特許 7548809 鉄道車両用空調排気口構造及び鉄道車両

(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】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】鉄道車両用空調排気口構造及び鉄道車両

(51)【国際特許分類】

   B61D 27/00 20060101AFI20240903BHJP

【ＦＩ】

B61D27/00 V

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020213216

(22)【出願日】2020-12-23

(65)【公開番号】P2022099446

(43)【公開日】2022-07-05

【審査請求日】2023-10-27

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(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】駒屋 智博

(72)【発明者】

【氏名】森 優智

(72)【発明者】

【氏名】内川 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】藤井 忠

(72)【発明者】

【氏名】松岡 克弥

【審査官】志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５６３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０５６３４７（ＷＯ，Ａ１）

(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】

車室の空気を排気ダクトに排気する鉄道車両用空調排気口構造において、
前記車室の床に設置された座席の下側に設けられた排気口と、
底面が大きく開口する筒状の枠本体、及び、前記枠本体の前記底面と反対側に位置する端部に設けられた上面を備え、前記上面を前記排気口の開口部と対向させた状態で前記排気口に被せられる保護枠と、を有し、
前記保護枠は、前記上面のみに複数の通気穴が設けられ、前記座席の継ぎ目の真下となる領域外に配置されており、
前記車室の前記空気が、前記複数の通気穴から前記排気口まで前記枠本体を通り抜けて直線的に流れること、
前記排気口の流路空間を車室側に位置する第１空間部と前記車室と反対側に位置する第２空間部とに仕切ると共に、前記第１空間部と前記第２空間部とを連通させる連通部を形成する流量調整板を有し、
前記連通部が１箇所だけに設けられていること、
前記排気口は、前記床の下面と同じ位置あるいは前記下面より下側となるダクト本流に近い位置に、前記流量調整板が固定されていること、
を特徴とする鉄道車両用空調排気口構造。

【請求項2】

請求項１に記載する鉄道車両用空調排気口構造において、
前記流路空間は、流路軸線に対して直交する方向に切ったときの断面形状が長方形であり、
前記流量調整板は、長方形の板であり、
前記連通部は、前記流路空間の一方の短辺側内壁と前記流量調整板との間隔に応じて開口面積が調整されていること、
を特徴とする鉄道車両用空調排気口構造。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載する鉄道車両用空調排気口構造を備えることを
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、座席の下側に設けられた鉄道車両用空調排気口構造及び鉄道車両に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両には、空調システムが設けられ、車内環境が維持されている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。空調システムは、給気口と排気口が車室に設けられ、給気口が給気ダクトを介して空調装置に接続され、排気口が排気ダクトを介して空調装置に接続されている。例えば、空調装置が床下に配置される鉄道車両では、排気ダクトが車両前後方向（レール方向）に沿って床の下側に敷設され、排気口が各座席の下側に設けられている（例えば特許文献４参照）。

【0003】

図７～図９に従来の鉄道車両用空調排気口構造１００（以下「排気口構造１００」ともいう）を示す。図７に示すように、排気口構造１００は、排気口１１０と、保護枠１２０と、水切り板１３０と、流量調整板１４０と、シール部材１５０とを備える。排気口１１０は、床５１を貫通した状態で設置され、床５１の下側に敷設された排気ダクト３００に接続されている。図８に示すように、保護枠１２０は、箱形状をなし、排気口１１０の開口部１１３（図中上側開口部）を覆うように設置されて、排気口１１０から排気ダクト３００内にゴミ等の異物が吸い込まれることを防いでいる。保護枠１２０は、上面１２１と枠本体１２７の一側面１２３（図中左側の側板）に多数の通気穴１２１ａ，１２３ａが形成されている。

【0004】

例えば図７に示すように、保護枠１２０が座席２００の継ぎ目２０１の真下となる領域ＵＡに配置されている場合、座席２００に座っている乗客がこぼした飲み物等の流体が、図中矢印Ｄに示すように、保護枠１２０の上面１２１に落下する。落下した飲み物等の流体が通気穴１２１ａを介して排気口１１０に吸い込まれると、排気ダクト３００や空調装置内部で飛散するが、排気ダクト３００や空調装置の清掃には手間がかかる。そこで、保護枠１２０は、排気口１１０の上方となる位置に、２枚の水切り板１３０が上下に並んで固定され、通気穴１２１ａから吸い込まれた飲み物等の流体を排気口１１０の外側に排除できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１８８１０８号公報

【文献】特開２００６－３１５５３３号公報

【文献】特開２０１７－１０６６５１号公報

【文献】特開２０１９－１５６０３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来技術には以下の問題があった。すなわち、従来の排気口構造１００は、例えば図１０の矢印Ｆｙに示すように、通気穴１２１ａ，１２３ａを通過した空気が、保護枠１２０の水切り板１３０の間を縫うように流れ、排気口１１０に流入していた。その際、水切り板１３０が空気抵抗になり、騒音が発生していた。具体的には、例えば図中ＮＳに示すように、保護枠１２０は、水切り板１３０，１３０が配置される部分で流路が狭くなり、その流路狭小部分で空気の流速が加速されていた。そして、図中Ｐに示す水切り板１３０の角部を通過した直後に、空気が角部から剥離し、角部付近に渦を発生させていた。流速が加速されたり、渦が発生したりする部分では騒音が発生する。水切り板１３０や排気口１１０付近で発生した騒音は、通気穴１２１ａ，１２３ａを介して車室５５に漏れ、乗客の耳障りになる。

【0007】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、車室の空気を排気ダクトに排気する鉄道車両用空調排気口構造及び鉄道車両において、排気口から排気ダクト内に異物が吸い込まれることを抑制しつつ、排気口付近で発生する騒音を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、次のような構成を有している。（１）車室の空気を排気ダクトに排気する鉄道車両用空調排気口構造において、前記車室の床に設置された座席の下側に設けられた排気口と、底面が大きく開口する筒状の枠本体、及び、前記枠本体の前記底面と反対側に位置する端部に設けられた上面を備え、前記上面を前記排気口の開口部と対向させた状態で前記排気口に被せられる保護枠と、を有し、前記保護枠は、前記上面のみに複数の通気穴が設けられ、前記座席の継ぎ目の真下となる領域外に配置されており、前記車室の前記空気が、前記複数の通気穴から前記排気口まで前記枠本体を通り抜けて直線的に流れること、を特徴とする。

【0009】

上記構成の鉄道車両用空調排気口構造では、排気口に保護枠を被せた場合に排気口の開口部と対向する保護枠の上面のみに複数の通気穴が設けられ、車室の空気が上方から下方に向かって保護枠内に流入する。保護枠は、座席の継ぎ目の真下となる領域外に設けられているので、継ぎ目から落下した流体が通気穴を介して入り込まない。そのため、保護枠には、空気抵抗となる水切り板を設ける必要がない。このような保護枠では、複数の通気穴を通過した空気が、上方から下方への流れを維持したまま、枠本体を通り抜けて排気口の開口部に直線的に流れる。そのため、通気穴から吸い込まれた空気は、排気口に到達するまでの間に、流速が加速されたり、流れ方向を変えたりすることがなく、騒音を発生し難い。よって、上記構成の鉄道車両用空調排気口構造によれば、排気口から排気ダクト内に異物が吸い込まれることを抑制しつつ、排気口付近で発生する騒音を低減できる。

【0010】

（２）（１）に記載する鉄道車両用空調排気口構造において、前記排気口の流路空間を車室側に位置する第１空間部と前記車室と反対側に位置する第２空間部とに仕切ると共に、前記第１空間部と前記第２空間部とを連通させる連通部を形成する流量調整板を有し、 前記連通部が１箇所だけに設けられていること、が好ましい。

【0011】

上記構成の鉄道車両用空調排気口構造では、排気口構造内で発生する騒音源を１箇所だけにすることができる。しかも、従来技術と同じ開口面積であれば、連通部１個あたりの開口面積を広く確保でき、空気が連通部を通過する際に発生する騒音が低減される。

【0012】

（３）（２）に記載する鉄道車両用空調排気口構造において、前記流路空間は、流路軸線に対して直交する方向に切ったときの断面形状が長方形であり、前記流量調整板は、長方形の板であり、前記連通部は、前記流路空間の一方の短辺側内壁と前記流量調整板との間隔に応じて開口面積が調整されていること、が好ましい。

【0013】

上記構成の鉄道車両用空調排気口構造は、連通部を１箇所にまとめて確保でき、さらに、連通部の形状を従来よりも正方形に近づけられるため、従来技術と比較して連通部を通過する空気の流速が下がる。よって、上記構成の鉄道車両用空調排気口構造によれば、連通部で発生する騒音が、従来技術において連通部で発生する騒音より、小さくなる。

【0014】

（４）（２）または（３）に記載する鉄道車両用空調排気口構造において、前記排気口は、前記床の下面と同じ位置あるいは前記下面より下側となるダクト本流に近い位置に、前記流量調整板が固定されていること、が好ましい。

【0015】

上記構成の鉄道車両用空調排気口構造では、連通部が車室から離れた位置に設けられ、連通部で発生した騒音が車室に伝わりにくい。

【0016】

（５）本発明の別態様は、（１）から（４）の何れか１つに記載する鉄道車両用空調排気口構造を備えることを特徴とする鉄道車両である。

【発明の効果】

【0017】

従って、本発明によれば、車室の空気を排気ダクトに排気する鉄道車両用空調排気口構造及び鉄道車両において、排気口から排気ダクト内に異物が吸い込まれることを抑制しつつ、排気口付近で発生する騒音を低減できる技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る鉄道車両用空調排気口構造を示す図である。

【図2】鉄道車両用空調排気口構造の分解図である。

【図3】排気口を上方から見た平面図である。

【図4】鉄道車両用空調排気口構造における空気の流れを説明する図である。

【図5】鉄道車両の一例を示す図である。

【図6】座席の一例を示す図である。

【図7】従来の鉄道車両用空調排気口構造を示す図である。

【図8】従来の鉄道車両用空調排気口構造の概略構成図である。

【図9】従来の排気口を開口部側から見た平面図である。

【図10】従来の鉄道車両用空調排気口構造における空気の流れを説明する図である。

【図11】流量調整板の別例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、本発明に係る鉄道車両用空調排気口構造及び鉄道車両の実施形態について図面に基づいて説明する。

【0020】

まず、鉄道車両５０の概略構成を説明する。図５は、鉄道車両５０の一例を示す図である。鉄道車両５０は、床５１が構体５３に取り付けられ、車室５５を形成している。床５１には、複数の座席２００が固定されている。座席２００は、レール方向Ｘ（図中左右方向）に対して直角に固定された二人掛けの座席であり、レール方向Ｘに沿って並んで配置されている。尚、座席２００は三人掛けの座席でもよい。

【0021】

図６は、座席２００の一例を示す図である。座席２００は、通路を挟んで車幅方向Ｙ（図６において左右方向）に並んで設置されている。座席２００は、個別のシート部材２１０がフレーム２２５に並んで取り付けられ、フレーム２２５に固定された脚部２２１，２２３を介して床５１に取り付けられている。なお、構体５３の側構体には、窓５７が設けられている。

【0022】

図５及び図６に示すように、鉄道車両５０の車室５５には、排気口１１０と図示しない給気口が設けられている。鉄道車両５０は、排気口１１０と図示しない給気口が排気ダクト３００と図示しない給気ダクトを介して空調装置３０１に接続された空調システムを有する。

【0023】

図５に示すように、空調装置３０１は、車両下側に取り付けられている。排気ダクト３００は、レール方向Ｘに沿って床５１の下側に敷設されている。排気口１１０は、各座席２００の下側に設けられ、車室５５の天井側（図５において上側）に開口している。排気口１１０は、例えば図６に示すように、通路側の脚部２２３に沿って立ち上がり、一端（図中上端部）が車室５５に配置され、他端（図中下端部）が排気ダクト３００に接続されている。排気口１１０の一端には、保護枠２０が被せられ、異物（例えば、飲み物等の流体、ゴミ）が排気口１１０から排気ダクト３００内に入り込むことが防止されている。

【0024】

このような鉄道車両５０では、空調装置３０１が稼働して、車室５５と排気ダクト３００との間に圧力差を生じさせる。この圧力差に応じて、車室５５の空気は、図５に示すように、各排気口１１０に保護枠２０を介して吸い込まれる。各排気口１１０に吸い込まれた空気は、排気ダクト３００を介して空調装置３０１に流れる。空調装置３０１にてコンディションを整えられた空気は、図示しない給気ダクトと図示しない給気口を介して車室５５に供給される。このように、コンディションを整えられた空気が車室５５を循環することにより、車室５５の車内環境が整えられる。

【0025】

続いて、鉄道車両用空調排気口構造１（以下「排気口構造１」ともいう）の構成について、具体的に説明する。図１は、排気口構造１を示す図である。図２は、排気口構造１の分解図である。図３は、排気口１１０を上方から見た平面図である。なお、図３では、連通部Ｓｘと流量調整板４０とを区別するために、流量調整板４０にハッチングを記載している。図１に示すように、排気口構造１は、排気口１１０と、シール部材１５０と、保護枠２０と、流量調整板４０と、を備える。

【0026】

図１に示すように、排気口１１０は、ダクト本流である排気ダクト３００に接続されている。排気口１１０と排気ダクト３００は、材質が異なってもよいし、同じでもよい。排気口１１０は、車両の軽量化を図るために、例えばアルミ系金属やグラスウールで形成されている。排気口１１０は、座席２００の継ぎ目２０１の真下となる領域ＵＡの領域外（領域ＵＡの図中右側）に配置されている。図２に示すように、排気口１１０は、両端（図１において上下端部）が開口する筒形状に形成されている。本形態の排気口１１０は、外観が直方体形状となるように形成されている。

【0027】

図１及び図２に示すように、保護枠２０は、排気口１１０に対応する形状をなし、排気口１１０の外側に所定間隔をあけて被せられている。すなわち、保護枠２０は、図２に示すように、枠本体２１と上面２３とを備え、底面（図１及び図２において下側に位置する面）を大きく開口させた直方体形状をなし、上面２３のみに複数の通気穴２３ａを備える。枠本体２１は、底面が大きく開口する筒状をなし、上面２３は、枠本体２１の底面と反対側に位置する端部に設けられている。

【0028】

図１に示すように、保護枠２０は、短辺の長さＬ３１が、図７に示す従来の保護枠１２０の短辺の長さＬ４１より短い。これにより、保護枠２０は、図１に示すように、座席２００の継ぎ目２０１の真下となる領域ＵＡの領域外に配置され、座席２００の継ぎ目２０１から落下する飲み物などの流体が保護枠２０の横を通過して床５１に落ちる。そのため、保護枠２０の内部空間２５には、図７に示す水切り板１３０が配置されていない。

【0029】

図１に示すように、保護枠２０は、ゴミや埃等を巻き込むことなく車室５５の空気を一方向のみから吸い込むために、複数の通気穴２３ａが上面２３のみに形成されている。このような保護枠２０は、図８に示すように上面１２１と枠本体１２７の一側面１２３に通気穴１２１ａ，１２３ａが形成された従来の保護枠１２０より、開口面積が小さく、排気性能が落ちる惧れがある。しかし、保護枠２０は、水切り板１３０を備えないので、従来の保護枠１２０より開口面積が小さくても、排気性能としては従来の保護枠１２０と殆ど変わらない。また、図２に示すように、保護枠２０は、金網２３３を上面２３に使用し、金網２３３によって複数の通気穴２３ａを形成することにより、図８に示すように従来技術のように通気穴をパンチ穴で形成する場合よりも開口面積を広く確保でき、排気性能の低下を抑制できる。

【0030】

図２に示すように、保護枠２０は、上面２３が板曲げで枠本体２１の上端部に一体に設けられている。金網２３３は、上面２３に使用され、複数の通気穴２３ａを形成している。金網２３３と保護枠２０（枠本体２１と上面２３）は、金網２３３と同じ材料で形成され、スポット溶接等の溶接で結合されている。これにより、金網２３３と保護枠２０との結合する部分の構造がシンプルな構成となり、保護枠２０をコンパクトにしつつ、複数の通気穴２３ａ全体の開口面積、つまり、金網２３３の領域を広く確保できる。

【0031】

なお、板厚を従来と同じとすると、ステンレス系金属で形成された保護枠２０は、アルミ系金属で形成される場合より、質量が重くなる。一方、ステンレス系金属は、アルミ系金属より強度が強い。そこで、枠本体２１と上面２３は、アルミ系金属で形成される場合より、板厚が薄くされている。これにより、本実施形態の保護枠２０は、例えば図８に示す従来の保護枠１２０全体をアルミ系金属で形成した場合と同程度の質量で形成することができる。

【0032】

このような保護枠２０は、図１に示すように、上面２３を排気口１１０の開口部１１３と対向させた状態で排気口１１０にシール部材１５０を介して被せられる。保護枠２０の開口端部内周面と排気口１１０の外周面との間は、シール部材１５０によってシールされ、床５１に落ちているゴミや埃など異物が保護枠２０の底面開口部（図中下端開口部）から内部空間２５に入り込まない。

【0033】

流量調整板４０は、排気口１１０の流路空間１１１に、流路空間１１１の鉛直方向の軸線に対して直交するように配置され、排気口１１０（流路空間１１１の内壁）に固定されている。流量調整板４０は、床５１の下面５１ｂと同じ位置あるいは下面５１ｂより下側の位置となるダクト本流（排気ダクト３００）に近い位置で、排気口１１０に固定されている。流路空間１１１は、流量調整板４０によって、車室５５側に位置する第１空間部１１１ａと、車室５５と反対側（排気ダクト３００側）に位置する第２空間部１１１ｂとに仕切られている。流量調整板４０は、流路空間１１１の内壁との間に、第１空間部１１１ａと第２空間部１１１ｂを連通させる連通部Ｓｘを形成している。排気口１１０は、連通部Ｓｘの開口面積によって、排気流量が調整されている。

【0034】

図３に示すように、排気口１１０の流路空間１１１は、上面視の断面形状が長方形である。一方、流量調整板４０は、長方形の板である。流量調整板４０は、第１空間部１１１ａと第２空間部１１１ｂとを連通させる連通部Ｓｘを、排気口１１０の内部に１箇所だけ設けるように、流路空間１１１の内壁に固定されている。なお、流量調整板４０は、排気口１１０と一体でもよい。

【0035】

具体的には、図３に示すように、流量調整板４０は、長辺の長さＬ１１が流路空間１１１の長辺の長さＬ２１より短く、短辺の長さＬ１３が流路空間１１１の短辺の長さＬ２３と同じである。このような流量調整板４０は、一対の長辺部４１，４１と一対の短辺部４３，４３のうちの一方（図中下側の短辺部４３）とが排気口１１０の内壁に固定され、一対の短辺部４３，４３の他方（図中上側の短辺部４３）が排気口１１０の内壁に非固定にされることにより、流路空間１１１の一方の短辺側内壁１１１ｃ側（図中上側の内壁）の１箇所だけに連通部Ｓｘを形成する。連通部Ｓｘの開口面積は、流路空間１１１の短辺側内壁１１１ｃ（図中上側の内壁）と流量調整板４０の短辺部４３との間隔に応じて、つまり、流量調整板４０の長辺の長さＬ１１に応じて、調整される。

【0036】

例えば図５に示すように、鉄道車両５０では、空調装置３０１に近い排気口１１０ほど、車室５５と排気ダクト３００との圧力差が大きくなる。車室５５全体に空気を均等に循環させるには、各排気口１１０の排気流量を均一にする必要がある。そこで、各排気口１１０は、サイズが異なる流量調整板４０が固定され、連通部Ｓｘの開口面積が調整されている。すなわち、鉄道車両５０に複数設けられた排気口１１０は、空調装置３０１から離れた排気口１１０ほど、長辺の長さＬ１１が短い流量調整板４０が固定され、連通部Ｓｘの開口面積が大きくされている。

【0037】

続いて、排気口構造１における空気の流れについて説明する。図４は、排気口構造１における空気の流れを説明する図である。図４の矢印Ｆｘに示すように、車室５５の空気は、保護枠２０の複数の通気穴２３ａを介して保護枠２０の内部空間２５に流入し、排気口１１０の第１空間部１１１ａ、連通部Ｓｘ、第２空間部１１１ｂを介して、排気ダクト３００へ流れる。

【0038】

保護枠２０は、例えば図１０に示す排気口構造１００にて騒音源となっていた水切り板１３０が、内部空間２５に配置されていない。また、図４に示すように、保護枠２０は、排気口１１０の開口部１１３と対向する上面２３のみに、複数の通気穴２３ａが形成されている。よって、図４の矢印Ｆｘに示すように、車室５５の空気は、通気穴２３ａから排気口１１０の開口部１１３まで直線的に流れ、保護枠２０の内部空間２５を流れる際に騒音を発生しない。

【0039】

このことに関し、排気口１１０の開口部１１３に流入した空気は、排気口１１０に１箇所だけ設けられた連通部Ｓｘを介して、第１空間部１１１ａから第２空間部１１１ｂへ流れる。空気は、連通部Ｓｘを通過する際に流量を絞られ、流速が加速される。そのため、空気が連通部Ｓｘを通過する際に、騒音が発生する。

【0040】

例えば図８に示すように、従来の排気口構造１００では、流路空間１１１とほぼ同じ大きさの流量調整板１４０が、流路空間１１１内で傾斜させた状態で排気口１１０に対して固定されている。そのため、排気口構造１００は、図９に示すように、流路空間１１１の一対の長辺側内壁１１１ｄ，１１１ｄと流量調整板１４０との間に、細長い連通部Ｓｙが２箇所設けられている。これに対して、本実施形態の排気口構造１では、図３に示すように、流路空間１１１の一方の短辺側内壁１１１ｃと流量調整板４０との間に１箇所形成されている。そのため、第１空間部１１１ａと第２空間部１１１ｂとを連通させる開口部分の面積が同じであれば、１個の連通部Ｓｘで、従来の排気口構造１００に設けられた２個の連通部Ｓｙ分の開口面積を、まとめて確保できる。さらに、本実施形態の排気口構造１は、連通部Ｓｘの形状を従来よりも正方形に近づけられるため、連通部Ｓｙと比較して空気の流速が下がる。よって、排気口構造１は、連通部Ｓｘで発生する騒音が、従来の排気口構造１００の連通部Ｓｙで発生する騒音より、小さくなる。

【0041】

さらに、例えば図１０に示すように、従来の排気口構造１００では、車室５５から排気口１１０が床５１の上面５１ａと同じ位置あるいは上面５１ａより上側となる位置に、流量調整板１４０が設けられていた。これに対して、排気口構造１では、図４に示すように、床５１の下面５１ｂと同じ位置あるいは下面５１ｂより下側となる位置に、流量調整板４０が固定されている。つまり、流量調整板４０は、従来の流量調整板１４０よりダクト本流に近い位置に配置されている。よって、排気口構造１は、連通部Ｓｘの位置が従来の排気口構造１００より車室５５から離れており、連通部Ｓｘで発生した騒音が車室５５に伝わりにくい。

【0042】

このように、排気口構造１は、従来の排気口構造１００より、騒音源となる連通部Ｓｘの数が少なく、また、連通部Ｓｘで発生する騒音が小さく、さらに、連通部Ｓｘで発生した騒音が車室５５に漏れにくいので、従来の排気口構造１００より騒音を低減できる。

【0043】

（騒音試験について）
発明者は、図４に示す排気口構造１を適用した実施例と図１０に示す排気口構造１００を適用した比較例について、騒音レベルを調べる試験を行った。試験では、床５１の上面５１ａから１．２ｍの高さに騒音計を設置し、ＪＩＳに規定される通り、騒音計で騒音レベルを測定した。その結果、比較例の騒音レベルに対して、実施例の騒音レベルは、約７デシベル低下させることができた。騒音エネルギーに換算すると、実施例は、比較例の騒音エネルギーを約８０％削減できた。

【0044】

以上説明したように、本形態の排気口構造１では、排気口１１０に保護枠２０を被せた場合に排気口１１０の開口部１１３と対向する保護枠２０の上面２３のみに複数の通気穴２３ａが設けられ、車室５５の空気が上方から下方に向かって保護枠２０内に流入する。保護枠２０は、座席２００の継ぎ目２０１の真下となる領域ＵＡの領域外に設けられているので、継ぎ目２０１から落下した飲み物等の流体が通気穴２３ａを介して入り込まない。そのため、保護枠２０には、空気抵抗を生じる水切り板１３０を設ける必要がない。このような保護枠２０では、複数の通気穴２３ａを通過した空気が、上方から下方への流れ（図４の矢印Ｆｘに示す流れ）を維持したまま、枠本体２１を通り抜けて排気口１１０の開口部１１３に直線的に流れる。そのため、通気穴２３ａから吸い込まれた空気は、排気口１１０に到達するまでの間に、流速が加速されたり、流れ方向を変えたりすることがなく、騒音を発生し難い。よって、本形態の排気口構造１によれば、排気口１１０から排気ダクト３００内に飲み物等の流体が吸い込まれることを抑制しつつ、排気口１１０付近で発生する騒音を低減できる。

【0045】

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。例えば、座席２００は、ロングシートであってもよい。この場合、ロングシートの下側に設けられた排気口に、上記実施形態の排気口構造１を適用してもよい。

【0046】

例えば、連通部Ｓｘは２箇所以上に設けてもよい。例えば図１１（ａ）に示すように、流路空間１１１の短辺側内壁１１１ｃ，１１１ｃの両方に、連通部Ｓｘ１，Ｓｘ１を設けてもよい。但し、上記実施形態のように、連通部Ｓｘを１箇所だけ設けることにより、排気口構造１内で発生する騒音源（流量調整板４０の角部）を１箇所だけにすることができる。しかも、同じ開口面積であれば、連通部１個あたりの開口面積を広く確保でき、空気が連通部Ｓｘを通過する際に発生する騒音が低減される。

【0047】

例えば図１１（ｂ）に示すように、排気口１１０に固定する流量調整板４０は、長辺の長さＬ１１が流路空間１１１の長辺の長さＬ２１と同じで、短辺の長さＬ１３が流路空間１１１の短辺の長さＬ２３より短い長方形状であってもよい。この場合、流量調整板４０は、一対の短辺部４３，４３と一対の長辺部４１，４１の一方（図中右側の長辺部４１）とを流路空間１１１の内壁に固定し、一対の長辺部４１，４１の他方（図中左側の長辺部４１）を流路空間１１１の内壁に非固定にすることにより、流路空間の一方の長辺側内壁１１１ｄ（図中湯左側の内壁）と流量調整板４０との間に連通部Ｓｘ２を細長く形成してもよい。つまり、流量調整板４０の短辺の長さＬ１３を調整することにより、連通部Ｓｘ２の開口面積を調整してもよい。但し、上記実施形態のように、流路空間１１１の一方の短辺側内壁１１１ｃと流量調整板４０との間に連通部Ｓｘを１箇所だけ設け、流量調整板４０の長辺の長さＬ１１に応じて連通部Ｓｘの開口面積を調整することにより（図３参照）、連通部Ｓｘの形状を正方形に近づけることができるので、連通部を通過する空気の流速が下がり、空気が連通部Ｓｘで発生する騒音が小さくなる。

【0048】

例えば、流量調整板４０は、ダクト本流から離れた位置、例えば、床５１の上面５１ａと同じ位置あるいは上面５１ａより上側となる位置にて、排気口１１０に固定されてもよい。但し、上記形態のように、床５１の下面５１ｂと同じ位置あるいは下面５１ｂより下側となるダクト本流に近い位置にて流量調整板４０を排気口１１０に固定することにより（図４参照）、連通部Ｓｘが車室５５から離れた位置に設けられ、連通部Ｓｘで発生した騒音が車室５５に伝わりにくい。

【0049】

例えば、複数の通気穴２３ａは、パンチ穴により設けてもよい。但し、上記形態のように、複数の通気穴２３ａを金網２３３により形成することにより、パンチ穴により通気穴を形成する場合より、開口率を大きくとって、通気穴２３ａ全体の開口面積が大きくなるので、排気性能を低下させずに、保護枠２０をコンパクトにできる。

【0050】

例えば、アルミ系金属製の枠本体２１と、ステンレス系金属製の上面２３とを、接着剤や溶接で接合したり、カシメ固定により接合したりしてもよい。金網２３３を上面２３に接着剤で取り付けてもよい。但し、上記形態のように、上面２３と金網２３３とをステンレス製金属で形成して溶接することにより、例えば上面２３と金網２３３とを接着剤で接合する場合より、保護枠２０の構成をシンプルにして、保護枠２０をコンパクトにできる。

【0051】

例えば、空調装置３０１を鉄道車両５０の屋根に取り付け、排気ダクト３００や図示しない給気ダクトを車室５５の天井裏に敷設してもよい。上記実施形態では、空調装置３０１が排気装置を内蔵するが、排気装置を空調装置３０１と別体にしてもよい。

【0052】

例えば、排気口１１０は、構体５３の側構体内や車室５５の天井裏に敷設された排気ダクトに分岐ダクトを介して接続されてもよい。但し、上記形態のように、床５１の下側に設けられた排気ダクト３００に排気口１１０を直接接続することにより、車室５５の空気を車室外に排気するための排気流路の構成を単純にし、排気流路内で発生する騒音を低減できる。

【0053】

排気口１１０と保護枠２０の形状は、直方体形状に限らず、円形や楕円形状等であってもよい。

【0054】

排気口１１０は、窓５７側の脚部２２１に沿って立ち上がっていてもよい。さらに、排気口１１０は、脚部２２１，２２３と別の場所で床５１から立ち上がっていてもよい。

【0055】

例えば図１１（ｃ）に示すように、流路空間１１１の短辺側内壁１１１ｃ，１１１ｃの両方に、一対の流量調整板４０，４０を固定し、一対の流量調整板４０，４０の間に連通部Ｓｘ３を１箇所だけ設けてもよい。

【0056】

例えば、図１１（ｄ）に示すように、排気口１１０の上面視の断面と同じ形状で流量調整板４０を設け、流量調整板４０の四辺を流路空間１１１の内壁に全て固定し、流量調整板４０に形成した穴部Ｈにより連通部Ｓｘ４を設けてもよい。穴部Ｈは、四角に限らず、円形でもよい。但し、上記実施形態のように、流量調整板４０を長方形状とし、流量調整板４０の長辺の長さＬ１１に応じて連通部Ｓｘの開口面積を調整する構成によれば、作業現場にて所定長の板を切断して流量調整板４０を形成し、連通部Ｓｘの開口面積を適宜調整できる。これによれば、流量調整板４０のストック数を減らすことができる。

【符号の説明】

【0057】

１ 鉄道車両用空調排気口構造
２０ 保護枠
２１ 枠本体
２３ 上面
２３ａ 通気穴
５０ 鉄道車両
５１ 床
５５ 車室
１１０ 排気口
１１３ 開口部
２００ 座席
２０１ 継ぎ目
３００ 排気ダクト
ＵＡ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】