JPH02189265A - 鉄道車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道車両用空調装置に係り、特にその室外機
器を車体の床下部分に配置するものに好適な鉄道車両用
空調装置に関するものである。

〔従来の技術〕

車両用空調装置は、その取付場所によって屋根上形、床
上形、床下形、セパレート形（屋根上に室外機器を配置
し、客室に室内機器を配置した空調装置）に大別される
。

一方、電車の場合には搭載すべき電気機器が多く、これ
らを床下に配置すると、空調装置は屋根上に搭載せざる
を得ない。このため、通勤用電車または近郊形電車にお
いては、屋根上に空調装置を搭載するのが一般的であっ
た。

ここで電車が高速で走行する条件を考えると、空調装置
を屋根上に搭載することによる重心高さ。

転覆速度２曲線通過速度１周囲環境への悪影響等から、
屋根上形よりも床下形の方が好適な取付場所であると考
えられる。ところで、床下に取付けた場合の室外熱交換
器への送風を行なう室外ファンによる空気の流れを考え
ると、実公昭５７−４６２１０号公報に示されるように
、車側より空気を取入れて床下へ吐出する方式が一般的
に用いられている。また、他の方式としては第３図、第
４図に示すように、空気を空調装置］の一方の車側面か
ら取入れ、室外熱交換器４および室外ファン３を介して
反対側の車側へ吐出する方式も採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、車両があまり高速でない速度で走行し
ている場合には問題ないが、高速で走行する場合には車
体の周囲にできる空気の流れによって境界層が生じるた
め、該境界層内部に空気取入れ部が位置すると十分な空
気の取入れができない。したがって、室外熱交換器にて
冷媒が充分に凝縮されないため、凝縮圧力が増加して圧
縮機の許容圧力を超えてしまうことが考えられる。この
ような場合には、保護装置として設置されている圧力ス
イッチが前記高い凝縮圧力を検出し、運転を停止させる
。このよな運転停止によって、車内は充分に空調されな
くなり、車内温度が上昇して乗客に不快感を与える。室
外ファンが取入れる空気量が多ければ、前述のような問
題はないが、前記空気量が少ない場合には空調装置の性
能が出なくなり、高速車両の場合の最大の問題となる。

前述のように従来技術は高速車両の場合に、室外ファン
の空気取入れ量を確保するという点について考慮されて
いなかった。

また、床下に空調装置を設は車側から室外ファンにより
空気を取入れる構成にあっては、車両が積雪地帯を走行
する際に車輪が雪をまきあげ車側に設けた室外ファンの
空気取入れ口に付着する。

そして、該空気取入れ口を塞ぐため、室外ファンによる
空気取入れ量が減少することも考えられる。

このような現象が生じると、夏期冷房、冬期暖房を行な
うヒートポンプ空調装置の場合、室外ファンによって空
気を取り入れることができなくなるため、冬期の暖房運
転ができなくなるという問題があった。

本発明の目的とするところは、高速車両において室外熱
交換器への充分な送風量を確保し、空調能力を確保でき
る鉄道車両用空調装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、少なくとも前記室外熱交換器および室外フ
ァンを車体の床下に配置し、前記室外熱交換器の一部を
車側に配置しするとともに他の部分を車側から離れた部
分に配置し、前記室外ファンを前記室外熱交換器からの
空気を軌道側へ吐出するものとしたことにより、達成さ
れる。

〔作　　用〕

前記室外熱交換器は、車両の高速走行時に車側に生じる
境界層の影響を避けるため、その一部を車側から離れた
位置に設置し、該室外熱交換器において常に所定量の送
風量を確保できる構成としている。したがって、室外熱
交換器への送風量を常に確保できるため、空調装置の性
能を確保できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図によって
説明する。同図において、２は室外機器室に設置された
圧縮機、３ａは軌道側へ空気を吐出する室外ファンであ
る。４ａはＬ字形に構成された室外熱交換器で、その−
辺を車側に配置し、他辺を車体幅方向中央寄りにＩ！し
ている。そして、該室外熱交換器４ａは、その送風方向
を図中の矢印イで示す車体幅方向および図中の矢印口で
示す車体長手方向となるように取付けらる。５は床下機
器の車側側の面および下面の凹凸を防止するために設け
られる塞ぎ板である。車体下部に設置される床下機器は
、その車体幅方向寸法および垂直寸法をほぼ一定に構成
し、各機器間に前記塞ぎ板５を設置して表面の平滑化を
図っている。

このような構成において、その動作状況を冷房運転の場
合について説明する。前記圧縮機２より高温、高圧のガ
ス冷媒を吐き出し、このガス冷媒は室外熱交換器４ａへ
四方弁（図示せず）を介して供給され、ここで室外ファ
ン３ａによって送風される空気と熱交換し凝縮され液冷
媒となる。その後、該高圧の液冷媒は膨張機構（図示せ
ず）にて低圧の液冷媒となる。この液冷媒は、室内熱交
換器（図示せず）へ供給され、室内ファン（図示せず）
によって供給される空気と熱交換して蒸発し、該空気の
熱を奪い低温の空気を得る。前記低温の空気を客室内に
供給することによって冷房を行なう。

このような構成によれば、室外熱交換器４ａへの送風は
室外ファン３ａによって矢印イの車側側および矢印口の
塞ぎ板５の内部から取り入れられ、第２図に示すように
軌道側すなわち下方へ吐き出す。したがって、車両が高
速で走行する場合に車側に生じる境界層によって、前記
室外熱交換器４ａの矢印イ方向からの送風量が減少して
も、矢印口方向からの送風については前記境界層の影響
を受けず、所定の送風量が確保できる。このことから、
高速走行時に生じる境界層によって空調性能が減少する
ことがない。

また、冬期における精精地帯走行時の車軸によってまき
あげられる雪が室外熱交換器４ａの車側側を塞いだとし
ても、矢印口の方向からの空気については塞ぎ板５の内
部から取入れるもので混在す゛る雪の量が非常に少なく
熱交換面が詰まることがない。したがって、雪による不
具合も解消でき、冬期における空調性能の低下を防止で
きる。

ところで、前記室外熱交換器４ａを塞ぎ板５の内部に全
て設置することも考えられるが、放熱面積の確保および
床下の機器配置の点から車側を利用せざるをえない。ま
た、前記室外熱交換器４ａはＬ字形となっているが、コ
字形に構成しても同様の効果が得られるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、高速車両において
室外熱交換器への充分な送風量を確保し、空調能力を確
保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鉄道車両用空調装置の一実施例を
示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ部断面図、第３図
は従来の空調装置を備えた車両の側面図、第４図は第３
図のＢ−Ｂ部断面図である。 ２・・・圧縮機、３ａ・・・室外ファン、４ａ・・・室
外熱交換器、５・・・塞ぎ板 １１図 イ ３−＝−Ｊ、　？さ−ヘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、室外熱交換器、室外ファン、室内熱交換器、室内フ
   ァンおよび圧縮機から構成される鉄道車両用空調装置に
   おいて、少なくとも前記室外熱交換器および室外ファン
   を車体の床下に配置し、前記室外熱交換器の一部を車側
   に配置しするとともに他の部分を車側から離れた部分に
   配置し、前記室外ファンを前記室外熱交換器からの空気
   を軌道側へ吐出するものとしたことを特徴とする鉄道車
   両用空調装置。