特開 2024-121119 鉄道車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121119

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   F28F 13/00 20060101AFI20240830BHJP

   F28D 1/00 20060101ALI20240830BHJP

   B61C 17/00 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

F28F13/00

F28D1/00

B61C17/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023028033

(22)【出願日】2023-02-27

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年４月２１日に東海旅客鉄道株式会社名古屋車両区へ搬入

(71)【出願人】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 剛

(72)【発明者】

【氏名】伊東 拓

【テーマコード（参考）】

3L103

【Ｆターム（参考）】

3L103AA37

3L103BB39

3L103CC02

3L103CC22

3L103DD03

(57)【要約】

【課題】床下にラジエータを配置する鉄道車両において、ラジエータの冷却効率を向上させること。
【解決手段】上面に床板２１５を配置される台枠２１と、台枠２１の下面に取り付けられるラジエータ６と、を有し、冷却水が流れる正面コア６１、第１側面コア６２、および第２側面コア６３をラジエータ６が備え、空気が正面コア６１、第１側面コア６２、および第２側面コア６３に流通することによって冷却水が冷却される鉄道車両１において、床板２１５とラジエータ６との間に空間Ｓ５１が形成されており、正面コア６１、第１側面コア６２、および第２側面コア６３の上側にふさぎ部材１０を配置し、ふさぎ部材１０によって空間Ｓ５１を塞ぐ。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面に床板を配置される台枠と、前記台枠の下面に取り付けられる冷却装置と、を有し、熱媒体が流れるコアを前記冷却装置が備え、空気が前記コアに流通することによって前記熱媒体が冷却される鉄道車両において、
前記床板と前記冷却装置との間に空間が形成されており、
前記コアの上側に配置されて前記空間を塞ぐふさぎ部材を有する、
ことを特徴とする鉄道車両。

【請求項2】

請求項１に記載する鉄道車両において、
前記台枠は、一対の側梁と、前記一対の側梁の間に架設される複数の横梁とを有し、前記一対の側梁と前記複数の横梁の上面に前記床板が取り付けられており、
前記冷却装置は、一方の側梁より車両中央側に配置され、前記コアに流通させる空気を吸い込む吸い込み口を前記一方の側梁側に向けた姿勢で、前記台枠に取り付けられ、
前記ふさぎ部材は、前記空間のうち前記一方の側梁と前記冷却装置との間の領域を塞いでいる、
ことを特徴とする鉄道車両。

【請求項3】

請求項２に記載する鉄道車両において、
前記複数の横梁は、それぞれ、軌道方向に貫通する貫通穴を形成されており、
前記ふさぎ部材は、前記貫通穴より下側に配置されている、
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】

本明細書において開示する技術は、鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の床下には、例えば、ラジエータが配置される。ラジエータは、冷却水や潤滑油などの熱媒体が循環するチューブやフィンで構成されるコアを有する。ラジエータは、コアから空気を吸い込み、吸い込んだ空気と熱媒体との間で熱交換させることによって、熱媒体を冷却する。ラジエータは、熱交換した空気をコアと反対側へ排出する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１３０９６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ラジエータは、コアから吸い込む空気の温度（以下「吸い込み温度」とする）が外気温に近いほど、熱媒体と吸い込み温度との温度差が大きくなり、熱媒体を冷却する冷却効率が良くなる。ところが、従来の鉄道車両は、ラジエータの吸い込み温度が外気温より大幅に高いことが多かった。その要因は、ラジエータから排出された空気がコアに回り込んで再循環することにあると、発明者は考えた。そこで、発明者は、ラジエータから排出された空気がラジエータのコアに回り込む経路を遮断するように、邪魔板を設置した。

【0005】

しかし、吸い込み温度は、期待するほど下がらなかった。発明者が定置試験で様々な検証を行った結果、ラジエータから排出される空気より、コアから発生する熱の方が、吸い込み温度に影響することが判明した。よって、ラジエータを床下に配置される鉄道車両には改善の余地がある。

【0006】

本明細書において開示する技術は、床下にラジエータを配置する鉄道車両において、ラジエータの冷却効率を向上させる技術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】

【0007】

本明細書において開示する技術の一態様は、（１）上面に床板を配置される台枠と、前記台枠の下面に取り付けられる冷却装置と、を有し、熱媒体が流れるコアを前記冷却装置が備え、空気が前記コアに流通することによって前記熱媒体が冷却される鉄道車両において、前記床板と前記冷却装置との間に空間が形成されており、前記コアの上側に配置されて前記空間を塞ぐふさぎ部材を有する。

【0008】

上記構成を有する鉄道車両では、冷却装置のコアを流れる熱媒体と、コアに吸い込まれて流通する空気とが熱交換することによって、熱媒体が冷却される。冷却装置のコアは、熱媒体によって加熱され、コアと床板との間の空間にある空気を加熱する。ふさぎ部材は、コアの上側に配置されて、床板と冷却装置との間に形成される空間を塞いでいる。そのため、コアの吸い込み口が空気を吸い込むことによって負圧状態になっても、空間内の高温の空気は、ふさぎ部材によって遮られ、コアに殆ど吸い込まれない。これにより、冷却装置は、コアを介して、コアによって温められていない新鮮な空気を吸い込むことが可能になる。よって、上記構成の鉄道車両によれば、冷却装置が吸い込む空気の吸い込み温度と、冷却装置を流れる熱媒体の温度である媒体温度との温度差が大きくなり、冷却装置の冷却効率を向上させることができる。

【0009】

（２）（１）に記載する鉄道車両において、前記台枠は、一対の側梁と、一対の側梁の間に架設される複数の横梁とを有し、前記一対の側梁と前記複数の横梁の上面に前記床板が取り付けられており、前記冷却装置は、一方の側梁より車両中央側に配置され、前記コアに流通させる空気を吸い込む吸い込み口を前記一方の側梁側に向けた姿勢で、前記台枠の下面に取り付けられ、前記ふさぎ部材は、前記空間のうち前記一方の側梁と前記冷却装置との間の領域を塞いでいる、ことが好ましい。

【0010】

上記構成を有する鉄道車両では、冷却装置は、吸い込み口を一方の側梁側に向けた姿勢で、一方の側梁より中央側に配置されることにより、車両走行時に空気がコアに流入することが促進される。ふさぎ部材は、一方の側梁と冷却装置との間の領域を塞いでいる。そのため、例えば、車両走行時にコアの吸い込み口付近が負圧状態になっても、コアと床板との間の空間にある高温の空気がふさぎ部材に遮られ、コアに殆ど吸い込まれない。よって、上記構成を有する鉄道車両によれば、車両走行時にも、吸い込み温度と媒体温度との温度差が大きくなり、冷却装置の冷却効率を向上させることができる。

【0011】

（３）（２）に記載する鉄道車両において、前記複数の横梁は、それぞれ、軌道方向に貫通する貫通穴を形成されており、前記ふさぎ部材は、前記貫通穴より下側に配置されている、ことが好ましい。

【0012】

上記構成を有する鉄道車両では、走行風が横梁に形成した貫通穴を通過する。ふさぎ部材は、貫通穴の下側に配置され、コアと床板との間の空間にある高温の空気が、横梁の貫通穴を通過してコアに流れ込むのを防いでいる。よって、上記構成を有する鉄道車両によれば、吸い込み温度と媒体温度との温度差が大きくなり、冷却装置の冷却効率を向上させることができる。

【発明の効果】

【0013】

上記鉄道車両によれば、床下にラジエータを配置する鉄道車両において、ラジエータの冷却効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】鉄道車両の側面図である。

【図2】床下機器の配置の一例を示す図である。

【図3】ラジエータの正面図である。

【図4】図３に示すラジエータの上面図である。

【図5】ラジエータ取付構造を示す正面図である。

【図6】図５のＡ方向矢視図である。

【図7】図６のＢ方向矢視図である。

【図8】図６のＣ方向矢視図である。

【図9】ふさぎ部材がない鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図10】ふさぎ部材がない鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図11】ふさぎ部材がない鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図12】ふさぎ部材がない鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図13】ふさぎ部材がある鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図14】ふさぎ部材がある鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図15】ふさぎ部材がある鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【図16】ふさぎ部材がある鉄道車両における空気の流れを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本実施形態にかかる鉄道車両について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本明細書は、床下に空冷式のラジエータを配置した鉄道車両について開示する。各図の軌道方向、枕木方向、車高方向は、鉄道車両１における方向を示している。図１の前側、後側、上側、下側は、鉄道車両１の向きを示す。例えば、図１の前側、後側は、車両走行方向Ｘ１に走行する鉄道車両１の向きを示す。なお、鉄道車両１が車両走行方向Ｘ１と逆向きに走行する場合、前側と後側が逆になる。図１の手前側を正面側、奥側を背面側とする。

【0016】

図１に示すように、鉄道車両１は、車体２と台車３とを備える。車体２は、台枠２１と、一対の側構体２２と、一対の妻構体２３と、屋根構体２４とを接合した６面体によって構成されている。台枠２１は、枕木方向両端部に側構体２２を接合され、軌道方向両端部に妻構体２３を接合されている。屋根構体２４は、一対の側構体２２の上端部と一対の妻構体２３の上端部とに接合されている。

【0017】

台車３は、台枠２１の軌道方向両端部に取り付けられている。各種の床下機器が台枠２１に吊り下げられている。床下機器は、例えば、エンジン５、ラジエータ６、燃料タンク７である。

【0018】

図２に示すように、エンジン５は、台車３に伝達されて鉄道車両１を走行させる駆動力を発生する装置である。図２では、台枠２１と後述するふさぎ部材１０、エンジン５とラジエータ６とを接続する配管などが省略され、床下機器の配置が簡潔に記載されている。なお、床下機器の配置、種類、サイズなどは、図２と異なってもよい。

【0019】

エンジン５は、発電機に接続されていてもよい。この場合、鉄道車両１は、蓄電池を床下に設置し、発電機が発生した電気を蓄電池に蓄えてもよい。鉄道車両１は、例えば、ディーゼルエンジンおよび発電機と、蓄電池との２系統を駆動源とするハイブリッド車両であってもよい。エンジン５に供給する燃料は、例えば、軽油、ガソリン、水素である。

【0020】

ラジエータ６は、エンジン５と燃料タンク７との間に配置されている。エンジン５は冷却水によって冷却される。冷却水は、エンジン５とラジエータ６との間を循環する。ラジエータ６は、空気を用いて冷却水を冷却する空冷式の冷却装置である。ラジエータ６は「冷却装置」の一例である。冷却水は「熱媒体」の一例である。

【0021】

ラジエータ６の構成を図３および図４を参照して説明する。図３および図４に記載する正面側、背面側、左側、右側、上側、下側は、ラジエータ６を鉄道車両１の側面側から見たときのラジエータ６の向きを示している。すなわち、ラジエータ６の正面コア６１に正対して立つ者から見て手前側を正面側、奥側を背面側とする。左側、右側、上側、下側も同様に、ラジエータ６の正面コア６１に正対して立つ者から見た向きを示している。

【0022】

ラジエータ６は、筐体６０と、第１整風部材６７と、第２整風部材６８と、流入口６９と、流出口７０と、ファン７５と、を備えている。

【0023】

図３に示すように、筐体６０は、６面体により構成された箱形をなし、内部空間６０ｃを備える。筐体６０の正面には、正面コア６１，６１が左右に並んで収容されている。正面コア６１の形状および数は本形態に限定されない。筐体６０の左側面には、第１側面コア６２が収容されている。筐体６０の右側面には、第２側面コア６３が収容されている。第１側面コア６２と第２側面コア６３とは、正面コア６１の左右両端部に対して垂直に配置されている。つまり、ラジエータ６には、コアがコの字状に設けられている。

【0024】

図４に示すように、筐体６０の背面には、背板６６が配置されている。筐体６０の上面には、上板６４が配置されている。上板６４は、正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３、および、背板６６の上部に接続している。図３に示すように、筐体６０の下面には、下板６５が配置されている。下板６５は、正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３、および、背板６６の下部に接続している。

【0025】

ラジエータ６は、第１側面コア６２と正面コア６１と第２側面コア６３とに渡って、複数の熱交換管が設けられている。複数の熱交換管の間には、空気通路が設けられている。正面コア６１、第１側面コア６２、および、第２側面コア６３には、それぞれ、正面吸い込み口６１ａ、第１側面吸い込み口６２ａ、および、第２側面吸い込み口６３ａが形成されている。正面吸い込み口６１ａ、第１側面吸い込み口６２ａ、および、第２側面吸い込み口６３ａは、空気通路を介して、筐体６０の内部空間６０ｃに繋がっている。

【0026】

上板６４、下板６５、および、背板６６には、吸い込み口も、熱交換管も、空気通路も設けられていない。図４に示すように、背板６６には、高温の冷却水がエンジン５から送り込まれる流入口６９、および、冷却された冷却水がエンジン５に戻っていく流出口７０が設けられている。流入口６９と流出口７０は、それぞれ、複数の熱交換管に接続している。背板６６には、ファン７５が取り付けられている。ファン７５は、背板６６に形成された開口部６６ａ（図３参照）を介して筐体６０の内部空間６０ｃと繋がっている。ファン７５は、正面吸い込み口６１ａ、第１側面吸い込み口６２ａ、および、第２側面吸い込み口６３ａから内部空間６０ｃを介してラジエータ６の背面側へと空気が流れる気流を形成することができる。

【0027】

図３および図４に示すように、筐体６０の左右両側には、第１整風部材６７と第２整風部材６８とが取り付けられている。第１整風部材６７は、第１側面コア６２から離れた位置に第１側面コア６２の第１側面吸い込み口６２ａに対向して（略平行に）第１側板６７ａを配置している。第１上板６７ｂは、一端が第１側板６７ａの上端部に接続し、他端が第１側面コア６２に接続している。第１側板６７ａおよび第１上板６７ｂの背面側端部には、第１背板６７ｃが接続している。第１整風部材６７は、第１側板６７ａと反対側に位置する端部（第１上板６７ｂの右端および第１背板６７ｃの右端）を第１側面コア６２に接合されている。第１背板６７ｃは、正面側から流入した空気を第１側面吸い込み口６２ａに円滑に誘導するための傾斜部６７ｄが第１側板６７ａの背面側端部との間に形成されている。

【0028】

第１整風部材６７は、正面側と下側とに開口する状態で筐体６０に取り付けられ、正面側開口部から流入した空気を第１側面吸い込み口６２ａに誘導することができる。第１側面吸い込み口６２ａに流入しなかった空気は、第１整風部材６７の下方開口部から外部に排出され、第１整風部材６７内に残らない。よって、ラジエータ６には、新鮮な空気が第１側面吸い込み口６２ａに誘導される。

【0029】

第２整風部材６８は、第１整風部材６７と同様に、第２側板６８ａと、第２上板６８ｂと、第２背板６８ｃと、傾斜部６８ｄとを有し、空気を第２側面吸い込み口６３ａに誘導する。

【0030】

図５、図６、図７、および、図８に示すように、ラジエータ６は、台枠２１の下面に取り付けられる。台枠２１は、一対の側梁２１１と、複数の横梁２１２と、床板２１５とを備えている。

【0031】

図６は、床板２１５の記載を省略している。一対の側梁２１１は、軌道方向に沿って配置されている。複数の横梁２１２は、一対の側梁２１１の間に軌道方向に間隔を空けて配置されている。横梁２１２の両端部は一対の側梁２１１に接合されている。

【0032】

図５に示すように、横梁２１２は、縦板部２１２ａの上下端部を同一方向に直角に折り曲げることによって、上側横板部２１２ｂと下側横板部２１２ｄとを設けられている。

【0033】

床板２１５は、一対の側梁２１１の上面および複数の横梁２１２の上側横板部２１２ｂに対して取り付けられ、台枠２１の上面に配置されている。側梁２１１および横梁２１２は、床板２１５の下面２１５ａから下向きに突出している。床板２１５の下側には、一対の側梁２１１および複数の横梁２１２によって区切られた複数の空間Ｓ５１が形成されている。

【0034】

図７および図８に示すように、横梁２１２の縦板部２１２ａは、軌道方向に対して直交するように配置されている。縦板部２１２ａは、床板２１５の下面２１５ａに対して下向きに突出している。縦板部２１２ａには、複数の貫通穴２１２ｈが軌道方向に貫通して形成されている。車両走行時には、走行風が貫通穴２１２ｈを介して空間Ｓ５１から隣の空間Ｓ５１へと流れることができ、空気抵抗が抑制される。

【0035】

図６～図８に示すように、ラジエータ６は、正面コア６１を一方の側梁２１１側に向けた姿勢で台枠２１の下面に取り付けられている。ラジエータ６の正面コア６１は、一方の側梁２１１より車両中央側に配置されている。つまり、正面コア６１は、枕木方向の車両限界Ｌ１より車両中央側に配置されている。この配置によって、鉄道車両１の走行により誘起される走行風は、正面コア６１の正面吸い込み口６１ａ、第１整風部材６７の正面側開口部、および、第２整風部材６８の正面側開口部に自然に流れ込む。

【0036】

ラジエータ６は、隣合う横梁２１２の下側横板部２１２ｄにそれぞれ取り付けられ、空間Ｓ５１の下方開口部を部分的に塞いでいる。ラジエータ６は、横梁２１２の貫通穴２１２ｈより下側に配置されている。そのため、例えば、ラジエータ６から空間Ｓ５１へ放出された熱は、走行風によって、貫通穴２１２ｈを介して隣の空間Ｓ５１に移動することができる。

【0037】

図５、図６、図７、図８に記載するふさぎ部材１０には、他の部材と見分けやすくするために、ドットハッチングが付されている。ふさぎ部材１０は、板材により構成されている。ふさぎ部材１０は、ラジエータ６の正面コア６１、第１側面コア６２、および、第２側面コア６３の上側に水平に配置されて、床板２１５の下面２１５ａと、ラジエータ６のコア（正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３）と、の間に形成される空間Ｓ５１の下側（横梁２１２の下側横板部２１２ｄの下面）を塞いでいる。

【0038】

図６に示すように、ふさぎ部材１０の軌道方向の長さは、ラジエータ６の左側に位置する横梁２１２（第１側面コア６２の軌道方向後側で直近の横梁２１２）からラジエータ６の右側に位置する横梁２１２（第２側面コア６３の軌道方向苗側で直近の横梁２１２）までの長さを有する。ふさぎ部材１０は、側梁２１１に沿って配置され、横梁２１２の下側横板部２１２ｄに固定されている。

【0039】

ふさぎ部材１０の側梁２１１側に位置する端部は、ストレートに形成されている。これに対して、ふさぎ部材１０のラジエータ６側に位置する端部は、上面視において、凹形状に形成されている。具体的に、ふさぎ部材１０のラジエータ６側に位置する端部の中央分は、ラジエータ６の正面コア６１の上部形状に倣って軌道方向外側に窪んでいる。そして、ふさぎ部材１０のラジエータ６側に位置する端部の左側端部分は、第１側面コア６２に取り付けられた第１整風部材６７の第１上板６７ｂの正面側端部まで突出して設けられている。さらに、ふさぎ部材１０のラジエータ６側に位置する端部の右側端部分は、第２側面コア６３に取り付けられた第２整風部材６８の第１上板６８ｂの正面側端部まで突出して設けられている。これにより、ふさぎ部材１０は、ラジエータ６の正面側に空間Ｓ５１と連通する隙間を設けないように配置され、ラジエータ６の上方に位置する空間Ｓ５１のうち、側梁２１１とラジエータ６のコア（正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３）との間に対応する領域Ｓ５１ａを塞ぐことができる。

【0040】

ふさぎ部材１０は、横梁２１２の貫通穴２１２ｈより下側の位置で横梁２１２に固定されている。この配置によって、ふさぎ部材１０は、貫通穴２１２ｈを通過した空気が正面コア６１、第１側面コア６２、および、第２側面コア６３に流入することを抑制できる。

【0041】

ふさぎ部材１０は、床下機器のレイアウトやラジエータ６の形状などに応じて形状や配置を本形態と変えてもよい。ふさぎ部材１０は、１枚の板で構成してもよいし、複数の板で構成してもよい。例えば、ふさぎ部材１０は、横梁２１２の位置に応じて分割した構成であってもよい。

【0042】

図５に示すように、ラジエータ６の左側には、箱５１が配置されている。箱５１は、隣り合う横梁２１２に対して下方から固定され、図８に示すように、空間Ｓ５１を塞いでいる。箱５１には、例えば、配線や配管が収容される。図５に示すように、ラジエータ６は、上板６４より低い位置であって、第１側面コア６２および第２側面コア６３より高い位置に、第１上板６７ｂおよび第２上板６８ｂが接合されるように、第１整風部材６７および第２整風部材６８が配置されている。すなわち、ラジエータ６は、箱５１などの他の部材と干渉しないように配置されている。

【0043】

続いて、ラジエータ６の周囲における空気の流れについて説明する。図９～図１６は、停車時における空気の流れを示している。図９～図１２に示す比較例の鉄道車両１Ｘは、図１３～図１６に示す実施例の鉄道車両１のふさぎ部材１０を省略したものであり、その他は鉄道車両１と同様に構成されている。

【0044】

図９～図１２に示す比較例の鉄道車両１Ｘおよび図１３～図１６に示す実施例の鉄道車両１では、それぞれ、エンジン５の排熱を冷却して高温になった冷却水がラジエータ６の流入口６９に流入する。流入口６９に流入した冷却水は、複数の熱交換管に分流され、第２側面コア６３、正面コア６１、第１側面コア６２を流れる。冷却水は、流出口７０の手前で合流し、流出口７０からエンジン５に戻される。

【0045】

図中Ｆ１２に示すように、ラジエータ６は、ファン７５の駆動により、正面コア６１の正面吸い込み口６１ａと、第１側面コア６２の第１側面吸い込み口６２ａと、第２側面コア６３の第２側面吸い込み口６３ａと、から内部空間６０ｃに空気を吸い込み、図中Ｆ１８に示すように、内部空間６０ｃからラジエータ６の背面側へ空気を排出する気流を形成する。空気は、第１整風部材６７と第２整風部材６８とに誘導されて、第１側面吸い込み口６２ａと第２側面吸い込み口６３ａに効率良く吸い込まれる。

【0046】

正面吸い込み口６１ａと第１側面吸い込み口６２ａと第２側面吸い込み口６３ａとに吸い込まれた空気は、正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３に配置される複数の熱交換管の間に設けられた空気通路を通過して、内部空間６０ｃへ流れる。空気は、空気通路を通過する際に、熱交換管を流れる冷却水と熱交換して、冷却水を冷却する。冷却水により加熱された空気は、ラジエータ６の内部空間６０ｃを経由して、ラジエータ６の背面側に排出される。

【0047】

正面コア６１と、第１側面コア６２と、第２側面コア６３とは、エンジン５の排熱により加熱された冷却水によって加熱される。その熱がラジエータ６、特にその上部に伝達される。ラジエータ６の上方は、床板２１５によって塞がれている。そのため、図１１、図１２、図１５、図１６のＦ１０に示すように、ラジエータ６の上面から放熱される熱で加熱された空気は、床板２１５とラジエータ６との間に形成される空間Ｓ５１に対流で溜まる。

【0048】

一方、空間Ｓ５１の下方に配置されるラジエータ６は、ファン７５の駆動によって、正面吸い込み口６１ａと第１側面吸い込み口６２ａと第２側面吸い込み口６３ａとが負圧状態になっている。

【0049】

図９～図１２に示すように、比較例の鉄道車両１Ｘでは、空間Ｓ５１の下方開口部のうち、側梁２１１とラジエータ６との間の領域Ｓ５１ａが、ふさぎ部材１０によって塞がれていない。そのため、図９および図１０のＦ１１に示すように、空間Ｓ５１に溜まった高温の空気が、車外から流入する新鮮な空気（外気）に混ざって、負圧状態の正面コア６１の正面吸い込み口６１ａに流れ込む。

【0050】

また、図１１のＦ１３に示すように、空間Ｓ５１の高温の空気は、外気に混ざって、第１整風部材６７の正面側開口部から第１側面コア６２の第１側面吸い込み口６２ａに流れ込む。これと同様に、図１２のＦ１４に示すように、空間Ｓ５１の高温の空気は、外気に混ざって、第２整風部材６８の正面側開口部から第２側面コア６３の第２側面吸い込み口６３ａに流れ込む。

【0051】

このように、比較例の鉄道車両１Ｘでは、ラジエータ６の正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３に吸い込まれる外気に空間Ｓ５１の高温の空気が混ざるため、ラジエータ６の正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３に吸い込まれる空気の吸い込み温度が、車外から吸い込まれる新鮮な空気（外気）の温度（外気温）より高くなる。

【0052】

これに対して、図１３～図１６に示すように、実施例の鉄道車両１では、空間Ｓ５１の下方開口部のうち、側梁２１１とラジエータ６との間の領域Ｓ５１ａが、ふさぎ部材１０によって塞がれている。そのため、図１３および図１４に示すように、空間Ｓ５１に溜まった高温の空気が、ふさぎ部材１０に遮られ、領域Ｓ５１ａから負圧状態の正面コア６１の正面吸い込み口６１ａに流れ込みにくい。

【0053】

また、図１５に示すように、空間Ｓ５１の高温の空気は、ふさぎ部材１０に遮られ、第１整風部材６７の正面側開口部から第１側面コア６２の第１側面吸い込み口６２ａに外気と一緒に流れ込みにくい。これと同様に、図１６に示すように、空間Ｓ５１の高温の空気は、ふさぎ部材１０に遮られて、第２整風部材６８の正面側開口部から第２側面コア６３の第２側面吸い込み口６３ａに、外気と一緒に流れ込みにくい。

【0054】

このように、実施例の鉄道車両１では、ラジエータ６の正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３に吸い込まれる外気に空間Ｓ５１の高温の空気があまり混ざらないため、ラジエータ６に吸い込まれる空気の吸い込み温度が、外気温と同程度になる。

【0055】

従って、実施例の鉄道車両１は、ラジエータ６のコア（正面コア６１、第１側面コア６２、第２側面コア６３）の上側にふさぎ部材１０を配置し、床板２１５とラジエータ６との間に形成される空間Ｓ１とラジエータ６との間の領域５１ａを塞ぐことによって、ラジエータ６の吸い込み温度を外気温に近づけることができる。その結果、ふさぎ部材１０を有する鉄道車両１では、ふさぎ部材１０を有していない鉄道車両１Ｘと比べて、ラジエータ６のコアを流れる冷却水の温度（熱媒体温度）と吸い込み温度との温度差が大きくなり、ラジエータ６の冷却効率を向上させることができる。

【0056】

鉄道車両１は、ラジエータ６が側梁２１１より車両中央側に配置され、走行風が正面コア６１と、第１整風部材６７にガイドされた第１側面コア６２と、第２整風部材６８にガイドされた第２側面コア６３と、に流れ込みやすい。そのため、車両走行時には、停車時より、正面吸い込み口６１ａと第１側面吸い込み口６２ａと第２側面吸い込み口６３ａとの負圧状態が促進される。しかし、空間Ｓ５１に溜まった高温の空気は、ふさぎ部材１０に遮られ、領域Ｓ５１ａから負圧状態の正面コア６１の正面吸い込み口６１ａや、第１側面コア６２の第１側面吸い込み口６２ａや、第２側面コア６３の第２側面吸い込み口６３ａへ流れ込まない。よって、鉄道車両１は、車両走行時にも、熱媒体温度と吸い込み温度との温度差が大きくなり、ラジエータ６の冷却効率を向上させることができる。

【0057】

図１１および図１２のＦ１５に示すように、ふさぎ部材１０を有していない鉄道車両１Ｘでは、空間Ｓ５１から貫通穴２１２ｈを介して移動する高温の空気が、第１側面コア６２の第１側面吸い込み口６２ａや、第２側面コア６３の第２側面吸い込み口６３ａへ、外気と混ざって流れ込む。

【0058】

これに対して、図１５および図１６のＦ２５に示すように、ふさぎ部材１０を有する鉄道車両１では、空間Ｓ５１から貫通穴２１２ｈを介して移動する高温の空気が、ふさぎ部材１０に遮られ、正面コア６１の正面吸い込み口６１ａや、第１整風部材６７の正面開口部や、第２整風部材６８の正面開口部へ、外気と混ざって流れ込まない。

【0059】

このように、鉄道車両１は、貫通穴２１２ｈを通過する高温の空気もラジエータ６に吸い込まれにくいので、空気抵抗を抑制しつつ、ラジエータ６の冷却効率を向上させることができる。

【0060】

本明細書に開示される実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本明細書に開示される技術は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。

【0061】

ふさぎ部材１０は、側梁２１１とラジエータ６との間の領域Ｓ５１ａの一部を塞ぐように配置されてもよい。ただし、ふさぎ部材１０が、ラジエータ６の上方に位置する空間Ｓ５１のうち一方の側梁２１１と正面コア６１との間に形成される領域Ｓ５１ａ全体を塞ぐ鉄道車両１では、ラジエータ６に空気が流通することによって正面コア６１、第１側面コア６２、および、第２側面コア６３付近が負圧状態になっても、空間Ｓ５１内の空気がふさぎ部材１０に遮断され、正面コア６１、第１側面コア６２、および、第２側面コア６３にあまり吸い込まれない。これによれば、吸い込み温度と熱媒体温度との温度差が大きくなり、ラジエータ６の冷却効率を向上させることができる。

【0062】

ふさぎ部材１０は、貫通穴２１２ｈより上方、あるいは、貫通穴２１２ｈの途中に配置されてもよい。ただし、ふさぎ部材１０が貫通穴２１２ｈより下側に配置する鉄道車両１では、貫通穴２１２ｈを通過した空間Ｓ５１内の高温の空気が正面コア６１、第１側面コア６２、および、第２側面コア６３に流れ込むのを防ぐことが可能である。このような構成によれば、車両走行時に発生する空気抵抗を抑制しつつ、ラジエータ６の冷却効率を向上させることができる。

【0063】

鉄道車両１は、ラジエータ６の軌道方向前後に邪魔板を配置し、ラジエータ６が排出した空気がラジエータ６の正面側に回り込まないようにしてもよい。

【0064】

例えば、第１整風部材６７と第２整風部材６８は省略してもよい。ただし、第１整風部材６７と第２整風部材６８とを備える鉄道車両１では、ラジエータ６に吸い込まれる空気の吸い込み量が増える。これにより、吸い込み温度が外気温に近くなり、ラジエータ６の冷却効率が向上する。

【0065】

ラジエータ６は、さらに潤滑油を冷却する機能を有していてもよい。ラジエータ６は、潤滑油を冷却するオイルクーラであってもよい。この場合、オイルクーラが「冷却装置」の一例となる。潤滑油は「熱媒体」の一例となる。

【0066】

ラジエータ６は、第１側面吸い込み口６２ａと第２側面吸い込み口６３ａの少なくとも一方がなくてもよい。ただし、第１側面吸い込み口６２ａと第２側面吸い込み口６３ａをラジエータ６に設けることにより、空気の吸い込み量が増加し、ラジエータ６の冷却効率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0067】

１……鉄道車両、６……ラジエータ、１０……ふさぎ部材、２１……台枠、２１５……床板、６１……正面コア、６２……第１側面コア、６３……第２側面コア、６７……第１整風部材、６８……第２整風部材

【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】