JPH1182307A - 冷却ガス加熱方法、冷却ガス加熱装置及び後置冷却器迂回方法 - Google Patents
冷却ガス加熱方法、冷却ガス加熱装置及び後置冷却器迂回方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気圧縮機からの高圧空気が機関車及び列車
ブレーキ系統の主空気溜めに達する前に、高圧空気内の
凝縮液が凍結することを防止する方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 この方法は、空気圧縮機（１）から高温
ガスを受け取る後置冷却器（１０）により冷却されたガ
スを加熱するために、高温ガスの少なくとも一部を後置
冷却器（１０）を迂回する手段（１６）へ送る段階と、
後置冷却器（１０）から冷却ガスを受け取る位置へ高温
ガスを送るために迂回手段（１６）を使用する段階とを
有する。外気温が凍結点、または凍結点より低い時に、
高温ガスは、冷却ガスを加熱するためにその位置で使用
され、後置冷却器（１０）内で水分が凍結した時、後置
冷却器（１０）の下流側で使用される。
ブレーキ系統の主空気溜めに達する前に、高圧空気内の
凝縮液が凍結することを防止する方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 この方法は、空気圧縮機（１）から高温
ガスを受け取る後置冷却器（１０）により冷却されたガ
スを加熱するために、高温ガスの少なくとも一部を後置
冷却器（１０）を迂回する手段（１６）へ送る段階と、
後置冷却器（１０）から冷却ガスを受け取る位置へ高温
ガスを送るために迂回手段（１６）を使用する段階とを
有する。外気温が凍結点、または凍結点より低い時に、
高温ガスは、冷却ガスを加熱するためにその位置で使用
され、後置冷却器（１０）内で水分が凍結した時、後置
冷却器（１０）の下流側で使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧縮機から出
た高圧空気の温度を大幅に低下させるために使用される
機関車用空気圧縮機及び後置冷却器に関し、特に、外部
の大気状態が凍結点以下である時に、高圧空気内の凝縮
液が下流で凍結しないようにする手段に関する。
た高圧空気の温度を大幅に低下させるために使用される
機関車用空気圧縮機及び後置冷却器に関し、特に、外部
の大気状態が凍結点以下である時に、高圧空気内の凝縮
液が下流で凍結しないようにする手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の出願人に譲渡されたゲーテル
（Goettel）他の米国特許第５１０６２７０号明細書
は、空気圧縮機からの高温高圧の排出空気の冷却に、非
常に効果的な一体型空気圧縮機／後置冷却器を示してい
る。空気圧縮機が重荷重サイクルで作動している時、空
気温度は、外気温の２０゜以内まで下がる。空気圧縮機
が軽荷重サイクルでスタート／ストップ方式で作動して
いる場合、空気圧縮機からの加熱ガスの温度は、外気温
の５゜以内まで下げ得る。そのような効率であるため、
凍結状態で作動する時、後置冷却器内、または後置冷却
器からの排出空気に含まれる水分が凍結する可能性が高
い。
（Goettel）他の米国特許第５１０６２７０号明細書
は、空気圧縮機からの高温高圧の排出空気の冷却に、非
常に効果的な一体型空気圧縮機／後置冷却器を示してい
る。空気圧縮機が重荷重サイクルで作動している時、空
気温度は、外気温の２０゜以内まで下がる。空気圧縮機
が軽荷重サイクルでスタート／ストップ方式で作動して
いる場合、空気圧縮機からの加熱ガスの温度は、外気温
の５゜以内まで下げ得る。そのような効率であるため、
凍結状態で作動する時、後置冷却器内、または後置冷却
器からの排出空気に含まれる水分が凍結する可能性が高
い。
【０００３】
【発明の概要】本発明は、後置冷却器から流れる空気流
の温度を上昇させることによって、高圧空気の空気溜め
に達する前に凍結する可能性をほとんど無くすか、後置
冷却器内で凍結が起きた場合には後置冷却器を完全に迂
回する手段を提供する。空気溜めには、一般的に、空気
溜めから凝縮液を除去（排水）する加熱ドレン弁を備え
ている。凍結の問題は、空気圧縮機から出た高温空気の
少なくとも一部を、後置冷却器を迂回して、後置冷却器
の排出管へ向けて流すことによって解決される。後置冷
却器が凍結した場合、総ての高温空気を迂回させる。い
ずれの場合も、温かい空気が空気溜めに供給される。
の温度を上昇させることによって、高圧空気の空気溜め
に達する前に凍結する可能性をほとんど無くすか、後置
冷却器内で凍結が起きた場合には後置冷却器を完全に迂
回する手段を提供する。空気溜めには、一般的に、空気
溜めから凝縮液を除去（排水）する加熱ドレン弁を備え
ている。凍結の問題は、空気圧縮機から出た高温空気の
少なくとも一部を、後置冷却器を迂回して、後置冷却器
の排出管へ向けて流すことによって解決される。後置冷
却器が凍結した場合、総ての高温空気を迂回させる。い
ずれの場合も、温かい空気が空気溜めに供給される。
【０００４】本発明の一実施形態では、後置冷却器の迂
回は、空気圧縮機と後置冷却器の排出部との間に連結さ
れた管によって行われ得る。管は、空気圧縮機から後置
冷却器の排出部へ、一定量の高温圧縮空気を送る。
回は、空気圧縮機と後置冷却器の排出部との間に連結さ
れた管によって行われ得る。管は、空気圧縮機から後置
冷却器の排出部へ、一定量の高温圧縮空気を送る。
【０００５】本発明の別の実施形態では、空気圧縮機の
高圧ヘッドから排出されたガスと後置冷却器から排出さ
れたガスとを混合して、温かい空気流を提供するため
に、３方弁を使用している。両実施形態において、凝縮
液は、後置冷却器の排出部内での凍結を免れるため、空
気溜め及び加熱ドレン弁に達するまで、十分長く液状を
保つ。
高圧ヘッドから排出されたガスと後置冷却器から排出さ
れたガスとを混合して、温かい空気流を提供するため
に、３方弁を使用している。両実施形態において、凝縮
液は、後置冷却器の排出部内での凍結を免れるため、空
気溜め及び加熱ドレン弁に達するまで、十分長く液状を
保つ。
【０００６】３方弁は、主空気溜めの入口温度か、さら
に簡単には外気温のいずれかを感知することにより作動
することができる。このため、非凍結状態では、３方弁
は、総ての高圧空気を後置冷却器に流すため、高圧空気
が冷却されて内部の水分が凝縮する。反対に、外気温が
一定レベル以下に下がった場合、感温手段が３方弁を作
動させて、空気圧縮機から出た高圧空気の少なくとも一
部を迂回させる。
に簡単には外気温のいずれかを感知することにより作動
することができる。このため、非凍結状態では、３方弁
は、総ての高圧空気を後置冷却器に流すため、高圧空気
が冷却されて内部の水分が凝縮する。反対に、外気温が
一定レベル以下に下がった場合、感温手段が３方弁を作
動させて、空気圧縮機から出た高圧空気の少なくとも一
部を迂回させる。
【０００７】
【発明の目的】従って、本発明の主たる目的は、高圧空
気が機関車及び列車ブレーキ系統の主空気溜めに達する
前に、高圧空気内の凝縮液が凍結することを防止する方
法及び装置を提供することである。
気が機関車及び列車ブレーキ系統の主空気溜めに達する
前に、高圧空気内の凝縮液が凍結することを防止する方
法及び装置を提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、空気圧縮機からの高
温排出ガスの一定低流量を、直接的に後置冷却器の排出
部へ送り、空気圧縮機からの高温ガスの大部分を受け取
って冷却するように後置冷却器を連結する方法及び装置
を提供することである。
温排出ガスの一定低流量を、直接的に後置冷却器の排出
部へ送り、空気圧縮機からの高温ガスの大部分を受け取
って冷却するように後置冷却器を連結する方法及び装置
を提供することである。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、凍結温度を感
知した時に、後置冷却器を迂回できるようにする３方弁
を用いる方法及び装置を提供することである。
知した時に、後置冷却器を迂回できるようにする３方弁
を用いる方法及び装置を提供することである。
【００１０】上述した本発明の様々な目的及び利点に加
えて、本発明の様々なさらなる目的及び利点は、添付の
図面及び請求項を参照しながら本発明の詳細な説明を読
めば、空気圧技術分野の専門家には、より容易に理解さ
れるであろう。
えて、本発明の様々なさらなる目的及び利点は、添付の
図面及び請求項を参照しながら本発明の詳細な説明を読
めば、空気圧技術分野の専門家には、より容易に理解さ
れるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳細に説明する前
に、本発明を明確にして理解し易くするため、図面を通
して同一機能を有する同一部材には、同一の参照番号が
付してあることに注意されたい。
に、本発明を明確にして理解し易くするため、図面を通
して同一機能を有する同一部材には、同一の参照番号が
付してあることに注意されたい。
【００１２】次に図１を参照すると、後置冷却器１０
は、上記引用したゲーテル他の特許に示されている、多
シリンダ空気圧縮機１の高圧シリンダ１１のような高温
高圧圧縮空気の供給源に連結されている。ゲーテル他の
特許では、高温高圧空気を後置冷却器へ流入させて温度
を低下させることによって、鉄道車両のブレーキ系統を
作動させるために使用される前に、高温高圧空気内に含
有されている水蒸気を液体の水に凝縮させる。前述した
ように、空気圧縮機及び後置冷却器を冷温中で作動させ
る時、後置冷却器の排出管１２における水の凍結が起き
る可能性がある。後置冷却器内の水分も凍結する可能性
がある。高圧空気内の水の量がかなりあって凍結した場
合、それは後置冷却器配管及び排出管を詰まらせるた
め、ブレーキ作動に必要な加圧空気を使用できなくな
る。後置冷却器は、温度を下げられた高圧空気を機関車
の主空気溜め、すなわち図３の空気溜め１４へ送り、液
体の水が空気溜めから排出された後、加圧空気が列車の
ブレーキを作動させるために使用できるようになる。
は、上記引用したゲーテル他の特許に示されている、多
シリンダ空気圧縮機１の高圧シリンダ１１のような高温
高圧圧縮空気の供給源に連結されている。ゲーテル他の
特許では、高温高圧空気を後置冷却器へ流入させて温度
を低下させることによって、鉄道車両のブレーキ系統を
作動させるために使用される前に、高温高圧空気内に含
有されている水蒸気を液体の水に凝縮させる。前述した
ように、空気圧縮機及び後置冷却器を冷温中で作動させ
る時、後置冷却器の排出管１２における水の凍結が起き
る可能性がある。後置冷却器内の水分も凍結する可能性
がある。高圧空気内の水の量がかなりあって凍結した場
合、それは後置冷却器配管及び排出管を詰まらせるた
め、ブレーキ作動に必要な加圧空気を使用できなくな
る。後置冷却器は、温度を下げられた高圧空気を機関車
の主空気溜め、すなわち図３の空気溜め１４へ送り、液
体の水が空気溜めから排出された後、加圧空気が列車の
ブレーキを作動させるために使用できるようになる。
【００１３】本発明は、ブレーキ空気内の含水量を大幅
に減少させながら凍結問題を回避するため、空気溜め１
４に達する前の空気流の温度を上昇させる手段を提供し
ている。空気溜め１４自体は、一般的に、加熱ドレン
（図示せず）を備えており、凍結状態でも凝縮液を除去
できるようになっている。
に減少させながら凍結問題を回避するため、空気溜め１
４に達する前の空気流の温度を上昇させる手段を提供し
ている。空気溜め１４自体は、一般的に、加熱ドレン
（図示せず）を備えており、凍結状態でも凝縮液を除去
できるようになっている。
【００１４】本発明の１つの実施形態では、高圧シリン
ダ１１に連結された簡単なバイパス管１６を使用するこ
とによって、排出管１２内の空気流温度を上昇させる。
バイパス管１６は、後置冷却器１０を迂回して出口継手
及び排出管１２に連結されているため、高圧シリンダ１
１からの高温ガスの一部が出口継手及び排出管１２へ送
られ、迂回する高温ガスの量は、バイパス管の内径によ
って決まる。高温ガスの大部分は、図２の管１８を介し
て後置冷却器１０へ直接送られ、冷却される。管１８
は、後置冷却器の入口側のヘッダ２０に連結されてい
る。図３〜図５に示されている第２ヘッダ２１は、冷却
ガスを排出口及び排出管１２へ送る。
ダ１１に連結された簡単なバイパス管１６を使用するこ
とによって、排出管１２内の空気流温度を上昇させる。
バイパス管１６は、後置冷却器１０を迂回して出口継手
及び排出管１２に連結されているため、高圧シリンダ１
１からの高温ガスの一部が出口継手及び排出管１２へ送
られ、迂回する高温ガスの量は、バイパス管の内径によ
って決まる。高温ガスの大部分は、図２の管１８を介し
て後置冷却器１０へ直接送られ、冷却される。管１８
は、後置冷却器の入口側のヘッダ２０に連結されてい
る。図３〜図５に示されている第２ヘッダ２１は、冷却
ガスを排出口及び排出管１２へ送る。
【００１５】バイパス管１６は、限定されているがほぼ
一定流量の高温ガスを排出管１２へ送り、この高温ガス
は次に、後置冷却器１０から出た冷却ガスと排出管１２
内で混合されて、この冷却ガスを温めることによって、
外気温が凍結温度、または凍結温度より低い時に、冷却
ガス内の凝縮液の凍結を防止する。もちろん、後置冷却
器は、ブレーキ作動用にほとんど水を含んでいない大量
の高圧空気を提供するので、後置冷却器は、空気温度を
低下させて、高圧空気内の水蒸気を液体の水に凝縮さ
せ、空気溜め１４から排水できるようになる。
一定流量の高温ガスを排出管１２へ送り、この高温ガス
は次に、後置冷却器１０から出た冷却ガスと排出管１２
内で混合されて、この冷却ガスを温めることによって、
外気温が凍結温度、または凍結温度より低い時に、冷却
ガス内の凝縮液の凍結を防止する。もちろん、後置冷却
器は、ブレーキ作動用にほとんど水を含んでいない大量
の高圧空気を提供するので、後置冷却器は、空気温度を
低下させて、高圧空気内の水蒸気を液体の水に凝縮さ
せ、空気溜め１４から排水できるようになる。
【００１６】図２に示されているように、安全弁１９
が、高圧シリンダ１１からの高温ガス流をバイパス管１
６と管１８とに分流する中央Ｔ字形継手１９Ａに連結さ
れている。安全弁１９は、中央Ｔ字形継手１９Ａ内の一
定の空気圧で空気を大気に逃がすために用いられてい
る。後置冷却器１０内で水分が凍結した場合、安全弁１
９の作動を防止するに十分な高圧シリンダ１１からの一
定流量の高温ガスがバイパス管１６の内径部を流れ、こ
の時、圧縮空気が総て後置冷却器１０を迂回して、直接
的に空気溜め１４へ流れる。そのため、圧縮空気の供給
が中断されず、制動に圧縮空気を使用できるため、列車
の安全が確保される。
が、高圧シリンダ１１からの高温ガス流をバイパス管１
６と管１８とに分流する中央Ｔ字形継手１９Ａに連結さ
れている。安全弁１９は、中央Ｔ字形継手１９Ａ内の一
定の空気圧で空気を大気に逃がすために用いられてい
る。後置冷却器１０内で水分が凍結した場合、安全弁１
９の作動を防止するに十分な高圧シリンダ１１からの一
定流量の高温ガスがバイパス管１６の内径部を流れ、こ
の時、圧縮空気が総て後置冷却器１０を迂回して、直接
的に空気溜め１４へ流れる。そのため、圧縮空気の供給
が中断されず、制動に圧縮空気を使用できるため、列車
の安全が確保される。
【００１７】本発明の別の実施形態では、図３〜図５に
示されているようにして、後置冷却器１０を迂回できる
ようにする３方弁２２を使用することによって、空気流
温度を上昇させる。図３では、３方弁２２の第１ポート
２３が、管２４を介して空気圧縮機１から直接的に圧縮
空気を受け取るように配置されているのに対して、３方
弁２２の第２ポート２５は、後置冷却器から管２６を介
して冷却空気を受け取るように連結されている。このよ
うにして、加熱ガスが３方弁２２から該３方弁の第３ポ
ート２７を通り、空気溜め１４に通じた排出管１２へ流
れる一方、凝縮液を含む冷却空気も第３ポート２７へ送
られ、この第３ポートを通って排出管１２及び空気溜め
１４へ流れる。そのため、空気圧縮機からの高温ガスが
後置冷却器からの冷却ガスを温めることによって、これ
らのガスが空気溜め１４に流入する時に、ガス温度を凍
結点より高くすることができる。
示されているようにして、後置冷却器１０を迂回できる
ようにする３方弁２２を使用することによって、空気流
温度を上昇させる。図３では、３方弁２２の第１ポート
２３が、管２４を介して空気圧縮機１から直接的に圧縮
空気を受け取るように配置されているのに対して、３方
弁２２の第２ポート２５は、後置冷却器から管２６を介
して冷却空気を受け取るように連結されている。このよ
うにして、加熱ガスが３方弁２２から該３方弁の第３ポ
ート２７を通り、空気溜め１４に通じた排出管１２へ流
れる一方、凝縮液を含む冷却空気も第３ポート２７へ送
られ、この第３ポートを通って排出管１２及び空気溜め
１４へ流れる。そのため、空気圧縮機からの高温ガスが
後置冷却器からの冷却ガスを温めることによって、これ
らのガスが空気溜め１４に流入する時に、ガス温度を凍
結点より高くすることができる。
【００１８】排出管１２内の凍結を防止するために必要
な高温ガスの量は、大した量ではなく、空気圧縮機の高
圧シリンダ１１から送られる高温ガスと後置冷却器１０
から出る冷却ガスとの圧力に反する３方弁２２内の第１
ポート２３及び第２ポート２５の寸法によって制御され
る。
な高温ガスの量は、大した量ではなく、空気圧縮機の高
圧シリンダ１１から送られる高温ガスと後置冷却器１０
から出る冷却ガスとの圧力に反する３方弁２２内の第１
ポート２３及び第２ポート２５の寸法によって制御され
る。
【００１９】凍結点より高い外気状態での作動の場合、
３方弁２２は、高温圧縮空気の供給源の高温出口側を
「閉鎖」することができるため、後置冷却器１０は、高
温圧縮ガスの供給源から受け取った総ての高温ガスを冷
却するという後置冷却器１０の通常の有効機能を実施す
ることができる。外気温が凍結点まで低下すると、３方
弁２２は、「オン」位置で作動して、少なくとも部分的
に後置冷却器１０を迂回できるようにする。３方弁２２
は、内部のサーモスタットで作動することができ（図
４）、温度が凍結点まで低下した時に、第１ポート２３
を開いて混合処理を開始する。温度が凍結点より高くな
ると、サーモスタットが第１ポート２３を閉鎖する位置
へ移動するため、３方弁２２は、後置冷却器からのガス
だけを３方弁の第２ポート２５から受け取って、排出管
１２及び空気溜め１４へ流す。
３方弁２２は、高温圧縮空気の供給源の高温出口側を
「閉鎖」することができるため、後置冷却器１０は、高
温圧縮ガスの供給源から受け取った総ての高温ガスを冷
却するという後置冷却器１０の通常の有効機能を実施す
ることができる。外気温が凍結点まで低下すると、３方
弁２２は、「オン」位置で作動して、少なくとも部分的
に後置冷却器１０を迂回できるようにする。３方弁２２
は、内部のサーモスタットで作動することができ（図
４）、温度が凍結点まで低下した時に、第１ポート２３
を開いて混合処理を開始する。温度が凍結点より高くな
ると、サーモスタットが第１ポート２３を閉鎖する位置
へ移動するため、３方弁２２は、後置冷却器からのガス
だけを３方弁の第２ポート２５から受け取って、排出管
１２及び空気溜め１４へ流す。
【００２０】３方弁２２は、３方弁２２内に配置された
サーモスタット２８（図４参照）を使用して、様々な方
法で作動することができ、すなわち排出管１２内に適当
な温度を維持するために３方弁２２内で混合する量を、
外気温に正比例させることができる。このため、３方弁
２２の外部の温度が冷たいほど、サーモスタットは、後
置冷却器側を多く閉鎖して、より多くの高温空気が後置
冷却器の排出管１２と混合できるようにする。図４にお
いて、外気温が凍結点（あるいはそれ以下）に下がる
と、空気圧縮機１からの高温空気流が管２４を通って３
方弁２２に流入し、３方弁２２内の小開口２３Ａを流れ
る。小開口２３Ａから、高温空気は、サーモスタット２
８のシリンダ２８Ａを通って排出管１２へ流れる。外気
温が凍結点より高くなると、シリンダ２８Ａは、小開口
２３Ａを締め切る。
サーモスタット２８（図４参照）を使用して、様々な方
法で作動することができ、すなわち排出管１２内に適当
な温度を維持するために３方弁２２内で混合する量を、
外気温に正比例させることができる。このため、３方弁
２２の外部の温度が冷たいほど、サーモスタットは、後
置冷却器側を多く閉鎖して、より多くの高温空気が後置
冷却器の排出管１２と混合できるようにする。図４にお
いて、外気温が凍結点（あるいはそれ以下）に下がる
と、空気圧縮機１からの高温空気流が管２４を通って３
方弁２２に流入し、３方弁２２内の小開口２３Ａを流れ
る。小開口２３Ａから、高温空気は、サーモスタット２
８のシリンダ２８Ａを通って排出管１２へ流れる。外気
温が凍結点より高くなると、シリンダ２８Ａは、小開口
２３Ａを締め切る。
【００２１】図５は、管３１により３方弁２２に空気圧
式に連結された電磁弁３０を利用して、３方弁２２を外
部から作動させることができる本発明の実施形態を示し
ている。電磁弁３０は、弁作動磁石３４に連結されたス
イッチ３２により電気的に作動する。電磁弁３０は、高
温圧縮空気の供給源から管３６を介して空気圧を受け取
るように連結されており、電磁弁３０は、高温圧縮空気
を３方弁２２を作動させる制御空気として利用する。ス
イッチ３２が凍結温度信号または凍結付近温度信号を受
け取ると、スイッチ３２が閉じて適当な電圧を弁作動磁
石３４に印加する。弁作動磁石３４が励磁されることに
よって、電磁弁３０が作動して、高温圧縮空気供給源か
ら受け取った空気圧を３方弁２２に加えるため、３方弁
２２は、管３６内の高温ガス側を開弁する。このため、
高温ガスが３方弁２２に流入する冷却ガスと混合して、
冷却ガスを加熱する。外気温が凍結点より高くなると、
スイッチ３２が開いて弁作動磁石３４及び電磁弁３０を
消磁するため、３方弁２２は、高温ガス側を閉じる状態
に戻り、それにより冷却ガスだけが空気溜め１４に流れ
る。
式に連結された電磁弁３０を利用して、３方弁２２を外
部から作動させることができる本発明の実施形態を示し
ている。電磁弁３０は、弁作動磁石３４に連結されたス
イッチ３２により電気的に作動する。電磁弁３０は、高
温圧縮空気の供給源から管３６を介して空気圧を受け取
るように連結されており、電磁弁３０は、高温圧縮空気
を３方弁２２を作動させる制御空気として利用する。ス
イッチ３２が凍結温度信号または凍結付近温度信号を受
け取ると、スイッチ３２が閉じて適当な電圧を弁作動磁
石３４に印加する。弁作動磁石３４が励磁されることに
よって、電磁弁３０が作動して、高温圧縮空気供給源か
ら受け取った空気圧を３方弁２２に加えるため、３方弁
２２は、管３６内の高温ガス側を開弁する。このため、
高温ガスが３方弁２２に流入する冷却ガスと混合して、
冷却ガスを加熱する。外気温が凍結点より高くなると、
スイッチ３２が開いて弁作動磁石３４及び電磁弁３０を
消磁するため、３方弁２２は、高温ガス側を閉じる状態
に戻り、それにより冷却ガスだけが空気溜め１４に流れ
る。
【００２２】スイッチ３２は、スイッチ３２から離れた
位置で発生する温度信号によって作動させることができ
る。機関車は、様々な理由で温度測定値を発生して利用
している。その測定値は、一般的に、デジタル信号に変
換されて、機関車の運転室に設置されたコンピュータで
使用される。スイッチ３２がそのようなデジタル信号で
作動することにより、電磁弁３０を作動させることがで
きる。
位置で発生する温度信号によって作動させることができ
る。機関車は、様々な理由で温度測定値を発生して利用
している。その測定値は、一般的に、デジタル信号に変
換されて、機関車の運転室に設置されたコンピュータで
使用される。スイッチ３２がそのようなデジタル信号で
作動することにより、電磁弁３０を作動させることがで
きる。
【００２３】本発明の別の実施形態（図６参照）では、
後置冷却器１０の「入口」側に、３方弁２２を配置させ
ることができる。やはり、３方弁２２を前述のように作
動させることによって、外気が凍結状態である時には、
後置冷却器１０を迂回させて排出管１２内の凝縮液の凍
結を防止し、外気温が凍結点より高い時には、後置冷却
器が再び高温ガス供給源から送られる総ての高温ガスを
受け取ることができるようになっている。
後置冷却器１０の「入口」側に、３方弁２２を配置させ
ることができる。やはり、３方弁２２を前述のように作
動させることによって、外気が凍結状態である時には、
後置冷却器１０を迂回させて排出管１２内の凝縮液の凍
結を防止し、外気温が凍結点より高い時には、後置冷却
器が再び高温ガス供給源から送られる総ての高温ガスを
受け取ることができるようになっている。
【００２４】本発明を実施するための現時点で好適な実
施形態を以上に詳細に説明してきたが、本発明が属する
ブレーキ制御技術分野の専門家であれば、請求の範囲の
精神から逸脱することなく、様々な変更方法で本発明を
実施できることは理解できるであろう。従って、本発明
は、添付の請求項だけでなく、下記の項目に記載の概念
も、その保護の対象とすることができる。 （１） 段階（ａ）は、前記後置冷却器を迂回する前記
バイパス手段として管を使用する段階を含む請求項１記
載の方法 （２） 空気圧縮機から高温ガスを受け取るように連結
された後置冷却器内で冷却されたガスを加熱する装置で
あって、前記空気圧縮機から前記高温ガスの一部分を受
け取って、前記高温ガスの該一部分を、前記後置冷却器
を迂回して前記後置冷却器から前記冷却ガスを受け取る
所定位置へ送る一方、前記高温ガスの残りを冷却のため
に前記空気圧縮機から前記後置冷却器へ送るように連結
された手段を含み、前記高温ガスは前記受け取り位置で
前記冷却ガスを加熱できるようにした冷却ガス加熱装
置。 （３） 前記後置冷却器を迂回する前記手段は、前記空
気圧縮機と前記冷却ガスを受け取る前記位置との間で且
つそれらに連結された管である上記（２）項記載の装
置。 （４） さらに、前記空気圧縮機に連結されたプリセッ
ト安全弁を含み、前記後置冷却器内の水分の凍結によっ
て前記後置冷却器が閉塞された時、前記管が通常は前記
後置冷却器から前記冷却ガスを受け取る前記位置へ前記
安全弁の作動を防止できる十分な量の前記高温ガスを流
すように、前記管の内径を定めている上記（３）項記載
の装置。 （５） 前記後置冷却器を迂回する前記手段は、前記空
気圧縮機から前記高温ガスを、前記後置冷却器から前記
冷却ガスを各々受け取るように連結された２つのポート
と、該ガスの混合物を送り出す出口ポートとを有する３
方弁を含む上記（２）項記載の装置。 （６） さらに、前記後置冷却器を迂回して前記後置冷
却器から前記冷却ガスを受け取る前記位置へ流れる高温
ガスの量を制御する感温手段を含む上記（２）項記載の
装置。 （７） 前記感温手段は、前記ガス高温及び前記冷却ガ
スの両方を受け取るように連結された３方弁内に配置さ
れたサーモスタットである上記（６）項記載の装置。 （８） 前記感温手段は、温度を表す信号を受け取るよ
うに接続された電気スイッチを含む上記（６）項記載の
装置。 （９） 前記後置冷却器を迂回する前記手段を作動させ
るために、前記空気圧縮機から前記高温ガスを受け取る
ように電磁弁が連結されており、前記電気スイッチは、
温度を表す信号の受信に応じて前記電磁弁を作動させる
ように前記電磁弁に接続されている上記（８）項記載の
装置。 （１０） 前記空気圧縮機から前記高温ガスを受け取っ
て、前記高温ガスを前記後置冷却器から前記冷却ガスを
受け取る位置へ送るように連結された前記管は、前記後
置冷却器から排出された前記冷却ガスを加熱することが
できる量の、また前記後置冷却器内で水分が凍結した場
合に前記後置冷却器を完全に迂回する量の前記高温ガス
を流す上記（３）項記載の装置。 （１１） 前記３方弁は、外気温が凍結点か、あるいは
凍結点付近まで下がった時に、前記ガスの混合物を出口
管に供給する（５）項記載の装置。 （１２） 前記３方弁は、空気溜めへ流れる前記ガスの
前記混合物の温度を維持するために、圧縮ガスの流れを
制御するサーモスタットを含む上記（１１）項記載の装
置。 （１３） さらに、前記空気圧縮機から高温圧縮ガスを
受け取るように連結された電磁弁を含み、前記３方弁を
作動させる制御ガスとして該高温圧縮ガスを使用する上
記（１１）項記載の装置。 （１４） さらに、前記電磁弁の磁石に電気的に接続さ
れたスイッチを含み、該スイッチは、外気の凍結点また
は凍結点より高い温度を表す温度信号を受け取り、該温
度信号に基づいて前記磁石の励磁及び消磁を制御するこ
とができるようにした上記（１３）項記載の装置。 （１５） 外気温の変化に応じて前記３方弁を作動させ
るための前記３方弁用の制御空気を送るために、電磁弁
を使用する追加段階を有する請求項５記載の方法。 （１６） 前記３方弁を開閉させるために、前記３方弁
内に配置されたサーモスタットを使用する追加段階を有
する請求項５記載の方法。 （１７） 外気凍結状態を表す温度信号を受け取った時
に前記電磁弁を励磁させるために、スイッチを使用する
追加段階を有する上記（１５）項記載の方法。
施形態を以上に詳細に説明してきたが、本発明が属する
ブレーキ制御技術分野の専門家であれば、請求の範囲の
精神から逸脱することなく、様々な変更方法で本発明を
実施できることは理解できるであろう。従って、本発明
は、添付の請求項だけでなく、下記の項目に記載の概念
も、その保護の対象とすることができる。 （１） 段階（ａ）は、前記後置冷却器を迂回する前記
バイパス手段として管を使用する段階を含む請求項１記
載の方法 （２） 空気圧縮機から高温ガスを受け取るように連結
された後置冷却器内で冷却されたガスを加熱する装置で
あって、前記空気圧縮機から前記高温ガスの一部分を受
け取って、前記高温ガスの該一部分を、前記後置冷却器
を迂回して前記後置冷却器から前記冷却ガスを受け取る
所定位置へ送る一方、前記高温ガスの残りを冷却のため
に前記空気圧縮機から前記後置冷却器へ送るように連結
された手段を含み、前記高温ガスは前記受け取り位置で
前記冷却ガスを加熱できるようにした冷却ガス加熱装
置。 （３） 前記後置冷却器を迂回する前記手段は、前記空
気圧縮機と前記冷却ガスを受け取る前記位置との間で且
つそれらに連結された管である上記（２）項記載の装
置。 （４） さらに、前記空気圧縮機に連結されたプリセッ
ト安全弁を含み、前記後置冷却器内の水分の凍結によっ
て前記後置冷却器が閉塞された時、前記管が通常は前記
後置冷却器から前記冷却ガスを受け取る前記位置へ前記
安全弁の作動を防止できる十分な量の前記高温ガスを流
すように、前記管の内径を定めている上記（３）項記載
の装置。 （５） 前記後置冷却器を迂回する前記手段は、前記空
気圧縮機から前記高温ガスを、前記後置冷却器から前記
冷却ガスを各々受け取るように連結された２つのポート
と、該ガスの混合物を送り出す出口ポートとを有する３
方弁を含む上記（２）項記載の装置。 （６） さらに、前記後置冷却器を迂回して前記後置冷
却器から前記冷却ガスを受け取る前記位置へ流れる高温
ガスの量を制御する感温手段を含む上記（２）項記載の
装置。 （７） 前記感温手段は、前記ガス高温及び前記冷却ガ
スの両方を受け取るように連結された３方弁内に配置さ
れたサーモスタットである上記（６）項記載の装置。 （８） 前記感温手段は、温度を表す信号を受け取るよ
うに接続された電気スイッチを含む上記（６）項記載の
装置。 （９） 前記後置冷却器を迂回する前記手段を作動させ
るために、前記空気圧縮機から前記高温ガスを受け取る
ように電磁弁が連結されており、前記電気スイッチは、
温度を表す信号の受信に応じて前記電磁弁を作動させる
ように前記電磁弁に接続されている上記（８）項記載の
装置。 （１０） 前記空気圧縮機から前記高温ガスを受け取っ
て、前記高温ガスを前記後置冷却器から前記冷却ガスを
受け取る位置へ送るように連結された前記管は、前記後
置冷却器から排出された前記冷却ガスを加熱することが
できる量の、また前記後置冷却器内で水分が凍結した場
合に前記後置冷却器を完全に迂回する量の前記高温ガス
を流す上記（３）項記載の装置。 （１１） 前記３方弁は、外気温が凍結点か、あるいは
凍結点付近まで下がった時に、前記ガスの混合物を出口
管に供給する（５）項記載の装置。 （１２） 前記３方弁は、空気溜めへ流れる前記ガスの
前記混合物の温度を維持するために、圧縮ガスの流れを
制御するサーモスタットを含む上記（１１）項記載の装
置。 （１３） さらに、前記空気圧縮機から高温圧縮ガスを
受け取るように連結された電磁弁を含み、前記３方弁を
作動させる制御ガスとして該高温圧縮ガスを使用する上
記（１１）項記載の装置。 （１４） さらに、前記電磁弁の磁石に電気的に接続さ
れたスイッチを含み、該スイッチは、外気の凍結点また
は凍結点より高い温度を表す温度信号を受け取り、該温
度信号に基づいて前記磁石の励磁及び消磁を制御するこ
とができるようにした上記（１３）項記載の装置。 （１５） 外気温の変化に応じて前記３方弁を作動させ
るための前記３方弁用の制御空気を送るために、電磁弁
を使用する追加段階を有する請求項５記載の方法。 （１６） 前記３方弁を開閉させるために、前記３方弁
内に配置されたサーモスタットを使用する追加段階を有
する請求項５記載の方法。 （１７） 外気凍結状態を表す温度信号を受け取った時
に前記電磁弁を励磁させるために、スイッチを使用する
追加段階を有する上記（１５）項記載の方法。
【図１】 高温ガスを後置冷却器の排出部へ迂回させる
ための管を備えた空気圧縮機の概要を示す側面図であ
る。
ための管を備えた空気圧縮機の概要を示す側面図であ
る。
【図２】 図１の空気圧縮機及びバイパス管の概要を示
す正面図である。
す正面図である。
【図３】 後置冷却器及び空気圧縮機の排出ガスを混合
するためのサーモスタット制御式３方弁の概略図であ
る。
するためのサーモスタット制御式３方弁の概略図であ
る。
【図４】 図３の３方弁に使用できる３方弁及びサーモ
スタット（立面図）の断面図である。
スタット（立面図）の断面図である。
【図５】 温度信号で制御された電磁弁によって作動さ
れる３方弁を示す概略図である。
れる３方弁を示す概略図である。
【図６】 後置冷却器の入口側に３方弁を配置した実施
形態を示す概要図である。
形態を示す概要図である。
１…空気圧縮機、１０…後置冷却器、１１…高圧シリン
ダ、１２…排出管、１４…空気溜め、１６…バイパス
管、１８，２４，３１，３６…管、１９…安全弁、１９
Ａ…中央Ｔ字形継手、２０…ヘッダ、２１…第２ヘッ
ダ、２２…３方弁、２３…第１ポート、２３Ａ…小開
口、２５…第２ポート、２７…第３ポート、２８…サー
モスタット、２８Ａ…シリンダ、３０…電磁弁、３２…
スイッチ、３４…弁作動磁石。
ダ、１２…排出管、１４…空気溜め、１６…バイパス
管、１８，２４，３１，３６…管、１９…安全弁、１９
Ａ…中央Ｔ字形継手、２０…ヘッダ、２１…第２ヘッ
ダ、２２…３方弁、２３…第１ポート、２３Ａ…小開
口、２５…第２ポート、２７…第３ポート、２８…サー
モスタット、２８Ａ…シリンダ、３０…電磁弁、３２…
スイッチ、３４…弁作動磁石。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン・エル・クンケルマン アメリカ合衆国、ペンシルベニア州、ブレ アズヴィル、ボックス 351、アール・デ ィー・ナンバー２ (72)発明者 ダニエル・ジー・ワグナー アメリカ合衆国、ペンシルベニア州、ピッ ツバーグ、ウェスト・ジェネシー・ストリ ート 107 (72)発明者 ロジャー・ドゥルモンド アメリカ合衆国、ペンシルベニア州、ハー マニー、パイク・ストリート 10
Claims (5)
- 【請求項１】 空気圧縮機から高温ガスを受け取る後置
冷却器により冷却されたガスを加熱するために、 （ａ）前記後置冷却器を迂回させるために、前記高温ガ
スの一部をバイパス手段へ送る段階と、 （ｂ）前記後置冷却器の下流側の位置において使用する
ために、前記後置冷却器から排出された前記冷却ガスを
受け取る位置へ前記高温ガスを送るために前記バイパス
手段を使用する段階と、 （ｃ）前記後置冷却器から排出された前記冷却ガスを加
熱するために、前記バイパス手段により迂回させられた
前記高温ガスを使用する段階とを備える冷却ガス加熱方
法。 - 【請求項２】 前記段階（ｂ）は、前記空気圧縮機から
の前記高温ガスを前記後置冷却器からの前記冷却ガスと
混合するために、前記バイパス手段を使用する段階を含
む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記段階（ｂ）は、ガス混合及び前記後
置冷却器の迂回を行う前記バイパス手段として３方弁を
使用する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記段階（ｂ）は、外気温状態に応じて
前記３方弁を作動させるために、感温装置を使用する請
求項３記載の方法。 - 【請求項５】 高温圧縮空気を該高温圧縮空気の供給源
から受け取るように連結された後置冷却器を迂回させる
ために、 （ａ）（１）３方弁の第１ポートを高温空気の前記供給
源に、（２）前記３方弁の第２ポートを前記後置冷却器
に、（３）前記３方弁の第３ポートを出口管に連結する
段階と、 （ｂ）外気温が凍結点に近いか、凍結点か、あるいは凍
結点より低い時に、前記３方弁を前記第１及び第２ポー
ト間で開いて前記高温空気が前記３方弁を流れて前記第
３ポートへ進むようにし、外気温が凍結点より高い時、
前記３方弁を閉じる段階とを有する後置冷却器迂回方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/897277 | 1997-07-21 | ||
| US08/897,277 US6283725B1 (en) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Aftercooler bypass means for a locomotive compressed air system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182307A true JPH1182307A (ja) | 1999-03-26 |
| JP2947791B2 JP2947791B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=25407677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10195683A Expired - Fee Related JP2947791B2 (ja) | 1997-07-21 | 1998-07-10 | 冷却ガス加熱方法、冷却ガス加熱装置及び後置冷却器迂回方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6283725B1 (ja) |
| JP (1) | JP2947791B2 (ja) |
| AU (1) | AU747276B2 (ja) |
| CA (1) | CA2231712C (ja) |
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