JP6274848B2

JP6274848B2 - 乗り物用の空気圧縮装置

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Publication number: JP6274848B2
Application number: JP2013258498A
Authority: JP
Inventors: 諒一佐藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: JP2015113809A

Description

この発明は、乗り物用の空気圧縮装置に関する。

従来の空気圧縮装置としては、１台の大容量空気圧縮機と、これに接続される油分離エレメント、アフタークーラおよび除湿器等の周辺機器と、サーマルリレー等の保護装置を含み、車両の空気だめに圧縮空気を供給するものが知られている。圧縮空気は、例えば、車両の空気バネまたはドアの開閉等に利用される。

従来の空気圧縮装置では、空気だめの圧力を検知して、空気だめの圧力が下限設定圧力未満になったときに、空気圧縮機を駆動して空気だめの圧力を上昇させ、空気だめの圧力が上限設定圧力になったときに、空気圧縮機を停止していた。また、従来の空気圧縮装置では、潤滑油の温度が設定温度未満であって、且つ空気だめの圧力が上限設定圧力以上になったときに、空気圧縮機を駆動して且つ排気弁を開弁して暖気運転を行い、潤滑油の温度を上昇させていた（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／０１７９３９号（第１０頁、図４）

しかしながら、従来の空気圧縮装置では、潤滑油の温度が設定温度未満になったときでも、空気だめの圧力が低下して下限設定圧力未満になるまでは、空気圧縮機の駆動を行わない問題があった。例えば、車両の運用状態によっては、ドアの開閉の頻度が低い場合があり、圧縮空気の消費量が少ない。このときには、空気だめの圧力が下限設定圧力未満になるまでに、長時間を要し、潤滑油の温度が低い場合であっても、空気圧縮機の運転が長時間に渡って行われない。その結果、従来の空気圧縮装置では、空気中に含まれる水分が、潤滑油を溜めるタンク内で凝縮していまい、空気圧縮機を駆動する際に、水分と潤滑油が攪拌されて、潤滑油の乳化現象が発生するおそれがあった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、潤滑油の温度を設定温度以上に保持するように、空気圧縮機の駆動制御を行うことができる乗り物用の空気圧縮装置を得ることを目的にしている。

この発明に係る乗り物用の空気圧縮装置は、乗り物用の空気だめに圧縮空気を供給する空気圧縮機と、前記空気だめの圧力を検出する圧力検出部と、前記空気圧縮機の周囲温度を検出する温度検出部と、前記空気だめの圧力が低下して、前記空気だめの下限設定圧力以下になる前に、前記空気圧縮機を駆動し、前記空気だめの圧力が上昇して上限設定圧力以上になったときに、前記空気圧縮機を停止するように制御を行う制御部と、を有し、前記空気圧縮機は、第１空気圧縮機および第２空気圧縮機を含み、前記制御部は、前記空気だめの圧力が上昇して前記上限設定圧力よりも低圧力である運転切替圧力以上になったときに、前記第２空気圧縮機を停止して、前記第１空気圧縮機を駆動し、前記空気だめの圧力が低下して前記下限設定圧力よりも高圧力である前記運転切替圧力以下になったとき又は前記空気だめの圧力が低下して前記運転切替圧力以下になる前に前記周囲温度が設定温度未満になったときに、前記第１空気圧縮機と前記第２空気圧縮機とを駆動することを特徴とする。

この発明によれば、潤滑油の温度を設定温度以上に保持するように、空気圧縮機の駆動制御を行うことができる乗り物用の空気圧縮装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係る空気圧縮装置の概略ブロック図である。図１に示す空気圧縮装置の動作を説明するフローチャートである。図２に示す圧縮機制御を説明するフローチャートである（実施の形態１に対応する）。実施の形態１に係る空気圧縮装置の動作を説明するタイムチャートである。実施の形態２および３に係る空気圧縮装置の概略ブロック図である。図２に示す圧縮機制御を説明するフローチャートである（実施の形態２および３に対応する）。図２に示す圧縮機制御を説明するフローチャートである（実施の形態２に対応する）。実施の形態２に係る空気圧縮装置の動作を説明するタイムチャートである。図２に示す圧縮機制御を説明するフローチャートである（実施の形態３に対応する）。実施の形態３に係る空気圧縮装置の動作を説明するタイムチャートである。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。

実施の形態１．
図１に示すように、この実施の形態に係る空気圧縮装置１は、乗り物（例えば、電車の車両、自動車等）の空気だめ２０に接続されて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。空気圧縮装置１は、空気圧縮装置１全体の制御を行う制御部３０を有する。空気圧縮装置１は、空気だめ２０内部の空気だめ圧力Ｖを、下限設定圧力Ａ１と上限設定圧力Ａ３との間に制御する（例えば、図４等参照）。乗り物用の空気だめ２０に供給された圧縮空気は、例えば、乗り物用の空気バネまたはドアの開閉等に利用される。空気圧縮装置１は、図１に示すように、実線で記載してある空気系統と点線で記載してある潤滑油系統を有する。

空気圧縮装置１の空気系統は、大気の取り込み口であるエアフィルタ２と、空気を圧縮する空気圧縮機３と、潤滑油を分離するオイルセパレータ（油だめを含む）４と、圧縮空気を冷却するアフタークーラ５と、圧縮空気を空気だめ２０に供給する供給状態または圧縮空気を大気側に放出する放出状態に切り替える切替弁６と、圧縮空気に含まれる湿気（水蒸気）を除去する除湿器７と、空気だめ２０内の圧力を検出する圧力検出部１０を備える。切替弁６は、例えば、圧縮空気を空気だめ２０に供給する空気流路に配置されており、圧力検出部１０は、切替弁６と空気だめ２０との間に配置されている。なお、空気圧縮機３は、複数の空気圧縮機を有する構成であってもよく、例えば、第１空気圧縮機３−１と第２空気圧縮機３−２とを有する。空気圧縮機３は、３台以上の空気圧縮機を有する構成であっても良い。
空気圧縮装置１の潤滑油系統は、オイルセパレータ４で分離された潤滑油をろ過するオイルフィルタ８と、高温の潤滑油を冷却するオイルクーラ９を備える。

次に、この実施の形態に係る空気圧縮装置１の動作を説明する。
空気系統は、以下のように作用する。空気圧縮装置１のエアフィルタ２から大気を吸い込み、粉塵等を除去した後に、空気圧縮機３で空気を圧縮する。次に、空気圧縮機３から吐出された圧縮空気に含まれる油分をオイルセパレータ４で分離する。そして、高温の圧縮空気をアフタークーラ５で冷却した後に、除湿器７で圧縮空気中の湿気を除去し、圧縮空気は空気だめ２０に供給される。
潤滑油系統は以下のように作用する。オイルセパレータ（兼油だめ）４で分離された潤滑油はオイルフィルタ８でろ過され、オイルクーラ９を通り潤滑油は冷却される。潤滑油は、分岐され空気圧縮機３に戻される。

次に、図２および図３に示すフローチャートを用いて、この実施の形態に係る空気圧縮装置１の動作の一例を説明する。まず、図２に示すステップＳ１０にて、図１に示す制御部３０は、切替弁６が圧縮空気を大気側に放出する放出状態であるか否かを判断する。切替弁６が放出状態ではない場合には、図２に示すステップＳ１２にて、制御部３０は、切替弁６を放出状態に切り替えるように制御を行う。ステップＳ１４では、空気圧縮装置１の動作を終了するか否かを判断する。例えば、図示を省略してある停止スイッチの操作によって空気圧縮装置１の動作を終了する。

ステップＳ１６にて、空気圧縮機３の制御を行う。具体的には、図３に示すステップＳ１００にて、図１に示す圧力検出部１０は、空気だめ２０内の空気だめ圧力Ｖを検出する。図３に示すステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１未満の場合には、ステップＳ１０４に進み、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１以上の場合には、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１未満である場合には、ステップＳ１０４にて、図１に示す制御部３０は、空気圧縮機３を駆動するように制御を行う。図３に示すステップＳ１０６にて、制御部３０は、切替弁６を、圧縮空気を空気だめ２０に供給する供給状態に切り替える。このように、空気圧縮機３を駆動して、切替弁６を供給状態にすることによって、空気だめ２０に圧縮空気が供給される。

ステップＳ１０８にて、圧力検出部１０は空気だめ圧力Ｖを検出し、ステップＳ１１０にて、空気だめ圧力Ｖが上限設定圧力Ａ３以上であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが上限設定圧力Ａ３以上になると、ステップＳ１１２にて、空気圧縮機３を停止する。そして、ステップＳ１１４にて、切替弁６を放出状態に切り替えて、空気圧縮機３の制御を終了する。

ステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以上である場合には、ステップＳ１１６に進み、空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２以下であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２よりも大きいときには、ステップＳ１００に戻る。空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２以下である場合には、ステップＳ１１８にて、空気圧縮機３を駆動する。このときには、上記のように、ステップＳ１１４または図２に示すステップＳ１２にて、切替弁６が放出状態になっている。したがって、空気圧縮機３からの圧縮空気は、大気側に放出され、空気圧縮装置１の空運転が行われる。

ステップＳ１２０にて、空気だめ圧力Ｖを検出し、ステップＳ１２２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるときは、ステップＳ１０６に進み、上記と同様に、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１よりも大きい間は、空運転が継続される。

次に、図４に示すタイムチャートを用いて、この実施の形態に係る空気圧縮装置１の動作の具体例を説明する。
時刻ｔ０では、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１未満なので、空気圧縮機３を駆動して、且つ切替弁６を供給状態にして、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。
時刻ｔ２にて、空気だめ圧力Ｖが、上限設定圧力Ａ３に到達したので、空気圧縮機３を停止して、切替弁６を放出状態に切り替える。

時刻ｔ２〜時刻ｔ４では、空気だめ２０に供給された圧縮空気が使用されて、空気だめ圧力Ｖが低下する。
時刻ｔ３にて、空気だめ圧力Ｖが、運転切替圧力Ａ２まで低下したので、空気圧縮機３を駆動する。このときは、切替弁６が放出状態になっているので、空気圧縮装置１の空運転が行われる。
時刻ｔ４にて、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１まで低下したので、空気圧縮機３の駆動を継続して、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。
時刻ｔ６にて、空気だめ圧力Ｖが、上限設定圧力Ａ３に到達したので、空気圧縮機３を停止して、切替弁６を放出状態に切り替える。

上記のように、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、空気だめ圧力Ｖが低下して、下限設定圧力Ａ１よりも高い圧力である運転切替圧力Ａ２以下になったときに、空気圧縮機３を駆動して空運転を行っている。このため、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、下限設定圧力Ａ１以下になったときに空気圧縮機３を駆動する場合と比較して、空気圧縮機３の稼働率が高くなっている。その結果、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、潤滑油の温度が低下することが抑制されており、潤滑油の乳化現象の発生が抑制されている。

また、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、空運転の状態から、切替弁６を切り替えることによって、空気だめ２０に圧縮空気を供給している。このため、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、空気だめ圧力Ｖが低下して下限設定圧力Ａ１以下になったときに、切替弁６を切り替えるのみで、即座に空気だめ２０に圧縮空気を供給することができる。

なお、図１および図４に示すように、空気圧縮機３は、第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２を含み、制御部３０は、第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２の制御を行っても良い。以下に、第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２の制御の一例を説明する。

時刻ｔ０では、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１よりも小さいので、すべての空気圧縮機３である第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２を駆動する。複数の空気圧縮機３のすべてを駆動して、空気だめ圧力Ｖを、急速に上昇させることができる。
時刻ｔ１にて、空気だめ圧力Ｖが、運転切替圧力Ａ２以上になると、第２空気圧縮機３−２を停止して、複数の空気圧縮機３の一部である第１空気圧縮機３−１を駆動する。

時刻ｔ３では、空気だめ圧力Ｖが、運転切替圧力Ａ２まで低下したので、すべての空気圧縮機３である第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２を駆動する。すべての空気圧縮機３を駆動して、潤滑油温度Ｔを好適に上昇させることができる。
時刻ｔ５にて、空気だめ圧力Ｖが、運転切替圧力Ａ２まで上昇したので、第２空気圧縮機３−２を停止して、複数の空気圧縮機３の一部である第１空気圧縮機３−１を駆動する。

上記のように、空気だめ圧力Ｖが、運転切替圧力Ａ２以上になったときに、複数の空気圧縮機３の一部を停止しているので、空気圧縮装置１の静音化が実現されている。しかも、複数の空気圧縮機３の一部を停止しているので、空気圧縮装置１の省エネルギー化が達成されている。さらに、複数の空気圧縮機３の一部を駆動しているので、空気だめ圧力Ｖをゆっくり上昇させることができる。その結果、空気圧縮機３の稼働率が高くなるので、潤滑油の温度の低下を抑制することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る空気圧縮装置１は、図５に示すように、潤滑油の温度を検出する温度検出部１１をさらに備える。温度検出部１１は、例えば、空気圧縮機３およびオイルフィルタ８の近くに配置してあり、これらの周囲温度を検出することによって、潤滑油の潤滑油温度Ｔを検出する。なお、以下の説明では、上記の実施の形態１と重複する部分については、説明を省略する。

図６および図７に示すフローチャートを用いて、この実施の形態に係る空気圧縮装置１の動作の一例について説明する。図６に示すステップＳ１００にて、図５に示す圧力検出部１０は、空気だめ２０内の空気だめ圧力Ｖを検出する。図６に示すステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１未満である場合には、ステップＳ１０４に進み、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以上の場合には、図７に示すステップＳ２０２に進む。

図６に示すステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１未満である場合には、ステップＳ１０４にて、図５に示す制御部３０は、空気圧縮機３を駆動するように制御を行う。ステップＳ１０６にて、制御部３０は、切替弁６を、圧縮空気を空気だめ２０に供給する供給状態に切り替える。空気圧縮機３を駆動し、切替弁６を供給状態にすることによって、空気だめ２０に圧縮空気が供給される。

ステップＳ１０８にて、圧力検出部１０は空気だめ圧力Ｖを検出し、ステップＳ１１０にて、空気だめ２０内の空気だめ圧力Ｖが上限設定圧力Ａ３以上であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが上限設定圧力Ａ３以上になると、ステップＳ１１２にて、空気圧縮機３を停止する。そして、ステップＳ１１４にて、切替弁６を放出状態に切り替えて、空気圧縮機３の制御を終了する。

ステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以上である場合には、図７に示すステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２にて、潤滑油温度Ｔを検出し、ステップＳ２０４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満であるか否かを判断する。

潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上の場合には、図６に示すステップＳ１００に戻る。潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満である場合には、ステップＳ２０６にて、空気圧縮機３を駆動する。このときには、上記のように、図６に示すステップＳ１１４または図２に示すステップＳ１２にて、切替弁６が放出状態になっているので、空気圧縮機３からの圧縮空気は、大気側に放出され、空気圧縮装置１の空運転が行われる。

ステップＳ２０８およびステップＳ２１０にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるときは、図６に示すステップＳ１０６に進み、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１よりも大きい場合は、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２にて潤滑油温度Ｔを検出し、ステップＳ２１４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上になったか否かを判断する。

ステップＳ２１４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上である場合には、図６に示すステップＳ１１２にて空気圧縮機３を停止して、ステップＳ１１４にて切替弁６を放出状態に切り替えて、空気圧縮機３の制御を終了する。

次に、図８に示すタイムチャートを用いて、この実施の形態に係る空気圧縮装置１の動作の具体例を説明する。
時刻ｔ０では、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１未満なので、空気圧縮機３を駆動して、且つ切替弁６を供給状態にして、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。
時刻ｔ２にて、空気だめ圧力Ｖが、上限設定圧力Ａ３に到達したので、空気圧縮機３を停止して、切替弁６を放出状態に切り替える。

時刻ｔ２〜時刻ｔ３では、空気圧縮機３が停止しており、潤滑油温度Ｔが低下する。そして、時刻ｔ３にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満になったので、空気圧縮機３を駆動する。このときは、切替弁６が放出状態になっているので、空気圧縮装置１の空運転が行われる。

空気圧縮装置１の空運転によって潤滑油温度Ｔが上昇して、時刻ｔ４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上になったので、空気圧縮機３を停止する。
時刻ｔ５にて、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１まで低下したので、空気圧縮機３を駆動して、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。
時刻ｔ６にて、空気だめ圧力Ｖが、上限設定圧力Ａ３に到達したので、空気圧縮機３を停止して、切替弁６を放出状態に切り替える。

上記のように、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、空気だめ圧力Ｖが低下して下限設定圧力Ａ１以下になる前に、潤滑油温度Ｔに基づいて空気圧縮装置１の空運転を行っている。すなわち、この実施の形態では、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満になったときに、確実に空気圧縮装置１の空運転を行う。その結果、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、潤滑油の温度が低下することを確実に防止して、潤滑油の乳化現象の発生を抑制することができる。

なお、図５および図８に示すように、空気圧縮機３は、第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２を含み、制御部３０は、第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２の制御を行っても良い。以下に、第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２の制御の一例を説明する。

時刻ｔ０では、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１よりも小さいので、すべての空気圧縮機３である第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２を駆動する。複数の空気圧縮機３のすべてを駆動して、空気だめ圧力Ｖを、急速に上昇させることができる。

時刻ｔ１にて、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１以上になると、第２空気圧縮機３−２を停止して、複数の空気圧縮機３の一部である第１空気圧縮機３−１を駆動する。このように、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１以上になったときには、複数の空気圧縮機３の一部を停止しているので、空気圧縮装置１の静音化が実現されている。しかも、複数の空気圧縮機３の一部を停止しているので、空気圧縮装置１の省エネルギー化が達成されている。さらに、複数の空気圧縮機３の一部を駆動しているので、空気だめ圧力Ｖをゆっくり上昇させることができる。その結果、空気圧縮機３の稼働率が高くなるので、潤滑油の温度の低下を抑制することができる。

時刻ｔ３にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満になったときは、すべての空気圧縮機３である第１空気圧縮機３−１および第２空気圧縮機３−２を駆動する。すべての空気圧縮機３を駆動することによって、潤滑油温度Ｔを急速に上昇させることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る空気圧縮装置１の動作を、図６および図９に示すフローチャートならびに図１０に示すタイムチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１または実施の形態２と重複する部分については、説明を省略する。

図６に示すステップＳ１０２にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以上である場合には、図９に示すステップＳ３０２に進み、空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２以下であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２以下である場合には、ステップＳ３０４に進み、空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２よりも大きい場合には、ステップＳ３１２に進む。

ステップＳ３０２にて、空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２以下である場合には、ステップＳ３０４にて、空気圧縮機３を駆動する。このときには、上記のように、図６に示すステップＳ１１４または図２に示すステップＳ１２にて、切替弁６が放出状態になっている。したがって、空気圧縮機３からの圧縮空気は、大気側に放出され、空気圧縮装置１の空運転が行われる。

図９に示すステップＳ３０６にて、空気だめ圧力Ｖを検出し、ステップＳ３０８にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるときは、図６に示すステップＳ１０６に進み、上記と同様に、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１よりも大きい間は、空気圧縮装置１の空運転が行われる。

図９に示すステップＳ３０２にて、空気だめ圧力Ｖが運転切替圧力Ａ２よりも大きいときには、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２にて、潤滑油温度Ｔを検出し、ステップＳ３１４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満であるか否かを判断する。潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上の場合には、図６に示すステップＳ１００に戻る。

図９に示すステップＳ３１４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満である場合には、ステップＳ３１６にて、空気圧縮機３を駆動する。このときには、上記のように、図６に示すステップＳ１１４または図２に示すステップＳ１２にて、切替弁６が放出状態になっているので、空気圧縮機３からの圧縮空気は、大気側に放出され、空気圧縮装置１の空運転が行われる。

ステップＳ３１８およびステップＳ３２０にて、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるか否かを判断する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１以下であるときは、図６に示すステップＳ１０６に進み、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１よりも大きい場合は、ステップＳ３２２に進む。ステップＳ３２２にて潤滑油温度Ｔを検出し、ステップＳ３２４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上になったか否かを判断する。

ステップＳ３２４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上になったときは、図６に示すステップＳ１１２にて空気圧縮機３を停止して、ステップＳ１１４にて切替弁６を放出状態に切り替えて、空気圧縮機３の制御を終了する。

この実施の形態に係る空気圧縮装置１の制御について、図１０に示すタイムチャートを用いて説明する。
時刻ｔ０では、空気だめ圧力Ｖが下限設定圧力Ａ１未満なので、空気圧縮機３を駆動して、且つ切替弁６を供給状態にして、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。
時刻ｔ３では、空気だめ圧力Ｖが、上限設定圧力Ａ３に到達したので、空気圧縮機３を停止して、切替弁６を放出状態に切り替える。

時刻ｔ３〜時刻ｔ４では、空気圧縮機３が停止しているので、潤滑油温度Ｔが低下する。時刻ｔ４にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満になったので、空気圧縮機３を駆動する。このときは、切替弁６が放出状態になっているので、空気圧縮装置１の空運転が行われる。
空気圧縮装置１の空運転によって潤滑油の温度が上昇して、時刻ｔ５にて、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１以上になったので、空気圧縮機３を停止する。
時刻ｔ６にて、空気だめ圧力Ｖが、運転切替圧力Ａ２まで低下したので、空気圧縮機３を駆動する。このときは、切替弁６が放出状態になっているので、空気圧縮装置１の空運転が行われる。
時刻ｔ７にて、空気だめ圧力Ｖが、下限設定圧力Ａ１まで低下したので、空気圧縮機３の駆動を継続して、切替弁６を供給状態に切り替えて、空気だめ２０に圧縮空気を供給する。
時刻ｔ９にて、空気だめ圧力Ｖが、上限設定圧力Ａ３に到達したので、空気圧縮機３を停止して、切替弁６を放出状態に切り替える。

上記のように、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、空気だめ圧力Ｖが低下して、下限設定圧力Ａ１よりも高い圧力である運転切替圧力Ａ２以下になったときに、空気圧縮装置１の空運転を行っている。その結果、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、下限設定圧力Ａ１以下になったときに空気圧縮機３を駆動する場合と比較して、空気圧縮機３の稼働率が高くなるので、潤滑油の温度の低下を抑制することができる。したがって、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、潤滑油の乳化現象の発生が抑制されている。

この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、空気だめ圧力Ｖが低下して下限設定圧力Ａ１以下になる前に、潤滑油温度Ｔに基づいて空気圧縮装置１の空運転を行っている。すなわち、この実施の形態では、潤滑油温度Ｔが設定温度Ｃ１未満になったときに、確実に空気圧縮装置１の空運転を行う。その結果、この実施の形態に係る空気圧縮装置１では、潤滑油の温度が低下することを確実に防止して、潤滑油の乳化現象の発生を抑制することができる。

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

例えば、上記の実施の形態では、空気だめ２０内の圧力が、下限設定圧力Ａ１以下になったときに、空気だめ２０に圧縮空気を供給したが、下限設定圧力Ａ１以下になる前に、空気だめ２０に圧縮空気を供給しても良い。

また、制御部３０は、図示を省略してあるタイマー部を有し、設定時間毎に空気圧縮機３を駆動する制御をさらに組み合わせても良い。設定時間毎に空気圧縮機３を駆動することによって、潤滑油の温度の低下を抑制することができる。

１空気圧縮装置、２エアフィルタ、３空気圧縮機、３−１第１空気圧縮機、３−２第２空気圧縮機、４オイルセパレータ（油だめを含む）、５アフタークーラ、６切替弁、７除湿器、８オイルフィルタ、９オイルクーラ、１０圧力検出部、１１温度検出部、２０空気だめ、３０制御部、Ａ１下限設定圧力、Ａ２運転切替圧力、Ａ３上限設定圧力、Ｃ１設定温度、Ｔ潤滑油温度、Ｖ空気だめ圧力。

Claims

乗り物用の空気だめに圧縮空気を供給する空気圧縮機と、
前記空気だめの圧力を検出する圧力検出部と、
前記空気圧縮機の周囲温度を検出する温度検出部と、
前記空気だめの圧力が低下して、前記空気だめの下限設定圧力以下になる前に、前記空気圧縮機を駆動し、前記空気だめの圧力が上昇して上限設定圧力以上になったときに、前記空気圧縮機を停止するように制御を行う制御部と、を有し、
前記空気圧縮機は、
第１空気圧縮機および第２空気圧縮機を含み、
前記制御部は、
前記空気だめの圧力が上昇して前記上限設定圧力よりも低圧力である運転切替圧力以上になったときに、前記第２空気圧縮機を停止して、前記第１空気圧縮機を駆動し、
前記空気だめの圧力が低下して前記下限設定圧力よりも高圧力である前記運転切替圧力以下になったとき又は前記空気だめの圧力が低下して前記運転切替圧力以下になる前に前記周囲温度が設定温度未満になったときに、前記第１空気圧縮機と前記第２空気圧縮機とを駆動することを特徴とする乗り物用の空気圧縮装置。
前記圧縮空気を前記空気だめに供給する供給状態と、前記圧縮空気を大気側に放出する放出状態と、を切り替える切替弁をさらに有し、
前記空気だめの圧力が、その上限設定圧力以上になったときに、前記制御部は、前記切替弁を前記放出状態に切り替えるように制御を行い、
前記空気だめの圧力が、前記下限設定圧力以下になったときに、前記制御部は、前記切替弁を前記供給状態に切り替えるように制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の乗り物用の空気圧縮装置。