JP6419456B2 - 車両用空気圧縮装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る車両用空気圧縮装置1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、車両用空気圧縮装置1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3は、空気圧縮装置1を示す斜視図である。図4は、空気圧縮装置1の斜視図であって、空気圧縮装置1の内側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示す斜視図である。図5は、図3に示す空気圧縮装置1のシステム構成を示す模式図である。
図6は、図4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7は、図6に示す空気圧縮機ユニット2について図6とは異なる方向から見た斜視図である。尚、図7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8は、図7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7とは異なる方向から見た斜視図である。
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。空気圧縮装置1の小型化のため、複数(本実施形態では、2つ)の空気圧縮機13は、ケースユニット11に収容され、接近して並んだ状態で配置されている。尚、各空気圧縮機13は、各個別ケース12に収納されている。
フィルタ部21は、空気吸い込み部23及び後述する空気圧縮機用冷却ファン15に吸い込まれる空気が通過するフィルタ要素として設けられている。外部の空気がフィルタ部21を通過する際に、異物が除去される。フィルタ部21は、図3及び図4に示すように、個別ケース12に対して取り付けられる。フィルタ部21は、例えば、複数の孔が設けられた金属プレートとして構成される。或いは、フィルタ部21は、金網として構成される。そして、フィルタ部21は、金属プレート或いは金網における面状に平坦に広がる部分が空気吸い込み部23及び空気圧縮機用冷却ファン15に向かい合う状態で、個別ケース12に取り付けられる。尚、図6では、個別ケース12からフィルタ部21が取り外された状態が図示されている。
図5乃至図8に示す電動モータ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、後述する駆動力伝達部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。尚、各電動モータ14は、各個別ケース12に収納されている。
図5乃至図8に示す空気圧縮機用冷却ファン15は、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。空気圧縮機用冷却ファン15は、空気圧縮機13の冷却風を発生させ、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。本実施形態の空気圧縮装置1では、空気圧縮機用冷却ファン15は、空気圧縮機用冷却ファン15によって発生した冷却風が空気圧縮機13に直接吹き付けられるように空気圧縮機13毎に設けられている。
図6乃至図8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、前述のように、各空気圧縮機ユニット2に設けられている。そして、各ベース部16は、各個別ケース12に保持されている。
図5、図7及び図8に示す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を冷却するための冷却風を発生させ、アフタークーラ17を外部から冷却する。
図5及び図8に示す駆動力伝達部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に伝達し、アフタークーラ用冷却ファン18及び空気圧縮機13を駆動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。
図5乃至図8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25を介して空気圧縮機13に接続されている。そして、アフタークーラ17は、空気圧縮機13で生成されて吐出配管25を介して供給された圧縮空気を冷却する。また、アフタークーラ17は、図6乃至図8に示すように、ベース部16に対して、第1の面16aにおいて固定されて取り付けられている。
図5及び図8に示す除湿器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)に対して供給される。
次に、上述した空気圧縮装置1の作動について説明する。尚、空気圧縮装置1の作動時における空気の流れについては、図5の模式図において、符号を付していない実線の矢印で示している。
以上説明したように、本実施形態によると、車両用空気圧縮装置1においては、空気圧縮機用冷却ファン15の送風方向Bと交わる方向に、複数の空気圧縮機13が並んで配置される。このため、空気圧縮機用冷却ファン15からの冷却風は、冷却対象の空気圧縮機13を冷却した後、他の空気圧縮機13によって流れが阻害されることなく、下流へと流れる。よって、車両用空気圧縮装置1の小型化のため、接近して並んだ状態で空気圧縮機13が配置されても、空気圧縮機用冷却ファン15からの冷却風のスムーズな流れが阻害されることがなく、空気圧縮機用冷却ファン15による空気圧縮機13の冷却効率が損なわれてしまうことが防止される。これにより、空気圧縮機13で発生する熱を効率よく除去して空気圧縮機13を効率よく冷却することができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、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ものである。例えば、次のような変形例が実施されてもよい。
13 空気圧縮機
15 空気圧縮機用冷却ファン
100 車両
Claims (7)
- 車両に搭載される車両用空気圧縮装置であって、
吸い込んだ空気を圧縮する複数の空気圧縮機と、
前記空気圧縮機を冷却する冷却風を発生させる空気圧縮機用冷却ファンと、
前記空気圧縮機で生成された圧縮空気を冷却するアフタークーラと、
前記アフタークーラを冷却する冷却風を発生させるアフタークーラ用冷却ファンと、
を備え、
前記空気圧縮機用冷却ファンの送風方向と交わる方向に、前記空気圧縮機が並んで配置され、
前記アフタークーラが前記空気圧縮機用冷却ファンによって発生した冷却風と前記アフタークーラ用冷却ファンによって発生した冷却風とによって冷却されることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。 - 請求項1に記載の車両用空気圧縮装置であって、
前記空気圧縮機用冷却ファンは、当該空気圧縮機用冷却ファンによって発生した冷却風が前記空気圧縮機に直接吹き付けられるように前記空気圧縮機毎に設けられていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両用空気圧縮装置であって、
前記アフタークーラ用冷却ファンの送風方向と前記空気圧縮機用冷却ファンの送風方向とが同じであることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。 - 車両に搭載される車両用空気圧縮装置であって、
吸い込んだ空気を圧縮する複数の空気圧縮機と、
前記空気圧縮機を冷却する冷却風を発生させる空気圧縮機用冷却ファンと、
前記空気圧縮機で生成された圧縮空気を冷却するアフタークーラを冷却するための冷却風を発生させるアフタークーラ用冷却ファンと、を備え、
前記空気圧縮機用冷却ファンの送風方向と交わる方向に、前記空気圧縮機が並んで配置され、
前記アフタークーラ用冷却ファンの送風方向と前記空気圧縮機用冷却ファンの送風方向とが同じであり、
前記アフタークーラ用冷却ファンは、当該アフタークーラ用冷却ファンによって発生した冷却風が前記アフタークーラに直接吹き付けられるように前記空気圧縮機毎に設けられていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。 - 請求項2に記載の車両用空気圧縮装置であって、
前記空気圧縮機用冷却ファンは、前記空気圧縮機に対面するように設けられた軸流ファンであることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。 - 請求項4に記載の車両用空気圧縮装置であって、
前記アフタークーラ用冷却ファンは、遠心送風機であり、
前記アフタークーラ用冷却ファンの回転軸は、前記空気圧縮機の回転軸と同軸に設けられていることを特徴とする、車両用空気圧縮装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の車両用空気圧縮装置であって、
前記空気圧縮機を駆動する電動モータ、を更に備え、
前記空気圧縮機及び前記電動モータが上下方向に沿って配置されることを特徴とする、
車両用空気圧縮装置。
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