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公開番号2024118937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-02
出願番号2023025552
出願日2023-02-21
発明の名称鉄道車両用空調装置
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B61D 27/00 20060101AFI20240826BHJP(鉄道)
要約【課題】室外熱交換器に付着する塵埃の量を低減し、清掃作業の間隔を長くできる鉄道車両用空調装置を提供する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、鉄道車両用空調装置は、外気を吸引する室外送風機を備える。さらに、前記鉄道車両用空調装置は、前記外気から塵埃を遠心分離する遠心分離器を備える。さらに、前記室外送風機は、遠心式であり、前記遠心分離器は、前記室外送風機の回転軸と重なる位置に配置される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
外気を吸引する室外送風機と、
前記外気から塵埃を遠心分離する遠心分離器とを備え、
前記室外送風機は、遠心式であり、
前記遠心分離器は、前記室外送風機の回転軸と重なる位置に配置される、
鉄道車両用空調装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記遠心分離器の旋回流の旋回中心は、前記室外送風機の前記回転軸と同心軸上にある、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項３】
前記室外送風機を駆動するモータをさらに備え、
前記モータは、前記室外送風機の回転軸と重なる位置に配置される、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項４】
前記モータの回転軸は、前記室外送風機の回転軸と同心軸上にある、請求項３に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項５】
冷媒の熱交換を行う室外熱交換器をさらに備え、
前記室外熱交換器は、前記遠心分離によって前記塵埃が分離された空気によって熱交換が行われる、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項６】
前記遠心分離器の全高と、前記室外送風機の全高の比が３対１から５対１の間である、請求項１に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項７】
前記遠心分離器の全高と、前記室外送風機の全高との比が４対１である、請求項６に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項８】
前記遠心分離器は、前記塵埃を貯蔵する塵埃貯蔵部を有し、
前記塵埃貯蔵部の縁には、前記遠心分離器の旋回流の旋回方向に沿って、塵埃の流出を防止する仕切板が配置される、
請求項１に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項９】
前記仕切板は、垂直方向に対して下側の傾斜を有する、請求項８に記載の鉄道車両用空調装置。
【請求項１０】
前記塵埃貯蔵部は、鉄道レール方向に延伸される端部を有する、請求項８に記載の鉄道車両用空調装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用空調装置の冷房機能は、室内熱交換器で液体の冷媒を気化する際に、周囲から熱を奪うことで成立する。また、この空調装置は、冷房機能を維持するために、室外熱交換器で気化した冷媒を再び液化する必要がある。この際に、室外熱交換器に塵埃が付着していると、熱交換面積が減少するため、冷房性能が著しく低下する。また、付着した塵埃を長期間放置すると、室外熱交換器のフィン部分が腐食し、熱交換効率が低下する原因となる。
【０００３】
一方、鉄道車両用空調装置は、家庭用の空調装置と異なり、移動を伴うため、室外熱交換器に付着する塵埃の量が多く、また油分も多く含んでいる。このため、鉄道車両用空調装置は、定期的に、高圧洗浄等による清掃作業が行われている。また、鉄道車両用空調装置は、鉄道車両の屋根上に搭載されており、危険作業を避けるため、空調装置を車体から取り外して清掃作業が行われている。しかし、鉄道車両用空調装置は、取り外し作業の工程が複雑であり、コストもかかることから、清掃作業の間隔の延長が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６２５３２３６号公報
特開２０１０－１５６１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄道車両用空調装置において、塵埃を除去する技術として、巻き取り式のフィルタを用いる技術がある。フィルタを巻き取り式とすることで、塵埃の量が少ない室内機ではフィルタの交換間隔を延長することができる。しかし、塵埃の量が多い室外機ではフィルタの交換間隔が短くなり、コストが高くなってしまう。
【０００６】
また、建設機械用冷却装置において、熱交換器への塵埃の付着を低減する技術として、熱交換器の風上に重力式の遠心分離機を設置する技術がある。しかし、鉄道車両用空調装置は、鉄道車両のトンネルへの進入等を考慮して、高さや幅に制限があるため、空間的余裕が十分でなく、重力式の遠心分離器により、多くの塵埃を分離することは難しい。
【０００７】
そこで、本発明の実施形態は、室外熱交換器に付着する塵埃の量を低減し、清掃作業の間隔を長くできる鉄道車両用空調装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの実施形態によれば、鉄道車両用空調装置は、外気を吸引する室外送風機を備える。さらに、前記鉄道車両用空調装置は、前記外気から塵埃を遠心分離する遠心分離器を備える。さらに、前記室外送風機は、遠心式であり、前記遠心分離器は、前記室外送風機の回転軸と重なる位置に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態における鉄道車両用空調装置及び鉄道車両の概要図である。
従来の鉄道車両用空調装置における斜視図及び断面図の例である。
第１実施形態の鉄道車両用空調装置における室外機の斜視図である。
第１実施形態の鉄道車両用空調装置における遠心分離器等の斜視図である。
第１実施形態の鉄道車両用空調装置における室外機の断面図である。
第２実施形態の鉄道車両用空調装置における室外機の断面図である。
第３実施形態の鉄道車両用空調装置における室外機の断面図である。
第４実施形態の鉄道車両用空調装置における遠心分離器等の斜視図である。
第１実施形態における遠心分離器と第４実施形態における遠心分離器との流速シミュレーション結果の比較例である。
第１実施形態における遠心分離器と第４実施形態における遠心分離器との集塵率シミュレーション結果の比較例である。
第５実施形態の鉄道車両用空調装置における遠心分離器等の斜視図である。
第６実施形態の鉄道車両用空調装置における遠心分離器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的又は概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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