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JPH01141163A - 機関車の流体冷却器用及び/又は加減抵抗器用換気装置 - Google Patents

機関車の流体冷却器用及び/又は加減抵抗器用換気装置

Info

Publication number
JPH01141163A
JPH01141163A JP8726182A JP2618287A JPH01141163A JP H01141163 A JPH01141163 A JP H01141163A JP 8726182 A JP8726182 A JP 8726182A JP 2618287 A JP2618287 A JP 2618287A JP H01141163 A JPH01141163 A JP H01141163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
locomotive
rheostat
roof
fan
cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8726182A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Claude Dumas
ジャン−クロード・デユマ
Maurice Thoraval
モーリス・トラバル
Gerard Genuit
ジエラール・ジユニユイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom SA
Original Assignee
Alsthom Atlantique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR8601847A external-priority patent/FR2594084B1/fr
Priority claimed from FR8700939A external-priority patent/FR2609954B1/fr
Application filed by Alsthom Atlantique SA filed Critical Alsthom Atlantique SA
Publication of JPH01141163A publication Critical patent/JPH01141163A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D37/00Other furniture or furnishings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C5/00Locomotives or motor railcars with IC engines or gas turbines
    • B61C5/02Arrangement or disposition of intakes and apparatus for supplying, circulating, and filtering air for combustion and engine-cooling purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/04Arrangement or disposition of driving cabins, footplates or engine rooms; Ventilation thereof
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Details Of Resistors (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力を電気、内燃機関又は電気と内燃機関との
組み合わせによって得る機関車の流体冷却器及び/又は
起動及び制動加減抵抗器の換気を行うための装置に係わ
る。前加冷却器及び/又は加減抵抗器は機関車の屋根の
近傍に層状に配置される。
1剰!」すL 動力を内燃機関(通常はディーゼルエンジン)によって
得る機関車は現在のところ、冷却器の換気を行なう、即
ち冷却器を空気流によって冷却する軸流ファンを1つ以
上備える。前記冷却器は水のごとき冷却用流体又はエン
ジンの潤滑に使用されるオイルによって加熱されるから
である。
−m的に使用されている構造は下記の2つのいずれかで
ある。
一複数の流体冷却熱交換器を機関車のシャシの上方で側
面と平行になるように鉛直層状に配置し、前記側面に押
し付けるか又はこれら面から少し離す。
一前記熱交換器を機関車の屋根の近傍で水平層状に配置
する。
側方熱交換器を使用する時には、前記軸流ファンをその
軸線が鉛直方向に延びるように配置し、且つファンデイ
フユーザ又は場合によっては空気案内シェルを機関車の
屋根に設けられた開口内に直接配置する。
熱交換器を機関車の屋根の近傍に水平層状に配置する場
合には、1つ以上の軸流ファンを熱交換器層の下に配置
する。これらのファンは通常鉛直軸に載置され、空気を
熱交換器方向に送る。ファンのシェルと熱交換器との間
の通路はファンの先端では小さい円形断面、熱交換器の
先端では大きい矩形断面を有することになり、断面積が
これら先端の間で漸増する。
どちらの構造でも換気を十分に行なうためにはプロペラ
の吸引ゾーンの近傍のスペースがら障害を取り除く必要
がある。また、可能であれば吸気流線をデフレクタによ
って誘導することも必要である。
前述の第2の構造例では、ファンと熱交換器との間の空
気通路の鉛直方向長さが十分に長くなければならない。
これは空気流が円形面から送り出されて矩形面を冷却す
るという流れにもかかわらず、できるだけ均等に分配さ
れるようにするためである。
これら2つの構造例ではどちらの場合も内燃機関冷却装
置か大型であり、それ自体に必要なスベ−スだけでなく
、その近傍の空気通路に必要なスペースも大きくなる。
軸流ファンが適切な効率で作動するようにするためには
、吸引空気及び送出空気の流線がプロペラの軸とできる
だけ平行多こなるようにしなければならないからである
下記の要件をできるだけバランスよく満たすためには、
通常は直径の大きい(例えば1m〜1.5@ )プロペ
ラを使用する。
一熱交換器の矩形面が最大限に換気される;−機関車の
最大幅を最大限に利用する(ただし必要な長手方向通路
が適切な断面を有するように配慮する); 一コストを抑えるためにファンの数をできるだけ少くす
る。
このような大直径ファンは、内燃機関の最大出力時には
通常1500回転〜2400回転/分(r、p、m、)
で回転する。
特に防音処理していない(排気消音器もエンジン室の壁
の消音コーティングら備えない)ディーゼルエンジンを
搭載した定置機関車を測定した結果、機関車の外側で聞
こえる前述の冷却ファンに起因したノイズはエンジン自
体のノイズと同等であることが判明した。このようなフ
ァンは従って大きなノイズ源となる。また、空気取入口
がv1閏車の底部の近傍で、特にほこり及び液体燃料の
蒸気によって空気が比較的汚染され易い領域内に配置さ
れるという問題もある。
電気的牽引によって駆動する機関車(例えば電気機関車
又は電気式ディーゼーレ機関車)に使用される起動及び
制動加減抵抗器の換気を行なう場合には、軸流ファンが
空気を加減抵抗器に吹き付けるような構造を使用するの
が一般的である。しかしながらこの場合にも、運転時の
ノイズ及び比較的汚染された空気の吸入という欠点が伴
う。
本発明の目的は機関車の内燃機関に付属する流体冷却器
及び/又は電気牽引機関車の起動及び制動加減抵抗器を
換気するための装置であって、従来の装置よりノイズが
小さく且つ小型でありながら同等の冷却効率を示すよう
な装置を提供することにある。
光mスー 本発明は動力を電気、内燃機関又は電気と内燃機関との
組み合わせによって得る機関車の流体冷却器及び/又は
起動及び制動加減抵抗器用の換気装置であって、換気を
必要とする前記冷却器及び/又は加減抵抗器が機関車の
屋根の近傍に層状に配置され、この換気システムが機関
車に対して長手方向に配置された水平軸線を持つ接線流
ファンを少なくとも1つ含み、このファンが空気を前記
冷却器及び/又は加減抵抗器方向に送り、空気取入口が
機関車の側面に位置するような換気装置を提1共する。
本発明の装置は更に下記の特徴を少なくとも1つ有する
のが好ましい。
一接線流フアンが前記冷却器及び/又は加減抵抗器のや
や下方に配置され、且つ前記空気取入口が機関車の側面
の上方部分に配置される。
−加減抵抗器が流体冷却器と機関車の屋根との間に配置
される。
一接線流フアンに対する空気取入口と流体冷却器及び/
又は加減抵抗器との配置が、取り入れられた空気がファ
ン方向へほぼ水平に流動し且つファンからほぼ鉛直−に
前記冷却器及び/又は加減抵抗器方向へ送られるように
決定される。
−電気機関車又は内燃機関と電気とによって駆動する機
関車の加減抵抗器の換気を行う場合には、これら加減抵
抗器が機関車の屋根の下で側方開口の近傍に鉛直層状に
配置され、接線流ファンか機関車の屋根の下で加減抵抗
器と同じレベルに配置される。
−2つの互いに平行な接線流ファンか、両側にのびる2
つのシャフト先端部を有する単一モータによって駆動す
る。
本発明はまた、機関車の機械室内に配置されたキャビネ
ットの中に収容されている熱散逸用電気装置の換気を行
なう場合にも使用し得る。そのためには、本発明は下記
の特徴を少なくとも1つ有する。
一装置が換気の必要な電気的装置を収容するキャビネッ
トを機関車の長手方向に延びる中間領域内に有し、この
キャビネットの下方部が、空気取入口を設けた機関車側
面に隣接する側方ゾーンに少なくとも1つの開口を介し
て連通ずる。
−電気機関車又は内燃機関と電気とによって駆動する機
関車の加減抵抗器の換気を行う場合には、これら加減抵
抗器が機関車の屋根の下で傾斜開口の近傍にこの開口と
平行になるように傾斜層状に配置され、接線流ファンが
これら加減抵抗器の側方に且つそれより下に配置される
−装置が換気の必要な電気的装置を収容するキャビネッ
トを機関車の長平方向に延びる中間領域内に有し、この
キャビネッI・が電気変圧器を収容する底部に下方開口
を介して連通し、前記変圧器がその冷却用オイルを冷却
するための冷却器を備え且つこれら冷却器を介して空気
取入口を備えた機関車側面に隣接する側方チャンバの格
子状床面に連通ずる。
本発明は接線流ファン、即ち軸流ファンとは異なるタイ
プのファンを使用する。「接線流ファン」という用語は
広く使用されているが、人によってはこのタイプのファ
ンを横断方向(transverse)ファン、直径方
向(dia蹟etrical)ファン、又は発明者の名
前をとってモルチエ(Hortier)ファンと称する
ことらある。
本発明の換気装置では接線流ファンのロータが、換気さ
れるべき部材の表面の鉛直対称面に対して少しずれる。
ただしその長さは換気される部材の長さとほぼ同じであ
る。従ってファンの空気送出路の断面は比較的長い矩形
からなり、この通路内では空気の流線が均等に且つ完全
に層状に分配される。これは、空気がほぼ螺旋状に流れ
る軸流ファンの送出通路と異なる。吸引空気流及び送出
空気流の対称軸が互いに合致する軸流ファンと異なり、
接線流ファンに吸引される空気の対称面はそこから送出
される空気の対称面に対してほぼ直角である。冷却を要
する部材と換気装置自体とを機関車のできるだけ上方に
配置するため、本発明では下記の2つの利点が得られる
一第1に、換気装置の下に装置を収容するためのスペー
スを最大限に確保できる。
一第2に、空気取入口が機関車の比較的上方に配置され
、そのため汚染度の低い空気が得られる。
本発明でノイズが小さいのは、流量が同一であれば、フ
ァンのロータの直径を適切に選択することによって回転
速度を軸流ファンの1ノ3〜1/4にすることができ、
その結果機関車の外に漏れるノイズがかなり低下すると
いう理由による。
以下に非限定的具体例として、ディーゼルエンジン機関
車の冷却器を換気する装置と、電気機関車の起動及び制
動加減抵抗器を換気する装置と、電気式ディーゼル機関
車の流体冷却器並びに起動及び制動加減抵抗器を同時に
換気する装置とを説明する°。
fJL 第1図及び第2図では機関車がシャシ1と、側壁2及び
3と、屋根4とを有している。この機関車のエンジンを
冷却するための水冷却器5又はオイル冷却器は屋根の直
ぐ下に配置されている。換気用空気はルーバー付き側方
窓6及び7から取り入れられて接線流ファン8及び9方
向に流れる。
これらのファンは機関車の対称面を中心に互いに対称的
に配置され、その対称性に起因して互いに逆方向に回転
する。
前記ファンは機関車の軸線と平行な水平軸線を有し、三
角形渦室10の両側に配置される。これらファンの回転
速度は所望の冷却速度に応じて調整し得る。側方バッフ
ル11及び12は前記ファンがら冷却器5方向に送られ
る空気のアクセスチャンバを規定する。このアクセスチ
ャンバからの2つの送出路断面積の合計は冷却器の換気
必要表面積に等しい。第2図に示すように、機関車の屋
根には冷却器の上方のスペース13に到達した高温空気
を排出するための格子が具備されている。前記ファンと
これらファンに共通の渦室との間、及びこれらファンと
車体のシャシの床との間に広がるスペース14全体は、
機関車の操作に必要な他の装置の大部分を収容するのに
使用できる。側方窓6及び7から取り入れられた空気は
矢印に従いほぼ水平に流れて接線流ファン8及び9に到
達し、これらのファンによって矢印のように上方へ送ら
れる。
この空気は冷却器5の熱交換面を通過した後、屋根4の
格子を介してスペース13から流出する。
第3図及び第4図に示した電気機関車用装置でも第1図
及び第2図に示した装置とほぼ同じ部材を使用するが、
相異点としてこの場合は、接線流ファン8及び9により
渦室10とバッフル11及び12との間を上昇する空気
が起動及び制動加減抵抗器I5の換気に使用される。
第5図及び第6図の装置は電気式ディーゼル機関車に使
用するものであり、第1図〜第3図の装置とほぼ同じ部
材を用いるが、この場合には接線流ファン8及び9から
上方に送られる空気がディーゼルエンジンの流体冷却器
゛5と起動及び制動加減抵抗器15とを両方共換気する
のに使用される。
換気を必要とする前記2つのサブアセンブリは必ずしも
同一時点で同等の換気を必要としない、そのためファン
の速度、従ってこれらファンにより供給される空気流は
、換気を最も必要とするサブアセンブリの要求を満たす
べく所与の時点で任意に調整される。
第7図では機関車の車体が側面23の下方部分にルーバ
ー付き空気取入口44を備えている。取り入れられた空
気はルーバー付き通路44八を通り鉛直キャビネット4
5の底に向かって流れ、次いで(矢印に従い)前記キャ
ビネットを上方に通過しながら種々の電気部材46.4
7.4B及び49を冷却する。前記ルーバーは流入空気
の流量を調整するのに使用し得る。前記空気はキャビネ
ットの最上部に到達すると接線流ファン50にぶつかり
、このファンの作用下で通路51内をほぼ直角に側方へ
流れる。前記通路51の先端には複数の起動及び制動加
減抵抗器5Zが鉛直層状に配置されている。前記空気は
そのt&機関車の屋根の側面53を貫通する開口を介し
て外部に流出する。
第8図は接線流ファン50及び50八を第7図の矢印F
の方向から見たものである。これらのファンは長手方向
水平軸54を中心に回転し、前記軸は両側に延びる2つ
の駆動軸を持つ単一モータ55によって駆動する。
第9図では機関車の車体が2つの側面22及び23と、
底部21と、屋根26とを有し、この屋根が傾斜面24
及び25を有する。側面22及び23にはルーバー付き
空気取入口28及び29が設けられる。これらの開口は
2つの側方通路30及び31に連通する。これらの通路
は隔壁30^及び31信こよって規定され、空気はこれ
ら通路内を矢印方向に下降する。機関車の底部には変圧
器32が配置されており、この変圧器はその冷却用オイ
ルを冷却するための熱交換器33及び34を両側に1つ
ずつ備える。
換気用空気は前記側方通路の床を構成する格子30B及
び3111を通り抜け、オイル冷却用熱交換器33及び
34と接触した後、共通鉛直キャビネット35内を上昇
する。このキャビネットの中には冷却を必要とする種々
の電気部材36.37、例えばパワー半導体、誘導子等
を冷却するためのコンデンサが収容されている。
換気用空気はその後接線流ファン38に到達する。
このファンは長手方向水平軸を有し、機関車の屋根の傾
斜面24の直ぐ近傍に配置された起動及び制動加減抵抗
器40に向けて空気を通路39内で矢印方向に送る。第
9図に示すように、前記ファンは反時計方向に回転する
第10図は第9図の切断面Fから見た側面図であり、長
手方向軸41を中心に回転する4つの接線流ファン、例
えばファン38及び38^を示している。
これらのファンは2つのシャフトを有するモータに2つ
ずつ接続される。各モータ42.43は両側に1つずつ
配置された2つのファンを駆動させる。
加減抵抗器の格子の矩形の長さが長くなりすぎた場合、
又は換気を部分的に隔離し得ることが必要な場合には、
このような構成が必要である。
【図面の簡単な説明】
第1図はディーゼル機関車の流体冷却器の換気を行うた
めの装置の断面図、第2図は第1図の線+111による
断面図、第3図は電気機関車の加減抵抗器を換気するた
めの装置の断面図、第4図は第3図の線IV−IVによ
る断面図、第5図は電気式ディーゼル機関車の加減抵抗
器と流体冷却器とを換気するための装置の断面図、第6
図は第5図の線Vl−Vlによる断面図、第7図は喚気
すべき電気装置を収容するキャビネットを有する高速列
車電気機関車用換気装置の断面図、第8図は単一モータ
によって駆動する2つの接線流ファンを第7図の矢印F
方向から見た側面図、第9図は変圧器と換気されるべき
電気装置を収゛容するキャビネ・ソトとを備えた電気機
関車用換気装置の断面図、第10図は対向し合う2つの
シャフトを有するモータに2つずつ接続された4つの接
線流ファンを示す第9図の切断面Fから見た側面図であ
る。 5.33.34・・・・・・冷却器、15,52.40
・・・・・・加減抵抗器、6.7.28,29.44・
・・・・・空気取入口、8,9,38,50,50Δ・
・・・・・接線流ファン、30.31・・・・・側方通
路(ゾーン、チャンバ)、32・・・・・・変圧器、3
5.45・・・・・・キャビネット、55・・・・・・
モータ。 代理人弁理士 中  村    至 FIG、7 FIG、8

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)動力を電気、内燃機関又は電気と内燃機関との組
    み合わせのいずれかによって得る機関車の流体冷却器及
    び/又は起動及び制動加減抵抗器用の換気装置であって
    、換気を必要とする前記冷却器及び/又は加減抵抗器は
    機関車の屋根の近傍に層状に配置され、この換気システ
    ムが機関車に対して長手方向に配置された水平軸線を持
    つ接線方向ファンを少なくとも1つ含み、このファンが
    空気を前記冷却器及び/又は加減抵抗器方向に送り、空
    気取入口が機関車の側面に設けられるような換気装置。
  2. (2)接線流ファンが冷却器及び/又は加減抵抗器のや
    や下方に配置され、且つ空気取入口が機関車の側面の上
    方部分に設けられる特許請求の範囲第1項に記載の装置
  3. (3)冷却器及び加減抵抗器を双方共含み,加減抵抗器
    が冷却器の上方で機関車の屋根の下に配置される特許請
    求の範囲第1項に記載の装置。
  4. (4)接線流ファンに対する空気取入口と冷却器及び/
    又は加減抵抗器との配置が、空気がファン方向へほぼ水
    平に流動し、次いでファンからほぼ鉛直に前記冷却器及
    び/又は加減抵抗器方向へ送られるように選択される特
    許請求の範囲第1項に記載の装置。
  5. (5)電気機関車又は内燃機関と電気とによって駆動す
    る機関車の加減抵抗器の換気装置であって、これら加減
    抵抗器が機関車の屋根の下で側方開口の近傍に鉛直層状
    に配置され前記接線流ファンが機関車の屋根の下で加減
    抵抗器と同じレベルに配置される特許請求の範囲第1項
    に記載の装置。
  6. (6)換気の必要な電気的装置を収容するキャビネット
    を機関車の長手方向に延びる中間領域内に有し、このキ
    ャビネットの下方部が空気取入口を設けた機関車側面に
    隣接する側方ゾーンに少なくとも1つの開口を介して連
    通する特許請求の範囲第5項に記載の装置。
  7. (7)電気機関車又は内燃機関と電気とによって駆動す
    る機関車の加減抵抗器の換気装置であって、これら加減
    抵抗器が機関車の屋根の下で側方開口の近傍にこの開口
    と平行になるように傾斜層状に配置され、接線流ファン
    がこれら加減抵抗器の側方に且つそれより下に配置され
    る特許請求の範囲第1項に記載の装置。
  8. (8)換気の必要な電気的装置を収容するキャビネット
    を機関車の長手方向に延びる中間領域内に有し、このキ
    ャビネットが電気変圧器を収容する底部に連通する下方
    開口を備え、この変圧器がその冷却用オイルを冷却する
    ための冷却器を具備し且つこれら冷却器を介して空気取
    入口を備えた機関車側面に隣接する側方チャンバの格子
    状床面に連通する特許請求の範囲第7項に記載の装置。
  9. (9)2つの互いに平行な接線流ファンが、両側に延び
    る2つのシャフト先端部を有する単一モータによって駆
    動する特許請求の範囲第1項に記載の装置。
JP8726182A 1986-02-11 1987-02-06 機関車の流体冷却器用及び/又は加減抵抗器用換気装置 Pending JPH01141163A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8601847 1986-02-11
FR8601847A FR2594084B1 (fr) 1986-02-11 1986-02-11 Dispositif de ventilation des radiateurs de fluide et/ou des rheostats d'une locomotive
FR8700939 1987-01-27
FR8700939A FR2609954B1 (fr) 1987-01-27 1987-01-27 Dispositif de ventilation des rheostats de freinage et/ou de demarrage d'une locomotive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01141163A true JPH01141163A (ja) 1989-06-02

Family

ID=26225022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8726182A Pending JPH01141163A (ja) 1986-02-11 1987-02-06 機関車の流体冷却器用及び/又は加減抵抗器用換気装置

Country Status (12)

Country Link
US (2) US4840221A (ja)
EP (1) EP0233577B1 (ja)
JP (1) JPH01141163A (ja)
KR (1) KR960005531B1 (ja)
BR (1) BR8700624A (ja)
CA (1) CA1304074C (ja)
DE (1) DE3762401D1 (ja)
ES (1) ES2014263B3 (ja)
GR (1) GR3000655T3 (ja)
PT (1) PT84264B (ja)
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