JPH08253140A - 車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧力緩和機構の動作回数を低減して信頼性、耐
久性を向上させる。 【構成】新鮮気取り入れ口１及び汚染空気排出口１２の
付近に各々圧力緩和機構２，１１を設置し、車外の圧力
変動を圧力センサ１３で検知して制御装置１４を介して
通風路面積を変化させるようにし、車両のトンネル内高
速走行時等の車外の圧力変動が特に大きい場合のみ検知
して車内への伝播を抑制する。

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の圧力緩和装置としては、例えば特
開平０５−２５４４２８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通風路面積を変化させる撓み
板を備え、前記撓み板の最大変形位置で該撓み板を保持
すると共に撓み板の振動を減衰させる保持手段を通風路
内に設けたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、社内
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変形する構造と
なっているため、わずかに社内外の圧力差が生じただけ
でも動作するため動作頻度が増加し、片持ち支持部が疲
労破壊を起こすという問題があった。

【０００４】また、わずかに社内外の圧力差が生じただ
けでも前記の弾性体あるいは撓み板が変形するため、通
風路面積が頻繁に縮少されて換気量が減少し、車内の炭
酸ガス濃度が上昇するという問題があった。

【０００５】逆に、駅停車時及び回送運転時には、車内
外の圧力差がほとんど生じないため、前記の弾性体ある
いは撓み板は変形せず、通風路面積が最大のため、換気
量も最大となり車体熱負荷のうち換気負荷が増大してし
まうという問題があった。

【０００６】さらに、前記の弾性体あるいは、撓み板が
変形したまま動作が固定してしまうような故障状態が生
じた場合、従来の圧力緩和装置の機構では故障状態を検
知出来ないため、車内の圧力が大幅に変動し、ドアが開
かなくなるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、圧力緩和機構の動作を乗
客が不快感を感じない範囲で必要最小限の頻度に抑制す
ることにより、耐久性、信頼性を向上させることのでき
る車両用換気装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、車外の空気
を車内に供給する給気装置と車内の汚染空気を車外へ排
出する排気装置とを備え、車外の圧力変動を圧力検出器
により検知し圧力設定値を超えたときに給気および排気
の両通風路面積を絞る方向に変化させる制御装置を有す
る圧力緩和機構を給気および排気通風路に設けることに
より、達成される。

【０００９】

【作用】車外の圧力変動を圧力検出器により検知する
と、圧力検出器から制御装置へ信号が入力され、制御装
置から圧力緩和装置の通風路面積を変化させる。車外圧
力が設定値を超えた場合は圧力緩和装置の通風路面積が
絞られる。これにより、乗客が不快感を感じない範囲で
の小さい圧力変動の範囲は、圧力緩和装置を変動させる
ことがないので、圧力緩和機構の動作を必要最小限の頻
度に抑制することができ、圧力緩和機構の耐久性，信頼
性を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４により説
明する。図１は、本発明の車両用換気装置を示す車体断
面図である。図１において、３は給気用送風機で、１は
前記送風機へ外気を取り入れるための新鮮外気取り入れ
口である。２は給気用送風機３よりも入口に近い上流側
の通風路に装着された圧力緩和機構である。４は前記給
気用送風機３からの新鮮外気を空調装置５へ供給するた
めの車体ダクトである。６は前記空調装置５から調和空
気を客室７へ供給するための吐出口である。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
設置された排出口である。９は前記排出口８から排気用
送風機１０に汚染空気を送り込むための車体ダクトであ
る。１０は前記車体ダクト９から送り込まれた汚染空気
を車外へ排出するための排気用送風機である。１１は排
気用送風機１０よりも出口に近い下流側の通風路に装着
された圧力緩和装置である。１２は前記圧力緩和装置１
１を通過した汚染空気を車外へ排出するための排出口で
ある。１３は圧力変動を検知するための圧力センサであ
る。１４は前記圧力センサ１３から送られた信号を入力
して、圧力緩和機構２及び１１の通風路面積を変化させ
るための制御装置である。

【００１１】図２は圧力緩和機構２及び１１の動作状況
を示したものである。圧力センサ１３が通風路面積を変
化させる条件となる圧力変動値を検知すると圧力センサ
１３より制御装置１４にその情報が伝達される。情報を
入力された制御装置１４は電線２３を使用し、電磁弁２
２に通風路面積を変化させるための指令を出力する。指
令を送られた電磁弁２２は空気管２１に空気を送り込み
シリンダ本体１７に空気を送る。シリンダ本体１７に空
気が送られることによりシリンダ１５が上下に動き、そ
れに伴い風量調整板１６も上下に動くことになり、開口
部１９及び２０のいずれかが開口することによって通風
路面積が変化することになる。また、シリンダ１５の位
置はセンサ１８によって検出される。センサ１８はシリ
ンダの位置を検出するとその情報を電線２４を使用し制
御装置１４に送信する。制御装置１４から出力された指
令２３とセンサ１８から入力された情報２４が一致して
いない場合、その他何らかの異常があった場合、電線２
６を使用して故障情報を出力する。また、駅停車時や回
送運転時等の場合には、情報制御装置より電線２５を使
用してその情報を制御装置１４に入力し、電線２３を介
して通風路面積を変化させる指令を電磁弁２２に送っ
て、通風路面積を変化させる。ここで図中の矢印アは新
鮮気、イは汚染空気の流れを示したものである。

【００１２】このように構成された圧力緩和機構２及び
１１において、図３に示すように領域Ａまたは領域Ｂ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
り、その圧力変動幅が通風路面積を変化させるための条
件となる設定値に達すると、圧力センサ１３が前記圧力
変動を検知しその情報が制御装置１４に送られて圧力緩
和機構２及び１１の通風路面積を変化させることができ
る。これにより圧力変動幅が小さい場合には圧力緩和機
構は動作しないので、動作回数が低減され、信頼性、耐
久性を向上させることができる。

【００１３】図４は異常に大きな圧力変化か又は非常に
速い圧力のいずれかがどのように乗客の不快感を引き起
こし得るかを示したものである。Ｘの領域は耐えられる
領域であり、Ｙの領域は不快の領域であるが、その間の
ラインは不快感の始まりを表している。このように車内
の圧力変動が図４のＸの領域に収まり、かつ通風路面積
を変化させる制御を行うための条件となる圧力変動幅の
設定値を、圧力緩和機構２及び１１の動作回数を必要最
小限に抑制できるように最適な値に設定することによ
り、耐久性、信頼性を向上させ、かつ車内の圧力変動を
抑制し快適な室内空間を確保し得る圧力緩和機構を実現
することができる。

【００１４】以上、本実施例によれば、車外の圧力変動
を検知するセンサと、センサからの情報を取り込んで通
風路面積を変化させる制御装置を有する圧力緩和装置を
備えた車両用換気装置とし、車両に設置されたセンサが
圧力変動を検知すると、センサから制御装置へ信号が入
力され、制御装置から圧力緩和装置の通風路面積を変化
させるべく作用するので、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し、快適な室内空間を
確保しつつ圧力緩和機構の動作を乗客が不快感を感じな
い範囲で動作回数を必要最小限に抑制しているので、耐
久性、信頼性が向上し電気消費量、空気消費量も軽減す
ることができる。

【００１５】また、制御装置が情報制御装置より必要な
信号を取り込み、通風路面積を変化させることにより、
駅停車時及び回送運転時等、換気量を抑制して、空調熱
負荷低減及び騒音低減をはかる場合には、情報制御装置
より必要な信号が制御装置に入力され、制御装置から圧
力緩和装置の通風路面積を変化させるべく作用し、空調
熱負荷低減及び騒音低減を図れる。

【００１６】さらに、通風路面積を変化させる制御装置
と、前記通風路面積の変化を検知するセンサとを備え、
圧力緩和装置の内部に設置してある通風路面積を検知す
るセンサからの信号を制御装置に入力し、制御装置から
圧力緩和装置に出ている指令と一致しているか否かを判
断し、不一致の場合、故障情報を出力させることによ
り、故障発見の容易化を図ることができる。また、換気
装置が故障した場合に、故障状態を検知し、必要な時に
故障情報を出力させ、車内の圧力の大幅な変動を抑制し
営業運転に支障をきたさないようにすることができる。

【００１７】なお、本実施例はさらに次の特徴を有す
る。 (１)車外の空気を車内に供給する給気装置と車内の汚染
空気を車外へ排出する排気装置とを備え、前記の給気、
排気の両方を車外の圧力変動を検知して通風路面積を変
化させる制御装置を有する圧力緩和機構を設けたことを
特徴とする車両用換気装置。 (２)上記(１)の車両用換気装置において、圧力変動が特
に大きい場合のみ前記の圧力変動を検知して通風路面積
を変化させる制御装置を有することにより、圧力緩和機
構の動作を必要最小限に抑制して、耐久性、信頼性を向
上させたことを特徴とする車両用換気装置。

【００１８】(３)上記(１)の制御装置において、通風路
面積を変化させる条件となる車外の圧力変動値を、乗客
が不快感を感じないような最適値に設定可能な機能を有
することを特徴とする車両用換気装置。 (４)上記(１)の制御装置において、駅停車時及び回送運
転時等、換気量を抑制して空調熱負荷低減及び騒音低減
を図る場合には、情報制御装置より必要な信号を取り込
み通風路面積を変化させる機能を有することを特徴とす
る車両用換気装置。 (５)上記(１)の制御装置において、換気装置の故障時に
故障内容を記憶しておき、必要な時に故障情報を出力さ
せる機能を有することを特徴とする車両用換気装置。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、圧力緩和機構の動作を
乗客が不快感を感じない範囲で必要最小限の頻度に抑制
することができ、圧力緩和機構の耐久性、信頼性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用換気装置を搭載した車体の縦断
面図である。

【図２】図１の圧力緩和機構の制御機構をを示す構成図
である。

【図３】鉄道車両の高速走行時におけるトンネル内での
すれ違い時における圧力変動状態を車外圧力と時間の関
係で示した図である。

【図４】耳つんの許容限界線図である。

【符号の説明】

１…新鮮気取り入れ口、２，１１…圧力緩和機構、３，
１０…送風機、４，９…車体ダクト、５…空調装置、６
…空調吐出口、７…客室、８…客室空気排出口、１２…
汚染空気排出口、１３…圧力センサ、１４…制御装置、
１５…シリンダ、１６…風量調整板、１７…シリンダ本
体、１８…シリンダ位置検知センサ、１９，２０…開口
部、２１…空気管、２２…電磁弁、２３〜２６…電線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車外の空気を車内に供給する給気装置と車
   内の汚染空気を車外へ排出する排気装置とを備え、前記
   車外の圧力変動を圧力検出器により検知し圧力設定値を
   超えたときに前記給気および排気の両通風路面積を絞る
   方向に変化させる制御装置を有する圧力緩和機構を前記
   給気および排気通風路に設けたことを特徴とする車両用
   換気装置。