特許 7503441 消音器および鉄道車両

(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】

(24)【登録日】2024-06-12

(45)【発行日】2024-06-20

(54)【発明の名称】消音器および鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/14 20100101AFI20240613BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

F01N13/14

F01N13/08 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020120732

(22)【出願日】2020-07-14

(65)【公開番号】P2022017897

(43)【公開日】2022-01-26

【審査請求日】2023-05-18

(73)【特許権者】

【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】松井 諒

【審査官】藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５６－１５６９１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２７３２９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０８－３１２３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２２００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ １／００－ １／２４

Ｆ０１Ｎ ５／００－ ５／０４

Ｆ０１Ｎ １３／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディーゼルエンジンの排気系に接続される消音器であって、排気ガスの流れる方向に沿って中心軸を有する中空円筒部を備え、前記中心軸に対し直角に配置されるとともに前記中空円筒部の内周面に結合された仕切り板により、前記中空円筒部の内部空間が、複数の消音室に区切られた消音器において、
前記ディーゼルエンジンは、鉄道車両用であること、
前記仕切り板の、前記消音室を形成する両側端面の全面を覆うように、前記仕切り板への熱の伝達を抑えることで前記仕切り板の膨脹を抑えるための断熱材が取り付けられていること、
を特徴とする消音器。

【請求項2】

請求項１に記載の消音器において、
前記断熱材は、前記仕切り板と網目部材とに挟まれることで固定されること、
前記断熱材は、前記ディーゼルエンジンの負荷が最大とされる連続時間に前記仕切り板への排気ガスの熱の伝達を抑えられる厚みを有していること、
を特徴とする消音器。

【請求項3】

請求項１または２に記載の消音器において、
前記断熱材は、厚みが１５ｍｍ以上のグラスウールであること、
を特徴とする消音器。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１つに記載された消音器を備えること、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、ディーゼルエンジンの排気系に接続される消音器であって、排気ガスの流れる方向に沿って中心軸を有する中空円筒部を備え、前記中心軸に対し直角に配置されるとともに前記中空円筒部の内周面に結合された仕切り板により、前記中空円筒部の内部空間が、複数の消音室に区切られた消音器および鉄道車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関としてディーゼルエンジンを備える鉄道車両には、特許文献１に示すように、ディーゼルエンジンの爆発音、排気音を消音するための消音器が用いられている。

【0003】

消音器は、例えば図５に示すような構成を有する。図５は、従来技術に係る消音器６の構成を表す図であり、内部の構成を可視化するために一部を断面としたものである。消音器６は、鉄道車両において、ディーゼルエンジンの排気系に接続され、ディーゼルエンジンの爆発音、排気音を消音するために用いられる。

【0004】

消音器６は、胴板６１１と、胴板６１１の両端部を閉塞する側板６１２Ａ，６１２Ｂにより、円筒状に形成された中空円筒部６１を備えている。胴板６１１の内面全周には、吸音材（例えば、グラスウール）６５が、パンチングメタル６７によって、押さえつけられるようにして、取り付けられている。

【0005】

中空円筒部６１の内部空間は、胴板６１１の内周面に結合された円盤状の仕切り板６１３Ａ，６１３Ｂによって、第１消音室６１４と、第２消音室６１５と、第３消音室６１６とに区切られている。

【0006】

消音器６は、ディーゼルエンジンから排気される排気ガスを消音器６に流入させるインレットパイプ６２を備えている。インレットパイプ６２は、側板６１２Ａを貫通し、第１消音室６１４に挿入されており、第１消音室６１４に挿入されている部分の外周面６２１には、多数の排出孔（不図示）が設けられている。これにより、消音器６の外部と第１消音室６１４とが連通されている。

【0007】

さらに、消音器６は、２枚の仕切り板６１３Ａ，６１３Ｂを貫通し、第１消音室６１４、第２消音室６１５、第３消音室６１６を横架する３本の連通パイプ６４を有する。連通パイプ６４は、外周面６４１に、多数の排出孔（不図示）を有しており、連通パイプ６４によって、第１消音室６１４、第２消音室６１５、第３消音室６１６が連通されている。

【0008】

さらにまた、消音器６は、消音器６に流入された排気ガスを排出するアウトレットパイプ６３を備えている。アウトレットパイプ６３は、側板６１２Ｂを貫通し、第３消音室６１６に挿入されており、第３消音室６１６に挿入されている部分の外周面６３１には、多数の排出孔（不図示）が設けられている。これにより、消音器６の外部と第３消音室６１６とが連通されている。

【0009】

消音器６は、以上のような構成を有することで、排気ガスがインレットパイプ６２から第１消音室６１４へと流入されるようになっている。第１消音室６１４に流入された排気ガスは、第２消音室６１５を通り、第３消音室６１６まで流れ、アウトレットパイプ６３から、消音器６の外部へ排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開昭５９－５０８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
鉄道車両が加速していく場合や、長い上り坂を走行する場合で、ディーゼルエンジンの負荷が大きくなったとき、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの温度は最大で摂氏４５０～５００度となる。このように温度の高い排気ガスが、消音器６に流入されると、仕切り板６１３Ａ，６１３Ｂが熱せられ、膨脹する。特に、仕切り板６１３Ａ，６１３Ｂの半径方向の膨張は、胴板６１１に過大な負荷を加え、過大な応力を発生させるため、胴板６１１に割れが生じるおそれがある。胴板６１１に割れが生じると、排気ガスが漏れ、火災の原因となり得る。よって、鉄道車両の走行時の安全性確保のために、胴板６１１の割れを防止することが可能な消音器およびそのような消音器を備える鉄道車両が求められている。

【0012】

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、胴板の割れを防止し、鉄道車両の走行時の安全性を確保することが可能な消音器およびそのような消音器を備える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】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の消音器は次のような構成を有している。
（１）ディーゼルエンジンの排気系に接続される消音器であって、排気ガスの流れる方向に沿って中心軸を有する中空円筒部を備え、前記中心軸に対し直角に配置されるとともに前記中空円筒部の内周面に結合された仕切り板により、前記中空円筒部の内部空間が、複数の消音室に区切られた消音器において、前記ディーゼルエンジンは、鉄道車両用であること、前記仕切り板の、前記消音室を形成する両側端面の全面を覆うように、前記仕切り板への熱の伝達を抑えることで前記仕切り板の膨脹を抑えるための断熱材が取り付けられていること、を特徴とする。

【0014】

（１）に記載の消音器によれば、仕切り板に断熱材（例えばグラスウール）が取り付けられているため、摂氏４５０～５００度の排気ガスが消音器に流入されたとしても、仕切り板への熱の伝達を抑えることができる。仕切り板への熱の伝達を抑えることができれば、仕切り板の膨脹を抑えることができる。仕切り板の膨脹を抑えることができれば、膨脹による胴板への負荷が抑えられ、胴板に過大な応力が発生することを防ぐことができる。よって、胴板に割れが生じるおそれ、胴板の割れにより排気ガスが漏れるおそれを低減させることができ、ひいては、鉄道車両の走行時の安全性を確保することが可能となる。

【0015】

（２）（１）に記載の消音器において、前記断熱材は、前記仕切り板と網目部材とに挟まれることで固定されること、前記断熱材は、前記ディーゼルエンジンの負荷が最大とされる連続時間に前記仕切り板への排気ガスの熱の伝達を抑えられる厚みを有していること、を特徴とする。

【0016】

（２）に記載の消音器によれば、断熱材が網目部材（例えばパンチングメタル）によって固定されるため、消音器に侵入するディーゼルエンジンの爆発音や排気音が、網目部材を透過し、断熱材に到達することができる。よって、仕切り板に取り付けられた断熱材を、吸音材として活用可能となる。

【0017】

（３）（１）または（２）に記載の消音器において、前記断熱材は、厚みが１５ｍｍ以上のグラスウールであること、を特徴とする。

【0018】

鉄道車両が加速していき、最高速度に達した後、ディーゼルエンジンはアイドリング状態となるため、加速のためにディーゼルエンジンの負荷が最大とされる連続時間は、最大で１０分間程度である。つまり、仕切り板が摂氏４５０～５００度の排気ガスに曝される時間は最大で１０分間程度である。そして、ディーゼルエンジンがアイドリング状態となれば、排気ガスの温度が摂氏２００度程度まで低下するため、仕切り板は摂氏４５０～５００度の排気ガスに曝されていた状態から急激に冷却される。ここで、仕切り板に取り付けられる断熱材の厚みが１５ｍｍ未満であると、摂氏４５０～５００度の排気ガスに曝された場合に、１０分間以内で仕切り板に排気ガスの熱が伝達され、十分に膨張を抑えることができないおそれがある。そのため、仕切り板への熱の伝達を可能な限り抑えるため、断熱材は、厚みが１５ｍｍ以上のグラスウールであることが好ましい。

【0019】

また、本発明の鉄道車両は、次のような構成を有している。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された消音器を備えること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明の消音器および鉄道車両によれば、胴板の割れを防止し、鉄道車両の走行時の安全性を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係る鉄道車両の側面図である。

【図2】消音器の外観を表す斜視図である。

【図3】消音器の内部構成を表す部分断面図である。

【図4】消音器の、中空円筒部の中心軸に平行に切断した側断面図である。

【図5】従来技術に係る消音器の構成を表す図である。

【図6】図４のＸ部分の部分拡大図であり、仕切り板が排気ガスにより熱せられた場合を想定した解析結果（変形状態および応力分布）を表した図である。

【図7】従来技術に係る消音器の、図６に対応する図である。

【図8】仕切り板が排気ガスにより熱せられた場合を想定した解析結果（温度分布）を表す図である。

【図9】従来技術に係る消音器６の、図８に対応する図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明に係る消音器および鉄道車両の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0023】

図１は本発明の実施形態に係る鉄道車両１の側面図である。図１に示されるように、鉄道車両１の車体２は、床面をなす台枠１１と、台枠１１の軌道方向の一方の端部に立設されることで車体２の先頭部をなす前面妻構体１２と、台枠１１の他方の端部に立設されることで車体２の連結部をなす連妻構体１５と、台枠１１の枕木方向の両端部に立設されることで車体２の側面をなす側構体１３と、前面妻構体１２，連妻構体１５および側構体１３の上端部に配置されることで車体２の屋根をなす屋根構体１４とにより６面体をなすように構成される。そして、車体２は、枕ばね１８を介して、車輪１７を備えた台車１６によって支持されている。側構体１３には、乗務員室に通じる乗務員乗降口２０Ａ、客室に通じる乗客乗降口２０Ｂおよび窓２０Ｃが設けられている。また、台枠１１の軌道方向の両端部には、前面妻構体１２および連妻構体１５よりも車両長手方向の外方に突出するように連結器１９が設けられており、隣接する鉄道車両同士を連結することが可能である。

【0024】

また、鉄道車両１は駆動源として、ディーゼルエンジン３を備えており、該ディーゼルエンジン３は、台枠１１に吊り下げられている。さらに、ディーゼルエンジン３は、消音器４を有しており、該消音器４は、ディーゼルエンジン３の枕木方向の端部に隣接して、固定部材５によって、台枠１１に吊り下げられている。

【0025】

図２は、消音器４の外観を表す斜視図である。図３は、消音器４の内部構成を表す部分断面図である。図４は、消音器４の、中空円筒部４１の中心軸に平行に切断した側断面図である。

【0026】

消音器４は、鉄道車両１において、ディーゼルエンジン３の排気系に接続され、ディーゼルエンジン３の爆発音、排気音を消音するために用いられる。

【0027】

消音器４は、中空円筒部４１と、インレットパイプ４２と、アウトレットパイプ４３と、を備えており、ディーゼルエンジン３から排出される排気ガスが、消音器４の内部を、インレットパイプ４２から、アウトレットパイプ４３まで流れる（図４中の、消音器４の、左端から右端までが排気ガスの流れる方向である）。

【0028】

中空円筒部４１は、胴板４１１と、胴板４１１の両端部を閉塞する側板４１２Ａ，４１２Ｂにより、直径が５００ｍｍの円筒状に形成されており、その中心軸は、排気ガスが流れる方向と平行な方向となっている。なお、胴板４１１と側板４１２Ａ，４１２Ｂとは、溶接により結合されている。

【0029】

胴板４１１の内面全周には、厚さ２０ｍｍのグラスウール４５が、パンチングメタル４７によって、押さえつけられるようにして、取り付けられている。このグラスウール４５は、吸音材としても用いられるものである。

【0030】

また、消音器４は、中空円筒部４１の内部に、円盤状の仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂを備える。仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂは、相互に対向して配置されるとともに、それぞれ中空円筒部４１の中心軸に対して直角に配置されており、中空円筒部４１の内部空間を３つの消音室に区切っている。３つの消音室は、消音器４の上流側から、第１消音室４１４、第２消音室４１５、第３消音室４１６の順に並んでいる。なお、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂは、それぞれの外周端が、中空円筒部４１の内周面に、溶接により結合されている。

【0031】

仕切り板４１３Ａは、一方の端面が第１消音室４１４を形成し、他方の端面が第２消音室４１５を形成している。また、仕切り板４１３Ｂは、一方の端面が第２消音室４１５を形成し、他方の端面が第３消音室４１６を形成している。この、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂの、それぞれの消音室を形成する端面（すなわち両面）には、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂの両面の全面を覆うように、厚さ２０ｍｍのグラスウール（断熱材の一例）４６が取り付けられている。

【0032】

グラスウール４６は、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂとパンチングメタル（網目部材の一例）４８とにより挟まれることで、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂの全面に密着するようにして固定されている。なお、パンチングメタル４８は、不図示のリベットによって、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂと結合されることで、固定される。

【0033】

インレットパイプ４２は、中空円筒状に形成されており、側板４１２Ａを貫通し、第１消音室４１４に挿入されている。インレットパイプ４２の、消音器４の外部に突出する側の端部は、フランジ部４２２を備えており、ディーゼルエンジン３から延伸する排気管に接続される。インレットパイプ４２の、第１消音室４１４に挿入されている側の外周面４２１には、内周面まで貫通する多数の排出孔（不図示）が設けられている。さらに、第１消音室４１４に挿入されている側の端部４２３は閉塞されている。よって、ディーゼルエンジン３から排気される排気ガスは、インレットパイプ４２に流入されると、外周面４２１に設けられた排出孔から第１消音室４１４に流入されるようになっている。

【0034】

さらに、消音器４は、２枚の仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂを貫通し、第１消音室４１４、第２消音室４１５、第３消音室４１６を横架する３本の連通パイプ４４を有する。連通パイプ４４は、中空円筒状に形成されており、外周面４４１には、内周面まで貫通する多数の排出孔（不図示）が設けられている。連通パイプ４４の中空部および外周面４４１に設けられた排出孔によって、第１消音室４１４、第２消音室４１５、第３消音室４１６が連通されている。これにより、第１消音室４１４に流入された排気ガスが、第２消音室４１５を通り、第３消音室４１６まで流れることが可能となっている。

【0035】

アウトレットパイプ４３は、中空円筒状に形成されており、側板４１２Ｂを貫通し、第３消音室４１６に挿入されている。アウトレットパイプ４３の、第３消音室４１６に挿入されている側の外周面４３１には、内周面まで貫通する多数の排出孔（不図示）が設けられている。さらに、第３消音室４１６に挿入されている側の端部４３３は閉塞されている。また、アウトレットパイプ４３の、消音器４の外部に突出する側の端部は、フランジ部４３２を備えており、排気管が接続される。よって、消音器４に流入され、第３消音室４１６まで流れた排気ガスは、外周面４３１に設けられた排出孔からアウトレットパイプ４３の中空部に排出され、さらに消音器４の外部に排出される。

【0036】

次に、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂにグラスウール４６を取り付けたことによる作用および効果について、図６～図９を用いて説明する。図６は、図４のＸ部分の部分拡大図であり、仕切り板４１３Ａが排気ガスにより熱せられた場合を想定した解析結果（変形状態および応力分布）を表した図である。なお、グラスウール４５，４６や、パンチングメタル４７，４８は省略している。図７は、従来技術に係る消音器６の、図６に対応する図である。図８は、仕切り板４１３Ａが排気ガスにより熱せられた場合を想定した解析結果（温度分布）を表す図である。図９は、従来技術に係る消音器６の、図８に対応する図である。

【0037】

鉄道車両１が加速していく場合などにおいて、ディーゼルエンジン３の負荷が大きくなったとき、ディーゼルエンジン３から排出される排気ガスの温度は最大で摂氏４５０～５００度となる。また、鉄道車両１が加速していき、最高速度に達した後、ディーゼルエンジン３はアイドリング状態とされるため、加速のためにディーゼルエンジンの負荷が最大とされる連続時間は、最大で１０分間程度である。よって、以下の説明は、摂氏５００度の排気ガスが、１０分間、本実施形態に係る消音器４または従来技術に係る消音器６に流入し、消音器４の仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂまたは消音器６の仕切り板６１３Ａ，６１３Ｂが熱せられた場合を想定したものである。なお、仕切り板４１３Ａと仕切り板４１３Ｂとが同一のものであり、仕切り板６１３Ａと仕切り板６１３Ｂとが同一のものであるため、以下においては、仕切り板４１３Ａ、仕切り板６１３Ａのみを例に挙げて説明する。

【0038】

従来技術に係る消音器６に、摂氏５００度の排気ガスが流入されると、仕切り板６１３Ａが熱せられ、膨脹する。仕切り板６１３Ａの半径方向の膨張は、図７に示すように、胴板６１１を半径方向に押し広げ、変形させる。図７に示す仕切り板６１３Ａは、膨脹したことにより、図中左側に膨出するように撓んだ状態を表している。なお、破線は、撓む前の状態の仕切り板６１３Ａを表している。

【0039】

膨脹した仕切り板６１３Ａが胴板６１１を半径方向に押し広げるため、胴板６１１には、過大な応力が発生する。図７に示す応力分布が表すように、胴板６１１には、仕切り板６１３Ａの周囲で高い応力が発生しており、特に、胴板６１１の外周面であって、仕切り板６１３Ａが結合されている部分の反対側で、最も高い応力が発生していることが分かる。この応力は、約４６０ＭＰａである。このように、過大な応力が発生することで、胴板６１１に割れが生じるおそれがる。胴板６１１に割れが生じると、排気ガスが漏れ、火災の原因となり得るため、鉄道車両の走行時の安全性確保のために、胴板の割れを防止する必要がある。

【0040】

一方で、本実施形態において、消音器４に、摂氏５００度の排気ガスが流入され、仕切り板４１３Ａが熱せられた場合、仕切り板４１３Ａは膨脹し、胴板４１１を半径方向に押し広げるが、仕切り板４１３Ａの膨脹量が従来よりも抑えられるため、図６に示すように、胴板４１１の変形量が、従来技術に係る消音器６よりも軽減されている。なお、図６に示す仕切り板４１３Ａが、図中左側に膨出しているのは、膨脹による撓みを表しており、破線は、撓む前の状態の仕切り板４１３Ａを表している。

【0041】

仕切り板４１３Ａの膨脹量が従来よりも抑えられることで、胴板４１１に発生する応力が、従来よりも緩和される。図６に示す応力分布が表すように、仕切り板４１３Ａの周囲において発生している応力が、従来と比べて大きく緩和されている。胴板４１１の外周面であって、仕切り板４１３Ａが結合されている部分の反対側が、最も応力の高い部分であるが、その応力は約１５０ＭＰａであり、従来と比べ、３００ＭＰａ以上低減されている。

【0042】

仕切り板４１３Ａの膨脹量が従来よりも抑えられているのは、グラスウール４６により、排気ガスの温度が仕切り板４１３Ａに伝達されにくくなっており、仕切り板４１３Ａの温度が上昇しにくくなっていることによる。

【0043】

従来技術に係る消音器６の仕切り板６１３Ａは、直接に摂氏５００度の排気ガスに曝されるため、非常に高温となる。図９に示すように、特に、排気ガスが流入されるインレットパイプ６２の周囲の温度が高くなっており、摂氏約３５０～４００度まで温度が上昇する。

【0044】

一方で、本実施形態においては、消音器４の仕切り板４１３Ａは、グラスウール４６により、直接に排気ガスに曝されることがないため、図８に示すように、仕切り板４１３Ａの全体において、温度の上昇が抑えられている。
従来技術においては最も温度が高くなっていたインレットパイプ４２の周囲は、摂氏約２００～２５０度であり、従来よりも１５０度程度、温度の上昇が抑えられている。排気ガスが流れる三本の連通パイプ４４は、仕切り板４１３Ａに接触しているため、仕切り板４１３Ａの、連通パイプ４４の周辺が最も高い温度となっているが、その温度は、摂氏約２５０～２８０度であり、従来技術における最も高い温度である摂氏約３５０～４００度に比べて、１００度程度、温度の上昇が抑えられている。

【0045】

１０分間連続で摂氏５００度の排気ガスが消音器４に流入されることで、排気ガスの熱がグラスウール４６を徐々に伝わり、仕切り板４１３Ａが熱せられるが、グラスウール４６が２０ｍｍの厚さを有しているため、上記のように、仕切り板４１３Ａの温度の上昇を従来よりも抑えることができる。よって、仕切り板４１３Ａの膨脹量を、胴板４１１に割れが発生することを防止するに十分な膨脹量に抑えることが可能である。なお、グラスウール４６の厚みは、２０ｍｍに限定されるものではない。グラスウール４６の厚みが１５ｍｍ未満であると、１０分間以内で仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂに排気ガスの熱が伝達され、十分に膨張を抑えることができないおそれがある。そのため、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂへの熱の伝達を可能な限り抑えるため、グラスウール４６は、厚みが１５ｍｍ以上であることが好ましい。

【0046】

以上説明したように、本実施形態に係る消音器４によれば、
（１）ディーゼルエンジン３の排気系に接続される消音器４であって、排気ガスの流れる方向に沿って中心軸を有する中空円筒部４１を備え、中心軸に対し直角に配置されるとともに中空円筒部４１の内周面に結合された仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂにより、中空円筒部４１の内部空間が、複数の消音室（例えば、第１消音室４１４、第２消音室４１５、第３消音室４１６）に区切られた消音器４において、ディーゼルエンジン３は、鉄道車両用であること、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂの、消音室（第１消音室４１４、第２消音室４１５、第３消音室４１６）を形成する面に、断熱材（例えば、グラスウール４６）が取り付けられていること、を特徴とする。

【0047】

（１）に記載の消音器４によれば、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂに断熱材（グラスウール４６）が取り付けられているため、摂氏４５０～５００度の排気ガスが消音器４に流入されたとしても、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂへの熱の伝達を抑えることができる。仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂへの熱の伝達を抑えることができれば、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂの膨脹を抑えることができる。仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂの膨脹を抑えることができれば、膨脹による胴板４１１への負荷が抑えられ、胴板４１１に過大な応力が発生することを防ぐことができる。よって、胴板４１１に割れが生じるおそれ、胴板４１１の割れにより排気ガスが漏れるおそれを低減させることができ、ひいては、鉄道車両１の走行時の安全性を確保することが可能となる。

【0048】

（２）（１）に記載の消音器４において、断熱材（グラスウール４６）は、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂと網目部材（例えばパンチングメタル４８）とに挟まれることで固定されること、を特徴とする。

【0049】

（２）に記載の消音器４によれば、断熱材（グラスウール４６）が網目部材（パンチングメタル４８）によって固定されるため、消音器４に侵入するディーゼルエンジンの爆発音や排気音が、網目部材（パンチングメタル４８）を透過し、断熱材（グラスウール４６）に到達することができる。よって、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂに取り付けられた断熱材（グラスウール４６）が、吸音材として活用可能となる。

【0050】

（３）（１）または（２）に記載の消音器４において、断熱材は、厚みが１５ｍｍ以上のグラスウール４６であること、を特徴とする。

【0051】

鉄道車両が加速していき、最高速度に達した後、ディーゼルエンジン３はアイドリング状態となるため、加速のためにディーゼルエンジン３の負荷が最大とされる連続時間は、最大で１０分間程度である。つまり、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂが摂氏４５０～５００度の排気ガスに曝される時間は最大で１０分間程度である。そして、ディーゼルエンジン３がアイドリング状態となれば、排気ガスの温度が摂氏２００度程度まで低下するため、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂは摂氏４５０～５００度の排気ガスに曝されていた状態から急激に冷却される。ここで、仕切り板４１３Ａ，４１３Ｂに取り付けられる断熱材の厚みが１５ｍｍ未満であると、摂氏４５０～５００度の排気ガスに曝された場合に、１０分間以内で仕切り板に排気ガスの熱が伝達され、十分に膨張を抑えることができないおそれがある。そのため、仕切り板への熱の伝達を可能な限り抑えるため、断熱材は、厚みが１５ｍｍ以上のグラスウール４６であることが好ましい。

【0052】

また、本実施形態に係る鉄道車両１によれば、
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された消音器４を備えること、を特徴とするので、胴板４１１の割れを防止し、鉄道車両１の走行時の安全性を確保することが可能となる。

【0053】

なお、上記の実施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。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、駆動源として、ディーゼルエンジン３のみでなく交流機やバッテリを備えるハイブリッド型の鉄道車両としても良い。

【符号の説明】

【0054】

１ 鉄道車両
３ ディーゼルエンジン
４ 消音器
４１ 中空円筒部
４６ グラスウール（断熱材の一例）
４１３Ａ 仕切り板
４１３Ｂ 仕切り板
４１４ 第１消音室（消音室の一例）
４１５ 第２消音室（消音室の一例）
４１６ 第３消音室（消音室の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】