JPH06286607A

JPH06286607A - 車両用換気装置

Info

Publication number: JPH06286607A
Application number: JP4061880A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Ishikawa; 伸一郎石川; Haruo Hirakawa; 治生平川; Hiroshi Higaki; 博檜垣; Masakazu Matsumoto; 雅一松本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、車両の高速走行時における車外圧力
変動の車内への伝播を抑制でき、かつ、撓み板への過大
な負荷を軽減し得る車両用換気装置を提供することを目
的としたものある。【構成】本発明は、車外の空気を車内に取り入れる給気
手段と、車内の空気を車外へ排出する排気手段と、前記
給気手段および排気手段の通風路であってそれぞれの車
外よりの位置に設置され車内外の圧力差に対応して通風
路面積を減少させる撓み板１３ａ，１３ｂと、前記撓み
板１３ａ，１３ｂの所定動作範囲を規定して最大変形位
置で該撓み板を保持するとともに該撓み板の振動を減衰
させる保持手段１５とから構成したことを特徴とするも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用換気装置に係
り、特に高速でトンネル内を走行する鉄道車両に好適な
車両用換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速で走行する鉄道車両に用いら
れる車両用換気装置としては、例えば特開昭６２−２９
９４７５号公報に記載されているような車内外の圧力差
に対応して変形可能に片持ち支持された弾性体を用いた
もの、あるいは、例えば、特開平１−１１９４７０号公
報に記載されているような撓み板への圧力変動の伝達を
緩和する案内板を設けたものがある。さらに、実開平１
−８０５１３号公報に記載されているように、空気流路
に設置された複数の撓み板のうち下流側のものの剛性を
低くして空気の逆流防止する、あるいは該撓み板に空気
流路壁面に接触させたフラップを設置することにより自
励振動を防止する構造のものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、車内
外の圧力差に対応して通風路面積を変化させるように片
持ち支持された弾性体あるいは撓み板が、通風路を遮断
するときの片持ち支持部の強度について十分な配慮がな
されていなかった。ところが、高速走行する車両の場
合、その走行速度が３００ｋｍ／ｈを超えると、車外圧
力変動は１，０００ｍｍＨ₂Ｏを超えてしまい、弾性体
あるいは撓み板の遮断頻度は増加し、片持ち支持部の応
力は増大してしまうという問題があった。

【０００４】また、一般には給・排気ファンの圧力特性
における最高値は、車両がトンネル内ですれ違うときの
車外圧力変動の最大値を下回らないようになっている
が、前述のような高い車外圧力変動を上回る最高圧力を
達成するためには現状のシロッコファンやターボファン
では、形状・寸法が大型化し、消費電力が膨大になると
いう問題があった。さらに、占有スペースの増大を防止
する点について十分な配慮がなされていなかった。

【０００５】さらに、撓み板に空気流路壁面に接触させ
たフラップを設けて自励振動を防止する構造にあって
は、接触部分の摩耗および塵埃の付着等により撓み板の
特性が変化する恐れがあった。そして、保守作業を行な
わずに長期間使用すると所定の性能が発揮できなくなる
ため、保守間隔の長期化あるいは保守作業の大幅な削減
等の面について配慮されているとはいい難かった。

【０００６】本発明の目的は、車両の高速走行時におけ
る車外圧力変動の車内への伝播を抑制でき、かつ、撓み
板への過大な負荷を軽減し得る車両用換気装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、給気ファンおよび排気ファンの圧力特性の最高圧力
以下の車外圧力変動に対しては通風路を絞り、車外圧力
変動が前記各ファンの最高圧力以上となった場合に通風
路を完全に遮断できるような圧力緩和機構を設け、車外
圧力変動に対応できるようにしたものである。また、前
記圧力緩和機構を構成する撓み板に可変緩衝機構を設置
することによって、車外圧力変動の増大による作動頻度
の増加に伴う撓み板への負荷を低減できるようにしたも
のである。さらに、撓み板に対応させてガイドストッパ
を設け、必要以上の応力の増大を阻止して該撓み板の変
形を抑制したものである。

【０００８】

【作用】給気装置の入口および排気装置の出口に配置さ
れた圧力緩和機構は、車両がトンネル内を高速走行中に
すれ違った際に生じる車外圧力の急激な変動が、給気装
置および排気装置に波及するのを軽減する。つまり、車
両がトンネル内ですれ違うとき、車外圧力は図５の実線
Ｃ，Ｄ部のように大気圧Ｐ₀から正圧および負圧に急激
な変化をするが、圧力緩和機構の作用によって、給気装
置の入口、排気装置の出口における圧力変動は、点線で
示すように緩和される。それによって、車内圧力変化が
抑制されるので、乗客に不快感を与えることがない。し
かも、圧力緩和機構の撓み板には緩衝機構が設けられる
ことにより、撓み板への負担を低減できる。さらに、ガ
イドストッパを設けることにより、撓み板への必要以上
の応力発生を防止できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図５
により説明する。図４において、１は車両の屋根と天井
との間に設置された給気装置で、２は前記給気装置１へ
外気を取り入れるための新鮮外気取り入れ口である。３
は前記給気装置１を構成する給気用の送風機である。４
は給気装置１の入口付近すなわち前記送風機３よりも上
流側の通風路に装着された圧力緩和機構である。５は前
記給気装置１からの新鮮外気を客室７へ供給するための
空調ダクトである。６は前記空調ダクト５に設置された
吐出グリルである。８は車内の汚染空気を車外へ排出す
るため客室７の下部に開口して設置された排出グリルで
ある。９は前記排出グリル８が設置されている排出ダク
トである。１０は車両の床下に設置され、前記排出ダク
ト９を介して客室７内の汚染空気を吸い込み車外へ排出
する排気装置である。１１は排気装置１０を構成する排
気用の送風機である。１２は排気装置１０の出口付近す
なわち前記送風機１１よりも下流側の通風路に装着され
た圧力緩和機構である。

【００１０】図１ないし図３は前記圧力緩和機構４（ま
たは排気系の圧力緩和機構１２：該圧力緩和機構１２に
おいて空気のながれの方向に対して各撓み板の配置は給
気系の圧力緩和機構４と同一であり、図および説明文中
で同一な表示および説明については（）によってその符
号を示した）の詳細構造および動作状況を示している。
同図において、１３ａ，１３ｂは圧力緩和機構４（また
は１２）に用いられる通風路面積を変化させるための撓
み板で、一端を通風路内壁側面にほぼ直角をなすように
固定し、もう一端を自由端として設置されている。撓み
板１３ａは撓み板１３ｂよりも通風路の空気流の上流側
に配置されており、撓み板１３ｂは下流側であって両者
の先端部分が撓んだ状態で接触可能な間隔を隔てて配置
されている。撓み板１３ａ，１３ｂは互いに逆向きで、
両者の先端は重なり合う位置関係にあり、撓んだ際に該
先端部は他の撓み板に接触するように配置されている。
１４ａ，１４ｂは撓み板１３ａ，１３ｂに対応して配置
されたストッパである。ストッパ１４ａは通風路を空気
が逆流する（図中の矢印IIで示した方向）際に前記撓み
板１３ａが逆流方向へ撓まないように保持する。ストッ
パ１４ｂは前記撓み板１３ｂが必要以上に下流側（図中
の矢印Ｉで示した方向）へ撓まないように保持する。す
なわち、ストッパ１４ａは上流側に設置された撓み板１
３ａの上流側に設置され、ストッパ１４ｂは下流側に設
置され撓み板１３ｂの下流側に設置されている。ストッ
パ１４ａ，１４ｂはその幅方向断面が略Ｕ字型に形成さ
れ、撓み板１３ａ，１３ｂが空気流からの圧力を伝達し
易くするために小穴を設けた所謂パンチングプレートに
よって構成されている。該ストッパ１４ａ，１４ｂの幅
方向両側のフランジ部は、通風路の対向した壁面にそれ
ぞれ接合されており、該各壁面をつなぐ補強の役目も兼
ね備えている。なお、ストッパ１４ａは撓み板１３ａと
の接触面がほぼ平面状に形成されており、ストッパ１４
ｂは撓み板１３ｂが撓んだ状態に一致するように撓み板
１３ｂとの接触面が曲面となるように構成されている。

【００１１】１５は前記撓み板１３ａのストッパ１４ａ
とは反対側の面に一端がピン結合され、他端が通風路を
なす内壁の上下面にピン結合され、それぞれのピン結合
が回動可能に設置された可変緩衝機構である。該可変緩
衝機構１５は、撓み板１３ａがストッパ１４ａとは反対
方向に撓むときに伸縮動作し、該撓み板１３ａの動作速
度が所定以上となった際に減衰能力を発揮する。この可
変緩衝機構１５は、その減衰能力を効率良く発揮し、し
かも、通風路の流れの抵抗にならないように、撓み板同
士が接触して通風路を遮断する際の両者の接触点を避け
て、撓み板１３ａのできるだけ先端にその一端がピン結
合されている。また、該可変緩衝機構１５の他端は圧力
緩和機構４（または１２）の内壁側面に対する角度θが
ほぼ８０°以内の鋭角を形成できる範囲で内壁上下面す
なわち撓み板１３ａが取付けられている面に対して直行
する面にピン結合されている。前記可変緩衝機構１５の
前記設置角度θが８０°よりも大きくなると、撓み板１
３ａの動作に対して該可変緩衝機構１５の相対的な動作
寸法が短くなり、所定の緩衝能力を発揮できなくなる。
また、前記可変緩衝機構１５の前記設置角度θが小さく
なると、該可変緩衝機構１５の他端側の結合ピンが通風
路の中央側へ設置されることになり、空気流に対する抵
抗が増大することになる。可変緩衝機構１５の減衰能力
を最も効率良く発揮することができるのは、撓み板１３
ａが撓んでいない状態のときの該可変緩衝機構１５と撓
み板１３ａとの連結ピンの位置と撓み板１３ａが最も撓
んだ状態のときの前記連結ピンの位置を結ぶ線分上に可
変緩衝機構１５を設置した場合である。前記線分よりず
れることによって可変緩衝機構１５のストロークと撓み
板１３ａの動作方向がずれることになるため、効率が低
下することになる。また、可変緩衝機構１５が前記線分
より撓み板１３ｂ側に設置されると、主な空気流路中に
配置されることになり、通路抵抗が増大する。したがっ
て、可変緩衝機構１５は前記線分よりも撓み板１３ａが
固定されている側壁寄りの位置に設置されるのが実用的
である。なお、このことは、可変緩衝機構１５をストッ
パ１４ａを貫通して該ストッパ１４ａ側に設置する場合
にも同様な関係にある。

【００１２】前記可変緩衝機構１５は、その縮む方向の
ストロークエンドの状態で撓み板１３ａが最大撓み状態
となるように設置されている。したがって、可変緩衝機
構１５が縮む方向のストロークエンドの状態のときに撓
み板１３ａは撓み板１３ｂに接触した状態となるように
配置されている。すなわち、該可変緩衝機構１５は、撓
み板１３ａが最も撓んで撓み板１３ｂに接触した状態
で、該撓み板１３ａをそれ以上撓まないように支持する
ように設置されている。撓み板１３ａが最も撓んだ状態
すなわち先端が撓み板１３ｂに接触した状態で、前記可
変緩衝機構１５との連結位置における該撓み板表面の接
線の側壁のなす角度がほぼ６０°となる。すなわち、前
記撓み板１３ａは可変緩衝機構１５が連結されている位
置において側壁に対してほぼ３０°程度撓むことにな
る。

【００１３】前記可変緩衝機構１５の他端すなわち側壁
側のピンは、該可変緩衝機構１５の軸線よりも側壁側へ
ずらして設置されており、相対的に可変緩衝機構１５の
本体は空気流路の中央側へずれて配置されることにな
る。このような構成とすることにより、可変緩衝機構の
他端の先端部分で回動可能に固定するよりも支持位置を
撓み板１３ａに近付けることができ、圧力緩和装置４を
小型にできる。また、可変緩衝機構１５の本体を空気流
路の中心側へ配置することにより角度θを小さくでき
る。

【００１４】可変緩衝機構１５としては、例えばシリン
ダ並びにピストンを有するオイルダンパあるいはガスダ
ンパ等が用いられる。該可変緩衝機構１５のストローク
は、この可変緩衝機構１５が取付けられている撓み板１
３ａが撓んでその先端が、反対側の撓み板１３ｂに接触
できるストロークに設定されている。

【００１５】通常、高速で走行する鉄道車両の車外圧力
変動は、定量的に変化するのではなく波動変化する。し
たがって、前記可変緩衝機構１５を設けていない撓み板
に前記圧力変動が作用した場合、該撓み板の上流側およ
び下流側の圧力差が所定値になり、かつ、この状態で前
記波動が作用した場合に撓み板に自励振動が発生する。
詳細に説明すると、該撓み板の動きが所定の速度以上に
なった後、該撓み板はそれ自身の反発力によって元に戻
ろうとする。このような状態の時に、波動変化する圧力
変動が前記撓み板に作用することにより、該撓み板は再
度撓むことになり、この動作が繰り返されて自励振動を
起こすことになる。この自励振動は、撓み板の最大撓み
位置付近で起こるものである。前記可変緩衝機構１５の
減衰能力としては、前記撓み板の自励振動を抑制できる
能力を備えていれば良い。

【００１６】１６ａ，１６ｂは前記各撓み板１３ａ，１
３ｂのストッパ１４ａ，１４ｂが設置されている側の反
対側に設けられている固定緩衝材である。この固定緩衝
材１６ａ，１６ｂは各撓み板１３ａ，１３ｂの固定端側
に近い位置に設置され、該各固定端における応力集中を
緩和するためのものである。前記可変緩衝機構１５およ
び固定緩衝材１６ａ，１６ｂは撓み板１３ａ，１３ｂが
通風路を遮断したときの動きを拘束でき、対向配置され
ている各撓み板の動きを妨げないように設けられてい
る。

【００１７】前記固定緩衝材１６ａ，１６ｂの例として
は、中心に支柱を有し、その周囲に弾性体例えばゴムを
設置した構成となっているものである。ここで、可変緩
衝機構１５と固定緩衝材１６ｂとを一対で設置する必要
はなく、双方とも可変緩衝機構を成す各種ダンパにて構
成しても良い。

【００１８】このように構成された圧力緩和機構４（ま
たは１２）において、図５に示すように矢印Ｉまたは矢
印IIのような車外からの急激な正もしくは負の圧力変動
が加わったとき、撓み板１３ａ，１３ｂはそれぞれの前
後すなわち該各撓み板の通風路の上流側および下流側の
圧力差によって撓むことになる。これにより、車外圧力
変動の加わる方向および大きさに対応して通風路面積を
変化させることができる。

【００１９】撓み板１３ａが単体の場合、通風路を遮断
する寸前の作動速度が所定の速さになったとき、弾性力
が一瞬圧力差に打ち勝ち元に戻ろうとする。そして、次
の圧力波により再び押し付けられ、撓み板１３ａの上流
側と下流側との波動により自励振動が発生する。しか
し、撓み板１３ａには前記可変緩衝機構１５が設けられ
ており、該撓み板が所定以上の速度で動作した際にその
減衰効果を発揮し、前記撓み板１３ａの自励振動を阻止
することができる。しかも、撓み板１３ａが通風路を遮
断したとき、前記可変緩衝機構１５はストロークエンド
に達して撓みを拘束するので、撓み板１３ａの応力の増
大を防止することができる。

【００２０】このように撓み板１３ａに可変緩衝機構１
５を設置することによって、該撓み板１３ａの自励振動
を防止することができ、この自励振動の防止により撓み
板１３ａ自体の撓み頻度を低減できる。このことによ
り、該撓み板１３ａへの負荷すなわちそれ自体の疲労を
低減し寿命を伸ばすことができる。また、可変緩衝機構
１５はその減衰能力が長期間の使用によって変化するこ
とがなく、良好な作動状態を維持することができる。し
たがって、前記撓み板１３ａの動作を常に安定した状態
に保つことができる。さらに、可変緩衝機構１５は、撓
み板１３ａが所定以上の動作速度で動作する場合に、該
撓み板１３ａの動作に抵抗を与えるものであり、所定速
度以下の動作についてはその抵抗が極めて小さく、低速
動作を阻害することがない。したがって、撓み板１３ａ
自体の特性をそのまま利用することができる。また、こ
のことによって撓み板１３ａはその動作が円滑になるた
め、それ自体の受圧面積を大きくする必要もなく、必要
以上に装置が大型化することを防止できる。また、前記
可変緩衝機構１５の場合には、撓み板１３ａへの取付け
位置が該撓み板１３ａの幅方向の中央部であり、該撓み
板自体の幅方向における変形も、幅方向両端にフラップ
を設ける従来のものに比べて生じにくくなる。さらに、
可変緩衝機構１５は、それ自体の減衰能力を任意に調整
できる構造としておけば、換気装置の仕様すなわち能力
が変化しても簡単に対応させることができる。また、該
可変緩衝機構１５の減衰能力を、例えばストロークエン
ドに近くなるにしたがって増大させるなど撓み板１３ａ
の動作状況に合わせて変化させることにより、撓み板１
３ａの自励振動が発生しやすい状態に対応させて減衰を
行なわせることができる。

【００２１】撓み板１３ａおよび１３ｂの固定部近傍に
は、固定緩衝材１６ａ，１６ｂが設置されており、該固
定緩衝材１６ａ，１６ｂは撓み板１３ａ，１３ｂの必要
以上の撓みを防止するように設置されている。したがっ
て、撓み板１３ａ，１３ｂの固定部分における応力集中
を抑制することができる。この応力集中の抑制と前記撓
み頻度の減少によって撓み板１３ａ，１３ｂ全体への負
荷を低減することができる。

【００２２】なお、前記可変緩衝機構１５は、圧力緩和
機構４（または１２）全体の構造を小型にするために、
撓み板１３ａの撓み板１３ｂ側に設置されている。しか
し、圧力緩和機構として空気の流れの方向の寸法に余裕
がある場合には、撓み板１３ａのストッパ１４ａ側すな
わち空気流の上流側に設置しても良い。ただし、この場
合には、ストッパ１４ａに可変緩衝機構１５を貫通して
配置するための穴を設ける必要がある。このように可変
緩衝機構１５を撓み板１３ａのストッパ１４ａ側に設置
すると、撓み板１３ａと撓み板１３ｂの間の通風路に抵
抗となるものが配置されないことになるため、通風路抵
抗を減少させることができる。また、可変緩衝機構１５
を図中下部の側壁に対してその軸線を平行に配置して、
撓み板１３ａの動きを直接的に緩衝することができ、該
可変緩衝機構の能力をそのまま発揮することができる。
さらに、このような配置にしても空気流の主な流れの中
に可変緩衝機構１５が配置されることはなく抵抗を少な
くすることができる。

【００２３】次に、本発明の第２実施例を図６ないし図
８により説明する。同図において、前記第１実施例と同
一符号は同一部材を示すものである。１７は上記固定緩
衝材１６に替えて通風路内壁の上面および下面に、撓み
板１３ａ，１３ｂが通風路を遮断した状態で、該各撓み
板の変形形状に合わせて撓み板１３ａ，１３ｂを拘束で
きるように設置したガイドストッパである。撓み板１３
ａに対応するガイドストッパ１７は、該撓み板１３ａの
下流側に設置されている。撓み板１３ｂに対応するガイ
ドストッパ１７は、該撓み板１３ｂの上流側に設置され
ている。各ガイドストッパ１７は、前述のように各撓み
板の変形状態に一致する形状で撓み板の全面に接触する
ように形成されており、各撓み板１３ａ，１３ｂが接触
した状態で該各撓み板と通風路内面との隙間を塞ぐ構造
となっている。

【００２４】このように撓み板１３ａ，１３ｂと各ガイ
ドストッパ１７を面接触させるように構成することで、
撓み板１３ａ，１３ｂが矢印Ｉ或いはIIで示す圧力変動
によって通風路を遮断したとき、各ガイドストッパ１７
に対応したものの撓みを拘束することができる。したが
って、撓み板１３ａ，１３ｂの応力の増大を防止するこ
とができる。また、風量調整のために撓み板１３ａ，１
３ｂと通風路内壁の上面および下面との間には一定の隙
間を設けているが、撓み板１３ａ，１３ｂが通風路を遮
断したときにはこの隙間が狭い方が遮断効果が大きくな
り有利である。この実施例の構造では、撓み板１３ａ，
１３ｂとガイドストッパ１７とを面接触させることで、
少なくともその範囲では完全に隙間をなくすことができ
る。したがって、撓み板１３ａ，１３ｂによって通風路
の遮断効率を向上させることができ、車内への圧力変動
の伝幡をさらに抑制することができる。なお、前記ガイ
ドストッパ１７は通風路内壁の上面および下面に設置さ
れていることから、その空気抵抗は比較的少なくてす
む。以上説明した以外の作用効果は、前記第１実施例と
同様である。

【００２５】次に、本発明の第３実施例を図９および図
１０により説明する。本実施例は、前記第２実施例より
もさらに遮断効果を向上させたものである。同図におい
て、前記第２実施例と同一符号は同一部材を示すもので
ある。１８は上記ガイドストッパ１７に替えて通風路内
壁の上面および下面に設置され、撓み板１３ａ，１３ｂ
の変形に沿って隙間が狭くなるように断面が楔状に形成
されたスペーサである。また、スペーサ１８は撓み板１
３ａ，１３ｂが通風路を遮断した状態で、該撓み板１３
ａ，１３ｂとの隙間がなくなるように構成されている。
なお、撓み板１３ａの場合には、矢印Ｉの圧力変動が作
用し図中の矢印IIIで示すようにＡ点からＢ点に移動し
て、最終的に通風路を遮断した状態で該撓み板１３ａが
スペーサ１８によって保持される。

【００２６】このような構成によれば、撓み板１３ａ，
１３ｂはその幅方向端面のスペーサ１８との接触面の摩
擦力によって保持されることになる。したがって、前記
各実施例に比較して、保持力が強く、また、スペーサと
の間で減衰力が生じ自励振動を抑制することができる。
すなわち、前記可変緩衝機構１５だけでなくスペーサ１
８によっても撓み板１３ａ，１３ｂの自励振動を防止す
ることができる。スペーサ１８の表面の摩擦条件或いは
表面の傾斜角度等を調整することによって、可変緩衝機
構１５を設けなくても撓み板１３ａ，１３ｂの自励振動
を防止することができる。スペーサ１８は前記ガイドス
トッパ１７よりも断面積が小さいため、通風路の抵抗を
前記実施例よりも低減できる。

【００２７】次に、本発明の第４実施例を図１１により
説明する。本実施例は前記第３実施例のスペーサ１８の
形状を変更したもので、断面を矩形に形成したスペーサ
１８′を用いたものである。撓み板１３ａの場合を例に
説明する。撓み板１３ａが定常の状態すなわちＡ点より
も僅かに下流側に移動している状態では、撓み板１３ｂ
との間に形成される通風路の面積を前記第３実施例より
も広く確保できる。しかも、撓み板１３ａが定常の状態
Ａ点で保持されているときには、該撓み板１３ａと通風
路内壁の上面および下面との間には一定の隙間を確保で
き、撓み板１３ａの動作が極端に変化することがなく円
滑に動作させることができる。また、この隙間の寸法を
調節することにより、圧力緩和機構の風量調整が比較的
簡単に行なえる。

【００２８】車外圧力変動の増大に伴う圧力緩和機構４
（または１２）の作動頻度の増加に対応するためには、
撓み板の根本部分すなわち固定部近傍に生じる応力を下
げる工夫をする必要がある。そこで、この点について改
良した本発明の第５，第６実施例を図１２ないし図１３
により説明する。図１２，図１３とも撓み板のみを示し
他の構成については図示を省略した。

【００２９】撓み板の根本部分に生じる応力は、板厚の
２乗に反比例していることから、図１２の第５実施例の
場合、撓み板１３′の根本部分に厚みを持たせ、先端部
分になるほど板厚を薄くするように構成したものであ
る。このような構成によれば、撓み板１３´はそれ自体
の構造によって根本部分に生じる応力を抑制することが
できる。

【００３０】図１３の第６実施例の場合、撓み板１３´
´の根本部分を重ね板にした構造のものである。該撓み
板１３´´は板厚を変化させないため、加工が容易であ
る。また、根本部分の応力は前記第５実施例とほぼ同様
に抑制することができる。

【００３１】このように前記第５および第６実施例によ
れば、撓み板の固定部分の応力を下げることで作動頻度
の増加に対応できるだけの強度を持たせられる。

【００３２】次に、本発明の第７実施例を図１４および
図１５によって説明する。同図において、前記各実施例
と同一符号は同一部材を示すものである。通常の換気送
風状態では下流側の撓み板１３ｂは、風圧により常時ス
トッパ１４ｂに押さえつけられている。したがって、送
風方向とは逆向きの車外圧力が作用したときに、通風路
を遮断するためには送風方向とは逆向きの弾性力の強化
が必要である。そこで、図１４に示すように撓み板１３
ｂをあらかじめ上流側の撓み板１３ａに接触するように
設置することで弾性力を増加でき、その際に、下流側の
撓み板１３ｂは図１５に示すように通常の換気送風状態
でストッパ１４ｂに押さえつけられるので、応力として
は平行に配置した場合と同じ変化量ですむ。

【００３３】このような構成によれば、通風路を空気が
逆流する場合に撓み板１３ｂが敏感に動作し、車外圧力
変動の車内への影響を最小限にできる。

【００３４】前記各実施例によれば、圧力緩和機構を給
気装置の入口付近および排気装置の出口付近に設けるこ
とで、各送風機の前後の圧力差を図５に示すような車内
外の圧力差に比べて大幅に軽減することができるので、
該各送風機を圧力特性が低圧力・小容量なものにでき
る。したがって、車内の圧力変化を抑制できるとともに
消費電力の軽減に効果がある。

【００３５】また、可変緩衝機構１５および固定緩衝材
１６または、ガイドストッパ１７等を設けることで、撓
み板１３の寿命を大幅に向上させることができ、長期間
無保守が可能な耐久性のある圧力緩和機構４および１２
にでき、信頼性の向上に効果がある。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、車両の高速走行時にお
ける車外圧力変動の車内への伝播を抑制でき、かつ、撓
み板への過大な負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による換気装置の第１実施例における圧
力緩和機構の平面図である。

【図２】図１の圧力緩和機構において逆方向の圧力変動
が作用した状態を示す平面図である。

【図３】図１の圧力緩和機構の斜視図である。

【図４】本発明の換気装置の全体構造を示す車体の縦断
面図である。

【図５】鉄道車両の高速走行時におけるトンネル内での
擦れ違い時における圧力変動状態を示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施例の圧力緩和機構を示した平
面図である。

【図７】図６の圧力緩和機構に逆方向の圧力変動が作用
した状態を示す平面図である。

【図８】図６の圧力緩和機構の斜視図である。

【図９】本発明の第３実施例の圧力緩和機構を示した平
面図である。

【図１０】図９の上流側の撓み板部分の断面図である。

【図１１】本発明の第４実施例の圧力緩和機構を示した
図１０と同一部分の断面図である。

【図１２】本発明の第５実施例の圧力緩和機構を示した
平面図である。

【図１３】本発明の第６実施例の圧力緩和機構を示した
平面図である。

【図１４】本発明の第７実施例の圧力緩和機構を示した
平面図である。

【図１５】図１４の圧力緩和機構の逆方向の圧力変動が
作用した場合の平面図である。

【符号の説明】

１・・・・給気装置、４、１２・・・・圧力緩和機構、
１０・・・・排気装置、１３ａ，１３ｂ，１３´，１３
´´・・・・撓み板、１４ａ，１４ｂ・・・・ストッ
パ、１５・・・・可変緩衝機構、１６・・・・固定緩衝
材、１７・・・・ガイドストッパ、１８，１８′・・・
・スペーサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本雅一山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車外の空気を車内に取り入れる給気手段
と、車内の空気を車外へ排出する排気手段と、前記給気
手段および排気手段の通風路であってそれぞれの車外よ
りの位置に設置され車内外の圧力差に対応して通風路面
積を減少させる撓み板と、前記撓み板の所定動作範囲規
定して最大変形位置で該撓み板を保持するとともに該撓
み板の振動を減衰させる保持手段とから構成したことを
特徴とする車両用換気装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両用換気装置におい
て、前記保持手段は、撓み板の変形する側に設置された
固定緩衝手段と、撓み板の変形する側に設置され緩衝機
能を有する可動緩衝手段とから構成されていることを特
徴とする車両用換気装置。
【請求項３】請求項２に記載の車両用換気装置におい
て、前記可動緩衝手段を、一端を撓み板に他端を通風路
内壁に回動可能に取付けた伸縮式ダンパとしたことを特
徴とする車両用換気装置。
【請求項４】請求項２に記載の車両用換気装置におい
て、前記固定緩衝手段は、撓み板をその変形状態で保持
し、かつ、該撓み板と通風路壁面との隙間を塞ぐガイド
ストッパを設けたことを特徴とした車両用換気装置。
【請求項５】請求項１に記載の車両用換気装置におい
て、前記保持手段を、撓み板の幅方向両側の通風路壁面
に設置され、撓み板との隙間を撓み板の変形が増大する
方向に減少させて形成したガイドストッパとしたことを
特徴とする車両用換気装置。
【請求項６】車外の空気を車内に取り入れる給気手段
と、車内の空気を車外へ排出する排気手段と、前記給気
手段および排気手段の通風路であってそれぞれの車外よ
りの位置に、該通風路を横切り一端を通風路壁面に固定
して対向設置され、車内外の圧力差により撓み両者が接
触することにより通風路面積を減少させる一対の撓み板
と、前記一対の撓み板のそれぞれに対応して配置され両
者が向合った面の反対川に設置されるストッパと、前記
撓み板の固定端部分に設置されその変形を防止する補強
手段とから構成したことを特徴とする車両用換気装置。
【請求項７】請求項６に記載の車両用換気装置におい
て、前記補強手段は、撓み板に一体に形成されその板厚
を厚くするものであることを特徴とする車両用換気装
置。
【請求項８】請求項６に記載の車両用換気装置におい
て、前記補強手段は、前記撓み板の固定端部の両側に重
ね合わせて設置される補強板であることを特徴とする車
両用換気装置。