特開 2024-30175 鉄道車両用空調装置筐体、鉄道車両用空調装置および鉄道車両

(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】P2024030175

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】鉄道車両用空調装置筐体、鉄道車両用空調装置および鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 27/00 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

B61D27/00 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132782

(22)【出願日】2022-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(72)【発明者】

【氏名】上條 芳武

(72)【発明者】

【氏名】小山 泰平

(72)【発明者】

【氏名】岩田 宜之

(72)【発明者】

【氏名】中田 好彦

(72)【発明者】

【氏名】祐川 直純

(57)【要約】

【課題】強度部品点数を少なくしつつ、振動を低減できる構造を有する鉄道車両用空調装置筐体を提供する。
【解決手段】本実施形態による鉄道車両用空調装置筐体は、室内部と、室外部と、を備える。前記室外部は、第１方向に沿って延びる第１立ち上げ部を有する第１底板と、前記第１方向に沿って延びる第２立ち上げ部を有する第２底板と、前記第１底板及び前記第２底板のうちの少なくとも一方の上に位置し、前記第１方向に沿って延びる第１方向梁と、前記第１底板及び前記第２底板上に位置し、前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる第２方向梁と、を有する。前記第１底板の前記第１立ち上げ部と前記第２底板の前記第２立ち上げ部とは、互いに連結されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内部と室外部とを備えた鉄道車両用空調装置筐体であって、
前記室外部は、
第１方向に沿って延びる第１立ち上げ部を有する第１底板と、
前記第１方向に沿って延びる第２立ち上げ部を有する第２底板と、
前記第１底板及び前記第２底板のうちの少なくとも一方の上に位置し、前記第１方向に沿って延びる第１方向梁と、
前記第１底板及び前記第２底板上に位置し、前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる第２方向梁と、を有し、
前記第１底板の前記第１立ち上げ部と前記第２底板の前記第２立ち上げ部とが互いに連結されている、鉄道車両用空調装置筐体。

【請求項2】

前記第１方向梁及び前記第２方向梁の少なくとも一方に通気孔が形成されている、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置筐体。

【請求項3】

前記第２方向梁は一対設けられ、
前記第１方向梁は、前記一対の第２方向梁を互いに連結する、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置筐体。

【請求項4】

前記第２方向梁上に室外送風機を支持する室外送風機支持部が設けられ、
前記室外送風機支持部と、前記第１底板または前記第２底板との間に隙間が設けられている、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置筐体。

【請求項5】

前記第２方向梁は一対設けられ、
前記一対の第２方向梁の各々は、第１部分と第２部分とを有し、
前記第１部分同士の幅と、前記第２部分同士の幅とは、互いに異なっている、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置筐体。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の鉄道車両用空調装置筐体を備える、鉄道車両用空調装置。

【請求項7】

前記鉄道車両用空調装置の重心は、平面視において、前記第１立ち上げ部と前記第２立ち上げ部との連結部分に位置している、請求項６に記載の鉄道車両用空調装置。

【請求項8】

請求項１～５のいずれか一項に記載の鉄道車両用空調装置筐体と、
室外送風機と、を備え、
前記第２方向梁は一対設けられ、
前記室外送風機の外径は、前記一対の第２方向梁同士の間隔よりも大きい、鉄道車両用空調装置。

【請求項9】

請求項６に記載の鉄道車両用空調装置を備える、鉄道車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、鉄道車両用空調装置筐体、鉄道車両用空調装置、および鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両用空調装置（以下、空調装置とも呼ぶ）を組み立てやすくし、部品を共通化するために、鉄道車両用空調装置筐体（以下、筐体とも呼ぶ）のユニット化が進められている。この場合、鉄道車両の走行時に生じる振動が空調装置に伝達することを抑制するために、筐体の部品点数を少なくしつつ筐体の剛性を上げることが求められている。しかしながら、筐体には、空調装置を取り付ける鉄道車両によって異なる構成を有する強度部品が含まれる。このため、筐体の部品を統一化することが難しい。

【0003】

また、鉄道車両用空調装置筐体において、空調装置内部の機器が振動しにくい構造とすることが求められている。しかしながら、統一化された筐体の部品が特定の鉄道車両に適していない場合、振動を十分に抑制できない可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１３１０３７号公報

【特許文献2】特許第６３０５４９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

強度部品点数を少なくしつつ、振動を低減できる構造を有する鉄道車両用空調装置筐体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態による鉄道車両用空調装置筐体は、室内部と、室外部と、を備える。前記室外部は、第１方向に沿って延びる第１立ち上げ部を有する第１底板と、前記第１方向に沿って延びる第２立ち上げ部を有する第２底板と、前記第１底板及び前記第２底板のうちの少なくとも一方の上に位置し、前記第１方向に沿って延びる第１方向梁と、前記第１底板及び前記第２底板上に位置し、前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる第２方向梁と、を有する。前記第１底板の前記第１立ち上げ部と前記第２底板の前記第２立ち上げ部とは、互いに連結されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態による鉄道車両を概略的に示す側面図。

【図2】一実施形態による鉄道車両用空調装置を示す斜視図。

【図3】一実施形態による鉄道車両用空調装置及び鉄道車両用空調装置筐体を示す平面図。

【図4】一実施形態による第１底板、第１立ち上げ部、第２底板、及び第２立ち上げ部を示す斜視図。

【図5】一実施形態による第１底板、第２底板、第１方向梁、及び第２方向梁を示す斜視図。

【図6】鉄道車両用空調装置筐体の一変形例を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

【0009】

本明細書において、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に限定されることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。

【0010】

図面間における方向関係を明確化するため、いくつかの図面には、第１方向ＤＡ、第２方向ＤＢ、第３方向ＤＣを図面間で共通する方向として示している。各方向において、矢印の先端側が第１側となる。各方向において、第１側とは逆側となる側が第２側となる。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から奥に向かう矢印を、例えば図１に示すように、円の中に×を設けた記号により示す。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から手前に向かう矢印を、例えば図３に示すように、円の中に点を設けた記号により示す。

【0011】

図１は、本実施の形態による鉄道車両用空調装置１を有する鉄道車両１００を示す。鉄道車両１００は、軌道Ｒ上に位置している。軌道Ｒを支持する枕木（図示せず）は、第１方向ＤＡに沿って延びている。軌道Ｒは、第１方向ＤＡに直交する第２方向ＤＢに沿って延びている。枕木は、第２方向ＤＢに間隔を空けて複数設けられている。鉄道車両１００は、軌道Ｒ上を第２方向ＤＢに移動可能である。この場合、枕木方向は、第１方向ＤＡであり、進行方向は、第２方向ＤＢである。鉄道車両１００として、電車、気動車、機関車、客車等が例示される。図示された例において、鉄道車両１００は、電車である。鉄道車両は、パンタグラフ１０５を有している。

【0012】

図１に示す例において、鉄道車両１００は、複数（この場合は２つ）の空調装置１を有している。空調装置１は、鉄道車両１００の屋根１０１上に設置されている。複数の空調装置１は、第２方向ＤＢに互いから離れている。空調装置１は、鉄道車両１００の内部空間における空気の温度、湿度、気流等を調整する。空調装置１は、鉄道車両１００の内部空間における空気と、鉄道車両１００の外部の空気とを交換してもよい。すなわち、空調装置１は、換気機能を有してもよい。空調装置１は、鉄道車両１００の内部空間における空気の浄化機能を有してもよい。なお、図１においては、複数の空調装置を屋根上に設置した分散式を用いて説明を行うが、１つに集約した集中式にも適用することが可能である。また、屋根上設置に限らず、床下設置にも適用することが可能である。

【0013】

空調装置１は、筐体１０と、筐体１０に収容された機器５０と、を有している。筐体１０は、室内部１０ａと、室外部１０ｂと、を有している。室内部１０ａと室外部１０ｂとは、仕切り板１５によって仕切られている。仕切り板１５は、第１方向ＤＡに沿って、鉄道車両１００の屋根から上方に延びている。この結果、図１に示すように、鉄道車両１００の屋根１０１上に設置された空調装置１において、室内部１０ａ及び室外部１０ｂは、仕切り板１５を介して第２方向ＤＢに隣り合っている。図１において、仕切り板１５は、空調装置１内に破線によって示されている。各空調装置１において、室内部１０ａは、室外部１０ｂよりも第２方向ＤＢにおける第１側ＳＢ１に位置している。筐体１０は、例えば鉄やアルミニウム等の金属製の部材を組合わせることよって製造されてもよい。

【0014】

図１に示す例において、機器５０は、筐体１０の室外部１０ｂに収容されている。機器５０は、筐体１０の室内部１０ａにも収容されている。筐体１０には、複数の機器５０が収容されてもよい。機器５０として、熱交換器、送風機、圧縮機ユニット（コンップレッサユニット）等が例示される。室外部１０ｂに収容される機器５０には、室外熱交換器５１、室外送風機５２、及び圧縮機ユニット５３が含まれてもよい。室内部１０ａに収容される機器には、室内送風機、室内熱交換器が含まれ得る。空調装置１において、室外熱交換器５１と室内熱交換器との間を冷媒が循環する。冷媒は、室外熱交換器５１及び室内熱交換器の間において熱を移動させる。

【0015】

室外熱交換器５１は、外気と冷媒との間で熱交換を行う。室内熱交換器は、鉄道車両１００の内部空間の空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外送風機５２は、外気との熱交換を促す気流を形成する。室内送風機は、内部空間の空気との熱交換を促す気流を形成するとともに、熱交換された空気を、鉄道車両１００の内部空間へ供給する。圧縮機ユニット５３は、冷媒を圧縮する。冷媒を圧縮することで、圧縮機ユニット５３は、室外熱交換器５１及び室内熱交換器の間における冷媒の循環を促す。

【0016】

機器５０を収容した筐体１０は、カバー６０によって上方から覆われてもよい。カバー６０は、筐体１０の室外部１０ｂ内に空気を流入させるためのカバー開口部（図示せず）を有してもよい。カバー開口部（図示せず）は、室外部１０ｂに収容された室外熱交換器５１の位置及び室外送風機５２の位置に対応して設けられてもよい。カバー６０は、例えば鉄やアルミニウム等の金属製の部材を組合わせることによって製造されてもよい。

【0017】

図１及び図３には、空調装置１の重心Ｐが点によって示されている。図１に示すように、各空調装置１の重心Ｐは、筐体１０の仕切り板１５よりも室外部１０ｂ側に位置している。

【0018】

図２～図５を参照して、筐体１０の構成について説明する。なお、図２～図５のうち、図３を除き、筐体１０に収容された機器５０は省略されている。また、図３においても、室内部１０ａに収容された機器は省略されている。

【0019】

図３に示すように、筐体１０は、筐体１０の内部空間を取り囲む複数の壁部１１，１２を有している。具体的には、筐体１０は、第１方向ＤＡに沿って延びる一対の第１壁部１１と、第２方向ＤＢに沿って延びる一対の第２壁部１２と、を有している。第１壁部１１及び第２壁部１２は、いずれも、第３方向ＤＣに平行に延びている。一対の第１壁部１１によって、第２方向ＤＢにおける筐体１０の収容空間が定められている。一対の第２壁部１２によって、第１方向ＤＡにおける筐体１０の収容空間が定められている。平面視において、筐体１０は、第２方向ＤＢに長手方向を有している。なお、図２では、第１壁部１１の一部、及び第２壁部１２の一部が省略されている。

【0020】

図２及び図３に示すように、一対の第２壁部１２の縁部には、それぞれ、複数の取付脚１３が設けられてもよい。各第２壁部１２において、取付脚１３は、第２方向ＤＢに間隔を空けて複数設けられている。取付脚１３は、第１方向ＤＡにおける筐体１０の中心線ＬＭから離れるように、第１方向ＤＡに延びている。取付脚１３には、ねじ等の締結部品が貫通可能な孔１３ａが設けられている。空調装置１は、締結部品によって、鉄道車両１００の屋根１０１上に取り付けられる。

【0021】

上述したように、筐体１０は、室内部１０ａと、室外部１０ｂと、を有する。室内部１０ａと室外部１０ｂとは、仕切り板１５によって仕切られている。室内部１０ａと室外部１０ｂとは、仕切り板１５を介して互いに隣接する。図２に示すように、仕切り板１５は、第１方向ＤＡに沿って延びている。

【0022】

室外部１０ｂは、第１底板２１と、第２底板２２と、第１方向梁２３と、第２方向梁２４と、を有している。第１底板２１は、第１方向ＤＡおよび第２方向ＤＢに広がる主面を有している。第２底板２２は、第１方向ＤＡおよび第２方向ＤＢに広がる主面を有している。第１底板２１及び第２底板２２は、下側から室外部１０ｂに収容された機器５０を支持する。第１底板２１及び第２底板２２は、下側から第１壁部１１、第２壁部１２、及び仕切り板１５を支持する。第１底板２１及び第２底板２２は、互いに隣接して配置される。第１底板２１の主面と第２底板２２の主面は、互いに同一平面上に位置する。

【0023】

図２に示すように、第１底板２１は、第１方向ＤＡにおける両縁部において、第２壁部１２に連結されている。第１底板２１は、第２方向ＤＢにおける第１側ＳＢ１の縁部において、第２底板２２に連結されている。第１底板２１は、第２方向ＤＢにおける第２側の縁部において、第１壁部１１に連結されている。第２底板２２は、第１方向ＤＡにおける両縁部において、第２壁部１２に連結されている。第２底板２２は、第２方向ＤＢにおける第１側ＳＢ１の縁部において、仕切り板１５に連結されている。第２底板２２は、第２方向ＤＢにおける第２側の縁部において、第１底板２１に連結されている。

【0024】

第１底板２１及び第２底板２２について、図３及び図４を参照してさらに詳しく説明する。図４は、第１底板２１と第２底板２２との連結部分のうち、第１方向ＤＡにおける第２側の部分を示す斜視図である。図４において、第１底板２１及び第２底板２２を除く、室外部１０ｂの他の部材は省略されている。

【0025】

図４に示すように、第１底板２１は、第１方向ＤＡに沿って延びる第１立ち上げ部３１を有している。第２底板２２は、第１方向ＤＡに沿って延びる第２立ち上げ部３２を有している。図示された例において、第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２は、いずれも、第１方向ＤＡ及び第３方向ＤＣに広がっている。第１立ち上げ部３１は、第１底板２１を作製する金属板の一部分を上側に向けて折り曲げることによって形成されてもよい。すなわち第１立ち上げ部３１は、第１底板２１と一体化されていてもよい。第２立ち上げ部３２は、第２底板２２を作製する金属板の一部分を上側に折り曲げることによって形成されてもよい。すなわち第２立ち上げ部３２は、第２底板２２と一体化されていてもよい。

【0026】

図４に示すように、第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２とは、第２方向ＤＢに互いに接触するように重なる。図３に示すように、第２方向ＤＢに互いに重なる第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２とが互いに連結されている。第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２とは、例えばスポット溶接によって連結されてもよいし、ねじ等の締結部品を締結することによって互いに連結されてもよい。

【0027】

図３に示す例において、第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２との連結面ＣＰは、平面視において（上方からの観察において）、第１方向ＤＡに延びている。連結面ＣＰは、第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２とが互いに接触する面からなる。第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２との連結面ＣＰは、平面視において空調装置１の重心Ｐ（上述）に位置していてもよい。

【0028】

第２底板２２は、第１底板２１よりも第２方向ＤＢにおける第１側ＳＢ１に位置している。言い換えると、第２底板２２は、第２方向ＤＢにおいて第１底板２１と室内部１０ａとの間に位置している。

【0029】

第１立ち上げ部３１の高さ、すなわち第３方向ＤＣにおける長さは、第１方向ＤＡに沿って一定でもよい。同様に、第２立ち上げ部３２の高さは、第１方向ＤＡに沿って一定でもよい。あるいは、図４に示すように、第１立ち上げ部３１の高さ及び第２立ち上げ部３２の高さは、第１方向ＤＡに沿って変化してもよい。さらに、図４に示すように、第１底板２１は、第１方向ＤＡに沿って、第１立ち上げ部３１が設けられていない部分を有してもよい。第２底板２２は、第１方向ＤＡに沿って、第２立ち上げ部３２が設けられていない部分を有してもよい。図４において仮想線を用いて示すように、第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２のいずれもが設けられていない部分に、第２方向梁２４が設けられてもよい。

【0030】

第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２は、互いに異なる形状を有してもよい。第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２は、連結を容易とする観点から、同一の形状を有することが好ましい。すなわち第１立ち上げ部３１の高さと第２立ち上げ部３２の高さとは互いに同一であってもよい。図示された例において、第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２は、側面視において（第２方向ＤＢにおけるいずれか一方の側からの観察において）互いに同一の形状を有している。

【0031】

図２及び図３に示すように、第１方向梁２３は、第１方向ＤＡに沿って直線状に延びている。第１方向梁２３は、長手方向に垂直な断面が中空であってもよい。第１方向梁２３は、例えば角パイプであってもよい。第１方向梁２３は、第２底板２２上に位置する。第１方向梁２３は、第２底板２２の第１方向ＤＡへの変形を抑制する。また、第１方向梁２３は、機器５０を支持する土台としても機能し得る。なお、第１方向梁２３は、第１底板２１上に位置してもよい。第１方向梁２３の両端部は、それぞれ、一対の第２方向梁２４にそれぞれ連結されている。なおこれに限られず、第１方向ＤＡに沿って延びる第１方向梁２３の両端部の各々は、例えば、第２壁部１２に連結されてもよい。第１方向梁２３は、例えば溶接によって、第１底板２１の上面又は第２底板２２の上面に取り付けられてもよいし、ねじ等の締結部品を締結することによって互いに連結されてもよい。

【0032】

図２及び図３に示すように、第２方向梁２４は、第２方向ＤＢに沿って直線状に延びている。第２方向梁２４は、長手方向に垂直な断面が中空であってもよい。第２方向梁２４は、例えば角パイプであってもよい。第２方向梁２４は、第１底板２１及び第２底板２２上に位置している。すなわち第２方向梁２４は、第１底板２１と第２底板２２との両方に跨がって延びている。第２方向梁２４は、第１底板２１及び第２底板２２の第２方向ＤＢへの変形を抑制する。また、第２方向梁２４は、機器５０を支持する土台としても機能し得る。第２方向梁２４の一方の端部は、第１壁部１１に連結されてもよい。第２方向梁２４の他方の端部は、仕切り板１５に連結されてもよい。図４に仮想線を用いて示すように、第２方向梁２４は、第１底板２１と第２底板２２との連結部分において、第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２のいずれもが設けられていない部分に位置してもよい。第２方向梁２４は、例えば溶接によって、第１底板２１及び第２底板２２の両底板の上面に取り付けられてもよいし、ねじ等の締結部品を締結することによって互いに連結されてもよい。

【0033】

図２及び図３に示すように、第２方向梁２４は一対設けられてもよい。一対の第２方向梁２４は、第１方向ＤＡにおいて間隔ＰＡを置いて互いから離れている。図示された例において、第１方向梁２３は、一対の第２方向梁２４を互いに連結している。一対の第２方向梁２４を互いに連結することで、第１方向梁２３は、第１方向ＤＡにおいて一対の第２方向梁２４の間に位置する室外部１０ｂの領域を、第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２とに区画している。第２領域ＡＲ２は、第２方向ＤＢにおける第１側ＳＢ１から、第１領域ＡＲ１に隣り合っている。第１方向梁２３と第２方向梁２４とは、例えば溶接によって互いに連結されてもよい。

【0034】

図５に示すように、第２方向梁２４に通気孔２５が形成されてもよい。通気孔２５は、室外部１０ｂ内に空気の流れを追加する。図５に示す例において、通気孔２５は、一対の第２方向梁２４の各々に形成されている。各第２方向梁２４において、図５において、通気孔２５は、第１方向ＤＡにおける内側（室外部１０ｂの第１方向ＤＡにおける中心線ＬＭに近づく側）の面に設けられた複数の内側通気孔２５１と、第１方向ＤＡにおける外側（室外部１０ｂの第１方向ＤＡにおける中心線ＬＭから離れる側）の面に設けられた複数の外側通気孔２５２と、から構成される。通気孔２５は、第２方向梁２４を第１方向ＤＡに貫通している。なお、図５には示していないが、通気孔２５は、第１方向梁２３に形成されてもよい。この場合、通気孔２５は、第１方向梁２３及び第２方向梁２４の少なくとも一方に形成されていてもよい。

【0035】

図５に示すように、内側通気孔２５１は、第１内側通気孔２５１ａ及び第２内側通気孔２５１ｂを含んでもよい。第１内側通気孔２５１ａの第２方向ＤＢにおける長さは、第２内側通気孔２５１ｂの第２方向ＤＢにおける長さよりも、短くなっているが、この形状に限定されるものではない。第１内側通気孔２５１ａが設けられる位置は、室外送風機５２が筐体１０に収容される位置に対応してもよい。第２内側通気孔２５１ｂが設けられる位置は、圧縮機ユニット５３が筐体１０に収容される位置に対応してもよい。

【0036】

図５に示すように、外側通気孔２５２は、第２方向ＤＢにおいて、第１内側通気孔２５１ａと第２内側通気孔２５１ｂとの間に位置している。これにより、外側通気孔２５２から進入した空気を、第１内側通気孔２５１ａと第２内側通気孔２５１ｂとの両方から送気できる。

【0037】

図２及び図３に示すように、室外部１０ｂには、室外送風機５２を支持する室外送風機支持部２６がさらに設けられている。室外送風機支持部２６は、一対の第２方向梁２４の上に設けられている。室外送風機支持部２６は、第１方向ＤＡにおいて一対の第２方向梁２４の間に位置する室外部１０ｂの領域のうち、第１領域ＡＲ１に設けられている。室外送風機支持部２６が一対の第２方向梁２４の上に設けられることで、第１底板２１と、室外送風機支持部２６と、の間には、第３方向ＤＣに隙間が設けられる。

【0038】

室外送風機支持部２６は、室外送風機支持板２７と、室外送風機支持板２７を支持する一対の室外送風機支持梁２８と、を含んでいる。一対の室外送風機支持梁２８の各々は、一対の第２方向梁２４によって下側から支持されている。室外送風機支持板２７は、第２方向ＤＢに互いに離間した一対の室外送風機支持梁２８の間に位置している。一対の室外送風機支持梁２８は、それぞれ、第１方向ＤＡに延びるように、第２方向梁２４の上に配置されている。

【0039】

次に、このような構成からなる本実施形態の作用について説明する。

【0040】

筐体１０に機器５０を収容することで、空調装置１が組み立てられる。筐体１０の室外部１０ｂにおいて、室外熱交換器５１、室外送風機５２、及び圧縮機ユニット５３が収容され得る。機器５０を収容した筐体１０は、上側からカバーによって覆われてもよい。

【0041】

室外熱交換器５１は、第１底板２１及び第２底板２２の上に設置される。本実施の形態において、２つの室外熱交換器５１が、第１底板２１及び第２底板２２の上に設置されている。図３において、室外部１０ｂに収容された室外熱交換器５１は、矩形形状の仮想線によって示されている。２つの室外熱交換器５１は、室外送風機５２又は圧縮機ユニット５３を挟んで第１方向ＤＡに互いに離間している。

【0042】

室外送風機５２は、第１底板２１及び第２底板２２の少なくとも一方の上に設置されてもよい。室外送風機５２は、第１方向梁２３及び第２方向梁２４の少なくとも一方の上に設置されてもよい。室外送風機５２は、室外送風機支持部２６によって、下側から支持されてもよい。本実施の形態において、室外送風機５２は、室外送風機支持板２７上に設置される。室外送風機５２は、第１領域ＡＲ１において、一対の第２方向梁２４に載せられている。室外送風機５２が設置された状態において、室外送風機支持部２６と第１底板２１との間には、第３方向ＤＣに隙間が設けられている。図３において、室外部１０ｂに収容された室外送風機５２の外径ＲＲは、円形状の仮想線によって示されている。

【0043】

圧縮機ユニット５３は、第１底板２１及び第２底板２２の少なくとも一方の上に設置されてもよい。圧縮機ユニット５３は、第１方向梁２３及び第２方向梁２４の少なくとも一方の上に設置されてもよい。本実施の形態において、圧縮機ユニット５３は、第１方向梁２３及び一対の第２方向梁２４の上に設置される。圧縮機ユニット５３は、第２領域ＡＲ２において、第１方向梁２３及び一対の第２方向梁２４に載せられている。図３において、室外部１０ｂに収容された圧縮機ユニット５３は、矩形形状の仮想線によって示されている。

【0044】

筐体１０に機器５０を収容した空調装置１は、鉄道車両１００に設置される。図１に示すように、空調装置１は、鉄道車両１００の屋根１０１上に設置される。空調装置１は、筐体１０の第１壁部１１に設けられた取付脚１３を介して、鉄道車両１００の屋根１０１に取り付けられてもよい。空調装置１は、取付脚１３に設けられた孔１３ａを貫通するねじ等によって、鉄道車両１００の屋根１０１に取り付けられてもよい。

【0045】

以上のようにして、鉄道車両１００に空調装置１が設置される。ところで、空調装置を組み立てやすくし、部品を共通化するために、鉄道車両用空調装置筐体のユニット化が進められている。この場合、鉄道車両の走行時に生じる振動が空調装置にも伝わるため、筐体の部品点数を少なくしつつ筐体の剛性を上げることが求められている。一方、鉄道車両用空調装置筐体には、鉄道車両によって異なる構成をもつ強度部品も含まれる。このため、部品点数の低減と剛性の向上とを実現することが望まれる。

【0046】

これに対して、本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体１０において、室外部１０ｂは、第１方向ＤＡに沿って延びる第１立ち上げ部３１を有する第１底板２１と、第１方向ＤＡに沿って延びる第２立ち上げ部３２を有する第２底板２２と、を有する。第１底板２１の第１立ち上げ部３１と第２底板２２の第２立ち上げ部３２とは、互いに連結されている。この具体例によれば、互いに連結された第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２によって、第１底板２１及び第２底板２２の第１方向ＤＡへの変形が抑制される。すなわち、第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２とを連結することによって、第１底板２１及び第２底板２２の剛性が向上する。第１底板２１及び第２底板２２の剛性が向上することで、室外部１０ｂにおいて、筐体１０の剛性が向上する。すなわち、筐体１０において、第１底板２１及び第２底板２２は、支持部品だけでなく強度部品として使用できる。これにより、筐体１０は、強度部品の点数を少なくすることができる。

【0047】

また、第１底板２１及び第２底板２２の剛性が向上することで、鉄道車両１００の移動等に起因した第１底板２１及び第２底板２２の振動を抑制できる。これにより、第１底板２１及び第２底板２２によって下側から支持された、筐体１０内の機器５０の振動を抑制できる。したがって、本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体の構造によれば、強度部品点数を少なくしつつ、筐体１０の振動を低減できる。

【0048】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体において、室外部１０ｂは、第１底板２１及び第２底板２２のうちの少なくとも一方の上に位置し、第１方向ＤＡに沿って延びる第１方向梁２３を有している。この具体例によれば、第１方向梁２３の設けられた底板において、第１方向ＤＡへの変形を抑制できる。図３に示される例において、第１方向梁２３は、第２底板２２の第１方向ＤＡへの変形を抑制できる。これにより、第１方向ＤＡからの力に対する筐体１０の剛性を、室外部１０ｂにおいて向上できる。また、第１方向梁２３の上に機器５０を設置することで、鉄道車両１００の移動等により生じる振動が、第１底板２１及び第２底板２２を介して機器５０に伝達することを抑制できる。

【0049】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体において、室外部１０ｂは、第１底板２１及び第２底板２２上に位置し、第２方向ＤＢに沿って延びる第２方向梁２４を有している。この具体例によれば、第１底板２１及び第２底板２２において、第２方向ＤＢへの変形を抑制できる。これにより、第２方向ＤＢからの力に対する筐体１０の剛性を、室外部１０ｂにおいて向上できる。また、第２方向梁２４の上に機器５０を設置することで、鉄道車両１００の移動等により生じる振動が、第１底板２１及び第２底板２２を介して機器５０に伝達することを抑制できる。

【0050】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体において、第２方向梁２４は一対設けられ、第１方向梁２３は、一対の第２方向梁２４を互いに連結している。この具体例によれば、複数の第２方向梁２４によって、第１底板２１及び第２底板２２の第２方向ＤＢへの変形をより効果的に抑制できる。また、一対の第２方向梁２４が第１方向梁２３によって連結されることで、第１方向梁２３が設けられた底板のうち、一対の第２方向梁２４によって挟まれた部分において、第１方向ＤＡへの変形をより効果的に抑制できる。したがって、一対の第２方向梁２４に挟まれた第１領域ＡＲ１及び第２領域ＡＲ２において、筐体１０の剛性を向上できる。

【0051】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体において、室外部１０ｂには、第２方向梁２４上に室外送風機５２を支持する室外送風機支持部２６が設けられている。室外送風機支持部２６と第１底板２１または第２底板２２との間には、第３方向ＤＣに隙間が設けられている。この具体例によれば、室外送風機５２は、第１底板２１または第２底板２２から第３方向ＤＣに離れて保持される。これにより、鉄道車両１００の移動等により生じる振動が、第１底板２１及び第２底板２２を介して室外送風機５２に伝達することを抑制できる。

【0052】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置において、空調装置１の重心Ｐは、平面視において、第１立ち上げ部３１と第２立ち上げ部３２との連結面ＣＰに位置している。一般に、鉄道車両の屋根上に設置された空調装置において、筐体を変形させる力は、重心付近において比較的大きく作用する。したがって、この具体例によれば、筐体１０を変形させる力が比較的大きく作用する部分において、第１方向ＤＡへの変形を抑制できる。これにより、筐体１０の振動を抑制し、筐体１０に収容された機器５０への振動の伝達を効果的に抑制できる。

【0053】

鉄道車両１００の屋根１０１上に設置された空調装置１を動作させるときには、室外送風機５２が動作する。この結果、室外部１０ｂにおいて、室外熱交換器５１と室外送風機５２との間に空気の流れが生じる。例えば、室外送風機５２が空気を吸い出す場合、空気は、カバー開口部（図示せず）から吸い込まれて室外熱交換器５１を通過する。室外熱交換器５１を通過した空気は、室外部１０ｂ内を移動して室外送風機５２に吸い込まれる。室外送風機５２は、カバー開口部（図示せず）から空気を排出する。結果として、図３において矢印Ａ１によって示されるように、室外部１０ｂにおいて、室外熱交換器５１から室外送風機５２へ向けた空気の流れが生じる。矢印Ａ１に沿って流れる空気は、第１方向梁２３、或いは第１方向梁２３及び第２方向梁２４の両梁を跨ぐように、室外送風機５２へ向けて移動している。第１方向梁２３及び第２方向梁２４は、室外熱交換器５１及び室外送風機５２の間を移動する空気の流れに影響を及ぼし得る。

【0054】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置筐体において、一対の第２方向梁２４の各々には、通気孔２５が形成されている。この具体例によれば、室外熱交換器５１と室外送風機５２との間を流れる空気は、図３及び図５において矢印Ａ２によって示されるように、第２方向梁２４内を流れることもできる。すなわち、通気孔２５は、室外部１０ｂ内に空気の流れを追加できる。室外熱交換器５１を流れる空気の量が追加されることで、室外部１０ｂにおける熱交換を促進できる。したがって、この具体例によれば、室外部１０ｂにおける空調機能を向上できる。

【0055】

本実施の形態による鉄道車両用空調装置において、室外送風機５２の外径ＲＲは、一対の第２方向梁２４の間隔ＰＡよりも大きくなっている（Ｒ＞ＰＡ）。この具体例によれば、室外部１０ｂ内の空気は、矢印Ａ３によって例示されるように、第２方向梁２４を跨ぐことなく室外熱交換器５１及び室外送風機５２の間を流れることもできる。これにより、矢印Ａ３に沿って流れる空気において、第１方向梁２３及び第２方向梁２４による影響を軽減することができる。空気は、室外熱交換器５１及び室外送風機５２の間を容易に移動できる。したがって、この具体例によれば、室外部１０ｂにおける空調機能を向上できる。

【0056】

（変形例）
次に、本実施形態の各種変形例について説明する。

【0057】

上述した一実施の形態の具体例において、室外部１０ｂは、立ち上げ部３１，３２をそれぞれ有する２つの底板２１，２２を有している。しかしながらこれに限られず、室外部１０ｂは、立ち上げ部をそれぞれ有する３つ以上の底板を有してもよい。

【0058】

上述した一実施の形態の具体例において、第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２は、枕木の延びる方向に平行な第１方向ＤＡに沿って延びている。しかしながらこれに限られず、第１立ち上げ部３１及び第２立ち上げ部３２は、鉄道車両の進行方向に平行な方向に平行な第２方向ＤＢに沿って延びてもよい。すなわち枕木方向が第２方向ＤＢであり、進行方向が第１方向ＤＡであってもよい。

【0059】

上述した一実施の形態の具体例において、一対の第２方向梁２４は、第１壁部１１と仕切り板１５との間を第１方向ＤＡに沿って直線状に延びている。しかしながら、第２方向梁２４の形状は、これに限られない。図６に示すように、一対の第２方向梁２４は、それぞれ、第１部分２４１と第２部分２４２とを有してもよい。第１部分２４１同士の幅と、第２部分２４２同士の幅とは、異なってもよい。

【0060】

図６に示す例において、第１部分２４１は、第２部分２４２よりも第２方向ＤＢにおける第２側に位置している。第２部分２４２は、第１部分２４１よりも第２方向ＤＢにおける第１側ＳＢ１に位置している。第１方向ＤＡに互いから離れる第１部分２４１同士の幅ＰＢ１は、第１方向ＤＡに互いから離れる第２部分２４２同士の幅ＰＢ２よりも、小さくなっている。この具体例によれば、第２方向梁２４同士の幅を、室外部１０ｂに収容する機器５０の寸法に応じて変化させることができる。これにより、剛性を確保しながら、機器５０を容易に配置することができる。

【0061】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で、実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0062】

１：鉄道車両用空調装置、１０：鉄道車両用空調装置筐体、１０ａ：室内部、１０ｂ：室外部、１１：第１壁部、１２：第２壁部、１３：取付脚、１３ａ：孔、１５：仕切り板、２１：第１底板、２２：第２底板、２３：第１方向梁、２４：第２方向梁、２５：通気孔、２６：室外送風機支持部、２７：室外送風機支持板、２８：室外送風機支持梁、３１：第１立ち上げ部、３２：第２立ち上げ部、５０：機器、５１：室外熱交換器、５２：室外送風機、５３：圧縮機ユニット、６０：カバー、１００：鉄道車両、１０１：屋根、１０５：パンタグラフ、２４１：第１部分、２４２：第２部分、２５１：内側通気孔、２５１ａ：第１内側通気孔、２５１ｂ：第２内側通気孔、２５２：外側通気孔、ＡＲ１：第１領域、ＡＲ２：第２領域、ＣＰ：連結面、ＤＡ：第１方向、ＤＢ：第２方向、ＤＣ：第３方向、ＬＭ：中心線、Ｐ：重心、ＰＡ：間隔、ＰＢ１：幅、ＰＢ２：幅、Ｒ：軌道、ＳＡ１：第１側、ＳＢ１：第１側、ＳＣ１：第１側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】