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車両用換気装置

国内特許コード P07A011794
整理番号 /NO33040
掲載日 2007年11月30日
出願番号 特願2000-044257
公開番号 特開2001-233206
登録番号 特許第4316763号
出願日 平成12年2月22日(2000.2.22)
公開日 平成13年8月28日(2001.8.28)
登録日 平成21年5月29日(2009.5.29)
発明者
  • 山城 秀夫
  • 沖田 研吾
  • 杉本 直
  • 山口 修利
  • 吉村 正文
  • 田川 直人
出願人
  • 川崎重工業(株)
  • (財)鉄道総合技術研究所
  • 東海旅客鉄道(株)
発明の名称 車両用換気装置
発明の概要 【課題】リニアモーターカーの換気装置について、給気送風機に取り込んだ空気を浄化してタイヤが焼けた臭やタイヤ摩耗粉塵を除去するのではなく、換気装置の正常動作の影響を与えることなく、タイヤが焼けた臭やタイヤ摩耗粉塵を含んだ空気の給気送風機への取り込みを防止することを目的として、給気送風機による空気取り込み停止タイミングを最も好適なタミングとし、また空気取り込み停止を可及的に短くできるようにすること。
【解決手段】給気送風機、給気弁を備えた給気系と、排気送風機、排気弁を備えた排気系とによるリニアモーターカーの車内換気装置について、車輪走行信号が出されてから所定時間後に給気弁及び排気弁を同時に全閉して換気を停止し、上記の給気弁、排気弁が全閉して所定時間後に給気弁及び排気弁を同時に全開すること。
従来技術、競合技術の概要 高速鉄道車両の換気装置は給気系と排気系とからなり、トンネルへの突入、トンネルからの脱出時、あるいは対向車両とのすれちがいなどによる外気圧の変動に関わらず車内圧力の急激な変動を回避しつつ、給排気制御を行うのが一般的であり、その給排気システム、給排気制御が種々工夫されている。その一例が特開平6-199234号公報に記載されている。このものは、容積式送風機を用いて給気、排気を行うものについて、給気量、排気量を制限することに伴う換気装置のエネルギーロスを少なくするものであり、絞り弁による絞り度に応じて補助弁によってバイパス回路を開閉して、送風機の過大負荷を低減するものである。ところで、リニア新幹線の車両においては、停止のための減速走行に入ってから、走行速度が所定速度(例えば時速120km)に達すると車輪走行信号(車輪を引き出して車輪走行に移行するための信号)が出されるが、この車輪走行信号が出されてから所定時間の後に車輪が接地する。停止している車輪が高速(例えば時速100km)で接地すると車輪が走行路面に対して激しくスリップして、タイヤ表面が焼け、摩耗粉塵が撒き散らされる。この接地動作はトンネル内においても行われるので、空気取り入れ口が車両の床下に配置されている場合はもちろん、屋根に設けている場合であっても、この臭気、摩耗粉塵が給気系に取り込まれることは避けられないというリニア新幹線の車両の換気特有の問題がある。一般的にはこのような臭気、粉塵の侵入を防止するには空気浄化装置の使用が考えられ、他方、活性炭フィルタ、オゾン分解触媒などを用いてトンネル内空気を浄化する高度な空気浄化装置も工夫されている(例えば、特開平9-155152号公報)から、給気系にこのような高度な空気浄化装置を設けることによってある程度は上記の問題が回避される。しかし、空気浄化装置を設けると車内換気装置の給気系の給気抵抗が増大し、給気送風機の送風効率が低下するだけでなく、給気送風機によるエネルギーロスが大きくなり、また、この空気浄化装置の設置コスト、メンテナンスコストがかさむ。以上の事情から、給気送風機に取り込んだ空気を浄化してタイヤが焼けた臭やタイヤ摩耗粉塵を除去するのではなく、換気装置の正常動作の影響を与えることなく、タイヤが焼けた臭やタイヤ摩耗粉塵を含んだ空気の給気送風機への取り込みを防止することが望まれる。
産業上の利用分野 この発明はリニア新幹線の車両用換気装置、殊に車内換気装置に関するものであり、換気条件を損なうことなく、また換気装置に負荷を掛けること無しに車輪の摩耗臭や摩耗粉塵の給気への混入を効果的に防止することができるものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 高速時は磁気浮上走行し、低速時はゴム車輪走行する磁気浮上式高速鉄道車両の換気装置であって、給気送風機、給気弁を備えた給気系と、排気送風機、排気弁を備えた排気系とによる車両用換気装置において、 車輪走行信号が出された時点t0から、走行速度と減速度から予測される予定時間T1後、すなわち、車輪走行信号が出されて車輪の引き出し操作が開始し、車輪が走行面に接地することになる直前の時点t1で、給気弁及び排気弁を同時に全閉して換気を停止し、 上記の給気弁、排気弁が全閉した時点t1から、走行速度と減速度とから予測される所定時間T2後、すなわち、車輪接地後で車輪のスリップがゼロになった直後までの時間T2直後の時点t2に給気弁及び排気弁を同時に全開する、磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置。
【請求項2】 車輪走行信号が出されてから吸気弁及び排気弁を同時に全閉して換気を停止する時点t1までの所定時間T1を2秒以内とした請求項1の磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置。
【請求項3】 給気弁及び排気弁を同時に全閉した時点t1から、給気弁及び排気弁を同時に全開するまでの所定時間T2を、3秒~20秒後とした請求項1の磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置。
【請求項4】 高速時は磁気浮上走行し、低速時はゴム車輪走行する磁気浮上式高速鉄道車両の換気装置であって、給気送風機、給気弁を備えた給気系と、排気送風機、排気弁を備えた排気系とによる磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置において、 車両走行速度が所定速度以下においてその減速度が所定値以上に達し、かつそれが所定時間継続するとき、走行速度と減速度から予測される車輪走行動作開始時点t3を予測し、 予測した車輪走行動作開始時点t3から走行速度と減速度から予測される所定時間T3後、すなわち、予測した車輪走行動作開始時点t3から車輪接地までの予測時間T3を経て後の時点t4で、給気弁及び排気弁を同時に全閉して換気を停止し、 上記の給気弁、排気弁が全閉して所定時間T4後、すなわち、車輪接地予測後で車輪のスリップがゼロになると予測される時間T4直後の時点t5に給気弁及び排気弁を同時に全開する、磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置。
【請求項5】 上記の「所定速度以下」を時速180km~150kmとし、「減速度が所定以上」を1km/h/s~5km/h/sとした請求項4の磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置。
【請求項6】 上記の「給気弁、排気弁が全閉した時点t4から所定時間T4後」を3秒~20秒後とした請求項4の磁気浮上式高速鉄道車両の車両用換気装置。
産業区分
  • 鉄道
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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