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集中式冷房装置(しゅうちゅうしきれいぼうそうち)は、鉄道車両冷房装置の設置方式の一つで、冷房装置本体を屋根上もしくは床下・室内に設置し、天井裏に設けられたダクトを介して冷風を噴出するタイプである。

集中式冷房装置を搭載した東武50050系。車体中央に大形の機器が搭載される。
 
屋根上に設置された冷房装置(右端は換気装置)。
冷房装置を床置きした例(国鉄423系電車)。写真手前側の車端部の床上に機器が搭載される
集中式を採用した冷房車の車内(国鉄103系電車1500番台)

特徴編集

冷房装置を屋根上に設置する方式、床下に設置する方式、床上(主に車端部)に設置する方式がある。車体中央部の屋根上に設置する方式が多い。冷風の吹出し方法はスリットディスチャージ方式とスポット方式がある。電源は車両に設置された電動発電機静止形インバータから給電される方式がほとんどである。

冷房装置を1箇所に集約できるため、分散式・集約分散式などの他方式と比較して機器の艤装がしやすく、部品点数も最小限となるため保守も容易となる。また、屋根上投影面積を小さく出来る。このため、分散式冷房装置を搭載する特急形電車・急行形電車でも(分散式ならばパンタグラフを屋根上投影面積の小さい下枠交差式パンタグラフなどとする必要のある)パンタグラフ搭載車両のみは集中式冷房装置を搭載した例が少なからず存在する。また、冷房装置本体に換気機能を備えることでベンチレーターを廃止する場合は、雨水などの浸入を引き起こしやすい屋根上の通風口がなくなるため車体腐蝕やこれによる保守費の増大を抑制でき、また屋根上の機器配置が整理できる。機器が集約されることにより保守点検が容易なことも特徴の一つである。床下に置いた場合は設置位置が低くなるので重心を下げることができるとともに、地上からの保守点検が可能である。床上に置いた場合は車内からの保守点検が可能である。

一方で、1箇所から車内全体に冷風を行き渡らせるため天井全体に(床下設置の場合は床下・側面にも)ダクトを設置する必要があり、ダクトの断面積が大きくなるほか、冷房機器が故障した場合はその車両で冷房が使えなくなるなどの短所がある。また非冷房車を屋根上設置の集中式で冷房改造する場合は、他の方式と比較して重い冷房機器が屋根上に搭載されるため、車体構造全般について大規模な補強を施すか、将来の設置を見越して車体を設計しておく必要がある。床上に置く場合は上記のほかに騒音源となる冷房装置が客室と近接する、冷房装置設置スペースが定員減につながるといった短所もある。

採用車種編集

屋根上設置方式は日本国有鉄道(→JRグループ)のAU71・AU72・AU75・AU720等が代表的で、屋根上中央に1基の大型ユニットが搭載され、冷凍能力は36000-42000kcal/hで、113系103系で試行されたのを皮切りに国鉄の近郊形通勤形電車や一部の気動車で採用された。JR化後もE231系813系などで採用されている。特にJR東日本で新規製作された通勤形電車では、一貫してこの集中式の冷房装置を採用している。

気動車でもキハ183系キハ66・67形で採用されたが、その後は冷房装置を屋根上に載せるタイプの機関直結式冷房装置や床下に装備する独立機関式冷房装置が普及している。JR北海道キハ283系気動車などでは補機電源の発電機に機関駆動の定速回転油圧モーターを用い自車の冷暖房を賄う方式が初めて実用化され、また発電機駆動用定速回転装置を用いたサービス電源を冷房電源として用いる方法も普及しつつある。

床下設置方式は重心の低下を目的として採用した381系電車新幹線車両など、または車体断面一杯を寝台空間として利用するため床下設置とした20系客車などの例がある。床上設置方式は床下および屋根上のいずれも冷房装置を載せるスペースがない車両や冷房化改造の際にベース車の車体強度や改造コストの関係で屋根上設置が難しい車両などで見られ、前者は箱根登山鉄道2000系電車で、後者はJR発足直後に西日本旅客鉄道(JR西日本)の105系九州旅客鉄道(JR九州)の421系・423系電車の冷房改造や東急7000系電車 (初代)の譲渡車両で見られる。

14系24系寝台客車の車端屋上に2基搭載された装置も集中式であるが、このような方式は電車では一般に集約分散式のうちのセミ集中式(準集中式)とみなす場合が多い。

なお、JR以外の鉄道事業者では西武鉄道京王電鉄京浜急行電鉄相模鉄道東京地下鉄東京都交通局など関東地区での採用例が多い。また、集約分散式冷房装置を主に採用していた小田急電鉄東武鉄道京成電鉄東京急行電鉄名古屋鉄道でも、2000年頃からの一般通勤用新規設計車両については、集中式冷房装置が採用されている。また、九州の西日本鉄道でも3000形ではそれまでの集約分散式に代わり、集中式が採用されている。但し、有料特急用車両についてはJR東日本なども含めて集約分散式(セミ集中式)や床下集中式を採用している場合が多い。

関連項目編集