特許 6228087 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】6228087

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 27/00 20060101AFI20171030BHJP

【ＦＩ】

   B61D27/00 V

   B61D27/00 M

   B61D27/00 F

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-177981(P2014-177981)

(22)【出願日】2014年9月2日

(65)【公開番号】特開2016-49939(P2016-49939A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2016年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000163372

【氏名又は名称】近畿車輌株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀江 富士雄

(72)【発明者】

【氏名】垂井 茂幸

【審査官】 前原 義明

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５０−１２７８０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−２０４９１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−２３８５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４９９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４５６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１２８４０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０５３８９０３５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｄ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋根構体と、側構体と、妻構体と、台枠と、前記屋根構体、前記側構体、前記妻構体及び前記台枠に囲まれた客室と、前記屋根構体に取り付けられた空調機と、前記空調機に接続され且つ前記屋根構体及び側構体に沿って形成された空調ダクトと、前記客室と前記空調ダクトとの間に形成された壁と、前記客室に配置された座席とを備え、
前記壁は、前記屋根構体の下方に配置された天井板を有し、
前記空調ダクトは、前記屋根構体と前記天井板との間に形成された第１空調ダクトと、前記第１空調ダクトに接続され且つ前記側構体に沿って形成された第２空調ダクトとを有し、
前記空調機から吹き出された風が前記第１空調ダクトから前記第２空調ダクトへ流れ、
前記空調ダクトには、前記客室と前記空調ダクトとを連通させる第１開口及び第２開口が異なる高さに形成され、
前記第１開口は前記座席の背もたれより上方に形成され、
前記第２開口は前記背もたれより下方に形成され、
前記空調ダクトには前記空調機から吹き出された風の流れる方向について前記第１開口の下流であり且つ前記第２開口の上流である位置に第１弁が配置され、
前記第１弁の開閉度を変えることができることを特徴とする鉄道車両。

【請求項2】

前記第１弁の開閉を制御する第１制御手段を備えており、
前記空調機を暖房運転するとき、前記第１制御手段により前記第１弁の開度を前記空調機を冷房運転するときの開度よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両。

【請求項3】

前記第１弁を完全に閉じることができることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両。

【請求項4】

前記第１開口を開閉可能な開閉板と、前記開閉板の開閉度を制御可能な第２制御手段とをさらに備え、
前記空調機を暖房運転するとき、前記第２制御手段により前記開閉板の開度を前記空調機を冷房運転するときよりも小さくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鉄道車両。

【請求項5】

複数の前記第１開口が前記鉄道車両の幅方向について前記鉄道車両の幅中心を挟んで両側に形成され、
複数の前記第２開口が前記鉄道車両の幅方向について前記鉄道車両の幅中心を挟んで両側に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鉄道車両。

【請求項6】

発熱体と、前記発熱体から生じた流体が通過する流路と、前記発熱体及び前記流路の少なくとも一方に隣接した加熱ダクトとをさらに備えており、
前記加熱ダクトが前記空調ダクトに接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鉄道車両。

【請求項7】

前記加熱ダクトが、前記客室と、前記空調ダクトにおいて前記空調機から吹き出された風の流れる方向について前記第２開口の下流とに接続されていることを特徴とする請求項６に記載の鉄道車両。

【請求項8】

前記加熱ダクト、又は前記空調ダクトにおいて前記空調機から吹き出された風の流れる方向について前記第２開口の下流に第２弁が配置され、
前記第２弁の開閉度を変えることができることを特徴とする請求項７に記載の鉄道車両。

【請求項9】

前記加熱ダクトが、前記空調機と前記空調ダクトとの間に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の鉄道車両。

【請求項10】

前記第２空調ダクトは、
前記第１空調ダクトに接続され且つ鉄道車両の長手方向に所定の間隔で配置された複数の上第２空調ダクトと、
複数の前記上第２空調ダクトの下方に配置され且つ鉄道車両の長手方向に延在した下第２空調ダクトとを有し、
前記上第２空調ダクトの下端部と前記下第２空調ダクトとが接続され、
前記下第２空調ダクトには複数の第２開口が鉄道車両の長手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の鉄道車両。

【請求項11】

前記第１開口が鉄道車両の高さ方向に交差する方向に開口していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調機及び空調ダクトを備えた鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の客室温度などは、屋根構体などに取り付けられた空調機や座席下方に配置されたヒーターによって調整される。空調機から吹き出された空調風（冷風、温風）は空調ダクトを通って天井付近から客室に吹き出される（特許文献１参照）。これにより客室全体の温度を調整できる。また、冬季は座席下方のヒーターによって乗客の足元を温めることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−２６８６４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空調機で客室温度を調整する場合、冬季には天井付近から温風が吹き出されるため乗客の頭部が暖まるが、足下が暖まりにくい。これでは、人体に理想的な「頭寒足熱」を実現しにくい。また、ヒーターで足元を温める場合、ヒーターの消費電力が大きくなるため省エネルギー化（省エネ化）を図りにくい。

【0005】

そこで、本発明の目的は、冬季に「頭寒足熱」を実現できるとともに省エネ化できる鉄道車両を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の鉄道車両は、屋根構体と、側構体と、妻構体と、台枠と、前記屋根構体、前記側構体、前記妻構体及び前記台枠に囲まれた客室と、前記屋根構体に取り付けられた空調機と、前記空調機に接続され且つ前記屋根構体及び側構体に沿って形成された空調ダクトと、前記客室と前記空調ダクトとの間に形成された壁と、前記客室に配置された座席とを備え、
前記壁は、前記屋根構体の下方に配置された天井板を有し、
前記空調ダクトは、前記屋根構体と前記天井板との間に形成された第１空調ダクトと、前記第１空調ダクトに接続され且つ前記側構体に沿って形成された第２空調ダクトとを有し、
前記空調機から吹き出された風が前記第１空調ダクトから前記第２空調ダクトへ流れ、
前記空調ダクトには、前記客室と前記空調ダクトとを連通させる第１開口及び第２開口が異なる高さに形成され、
前記第１開口は前記座席の背もたれより上方に形成され、
前記第２開口は前記背もたれより下方に形成され、
前記空調ダクトには前記空調機から吹き出された風の流れる方向について前記第１開口の下流であり且つ前記第２開口の上流である位置に第１弁が配置され、
前記第１弁の開閉度を変えることができる。

【0007】

本発明では、天井付近に形成された第１開口と足元に形成された第２開口とから客室へ空調風を吹き出すことができる。また、第１弁の開閉度を変えることにより、各開口から吹き出される空調風量を調整することができる。これにより、冬季は乗客の頭部と足元の両方に温風を吹き出すことができるため、頭寒足熱を実現できる。また、座席下方のヒーターを使用することなく乗客の足元を暖めることができるため、省エネ化できる。
さらに、夏季は第１弁の開度を小さくすることにより、主に天井付近の第１開口から冷風を吹き出すことができる。これにより乗客に清涼感を与えることができる。

【0008】

また、上記車両は前記第１弁の開閉を制御する第１制御手段を備えており、前記空調機を暖房運転するとき、前記第１制御手段により前記第１弁の開度を前記空調機を冷房運転するときの開度よりも大きくすることが好ましい。

【0009】

暖房運転時に第２開口から足元へたくさんの温風を吹き出すことができるため、頭寒足熱を実現できる。

【0010】

さらに、上記車両において前記第１弁を完全に閉じることができることが好ましい。冷房運転時に第１弁を完全に閉じることで、天井付近にある第１開口だけから冷風を吹き出すことができる。これにより乗客に清涼感を与えることができる。

【0011】

また、上記車両は、前記第１開口を開閉可能な開閉板と、前記開閉板の開閉度を制御可能な第２制御手段とをさらに備え、
前記空調機を暖房運転するとき、前記第２制御手段により前記開閉板の開度を前記空調機を冷房運転するときよりも小さくすることが好ましい。

【0012】

暖房運転時に天井付近にある第１開口の開度を小さくすることにより、足元にある第２開口から吹き出す温風量を増やすことができる。これにより乗客の足元へ多くの温風を吹き出すことができるため、頭寒足熱を実現できる。

【0013】

上記車両において、複数の前記第１開口が前記鉄道車両の幅方向について前記鉄道車両の幅中心を挟んで両側に形成され、複数の前記第２開口が前記鉄道車両の幅方向について前記鉄道車両の幅中心を挟んで両側に形成されていることが好ましい。

【0014】

車両の幅方向中心を挟んだ左右両側から空調風を吹き出すことができるため、客室で空調風を効率良く循環させることができる。

【0015】

上記車両において、発熱体と、前記発熱体から生じた流体が通過する流路と、前記発熱体及び前記流路の少なくとも一方に隣接した加熱ダクトとをさらに備えており、
前記加熱ダクトが前記空調ダクトに接続されていることが好ましい。

【0016】

加熱ダクトを通過する気体を発熱体や発熱体から生じる流体で温めてから空調ダクト及び客室に送ることができる。これにより暖房運転時の空調機の負荷を軽減できるため、コストを削減できる。

【0017】

上記車両において、前記加熱ダクトが、前記客室と、前記空調ダクトにおいて前記空調機から吹き出された風の流れる方向について前記第２開口の下流に接続されていることが好ましい。

【0018】

客室の気体を加熱ダクトに取り込み、加熱ダクトで温めてから空調ダクト及び客室に送ることができる。これにより暖房運転時の空調機の負荷を軽減できるため、コストを削減できる。

【0019】

また、前記加熱ダクト、又は前記空調ダクトにおいて前記空調機から吹き出された風の流れる方向について前記第２開口の下流に第２弁が配置され、前記第２弁の開閉度を変えることができることが好ましい。

【0020】

第２弁の開閉度を変えることにより、加熱ダクトから空調ダクト及び客室に送られる温風量を調整することができる。また、夏季は第２弁を閉じることにより、加熱ダクトで生成した温風が客室に流れないようにして冷風だけを客室に送ることができる。

【0021】

上記車両において、前記加熱ダクトが、前記空調機と前記空調ダクトとの間に配置されていることが好ましい。

【0022】

空調機から吹き出された空調風を加熱ダクトで温めることができるため、空調機での熱交換量を減少させることができる。これにより空調機の負荷を軽減できる。

【0023】

上記車両において、前記第２空調ダクトは、
前記第１空調ダクトに接続され且つ鉄道車両の長手方向に所定の間隔で配置された複数の上第２空調ダクトと、複数の前記上第２空調ダクトの下方に配置され且つ鉄道車両の長手方向に延在した下第２空調ダクトとを有し、
前記上第２空調ダクトの下端部と前記下第２空調ダクトとが接続され、
前記下第２空調ダクトには複数の第２開口が鉄道車両の長手方向に沿って形成されていることが好ましい。

【0024】

鉄道車両の長手方向に延在した下第２空調ダクトに複数の第２開口を形成することにより、座席下方において車両長手方向の様々な位置から空調風を吹き出すことができる。これにより冬季に足元を暖めやすくできるため、頭寒足熱を実現しやすくできる。

【0025】

上記車両において、前記第１開口が鉄道車両の高さ方向に交差する方向に開口していることが好ましい。天井付近の高さにある第１開口から横方向や斜め方向の空調風を吹き出すことができる。これにより乗客に下向きの空調風が直接かからないようにできるため、快適な状態で清涼感を提供できる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によると、天井付近の第１開口と座席下方の第２開口とから空調風を吹き出すとともに各開口から吹き出される空調風量を調整できるため、冬季に人体に理想的な頭寒足熱を実現できるとともに省エネ化できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１実施形態に係る鉄道車両の側面図である。

【図2】鉄道車両の内部の構成を示す模式図である。

【図3】空調ダクトの一部を示す斜視図である。

【図4】（ａ）は暖房運転時の空調風の流れを示す模式図であり、（ｂ）は冷房運転時の空調風の流れを示す模式図である。

【図5】第２実施形態に係る鉄道車両の側面図である。

【図6】変形例の空調ダクトの一部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0029】

〔第１実施形態〕
本発明の１実施形態である鉄道車両について、図１〜図４を参照しつつ以下に説明する。

【0030】

鉄道車両１００は、図１,２に示すように、屋根構体１と、妻構体２と、車両の幅方向に互いに対向した側構体３,４と、床を構成する台枠５と、屋根構体１、妻構体２、側構体３,４及び台枠５に囲まれた客室６と、屋根構体１に取り付けられた空調機７と、屋根構体１に沿って形成された天井ダクト（第１空調ダクト）８と、右側の側構体３に沿って形成された右ダクト（第２空調ダクト）９と、左側の側構体４に沿って形成された左ダクト（第２空調ダクト）１０とを備えている。空調機７と天井ダクト８は中間ダクト１１によって接続されている。

【0031】

図２に示すように、右ダクト９及び左ダクト１０はそれぞれ天井ダクト８の左右両端部から下方向に延在している。天井ダクト８と右ダクト９と左ダクト１０とは連通し、これら３つのダクトにより空調ダクト１２が構成されている。

【0032】

天井ダクト８と客室６との間には天井板１３が配置されている。また、右ダクト９と客室６との間には右側壁１４が形成されている。左ダクト１０と客室６との間には左側壁１５が形成されている。客室６には複数の座席１６が配置されている。

【0033】

右ダクト９の下端部には加熱ダクト１７,１８,２１７が接続されている。また左ダクト１０の下端部にも加熱ダクト１８が接続されている。加熱ダクト１７,１８は側構体３,４に沿って下方に延在し、車体１９の床下を通って上方向に折れ曲がり、床を貫通している。

【0034】

車体１９の床下には、中央付近にエンジン等の発熱体２０が配置されている（図２参照）。発熱体２０の左右両側には流路２１,２２が形成されている。流路２１,２２は車両の幅方向に延在し、一部が加熱ダクト１７,１８と隣接している。発熱体２０から生じた熱流体（排気熱等）は流路２１,２２を通って外部に排出される。

【0035】

図３には空調ダクト１２の一部を示している。天井ダクト８は、車両長手方向に延在した２本の天井右ダクト管３１及び天井左ダクト管３２と、これら２つのダクト管を接続する中央ダクト管３３とを有している。中央ダクト管３３の中央付近には開口３３ａが形成されている。開口３３ａには中間ダクト１１の下端部が配置される（図２参照）。

【0036】

図２に示すように、天井右ダクト管３１の客室６に対向する角部には第１右開口３１ａが形成されている。また、天井左ダクト管３２の客室６に対向する角部には第１左開口３２ａが形成されている。第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａは車両の長手方向に所定の間隔で形成されている（図３に示す第１左開口３２ａ参照）。第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａは、図２に示すように天井付近の高さ（座席１６の背もたれ１６ａより上方の高さ）に形成されている。

【0037】

第１右開口３１ａは右開閉板１３１により開閉度を調整でき、第１左開口３２ａは左開閉板１３２により開閉度を調整できる。右開閉板１３１には図示しない開閉機構が接続されている。また左開閉板１３２にも図示しない開閉機構が接続されている。各開閉機構によって右開閉板１３１及び左開閉板１３２を開閉動作させることができる。右開閉板１３１及び左開閉板１３２が開状態のとき、天井右ダクト管３１及び天井左ダクト管３２が客室６と連通する。

【0038】

第１右開口３１ａは図２に示すように左斜下に向かって開口している。これにより空調風は第１右開口３１ａから客室６に左斜め下方向に吹き出される（図４参照）。一方、第１左開口３２ａは右斜下に向かって開口している。これにより空調風は第１左開口３２ａから客室６に右斜下方向に吹き出される（図４参照）。

【0039】

右ダクト９は、図３に示すように、天井右ダクト管３１から下方向に延在した複数の右縦ダクト管（上第２空調ダクト）４１と、複数の右縦ダクト管４１の下方において車両長手方向に延在した右長手ダクト管（下第２空調ダクト）４２とを有している。右長手ダクト管４２は乗客の足元の高さに配置されている（図２参照）。右縦ダクト管４１と右長手ダクト管４２とは連通している。

【0040】

図２に示すように右長手ダクト管４２の客室６に対向する部分には第２右開口４２ａが形成されている。第２右開口４２ａは車両の長手方向に所定の間隔で形成されている。第２右開口４２ａは座席１６の座部１６ｂより下方の高さに位置し、右壁弁１４２により開閉可能である。右側壁１４の第２右開口４２ａに対向する部分には開口が形成され、右壁弁１４２が開状態のとき右長手ダクト管４２と客室６とが連通する。

【0041】

左ダクト１０は、図３に示すように、天井左ダクト管３２から下方向に延在した複数の左縦ダクト管（上第２空調ダクト）５１と、複数の左縦ダクト管５１の下方において車両長手方向に延在した左長手ダクト管（下第２空調ダクト）５２とを有している。左長手ダクト管５２は乗客の足元の高さに配置されている（図２参照）。左縦ダクト管５１と左長手ダクト管５２とは連通している。

【0042】

図２に示すように左長手ダクト管５２の客室６に対向する部分には第２左開口５２ａが形成されている。第２左開口５２ａは車両の長手方向に所定の間隔で形成されている。第２左開口５２ａは座席１６の座部１６ｂより下方の高さに位置し、左壁弁１５２により開閉可能である。左側壁１５の第２左開口５２ａに対向する部分には開口が形成され、左壁弁１５２が開状態のとき左長手ダクト管５２と客室６とが連通する。

【0043】

空調ダクト１２内には天井右ダクト管３１と右縦ダクト管４１との境界部分に第１右弁（第１弁）６１が配置されている。第１右弁６１を開閉させることにより、天井右ダクト管３１と右縦ダクト管４１とを連通させたり、隔てたりすることができる。

【0044】

また、天井左ダクト管３２と左縦ダクト管５１との境界部分には第１左弁（第１弁）６２が配置されている。第１左弁６２を開閉させることにより、天井左ダクト管３２と左縦ダクト管５１とを連通させたり、隔てたりすることができる。

【0045】

車体１９の床には加熱ダクト１７,１８の開口１７ａ,１８ａが形成されている。開口１７ａ,１８ａはそれぞれ第２右弁（第２弁）１１７及び第２左弁（第２弁）１１８により開閉可能である。

【0046】

上述した右開閉板１３１の開閉機構（図示せず）、左開閉板１３２の開閉機構（図示せず）、右壁弁１４２、左壁弁１５２、第１右弁６１、第１左弁６２、第２右弁１１７及び第２左弁１１８は、運転席周辺に配置された制御装置（第１制御手段、第２制御手段）１１０に電気的に接続されている（図１参照）。運転台のレバーやボタンを操作すると、制御装置１１０から開閉機構及び弁に信号が伝達され、開閉板及び弁が開閉動作する。これにより開閉板及び弁の開閉度を調整できる。開閉機構及び弁を全て同時に制御することもでき、個別に制御することもできる。また開閉板及び弁の開閉は手動でも行える。上記開閉板及び弁は完全に閉じることができる。

【0047】

次に、冷房運転時と暖房運転時の空調風の流れの一例を、図４を参照しつつ説明する。

【0048】

（暖房運転時）
図４（ａ）に示すように、右開閉板１３１及び左開閉板１３２を開き、第１右弁６１及び第１左弁６２を開く。また、右側壁１４及び左側壁１５を塞ぐ右壁弁１４２及び左壁弁１５２を開き、床を塞ぐ第２右弁１１７及び第２左弁１１８を開く。

【0049】

空調機７を運転すると、空調機７から吹き出された温風は中間ダクト１１及び天井ダクト８を通り、一部が第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａから客室６に吹き出され、残りは右ダクト９及び左ダクト１０を通って第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから客室６へ吹き出される。また、客室６の気体の一部が加熱ダクト１７,１８に取り込まれ、右ダクト９及び左ダクト１０に向かって流れる。ここで、加熱ダクト１７,１８を通過する気体と流路２１,２２を通過する熱流体（排気熱等）との間で熱交換が起こり、加熱ダクト１７,１８を通過する気体の温度が上昇する。温度上昇した気体が右ダクト９及び左ダクト１０に流れ、第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから客室６へ吹き出される。

【0050】

このように空調機７から吹き出された温風の一部を乗客の頭部に吹き出し、残りを乗客の足元に吹き出す。また、客室の気体を排気熱等で温めてから乗客の足元に吹き出している。これにより人体に理想的な頭寒足熱を実現できる。
また従来は座席１６の下方に配置されたヒーターで足元を温めていたが、乗客の足元に温風を吹き出すことができるため、ヒーター用いることなく、乗客の足元を温めることができる。これにより省エネ化できる。

【0051】

（冷房運転時）
図４（ｂ）に示すように、右開閉板１３１及び左開閉板１３２を開き、第１右弁６１及び第１左弁６２を完全に閉じる。また第２右弁１１７及び第２左弁１１８も完全に閉じる。右壁弁１４２及び左壁弁１５２については図４（ｂ）では開いているが、閉じてもよい。

【0052】

空調機７を運転すると、空調機７から吹き出された冷風は中間ダクト１１及び天井ダクト８を通り、第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａから客室６に吹き出される。第１右開口３１ａから冷風が左斜め下方向に吹き出され、第１左開口３２ａから冷風が右斜め下方向に吹き出される。これらの冷風が互いに衝突することにより客室６で冷風が循環する。

【0053】

ここで、第１右弁６１及び第１左弁６２が完全に閉じられているため、右ダクト９及び左ダクト１０に冷風が流れない。また第２右弁１１７及び第２左弁１１８が完全に閉じられているため、加熱ダクト１７,１８に気体が流れない。したがって、第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから客室６へ気体が吹き出されない。

【0054】

なお、図４（ｂ）では第１右弁６１及び第１左弁６２を完全に閉じ、右壁弁１４２及び左壁弁１５２を開いているが、第１右弁６１及び第１左弁６２を開き、右壁弁１４２及び左壁弁１５２を完全に閉じてもよい。

【0055】

また、第１右弁６１及び第１左弁６２の開度が図４（ａ）の暖房運転時の開度より小さくなるように第１右弁６１及び第１左弁６２を開き、空調機７から吹き出される冷風の一部を第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから客室６へ吹き出してもよい。

【0056】

以上に述べたように、本実施形態の鉄道車両によると以下の効果を奏する。本実施形態ではi)天井付近の高さに形成された第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａとii)足元に形成された第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａとから客室６へ空調風を吹き出すことができる。また、第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａの開閉度を制御装置１１０や手動で変えることにより、I)第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａから吹き出す空調風量とII)第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから吹き出す空調風量とを調整することができる。これにより冬季には乗客の足元に十分な温風を吹き出すことができるため、頭寒足熱を実現できる。また、座席１６の下方のヒーターを使用することなく乗客の足元を温めることができるため、省エネ化できる。
また、夏季には第１右弁６１及び第１左弁６２を完全に閉じる又は開度を小さくすることにより、天井付近の第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａから客室６に冷風を多く吹き出すことができる。これにより乗客に清涼感を与えることができる。

【0057】

また、暖房運転時に足元にある第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａの開度を冷房運転時の第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａの開度より大きくすることで、暖房運転時に乗客の足元へ温風を多く吹き出すことができる。これにより頭寒足熱を実現できる。また、鉄道車両１００の扉が開いたときに天井付近の第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａから吹き出された温風が車外に流出しても、足元の第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから吹き出された温風により車内を暖めることができる。

【0058】

さらに、暖房運転時に天井付近にある第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａの開度を小さくすることにより、足元の第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａから吹き出す温風量を増やすことができる。これにより乗客の足元に温風を多く吹き出すことができるため、頭寒足熱を実現できる。

【0059】

また、天井付近において鉄道車両１００の幅方向中心を挟んで左右両側に第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａを形成し、乗客の足元付近にも鉄道車両１００の幅方向中心を挟んで左右両側に第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａを形成している。これにより左右両側から空調風を吹き出すことができるため、空調風を効率良く循環させることができる。

【0060】

さらに、加熱ダクト１７,１８と、排気熱等が流れる流路２１,２２とが隣接しているため、加熱ダクト１７,１８を流れる気体と流路２１,２２を流れる排気熱等との間で熱交換が起こる。これにより加熱ダクト１７,１８を流れる気体の温度が上昇し、温度上昇した気体を右ダクト９、左ダクト１０及び客室６に送ることができるため、空調機での熱交換量を減少できる。また、エンジン等（発熱体２０）の必須の装置から生じた排気熱を利用して温風を生成できる。

【0061】

さらに、加熱ダクト１７,１８の開口を閉じる第２右弁１１７及び第２左弁１１８の開閉を制御装置１１０や手動で調整することができる。これにより冬季には乗客の足元に温風を多く吹き出すことができる。また、夏季には第２右弁１１７及び第２左弁１１８を完全に閉じることにより、客室６に温風が吹き出されないようにすることができる。

【0062】

さらに、空調ダクト１２において乗客の足元の高さに右長手ダクト管４２及び左長手ダクト管５２を形成し、鉄道車両１００の長手方向に沿って複数の第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａを形成している。これにより乗客の足元の高さにおいて様々な場所で空調風を吹き出すことができる。よって冬季に乗客の足元を暖めやすくできるため、頭寒足熱を実現できる。

【0063】

さらに、天井ダクト８において第１右開口３１ａを左斜下に向かって開口させ、第１左開口３２ａを右斜下に向かって開口させている。これにより空調風が斜下方向に吹き出されるため、下向きの空調風が乗客に直接かからないようにできる。よって乗客に快適な状態で清涼感を与えることができる。

【0064】

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、加熱ダクト２１７、発熱体２２０及び流路２２１の位置である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

【0065】

鉄道車両２００では、空調機７と中間ダクト２１１との間に加熱ダクト２１７が配置されている。そして、空調機７、加熱ダクト２１７及び中間ダクト２１１が連通している。

【0066】

エンジン等の発熱体２２０は屋根構体１に取り付けられている。発熱体２２０には流路２２１が接続されている。流路２２１は空調機７に向かって車両長手方向に延在し、一部が加熱ダクト２１７に隣接している。発熱体２２０から生じた熱流体（排気熱等）は流路２２１を通って外部に排出される。

【0067】

暖房運転時には、空調機７から吹き出された気体が加熱ダクト２１７及び中間ダクト２１０を通って空調ダクト１２（天井ダクト８、右ダクト９及び左ダクト）に流れ、客室に吹き出される。ここで加熱ダクト２１７を流れる気体と流路２２１を流れる熱流体との間で熱交換が起こる。これにより加熱ダクト２１７を流れる気体の温度が上昇し、温度上昇後の気体が中間ダクト２１１、空調ダクト１２及び客室に送られる。このように空調機７から吹き出された気体は加熱ダクト２１７を通過中に温められるため、空調機７から吹き出される気体は空調機７で熱交換されていない気体でもよい。また熱交換量が少ない気体でもよい。

【0068】

冷房運転時には、発熱体２２０と流路２２１との間に配置された弁（図示省略）が閉じられ、流路２２１に排気熱が流れない。したがって加熱ダクト２１７を流れる冷風が温度上昇することなく客室６へ送られる。発熱体２２０から生じた排気熱等は図示しない別の流路を通って外部に排出される。

【0069】

本実施形態では空調機７から吹き出された気体を加熱ダクト２１７で温めてから空調ダクト１２及び客室に送ることができるため、空調機７での熱交換量を減少させることができる。これにより空調機７の負荷を軽減できる。

【0070】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0071】

例えば、上述の実施形態では天井付近の高さ（天井と同程度の高さ）に第１右開口（第１開口）３１ａと第１左開口（第１開口）３２ａが形成されているが、天井より低い位置に開口を形成してもよい。また、第１右開口３１ａは左斜め下方向に開口し、第１左開口３２ａは右斜め下方向に開口しているが、第１開口を左右方向（車両の幅方向）に開口させていてもよい。例えば図２において、右縦ダクト管４１の上端部及び左縦ダクト管５１の上端部に左右方向に開口した第１開口を形成してもよい。

【0072】

さらに、上述の実施形態では座席１６の背もたれ１６ａの上方において左右両側に第１開口（第１右開口３１ａ、第１左開口３２ａ）を形成したが、右側又は左側にだけ開口を形成してもよい。また、座席１６の背もたれ１６ａの下方においても左右両側に第２開口（第２右開口４２ａ、第２左開口５２ａ）を形成したが、右側又は左側にだけ開口を形成してもよい。

【0073】

さらに、上述の第１実施形態では加熱ダクト１７,１８と発熱体２０から生じた流体が通過する流路２１,２２とが隣接しているが、加熱ダクト１７,１８と発熱体２０とが隣接してもよい。また第２実施形態では加熱ダクト２１７と流路２２１とが隣接しているが、加熱ダクト２１７と発熱体２２０とが隣接してもよい。また加熱ダクト１７,１８,２１７を備えない構成としてもよい。

【0074】

さらに、上述の実施形態では乗客の足元において右長手ダクト管４２及び左長手ダクト管５２に第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａを形成したが、右縦ダクト管４１及び左縦ダクト管５１に開口を形成してもよい。この場合、右長手ダクト管４２及び左長手ダクト管５２を有さない構成としてもよい。

【0075】

また、上述の実施形態では加熱ダクト１７,１８の開口部に第２右弁１１７及び第２左弁１１８を配置したが、弁の位置は変更可能である。例えば、弁を加熱ダクト１７,１８の途中に配置してもよく、右ダクト９及び左ダクト１０において空調風の流れる方向について第２右開口４２ａ及び第２左開口５２ａの下流に配置してもよい。

【0076】

また、上述の実施形態では第１右弁６１及び第１左弁６２を完全に閉じることができるが、完全に閉じることができない構成としてもよい。さらに、上述の実施形態では第１右開口３１ａ及び第１左開口３２ａを開閉可能な右開閉板１３１及び左開閉板１３２が設けられているが、右開閉板１３１及び左開閉板１３２が設けられていなくてもよい。

【0077】

さらに、上述の実施形態では全ての開閉板及び弁の開閉が運転席周辺に配置された制御装置（第１制御手段、第２制御手段）１１０によって制御できるが、制御手段や制御方法は変更可能である、例えば、客室６の各所に湿温度センサーを設置し、各湿温度センサーの情報を基に制御装置（第１制御手段、第２制御手段）１１０を作動させ、これにより開閉板及び弁が自動に開閉する構成でもよい。

【0078】

また、空調ダクト１２の構成は上述した実施形態の構成に限られず、変更可能である。例えば図６に示すように、天井ダクト３０６の天井右ダクト管３３１と天井左ダクト管３３２とを車両の幅方向に近付け、右縦ダクト管３４１（上第２空調ダクト）に水平部３４１ａと鉛直部３４１ｂとを設けてもよい。また、左縦ダクト管３５１（上第２空調ダクト）にも水平部３５１ａと鉛直部３５１ｂとを設けてもよい。図６では、右縦ダクト管３４１の上端部及び左縦ダクト管３５１上端部に左右方向に開口した第１右開口及び第１左開口４３２ａが形成されている。また第１左開口４３２ａが左開閉板４３２によって開閉可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 屋根構体
２ 妻構体
３,４ 側構体
５ 台枠
６ 客室
７ 空調機
８ 天井ダクト（第１空調ダクト）
９ 右ダクト（第２空調ダクト）
１０ 左ダクト（第２空調ダクト）
１２ 空調ダクト
１３ 天井板
１４ 右側壁
１５ 左側壁
１６ 座席
１６ａ 背もたれ
１６ｂ 座部
１７,１８,２１７ 加熱ダクト
２０,２２０ 発熱体
２１,２２,２２１ 流路
３１ａ 第１右開口（第１開口）
３２ａ,４３２ａ 第１左開口（第１開口）
４１,３４１ 右縦ダクト管（上第２空調ダクト）
４２ 右長手ダクト管（下第２空調ダクト）
４２ａ 第２右開口（第２開口）
５１,３５１ 左縦ダクト管（上第２空調ダクト）
５２ 左長手ダクト管（下第２空調ダクト）
５２ａ 第２左開口（第２開口）
６１ 第１右弁（第１弁）
６２ 第１左弁（第１弁）
１００ 鉄道車両
１１０ 制御装置（第１制御手段、第２制御手段）
１１７ 第２右弁（第２弁）
１１８ 第２左弁（第２弁）
１３１ 右開閉板（開閉板）
１３２,４３２ 左開閉板（開閉板）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】