CN103154516A - 铁道车辆用空气压缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够容易且准确地判断是否需要补充油的铁道车辆用空气压缩装置。油温调整阀（26）具有主体部（39）、阀芯（40）、阀芯驱动部（41）以及限制位置连通部（42）。在主体部（39）中具有靠油回收器（21）侧的第1口（43a）、靠油冷却器（25）的流入部（25b）侧的第2口（43b）、靠油冷却器（25）的流出部（25c）侧的第3口（43c）以及靠压缩机（12）侧的第4口（43d）。阀芯（40）利用根据油温独立工作的阀芯驱动部（41）而在使第1口（43a）和第2口（43b）连通并使第3口（43c）和第4口（43d）连通的循环位置和使第1口（43a）和第4口（43d）连通的限制位置之间切换位置。限制位置连通部（42）在阀芯（40）位于限制位置时使第2口（43b）连通于第1口（43a）。

Description

铁道车辆用空气压缩装置

技术领域

本发明涉及一种设置于铁道车辆、用于生成在该铁道车辆中所使用的压缩空气的铁道车辆用空气压缩装置。

背景技术

在铁道车辆中设置有用于生成该铁道车辆所使用的压缩空气的铁道车辆用空气压缩装置。作为能够用作这种铁道车辆用空气压缩装置的装置，公知有专利文献1所公开的油冷式空气压缩机。专利文献1所公开的油冷式空气压缩机被构成为在将伴随着油的空气压缩之后使油自压缩空气分离来生成压缩空气的空气压缩装置。由此，该空气压缩装置构成为能够去除压缩热量、能够利用油膜进行密封和润滑。

在专利文献1所公开的那样的使用油来生成压缩空气的空气压缩装置中设有：具有油箱的油回收器、用于对回收到油箱中的油进行冷却的油冷却器、油温调整阀等。油回收器构成为引导在压缩机内随着油而被压缩了的压缩空气，而将油回收至油箱，并且连通于向压缩机供给油的油供给路径。油温调整阀构成为为了调整油箱内的油的温度（油温）而根据油箱内的油温切换为使油在油冷却器中循环的状态和限制油的循环的状态中的任一种状态。另外，在专利文献1中公开有作为上述油回收器的油分离器3，公开有作为上述油冷却器的油冷却器5，公开有作为上述油温调整阀的油温调整阀51。另外，作为该油温调整阀51，公开有使用双金属件机构等并根据油温独立进行工作的油温调整阀。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8－319976号公报

在专利文献1所公开的那样的空气压缩装置中，油是用于冷却和润滑的必需品。并且，在将这样的空气压缩装置用作铁道车辆用空气压缩装置的情况下，定期进行油量是否处于适当的油位的检查，例如在铁道车辆运行之后进行该检查。在该情况下，操作者利用设置于油回收器并能够测量油箱内的油面的位置的油位计来确认油面，根据需要补充油。

但是，在专利文献1所公开的那样的使用油来生成压缩空气的空气压缩装置中，如上所述，作为用于调整油箱内的油温的机构，设有油冷却器、油温调整阀。因此，在使空气压缩装置停止运转的情况下，根据停止运转的时刻的油的温度、油温调整阀的工作状态，因滞留在油冷却器和连通油冷却器与油箱的路径中的油而导致油向油箱的回收量产生变动。由此，在操作者为了判断是否需要补充油而使铁道车辆用空气压缩装置停止运转并利用油位计来确认油箱内的油面的位置的情况下，即使在装置内循环的油的总量相同，油面的位置也会因停止运转的时刻的油的温度、油温调整阀的工作状态而产生变动。因此，存在操作者难以准确地判断是否需要补充油这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而做成的，其目的在于提供一种能够容易且准确地判断是否需要补充油的铁道车辆用空气压缩装置。

用于达到上述目的的第1技术方案的铁道车辆用空气压缩装置设置于铁道车辆，用于生成在该铁道车辆中所使用的压缩空气，其特征在于，该铁道车辆用空气压缩装置包括：压缩机，其用于压缩自外部吸入的空气；油供给路径，其用于向上述压缩机供给油；油回收器，其具有油箱并且连通于上述油供给路径，用于引导在上述压缩机内随着油而被压缩了的压缩空气，使油自被引导的压缩空气分离并回收至上述油箱；油冷却器，其用于冷却被回收至上述油箱中的油；油温调整阀，其根据上述油箱内的油的温度、即油温切换为使油在上述油冷却器中循环的状态和限制油的循环的状态中的任一种状态来调整该油温。并且，第1技术方案的铁道车辆用空气压缩装置的上述油温调整阀包括：主体部，其设有第1口、第2口、第3口以及第4口，该第1口连通于上述油回收器，该第2口连通于上述油冷却器的在上述油冷却器中被冷却的油自上述油回收器流入的流入部，该第3口与上述油冷却器的供在上述油冷却器中被冷却了的油流出的流出部，该第4口连通于上述压缩机；阀芯，其滑动自由地设置于上述主体部的内侧，在通过使上述第1口和上述第2口连通并使上述第3口和上述第4口连通来使油在上述油冷却器内循环的循环位置和通过使上述第1口与连通于上述第3口的上述第4口连通来限制油向上述油冷却器循环的限制位置之间切换位置；阀芯驱动部，其根据上述油温独立工作，并以在上述循环位置与上述限制位置之间切换上述阀芯的位置的方式驱动该阀芯；限制位置连通部，其在上述阀芯位于上述限制位置时使上述第2口连通于上述第1口。

采用本发明，在构成为在压缩了伴随着油的空气之后使油自压缩空气分离而生成压缩空气的装置的铁道车辆用空气压缩装置中，利用油温调整阀，根据油箱内的油温切换为使油在油冷却器中循环的状态和限制油的循环的状态中的任一种状态。因此，当油温成为高温时，则进行油的冷却，来调整油温。并且，油温调整阀利用根据油温而独立工作的独立式的阀芯驱动部使阀芯的位置在循环位置与限制位置之间切换。由此，在铁道车辆用空气压缩装置的运转中，在位于循环位置的状态下油回收器侧与油冷却器的流入部侧相连接，并且油冷却器的流出部侧与压缩机侧相连接，来进行油的冷却。并且，在位于限制位置处，油回收器侧与压缩机侧相连接，来限制油向油冷却器循环。

另一方面，在铁道车辆用空气压缩装置的运转停止之后，即使在停止时刻的阀芯的位置为循环位置，也能够利用独立式的阀芯驱动部的伴随着油温下降的工作而使阀芯的位置向限制位置切换。此时，由于在油温调整阀上设有限制位置连通部，因此维持第2口与第1口连通了的状态。因此，在铁道车辆用空气压缩装置的运转停止之后，在至少经过片刻时间油温下降之后，维持第1口连通于第2口和第3口的状态。由此，由于维持油冷却器的流入部侧和流出部侧连通于油回收器侧的状态，压缩机也停止运转，因此能够抑制油滞留于油冷却器和用于连通油冷却器和油箱的路径内，油能够被回收至油箱，从而能够抑制油的回收量发生变动。由此，在操作者利用油位计来确认油箱内的油面时，只要在装置内循环的油的总量相同，就能够抑制油面的位置因停止运转时的油温调整阀的工作状态而发生变动，以稳定的大致相同的油面的位置结束。因此，操作者能够容易且准确地判断是否需要补充油。另外，限制位置连通部既可以是一体设于阀芯的机构，另外，也可以是设为能够与阀芯分别独立工作的机构。

因而，采用本发明，能够提供一种能够容易且准确地判断是否需要补充油的铁道车辆用空气压缩装置。

根据第1技术方案的铁道车辆用空气压缩装置，第2技术方案的铁道车辆用空气压缩装置的特征在于，上述限制位置连通部被设为形成于上述阀芯的通孔，上述通孔的一个开口在上述阀芯位于上述限制位置时与上述第2口相对，在上述阀芯位于上述循环位置时上述通孔的一个开口被上述主体部的设于上述第2口与上述第3口之间的壁部遮蔽或被上述主体部的设于上述第2口与第4口之间的壁部遮蔽。

采用本发明，限制位置连通部被设为形成于阀芯的通孔。因此，能够以简单的构造容易地构筑限制位置连通部。另外，被设为通孔的限制位置连通部的一个开口仅在限制位置处连通于第2口，在循环位置处被第2口与第3口或第2口与第4口之间的壁部遮蔽。因此，能够防止在循环位置处因作为限制位置连通部的通孔而使第1口、第3口以及第4口连通，能够防止因油回收器侧连通于油冷却器的流出部侧和压缩机侧而妨碍油向油冷却器循环。

采用本发明，能够提供一种能够容易且准确地判断是否需要补充油的铁道车辆用空气压缩装置。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一实施方式的铁道车辆用空气压缩装置的系统构成的系统图。

图2是用于说明油的经由图1所示的铁道车辆用空气压缩装置的油温调整阀的流动路径的示意图。

图3是表示图2所示的油温调整阀的图。

图4是用于说明图1所示的铁道车辆用空气压缩装置的油温调整阀的工作的示意图。

图5是用于说明图1所示的铁道车辆用空气压缩装置的油温调整阀的工作的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的实施方式。另外，本实施方式是设置于铁道车辆且用于生成在该铁道车辆中所使用的压缩空气的铁道车辆用空气压缩装置，其能够广泛地应用于在压缩了伴随着油的空气之后使油自压缩空气分离来生成压缩空气的铁道车辆用空气压缩装置。

图1是示意性地表示本发明的一实施方式的铁道车辆用空气压缩装置1（以下也简称作“空气压缩装置1”）的系统构成的系统图。图1所示的空气压缩装置1设置于未图示的铁道车辆。而且，在该空气压缩装置1中生成的压缩空气用于在铁道车辆中使制动设备等空压设备工作。另外，该空气压缩装置1例如设置于组成铁道车辆的各车辆中。

图1所示的空气压缩装置1构成为包括：收容壳体11、压缩机12、压缩机驱动部13、联轴器14、联轴器壳体15、冷却风扇16、压后冷却器17、空气吸入部18、压缩空气输出部19、油供给路径20、油回收器21、油分离组件22、水油用分离器23、除湿器24、油冷却器25、油温调整阀26以及油位计27等。

而且，空气压缩装置1构成为如下的装置：在利用压缩机12将自空气吸入部18吸入的空气压缩并利用压后冷却器17冷却之后，将压缩并冷却后的空气作为压缩空气自压缩空气输出部19输出。另外，空气压缩装置1构成为如下的装置：具有油供给路径20、油回收器21、油分离组件22、水油用分离器23、油冷却器25以及油温调整阀26等，从而在将伴随着油的空气压缩了之后，使油自压缩空气分离来生成压缩空气。由此，空气压缩装置1以能够去除压缩热量并能够利用油膜进行密封和润滑的方式构成。以下，详细地说明空气压缩装置1中的各构成元件。

收容壳体11设为用于收容压缩机12、压缩机驱动部13、联轴器壳体15、冷却风扇16、压后冷却器17、油供给路径20、油回收器21、油分离组件22、水油用分离器23、除湿器24以及油冷却器25等的箱状的壳体。而且，在该收容壳体11的壁部设有空气吸入部18和压缩空气输出部19。

设置于收容壳体11的空气吸入部18被设为用于吸入供压缩机12压缩的空气（外部气体）的机构并设为连通于压缩机12。而且，在该空气吸入部18上设有当所吸入的空气通过时抑制沙尘等粉尘通过的吸入过滤器18a。另外，压缩空气输出部19被设为用于将利用压后冷却器17冷却了的压缩空气输出的机构。而且，该压缩空气输出部19被设为自收容壳体11朝向外部延伸的配管系统，以便能够向设置于收容壳体11的外部且用于储存压缩空气的未图示的气罐（压缩空气储存器）供给所生成的压缩空气。

另外，在收纳壳体11中，在位于由冷却风扇16产生的冷却空气的气流的上游侧的壁部设有过滤器部28。该过滤器部28被设为例如安装于收容壳体11的金属网。并且，通过使冷却风扇16旋转，作为冷却空气的外部气体经由过滤器部28被吸入。另外，在图1中，用空心且仅有外形状态的粗箭头表示所吸入的外部气体的气流、干燥状态的空气的气流。另外，用带有斜线的阴影的状态的粗箭头表示包含油滴、水滴、水蒸气在内的空气的气流。另外，用细箭头表示油的流动。

压缩机12构成为连通于空气吸入部18并压缩借助空气吸入部18自外部吸入的空气。另外，压缩机12构成为借助与压缩机主体一体形成的吸入阀29连通于空气吸入部18。吸入阀29构成为包括：阀芯；阀座，其可供该阀芯落位和离开；弹簧，其用于向使阀芯向阀座落位的方向施力。并且，通过使压缩机12工作来使压缩机12侧形成为负压，从而利用外部气体的压力使阀芯克服弹簧的弹力而自阀座离开，将空气被吸入到压缩机12内。

另外，压缩机12被设为例如具有一对彼此向相反方向旋转来压缩空气的一对螺杆的螺杆式空气压缩机。在配置有螺杆的压缩机主体的内部，从连通于吸入阀29的部分到连通于油回收器21的部分空气压力上升。另外，在本实施方式中，以压缩机12被设为螺杆式空气压缩机的情况为例进行了说明，但是也可以不这样设置。压缩机12也可以被设为涡旋式空气压缩机或往复式空气压缩机等，该往复式空气压缩机通过使来自压缩机驱动部13的旋转驱动力借助曲轴转换为往返驱动力来进行传递，从而被驱动。

压缩机驱动部13具有电动机13a并设为用于驱动压缩机12而使压缩机12旋转的驱动机构。另外，在本实施方式中，示例了压缩机驱动部13被设为仅具有电动机13a而未设有减速机部分的驱动机构的情况，但也可以不这样设置。即，压缩机驱动部13也可以被设为具有连结于电动机13a的减速机部分的带减速机的电动机。

联轴器14构成为连结压缩机驱动部13和压缩机12而将压缩机驱动部13的驱动力向压缩机12传递，例如被设为联轴器。联轴器壳体15被设为用于收容联轴器14的箱状体。而且，联轴器壳体15配置于压缩机12与压缩机驱动部13之间，并且结合于上述压缩机12和压缩机驱动部13。

冷却风扇16相对于压缩机驱动部13来说安装于靠与联轴器15所连接的一侧相反的一侧的端部。该冷却风扇16被设为轴流风扇，并构成为具有螺旋桨部和设置于该螺旋桨部的周围的筒状的壳体部（未图示）。而且，冷却风扇16设置为在与联轴器侧相反的一侧将电动机13a的旋转轴的驱动力向螺旋桨部传递。这样，冷却风扇16构成为利用来自电动机13a的驱动力进行驱动而旋转，由此，产生由自过滤器部28吸入的空气形成的冷却空气的气流。另外，在本实施方式中，示例了冷却风扇16为轴流风扇的情况，但也可以不这样设置，也可以使用多叶片风扇等其他形态的冷却风扇。

压后冷却器17被设为用于冷却由压缩机12压缩而残留有压缩热量的压缩空气的换热器。该压后冷却器17相对于冷却风扇16来说配置于靠由该冷却风扇16产生的冷却空气的气流的上游侧的位置（另外，图1是示意性地表示的系统图，并不是指定压后冷却器17的在收容壳体11内的配置的图）。由此，压后冷却器17利用由冷却风扇16产生的冷却空气从外部进行冷却，并且，冷却通过压后冷却器17的内部的压缩空气。另外，压后冷却器17形成为与油冷却器25一体结合。另外，压后冷却器17也可以相对于冷却风扇16来说配置于靠由该冷却风扇16产生的冷却空气的气流的下游侧的位置。

油回收器21构成为具有含油压缩空气喷出路径21a和油箱21b。含油压缩空气喷出路径21a被设为连通于压缩机12和油箱21b的路径。在压缩机12中伴随着油而被压缩了的压缩空气经由含油压缩空气喷出路径21a被向油箱21b引导，与压缩空气一起从含油压缩空气喷出路径21a喷出的油被回收至油箱21b中。

另外，在含油压缩空气喷出路径21a中的位于油箱21b内的喷出部分设有分离机30。在伴随着油的压缩空气通过含油压缩空气喷出路径21a而被引导并从该喷出部分喷出时，油被分离机30自压缩空气分离并一边在油箱21b内飞散，一边因重力作用而落下，被回收到油箱21b内。于是，油箱21b内成为储存有被回收了的油31的状态。

油位计27设置于油回收器21中的油箱21b。而且，油位计27被设为能够测量油箱21b内的油31的油面的位置的测量部件。确认油箱21b内的油面的操作者利用该油位计27来确认油面的位置。另外，作为油位计27，能够使用各种形态的油位计。例如，能够使用被设为操作者能够从外部目视确认油面位置的窗部的油位计、浮子式油位计、超声波式油位计、压力式油位计等。

另外，在油箱21b中设有检测油箱21b内的油31的温度（油温）的作为温度传感器的温度开关32。该温度开关32被设为当所检测的油温为预定的上限温度以上时输出用于使整个装置强制停止的信号的温度传感器。

油供给路径20设置为连通于压缩机12和油回收器21的油箱21b，并被设为自油箱21b向压缩机12供给油的路径。油供给路径20连通于压缩机12的压缩机主体的靠作为连通于吸入阀29的吸入侧、即压力较低的低压侧的位置。另外，油供给路径20构成为在比油箱21b内的油31的油面低的位置处与油箱21b连通。这样，由于油供给路径20连通于压缩机12和油箱21b，因此，自含油压缩空气喷出路径21a喷出的压缩空气向下推压油31的油面，从而使油经由油供给路径20向压缩机12供给。另外，在油供给路径20的中途配置有作为过滤器元件的滤油器20a，其能够防止油箱21b内的异物（例如劣化的油凝聚而成的浮渣状的物质等）供给至压缩机12内。

油分离组件22构成为配置在连通油回收器21的油箱21b和压后冷却器17的路径上，并具有用于进一步将油从在压缩机12中伴随着油而被压缩并通过了油回收器21的压缩空气分离的过滤器元件。在该油分离组件22中，将在油回收器21中未被回收的细小的油滴自压缩空气分离。

另外，压缩机连通路径33以自油分离组件22朝向压缩机12或吸入阀29延伸的方式设置。该压缩机连通路径33构成为以连通油分离组件22的外壳部分的内部中的下部与压缩机12的方式设置，并利用压缩空气将被油分离组件22分离的油向上推压，从而向压缩机12供给。另外，在压缩机连通路径33上设有用于抑制压缩空气的通过量的节流阀。

另外，在连通油分离组件22和压后冷却器17的路径上设有保压止回阀34和安全阀35，该保压止回阀34容许预定压力以上的压缩空气向压后冷却器17侧通过，该安全阀35用于在压缩空气的压力达到预定的过大的压力以上时使压缩空气释放到外部。

水油用分离器23构成为配置于连通压后冷却器17和除湿器24的路径中，具有用于将水分与油分自由压后冷却器17冷却后的压缩空气分离的多个过滤器元件。在该水油用分离器23中使水分自压缩空气分离，并且也使在油分离组件22中未被分离的微量的油分自压缩空气分离。另外，在水油用分离器23中被分离出的水分等从排水阀36被排出。

除湿器24构成为配置于水油用分离器23与压缩空气输出部19之间，并具有含有对利用水油用分离器23分离了水分和油分后的压缩空气进一步进行除湿的干燥剂的过滤器元件或进行空心纤维膜方式除湿的过滤器元件。在该除湿器24中，对自压缩空气输出部19输出的压缩空气进行最后的除湿。另外，在连通除湿器24和压缩空气输出部19的路径上设有容许预定压力以上的压缩空气向压缩空气输出部19侧通过的止回阀37，其用于防止来自未图示的气罐（压缩空气储存器）的压缩空气的倒流。

油冷却器25设为借助油温调整阀26连通油供给路径20中的油箱21b侧和压缩机12侧，并被设为能够将油箱21b内的油冷却而供给到油供给路径20的换热器。如上所述，该油冷却器25形成为与压后冷却器17一体结合。另外，油冷却器25相对于冷却风扇16来说配置于靠冷却空气的气流的上游侧的位置、即配置于比油回收器21靠上方的位置（另外，图1是示意性地表示的系统图，并不是指定油冷却器25的在收容壳体11内的配置的图）。而且，通过油冷却器25从外部利用由冷却风扇16产生的冷却空气进行冷却，从而通过油冷却器25的内部的油被冷却。另外，油冷却器25也可以相对于冷却风扇16来说配置于靠冷却空气的气流的下游侧的位置。

如上所述，油冷却器25设为在靠连通于油箱21b的一侧和靠连通于压缩机12的一侧的这两个部位借助油温调整阀26与油供给路径20连通。由此，油冷却器25构成为将从油箱21b流入油供给路径20的油经由借助油温调整阀26从油供给路径20分支的油路径38a吸入后，将油冷却，并使该冷却后的油经由油路径38b并经由油温调整阀26返回到油供给路径20。另外，经由在油冷却器25内的冷却而返回到油供给路径20的油的流动是通过使自含油压缩空气喷出路径21a喷出的压缩空气向下推压油31的油面来进行的。

图2是用于说明油的经由空气压缩装置1的油温调整阀26的流动路径的示意图，表示有油温调整阀26、压缩机12、油回收器21以及油冷却器25。另外，在图2的示意图中，作为油冷却器25的示例，示意性地图示了如下结构的油冷却器25：一边使流入的油从分隔壁25a溢出一边将油冷却并使其流出。另外，在图2中，以剖视图表示了油温调整阀26，并且表示了一部分元件的外形。

在此，详细地说明油温调整阀26。如图2所示，油温调整阀26设于连通油供给路径20、油路径38a以及油路径38b的部位。由此，油温调整阀26设为与油回收器21、油冷却器25的供在油冷却器25中被冷却的油从油回收器21流入的流入部25b、油冷却器25的供在油冷却器25中被冷却了的油流出的流出部25c以及压缩机12连通。

图1和图2所示的油温调整阀26被设为根据油箱21b内的油的温度、即油温，通过切换为使油在油冷却器25中循环的状态和限制油的循环的状态中的任一种状态来调整油温的阀机构。而且，该油温调整阀26构成为包括主体部39、阀芯40、阀芯驱动部41以及限制位置连通部42等。另外，利用该油温调整阀26的工作，能够控制油箱21b内的油温，能够防止因油温过高所导致的油的氧化。

图3是扩大表示图2所示的油温调整阀26的图。如图2和图3所示，主体部39被构成为设有用于配置阀芯40的内部空间和连通于该内部空间的第1口43a、第2口43b、第3口43c以及第4口43d的块状的构造体。另外，主体部39既可以由1个构件构成，另外，也可以如图3所示，通过一体组合多个构件来构成。

第1口43a构成为经由油供给路径20连通于油回收器21。第2口43b构成为经由油路径38a连通于油冷却器25的流入部25b。第3口43c构成为经由油路径38b连通于油冷却器25的流出部25c。第4口43d构成为经由油供给路径20连通于压缩机12。

阀芯40被设为例如一体化而成的双层筒状的构造体。而且，在该阀芯40上设有配置于内侧的内筒部40a、配置于内筒部40a的外侧的外筒部40b以及以交联内筒部40a和外筒部40b的方式连结的多个交联部40c。内筒部40a形成为例如从一侧的端部侧到另一侧的端部侧呈阶梯状进行缩径而成的筒状。外筒部40b例如配置为与内筒部40a呈同心圆状，并且相对于内筒部40a来说配置于在其轴向上偏向一侧的位置。

另外，交联部40c例如以从内筒部40a的外周朝向径向的外侧呈放射状地延伸的方式突出，并且以在内筒部40a的圆周向上的角度大致均等的位置处突出的方式设有多个。而且，各交联部40c的一个端部与内筒部40a的外周形成为一体，另一个端部与外筒部40b的内周形成为一体。因此，内筒部40a和外筒部40b借助多个交联部40c连结为一体，并且在相邻的交联部40c之间设有能够供油流动的空间。

该阀芯40滑动自由地设置于主体部39的内侧。而且，阀芯40构成为在使油在油冷却器25中循环的循环位置和限制油向油冷却器25循环的限制位置之间切换位置。图4是用于说明油温调整阀26的工作的示意图，表示了阀芯40位于循环位置的状态。另一方面，图2表示了阀芯40位于限制位置的状态。

利用后述的阀芯驱动部41来进行阀芯40在上述的循环位置与限制位置之间的位置切换。而且，如图4所示，阀芯40构成为在位于循环位置的状态下，通过使第1口43a和第2口43b连通，并且使第3口43c和第4口43d连通，来使油在油冷却器25中循环。

在图4中，用多个箭头C表示当阀芯40位于循环位置时的油所循环的路径。当阀芯40位于循环位置时，从压缩机12与压缩空气一起喷出的油经由含油压缩空气喷出路径21a被回收至油箱21b中。然后，如上所述，伴随着压缩空气向下推压油箱21b内的油的油面，油从油箱21b经由油温调整阀26向油冷却器25的流入部25b流动。此时，油从第1口43a流入油温调整阀26，在内筒部40a与外筒部40b之间的空间内流过之后，从第2口43b向油路径38a流出。进而，油在油冷却器25内被冷却并从流出部25c流出，经由油温调整阀26被吸入到压缩机12。此时，油从第3口43c流入油温调整阀26，在主体部39内的靠外筒部40b的外侧的空间内流过之后，从第4口43d向油供给路径20流出。

另外，在图4所示的循环位置处，阀芯40的外筒部40b的外周侧面40d（参照图3和图4）的一端侧位于与在主体部39中被设为第1口43a、第3口43c以及第4口43d之间的壁面的第1内周密封面39a密合的位置。而且，外周侧面40b的另一端侧位于与在主体部39中被设为第2口43b、第3口43c以及第4口43d之间的壁面的第2内周密封面39b密合的位置。由此，当阀芯40位于循环位置时，用于连通第1口43a和第2口43b的油的路径和用于连通第3口43c和第4口43d的油的路径被主体部39的第1内周密封面（39a）和第2内周密封面（39b）、外筒部40b的外周侧面40d密封，从而彼此被遮断。

另外，如图2所示，阀芯40构成为在位于限制位置的状态下使第1口43a与连通于第3口43c的第4口43d连通，从而限制油向油冷却器25循环。

在图2中，用多个箭头A表示在压缩机12运转中且阀芯40位于限制位置时的油所循环的路径。当阀芯40位于限制位置时，从压缩机12与压缩空气一起喷出的油经由含油压缩空气喷出路径21a被回收至油箱21b。然后，伴随着压缩空气向下推压油箱21b内的油的油面，油从油箱21b流经油温调整阀26而被吸入到压缩机12。此时，第1内周密封面39a与外周侧面40b分开，油从第1口43a流入油温调整阀26，在第1内周密封面39a与外筒部40b之间的空间内流过之后，从第4口43d向油供给路径20流出。

另外，在图2所示的限制位置处，外筒部40b的外周侧面40d与第1内周密封面39a分开，位于与第2内周密封面39b密合的位置。并且，外筒部40b的与第1口43a相反的一侧的端部的端面40e（参照图3）位于与在主体部39中的对应于第2口43b的位置处突出的筒状的部分的端部的端面39c密合并抵接的位置。

另外，在上述的限制位置处，第2口43b借助后述的限制位置连通部42连通于第1口（43a）和第4口（43d），且第3口43c也连通于第1口（43a）和第4口（43d）。因此，在油温调整阀26与油冷却器25之间的油路径38a和油路径38b中，如图2中的两端箭头B所示，维持油的压力平衡的状态。

阀芯驱动部41被设为根据油箱21b内的油31的温度、即油温独立工作、并以在循环位置与限制位置之间切换阀芯40的位置的方式驱动阀芯40的机构。而且，如图2～图4所示例的那样，该阀芯驱动部41构成为具有弹簧44和内置有因温度而引起体积变化的双金属件机构的轴部45，并根据温度来工作的独立式的驱动机构。

弹簧44被设为例如螺旋弹簧，配置于主体部39的内部空间，并且配置在阀芯40的外筒部40b与内筒部40a之间。而且，弹簧44的一端侧在第1口43a的周缘部分抵接于主体部39的内壁，弹簧44的另一端侧抵接于交联部40c。由此，弹簧44在主体部39内对阀芯40朝向与第1口43a相反的一侧施力。

内置有双金属件机构的轴部45的一个端部安装于主体部39，其另一个端部安装于阀芯40。而且，轴部45的一个端部嵌入并安装于在主体部39中的形成于与第1口43a相反的一侧的内壁的安装孔39d内。而且，轴部45的另一个端部在内筒部40a的内侧安装于内筒部40a。另外，轴部45中的配置于内筒部40a内的部分被维持在浸渍于从油箱21b流过来的油31内的状态。由此，轴部45构成为根据油箱21b内的油温进行工作。

另外，如果油箱21b内的油温在预定温度以下，则轴部45的长度成为较短的状态。因此，在主体部39内，利用弹簧44的弹力对阀芯40向与第1口43a相反的一侧施力，将阀芯40维持在切换为图2所示的限制位置的状态。由此，如果油箱21b内的油温为预定温度以下的低温，则油向油冷却器25的循环被限制，不利用油冷却器25来进行油的冷却。

另一方面，当油箱21b内的油温超过预定温度时，轴部45的长度成为延伸得较长的状态。因此，利用克服弹簧44的弹力而延伸的轴部45，在主体部39内对阀芯40向第1口43a侧施力，将阀芯40切换至图4所示的循环位置。由此，如果油箱21b内的油温为超过了预定温度的高温，则进行油向油冷却器25的循环，由油冷却器25来进行油的冷却。

图2～图4所示的限制位置连通部42被设为当阀芯40位于限制位置时使第2口43b连通于第1口43a的机构。而且，在本实施方式中，限制位置连通部42构成为在阀芯40的外筒部40b中以连通外侧与内侧的方式贯通形成的通孔（以下也称作“通孔42”）。

如图2和图3所示，通孔42中的一个开口配置为当阀芯40位于限制位置时与第2口43b相对。因此，当阀芯40位于限制位置时，维持第2口43b借助通孔42连通于第1口43a的状态。另一方面，如图4所示，通孔42的一个开口配置为当阀芯40位于循环位置时被主体部39的设于第2口43b与第3口43c之间的壁部46遮蔽。即，通孔42的一个开口成为被壁部46中的第2内周密封面39b遮蔽的状态。

接着，说明上述的空气压缩装置1的工作。在空气压缩装置1中进行生成压缩空气的运转的状态下，首先，作为外部气体的空气利用由压缩机12的工作而产生的负压自空气吸入部18被吸入。然后，该吸入的空气通过利用吸入的空气的压力而成为打开状态的吸入阀29，流入压缩机12内。此时，如上所述，自油供给路径20向压缩机12供给油，在压缩机12内，吸入的空气伴随着油而被压缩。

伴随着油而被压缩了的压缩空气通过含油压缩空气喷出路径21a，进而经由分离机30向油箱21b内喷出。另外，被分离机30自压缩空气分离出的油被回收至油箱21b内。该回收后的油经由油供给路径20向压缩机12供给。

喷出到油箱21b内的压缩空气通过油分离组件22，进一步将油分离。然后，通过了油分离组件22的压缩空气被向压后冷却器17引导，在压后冷却器17中被冷却。并且，被压后冷却器17冷却了的压缩空气在水油用分离器23中将水分和油分分离，在除湿器24中进一步进行除湿，自压缩空气输出部19向气罐输出。

在如上所述那样进行生成压缩空气的运转的状态下，如果油箱21b内的油温在预定温度以下，如图2所示，维持油温调整阀26的阀芯40位于限制位置的状态。在该状态下，如上所述，限制油向油冷却器25循环，不在油冷却器25中进行油的冷却，油在油回收器21与压缩机12之间循环。

另一方面，当成为油箱21b内的油温上升而超过预定温度的高温状态时，如上所述，阀芯40被阀芯驱动部41驱动，如图4所示，阀芯40被切换至循环位置。在该状态下，如上所述，油在从油回收器21经由油冷却器25至压缩机12的路径中循环，在油冷却器25中进行油的冷却。

当在空气压缩装置1中完成生成压缩空气的上述的运转时，压缩机12的运转停止。在该停止时刻，如果油箱21b内的油温为预定温度以下的低温，则油温调整阀26的阀芯40位于限制位置。然后，由于压缩机12的运转停止且油温维持在低温状态，因此维持阀芯40位于限制位置的状态。另一方面，在压缩机12的停止时刻，如果油箱21b内的油温为超过了预定温度的高温，则阀芯40位于循环位置。但是，由于压缩机12的运转停止且油温下降，因此利用阀芯驱动部41的工作将阀芯40的位置从循环位置切换至限制位置，维持阀芯40位于限制位置的状态。由此，当空气压缩装置1的运转停止时，在至少经过片刻时间而油温下降之后，成为阀芯40的位置切换至限制位置的状态。

图5是用于说明油温调整阀26的工作的示意图，如上所述，表示了压缩机12的运转停止且阀芯40位于限制位置的状态。另外，在图5中，用多个箭头D表示压缩机12的运转停止后的油的流动路径。在压缩机12的运转停止且阀芯40位于限制位置的状态下，通孔42的开口与第2口43b相对，维持第2口43b与第1口43a连通的状态。因此，由于重力作用油从配置于比油箱21b靠上方的位置的油冷却器25流出。然后，油从油冷却器25的流出部25c流出，并且与油冷却时相反地也从油冷却器25的流入部25b流出。

从油冷却器25的流入部25b流出的油在重力作用下经由油路径38a从第2口43b并经由通孔42流入外筒部40b的内侧，然后，从第1口43a流出，并与运转时相反地在油供给路径20中流动，被回收至油箱21b中。另外，从油冷却器25的流出部25c流出的油在重力作用下经由油路径38b从第3口43c流入到主体部39的内侧，然后，从第1口43a流出，并与运转时相反地在油供给路径20中流动，被回收至油箱21b中。

如上说明的那样，采用本实施方式，在构成为在压缩了伴随着油的空气之后使油从压缩空气分离而生成压缩空气的装置的铁道车辆用空气压缩装置1中，利用油温调整阀26，根据油箱21b内的油温来切换为使油在油冷却器25中循环的状态和限制油的循环的状态中的任一种状态。因此，当油温为高温时，进行油的冷却，来调整油温。而且，油温调整阀26利用根据油温独立工作的独立式的阀芯驱动部41使阀芯40的位置在循环位置与限制位置之间进行切换。由此，在空气压缩装置1的运转中，在位于循环位置的状态下，油回收器21侧与油冷却器25的流入部25b侧相连接，并且油冷却器25的流出部25c侧与压缩机12侧相连接，来进行油的冷却。并且，在位于限制位置的状态下，油回收器21侧与压缩机12侧相连接，来限制油向油冷却器25循环。

另一方面，在空气压缩装置1的运转停止之后，即使停止时刻的阀芯40的位置是循环位置，也能够利用独立式的阀芯驱动部41的伴随着油温下降的工作而使阀芯40的位置向限制位置切换。此时，由于在油温调整阀26设有限制位置连通部42，因此维持第2口43b与第1口43a连通了的状态。因此，在空气压缩装置1的运转停止之后，在至少经过片刻时间油温下降之后，维持第1口43a连通于第2口43b和第3口43c的状态。由此，由于维持油冷却器25的流入部25b侧和流出部25c侧连通于油回收器21侧的状态，压缩机12的运转也停止，因此能够抑制油滞留油冷却器25和用于连通油冷却器25和油箱21b的路径中，能够将油回收至油箱21b，能够抑制油的回收量产生变动。由此，在操作者利用油位计27确认油箱21b内的油面时，只要在装置内循环的油的总量相同，就能够抑制油面的位置因停止运转时的油温调整阀26的工作状态而发生变动，从而以稳定的大致相同的油面的位置结束。因此，操作者能够容易且准确地判断是否需要补充油。

因而，采用本实施方式，能够提供一种能够容易且准确地判断是否需要补充油的铁道车辆用空气压缩装置1。

另外，采用空气压缩装置1，限制位置连通部42被设为形成于阀芯40的通孔。因此，能够以简单的构造容易地构筑限制位置连通部42。另外，被设为通孔的限制位置连通部42的一个开口仅在限制位置连通于第2口43b，在循环位置被第2口43b与第3口43c之间的壁部46遮蔽。因此，能够防止在循环位置处第1口43a、第3口43c以及第4口43d因作为限制位置连通部42的通孔而连通，能够防止油回收器21侧连通于油冷却器25的流出部25c侧和压缩机12侧而妨碍油向油冷却器25循环。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限定于上述的实施方式，只要在权利要求书所述的范围内就能够实施各种变更。在上述的实施方式中，说明了以也具有压后冷却器、油分离组件、水油用分离器、除湿器等的结构为例进行了说明，但是也未必一定要具有上述的结构。另外，在上述的实施方式中，以压缩机、油回收器等各设备被收容于收容壳体的形态为例进行了说明，但是也可以不是该形态。另外，在上述的实施方式中，以限制位置连通部是一体设于阀芯的机构的形态为例进行了说明，但是也未必一定是该形态。例如，限制位置连通部也可以是具有电磁阀等并设为能够与阀芯分别独立工作的机构。另外，在上述的实施方式中，作为阀芯驱动部的形态，以构成为包括内置有双金属件机构的轴部的形态为例进行了说明，但是也可以不是这种形态。只要阀芯驱动部是构成为根据油温独立工作的机构即可，例如，也可以构成为使用了因温度而引起体积变化的蜡的机构。

产业上的可利用性

本发明能够广泛地应用于设置于铁道车辆、且生成在该铁道车辆中所使用的压缩空气的铁道车辆用空气压缩装置。

附图标记说明

1、铁道车辆用空气压缩装置；12、压缩机；20、油供给路径；21、油回收器；21a、油箱；25、油冷却器；26、油温调整阀；39、主体部；40、阀芯；41、阀芯驱动部；42、通孔（限制位置连通部）；43a、第1口；43b、第2口；43c、第3口；43d、第4口。

Claims (2)

1.一种铁道车辆用空气压缩装置，其设置于铁道车辆，用于生成在该铁道车辆中所使用的压缩空气，其特征在于，

该铁道车辆用空气压缩装置包括：

压缩机，其用于压缩自外部吸入的空气；

油供给路径，其用于向上述压缩机供给油；

油回收器，其具有油箱并且连通于上述油供给路径，用于引导在上述压缩机内随着油而被压缩了的压缩空气，使油自被引导的压缩空气分离并回收至上述油箱；

油冷却器，其用于冷却被回收至上述油箱中的油；

油温调整阀，其根据上述油箱内的油的温度、即油温切换为使油在上述油冷却器中循环的状态和限制油的循环的状态中的任一种状态来调整该油温，

上述油温调整阀包括：

主体部，其设有第1口、第2口、第3口以及第4口，该第1口连通于上述油回收器，该第2口连通于上述油冷却器的在上述油冷却器中被冷却的油自上述油回收器流入的流入部，该第3口连通于上述油冷却器的供在上述油冷却器中被冷却的油流出的流出部，该第4口连通于上述压缩机；

阀芯，其滑动自由地设置于上述主体部的内侧，在通过使上述第1口和上述第2口连通并使上述第3口和上述第4口连通来使油在上述油冷却器内循环的循环位置和通过使上述第1口与连通于上述第3口的上述第4口连通来限制油向上述油冷却器循环的限制位置之间切换位置；

阀芯驱动部，其根据上述油温独立工作，并以在上述循环位置与上述限制位置之间切换上述阀芯的位置的方式驱动该阀芯；

限制位置连通部，其在上述阀芯位于上述限制位置时使上述第2口连通于上述第1口。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用空气压缩装置，其特征在于，

上述限制位置连通部被设为形成于上述阀芯的通孔，

上述通孔中的一个开口在上述阀芯位于上述限制位置时与上述第2口相对，在上述阀芯位于上述循环位置时上述通孔中的一个开口被上述主体部的设于上述第2口与上述第3口之间的壁部遮蔽或被上述主体部的设于上述第2口与第4口之间的壁部遮蔽。

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