TWI397483B - 鐵道車輛用空氣壓縮裝置 - Google Patents

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TWI397483B
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Toru Mizufune
Kazunori Morimoto
Takashi Kuga
Hiroyuki Shimizu
Mitsuyoshi Hamasaki
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鐵道車輛用空氣壓縮裝置
本發明係關於一種設置於鐵道車輛,且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
作為設置於鐵道車輛且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,已知有專利文獻1至專利文獻3所揭示者。於如專利文獻1至專利文獻3中揭示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,設置有用以將所吸入之空氣壓縮之壓縮機、具有電動馬達且驅動壓縮機之壓縮機驅動部、冷卻送風機、及後冷卻器等。而且,該等構成要素係以收容於收容箱內進行封裝化之方式構成。
再者,如專利文獻1及專利文獻2所揭示,冷卻送風機係構成為藉由來自電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,從而產生冷卻空氣流。藉由設置此種冷卻送風機,使裝置內之機器得到冷卻。又,如專利文獻1至專利文獻3所揭示,後冷卻器係構成為將由壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻。又,於如上所述之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,在收容箱內設置有於藉由冷卻送風機之旋轉而作為冷卻空氣吸入之外部氣體(空氣)通過時抑制雜質通過之過濾器部。
又,如專利文獻1所揭示,於鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,設置有連結壓縮機驅動部與壓縮機,將壓縮機驅動部之驅動力傳遞至壓縮機的聯軸器。而且,如專利文獻1之圖3所揭示,聯軸器係收容於聯軸器箱內,且於該聯軸器箱中,形成有收集冷卻用之空氣之孔。藉由在聯軸器箱中形成如此之孔,而發揮用以抑制壓縮機或電動馬達中所產生之熱之影響,作用於聯軸器中所使用之橡膠構件或樹脂構件的冷卻效果。
又,專利文獻1及專利文獻2揭示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,係構成為於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣,以實現壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑的空氣壓縮裝置。而且,專利文獻2之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如專利文獻2之圖3所揭示,設置有回收機油之機油回收器或使壓縮機與機油回收器連通之含機油壓縮空氣噴出路徑。該含機油壓縮空氣噴出路徑,係設置為於壓縮機中將伴隨機油而壓縮之壓縮空氣導引噴出至機油回收器之配管,且設置為固定於壓縮機與機油回收器之間之路徑。
又,專利文獻1及專利文獻2揭示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,係將壓縮機、壓縮機驅動部、冷卻送風機、後冷卻器等緊湊地收容於收容箱內進行封裝化,藉此,便可實現對鐵道車輛之安裝性極其優異之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。再者,於專利文獻3中,揭示有包括並聯有複數台壓縮機的鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-227785號公報
[專利文獻2]日本專利特開2003-200826號公報
[專利文獻3]日本專利特開2005-76481號公報
根據專利文獻1或專利文獻2揭示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,可實現對鐵道車輛之安裝性極其優異之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。另一方面,於鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,考慮更要求與設置對象之鐵道車輛行駛之環境相應的特有之性能。作為與鐵道車輛行駛之環境相應之如此之特有性能,包括於設置於在大量產生沙塵等粉塵之地域行駛之鐵道車輛之情形時所要求之防塵性能。於此情形時,尤其期望確保對於壓縮機之旋轉軸之軸端部或電動馬達之輸出軸之軸端部的防塵性能之結構。
就確保抑制沙塵等粉塵侵入之防塵性能之觀點而言,考慮將軸端部之密封形狀製成易於排出粉塵者,但由於通常軸端部塗佈有油脂,因此,如此之結構中易於使油脂亦排出至外部,故而欠佳。又,關於聯軸器箱之結構,考慮製成將類似專利文獻1揭示之收集冷卻用之空氣之孔阻塞從而相對外部密閉之結構。但是,由於聯軸器並非直接與聯軸器箱接觸,因此無法期待利用對聯軸器箱之導熱進行散熱,於此情形時,存在聯軸器之冷卻性能低下,從而變得難以將聯軸器、尤其橡膠構件或樹脂構件充分冷卻之虞。另一方面,就聯軸器箱而言,亦考慮製成密閉結構,並且製成提高用以抑制來自壓縮機之熱之影響之隔熱性的結構。但是,於此情形時,亦存在由於無法直接地將聯軸器箱內之聯軸器冷卻,故而變得難以確保充分之冷卻性能之虞。又,就電動馬達而言,若將電動馬達之機殼製成密閉性更高之結構以抑制沙塵等粉塵侵入,則存在因成為難以散熱之結構,而導致冷卻性能低下之虞。
又,根據專利文獻2揭示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,於將伴隨機油之空氣壓縮後自壓縮空氣將機油分離而生成壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,將壓縮機與機油回收器連通之含機油壓縮空氣噴出路徑,設置為固定於壓縮機與機油回收器之間之配管路徑。因此,與設置為具有可撓性之可撓性配管之情形不同,可實現藉由確保高剛性而提高可靠性。然而,於設置作為含機油壓縮空氣噴出路徑而經固定之配管路徑時,含機油壓縮空氣噴出路徑之安裝部分之位置相對於壓縮機及機油回收器中設定而用以固定之位置之調整自由度受到限制。藉此,導致設置含機油壓縮空氣噴出路徑從而組裝鐵道車輛用空氣壓縮裝置之作業伴有困難性。進而,若無法充分調整位置便進行組裝,則將於配管自身中產生過大之應力,從而對耐久性等造成不良影響。又,若構成含機油壓縮空氣噴出路徑之配管於由壓縮機進行噴出後立即受到高溫狀態之壓縮空氣而熱膨脹,則會對壓縮機與機油回收器之位置關係造成影響。
又,於如專利文獻1至專利文獻3揭示之使用機油生成壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,設置有機油回收器,其具有油箱;機油冷卻器,其將回收至油箱中之機油冷卻;以及油溫調整閥,其根據油箱內之油溫,切換為使機油於機油冷卻器中循環之狀態與不使機油循環之狀態中之任一者,以調整油箱內之機油之溫度(油溫)等。再者,機油回收器係構成為導引壓縮機中伴隨機油被壓縮之壓縮空氣,將機油回收至油箱中,並且與將機油供給至壓縮機之機油供給路徑連通。又,油溫調整閥係根據油溫而獨立開關閥者,且藉由例如體積因溫度而變化之蠟等來進行開關。
然而,於如專利文獻1至專利文獻3揭示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,機油係用以冷卻與潤滑所必需者,且例如於鐵道車輛運行後將檢查其量是否處於適當之油位。於此情形時,作業者藉由設置於機油回收器並可測量油箱內之油面位置的油面計確認油面,並視需要補充機油。
然而,於如專利文獻1至專利文獻3揭示之使用機油生成壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,如上所述,設置有機油冷卻器或油溫調整閥作為用以調整油箱內之油溫之機構。因此,於已使鐵道車輛用空氣壓縮裝置停止運轉之情形時,因停止運轉之時間點油溫調整閥之作動狀態或機油之溫度不同,而滯留於機油冷卻器與連通機油冷卻器及油箱之路徑之機油,導致機油朝油箱內之回流量產生變動。由此,於作業者為判斷是否需要補充機油而使鐵道車輛用空氣壓縮裝置停止運轉、並藉由油面計來確認油箱內之油面位置之情形時,即便裝置內循環之機油之合計量相等,油面之位置亦會因停止運轉之時間點之油溫調整閥之作動狀態或油之溫度不同而產生變動。因此,存在作業者難以準確地判斷是否需要補充機油之問題。
又,於將作為冷卻空氣之外部氣體吸入至收容箱內時,在上述過濾器部中,雜質之通過得以抑制,故防止雜質侵入至收容箱內。而且,雖然亦取決於過濾器部中通過受到抑制之雜質之大小或形狀等,但由於藉由冷卻送風機之旋轉進行空氣之吸入動作,故而雜質會一直附著於過濾器部。而且,存在附著於過濾器部之雜質因長時間暴露於所吸入之空氣中而破碎侵入至收容箱內之虞。或者,存在長時間附著於過濾器部之雜質成為核心,進而導致凝集其他雜質之虞。因此,期待如下過濾器部之結構:於作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時,可抑制雜質長時間附著,並且可將暫時附著之雜質去除。
本發明之第1目的在於,藉由鑒於上述實際情況,而提供一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其可發揮充分抑制沙塵等粉塵侵入至壓縮機或電動馬達之防塵性能,並且亦可確保能夠將聯軸器或電動馬達充分冷卻之冷卻性能。又,本發明之第2目的在於,提供一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其可易於將含機油壓縮空氣噴出路徑設置於位置關係經固定之壓縮機與機油回收器之間而不會產生過大之應力,且可提高鐵道車輛用空氣壓縮裝置之組裝作業之作業性,並且能夠有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑之熱膨脹對壓縮機與機油回收器之位置關係造成影響。又,本發明之第3目的在於提供一種可容易且準確地判斷是否需要補充機油之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,本發明之第4目的在於,提供一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係可於過濾器部中,抑制作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時雜質長時間附著,並且可將暫時附著之雜質去除。
用以達成上述第1目的之第1發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係設置於鐵道車輛,且生成用於該鐵道車輛之壓縮空氣者,且,上述鐵道車輛用空氣壓縮裝置之特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;聯軸器,其係將上述壓縮機驅動部與上述壓縮機連結,且將該壓縮機驅動部之驅動力傳遞至該壓縮機;聯軸器箱,其係收容上述聯軸器;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係冷卻由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣;收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器箱、上述冷卻送風機及上述後冷卻器,並且設置有上述空氣吸入部;以及壓縮空氣送出部,其係將由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣送出。而且,第1發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置更包括第1空氣供給路徑,該第1空氣供給路徑係配置於上述收容箱內,且將自上述後冷卻器起到達上述壓縮空氣送出部之壓縮空氣之路徑與上述電動馬達及上述聯軸器箱中之至少一者連通,並對上述電動馬達及上述聯軸器中之至少一者以可噴出方式供給由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣。
根據本發明,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其將壓縮機、壓縮機驅動部、聯軸器及聯軸器箱、冷卻送風機、後冷卻器緊湊地收容於收容箱內進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,本發明,係進而於收容箱內設置有第1空氣供給路徑,該第1空氣供給路徑係將於後冷卻器之下游側自壓縮空氣送出部送出前經冷卻之壓縮空氣噴出至電動馬達及聯軸器中之至少一者。因此,可藉由噴出至電動馬達及聯軸器中之至少一者經冷卻之壓縮空氣,而有效地將電動馬達或聯軸器冷卻,從而可確保充分之冷卻性能。進而,由於對電動馬達或聯軸器箱內噴出壓縮空氣,故而該壓縮空氣之壓力高於大氣壓,因此即便少量,亦於到達聯軸器箱之外部或電動馬達之機殼(該等部分通常為大氣壓)時膨脹,以可抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱內侵入至壓縮機之內部或電動馬達之程度向外部持續噴出。
因此,根據本發明,可提供一種如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其可發揮抑制沙塵等粉塵侵入至壓縮機或電動馬達之充分之防塵性能,並且亦可確保能夠將聯軸器或電動馬達充分冷卻之冷卻性能。
第2發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第1發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中更包括:機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收,並且與上述機油供給路徑連通;機油分離元件,其係配置於將上述機油回收器與上述後冷卻器連通之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣將機油分離;水油用分離器,其係自以上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣中將水分與油分分離;以及除濕器,其係配置於上述水油用分離器與上述壓縮空氣送出部之間,且對經上述水油用分離器分離水分與油分之壓縮空氣進而進行除濕;且,上述第1空氣供給路徑,係設置成將上述除濕器及上述壓縮空氣送出部之間之壓縮空氣之路徑與上述聯軸器箱連通,並對上述聯軸器以可噴出方式供給由上述除濕器除濕之壓縮空氣。
根據本發明,鐵道車輛用空氣壓縮裝置係構成為如下裝置:包括機油供給路徑、機油回收器、機油分離元件、水油用分離器及除濕器,且於壓縮伴隨機油之空氣後,自壓縮空氣中將機油分離而生成壓縮空氣。因此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑的鐵道車輛用空氣壓縮裝置。而且,本發明,係藉由第1空氣供給路徑,而將在除濕器之下游側自壓縮空氣送出部送出前之壓縮空氣,即,如下壓縮空氣導入至聯軸器箱內,該壓縮空氣係機油經機油分離元件分離,且由後冷卻器冷卻進而由水油用分離器分離水分與油分,並且亦經除濕之壓縮空氣。因此,於可防止或大幅度地減少油分對聯軸器之附著並且亦防止導致生銹的水分附著之狀態下,將聯軸器冷卻,實現聯軸器箱內之防塵之結果亦實現壓縮機之防塵。
第3發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第1發明或第2發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述第1空氣供給路徑係設置為與上述聯軸器箱連通之路徑,且對上述聯軸器以可噴出方式供給由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣,且於上述聯軸器箱,設置有對外部開口之孔,該孔係形成為可將自上述第1空氣供給路徑對上述聯軸器噴出之空氣向外部排出。
根據本發明,於後冷卻器之下游側自壓縮空氣送出部送出前之經冷卻之壓縮空氣係對聯軸器噴出,實現聯軸器之冷卻,並且實現聯軸器箱內之防塵結果亦同時實現壓縮機之防塵效果。而且,於聯軸器箱中設置有孔,經由該孔,將對聯軸器噴出之空氣(壓縮空氣於噴出之時間點與聯軸器箱內之壓力相等。即若聯軸器箱內為大氣壓,則壓縮空氣膨脹至達到大氣壓為止)向外部排出。因此,由於自第1空氣供給路徑對聯軸器噴出,且連續供給空氣,故而可使發揮聯軸器之冷卻效果與壓縮機之防塵效果的空氣朝外部排出而不滯留於聯軸器箱內,從而能夠更有效地發揮冷卻效果與防塵效果。
第4發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第3發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述孔係設置有複數個,且複數個上述孔分別形成為可插入用以自該聯軸器箱之內側對將其他機器安裝固定於上述聯軸器箱之固定用螺釘進行操作之工具。
根據本發明,於聯軸器箱中,將發揮聯軸器之冷卻效果與壓縮機之防塵效果的壓縮空氣朝外部排出之孔係設置有複數個。因此,可使發揮冷卻效果與防塵效果之壓縮空氣分散地朝外部更有效排出。而且,複數個上述孔形成為可插入用以自聯軸器箱之內側,對將其他機器安裝固定於聯軸器箱之固定用螺釘進行操作之工具。因此,亦可將用以排出壓縮空氣之孔兼用作用於插入工具將其他機器安裝於聯軸器箱之孔。再者,作為安裝於聯軸器箱之其他機器,例如,自冷卻後之壓縮空氣中將水分分離之分離器、或進而進行該壓縮空氣之除濕之除濕器等。又,於鐵道車輛用空氣壓縮裝置構成為於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣之裝置之情形,則可將作為其他機器之機油回收器、水油用分離器、除濕器等安裝於聯軸器箱。
第5發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第4發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中更包括:機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收,並且與上述機油供給路徑連通;含機油壓縮空氣噴出路徑,其係以將上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣導引噴出至上述機油回收器之方式,將上述壓縮機與上述機油回收器連通;機油分離元件,其係配置於將上述機油回收器與上述後冷卻器連通之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣,將機油分離;以及除濕器,其係對由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣進行除濕。而且,第5發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係上述含機油壓縮空氣噴出路徑包括:壓縮機側凸緣部,其係固定安裝於上述壓縮機中作為安裝面之第1安裝面;機油回收器側凸緣部,其係固定安裝於上述機油回收器中作為安裝面之第2安裝面;以及固定配管部,其係設置為固定於上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間之路徑,並且具有互相連通之金屬製之複數根配管;且,上述固定配管部包括:迂迴路徑部分,其係構成為在上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間,以曲折迂迴複數次之方式延伸,並且包含上述複數根配管;以及中間凸緣部分,其係沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直或傾斜之面配置,且串列連結上述複數根配管。
根據本發明,鐵道車輛用空氣壓縮裝置係構成為如下裝置,其包括機油供給路徑、含機油壓縮空氣噴出路徑、機油回收器、機油分離元件及除濕器,且於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣將機油分離而生成壓縮空氣。因此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑的鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,該鐵道車輛用空氣壓縮裝置,係自將發揮聯軸器之冷卻效果與壓縮機之防塵效果的壓縮空氣朝外部排出之複數個孔插入工具,操作固定螺釘,將其他機器安裝固定於聯軸器箱,亦將壓縮機與機油回收器之位置關係固定。因此,於構成設置為經固定之路徑之含機油壓縮空氣噴出路徑之配管為如專利文獻2揭示之配管之情形時,當對壓縮機與機油回收器安裝該配管時,用以設置該配管之位置調整之自由度受到限制。而且,相對於壓縮機及機油回收器中所設定用以固定之位置,一面調整該配管(含機油壓縮空氣噴出路徑)之安裝部分之位置一面設置該配管並組裝鐵道車輛用空氣壓縮裝置之作業產生困難。
然而,本發明,係含機油壓縮空氣噴出路徑中作為經固定之路徑而設置之固定配管部,係構成為經由中間凸緣部分串列連結複數根配管。而且,該中間凸緣部分係沿著相對固定有壓縮機側凸緣部之第1安裝面與固定有機油回收器側凸緣部之第2安裝面垂直或傾斜之面配置。因此,在第1安裝面及第2安裝面經設定用以固定之位置,分別固定有壓縮機側凸緣部及機油回收器側凸緣部之狀態下,可於相對第1安裝面及第2安裝面垂直或傾斜且安裝方向不易干涉而使連結狀態之自由度提高之中間凸緣部分,一面適當調整複數根配管之位置關係、一面容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑。藉此,可於位置關係經固定之壓縮機與機油回收器之間,容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑而不會產生過大之應力,從而可容易地進行組裝鐵道車輛用空氣壓縮裝置之作業,提高作業性。
又,於含機油壓縮空氣噴出路徑之固定配管部中,設置有複數次曲折延伸之迂迴路徑部分。因此,可充分地確保中間凸緣部分之配置之自由度。而且,即便於自壓縮機噴出後立即受到高溫狀態之壓縮空氣之熱之影響,亦可抑制因迂迴路徑部分在壓縮機側凸緣部與機油回收器側凸緣部之間迂迴之方向熱膨脹,而對壓縮機側凸緣部及機油回收器側凸緣部之位置關係造成影響。藉此,便可有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑之熱膨脹,對固定有壓縮機側凸緣部之壓縮機與固定有機油回收器側凸緣部之機油回收器之位置關係造成影響。因此,根據本發明,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其可於位置關係經固定之壓縮機與機油回收器之間容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑而不會產生過大之應力,提高鐵道車輛用空氣壓縮裝置之組裝作業之作業性,並且能夠有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑之熱膨脹,對壓縮機與機油回收器之位置關係造成影響。
第6發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第5發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述迂迴路徑部分包括:一對直線部分,其等係相對於沿著互相垂直之各個面配置之上述第1安裝面及上述第2安裝面平行地延伸;以及曲折部分,其係連結該一對直線部分並且以半圓弧狀曲折;上述中間凸緣部分,係設置於上述一對直線部分之一者之中途,並且沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直之面配置。
根據本發明,迂迴路徑部分係由一對直線部分與半圓弧狀之曲折部分所構成,於一對直線部分之一者之中途,設置有垂直於第1及第2安裝面之中間凸緣部分。因此,可於第1及第2安裝面之間緊湊且省空間地配置迂迴路徑部分,並且可容易地實現沿著相對第1及第2安裝面作為安裝方向最不易干涉之面之垂直面所設置之中間凸緣部分之配置構成。
第7發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第3發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中更包括罩蓋,該罩蓋係相對於上述孔隔離配置,並且配置為可覆蓋該孔之周圍,形成為朝來自上述冷卻送風機之冷卻空氣流之下游側開口。
根據本發明,設置有罩蓋,該罩蓋係於來自冷卻送風機之冷卻空氣流之下游側開口,且相對聯軸器箱中排出壓縮空氣之孔隔離地覆蓋其周圍。因此,可防止來自冷卻送風機之冷卻空氣自壓縮空氣排出用之孔侵入至聯軸器箱內,從而能夠有效地防止沙塵等粉塵與冷卻空氣一併侵入至聯軸器箱內。
又,用以達成上述第1目的之第8發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係設置於鐵道車輛,生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,且,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;聯軸器,其係連結上述壓縮機驅動部與上述壓縮機,將該壓縮機驅動部之驅動力傳遞至該壓縮機;聯軸器箱,其係收容上述聯軸器;冷卻送風機,其係藉由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係將由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻;收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器箱、上述冷卻送風機及上述後冷卻器,並且設置有上述空氣吸入部;壓縮空氣送出部,其係用以將由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣送出;以及吸入過濾器,其係設置於上述空氣吸入部,且於所吸入之空氣通過時抑制粉塵之通過。而且,第8發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係包括第2空氣供給路徑,其係配置於上述收容箱內,且經由上述電動馬達及相對外部呈密閉之上述聯軸器箱中之至少一者,將上述空氣吸入部與上述壓縮機連通,對上述電動馬達及上述聯軸器中之至少一者以可噴出方式供給自上述空氣吸入部所吸入之空氣。
根據本發明,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其將壓縮機、壓縮機驅動部、聯軸器及聯軸器箱、冷卻送風機、後冷卻器緊湊地收容於收容箱內進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,本發明,進而設置有經由電動馬達及經密閉之聯軸器箱中之至少一者將空氣吸入部與壓縮機連通之第2空氣供給路徑,於藉由空氣吸入部吸入空氣時,利用吸入過濾器抑制粉塵之通過。藉此,於由吸入過濾器阻止粉塵侵入之狀態下所吸入之外部之冷空氣係由壓縮機側之負壓吸入,且對電動馬達及聯軸器中之至少一者噴出。因此,可藉由噴出至電動馬達及聯軸器中之至少一者之冷空氣,而有效地將電動馬達或聯軸器冷卻,從而可確保充分之冷卻性能。進而,由於經由吸入過濾器對電動馬達或聯軸器噴出吸入之空氣,故而可抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱內侵入至壓縮機之內部或電動馬達。再者,對電動馬達或聯軸器噴出之空氣係吸入至壓縮機中進行壓縮。
因此,根據本發明,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其可發揮充分抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱內侵入至壓縮機或電動馬達之防塵性能,並且亦可確保能夠充分冷卻聯軸器或電動馬達之冷卻性能。
第9發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第1發明、第2發明、第8發明中之任一鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述冷卻送風機係設置為軸流送風機,且上述後冷卻器、上述軸流送風機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器及上述壓縮機係沿同一軸向配置,上述軸向係沿著鐵道車輛之軌道方向及枕木方向中之至少一者而配置,上述收容箱係配置於用以覆蓋鐵道車輛之下部的通風罩之內側,上述收容箱之上述軸向之兩端部,係經由形成作為空氣蓄積用之區域之空間的緩衝區域,配置於上述通風罩上述軸向之兩側所配置之內壁。
將各構成要素收容於收容箱內而構成之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,有時配置於鐵道車輛之下部之通風罩內,以降低空力阻力。而且,於設置有鐵道車輛用空氣壓縮裝置之鐵道車輛行駛之環境為寒冷地區,且該鐵道車輛之行駛速度為高速之情形時,可認為存在如下可能性:若將後冷卻器配置於收容箱之下部,則流經通風罩下方之外部之高速之冷空氣(例如-20℃)會流入收容箱內,使後冷卻器內之水分凍結。另一方面,由於鐵道車輛之下部之高度方向上之空間狹窄,故而使通風罩之底部與收容箱靠近配置。因此,於上述情形時,難以在收容箱之下部之後冷卻器與通風罩之底部之間設置隔熱結構。
然而,根據本發明,於鐵道車輛之下部之通風罩內配置收容箱,且於該收容箱內配置後冷卻器、軸流送風機、壓縮機驅動部、聯軸器及壓縮機之軸向,係沿著鐵道車輛之軌道方向及枕木方向中之至少一者而配置。因此,後冷卻器不必配置於收容箱之下部,從而可防止後冷卻器內之水分因通風罩下方之外部之冷空氣而凍結。又,由於上述各構成要素係沿著由軸流送風機產生之冷卻空氣所流動之軸向配置,故而能夠有效地藉由收容箱內之軸流送風機(冷卻送風機)進行冷卻。而且,本發明,係收容箱之軸向之兩端部經由空氣蓄積用之空間(即,緩衝區域),配置於通風罩之軸向兩側之內壁。因此,可防止通風罩之側方之冷空氣自收容箱之軸向兩端部直接流入。即,於設置有鐵道車輛用空氣壓縮裝置之鐵道車輛行駛之環境為寒冷地區,且該鐵道車輛之行駛速度為高速之情形時,自通風罩之側方流入至通風罩內之空氣於上述緩衝區域內速度充分降低,故而可防止高速之冷空氣流入收容箱。藉此,在與軸流送風機一併沿軸向配置之後冷卻器中,可防止內部之水分凍結。
又,用以達成上述第2目的之第10發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係設置於鐵道車輛,且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,且其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係將由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻;機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收,並且與上述機油供給路徑連通;含機油壓縮空氣噴出路徑,其係以將上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣導引噴出至上述機油回收器之方式,連通上述壓縮機與上述機油回收器;機油分離元件,其係配置於連通上述機油回收器與上述後冷卻器之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣將機油分離;除濕器,其係對由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣進行除濕;以及收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述冷卻送風機、上述後冷卻器、上述機油回收器、上述機油分離元件及上述除濕器,並且設置有上述空氣吸入部。而且,於第10發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,係上述含機油壓縮空氣噴出路徑包括:壓縮機側凸緣部,其係固定安裝於上述壓縮機中作為安裝面之第1安裝面;機油回收器側凸緣部,其係固定安裝於上述機油回收器中作為安裝面之第2安裝面;以及固定配管部,其係設置為固定於上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間之路徑,並且具有互相連通之金屬製之複數根配管;且,上述固定配管部包括:迂迴路徑部分,其係構成為於上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間,以曲折迂迴複數次之方式延伸,並且包含上述複數根配管;以及中間凸緣部分,其係沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直或傾斜之面配置,且串列連結上述複數根配管。
根據本發明,鐵道車輛用空氣壓縮裝置係構成為如下裝置,其包括機油供給路徑、含機油壓縮空氣噴出路徑、機油回收器、機油分離元件及除濕器,且於將伴隨機油之空氣壓縮,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。因此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,本發明可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其將壓縮機、壓縮機驅動部、冷卻送風機、後冷卻器、機油回收器、機油分離元件及除濕器緊湊地收容於收容箱內進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。
而且,本發明,係含機油壓縮空氣噴出路徑中作為經固定之路徑而設置之固定配管部,構成為經由中間凸緣部分將複數根配管串列連結。而且,該中間凸緣部分,係沿著相對固定有壓縮機側凸緣部之第1安裝面與固定有機油回收器側凸緣部之第2安裝面垂直或傾斜之面而配置。因此,在第1安裝面及第2安裝面經設定用以固定之位置分別固定有壓縮機側凸緣部及機油回收器側凸緣部之狀態下,可於相對第1安裝面及第2安裝面垂直或傾斜且安裝方向不易干涉而使連結狀態之自由度提高之中間凸緣部分,一面適當調整複數根配管之位置關係、一面容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑。藉此,可於位置關係經固定之壓縮機與機油回收器之間,容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑而不會產生過大之應力,從而可容易地進行組裝鐵道車輛用空氣壓縮裝置之作業,提高作業性。
又,於含機油壓縮空氣噴出路徑之固定配管部中,設置有複數次曲折延伸之迂迴路徑部分。因此,可充分地確保中間凸緣部分配置之自由度。而且,即便於自壓縮機噴出後立即受到高溫狀態之壓縮空氣之熱之影響,亦可抑制因迂迴路徑部分於在壓縮機側凸緣部與機油回收器側凸緣部之間迂迴之方向熱膨脹,而對壓縮機側凸緣部及機油回收器側凸緣部之位置關係造成影響。藉此,便可有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑之熱膨脹,對固定有壓縮機側凸緣部之壓縮機與固定有機油回收器側凸緣部之機油回收器之位置關係造成影響。
因此,根據本發明,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其可於位置關係經固定之壓縮機與機油回收器之間容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑而不會產生過大之應力,提高鐵道車輛用空氣壓縮裝置之組裝作業之作業性,並且能夠有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑之熱膨脹對壓縮機與機油回收器之位置關係造成影響。
第11發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第10發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述迂迴路徑部分包括:一對直線部分,其等係相對於沿著互相垂直之各面配置之上述第1安裝面及上述第2安裝面平行地延伸;以及曲折部分,其係連結該一對直線部分並且以半圓弧狀曲折;上述中間凸緣部分,係設置於上述一對直線部分之一者之中途,並且沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直之面配置。
根據本發明,迂迴路徑部分係由一對直線部分與半圓弧狀之曲折部分所構成,且於一對直線部分之一者之中途設置有垂直於第1及第2安裝面之中間凸緣部分。因此,可於第1及第2安裝面之間緊湊且省空間地配置迂迴路徑部分,並且可容易地實現沿著相對第1及第2安裝面作為安裝方向最不易干涉之面而垂直之面設置之中間凸緣部分之配置構成。
又,用以達成上述第3目的之第12發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係設置於鐵道車輛,且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,且,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係將由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻;機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係具有油箱,且導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收至上述油箱中,並且與上述機油供給路徑連通;油面計,其係設置於上述機油回收器,且可測量上述油箱內之油面之位置;機油分離元件,其係配置於連通上述機油回收器與上述後冷卻器之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並通過上述機油回收器之壓縮空氣中,將機油分離;除濕器,其係對由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣進行除濕;機油冷卻器,其係將回收至上述油箱之機油冷卻;油溫調整閥,其係根據上述油箱內之油之溫度(即,油溫),切換為使機油循環於上述機油冷卻器中之狀態與不使機油循環之狀態之任一狀態,從而調整該油溫;控制器,其係可將運轉模式設定為通常運轉模式、暖氣運轉模式及油面確認模式,並基於該等中之任一運轉模式控制運轉狀態;以及收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述冷卻送風機、上述後冷卻器、上述機油回收器、上述機油分離元件、上述除濕器、上述機油冷卻器及上述控制器,並且設置有上述空氣吸入部。而且,第12發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,係上述控制器於未設定為上述油面確認模式之狀態且上述油溫為特定之第1溫度以下之狀態(即,上述暖氣運轉模式)之情形時,以使上述壓縮機連續作動並且將壓縮空氣排出至外部之方式,控制運轉狀態,於未設定為上述油面確認模式之狀態且上述油溫超過上述第1溫度之狀態(即,上述通常運轉模式)之情形時,以根據設置於上述收容箱之外部並蓄積壓縮空氣之氣罐內之空氣壓力,使上述壓縮機間歇作動,並且對該氣罐送出經上述除濕器除濕之壓縮空氣之方式,控制運轉狀態,於設定為上述油面確認模式之情形時,以使上述壓縮機連續作動,直至上述油溫超過特定之第2溫度之條件、與設定為該油面確認模式後經過特定時間之條件中之至少任一條件(即,油面確認條件)成立為止,並且將壓縮空氣排出至外部之方式,控制運轉狀態,且若上述油面確認條件成立則使運轉停止。
根據本發明,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機、壓縮機驅動部、冷卻送風機、後冷卻器、機油回收器、機油分離元件、除濕器、機油冷卻器及控制器,緊湊地收容於收容箱內進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。進而,於本發明中,基於運轉模式控制鐵道車輛用空氣壓縮裝置之運轉狀態的控制器構成為不僅可對應於通常運轉模式及暖氣運轉模式,而且可對應於油面確認模式,控制運轉狀態。而且,於該鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,若設定為油面確認模式,則壓縮機基於控制器之控制連續作動,直至關於油溫或設定為油面確認模式後之時間之油面確認條件成立為止,並藉由條件成立而停止運轉。因此,可使停止油面確認模式下之運轉之時間點之油溫調整閥的作動狀態及機油之溫度,以大致固定相同之狀態穩定。藉此,進行油面確認模式下之運轉並停止,進而經過特定時間油面之狀態穩定之狀態下,滯留於機油冷卻器與連通機油冷卻器及油箱之路徑的機油量將收斂為大致相等之量。由此,於作業者藉由油面計來確認油箱內之油面時,只要於裝置內循環之機油之合計量相等,則可抑制油面之位置因停止運轉時之油溫調整閥之作動狀態而變動,且收斂於穩定之大致相同之油面之位置。因此,作業者可容易且準確地判斷是否需要補充機油。再者,如上所述,期待進行油面確認模式下之運轉並停止後之油面計之油面確認作業,於經過程度為可忽視運轉對油面變動造成影響之特定時間後,於油面狀態穩定之狀態下進行。
因此,根據本發明,可提供一種可容易且準確地判斷是否需要補充機油之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
第13發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第12發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中更包括檢測上述油溫之溫度感測器,且基於上述溫度感測器之檢測結果,判斷上述油溫是否為上述第1溫度以下之狀態,上述控制器基於上述溫度感測器之檢測結果,判斷上述油溫超過上述第2溫度之上述油面確認條件是否成立。
根據本發明,為判斷自暖氣運轉模式轉移至通常運轉模式之時序而設置以檢測油溫之溫度感測器,亦可作為用以判斷油面確認條件是否成立之溫度感測器。因此,可將於暖氣運轉模式及通常運轉模式下用於油溫檢測之溫度感測器亦兼用於油面確認模式中使用。藉此,可實現裝置構成之簡化。
第14發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第12發明或第13發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述油溫調整閥係根據上述油溫獨立作動而並非基於上述控制器之控制。
根據本發明,油溫調整閥係設置為根據油溫獨立作動而並非基於控制器之控制之獨立式調整閥。因此,就根據油箱內之油溫,切換為使機油在機油冷卻器中循環之狀態、與不使其循環之狀態,以調整油溫之油溫調整閥之結構而言,可實現小型化及簡單化。而且,由於獨立式之調整閥不依賴於控制器之控制,故而可使作動穩定化,且可實現可靠性之提昇。由此,於油溫調整閥實現小型化及作動可靠性之提昇的鐵道車輛用空氣壓縮裝置中,可使為進行油面確認而停止運轉時之油溫調整閥之作動狀態,以大致固定相同之狀態穩定,從而可實現能夠容易且準確地判斷是否需要補充機油之構成。
又,用以達成上述第4目的之第15發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係設置於鐵道車輛,且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,且,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部及上述冷卻送風機,並且設置有上述空氣吸入部;以及過濾器單元,其係設置於上述收容箱,且具有於藉由上述冷卻送風機之旋轉而作為上述冷卻空氣吸入之空氣通過時抑制雜質通過的過濾器部。而且,第15發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,係上述過濾器部形成為以朝向上述收容箱之外側突出之方式形成之凸部、與以自該凸部朝向上述收容箱之內側,經由斜面凹陷之方式形成之凹部重複出現之凹凸形狀;上述過濾器單元更包括具有形成為板狀之部分,且以覆蓋上述凹部之方式安裝於上述過濾器部之板構件,形成於上述過濾器部之複數個上述凸部及複數個上述凹部,係以上述凸部及上述凹部各自沿著上下方向連續延伸之方式配置。
根據本發明,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機、壓縮機驅動部、冷卻送風機等緊湊地收容於收容箱內進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,對設置於收容箱中所設置之過濾器單元,且抑制作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時雜質之通過的過濾器部,加工有使朝向收容箱之外側之凸部與朝向內側之凹部重複出現之凹凸形狀。因此,與吸入之空氣一併碰撞過濾器部之雜質,係藉由吸入空氣之流動而以自凸部沿著斜面向凹部彙集之方式移動。而且,凹部係配置成與凸部一併沿著上下方向連續延伸,進而,於凹部中以覆蓋該凹部之方式安裝有板構件。因此,自過濾器部所吸入之空氣將通過板構件之側方,故以彙集於凹部之方式移動之雜質,並非一直附著於凹部,而是沿著凹部向下方墜落而被去除。藉此,可抑制雜質一直附著於過濾器部,故可防止附著於過濾器部之雜質因長時間暴露於吸入之空氣中而破碎侵入至收容箱內。又,亦可防止長時間附著於過濾器部之雜質成為核心,進而凝集其他雜質。因此,可實現如下過濾器部之結構:於作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時,可抑制雜質長時間附著,並且可將暫時附著之雜質去除。
因此,根據本發明,可提供於過濾器部中,當作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時,可抑制雜質長時間附著,並且可將暫時附著之雜質去除之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
第16發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第15發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述板構件係配置成自上述收容箱之內側覆蓋上述凹部。
根據本發明,由於板構件係以自收容箱之內側覆蓋凹部之方式配置,故而成為移動至凹部之雜質,不與板構件之平滑表面接觸,而與過濾器部中之粗糙且摩擦大之表面接觸之狀態。因此,可抑制移動至凹部之雜質因吸入之空氣之影響而於板構件之表面滑動揚起,導致在過濾器部之表面分散。因此,可抑制暫時彙集於凹部之雜質分散,從而可有效地將雜質去除。
第17發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第15發明或第16發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述過濾器單元具有於作為上述冷卻空氣而吸入之空氣之通過方向排列之複數個上述過濾器部,且於作為複數個上述過濾器部中之1個的第1過濾器部、及複數個上述過濾器部中與上述第1過濾器部不同之第2過濾器部中,上述凹部之位置配置成於上述通過方向呈錯位。
根據本發明,設置有於吸入之空氣之通過方向排列之複數個過濾器部,且於該等複數個過濾器部中第1及第2過濾器部中,在空氣之通過方向錯位之位置配置凹部。因此,即便於小尺寸之雜質通過配置於空氣之通過方向之上游側的1個過濾器部(例如,第1過濾器部)之凸部之情形時,亦能夠有效地於配置於該過濾器部之下游側的過濾器部(例如,第2過濾器部)之凹部將其捕捉。而且,可自該過濾器部之凹部將雜質去除至下方。藉此,於設置有複數個可抑制雜質長時間附著並將雜質去除之過濾器部的過濾器單元中,能夠更有效地將雜質去除。
第18發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置係如第15發明或第16發明之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述過濾器部係設置為形成有上述凹凸形狀之金屬製篩網。
根據本發明,由於過濾器部係設置為金屬製之篩網,故而可使用金屬篩網,容易地形成加工有沿上下方向延伸之凹部與凸部重複出現之凹凸形狀的結構之過濾器部。
根據本發明之第1態樣之構成,可提供能夠發揮充分抑制沙塵等粉塵侵入至壓縮機或電動馬達之防塵性能,並且亦能確保可將聯軸器或電動馬達充分冷卻之冷卻性能之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,根據本發明之第2態樣之構成,可提供如下之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其能夠於位置關係經固定之壓縮機與機油回收器之間,容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑而不會產生過大之應力,從而可提高鐵道車輛用空氣壓縮裝置之組裝作業之作業性,並且能夠有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑之熱膨脹,對壓縮機與機油回收器之位置關係造成影響。又,根據本發明之第3態樣之構成,可提供能夠容易且準確地判斷是否需要補充機油之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,根據本發明之第4態樣之構成,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係於過濾器部中,當作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時,可抑制雜質長時間附著,並且可將暫時附著之雜質去除。
以下,一面參照圖式一面對用以實施本發明之形態進行說明。再者,於第1至第5實施形態與第7實施形態中,在壓縮伴隨機油之空氣後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置為例進行說明,但並不侷限於該例,可廣泛地應用本發明作為設置於鐵道車輛且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣的鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,第6實施形態可廣泛應用於如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係設置於鐵道車輛,生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣的鐵道車輛用空氣壓縮裝置,且當將伴隨機油之空氣壓縮後自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。
(第1實施形態)
圖1係示意性表示本發明第1實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置1(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置1」)之系統構成的系統圖。圖1所示之空氣壓縮裝置1係設置於未圖示之鐵道車輛。而且,該空氣壓縮裝置1中所生成之壓縮空氣,係用以於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。
圖1所示之空氣壓縮裝置1係包括收容箱11、壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、空氣吸入部18、壓縮空氣送出部19、機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25、空氣供給路徑26及罩蓋27等而構成。
而且,空氣壓縮裝置1係構成為如下裝置:利用壓縮機12將自空氣吸入部18吸入之空氣壓縮,再利用後冷卻器17進行冷卻後,自壓縮空氣送出部19中作為壓縮空氣送出。又,空氣壓縮裝置1係構成為如下裝置:藉由包括機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23及機油冷卻器25等,而於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。以下,對空氣壓縮裝置1中之各構成要素進行詳細說明。
收容箱11係設置為收容壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25及空氣供給路徑26等之箱狀之框體。而且,於該收容箱11中,在其壁部設置有空氣吸入部18與壓縮空氣送出部19。
設置於收容箱11之空氣吸入部18,係設置為用以吸入由壓縮機12壓縮之空氣(外部氣體)之機構,且形成為與壓縮機12連通。而且,於該空氣吸入部18中,設置有於吸入之空氣通過時抑制沙塵等粉塵通過的吸入過濾器18a。又,壓縮空氣送出部19係設置為將由下述後冷卻器17冷卻之壓縮空氣送出之機構。而且,該壓縮空氣送出部19係設置為以對設置於收容箱11之外部並蓄積壓縮空氣之未圖示之氣罐(壓縮空氣貯氣器)供給所生成之壓縮空氣之方式,自收容箱11朝向外部延伸之配管系統。
又,於收容箱11中,在位於由下述冷卻送風機16所產生之冷卻空氣流之上游側的壁部,設置有過濾器部28。該過濾器部28係設置為例如安裝於收容箱11之金屬篩網。而且,藉由冷卻送風機16旋轉,而經由過濾器部28吸入成為冷卻空氣之外部氣體。再者,於圖1中,對於所吸入之外部氣體流或乾燥狀態之空氣流,以中空且僅外形狀態之粗箭頭表示。又,對於包含油滴、水滴、水蒸氣之空氣流,以附有斜線影線之狀態之粗箭頭表示。又,對於機油流,以細箭頭表示。
壓縮機12係構成為與空氣吸入部18連通,且壓縮自空氣吸入部18吸入之空氣。再者,壓縮機12係構成為經由一體形成於壓縮機本體之吸入閥29而與空氣吸入部18連通。吸入閥29係包括閥體、該閥體可進行接合及分離之閥座、及對使閥體與閥座接合之方向施壓之彈簧而構成。而且,藉由壓縮機12作動使壓縮機12側成為負壓,而利用外部氣體之壓力使閥體抵抗彈簧之彈力從而與閥座分離,將空氣吸入至壓縮機12內。
又,壓縮機12係設置為例如具有沿相互反向旋轉壓縮空氣之一對螺桿的螺桿式空氣壓縮機。於配置有螺桿之壓縮機本體之內部,自與吸入閥29連通之部分起直至與下述機油回收器21連通之部分,空氣壓力上升。再者,本實施形態,係以壓縮機12設置為螺桿式空氣壓縮機為例進行說明,但亦可並非如此。壓縮機12亦可設置為渦卷式空氣壓縮機、或來自壓縮機驅動部13之旋轉驅動力,經由曲柄軸轉換為往復驅動力後傳遞進行驅動之往復式空氣壓縮機等。
壓縮機驅動部13係設置為具有電動馬達13a,且旋轉驅動壓縮機12之驅動機構。再者,本實施形態,係例示壓縮機驅動部13設置為僅設有電動馬達13a而未設置減速機部分之驅動機構之情形,但亦可並非如此。即,壓縮機驅動部13亦可設置為具備連結於電動馬達13a之減速機部分之附有減速機之馬達。
聯軸器14係構成為連結壓縮機驅動部13與壓縮機12,將壓縮機驅動部13之驅動力傳遞至壓縮機12,例如,設置為聯軸節。於聯軸器14中,除使用金屬製之軸構件或凸緣構件等以外,亦使用用以發揮防振或吸收衝擊功能之橡膠構件。
圖2係表示空氣壓縮裝置1中收容於收容箱11內之壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器箱15、冷卻送風機16及後冷卻器17等機器之平面圖。又,圖3係表示自圖2中之箭頭A方向觀察之聯軸器箱15之圖。再者,空氣壓縮裝置1,係於壓縮機12等機器以圖2所示之姿勢為前後方向(即,箭頭A方向為自車輛後方朝向前方之方向)且收容於收容箱11內之狀態下,保持該姿勢下相對鐵道車輛(未圖示)設置。
圖1至圖3所示之聯軸器箱15,係設置為收容聯軸器14之箱狀體。而且,聯軸器箱15係配置於壓縮機12及壓縮機驅動部13之間,並且與該等壓縮機12及壓縮機驅動部13聯接。
又,於聯軸器箱15中,設置有對外部開口之複數個孔15a。再者,本實施形態,係例示於聯軸器箱15之車輛後方側之上下方向兩側設置有2個孔15a之形態。該等複數個孔15a如下所述形成為可將自空氣供給路徑26對聯軸器14噴出之空氣(壓縮空氣膨脹而達到與聯軸器箱15內之氣壓相等)向外部排出。於圖2中,以二點鏈線之箭頭B表示自孔15a中排出之空氣流之方向。
又,如圖2及圖3所示,複數個孔15a係分別形成為可供用以自聯軸器箱15之內側操作複數個固定用螺釘30之工具(例如,扳手)插入,該等複數個固定用螺釘30,係用以將其他機器安裝固定於聯軸器箱15之底部之固定手段。再者,本實施形態,係例示構成為可自1個孔15a進行複數(2個)個固定用螺釘30之操作之聯軸器箱15,但亦可並非如此,亦可構成為可自1個孔15a對1個固定用螺釘30進行操作。又,本實施形態,係例示利用固定用螺釘30將作為其他機器之機油分離元件22之外殼部分固定於聯軸器箱15之形態,但亦可並非如此,亦可固定機油分離元件22以外之其他機器。
又,如圖1及圖2所示,對聯軸器箱15固定有罩蓋27。該罩蓋27係相對於聯軸器箱15中之孔15a相隔而配置,並且以覆蓋孔15a之上方及側方之周圍之方式配置。又,罩蓋27係以朝向來自下述冷卻送風機16之冷卻空氣流(於圖2中在以二點鏈線之箭頭C表示之方向流動之冷卻空氣流)之下游側開口之方式形成。
冷卻送風機16係相對於壓縮機驅動部13,安裝於與連結有聯軸器15之側為相反側之端部。該冷卻送風機16係設置為軸流送風機,且包括螺槳部16a與設置於該螺槳部16a之周圍之筒狀之箱部16b而構成。再者,於圖1中省略箱部16b之圖示,而圖2中圖示有箱部16b之剖面。
而且,冷卻送風機16係設置為於聯軸器側之相反側,將電動馬達13a之旋轉軸之驅動力傳遞至螺槳部16a。如此,冷卻送風機16構成為藉由來自電動馬達13a之驅動力進行旋轉驅動,藉此,產生自過濾器部28所吸入之空氣之冷卻空氣流。再者,本實施形態,係例示冷卻送風機16為軸流送風機之情形,但亦可並非如此,亦可使用多葉送風機等其他形態之冷卻送風機。
後冷卻器17係設置為將由壓縮機12壓縮且殘留有壓縮熱之壓縮空氣冷卻之熱交換器。該後冷卻器17係如圖2所示,相對於冷卻送風機16配置於由該冷卻送風機16產生之冷卻空氣流之上游側,並固定於箱部16b。藉此,後冷卻器17係由利用冷卻送風機16產生之冷卻空氣自外部進行冷卻,進而,將通過後冷卻器17之內部之壓縮空氣冷卻。再者,後冷卻器17係與下述機油冷卻器25結合為一體而形成。又,後冷卻器17亦可相對於冷卻送風機16,配置於由該冷卻送風機16產生之冷卻空氣流之下游側。
如圖1較佳所示,機油回收器21係包括油箱21b而構成。又,含機油壓縮空氣噴出路徑21a,係設置為連通壓縮機12與油箱21b之路徑。壓縮機12中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣,係經由含機油壓縮空氣噴出路徑21a導引至油箱21b,與壓縮空氣一併自含機油壓縮空氣噴出路徑21a噴出之機油可回收至油箱21b。
又,於含機油壓縮空氣噴出路徑21a之油箱21b內之噴出部分設置有分離器31。若伴隨機油之壓縮空氣通過含機油壓縮空氣噴出路徑21a並自該噴出部分噴出,則大油滴由分離器31分離後一面於油箱21b內飛散一面因重力墜落而回收至油箱21b內。而且,油箱21b內係如圖1所示,成為蓄積有已回收之機油32之狀態。
機油供給路徑20係設製成連通於機油回收器21之油箱21b與壓縮機12,且設置為自油箱21b對壓縮機12供給機油之路徑。機油供給路徑20係對於壓縮機12中之壓縮機本體,連通於與吸入閥29連通之吸入側即壓力低之低壓側。又,機油供給路徑20係構成為以低於油箱21b內之機油32之油面之位置連通於油箱21b。由於機油供給路徑20以此方式與壓縮機12及油箱21b連通,故而藉由自含機油壓縮空氣噴出路徑21a噴出之壓縮空氣,將機油32之油面向下推壓,而使機油經由機油供給路徑20供給至壓縮機12。再者,於機油供給路徑20之中途,配置有作為過濾器要素之濾油器(oil strainer)20a,以防止將油箱21b內之雜質(例如,由劣化之機油凝集而成之浮渣狀之物質等)供給至壓縮機12內。
如圖1較佳所示,機油分離元件22係配置於連通壓縮機12與後冷卻器17之路徑,且包括自壓縮機12中伴隨機油而壓縮,且已通過機油回收器21之壓縮空氣中將機油分離之過濾器要素而構成。於該機油分離元件22中,將機油回收器21中未回收之細小油滴自壓縮空氣中分離。
又,自機油分離元件22起,以朝向壓縮機12或吸入閥29延伸之方式設置有壓縮機連通路徑34。該壓縮機連通路徑34係構成為以將機油分離元件22之外殼部分內部之下部與壓縮機12連通之方式設置,且藉由壓縮空氣將由機油分離元件22分離之機油向上推,供給至壓縮機12。再者,於壓縮機連通路徑34中設置有用以抑制壓縮空氣之通過量之節流閥。
又,於連通機油分離元件22與後冷卻器17之路徑中,設置有:保壓止回閥35,其係允許特定壓力以上之壓縮空氣通過後冷卻器17側;以及安全閥36,其係用以於壓縮空氣之壓力達到特定之過大壓力以上時,將壓縮空氣釋放至外部。
圖1及圖2所示之機油冷卻器25,係設置成連通機油供給路徑20中之油箱21b側與壓縮機12側,且設置為可將油箱21b內之機油冷卻後供給至機油供給路徑20之熱交換器。該機油冷卻器25係如上所述,與後冷卻器17一體結合而形成,且固定於箱部16b。而且,機油冷卻器25係相對於冷卻送風機16配置於冷卻空氣流之上游側,且機油冷卻器25係藉由利用冷卻送風機16產生之冷卻空氣而自外部冷卻,藉此將通過機油冷卻器25之內部之機油冷卻。
如上所述,機油冷卻器25係以在與油箱21b連通之側及與壓縮機12連通之側之2個部位連通之方式,設置於機油供給路徑20。藉此,機油冷卻器25構成為於自油箱21b藉由油溫調整閥39,而將機油路徑切換至機油路徑38a側時將機油冷卻,並使該已冷卻之機油經由機油路徑38b而返回至機油供給路徑20。再者,經由機油冷卻器25而冷卻返回至機油供給路徑20之機油之流動,係藉由自含機油壓縮空氣噴出路徑21a所噴出之壓縮空氣,將機油32之油面向下推壓而進行。
又,於連通機油供給路徑20與機油路徑38a之部位,設置有油溫調整閥39,該油溫調整閥39係可將機油朝向機油路徑38a之流入口設定於作為連通狀態之連通位置、與作為阻斷狀態之阻斷位置之間之任意位置。油溫調整閥39係使用根據溫度使形狀變化之形狀記憶合金或雙金屬,且感測油溫獨立地改變閥之開度者。藉由油溫調整閥39,控制機油路徑,以使油溫保持於特定之溫度範圍內,防止因油溫過低導致機油乳化,進而,防止因油溫過高導致機油氧化。另一方面,於油箱21b中設置有檢測油箱21b內之機油32之溫度(油溫)之溫度開關40。該溫度開關40係若檢測之油溫達到特定之上限溫度以上,則輸出用以強制停止裝置整體之信號者。再者,亦可由電磁閥構成油溫調整閥39,根據由溫度開關40檢測之油溫來控制油溫調整閥39。但是,相較於使用電磁閥等之情形,以本實施例之方式構成油溫調整閥39則可使構成簡化,其結果,使可靠性提昇。
圖1所示之水油用分離器23,係配置於連通後冷卻器17與下述除濕器24之路徑,且包括自利用後冷卻器17而冷卻之壓縮空氣中,將水分與油分分離之複數個過濾器要素而構成。於該水油用分離器23中,自壓縮空氣中將水分分離,並且亦將機油分離元件22中未分離之微量油分,自壓縮空氣中分離。再者,水油用分離器23中所分離之水分等,係自排泄閥41排出。
圖1所示之除濕器24,係為配置於水油用分離器23與壓縮空氣送出部19之間,且對由水油用分離器23將水分與油分分離後之壓縮空氣,進而進行除濕之中空纖維膜式之除濕裝置。再者,亦可構成為包含乾燥劑之過濾器要素。於該除濕器24中,對自壓縮空氣送出部19送出之壓縮空氣進行最終之除濕。再者,於連通除濕器24與壓縮空氣送出部19之路徑中,設置有允許特定壓力以上之壓縮空氣通過壓縮空氣送出部19側之止回閥42,以防止來自未圖示之氣罐(壓縮空氣貯氣器)之逆流。
圖1所示之空氣供給路徑26,構成本實施形態之第1空氣供給路徑,且設置為配置於收容箱11內之配管系統。而且,該空氣供給路徑26,係設置為將自後冷卻器17起到達壓縮空氣送出部19為止之壓縮空氣之路徑、與聯軸器箱15連通之路徑,且構成為對聯軸器14以可噴出方式供給由後冷卻器17冷卻之壓縮空氣。
本實施形態,係空氣供給路徑26設置為連通除濕器24及壓縮空氣送出部19之間之壓縮空氣之路徑、與聯軸器箱15。藉此,空氣供給路徑26構成為對聯軸器14以可噴出方式供給由除濕器24除濕之壓縮空氣。再者,並不侷限於本實施形態中例示之上述形態,空氣供給路徑26亦可設置為連通水油用分離器23及除濕器24之間之壓縮空氣之路徑與聯軸器箱15。又,空氣供給路徑26亦設置為連通後冷卻器17及水油用分離器23之間之壓縮空氣之路徑、與聯軸器箱15。
圖4係表示空氣壓縮裝置1設置於鐵道車輛100之狀態之圖,且係以方塊圖示意性表示構成要素之示意圖。再者,於圖4中,以剖面表示鐵道車輛100之下部之一部分、覆蓋鐵道車輛100之下部之通風罩101及收容箱11等,以二點鏈線之箭頭C表示由冷卻送風機16產生之冷卻空氣流之方向。空氣壓縮裝置1之收容箱11係配置於通風罩101之內側,且介隔結構構件102固定於鐵道車輛100之下部。
又,於通風罩101之下部形成有收容箱11之下部露出之開口101b。而且,收容箱11之下端部之側面部分係介隔微小之間隙,鄰接配置於通風罩101之開口101b之緣部分。又,於收容箱11中自開口101b露出之下面之部分,係沿著與通風罩101之下面之部分為同一面配置。藉此,收容箱11配置成其下面與通風罩101之下面成為同一面,且設置成以其下部構成通風罩101之一部分。
又,如上所述,於配置成與通風罩101之下部成為同一面之收容箱11之下部形成有開口孔11a。該開口孔11a係形成為位於將由水油用分離器23分離之水分等排出之排泄閥41之下方。藉此,於空氣壓縮裝置1中,構成為自排泄閥41排出之水分等,因重力作用而朝向收容箱11及通風罩101之外部排出。
又,於排泄閥41中設置有具有消音功能之消音器(未圖示)。而且,於排泄閥41之下部之周圍,以至少包圍消音器之方式設置有用以抑制外部氣體侵入收容箱11內,並且抑制壓縮機12等之噪音自開口孔11a向收容箱11之外部洩漏之下部箱44。該下部箱44係以下端側對收容箱11之開口孔11a開口之方式形成。
繼而,於收容箱11之開口孔11a,設置有配置於收容箱11之下部之上面側(收容箱11之下部之內側)之第1罩蓋板45、與配置於收容箱11之下部之下面側(收容箱11之下部之外側)之第2罩蓋板46。第1罩蓋板45,係相對於開口孔11a之緣部分固定於收容箱11之下部之上面側,並且以覆蓋下部箱44中形成開口之下端側之方式設置。另一方面,第2罩蓋板46係相對開口孔11a之緣部分固定於收容箱11之下部之下面側。由於如此之設置構成,故而排泄閥41之下部、第1罩蓋板45及第2罩蓋板46,以一體性收容於下部箱44與收容箱11之開口孔11a之方式構成。
第1罩蓋板45及第2罩蓋板46,均設置作為平板狀之構件,於第1罩蓋板45及第2罩蓋板46中,分別形成有複數個貫通孔(省略圖示)。而且,於第1罩蓋板45及第2罩蓋板46中,以第1罩蓋板45中各貫通孔之中心位置、與第2罩蓋板46中各貫通孔之中心位置,於貫通形成開口孔11a之方向(即,上下方向)呈錯位之方式,分別形成有複數個貫通孔。再者,第1罩蓋板45及第2罩蓋板46,係包含例如形成有複數個(大量)大致相同大小之圓形之貫通孔的沖孔金屬。又,於第1罩蓋板45及第2罩蓋板46之各表、背面,實施有氟樹脂塗佈。
如上所述,由於收容箱11之下部,係以相對通風罩101 之下部成為同一面之方式構成,故而收容箱11之下部之相鄰外側,於鐵道車輛100高速行駛時會暴露於高速之外部氣體中。因此,由於在鐵道車輛100之下方因車輪等擾亂流路而成為亂流狀態之高速之外部氣體,會自開口孔11a侵入至收容箱11內,若該外部氣體之溫度低,則存在使排泄閥41或設置於該排泄閥41之消音器之附近之水分凍結,從而對空氣壓縮裝置1造成不良影響之虞。又,若外部氣體中包含粉塵等,則存在附著於排泄閥41或其消音器從而產生堵塞之可能性,故存在對空氣壓縮裝置1造成不良影響之虞。
然而,於空氣壓縮裝置1中,設置有於開口孔11a所設置之第1及第2罩蓋板(45、46),且以第1罩蓋板45中各貫通孔之中心位置、與第2罩蓋板46中各貫通孔之中心位置於上下方向呈錯位之方式,分別配置有複數個貫通孔。因此,已通過第2罩蓋板46之外部氣體,將碰撞與第1罩蓋板45之貫通孔錯開之位置,故而其速度降低,從而可減少流入至收容箱11內之外部氣體量。另一方面,就自排泄閥41排出之水分等而言,可因重力作用,而經由第1罩蓋板45之貫通孔與第2罩蓋板46之貫通孔,向收容箱11及通風罩101之外部排出。因此,可藉由設置有第1及第2罩蓋板(45、46)之簡單機構,而實現外部氣體難以侵入至收容箱11內,且可將自排泄閥41排出之水分等向外部排出之構成。又,由於設置有以阻擋聲音直線傳播之方式,將貫通孔之位置錯位配置之構成的第1及第2罩蓋板(45、46),故而可藉由第1及第2罩蓋板(45、46)使自設置於排泄閥41之消音器或壓縮機12等所產生之噪音衰減減少。
又,空氣壓縮裝置1,係構成為排泄閥41之下部、第1罩蓋板45及第2罩蓋板46,一體地收容於下部箱44與收容箱11之開口孔11a。而且,於收容箱11內,自排泄閥41之下部起到達收容箱11之開口孔11a為止之排泄閥41之下方之區域,由下部箱44與第1及第2罩蓋(45、46)細小地劃分,構成為如小室之區域。進而,於劃分為小室之排泄閥41之下方之區域與收容箱11內之間,空氣可進出之部位或可僅經由空氣之聲音之直線傳播之部位僅限於下部箱44與收容箱11或排泄閥41之間之間隙等。因此,可更可靠地抑制外部氣體侵入至收容箱11內,並且尤其可更有效地減少自壓縮機12等產生之噪音。進而,藉由排泄閥41之下方之區域構成為劃分為小室之區域,而使設置於排泄閥41之消音器之加熱器之熱難以釋放,故而亦可降低耗電。
又,空氣壓縮裝置1,係對第1罩蓋板45及第2罩蓋板46各個表、背面,實施氟樹脂塗佈。因此,即便附著於第1罩蓋板45及第2罩蓋板46之水分凍結,該凍結之水分亦會立刻自第1罩蓋板45及第2罩蓋板46剝離向外部釋放。又,即便於第1罩蓋板45及第2罩蓋板46之外側附著有水分或灰塵,該水分或灰塵亦會於凝集成長變大前剝離,故而可防止侵入至收容箱11之內部。
再者,第1罩蓋板45及第2罩蓋板46亦可無需使用沖孔金屬而形成,亦可藉由其他形態之構件而構成。又,亦可無需設置下部箱44。又,亦可為並非設置有消音器之排泄閥41之下部,以配置於下部箱44之內側之方式設置之形態。例如,既可為設置有消音器之排泄閥41之整體,以配置於下部箱44之內側之方式設置之形態,亦可為使消音器之開口鄰接於設置於下部箱44之上面之開口部之形態。又,亦可為設置有消音器之排泄閥41以對向方式,配置於下部箱44之側壁之內面之形態。
又,空氣壓縮裝置1,係如圖2及圖4所示,沿同一軸向配置有壓縮機12、聯軸器14、壓縮機驅動部13、作為軸流送風機之冷卻送風機16、後冷卻器17及機油冷卻器25。又,該軸向係,沿著鐵道車輛之枕木方向(與軌道方向垂直之方向,即便未使用枕木之軌道,與軌道方向垂直之方向亦為枕木方向)配置。再者,本實施形態,係例示上述軸向沿著枕木方向配置之形態,但亦可並非如此,上述軸向亦可沿著鐵道車輛100之軌道方向配置。
又,如圖4所示,收容箱11中上述軸向之兩端部(設置有吸入部18之端部、及設置有過濾器部28之端部),係經由形成作為空氣蓄積用之區域之空間的緩衝區域43,配置於通風罩101中上述軸向之兩側所配置之內壁101a。再者,形成內壁101a之通風罩101之壁部,係設置為例如以百葉窗狀形成有複數個孔之壁部。
其次,對上述空氣壓縮裝置1之作動進行說明。空氣壓縮裝置1進行運轉之狀態,係首先作為外部氣體之空氣,藉由因壓縮機12之作動所產生之負壓而自空氣吸入部18吸入。接著,該吸入之空氣通過因吸入之空氣壓力而開啟之狀態下之吸入閥29,流入壓縮機12內。此時,於壓縮機12中,如上所述,自機油供給路徑20供給機油,且於壓縮機12內,吸入之空氣伴隨機油進行壓縮。
伴隨機油而壓縮之壓縮空氣,係通過含機油壓縮空氣噴出路徑21a,進而經由分離器31噴出至油箱21b內。又,由分離器31自壓縮空氣中分離之機油,係回收至油箱21b內。該經回收之機油係經由機油供給路徑20對壓縮機12供給。即,機油係在機油回收器21與壓縮機12之間進行循環。又,若油箱21b內之機油32之油溫達到上限溫度以上,則油溫調整閥39自阻斷位置完全地切換為連通位置,由機油冷卻器25進行機油之冷卻。
噴出至油箱21b內之壓縮空氣係通過機油分離元件22,將機油分離。繼而,通過機油分離元件22之壓縮空氣,係導引至後冷卻器17,且於後冷卻器17中進行冷卻。進而,由後冷卻器17冷卻之壓縮空氣,係於水油用分離器23中將水分與油分分離,且於除濕器24中進而進行除濕,從而自壓縮空氣送出部19中送出。
又,由除濕器24除濕之壓縮空氣之一部分,係通過空氣供給路徑26導引至聯軸器箱15內。繼而,導引至聯軸器箱15內之空氣(壓縮空氣係於聯軸器箱15內一面膨脹、一面被導引,於噴出至聯軸器箱15內時,達到與聯軸器箱15內相等之氣壓)係對聯軸器14繼續噴出,進而,自聯軸器箱15之複數個孔15a向外部排出。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置1,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14及聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25,緊湊地收容於收容箱11中進行封裝化,且對鐵道車輛100之安裝性極其優異。而且,空氣壓縮裝置1,係進而於收容箱11內設置有空氣供給路徑26,於後冷卻器17之下游側將自壓縮空氣送出部19送出前經冷卻之壓縮空氣噴出至聯軸器14。因此,可藉由噴出至聯軸器14經冷卻之壓縮空氣,而有效地將聯軸器14冷卻,故可確保充分之冷卻性能。進而,對聯軸器箱15內繼續地供給空氣,進而該空氣繼續對聯軸器箱15之外部不斷噴出。因此,可抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱15內侵入至壓縮機12之內部。
因此,根據本實施形態,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置1,其可發揮抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱15內侵入至壓縮機12之內部之充分之防塵性能,並且亦可確保能夠將聯軸器14充分冷卻之冷卻性能。進而亦具有將未圖示之壓縮機12之聯軸器14側之軸承、或未圖示之壓縮機驅動部13之聯軸器14側之軸承冷卻之效果。
又,空氣壓縮裝置1係構成為如下裝置:包括機油供給路徑20、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23及除濕器24,且於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。因此,空氣壓縮裝置1係構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。而且,空氣壓縮裝置1,係藉由空氣供給路徑26,將於除濕器24之下游側,自壓縮空氣送出部19送出前之壓縮空氣,即,由機油分離元件22將機油分離且由後冷卻器17冷卻後,進而由水油用分離器23將水分與油分分離,並且亦進行除濕之壓縮空氣導入至聯軸器箱15內。因此,於可防止或抑制油分附著於聯軸器14,並且亦防止導致生銹之水分之附著之狀態下,將聯軸器14冷卻,且實現聯軸器箱15內之防塵之結果,亦實現壓縮機12之防塵。
又,根據空氣壓縮裝置1,於聯軸器箱15中設置有孔15a,且經由該孔15a,將對聯軸器14噴出之壓縮空氣向外部排出。因此,可使發揮自空氣供給路徑26對聯軸器14噴出而獲得之聯軸器14之冷卻效果、與噴出至聯軸器箱15內而獲得之壓縮機12之防塵效果的空氣向外部排出,而不會滯留於聯軸器箱15內,故可有效地發揮冷卻效果與防塵效果。
又,根據空氣壓縮裝置1,於聯軸器箱15中,設置有複數個將發揮聯軸器14之冷卻效果、與壓縮機12之防塵效果的空氣向外部排出之孔15a。因此,可使發揮冷卻效果與防塵效果之壓縮空氣分散後,更有效地向外部排出。而且,上述複數個孔15a,係分別形成為可供用以自聯軸器箱15之內側操作複數個固定用螺釘30之工具插入,該等複數個固定用螺釘30,係將作為其他機器之機油分離元件22安裝固定於聯軸器箱15。因此,亦可將用以排出壓縮空氣之孔15a兼用作用以插入工具,將其他機器安裝於聯軸器箱15之孔15a而使用。
又,根據空氣壓縮裝置1,設置有於來自冷卻送風機16之冷卻空氣流之下游側開口,且對聯軸器箱15中排出壓縮空氣之孔15a相隔覆蓋其周圍之罩蓋27。因此,可防止來自冷卻送風機16之冷卻空氣,自壓縮空氣排出用之孔15a侵入至聯軸器箱15內,故可更有效地防止沙塵等粉塵與冷卻空氣一併侵入至聯軸器箱15內。
又,根據空氣壓縮裝置1,於鐵道車輛100之下部之通風罩101內配置有收容箱11,且於該收容箱11內,配置有後冷卻器17、作為軸流送風機之冷卻送風機16、壓縮機驅動部13、聯軸器14及壓縮機12之軸向,沿著鐵道車輛之枕木方向配置。因此,無需將後冷卻器17配置於收容箱11之下部,便可防止後冷卻器17內之水分因通風罩101下方之外部之冷空氣而凍結。又,上述各構成要素係沿著由作為軸流送風機之冷卻送風機16產生之冷卻空氣流動之上述軸向配置,故而能夠有效地進行收容箱11內之冷卻送風機16之冷卻。而且,空氣壓縮裝置1,係收容箱11之上述軸向之兩端部,介隔作為空氣蓄積用之空間之緩衝區域43,配置於通風罩101之上述軸向之兩側之內壁101a。因此,可防止通風罩101側方之冷空氣自收容箱11之上述軸向之兩端部直接流入。即,於設置有空氣壓縮裝置1之鐵道車輛100行駛之環境為寒冷地區,且該鐵道車輛100之行駛速度為高速之情形時,自通風罩101之側方流入至通風罩101內之空氣於緩衝區域43中速度充分降低,故而可防止高速之冷空氣流入收容箱11中。藉此,在與作為軸流送風機之冷卻送風機16一併沿軸向配置之後冷卻器17中,可防止內部之水分凍結。
(第2實施形態)
其次,對本發明第2實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置2(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置2」)進行說明。圖5係示意性表示空氣壓縮裝置2之系統構成之系統圖。圖5所示之空氣壓縮裝置2,係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地設置於未圖示之鐵道車輛。而且,該空氣壓縮裝置2中生成之壓縮空氣,係用於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。
圖5所示之空氣壓縮裝置2,係包括收容箱11、壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、空氣吸入部18、壓縮空氣送出部19、機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25、空氣供給路徑50及罩蓋27等而構成。
而且,空氣壓縮裝置2係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:將自空氣吸入部18吸入之空氣由壓縮機12壓縮,並由後冷卻器17進行冷卻後,作為壓縮空氣自壓縮空氣送出部19中送出。又,空氣壓縮裝置2係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1,同樣地構成為如下裝置:由於包括機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23及機油冷卻器25等,而於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。又,空氣壓縮裝置2,係以與圖4所示之第1實施形態之空氣壓縮裝置1相同之形態,設置於鐵道車輛。
然而,空氣壓縮裝置2與第1實施形態之空氣壓縮裝置1不同之構成在於,並未設置空氣供給路徑26而設置有空氣供給路徑50之方面。以下,於空氣壓縮裝置2之說明中,對構成與第1實施形態不同之方面進行說明,而對於與第1實施形態同樣構成之要素,藉由在圖式中標註同一元件符號而省略說明。
圖5所示之空氣供給路徑50係構成本實施形態中之第1空氣供給路徑,且設置為於收容箱11內所配置之配管系統。而且,該空氣供給路徑50係設置為將自後冷卻器17起到達壓縮空氣送出部19為止之壓縮空氣之路徑、與電動馬達13a連通之路徑,且構成為對電動馬達13a以可噴出方式供給由後冷卻器17冷卻之壓縮空氣。
本實施形態,係空氣供給路徑50設置為將除濕器24及壓縮空氣送出部19之間之壓縮空氣之路徑、與電動馬達13a連通。藉此,空氣供給路徑50構成為對電動馬達13a以可噴出方式供給由除濕器24除濕之壓縮空氣。再者,並不侷限於本實施形態中例示之上述形態,空氣供給路徑50亦可設置為將水油用分離器23及除濕器24之間之壓縮空氣之路徑、與電動馬達13a連通。又,空氣供給路徑50亦可設置為將後冷卻器17及水油用分離器23之間之壓縮空氣之路徑、與電動馬達13a連通。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置2,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14及聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24及機油冷卻器25,緊湊地收容於收容箱11中進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,空氣壓縮裝置2,係進而於收容箱11內設置有空氣供給路徑50,於後冷卻器17之下游側,將自壓縮空氣送出部19送出前經冷卻之壓縮空氣噴出至電動馬達13a。因此,可藉由噴出至電動馬達13a經冷卻之空氣,而將電動馬達13a有效地冷卻,故可確保充分之冷卻性能。進而,由於對電動馬達13a繼續噴出空氣,故而將不斷地對電動馬達13a之機殼之外部繼續噴出。因此,可抑制沙塵等粉塵侵入至電動馬達13a。
因此,根據本實施形態,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置2,其可發揮抑制沙塵等粉塵侵入至電動馬達13a之充分之防塵性能,並且亦可確保能夠將電動馬達13a充分冷卻之冷卻性能。
(第3實施形態)
其次,對本發明第3實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置3(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置3」)進行說明。圖6係示意性表示空氣壓縮裝置3之系統構成之系統圖。圖6所示之空氣壓縮裝置3,係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地設置於未圖示之鐵道車輛。而且,該空氣壓縮裝置3中生成之壓縮空氣,係用於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。
圖6所示之空氣壓縮裝置3係包括:收容箱11、壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、空氣吸入部18、壓縮空氣送出部19、機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25及空氣供給路徑51等而構成。
而且,空氣壓縮裝置3係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:將自空氣吸入部18吸入之空氣由壓縮機12壓縮,並由後冷卻器17進行冷卻後,作為壓縮空氣自壓縮空氣送出部19中送出。又,空氣壓縮裝置3係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:由於包括機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23及機油冷卻器25等,而於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。又,空氣壓縮裝置3,係以與圖4所示之第1實施形態之空氣壓縮裝置1相同之形態設置於鐵道車輛。
然而,空氣壓縮裝置3之構成與第1實施形態之空氣壓縮裝置1不同之處在於,聯軸器箱15以對外部密閉之方式構成、未設置罩蓋27、以及未設置空氣供給路徑26而設置有空氣供給路徑51之方面。以下,於空氣壓縮裝置3之說明中,對構成與第1實施形態不同之方面進行說明,而對與第1實施形態同樣構成之要素,藉由在圖式中標註同一元件符號而省略說明。
如圖6所示,聯軸器箱15中並未設置如第1實施形態之孔15a,而以對外部密閉之方式構成。而且,該聯軸器箱15係構成為經由下述空氣供給路徑51,連通於空氣吸入部18與吸入閥29。
空氣供給路徑51構成本實施形態中之第2空氣供給路徑,且設置為於收容箱11內所配置之配管系統。而且,該空氣供給路徑51係設置為經由聯軸器箱15,將空氣吸入部18與連通於壓縮機12之吸入閥29連通之路徑,且構成為對聯軸器14以可噴出方式供給自空氣吸入部18吸入之冷空氣(外部氣體)。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置3,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14及聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24及機油冷卻器25,緊湊地收容於收容箱11中進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,空氣壓縮裝置3,係進而設置有經由經密閉之聯軸器箱15,將空氣吸入部18與壓縮機12連通之空氣供給路徑51,於由空氣吸入部18吸入空氣時利用吸入過濾器18a抑制粉塵之通過。藉此,於由吸入過濾器18a阻止粉塵侵入之狀態下所吸入之外部之冷空氣,係藉由壓縮機12側之負壓而吸入,且對聯軸器14噴出。因此,可藉由噴出至聯軸器14之冷空氣,而有效地將聯軸器14冷卻,故可確保充分之冷卻性能。進而,由於對聯軸器14噴出經由吸入過濾器18a吸入之空氣,故而可抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱15內侵入至壓縮機12之內部。再者,對聯軸器14噴出之空氣係吸入至壓縮機12中進行壓縮。
因此,根據本實施形態,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置3,其可發揮抑制沙塵等粉塵經由聯軸器箱15內侵入至壓縮機12之充分之防塵性能,並且亦可確保能夠將聯軸器14充分冷卻之冷卻性能。
(第4實施形態)
其次,對本發明之第4實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置4(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置4」)進行說明。圖7係示意性表示空氣壓縮裝置4之系統構成之系統圖。圖7所示之空氣壓縮裝置4,係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地設置於未圖示之鐵道車輛。而且,該空氣壓縮裝置4中生成之壓縮空氣係用於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。
圖7所示之空氣壓縮裝置4係包括:收容箱11、壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、空氣吸入部18、壓縮空氣送出部19、機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25及空氣供給路徑52等而構成。
而且,空氣壓縮裝置4係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:將自空氣吸入部18吸入之空氣由壓縮機12壓縮,並由後冷卻器17進行冷卻後,作為壓縮空氣自壓縮空氣送出部19中送出。又,空氣壓縮裝置4係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:由於包括機油供給路徑20、含機油壓縮空氣噴出路徑21a、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23及機油冷卻器25等,而於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。又,空氣壓縮裝置4係以與圖4所示之第1實施形態之空氣壓縮裝置1相同之形態,設置於鐵道車輛。
然而,空氣壓縮裝置4之構成與第1實施形態之空氣壓縮裝置1不同之處在於,聯軸器箱15以對外部密閉之方式構成、未設置罩蓋27、以及未設置空氣供給路徑26而設置有空氣供給路徑52之方面。以下,於空氣壓縮裝置4之說明中,對構成與第1實施形態不同之方面進行說明,而對與第1實施形態同樣構成之要素,藉由在圖式中標註同一元件符號而省略說明。
如圖7所示,聯軸器箱15係構成為未設置如第1實施形態之孔15a,且對外部密閉。
空氣供給路徑52構成本實施形態中第2空氣供給路徑,且設置為於收容箱11內所配置之配管系統。而且,該空氣供給路徑52係設置為經由電動馬達13a,將空氣吸入部18與連通於壓縮機12之吸入閥29連通之路徑,且構成為對電動馬達13a以可噴出方式供給自空氣吸入部18吸入之冷空氣(外部氣體)。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置4,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14及聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24及機油冷卻器25,緊湊地收容於收容箱11中進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,空氣壓縮裝置4,係進而設置有空氣供給路徑52,以經由電動馬達13a將空氣吸入部18與壓縮機12連通,於藉由空氣吸入部18吸入空氣時利用吸入過濾器18a抑制粉塵之通過。藉此,於由吸入過濾器18a阻止粉塵侵入之狀態下吸入之外部之冷空氣,係藉由壓縮機12側之負壓而吸入,且對電動馬達13a噴出。因此,可藉由噴出至電動馬達13a之冷空氣,而有效地將電動馬達13a冷卻,故可確保充分之冷卻性能。進而,由於對電動馬達13a噴出經由吸入過濾器18a吸入之空氣,故而可抑制沙塵等粉塵侵入至電動馬達13a。再者,對電動馬達13a噴出之空氣係吸入至壓縮機12中進行壓縮。
因此,根據本實施形態,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置4,其可發揮抑制沙塵等粉塵侵入至電動馬達13a之充分之防塵性能,並且亦可確保能夠將電動馬達13a充分冷卻之冷卻性能。
(第5實施形態)
其次,對本發明第5實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置5(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置5」)進行說明。圖8係表示空氣壓縮裝置5中收容於收容箱(與第1實施形態之收容箱11同樣地構成之收容箱,於圖8中省略圖式)內之壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17及機油回收器21等各機器的平面圖。又,圖9係圖8所示之空氣壓縮裝置5之各機器之前視圖。又,圖10係圖8所示之空氣壓縮裝置5之各機器之側視圖。
圖8所示之空氣壓縮裝置5係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地設置於未圖示之鐵道車輛。而且,該空氣壓縮裝置5中生成之壓縮空氣,係用於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。再者,空氣壓縮裝置5,係壓縮機12等機器於將圖8所示之姿勢設為前後方向,收容於省略圖示之收容箱(以下,與第1實施形態同樣地稱為「收容箱11」)中之狀態下保持該姿勢設置於鐵道車輛(未圖示)。
空氣壓縮裝置5係包括與第1實施形態同樣構成之收容箱11、壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、空氣吸入部18、壓縮空氣送出部19、機油供給路徑20、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25、空氣供給路徑26及罩蓋27等。再者,於以下空氣壓縮裝置5之說明中,對於與第1實施形態同樣構成之要素,藉由在圖式中標註同一元件符號,或引用同一元件符號而省略說明。
空氣壓縮裝置5係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:將自空氣吸入部18吸入之空氣由壓縮機12壓縮,並由後冷卻器17進行冷卻後,作為壓縮空氣自壓縮空氣送出部19中送出。又,空氣壓縮裝置5係構成為如下裝置:由於包括機油供給路徑20、機油回收器21、含機油壓縮空氣噴出路徑60、機油分離元件22、水油用分離器23及機油冷卻器25等,而與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。
然而,空氣壓縮裝置5之構成與第1實施形態之空氣壓縮裝置1不同在於,未設置含機油壓縮空氣噴出路徑21a而設置有含機油壓縮空氣噴出路徑60之方面。以下,對構成與第1實施形態不同之含機油壓縮空氣噴出路徑60進行說明。又,於該第5實施形態之說明中,亦對冷卻送風機16之螺槳部16a與電動馬達13a之連結結構進行說明。
圖8至圖10所示之含機油壓縮空氣噴出路徑60,係設置為以將壓縮機12中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣導引噴出至機油回收器21之方式,連通壓縮機12與機油回收器21之路徑。而且,含機油壓縮空氣噴出路徑60,係包括壓縮機側凸緣部61、機油回收器側凸緣部62及固定配管部63而構成。
圖11係表示空氣壓縮裝置5中構成含機油壓縮空氣噴出路徑60之構件之一部分的圖,且係以包含剖面之狀態表示之側視圖(圖11(a))、後視圖(圖11(c))、及對於該後視圖之平面圖(圖11(b))。又,圖12係表示圖8所示之空氣壓縮裝置5中構成含機油壓縮空氣噴出路徑60之構件之一部分的前視圖(圖12(a)、仰視圖(圖12(b))、及側視圖(圖12(c))。再者,圖11係圖示構成壓縮機側凸緣部61之構件、與構成固定配管部63之一部分之構件,圖11(a)係圖示圖11(c)之D-D線箭線位置處之剖面圖。又,圖12係圖示構成機油回收器側凸緣部62之構件、與構成固定配管部63之一部分之構件,圖12(a)中之一部分切口剖面,係以圖12(c)之E-E線箭線位置處之剖面圖進行圖示。
如圖8至圖11所示,壓縮機側凸緣部61,係例如設置作為中央部分形成有貫通孔之平板狀之構件。該壓縮機側凸緣部61,係例如藉由嵌合或焊接而固定於固定配管部63中之一側端部。而且,壓縮機側凸緣部61,係固定安裝於在壓縮機12中之正面側(圖9所示之側)沿上下方向配置作為安裝面之第1安裝面66。再者,於第1安裝面66形成有與壓縮機12中噴出側連通之未圖示之孔,以使該孔與含機油壓縮空氣噴出路徑60之一端部連通之方式,安裝壓縮機側凸緣部61。此時,壓縮機側凸緣部61係藉由複數個螺釘,而安裝固定於第1安裝面66。又,於壓縮機側凸緣部61與第1安裝面66之間適當配置O環封等密封構件(未圖示)。
如圖8至圖10、及圖12所示,機油回收器側凸緣部62,係例如設置為中央部分形成有貫通孔之圓盤狀之構件。該機油回收器側凸緣部62,係例如藉由嵌合或焊接而固定於固定配管部63中之另一端部。而且,機油回收器側凸緣部62係固定安裝於在壓縮機12中之側面之側(圖10所示之側),沿上下方向配置作為安裝面之第2安裝面67。再者,本實施形態中,沿著互相垂直之各面分別配置第1安裝面66及第2安裝面67(即,第1安裝面66及第2安裝面67中之一者,係沿著相對另一者垂直之面配置)。又,於第2安裝面67形成有與機油回收器21中之上游側(壓縮空氣流入之側)連通之未圖示之孔,以使該孔與含機油壓縮空氣噴出路徑60之另一端部連通之方式,安裝機油回收器側凸緣部62。此時,機油回收器側凸緣部62,係藉由複數個螺釘而安裝固定於第2安裝面67。又,於機油回收器側凸緣部62與第2安裝面67之間,適當配置O環封等密封構件(未圖示)。
如圖8至圖12所示,固定配管部63,係設置為固定於壓縮機側凸緣部61與機油回收器側凸緣部62之間之路徑,且包括迂迴路徑部分64與中間凸緣部分65而構成。
迂迴路徑部分64,係於壓縮機側凸緣部61與機油回收器側凸緣部62之間,設置作為以曲折迂迴複數次之方式延伸之路徑部分。於本實施形態中,迂迴路徑部分64係構成為在壓縮機側凸緣部61與機油回收器側凸緣部62之間,暫時先迂迴至上方而將壓縮機12與機油回收器21連通之路徑。即,迂迴路徑部分64係構成為具有如下部分之路徑,該部分係暫時迂迴至超過配置有壓縮機側凸緣部61之高度位置;與配置有機油回收器側凸緣部62之高度位置之間之上下方向之範圍的上方之區域為止。
又,迂迴路徑部分64係包括互相連通之金屬製之複數根配管,即,第1配管64a及第2配管64b而構成。第1配管64a及第2配管64b,均設置為於長度方向曲折形成之圓形剖面之配管,且藉由例如不鏽鋼而形成。再者,本實施形態,係例示迂迴路徑部分64包括串列連結之2根配管(64a、64b)而構成之情形,但亦可並非如此,亦可實施包括串列連結之3根以上之配管而構成之迂迴路徑部分。
於第1配管64a中,設置有以圓弧狀曲折形成之部分、與在其兩端側分別較短地以直線狀突出之端部。第1配管64a之對於圓弧狀部分之中心角係設定為約90度。於該第1配管64a之一端部,如上所述藉由嵌合或焊接而固定有壓縮機側凸緣部61。
於第2配管64b中,設置有中心角設定為約90度之圓弧狀曲折形成之部分、及與該中心角約90度之圓弧狀之部分連續且半圓弧狀曲折形成之部分(即,中心角設定為約180度之圓弧狀之部分)。該第2配管64b,係分別於中心角約90度之圓弧狀之部分之兩端側、與分別形成半圓弧狀部分之兩端側中,設置有短直線狀形成之部分。於該第2配管64b中設置有中心角90度之圓弧狀之部分一側的端部,如上所述,藉由嵌合或焊接而固定有機油回收器側凸緣部62。再者,本實施形態,係以互相垂直之方式設定第2配管64b中配置有中心角約90度之圓弧狀部分的面方向、與配置有半圓弧狀部分的面方向。
中間凸緣部分65,係設置為沿著相對第1安裝面66及第2安裝面67之兩者垂直之面而配置,且串列連結第1配管64a及第2配管64b之部分。而且,中間凸緣部分65係包括第1中間凸緣65a與第2中間凸緣65b而構成。再者,本實施形態中,係以中間凸緣部分65沿著相對第1安裝面66及第2安裝面67垂直之面而配置之情形為例進行說明,但亦可並非如此,中間凸緣部分65亦可沿著相對第1安裝面66及第2安裝面67傾斜之面配置。
第1中間凸緣65a係設置作為例如中央部分形成有貫通孔之平板狀之構件。該第1中間凸緣65a,係藉由例如嵌合或焊接而固定於第1配管64a中與固定有壓縮機側凸緣部61之側為相反側之端部。又,第2中間凸緣65b係設置作為例如中央部分形成有貫通孔之平板狀之構件。該第2中間凸緣65b係藉由例如嵌合或焊接,而固定於第2配管64b中與固定有機油回收器側凸緣部62之側為相反側之端部。
第1中間凸緣65a及第2中間凸緣65b,係於以使第1配管64a及第2配管64b連通之方式,將端面(接合面)彼此接合之狀態下,藉由複數個螺釘而結合。又,於第1中間凸緣65a中對第2中間凸緣65b接合之接合面,形成有密封槽68,該密封槽68係以包圍貫通孔之周圍並且以圓環狀延伸之方式形成,且配置有O環封等密封構件。再者,密封槽68亦可不形成於第1中間凸緣65a,而形成於第2中間凸緣65b。
再者,迂迴路徑部分64係構成為藉由連結上述形狀之第1配管64a及第2配管64b而包括一對直線部分,其等係相對沿著互相垂直之各面配置之第1安裝面66及第2安裝面67平行地延伸;以及曲折部分,其係連結該一對直線部分並且以半圓弧狀曲折。又,中間凸緣部分65係構成為藉由設置上述第1中間凸緣65a及第2中間凸緣65b,而設置於迂迴路徑部分64中上述一對直線部分之一者之中途,並且沿著相對第1安裝面66及第2安裝面67之兩者垂直之面而配置。
其次,對冷卻送風機16之螺槳部16a與電動馬達13a之連結結構進行說明。圖13係示意性表示螺槳部16a與電動馬達13a之連結部分中剖面的示意剖面圖。再者,圖13所示之螺槳部16a與電動馬達13a之連結結構,不僅於空氣壓縮裝置5中,而且亦於第1至第4實施形態中各空氣壓縮裝置(1~4)中以相同方式設置。
如圖13所示,於螺槳部16a之徑向之中心側,設置有圓筒狀形成之螺槳軸部71。即,於螺槳軸部71朝向徑向外側,以延伸之方式設置有螺槳部16a之複數片葉片(blade)。而且,螺槳軸部71係於電動馬達13a之旋轉軸69中與聯軸器14側為相反側之端部,安裝於旋轉軸69。
再者,於圓筒狀之螺槳軸部71中之貫通孔,嵌合有電動馬達13a之旋轉軸69之端部。而且,以圓盤狀形成之送風機壓片構件72,係以抵接於嵌合於螺槳軸部71之旋轉軸69之端部與螺槳軸部71之端部之方式配置,且設置有貫通該送風機壓片構件72而與旋轉軸69之端部螺合之螺釘73。藉此,實現螺槳軸部71對電動馬達13a之旋轉軸69之固定及防脫落。
又,電動馬達13a之旋轉軸69,係介隔軸承74旋轉自如地保持於電動馬達13a之機殼70(於圖13中,僅圖示了與聯軸器14側為相反側之一部分)。而且,於機殼70中,在相對軸承74之更外側(即,在由冷卻送風機16產生之冷卻空氣流之上游側)安裝有密封構件75。該密封構件75係形成為環狀,且配置於機殼70中旋轉軸69所貫通之開口之內周與旋轉軸69之外周之間,以密著固定於機殼70之開口之內周,並且密著滑接於旋轉軸69之外周之方式設置。再者,於旋轉軸69中,在密封構件75所滑接之部分、與嵌合安裝於螺槳軸部71之部分之間,朝向端部側(即,朝向螺槳軸部71側)設置有以段狀縮徑形成之段部69a。
又,於空氣壓縮裝置5中,更包括馬達端部側罩蓋76。該馬達端部側罩蓋76係設置有圓盤狀部分76a,其係於中心部分設置有貫通孔並且以圓盤狀形成;以及圓筒狀部分76b,其係以圓筒狀形成於該圓盤狀部分76a之外周之緣部分。圓盤狀部分76a與圓筒狀部分76b係形成為一體。該馬達端部側罩蓋76,係相較旋轉軸69中之段部69a,端部側(即,螺槳軸部71側且直徑形成為細窄之側)之部分,以貫通圓盤狀部分76a之貫通孔之方式,設置於旋轉軸69。而且,馬達端部側罩蓋76,細圓盤狀部分76a於旋轉軸69之段部69a、與螺槳軸部71之密封構件75側之端部之間,以抵接夾持而固定於該等之狀態下,設置於電動馬達13a之端部側。即,馬達端部側罩蓋76係藉由螺釘73及送風機壓片構件72之固定力,而固定於旋轉軸69之段部69與螺槳軸部71之端部之間。再者,馬達端部側罩蓋76因以上述方式固定,故與螺槳部16a一併旋轉。
又,於馬達端部側罩蓋76以上述方式固定之狀態下,圓筒狀部分76b以於旋轉軸69之徑向外側介隔間隙而對向之方式,配置於機殼70中保持密封構件75之部分。而且,圓盤狀部分76a係以與旋轉軸69之軸向平行之方向中螺槳軸部71側介隔間隙而呈對向之方式,配置於密封構件75。因此,於密封構件75及機殼70中保持密封構件75之部分、與馬達端部側罩蓋76之間,構成有劃分為迷宮(labyrinth)結構狀交錯之間隙狀之空間部分的迷宮空間77。
由冷卻送風機16產生之冷卻空氣流之方向,成為自螺槳部16a朝向電動馬達13a之方向(圖13中由二點鏈線之箭頭C表示之方向)。因此,於未設置馬達端部側罩蓋76之情形時,冷卻空氣將直接接觸密封構件75,從而於多粉塵等環境下,存在粉塵侵入至電動馬達13a之內部,對電動馬達13a之耐久性或性能造成影響之可能性。
相對於上述情況,空氣壓縮裝置5(第1至第4實施形態之空氣壓縮裝置1至4亦同樣),係設置有包括對向配置於機殼70之端部、及密封構件75之圓盤狀部分76a及圓筒狀部分76b之馬達端部側罩蓋76,故而可防止冷卻空氣直接觸及密封構件75。而且,馬達端部側罩蓋76係經由迷宮空間77而與機殼70之端部及密封構件75呈對向,並且圓筒狀部分76b朝向冷卻空氣之下游側開口,進而,該圓筒狀部分76b之開口部係配置於與冷卻空氣流方向(圖中箭頭C方向)正交之方向。因此,根據空氣壓縮裝置5(第1至第4實施形態之空氣壓縮裝置1至4亦同樣),可藉由設置具有圓盤狀部分76a及圓筒狀部分76b之馬達端部側罩蓋76之簡單構成,而以高水準阻止粉塵之侵入。
其次,對在空氣壓縮裝置5之組裝中,設置含機油壓縮空氣噴出路徑60時所進行之作業進行說明。於空氣壓縮裝置5之組裝作業時,自形成於聯軸器箱15之複數個孔15a(圖8中僅圖示1個)插入工具。對聯軸器箱15固定機油分離元件22,進而,亦將壓縮機12與機油回收器21之位置關係固定。於該狀態下,設置含機油壓縮空氣噴出路徑60。此時,首先,固定有壓縮機側凸緣部61及第1中間凸緣65a之第1配管64a,係於壓縮機側凸緣部61中固定於壓縮機12之第1安裝面66特定之固定位置。另一方面,固定有機油回收器側凸緣部62及第2中間凸緣65b之第2配管64b,係於機油回收器側凸緣部62中固定於機油回收器21之第2安裝面67特定之固定位置。
如上所述,於壓縮機側凸緣部61固定於第1安裝面66,且機油回收器側凸緣部62固定於第2安裝面67之狀態下,第1中間凸緣65a及第2中間凸緣65b沿著相對第1安裝面66及第2安裝面67垂直之面配置。於該狀態下,適當調整第1中間凸緣65a與第2中間凸緣65b之相對位置關係,且將第1中間凸緣65a及第2中間凸緣65b結合。藉此,完成含機油壓縮空氣噴出路徑60之設置。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置5,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14及聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24及機油冷卻器25,緊湊地收容於收容箱11中進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。
而且,空氣壓縮裝置5,係作為含機油壓縮空氣噴出路徑60中經固定之路徑而設置之固定配管部63,構成為經由中間凸緣部分65串列連結有複數根配管(64a、64b)。而且,該中間凸緣部分65係沿著相對固定壓縮機側凸緣部61之第1安裝面66、與固定機油回收器側凸緣部62之第2安裝面67垂直之面進行配置。因此,可於在設定於第1安裝面66及第2安裝面67用以固定之位置,分別固定有壓縮機側凸緣部61及機油回收器側凸緣部62之狀態下,於垂直於第1安裝面66及第2安裝面67且安裝方向難以干涉而使連結狀態之自由度提高之中間凸緣部分65中,一面適當調整複數根配管(64a、64b)之位置關係,一面容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑60。藉此,可於位置關係經固定之壓縮機12與機油回收器21之間,容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑60而不會產生過大之應力,從而可容易地進行組裝空氣壓縮裝置5之作業,提高作業性。
又,空氣壓縮裝置5,係於含機油壓縮空氣噴出路徑60中之固定配管部63中,設置有複數次曲折延伸之迂迴路徑部分64。因此,可充分地確保中間凸緣部分65之配置之自由度。而且,即便於自壓縮機12噴出後立即受到高溫狀態之壓縮空氣之熱之影響,亦可抑制因迂迴路徑部分64於在壓縮機側凸緣部61、與機油回收器側凸緣部62之間迂迴之方向熱膨脹,而對壓縮機側凸緣部61及機油回收器側凸緣部62之位置關係造成影響。藉此,便可有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑60之熱膨脹,對固定有壓縮機側凸緣部61之壓縮機12、與固定有機油回收器側凸緣部62之機油回收器21之位置關係造成影響。
因此,根據本實施形態,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置5,其可於位置關係經固定之壓縮機12與機油回收器21之間,容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑60而不會產生過大之應力,從而可提高鐵道車輛用空氣壓縮裝置之組裝作業之作業性,並且能夠有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑60之熱膨脹對壓縮機12、與機油回收器21之位置關係造成影響。
又,根據空氣壓縮裝置5,迂迴路徑部分64,係由一對直線部分與半圓弧狀之曲折部分所構成,於一對直線部分之一者之中途,設置有垂直於第1及第2安裝面(66、67)之中間凸緣部分65。因此,可於第1及第2安裝面(66、67)之間緊湊且省空間地配置迂迴路徑部分64,並且可容易地實現沿著相對第1及第2安裝面(66、67),作為安裝方向最不易干涉之面而垂直之面設置之中間凸緣部分65之配置構成。
再者,作為設置有含機油壓縮空氣噴出路徑60之空氣壓縮裝置5,係以設置有空氣供給路徑26,並且於聯軸器箱15中形成有用以插入工具之複數個孔15a的鐵道車輛用空氣壓縮裝置為例進行了說明,但亦可並非如此。即,於設置有含機油壓縮空氣噴出路徑60之鐵道車輛用空氣壓縮裝置5中,亦可實施未設置空氣供給路徑(第1空氣供給路徑)26,且於聯軸器箱15中未形成工具插入用之孔15a之形態。於該形態中,亦可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係於位置關係經固定之壓縮機12與機油回收器21之間,容易地設置含機油壓縮空氣噴出路徑60而不會產生過大之應力,從而可提高鐵道車輛用空氣壓縮裝置之組裝作業之作業性,並且能夠有效地抑制含機油壓縮空氣噴出路徑60之熱膨脹對壓縮機12、與機油回收器21之位置關係造成影響。又,亦可實施將第2至第4實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中含機油壓縮空氣噴出路徑21a之形態,變更為本實施形態中含機油壓縮空氣噴出路徑60之形態的鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
(第6實施形態)
其次,對本發明第6實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置6進行說明。圖14係示意性表示本發明第6實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置6(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置6」)之系統構成的系統圖。圖14所示之空氣壓縮裝置6係設置於未圖示之鐵道車輛。而且,該空氣壓縮裝置6中生成之壓縮空氣,係用於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。再者,該空氣壓縮裝置6係設置於例如鐵道車輛之編成中之各車輛。
圖14所示之空氣壓縮裝置6係包括收容箱11、壓縮機12、壓縮機驅動部13、聯軸器14、聯軸器箱15、冷卻送風機16、後冷卻器17、空氣吸入部18、壓縮空氣送出部19、機油供給路徑20、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25、油溫調整閥39、溫度開關(溫度感測器)40、控制器90及油面計91等而構成。
空氣壓縮裝置6係與第1實施形態之空氣壓縮裝置1同樣地構成為如下裝置:將自空氣吸入部18吸入之空氣由壓縮機12壓縮,並由後冷卻器17進行冷卻後,作為壓縮空氣自壓縮空氣送出部19送出。又,空氣壓縮裝置6係構成為如下裝置:由於包括機油供給路徑20、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23及機油冷卻器25等,而於將伴隨機油之空氣壓縮後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。
然而,空氣壓縮裝置6之構成與第1實施形態之空氣壓縮裝置1不同之處在於,設置有如下控制器90,該控制器90係構成為可將運轉模式設定為暖氣運轉模式、通常運轉模式及油面確認模式,且基於該等模式中之任一運轉模式控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。再者,於以下空氣壓縮裝置6之說明中,對於與第1實施形態同樣構成之要素,藉由在圖式中標註同一元件符號而省略說明,而對油面計91、溫度開關40、油溫調整閥39及控制器90進行說明。
油面計91係設置於機油回收器21中之油箱21b。而且,該油面計91設置作為可測量油箱21b內之機油32之油面之位置的測量手段。確認油箱21b內之油面之作業者,可藉由該油面計91來確認油面之位置。再者,作為油面計91,可使用各種形態之油面計。例如,可使用設置作為作業者可自外部目測油面位置之窗部之油面計、浮式油面計、超音波式之油面計及壓力式油面計等。
溫度開關40係設置作為檢測油箱21b內之機油32之溫度,即,油溫之溫度感測器。基於該溫度感測器之檢測結果,如下所述,判斷油箱21b內之油溫是否為於控制器90中控制運轉狀態時,作為判斷基準的特定溫度(本實施形態中之第1溫度)以下之狀態。而且,該溫度開關40係構成為於油箱21b內之油溫為特定之溫度以下時、與超過特定溫度時,對控制器90輸出接通斷開信號之開關。再者,於溫度開關40中,為了抑制特定溫度附近之顫動之產生,亦可適當設定接通信號輸出溫度與斷開信號輸出溫度之間之差異。
油溫調整閥39係設置於連通機油供給路徑20與機油路徑38a之部位,且可使機油朝向機油路徑38a之流入口於作為連通狀態之連通位置、與作為阻斷狀態之阻斷位置中進行切換。該油溫調整閥39,係例如構成為藉由體積隨溫度而變化之蠟或雙金屬機構而作動之獨立式之閥機構,且構成為根據油箱21b內之油溫獨立作動,而並非基於下述控制器90之控制獨立作動。即,油溫調整閥39係構成為根據油箱21b內之油溫獨立切換為上述連通位置與阻斷位置之任一位置。藉此,油溫調整閥39構成為根據油箱21b內之油溫切換為使機油在機油冷卻器25中循環之狀態、與不使機油循環之狀態之任一狀態,從而調整油箱21b內之油溫。可藉由該油溫調整閥39之作動,而以使油箱21b內之油溫保持於特定之溫度範圍內之方式進行控制,防止因油溫過低而導致機油乳化,並且防止因油溫過高而導致機油氧化。
又,空氣壓縮裝置6,係以與第1實施形態之空氣壓縮裝置1相同之方式,使機油冷卻器25相對於冷卻送風機16配置於冷卻空氣流之上游側(圖14係示意性進行表示之系統圖,而並非指定收容箱11內之機油冷卻器25之配置)。再者,機油冷卻器25亦可相對冷卻送風機16配置於冷卻空氣流之下游側。
控制器90係設置作為控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態之控制裝置,且收容於收容箱11內。而且,該控制器90係例如包括未圖示之CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、記憶體、介面電路等而構成,且以可與高階之控制裝置(未圖示)之間進行信號之收發之方式構成。
又,控制器90係以可接收來自溫度開關40之信號、與來自檢測在收容箱11之外部蓄積壓縮空氣之氣罐內之空氣壓力的壓力感測器之信號之方式構成。又,控制器90係以藉由控制電動馬達13a之運轉,而控制壓縮機12之作動之方式構成。又,控制器90係以控制排泄閥41之開關工作之方式構成。
控制器90係以可將運轉模式設定為暖氣運轉模式、通常運轉模式及油面確認模式,且基於該等模式中之任一運轉模式控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態之方式構成。再者,於使空氣壓縮裝置6之運轉開始之情形時,作業者以如下方式進行作業:對高階之控制裝置,輸入控制器90中切換設定暖氣運轉模式、及通常運轉模式之任一運轉模式的壓縮空氣生成模式與油面確認模式之任一運轉模式指令。
若對高階之控制裝置輸入油面確認模式之指令,則該指令信號自高階之控制裝置傳送至控制器90,且控制器90藉由接收到該指令信號,而將控制器90之運轉模式設定為油面確認模式,且基於油面確認模式控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。另一方面,若對高階之控制裝置輸入壓縮空氣生成模式之指令,則該指令信號自高階之控制裝置傳送至控制器90。於接收到該指令信號之狀態下,控制器90為未接收到油面確認模式之指令信號之狀態,故不將控制器90之運轉模式設定為油面確認模式,且基於下述暖氣運轉模式或通常運轉模式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。再者,輸入有壓縮空氣生成模式時暖氣運轉模式與通常運轉模式之運轉模式切換,係以下述方式於控制器90中進行。而且,若於壓縮空氣生成模式下開始運轉,則通常藉由經由暖氣運轉模式下之運轉,進行通常運轉模式下之運轉,而間歇地連續生成壓縮空氣。
於控制器90中,於未設定為油面確認模式之狀態(接收到壓縮空氣生成模式之指令信號之狀態),並且由溫度開關40檢測之油箱21b內之油溫,為本實施形態之第1溫度(即,特定之溫度以下)之狀態之情形時,將運轉模式設定為暖氣運轉模式。再者,控制器90,係基於來自溫度開關40之接通斷開信號(即,基於溫度開關40之檢測結果),判斷油箱21b內之油溫是否為上述特定之溫度以下之狀態。若設定為該暖氣運轉模式,則控制器90以使壓縮機12連續作動(使其連續運轉)之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。而且,此時,控制器90係以將排泄閥41設為開閥狀態,並將壓縮空氣自排泄閥41排出至外部之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。
如上所述之暖氣運轉模式下之運轉,係例如於運轉開始時之油箱21b內之油溫較低時進行。藉由進行該暖氣運轉模式下之運轉,而將壓縮空氣排出至外部,直至油溫達到上述特定之溫度(第1溫度)使得壓縮空氣之狀態穩定為止。再者,本實施形態,係以將來自溫度開關40之接通斷開信號輸入至控制器90之形態為例進行了說明,但亦可並非如此。例如,亦可為如下形態:將由檢測油箱21b內之油溫之溫度感測器檢測之溫度信號輸入至控制器90,而控制器90基於該溫度信號判斷油溫是否為上述第1溫度以下。
又,於控制器90中,於未設定為油面確認模式之狀態(接收到壓縮空氣生成模式之指令信號之狀態)並且由溫度開關40檢測之油箱21b之油溫,超過上述特定之溫度之狀態時,將運轉模式設定為通常運轉模式。若設定為該通常運轉模式,則控制器90根據於收容箱11之外部蓄積壓縮空氣之氣罐內之空氣壓力,使壓縮機12間歇作動。而且,此時,控制器90係以將排泄閥41設為閉閥狀態,並對氣罐送出由除濕器24除濕之壓縮空氣之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。
上述通常運轉模式下之運轉,係於氣罐內之空氣壓力降低至特定之壓力以下時,使壓縮機12開始作動(運轉),將壓 縮空氣向氣罐送出。另一方面,當氣罐內之空氣壓力超過特定之壓力而上升時,停止壓縮機12之作動,從而停止壓縮空氣向氣罐之送出。此種運轉狀態係根據氣罐內之空氣壓力反覆進行壓縮機12之間歇作動。
又,於控制器90中,於自高階之控制裝置接收到油面確認模式之指令信號之情形時,將運轉模式設定為油面確認模式。於設定為油面確認模式之情形時,控制器90以使壓縮機12連續作動(使其連續運轉)之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態,直至設定為油面確認模式後所經過之時間經過特定之時間之條件,即,油面確認條件成立為止。而且,此時,控制器90係以將排泄閥41設為開閥狀態,並將壓縮空氣自排泄閥41排出至外部之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態,直至上述油面確認條件成立為止。又,控制器90除進行上述控制以外,亦於油面確認條件成立時,使壓縮機12之作動停止,從而使空氣壓縮裝置6之運轉停止。
上述油面確認模式下之運轉,係對設置於鐵道車輛之編成中各車輛之空氣壓縮裝置6,一併自高階之控制裝置進行油面確認模式之指令信號之傳送,藉此於各空氣壓縮裝置6中以同一時序一起開始實施。而且,於各車輛之空氣壓縮裝置6中之油面確認模式下之運轉實施並停止後,當經過可忽視包含於返回至油箱21b之機油中且膨脹之氣泡之影響的程度之特定之時間後,於油箱21b內之油面之狀態穩定之狀態下,由作業者進行油面計91之油面確認作業。
於油面確認模式下之運轉已結束時,因壓縮機12之連續運轉已進行特定之時間之狀態(因油面確認條件已成立之狀態),油箱21b內之油溫上升而成為由機油冷卻器25進行冷卻之狀態。即,油溫調整閥39成為連通位置之狀態,且油溫調整閥39之作動狀態於大致固定恆定相同狀態下穩定。因此,滯留於機油冷卻器25、與連通機油冷卻器25及油箱21b之機油路徑38a之機油量收斂為大致相等之量。藉此,只要於裝置內循環之機油之合計量相等,則收斂於穩定之大致相同之油面之位置,故而作業者可藉由油面計91來確認油箱21b內之油面,從而容易且準確地判斷是否需要補充機油。
其次,對上述空氣壓縮裝置6之作動進行說明。首先,於空氣壓縮裝置6中,對進行通常運轉模式下之運轉之狀態進行說明。進行空氣壓縮裝置6之通常運轉模式下之運轉之狀態,係首先外部氣體(即,空氣)藉由因壓縮機12之作動所產生之負壓而自空氣吸入部18吸入。繼而,該吸入之空氣通過因吸入之空氣之壓力而開啟之狀態下之吸入閥29,並流入至壓縮機12內。此時,壓縮機12係如上所述,自機油供給路徑20供給機油,且於壓縮機12內,吸入之空氣伴隨機油進行壓縮。
伴隨機油而壓縮之壓縮空氣,係通過含機油壓縮空氣噴出路徑21a,進而經由分離器31噴出至油箱21b內。又,由分離器31自壓縮空氣中分離之機油係回收至油箱21b內。該經回收之機油係經由機油供給路徑20對壓縮機12供給。即,機油係在機油回收器21與壓縮機12之間進行循環。又,若油箱21b內之機油32之油溫上升達到特定之高溫之狀態,則油溫調整閥39自阻斷位置切換為連通位置,由機油冷卻器25進行機油之冷卻。
噴出至油箱21b內之壓縮空氣係通過機油分離元件22,而將機油分離。而且,通過機油分離元件22之壓縮空氣係導引至後冷卻器17,且於後冷卻器17中冷卻。進而,由後冷卻器17冷卻之壓縮空氣,係於水油用分離器23中分離水分與油分,且於除濕器24中進而進行除濕後,自壓縮空氣送出部19中向氣罐送出。
其次,一面參照圖15所示之流程圖,一面進而對藉由控制器90控制運轉狀態之空氣壓縮裝置6之運轉模式之切換流程進行說明。若空氣壓縮裝置6之運轉開始,則自高階之控制裝置對控制器90係基於作業者之輸入作業進行指令信號之傳送。作為該指令信號,係將壓縮空氣生成模式之指令信號及油面確認模式之指令信號之任一者傳送至控制器90。控制器90,係若接收到壓縮空氣生成模式之指令信號,則判斷為並非設定油面確認模式之狀態(步驟S101,否),繼而,基於來自溫度開關40之信號,判斷油箱21b內之油溫是否為特定之溫度(第1溫度)以下(步驟S102)。
若於控制器90中判斷油箱21b內之油溫為特定之溫度以下(步驟S102,是),則進行暖氣運轉模式下之運轉(步驟S103)。即,控制器90係以使壓縮機12連續作動,將壓縮空氣自排泄閥41排出至外部之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。該暖氣運轉模式下之運轉,係於油箱21b內之油溫為特定之溫度以下之期間連續進行(步驟S102,S103)。
若於繼續進行上述暖氣運轉模式下之運轉後,判斷為油箱21b內之油溫超過特定之溫度之狀態(步驟S102,否),則進行通常運轉模式下之運轉(步驟S104)。即,控制器90係以根據氣罐內之空氣壓力使壓縮機12間歇作動,對氣罐送出由除濕器24除濕之壓縮空氣之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。該通常運轉模式下之運轉係於進行作業者對高階之控制裝置輸入運轉停止指令之作業之前之期間,油箱21b內之油溫超過特定之溫度之情形時繼續進行(步驟S102、S104、S105)。又,若進行作業者輸入運轉停止指令之作業,且由控制器90接收到該指令信號(步驟S105,是),則停止空氣壓縮裝置6之運轉(步驟S106),空氣壓縮裝置6之通常運轉模式下之運轉結束。再者,於圖15中,雖然省略了圖示,但亦於暖氣運轉模式下之運轉過程中、或油面確認模式下之運轉過程中接收到運轉停止指令之信號之情形時,停止空氣壓縮裝置6之運轉。
又,若空氣壓縮裝置6開始運轉,且由控制器90接收到油面確認模式之指令信號,作為來自高階之控制裝置之指令信號,則控制器90判斷設定為油面確認模式(步驟S101,是)。繼而,進行油面確認模式下之運轉(步驟S107,S108)。即,控制器90係以使壓縮機12連續作動,將壓縮空氣自排泄閥41排出至外部,直至設定為油面確認模式後所經過之時間經過特定之時間為止(至油面確認條件成立為止)之方式,控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態。又,控制器90於經過特定之時間,油面確認條件成立時(步驟S107,是),使壓縮機12之作動停止,從而使空氣壓縮裝置6之運轉停止(步驟S106)。藉此,空氣壓縮裝置6之油面確認模式下之運轉結束,從而成為可進行油面確認作業之狀態。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置6,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機12、壓縮機驅動部13、冷卻送風機16、後冷卻器17、機油回收器21、機油分離元件22、水油用分離器23、除濕器24、機油冷卻器25及控制器90,緊湊地收容於收容箱11中進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。進而,空氣壓縮裝置6,係基於運轉模式控制空氣壓縮裝置6之運轉狀態之控制器90,構成為不僅可對應於通常運轉模式及暖氣運轉模式,亦可對應於油面確認模式,控制運轉狀態。而且,於該空氣壓縮裝置6中,若設定為油面確認模式,則基於控制器90之控制,壓縮機12連續作動直至關於設定為油面確認模式後之時間之油面確認條件成立為止,且藉由條件成立停止運轉。因此,可於大致恆定之相同狀態下,使停止油面確認模式下之運轉時之油溫調整閥39之作動狀態穩定。藉此,於油面確認模式下之運轉進行並停止,進而經過特定時間而使油面之狀態穩定之狀態下,滯留於機油冷卻器25、與連通機油冷卻器25及油箱21b之機油路徑38a之機油之量收斂為大致相等之量。由此,於作業者藉由油面計91來確認油箱21b內之油面時,只要於裝置內循環之機油之合計量相等,則可抑制油面之位置因停止運轉時之油溫調整閥39之作動狀態而產生變動,從而將油面之位置收斂於穩定之大致相同之油面之位置。因此,作業者可容易且準確地判斷是否需要補充機油。
因此,根據本實施形態,可提供能夠容易且準確地判斷是否需要補充機油之鐵道車輛用空氣壓縮裝置6。
又,根據空氣壓縮裝置6,油溫調整閥39係作為根據油溫獨立作動,而取決於控制器90之控制的獨立式之調整閥而設置。因此,就根據油箱21b內之油溫,切換為使機油於機油冷卻器25中循環之狀態、與不使其循環之狀態,從而調整油溫之油溫調整閥39之結構而言,與包含溫度感測器與電磁閥之構成相比,可實現小型化及簡單化。而且,由於獨立式之調整閥不取決於控制器90之控制,故而可實現可靠性之提昇。由此,於油溫調整閥39實現小型化及作動之可靠性提昇的空氣壓縮裝置6中,可於大致恆定相同狀態下,使停止運轉以進行油面確認時之油溫調整閥39之作動狀態穩定,故可實現能夠容易且準確地判斷是否需要補充機油之構成。
(第7實施形態)
其次,對本發明第7實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置7進行說明。圖16係對於本發明第7實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置7(以下,亦簡稱為「空氣壓縮裝置7」)之系統構成,以方塊圖示意性表示構成要素之示意圖。圖16所示之空氣壓縮裝置7係對於未圖示之鐵道車輛,設置於例如其下部。而且,該空氣壓縮裝置7中生成之壓縮空氣,係用於鐵道車輛中使各種空壓機器作動。
圖16所示之空氣壓縮裝置7係包括:收容箱61、壓縮機62、壓縮機驅動部63、聯軸器64、聯軸器箱65、冷卻送風機66、後冷卻器67、空氣吸入部68、壓縮空氣送出部69、機油回收器70、機油分離元件71、水油用分離器72、除濕器73、機油冷卻器74及過濾器單元75等而構成。
而且,空氣壓縮裝置7係構成為如下裝置:將自空氣吸入部68吸入之空氣由壓縮機62壓縮,並由後冷卻器67進行冷卻後,自壓縮空氣送出部69作為壓縮空氣送出。又,空氣壓縮裝置7係構成為如下裝置:由於包括機油回收器70、機油分離元件71、水油用分離器72及機油冷卻器74等,而於壓縮伴隨機油之空氣後,自壓縮空氣中將機油分離,生成壓縮空氣。藉此,構成為可進行壓縮熱之去除、油膜之密封及潤滑。以下,對空氣壓縮裝置7中各構成要素進行詳細之說明。
收容箱61係設置為將壓縮機62、壓縮機驅動部63、聯軸器箱65、冷卻送風機66、後冷卻器67、機油回收器70、機油分離元件71、水油用分離器72、除濕器73及機油冷卻器74等收容之箱狀框體。而且,於該收容箱61中,在其壁部設置有空氣吸入部68、壓縮空氣送出部69及過濾器單元75。
設置於收容箱61之空氣吸入部68,係設置作為用以吸入由壓縮機62所壓縮之空氣(外部氣體)之機構,且以與壓縮機62連通之方式形成。而且,於該空氣吸入部68中,設置有於吸入之空氣通過時抑制沙塵等粉塵之通過之未圖示之吸入過濾器。又,壓縮空氣送出部69,係設置為將由下述後冷卻器67冷卻之壓縮空氣送出之機構。而且,該壓縮空氣送出部69係例如設置作為如下配管系統:以對設置於收容箱61之外部蓄積壓縮空氣之未圖示之氣罐(壓縮空氣貯氣器)供給生成之壓縮空氣之方式,連接於收容箱61之外部。
壓縮機62係以與空氣吸入部68連通,並將自空氣吸入部68吸入之空氣壓縮之方式構成。雖然省略具體結構之圖式,但壓縮機62係設置為例如具有於相互相反之方向旋轉以壓縮空氣之一對螺桿的螺桿式之空氣壓縮機。配置有螺桿之壓縮機本體之內部,係自與空氣吸入部68連通之部分起至與下述機油回收器70連通之部分為止,而使空氣之壓力上升。再者,壓縮機62亦可設置為螺桿式以外之空氣壓縮機。例如,壓縮機62亦可設置作為渦卷式之空氣壓縮機、或使來自壓縮機驅動部63之旋轉驅動力,經由曲柄軸轉換為往復驅動力後傳遞驅動之往復式之空氣壓縮機等。
壓縮機驅動部63係設置作為具有未圖示之電動馬達,並旋轉驅動壓縮機62之驅動機構。該壓縮機驅動部63亦可設置作為並未設置減速機部分,而自電動馬達之旋轉軸直接輸出驅動力之驅動機構,又,亦可設置作為具備連結於電動馬達之減速機部分的附有減速機之馬達。
聯軸器64係以連結壓縮機驅動部63與壓縮機62,將壓縮機驅動部63之驅動力傳遞至壓縮機62之方式構成,例如,設置為聯軸節。又,聯軸器箱65係設置作為收容聯軸器64之箱狀體。而且,聯軸器箱65係配置於壓縮機62及壓縮機驅動部63之間,並且與該等壓縮機62及壓縮機驅動部63結合。
冷卻送風機66係對壓縮機驅動部63,安裝於與連結有聯軸器65之側為相反側之端部。該冷卻送風機66係例如設置為軸流送風機。而且,冷卻送風機66係設置成於與聯軸器64側相反一側傳遞壓縮機驅動部63之電動馬達之旋轉軸之驅動力。如此,冷卻送風機66係構成為藉由來自壓縮機驅動部63之電動馬達之驅動力而進行旋轉驅動,藉此,產生自下述過濾器單元75吸入之空氣之冷卻空氣流。於圖16中,以二點鏈線之箭頭F表示藉由冷卻送風機66之旋轉而產生之空氣流之方向。再者,冷卻送風機66亦可設置作為軸流送風機以外之冷卻送風機。例如,作為冷卻送風機66,亦可使用多葉送風機等其他形態之冷卻送風機。
後冷卻器67係設置作為將由壓縮機62壓縮且殘留有壓縮熱之壓縮空氣冷卻之熱交換器。該後冷卻器67係對冷卻送風機66,配置於由該冷卻送風機66產生之冷卻空氣流之上游側。藉此,後冷卻器67係藉由利用冷卻送風機66產生之冷卻空氣而自外部冷卻,進而,將通過後冷卻器67之內部之壓縮空氣冷卻。再者,後冷卻器67係與下述機油冷卻器74一體結合而形成。又,後冷卻器67亦可相對冷卻送風機66,配置於藉由該冷卻送風機66而產生之冷卻空氣流之下游側。
圖17係一併表示過濾器單元75、與收容箱61之一部分之剖面圖。又,圖18係將圖17所示之過濾器單元75之一部分放大表示之局部放大剖面圖。再者,圖17係表示自上方觀察過濾器單元75及收容箱61之一部分之狀態之剖面圖,與圖17之圖式垂直之方向成為上下方向。空氣壓縮裝置7係以將與圖17之剖面圖垂直之方向配置為上下方向之方式,設置於未圖示之鐵道車輛。
圖16至圖18所示之過濾器單元75係相對收容箱61,設置於位於藉由冷卻送風機66而產生之冷卻空氣流之上游側的壁部。而且,過濾器單元75係包括複數個(於本實施形態中例示3個之情形)過濾器部76(76a、76b、76c)、過濾器架77及複數個板構件78而構成。
過濾器架77係例如設置為形成為矩形柱狀之框架結構體,並以固定於收容箱61,且包圍形成於收容箱61之開口部之周圍之方式設置。將作為冷卻空氣所吸入之空氣通過該過濾器架77之內側後,吸入至收容箱61內。而且,於過濾器架77之內側固定有過濾器部76。
過濾器部76係設置作為於藉由冷卻送風機66之旋轉而作為冷卻空氣吸入之空氣通過時,抑制灰塵等雜質(未圖示)之通過的過濾手段。作為該過濾器部76,設置有於作為冷卻空氣而吸入之空氣之通過方向(於圖17中由二點鏈線之箭頭F表示之方向)排列之複數個過濾器部(76a、76b、76c)。
如空氣壓縮裝置7設置於鐵道車輛之狀態下,自上方觀察之剖面圖即圖17及圖18所示,各過濾器部76(76a、76b、76c),係形成為凸部79與凹部80沿水平方向上重複出現之凹凸形狀。而且,該過濾器部76係設置作為形成有上述凹凸形狀之金屬製之篩網(即,金屬篩網)。又,凸部79與凹部80係於各過濾器部76(76a、76b、76c)中分別形成有複數個。再者,各過濾器部76之外周係固定於過濾器架77之內壁。
各過濾器部76中之各凸部79,係構成朝向收容箱61之外側以三稜柱狀突出之部分之脊線部分,並且以凸出之方式形成為山狀。另一方面,各過濾器部76中各凹部80,係以自於水平方向之兩側鄰接配置之凸部79朝向收容箱61之內側經由斜面(相對自收容箱61之外側朝向內側之方向傾斜之面)凹陷之方式形成為谷狀。
如上所述,凸部79與凹部80形成為水平方向重複出現之凹凸形狀,藉此各過濾器部76(76a、76b、76c)之水平方向之剖面,構成三角波狀之剖面。而且,形成於各過濾器部76之複數個凸部79及複數個凹部80,係以各凸部79及各凹部80分別沿著上下方向連續並延伸之方式配置。又,於複數個過濾器部76中之1個,即,第1過濾器部(例如,過濾器部76b)與複數個過濾器部76中與第1過濾器部不同之第2過濾器部(例如,過濾器部76a及過濾器部76c)中,凹部80之位置配置成於空氣之通過方向(圖17之箭頭F方向)呈錯位。而且,過濾器部76b中凹部80,係錯位配置至相對過濾器部76a及過濾器部76c中之凸部79,於空氣之通過方向呈對向之位置為止。再者,本實施形態亦可與上述例相反,過濾器部76a及過濾器部76c之任一者構成第1過濾器部,過濾器部76b構成第2過濾器部。
板構件78係具有形成為板狀之部分,且以覆蓋凹部80之方式,複數個分別安裝於各過濾器部76。而且,各板構件78係配置成自收容箱61之內側覆蓋各凹部80。藉此,各板構件78係配置成與各凹部80一併沿上下方向延伸。又,板構件78係設置為具有構成三角形之2邊之剖面形狀(如同缺少三角形之1邊之剖面形狀),且以該剖面形狀柱狀延伸之金屬製之構件(例如,角鋼)。而且,各板構件78係以相對於凹部80自收容箱61之內側重疊之狀態,藉由例如焊接而固定於各過濾器部76。
再者,於圖18中,以虛線之箭頭表示藉由冷卻送風機66之旋轉而作為冷卻空氣吸入之空氣流。如該圖18所示,作為冷卻空氣吸入之空氣,係於安裝有板構件78而阻斷空氣流之凹部80以外之部位通過過濾器部76。又,於雜質與冷卻空氣一併朝向過濾器部76流入之情形時,該雜質即便碰撞凸部79,亦會以沿著過濾器部76之表面之斜面,朝向凹部80彙集之方式移動。而且,由於在凹部80之表面冷卻空氣流被阻斷,故而以彙集於凹部80之方式移動之雜質,會沿著凹部80墜落至下方並去除。
圖16所示之機油回收器70,係包括含機油壓縮空氣噴出路徑70a與油箱70b而構成。含機油壓縮空氣噴出路徑70a係設置為連通壓縮機62與油箱70b之路徑。於壓縮機62中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣,係經由含機油壓縮空氣噴出路徑70a而導引至油箱70b,且與壓縮空氣一併自含機油壓縮空氣噴出路徑70a噴出之油係回收至油箱70b。再者,於含機油壓縮空氣噴出路徑70a中油箱70b內之噴出部分(未圖示),例如設置有離心分離器(未圖示)。而且,若伴隨機油之壓縮空氣通過含機油壓縮空氣噴出路徑70a自該噴出部分噴出,則藉由離心分離器而使大油滴一面分離並於油箱70b內飛散,一面因重力而墜落回收至油箱70b內。
又,於機油回收器70之油箱70b與壓縮機62之間,設置有以與該等連通之方式設置,且自油箱70b將機油供給至壓縮機62之機油供給路徑81。而且,機油供給路徑81係以藉由自含機油壓縮空氣噴出路徑70a噴出之壓縮空氣,將回收至油箱70b內之機油之油面向下推壓,而將機油供給至壓縮機62之方式構成。
圖16所示之機油分離元件71係配置於連通壓縮機62與後冷卻器67之路徑,且包括自壓縮機62中伴有機油而壓縮且通過機油回收器70之壓縮空氣中,將機油分離之過濾器要素而構成。於該機油分離元件71中,將機油回收器70中未回收之細小之油滴自壓縮空氣中分離。
圖16所示之機油冷卻器74,係設置成連通於機油供給路徑81中之油箱70b側與壓縮機62側,且設置作為可將油箱70b內之機油冷卻供給至機油供給路徑81之熱交換器。再者,於圖16中,省略連通機油冷卻器74與油箱70b及壓縮機62之路徑之圖示。機油冷卻器74係如上所述,與後冷卻器67結合為一體而形成。而且,機油冷卻器74係對冷卻送風機66,配置於冷卻空氣流之上游側,且機油冷卻器74藉由利用冷卻送風機66產生之冷卻空氣而自外部冷卻,藉此將通過機油冷卻器74之內部之機油冷卻。再者,設置有檢測油箱70b內之油溫之溫度開關(未圖示)、與根據油溫獨立作動以控制機油冷卻器74之機油流之油溫調整閥(未圖示),藉此,以使供給至壓縮機62之機油之溫度保持於特定之溫度範圍內之方式進行控制。再者,機油冷卻器74亦可對冷卻送風機66配置於冷卻空氣流之下游側。
圖16所示之水油用分離器72,係配置於連通後冷卻器67與下述除濕器73之路徑,且包括自由後冷卻器67冷卻之壓縮空氣中,將水分與油分分離之過濾器要素而構成。於該水油用分離器72中,自壓縮空氣中分離水分,並且亦將機油分離元件71中未分離之微量之油分自壓縮空氣中分離。
圖16所示之除濕器73係配置於水油用分離器72與壓縮空氣送出部69之間,且包括包含對經水油用分離器72分離水分與油分之壓縮空氣,進而進行除濕之乾燥劑之過濾器要素、或進行中空纖維膜方式除濕之過濾器要素而構成。於該除濕器73中,進行對自壓縮空氣送出部69送出之壓縮空氣最終之除濕。
其次,對上述空氣壓縮裝置7之作動進行說明。於進行空氣壓縮裝置7之運轉之狀態下,首先,外部氣體(即,空氣)係藉由利用壓縮機62之作動所產生之負壓,而自空氣吸入部68吸入,且流入至壓縮機62內。此時,於壓縮機62中,如上所述,自機油供給路徑81供給油,且於壓縮機62內,對吸入之空氣伴隨機油地進行壓縮。
伴隨機油而壓縮之壓縮空氣,係通過含機油壓縮空氣噴出路徑70a,噴出至油箱70b內。又,由設置於含機油壓縮空氣噴出路徑70a之噴出部分之離心分離器自壓縮空氣中分離之機油,係回收至油箱70b內。該經回收之機油係經由機油供給路徑81對壓縮機62供給。即,機油係於機油回收器70與壓縮機62之間進行循環。又,若油箱70b內之機油之油溫上升至特定之溫度以上,則由機油冷卻器74進行機油之冷卻。
噴出至油箱70b內之壓縮空氣係通過機油分離元件71,將機油分離。而且,通過機油分離元件71之壓縮空氣係導引至後冷卻器67,且於後冷卻器67中進行冷卻。進而,由後冷卻器67冷卻之壓縮空氣係於水油用分離器72中,將水分與油分分離,且於除濕器73中進而進行除濕後,自壓縮空氣送出部69中送出。
又,藉由冷卻送風機66之旋轉,而經由過濾器單元75之過濾器部76吸入外部氣體作為冷卻空氣,從而於收容箱61內產生冷卻空氣流。而且,於雜質與冷卻空氣一併朝向過濾器部76流入之情形時,該雜質以碰撞過濾器部76之表面後朝向凹部80彙集之方式移動,進而,沿凹部80墜落至下方並去除。
如以上說明,根據空氣壓縮裝置7,可實現如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係將壓縮機62、壓縮機驅動部63、冷卻送風機66等,緊湊地收容於收容箱61中進行封裝化,且對鐵道車輛之安裝性極其優異。而且,在設置於收容箱61中所設置之過濾器單元75,且抑制作為冷卻空氣吸入之空氣通過時之雜質之通過的過濾器部76中,加工有使收容箱61朝向外側之凸部79、與朝向內側之凹部80重複出現之凹凸形狀。因此,與吸入之空氣一併碰撞過濾器部76之雜質,藉由吸入之空氣流,而自凸部79沿著斜面向凹部80彙集移動。而且,凹部80係以與凸部79一併沿上下方向連續並延伸之方式配置,進而,於凹部80以覆蓋該凹部80之方式安裝有板構件78。因此,自過濾器部76吸入之空氣係通過板構件78之側方,而以彙集於凹部80之方式移動之雜質並非一直附著於凹部80,而是沿著凹部80墜落至下方並去除。藉此,可抑制雜質一直附著於過濾器部76,從而可防止附著於過濾器部76之雜質因長時間暴露於吸入之空氣中而破碎,並侵入至收容箱61內。又,亦可防止長時間附著於過濾器部76之雜質成為核心,進而凝集其他雜質。因此,可實現如下過濾器部76之結構:可於作為冷卻空氣而吸入之空氣通過時將雜質去除,並且可抑制雜質長時間附著。又,假設雜質長時間附著於過濾器部76,亦因凹凸形狀之故,而與平面形狀之情形相比,雜質可附著之面積增多。因此可減少阻礙冷卻空氣吸入之情況。
可藉由以此方式抑制雜質長時間附著,以及使雜質之可附著面積增加,而最終使清掃等之維護週期延長。
因此,根據本實施形態,可提供如下鐵道車輛用空氣壓縮裝置7,其係於過濾器部76中,當作為冷卻空氣吸入之空氣通過時,可抑制雜質長時間附著,並且可將暫時附著之雜質去除。
又,根據空氣壓縮裝置7,由於板構件78係配置成自收容箱61之內側覆蓋凹部80,故而移動至凹部80之雜質成為並非與板構件78之平滑表面接觸,而是與過濾器部76中粗糙且摩擦大之表面接觸之狀態。因此,可抑制移動至凹部之雜質,因吸入之空氣之影響而於板構件78之表面滑動揚起,導致在過濾器部76之表面分散。因此,可抑制暫時彙集於凹部80之雜質分散,從而可有效地將雜質去除。
又,根據空氣壓縮裝置7,設置有沿吸入之空氣之通過方向排列之複數個過濾器部76(76a、76b、76c),且於該等複數個過濾器部76中之第1及第2過濾器部,在沿空氣通過方向呈錯位之位置配置有凹部80。因此,即便於小尺寸之雜質通過配置於空氣之通過方向之上游側的1個過濾器部76a(例如,第1過濾器部)之凸部79之情形時,亦能夠有效地於配置於該過濾器部76a之下游側的過濾器部76b(例如,第2過濾器部)之凹部80將其捕捉。而且,可自該過濾器部76b之凹部80將雜質去除至下方。藉此,於設置有複數個可抑制雜質長時間附著、並將雜質去除之過濾器部76的過濾器單元75中,能夠更有效地將雜質去除。
又,根據空氣壓縮裝置7,由於過濾器部76係設置為金屬製之篩網,故而可使用金屬篩網,容易地形成加工有沿上下方向延伸之凹部80與凸部79重複出現之凹凸形狀的結構之過濾器部76。
以上,對本發明之第1至第7實施形態進行說明,但本發明並非侷限於上述實施形態者,只要在申請專利範圍記載之內容中,便可進行各種變更實施。例如,亦可實施設置有第1實施形態之空氣供給路徑26與第2實施形態之空氣供給路徑50之兩者之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,亦可實施設置有第3實施形態之空氣供給路徑51與第4實施形態之空氣供給路徑52之兩者之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,作為第1至第4實施形態之變形例,亦可實施不伴隨機油而壓縮空氣之形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。又,作為第5實施形態之變形例,亦可實施不侷限於第5實施形態中例示之形態,而對含機油壓縮空氣噴出路徑中迂迴電路徑部分之路徑構成、或中間凸緣部分之配置構成等,進行各種變更之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
第6實施形態,係以將並非基於控制器之控制而根據油箱內之油溫獨立作動之獨立式之調整閥作為油溫調整閥為例進行說明,但亦可並非如此。油溫調整閥亦可為基於來自控制器之指令作動者。
第6實施形態,係以將油面確認條件設定為自設定以作為油面確認模式起經過之時間經過特定之時間之條件之形態為例進行說明,但亦可並非如此。亦可為將油面確認條件設定為油箱內之油溫超過特定之溫度(第2溫度)之條件之形態。又,於設定有如此之油面確認條件之情形時,控制器亦可構成為基於藉由檢測油箱內之油溫之溫度感測器(於本實施形態中為溫度開關40)之檢測結果,判斷油溫是否超過上述第2溫度(油面確認條件是否成立)。根據該變形例,為判斷自暖氣運轉模式轉移至通常運轉模式之時序而設置且檢測油溫之溫度感測器,亦可用作用以判斷油面確認條件是否成立之溫度感測器。因此,亦可將暖氣運轉模式及通常運轉模式下用於油溫檢測之溫度感測器,兼用於油面確認模式中使用。藉此,可實現裝置構成之簡化。
例如,過濾器部之個數並不侷限於本實施形態中例示之數量,亦可變更實施。又,亦可實施僅設置有1個過濾器部之過濾器單元。又,就過濾器部中凹凸形狀或板構件之形狀而言,亦可變更實施。又,第1過濾器部與第2過濾器部係以錯位方式配置,但亦可無需進行錯位配置,進而亦可對錯位量進行適當變更。亦即,於錯位量為零(未錯位之情形)時,雖然雜質通過之可能性變高,但空氣之供氣阻力變為最小,故於如本實施例般錯位之情形時,雖然空氣之供氣阻力成為最大,但雜質通過之可能性減小,因此進行何種程度之錯位可進行適當決定。又,就板構件而言,亦可以自收容箱之外側覆蓋凹部之方式配置。於此情形時,可藉由對板構件之表面實施凹凸加工或粗面化處理等,而有效地防止雜質分散。又,對於不伴隨機油壓縮空氣之形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,亦可應用本發明。
(產業上之可利用性)
本發明可廣泛地應用於設置於鐵道車輛,且生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣之鐵道車輛用空氣壓縮裝置。
1、2、3、4、5、6、7...鐵道車輛用空氣壓縮裝置
11、61...收容箱
11a...開口孔
12、62...壓縮機
13、63...壓縮機驅動部
13a...電動馬達
14、64...聯軸器
15、65...聯軸器箱
15a...孔
16、66...冷卻送風機
16a...螺槳部
16b...箱部
17、67...後冷卻器
18、68...空氣吸入部
18a...吸入過濾器
19、69...壓縮空氣送出部
20、81...機油供給路徑
20a...濾油器
21、70...機油回收器
21a、60、70a...含機油壓縮空氣噴出路徑
21b、70b...油箱
22、71...機油分離元件
23、72...水油用分離器
24、73...除濕器
25、74...機油冷卻器
26...空氣供給路徑(第1空氣供給路徑)
27...罩蓋
28、76...過濾器部
29...吸入閥
30...固定用螺釘
31...分離器
32...機油
34...壓縮機連通路徑
35...保壓止回閥
36...安全閥
38a、38b...機油路徑
39...油溫調整閥
40...溫度開關
41...排泄閥
42...止回閥
43...緩衝區域
44...下部箱
45...第1罩蓋板
46...第2罩蓋板
50、51、52...空氣供給路徑
61...壓縮機側凸緣部
62...機油回收器側凸緣部
63...固定配管部
64...迂迴路徑部分
64a...第1配管
64b...第2配管
65...中間凸緣部分
65a...第1中間凸緣
65b...第2中間凸緣
66...第1安裝面
67...第2安裝面
68...密封槽
69...旋轉軸
69a...段部
70...機殼
71...螺槳軸部
72...送風機壓片構件
73...螺釘
74...軸承
75...密封構件
75...過濾器單元
76...馬達端部側罩蓋
76a...圓盤狀部分
76b...圓筒狀部分
77...迷宮空間
76、76a、76b、76c...過濾器部
77...過濾器架
78...板構件
79...凸部
80...凹部
90...控制器
91...油面計
100...鐵道車輛
101...通風罩
101a...內壁
101b...開口
102...結構構件
A、B、C、F...方向
圖1係示意性表示本發明第1實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之系統構成的系統圖。
圖2係表示圖1所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中收容於收容箱內之壓縮機、壓縮機驅動部、冷卻送風機等機器的平面圖。
圖3係表示圖2所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中自箭頭A方向觀察之聯軸器箱之圖。
圖4係表示圖1所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置設置於鐵道車輛之狀態之圖,且係以方塊圖示意性表示構成要素之示意圖。
圖5係示意性表示本發明第2實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之系統構成的系統圖。
圖6係示意性表示本發明第3實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之系統構成的系統圖。
圖7係示意性表示本發明第4實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之系統構成的系統圖。
圖8係表示本發明第5實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中收容於收容箱內之壓縮機、壓縮機驅動部、冷卻送風機等機器的平面圖。
圖9係圖8所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之各機器之前視圖。
圖10係圖8所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之各機器之側視圖。
圖11(a)至(c)係表示圖8所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中構成含機油壓縮空氣噴出路徑之構件之一部分的側視圖、後視圖及相對該後視圖之平面圖。
圖12(a)至(c)係表示圖8所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中構成含機油壓縮空氣噴出路徑之構件之一部分的前視圖、仰視圖及側視圖。
圖13係表示圖8所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中冷卻送風機之螺槳部與電動馬達之連結結構的示意剖面圖。
圖14係示意性表示本發明第6實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之系統構成的系統圖。
圖15係用以說明圖14所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中之作動之流程圖。
圖16係對於本發明第7實施形態之鐵道車輛用空氣壓縮裝置之系統構成,以方塊圖示意性表示構成要素之示意圖。
圖17係一併表示圖16所示之鐵道車輛用空氣壓縮裝置中過濾器單元與收容箱之一部分的剖面圖。
圖18係將圖17所示之過濾器單元之一部分放大表示之局部放大剖面圖。
1...鐵道車輛用空氣壓縮裝置
11...收容箱
12...壓縮機
13...壓縮機驅動部
13a...電動馬達
14...聯軸器
15...聯軸器箱
16...冷卻送風機
17...後冷卻器
18...空氣吸入部
18a...吸入過濾器
19...壓縮空氣送出部
20...機油供給路徑
20a...濾油器
21...機油回收器
21a...含機油壓縮空氣噴出路徑
21b...油箱
22...機油分離元件
23...水油用分離器
24...除濕器
25...機油冷卻器
26...空氣供給路徑
27...罩蓋
28...過濾器部
29...吸入閥
31...分離器
32...機油
34...壓縮機連通路徑
35...保壓止回閥
36...安全閥
38a、38b...機油路徑
39...油溫調整閥
40...溫度開關
41...排泄閥
42...止回閥

Claims (17)

  1. 一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係設置於鐵道車輛,生成用於該鐵道車輛之壓縮空氣者,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係驅動上述壓縮機;聯軸器,其係將上述壓縮機驅動部與上述壓縮機連結,且將該壓縮機驅動部之驅動力傳遞至該壓縮機;聯軸器箱,其係收容上述聯軸器;冷卻送風機,其係由來自上述壓縮機驅動部之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係冷卻由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣;收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器箱、上述冷卻送風機及上述後冷卻器,並且設置有上述空氣吸入部;壓縮空氣送出部,其係用以將由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣送出;第1空氣供給路徑,其係配置於上述收容箱內,且將自上述後冷卻器起到達上述壓縮空氣送出部之壓縮空氣之路徑、與上述聯軸器箱連通,對上述聯軸器以可噴出方式供給由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣;機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓 縮空氣將機油回收,並且與上述機油供給路徑連通;機油分離元件,其係配置於連通上述機油回收器與上述後冷卻器之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣將機油分離;水油用分離器,其係自以上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣中將水分與油分分離;以及除濕器,其係配置於上述水油用分離器與上述壓縮空氣送出部之間,且對經上述水油用分離器分離水分與油分之壓縮空氣進而進行除濕;且,上述第1空氣供給路徑,係設置成將上述除濕器及上述壓縮空氣送出部之間之壓縮空氣之路徑與上述聯軸器箱連通,並對上述聯軸器以可噴出方式供給由上述除濕器除濕之壓縮空氣。
  2. 如申請專利範圍第1項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述第1空氣供給路徑係設置為與上述聯軸器箱連通之路徑,且對上述聯軸器以可噴出方式供給由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣,且於上述聯軸器箱,設置有對外部開口之孔,該孔係形成為可將自上述第1空氣供給路徑對上述聯軸器噴出之空氣向外部排出。
  3. 如申請專利範圍第2項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述孔係設置有複數個,且複數個上述孔分別形成為可插入用以自該聯軸器箱之內側對將其他機器安裝固定於上 述聯軸器箱之固定用螺釘進行操作之工具。
  4. 如申請專利範圍第3項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中更包括:機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收,並且與上述機油供給路徑連通;含機油壓縮空氣噴出路徑,其係以將上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣導引噴出至上述機油回收器之方式,連通上述壓縮機與上述機油回收器;機油分離元件,其係配置於連通上述機油回收器與上述後冷卻器之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣,將機油分離;以及除濕器,其係對由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣進行除濕;上述含機油壓縮空氣噴出路徑係包括:壓縮機側凸緣部,其係固定安裝於上述壓縮機中作為安裝面之第1安裝面;機油回收器側凸緣部,其係固定安裝於上述機油回收器中作為安裝面之第2安裝面;以及固定配管部,其係設置為固定於上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間之路徑,並且具有互相連通之金屬製之複數根配管; 且,上述固定配管部係包括:迂迴路徑部分,其係構成為在上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間,以曲折迂迴複數次之方式延伸,並且包含上述複數根配管;以及中間凸緣部分,其係沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直或傾斜之面配置,且串列連結上述複數根配管。
  5. 如申請專利範圍第4項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述迂迴路徑部分包括:一對直線部分,其等係相對沿著互相垂直之各個面配置之上述第1安裝面及上述第2安裝面平行地延伸;以及曲折部分,其係連結該一對直線部分,並且以半圓弧狀曲折;上述中間凸緣部分,係設置於上述一對直線部分之一者之中途,並且沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直之面配置。
  6. 如申請專利範圍第2項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,更包括罩蓋,該罩蓋係相對於上述孔隔離配置,並且配置為可覆蓋該孔之周圍,且形成為朝來自上述冷卻送風機之冷卻空氣流之下游側開口。
  7. 如申請專利範圍第1項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述冷卻送風機係設置為軸流送風機, 上述後冷卻器、上述軸流送風機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器及上述壓縮機係沿同一軸向配置,上述軸向係沿著鐵道車輛之軌道方向及枕木方向中之至少一者而配置,上述收容箱係配置於用以覆蓋鐵道車輛之下部的通風罩之內側,上述收容箱之上述軸向之兩端部,係經由形成作為空氣蓄積用之區域之空間的緩衝區域,配置於上述通風罩之上述軸向兩側所配置之內壁。
  8. 一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係設置於鐵道車輛,生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,且其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係驅動上述壓縮機;聯軸器,其係連結上述壓縮機驅動部與上述壓縮機,將該壓縮機驅動部之驅動力傳遞至該壓縮機;聯軸器箱,其係收容上述聯軸器;冷卻送風機,其係由來自上述壓縮機驅動部之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係將由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻;收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器箱、上述冷卻送風機及上述後冷卻器,並且設置有上 述空氣吸入部;壓縮空氣送出部,其係用以將由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣送出;吸入過濾器,其係設置於上述空氣吸入部,且於吸入之空氣通過時抑制粉塵之通過;以及第2空氣供給路徑,其係配置於上述收容箱內,且經由相對外部呈密閉之上述聯軸器箱,將上述空氣吸入部與上述壓縮機連通,對上述聯軸器以可噴出方式供給自上述空氣吸入部吸入之空氣;上述冷卻送風機係設置為軸流送風機,上述後冷卻器、上述軸流送風機、上述壓縮機驅動部、上述聯軸器及上述壓縮機係沿同一軸向配置,上述軸向係沿著鐵道車輛之軌道方向及枕木方向中之至少一者而配置,上述收容箱係配置於用以覆蓋鐵道車輛之下部的通風罩之內側,上述收容箱之上述軸向之兩端部,係經由形成作為空氣蓄積用之區域之空間的緩衝區域,配置於上述通風罩之上述軸向兩側所配置之內壁。
  9. 一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係設置於鐵道車輛,生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣; 壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係將由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻;機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收,並且與上述機油供給路徑連通;含機油壓縮空氣噴出路徑,其係以將上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣導引噴出至上述機油回收器之方式,連通上述壓縮機與上述機油回收器;機油分離元件,其係配置於連通上述機油回收器與上述後冷卻器之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣將機油分離;除濕器,其係對由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣進行除濕;以及收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述冷卻送風機、上述後冷卻器、上述機油回收器、上述機油分離元件及上述除濕器,並且設置有上述空氣吸入部;上述含機油壓縮空氣噴出路徑係包括:壓縮機側凸緣部,其係固定安裝於上述壓縮機中作為安裝面之第1安裝面;機油回收器側凸緣部,其係固定安裝於上述機油回收器中 作為安裝面之第2安裝面;以及固定配管部,其係設置為固定於上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間之路徑,並且具有互相連通之金屬製之複數根配管;且,上述固定配管部包括:迂迴路徑部分,其係構成為於上述壓縮機側凸緣部與上述機油回收器側凸緣部之間,以曲折迂迴複數次之方式延伸,並且包含上述複數根配管;以及中間凸緣部分,其係沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直或傾斜之面配置,且串列連結上述複數根配管。
  10. 如申請專利範圍第9項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述迂迴路徑部分包括一對直線部分,其等係相對於沿著互相垂直之各面配置之上述第1安裝面及上述第2安裝面平行地延伸;以及曲折部分,其係連結該一對直線部分並且以半圓弧狀曲折;上述中間凸緣部分,係設置於上述一對直線部分之一者之中途,並且沿著相對上述第1安裝面及上述第2安裝面之兩者垂直之面配置。
  11. 一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係設置於鐵道車輛,生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣; 壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;後冷卻器,其係將由上述壓縮機壓縮之壓縮空氣冷卻;機油供給路徑,其係將機油供給至上述壓縮機;機油回收器,其係具有油箱,且導引上述壓縮機中伴隨機油而壓縮之壓縮空氣將機油回收至上述油箱中,並且與上述機油供給路徑連通;油面計,其係設置於上述機油回收器,且可測量上述油箱內之油面之位置;機油分離元件,其係配置於連通上述機油回收器與上述後冷卻器之路徑,且自上述壓縮機中伴隨機油而壓縮並已通過上述機油回收器之壓縮空氣中,將機油分離;除濕器,其係對由上述後冷卻器冷卻之壓縮空氣進行除濕;機油冷卻器,其係將回收至上述油箱之機油冷卻;油溫調整閥,其係根據上述油箱內之油之溫度(即,油溫),切換為使機油循環於上述機油冷卻器中之狀態與不使機油循環之狀態之任一狀態,從而調整該油溫;控制器,其係可將運轉模式設定為通常運轉模式、暖氣運轉模式及油面確認模式,並基於該等中之任一運轉模式,控制運轉狀態;以及 收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部、上述冷卻送風機、上述後冷卻器、上述機油回收器、上述機油分離元件、上述除濕器、上述機油冷卻器及上述控制器,並且設置有上述空氣吸入部;且,上述控制器係於未設定為上述油面確認模式之狀態、且上述油溫為特定之第1溫度以下之狀態(即,上述暖氣運轉模式)之情形時,以使上述壓縮機連續作動並且將壓縮空氣排出至外部之方式,控制運轉狀態,於未設定為上述油面確認模式之狀態、且上述油溫超過上述第1溫度之狀態(即,上述通常運轉模式)之情形時,以根據設置於上述收容箱之外部並蓄積壓縮空氣之氣罐內之空氣壓力,使上述壓縮機間歇作動,並且將經上述除濕器除濕之壓縮空氣送出至該氣罐之方式,控制運轉狀態,於設定為上述油面確認模式之情形時,以使上述壓縮機連續作動,直至上述油溫超過特定之第2溫度之條件、與自設定為該油面確認模式起所經過之時間經過特定時間之條件中之至少任一條件(即,油面確認條件)成立為止,並且將壓縮空氣排出至外部之方式,控制運轉狀態,若上述油面確認條件成立則使運轉停止。
  12. 如申請專利範圍第11項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,更包括檢測上述油溫之溫度感測器,且基於上述溫度感測器之檢測結果,判斷上述油溫是否為上述第1溫度以下 之狀態,上述控制器係基於上述溫度感測器之檢測結果,判斷上述油溫超過上述第2溫度之上述油面確認條件是否成立。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述油溫調整閥係根據上述油溫獨立作動而並非基於上述控制器之控制。
  14. 一種鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其係設置於鐵道車輛,生成該鐵道車輛中所使用之壓縮空氣者,其特徵在於包括:壓縮機,其係壓縮由空氣吸入部吸入之空氣;壓縮機驅動部,其係具有電動馬達,並驅動上述壓縮機;冷卻送風機,其係由來自上述電動馬達之驅動力進行旋轉驅動,產生冷卻空氣流;收容箱,其係收容上述壓縮機、上述壓縮機驅動部及上述冷卻送風機,並且設置有上述空氣吸入部;以及過濾器單元,其係設置於上述收容箱,且具有於藉由上述冷卻送風機之旋轉而作為上述冷卻空氣吸入之空氣通過時抑制雜質通過的過濾器部;且,上述過濾器部係形成為以朝向上述收容箱之外側突出之方式形成之凸部、與以自該凸部朝向上述收容箱之內側,經由斜面凹陷之方式形成之凹部重複出現之凹凸形狀;上述過濾器單元更包括具有形成為板狀之部分,且以覆蓋 上述凹部之方式安裝於上述過濾器部之板構件,形成於上述過濾器部之複數個上述凸部及複數個上述凹部,係以上述凸部及上述凹部各自沿著上下方向連續延伸之方式配置。
  15. 如申請專利範圍第14項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述板構件係配置成自上述收容箱之內側覆蓋上述凹部。
  16. 如申請專利範圍第14或15項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述過濾器單元具有於作為上述冷卻空氣而吸入之空氣之通過方向排列之複數個上述過濾器部,且於作為複數個上述過濾器部中之1個的第1過濾器部、及複數個上述過濾器部中與上述第1過濾器部不同之第2過濾器部中,上述凹部之位置配置成於上述通過方向呈錯位。
  17. 如申請專利範圍第14或15項之鐵道車輛用空氣壓縮裝置,其中,上述過濾器部係設置為形成有上述凹凸形狀之金屬製篩網。
TW100100917A 2010-01-26 2011-01-11 鐵道車輛用空氣壓縮裝置 TWI397483B (zh)

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