特開 2024-143891 車両用空調装置

(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】P2024143891

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】車両用空調装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 3/06 20060101AFI20241004BHJP

   B61D 27/00 20060101ALI20241004BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20241004BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

B60H3/06 E

B61D27/00 M

B60H1/00 102S

B60H1/32 613M

B60H1/32 613P

B60H1/32 614D

B60H1/32 613C

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056829

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148149

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100181618

【弁理士】

【氏名又は名称】宮脇 良平

(74)【代理人】

【識別番号】100174388

【弁理士】

【氏名又は名称】龍竹 史朗

(72)【発明者】

【氏名】山口 諒

【テーマコード（参考）】

3L211

【Ｆターム（参考）】

3L211AA20

3L211BA14

3L211DA05

3L211DA07

3L211GA07

3L211GA73

(57)【要約】

【課題】稼働時の騒音を低減することができる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置は、車両の屋根に設けられ、吸気口６１，６２と排気口６３とが形成された室外機室５０と、室外機室５０に設けられ、吸気口６１，６２から吸い込んだ外部の空気を、排気口６３から排出する送風機２０と、吸気口６１，６２から吸い込んだ外部の空気があたる位置に、鉛直方向に対して傾いた姿勢で設けられた熱交換器１０ａ，１０ｂと、を備える。室外機室５０は、底板部５１と、底板部５１を補強する補強梁６５ａ，６５ｂと、補強梁６５ａ，６５ｂと底板部５１との段差部を覆う導風部９１，９２を有し、鉛直方向から平面視した場合に、導風部９１，９２の少なくとも一部は、熱交換器１０ａ，１０ｂと重なる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の屋根に設けられ、吸気口と排気口とが形成された室外機室と、
前記室外機室に設けられ、前記吸気口から吸い込んだ外部の空気を、前記排気口から排出する送風機と、
前記吸気口から吸い込んだ外部の空気があたる位置に、鉛直方向に対して傾いた姿勢で設けられた熱交換器と、を備え、
前記室外機室は、底板と、前記底板を補強する補強梁と、前記補強梁と前記底板との段差部を覆う導風部を有し、
鉛直方向から平面視した場合に、前記導風部の少なくとも一部は、前記熱交換器と重なる、
車両用空調装置。

【請求項2】

前記導風部は、前記補強梁と前記底板とを接続しており、前記熱交換器の下方にまで延出している、
請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項3】

前記導風部は、前記補強梁に対して着脱自在である、
請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項4】

前記導風部は、前記補強梁の上面と当接して固着具を介して連結される第１取付板と、前記底板と当接して固着具を介して連結される第２取付板と、前記第１取付板と前記第２取付板とを接続する傾斜板とを備えている、
請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項5】

前記傾斜板は、前記第２取付板から前記第１取付板に向けて、前記底板との距離が直線的に大きくなる平面を有している、
請求項４に記載の車両用空調装置。

【請求項6】

前記傾斜板は、前記補強梁の延在方向に垂直な断面において、前記第２取付板から前記第１取付板に向けて、下に凸の曲面を有している、
請求項４に記載の車両用空調装置。

【請求項7】

前記送風機の回転羽根は、ベルマウスに収容されており、
ベルマウスの吸込部には、ベルマウスに流入する空気の流れを整える気流調整部が設けられている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。

【請求項8】

前記排気口には、空気を通す複数の排気孔が形成されており、
鉛直方向から平面視した場合、前記排気口は前記送風機の回転羽根よりも大きく、前記回転羽根と重ならない範囲にまで前記排気孔が形成されている、
請求項７に記載の車両用空調装置。

【請求項9】

前記気流調整部は、帯状体が格子状に組まれ、空気を通す複数の孔を有している、
請求項７に記載の車両用空調装置。

【請求項10】

前記気流調整部には、空気を通す複数の孔があけられている、
請求項７に記載の車両用空調装置。

【請求項11】

前記気流調整部は、帯状体が放射状に組まれ、空気を通す放射状に延びる孔を有している、
請求項７に記載の車両用空調装置。

【請求項12】

前記ベルマウスは、前記室外機室に架け渡された支持梁に取り付けられる取付部を有し、
前記気流調整部は、前記取付部に取り付けられている、
請求項７に記載の車両用空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用空調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両に用いられる空調装置は、１台で大空間の空気を調和する必要があり、大型で大容量の送風機が必要となる。そのため空調装置の稼働時に、騒音が大きくなりやすい。特許文献１は、空調装置内に設けられた梁の形状を、気流を整えられる形状として、低騒音化を図る技術を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１７５８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、空調装置内の梁には強度部材としての役割があるため、気流を整流することのみを優先して、梁の形状を決定することはできない。

【0005】

本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、稼働時の騒音を低減することができる車両用空調装置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】

【0006】

本開示に係る車両用空調装置は、車両の屋根に設けられ、吸気口と排気口とが形成された室外機室と、前記室外機室に設けられ、前記吸気口から吸い込んだ外部の空気を、前記排気口から排出する送風機と、前記吸気口から吸い込んだ外部の空気があたる位置に、鉛直方向に対して傾いた姿勢で設けられた熱交換器と、を備えている。前記室外機室は、底板と、前記底板を補強する補強梁と、前記補強梁と前記底板との段差部を覆う導風部を有し、鉛直方向から平面視した場合に、前記導風部の少なくとも一部は、前記熱交換器と重なっている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、鉛直方向から平面視した場合に、補強梁と底板との段差部を覆う導風部の少なくとも一部は、熱交換器と重なっている。これにより、熱交換器により熱交換された空気の流れを導風部で整えることができ、稼働時の騒音を低減することができる車両用空調装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施の形態に係る車両用空調装置が取り付けられた鉄道車両を示した概略図

【図2】本開示の実施の形態に係る車両用空調装置の機能を示す概略図

【図3】図１中の矢印ＩＩＩからみた車両用空調装置の室外機室に着目した平面図

【図4】図２に示す車両用空調装置からカバー部を取り外した状態を示した平面図

【図5】図３中の断面線Ｖ－Ｖで切断した車両用空調装置の断面図

【図6】図５に示すベルマウスと室外熱交換器の取付状況を示した概略斜視図

【図7】図４に示す車両用空調装置に設けられた気流調整部材の平面図

【図8】車両用空調装置に、気流調整部材を取り付けた場合の騒音と、気流調整部材を取り付けなかった場合の騒音とを、１／３オクターブバンド分析した結果を示した図

【図9】図４に示す車両用空調装置の断面における気流の概略を示す図であり、（ａ）は導風板を取り付けた場合の図、（ｂ）は導風板を取り付けていない場合の図

【図10】図３中の断面線Ｘ－Ｘで切断した車両用空調装置の断面における気流の概略を示す図であり、（ａ）は導風板を取り付けた場合の図、（ｂ）は導風板を取り付けていない場合の図

【図11】車両用空調装置に、気流調整部材及び導風板を取り付けた場合の騒音と、気流調整部材及び導風板を取り付けなかった場合の騒音とを、１／３オクターブバンド分析した結果を示した図

【図12】本開示の実施の形態２に係る車両用空調装置の図９（ａ）に相当する部分の断面図

【図13】本開示の実施の形態に係る車両用空調装置の気流調整部の他の例（（ａ），（ｂ））を示した平面図

【図14】他の例に係る車両用空調装置の底板に設けられた梁の配置に着目した平面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態に係る車両用空調装置について、図面を参照しながら説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。車両用空調装置１００は、図１に示すように、例えば鉄道車両１に取り付けられる。以下の説明において、本開示の理解を容易にするために、鉄道車両１の長さ方向に平行なＸ軸、鉄道車両１の幅方向に平行なＹ軸、及び鉛直方向に平行なＺ軸を有する右手系のＸＹＺ直交座標を定義し、適宜この座標を参照しながら説明する。なお、鉛直上方に向かう方向が、Ｚ軸プラス方向である。

【0010】

（実施の形態１）
図１に示すように、実施の形態１に係る車両用空調装置１００は、車両としての鉄道車両１の屋根に搭載される。車両用空調装置１００は、鉄道車両１の内部に画定されている客室２を空調する。

【0011】

図２に示すように、車両用空調装置１００は、冷媒を圧縮する圧縮機５１０と、圧縮機５１０で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する室外熱交換器１０と、室外熱交換器１０で凝縮された冷媒を膨張させる膨張器５３０と、膨張器５３０で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室内熱交換器５４０と、室内熱交換器５４０を経た冷媒から液体を分離する気液分離器５５０とを有する。

【0012】

また、車両用空調装置１００は、内部を冷媒が流通する冷媒配管５６０も含む。冷媒配管５６０は、圧縮機５１０、室外熱交換器１０、膨張器５３０、室内熱交換器５４０、及び気液分離器５５０をこの順番に接続する、冷媒の閉じた流路を形成している。

【0013】

また、車両用空調装置１００は、室外熱交換器１０にあたる気流を発生させる室外送風機２０と、室内熱交換器５４０にあたる気流を発生させる室内送風機５８０とを有する。室外送風機２０が発生させる気流によって、図１に示す鉄道車両１の外部の空気と室外熱交換器１０の冷媒との熱交換が促進される。室内送風機５８０が発生させる気流によって、図１に示す客室２内の空気と室内熱交換器５４０の冷媒との熱交換が促進される。

【0014】

車両用空調装置１００は、図１に示すように、Ｘ軸方向に並んだ室外機室５０、室内機室６０、及び圧縮機室７０を有している。室外機室５０には、図２に示した室外熱交換器１０及び室外送風機２０が収容されている。室内機室６０には、図２に示す膨張器５３０、室内熱交換器５４０、及び室内送風機５８０が収容されている。圧縮機室７０には、図２に示した圧縮機５１０及び気液分離器５５０が収容されている。

【0015】

室外機室５０は、図４に示すように、矩形状の底板部５１と、底板部５１から立ち上がった第１～第４側板部５２，５３，５４，５５と、室外機室５０の図５に示す内部空間５７を上方から覆うカバー部５６とを有している。

【0016】

第１側板部５２及び第２側板部５３は、図４に示すように、Ｘ軸方向に間隔をあけて対向しており、底板部５１のＹ軸方向に延びる対辺部から立ち上がっている。第２側板部５３は、図５に示すように、長方形部５３ａと、長方形部５３ａの長辺と下底とを一致させた台形状部５３ｂとを組み合わせた形状を有している。なお、図４に示す第１側板部５２の形状は、第２側板部５３の形状と同じである。

【0017】

第３側板部５４及び第４側板部５５は、Ｙ軸方向に間隔をあけて互いに対向しており、底板部５１のＸ軸方向に延びる対辺部から立ち上がっている。第３側板部５４及び第４側板部５５は、矩形状で、第１側板部５２と第２側板部５３とを接続する。

【0018】

カバー部５６は、図５に示すように、Ｘ軸に直交する方向から切断すると底板部５１に向かって広がる台形の上底に相当する部分を有する天板部５８と、２つの脚に相当する部分を有する２つの斜板部５９ａ，５９ｂとを有している。カバー部５６は、図３に示すように、平面視すると矩形状であり、第１～第４側板部５２，５３，５４，５５に４辺を支持された状態で室外機室５０に取り付けられる。

【0019】

室外機室５０の内部には、図５に示すように、底板部５１と、第１～第４側板部５２，５３，５４，５５と、カバー部５６とにより、内部空間５７が画定されている。この内部空間５７に、車両用空調装置１００の各種の部品が収容されている。

【0020】

また図５に示すように、カバー部５６の斜板部５９ａには、複数の吸気孔６１ａを有する吸気口６１が形成されている。カバー部５６の斜板部５９ｂにも同様に、複数の吸気孔６２ａを有する吸気口６２が形成されている。カバー部５６の天板部５８には、縦横に配された複数の排気孔６３ａを有する排気口６３が形成されている。

【0021】

吸気口６１，６２に形成された吸気孔６１ａ，６２ａは、図３に示すように、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形状の孔である。吸気口６１，６２は、図３に示すように、Ｘ軸方向において、カバー部５６の概ね全長にわたって形成されている。

【0022】

排気口６３に形成された排気孔６３ａは、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形状の孔である。なお、排気孔６３ａの形状は、長方形に限定されず、円形、長孔状、あるいは角部が湾曲した略方形等であってもよい。

【0023】

排気口６３は、天板部５８の中央部分であり矩形状の領域内に縦横に配された複数の排気孔６３ａを有している。室外機室５０を平面視したときの排気口６３の大きさは、後述する回転羽根２２及びベルマウス本体８２よりも大きくし、回転羽根２２及びベルマウス本体８２と重なる位置だけでなく重ならない範囲にまで、排気孔６３ａが形成されている。

【0024】

また、室外機室５０には、図５に示すように底板部５１を補強するための補強梁６５ａ，６５ｂと、車両用空調装置１００の各種の部品を支持するための支持梁６４ａ，６４ｂが設けられている。

【0025】

補強梁６５ａ，６５ｂは、例えば角型のパイプから形成されており、底板部５１上においてＸ軸方向に延在し、Ｙ軸方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。補強梁６５ａ，６５ｂは、溶接、リベット、ねじ留め等の接合手段によって、底板部５１に接合されている。また、図４に示すように、補強梁６５ａ，６５ｂの一端は、第１側板部５２に突き当たって接合されており、補強梁６５ａ，６５ｂの他端は、第２側板部５３に突き当たって接合されている。補強梁６５ａ，６５ｂは、車両用空調装置１００を平面視した場合に、Ｘ軸方向に延びる仮想的な中心線ＣＬに対して対称に配置されている。すなわち、補強梁６５ａは、中心線ＣＬよりも＋Ｙ側に配置されており、補強梁６５ｂは、中心線ＣＬよりも－Ｙ側に配置されている。室外機室５０を平面視した場合、補強梁６５ａ，６５ｂは、例えば回転羽根２２及びベルマウス本体８２と交差する位置に延在している。

【0026】

支持梁６４ａ，６４ｂは、図５に示すように、例えば角型のパイプから形成されており、室外機室５０の内部空間５７の上部に架け渡されている。支持梁６４ａ，６４ｂは、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向に間隔をあけて互いに平行に配置されている。また、図４に示すように、支持梁６４ａ，６４ｂの一端は、第１側板部５２に突き当たって接合されており、支持梁６４ａ，６４ｂの他端は、第２側板部５３に突き当たって接合されている。このように、支持梁６４ａ，６４ｂは、第１側板部５２及び第２側板部５３により、その両端が支持されている。また、車両用空調装置１００を平面視した場合に、支持梁６４ａ，６４ｂは、Ｘ軸方向に延びる中心線ＣＬに対して対称に配置されている。なお、支持梁６４ａ，６４ｂのＹ軸方向における間隔は、補強梁６５ａ，６５ｂのＹ軸方向における間隔よりも大きい。そのため、室外機室５０を平面視した場合、支持梁６４ａは補強梁６５ａよりも＋Ｙ側に配置されており、支持梁６４ｂは補強梁６５ｂよりも－Ｙ側に配置されている。

【0027】

このように形成された室外機室５０の内部空間５７には、図５に示すように、内部空間５７に気流を発生させる送風機としての室外送風機２０と、室外送風機２０の回転羽根２２を収容するベルマウス８０と、ベルマウス８０の吸込部８２ａを覆って気流を整える気流調整部３０と、室外熱交換器１０ａ，１０ｂが設けられている。

【0028】

室外送風機２０は、＋Ｚ方向に延びる出力軸２３を有するモータ２１と、出力軸２３に固定されてモータ２１の出力により回転する回転羽根２２とを有する。室外送風機２０は、例えば軸流送風機である。モータ２１は底板部５１の中央に固定されており、モータ２１に設けられた出力軸２３は、排気口６３に向けて延びている。回転羽根２２は、室外送風機２０の内部空間５７において、カバー部５６の中央に形成された排気口６３に対向する位置に設けられている。室外送風機２０は、吸気口６１，６２から外気を吸気して、排気口６３から排気するまでの気流を内部空間５７に発生させる。

【0029】

ベルマウス８０は、図６に示すように、中央に円形の開口８１ａがあけられた取付板８１と、図５に示す外周面が前記開口８１ａに嵌められるベルマウス本体８２とを有している。取付部としての取付板８１の形状は、矩形である。ベルマウス本体８２は、図５及び図６に示すように、空気を流す断面円形状の通風路８２ｂを有している。通風路８２ｂは、吸込部８２ａから排気口６３に向けて徐々に径が小さくなる縮径部を有している。室外送風機２０の回転羽根２２は、ベルマウス本体８２に周囲を取り込まれており、ベルマウス本体８２内で回転する。ベルマウス８０は、図６に示すように、Ｙ軸に間隔あけて配された支持梁６４ａ及び支持梁６４ｂの間に配置されており、この支持梁６４ａ，６４ｂに取付板８１が固定されている。これにより、ベルマウス８０は、支持梁６４ａ，６４ｂにより支持されている。

【0030】

気流調整部３０は、図５に示すように、整流部材であるベルマウス８０のベルマウス本体８２を下方（－Ｚ側）から覆う。気流調整部３０は、図７に示すように、中心部に開口３０ａを有している。気流調整部３０は、一例として例えば２ｃｍピッチで帯状体が格子状に組まれた樹脂製部材であり、空気を通す複数の空気孔３０ｂを有している。気流調整部３０は、平面視すると円形状であり、下側（－Ｚ側）に膨らんだお椀型をしている。気流調整部３０の開口３０ａには、室外送風機２０が通されている。また気流調整部３０には、図５に示すように、ベルマウス８０の取付板８１まで延出し、取付板８１とボルトを介して連結される延出部３１が形成されている。延出部３１は、図７に示すように、円形状の気流調整部３０の中心Ｃに対して等角度の間隔で例えば４か所に形成されている。気流調整部３０は、ベルマウス本体８２に吸い込まれる空気の流れを整える。なお、気流調整部３０の格子のピッチは２ｃｍに限られるものではなく、適宜変更することができる。また、気流調整部３０の製造を容易にするため、樹脂製としているが、金属製や木製などに、適宜材料を変更してもよい。

【0031】

ここで、気流調整部３０が、車両用空調装置１００を稼働させた場合の騒音に与える影響について、１／３オクターブバンド分析を行い確認した。図８は、周波数（Ｈｚ）と騒音レベル（ｄＢＡ）との関係を示しており、白丸は気流調整部３０を設けた場合、黒丸は気流調整部３０を設けていない場合である。図８から分かるように、気流調整部３０を設けることで、一部の周波数を除いて騒音レベルが低下しており、特に１００～１０００Ｈｚにおいて騒音レベルを比較的大きく低下させることができている。このように、ベルマウス８０の吸込部８２ａを、気流調整部３０で覆うことで、ベルマウス８０に吸い込まれる空気の流れを整えることができ、騒音レベルを低下させる効果があることがわかる。

【0032】

室外熱交換器１０ａは、図５に示すように、内部空間５７において＋Ｙ側に設けられた吸気口６１に対向する位置に配置されている。すなわち、室外熱交換器１０ａは、吸気口６１が形成された斜板部５９ａと対向している。室外熱交換器１０ａは、＋Ｙ側の支持梁６４ａに倒れかかった姿勢であり、鉛直方向に対して傾いた姿勢で設けられている。なお、室外熱交換器１０ａの上部は、支持梁６４ａに固定されている。一方、室外熱交換器１０ａの下部は、底板部５１上に載置されている。室外熱交換器１０ａは、吸気口６１から吸い込まれた外部空気が通過可能であり、その際、外部空気と室外熱交換器１０ａの冷媒との間で熱交換が行われる。

【0033】

同様に、室外熱交換器１０ｂは、内部空間５７において－Ｙ側に設けられた吸気口６２に対向する位置に配置されている。すなわち、室外熱交換器１０ｂは、吸気口６２が形成された斜板部５９ｂと対向している。室外熱交換器１０ｂは、－Ｙ側の支持梁６４ｂに倒れかかった姿勢であり、鉛直方向に対して傾いた状態で設けられている。なお、室外熱交換器１０ｂの上部は、支持梁６４ａに固定されている。一方、室外熱交換器１０ｂの下部は、底板部５１上に載置されている。室外熱交換器１０ｂは、吸気口６２から吸い込まれた外部空気が通過可能であり、その際、外部空気と室外熱交換器１０ｂの冷媒との間で熱交換が行われる。

【0034】

室外熱交換器１０ａ，１０ｂは、図４に示すように、車両用空調装置１００を平面視した場合に、Ｘ軸方向に延びる仮想的な中心線ＣＬに対して対称に配置されている。すなわち、室外熱交換器１０ａは中心線ＣＬよりも＋Ｙ側に配置されており、室外熱交換器１０ｂは中心線ＣＬよりも－Ｙ側に配置されている。そして、Ｘ軸方向に直交する方向から切断した断面を見ると、図５に示すように、室外熱交換器１０ａ，１０ｂは、「ハ」の字状で、下に向かって（－Ｚ軸に向かって）互いの距離が広がっていく態様で配置されている。このように室外熱交換器１０ａ，１０ｂを傾けるのは、底板部５１から排気口６３までの高さに制約がある中で、室外熱交換器１０ａ，１０ｂにおいて、できるだけ効率の良い熱交換を実現するためである。なお、Ｘ軸方向において、室外熱交換器１０ａ，１０ｂの長さは、図４に示すように、ベルマウス８０の取付板８１の長さよりも長い。

【0035】

また、室外機室５０には、図５に示すように、補強梁６５ａ，６５ｂの上面と底板部５１との間に形成された段差を覆う、導風部としての導風板９１，９２が取り付けられている。導風板９１，９２は、図３においてハッチングを付した範囲で示すように、平面視すると矩形状であり、Ｘ軸方向において第１側板部５２の内壁から第２側板部５３の内壁に至るまでの長さを有している。なお、図３及び図４におけるハッチングは、導風板９１，９２の範囲を理解しやすくするために付したものであり、断面を表しているものではない。

【0036】

導風板９１は、図５に示すように、Ｘ軸方向に延びる補強梁６５ａの＋Ｙ側の段差を覆う。導風板９１は、補強梁６５ａの上面と当接して固着具の一例であるボルト９５を介して連結される第１取付板９１ａと、底板部５１と当接して固着具の一例であるボルト９６を介して連結される第２取付板９１ｂと、第１取付板９１ａと第２取付板９１ｂとを接続する傾斜板９１ｃとを備えている。ボルト９５，９６は、図示しないナットと組み合わせて締め付けてもよいし、補強梁６５ａ及び底板部５１に形成した図示しない雌ねじに締め付けてもよい。傾斜板９１ｃは、補強梁６５ａにＹ軸に沿って向かうにつれて直線的に底板部５１との距離が離れる傾斜面９１ｄを有している。第２取付板９１ｂは、Ｙ軸方向において、室外熱交換器１０ａの中心Ｃよりも＋Ｙ側にある。これにより、室外機室５０を平面視した場合、図４に示すように、導風板９１の少なくとも一部は、室外熱交換器１０ａと重なる。導風板９１の傾斜板９１ｃは、補強梁６５ａの上面から、＋Ｙ方向に、室外熱交換器１０ａの中心Ｃ１の下方を超える位置まで延出している。

【0037】

導風板９２は、図５の中心に対して導風板９１と対称の構成を有しており、Ｘ軸方向に延びる補強梁６５ｂの－Ｙ側の段差を覆う。導風板９２は、補強梁６５ｂの上面と当接して固着具の一例であるボルト９７を介して連結される第１取付板９２ａと、底板部５１と当接して固着具の一例であるボルト９８を介して連結される第２取付板９２ｂと、第１取付板９２ａと第２取付板９２ｂとを接続する傾斜板９２ｃとを備えている。ボルト９７，９８は、図示しないナットと組み合わせて締め付けてもよいし、補強梁６５ｂ及び底板部５１に形成した図示しない雌ねじに締め付けてもよい。傾斜板９２ｃは、補強梁６５ａにＹ軸に沿って向かうにつれて直線的に底板部５１との距離が離れる傾斜面９２ｄを有している。第２取付板９２ｂは、Ｙ軸方向において、室外熱交換器１０ｂの中心Ｃ２よりも－Ｙ側にある。これにより、室外機室５０を平面視した場合、図４に示すように、導風板９２の少なくとも一部は、室外熱交換器１０ｂと重なる。導風板９２の傾斜板９２ｃは、補強梁６５ｂの上面から、－Ｙ方向に、室外熱交換器１０ｂの中心Ｃ２の下方を超える位置まで延出している。

【0038】

ここで、設置した導風板９１，９２によって、室外機室５０の内部の気流に生じる影響について説明する。室外機室５０の内部空間５７は、図５に示すように、吸気口６１，６２及び排気口６３を通じて外部と連通している。室外送風機２０のモータ２１が、回転羽根２２を回転させることにより、図９（ａ）に示すように、内部空間５７に、吸気口６２から排気口６３に向かう外部空気の気流が生じる。なお、吸気口６１から流入する外部空気の流れと吸気口６２から流入する外部空気の流れとは同様であるため、図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１２においては、吸気口６２から流入する外部空気の流れを図示している。これに伴い、吸気口６１から流入する外部空気の流れについての説明は省略する。

【0039】

図９（ａ）に示すように、Ｘ軸方向において室外機室５０の中央部に設けられた吸気口６２から流入した外部空気（矢印Ｙ１）は、室外熱交換器１０ｂを通過する。これにより、室外熱交換器１０ｂを介して冷媒と外部空気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器１０ｂを通過した空気は、室外熱交換器１０ｂの下部近傍にまで延出した導風板９２の傾斜面９２ｄにあたり、矢印Ｙ２で示すように、気流調整部３０に向けてスムーズに風向を変更する。これにより、空気の流れが整流される。整流された気流に伴い小さな渦（矢印Ｙ３）を積極的に発生させることができ、大きな渦の発生を抑制することができる。矢印Ｙ２で示すように向きが変えられた空気は、矢印Ｙ４で示すように排気口６３から排出される。

【0040】

一方、室外機室５０に導風板９２を設けなかった場合、図９（ｂ）に示すように、吸気口６２から流入した外部空気（矢印Ｙ５）は、室外熱交換器１０ｂを通過する。室外熱交換器１０ｂを通過した空気は、底板部５１及び補強梁６５ｂにあたり、矢印Ｙ６で示すように、気流調整部３０に向けて風向を変更する。その際、補強梁６５ｂに空気があたることで、大きな渦（矢印Ｙ７）が発生してしまう。

【0041】

このような、導風板９２の有無による気流の違いは、Ｘ軸方向における室外機室５０の中央部だけでなく、室外機室５０の端部においても同様に生じる。図１０（ａ）に示すように、吸気口６２から流入した外部空気（矢印Ｙ９）は、室外熱交換器１０ｂを通り、室外熱交換器１０ｂの下部近傍にまで延出した導風板９２の傾斜面９２ｄにあたる。これにより、矢印Ｙ１０で示すように、気流調整部３０に向けてスムーズに風向を変更でき、整流された気流に伴う小さな渦（矢印Ｙ１１）を積極的に発生させることができる。

【0042】

一方、室外機室５０に導風板９２を設けなかった場合、図１０（ｂ）に示すように、吸気口６２から流入した外部空気（矢印Ｙ１２）は、室外熱交換器１０ｂを通り、底板部５１及び補強梁６５ｂにあたる（矢印Ｙ１３）。その際、補強梁６５ｂに空気があたることで、大きな渦（矢印Ｙ１４）が発生してしまう。

【0043】

このように、補強梁６５ｂに導風板９２を設けない場合、室外機室５０のＸ軸方向の全長にわたって、吸気口６２から吸い込まれた外部空気が補強梁６５ａ，６５ｂにあたり、大きな渦が生じる。このような大きな渦は、空力騒音の原因となるとともに、室外機室５０内を流れる風量を低下させ、矢印Ｙ８で示す排気口６３から排出される風量を低下させる。また、図５に示すように、ベルマウス８０の吸込部８２ａに気流調整部３０を設けた場合、気流調整部３０が気流の抵抗となり、室外機室５０内を流れる風量がさらに低下する。

【0044】

一方、補強梁６５ｂに導風板９２を設けることで、上述のように、大きな渦の発生を抑制することができる。これにより、騒音を低減できるとともに、室外機室５０内を流れる風量を増加させることができる。

【0045】

車両用空調装置１００を稼働させた場合の騒音について１／３オクターブバンド分析を行い、導風板９１，９２及び気流調整部３０を取り付けた場合の効果を確認した。図１１は、周波数（Ｈｚ）と騒音レベル（ｄＢＡ）との関係を示しており、白丸は導風板９１，９２及び気流調整部３０を設けた場合、黒丸は導風板９１，９２及び気流調整部３０を設けていない場合である。図１１から分かるように、導風板９１，９２及び気流調整部３０を設けていない場合、周波数１００Ｈｚの騒音レベルが、隣接する周波数帯の騒音レベルと比べて突出して大きい。このように、隣接する周波数帯に対して突出して騒音レベルが大きい周波数帯は大きな不快感を与え、特に低周波数帯はより遠くまで聞こえてしまう。一方、図１１において白丸で示すように、導風板９１，９２及び気流調整部３０を設けると、周波数１００Ｈｚの騒音レベルを低減させることができる。これにより、１００Ｈｚの騒音レベルと、隣接する周波数帯の騒音レベルとのギャップを小さくすることができる。

【0046】

本実施の形態１によれば、底板部５１を補強するための補強梁６５ａ，６５ｂと底板部５１との間に形成された段差を覆う導風板９１，９２により、吸気口６１，６２から吸い込んだ外部空気を補強梁６５ａ、６５ｂと底板部５１との段差に当てることないため、大きな渦の発生を抑制することができる。

【0047】

また、導風板９１，９２は、Ｙ軸に沿って補強梁６５ａ，６５ｂに向かうにつれて直線的に底板部５１との距離が離れる傾斜面９１ｄ，９２ｄを有している。これにより、吸気口６１，６２から吸い込んだ外部の空気を整えることができる。特に、導風板９１，９２を、補強梁６５ａ，６５ｂから、室外熱交換器１０ａ，１０ｂの中心Ｃ１，Ｃ２の下方を超える位置にまで延出させているので、室外熱交換器１０ａ，１０ｂにより熱交換された大部分の空気の流れを、導風板９１，９２で整えることができる。これにより、車両用空調装置１００の稼働時の騒音を低減することができる。また、室外機室５０において、局所的な風速の増大による風速分布のばらつき及び圧力損失が生じにくくすることができ、室外熱交換器１０ａ，１０ｂを通過する風量を従来よりも増大させることができる。これにより、室外熱交換器１０ａ，１０ｂにおける熱交換量が増大するので、空調の能力が従来よりも高められる。

【0048】

また、導風板９１，９２は、ボルト９５，９７を介して補強梁６５ａ，６５ｂに固定されているため、補強梁６５ａ，６５ｂの強度を大きく損なうことがない。そのため、強度部材としての補強梁６５ａ，６５ｂの役割を保持したまま導風板９１，９２を取り付けることができる。

【0049】

また、導風板９１，９２は、ボルト９５，９６，９７，９８により着脱自在である。そのため、メンテナンス時に、導風板９１，９２を取り外して清掃することができ、汚れが蓄積することによる腐食の発生を抑えることができる。特に、室外熱交換器１０は、外部から吸い込まれた埃等が付着しやすいため、室外熱交換器１０のメンテナンスはこまめに行う必要がある。本実施の形態によれば、このようなこまめなメンテナンスが必要な部分について、メンテナンス容易性と騒音低減を両立させることができる。

【0050】

また、ベルマウス８０の吸込部８２ａに、気流調整部３０を取り付けたことにより、流れを整えた空気をベルマウス８０の通風路８２ｂに通すことができる。これにより、車両用空調装置１００の稼働時の騒音を低減することができる。また、回転羽根２２が回転することにより送り出す空気の流れが整えられていることから、排気口６３から＋Ｚ方向（排気方向）に対して傾いて排出される空気の量を少なくすることができる。これにより、図９（ａ）の矢印Ｙ１５で示すように、排気口６３から排出される熱交換後の空気が、吸気口６１，６２から吸い込まれてしまうというショートサーキット現象の発生を抑制することができる。

【0051】

また、ショートサーキット現象の発生を抑制することができるため、排気口６３と吸気口６１，６２との間隔を近づけることができる。これにより、図３に示すように、室外機室５０を平面視したときの排気口６３の大きさを、回転羽根２２及びベルマウス本体８２よりも大きくし、回転羽根２２及びベルマウス本体８２と重なる位置だけでなく重ならない範囲にまで、排気孔６３ａを形成することができる。このように排気口６３の面積を従来よりも大きくすることで、排気口６３から空気が排出されやすくなり、車両用空調装置１００の熱交換効率を向上させることができる。

【0052】

また、気流調整部３０は、ベルマウス８０の取付板８１まで延出させた延出部３１を介してベルマウス８０に取り付けられている。そのため、気流調整部３０を車両用空調装置１００に設置する際は、予め気流調整部３０を取り付けたベルマウス８０を、車両用空調装置１００に設置するという工程をとることができる。このように、気流調整部３０を車両用空調装置１００の内部で取り付ける必要が無いため、車両用空調装置１００の製造工程を簡略化することができる。また、車両用空調装置１００の外部で、気流調整部３０をベルマウス８０に確実に取り付けることができ、ベルマウス８０に気流調整部３０で流れが整えられた空気を流入させることができる。

【0053】

（実施の形態２）
上記実施の形態１において、図５に示すように、導風板９１，９２は、補強梁６５ａ，６５ｂの上面と底板部５１とを接続する平板状の傾斜板９１ｃ，９２ｃを有していると説明した。しかしながら、導風板の形状及び構造は、補強梁６５ａ，６５ｂと底板部５１との段差部を覆うことができ、室外機室５０の気流を整えられるものであれば、特に限定されない。

【0054】

実施の形態２では、図１２に示すように、導風板１９２において、補強梁６５ｂの上面と当接する第１取付板１９２ａと、底板部５１と当接する第２取付板１９２ｂとを接続する傾斜板１９２ｃが、下に凸の曲面を有している。すなわち、傾斜板１９２ｃは、Ｘ軸に垂直な断面において、下に凸の曲線部を有している。他の構成は、実施の形態１と同様である。なお、傾斜板１９２ｃの曲率は、車両用空調装置の大きさや各種部品の配置等に応じて適宜の値をとることができる。

【0055】

実施の形態２によれば、吸気口６１，６２から吸い込んだ外部空気を、下に凸の曲面を有する導風板１９２にあてることにより、その流れを整えることができる。これにより、車両用空調装置１００の稼働時の騒音を低減することができる。

【0056】

この開示は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。上記実施の形態では、ベルマウス本体８２の下方を覆う気流調整部３０は、格子が形成された態様のものであると説明したが、整流効果が得られるものであれば格子状のものに限定されない。例えば、図１３（ａ）に示すように、気流調整部１３０に、長孔状の複数の通風孔１３１が形成されたものであってもよい。気流調整部１３０の通風孔１３１を空気が通ることで、ベルマウス８０（図５）を通る空気の流れを整えることができる。

【0057】

また、図１３（ｂ）に示すように、気流調整部２３０は、帯状体が放射状に配置されて形成されたものであってもよい。気流調整部２３０には、放射状に延びる複数の通風孔２３１が形成されている。この通風孔２３１を空気が通ることで、ベルマウス８０（図５）を通る空気の流れを整えることができる。

【0058】

また、補強梁６５ａ，６５ｂの上面と底板部５１との間に形成された段差を覆う導風部として、板状の導風板９１，９２を例にあげて説明した。しかしながら、導風部は、段差を覆い気流を整えるものであれば形状及び構造は限定されるものではなく、例えば段差に合致する中実のブロックを有するものとしてもよい。

【0059】

また、室外機室５０を平面視した場合、図４に示すように、導風板９１，９２の一部が室外熱交換器１０ａ，１０ｂと重なる場合について説明した。しかしながら、補強梁６５ａ，６５ｂが、支持梁６４ａ，６４ｂよりも外側に配置されて、室外熱交換器１０ａ，１０ｂの下方にある場合には、導風板９１，９２の全部が室外熱交換器１０ａ，１０ｂと重なるようにしてもよい。

【0060】

また、導風板９１，９２の傾斜板９１ｃ，９２ｃは、補強梁６５ａ，６５ｂから、室外熱交換器１０ａ，１０ｂの中心Ｃ１，Ｃ２を超える位置まで延出していると説明した。しかしながら、導風板９１，９２を延ばせば延ばすほど、室外熱交換器１０ａ，１０ｂとの距離が近くなり、第２取付板９１ｂ，９２ｂの取付作業が困難になる。導風板９１，９２は、車両用空調装置の大きさや各種部品の配置等によるが、少なくとも第２取付板９１ｂ，９２ｂの先端が室外熱交換器１０ａ，１０ｂの下方にまで到達する態様であることが好ましい。より好ましくは、傾斜板９１ｃ，９２ｃの先端が室外熱交換器１０ａ，１０ｂの下方にまで到達する態様であることが好ましい。

【0061】

また、導風板９１，９２を取り付ける固着具の一例として、ボルト９５，９６，９７，９８を挙げたが、導風板９１，９２を着脱可能な構成であれば、公知の固着具を用いることができる。

【0062】

また、図１４に示すように、室外機室１５０の底板部５１上に、補強梁６５ａと補強梁６５ｂとを接続する接続梁１５１ａ、１５１ｂを設ける場合においても、補強梁６５ａ，６５ｂに上述の導風板を設けることにより本開示の効果を得ることができる。

【0063】

接続梁１５１ａ、１５１ｂの各々は、一端が補強梁６５ａに接続され、他端が補強梁６５ｂに接続されており、Ｙ軸に平行な方向に延在している。接続梁１５１ａ、１５１ｂは、溶接、リベット、ねじ留め等の接合手段によって、底板部５１に接合されている。Ｚ軸に平行な視線で見て、接続梁１５１ａと接続梁１５１ｂとは、Ｘ方向に間隔をあけて、接続梁１５１ａと接続梁１５１ｂとの間に室外送風機２０が配置される位置に設けられている。

【0064】

図５に示す吸気口６１，６２から流入した空気は、接続梁１５１ａ，１５１ｂの付近では接続梁１５１ａ，１５１ｂが延在する方向（Ｙ軸に平行な方向）に沿って流れる。そのため、接続梁１５１ａ，１５１ｂと底板部５１との間に生じる段差によって、空気の流れに大きな渦は生じにくい。そのため、図１４において、二点鎖線でハッチングした領域、具体的には接続梁１５１ａ，１５１ｂの内側に導風板は設けられていない。このように、導風板を必要箇所のみに設けることで、車両用空調装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0065】

また、本明細書において、鉄道車両とは、電車に限らず、新幹線、モノレール、その他の、軌道に沿って進行する車両を含む概念とする。また、車両用空調装置１００が設置される車両は、鉄道車両に限られず、バスその他の自動車であってもよい。

【0066】

（付記１）
車両の屋根に設けられ、吸気口と排気口とが形成された室外機室と、
前記室外機室に設けられ、前記吸気口から吸い込んだ外部の空気を、前記排気口から排出する送風機と、
前記吸気口から吸い込んだ外部の空気があたる位置に、鉛直方向に対して傾いた姿勢で設けられた熱交換器と、を備え、
前記室外機室は、底板と、前記底板を補強する補強梁と、前記補強梁と前記底板との段差部を覆う導風部を有し、
鉛直方向から平面視した場合に、前記導風部の少なくとも一部は、前記熱交換器と重なる、
車両用空調装置。

【0067】

（付記２）
前記導風部は、前記補強梁と前記底板とを接続しており、前記熱交換器の下方にまで延出している、
付記１に記載の車両用空調装置。

【0068】

（付記３）
前記導風部は、前記補強梁に対して着脱自在である、
付記１または２に記載の車両用空調装置。

【0069】

（付記４）
前記導風部は、前記補強梁の上面と当接して固着具を介して連結される第１取付板と、前記底板と当接して固着具を介して連結される第２取付板と、前記第１取付板と前記第２取付板とを接続する傾斜板とを備えている、
付記１から３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

【0070】

（付記５）
前記傾斜板は、前記第２取付板から前記第１取付板に向けて、前記底板との距離が直線的に大きくなる平面を有している、
付記４に記載の車両用空調装置。

【0071】

（付記６）
前記傾斜板は、前記補強梁の延在方向に垂直な断面において、前記第２取付板から前記第１取付板に向けて、下に凸の曲面を有している、
付記４に記載の車両用空調装置。

【0072】

（付記７）
前記送風機の回転羽根は、ベルマウスに収容されており、
ベルマウスの吸込部には、ベルマウスに流入する空気の流れを整える気流調整部が設けられている、
付記１から６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

【0073】

（付記８）
前記排気口には、空気を通す複数の排気孔が形成されており、
鉛直方向から平面視した場合、前記排気口は前記送風機の回転羽根よりも大きく、前記回転羽根と重ならない範囲にまで前記排気孔が形成されている、
付記７に記載の車両用空調装置。

【0074】

（付記９）
前記気流調整部は、帯状体が格子状に組まれ、空気を通す複数の孔を有している、
付記７または８に記載の車両用空調装置。

【0075】

（付記１０）
前記気流調整部には、空気を通す複数の孔があけられている、
付記７または８に記載の車両用空調装置。

【0076】

（付記１１）
前記気流調整部は、帯状体が放射状に組まれ、空気を通す放射状に延びる孔を有している、
付記７または８に記載の車両用空調装置。

【0077】

（付記１２）
前記ベルマウスは、前記室外機室に架け渡された支持梁に取り付けられる取付部を有し、
前記気流調整部は、前記取付部に取り付けられている、
付記７から１１のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

【符号の説明】

【0078】

１…鉄道車両、２…客室、１０，１０ａ，１０ｂ…室外熱交換器、２０…室外送風機、２１…モータ、２２…回転羽根、２３…出力軸、３０…気流調整部、３０ａ…開口、３０ｂ…空気孔、３１…延出部、５０…室外機室、５１…底板部、５２…第１側板部、５３…第２側板部、５３ａ…長方形部、５３ｂ…台形状部、５４…第３側板部、５５…第４側板部、５６…カバー部、５７…内部空間、５８…天板部、５９ａ，５９ｂ…斜板部、６０…室内機室、６１…吸気口、６１ａ…吸気孔、６２…吸気口、６２ａ…吸気孔、６３…排気口、６３ａ…排気孔、６４ａ，６４ｂ…支持梁、６５ａ，６５ｂ…補強梁、７０…圧縮機室、８０…ベルマウス、８１…取付板、８１ａ…開口、８２…ベルマウス本体、８２ａ…吸込部、８２ｂ…通風路、９１，９２…導風板、９１ａ…第１取付板、９１ｂ…第２取付板、９１ｃ…傾斜板、９１ｄ…傾斜面、９２ａ…第１取付板、９２ｂ…第２取付板、９２ｃ…傾斜板、９２ｄ…傾斜面、９５，９６，９７，９８…ボルト、１００…車両用空調装置、１３０…気流調整部、１３１…通風孔、１５０…室外機室、１５１ａ，１５１ｂ…接続梁、１９２…導風板、１９２ａ…第１取付板、１９２ｂ…第２取付板、１９２ｃ…傾斜板、２３０…気流調整部、２３１…通風孔、５１０…圧縮機、５３０…膨張器、５４０…室内熱交換器、５５０…気液分離器、５６０…冷媒配管、５８０…室内送風機、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２…中心、ＣＬ…中心線。

【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】