ベンチレーター
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ベンチレーター（ventilator）とは、閉鎖された空間と外部との換気を促すための装置の総称。一般には室内の換気を目的とするものが多いが、ゴーグルやヘルメット内部の換気を促すためにつけられている穴を指すこともある。人工呼吸器 (mechanical ventilator) に関しては当該項目を参照のこと。
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[編集] 建築物用
建築物用ベンチレーターは、風の吸引作用によって建物内の換気を行うための自然換気装置である。風を受けやすい屋根の上などに設置される。風向にかかわらず換気効果が得られ、雨水などが浸入しないように設計される。
簡単なベンチレーターとして、T字型・H字型にパイプを組み合わせた形のものがある。また、風見鶏と同様に風向に従って回転し、つねに風上に開口部が向くように設計された可動式のものもある。
[編集] 車両用
鉄道車両の旅客車やバスなどに設備され、車内の汚濁した空気を換気するのに用いられる。
一般的には屋根上あるいは天井に設備されるが、車体前面や妻面の幕板部などに設置される場合もある。
その換気作用の相違から、吸い出し式と押し込み式の2種に大別され、さらに自然通風換気装置によるものと、強制通風換気装置によるものに区分される。バスの屋根上用では、押し込み・吸い出し兼用としたものもある。
[編集] 吸い出し式
車両の走行中に車体の走行抵抗等によって生じる気流を通風器内に導いて、そこでベンチュリ効果により通風器出口付近の気圧が下がるのを利用して、圧力の高い車内の空気を吸い出す方式のものである。
この方式による自然通風換気装置は以下の通り。
- 水雷形
- 2組の円錐形に成形した板材を、円形の面が向かい合わせになるように置き、その向かい合わせになっている部分を覆い隠すように円筒を被せ、両端が尖ったそろばん玉状の部品を構成したもの。
- これら2つの円錐と円筒の間には隙間を設けた状態で組み立ててあり、客室からの換気用円筒をその円筒と2つの円錐形部品で構成される空間内に貫通させる。これにより一方の円錐の側の隙間から円筒に進入した気流は、もう一方の円錐の側から出る際に断面積の変化によるベンチュリ効果で気圧低下を起こして車内の空気を吸い出す。
- 単純であるが原理に忠実な構造であるため、効果が比較的大きかったことなどから鉄道の黎明期より使用され、日本では鉄道国有化前の各私鉄などで客車に採用されたほか、国有化後最初の制式客車である鉄道院基本形客車にも採用された。
- もっとも雨水の浸入防止の観点では充分とは言い難い面があり、以後はより確実に雨水の浸入を防止できる方式に置き換えられた。なお、日本では形状が初期の魚雷（水雷）に似ていたことに由来するTorpedo Ventilatorを直訳して水雷型通風器と呼ばれたが、元々は考案者であるウィリアム・サミュエル・レイコック（William Samuel Laycock:1842-1916）の名を取ってレイコック式通風器（Laycock's Ventilator）と呼ばれたものである。
- ガーランド形
- 通称ガラベン。上から見たときに十字型をしている。車両の走行によってベンチレーターに当たった空気を内部の通路によって両側に排出し、その負圧によって車内の空気を外部に排出する。一部、半分に切った形のもの（半ガラ）も見られる。旧国鉄などの旧形客車で主流のほか、その後の新形車両でも、食堂車の調理室やデッキ部などに補助的に使われている。
- グローブ形
- アメリカの鉄道部品メーカーであるグローブ社（Globe Ventilator Co.）が考案し、インターアーバンの車両などに使用されたものが本来のグローブ型ベンチレータである[1]。日本では、戦時型の通勤形電車であるモハ63形に大型化したものを採用したのが最初で、それ以来国鉄の通勤形電車を中心に使用された。車両が走行することによって、車内の空気を外へ吸い出す構造になっているが、停車中でもある程度の換気が可能な点が通勤電車向きとされた。換気量が大きい反面、降雪時に雪が室内に入り込む欠点があったため、積雪地の車両や近郊形電車では下記の押し込み型に変わっていった。通称グロベン。
- お碗形
- かつて旧形電車等で見ることができた。お椀を伏せた形状。
[編集] 押し込み式
車両の進行方向それぞれに向いて開口した通風器を設置し、その風圧によって室内に新鮮な空気を導入するものである。その性質上、雨水が浸入しやすいため、風の室内への進入口を持ち上げて弁を取り付けることで溜まった水が車内に滴下するのを防ぎ、また風の進入経路そのものを整風板の組み合わせにより簡単なラビリンス構造とするなど、雪・雨水侵入対策には特に注意を払って設計されている。
- 押し込み形
- 上から見たときの形は長方形。空気取り入れ口の形状は、メッシュ（金網）になっているものや、5枚の誘導版があるものなど様々で、大きさもいろいろなものが存在している。ガーランド形やグローブ形とは異なり、車両の走行によって車外の空気を室内に押し込む。屋根の肩部に設置したものは、車両限界内に収めるために外側が低くなっている。特急形車両や国鉄末期の比較的新しい通勤形車両など各形式で散見される。
[編集] 自動車用
冷房装置が普及する前は、乗用車を含むボンネット型ではカウル上面やスカットルに、リアエンジンバスやキャブオーバートラックでは前面腰部に備わっていた。バスボディーでは、凹ませたフロントウインドシールド上部に設けた例もある。スカットルのものは足での操作も可能で「蹴飛ばし」とも呼ばれる。また、三角窓も重要な換気デバイスであった。これらのうち、水切りトレイを持たない単純な構造のもの（ただのフタ）は雨天時の雨水の進入は避けられない。
バスの天井用では、塞ぎ板と導風板の切り替えで、押し込み・吸い出し兼用としたものもあり、雨天時にも吸出し型として使うことができた。
その後、自動車のスタイルの変化と、停車時や雨天時でも換気ができる電動ファンを備えたベンチレーション（強制換気）システムの普及から、フタ付きのベンチレーターは廃れ、同時に三角窓も消えていった。乗用車ではヘッドランプの裏や、カウルトップのスリットから吸気する方法へと変わったが、どちらも走行時に適度に正圧となる場所である。また、窓を閉め切ったままでも換気ができるよう、リアピラーやリアフェンダーなどにエアアウトレットが設けられた。しかし、夏季にはエンジンルームやフロントフードで温められた生暖かい風しか入らず、ダイレクトな涼しさでは旧来のものに一歩譲る。
路線型バスではバス窓に代わって二段窓が普及し、上段も開閉可能となり、天井用には換気扇も普及するなど、換気の質的向上が見られた。
カーエアコンの普及が進むと、ベンチレーションもシステムに組み込まれ、外気導入・内気循環のどちらでもエアコンの恩恵が受けられるようになり、その切り替えさえも自動化されるようになった。その反面、ファンを止めた状態で外気導入（動力を使わない、走行風による適度な換気。）ができない車種も現れた。また、部品点数の削減や車体のフラッシュサーフェイス化が進み、外観からは吸気口・排気口の位置が判断できなくなった。
事業用車両や農作業用軽トラックなどの長距離移動を想定しない車両では、導入コストを抑えるためにエアコンレス仕様がラインナップされている車種もある。こうした車種の中には室内の換気をしたり、夏場に車内気温の上昇を防ぐためにベンチレーターを備えたものがある。また競技車両においては、軽量化の妨げになることやエンジン軸出力の抵抗増加を嫌ってエアコンを搭載しないことが多く、それによるドライバーの疲労を軽減するためにベンチレーターが用いられる。特にラリーに出場しているマシンにはルーフベンチレーターを備えたものがよく見られるほか、レース車両においてもバンパー開口部から走行風を車内に導くダクトを備えた車両が散見される。スバル・インプレッサなどには競技ユースも考慮してルーフベンチレーターがオプション設定されている。いずれの場合もカーエアコンの外気導入と比較して非常に簡素な構造のため、雨天時のベンチレーションは多少の雨水の浸入を伴うことが多い。また、路線バス用の車両では1990年代前後までベンチレーターが設置された車両も存在していた(一部事業者はファンデリアが設置されていた)。
[編集] 関連項目
- エア・コンディショナー
- 換気設備
- 換気扇
- 三角窓
- ルーバー
- 車内の部品・装備
[編集] 参考文献
- 吉川文夫「広告に見る鉄道（1）」、『鉄道史料』No. 75 1994年8月、鉄道史史料保存会
[編集] 脚注
- ^ 吉川〔1994〕による。
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最終更新 2009年9月29日 (火) 00:23 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
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