JP2016014381A - 車両用空気圧縮装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】防塵性能の低下を抑制しつつ、防塵のためのメンテナンスコストをより低減できる、車両用空気圧縮装置を提供する。【解決手段】車両用空気圧縮装置１は、空気圧縮機１３を収容する個別ケース１２と、個別ケース１２に取り付けられ、個別ケース１２内の空気圧縮機１３に吸い込まれる気体が通過するためのフィルタ２２とを有する。フィルタ２２は、板部材４５を含む。板部材４５は、主板部４６と、この主板部４６の表面４６ａが向く方向Ｊ１に対して交差する方向Ｊ２を向くように延びて主板部４６に形成され空気の進行方向を変更させながら空気を通過させる複数の気体通過孔部４７と、を含んでいる。【選択図】 図５

Description

本発明は、車両に搭載される車両用空気圧縮装置に関する。
車両、例えば鉄道車両に搭載されてその車両において用いられる圧縮空気を生成する装置として、例えば、特許文献１に開示された構成が知られている。特許文献１に開示された装置は、複数のフィルタと、複数の空気圧縮機と、複数の駆動モータと、を備えている。各フィルタは、空気中のゴミ等の異物が通過することを阻止する。各フィルタを通過した空気は、各空気圧縮機へ送られる。各空気圧縮機は、各駆動モータによって駆動され、空気を圧縮する。
また、特許文献２には、鉄道車両の床下に設けられる装置として電池モジュールを収納する筐体において，正面からの異物の侵入を防止するルーバと外部から吸入する冷却風から塵埃等を除去するフィルタを組み合わせたフィルタユニットが開示されている。
実用新案登録第３１５００７７号公報 特開２０１０−５５９７３号公報
車両用空気圧縮装置、例えば鉄道車両用空気圧縮装置は、空気圧縮機以外に、アフタークーラ、及び、除湿装置等が、筐体に収納されている。この筐体は、鉄道車両の車体の床下等に設置される。そして、フィルタは、前述したように、空気圧縮機で圧縮される空気を筐体内に取り入れる。そのため特に粉塵の多い地域を走行する場合には、多くの粉塵を含んだ空気を吸い込むことになる。
このようなフィルタとして、従来は、樹脂製の使い捨てフィルタが用いられている。このため、使い捨てフィルタが用いられる場合、使い捨てフィルタの交換に手間がかかること等により、メンテナンスコストがかかってしまう。
本発明は、上記実情に鑑みることにより、防塵性能の低下を抑制しつつ、防塵のためのメンテナンスコストをより低減できる、車両用空気圧縮装置を提供することを目的とする。
（１）上記の目的を達成するための本発明のある局面に係る車両用空気圧縮装置は、空気圧縮機を収容する筐体と、前記筐体に取り付けられ、前記筐体内に吸い込まれる気体が通過するためのフィルタと、を備え、前記フィルタは、板部材を含み、前記板部材は、主板部と、この主板部の表面が向く方向に対して交差する方向を向くように延びて前記主板部に形成され、前記気体の進行方向を変更させながら前記気体を通過させる複数の気体通過孔部と、を含んでいる。
この構成によると、フィルタを、使い捨てではなく、繰り返し使用可能な構成とすることができる。具体的には、フィルタは、気体通過孔部を通過する気体の進行方向を変更させることで、塵等の慣性の大きい異物を気流から分離させることができる。そして、フィルタの主板部から異物を落下させることで、この異物がフィルタに付着することを抑制できる。よって、フィルタの網目を用いて異物を濾過する構成と異なり、フィルタを、洗浄すること等により繰り返し使用できる。よって、フィルタの取り替え作業が不要であるか、又は、フィルタの取り替え作業のスパンを極めて長くできる。また、主板部に異物が付着することが抑制されているので、防塵性能の低下を抑制できる。以上の次第で、本発明によると、防塵性能の低下を抑制しつつ、防塵のためのメンテナンスコストをより低減できる、車両用空気圧縮装置を提供できる。
（２）好ましくは、前記板部材は、所定の積層方向に沿って複数並んで配置され、各前記板部材の前記気体通過孔部は、前記積層方向と直交する仮想の平面に対して所定の第１交差角をなす方向を向いている。
この構成によると、フィルタを通過する気流を、乱れの度合いのより強い乱気流にすることができる。これにより、気流中の異物を、より確実に主板部に衝突させて気流から分離することができる。よって、フィルタによる集塵量を、より多くできる。
（３）より好ましくは、各前記気体通過孔部は、所定の長手方向に沿って細長く延びる形状に形成されており、各前記板部材において、前記気体通過孔部は、前記長手方向に沿って並んで配列されており、一の前記板部材における前記長手方向と、当該一の前記板部材と前記積層方向に隣接する他の前記板部材の前記長手方向とは、前記積層方向に見て、所定の第２交差角をなして交差している。
この構成によると、フィルタを通過する気流中の異物を、複数の主板部に、より確実に衝突させることができる。よって、フィルタによる集塵量を、より多くできる。
（４）より好ましくは、前記所定の第２交差角は、９０度に設定されている。
この構成によると、フィルタ内を通過する気流の向きの変化の度合いを、より大きくできる。これにより、フィルタ内において、気流中の異物を、複数の主板部に、より確実に衝突させることができる。よって、フィルタによる集塵量を、より多くできる。
（５）より好ましくは、一の前記板部材における前記長手方向は、前記車両用空気圧縮装置が搭載される車両の進行方向と平行であり、他の前記板部材における前記長手方向は、前記車両の上下方向と平行である。
この構成によると、車両の進行方向が、車両の長さ方向のどちらの方向であっても、フィルタは、同様の集塵性能を発揮できる。これにより、フィルタを用いた集塵効果が、車両の進行方向に起因して不均一になることを抑制できる。
（６）好ましくは、前記車両用空気圧縮装置は、前記フィルタの前記主板部と向かい合うようにして前記筐体の外側に配置され、前記フィルタに向かう前記気体が通過するルーバーをさらに備えている。
この構成によると、フィルタによって、空気中の塵等の異物が除去されることで、空気圧縮機には、清浄度の高い空気が入る。このため、空気圧縮機のベアリング等の回転部に異物に起因する悪影響が生じることを抑制できる。また、ルーバーが設けられていることにより、雨水等の水分をルーバーで受けることができる。これにより、水分がフィルタを通して筐体内に進入することを抑制できる。また、ルーバーがフィルタに対する保護壁として機能することとなり、車両の走行時に、飛び石がフィルタに衝突することを抑制でき、且つ、大きなゴミがフィルタに付着することを抑制できる。これにより、フィルタの破損及び汚損を抑制できるので、フィルタの交換回数を、より少なくできる。よって、車両用空気圧縮装置のメンテナンスコストをより低減できる。
（７）好ましくは、前記筐体内には、前記空気圧縮機、及び、前記空気圧縮機で圧縮された前記気体を冷却するための冷却ファンが収容されており、前記車両用空気圧縮装置が前記車両に設置されるときにおける、前記車両の車幅方向において、前記空気圧縮機及び前記冷却ファンは、前記フィルタが配置されている領域の奥側の領域に配置されている。
この構成によると、筐体の奥側へ流れる空気は、フィルタによって清浄にされた後の空気であるため、空気圧縮機及び冷却ファンが設けられている領域には、粉じんが到達し難い。よって、例えば、空気圧縮機の主軸にこの粉じんが届いてしまうことを抑制できる。これにより、空気圧縮機の損傷を抑制できるので、空気圧縮機のメンテナンス周期をより長くできる。また、例えば、空気圧縮機及び冷却ファンに関連して設けられる、吸込み式フィルタ（紙フィルタ）等の交換周期をより長くでき、また、冷却ファンからの冷却風が当てられるフィン等の部品の汚れの抑制を通じて、筐体内の部品洗浄の手間を抑制できる。
（８）好ましくは、前記車両用空気圧縮装置は、前記車両用空気圧縮装置が設置される前記車両の車幅方向の一側面に設置され、前記フィルタは、前記車幅方向における前記車両の外側を向くように構成されている。
この構成によると、フィルタは、車両において、車幅方向の外側において、車両の走行風の流れの上流側に設置される。これにより、フィルタから筐体内により低温の空気を取り入れることができる。また、作業員は、車両の側面の手の届きやすい場所でフィルタを取り扱うことができる。よって、フィルタのメンテナンス作業に係る手間を低減できる。よって、フィルタのメンテナンスコストをより低減できる。
本発明によると、防塵性能の低下を抑制しつつ、防塵のためのメンテナンスコストをより低減できる、車両用空気圧縮装置を提供できる。
本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用空気圧縮装置及び鉄道車両用空気圧縮機ユニットが鉄道車両として構成された車両に搭載されて設置された状態を示す模式図である。 鉄道車両用空気圧縮装置及び鉄道車両用空気圧縮機ユニットの車両における設置位置を模式的に示す平面図である。 空気圧縮装置及び空気圧縮機ユニットを正面底側から見た斜視図である。 空気圧縮装置及び空気圧縮機ユニットを背面底側から見た斜視図である。 空気圧縮装置及び空気圧縮機ユニットを正面上側から見た斜視図であって、第１ルーバー及び第２ルーバーが取り外された状態を示している。 空気圧縮装置の斜視図であって、空気圧縮機ユニットにおける空気圧縮装置の内側に配置された部分が見えるように空気圧縮装置の一部の要素を除いた状態で空気圧縮装置を示す斜視図である。 図３に示す空気圧縮装置及び空気圧縮機ユニットのシステム構成を示す模式図である。 図６に示す２つの空気圧縮機ユニットのうちの１つを示す斜視図である。 図８に示す空気圧縮機ユニットについて図８とは異なる方向から見た斜視図である。 図９に示す空気圧縮機ユニットについて内部構造が見えるように一部の要素を除いた状態で示す斜視図であって、図９とは異なる方向から見た斜視図である。 フィルタを拡大して示す正面図である。 図１１のＸIＩ−ＸＩI線に沿う断面図である。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
以下、本発明を実施するための一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本実施形態については、車両に搭載される車両用空気圧縮装置として広く適用することができる。
［空気圧縮装置及び空気圧縮機ユニットの設置形態］
図１は、本発明の一実施の形態に係る鉄道車両用空気圧縮装置１及び鉄道車両用空気圧縮機ユニット２が鉄道車両として構成された車両１００に搭載されて設置された状態を示す模式図である。図２は、鉄道車両用空気圧縮装置１及び鉄道車両用空気圧縮機ユニット２の車両１００における設置位置を模式的に示す平面図である。
図１及び図２に示すように、鉄道車両用空気圧縮装置１は、複数の鉄道車両用空気圧縮機ユニット２を備えて構成されている。本実施形態の鉄道車両用空気圧縮機ユニット２は、本実施形態の鉄道車両用空気圧縮装置１に備えられる空気圧縮機ユニット２としても構成されている。尚、以下の説明においては、鉄道車両用空気圧縮装置１については、単に、「空気圧縮装置１」とも称する。また、鉄道車両用空気圧縮機ユニット２については、単に、「空気圧縮機ユニット２」とも称する。
本実施形態では、空気圧縮装置１が、２つの空気圧縮機ユニット２を備えて構成された形態を例示している。しかし、この通りでなくてもよい。空気圧縮装置１は、１つ又は３つ以上の空気圧縮機ユニット２を備えて構成されていてもよい。
空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２は、例えば、車両１００の床１００ａの下部に設置される。空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２は、車両１００において用いられる圧縮空気を生成するために、車両１００に搭載されて設置される。即ち、空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２にて生成された圧縮空気は、車両１００に搭載された各種空圧機器を作動させるために用いられる。
図２の平面図においては、車両１００の一部を上方から見た状態が図示されている。そして、図２においては、車両１００の床１００ａの下部に設置される空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２が二点鎖線で示されている。また、図２においては、車両１００が走行する軌道のレール１０１及び枕木１０２についても、二点鎖線で示されている。
図２に示すように、空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２は、車両１００の車幅方向Ａにおける車両１００の一側面１００ｂに設置されている。
また、図１及び図２に示すように、複数の（本実施形態では２つの）空気圧縮機ユニット２は、車両１００の進行方向Ｂに沿って直列に並んだ状態で、車両１００の床１００ａの下部に設置されている。
［空気圧縮装置の全体構成］
図３は、空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２を正面底側から見た斜視図である。図４は、空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２を背面底側から見た斜視図である。図５は、空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２を正面上側から見た斜視図であって、第１ルーバー２１及び第２ルーバー２３が取り外された状態を示している。図６は、空気圧縮装置１の斜視図であって、空気圧縮機ユニット２における空気圧縮装置１の内側に配置された部分が見えるように空気圧縮装置１の一部の要素を除いた状態で空気圧縮装置１を示す斜視図である。図６では、フィルタ２２は、簡略化して表示されている。図７は、図３に示す空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２のシステム構成を示す模式図である。
図３ないし図７に示すように、空気圧縮装置１は、複数（本実施形態では２つ）の空気圧縮機ユニット２、及び、ケースユニット１１を備えて構成されている。
ケースユニット１１は、複数（本実施形態では２つ）の個別ケース１２を備えている。個別ケース１２は、本発明の「筐体」の一例である。各個別ケース１２は、各空気圧縮機ユニット２を保持するハウジングとして構成されている。各個別ケース１２は、直方体状に組み立てられたフレーム体１２ａと、フレーム体１２ａに取り付けられた複数のパネル体１２ｂとを備えている。各パネル体１２ｂは、金属板を用いて形成されており、矩形状に形成されている。
複数のパネル体１２ｂは、空気圧縮機ユニット２の周囲を覆うように、フレーム体１２ａに取り付けられている。尚、図６は、複数の個別ケース１２のうちの一方における１枚のパネル体１２ｂを除いた状態で空気圧縮装置１を示している。各個別ケース１２の一側面１２ｅおよび他側面１２ｇには、それぞれ、矩形状の吸気口１２ｃ及び矩形状の排気口１２ｄが形成されている。吸気口１２ｃには第１ルーバー２１及びフィルタ２２が取り付けられており、排気口１２ｄには第２ルーバー２３が取り付けられている。
それぞれ空気圧縮機ユニット２を保持する複数の個別ケース１２は、車両１００の進行方向Ｂに直列に並んだ状態で一体に固定され、車両１００に設置される。これにより、ケースユニット１１は、複数の空気圧縮機ユニット２が直列に並んだ状態で複数の空気圧縮機ユニット２を保持し、車両１００に設置されることが可能に構成されている。
［空気圧縮機ユニットの全体構成］
図８は、図６に示す２つの空気圧縮機ユニット２のうちの１つを示す斜視図である。図９は、図８に示す空気圧縮機ユニット２について図８とは異なる方向から見た斜視図である。尚、図９の斜視図では、空気圧縮機ユニット２の周囲に配置される要素である個別ケース１２を除いた状態で空気圧縮機ユニット２を示している。図１０は、図９に示す空気圧縮機ユニット２について内部構造が見えるように一部の要素を除いた状態で示す斜視図であって、図９とは異なる方向から見た斜視図である。
図３ないし図１０に示すように、各空気圧縮機ユニット２は、空気圧縮機１３、電動モータ１４、空気圧縮機用冷却ファン１５、ベース部１６、アフタークーラ１７、アフタークーラ用冷却ファン１８、除湿器１９、駆動力伝達部２０、第１ルーバー２１、フィルタ２２、第２ルーバー２３、コントローラ２４、等を備えて構成されている。尚、２つの空気圧縮機ユニット２は、同じ構成である。そこで、以下の説明では、２つの空気圧縮機ユニット２のうちの１つの空気圧縮機ユニット２について説明し、もう１つの空気圧縮機ユニット２についての重複する説明を割愛する。
［空気圧縮機］
図９を参照して、吸い込んだ空気を圧縮する空気圧縮機１３は、揺動スクロールと固定スクロールとを備えるスクロール式の空気圧縮機として構成されている。更に、空気圧縮機１３は、油を伴わずに空気を圧縮するオイルフリー式の空気圧縮機として構成されている。
空気圧縮機１３において空気が吸い込まれる入口である吸い込み口は、吸い込み配管２６を介して空気吸い込み部２５に接続され、外部と連通している。外部の空気は、空気吸い込み部２５及び吸い込み配管２６を介して、空気圧縮機１３に吸い込まれる。尚、空気吸い込み部２５には、吸い込まれる空気が通過する際に砂塵等の粉塵の通過を抑制する粉塵フィルタが設けられている。具体的には、空気吸い込み部２５のケーシング２５ａの内部に、交換式の紙フィルタ２５ｂが設けられている。
空気圧縮機１３は、電動モータ１４からの駆動力によって駆動され、揺動スクロールが固定スクロールに対して揺動しながら回転する。これにより、揺動スクロールと固定スクロールとの間で空気が圧縮される。空気圧縮機１３において圧縮空気を吐出する出口である吐出口は、吐出配管２７を介してアフタークーラ１７に接続されている。空気圧縮機１３において生成された圧縮空気は、吐出配管２７を介してアフタークーラ１７に供給される。吐出配管２７としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の弾性体を用いて形成された配管に加え、銅管や鋼管が用いられる。尚、本実施形態では、空気圧縮機１３とアフタークーラ１７とを接続する吐出配管２７として、ＰＴＦＥ等の弾性体で構成された配管ではなく、鋼管が用いられている。
本実施形態では、スクロール式の空気圧縮機である空気圧縮機１３が設けられた空気圧縮機ユニット２の形態を例示したけれども、この通りでなくてもよい。スクリュー式の空気圧縮機が設けられた空気圧縮機ユニットが構成されてもよい。また、電動モータ１４からの回転駆動力がクランク軸を介して往復駆動力に変換されて伝達されて駆動されるレシプロ式の空気圧縮機が設けられた空気圧縮機ユニットが構成されてもよい。また、油を伴って空気を圧縮するオイル式の空気圧縮機が設けられた空気圧縮機ユニットが構成されてもよい。
［第１ルーバー］
図３及び図５を参照して、第１ルーバー２１は、車幅方向Ａでフィルタ２２に接近して配置され、フィルタ２２に向かう空気が通過する部材として設けられている。第１ルーバー２１は、フィルタ２２の後述する主板部４６と積層方向Ｆに向かい合うようにして個別ケース１２の外側に配置されている。第１ルーバー２１は、後述するフィルタ取付用枠部４１に対して着脱可能に構成されている。第１ルーバー２１は、雨水等の水分、及び、新聞紙等の比較的大きな異物がフィルタ２２に到達することを抑制するために設けられている。
第１ルーバー２１は、枠部２１ａと、複数のルーバー片２１ｂと、を有している。
枠部２１ａは、矩形状に形成されている。枠部２１ａは、フィルタ取付用枠部４１に突き合わされた状態で、このフィルタ取付用枠部４１に固定されている。枠部２１ａには、複数のルーバー片２１ｂが固定されている。ルーバー片２１ｂは、車両１００の進行方向Ｂに沿って延びる板状部材である。ルーバー片２１ｂの両端部は、枠部２１ａに固定されている。ルーバー片２１ｂは、上下方向Ｃに等ピッチで複数配置されている。各ルーバー片２１ｂは、車幅方向Ａに沿ってフィルタ２２から遠ざかるにしたがい下方に進む傾斜状部分を有している。また、車幅方向Ｂにおける各ルーバー片２１ｂの先端部は、車幅方向Ａと直交する矩形状に形成されている。第１ルーバー２１を通過した空気は、さらに、フィルタ２２を通過する。
［フィルタの概略構成］
図５及び図９を参照して、フィルタ２２は、空気吸い込み部２５及び空気圧縮機用冷却ファン１５のそれぞれに吸い込まれる空気が通過するように構成されている。外部の空気がフィルタ２２を通過する際に、異物が除去される。フィルタ２２は、個別ケース１２に取り付けられる。本実施形態では、１つの空気圧縮装置１に１つのフィルタ２２が取り付けられる。尚、フィルタ２２の構成の詳細については、後述する。
［電動モータ、コントローラ］
図７ないし図１０を参照して、電動モータ１４は、空気圧縮機１３を駆動する駆動源として設けられている。電動モータ１４は、駆動力伝達部２０を介して空気圧縮機１３を駆動する。即ち、電動モータ１４で発生する駆動力が駆動力伝達部２０を介して空気圧縮機１３に伝達され、空気圧縮機１３の揺動スクロールが揺動しながら回転駆動される。
コントローラ２４は、電源（図示省略）からの電流を電動モータ１４に供給し、電動モータ１４の駆動を制御する制御装置として構成されている。電動モータ１４へ供給される電流及び電動モータ１４の回転数（回転速度）は、コントローラ２４によって制御される。
［空気圧縮機用冷却ファン］
空気圧縮機用冷却ファン１５は、車幅方向Ａにおける空気圧縮機１３の側方に設けられて空気圧縮機１３を冷却するためのファンとして構成されている。そして、空気圧縮機用冷却ファン１５は、空気圧縮機１３を冷却する冷却風を発生させ、その冷却風の流れの下流側に配置された空気圧縮機１３を冷却する。
空気圧縮機用冷却ファン１５は、複数設けられている。本実施形態では、空気圧縮機用冷却ファン１５は、２つ設けられている。２つの空気圧縮機用冷却ファン１５のそれぞれは、軸周りで回転するプロペラを有する軸流ファンとして構成されている。２つの空気圧縮機用冷却ファン１５は、電動モータ１４とは別個に設けられた他の電動モータによって駆動される。２つの空気圧縮機用冷却ファン１５は、当該空気圧縮機用冷却ファン１５の軸方向に直列に並ぶように配置されている。
また、空気圧縮機用冷却ファン１５におけるプロペラの周囲のカバーは、空気圧縮機１３の本体部分を覆うカバーと結合されている。これにより、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生する空気圧縮機１３の冷却風が効率よく空気圧縮機１３に送風され、空気圧縮機１３が効率よく冷却される。尚、図７では、空気圧縮機１３を冷却する冷却風の流れ方向と、後述するアフタークーラ用冷却ファン１８によって発生するアフタークーラ１７用の冷却風の流れ方向とが、破線の矢印で示されている。
［ベース部］
図８ないし図１０に示すベース部１６は、空気圧縮機１３、電動モータ１４、等が取り付けられて固定される部材として設けられ、例えば、鋼製の部材として設けられている。本実施形態では、ベース部１６は、平板状のプレート部として構成されている。
ベース部１６は、上向きの第１の面１６ａ及び下向きの第２の面１６ｂを有している。即ち、第１の面１６ａ及び第２の面１６ｂは、互いに略平行な平坦な面として構成されている。
ベース部１６の第１の面１６ａに空気圧縮機１３のケーシングが固定されている。一方、ベース部１６の第２の面１６ｂに電動モータ１４のケーシング１４ａが固定されている。そして、空気圧縮機ユニット２は、空気圧縮機１３及び電動モータ１４がベース部１６を挟んで上下方向Ｃに沿って並んで配置されるように、車両１００に設置される。このように、空気圧縮機ユニット２は、空気圧縮機１３及び電動モータ１４が上下方向Ｃに沿って配置されるように構成されている。
空気圧縮機ユニット２においては、空気圧縮機１３及び電動モータ１４がベース部１６を挟んで上下に分離されて配置される。そして、空気圧縮機１３の側方に設けられて空気圧縮機１３を冷却する空気圧縮機用冷却ファン１５が、空気圧縮機１３と同じ第１の面１６ａ側に配置される。即ち、空気圧縮機用冷却ファン１５及び電動モータ１４もベース部１６を挟んで上下に分離されて配置される。上記により、空気圧縮機１３及び空気圧縮機用冷却ファン１５と、電動モータ１４とが、ベース部１６により、熱的に分離されることになる。このため、空気圧縮機ユニット２によると、電動モータ１４で発生する熱が、空気圧縮機用冷却ファン１５による空気圧縮機１３の冷却に影響を与えてしまうことを抑制することができる。このため、空気圧縮機用冷却ファン１５による空気圧縮機１３の冷却効率を向上させることができる。
また、空気圧縮機ユニット２においては、コントローラ２４が、電動モータ１４の側方に配置されている。更に具体的には、コントローラ２４は、ベース部１６に対して、空気圧縮機１３が配置される第１の面１６ａ側と反対側であって電動モータ１４が配置される第２の面１６ｂ側に配置されている。本実施形態では、コントローラ２４は、ベース部１６に対して第２の面１６ｂで固定されていない状態で、ベース部１６に対して、第２の面１６ｂ側に配置されている。しかし、この通りでなくてもよい。コントローラ２４は、ベース部１６の第２の面１６ｂに固定された状態で、ベース部１６に対して、第２の面１６ｂ側に配置されていてもよい。
尚、本実施形態では、空気圧縮機ユニット２が車両１００に搭載された状態では、空気圧縮機１３及び空気圧縮機用冷却ファン１５がベース部１６の上方に配置され、電動モータ１４及びコントローラ２４がベース部１６の下方に配置される。しかし、この通りでなくてもよい。空気圧縮機ユニット２が車両１００に搭載された状態で、空気圧縮機１３及び空気圧縮機用冷却ファン１５がベース部１６の下方に配置され、電動モータ１４及びコントローラ２４がベース部１６の上方に配置されてもよい。
［アフタークーラ用冷却ファン］
図７、図９及び図１０を参照して、アフタークーラ用冷却ファン１８は、電動モータ１４の駆動力によって駆動される送風機として構成されている。本実施形態では、アフタークーラ用冷却ファン１８は、遠心送風機として構成され、より具体的には、シロッコファンとして構成されている。そして、アフタークーラ用冷却ファン１８は、後述するアフタークーラ１７を冷却する冷却風を発生させ、アフタークーラ１７を外部から冷却する。尚、前述の通り、アフタークーラ１７の冷却風の流れの方向については、図７において破線の矢印で示されている。
空気圧縮機ユニット２においては、アフタークーラ用冷却ファン１８の回転軸１８ａと空気圧縮機１３の回転軸１３ａとが、同軸に設けられている。即ち、回転軸１８ａ及び回転軸１３ａは、直列に並んで配置され、一体に回転するように設けられている。また、アフタークーラ用冷却ファン１８においては、空気圧縮機１３の回転軸１３ａの近傍に空気吸い込み側が設けられている。このため、空気圧縮機ユニット２においては、アフタークーラ用冷却ファン１８の空気吸い込み側に隣接して空気圧縮機１３が設けられている。
電動モータ１４の駆動力によってアフタークーラ用冷却ファン１８が回転すると、この回転によって発生した負圧により、空気圧縮機１３の回転軸１３ａの近傍の空気が、アフタークーラ用冷却ファン１８の中心側の吸い込み側から吸い込まれる。アフタークーラ用冷却ファン１８に吸い込まれた空気は、アフタークーラ用冷却ファン１８の回転によって、アフタークーラ用冷却ファン１８の径方向外側に向かって流動する。そして、アフタークーラ用冷却ファン１８によって発生した冷却風は、ダクト２８によって誘導される。ダクト２８によって誘導された冷却風は、アフタークーラ１７に吹き付けられ、アフタークーラ１７を冷却する。尚、図１０では、ダクト２８及びアフタークーラ用冷却ファン１８のカバーの図示が省略されている。
［駆動力伝達部］
駆動力伝達部２０は、電動モータ１４からの駆動力をアフタークーラ用冷却ファン１８及び空気圧縮機１３に伝達する機構として設けられている。駆動力伝達部２０は、駆動プーリ２９、従動プーリ３０、及び駆動ベルト３１を備えて構成されている。
駆動プーリ２９は、電動モータ１４の回転軸１４ａとともに回転するように構成されている。従動プーリ３０は、アフタークーラ用冷却ファン１８の回転軸１８ａ及び空気圧縮機１３の回転軸１３ａとともに回転するように構成されている。駆動ベルト３１は、駆動プーリ２９及び従動プーリ３０に巻き掛けられる無端状のベルトとして構成されている。
電動モータ１４の回転軸１４ａが回転すると、回転軸１４ａとともに駆動プーリ２９が回転する。そして、駆動プーリ２９の回転とともに駆動ベルト３１が周回動作を行い、従動プーリ３０も回転する。これにより、従動プーリ３０とともにアフタークーラ用冷却ファン１８の回転軸１８ａが回転し、アフタークーラ用冷却ファン１８が作動する。また、前述のように、アフタークーラ用冷却ファン１８の回転軸１８ａと空気圧縮機１３の回転軸１３ａとは、同軸且つ一体回転可能に設けられている。このため、アフタークーラ用冷却ファン１８の回転軸１８ａとともに空気圧縮機１３の回転軸１３ａも回転する。即ち、アフタークーラ用冷却ファン１８とともに空気圧縮機１３も作動することになる。
［アフタークーラ］
図７ないし図１０に示すアフタークーラ１７は、空気圧縮機１３で生成された圧縮空気を冷却する機構として設けられている。アフタークーラ１７は、前述のように、吐出配管２７を介して空気圧縮機１３に接続されており、圧縮空気を冷却する。また、アフタークーラ１７は、ベース部１６の第１の面１６ａに固定されている。
アフタークーラ１７は、第１クーラ部３３及び第２クーラ部３４を備えて構成されている。
第１クーラ部３３は、空気圧縮機１３で生成された圧縮空気が流動し、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生した冷却風によって冷却される第１流路３５を有する。また、第１クーラ部３３は、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生して空気圧縮機１３に向かって吹き付ける冷却風の流れの方向における空気圧縮機１３の下流側に配置されている。
上記の構成により、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生して空気圧縮機１３を外部から冷却した後の冷却風が、第１クーラ部３３の第１流路３５を外部から冷却する。そして、冷却された第１流路３５の内部を流動する圧縮空気が第１流路３５によって冷却される。
第１流路３５は、進行方向Ｂに蛇行しながら、車両１００の上下方向Ｃに延びている。また、第１流路３５の外面には、板状の冷却フィン３５ａが複数固定されている。冷却フィン３５ａは、空気圧縮機用冷却ファン１５からの冷却風の流れ方向と平行に且つ、上下方向Ｃに延びている。尚、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生して空気圧縮機１３を冷却した後の冷却風の流れの方向における空気圧縮機１３の下流側の領域の周囲には、ダクト３７が設置されている。ダクト３７は、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生して空気圧縮機１３を外部から冷却した後の冷却風を第１クーラ部３３へと誘導するように設けられている。
第２クーラ部３４は、第１クーラ部３３に接続されている。そして、第２クーラ部３４は、空気圧縮機１３で圧縮され第１クーラ部３３で冷却された圧縮空気が流入する第２流路３６を有している。即ち、第２流路３６は、第１流路３５の下流側に接続されている。
第２クーラ部３４は、アフタークーラ用冷却ファン１８によって発生した冷却風によって冷却される。即ち、アフタークーラ用冷却ファン１８によって発生した冷却風が、第２クーラ部３４の第２流路３６を外部から冷却する。
第２流路３６は、進行方向Ｂに蛇行しながら、上下方向Ｃに延びている。また、第２流路３６の外面には、板状の冷却フィン３６ａが複数固定されている。冷却フィン３６ａは、アフタークーラ用冷却ファン１８からの冷却風の流れ方向と平行に且つ、上下方向Ｃに延びている。そして、第２流路３６の内部を流動する圧縮空気がアフタークーラ用冷却ファン１８によって冷却される。このため、空気圧縮機１３で生成された圧縮空気は、まず、第１クーラ部３３にて冷却され、次いで、第２クーラ部３４にて冷却される。
また、第１クーラ部３３は空気圧縮機１３の側方に配置され、第２クーラ部３４はアフタークーラ用冷却ファン１８の側方に配置される。尚、本実施形態では、空気圧縮機ユニット２が車両１００に搭載された状態において、第１クーラ部３３と第２クーラ部３４とは、水平方向に沿って並んで配置される。また、複数の空気圧縮機ユニット２のそれぞれにおいて、第１クーラ部３３と第２クーラ部３４とが、水平方向に沿って並んで配置される。
尚、図では、個別ケース１２内における第１ルーバー２１から第２ルーバー２３へ向かう空気の流れ方向を矢印Ｄで示している。
［除湿器］
除湿器１９は、空気圧縮機１３で生成されてアフタークーラ１７にて冷却された圧縮空気を除湿する機構として設けられている。除湿器１９は、第２クーラ部３４の下流側に接続され、第２クーラ部３４にて冷却された圧縮空気が流入するように構成されている。また、除湿器１９は、空気圧縮機ユニット２にて生成した圧縮空気を外部に送出する圧縮空気送出部４０にも接続されている。尚、圧縮空気送出部４０から送出された圧縮空気は、ケースユニット１１の外部に設置されて圧縮空気を貯留するアキュムレータタンク（図示省略）に供給される。
上記の構成により、まず、第２クーラ部３４にて冷却されて除湿器１９に流入した圧縮空気は、除湿器１９で除湿される。次いで、除湿器１９にて除湿された圧縮空気は、圧縮空気送出部４０から送出され、アキュムレータタンクに供給される。
［フィルタの詳細な構成］
次に、フィルタ２２のより詳細な構成を説明する。図１１は、フィルタ２２を拡大して示す正面図である。図１１では、フィルタ２２を車幅方向Ａから見た状態を示している。図１２は、図１１のＸIＩ−ＸＩI線に沿う断面図である。図１３は、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
図５、図９、及び、図１１〜図１３を参照して、フィルタ２２は、個別ケース１２の一側面１２ｅを形成するパネル体１２ｂに形成された、フィルタ取付用枠部４１に取り付けられており、このフィルタ取付用枠部４１に対して着脱可能に構成されている。
フィルタ取付用枠部４１は、個別ケース１２の一側面１２ｅに開口するように形成されている。フィルタ取付用枠部４１は、個別ケース１２の一側面１２ｅのうち、個別ケース１２の外側面から個別ケース１２の外側に突出するように配置されており、車幅方向Ａの外側を向いている。フィルタ取付用枠部４１は、矩形に形成されており、パネル体１２ｂの一側面１２ｅの外周縁部１２ｆに沿って形成されている。このフィルタ取付用枠部４１の内周面に、フィルタ２２が取り付けられている。
フィルタ２２は、全体として、所定の厚みを有する矩形の部材として形成されている。フィルタ２２は、車幅方向Ａの外側を向いている。フィルタ２２は、後述する板部材４５が所定の積層方向Ｆに沿って複数積層された構成を有している。本実施形態では、積層方向Ｆは、車幅方向Ａと平行である。積層方向Ｆから見て、フィルタ２２は、パネル体１２ｂ１の外周縁部で囲まれた領域の少なくとも半分以上（本実施形態では、大部分）に亘って配置されている。
フィルタ２２は、前述の第１ルーバー２１を通過した空気が通過するフィルタであり、塵等の異物が除去された空気を個別ケース１２内に導入する。フィルタ２２を通過した空気は、個別ケース１２内の空気圧縮機１３及び空気圧縮機用冷却ファン１５に吸い込まれる。フィルタ２２は、当該フィルタ２２を通過する空気に乱気流を発生させることで、異物を気流から分離するように構成されている。
フィルタ２２は、複数の板部材４５を有している。各板部材４５は、約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚みを有するアルミ板等の金属板に切断加工及び曲げ加工等を施すことで形成されている。フィルタ２２は、例えば、１０枚程度の板部材４５を有しており（図１１では２枚の板部材４５を図示）、これらの板部材４５は、積層方向Ｆに沿って所定の間隔をあけて配列されている。各板部材４５は、フィルタ取付用枠部４１に支持されている。
本実施形態では、板部材４５は、積層方向Ｆに、約１ｍｍ程度の間隔をあけて配列されている。このように、積層方向Ｆに隣り合う板部材４５同士が間隔をあけて配置されていることにより、フィルタ２２を通過する空気の圧力損失等を低減できる。また、フィルタ２２の洗浄の際に、各板部材４５を洗浄する際の手間を小さくできる。尚、板部材４５は、積層方向Ｆに隙間をあけずに配列されていてもよい。
各板部材４５は、主板部４６と、複数の気体通過孔部４７と、を有している。主板部４６は、凸状に形成された凸状面４８と、窪み状に形成された凹状面４９とが交互に連続して並ぶ形状に形成された、波板状の部分である。これら凸状面４８と凹状面４９とによって、気体通過孔部４７が形成されている。
気体通過孔部４７は、主板部４６の表面４６ａが向く方向Ｊ１に対して交差する方向Ｊ２を向くように延びて主板部４６に形成されている。気体通過孔部４７は、空気の進行方向を変更させながら当該空気を通過させるために設けられている。気体通過孔部４７は、積層方向Ｆと直交する仮想の平面Ｑに対して、所定の第１交差角θ１をなす方向を向いている。この第１交差角θ１は、例えば、３０度〜６０度の間に設定され、好ましくは、４５度に設定される。
第１交差角θ１が大きいほど、気体通過孔部４７を空気が通過する際の圧力損失は小さくなる。その一方で、第１交差角θ１が大きいほど、気流を主板部４６に衝突させることで異物を気流から分離させる効果は低下するので集塵効果は低下する。
また、第１交差角θ１が小さいほど、気体通過孔部４７を気流が通過する際の圧力損失が大きくなるため、気体通過孔部４７に目詰まりが生じ易く、集塵効果が低下し易くなる。
その結果、第１交差角θ１は、前述した角度範囲内に設定されていることが好ましい。空気は、気体通過孔部４７を通過することで、当該空気の気流の方向が変化され、乱気流を生じる。
気体通過孔部４７は、所定の長手方向Ｇ１（Ｇ１１，Ｇ１２）に沿って細長く延びる長孔に形成されている。そして、各板部材４５において、気体通過孔部４７は、長手方向Ｇ１に沿って等間隔に並んで多数配列されている。長手方向Ｇ１に沿う気体通過孔部４７の配置ピッチ（中心間隔）Ｐ１は、例えば、１０ｍｍ程度に設定されている。また、気体通過孔部４７は、長手方向Ｇ１と直交する短手方向Ｇ２に沿って等間隔に並んで多数配列されている。短手方向Ｇ２（Ｇ２１，Ｇ２２）に沿う気体通過孔部４７の配置ピッチＰ２は、例えば、５ｍｍ程度に設定されている。
また、前述したように、各気体通過孔部４７は、凸状面４８と凹状面４９とが組み合わされることで形成されている。この凸状面４８の頂点と凹状面４９の底との間を結ぶ方向における、各気体通過孔部４７の高さＰ３は、約２ｍｍ程度に設定されている。また、積層方向Ｆに沿って見たときの、気体通過孔部４７の開き角度θ３は、約１１０度に設定されている。
上記の構成を有する各板部材４５は、長手方向Ｇ１の向きが異なるように配置されている。具体的には、一の板部材４５（４５１）における長手方向Ｇ１１と、当該一の板部材４５１と積層方向Ｆに隣接する他の板部材４５（４５２）の長手方向Ｇ１２とは、積層方向Ｆに見て、所定の第２交差角θ２をなして交差している。本実施形態では、この第２交差角θ２は、９０度に設定されている。また、一の板部材４５１における長手方向Ｇ１１は、車両１００の進行方向Ｂと平行である。一方、他の板部材４５２における長手方向Ｇ１２は、車両１００の上下方向Ｃと平行（進行方向Ｂと直交する方向）である。
なお、フィルタ２２は、図示しないバイブレータから振動を与えられるか、又は、作業員の手作業等によって汚れを落とされるように清掃され、再利用される。
図９を参照して、フィルタ２２は、空気吸い込み部２５に隣接しており、当該空気吸い込み部２５とは車幅方向Ａに並んでいる。また、フィルタ２２は、空気圧縮機用冷却ファン１５に隣接しており、当該空気圧縮機用冷却ファン１５とは車幅方向Ａに並んでいる。本実施形態では、個別ケース１２内において、気流の流れ方向Ｄの下流側に、空気圧縮機１３と、空気圧縮機用冷却ファン１５と、アフタークーラ用冷却ファン１８とが配置され、さらに、これらの下流側に、排気口１２ｄ（図４参照）が配置されている。
図３および図４を参照して、より具体的には、個別ケース１２内における気流の流れ方向Ｄに沿って、第１ルーバー２１、フィルタ２２、及び、空気圧縮機用冷却ファン１５が順に配置されており、さらに、流れ方向Ｄにおける空気圧縮機用冷却ファン１５の下流側に、空気圧縮機１３及びアフタークーラ用冷却ファン１８が配置されている。そして、流れ方向Ｄにおける空気圧縮機１３及びアフタークーラ用冷却ファン１８の下流側には、アフタークーラ１７が配置されている。さらに、流れ方向Ｄにおけるアフタークーラ１７の下流側に、排気口１２ｄ及び第２ルーバー２３が配置されている。
［第２ルーバー］
図４を参照して、第２ルーバー２３は、アフタークーラ１７に隣接して配置され、流れ方向Ｄに沿って個別ケース１２内を通過した空気を個別ケース１２から排出させる部材として設けられている。第２ルーバー２３は、個別ケース１２のうち車幅方向Ａの内側の他側面１２ｇに取り付けられている。第２ルーバー２３は、雨水等の水分、及び、新聞紙等の比較的大きな異物がフィルタ２２に到達することを抑制するために設けられている。第２ルーバー２３は、他側面１２ｇの上側の略半分の領域に形成されており、他側面１２ｇに形成された排気口１２ｄを覆っている。
第２ルーバー２３は、枠部２３ａと、複数のルーバー片２３ｂと、を有している。
枠部２３ａは、矩形状に形成されており、他側面１２ｇを形成しているパネル体１２ｂに取り付けられている。枠部２３ａには、複数のルーバー片２３ｂが固定されている。ルーバー片２３ｂは、車両１００の進行方向Ｂに沿って延びる板状部材である。ルーバー片２３ｂの両端部は、枠部２３ａに固定されている。ルーバー片２３ｂは、上下方向Ｃに等ピッチで複数配置されている。各ルーバー片２３ｂは、アフタークーラ１７側から遠ざかるに進むにしたがい下方に進む傾斜状部分を有している。また、車幅方向Ｂにおいて、各第２ルーバー２３の先端部は、車幅方向Ａと直交する矩形状に形成されている。
［空気圧縮装置及び空気圧縮機ユニットの作動］
次に、上述した空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２の作動について説明する。複数の空気圧縮機ユニット２がそれぞれ作動することで、空気圧縮装置１が作動することになる。尚、空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２の作動時における空気の流れについては、図７の模式図において、実線の矢印で示している。
空気圧縮装置１及び空気圧縮機ユニット２の運転が行われている状態では、まず、図３、図５及び図７を参照して、外気である空気が、空気圧縮機１３の作動によって発生する負圧によって、第１ルーバー２１に吸い込まれ、フィルタ２２に導かれる。フィルタ２２に導かれた空気は、図５及び図１１に示すように、フィルタ２２の表面に位置している板部材４５の各気体通過孔部４７を通過する。この空気は、次の板部材４５の気体通過孔部４７を通過する際に、９０度向きを変えられつつ、この気体通過孔部４７の延びる方向に沿って当該気体通過孔部４７を通過する。
このようにして、一の板部材４５の気体通過孔部４７を通過した空気は、次の板部材４５の気体通過孔部４７において、９０度向きを変えられつつ、気体通過孔部４７の向きに沿って進行する。そして、フィルタ２２を通過する気体の気流は、１つの板部材４５を通過する毎に、急激に方向転換されながら、フィルタ２２内を通過する。その結果、フィルタ２２内では、螺旋状の気流が発生する。そして、フィルタ２２内を通過する空気中の塵は、慣性によって気流から分離され、また、板部材４５に衝突することによって、気流から分離される。この塵は、フィルタ２２の下部へ落下する。そして、塵を除去された気体は、フィルタ２２を通過して、個別ケース１２の内部に進入する。
個別ケース１２内に導かれた空気は、図７及び図９に示すように、空気吸い込み部２５から吸い込まれる。空気圧縮機１３は、コントローラ２４の制御によって作動する電動モータ１４の運転が行われることで、作動する。また、空気圧縮機１３は、空気圧縮機用冷却ファン１５によって発生した冷却風によって冷却される。
空気吸い込み部２５から吸い込まれた空気は、空気圧縮機１３内に流入し、空気圧縮機１３にて圧縮される。空気圧縮機１３にて生成された圧縮空気は、アフタークーラ１７に流入し、アフタークーラ１７にて冷却される。このとき、まず、圧縮空気は、第１クーラ部３３の第１流路３５を通過する。第１流路３５は、空気圧縮機用冷却ファン１５にて発生して空気圧縮機１３を冷却した後の冷却風によって外部から冷却されている。これにより、圧縮空気は、第１流路３５内で冷却される。次いで、第１クーラ部３５で冷却された圧縮空気は、アフタークーラ用冷却ファン１８にて発生した冷却風によって外部から冷却された第２クーラ部３４の第２流路３６を通過する。これにより、圧縮空気は、第２流路３６内で冷却される。
アフタークーラ１７にて冷却された圧縮空気は、除湿器１９へと流入し、除湿器１９において除湿される。除湿器１９にて除湿された圧縮空気は、圧縮空気送出部４０から送出され、アキュムレータタンクに供給されることになる。
また、アフタークーラ１７の冷却フィン３５ａ，３６ａ等を通過した個別ケース１２内の空気は、排気口１２ｄ及び第２ルーバー２３（図４参照）を通って、個別ケース１２の外部に排出される。
［空気圧縮装置の作用効果］
以上説明したように、本実施形態によると、フィルタ２２を、使い捨てではなく、繰り返し使用可能な構成とすることができる。具体的には、フィルタ２２は、気体通過孔部４７を通過する空気の進行方向を変更させることで、塵等の慣性の大きい異物を気流から分離させることができる。そして、フィルタ２２の主板部４６から異物を落下させることで、この異物がフィルタ２２に付着することを抑制できる。よって、フィルタ２２の網目を用いて異物を濾過する構成と異なり、フィルタ２２を、洗浄すること等により繰り返し使用できる。よって、フィルタ２２の取り替え作業が不要であるか、又は、フィルタ２２の取り替え作業のスパンを極めて長くできる。また、主板部４６に異物が付着することが抑制されているので、防塵性能の低下を抑制できる。以上の次第で、防塵性能の低下を抑制しつつ、防塵のためのメンテナンスコストをより低減できる、鉄道車両用空気圧縮装置１を提供できる。
また、本実施形態によると、板部材４５は、積層方向Ｆに沿って複数並んで配置され、各板部材４５の気体通過孔部４７は、積層方向Ｆと直交する仮想の平面Ｑに対して所定の第１交差角θ１をなす方向を向いている。この構成によると、フィルタ２２を通過する気流を、乱れの度合いのより強い乱気流にすることができる。これにより、気流中の異物を、より確実に主板部４６に衝突させて気流から分離することができる。よって、フィルタ２２による集塵量を、より多くできる。
また、本実施形態によると、隣り合う板部材４５（４５１，４５２）におけるそれぞれの長手方向Ｇ１（Ｇ１１，Ｇ１２）は、積層方向Ｆに見て、所定の第２交差角θ２をなして交差している。この構成によると、フィルタ２２を通過する気流中の異物を、複数の主板部４６に、より確実に衝突させることができる。よって、フィルタ２２による集塵量を、より多くできる。
また、本実施形態によると、所定の第２交差角θ２は、９０度に設定されている。この構成によると、フィルタ２２内を通過する気流の向きの変化の度合いを、より大きくできる。これにより、フィルタ２２内において、気流中の異物を、複数の主板部４６に、より確実に衝突させることができる。よって、フィルタ２２による集塵量を、より多くできる。
また、本実施形態によると、フィルタ２２において、一部の板部材４５１の長手方向Ｇ１１は、車両１００の進行方向Ｂと平行であり、他の板部材４５２の長手方向Ｇ１２は、上下方向Ｃと平行である。この構成によると、車両１００の進行方向Ｂが、車両１００の長さ方向のどちらの方向であっても、フィルタ２２は、同様の集塵性能を発揮できる。これにより、フィルタ２２を用いた集塵効果が、進行方向Ｂに起因して不均一になることを抑制できる。
また、本実施形態によると、積層方向Ｆから見て、フィルタ２２は、個別ケース１２の一側面１２ｅの外周縁部１２ｆで囲まれた領域の少なくとも半分以上に亘って配置されている。この構成によると、フィルタ２２の開口面積を、より大きくできる。よって、車両１００の走行時に、空気圧縮機１３を冷却するための冷却風が、フィルタ２２を通して個別ケース１２内に進入し易い。これにより、個別ケース１２内において、空気圧縮機１３等の冷却が必要な箇所を、より確実に冷却できる。また、車両１００の走行時に、例えば、新聞紙等の、面積の大きい物体がフィルタ２２の表面に張り付いた場合でも、フィルタ２２の表面の全部が塞がれることは、抑制される。これにより、個別ケース１２内の空気圧縮機１３を冷却する冷却風を、より確実にフィルタ２２から個別ケース１２内に導くことができる。
また、本実施形態によると、フィルタ取付用枠部４１は、個別ケース１２の一側面１２ｅの外周縁部１２ｆに沿って形成されている。この構成によると、フィルタ２２の開口面積をより多く確保するための構成を簡易に実現できる。
また、本実施形態によると、フィルタ取付用枠部４１は、個別ケース１２の一側面１２ｅから個別ケース１２の外側に突出するように配置されており、フィルタ２２は、フィルタ取付用枠部４１内に配置されている。この構成によると、個別ケース１２の大型化を抑制しつつ、フィルタ２２を配置するための空間を十分に確保することができる。車両１００においては、車両１００の床下の限られたスペースに、種々の機器を配置することが要求されている。したがって、このような、個別ケース１２の大型化を抑制できる効果は、大きい。
また、本実施形態によると、フィルタ２２によって、空気中の塵等の異物が除去されることで、空気圧縮機１３には、清浄度の高い空気が入る。このため、空気圧縮機１３のベアリング等の回転部に異物に起因する悪影響が生じることを抑制できる。また、第１ルーバー２１が設けられていることにより、雨水等の水分を第１ルーバー２１で受けることができる。これにより、水分がフィルタ２２を通して筐体内に進入することを抑制できる。また、第１ルーバー２１がフィルタ２２に対する保護壁として機能することとなり、車両１００の走行時に、飛び石がフィルタ２２に衝突することを抑制でき、且つ、大きなゴミがフィルタ２２に付着することを抑制できる。これにより、フィルタ２２の破損及び汚損を抑制できるので、フィルタ２２の交換回数を、より少なくできる。よって、鉄道車両用空気圧縮装置１のメンテナンスコストをより低減できる。
また、本実施形態によると、車幅方向Ａにおいて、空気圧縮機１３及びアフタークーラ用冷却ファン１８は、フィルタ２２が配置されている領域の奥側の領域に配置されている。この構成によると、個別ケース１２の奥側へ流れる空気は、フィルタ２２によって清浄にされた後の空気であるため、空気圧縮機１３及びアフタークーラ用冷却ファン１８が設けられている領域には、粉じんが到達し難い。よって、例えば、空気圧縮機１３の主軸にこの粉じんが届いてしまうことを抑制できる。これにより、空気圧縮機１３の損傷を抑制できるので、空気圧縮機１３のメンテナンス周期をより長くできる。また、例えば、空気圧縮機１３及びアフタークーラ用冷却ファン１８に関連して設けられる、紙フィルタ２５ｂ等の交換周期をより長くでき、また、アフタークーラ用冷却ファン１８からの冷却風が当てられる冷却フィン３５ａ，３６ａ等の部品の汚れの抑制を通じて、個別ケース１２内の部品洗浄の手間を抑制できる。
また、本実施形態によると、鉄道車両用空気圧縮装置１は、車両１００の車幅方向Ａの一側面１０１ｂに設置され、フィルタ２２は、車幅方向Ａにおける車両１００の外側を向くように構成されている。この構成によると、フィルタ２２は、車両１００において、車幅方向Ａの外側において、車両１００の走行風の流れの上流側に設置される。これにより、フィルタ２２から個別ケース１２内により低温の空気を取り入れることができる。また、作業員は、車両１００の側面の手の届きやすい場所でフィルタ２２を取り扱うことができる。よって、フィルタ２２のメンテナンス作業に係る手間を低減できる。よって、フィルタ２２のメンテナンスコストをより低減できる。
［変形例］
以上、本発明の一実施の形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のような変形例が実施されてもよい。
（１）前述の実施形態では、スクロール式の空気圧縮機が設けられた車両用空気圧縮機ユニットの形態を例示したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、スクリュー式の空気圧縮機が設けられた車両用空気圧縮機ユニットが実施されてもよい。また、電動モータからの回転駆動力がクランク軸を介して往復駆動力に変換されて伝達されて駆動されるレシプロ式の空気圧縮機が設けられた車両用空気圧縮機ユニットが実施されてもよい。また、油を伴って空気を圧縮するオイル式の空気圧縮機が設けられた車両用空気圧縮機ユニットが実施されてもよい。
（２）前述の実施形態では、車両用空気圧縮機ユニットが車両に搭載された状態で、空気圧縮機が上方に配置され、電動モータが下方に配置された形態を例示した。しかしながら、この通りでなくてもよい。車両用空気圧縮機ユニットが車両に搭載された状態で、空気圧縮機が下方に配置され、電動モータが上方に配置されてもよい。
（３）前述の実施形態では、空気圧縮機用冷却ファンが２つ設けられた車両用空気圧縮機ユニットの形態を例示した。しかしながら、この通りでなくてもよい。空気圧縮機用冷却ファンが１つのみ設けられた車両用空気圧縮機ユニットが実施されてもよい。また、空気圧縮機用冷却ファンが３つ以上設けられた車両用空気圧縮機ユニットが実施されてもよい。
（４）前述の実施形態では、車両に搭載される車両用空気圧縮装置及び車両用空気圧縮機ユニットが、車両の床の下部に設置された形態を例示したけれども、この通りでなくてもよい。車両用空気圧縮装置及び車両用空気圧縮機ユニットは、車両に対して、床の下部以外の場所に設置されてもよい。例えば、車両の屋根の上部に車両用空気圧縮装置及び車両用空気圧縮機ユニットが設置されてもよい。
（５）前述の実施形態では、フィルタの気体通過孔部の長手方向の向きについて規定したけれども、この通りでなくてもよい。フィルタの各主板部における気体通過孔部の長手方向の向きは、特に限定されない。
（６）前述の実施形態では、空気圧縮装置が鉄道車両の一側面に配置される形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、空気圧縮装置は、鉄道車両の車幅方向の中央側に配置されていてもよい。
（７）前述の実施形態では、空気圧縮装置が鉄道車両に設置される形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、空気圧縮装置は、鉄道車両以外の車両に設置されてもよい。
本発明は、車両に搭載される車両用空気圧縮装置として広く適用することができる。
１ 鉄道車両用空気圧縮装置
１２ 個別ケース（筐体）
１３ 空気圧縮機
２２ フィルタ
４５ 板部材
４６ 主板部
４６ａ 表面
４７ 気体通過孔部
Ｊ１ 表面が向く方向
Ｊ２ 表面が向く方向に対して交差する方向

Claims (8)

  1. 空気圧縮機を収容する筐体と、
    前記筐体に取り付けられ、前記筐体内に吸い込まれる気体が通過するためのフィルタと、を備え、
    前記フィルタは、板部材を含み、
    前記板部材は、主板部と、この主板部の表面が向く方向に対して交差する方向を向くように延びて前記主板部に形成され、前記気体の進行方向を変更させながら前記気体を通過させる複数の気体通過孔部と、を含んでいることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  2. 請求項１に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    前記板部材は、所定の積層方向に沿って複数並んで配置され、
    各前記板部材の前記気体通過孔部は、前記積層方向と直交する仮想の平面に対して所定の第１交差角をなす方向を向いていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  3. 請求項２に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    各前記気体通過孔部は、所定の長手方向に沿って細長く延びる形状に形成されており、
    各前記板部材において、前記気体通過孔部は、前記長手方向に沿って並んで配列されており、
    一の前記板部材における前記長手方向と、当該一の前記板部材と前記積層方向に隣接する他の前記板部材の前記長手方向とは、前記積層方向に見て、所定の第２交差角をなして交差していることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  4. 請求項３に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    前記第２交差角は、９０度に設定されていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  5. 請求項４に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    一の前記板部材における前記長手方向は、前記車両用空気圧縮装置が搭載される車両の進行方向と平行であり、他の前記板部材における前記長手方向は、前記車両の上下方向と平行であることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    前記フィルタの前記主板部と向かい合うようにして前記筐体の外側に配置され、前記フィルタに向かう前記気体が通過するルーバーをさらに備えていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    前記筐体内には、前記空気圧縮機、及び、前記空気圧縮機で圧縮された前記気体を冷却するための冷却ファンが収容されており、
    前記車両用空気圧縮装置が前記車両に設置されるときにおける、前記車両の車幅方向において、前記空気圧縮機及び前記冷却ファンは、前記フィルタが配置されている領域の奥側の領域に配置されていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
  8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の車両用空気圧縮装置であって、
    前記車両用空気圧縮装置は、前記車両用空気圧縮装置が設置される前記車両の車幅方向の一側面に設置され、
    前記フィルタは、前記車幅方向における前記車両の外側を向くように構成されていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。
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