JPH0137305B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄道車両用空気調和装置に係り、特
に車両の運行モードおよび地上電源の負荷状況に
連動させるのに好適な車両用空調装置の制御方法
および装置に関するものである。

従来の鉄道車両用空調装置は第１図に示すよう
に圧縮機１、凝縮器２、減圧機構３、蒸発器４、
凝縮器送風機５、蒸発器送風機６によつて構成さ
れており、その運転は車内に設置されたサーモス
タツトによつてON−OFF制御されるのが一般で
ある。一方、車両の運行モードについてみると第
２図に示すように力行（走行モータの駆動による
走行、すなわち加速状態）Ａ、惰行（走行モータ
は駆動せず惰性による走行）Ｂ、制動（減速状
態）Ｃ、停車Ｄからなる。そして、その際の電力
消費量についてみると第３図に示すようになる。
すなわち、車両走行に要する電力は力行Ａの区間
のみであるから実線で示されるようになり、これ
に空調装置の運転電力が点線内の斜線で示される
ように加算される。したがつて、力行Ａ区間につ
いていえば両者の電力の和となり、ピーク電力が
大きくなる。このようにピーク電力が大きくなる
と地上の変電所設備の容量を大なものにしておか
なければならず不経済である。

このように車両運行と空調装置の運転制御が
別々に独立してなされていたため、たまたま同一
変電所区間内で２編成以上の列車の力行運転が重
なり、その上力行運転と空調運転が重なつたりす
るとピーク電力はさらに大きくなり地上電源設備
の増強が必要になるという欠点があつた。また、
地上電源設備に余裕があつたとしても電力契約が
ピーク電力で決められるため、より多くの電力代
を支払うことになるという欠点があつた。

上記の点に鑑み本発明は、各変電所区間におけ
るピーク電力の増大を防止し、変電所設備の大容
量化を防止することを目的としたものである。

本発明は、車両走行時に該走行変電所区間内に
おける電力消費量を検知し、その量があらかじめ
設定したピーク電力量を越えそうになつたとき
に、空調装置の運転を強制的に停止させ、それ以
外はサーモスタツト運転を行うようにすることに
よつて、各変電所区間におけるピーク電力の増大
を抑制することを特徴としたものである。

本発明の一実施例を第４図ないし第５図によつ
て説明する。１１は室温の高低に応じて空調装置
の制御用電気回路を開閉するサーモスタツト、１
２はサーモスタツト１１の開閉によつて動作する
リレー、１３はリレー１２によつて操作され、圧
縮機１４の運転、停止を行う電磁開閉器であり、
これらは従来の空調装置における制御回路を示し
たものである。１５は架線１６から供給される直
流を交流に変えて空調装置に供給するための電動
発電機、１７は該電動発電機１５の１次側電圧を
検出して開閉する電圧連動スイツチ、１８は該電
圧連動スイツチ１７の開閉によつて動作するリレ
ー、１９はリレー１８によつて操作される電磁開
閉器、２０はタイマーである。

次に本実施例における作用について説明する。
同一変電所区間内で２編成以上の列車が同時に力
行運転したりして電力消費量が増大するとその区
間内の架線電圧が降下する。そうすると、車両に
投載している前記電動発電機１５の一次電圧が降
下するので、それを検出して電圧連動スイツチ１
７が開放される。電圧連動スイツチ１７が開放さ
れるとリレー１８が動作して電磁開閉器１９が開
放される。電磁開閉器１９が開放されるとサーモ
スタツト１１とは無関係にリレー１２が動作し、
電磁開閉器１３が開放されて圧縮機１４は停止す
る。

なお、タイマー２０は電圧連動スイツチ１７が
一度開放すると一定時間は制御回路に通電されな
いようにするためのもので、これによつて電動発
電機１５の一次電圧がすぐに復帰した場合でも一
定時間内に圧縮機１４が再起動するのを防止して
いる。すなわち、一般的に空調装置の圧縮機１４
を停止すると圧縮機１４の吐出側圧力Pd、吸込
側圧力Psは第５図のように変化する。そして、
PdとPsの差がある程度小さくなれば（τ₁時間後）
再起動が可能になる。このτ₁の値は空調装置およ
び圧縮機１４の特性によつて変化する。そこで空
調装置または圧縮機１４の特性にあわせてタイマ
ー２０をτ₁時間よりも長くセツトしておけばよ
い。

このような構成によれば、各発電所区間内にお
ける電力消費量があらかじめ設定した値をオーバ
ーしそうになると架線電圧の降下を検知して空調
装置を停止させるのでピーク電力の上昇を防止で
きる。ところで、前記一実施例の説明では電力消
費量の増大を検知する手段として電動発電機１５
の一次電圧を検出するケースについて述べたが、
特に電動発電機１５の一次電圧に限定するもので
はなく、他の機器の一次側電圧で検出してもよ
く、要するに架線電圧の降下を検知できるもので
あれば同じ効果が得られる。

第６図は本発明の他の実施例を示す回路図で、
同一部品の場合は第４図と同一符号をつけてい
る。図において、２１は台車の空気ばね、２２は
該空気ばね２１によつて乗客の多少を検知し、乗
客数が一定以上になると回路を開放する荷重スイ
ツチ、２３は車両の走行モータ駆動に連動して制
御回路を開閉する加速連動スイツチ（すなわち力
行時に走行モータが駆動されるとスイツチが開と
なり、モータ停止時は閉となる。）である。

前記本発明の他の実施例における作用について
説明すると、乗客があらかじめ設定した限界以上
に乗ると空気ばね２１によつて検知され、荷重ス
イツチ２２が開放される。また、車両が停止から
走行に移つてしばらくの間、すなわち走行モータ
駆動の力行時には加速度またはモータの通電状態
を検知して加速連動スイツチ２３が開放される。
そして、荷重スイツチ２２の開放と加速連動スイ
ツチ２３の開放が同時に起るとリレー１８が動作
して電磁開閉器１９が開放される。電磁開閉器１
９が開放されるとサーモスタツト１１とは無関係
にリレー１２が動作し、電磁開閉器１３が開放さ
れて圧縮機１４は停止する。すなわち、本来の目
的は同一変電所区間内での電力消費量がある限度
を越えないようにコントロールすることである
が、本実施例ではそれを間接的に検知しようとす
るものである。すなわち、同一変電所区間内での
電力消費量が増すのは同一区間内の列車本数が増
える朝夕のラツシユ時であるから、それを間接的
に荷重スイツチ２２で検出しようとするものであ
る。したがつて、ラツシユ時で力行する場合のみ
荷重スイツチ２２と加速連動スイツチ２３が同時
に開放され、強制的に空調装置の運転が停止され
る。

このような構成によれば、各変電所区間内にお
ける電力消費量のピークを特に朝夕のラツシユ時
について押えることができるとともに、検出回路
に高電圧の回路を構成する必要もなく、回路構成
を簡略化できる。

以上説明したように本発明によれば、架線電圧
の降下を直接あるいは間接的に検知して空調装置
の運転を制御することにより、各変電所区間内に
おけるピーク電力量の増大を防止できるので、変
電所設備の大容量化を防止し、さらに、電力費を
ピーク電力により決定している場合には、電力費
を節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍サイクルを示す回路図、第２図は
車両の運転モードを示すグラフ、第３図は従来の
空調装置を備えた車両の走行と空調装置の運転が
重なつた場合の所要電力の変動を示すグラフ、第
４図は本発明による空調装置の制御装置の一実施
例を示す回路図、第５図は運転停止後の圧縮機に
おける吐出側および吸込側圧力の変化を示すグラ
フ、第６図は本発明による空調装置の制御装置の
他の実施例を示す回路図である。 １１……サーモスタツト、１２，１８……リレ
ー、１４……圧縮機、１６……架線、１７……電
圧連動スイツチ、１９……電磁開閉器、２０……
タイマー、２２……荷重スイツチ、２３……加速
連動スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電動機によつて駆動され走行する鉄道車両用
   空調装置において、架線電圧を検出し所定値より
   降下した際に前記空調装置の運転を消費電力を押
   えるように制御することを特徴とする鉄道車両用
   空調装置の制御方法。 ２ 電動機によつて駆動され走行する鉄道車両用
   空調装置において、架線電圧を検知する検出手段
   と、該検出手段の検出電圧が設定値より低い場合
   に空調装置の主電源を消費電力を押えるように制
   御する制御手段とから成る鉄道車両用空調装置の
   制御装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記検出手
   段を鉄道車両電気機器の一次側電圧を検出する電
   圧検出器とし、前記制御手段を前記電圧検出器の
   検知電圧と設定値とを比較し、前記制御手段を空
   調装置の主電源に設けた開閉器としたことを特徴
   とする鉄道車両用空調装置の制御装置。