する調和空気ＴＫ２（ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄ）の上昇流から成るバリア層ＢＳＳを、より安定して形成することができる。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、より簡単かつ安定して確保できる。
また、例えば、本実施形態では、吹出し口３は、調和空気ＴＫ３を、客席５の背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えているが、必ずしも、これに限る必要はない。例えば、図１０、図１１に示す鉄道車両１０Ｅのように、背ずり部５２の上端部５２ｃ及び／又は背面５２ｂには、調和空気ＴＫ４を上方へ吹き出す補助吹出し口３４が形成されていても良い。ここでは、背ずり部５２の上端部５２ｃ及び背面５２ｂには、調和空気ＴＫ４を上方へ吹き出す補助吹出し口３４（３４ａ、３４ｂ）がそれぞれ形成されているが、背ずり部５２の上端部５２ｃの補助吹出し口３４ａ又は背面５２ｂの補助吹出し口３４ｂの内、いずれか一方のみを形成しても良い。
この場合、客席用吹出し口３２（３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）から吹き出された調和空気ＴＫ２（ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄ）と、補助吹出し口３４（３４ａ、３４ｂ）から上方へ吹き出された調和空気ＴＫ４とが合流して、背ずり部５２の上方において、合流した調和空気ＴＫ（ＴＫ２（ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄ）＋ＴＫ４）の上昇流から成るバリア層ＢＳＳをより強固に形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが隣の客席５へ飛散するのを、背ずり部５２の上方においてより強固に形成されたバリア層ＢＳＳによって、より一層確実に回避させることができる。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、より一層確実に確保できる。
また、例えば、本実施形態では、第２の客席用吹出し口３２Ｂと第３の客席用吹出し口３２Ｃと第４の客席用吹出し口３２Ｄとを、それぞれ単独で備えているが、必ずしもこれに限る必要はない。例えば、第２の客席用吹出し口３２Ｂと第３の客席用吹出し口３２Ｃと第４の客席用吹出し口３２Ｄとの中から選択した複数の客席用吹出し口を組み合わせても良い。これによって、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空調システムの快適性及び空気清浄度をより一層高めることができる。
また、例えば、本実施形態では、排気口４（４１、４２、４３）から客室外に排出された客室内の空気ＫＫは、客室２の内壁２２と外壁２３との隙間を通過して主帰還ダクト６３に戻り、当該主帰還ダクト６３から空調機器６１に帰還するように形成されている。ここで、排気口４（４１、４２、４３）等には、排気ファンを備えていないが、空調機器６１の吸引機能を補強するため、帰還経路中に排気ファンを備えても良い。帰還経路中に排気ファンを備えることによって、調和空気ＴＫの上昇流から成るバリア層ＢＳ、ＢＳＳをより強固に形成でき、客席５に着座した乗客ＪＫに対する空気清浄度を更に高めることができる。
＜作用効果＞
以上、詳細に説明した本実施形態に係る鉄道車両１０によれば、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２を、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口３２を備えたので、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫの周囲に集中して調和空気ＴＫ２を吹き出すことができ、客室２内における客席５に着座した乗客ＪＫ毎の快適性と客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度とを向上できる。
すなわち、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２を、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口３２を備えたので、第１の客席用吹出し口３２から吹き出された調和空気ＴＫ２が客席５に着座した個々の乗客ＪＫを全周方向から包囲しながら上昇することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ２による暖房又は冷房の快適性を全身で享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
また、第１の客席用吹出し口３２は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２を、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出すように形成されたので、第１の客席用吹出し口３２を床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第１の客席用吹出し口３２のダクト６４２にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２と共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２の流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第１の客席用吹出し口３２から客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの全周方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２は、座部外縁５１ｃから上方へ上昇することによって、客席５に着座する乗客ＪＫを全周方向から包囲する調和空気ＴＫ２の上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが隣の客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２の上昇流によって精度よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本実施形態によれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０Ｋを備えた鉄道車両１０を提供することができる。
また、本実施形態によれば、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口３２Ｂを備えたので、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫの近傍に前後方向から集中して調和空気ＴＫ２Ｂを吹き出すことができ、乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
すなわち、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口３２Ｂを備えたので、第２の客席用吹出し口３２Ｂから吹き出された調和空気ＴＫ２Ｂが客席５に着座した個々の乗客ＪＫに前後方向から直接接触しながら上昇することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ２Ｂによる暖房又は冷房の快適性を前後方向から直接享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
また、第２の客席用吹出し口３２Ｂは、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｂを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出すように形成されたので、第２の客席用吹出し口３２Ｂを床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第２の客席用吹出し口３２Ｂのダクト６４２にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２Ｂと共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２Ｂの流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第２の客席用吹出し口３２Ｂから客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に着座する乗客ＪＫの前後方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２Ｂは、座部５１前後の外縁から上方へ上昇することによって、客席５に着座する乗客ＪＫを前後から包囲する調和空気ＴＫ２Ｂの上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが、特に前後方向で隣接する客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２Ｂの上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本実施形態によれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０ＫＢを備えた鉄道車両１０Ｂを提供することができる。
また、本実施形態によれば、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口３２Ｃを備えたので、客室２内における中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの近傍に集中して調和空気ＴＫ２Ｃを吹き出すことができ、乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
すなわち、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口３２Ｃを備えたので、第３の客席用吹出し口３２Ｃから吹き出された調和空気ＴＫ２Ｃが、互いに隣の客席５の下方へ移動して、隣の客席５に着座した個々の乗客ＪＫに直接接触しながら上昇することができる。そのため、中央通路２１ａを隔てて隣接した客席５の乗客ＪＫは、互いに隣の客席５から吹き出す調和空気ＴＫ２Ｃによる暖房又は冷房の快適性を直接享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。なお、中央通路２１ａを隔てて隣接する第３の客席用吹出し口３２Ｃは、調和空気ＴＫ２Ｃを吹出す高さ又はタイミング等を、互いに相違させることによって、調和空気ＴＫ２Ｃが中央通路２１ａ付近で干渉するのを低減できる。
また、第３の客席用吹出し口３２Ｃは、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｃを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出すように形成されたので、第３の客席用吹出し口３２Ｃを床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第３の客席用吹出し口３２Ｃのダクト６４２にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２Ｃと共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２Ｃの流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第３の客席用吹出し口３２Ｃから客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５と中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５に着座する乗客ＪＫの方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２Ｃは、隣の客席５の座部外縁５１ｃから上方へ上昇することによって、隣の客席５に着座する乗客ＪＫを包囲する調和空気ＴＫ２Ｃの上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが、特に中央通路２１ａを隔てて隣接する他の客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、中央通路２１ａを隔てて隣接する客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２Ｃの上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本実施形態によれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０ＫＣを備えた鉄道車両１０Ｃを提供することができる。
また、本実施形態によれば、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口３２Ｄを備えたので、内壁２２からの調和空気ＴＫ２Ｄと冷熱放射又は温熱放射によって乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を効率よく向上できる。
すなわち、吹出し口３は、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口３２Ｄを備えたので、着座する乗客ＪＫの近傍に存在する内壁２２に集中して調和空気ＴＫ２Ｄを吹き出すことによって、内壁２２を積極的に冷却又は加熱することができる。そのため、内壁２２から乗客側へ戻る調和空気ＴＫ２Ｄと冷却又は加熱した内壁２２からの冷熱放射又は温熱放射によって、個々の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ２Ｄによる冷房又は暖房の快適性を効果的に享受することができる。その結果、客室２内における客席５に着座した乗客ＪＫ毎の快適性を向上できる。
また、第４の客席用吹出し口３２Ｄは、客室２内に設置された客席５に形成され、調和空気ＴＫ２Ｄを、客席５の座部底面５１ｂに沿って当該客席５に隣接する内壁２２の方向へ吹き出すように形成されたので、第４の客席用吹出し口３２Ｄを床面２１より高い位置に設置できる。そのため、第４の客席用吹出し口３２Ｄのダクト６４２にゴミ等が侵入する可能性が低いと共に、床面２１に堆積された花粉や粉塵等を調和空気ＴＫ２Ｄと共に客室２内に拡散させる可能性が低く、衛生上好ましい。また、調和空気ＴＫ２Ｄの流れは、客席５の座部底面５１ｂに沿うことで、略一定の指向性があり、客席５付近の空気の撹拌が低減されて、空気清浄度の向上につながりやすい。
さらに、第４の客席用吹出し口３２Ｄから客席５の座部底面５１ｂに沿って、隣接する内壁２２の方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２Ｄは、内壁２２から乗客ＪＫ側へ反射すると共に座部外縁との隙間から上方へ上昇することによって、着座する乗客ＪＫを内壁側から包囲する調和空気ＴＫ２Ｄの上昇流から成るバリア層ＢＳを形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが、他の客席５の乗客ＪＫへ飛散するのを、上記バリア層ＢＳによって、効果的に回避させ得る。その結果、互いに近隣の客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ２Ｄの上昇流によって効率よく確保でき、感染症対策の観点からも好ましい。
よって、本実施形態によれば、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０ＫＤを備えた鉄道車両１０Ｄを提供することができる。
また、本実施形態によれば、吹出し口３は、調和空気ＴＫ３を、客席５の背ずり部５２から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口３３を備えたので、背ずり部５２の背面５２ｂに沿って上昇する調和空気ＴＫ３によって、背ずり部５２の背面５２ｂを積極的に冷却又は加熱することができる。そのため、冷却又は加熱した背ずり部５２の背面５２ｂからの冷熱放射又は温熱放射によって、個々の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ３による暖房又は冷房の快適性を前席の背ずり部５２からも享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性をより一層向上できる。
また、本実施形態によれば、吹出し口３は、調和空気ＴＫ１を、客席５の座部表面５１ａ及び／又は背ずり部表面５２ａから着座する乗客ＪＫ側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口３１を備えたので、乗客用吹出し口３１から吹き出された調和空気ＴＫ１が客席５に着座した個々の乗客ＪＫに直接接触しながら上昇することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫは、調和空気ＴＫ１による暖房又は冷房の快適性を直接享受することができ、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫ毎の快適性をより一層向上できる。
また、客席用吹出し口３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄから吹き出される調和空気ＴＫ２、ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄの上昇流から成るバリア層ＢＳは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１を引き上げることによって補強され、客席５の上方まで連続した状態で維持される。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが隣の客席５へ飛散するのを、上記補強されたバリア層ＢＳによって、より一層効果的に回避させ得る。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、バリア層ＢＳを含む調和空気ＴＫ１の上昇流によってより確実に確保でき、感染症対策の観点からも、より好ましい。
また、本実施形態によれば、空調システム１０Ｋ、１０ＫＢ、１０ＫＣ、１０ＫＤ、１０ＫＥは、乗客用吹出し口３１から吹き出す調和空気ＴＫ１の風量を調節可能に形成されているので、調和空気ＴＫ２、ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄの上昇流から成るバリア層ＢＳを所定の状態に維持しつつ、客席５に着座した個々の乗客ＪＫに当たる調和空気ＴＫ１の風量を好みに合わせて調節できる。そのため、客席５毎の空気清浄度を一定以上に保証しながら、客席５に着座する乗客ＪＫに対して、調和空気ＴＫ１に対する乗客ＪＫ毎の最適な快適性を享受させることができる。
また、本実施形態によれば、座部底面５１ｂの外縁側には、客席用吹出し口３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄから吹き出す調和空気ＴＫ２、ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄの流れを上昇方向へ誘導する平滑なガイド面５１ｄが形成されているので、客席用吹出し口３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄから客席５の座部底面５１ｂに沿って座部外縁方向へ吹き出された調和空気ＴＫ２、ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄは、コアンダ効果によってガイド面５１ｄに沿って座部外縁５１ｃからより確実に上方へ上昇することができる。そのため、客席５に着座する乗客ＪＫを包囲する調和空気ＴＫ２、ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄの上昇流から成るバリア層ＢＳを、より安定して形成することができる。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、より簡単かつ安定して確保できる。
また、本実施形態によれば、背ずり部５２の上端部５２ｃ及び／又は背面５２ｂには、調和空気ＴＫ４を上方へ吹き出す補助吹出し口３４が形成されているので、背ずり部５２の上方において、調和空気ＴＫ４の上昇流から成るバリア層ＢＳＳをより強固に形成することができる。そのため、客席５の乗客ＪＫが会話や咳等したときの飛沫ＨＭが隣の客席５へ飛散するのを、背ずり部５２の上方においてより強固に形成されたバリア層ＢＳＳによって、より一層確実に回避させることができる。その結果、客席５に着座する乗客ＪＫに対する空気清浄度を、より一層確実に確保できる。
また、本実施形態によれば、空調システム１０Ｋ、１０ＫＢ、１０ＫＣ、１０ＫＤ、１０ＫＥには、台枠１３下部に設置され調和空気ＴＫを形成する空調機器６１と、客室２の床下に配置され空調機器６１に接続された主供給ダクト６２及び主帰還ダクト６３と、主供給ダクト６２に接続され吹出し口３まで延設された複数の空調ダクト６４とを備え、排気口４から客室２外に排出された客室２内の空気ＫＫは、客室２の内壁２２と外壁２３との隙間を通過して主帰還ダクト６３に戻り、当該主帰還ダクト６３から空調機器６１に帰還するので、排気口４と主帰還ダクト６３とを結ぶ排気ダクト６５を廃止又は短縮でき、廃止又は短縮した排気ダクトの分だけ重量軽減でき、コスト低減できる。また、排気口４から客室２外に排出された客室２内の空気ＫＫは、客室２の内壁２２と外壁２３との隙間を通過して主帰還ダクト６３に戻るので、客室２に対する断熱性を高めることができ、空調機器６１の消費電力を低減できる。そのため、客室２内における客席５に着座する乗客ＪＫの快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システム１０Ｋ、１０ＫＢ、１０ＫＣ、１０ＫＤ、１０ＫＥを、より低コストで実現できる。
本発明は、客室内における客席に着座する乗客毎の快適性及び空気清浄度を簡単に向上できる空調システムを備えた鉄道車両として利用できる。
１ 車体
２ 客室
３ 吹出し口
４ 排気口
５ 客席
１０、１０Ｂ、１０Ｃ 鉄道車両
１０Ｄ、１０Ｅ 鉄道車両
１０Ｋ、１０ＫＢ、１０ＫＣ 空調システム
１０ＫＤ、１０ＫＥ 空調システム
１１ 下部まわり
１２ 上部まわり
１３ 台枠
２１ 床面
２１ａ 中央通路
２２ 内壁
２３ 外壁
３１ 乗客用吹出し口
３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ 客席用吹出し口
３３ 背ずり背面用吹出し口
３４ 補助吹出し口
５１ 座部
５１ａ 座部表面
５１ｂ 座部底面
５１ｃ 座部外縁
５１ｄ ガイド面
５２ 背ずり部
５２ａ 背ずり部表面
５２ｂ 背面
５２ｃ 上端部
６１ 空調機器
６２ 主供給ダクト
６３ 主帰還ダクト
６４ 空調ダクト
ＪＫ 乗客
ＫＫ 空気
ＴＫ、ＴＫ１、ＴＫ２、ＴＫ３ 調和空気
ＴＫ２Ｂ、ＴＫ２Ｃ、ＴＫ２Ｄ 調和空気

Claims (9)

  1. 車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
    前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の全周方向へ吹き出すように形成された第１の客席用吹出し口を備えたこと、
    前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の座部表面及び／又は背ずり部表面から着座する乗客側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口を備えたことを特徴とする鉄道車両。
  2. 車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
    前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席に着座する乗客の前後方向へ吹き出すように形成された第２の客席用吹出し口を備えたこと、
    前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の座部表面及び／又は背ずり部表面から着座する乗客側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口を備えたことを特徴とする鉄道車両。
  3. 車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
    前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席と中央通路を隔てて隣接する他の客席に着座する乗客の方向へ吹き出すように形成された第３の客席用吹出し口を備えたこと、
    前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の座部表面及び／又は背ずり部表面から着座する乗客側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口を備えたことを特徴とする鉄道車両。
  4. 車体の下部まわりに客室内へ調和空気を吹き出す吹出し口を有し、前記車体の上部まわりに前記客室内の空気を客室外に排気する排気口を有し、前記吹出し口から前記客室内に吹き出した前記調和空気が前記客室内の下部から上部に上昇して前記排気口から排気されるようにした空調システムを備えた鉄道車両であって、
    前記吹出し口は、前記客室内に設置された客席に形成され、前記調和空気を、前記客席の座部底面に沿って当該客席に隣接する内壁の方向へ吹き出すように形成された第４の客席用吹出し口を備えたこと、
    前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の座部表面及び／又は背ずり部表面から着座する乗客側へ向けて吹き出すように形成された乗客用吹出し口を備えたことを特徴とする鉄道車両。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
    前記吹出し口は、前記調和空気を、前記客席の背ずり部から後方へ吹き出す背ずり背面用吹出し口を備えたことを特徴とする鉄道車両。
  6. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
    前記空調システムは、前記乗客用吹出し口から吹き出す前記調和空気の風量を調節可能に形成されていることを特徴とする鉄道車両。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
    前記座部底面の外縁側には、前記客席用吹出し口から吹き出す前記調和空気の流れを上昇方向へ誘導する平滑なガイド面が形成されていることを特徴とする鉄道車両。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
    前記客席の背ずり部の上端部及び／又は背面には、前記調和空気を上方へ吹き出す補助吹出し口が形成されていることを特徴とする鉄道車両。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載された鉄道車両において、
    前記空調システムには、台枠下部に設置され前記調和空気を形成する空調機器と、前記客室の床下に配置され前記空調機器に接続された主供給ダクト及び主帰還ダクトと、前記主供給ダクトに接続され前記吹出し口まで延設された複数の空調ダクトとを備え、前記排気口から客室外に排出された前記客室内の空気は、前記客室の内壁と外壁との隙間を通過して前記主帰還ダクトに戻り、当該主帰還ダクトから前記空調機器に帰還することを特徴とする鉄道車両。
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