JPS5846940Y2 - エンジン走行鉄道車両の冷房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジン走行鉄道車両の冷房装置に関するも
のである。

エンジン走行鉄道車両に於いて、車両の屋根上にエンジ
ン冷却水冷却器を搭載すれば、エンジン及び流体変速機
用冷却水を冷却するためのファンが必要なくなり、その
ファン動力を冷房用の動力として用いることができるよ
うになるという利点が生ずるものである。

然しなから、冷房用冷凍サイクルのコンデンサ部分は車
両の屋根上に搭載されるものであるため、上記のように
エンジン及び流体変換機用冷却水冷却器を車両の屋根上
に搭載した場合にはエンジン及び流体変速機用冷却水冷
却器の放熱によって冷房用のコンデンサに吸入する外気
温が上昇し、これにより冷媒の凝縮温度が上昇する１−
とになる。

従って、冷凍サイクルの圧縮機の負荷が増加し、また膨
張弁入口での冷媒温度が上昇するため、冷房能力の低下
と冷房用所要動力の増加をきたす欠点があった。

本考案は上記欠点をなくし、コンデンサが吸入する外気
温の上昇に合わせて冷凍サイクルを運転させ一定の冷房
能力を保持することができる車両用冷房装置を提供する
ことを目的とするものである。

次に、本考案に係る装置の一実施例を図面について説明
する。

図中１は本考案に係る装置が搭載されている車両であり
、該車両１の車輪２は車両１の下部１ａにつシ下げられ
ている走行用エンジン３に付属する流体変速機２０の駆
動軸４ｂの一端と接続されている。

上記エンジン３は車両１の屋根１ｂ上に搭載されている
エンジン冷却水冷却器５と接続バイブロを介して接続さ
れてふ・す、接続バイブロにはエンジン機側のエンジン
冷却水循環ポンプ７が取り付けられている。

上記冷却水冷却器５は屋根１ａ上における車両１の左右
両側位置に取り付けられており、この冷却水冷却器５は
車両１の前後方向に平行して設けられる複数本の冷却水
流路パイプ５ａと、該パイプ５ａの外壁と接触した状態
で形成される多数の放熱板５ｂと、パイプ５ａの各所に
取り付けられるヘッダ５ｃとにより構成されている。

また、上記屋根１ｂにおける中央位置には車両１の前後
方向に沿って複数個の冷房機８が取り付けられてむす、
該屋根１ｂ上には冷房用コンデンサ９とコンデンサファ
ン１０とによる外機８ａが突出して設けられている。

この冷房機８．駆動用の電力ば、車両１の下部１ａにつ
り下げられている交流発電機１１から供給されており、
この交流発電機１１は前記走行用エンジン３にも・ける
駆動軸４ａの他端と接続されている。

上記交流発電機１１と冷房機８との電気的接続は電気回
路Ｓ及び制御盤１３等を介して行われており、これを第
３図について詳述する。

図中１２は交流発電機１１の電流を一定の電圧値に調整
する電圧調整器で、この電圧調整器１２の出力は２系統
に分けられ、夫々全波整流器１３ａ、１３ｂに加えられ
ている。

１４ａ、１４ｂは、上記整流器１３ａ、１３ｂで整流さ
れて作られた直流電流を任意の周波数の交流に変換する
周波数変換器であり、この周波数変換器１４ａ、１４ｂ
における一方の周波数変換器１４ａは前記コンデンサフ
ァン１０を駆動するファンモータ１０ａに接続され、他
方の周波数変換器１４ｂは冷凍サイクルの圧縮機１５を
駆動する駆動モータ１５ａと、蒸発機１６の蒸発機ファ
ン１７を、駆動するファンモータ１７ａに接続されてい
る。

また上記コンデンサ９の近辺には温度検出器１８が取り
付けられており、前記周波数変換器１４ａはその温度検
出器１８の検出値により制御され、即ち、温度検出器１
８が高温を検出するとコンデンサファン１０が高速回転
を行い、低温を検出すると低速回転を行うように制御さ
れている。

また、第３図にむいて、２点鎖線で示したルプが冷凍サ
イクルを示してち・す、図中１９は膨張弁である。

次に、上記構成による装置の作用を説明する。

車両１を走行させると共に、冷却水循環ポンプ７を作動
させると、エンジン冷却水は、走行用エンジン３→循環
ポンプ７→接続バイブロ→冷却水冷却器５→接続バイブ
ロ→エンジン用潤滑油及び流体変速機油の冷却器１５→
走行用エンジン３というループを描いて循環せしめられ
る。

こうして走行用エンジン３及び流体変速機で発生した熱
は、上記車両の屋根上に取り付けられている冷却水冷却
器５において自然放熱又は車両の走行による空気の対流
によって放熱されることになる。

一方、走行用エンジン３に結合させた交流発電機１１に
よって発生させた電気は電圧調整器１２により一定の電
圧に調整され、さらにその一部が一方の整流器１３ｂ及
び周波数変換器１４により任意の電圧で任意の周波数の
電源に変換されて冷凍サイクルの圧縮機駆動モータ１５
ａと、蒸発機ファンモータ１７ａに供給されている。

又残りの電気は整流器１３ａ及び周波数変換器１４ａを
経て、コンデンサファン１０の駆動用モータ１０ａに供
給されており、前記温度検出器１８はコンデンサ吸入空
気温度を測定し、」−記周波数変換器１４ａへ信号をフ
ィードバックして、コンデンサファンモータ１０ａの電
源周波数を変化させている。

従って、第４図に示すように、エンジン冷却水冷却器５
により温められた空気Ａは、コンデンサファン１０によ
りコンデンサ９に吸引されることになるが、そのコンデ
ンサファン１０はコンデンサ９に吸引される空気の温度
に応じて回転数が制御されているので、エンジン及び流
体変速機冷却水冷却器５での放熱量が大きくコンデンサ
９の吸込空気温度が高い条件下においても、圧縮機１５
の運転状況を変えずにコンデンサ９のファンの回転数を
増加させ凝縮温度を一定に保つことができる。

第５図は冷媒温度が低い場合と高い場合における冷凍サ
イクルを圧力Ｐ−エンタルピｉ線図で表わしたものであ
り、実線で示したのが冷媒温度が低い場合で、点線で示
したのが冷媒温度が高い場合である。

この図から明らかなように、冷媒温度が高くなると、冷
房能力ＱはＱｌからＱ２まで小さくなると共に、圧縮機
の圧縮仕事ＡＬはＡＬｌからＡＬ２まで多くなるもので
ある。

しかしながら」−述した本考案に係る装置は冷媒温度を
低い状態で維持させることができるので、冷房能力の低
下及び圧縮仕事の増加の虞がないものとされている。

さらに、上述した本考案に係る装置は、圧縮機１５及び
ファンの運転の際には徐々に電圧あるいは周波数を上げ
て始動することができるため、これらの始動時の電流の
削減が出来る。

また、圧縮機の始動、停止をくりかえす場合、圧縮機１
５の始動を徐々に行えることから冷媒の液圧縮の防止が
出来、これにより圧縮機の破損が防止出来るので圧縮機
吸入側にアキュームレーターを設置する必要がない。

また複数個の冷房機８を運転する場合は、これを並列に
必要な個数だけ取付け、その冷房機８の一台一台を個別
に制御する構成とすれば、車内の温度分布を自由に操作
出来る。

以上説明したように本考案によれば、エンジン冷却水冷
却器を車両の屋根上に搭載したので、エンジン冷却水を
冷却するためのファンが必要なくなり、そのファン動力
を冷房用動力として用いることかできる効果があり、ま
た、そのエンジン冷却水冷却器を車両の屋根上に搭載し
たことにより冷房用コンデンサ付近の温度は上昇するこ
とになるが冷凍サイクルの圧縮機とコンデンサファンと
を別々に制御する構成としたので、冷房能力の低下及び
圧縮仕事の増加を来たす虞がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る装置が搭載されているエンジン走
行車両を示す平面図、第２図は同側面図、第３図は本考
案に係る装置の一実施例を示すブロック図、第４図はコ
ンデンサ部における空気の流れを示す説明図、第５図は
冷凍サイクルを示す圧力Ｐ−エンタルピｉ線図である。 １・・・エンジン走行鉄道車両、１ｂ・・・屋根、３・
・・走行用エンジン、５・・・エンジン冷却水冷却器、
８・・・冷房機、９・・・コンデンサ、１０・・・コン
デンサファン、１５・・・圧縮機、１８・・・温度検出
器、２１・・・エンジン潤滑油及び流体変速機油用冷却
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン走行鉄道車両の走行用エンジンに連結され、冷
   房機の電源として用いられる発電機と、上記車両の屋根
   上に取り付けられ、上記走行用エンジンの冷却水を冷却
   するエンジン冷却水冷却器と、該エンジン冷却水冷却器
   と共に上記車両の屋根上に取付けられる上記冷房機のコ
   ンデンサと、上記コンデンサを空冷するためのコンデン
   サファンと、上記コンデンサの近辺に設置される温度検
   出器と、を具備しており、上記コンデンサファンは上記
   冷房機の圧縮機とは別々に制御されると共に、このコン
   デンサファンは上記温度検出器の検出値に対応してその
   回転数が制御される構成とされたことを特徴とするエン
   ジン走行鉄道車両の冷房装置。