JP2020108222A - Air compression system for railway vehicle and control method of air compression system for railway vehicle - Google Patents

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Abstract

To downsize an air compression system for a railway vehicle capable of supplying compressed air for pantograph elevation even when overhead line power cannot be used.SOLUTION: An air compression system 100 includes: a compressor 10; a first tank 20 for storing compressed air for pantograph elevation; a second tank 30 for storing compressed air for a brake operation; an on-vehicle power source 40 for supplying power separately from an overhead line 84; and a control unit for controlling the compressor 10 so as to store the compressed air generated by the compressor 10 using the power of the on-vehicle power source 40 in the first tank 20 when overhead line power cannot be used, and store the compressed air generated by the compressor 10 using the overhead line power in the second tank 30 when the overhead line power can be used.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、鉄道車両用空気圧縮システム及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an air compression system for railway vehicles and a control method thereof.

空気圧縮機と空気槽とを備えた鉄道用の電動車両が知られている。例えば、特許文献１には、圧縮空気を生成する空気圧縮機と、空気圧縮機から導入された圧縮空気を一旦貯留する空気槽と、を備え、空気槽からの圧縮空気によって制動装置など車両の各部機構を動作させる鉄道用の電動車両が記載されている。 An electric vehicle for railways is known which includes an air compressor and an air tank. For example, Patent Document 1 includes an air compressor that generates compressed air, and an air tank that temporarily stores compressed air introduced from the air compressor, and the compressed air from the air tank is used for a vehicle such as a braking device. An electric vehicle for a railway is described in which each mechanism is operated.

特開２００４−１１２９２１号公報JP, 2004-112921, A

本発明者は、架線からパンタグラフを介して供給される電力により駆動される鉄道車両の空気圧縮システムについて以下の認識を得た。
パンタグラフを備える鉄道車両は、通常走行時には、パンタグラフを上昇させて架線電力を受電し、この架線電力を使用して車両駆動用のモータを駆動するとともに空気圧縮システムを駆動して圧縮空気を供給する。このような鉄道車両には、空気圧縮システムの圧縮空気を用いてパンタグラフを昇降させるものがある。 The present inventor has gained the following recognition about an air compression system for a railway vehicle driven by electric power supplied from an overhead wire via a pantograph.
During normal traveling, a railway vehicle equipped with a pantograph raises the pantograph to receive overhead wire power, and uses the overhead wire power to drive a vehicle drive motor and an air compression system to supply compressed air. .. Some such railway vehicles use compressed air from an air compression system to raise and lower a pantograph.

このような鉄道車両は、車庫に入庫して待機するときには、パンタグラフを降ろして架線電力を使用できない状態になることがある。この状態では、パンタグラフを再び上昇させるとき、架線電力で動作する圧縮機は使用できないので、バッテリの電力で動作する別の圧縮機を設けてこの圧縮機からの圧縮空気によりパンタグラフを昇降させることが考えられる。 When such a railway vehicle enters the garage and stands by, the pantograph may be lowered to make it impossible to use the overhead power. In this state, when the pantograph is raised again, the compressor that operates on the overhead wire power cannot be used.Therefore, another compressor that operates on battery power can be installed to move the pantograph up and down by the compressed air from this compressor. Conceivable.

しかし、バッテリで動作する別の圧縮機を設けると、空気圧縮システムが大型化して車両の下部空間への収納が難しくなるという問題がある。
これらから、本発明者は、空気圧縮システムには、架線電力を使用できない状態でもパンタグラフ昇降用の圧縮空気を供給可能な鉄道車両用空気圧縮システムを小型化する観点から、改善の余地があることを認識した。 However, when another battery-operated compressor is provided, the size of the air compression system becomes large and it becomes difficult to store the air compression system in the lower space of the vehicle.
From these, the present inventor has room for improvement in the air compression system from the viewpoint of downsizing the air compression system for a railroad vehicle that can supply compressed air for pantograph lifting even in a state where overhead power cannot be used. Recognized.

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、架線電力を使用できない状態でもパンタグラフ昇降用の圧縮空気を供給可能な鉄道車両用空気圧縮システムを小型化することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to downsize an air compression system for a railway vehicle that can supply compressed air for raising and lowering a pantograph even in a state where overhead power cannot be used.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の鉄道車両用空気圧縮システムは、圧縮機と、パンタグラフ昇降用に圧縮空気を溜める第１タンクと、ブレーキ作動用に圧縮空気を溜める第２タンクと、架線とは別に電力を供給可能な車載電源と、架線電力を利用できないときは、車載電源の電力を用いて圧縮機で生成した圧縮空気を第１タンクに溜め、架線電力を利用できるときは、架線電力を用いて圧縮機で生成した圧縮空気を第２タンクに溜めるように圧縮機を制御する制御部とを備える。 In order to solve the above problems, an air compression system for a railway vehicle according to an aspect of the present invention includes a compressor, a first tank that stores compressed air for raising and lowering a pantograph, and a second tank that stores compressed air for operating a brake. And an in-vehicle power supply that can supply power separately from the overhead line, and when the overhead line power cannot be used, the compressed air generated by the compressor is stored in the first tank using the power from the in-vehicle power source and the overhead line power can be used. Includes a control unit that controls the compressor so that the compressed air generated by the compressor using overhead line power is stored in the second tank.

この態様によると、１つの圧縮機で生成された圧縮空気を第１タンクと第２タンクとに溜めることができる。 According to this aspect, the compressed air generated by one compressor can be stored in the first tank and the second tank.

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above and components or expressions of the present invention may be replaced with each other between a method, a device, a program, a temporary or non-temporary storage medium storing the program, a system, etc. It is effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、架線電力を使用できない状態でもパンタグラフ昇降用の圧縮空気を供給可能な鉄道車両用空気圧縮システムを小型化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air compression system for railway vehicles which can supply the compressed air for pantograph raising/lowering can be miniaturized even if the overhead wire electric power cannot be used.

第１実施形態に係る空気圧縮システムを搭載した車両を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows roughly the vehicle carrying the air compression system which concerns on 1st Embodiment. 図１の空気圧縮システムの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the air compression system of FIG. 図１の空気圧縮システムの第１タンクの周辺を示す構成図である。It is a block diagram which shows the periphery of the 1st tank of the air compression system of FIG. 第２実施形態に係る空気圧縮システムの第１タンクの周辺を示す構成図である。It is a block diagram which shows the periphery of the 1st tank of the air compression system which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る空気圧縮システムの第１タンクの周辺を示す構成図である。It is a block diagram which shows the periphery of the 1st tank of the air compression system which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る空気圧縮システムの第１タンクの周辺を示す構成図である。It is a block diagram which shows the periphery of the 1st tank of the air compression system which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る空気圧縮システムの第１タンクの周辺を示す構成図である。It is a block diagram which shows the periphery of the 1st tank of the air compression system which concerns on 5th Embodiment. 第６実施形態に係る空気圧縮システムの第１タンクの周辺を示す構成図である。It is a block diagram which shows the periphery of the 1st tank of the air compression system which concerns on 6th Embodiment.

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. In the embodiment and the modified examples, the same or equivalent constituent elements and members are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Further, in each drawing, some of the members that are not important for explaining the embodiment are omitted.
Also, terms including ordinal numbers such as first and second are used to describe various constituent elements, but this term is used only for the purpose of distinguishing one constituent element from another constituent element. The constituent elements are not limited by.

［第１実施形態］
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両用空気圧縮システム１００の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る空気圧縮システム１００を搭載した車両１を概略的に示す側面図である。 [First Embodiment]
With reference to Drawing 1-Drawing 3, composition of air compression system 100 for rail vehicles concerning a 1st embodiment of the present invention is explained. FIG. 1 is a side view schematically showing a vehicle 1 equipped with an air compression system 100 according to the first embodiment.

本実施形態の車両１は、鉄道車両であって、主に車体８０と、パンタグラフ８２と、昇降装置８６と、変換装置８８と、走行制御装置９０と、走行モータ９２と、車輪９４と、ブレーキ駆動装置９６と、扉開閉装置９８と、空気圧縮システム１００とを備える。パンタグラフ８２は、上昇した状態では架線８４に接触し、架線から電力（以下、「架線電力」という。）を受電し、変換装置８８に供給する。パンタグラフ８２は、下降した状態では架線８４に接触せず、架線電力を受電しない。 The vehicle 1 of the present embodiment is a railway vehicle, and mainly includes a vehicle body 80, a pantograph 82, a lifting device 86, a conversion device 88, a travel control device 90, a travel motor 92, wheels 94, and a brake. A drive device 96, a door opening/closing device 98, and an air compression system 100 are provided. The pantograph 82 contacts the overhead wire 84 in a raised state, receives electric power from the overhead wire (hereinafter, referred to as “overhead wire power”), and supplies the power to the conversion device 88. In the lowered state, the pantograph 82 does not contact the overhead wire 84 and does not receive the overhead wire power.

昇降装置８６は、空気圧縮システム１００から供給される第１圧縮空気Ａｐ１に基づいてパンタグラフ８２を昇降する。変換装置８８は、パンタグラフ８２を介して受電した架線電力を所定の電圧に変換して、走行モータ９２や空気圧縮システム１００など車両の各部に供給する。走行制御装置９０は、変換装置８８からの電力に基づいて走行モータ９２の駆動とその制御を行う。車輪９４は、走行モータ９２の回転に基づいて回転し、車両１を走行させる。ブレーキ駆動装置９６と扉開閉装置９８は、空気圧縮システム１００から供給される第２圧縮空気Ａｐ２に基づいて、ブレーキ（不図示）を作動させ、車両の扉（不図示）の開閉動作を行う。車体８０は、その下部空間に空気圧縮システム１００およびその他の関連機器を搭載する。 The lifting/lowering device 86 lifts/lowers the pantograph 82 based on the first compressed air Ap1 supplied from the air compression system 100. The conversion device 88 converts the overhead wire power received via the pantograph 82 into a predetermined voltage and supplies it to each part of the vehicle such as the traveling motor 92 and the air compression system 100. The traveling control device 90 drives and controls the traveling motor 92 based on the electric power from the conversion device 88. The wheels 94 rotate based on the rotation of the traveling motor 92 to drive the vehicle 1. The brake drive device 96 and the door opening/closing device 98 actuate a brake (not shown) based on the second compressed air Ap2 supplied from the air compression system 100 to open/close a door (not shown) of the vehicle. The vehicle body 80 mounts the air compression system 100 and other related devices in a space below the vehicle body 80.

空気圧縮システム１００を説明する。図２は、空気圧縮システム１００の構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態の空気圧縮システム１００は、圧縮機１０と、車載電源４０と、充電制御部４２と、圧縮装置制御部１６と、第１タンク２０と、第２タンク３０と、通路制御部５０とを含む。 The air compression system 100 will be described. FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the air compression system 100. The air compression system 100 of the present embodiment includes a compressor 10, an in-vehicle power supply 40, a charging control unit 42, a compression device control unit 16, a first tank 20, a second tank 30, and a passage control unit 50. including.

圧縮機１０は、空気を圧縮して圧縮空気を供給する。本実施形態の圧縮機１０は、圧縮装置制御部１６から供給される電力に基づいて回転するモータ（不図示）を含み、当該モータの駆動力によって圧縮空気を供給する電動エアコンプレッサである。 The compressor 10 compresses air and supplies compressed air. The compressor 10 of the present embodiment is an electric air compressor that includes a motor (not shown) that rotates based on electric power supplied from the compressor control unit 16 and supplies compressed air by the driving force of the motor.

車載電源４０は、架線８４とは別に電力（以下、「車載電源電力」という）を供給可能な電源要素である。本実施形態の車載電源４０は、繰り返し充電可能な蓄電池である。充電制御部４２は、架線電力に基づき車載電源４０の充電を制御する。 The vehicle-mounted power source 40 is a power source element capable of supplying electric power (hereinafter referred to as “vehicle-mounted power source power”) separately from the overhead wire 84. The vehicle-mounted power source 40 of the present embodiment is a rechargeable storage battery. The charging control unit 42 controls charging of the vehicle-mounted power supply 40 based on the overhead wire power.

圧縮装置制御部１６は、架線電力と、車載電源電力とに基づいて圧縮機１０に駆動電力を供給する制御要素である。圧縮装置制御部１６は、架線電力が使用できない場合には第１モードに入り、架線電力が使用できる場合には第２モードに入る。圧縮装置制御部１６は、第１モードでは車載電源電力を圧縮機１０に供給し、第２モードでは架線電力を圧縮機１０に供給する。圧縮装置制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子装置を含んで構成できる。 The compressor control unit 16 is a control element that supplies drive power to the compressor 10 based on overhead wire power and vehicle-mounted power supply power. The compressor control unit 16 enters the first mode when the overhead wire power cannot be used, and enters the second mode when the overhead wire power is available. The compressor control unit 16 supplies the vehicle-mounted power supply power to the compressor 10 in the first mode, and supplies the overhead wire power to the compressor 10 in the second mode. The compression device controller 16 can be configured to include an electronic device such as a CPU (Central Processing Unit).

本実施形態では、圧縮機１０は、車載電源４０の電力を用いるときは、架線電力を用いるときよりも低い電圧で駆動される。一例として、車載電源４０の電力を用いる第１モードでは、圧縮機１０は１００ｖで駆動され、架線電力を用いる第２モードでは、圧縮機１０は４００ｖで駆動される。 In the present embodiment, the compressor 10 is driven at a lower voltage when the electric power of the vehicle-mounted power supply 40 is used than when the overhead wire power is used. As an example, in the first mode in which the power of the vehicle-mounted power supply 40 is used, the compressor 10 is driven at 100v, and in the second mode in which the overhead wire power is used, the compressor 10 is driven at 400v.

第１タンク２０は、パンタグラフ昇降用に圧縮機１０から供給される圧縮空気を溜めるエアタンクである。第１タンク２０に溜められた圧縮空気は、第１出力通路Ｐｓ１を介して第１圧縮空気Ａｐ１として昇降装置８６に供給される。昇降装置８６は、供給された第１圧縮空気Ａｐ１に基づいてパンタグラフ８２を昇降する。第１タンク２０の容量は、第２タンク３０の容量より小さくてもよい。 The first tank 20 is an air tank that stores compressed air supplied from the compressor 10 for raising and lowering the pantograph. The compressed air stored in the first tank 20 is supplied to the lifting device 86 as the first compressed air Ap1 via the first output passage Ps1. The lifting/lowering device 86 lifts/lowers the pantograph 82 based on the supplied first compressed air Ap1. The capacity of the first tank 20 may be smaller than the capacity of the second tank 30.

第２タンク３０は、ブレーキ作動用に圧縮機１０から供給される圧縮空気を溜めるエアタンクである。第２タンク３０に溜められた圧縮空気は、第２出力通路Ｐｓ２を介してブレーキ駆動装置９６に第２圧縮空気Ａｐ２として供給される。ブレーキ駆動装置９６は、供給された第２圧縮空気Ａｐ２に基づいてブレーキの作動や解除を行う。本実施形態では、第２圧縮空気Ａｐ２は、扉開閉装置９８にも供給される。扉開閉装置９８は、供給された第２圧縮空気Ａｐ２に基づいて扉の開閉動作を行う。 The second tank 30 is an air tank that stores compressed air supplied from the compressor 10 for brake operation. The compressed air stored in the second tank 30 is supplied to the brake drive device 96 as the second compressed air Ap2 via the second output passage Ps2. The brake drive device 96 operates and releases the brake based on the supplied second compressed air Ap2. In the present embodiment, the second compressed air Ap2 is also supplied to the door opening/closing device 98. The door opening/closing device 98 opens/closes the door based on the supplied second compressed air Ap2.

通路制御部５０は、圧縮機１０と、第１タンク２０と、第２タンク３０との間における圧縮空気の流路を制御する。通路制御部５０は、圧縮機１０が車載電源電力と架線電力のいずれで動作しているかを判定して、その判定結果に応じて圧縮空気の流路を制御する。この判定は、通路制御部５０によって独自に行われてもよいが、この例では、圧縮装置制御部１６のモード判定の結果を利用している。具体的には、通路制御部５０は、第１モードと第２モードとで圧縮空気の流路を切換える。通路制御部５０は、第１モードでは圧縮機１０で生成した圧縮空気Ａｐｏを第１タンク２０に供給するように流路を制御する。この場合、圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０に溜められる。また、通路制御部５０は、第２モードでは圧縮空気Ａｐｏを第２タンク３０に供給するように流路を制御する。この場合、圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０に溜められる。 The passage control unit 50 controls the flow path of the compressed air among the compressor 10, the first tank 20, and the second tank 30. The passage control unit 50 determines whether the compressor 10 is operated by the vehicle-mounted power source power or the overhead line power source, and controls the flow path of the compressed air according to the determination result. This determination may be performed independently by the passage control unit 50, but in this example, the result of the mode determination by the compression device control unit 16 is used. Specifically, the passage control unit 50 switches the flow path of the compressed air between the first mode and the second mode. The passage control unit 50 controls the flow path so that the compressed air Apo generated by the compressor 10 is supplied to the first tank 20 in the first mode. In this case, the compressed air Apo is stored in the first tank 20. Further, the passage control unit 50 controls the flow path so that the compressed air Apo is supplied to the second tank 30 in the second mode. In this case, the compressed air Apo is stored in the second tank 30.

図３を参照して、本実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０、第１、第２タンク２０、３０および通路制御部５０を説明する。図３は、本実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０と、第１、第２タンク２０、３０の周辺を示す構成図である。この図は、主に圧縮空気の流路を示しており、説明上重要でない部材の一部を省略している。図３に示すように、本実施形態は、圧縮機側逆止弁１２と、除湿装置１４と、第１タンク通路２４と、第２タンク通路３４と、第１調圧部２２と、第２調圧部３２と、制圧弁５２とを有する。なお、以下の説明で圧縮空気を供給する側を「上流」、「上流側」といい、圧縮空気の供給を受ける側を「下流」、「下流側」ということがある。 The compressor 10, the first and second tanks 20 and 30, and the passage control unit 50 of the air compression system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a configuration diagram showing the vicinity of the compressor 10 and the first and second tanks 20 and 30 of the air compression system 100 of this embodiment. This figure mainly shows the flow path of compressed air, and a part of members that are not important for explanation is omitted. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the compressor side check valve 12, the dehumidifying device 14, the first tank passage 24, the second tank passage 34, the first pressure adjusting unit 22, and the second It has a pressure regulator 32 and a pressure suppression valve 52. In the following description, the side that supplies compressed air may be referred to as “upstream” and “upstream side”, and the side that receives compressed air may be referred to as “downstream” and “downstream side”.

第１タンク２０は、２つの通路接続用ポートＰ１、Ｓ１と、１つの出力用ポートＱ１と、を有する。出力用ポートＱ１は、第１出力通路Ｐｓ１に接続され、第１圧縮空気Ａｐ１を昇降装置８６に供給する。 The first tank 20 has two passage connecting ports P1 and S1 and one output port Q1. The output port Q1 is connected to the first output passage Ps1 and supplies the first compressed air Ap1 to the lifting device 86.

第２タンク３０は、１つの通路接続用ポートＰ２と、１つの出力用ポートＱ２と、を有する。出力用ポートＱ２は、第２出力通路Ｐｓ２に接続され、第２圧縮空気Ａｐ２をブレーキ駆動装置９６および扉開閉装置９８に供給する。 The second tank 30 has one passage connecting port P2 and one output port Q2. The output port Q2 is connected to the second output passage Ps2 and supplies the second compressed air Ap2 to the brake drive device 96 and the door opening/closing device 98.

圧縮機側逆止弁１２は、下流側への空気の流れを許容し、上流側への空気の流れを遮断する。この例では、圧縮機側逆止弁１２は、第１、第２タンク２０、３０から圧縮機１０への空気の流れを遮断する。除湿装置１４は、圧縮機１０から供給される圧縮空気を除湿する。この例では、圧縮機側逆止弁１２は、除湿装置１４内に設けられている。 The check valve 12 on the compressor side allows the flow of air to the downstream side and shuts off the flow of air to the upstream side. In this example, the compressor-side check valve 12 blocks the flow of air from the first and second tanks 20, 30 to the compressor 10. The dehumidifying device 14 dehumidifies the compressed air supplied from the compressor 10. In this example, the compressor-side check valve 12 is provided inside the dehumidifying device 14.

第１、第２調圧部２２、３２は、圧縮装置制御部１６に含まれ、タンク内圧力を調整するために圧縮機１０の動作を制御する。第１調圧部２２は、第１モードで動作して第２モードでは動作せず、第２調圧部３２は、第２モードで動作して第１モードでは動作しない。 The first and second pressure regulators 22 and 32 are included in the compressor control unit 16 and control the operation of the compressor 10 to adjust the tank internal pressure. The first pressure regulator 22 operates in the first mode and does not operate in the second mode, and the second pressure regulator 32 operates in the second mode and does not operate in the first mode.

第１モードにおいて、第１調圧部２２は、第１タンク２０内の第１圧力を検知し、その第１検知圧力に応じて圧縮機１０の作動／非作動を制御する。第１調圧部２２は、第１検知圧力が予め設定された第１下限圧力Ｐｊより低い場合に圧縮機１０を作動させ、第１タンク２０内の圧力を高める。また、第１調圧部２２は、第１検知圧力が予め設定された第１上限圧力Ｐｋ以上の場合に圧縮機１０を停止させる。この結果、第１モードでは、第１タンク２０内の圧力は第１下限圧力Ｐｊから第１上限圧力Ｐｋの間に維持される。なお、第１下限圧力Ｐｊは第１上限圧力Ｐｋより低く設定される。 In the first mode, the first pressure adjusting unit 22 detects the first pressure in the first tank 20 and controls the operation/non-operation of the compressor 10 according to the first detected pressure. When the first detected pressure is lower than a preset first lower limit pressure Pj, the first pressure adjusting unit 22 operates the compressor 10 to increase the pressure in the first tank 20. Further, the first pressure adjusting unit 22 stops the compressor 10 when the first detected pressure is equal to or higher than the preset first upper limit pressure Pk. As a result, in the first mode, the pressure in the first tank 20 is maintained between the first lower limit pressure Pj and the first upper limit pressure Pk. The first lower limit pressure Pj is set lower than the first upper limit pressure Pk.

第２モードにおいて、第２調圧部３２は、第２タンク３０内の第２圧力を検知し、その第２検知圧力に応じて圧縮機１０の作動／非作動を制御する。第２調圧部３２は、第２検知圧力が予め設定された第２下限圧力Ｐｍより低い場合に圧縮機１０を作動させ、第２タンク３０内の圧力を高める。また、第２調圧部３２は、第２検知圧力が予め設定された第２上圧力Ｐｎ以上の場合に圧縮機１０を停止させる。この結果、第２モードでは、第２タンク３０内の圧力は第２下限圧力Ｐｍから第２上限圧力Ｐｎの間に維持される。なお、第２下限圧力Ｐｍはから第２上限圧力Ｐｎより低く設定される。 In the second mode, the second pressure adjusting unit 32 detects the second pressure in the second tank 30 and controls the operation/non-operation of the compressor 10 according to the second detected pressure. The 2nd pressure regulation part 32 operates compressor 10 when the 2nd detected pressure is lower than the 2nd lower limit pressure Pm set up beforehand, and raises the pressure in the 2nd tank 30. Further, the second pressure adjusting unit 32 stops the compressor 10 when the second detected pressure is equal to or higher than the preset second upper pressure Pn. As a result, in the second mode, the pressure in the second tank 30 is maintained between the second lower limit pressure Pm and the second upper limit pressure Pn. The second lower limit pressure Pm is set lower than the second upper limit pressure Pn.

第１タンク通路２４は、圧縮機側逆止弁１２と、除湿装置１４と、を介して圧縮機１０から送出される圧縮空気Ａｐｏを第１タンク２０に供給する通路である。本実施形態の第１タンク通路２４は、除湿装置１４の出口と第１タンク２０のポートＰ１とを繋ぎ、圧縮空気Ａｐｏを第１タンク２０内に導く。 The first tank passage 24 is a passage that supplies compressed air Apo sent from the compressor 10 via the compressor-side check valve 12 and the dehumidifying device 14 to the first tank 20. The first tank passage 24 of the present embodiment connects the outlet of the dehumidifying device 14 and the port P1 of the first tank 20 and guides the compressed air Apo into the first tank 20.

第２タンク通路３４は、圧縮機側逆止弁１２と、除湿装置１４と、を介して圧縮機１０から送出される圧縮空気Ａｐｏを第２タンク３０に供給する通路である。本実施形態の第２タンク通路３４は、第１タンク２０のポートＳ１と第２タンク３０のポートＰ２とを繋ぎ、第１タンク２０を通過した圧縮空気Ａｐｏを第２タンク３０内に導く。第２タンク通路３４には第１弁として制圧弁５２が設けられる。本実施形態の制圧弁５２は、圧縮機１０で生成した圧縮空気を第１タンク２０に供給する通路を遮断しないように設けられる。 The second tank passage 34 is a passage that supplies the compressed air Apo sent from the compressor 10 via the compressor-side check valve 12 and the dehumidifier 14 to the second tank 30. The second tank passage 34 of the present embodiment connects the port S1 of the first tank 20 and the port P2 of the second tank 30 and guides the compressed air Apo that has passed through the first tank 20 into the second tank 30. A suppression valve 52 is provided as a first valve in the second tank passage 34. The suppression valve 52 of the present embodiment is provided so as not to block the passage that supplies the compressed air generated by the compressor 10 to the first tank 20.

制圧弁５２は、上流側の圧力が所定の第１制御圧力Ｐｖ１以上の場合には開いて下流側に圧縮空気を流し、上流側の圧力が第１制御圧力Ｐｖ１より低い場合には閉じて空気の流れを遮断する。本実施形態の制圧弁５２は、第２タンク３０が圧縮空気の供給を受入れる通路に設けられ、圧縮空気Ａｐｏの第２タンク３０への供給を制御する。制圧弁５２は、圧縮空気Ａｐｏの圧力が第１制御圧力Ｐｖ１より低い場合には閉じて、圧縮空気Ａｐｏの第２タンク３０への流れ込みを遮断し、圧縮空気Ａｐｏの圧力が第１制御圧力Ｐｖ１以上の場合には開いて、圧縮空気Ａｐｏの第２タンク３０への流れ込みを許容する。 The pressure suppression valve 52 is opened when the pressure on the upstream side is equal to or higher than a predetermined first control pressure Pv1 to allow compressed air to flow to the downstream side, and closed when the pressure on the upstream side is lower than the first control pressure Pv1. Cut off the flow of. The suppression valve 52 of the present embodiment is provided in the passage where the second tank 30 receives the supply of the compressed air, and controls the supply of the compressed air Apo to the second tank 30. The pressure suppression valve 52 is closed when the pressure of the compressed air Apo is lower than the first control pressure Pv1, shuts off the inflow of the compressed air Apo into the second tank 30, and the pressure of the compressed air Apo is the first control pressure Pv1. In the above case, it is opened to allow the compressed air Apo to flow into the second tank 30.

本実施形態では、第１制御圧力Ｐｖ１は第１上限圧力Ｐｋより高く設定されている。つまり、第１モードにおいて第１調圧部２２が動作している間は、圧縮空気Ａｐｏの圧力は第１制御圧力Ｐｖ１を超えないので、制圧弁５２は閉じた状態を維持し、圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０には流入しない。 In the present embodiment, the first control pressure Pv1 is set higher than the first upper limit pressure Pk. That is, since the pressure of the compressed air Apo does not exceed the first control pressure Pv1 while the first pressure adjusting unit 22 is operating in the first mode, the pressure control valve 52 maintains the closed state and the compressed air Apo. Does not flow into the second tank 30.

本実施形態では、第１制御圧力Ｐｖ１は、第２下限圧力Ｐｍより高く第２上限圧力Ｐｎより低く設定されている。つまり、第２モードにおいて第２調圧部３２が動作している間は、圧縮空気Ａｐｏの圧力が第１制御圧力Ｐｖ１を超えると、制圧弁５２が開いて、圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０に流入する。圧縮空気Ａｐｏの圧力が第１制御圧力Ｐｖ１より低くなると、制圧弁５２は閉じて圧縮空気Ａｐｏの流入はとまり、再び圧縮空気Ａｐｏの圧力が第１制御圧力Ｐｖ１を超えると圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０に流入する。 In this embodiment, the first control pressure Pv1 is set higher than the second lower limit pressure Pm and lower than the second upper limit pressure Pn. That is, while the second pressure adjusting unit 32 is operating in the second mode, when the pressure of the compressed air Apo exceeds the first control pressure Pv1, the pressure suppression valve 52 opens and the compressed air Apo releases the second tank 30. Flow into. When the pressure of the compressed air Apo becomes lower than the first control pressure Pv1, the control valve 52 closes and the inflow of the compressed air Apo stops, and when the pressure of the compressed air Apo exceeds the first control pressure Pv1 again, the compressed air Apo becomes the second control pressure Pv1. It flows into the tank 30.

本実施形態の動作を説明する。
（１）第１モード動作（架線電力を使用できない場合）
パンタグラフ８２が降下している状態では、架線電力を使用できないので、圧縮装置制御部１６は、第１モードに入り、第１調圧部２２を作動させ、圧縮機１０に車載電源４０からの車載電源電力を供給する。このとき、圧縮機１０は、第１タンク通路２４を通じて圧縮空気Ａｐｏを第１タンク２０に供給する。供給された圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０に溜められる。 The operation of this embodiment will be described.
(1) First mode operation (when overhead line power cannot be used)
Since the overhead wire power cannot be used when the pantograph 82 is descending, the compression device control unit 16 enters the first mode, operates the first pressure adjusting unit 22, and causes the compressor 10 to be mounted on the vehicle from the vehicle-mounted power supply 40. Supply power. At this time, the compressor 10 supplies the compressed air Apo to the first tank 20 through the first tank passage 24. The supplied compressed air Apo is stored in the first tank 20.

第１モードでは、第１調圧部２２によって、第１タンク２０内の圧力は、第１下限圧力Ｐｊと第１上限圧力Ｐｋとの間に維持される。第１制御圧力Ｐｖ１は、第１上限圧力Ｐｋより高いので、制圧弁５２は閉状態を維持する。したがって、制圧弁５２により、第１タンク２０内の圧力が、制圧弁５２の第１制御圧力Ｐｖ１より低いときは、圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０から第２タンク３０へは流入しない。第１モードでは、第１タンク２０から送出される第１圧縮空気Ａｐ１により昇降装置８６が作動してパンタグラフ８２を昇降することができる。 In the first mode, the first pressure adjusting unit 22 maintains the pressure in the first tank 20 between the first lower limit pressure Pj and the first upper limit pressure Pk. Since the first control pressure Pv1 is higher than the first upper limit pressure Pk, the pressure suppression valve 52 maintains the closed state. Therefore, when the pressure in the first tank 20 is lower than the first control pressure Pv1 of the pressure control valve 52 by the pressure control valve 52, the compressed air Apo does not flow from the first tank 20 into the second tank 30. In the first mode, the lifting device 86 can be operated by the first compressed air Ap1 delivered from the first tank 20 to lift the pantograph 82.

（２）第２モード動作（架線電力を使用できる場合）
パンタグラフ８２が上昇して架線８４に接触している状態では、架線電力を使用できるので、圧縮装置制御部１６は、第２モードに入り、第２調圧部３２を作動させ、圧縮機１０に架線電力を供給する。このとき、圧縮空気Ａｐｏは第１上限圧力Ｐｋを超えて第１タンク２０に溜められる。 (2) Second mode operation (when overhead line power can be used)
In a state where the pantograph 82 is raised and is in contact with the overhead wire 84, the overhead wire power can be used, so that the compression device control unit 16 enters the second mode, operates the second pressure adjusting unit 32, and causes the compressor 10 to operate. Supply overhead line power. At this time, the compressed air Apo exceeds the first upper limit pressure Pk and is stored in the first tank 20.

圧縮空気Ａｐｏの圧力が第１制御圧力Ｐｖ１以上になると制圧弁５２が開き、第１タンク２０から圧縮空気Ａｐｏが第２タンク３０に送出され、圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０に溜められる。第２モードでは、第１タンク２０から送出される第１圧縮空気Ａｐ１により昇降装置８６が作動してパンタグラフ８２を昇降させることができる。また、第２タンク３０から送出される第２圧縮空気Ａｐ２により、ブレーキ駆動装置９６および扉開閉装置９８を作動させることができる When the pressure of the compressed air Apo becomes equal to or higher than the first control pressure Pv1, the suppression valve 52 opens, the compressed air Apo is sent from the first tank 20 to the second tank 30, and the compressed air Apo is stored in the second tank 30. In the second mode, the lifting device 86 can be operated by the first compressed air Ap1 delivered from the first tank 20 to lift the pantograph 82. Further, the brake drive device 96 and the door opening/closing device 98 can be operated by the second compressed air Ap2 delivered from the second tank 30.

（３）遮断モード動作（遮断器などの保護回路が働いた場合）
架線８４からの異常電流により保護回路（例えば、真空遮断器）が働いたとき、パンタグラフは降下して架線電力が使用できない状態になる。この状態では、架線電力を使用できないので、圧縮装置制御部１６は、第１モードに切換えて車載電源電力により圧縮機１０を作動させ、第１タンク２０からの圧縮空気Ａｐ１によりパンタグラフを昇降させる。この場合、空気圧縮システム１００は、第１モードと同様に動作する。 (3) Breaking mode operation (when the protection circuit such as circuit breaker works)
When a protection circuit (for example, a vacuum circuit breaker) operates due to an abnormal current from the overhead wire 84, the pantograph drops and the overhead wire power cannot be used. In this state, since the overhead wire power cannot be used, the compression device control unit 16 switches to the first mode to operate the compressor 10 by the vehicle power supply power, and moves the pantograph up and down by the compressed air Ap1 from the first tank 20. In this case, the air compression system 100 operates similarly to the first mode.

このように構成された本実施形態の空気圧縮システム１００の作用・効果を説明する。 The operation and effect of the air compression system 100 of the present embodiment configured as above will be described.

本実施形態の空気圧縮システム１００は、圧縮機１０と、パンタグラフ昇降用に圧縮空気を溜める第１タンク２０と、ブレーキ作動用に圧縮空気を溜める第２タンク３０と、架線８４とは別に電力を供給可能な車載電源４０と、架線電力を利用できないときは、車載電源４０の電力を用いて圧縮機１０で生成した圧縮空気を第１タンク２０に溜め、架線電力を利用できるときは、架線電力を用いて圧縮機１０で生成した圧縮空気を第２タンク３０に溜めるように圧縮機１０を制御する制御部とを備える。 The air compression system 100 according to the present embodiment supplies power separately from the compressor 10, the first tank 20 that stores compressed air for raising and lowering the pantograph, the second tank 30 that stores compressed air for operating the brake, and the overhead line 84. When the in-vehicle power supply 40 that can be supplied and the overhead wire power are not available, the compressed air generated by the compressor 10 is stored in the first tank 20 using the power of the on-vehicle power supply 40, and the overhead wire power is available when the overhead wire power is available. And a control unit that controls the compressor 10 so that the compressed air generated by the compressor 10 using the above is stored in the second tank 30.

この構成によれば、１つの圧縮機１０で第１タンク２０および第２タンク３０に圧縮空気を溜めることができる。この結果、別の圧縮機を備える場合と比べて空気圧縮システムを小型化できる。 According to this configuration, compressed air can be stored in the first tank 20 and the second tank 30 with one compressor 10. As a result, the air compression system can be downsized as compared with the case where another compressor is provided.

上述の装置では、車載電源４０の電力を用いて圧縮機１０で生成された圧縮空気は第２タンク３０に供給しなくてもよい。この場合、圧縮空気が第２タンク３０に流れないので、効率的に第１タンク２０に圧縮空気を溜められる。この結果、車載電源４０の容量を小さくできる。 In the above-described device, the compressed air generated by the compressor 10 using the electric power of the vehicle-mounted power supply 40 may not be supplied to the second tank 30. In this case, since the compressed air does not flow into the second tank 30, the compressed air can be efficiently stored in the first tank 20. As a result, the capacity of the vehicle-mounted power supply 40 can be reduced.

上述の装置は、第２タンク３０に圧縮空気を供給する通路を遮断可能な制圧弁５２を有してもよい。この場合、第１モードで制圧弁５２を遮断することにより、車載電源４０の電力を用いて生成された圧縮空気が第２タンク３０に供給されるのを防止できる。 The above-mentioned device may have a pressure suppression valve 52 capable of blocking the passage for supplying the compressed air to the second tank 30. In this case, by shutting off the pressure suppression valve 52 in the first mode, it is possible to prevent compressed air generated using the electric power of the vehicle-mounted power supply 40 from being supplied to the second tank 30.

上述の制圧弁５２は、圧縮機１０で生成した圧縮空気を第１タンク２０に供給する通路を遮断しないように設けられてもよい。この場合、何らかの理由により制圧弁５２が開かない場合であっても、第１タンク２０には圧縮空気が供給されるので、パンタグラフ８２を上昇させて架線８４から受電できる。 The suppression valve 52 described above may be provided so as not to block the passage for supplying the compressed air generated by the compressor 10 to the first tank 20. In this case, even if the suppression valve 52 is not opened for some reason, compressed air is supplied to the first tank 20, so that the pantograph 82 can be raised and power can be received from the overhead wire 84.

上述の制圧弁５２は、所定の第１圧力以上で開く制圧弁であり、車載電源４０の電力を用いて圧縮機１０で生成した圧縮空気の圧力は第１圧力よりも低く制御され、架線電力を用いて圧縮機１０で生成した圧縮空気の圧力は第１圧力よりも高く制御されてもよい。この場合、圧力の高低に応じて自律的に開閉状態が切り替る制圧弁５２に用いるので、別途の制御を不要にできる。 The pressure control valve 52 described above is a pressure control valve that opens at a predetermined first pressure or higher, and the pressure of the compressed air generated by the compressor 10 using the electric power of the vehicle-mounted power supply 40 is controlled to be lower than the first pressure. The pressure of the compressed air generated by the compressor 10 using the above may be controlled to be higher than the first pressure. In this case, since it is used for the pressure suppression valve 52 that switches the open/close state autonomously according to the pressure level, it is possible to eliminate the need for separate control.

上述の装置では、圧縮機１０は、車載電源４０の電力を用いるときは、架線電力を用いるときよりも低い電圧で駆動されてもよい。この場合、低い電圧で圧縮機１０を駆動できるため、車載電源４０を小型化できる。 In the above-described device, the compressor 10 may be driven at a lower voltage when the electric power of the vehicle-mounted power supply 40 is used than when the overhead wire power is used. In this case, since the compressor 10 can be driven with a low voltage, the vehicle-mounted power supply 40 can be downsized.

以下、図４〜図８を参照して、本発明の第２〜第８実施形態に係る空気圧縮システム１００の構成を説明する。第２〜第６実施形態の図面および説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。 Hereinafter, the configuration of the air compression system 100 according to the second to eighth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 8. In the drawings and description of the second to sixth embodiments, the same or equivalent components and members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. Description that overlaps with the first embodiment will be omitted as appropriate, and configurations different from the first embodiment will be mainly described.

［第２実施形態］
図４は、第２実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０と第１、第２タンク２０、３０の周辺を示す構成図であり、図３に対応する。図３に示すように、本実施形態は、第２弁として逆止弁５４を備える点で第１実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、逆止弁５４を重点的に説明する。 [Second Embodiment]
FIG. 4 is a configuration diagram showing the periphery of the compressor 10 and the first and second tanks 20 and 30 of the air compression system 100 of the second embodiment, and corresponds to FIG. 3. As shown in FIG. 3, the present embodiment is different from the first embodiment in that a check valve 54 is provided as the second valve, and other configurations are the same. Therefore, the check valve 54 will be mainly described.

何らかの理由により、第１タンク２０の圧縮空気が不足してパンタグラフ８２を昇降できないことが考えられる。この場合に、第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気を供給できることが望ましい。そこで、本実施形態は、第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気を供給する逆止弁５４を有する。この構成により、本実施形態は、第１タンク２０の圧縮空気が不足したときには、第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気を供給できるので、パンタグラフを上昇させて架線電力を受電できる。 It is conceivable that the compressed air in the first tank 20 is insufficient for some reason and the pantograph 82 cannot be moved up and down. In this case, it is desirable that compressed air can be supplied from the second tank 30 to the first tank 20. Therefore, the present embodiment has a check valve 54 that supplies compressed air from the second tank 30 to the first tank 20. With this configuration, in the present embodiment, when the compressed air in the first tank 20 is insufficient, the compressed air can be supplied from the second tank 30 to the first tank 20, so that the pantograph can be raised and overhead wire power can be received.

逆止弁５４は、第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気を供給可能なものであれば制限はない。本実施形態の逆止弁５４は、第２タンク３０から第１タンク２０側への空気の流れを許容し、第１タンク２０から第２タンク３０への逆流を防止可能な弁機構である。図４に示すように、逆止弁５４は、第２タンク通路３４において制圧弁５２と並列に設けられる。逆止弁５４は、第１タンク２０のポートＳ１と第２タンク３０のポートＰ２とを繋ぐ別の通路に設けられてもよい。この構成により、本実施形態は、逆止弁の自律的な動作により、逆流を防止できるので別途の制御を不要にできる。 The check valve 54 is not limited as long as it can supply compressed air from the second tank 30 to the first tank 20. The check valve 54 of the present embodiment is a valve mechanism that allows the flow of air from the second tank 30 to the first tank 20 side and prevents the reverse flow from the first tank 20 to the second tank 30. As shown in FIG. 4, the check valve 54 is provided in the second tank passage 34 in parallel with the pressure suppression valve 52. The check valve 54 may be provided in another passage that connects the port S1 of the first tank 20 and the port P2 of the second tank 30. With this configuration, the present embodiment can prevent the backflow by the autonomous operation of the check valve, so that it is possible to eliminate the need for additional control.

本実施形態の動作を説明する。
（１）第１モード動作（架線電力を使用できない場合）
本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。制圧弁５２と逆止弁５４とにより、第１タンク２０内の圧力が、制圧弁５２の第１制御圧力Ｐｖ１より低いときは、圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０から第２タンク３０へは流入しない。また、第１タンク２０の圧縮空気が不足したときには、逆止弁５４を介して第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気が供給される。
（２）第２モード動作（架線電力を使用できる場合）
本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。
（３）遮断モード動作（遮断器などの保護回路が働いた場合）
本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。 The operation of this embodiment will be described.
(1) First mode operation (when overhead line power cannot be used)
The present embodiment operates similarly to the first embodiment. When the pressure in the first tank 20 is lower than the first control pressure Pv1 of the pressure regulating valve 52 by the pressure regulating valve 52 and the check valve 54, the compressed air Apo flows from the first tank 20 into the second tank 30. do not do. Further, when the compressed air in the first tank 20 is insufficient, the compressed air is supplied from the second tank 30 to the first tank 20 via the check valve 54.
(2) Second mode operation (when overhead line power can be used)
The present embodiment operates similarly to the first embodiment.
(3) Breaking mode operation (when the protection circuit such as circuit breaker works)
The present embodiment operates similarly to the first embodiment.

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。 The present embodiment has the same actions and effects as the first embodiment.

［第３実施形態］
図５は、第３実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０と第１、第２タンク２０、３０の周辺を示す構成図であり、図３に対応する。図５に示すように、本実施形態は、第１弁として制圧弁５２に代えて電磁弁５６を備える点で第１実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、電磁弁５６を重点的に説明する。 [Third Embodiment]
FIG. 5 is a configuration diagram showing the periphery of the compressor 10 and the first and second tanks 20 and 30 of the air compression system 100 of the third embodiment, and corresponds to FIG. 3. As shown in FIG. 5, the present embodiment is different from the first embodiment in that an electromagnetic valve 56 is provided as the first valve instead of the pressure suppression valve 52, and the other configurations are the same. Therefore, the solenoid valve 56 will be mainly described.

電磁弁５６は、通電により弁の開閉が制御される電気的駆動弁であり、第２タンク通路３４に設けられる。本実施形態の電磁弁５６は、非通電時に開き、通電時に閉じるノーマルオープンタイプである。電磁弁５６は、第１モードでは閉じ、第２モードでは開くように圧縮装置制御部１６によって制御される。 The solenoid valve 56 is an electrically driven valve whose opening and closing is controlled by energization, and is provided in the second tank passage 34. The solenoid valve 56 of the present embodiment is a normally open type that opens when not energized and closes when energized. The solenoid valve 56 is controlled by the compressor control unit 16 so as to close in the first mode and open in the second mode.

本実施形態の動作を説明する。
（１）第１モード動作（架線電力を使用できない場合）
第１モードでは、電磁弁５６は閉じられ、圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０から第２タンク３０へは流入しない。したがって、本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。
（２）第２モード動作（架線電力を使用できる場合）
第２モードでは、電磁弁５６は開かれ、第１タンク２０から第２タンク３０へ圧縮空気Ａｐｏが送出されて、第１実施形態と同様に動作する。
（３）遮断モード動作（遮断器などの保護回路が働いた場合）
遮断モードでは、電磁弁５６は閉じられ、第１実施形態と同様に動作する。 The operation of this embodiment will be described.
(1) First mode operation (when overhead line power cannot be used)
In the first mode, the solenoid valve 56 is closed and the compressed air Apo does not flow from the first tank 20 into the second tank 30. Therefore, the present embodiment operates similarly to the first embodiment.
(2) Second mode operation (when overhead line power can be used)
In the second mode, the solenoid valve 56 is opened, the compressed air Apo is delivered from the first tank 20 to the second tank 30, and the same operation as in the first embodiment is performed.
(3) Breaking mode operation (when the protection circuit such as circuit breaker works)
In the shutoff mode, the solenoid valve 56 is closed and operates in the same manner as in the first embodiment.

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。 The present embodiment has the same actions and effects as the first embodiment.

［第４実施形態］
図６は、第４実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０と第１、第２タンク２０、３０の周辺を示す構成図であり、図３に対応する。図６に示すように、本実施形態は、第２弁として逆止弁５４を備える点で第３実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、逆止弁５４を重点的に説明する。逆止弁５４は、第２タンク通路３４において電磁弁５６と並列に設けられる。電磁弁５６の動作は第３実施形態と同様であり、逆止弁５４の動作は第２実施形態と同様である。 [Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a configuration diagram showing the periphery of the compressor 10 and the first and second tanks 20 and 30 of the air compression system 100 of the fourth embodiment and corresponds to FIG. 3. As shown in FIG. 6, this embodiment is different from the third embodiment in that a check valve 54 is provided as a second valve, and the other configurations are the same. Therefore, the check valve 54 will be mainly described. The check valve 54 is provided in the second tank passage 34 in parallel with the electromagnetic valve 56. The operation of the solenoid valve 56 is the same as that of the third embodiment, and the operation of the check valve 54 is the same as that of the second embodiment.

本実施形態の動作を説明する。
（１）第１モード動作（架線電力を使用できない場合）
第１モードでは、電磁弁５６および逆止弁５４は閉じられ、圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０から第２タンク３０へは流入しない。したがって、本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。
（２）第２モード動作（架線電力を使用できる場合）
第２モードでは、電磁弁５６は開かれ、第１タンク２０から第２タンク３０へ圧縮空気Ａｐｏが送出されて、第１実施形態と同様に動作する。
（３）遮断モード動作（遮断器などの保護回路が働いた場合）
遮断モードでは、電磁弁５６は閉じられ、第１実施形態と同様に動作する。 The operation of this embodiment will be described.
(1) First mode operation (when overhead line power cannot be used)
In the first mode, the solenoid valve 56 and the check valve 54 are closed, and the compressed air Apo does not flow from the first tank 20 into the second tank 30. Therefore, the present embodiment operates similarly to the first embodiment.
(2) Second mode operation (when overhead line power can be used)
In the second mode, the solenoid valve 56 is opened, the compressed air Apo is delivered from the first tank 20 to the second tank 30, and the same operation as in the first embodiment is performed.
(3) Breaking mode operation (when the protection circuit such as circuit breaker works)
In the shutoff mode, the solenoid valve 56 is closed and operates in the same manner as in the first embodiment.

本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用・効果を奏する。 The present embodiment has the same operations and effects as the first embodiment and the second embodiment.

［第５実施形態］
図７は、第５実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０と第１、第２タンク２０、３０の周辺を示す構成図であり、図３に対応する。図７に示すように、本実施形態は、圧縮機１０からの圧縮空気Ａｐｏを第１タンク２０と第２タンク３０とに切換えて供給する２方向電磁弁６０を備え、第１タンク２０と第２タンク３０とが非接続にされる点で第１実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、２方向電磁弁６０の動作を重点的に説明する。 [Fifth Embodiment]
FIG. 7 is a configuration diagram showing the periphery of the compressor 10 and the first and second tanks 20 and 30 of the air compression system 100 of the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 3. As shown in FIG. 7, the present embodiment includes a two-way solenoid valve 60 that supplies compressed air Apo from the compressor 10 to the first tank 20 and the second tank 30 by switching the first tank 20 and the second tank 30. It is different from the first embodiment in that the two tanks 30 are not connected, and the other configurations are the same. Therefore, the operation of the two-way solenoid valve 60 will be mainly described.

２方向電磁弁６０は、入口ポートＰ３と、２つの出口ポートＰ４、Ｐ５とを有する電磁弁であり、圧縮装置制御部１６によって制御される。入口ポートＰ３は除湿装置１４の出口に接続される。出口ポートＰ４は第１タンク２０のポートＰ１に接続される。出口ポートＰ５は第２タンク３０のポートＰ２に接続される。 The two-way solenoid valve 60 is a solenoid valve having an inlet port P3 and two outlet ports P4 and P5, and is controlled by the compressor control unit 16. The inlet port P3 is connected to the outlet of the dehumidifier 14. The outlet port P4 is connected to the port P1 of the first tank 20. The outlet port P5 is connected to the port P2 of the second tank 30.

本実施形態の動作を説明する。
（１）第１モード動作（架線電力を使用できない場合）
第１モードでは、２方向電磁弁６０は、入口ポートＰ３と出口ポートＰ４とを連通し、入口ポートＰ３と出口ポートＰ５とは非連通に制御される。この結果、圧縮機１０からの圧縮空気Ａｐｏは第１タンク２０に送出される。このとき、圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０へは流入しない。したがって、第１モードでは、本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。つまり、２方向電磁弁６０は、第２タンク３０に圧縮空気Ａｐｏを供給する通路を遮断可能な第１弁を例示する。 The operation of this embodiment will be described.
(1) First mode operation (when overhead line power cannot be used)
In the first mode, the two-way solenoid valve 60 is controlled so that the inlet port P3 and the outlet port P4 communicate with each other and the inlet port P3 and the outlet port P5 do not communicate with each other. As a result, the compressed air Apo from the compressor 10 is sent to the first tank 20. At this time, the compressed air Apo does not flow into the second tank 30. Therefore, in the first mode, the present embodiment operates similarly to the first embodiment. That is, the two-way solenoid valve 60 exemplifies a first valve capable of blocking the passage for supplying the compressed air Apo to the second tank 30.

（２）第２モード動作（架線電力を使用できる場合）
第２モードでは入口ポートＰ３と出口ポートＰ５とを連通し、入口ポートＰ３と出口ポートＰ４とは非連通に制御される。この結果、圧縮機１０からの圧縮空気Ａｐｏは第２タンク３０に送出される。したがって、第２モードでは、本実施形態は、第１実施形態と同様に動作する。
（３）遮断モード動作（遮断器などの保護回路が働いた場合）
遮断モードでは、２方向電磁弁６０は、入口ポートＰ３と出口ポートＰ４とを連通し、入口ポートＰ３と出口ポートＰ５とは非連通に制御され、第１実施形態と同様に動作する。 (2) Second mode operation (when overhead line power can be used)
In the second mode, the inlet port P3 and the outlet port P5 are communicated with each other, and the inlet port P3 and the outlet port P4 are controlled not to communicate with each other. As a result, the compressed air Apo from the compressor 10 is sent to the second tank 30. Therefore, in the second mode, the present embodiment operates similarly to the first embodiment.
(3) Breaking mode operation (when the protection circuit such as circuit breaker works)
In the shutoff mode, the two-way solenoid valve 60 controls the inlet port P3 and the outlet port P4 to communicate with each other, and the inlet port P3 and the outlet port P5 to not communicate with each other, and operates similarly to the first embodiment.

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。 The present embodiment has the same actions and effects as the first embodiment.

［第６実施形態］
図８は、第６実施形態の空気圧縮システム１００の圧縮機１０と第１、第２タンク２０、３０の周辺を示す構成図であり、図３に対応する。図８に示すように、本実施形態の空気圧縮システム１００は、逆止弁５４を備える点で第５実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、逆止弁５４を重点的に説明する。逆止弁５４は、第１タンク２０のポートＳ１と第２タンク３０のポートＳ２との間を繋ぐ通路に設けられる。本実施形態の逆止弁５４は、第２タンク３０から第１タンク２０側への空気の流れを許容し、第１タンク２０から第２タンク３０への逆流を防止する。逆止弁５４は、第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気を供給する。 [Sixth Embodiment]
FIG. 8 is a configuration diagram showing the periphery of the compressor 10 and the first and second tanks 20 and 30 of the air compression system 100 of the sixth embodiment, and corresponds to FIG. 3. As shown in FIG. 8, the air compression system 100 of the present embodiment is different from the fifth embodiment in that the check valve 54 is provided, and other configurations are the same. Therefore, the check valve 54 will be mainly described. The check valve 54 is provided in a passage that connects the port S1 of the first tank 20 and the port S2 of the second tank 30. The check valve 54 of the present embodiment allows the flow of air from the second tank 30 to the first tank 20 side and prevents the reverse flow from the first tank 20 to the second tank 30. The check valve 54 supplies compressed air from the second tank 30 to the first tank 20.

本実施形態の動作を説明する。
（１）第１モード動作（架線電力を使用できない場合）
第１モードでは、本実施形態は、第５実施形態と同様に動作する。また、第１タンク２０の圧縮空気が不足したときには、逆止弁５４を介して第２タンク３０から第１タンク２０に圧縮空気が供給される。
（２）第２モード動作（架線電力を使用できる場合）
第２モードでは、本実施形態は、第５実施形態と同様に動作する。
（３）遮断モード動作（遮断器などの保護回路が働いた場合）
遮断モードでは、本実施形態は、第５実施形態と同様に動作する。 The operation of this embodiment will be described.
(1) First mode operation (when overhead line power cannot be used)
In the first mode, the present embodiment operates similarly to the fifth embodiment. Further, when the compressed air in the first tank 20 is insufficient, the compressed air is supplied from the second tank 30 to the first tank 20 via the check valve 54.
(2) Second mode operation (when overhead line power can be used)
In the second mode, the present embodiment operates similarly to the fifth embodiment.
(3) Breaking mode operation (when the protection circuit such as circuit breaker works)
In the cutoff mode, the present embodiment operates similarly to the fifth embodiment.

本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用・効果を奏する。 The present embodiment has the same operations and effects as the first embodiment and the second embodiment.

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態を説明する。第７実施形態の説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。 [Seventh Embodiment]
A seventh embodiment of the present invention will be described. In the description of the seventh embodiment, the same or equivalent constituent elements and members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. Description that overlaps with the first embodiment will be omitted as appropriate, and configurations different from the first embodiment will be mainly described.

本発明の第７実施形態は、鉄道車両用空気圧縮システムの制御方法である。この方法は、架線電力を使用できるときは、圧縮空気を供給する圧縮機１０に使う電力を架線８４から賄い、架線電力を使用できないときは、圧縮機１０に使う電力を車載電源４０から賄う。 The seventh embodiment of the present invention is a control method for an air compression system for a railway vehicle. In this method, when the overhead wire power can be used, the power used for the compressor 10 that supplies compressed air is supplied from the overhead wire 84, and when the overhead wire power cannot be used, the power used for the compressor 10 is supplied from the vehicle-mounted power source 40.

第７実施形態によれば、１つの圧縮機１０を架線８４または車載電源４０からの電力によって駆動し、圧縮空気を供給できるから、パンタグラフ８２が降下した状態でも、圧縮機１０からの圧縮空気によりパンタグラフ８２を上昇させることができる。１つの圧縮機１０で実現できるので鉄道車両用空気圧縮システムを小型化できる。 According to the seventh embodiment, one compressor 10 can be driven by electric power from the overhead wire 84 or the vehicle-mounted power source 40 to supply compressed air. Therefore, even when the pantograph 82 is lowered, the compressed air from the compressor 10 is used. The pantograph 82 can be raised. Since it can be realized by one compressor 10, the air compression system for railway vehicles can be downsized.

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。 The example of the embodiment of the present invention has been described above in detail. The embodiments described above are merely specific examples for carrying out the present invention. The contents of the embodiments do not limit the technical scope of the present invention, and many design changes such as changes, additions, and deletions of components are possible without departing from the spirit of the invention defined in the claims. It is possible. In the above-described embodiment, the contents such as the design change are described with the notations such as “of the embodiment” and “in the embodiment”, but the contents without such notation are designed. Change is not unacceptable.

［変形例］
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。 [Modification]
Hereinafter, modified examples will be described. In the drawings and the description of the modified example, the same or equivalent components and members as those of the embodiment are designated by the same reference numerals. Description that overlaps with the embodiment will be omitted as appropriate, and configurations different from the first embodiment will be mainly described.

第１実施形態の説明では、車載電源４０が蓄電池である例を示したが、本発明はこれに限定されない。車載電源４０は、圧縮機１０を駆動可能な電力を供給可能なものであればよく、例えば各種発電機、乾電池、燃料電池など種々の原理に基づく電源であってもよい。 In the description of the first embodiment, an example in which the vehicle-mounted power source 40 is a storage battery has been shown, but the present invention is not limited to this. The vehicle-mounted power source 40 may be any power source that can supply electric power capable of driving the compressor 10, and may be a power source based on various principles such as various generators, dry batteries, and fuel cells.

第１実施形態の説明では、圧縮機１０は、第１モードと第２モードとで異なる電圧で駆動される例を示したが、圧縮機１０を駆動する電圧は、第１モードと第２モードとで同じてあってもよい。 In the description of the first embodiment, the example in which the compressor 10 is driven with different voltages in the first mode and the second mode is shown, but the voltage for driving the compressor 10 is the first mode and the second mode. The same can be said with.

第１実施形態の説明では、第２圧縮空気Ａｐ２がブレーキ駆動装置９６と扉開閉装置９８とに供給される例を示したが、第２圧縮空気Ａｐ２は、ブレーキや扉以外の車両の各部の機構を動作させるため用いられてもよい。 In the description of the first embodiment, the example in which the second compressed air Ap2 is supplied to the brake drive device 96 and the door opening/closing device 98 has been described. However, the second compressed air Ap2 is used for each part of the vehicle other than the brake and the door. It may be used to operate the mechanism.

第４実施形態の説明では、電磁弁５６がノーマルオープンタイプである例を示したが、電磁弁５６は、非通電時に閉じ、通電時に開くノーマルクローズタイプであってもよい。 In the description of the fourth embodiment, an example in which the solenoid valve 56 is a normally open type has been shown, but the solenoid valve 56 may be a normally closed type that closes when not energized and opens when energized.

上述の変形例は、実施形態と同様の作用・効果を奏する。 The above-described modified example has the same operations and effects as the embodiment.

上述した実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。 Any combination of the above-described embodiments and modifications is also useful as an embodiment of the present invention. The new embodiment generated by the combination has the effects of the combined embodiment and the modified examples.

１・・車両、 １０・・圧縮機、 １６・・圧縮装置制御部、 ２０・・第１タンク、 ２２・・第１調圧部、 ２４・・第１タンク通路、 ３０・・第２タンク、 ３２・・第２調圧部、 ３４・・第２タンク通路、 ４０・・車載電源、 ４２・・充電制御部、 ５０・・通路制御部、 ５２・・制圧弁、 ５４・・逆止弁、 ５６・・電磁弁、 ６０・・２方向電磁弁、 ８０・・車体、 ８２・・パンタグラフ、 ８４・・架線、 ８６・・昇降装置、 １００・・空気圧縮システム。 1...Vehicle, 10...Compressor, 16...Compressor control unit, 20...First tank, 22...First pressure adjusting unit, 24...First tank passage, 30...Second tank, 32 ··· 2nd pressure regulator, 34 ··· second tank passage, 40 · · vehicle-mounted power supply, 42 · · charging control unit, 50 · · passage control unit, 52 · · pressure control valve, 54 · · check valve, 56... Solenoid valve, 60... 2-way solenoid valve, 80... Car body, 82... Pantograph, 84... Overhead line, 86... Elevating device, 100... Air compression system.

Claims (9)

圧縮機と、
パンタグラフ昇降用に圧縮空気を溜める第１タンクと、
ブレーキ作動用に圧縮空気を溜める第２タンクと、
架線とは別に電力を供給可能な車載電源と、
架線電力を利用できないときは、前記車載電源の電力を用いて前記圧縮機で生成した圧縮空気を前記第１タンクに溜め、前記架線電力を利用できるときは、前記架線電力を用いて前記圧縮機で生成した圧縮空気を前記第２タンクに溜めるように前記圧縮機を制御する制御部と
を備える鉄道車両用空気圧縮システム。 A compressor,
A first tank that stores compressed air for raising and lowering the pantograph,
A second tank that stores compressed air for brake operation,
In-vehicle power supply that can supply power separately from the overhead line,
When the overhead wire power is not available, the compressed air generated by the compressor is stored in the first tank by using the power from the vehicle-mounted power source, and when the overhead wire power is available, the compressor is performed using the overhead wire power. An air compression system for a railway vehicle, comprising: a control unit that controls the compressor so that the compressed air generated in Step 2 is stored in the second tank. 前記制御部は、前記車載電源の電力を用いて前記圧縮機で生成された圧縮空気は前記第２タンクに供給しないよう前記圧縮機を制御する請求項１に記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The railway vehicle air compression system according to claim 1, wherein the control unit controls the compressor so that the compressed air generated by the compressor is not supplied to the second tank by using the electric power of the vehicle-mounted power supply. 前記第２タンクに圧縮空気を供給する通路を遮断可能な第１弁を有する請求項１または２に記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The rail vehicle air compression system according to claim 1, further comprising a first valve capable of blocking a passage for supplying compressed air to the second tank. 前記第１弁は、前記圧縮機で生成した圧縮空気を前記第１タンクに供給する通路を遮断しないように設けられる請求項３に記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The rail vehicle air compression system according to claim 3, wherein the first valve is provided so as not to block a passage for supplying the compressed air generated by the compressor to the first tank. 前記第１弁は、所定の第１圧力以上で開く制圧弁であり、
前記制御部は、前記車載電源の電力を用いて前記圧縮機で生成した圧縮空気を第１タンクに溜める際には、第１タンクの圧力が前記第１圧力よりも低くなるように前記圧縮機を制御し、
前記架線電力を用いて前記圧縮機で生成した圧縮空気を第２タンクに溜める際には、第２タンクの圧力が前記第１圧力よりも高くなるように前記圧縮機を制御する請求項４に記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The first valve is a pressure suppression valve that opens at a predetermined first pressure or higher,
When the compressed air generated by the compressor is stored in the first tank by using the electric power of the vehicle-mounted power source, the control unit controls the pressure of the first tank to be lower than the first pressure. Control
The compressor is controlled so that the pressure of the second tank is higher than the first pressure when the compressed air generated by the compressor is stored in the second tank using the overhead line power. An air compression system for a railway vehicle as described. 前記第２タンクから前記第１タンクに圧縮空気を供給する第２弁を有する請求項１から５のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The rail vehicle air compression system according to claim 1, further comprising a second valve that supplies compressed air from the second tank to the first tank. 前記第２弁は、前記第１タンクから前記第２タンクへの逆流を防止可能な逆止弁である請求項６に記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The railway vehicle air compression system according to claim 6, wherein the second valve is a check valve capable of preventing a backflow from the first tank to the second tank. 前記圧縮機は、前記車載電源の電力を用いるときは、前記架線電力を用いるときよりも低い電圧で駆動される請求項１から７のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮システム。 The air compression system for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the compressor is driven at a lower voltage when the electric power of the vehicle-mounted power supply is used than when the electric power of the overhead wire is used. 架線電力を使用できるときは、圧縮空気を供給する圧縮機に使う電力を架線から賄い、
架線電力を使用できないときは、前記圧縮機に使う電力を車載電源から賄う鉄道車両用空気圧縮システムの制御方法。 When overhead line power is available, the power used for the compressor that supplies compressed air is supplied from the overhead line,
A control method for an air compression system for a railway vehicle, wherein electric power used for the compressor is supplied from an on-vehicle power source when the overhead power cannot be used.
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