CN102892659B - 车辆用冷却装置 - Google Patents

Abstract

根据实施方式，车辆用冷却装置具有：设置于车辆的车体（1）内，从设于上述车体的壁部的吸气口（11）向车体内吸入外部气体的吸气风道（4）；气密地连接于吸气风道的下游侧端的送风机（6）；气密地连接于送风机的下游侧端的去除风道（5）；设置于去除风道内，从在去除风道内通风的外部气体中去除尘埃的过滤器（9）；将经过过滤器而被去除了尘埃的外部气体引导至被冷却设备（23）的冷却风道（7）；以及形成于去除风道，开口于上述车体内并且与上述过滤器对置的可开闭的检修口（10）。

Description

车辆用冷却装置

技术领域

本发明的实施方式例如涉及一种对铁道车辆进行冷却的车辆用冷却装置。

背景技术

例如，在通过外部气体对铁道车辆的设备进行冷却的情况下，存在的情况是：包含于外部气体中的砂、灰尘、植物的叶子等的尘埃成为设备污损或破损的原因。因此，使作为冷却风引入的外部气体通过过滤器，从外部气体去除尘埃等的对策得以实施。例如，惯性分离过滤器也是其中的过滤器之一。从设于车辆的侧面的开口部向风道引入外部气体，并通过送风机将已流入风道内的外部气体送至惯性分离过滤器。被送风的外部气体从惯性分离过滤器的引入口流入惯性分离过滤器内，并进入与引入口连接的管道，在管道中螺旋状地旋转。惯性分离过滤器的工作方式为通过旋转时产生的离心力来去除包含于外部气体中的尘埃。惯性分离过滤器有的情况下置于送风机的吸气侧，有的情况下设置于送风机的排气侧。在设置于送风机的排气侧的冷却装置中，提出的结构是：将惯性分离过滤器与车辆侧面相邻配置，并在惯性分离过滤器所相邻的车辆侧面设置检修口，由此，使惯性分离过滤器的取出与修补、清扫等的维修保养作业变得容易。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平4－5163号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述的铁道车辆用的冷却装置中，存在的问题是：外部气体从用于取出惯性分离过滤器的检修口流入车辆内，由于车辆内的污损而维修保养作业增加。

本发明的课题是提供一种不会引起由包含于外部气体中的尘埃等所产生的车辆内的污损，而能够容易地进行维修保养作业的车辆用冷却装置。

用于解决课题的手段

实施方式的车辆用冷却装置具有：设置于车辆的车体内，从设于上述车体的壁部的吸气口向车体内吸入外部气体的吸气风道；气密地连接于上述吸气风道的下游侧端的送风机；气密地连接于上述送风机的下游侧端的去除风道；设置于上述去除风道内，从在去除风道内通风的外部气体中去除尘埃的过滤器；将经过上述过滤器而被去除了尘埃的外部气体引导至被冷却设备的冷却风道；以及形成于上述去除风道，开口于上述车体内并且与上述过滤器对置的可开闭的检修口。

附图说明

图1为表示具有实施方式的冷却装置的铁道车辆的整体构成的剖面图。

图2A为表示上述冷却装置的惯性分离过滤器的装配面的俯视图。

图2B为表示上述冷却装置的风道的装配构造的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对实施方式的冷却装置加以说明。

图1示出具有实施方式的冷却装置的铁道车辆的整体构成。图2A示出冷却装置中的惯性分离过滤器的装配面，图2B示出风道的装配构造。

如图1所示，铁道车辆40具有：设有车轮21以及车轴24的台车42；和介由未作图示的弹簧等被支撑于台车42上的车体1。在台车42上，各车轴附近载置有主电动机23。主电动机23以能够介由齿轮箱22以及联轴器将旋转力传递给车轮21的方式进行连接。车轮21载置于导轨44上。主电动机23使车轮21旋转，由此，铁道车辆40在导轨44上行驶。

车体1具有：车体底框3、搭载于车体底框3上的车辆本体46、遍布车体底框上的整个面地进行铺设并构成了车体底面的底板48。车体底框3具有：沿长度方向在车体1的中央部延伸的纵梁（中央纵梁）3a；沿着车辆的长度方向在纵梁的两侧分别延伸的一对侧梁3b；在车体的前后端部，连结了纵梁以及一对侧梁的前后一对的端梁；连结了纵梁与侧梁之间的多个横梁以及未作图示的枕梁等，该车体底框由钢材形成。

车辆本体46具有：直立设置于车体底框3上并沿着车体1的长度方向延伸的一对侧壁47、分别形成车辆的前面以及后面的未作图示的一对端壁，该车辆本体以覆盖车体底框3的方式设置。此外，车辆本体46具有覆盖车辆本体的上部开口的可拆卸的天花板壁30。天花板壁30具有：平坦的、与底板48几乎平行地延伸的车棚壁30a；和从车棚壁的两侧缘向侧壁47侧倾斜延伸的肩部（倾斜面）30b。而且，通过将肩部30b的下端螺栓固定于侧壁47，以可从车辆本体46拆卸的方式固定天花板壁30。

在车辆本体46内，底板48上设置有各种电气设备，并设有对铁道车辆40所具有的电气设备中需要冷却的电气设备，例如，主电动机23进行冷却的冷却装置20。作为电气设备，例如，进行交流、直流变换的主变换装置16、控制装置、多个制动阻力器、辅助电源等载置于底板48上。底板48上形成有沿着车辆的长度方向延伸的通道15，即，搭乘者能够步行的通道15。在本实施方式中，主变换装置16设置于通道15的一侧。

在车体1内，冷却装置20隔着通道15设置于主变换装置16的相反侧。冷却装置20具有：将外部气体引导至车体1内的吸气风道4；设于该吸气风道的下游侧的送风机6；连接于送风机的下游侧的尘埃去除风道5；设于该去除风道内的过滤器，例如，惯性分离过滤器9；将去除了尘埃的外部气体送至主电动机23的冷却风道7，以及排出已去除的尘埃等的排出风道8。

在天花板壁30的一侧的肩部30b形成有吸气口11。吸气口11与吸气风道4连接。吸气风道4为内部具有空间的筒状，整体上形成L字形。吸气风道4的水平部分沿着天花板壁30的内侧配置，其流入端与吸气口11连接。吸气风道4的垂直部分从天花板壁30向底板48延伸，并沿着铅垂方向，在此，沿着相对于底板48的垂直方向延伸。吸气风道4的下游侧端的外周上一体地形成有比吸气风道4的直径大的吸气风道用凸缘4a。

送风机6连接于吸气风道4的下游侧端。送风机6具有：筒状的本体26、设于本体26内的风扇27以及驱动风扇的电动机28。在本体26的上游侧端的外周一体地形成比吸气风道4的直径大的上游侧凸缘26a，此外，在本体的下游侧端的外周一体地形成比吸气风道4的直径大的下游侧凸缘26b。而且，本体26的上游侧凸缘26a和吸气风道用凸缘4a介由弹性体填料17彼此连接并保持密闭性。由此，送风机6沿着铅垂方向，同轴地连接于吸气风道4。

筒状的去除风道5介由弹性体填料18气密地连接于送风机6的下游侧凸缘26b，并沿着铅垂方向在送风机6与底板48之间延伸。

在去除风道5的内部配置有过滤器装配板50。过滤器装配板50几乎水平地延伸，将去除风道5内的空间隔开成上游侧的风道区域5a和下游侧的风道区域5b。而且，在过滤器装配板50上设置惯性分离过滤器9，该惯性分离过滤器9位于上游侧的风道区域5a。

图2A表示惯性分离过滤器9的下面侧，图2B表示过滤器装配板50的上面侧。如图2A所示，惯性分离过滤器9例如形成为扁平的矩形箱状，在惯性分离过滤器9的下面例如设有矩形的冷却风送风口9a和比该送风口9a小的几乎为矩形的排出风送风口9b。在惯性分离过滤器9的下面的外周部设有多个固定孔9c。

如图2B所示，在过滤器装配板50设有在外周部装配有填料19a的矩形的冷却风送风口50a、在外周部装配有填料19b的矩形的排出风送风口50b、多个惯性分离过滤器装配孔50c。惯性分离过滤器9以冷却风送风口9a以及排出风送风口9b分别与过滤器装配板50的冷却风送风口50a以及排出风送风口50b对置的状态，介由填料19a、19b装配于过滤器装配板50上。由此，惯性分离过滤器9的冷却风送风口9a介由填料19a气密地连接于过滤器装配板50的冷却风送风口50a，惯性分离过滤器9的排出风送风口9b介由填料19b气密地连接于过滤器装配板50的排出风送风口50b。惯性分离过滤器9与过滤器装配板50能够通过贯穿惯性分离过滤器的固定孔9c以及装配板50的装配孔50c的螺栓等来固定。

如图1所示，过滤器装配板50的冷却风送风口50a与去除风道5的下游侧的风道区域5b连通，而且，冷却风道7的一端连接于去除风道5的下游侧端。冷却风道7贯通底板48并沿铅垂方向延伸，其另一端连接于作为被冷却设备的主电动机23。由此，冷却风道7将通过惯性分离过滤器9去除了尘埃的冷却风引导至主电动机23。

排出风道8的一端连接于过滤器装配板50的排出风送风口50b。排出风道8贯通去除风道5以及底板48，并延伸至车体1的外部。而且，排出风道8将包含被惯性分离过滤器9去除掉的尘埃在内的外部气体向车体1的外部排出。

如图1所示，在去除风道5形成检修口10，该检修口10开口于车辆本体46内，即，开口于通道15侧，并且与惯性分离过滤器9对置。检修口10通过设于去除风道5的开闭自由的门13而被关闭。通过打开门13，能够从车辆本体46的内侧通过检修口10来进行惯性分离过滤器9的更换、修补/清扫等维修保养作业。

此外，在去除风道5形成加压排出口14，该加压排出口14开口于车辆本体46内，并与去除风道的下游侧的风道区域5b连通。

根据如上所述地构成的冷却装置20，通过驱动送风机6，外部气体从吸气口11被吸入，通过吸气风道4流入送风机6内。流入到了送风机6的外部气体通过送风机6的送风作用，被送至去除风道5内。

流入到了去除风道5内的外部气体从惯性分离过滤器9的引入口流入惯性分离过滤器内，进入与引入口连接的管道，并在管道中螺旋状地旋转。惯性分离过滤器9通过旋转时产生的离心力来去除包含于外部气体中的尘埃，并将尘埃集中到惯性分离过滤器9外侧。含有大量被集中的尘埃的外部气体通过排出风道8向车体1的外部排出。另一方面，在惯性分离过滤器9内与尘埃分离且几乎不含有尘埃的冷却风通过冷却风道7，被送至需要冷却的主电动机23，对此主电动机进行冷却。

当冷却风道7受到了来自送风机6的空气压时，在惯性分离过滤器9内与尘埃分离且几乎不含有尘埃的冷却风的一部分从加压排出口14被吐出到车体1内。由此，能够给车体1内加压来防止来自车外的尘埃的流入，此外，能够起到用于将设置于车辆本体46内的主变换装置16及其他的电气设备所发出的热放出车外的换气的作用。

在本实施方式中，去除风道5能够与构成车体侧面的侧壁47完全独立地构成，在对车体1进行制罐组装时，只要将通过焊接等预先将外板装配到了钢体的侧壁47的厢板立于车体底框3的上部即可。即，不需要将车体外板与去除风道5焊接起来，而能够进行独立的制罐组装。还有使用密封剂来代替焊接的方法，但必须在去除风道5周围确保密封作业所需的作业空间。在本实施方式的冷却装置20中，无需一切对准作业或密封作业。

冷却装置20中，尽量在车辆本体36内部使吸气口11、吸气风道4和送风机6的连接位置分离，由此，能够避免组装困难的直角构造。在与设有吸气口11的车体侧面侧相反的车体侧面侧组装冷却装置20，由此，吸气风道4、送风机6、去除风道5的连接能够作为沿铅垂方向的垂直构造体来进行组装。因此，即使发生垂直、平面度的误差或偏心，设于送风机6上部与车棚侧的吸气风道4之间的伸缩性良好的填料17和凸缘4a、26a能够吸收此误差，并确保气密性、水密性。仅通过预先将送风机6装配于去除风道5的上部，并将一体地嵌入吸气风道4的天花板壁30罩于车体1，便完成车体1的组装作业。

吸气口11设于天花板壁30，而且排出风道8未设于车体1侧面，因此，无需在车体1的外板加工开口部。由于车体1不具有开口部，因此，车体1的制造变得容易，并能够防止车体内部由于来自外部的尘埃等而腐蚀。

此外，使车辆本体46内的空间（即用于设定电气设备的机械室）的通道15侧的检修口10与惯性分离过滤器9相比足够大，由此，能够从通道15侧容易地装入惯性分离过滤器9。从检修口10将惯性分离过滤器9插入去除风道5中，将前端插入对位配件，并在设于惯性分离过滤器9周围的固定孔9c使用螺栓等来将惯性分离过滤器9紧固于过滤器装配板50。在过滤器装配板50的冷却风送风口50a与排出风送风口50b的周围分别设置填料19a、19b，由此，仅通过拧紧过滤器固定用螺钉，便能够确保气密/水密。如图2A、图2B所示，惯性分离过滤器9的冷却风送风口9a介由填料19a连接于过滤器装配板50的冷却风送风口50a，惯性分离过滤器9的排出风送风口9b介由填料19b连接于装配板50的排出风送风口50b。因此，在惯性分离过滤器9的连接部实现非常高的密闭性，而且，未从惯性分离过滤器9被送入冷却风道7以及排出风道8的外部气体在去除风道5内再循环，并再次流入惯性分离过滤器9。因此，外部气体不会漏到去除风道5外或车体1内，能够防止由尘埃产生的车体1内的污损。

在检修/清扫时，能够从设于通道15侧的检修口10容易地对固定于去除风道5内的惯性分离过滤器9进行清扫，保养性也提高。检修口10不与车体1的外部连接，因此，外部气体中的尘埃不会进入冷却装置20和车辆本体46的间隙而引起腐蚀等。

根据以上所述的至少一个实施方式，在车体内部设置检修口，且冷却装置以垂直构造构成，因此，车体内不会由于外部的尘埃而污损，能够实现维修保养作业以及组装都容易的车辆用冷却装置。

另外，本发明并不限定于上述实施形态，在实施阶段，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。此外，上述实施形态中包含各个阶段的发明，通过所公开的多个构成要件的适当组合，能够提取出各种发明。例如，在即使从实施形态中所示的全部构成要件中删除一些构成要件，也能够解决发明所要解决的课题栏中所述的课题，并能获得在发明效果栏中所述的效果的情况下，可以将删除了该构成要件的构成作为发明提取。

例如，在上述实施方式中，将冷却风送至主电动机23来对其进行冷却，但冷却风的使用用途并不限于此，也可以适用于车辆内的设备等。此情况也能够获得本实施方式的作用效果。

符号说明

1车体

3车体底框

4吸气风道

4a风道用凸缘

5去除风道

50a冷却风送风口

50b排出风送风口

6送风机

7冷却风道

8排出风道

9惯性分离过滤器

9a冷却风送风口

9b排出风送风口

10检修口

11吸气口

14加压排出口

15通道

16电力变换装置

17，18，19，19a，19b填料

20冷却装置

21车轮

23主电动机

50过滤器装配板

Claims (8)

1.一种车辆用冷却装置，具有：

吸气风道，设置于车辆的车体内，从设于上述车体的壁部的吸气口向车体内吸入外部气体；

送风机，气密地连接于上述吸气风道的下游侧端；

去除风道，气密地连接于上述送风机的下游侧端；

过滤器，设置于上述去除风道内，从在去除风道内通风的外部气体中去除尘埃；以及

冷却风道，将经过上述过滤器而被去除了尘埃的外部气体引导至被冷却设备，

该车辆用冷却装置的特征在于，

还具备可开闭的检修口，该检修口形成于上述去除风道，以与上述过滤器同等以上的大小开口于上述车体内，并且与上述过滤器对置。

2.根据权利要求1所述的车辆用冷却装置，其中，

还具有过滤器装配板，该过滤器装配板设置于上述去除风道内并将去除风道内隔开为上游侧区域和下游侧区域，

上述过滤器设置于上述过滤器装配板上并位于上述上游侧区域内，上述检修口开口于上述上游侧区域。

3.根据权利要求2所述的车辆用冷却装置，其中，

上述过滤器装配板具有：使经过上述过滤器而被去除了尘埃的外部气体通过的冷却风送风口；和使含有由上述过滤器去除的尘埃的外部气体通过的冷却风排气口，

上述过滤器为惯性分离过滤器，具有：与上述过滤器装配板的冷却风送风口对置的冷却风送风口；和与上述过滤器装配板的冷却风排气口对置的冷却风排气口。

4.根据权利要求3所述的车辆用冷却装置，其中，

在上述过滤器装配板与惯性分离过滤器之间，弹性填料被夹持于上述冷却风送风口的周围以及冷却风排气口的周围。

5.根据权利要求3所述的车辆用冷却装置，其中，

还具有排气风道，该排气风道从上述过滤器装配板的冷却风排气口延伸至上述车体的外部，将含有由上述过滤器去除的尘埃的外部气体排出至车体外。

6.根据权利要求1所述的车辆用冷却装置，其中，

上述吸气风道的下游侧端、上述送风机以及上述去除风道配置为沿铅垂方向排列，彼此之间沿铅垂方向重叠地连结。

7.根据权利要求6所述的车辆用冷却装置，其中，

上述吸气风道、上述送风机、上述去除风道各自的连接部介由弹性填料连接。

8.根据权利要求2所述的车辆用冷却装置，其中，

还具有加压排出口，该加压排出口形成于上述去除风道且开口于上述车体内，

该加压排出口与上述去除风道的下游侧区域连通。