特許 6012970 車両空調ダクト及び鉄道車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012970

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】車両空調ダクト及び鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 27/00 20060101AFI20161011BHJP

   F24F 13/06 20060101ALI20161011BHJP

   F24F 13/08 20060101ALI20161011BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   B61D27/00 N

   F24F13/06 A

   F24F13/08 A

   B60H1/00 102S

【請求項の数】19

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-13066(P2012-13066)

(22)【出願日】2012年1月25日

(65)【公開番号】特開2013-151224(P2013-151224A)

(43)【公開日】2013年8月8日

【審査請求日】2014年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100100479

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 三喜夫

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 隆

(72)【発明者】

【氏名】原 由典

(72)【発明者】

【氏名】鬼武 康夫

(72)【発明者】

【氏名】三谷 亮介

(72)【発明者】

【氏名】近藤 恒幾

(72)【発明者】

【氏名】坂川 佳司

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１２８４０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５５−１３１８６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−０４５２１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−０４５４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−０７９９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２１９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−１６９３０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−１５９５０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−０７５００９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１１３６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１３７２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６２０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００６５２９（ＪＰ，Ａ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の天井部にて車長方向に延在し、空調装置からの調和空気を車室内に供給する車両空調ダクトであって、
前記空調装置からの調和空気が供給され、車幅方向の中央部に設けられたメインダクトと、
前記メインダクトからの調和空気が供給されて車室内へ吹き出すダクトであり、車幅方向において前記メインダクトに対して隣接して設けられたチャンバーダクトと、
前記メインダクトからの調和空気が供給されて車室内へ吹き出すダクトであり、車長方向において前記チャンバーダクトに対して車端部側に設けられた分岐ダクトと、を備え、
前記チャンバーダクトから前記車室内に供給される調和空気の吹出量は、前記分岐ダクトから前記車室内に供給される調和空気の吹出量よりも大きく、
前記空調装置は、第１空調装置と第２空調装置とを有し、
前記メインダクトは、車長方向に延在し、車長方向におけるメインダクト両端の一組の対角位置を結んで当該メインダクトを第１室及び第２室に分割する仕切り板を有し、
前記分岐ダクトは、前記第１室を介して前記第１空調装置からの調和空気が供給される第１後位分岐ダクトと、前記第２室を介して前記第２空調装置からの調和空気が供給される第２前位分岐ダクトとを有し、
一方の車端部では、車幅方向において前記第１後位分岐ダクトと前記第２前位分岐ダクトが配置され、
前記第２前位分岐ダクトから車室内に供給される調和空気の吹出量は、前記第１後位分岐ダクトから車室内に供給される調和空気の吹出量よりも大きい、
ことを特徴とする車両空調ダクト。

【請求項2】

前記第１後位分岐ダクト及び前記第２前位分岐ダクトの両方からは、車端部の車室内へ、前記車端部において前記第２前位分岐ダクト及び前記第１後位分岐ダクトからの合計風量を床面積に応じて均一に風量配分した場合の７０％から９５％の風量の調和空気を供給する、請求項１に記載の車両空調ダクト。

【請求項3】

前記第２室に設けられ、前記第２空調装置から供給される調和空気の一部を前記第２前位分岐ダクトに引き込む第２前位ガイド板をさらに備え、
前記第２前位ガイド板は、前記第２前位分岐ダクトから前記メインダクトに突出し、前記第２空調装置から前記メインダクトへ調和空気が吐出される吐出開口の面積を車幅方向において３５％から６０％で覆う、請求項１に記載の車両空調ダクト。

【請求項4】

前記第２室に設けられ、前記第２空調装置から供給される調和空気の一部を前記第２前位分岐ダクトに引き込む第２前位ガイド板をさらに備え、
前記第２前位ガイド板は、前記第２前位分岐ダクトから前記メインダクトに突出し、前記第２空調装置から前記メインダクトへ調和空気が吐出される吐出開口の面積を車高方向において３５％から６０％で覆う、請求項１に記載の車両空調ダクト。

【請求項5】

前記空調装置は、第１空調装置と第２空調装置とを有し、
前記メインダクトは、車長方向に延在し、車長方向におけるメインダクト両端の一組の対角位置を結んでダクト内を延在して当該メインダクトを第１室及び第２室に分割する仕切り板を有し、
前記チャンバーダクトは、車幅方向においてメインダクトの左右のいずれか一方に配置され前記第１室からの調和空気が供給される第１チャンバーダクトと、車幅方向においてメインダクトの左右の他方に配置され前記第２室からの調和空気が供給される第２チャンバーダクトとを有し、
前記分岐ダクトは、前記第１室を介して前記第１空調装置からの調和空気が供給される第１前位分岐ダクト及び第１後位分岐ダクトと、前記第２室を介して前記第２空調装置からの調和空気が供給される第２前位分岐ダクト及び第２後位分岐ダクトと、を有し、
各前位分岐ダクトから車室内に供給される調和空気の吹出量は、各後位分岐ダクトから車室内に供給される調和空気の吹出量よりも大きい、請求項１記載の車両空調ダクト。

【請求項6】

前記第１室に設けられ、前記第１空調装置から供給される調和空気の一部を前記第１前位分岐ダクトに引き込む第１前位ガイド板と、
前記第２室に設けられ、前記第２空調装置から供給される調和空気の一部を前記第２前位分岐ダクトに引き込む第２前位ガイド板と、をさらに備え、
各前位ガイド板は、各前位分岐ダクトから前記メインダクトに突出し、各空調装置からメインダクトへ調和空気を吐出する吐出開口の面積を車幅方向において３５％から６０％で覆う、請求項５に記載の車両空調ダクト。

【請求項7】

前記第１室に設けられ、前記第１空調装置から供給される調和空気の一部を前記第１前位分岐ダクトに引き込む第１前位ガイド板と、
前記第２室に設けられ、前記第２空調装置から供給される調和空気の一部を前記第２前位分岐ダクトに引き込む第２前位ガイド板と、をさらに備え、
各前位ガイド板は、各前位分岐ダクトから前記メインダクトに突出し、各空調装置からメインダクトへ調和空気を吐出する吐出開口の面積を車高方向において３５％から６０％で覆う、請求項５に記載の車両空調ダクト。

【請求項8】

前記空調装置に備わり車室内空気を吸引する吸引口に対応する位置に設けられ、調和空気の車室内への吹き出しを遮る遮断部材をさらに有し、
前記遮断部材の車長方向の長さは、前記吸引口の車長方向長さ以上である、請求項１記載の車両空調ダクト。

【請求項9】

前記空調装置は、第１空調装置と第２空調装置とを有し、
前記メインダクトは、車長方向に延在し、車長方向におけるメインダクト両端の一組の対角位置を結んで当該メインダクトを第１室及び第２室に分割する仕切り板を有し、
前記チャンバーダクトは、車幅方向においてメインダクトの左右のいずれか一方に配置され前記第１室からの調和空気が供給される第１チャンバーダクトと、車幅方向においてメインダクトの左右の他方に配置され前記第２室からの調和空気が供給される第２チャンバーダクトとを有し、
前記分岐ダクトは、前記第１室を介して前記第１空調装置からの調和空気が供給される第１前位分岐ダクト及び第１後位分岐ダクトと、前記第２室を介して前記第２空調装置からの調和空気が供給される第２前位分岐ダクト及び第２後位分岐ダクトと、を有し、
前記遮断部材は、各前位分岐ダクト及び各後位分岐ダクトにおける少なくとも１つの吹出口に設けられる、請求項８に記載の車両空調ダクト。

【請求項10】

前記遮断部材は、車長方向における前記吸引口の長さの１００％以上１６０％以下の長さを有する、請求項８又は９に記載の車両空調ダクト。

【請求項11】

前記遮断部材は、車長方向において前記吸引口の前後の少なくとも一方に延在する、請求項９記載の車両空調ダクト。

【請求項12】

前記チャンバーダクトは、
車幅方向に沿って配置された車内側吹出口及び車外側吹出口を有し、前記車内側吹出口及び前記車外側吹出口を介して、前記チャンバーダクトからの調和空気を車室内に導くディフューザーと、
チャンバーダクト内に設けられ、前記車外側吹出口及び前記車内側吹出口から車室内への調和空気のそれぞれの吹出量を均衡させる風量調整部材と、をさらに備える、請求項１に記載の車両空調ダクト。

【請求項13】

前記車外側吹出口と前記車内側吹出口とにおける車室内への調和空気の吹出量の割合は、４５％から５５％の間である、請求項１２に記載の車両空調ダクト。

【請求項14】

前記風量調整部材は、車高方向において、前記チャンバーダクトの上面から当該チャンバーダクトの高さに対して５０％から６５％の位置まで延在する板材である、請求項１２に記載の車両空調ダクト。

【請求項15】

前記風量調整部材は、車幅方向において、ディフューザー内の吹き出し口から前記チャンバーダクトの幅の２０％以下の長さを隔てて調和空気の下流側に設置される、請求項１２から１４のいずれかに記載の車両空調ダクト。

【請求項16】

前記風量調整部材は、前記チャンバーダクトにおける前記ディフューザーの前記車外側吹出口の入口に設けられる、請求項１２に記載の車両空調ダクト。

【請求項17】

前記風量調整部材は、多孔板又は閉止板である、請求項１６に記載の車両空調ダクト。

【請求項18】

請求項１から１７のいずれかに記載の車両空調ダクトと、
鉄道車両の屋根上に配置され、調和空気を前記車両空調ダクトに供給する空調装置と、
を備えたことを特徴とする鉄道車両。

【請求項19】

請求項２に記載の車両空調ダクトを備え、
前記第１空調装置は、車幅方向において第１前位分岐ダクトと第２後位分岐ダクトとの間に設けられ、
前記第２空調装置は、車幅方向において前記第１後位分岐ダクトと前記第２前位分岐ダクトとの間に設けられ、
前記メインダクトは、車長方向において前記第１空調装置と前記第２空調装置との間に設けられ、
前記第１前位分岐ダクトは前記第１室を介して前記第１空調装置からの調和空気が供給され、前記第２後位分岐ダクトは前記第２室を介して前記第２空調装置からの調和空気が供給される、
ことを特徴とする鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば鉄道車両、航空機、船舶、バスなどの大型車両等における車両空調ダクト、及びそれを備えた鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

公衆が利用する例えば鉄道車両では、天井部分において車両の長手方向つまり車長方向に沿って車室内空調用のダクトが設けられている。この空調ダクトには、空調装置にて温度調節された調和空気が吐出され、この調和空気は、客室である車室内の温度調節のために、空調ダクトから車室内へ吹き出される。

【0003】

車室内の温度分布は、当然ながら、車長方向の全域に渡り均一となるのが好ましい。よって従来から、例えば特許文献１に開示されるように、車室内全域に渡り均一な風量にて、温度調節された調和空気が空調ダクトから吹き出すように構成することで、車室内温度分布の均一化を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−６８６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら例えば鉄道車両等では、床、壁、天井内部などの限られたスペースに空調ダクトを配置しなければならないことから、空調ダクトの形状が制限される。そのため、特許文献１に提案されるような、空調ダクトの断面積を車長方向に沿って変化させた構成であっても、車長方向に渡り均一な風量で調和空気を吹き出すことは困難である。

【0006】

また、均一風量での吹き出しを達成するためには、他所に比べて吹出量が多い吹出口を塞ぐ等の手法がある。しかしながら、このような吹出口を塞ぐことによる風量調整では、以下のような問題を生じる。
即ち、塞ぎ量の調整と風量バランス確認との繰り返し作業となるため、作業の利便性が低く、製作コストが増大する。また、吹出口を塞ぐことでそれ以外の開口部分では調和空気の吹出風速が上昇し、これによる空力騒音が発生あるいは増加する。また、吹出風速の上昇に伴い、圧力損失が増大するため、空調装置に備わり調和空気を送り出すエバポレータファンについて、より送風能力の高いファンが必要となる。これにより、コストが上昇するとともに、高能力ファンの選定によってファン騒音の増加という、連鎖的な問題も生じる。

【0007】

一方、空調ダクトの風量配分を適切に調整した場合であっても、空調ダクトの吹出口に設けられるディフューザーにおける風量バランスが悪い場合には、車室内空気の混合が不十分となり、車室内温度分布が均一にならない。このように、車室内温度分布の均一化には、ディフューザーの風量バランス調整も必要である。

【0008】

本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたもので、従来とは異なる構成で車室内温度分布の均一化を図ることができる車両空調ダクト及び鉄道車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様における車両空調ダクトは、車両の天井部にて車長方向に延在し、空調装置からの調和空気を車室内に供給する車両空調ダクトであって、
前記空調装置からの調和空気が供給され、車幅方向の略中央部に設けられたメインダクトと、
前記メインダクトからの調和空気が供給されて車室内へ吹き出すダクトであり、車幅方向において前記メインダクトに対して隣接して設けられたチャンバーダクトと、
前記メインダクトからの調和空気が供給されて車室内へ吹き出すダクトであり、車長方向において前記チャンバーダクトに対して車端部側に設けられた分岐ダクトと、を備え、
前記チャンバーダクトから前記車室内に供給される調和空気の吹出量は、前記分岐ダクトから前記車室内に供給される調和空気の吹出量よりも大きい、
ことを特徴とする。

【0010】

このように、車室内の各領域へ均等に調和空気を吹き出すのではなく、吹出を不均衡にする構造を備えることで車室内の各区域で調和空気の吹出量を異ならせているので、車室内温度分布の均一化を図ることができる。また、この構成により、コスト、騒音、圧力損失の増加を抑制することができる。

【0011】

また、本発明の第２態様における鉄道車両は、上記第１態様に記載の車両空調ダクトと、
鉄道車両の屋根上に配置され、調和空気を前記車両空調ダクトに供給する空調装置と、
を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明により、従来とは異なる構成で車室内温度分布の均一化を図ることができる車両空調ダクト及び鉄道車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態である車両空調ダクトの概略構成を示す平面図である。

【図2】図１に示す車両空調ダクトを鉄道車両に設けた場合を示す図である。

【図3】図１に示すＡ−Ａ部における断面図である。

【図4】図１に示すＢ−Ｂ部における断面図である。

【図5】図１に示す矢視Ｄ−Ｄを示す図である。

【図6】図１に示す矢視Ｃ−Ｃを示す図である。

【図7】図１に示す車両空調ダクトの車端部の拡大平面図であり、前位ガイド板を示す図である。

【図8】図７に示す前位ガイド板の変形例を示す平面図である。

【図9】図７に示す前位ガイド板の変形例を示す正面図である。

【図10】図１に示す車両空調ダクトの車端部の天井を見た図であり、遮断部材と空調装置の吸引口との位置関係を説明するための図である。

【図11】図１０に示すＥ−Ｅ部における断面図である。

【図12】図１０に示す遮断部材の平面図であって遮断部材の配置状態の一例を示す図である。

【図13】図１０に示す遮断部材の平面図であって遮断部材の配置状態の他の例を示す図である。

【図14】図１に示す車両空調ダクトに備わる風量調整部材の車長方向における設置状態を示す図である。

【図15】図１４に示すＦ−Ｆ部における断面図である。

【図16】図１４に示す風量調整部材の変形例を示す図であり、図１４に示すＦ−Ｆ部における断面によって示した図である。

【図17】図１６に示す風量調整部材の一例における平面図である。

【図18】図１６に示す風量調整部材の他の例における平面図である。

【図19】図１に示す車両空調ダクトの変形例を示す図である。

【図20】図１に示す車両空調ダクトを備えた車両空調システムの変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

実施形態１：
[車両空調ダクトを備えた鉄道車両の構成の概要]
本発明の実施形態である車両空調ダクト、及び該車両空調ダクトを備えた車両空調システムの内、特に鉄道車両について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
また、以下の説明では、実施形態における車両空調ダクト及び車両空調システムは、鉄道車両に装備した場合を例に採るが、鉄道車両に限定されず、公衆が利用する例えば航空機、船舶、バスなどの大型車両等に適用可能である。

【0015】

図１には、一実施形態における車両空調システム２００の概略構成を図示する。この車両空調システム２００は、基本的構成部分として、車両空調ダクト１００と、空調装置１８０とを備え、本実施形態では図２に示すように、鉄道車両１０の天井部分、詳しくは客室天井１９の裏側部分に設置される。

【0016】

空調装置１８０は、客室つまり車室内の温度調節を行う装置であり、吸引口１８１から車室内空気を吸い込み、この車室内空気を設定温度に調整して調和空気として吐出開口から車両空調ダクト１００へ吐出する。本実施形態では図２に示すように、空調装置１８０は、鉄道車両１０の長手方向である車長方向１１において一車両の前後に位置する各車端部１５に１台ずつ設置される。尚、空調装置１８０の設置台数は、これに限定するものではなく、１台以上とすることができる。

【0017】

車両空調ダクト１００は、天井１９の裏側で車長方向１１に延在して設けられ、空調装置１８０から吐出された上記調和空気を車室内へ導く導管であり、車室内への調和空気の吹出量を車室内区域で異ならせて不均一にする吹出不均衡構造を有する。

【0018】

従来においては上述したように、空調ダクトからの調和空気の吹出量を車長方向に渡り均一な風量とすることで、車室内温度分布の均一化を図っていた。これに対して本実施形態では、その発想を転換し、車両空調ダクト１００は吹出不均衡構造を備え、意図的に、車室内への調和空気の吹出量を車室内区域で異ならせることで、車室内温度分布の均一化を達成するものである。以下には、この吹出不均衡構造について、種々の実施態様を挙げて説明する。

【0019】

[車両空調ダクトの構成]
実施形態１では、吹出不均衡構造は、車両空調ダクト１００の全体から構成され、車長方向１１において、車端部１５に比べて車長方向中央部１６へ多くの吹出量にて調和空気を吹き出すように構成した構造である。ここで車長方向中央部１６とは、車長方向１１における車室内の長さを例えば４等分した場合では中央部分の約２／４の領域が相当する。
車両空調ダクト１００について、より詳しく以下に説明する。

【0020】

車両空調ダクト１００は、図１に示すように大きく分けて、一つのメインダクト１１０、２つのチャンバーダクト１２０（第１チャンバーダクト１２０−１及び第２チャンバーダクト１２０−２）、２つの前位分岐ダクト１３０（第１前位分岐ダクト１３０−１及び第２前位分岐ダクト１３０−２）、及び２つの後位分岐ダクト１４０（第１後位分岐ダクト１４０−１及び第２後位分岐ダクト１４０−２）を有する。

【0021】

[メインダクトの構成]
メインダクト１１０は、車両１０の車幅方向１２における中央部で車幅の例えば約３／５の幅を有し、及び車長方向１１の中央部１６に位置して車長方向１１において車長の例えば約３／５の長さにて延在するダクトである。さらにメインダクト１１０は、当該メインダクト１１０を第１室１１１及び第２室１１２に分割する仕切り板１１３を有し、車端部１５に設置された各空調装置１８０から調和空気が第１室１１１及び第２室１１２へそれぞれ吐出されるダクトである。

【0022】

仕切り板１１３は、車長方向１１におけるメインダクト１１０の両端の一組の対角位置を結んでダクト内を延在する板部材である。本実施形態では、仕切り板１１３は、図示のように直線状に延在するが、ダクト両端の一組の対角位置を結ぶように設置される形態であれば良く、例えば図１９に示すように、階段形状であってもよい。

【0023】

また、メインダクト１１０の車長方向１１に沿った側面１１０ａでありチャンバーダクト１２０との隔壁には、図１及び図５に示すように、車長方向１１に適宜な間隔で複数の送風開口１１４ａが形成される。送風開口１１４ａは、メインダクト１１０とチャンバーダクト１２０とを連通する。

【0024】

さらに、メインダクト１１０の車長方向１１の前後に位置する端面１１０ｂには、空調装置１８０と接続される吐出開口１１５（図６）が車幅方向１２において本実施形態では２つ形成されている。これにより、空調装置１８０で生成される調和空気が吐出開口１１５からメインダクト１１０内へ、詳しくは第１室１１１及び第２室１１２へ吐出される。よって、吐出開口１１５からメインダクト１１０内へ吐出された調和空気は、送風開口１１４ａを通りチャンバーダクト１２０へ流入可能である。

【0025】

[チャンバーダクトの構成]
チャンバーダクト１２０は、図１及び図３に示すように、車幅方向１２においてメインダクト１１０の左右両側に、第１チャンバーダクト１２０−１と第２チャンバーダクト１２０−２とがそれぞれ配置され、上述のようにメインダクト１１０と送風開口１１４ａを介して連通し、メインダクト１１０から供給された調和空気を車長方向１１の中央部１６の車室内へ吹き出すダクトである。つまり、チャンバーダクト１２０は、車長方向１１への流れが強いメインダクト１１０内の調和空気を一旦淀ませて車室内へ供給する機能を有する。このような各チャンバーダクト１２０、つまり第１チャンバーダクト１２０−１及び第２チャンバーダクト１２０−２は、車長方向１１においてメインダクト１１０の両端領域１１６を除いた主領域１１７にてメインダクト１１０に沿って延在する。また、各チャンバーダクト１２０は、車幅方向１２におけるメインダクト１１０の幅の例えば約１／４の幅寸法を有する。

【0026】

また、各チャンバーダクト１２０は、車高方向１３においてその下部には、図３に示すように、ディフューザー１５１を有する。ディフューザー１５１は、客室天井１９に設けられ、メインダクト１１０からチャンバーダクト１２０内へ供給された調和空気を車室内へ吹き出す部分であり、吹出口１５３を有する。

【0027】

[前位分岐ダクトの構成]
前位分岐ダクト１３０は、車長方向１１において各チャンバーダクト１２０と同列に位置して延在し、前、後の車端部１５において対角位置に配置され、車端部１５における車室内への調和空気の吹き出しを行うダクトである。詳しく説明すると、上述したようにメインダクト１１０の第１室１１１及び第２室１１２には、各空調装置１８０によって車端部１５から車長方向中央部１６方向へ調和空気が吐出される。よって、一方の前位分岐ダクト１３０、つまり第１前位分岐ダクト１３０−１は、第１室１１１内を流れる調和空気の上流側に、他方の前位分岐ダクト１３０、つまり第２前位分岐ダクト１３０−２は、第２室１１２内を流れる調和空気の上流側に、それぞれ配置される。本実施形態では、第１チャンバーダクト１２０−１に隣接して第１前位分岐ダクト１３０−１が配置され、第２チャンバーダクト１２０−２に隣接して第２前位分岐ダクト１３０−２が配置されている。また、図１に示すように、メインダクト１１０の両端領域１１６における側面１１０ａであり前位分岐ダクト１３０との隔壁には、前位分岐ダクト１３０用の前位用送風開口１１４ｂが本例では一つ形成され、前位用送風開口１１４ｂは、メインダクト１１０と各前位分岐ダクト１３０とを連通する。よって、各前位分岐ダクト１３０は、第１室１１１及び第２室１１２とそれぞれ連通して、車端部１５の車室内へ調和空気を吹き出す。また、各前位分岐ダクト１３０においても、チャンバーダクト１２０と同様に、その下部にはディフューザー１５１が設けられている。
尚、図１において、チャンバーダクトと前位分岐ダクトとの車幅方向における中心線が一致するように同列に配置されているが、中心線がずれるようにチャンバーダクトや前位分岐ダクトを配置してもよいし、各ダクトを車幅方向にずらして配置してもよい。

【0028】

[前位ガイド板の構成]
さらに各前位分岐ダクト１３０は、前位ガイド板１３１（第１前位ガイド板１３１−１及び第２前位ガイド板１３１−２）を有する。前位ガイド板１３１は、空調装置１８０からメインダクト１１０へ、詳しくは第１室１１１及び第２室１１２へ吐出される調和空気を、前位用送風開口１１４ｂを通ってそれぞれの前位分岐ダクト１３０へ引き込む部材である。本実施形態では、第１室１１１へ吐出される調和空気が、第１前位ガイド板１３１−１によって前位用送風開口１１４ｂを通って第１前位分岐ダクト１３０−１に引き込まれ、第２室１１２へ吐出される調和空気が、第２前位ガイド板１３１−２によって前位用送風開口１１４ｂを通って第２前位分岐ダクト１３０−２に引き込まれる。

【0029】

このような前位ガイド板１３１は、図１、図６及び図７に示すように、車高方向１３においてメインダクト１１０の高さに一致する高さを有し、メインダクト１１０の側面１１０ａに立設され、前位分岐ダクト１３０からメインダクト１１０内へ突出する。よって、それぞれの前位ガイド板１３１は、図６に示すように、空調装置１８０から調和空気が吐出される２つの吐出開口１１５の内の一方に対して、車長方向１１において隙間をあけて、一方の吐出開口１１５を次の割合で覆うように配置される。その被覆割合は、一方の吐出開口１１５の面積を車幅方向１２において３５％から６０％で覆う割合である。
このように構成される前位ガイド板１３１を有することで、各前位分岐ダクト１３０には、空調装置１８０から吐出された調和空気が効率的に引き込まれる。

【0030】

本実施形態では、図７等に示すように、前位ガイド板１３１は、円弧形状を有するが、その形状は、これに限定するものではない。図８に示すように、前位ガイド板１３１は、例えば、実線で図示するＬ字形状や、点線で図示する直線形状等であってもよい。要するに、吐出開口１１５から吐出される調和空気を、前位用送風開口１１４ｂを通して効率的に前位分岐ダクト１３０へ引き込める形状であればよい。

【0031】

また、車高方向１３において前位ガイド板１３１の高さ寸法も、メインダクト１１０の高さに一致させる必要はない。つまり、吐出開口１１５に対する上述の被覆割合を満足する条件の下で、前位ガイド板１３１は、図９に示すように、車幅方向１２において吐出開口１１５を全て覆い、車高方向１３においてメインダクト１１０の上面から下面へ向かって所定高さを有することができる。ここで所定高さとは、吐出開口１１５の面積を車高方向１３において３５％から６０％で覆う高さである。勿論、図９の図示とは逆に、前位ガイド板１３１は、車高方向１３においてメインダクト１１０の下面から上面へ向かって上記所定高さを有してもよい。

【0032】

[後位分岐ダクトの構成]
次に、それぞれの後位分岐ダクト１４０は、上述した前位分岐ダクト１３０と同様に、車長方向１１において各チャンバーダクト１２０と同列に位置して延在し、前、後の車端部１５において対角位置に配置され、車端部１５における車室内への調和空気の吹き出しを行うダクトである。しかしながら、調和空気に対する後位分岐ダクト１４０の配置は、前位分岐ダクト１３０の場合とは相違する。つまり、一方の後位分岐ダクト１４０に相当する第１後位分岐ダクト１４０−１は、第１室１１１内を流れる調和空気の上流側ではなく下流側に、他方の後位分岐ダクト１４０に相当する第２後位分岐ダクト１４０−２においても、第２室１１２内を流れる調和空気の下流側に、それぞれ配置される。
尚、図１において、チャンバーダクトと後位分岐ダクトとの車幅方向における中心線が一致するように同列に配置されているが、中心線がずれるようにチャンバーダクトや後位分岐ダクトを配置してもよいし、各ダクトを車幅方向にずらして配置してもよい。

【0033】

[ディフューザーの構成]
また、図１に示すように、メインダクト１１０の両端領域１１６における側面１１０ａであり後位分岐ダクト１４０との隔壁には、後位分岐ダクト１４０用の後位用送風開口１１４ｃが本例では一つ形成され、後位用送風開口１１４ｃは、メインダクト１１０と各後位分岐ダクト１４０とを連通する。よって、各後位分岐ダクト１４０は、第１室１１１及び第２室１１２とそれぞれ連通して、車端部１５の車室内へ調和空気を吹き出す。また、各後位分岐ダクト１４０においても、チャンバーダクト１２０及び前位分岐ダクト１３０と同様に、その下部にはディフューザー１５１が設けられている。

【0034】

このように、車長方向１１における前、後の各車端部１５では、図４に示すように、空調装置１８０を車幅方向１２において両側から挟むようにして、上述の前位分岐ダクト１３０と、今説明した後位分岐ダクト１４０とが配置されることになる。本実施形態では、図１に示すように、一方の車端部１５では、第１空調装置１８０−１を挟んで、第１前位分岐ダクト１３０−１と、第２後位分岐ダクト１４０−２とが配置され、他方の車端部１５では、第２空調装置１８０−２を挟んで、第２前位分岐ダクト１３０−２と、第１後位分岐ダクト１４０−１とが配置されている。
よって本実施形態では、車幅方向１２において空調装置１８０及びメインダクト１１０の一方側には、車長方向１１において第１前位分岐ダクト１３０−１、第１チャンバーダクト１２０−１、及び第１後位分岐ダクト１４０−１が配列され、他方側には、第２後位分岐ダクト１４０−２、第２チャンバーダクト１２０−２、及び第２前位分岐ダクト１３０−２が配列される。

【0035】

車端部１５において、車幅方向１２の両側に配置される前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０は、各ディフューザー１５１から車室内へ同じ風量の調和空気を吹き出すのではなく、前位分岐ダクト１３０のディフューザー１５１から車室内への吹出量は、後位分岐ダクト１４０のディフューザー１５１から車室内への吹出量よりも多い。これは、上述したように、前位分岐ダクト１３０は、メインダクト１１０の第１室１１１及び第２室１１２における調和空気の上流側に位置し、かつ、調和空気を引き込む前位ガイド板１３１を有することに起因する。このような構成によって、後位分岐ダクト１４０からの少ない吹出量を、前位分岐ダクト１３０の吹出量で補うことで、車長方向１１における車室内温度分布の均一化を達成する一因とすることができる。
尚、この場合の、前位分岐ダクト１３０と後位分岐ダクト１４０との吹出量の割合については、下記の空調動作説明箇所にて説明する。

【0036】

[空調動作]
以上説明したように構成した、吹出不均衡構造とした車両空調ダクト１００による空調
動作について説明する。
車長方向１１における前、後に設置された第１空調装置１８０−１及び第２空調装置１
８０−２は、それぞれの空調装置１８０に備わる吸引口１８１から車室内空気を吸い込み
、該車室内空気を設定温度に調整して調和空気として、吐出開口１１５からメインダクト
１１０内へ吐出する。つまり、図１では一例として、図示の左側の第１空調装置１８０−
１から吐出開口１１５を通してメインダクト１１０の第１室１１１へ調和空気が吐出され
、図示の右側の第２空調装置１８０−２から吐出開口１１５を通してメインダクト１１０
の第２室１１２へ調和空気が吐出される。

【0037】

また、既に説明したように、車長方向１１において、メインダクト１１０の大部分を占め車長方向中央部１６に位置する主領域１１７に対応して各チャンバーダクト１２０を設けており、かつ、メインダクト１１０の両端領域１１６のみで連通して前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０を設けたことから、車両空調ダクト１００は、車室内への調和空気の吹出量を車室内区域で異ならせて不均一にする。即ち、車両空調ダクト１００は、車端部１５に比べて車長方向中央部１６へ、より多くの風量で調和空気を吹き出すことができる。

【0038】

具体的には、車長方向１１において車室内へ均一に調和空気を吹き出す状態の均一風量に対して、各チャンバーダクト１２０は、車長方向中央部１６へ１０５％から１２０％の風量を吹き出し、各前位分岐ダクト１３０及び各後位分岐ダクト１４０は、残りの風量を車端部１５へ吹き出す。

【0039】

また、車端部１５のみに注目した場合でも、上述したように、車幅方向１２における左右において、つまり前位分岐ダクト１３０と、後位分岐ダクト１４０とは、吹き出し風量を異にし、前位分岐ダクト１３０の方が多くの調和空気を車室内へ吹き出す。その割合は、車端部１５において前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０からの合計風量を、床面積に応じて均一に風量配分した場合の７０％から９５％とすればよい。例えば、後位分岐ダクト１４０の風量が床面積に応じて均一に風量配分した場合の６０％の場合には、前位分岐ダクト１３０の風量は、床面積に応じて均一に風量配分した場合の８０％から１３０％を確保すればよい。

【0040】

従来の車両空調システムでは、ダクト内の流れに起因して、車長方向１１への速度成分を有する調和空気は、車端部において偏りが生じていたが、本実施の形態の車両空調ダクト１００によれば、調和空気の車端部１５への偏りを低減することができるので、車室内温度分布の均一化を図ることができる。
また、車端部１５において、後位分岐ダクト１４０から供給される吹出量は少ないが、前位分岐ダクト１３０から供給される吹出量により不足分を補うことができるので、車端部１５への調和空気の供給量不足を防ぐことができる。

【0041】

実施形態２：
[実施形態２の吹出不均衡構造]
この実施形態２では、上記吹出不均衡構造は、それぞれの空調装置１８０に備わる吸引口１８１に近接する車室内区域に設けられて調和空気の車室内への吹き出しを遮る遮断部材を有する構造である。それ以外の構成については実施形態１と同様であり、説明を省略する。即ち、図１０から図１３に示すように、空調装置１８０が設置される車端部１５において、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０の調和空気吹出口１５３には、空調装置１８０の吸引口１８１に対応して遮断部材１８２が設置されている。

【0042】

これは、空調装置１８０の吸引口１８１の近傍においても前位分岐ダクト１３０及び後
位分岐ダクト１４０から調和空気を吹き出した場合には、調和空気が車室内空気と十分に
混合する前に吸引口１８１に吸引されてしまい、車室内の温度調節が適切に行われない場
合も生じる。このような現象を防止するため、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト
１４０に遮断部材１８２を設置している。
また、このような遮断部材１８２によれば、車長方向１１において少なくとも吸引口１
８１の区域では、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０から調和空気は吹き出
されず、調和空気の吹出不均衡が形成されることになる。

【0043】

[遮断部材の構成]
遮断部材１８２は、例えば板材である。遮断部材１８２は、車長方向１１において、空調装置１８０の吸引口１８１の車長方向１１における長さＬ以上で、長さＬの最大で前後±３０％（１６０％）以下の長さを有する。すなわち、遮断部材１８２の車長方向の長さは、吸引口１８１の長さＬに対して１００％以上１６０％以下である。
また、車幅方向１２における遮断部材１８２の幅は、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０のそれぞれにおいて、車幅方向１２の２つの吹出口１５３を覆う大きさである。このような遮断部材１８２は、図１０に示すように、車長方向１１において吸引口１８１の長さＬの領域は必ずカバーするように配置され、遮断部材１８２が長さＬを超える長さを有する場合には、吸引口１８１の車長方向１１における前、後の少なくとも一方へ延在させて配置される。その設置場所は、図１１及び図１２に示すように、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０の内側で、ディフューザー１５１の吹出口１５３に通じる入口開口１５２を塞ぐ場所である。あるいは、その設置場所は、図１３に示すように、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０の外側で、吹出口１５３を塞ぐ場所である。

【0044】

以上説明したように、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０に遮断部材１８２を設けることで、吹出口１５３から車室内へ吹き出された調和空気が空調装置１８０の吸引口１８１へ直接に流れることを防ぐことができ、調和空気と車室内空気とを効果的に混合させることができ、車室内温度分布を均一化することが可能となる。

【0045】

本実施形態では、上述のように、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０の両方の調和空気吹出口１５３において、空調装置１８０の吸引口１８１に対応して遮断部材１８２を設置した構成を示す。しかしながら、この構成に限定されず、遮断部材１８２は、前位分岐ダクト１３０及び後位分岐ダクト１４０における少なくとも一つの吹出口１５３に設置してもよい。

【0046】

実施形態３：
［実施形態３の吹出不均衡構造］
この実施形態３では、上記吹出不均衡構造は、実施形態１における空調ダクト１００の構造を採り、さらに、それぞれのチャンバーダクト１２０は、図１４及び図１５に示すように、その内側に風量調整部材１６１を有する構造である。それ以外の構成については実施形態１と同様であり、説明を省略する。

【0047】

各チャンバーダクト１２０は、上述したように、車高方向１３におけるその下部にディフューザー１５１を有し、ディフューザー１５１は、メインダクト１１０から流入した調和空気を車幅方向１２における車外側１８と車内側１７とに分岐して吹き出す。この構成において、風量調整部材１６１は、チャンバーダクト１２０内に設けられ、ディフューザー１５１における車外側１８及び車内側１７における調和空気の吹き出しを均衡させる部材である。即ち、調和空気は、メインダクト１１０から送風開口１１４ａを通り各チャンバーダクト１２０内へ流入することから、ディフューザー１５１の車内側１７に位置する吹出口１５３ａよりも車外側１８に位置する吹出口１５３ｂからの方が吹出量が多くなる傾向にある。そこで、風量調整部材１６１を設けることで、ディフューザー１５１における車外側１８及び車内側１７における調和空気の吹き出しを均衡させる。この場合、車内側１７及び車外側１８における吹出口１５３ａ、吹出口１５３ｂからの調和空気の吹出量は、５０％ずつとなるのが好ましいが、４５％から５５％の間であれば車室内温度分布に大きな偏りは発生しない。

【0048】

［風量調整板の構成］
このような風量調整部材１６１は、例えば板材であり、本実施形態３では図１５に示すように、車高方向１３において、チャンバーダクト１２０の上面１２３から下方へ、チャンバーダクト１２０の高さＨに対して例えば５０％から６５％の位置ｈまで延在する。また、風量調整部材１６１は、車幅方向１２において、ディフューザー１５１の車内側１７の吹出口１５３ａに通じるチャンバーダクト１２０内の入口開口１５２ａから、チャンバーダクト１２０の幅Ｗの例えば２０％以下の長さｇを隔てて、チャンバーダクト１２０内での調和空気の下流側つまり車外側１８に配置される。さらに、車長方向１１において、風量調整部材１６１は、チャンバーダクト１２０の送風開口１１４ａの長さと一致又は略一致する長さを有し、各送風開口１１４ａに対応した位置に配置される。

【0049】

以上説明した風量調整部材１６１を上述の場所に位置決めすることで、各チャンバーダクト１２０のディフューザー１５１の各吹出口１５３ａ、１５３ｂから、車内側１７及び車外側１８へ均等もしくは略均等に調和空気を吹き出すことが可能となる。よって、車室内温度分布の均一化を図ることができる。

【0050】

実施形態４：
［実施形態４の吹出不均衡構造］
この実施形態４では、上記吹出不均衡構造は、実施形態３で説明した風量調整部材１６１の変形例としての構造を採る。それ以外の構成については実施形態１と同様であり、説明を省略する。
図１６から図１８に示すように、各チャンバーダクト１２０内のディフューザー１５１における車外側１８の吹出口１５３ｂに通じる入口開口１５２ｂに、風量調整部材１６１としての閉止板１６２（図１７）あるいは多孔板１６３（図１８）を配置する。このように車外側１８に対応する入口開口１５２ｂに閉止板１６２あるいは多孔板１６３を設けることで、入口開口１５２ｂの開口率を調整して、ディフューザー１５１における車内側１７及び車外側１８における調和空気の吹き出しを均衡させる。

【0051】

図１７に示すように、閉止板１６２は、例えば板材であり、車長方向１１において入口開口１５２ｂの一部を塞ぐ部材である。図１７では、入口開口１５２ｂの両端部分に閉止板１６２を設けているが、設置場所はこれに限定しない。また、図１７及び図１８において入口開口１５２ａ，１５２ｂは、それぞれ、各チャンバーダクト１２０内において車長方向１１において連続する１本で形成され、あるいは図１２に示すように車長方向１１に沿って所定間隔で飛び飛びに複数個が形成されてもよい。
また、図１８に示す多孔板１６３は、一例を示すものであり、孔の配置、配列を限定しているものではない。

【0052】

また、上述の説明では、閉止板１６２及び多孔板１６３は、チャンバーダクト１２０内の入口開口１５２ｂに配置する形態を例に採ったが、チャンバーダクト１２０外で、ディフューザー１５１における車外側１８の吹出口１５３ｂに配置してもよい。

【0053】

以上説明したような閉止板１６２、多孔板１６３を設けることで、チャンバーダクト１２０のディフューザー１５１における車内側１７及び車外側１８での調和空気の吹き出しバランスを調整して均衡させることができる。よって、車室内温度分布の均一化を図ることができる。

【0054】

以上説明した各実施形態における車両空調ダクト１００を有する車両空調システム２００では、各空調装置１８０は、車長方向１１における各車端部１５に設置した形態であるが、図２０に示す車両空調システム２０１のように、例えば車長方向中央部１６に１台の空調装置１８０を配置した構成を採ることもできる。

【0055】

また、以上説明した各実施形態における構成を適宜、組み合わせて構成することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明は、例えば鉄道車両、航空機、船舶、バスなどの大型車両等における車両空調ダクト、及び該車両空調ダクトを備えた車両空調システムに適用可能である。

【符号の説明】

【0057】

１０…車両、１１…車長方向、１２…車幅方向、１３…車高方向、１５…車端部、
１６…車長方向中央部、１７…車内側、１８…車外側、
１００…車両空調ダクト、１１０…メインダクト、１１１…第１室、
１１２…第２室、１１３…仕切り板、１１５…吐出開口、
１２０…チャンバーダクト、１３０…前位分岐ダクト、１３１…前位ガイド板、
１４０…後位分岐ダクト、１５１…ディフューザー、
１６１…風量調整部材、１６２…閉止板、１６３…多孔板、
１８０…空調装置、１８１…吸引口、１８２…遮断部材、
２００…車両空調システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】