CN113374687A - 压缩装置和车辆用压缩装置单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压缩装置和车辆用压缩装置单元。本发明的压缩装置包括气体冷却机和压缩机。所述气体冷却机将外部的气体冷却。自所述气体冷却机向所述压缩机供给利用所述气体冷却机冷却后的所述气体。所述压缩机对供给来的所述气体进行压缩。
Description
技术领域
本发明涉及压缩装置和车辆用压缩装置单元。
背景技术
以往,公知有一种吸入空气并对吸入的空气进行压缩而喷出的压缩装置。作为压缩装置,例如公知有包括固定涡卷件和相对于固定涡卷件绕旋转轴线摆动的摆动涡卷件的压缩装置。这样的压缩装置在对空气进行压缩时或由于各涡卷件滑动而发热。由于该发热,可能导致压缩装置损伤、压缩装置的压缩效率下降。
因此,公开有一种在固定涡卷件安装包括帕尔贴元件等热电元件的电子冷却单元而对固定涡卷件进行冷却的技术(例如参照专利文献1)。
通过这样构成,能够减少向压缩后的空气(以下称作压缩空气)传递的热量、抑制由各涡卷件的滑动产生的发热。由此,抑制压缩装置的由热导致的损伤、压缩装置的压缩效率的下降。
另外,大多情况下,对压缩装置进行驱动控制的控制部包括开关元件等发热元件。这样的情况下,可能由于开关元件等的发热导致控制部损伤。因此,公开有一种在向压缩装置吸入空气之前将该空气向控制部供给而对控制部进行散热的技术(例如参照专利文献2)。
通过这样构成,能够利用被用于其他的部件的冷却而导致空气的温度上升之前的相对低温的空气对控制部进行冷却。由此,结果上,使压缩装置的驱动效率提高。
专利文献1:日本特开2000-161264号公报
专利文献2:日本特开2016-176433号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述的专利文献1中,由于吸入于压缩装置的空气未被冷却,因此对抑制压缩空气的发热而言存在限度。因此,可能难以更可靠地抑制压缩效率的下降。
另外,在上述的专利文献2中,向压缩装置供给对控制部进行了冷却后的相对高温的空气。因此,难以降低压缩空气的温度而可能无法抑制压缩装置的压缩效率的下降。
本发明提供能够抑制压缩效率的下降的压缩装置和车辆用压缩装置单元。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案所涉及的压缩装置包括:气体冷却机,其对外部的气体进行冷却;以及压缩机,自所述气体冷却机向该压缩机供给冷却后的所述气体,该压缩机对供给来的所述气体进行压缩。
通过这样构成,能够预先冷却利用压缩机吸入的气体。另外,假设是对其他的部件进行了冷却后的相对高温的气体,也能够向压缩机吸入利用气体冷却机冷却后的气体。因此,能够抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩装置的压缩效率。
可以是,本发明的一技术方案所涉及的压缩装置包括散热部,该散热部对由所述气体冷却机的动作产生的热进行散热。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述散热部为风扇。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述气体冷却机配置于由所述风扇产生的气流的上游侧,所述压缩机配置于由所述风扇产生的气流的下游侧。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述散热部包括一个风扇和两个翅片,利用一个风扇冷却两个翅片。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述风扇向冷却所述气体冷却机的第1管道和来自所述第1管道的热的传递被抑制了的第2管道送风。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述第1管道的排气口朝向所述压缩机的低温部配置,所述第2管道的排气口朝向所述压缩机的温度高于所述低温部的温度的高温部配置。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述压缩机为涡旋式压缩机,具有:固定涡卷件;以及摆动涡卷件,其与所述固定涡卷件一起对所述气体进行压缩,所述低温部为所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向外侧,所述高温部为所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向内侧。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述风扇为轴流风扇,所述风扇和所述压缩机以彼此的旋转轴平行的方式配置,并且所述风扇在所述旋转轴的方向上配置于与所述压缩机的所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件相反的一侧,从与所述旋转轴的方向以及所述风扇和所述压缩机的并列方向正交的方向观察,所述第1管道和所述第2管道自所述风扇朝向所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件以形成L字形状的方式延伸。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述气体冷却机包括帕尔贴元件,所述帕尔贴元件以将所述帕尔贴元件的散热面朝向所述散热部的方式配置。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,所述气体冷却机包括冷却管道,该冷却管道供所述气体通过,并具有在所述气体冷却机的内部以蛇形行进的方式进行引绕的蛇行部,所述帕尔贴元件的吸热面与所述蛇行部相对。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,该压缩装置包括其他气体冷却机,该其他气体冷却机冷却自所述压缩机喷出的压缩气体,并具有供所述压缩气体通过的冷却流路,所述冷却管道的流路截面积大于所述冷却流路的流路截面积。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,该压缩装置包括:控制部,其对所述压缩机进行驱动控制;以及控制冷却部,其利用所述气体冷却所述控制部,将自所述控制冷却部排气的所述气体向气体冷却机供给。
在本发明的一技术方案所涉及的压缩装置中,可以是,该压缩装置包括:控制部,其对所述压缩机进行驱动控制;以及控制冷却部,其利用所述气体冷却所述控制部,在所述压缩机与所述气体冷却机之间设有所述控制冷却部。
本发明的一技术方案所涉及的压缩装置包括:气体冷却机,其冷却外部的气体;压缩机,自所述气体冷却机向该压缩机供给冷却后的所述气体,该压缩机对供给来的所述气体进行压缩;以及散热部,其对由气体冷却机的动作产生的热进行散热,所述压缩机为涡旋式压缩机,具有:固定涡卷件;以及摆动涡卷件,其与所述固定涡卷件一起对所述气体进行压缩,所述散热部包括一个风扇和两个翅片,利用一个风扇冷却两个翅片,所述风扇向冷却所述气体冷却机的第1管道和来自所述第1管道的热的传递被抑制了的第2管道送风,所述第1管道的排气口朝向所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向外侧配置,所述第2管道的排气口朝向所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向内侧配置。
通过这样构成,能够预先冷却由压缩机吸入的气体。另外,假设是对其他的部件进行了冷却后的相对高温的气体,也能够向压缩机吸入利用气体冷却机冷却后的气体。因此,能够抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩装置的压缩效率。
另外,由于利用一个风扇冷却两个翅片,因此,能够更高效地抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩装置的压缩效率。而且,在向作为涡旋式压缩机的压缩机进行送风时,能够相对于温度较低的固定涡卷件和摆动涡卷件的径向外侧利用在冷却气体冷却机时已使用的风。而且,在向作为涡旋式压缩机的压缩机进行送风时,能够相对于温度较高的固定涡卷件和摆动涡卷件的径向内侧利用来自第1管道的热的传递被抑制了的第2管道的风。如此,能够利用通过各管道的风有效地冷却压缩机。
本发明的一技术方案所涉及的车辆用压缩装置单元为用于将上述技术方案所涉及的压缩装置搭载于车辆的车辆用压缩装置单元,其中,所述气体冷却机包括风扇,该风扇使对所述气体冷却机的动作产生的热进行散热,所述风扇的送风方向沿着所述车辆的车宽度方向。
通过这样构成,能够抑制风扇受到车辆的行驶风的影响。因此,无论车辆的行驶状态如何,都能够使压缩机的冷却性能稳定。因而,能够稳定地抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩效率。
发明的效果
上述的压缩装置、车辆用压缩装置单元、气体冷却机以及压缩装置的动作方法能够抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩装置的压缩效率。另外,通过提高压缩效率,还能够提高压缩装置的驱动效率。
附图说明
图1是本发明的实施方式的铁道车辆的示意图。
图2是表示搭载于本发明的实施方式的铁道车辆的压缩单元的配置状态的示意图。
图3是本发明的实施方式的压缩单元的概略结构图。
图4是从一侧观察的本发明的实施方式的压缩装置的立体图。
图5是从另一侧观察的本发明的实施方式的压缩装置的立体图。
图6是图5的A向视图。
图7是从压缩机侧观察的本发明的实施方式的送风管道的侧视图。
图8是沿着图7的B-B线的剖视图。
图9是沿着图7的C-C线的剖视图。
图10是表示本发明的实施方式的空气冷却机的动作顺序的流程图。
附图标记说明
1、车辆用压缩装置单元;2、压缩装置;4、控制部;5、盖;7、空气导入口;12、压缩机;13、预冷却器(其他气体冷却机);14、空气冷却机(气体冷却机);18、摆动涡卷件;19、固定涡卷件;20、摆动侧圆板;20a、背面(面);21、固定侧圆板;21b、背面(面);28a、28b、吸入口(压缩吸入口);34、冷却配管(冷却流路);40、排气风扇;40d、马达轴(排气风扇的驱动轴);41、送风管道;42a、上部冷却部;42b、下部冷却部;43、中间管道;44a、上部排热管道(排热管道);44b、下部排热管道(排热管道);46、圆弧中间管道部;46a、排气口(中间管道的排气口);49、圆弧排热管道部;49a、排气口(排热管道的排气口);51、帕尔贴元件;51a、散热面;51b、吸热面;52、冷却管道;52b、一侧面(封闭板);52c、另一侧面(封闭板);53、冷却吸入口;56、空气流路(流路、控制冷却部);57、冷却喷出口;59、喷出安装口(连结部);61、直线流路;62、折回流路;63、第1分隔板;64、第2分隔板;66、蛇行流路(蛇行部);91、偏心轴(压缩机的驱动轴);100、铁道车辆(车辆);157a、157b、空气流路(控制冷却部);158、第1流路;159、第2流路;C1、C2、旋转轴线。
具体实施方式
接着,基于附图说明本发明的实施方式。
<铁道车辆>
图1是搭载有本发明的一实施方式所涉及的车辆用压缩装置单元1的铁道车辆(权利要求的车辆的一个例子)100的示意图。
如图1所示,例如在一个铁道车辆100设有两个车辆用压缩装置单元1(以下称作“压缩单元1”)。
在以下的说明中,将铁道车辆100的行进方向简称为行进方向,将铁道车辆100的与行进方向正交的车宽度方向简称为车宽度方向,将使铁道车辆100载置于导轨101(参照图2)上的状态的上下方向简称为上下方向。行进方向和车宽度方向与水平方向一致。
压缩单元1例如设置在铁道车辆100的地板100a的下部。压缩单元1吸入空气而生成铁道车辆100中使用的压缩空气。即,由压缩单元1生成的压缩空气被用于使搭载于铁道车辆100的未图示的各种空压设备工作。
图2是表示搭载于铁道车辆100的压缩单元1的配置状态的示意图,示出从上方观察的铁道车辆100的局部的状态。在图2中,由双点划线示出设置在铁道车辆100的地板100a的下部的压缩单元1、供铁道车辆110行驶的轨道的导轨101以及轨枕102。
如图2所示,压缩单元1配置于自车宽度方向中央向车宽度方向上的一侧偏移的位置。两个压缩单元1沿着行进方向并列配置。在以下的说明中,有时将压缩单元1的车宽度方向中的靠铁道车辆100的车宽度方向中央的部分称作车宽度方向的内侧,将与该内侧相反的一侧称作车宽度方向的外侧。
<车辆用压缩装置单元(压缩单元)>
图3是压缩单元1的概略结构图。
如图3所示,压缩单元1包括生成压缩空气的压缩装置2、冷却在压缩装置2中生成的压缩空气的后冷却器3、对压缩装置2进行驱动控制的控制部4、覆盖该压缩装置2、后冷却器3以及控制部4的盖5。
后冷却器3例如使供空气通过的未图示的配管以蛇形行进的方式铺设而构成。使通过该配管的压缩空气散热,从而对压缩空气进行冷却。后冷却器3连接于压缩装置2,并且连接于未图示的各种空压设备。利用后冷却器3冷却后的压缩空气被向各种空压设备供给。
控制部4连接于未图示的外部电源,并且连接于压缩装置2。控制部4具有用于控制向压缩装置2供给的电流值的开关元件、电容器等(均未图示)发热元件。
盖5具有:装置收纳室5a,其收纳压缩装置2、后冷却器3以及控制部4;以及空气导入通路5b,其设于装置收纳室5a的车宽度方向外侧。该装置收纳室5a与该空气导入通路5b利用隔壁6隔开。在隔壁6的上部形成有使装置收纳室5a和空气导入通路5b导通的开口部6a。另外,在空气导入通路5b的下部形成有空气导入口7。经由空气导入口7向空气导入通路5b内吸入外部的空气,而且经由开口部6a向装置收纳室5a吸入空气。
在空气导入通路5b设有第1过滤器8。第1过滤器8以在自空气导入通路5b的下部到比上下方向的大致中央略靠上侧的部分之间阻截空气导入通路5b的方式设置。第1过滤器8例如由设有多个孔的金属板构成。然而,本发明并不限定于该结构。例如,也可以由金属丝网等构成第1过滤器8。在自外部吸入的空气通过第1过滤器8时,空气中含有的灰尘等被去除。
在空气导入通路5b的比第1过滤器8靠上部的部分设有空气吸入部9。空气吸入部9包括未图示的第2过滤器,该第2过滤器在被吸入的空气通过时抑制沙尘等粉尘的通过。第2过滤器11的网眼的粗细细于第1过滤器8的网眼的粗细。利用第2过滤器11进一步去除通过了第1过滤器8的灰尘。仅经过了第1过滤器8的空气和利用空气吸入部9经由第1过滤器8和第2过滤器11吸入的空气分别向压缩装置2喷出。
<压缩装置>
图4是从一侧观察的压缩装置2的立体图。图5是从另一侧观察的压缩装置2的立体图。图6是图5的A向视图。
如图3至图6所示,压缩装置2主要由对空气进行压缩的压缩机12、配置于压缩机12的上部的预冷却器(权利要求的其他气体冷却机的一个例子)13、配置于压缩机12的车宽度方向外侧的空气冷却机(权利要求的气体冷却机的一个例子)14构成。
<压缩机>
压缩机12包括马达部15和连结于马达部15的压缩部16。马达部15包括利用自控制部4供给的电流驱动的马达主体90(图6中由虚线表示)和覆盖马达主体90的周围的马达盖17。
马达主体90具有作为驱动轴的偏心轴(权利要求中的压缩机的旋转轴的一个例子)91。压缩机12以该偏心轴91的旋转轴线C1沿着行进方向的方式配置。偏心轴91的顶端与压缩部16连结。
马达盖17以在该马达盖17与马达主体之间形成预定的空间的方式与马达主体之间空开间隔地覆盖该马达主体。在马达盖17的外周面设有空气排出口29(参照图6)。空气排出口29经由空气流路17a(参照图3)与后冷却器3连结。
与偏心轴91连结的压缩部16为具有收纳于压缩壳体24的摆动涡卷件18和固定于压缩壳体24的固定涡卷件19的所谓的涡旋式的压缩部。各涡卷件18、19以在马达部15的旋转轴线C1方向上相对的方式配置。摆动涡卷件18配置于马达部15侧,固定涡卷件19配置于隔着摆动涡卷件18与马达部15相反的一侧。
各涡卷件18、19具有在轴线方向上相对的圆板20、21(摆动侧圆板20、固定侧圆板21)。在两个圆板20、21中,在摆动涡卷件18的摆动侧圆板20形成有朝向固定侧圆板21突出的漩涡状的未图示的齿部。
摆动侧圆板20的与固定侧圆板21相反的一侧的背面20a被连结为能够绕马达部15的旋转轴线C1相对旋转。由此,摆动涡卷件18能够在压缩壳体24内绕旋转轴线C1摆动旋转。另外,在摆动侧圆板20的背面20a朝向马达部15侧突出有多个散热片22。各散热片22沿车宽度方向延伸,并沿上下方向并列配置。
在两个圆板20、21中,固定涡卷件19的固定侧圆板21固定于压缩壳体24。在固定侧圆板21形成有接收摆动涡卷件18的齿部的漩涡状的槽。通过组合这些齿部和槽而形成未图示的压缩室。
在固定侧圆板21的与摆动侧圆板20相反的一侧的背面21a朝向与摆动侧圆板20侧相反的一侧突出有多个散热片23。各散热片23沿车宽度方向延伸,并沿上下方向并列配置。在各散热片23的顶端以自行进方向覆盖全部各散热片23的方式设有板状的盖25(图5中由双点划线表示)。由此,在盖25与固定侧圆板21之间且是在各散热片23之间,沿车宽度方向形成能够供空气通过的空气通路26。
另外,在固定侧圆板21的背面21a的径向中央设有喷出口27。在固定侧圆板21的背面21a的径向外侧设有两个吸入口28a、28b。两个吸入口28a、28b沿着上下方向并列配置。两个吸入口28a、28b与空气冷却机14连结。另外,喷出口27与预冷却器13连结。
根据这样的结构,在摆动涡卷件18利用马达部15相对于固定涡卷件19摆动旋转时,自两个吸入口28a、28b吸入空气,在压缩室中对空气进行压缩而生成压缩空气。之后,将压缩空气自喷出口27喷出。
<预冷却器>
预冷却器13包括冷却器主体31和设于冷却器主体31的下部的管道32。冷却器主体31包括从上下方向观察呈长方形状的框体33和收纳于框体33内的冷却配管(权利要求的冷却流路的一个例子)34。冷却配管34在框体33内以蛇形行进的方式铺设。冷却配管34的一端与压缩机12的喷出口27连结。冷却配管34的一端通往喷出口27。冷却配管34的另一端与管道32连结。
管道32包括冷却器主体31侧开口的箱状的管道主体35和封闭管道主体35的开口的盖体37。管道主体35的开口和盖体37从上下方向观察以与冷却器主体31的框体33的形状对应的方式形成为长方形状。在管道主体35的侧面连结有冷却配管34的另一端。冷却配管34的另一端通往管道主体35内。
管道主体35的底部35a以朝向下方顶端变细的方式形成为研钵状。底部35a的最下端与压缩机12的马达盖17连结。由此,管道主体35的内部与马达盖17的内部导通。
<空气冷却机>
连结有压缩机12的两个吸入口28a、28b的空气冷却机14冷却向压缩机12供给的空气、自外侧冷却压缩机12。空气冷却机14包括:送风管道41,其从上下方向观察形成为大致L字形状,并供空气通过;上部冷却部42a和下部冷却部42b,其设于送风管道41的上下方向的两侧,用于冷却空气;以及排气风扇(权利要求的散热部、风扇的一个例子)40,其设于送风管道41,向该送风管道41内输送空气。
<送风管道>
图7是从压缩机12侧观察的送风管道41的侧视图。图8是沿着图7的B-B线的剖视图。
如图4、图5、图7、图8所示,送风管道41沿着上下方向构成为3层。即,送风管道41包括:中间管道(权利要求的第2管道的一个例子)43,其配置于上下方向中央;以及上部排热管道(权利要求的第1管道的一个例子)44a和下部排热管道(权利要求的第1管道的一个例子)44b,其隔着中间管道43配置于上下方向的两侧。
中间管道43形成为开口在水平方向上较长的长方形状的四方筒状。中间管道43具有沿着行进方向延伸的直线中间管道部45。由于直线中间管道部45沿着行进方向延伸,因而与压缩机12的旋转轴线C1方向平行地配置。直线中间管道部45配置于与压缩机12的旋转轴线C1方向的大致中央的大部分对应的位置。
对直线中间管道部45而言,位于压缩机12的马达部15侧的吸入口45a的开口方向为与旋转轴线C1相同的方向。换言之,吸入口45a的面方向沿着车宽度方向。
在直线中间管道部45的靠压缩机12的压缩部16侧的开口端45b一体形成有圆弧中间管道部46。圆弧中间管道部46自直线中间管道部45的开口端45b朝向压缩机12的压缩部16呈圆弧状延伸。由此,中间管道43以从上下方向观察形成为L字形状的方式延伸。圆弧中间管道部46的靠压缩部16侧的排气口(权利要求的第2管道的排气口的一个例子)46a的开口方向沿着车宽度方向。换言之,排气口46a的面方向沿着行进方向。
另外,在中间管道43,在自直线中间管道部45的吸入口45a到圆弧中间管道部46的排气口46a之间,设有沿着中间管道43的延伸方向的加强板47a。加强板47a配置于中间管道43的水平方向大致中央,并跨中间管道43的上下方向整体地设置。由此,确保中间管道43的强度。
配置于中间管道43的上下方向的两侧的上部排热管道44a和下部排热管道44b具有相同的结构,并且以中间管道43为中心构成为面对称。因此,以下,在两个排热管道44a、44b中,仅对配置于中间管道43的上部的上部排热管道44a进行说明。对配置于中间管道43的下部的下部排热管道44b,基本上标注与上部排热管道44a相同的附图标记而省略说明,并根据需要进行说明。
上部排热管道44a的基本的的结构与中间管道43相同。即,上部排热管道44a形成为开口在水平方向上较长的长方形状的四方筒状。上部排热管道44a具有以与直线中间管道部45对应的方式形成的直线排热管道部48、一体形成于直线排热管道部48的靠压缩部16侧的开口端48b并以与圆弧中间管道部46对应的方式形成的圆弧排热管道部49。由此,上部排热管道44a以从上下方向观察形成L字形状的方式延伸。
直线排热管道部48的位于压缩机12的马达部15侧的吸入口48a的开口方向为与旋转轴线C1相同的方向。换言之,吸入口48a的面方向沿着车宽度方向。圆弧排热管道部49的靠压缩部16侧的排气口(权利要求的第1管道的排气口的一个例子)49a的开口方向沿着车宽度方向。换言之,排气口49a的面方向沿着行进方向。
另外,在自直线排热管道部48的吸入口48a到圆弧排热管道部49的排气口49a之间,设有沿着上部排热管道44a的形状的加强板47b。加强板47b配置于与中间管道43的加强板47a在上下方向上重叠的位置,并跨上部排热管道44a的上下方向整体地设置。由此,确保上部排热管道44a的强度。
圆弧中间管道部46的排气口46a和圆弧排热管道部49的排气口49a为从车宽度方向观察与设于压缩机12的压缩部16的散热片22、23的整体重叠的大小,并且配置于与散热片22、23的整体重叠的位置。圆弧中间管道部46的排气口46a配置于与压缩机12的压缩部16的径向中央对应的位置。圆弧排热管道部49的排气口49a配置于与压缩机12的压缩部16的径向外侧对应的位置。
在圆弧中间管道部46的排气口46a和圆弧排热管道部49的排气口49a设有沿着这些排气口46a、49a整体的周缘的边框状的密封部38。密封部38与散热片22、23的上端的侧面和下端的侧面以及压缩壳体24的侧面抵接。压缩壳体24的从车宽度方向观察与由密封部38围起来的部位重叠的部位被切除。因此,不会由压缩壳体24阻碍各排气口46a、49a与散热片22、23之间的空气的流动。
另外,在直线中间管道部45的吸入口45a和直线排热管道部48的吸入口48a以堵塞该吸入口45a、48a的整体的方式设有排气风扇40。排气风扇40和压缩机12沿车宽度方向并列配置。另外,排气风扇40配置于在压缩机12的偏心轴91的轴向上与压缩部16(摆动涡卷件18和固定涡卷件19)相反的一侧。
排气风扇40例如使用轴流风扇。排气风扇40包括:风扇护罩40a,其覆盖送风管道41的吸入口45a、48a的整体;风扇叶片40b,其设于风扇护罩40a内;电动马达40c(参照图9),其安装于风扇叶片40b;以及风扇盖40f,其设于在风扇护罩40a的行进方向上与送风管道41相反的一侧的一端,并自外侧覆盖风扇叶片40b。风扇盖40f形成为能够供空气通过的网状。此外,在图4中,对风扇盖40f的局部进行剖切而表示。
吸入口45a、48a的开口方向与旋转轴线C1平行。因此,对电动马达40c而言,该电动马达40c的马达轴(权利要求的排气风扇的旋转轴的一个例子)40d的旋转轴线C2与压缩机12的旋转轴线C1平行。在这样的马达轴40d安装风扇叶片40b。当风扇叶片40b旋转时,沿着马达轴40d的旋转轴线C2向送风管道41内送入空气。
在此,在上部排热管道44a的直线排热管道部48,在上壁面48c的大部分形成有开口部48d。以封闭该开口部48d的方式设有上部冷却部42a。另外,在下部排热管道44b的直线排热管道部48,在下壁面48e的大部分形成有开口部48f。以封闭该开口部48f的方式设有下部冷却部42b。
<上部冷却部和下部冷却部>
上部冷却部42a和下部冷却部42b为相同结构,并且以送风管道41为中心构成为面对称。因此,以下,仅对上部冷却部42a和下部冷却部42b中的配置于送风管道41的上部的上部冷却部42a进行说明。对配置于送风管道41的下部的下部冷却部42b,基本上标注与上部冷却部42a相同的附图标记而省略说明,并根据需要进行说明。
上部冷却部42a包括:散热器50,其封闭形成于直线排热管道部48的上壁面48c的开口部48d;帕尔贴元件51,其安装于散热器50;以及冷却管道52,其自上侧覆盖这些散热器50和帕尔贴元件51。
散热器50例如由铝形成。散热器50具有如下结构:板状的基座部50a与自基座部50a突出的多个散热片(权利要求的散热部、翅片的一个例子)50b一体地形成。利用基座部50a封闭上壁面48c的开口部48d。自基座部50a向直线排热管道部48内突出有多个散热片50b。
各散热片50b沿着上下方向突出,并且沿着直线排热管道部48的延伸方向、也就是行进方向延伸。各散热片50b沿着车宽度方向并列配置。因此,不会由散热片50b阻碍自排气风扇40送入的空气的流动。
另外,在下部排热管道44b中,散热器50以利用基座部50a封闭开口部48f的方式配置。散热器50的多个散热片50b在下部排热管道44b内突出。在各散热器50的基座部50a的与散热片50b相反的一侧的面配置有帕尔贴元件51。
在基座部50a上配置有6个帕尔贴元件51。更具体而言,将3个帕尔贴元件51并列成沿着行进方向的一列。在车宽度方向上并列两列这样的列而在基座部50a上配置有6个帕尔贴元件51。帕尔贴元件51使散热面51a侧朝向基座部50a侧地配置。即,帕尔贴元件51的吸热面51b朝向与上部排热管道44a相反的上侧。另外,帕尔贴元件51连接于控制部4。利用控制部4能够对帕尔贴元件51进行驱动控制。以自上侧覆盖这样的帕尔贴元件51和散热器50的基座部50a的方式设有冷却管道52。
图9是沿着图7的C-C线的剖视图。
如图5、图7至图9所示,冷却管道52形成为在上部排热管道44a侧具有开口部52a的长方体的箱状。在冷却管道52,在行进方向上靠排气风扇40侧的一侧面52b设有冷却吸入口53。冷却吸入口53由自冷却管道52的一侧面52b沿着行进方向突出的长方体状的吸入流路部54与自吸入流路部54的与压缩机12相反的一侧的侧面54a突出的圆筒状的吸入安装口55一体形成而成。
吸入流路部54通往冷却管道52内。吸入安装口55经由空气流路(权利要求的控制冷却部的一个例子)56(参照图3)与空气吸入部9连结。
在此,如图3所示,空气流路56在自空气吸入部9经过了控制部4之后分支而向上部冷却部42a和下部冷却部42b的各吸入安装口55延伸。
如图5、图7至图9所示,在冷却管道52的与一侧面52b相比位于行进方向上相反的一侧的另一侧面52c设有冷却喷出口57。冷却喷出口57具有如下结构:自冷却管道52的另一侧面52c沿着行进方向突出的长方体状的喷出流路部58与自喷出流路部58沿着行进方向突出的圆筒状的喷出安装口59一体地形成。喷出流路部58通往冷却管道52内。
在上部冷却部42a的喷出安装口59经由空气流路60a(参照图3)连结有压缩机12的两个吸入口28a、28b中的配置于上方的吸入口28a。在下部冷却部42b的喷出安装口59经由空气流路60b(参照图3)连结有压缩机12的两个吸入口28a、28b中的配置于下方的吸入口28b。
在冷却管道52内设有配置于中央的大部分的直线流路61和配置于直线流路61的行进方向两侧的折回流路62。直线流路61具有多个第1分隔板63。第1分隔板63具有跨冷却管道52的上下方向并且在行进方向上较长的板状的形状。该第1分隔板63在车宽度方向上并列有多个且以等间隔配置。
折回流路62具有跨第1分隔板63的行进方向端部和冷却管道52的一侧面52b以及另一侧面52c的多个第2分隔板64。第2分隔板64具有还跨冷却管道52的上下方向的板状的形状。该第2分隔板64在车宽度方向上并列有多个并以等间隔配置。
另外,第2分隔板64的张数与第1分隔板63的张数相比极少。第2分隔板64以成为与规定的第1分隔板63相同的面的方式配置。而且,配置于第1分隔板63的行进方向两端的第2分隔板64以互相不同的方式配置。更具体而言,各第2分隔板64以如下方式配置:在第1分隔板63的行进方向上的一端且是在车宽度方向上相邻的两个第2分隔板64的车宽度方向中央具有配置于第1分隔板63的行进方向上的另一端的第2分隔板64。
利用这样的第1分隔板63和第2分隔板64,在冷却管道52内形成冷却流路65(参照箭头Y1),该冷却流路65具有在自冷却吸入口53到冷却喷出口57之间蛇形行进的蛇行流路(权利要求的蛇行部的一个例子)66。也就是说,冷却管道52的一侧面52b和另一侧面52c作为封闭第2分隔板64的与第1分隔板63相反的一侧的一端的封闭板发挥功能。而且,由第2分隔板64和冷却管道52的各侧面52b、52c形成的折回流路62划定出多个直线流路61。由此,冷却流路65的流路截面积成为各折回流路62的流路截面积的一半。该冷却流路65的流路截面积大于预冷却器13的流路截面积、也就是预冷却器13的冷却配管34的流路截面积。
<压缩装置的动作>
接着,说明压缩装置2的动作。
图10是表示空气冷却机14的动作顺序的流程图。
首先,说明使压缩装置2启动的情况。
如图3、图10所示,压缩装置2的压缩机12的马达部15通过自控制部4供给电流而驱动。通过马达部15驱动,摆动涡卷件18绕旋转轴线C1摆动旋转。于是,自两个吸入口28a、28b吸入空气,在压缩室中对空气进行压缩而生成压缩空气。然后,将压缩空气自喷出口27喷出。
自喷出口27喷出的压缩空气通过预冷却器13的冷却器主体31的冷却配管34而散热并冷却。冷却后的压缩空气经由管道32向马达盖17喷出。由于在马达盖17与马达主体之间形成有预定的空间,因而利用压缩空气冷却马达部15。然后,压缩空气经由空气流路17a向后冷却器3喷出(参照图3的箭头Y2)。在利用该后冷却器3再次冷却了压缩空气之后,向未图示的各种空压设备供给压缩空气(参照图3的箭头Y3)。
在此,控制部4向马达部15供给电流,并且对压缩机12的驱动状态进行监视。控制部4进行是否启动了压缩机12的判断(图10的步骤ST10)。
在步骤ST10的判断为“否”、也就是未使压缩机12启动的情况下,继续进行步骤ST10的判断。
在ST10的判断为“是”、也就是已使压缩机12启动的情况下,根据该压缩机12的启动信号,利用控制部4启动空气冷却机14(图10的步骤ST20)。具体而言,向空气冷却机14的帕尔贴元件51供给电流,并且使排气风扇40启动。
在使空气冷却机14的排气风扇40启动时,送风管道41内成为正压,盖5的空气导入通路5b侧成为负压。该结果,经由空气导入通路5b的空气导入口7向空气导入通路5b内吸引外部的空气(参照图3的箭头Y4)。被吸引到空气导入通路5b的空气通过第1过滤器8。通过了第1过滤器8的空气被去除灰尘等而使灰尘难以向装置收纳室5a等侵入。
在此,盖5具有收纳压缩装置2、后冷却器3以及控制部4的装置收纳室5a和设于装置收纳室5a的车宽度方向外侧的空气导入通路5b。因此,在向空气导入通路5b吸引空气时,不易受到由铁道车辆100产生的行驶风的影响,而能够顺畅地向空气导入通路5b吸引空气。而且,在空气导入通路5b的下部形成有空气导入口7,并且在空气导入通路5b的上部形成有使装置收纳室5a和空气导入通路5b导通的开口部6a。因此,空气中含有的灰尘更加难以侵入于装置收纳室5a。
另外,在压缩机12的各吸入口28a、28b连结有空气冷却机14中的对应的冷却部42a、42b的冷却喷出口57。而且,在各冷却部42a、42b的冷却吸入口53经由空气流路56连结有空气吸入部9。因此,通过压缩机12驱动,经由各冷却部42a、42b向空气吸入部9吸入空气。该被吸入的空气为通过了第1过滤器8后的空气。因而,通过了空气吸入部9的空气利用第1过滤器8和空气吸入部9的第2过滤器充分地去除灰尘等。
吸入到空气吸入部9的空气被向空气流路56输送。由于空气流路56在自空气吸入部9经过了控制部4之后被分支而向上部冷却部42a和下部冷却部42b的各吸入安装口55延伸,因而向控制部4吹送空气。在此,由于控制部4具有开关元件、电容器等(均未图示)发热元件,因此,通过吹送空气,从而促进发热元件的散热。即,空气流路56具有将吸入到空气吸入部9的空气向各冷却部42a、42b输送的功能,并且还具有对控制部4进行冷却的作为控制冷却部的功能。
通过了控制部4的空气经由各冷却部42a、42b的冷却吸入口53被吸入于冷却管道52(参照图3的箭头Y5)。由于在冷却管道52内设有多个帕尔贴元件51,因而吸入到冷却管道52内的空气被冷却。在此,在冷却管道52内,在自冷却吸入口53到冷却喷出口57之间形成有具有蛇行流路66的冷却流路65(参照图9)。成为在将蛇行流路66投影到上部排热管道44a的上壁面48c和下部排热管道44b的下壁面48e上而成的一个面整体配置有6个帕尔贴元件51的形态。换言之,帕尔贴元件51的吸热面51b与蛇行流路66相对。因此,空气的流动不会自冷却吸入口53朝向冷却喷出口57走捷径,而能够利用帕尔贴元件51充分地冷却空气。然后,经由冷却喷出口57将冷却后的空气喷出。
自各冷却部42a、42b喷出的空气经由空气流路60a、60b以及吸入口28a、28b被吸入于压缩部16(参照图3的箭头Y6)。在此,在利用压缩部16生成压缩空气时,压缩空气的温度上升。特别是,生成压缩空气的最终工序附近即喷出口27附近处的压缩空气的温度高于吸入口28a、28b附近处的空气的温度。然而,吸入于压缩部16的空气利用各冷却部42a、42b充分冷却,因此,能够抑制压缩部16中的压缩空气的温度上升。
另外,被吸引到空气导入通路5b并通过了第1过滤器8的空气利用空气冷却机14的排气风扇40向送风管道41内喷出。在此,送风管道41构成为三层,包括与各冷却部42a、42b并列配置的各排热管道44a、44b和配置于各排热管道44a、44b之间的(配置于各排热管道44a、44b的与对应的冷却部42a、42b相反的一侧的)中间管道43。在排热管道44a、44b设有与帕尔贴元件51的散热面51a接触的散热器50。因此,在排热管道44a、44b中,通过空气流动,从而促进帕尔贴元件51(各冷却部42a、42b)的散热。如此,散热器50(散热片50b)和排气风扇40作为对由空气冷却机14的动作(帕尔贴元件51的动作)产生的热进行散热的散热部发挥功能。
散热器50的散热片50b沿着上下方向突出,并且沿着直线排热管道部48的延伸方向延伸。因此,不会由散热片50b阻碍排热管道44a、44b内的空气的流动。另外,对在排热管道44a、44b中流动的空气的温度而言,作为喷出侧的排气口49a附近的温度略高于作为吸入侧的吸入口48a附近的温度。
中间管道43成为利用该中间管道43自身与排热管道44a、44b分隔的形态。也就是说,能够抑制中间管道43与排热管道44a、44b之间的热的传递。因此,对在中间管道43中流动的空气的温度而言,作为吸入侧的吸入口45a附近的温度和作为喷出侧的排气口46a附近的温度几乎不产生差值。
利用排气风扇40吸入到送风管道41内的空气经由各排气口46a、49a向压缩机12的压缩部16吹送(参照图5的Y7)。也就是说,送风管道41(空气冷却机14)配置于由排气风扇40产生的气流的上游侧,压缩机12配置于该气流的下游侧。
在此,各排气口46a、49a的开口方向沿着车宽度方向。也就是说,自送风管道41喷出的空气沿着车宽度方向向压缩部16吹送。因此,不易受到由铁道车辆100产生的行驶风的影响。而且,利用盖5覆盖压缩装置2、后冷却器3以及控制部4。因此,能够将自送风管道41喷出的空气可靠地向压缩部16吹送。
另外,各排气口46a、49a为从车宽度方向观察与设于压缩部16的散热片22、23的整体重叠的大小,并且配置于与散热片22、23的整体重叠的位置。因此,能够遍及压缩部16的散热片22、23整体地吹送空气。另外,各散热片22沿车宽度方向延伸,并在上下方向上并列配置。因此,不会由散热片22阻碍自送风管道41喷出的空气的流动,而能够利用散热片22高效地对压缩部16进行散热。
另外,如上所述,对压缩部16的温度而言,与配置吸入口28a、28b的径向外侧相比较,配置喷出口27的径向内侧的温度较高。也就是说,压缩部16的径向外侧为低温部,压缩部16的径向内侧为温度高于低温部的温度的高温部。在此,送风管道41构成为三层(中间管道43、排热管道44a、44b)。因此,自位于与压缩部16的径向中央对应的位置(与高温部对应的位置)的中间管道43吹送温度低于排热管道44a、44b的温度的空气。也就是说,通过向压缩部16中的温度较高的径向中央附近吹送相对低温的空气,从而促进各冷却部42a、42b的散热,并且有效地对压缩部16进行冷却。
接着,说明使压缩装置2停止的情况。
在使压缩装置2的压缩机12停止的情况下,控制部4进行在压缩机12的停止后是否经过了规定时间的判断(图10的步骤ST30)。
在步骤ST30的判断为“否”、也就是在压缩机12的停止后未经过规定时间的情况下,接着进行步骤ST30的判断。
在ST30的判断为“是”、也就是在压缩机12的停止后经过了规定时间的情况下,利用控制部4使空气冷却机14停止(图10的步骤ST40)。具体而言,停止向空气冷却机14的帕尔贴元件51的电流供给,并且使排气风扇40停止。由此,压缩装置2的动作完成。
此外,压缩机12的停止后的规定时间期望为压缩部16的温度下降到规定温度为止的时间。在压缩机12设有检测压缩部16的温度的未图示的传感器,将该传感器的检测结果作为信号向控制部4输出。控制部4基于自传感器输出的信号使空气冷却机14停止。
如此,上述的压缩装置2包括向压缩机12供给的空气冷却机14。空气冷却机14包括上部冷却部42a和下部冷却部42b。各冷却部42a、42b具有冷却吸入口53和冷却喷出口57。而且,经由冷却喷出口57和吸入口28a、28b将利用各冷却部42a、42b冷却后的空气向压缩机12供给。因此,能够抑制由压缩机12产生的压缩空气的温度上升,能够提高压缩装置2的压缩效率。
另外,由于冷却喷出口57具有喷出安装口59,因此,能够经由空气流路60a、60b容易地连结该喷出安装口59和压缩机12的吸入口28a、28b。因此,能够向压缩机12的吸入口28a、28b供给冷却后的空气。因而,能够抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩效率,并且,还能够提高安装空气冷却机14的压缩装置2的驱动效率。
空气冷却机14包括排气风扇40,该排气风扇40对各冷却部42a、42b进行排热并且自外侧冷却压缩机12的压缩部16。因此,能够利用排气风扇40促进冷却部42a、42b的散热,并且还能够进一步促进压缩机12的冷却。因而,能够进一步提高压缩装置2的压缩效率。
另外,送风管道41(空气冷却机14)配置于由排气风扇40产生的气流的上游侧,压缩机12配置于该气流的下游侧。因此,能够将各冷却部42a、42b的排热所利用的风用于自外侧冷却压缩机12,能够用一个排气风扇40节省空间且有效地冷却压缩机12。
空气冷却机14以与设于压缩部16的两个吸入口28a、28b对应的方式包括两个冷却部42a、42b(上部冷却部42a和下部冷却部42b)。因此,能够可靠地抑制由压缩机12产生的压缩空气的温度上升。
利用设于冷却部42a、42b的合计两个散热器50(散热片50b),能够抑制两个冷却部42a、42b的温度上升,并且能够可靠地抑制由压缩机12产生的压缩空气的温度上升。
空气冷却机14包括供来自排气风扇40的风通过的送风管道41。送风管道41构成为三层,包括与各冷却部42a、42b并列配置的各排热管道44a、44b和配置于各排热管道44a、44b之间的(配置于各排热管道44a、44b的与对应的冷却部42a、42b相反的一侧的)中间管道43。中间管道43利用该中间管道43自身与排热管道44a、44b分隔,而抑制中间管道43与排热管道44a、44b之间的热的传递。因此,能够使通过中间管道43的风的温度与通过排热管道44a、44b的风的温度不同,能够利用排气风扇40促进冷却部42a、42b的散热,并且能够高效地进行压缩机12的冷却。
压缩机12的压缩部16为具有摆动涡卷件18和固定涡卷件19的所谓的涡旋式的压缩部。在压缩部16中的与温度相对较高的径向中央对应的位置(高温部)配置有中间管道43。在压缩部16中的与温度相对较低的径向外侧对应的位置(低温部)配置有排热管道44a、44b。在排热管道44a、44b中流动的空气还兼顾各冷却部42a、42b的散热,因而温度略微高于在中间管道43中流动的空气的温度。如此,通过尽可能地将温度较低的空气向压缩部16的温度升高的部位吹送,从而能够促进冷却部42a、42b的散热,并且能够进一步高效地进行压缩机12的冷却。
送风管道41的各排气口46a、49a为从车宽度方向观察与设于压缩部16的散热片22、23的整体重叠的大小,并且配置于与散热片22、23的整体重叠的位置。因此,能够遍及压缩部16的散热片22、23整体地吹送空气,能够进一步高效地进行压缩机12的冷却。
排气风扇40为轴流风扇,排气风扇40的马达轴40d与压缩机12的偏心轴91独立。而且,排气风扇40的旋转轴线C2与压缩机12的旋转轴线C1平行。排气风扇40配置于在压缩机12的偏心轴91的轴向上与压缩部16(摆动涡卷件18和固定涡卷件19)相反的一侧。因此,与为了利用排气风扇40向压缩部16吹送空气而使排气风扇40的旋转轴线C2与压缩机12的旋转轴线C1正交的情况相比,能够不形成浪费的空间地配置送风管道41。也就是说,能够以从上下方向观察具有L字形状的方式形成送风管道41,作为压缩装置2整体,不会形成浪费的空间,而能够使压缩装置2整体小型化。能够在使压缩装置2整体小型化的同时,充分地确保利用冷却部42a、42b冷却外部空气的空间(送风管道41的长度)。因此,能够充分地冷却压缩机12。
各冷却部42a、42b包括帕尔贴元件51。使用该帕尔贴元件51对通过冷却部42a、42b的空气进行冷却。因此,能够将各冷却部42a、42b设为简单的构造。通过将帕尔贴元件51的散热面51a侧朝向散热器50(散热片50b)侧,还能够促进帕尔贴元件51自身的散热,能够充分地发挥帕尔贴元件51的功能。
在各冷却部42a、42b的冷却管道52利用第1分隔板63和第2分隔板64形成有冷却流路65,该冷却流路65具有在自冷却吸入口53到冷却喷出口57之间蛇形行进的蛇行流路66。成为在将蛇行流路66投影到上部排热管道44a的上壁面48c和下部排热管道44b的下壁面48e而成的一个面整体配置有6个帕尔贴元件51的形态。如此,能够利用简单的构造防止空气的流动自冷却吸入口53朝向冷却喷出口57走捷径。另外,能够使空气在配置有帕尔贴元件51的冷却管道52内的滞留之间延长,能够利用帕尔贴元件51充分地冷却空气。
冷却管道52的冷却流路65的流路截面积大于预冷却器13的流路截面积、也就是预冷却器13的冷却配管34的流路截面积。因此,能够尽可能地抑制压缩机12的对空气的吸入阻力。因而,能够使压缩机12的驱动效率提高。
连结各冷却部42a、42b和空气吸入部9的空气流路56在自空气吸入部9经过了控制部4之后被分支而向上部冷却部42a和下部冷却部42b的各吸入安装口55延伸。因此,能够还向控制部4吹送空气,能够促进控制部4的散热。因而,能够提高压缩装置2的驱动效率,该结果,能够提高压缩装置2的压缩效率。
利用排气风扇40吸入到送风管道41内的空气经由各排气口46a、49a被向压缩机12的压缩部16吹送(参照图5的Y7)。在此,各排气口46a、49a的开口方向沿着车宽度方向。也就是说,自送风管道41喷出的空气沿着车宽度方向被向压缩部16吹送。因此,能够抑制受到由铁道车辆100产生的行驶风的影响,无论铁道车辆100的行驶状态如何,都能够使压缩机12的冷却性能稳定。因而,能够稳定地抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩效率,并且还能够提高压缩装置2的驱动效率。
盖5具有收纳压缩装置2、后冷却器3以及控制部4的装置收纳室5a和设于装置收纳室5a的车宽度方向外侧的空气导入通路5b。因此,在向空气导入通路5b吸引空气时,不易受到由铁道车辆100产生的行驶风的影响,能够顺畅地向空气导入通路5b吸引空气。而且,在空气导入通路5b的下部形成有空气导入口7,另外,在空气导入通路5b的上部形成有使装置收纳室5a与空气导入通路5b导通的开口部6a。相对于空气导入口7,空气冷却机14的冷却吸入口53和排气风扇40位于上方。因此,能够进一步使空气中含有的灰尘难以侵入于装置收纳室5a和空气冷却机14。
在使压缩装置2工作时,控制部4根据压缩机12的启动信号使空气冷却机14的各冷却部42a、42b启动。通过采用这样的方法,能够使压缩机12吸入利用各冷却部42a、42b冷却后的空气。因此,能够抑制压缩空气的温度上升,能够提高压缩效率。
另外,通过根据压缩机12的启动信号使各冷却部42a、42b启动,能够降低用于使压缩装置2工作的消耗电力。因此,能够提高压缩装置2的驱动效率。
在使压缩装置2工作时,控制部4在压缩机12的停止后经过了规定时间的情况下使空气冷却机14停止。通过采用这样的方法,能够使压缩部16的温度可靠地下降到规定温度。因此,能够可靠地防止由压缩机12的高热引起的损伤等。
[变形例]
此外,本发明并不限定于上述的实施方式,在不偏离本发明的主旨的范围内,包含对上述的实施方式施加各种变更而成的结构。
例如,在上述的实施方式中,说明了压缩装置2包括空气流路56的情况,其中,该空气流路56在自空气吸入部9经过了控制部4之后被分支而向上部冷却部42a和下部冷却部42b的各吸入安装口55延伸。然而,本发明并不限定于该构造。如图3中由双点划线所示,压缩装置2还可以包括:空气流路156,其直接连结空气吸入部9与上部冷却部42a和下部冷却部42b的各吸入安装口55;以及空气流路(权利要求的控制冷却部的一个例子)157a、157b,其在自上部冷却部42a和下部冷却部42b的各喷出安装口59经过了控制部4之后向压缩装置2的对应的吸入口28a、28b延伸。也就是说,也可以在压缩机12与空气冷却机14之间设置空气流路157。通过这样构成,能够促进控制部4的冷却。由于控制部4的温度与压缩机12的压缩部16相比为低温,因此在将含有控制部4的热的空气用于压缩机12的冷却的情况下,也能够充分地冷却压缩机12。如此,通过有效地冷却控制部4和压缩机12,能够作为压缩装置2整体地提高驱动效率。
各空气流路157a、157b由第1流路158和第2流路159构成,该第1流路158设于上部冷却部42a和下部冷却部42b的各喷出安装口59与控制部4之间,该第2流路159设于控制部4与压缩装置2的对应的吸入口28a、28b之间。通过向控制部4吹送自各冷却部42a、42b喷出且被冷却的空气,能够进一步冷却控制部4。即,各空气流路157a、157b具有将在各冷却部42a、42b中被冷却的空气向压缩机12输送的功能,并且,还具有对控制部4进行冷却的作为控制冷却部的功能。这样的情况下,也能够使向压缩部16供给的空气的温度比外部空气的温度下降。除此以外,通过冷却控制部4,能够提高压缩装置2的驱动效率。
在上述的实施方式中,说明了空气冷却机14包括上部冷却部42a和下部冷却部42b这两个冷却部42a、42b的情况。然而,本发明并不限定于该构造。空气冷却机14还可以仅包括各冷却部42a、42b中的一者。
在上述的实施方式中,例如说明了在一个铁道车辆100设有两个压缩单元1的情况。然而,本发明并不限定于该构造。也可以在一个铁道车辆100设有两个以上的压缩单元1。
在上述的实施方式中,说明了在空气冷却机14的各冷却部42a、42b设置帕尔贴元件51,并利用该帕尔贴元件51在冷却管道52内冷却空气的情况。然而,本发明并不限定于该构造。也可以代替帕尔贴元件51而利用在另一压缩机中生成的制冷剂来冷却冷却管道52,由此,在冷却管道52内冷却空气。
在上述的实施方式中,说明了压缩装置2生成压缩空气的情况。然而,本发明并不限定于该构造。压缩装置2也可以具有代替空气而压缩瓦斯(日文:ガス)等气体的构造。
在上述的实施方式中,说明了压缩机12的压缩部16为具有收纳于压缩壳体24的摆动涡卷件18和固定于压缩壳体24的固定涡卷件19的所谓的涡旋式的压缩部的情况。然而,本发明并不限定于该构造。代替涡旋式的压缩机,能够使用各种各样的压缩机。
在上述的实施方式中,说明了在使压缩机12启动的情况下,向帕尔贴元件51供给电流,并且使排气风扇40启动,而且使空气吸入部9的电动风扇10启动的情况。然而,本发明并不限定于该构造。也可以与压缩机12的启动无关,预先使帕尔贴元件51、排气风扇40以及电动风扇10驱动。
在上述的实施方式中,说明了空气冷却机14以与设于压缩部16的两个吸入口28a、28b对应的方式包括两个冷却部42a、42b(上部冷却部42a和下部冷却部42b)的情况。然而,本发明并不限定于该构造。在空气冷却机14设有上部冷却部42a和下部冷却部42b中的至少任一者即可。
在上述的实施方式中,说明了送风管道41构成为与各冷却部42a、42b并列配置的各排热管道44a、44b和配置于各排热管道44a、44b之间的中间管道43这三层的情况。然而,本发明并不限定于该构造。送风管道41与冷却部42a、42b的个数对应地至少包括一个排热管道44a、44b和一个中间管道43即可。
在上述的实施方式中,说明了送风管道41的各排气口46a、49a为从车宽度方向观察与设于摆动侧圆板20的背面20a的散热片22和设于固定侧圆板21的背面21a的散热片23的整体重叠的大小,并且配置于与散热片22、23的整体重叠的位置的情况。换言之,说明了各排气口46a、49a朝向摆动侧圆板20的背面20a和固定侧圆板21的背面21a配置的情况。然而,本发明并不限定于该构造。各排气口46a、49a朝向摆动侧圆板20的背面20a和固定侧圆板21的背面21a中的至少任一者配置即可。
在上述的实施方式中,说明了排气风扇40的旋转轴线C2与压缩机12的旋转轴线C1平行的情况。然而,本发明并不限定于该构造。排气风扇40的旋转轴线C2与压缩机12的旋转轴线C1为同一方向即可。
在上述的实施方式中,说明了将通过构成送风管道41的排热管道44a、44b的风和通过中间管道43的风共同向压缩机12吹送的情况。然而,本发明并不限定于该构造。也可以设为将两种自管道43、44a、44b喷出的风根据用途而向不同的装置吹送。例如,也可以仅将通过中间管道43的风向压缩机12吹送,将通过排热管道44a、44b的风向其他的装置吹送。
Claims (16)
1.一种压缩装置,其中,
该压缩装置包括:
气体冷却机,其冷却外部的气体;以及
压缩机,自所述气体冷却机向该压缩机供给冷却后的所述气体,该压缩机对供给来的所述气体进行压缩。
2.根据权利要求1所述的压缩装置,其中,
该压缩装置包括散热部,该散热部对由所述气体冷却机的动作产生的热进行散热。
3.根据权利要求2所述的压缩装置,其中,
所述散热部为风扇。
4.根据权利要求3所述的压缩装置,其中,
所述气体冷却机配置于由所述风扇产生的气流的上游侧,
所述压缩机配置于由所述风扇产生的气流的下游侧。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的压缩装置,其中,
所述散热部包括一个风扇和两个翅片,利用一个风扇冷却两个翅片。
6.根据权利要求3所述的压缩装置,其中,
所述风扇向冷却所述气体冷却机的第1管道和来自所述第1管道的热的传递被抑制了的第2管道送风。
7.根据权利要求6所述的压缩装置,其中,
所述第1管道的排气口朝向所述压缩机的低温部配置,
所述第2管道的排气口朝向所述压缩机的温度高于所述低温部的温度的高温部配置。
8.根据权利要求7所述的压缩装置,其中,
所述压缩机为涡旋式压缩机,具有:
固定涡卷件;以及
摆动涡卷件,其与所述固定涡卷件一起对所述气体进行压缩,
所述低温部为所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向外侧,
所述高温部为所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向内侧。
9.根据权利要求8所述的压缩装置,其中,
所述风扇为轴流风扇,
所述风扇和所述压缩机以彼此的旋转轴平行的方式配置,并且所述风扇在所述旋转轴的方向上配置于与所述压缩机的所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件相反的一侧,
从与所述旋转轴的方向以及所述风扇和所述压缩机的并列方向正交的方向观察,所述第1管道和所述第2管道自所述风扇朝向所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件以形成L字形状的方式延伸。
10.根据权利要求2所述的压缩装置,其中,
所述气体冷却机包括帕尔贴元件,
所述帕尔贴元件配置为将所述帕尔贴元件的散热面朝向所述散热部。
11.根据权利要求10所述的压缩装置,其中,
所述气体冷却机包括冷却管道,该冷却管道供所述气体通过,并具有在所述气体冷却机的内部以蛇形行进的方式进行引绕的蛇行部,
所述帕尔贴元件的吸热面与所述蛇行部相对。
12.根据权利要求11所述的压缩装置,其中,
该压缩装置包括其他气体冷却机,该其他气体冷却机冷却自所述压缩机喷出的压缩气体,并具有供所述压缩气体通过的冷却流路,
所述冷却管道的流路截面积大于所述冷却流路的流路截面积。
13.根据权利要求1所述的压缩装置,其中,
该压缩装置包括:
控制部,其对所述压缩机进行驱动控制;以及
控制冷却部,其利用所述气体冷却所述控制部,
将自所述控制冷却部排气的所述气体向气体冷却机供给。
14.根据权利要求1所述的压缩装置,其中,
该压缩装置包括:
控制部,其对所述压缩机进行驱动控制;以及
控制冷却部,其利用所述气体冷却所述控制部,
在所述压缩机与所述气体冷却机之间设有所述控制冷却部。
15.一种压缩装置,其中,
该压缩装置包括:
气体冷却机,其冷却外部的气体;
压缩机,自所述气体冷却机向该压缩机供给冷却后的所述气体,该压缩机对供给来的所述气体进行压缩;以及
散热部,其对由气体冷却机的动作产生的热进行散热,
所述压缩机为涡旋式压缩机,具有:
固定涡卷件;以及
摆动涡卷件,其与所述固定涡卷件一起对所述气体进行压缩,
所述散热部包括一个风扇和两个翅片,利用一个风扇冷却两个翅片,
所述风扇向冷却所述气体冷却机的第1管道和来自所述第1管道的热的传递被抑制了的第2管道送风,
所述第1管道的排气口朝向所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向外侧配置,
所述第2管道的排气口朝向所述固定涡卷件和所述摆动涡卷件的径向内侧配置。
16.一种车辆用压缩装置单元,其为用于将权利要求1~15中任一项所述的压缩装置搭载于车辆的车辆用压缩装置单元,其中,
所述气体冷却机包括风扇,该风扇对由所述气体冷却机的动作产生的热进行散热,
所述风扇的送风方向沿着所述车辆的车宽度方向。
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