JP2007261533A - 鉄道車両用装備品箱及びその換気方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつスペースをとらない構成で、鉄道車両用装備品箱の内部を有効に換気する。
【解決手段】鉄道車両に装備される空気圧縮機１２から装備品箱２０内のブレーキ制御弁２８，２９等に供給される空気の一部を前記装備品箱２０内に通風させることにより、箱内の換気を行う。その具体的手段として、装備品箱２０に、鉄道車両の空気圧配管に接続可能な配管接続部３２と、箱内に開口する空気供給口３６と、空気排出部４０とを設け、空気供給口３６の上流側に供給空気量を制限する空気量制限部３４を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両のブレーキ制御弁等を収納する装備品箱内を換気するための技術に関するものである。

鉄道車両においては、ブレーキ制御弁等の装備品を雨水等から保護するために当該装備品を所定の装備品箱内に収納することがよく行われる。しかしながら、当該装備品箱内は密閉もしくはそれに近い空間となるため、結露や熱のこもりが生じ易く、その防止のために装備品箱内を有効に換気することが望まれる。

その方法として、下記特許文献１には、鉄道車両に送風機を設置し、この送風機からフィルタ及び送風ダクトを通じて装備品箱内に冷却空気を供給するようにしたものが開示されている。
特開平４−５１６３号公報

前記特許文献１に記載される方法では、装備品箱内を冷却するために専用の送風機及びフィルタを車両内に設置しなければならず、コストが高くなるとともに、前記送風機等を設置するための大きなスペースを車両内に確保しなければならない不都合がある。

本発明は、このような事情に鑑み、安価かつスペースをとらない構成で、鉄道車両用装備品箱内を有効に換気するための技術を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、鉄道車両の装備品を収納する装備品箱の内部を換気する方法であって、前記鉄道車両に設置される空気圧回路から前記装備品に供給される空気の一部を前記装備品箱内に通風させるものである。

この方法では、前記空気圧回路から装備品に供給される空気の一部を利用することにより、専用の送風機やフィルタを特設することなく、前記装備品を収納する装備品箱内の換気を有効に行うことができる。

また本発明は、鉄道車両の装備品を収納する装備品箱であって、前記鉄道車両に設置される空気圧回路の配管に接続可能な配管接続部及びこの配管接続部から導入される空気を箱内に供給する空気供給口を有する空気導入部と、箱内の空気を排出するための空気排出部とを備え、前記空気導入部は、前記空気供給口の上流側に当該空気供給口から箱内に供給される空気量を制限する空気量制限部を有するものである。

この装備品箱によれば、その空気導入部の配管接続部に鉄道車両に設置される空気圧回路の配管を接続することにより、当該空気圧回路を流れる空気の一部を前記空気導入部の空気供給口から装備品箱内に供給することができ、その供給分の空気を装備品箱内から空気排出部を通じて排出することにより、装備品箱内を有効に換気することができる。しかも、前記空気導入部には供給空気量を制限する空気量制限部が含まれているので、当該供給空気量の制限により、空気圧回路の本来の運転状態は良好に保つことが可能な適量の空気のみを装備品箱内に供給して換気に寄与させるといったことが可能になる。

具体的に、前記空気量制限部は、一次側圧力が予め設定された設定圧以上となった場合にのみ開弁する圧力制限弁を含むものが、好適である。

この構成によれば、圧力制限弁の一次側圧力すなわち鉄道車両の空気圧回路側の圧力が設定圧よりも低い場合には、圧力制限弁が閉じて前記装備品箱内への空気供給を阻止することにより、当該空気圧回路の本来の運転が優先される。一方、前記空気圧回路の圧力が高まって前記圧力制限弁の一次側圧力が設定圧以上になると、当該弁が開くことにより空気圧回路内の空気の一部が空気供給口から装備品箱内に供給され、当該箱内の換気に寄与する。

ここで、前記圧力制限弁の設定圧は、前記空気圧回路について設定された運転圧力範囲内の圧力に設定されていることが、より好ましい。このような設定にすれば、空気圧回路内の圧力が前記運転圧力範囲より低いにもかかわらず圧力制限弁が開弁して装備品箱内に流れ込んでしまう不都合や、逆に、空気圧回路内の圧力が上限値に達してもまだ圧力制限弁が開弁せず換気装置が機能しなくなる不都合が未然に回避される。

また、前記空気量制限部は、空気の供給流量を制限する絞り部を含むものも、好適である。

前記空気供給口及び空気排出部の具体的な位置は適宜設定可能であるが、前記空気供給口が箱下部に設けられ、前記空気排出部が箱上部に設けられており、これら空気排出部と空気供給口との間の領域に少なくとも一部の装備品が配置されている構成とすれば、当該装備品箱内にその下部から低温の空気を供給し、上部から高温の空気を排出させることにより、前記空気供給口から空気排出部に至る円滑な空気の流れを形成することができ、その間に配置される装備品の冷却や結露防止を効果的に行うことができる。

前記装備品の具体的な種類は問わないが、当該装備品として、空気圧式のブレーキ制御弁を含むとともに、前記空気導入部が、前記配管接続部から導入される空気を前記ブレーキ制御弁と前記空気供給口とに分流させる分流通路を形成する空気分流部を有する構成とすれば、当該空気導入部の配管接続部に鉄道車両側の配管を接続するだけで、当該配管から前記ブレーキ制御弁へのブレーキ作動用空気の供給と、装備品箱内への換気用空気の導入との双方を実現することができる。

その具体的な構成としては、例えば、前記空気分流部が、前記分流通路を構成する孔がブロック体に開けられた管座により構成され、この管座の前面に、前記ブレーキ制御弁及び前記空気量制限部を構成する弁が取付けられるとともに前記空気供給口が開口しているものが、好適である。

この構成によれば、空気分流部を構成する管座に各弁及び空気供給口も集約されることにより、装備品箱全体のコンパクト化が進められるとともに、その組付けも容易となる。

また本発明は、鉄道車両に設置される空気圧縮機及びこの空気圧縮機の少なくとも上流側に設置されるフィルタを含む空気圧回路と、前記の鉄道車両用装備品箱とを備え、この鉄道車両用装備品箱の配管接続部に前記空気圧回路の配管が接続されている鉄道車両のブレーキ制御装置である。

以上のように、本発明によれば、鉄道車両に設置される空気圧回路から装備品に供給される空気の一部を利用することにより、専用の送風機やフィルタが不要である安価かつスペースをとらない構成で、鉄道車両用装備品箱内を有効に換気することができる効果がある。

本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、鉄道車両に装備されるブレーキ制御装置を示した空気圧回路図であり、この回路は、その上流側から順に、大気から塵埃等を除去するフィルタ１０と、空気圧縮機１２と、除湿機能をもつフィルタ１４と、エアタンク１６とを備え、このエアタンク１６の下流側に各装備品が接続されている。

このエアタンク１６には、同タンク内の空気圧を検出する圧力センサ１７が設けられ、この圧力センサ１７の出力する検出信号が圧縮機制御器１８に入力される。圧縮機制御器１８は、後にも述べるように、前記圧力センサ１７による検出圧力が下限値Ｐmin以下になると前記空気圧縮機１２を作動させ、逆に当該検出圧力が上限値Ｐmax（＞Ｐmin）以上になると前記空気圧縮機１２を停止させる制御を行う。すなわち、この空気圧回路では前記下限値Ｐminから上限値Ｐmaxまでの圧力範囲が運転圧力範囲として設定されている。

一方、各車両には図略のブレーキ装置及びその制御を行うブレーキ制御弁が設けられており、当該ブレーキ制御弁がそれぞれ装備品箱２０内に収納されている。これに対し、前記空気圧回路では、前記エアタンク１６の下流側で適宜、各装備品箱２０に対応して配管１９が分岐しており、これらの配管１９にそれぞれ対応する装備品箱２０が接続されるようになっている。

この装備品箱２０の具体的な構造を図２及び図３も併せて参照しながら説明する。

装備品箱２０は、前方に開口する箱本体２２と、その開口を塞ぐカバー２４とを備えている。箱本体２２の下部には、前記配管１９が接続可能な配管接続フランジ３２が設けられ、箱本体２２の上部には、箱内の空気を排出するための排気筒４０が設けられている。この排気筒４０は、図例では、雨水等の侵入を抑止するために下向きに設置されている。

なお、本発明に係る「空気排出部」は必ずしも図示の排気筒４０のような特別な部材で構成されるものに限らず、例えば前記箱本体２２に空気の漏出が可能な隙間を設けた程度のものであってもよい。

この装備品箱２０には、管座２６が組み込まれるとともに、応荷重弁２８及び一対の中継弁２９を含むブレーキ制御弁と、各ブレーキ制御弁に設けられた電磁弁を作動させる回路が組み込まれた複数枚の回路基板３０と、空気量制限弁３４とがそれぞれ前記管座２６に取付けられた状態で前記装備品箱２０内に収容されている。

前記管座２６は、直方体状の金属ブロック体に配管用の孔が開けられたものであり、立直状態で箱本体２２の奥側（図３では左側）に格納されている。そして、この管座２６の前面（図２では手前側面）の右側に、前記応荷重弁２８、中継弁２９、及び空気量制限弁３４が取付けられるとともに、左側に複数枚の回路基板３０が積層状態で取付けられ、当該前面の下端部には空気供給口３６が開口している。

この管座２６の内部には、前記配管接続フランジ３２を前記応荷重弁２８及び中継弁２９の一次側に直接接続する通路と、前記応荷重弁２８の二次側を前記中継弁２９に接続する通路と、中継弁２９の二次側を図略のブレーキ装置接続部に接続する通路と、前記配管接続フランジ３２の下流側から分岐して前記空気量制限弁３４の一次側につながる通路と、当該空気量制限弁３４の二次側から前記空気供給口３６に至る通路とをそれぞれ形成する孔が開けられている。すなわち、この管座２６は、前記配管接続フランジ３２から導入される空気を前記応荷重弁２８や中継弁２９といったブレーキ制御弁と前記空気供給口３６とに分流させる分流通路を形成している。

なお、本発明において分流通路を形成する部分は図示のような管座２６に限らず、例えば配管接続フランジ３２の内部に分流通路の少なくとも一部を作り込むようにしてもよいし、配管を装備品箱２０内に格納するようにしてもよい。また、装備品箱２０内に導入される空気を専ら同箱２０内の換気に利用する場合には前記分流通路を要しないことはいうまでもない。

前記応荷重弁２８は、車両に設けられた図略の空気ばねにより検出される荷重検出信号（空気圧信号）を受け、その荷重に見合った指令信号（空気圧信号）を各中継弁２９に出力するものである。各中継弁２９は、前記配管接続部３２から導入される空気を応荷重弁２８から入力される指令信号に対応した圧力に減圧して図略のブレーキ装置に出力するものである。前記回路基板３０には、各弁２８，２９に組み付けられた電磁弁の開閉を制御する制御回路が組み込まれている。

前記空気量制限弁３４は、図１に示すような圧力制限弁３７と絞り弁３８とが直列配置された構成となっている。圧力制限弁３７は、その一次側圧力が設定圧Ｐｓ以上となった場合にのみ開弁するものであり、当該設定圧Ｐｓは前記運転圧力範囲内の圧力に設定されている。すなわち、Ｐmin＜Ｐｓ＜Ｐmaxとなる範囲で設定されている。さらに、絞り弁３８は、圧力制限弁３７から流出する空気の流量を所定流量に制限して前記空気供給口３６に流すように構成されている。

これら圧力制限弁３７及び絞り弁３８は併用するのが効果的であるが、いずれか一方のみを具備するようにしてもよい。また、圧力制限弁３７に流量調節機能を付加するようにしてもよい。

次に、このブレーキ制御装置の作用を説明する。

前記空気圧回路において、空気圧縮機１２の作動によりエアタンク１６内に溜められた空気は、装備品箱用の各配管１９を通じて適宜、各装備品箱２０の配管接続部３２に供給される。

ここで、配管接続部３２に供給される空気の圧力が圧力制限弁３７の設定圧Ｐｓ以下の状態では、当該圧力制限弁３７は閉じており、よって空気供給口３６側には空気が分流しない。すなわち、当該空気は専ら、応荷重弁２８や中継弁２９を含むブレーキ制御弁に供給され、これらの弁の正常な作動が確保される。

このようにしてエアタンク１６内の空気が消費され、図４に示すように同タンク１６内の圧力が下限値Ｐminを下回ると、制御器１８は空気圧縮機１２を作動させる。これにより、エアタンク１６内の圧力は急速に高められる。そして、その圧力が前記圧力制限弁３７の設定圧Ｐｓに達すると、当該圧力制限弁３７が開弁し、エアタンク１６から配管接続部３２に供給される空気の一部は、前記圧力制限弁３７から絞り弁３８を経由して空気供給口３６に分流し、この空気供給口３６から装備品箱２０内の下部に供給される。そして、この供給空気量に対応する量の空気が装備品箱２０の上部から排気筒４０を通じて外気へ排出される。

このようにして、装備品箱２０内にその下部の空気供給口３６から比較的低温の空気が供給され、上部の排気筒４０から比較的高温の空気が排出されることにより、装備品箱２０内の換気及び各装備品の冷却が有効になされる。特に図示の配置では、前記空気供給口３６と排気筒４０との間の領域に配置される各回路基板３０が効果的に冷却されることとなる。

さらにエアタンク１６内の圧力が高まって上限値Ｐmaxに達すると、制御器１８が空気圧縮機１２を停止させることにより、エアタンク１６内の圧力は下降をはじめる。そして、この圧力が前記圧力制限弁３７の設定圧Ｐｓを下回ると、同弁３７が閉じて装備品箱２０内の換気も止まる。すなわち、図４に斜線で示す領域が、装備品箱２０内で換気が行われる領域となる。

このような装置によれば、特別な送風機やフィルタを追加することなく、既存の空気圧回路を利用して装備品箱２０内の換気を有効に行うことができる。しかも、空気供給口３６の上流側には空気量制限弁３４を設けているので、ブレーキ制御弁等への空気供給は十分に確保しながら、その供給圧力に余裕がある場合にのみ一部の空気を換気に利用するといったことが可能になる。

また、前記空気圧回路における空気圧縮機１２の運転に着目すると、図４に斜線で示す領域分だけ圧縮機稼働率が高まるため、その分、圧縮機１２内の平均温度を高くして同機内の結露防止に寄与することができる。換言すれば、空気圧縮機１２の吐出する空気の一部を換気に利用することにより、当該空気圧縮機１２を無駄に運転させることなくその負荷を高めて圧縮機内の結露防止を図ることが可能になる。

本発明の実施の形態に係るブレーキ制御装置を示す空気圧回路図である。 前記ブレーキ制御装置における装備品箱の正面図である。 前記装備品箱の一部断面側面図である。 前記ブレーキ制御装置におけるエアタンク内の圧力の時間変化の一例を示すグラフである。

符号の説明

１０，１４ フィルタ
１２ 空気圧縮機
１６ エアタンク
２０ 装備品箱
２２ 箱本体
２６ 管座
２８ 応荷重弁（ブレーキ制御弁）
２９ 中継弁（ブレーキ制御弁）
３２ 配管接続フランジ
３４ 空気量制限弁
３６ 空気供給口
３７ 圧力制限弁
３８ 絞り弁
４０ 排気筒（空気排出部）

Claims (9)

1. 鉄道車両の装備品を収納する装備品箱の内部を換気する方法であって、前記鉄道車両に設置される空気圧回路から前記装備品に供給される空気の一部を前記装備品箱内に通風させることを特徴とする鉄道車両用装備品箱の換気方法。
2. 鉄道車両の装備品を収納する装備品箱であって、前記鉄道車両に設置される空気圧回路の配管に接続可能な配管接続部及びこの配管接続部から導入される空気を箱内に供給する空気供給口を有する空気導入部と、箱内の空気を排出するための空気排出部とを備え、前記空気導入部は、前記空気供給口の上流側に当該空気供給口から箱内に供給される空気量を制限する空気量制限部を有することを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
3. 請求項２記載の鉄道車両用装備品箱において、前記空気量制限部は、一次側圧力が予め設定された設定圧以上となった場合にのみ開弁する圧力制限弁を含むことを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
4. 請求項３記載の鉄道車両用装備品箱において、前記圧力制限弁の設定圧は、前記空気圧回路について設定された運転圧力範囲内の圧力に設定されていることを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
5. 請求項３または４記載の鉄道車両用装備品箱において、前記空気量制限部は、空気の供給流量を制限する絞り部を含むことを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両用装備品箱において、前記空気供給口が箱下部に設けられ、前記空気排出部が箱上部に設けられており、これら空気排出部と空気供給口との間の領域に少なくとも一部の装備品が配置されていることを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の鉄道車両用装備品箱において、前記装備品として、空気圧式のブレーキ制御弁を含むとともに、前記空気導入部は、前記配管接続部から導入される空気を前記ブレーキ制御弁と前記空気供給口とに分流させる分流通路を形成する空気分流部を有することを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
8. 請求項７記載の鉄道車両用装備品箱において、前記空気分流部は、前記分流通路を構成する孔がブロック体に開けられた管座により構成され、この管座の前面に、前記ブレーキ制御弁及び前記空気量制限部を構成する弁が取付けられるとともに前記空気供給口が開口していることを特徴とする鉄道車両用装備品箱。
9. 鉄道車両に設置される空気圧縮機及びこの空気圧縮機の少なくとも上流側に設置されるフィルタを含む空気圧回路と、請求項７または８記載の鉄道車両用装備品箱とを備え、この鉄道車両用装備品箱の配管接続部に前記空気圧回路の配管が接続されていることを特徴とする鉄道車両のブレーキ制御装置。

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