JPH06257195A

JPH06257195A - 給水装置

Info

Publication number: JPH06257195A
Application number: JP4526293A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Oguchi; 吉徳大口; Takeshi Sato; 猛佐藤; Hirotaka Abe; 碩恭安部; Kazumasa Kawasaki; 一政川嵜; Masanori Ikeda; 政則池田; Satoshi Kikuta; 聡史菊田
Original assignee: Tokico Ltd; Tokico Yuki Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Hitachi Ltd; Tokico Yuki Ltd; Central Japan Railway Co
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-09-13
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JP3170087B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はタンクへの給水作業を自動的に行え
るよう構成された給水装置を提供することを目的とす
る。【構成】給水装置１はスタートスイッチ１９がオンに
操作されると、電磁弁１７を開弁し、貯水タンク１１か
らの水を本管１２ａ，分岐管１２ｂ，ホース５９，弁機
構４を介して列車の上水タンク３に供給する。制御回路
２５は上流側圧力センサ１５と下流側圧力センサ１６と
からの検出信号によりオリフィス１４の上流側圧力と下
流側圧力との差圧を求め、満水時の差圧変化を検出した
とき上水タンク３内が満水になったと判断して電磁弁１
７を閉弁させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給水装置に係り、特にタ
ンクへの給水作業を自動的に行えるよう構成された給水
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、新幹線等の列車には、洗面室が
各車両に設けられており、列車の下部に洗面室の水を供
給する上水タンクが配設されている。この上水タンクの
水は、その日の運行が終了して車庫に戻ったとき、給水
装置により給水作業が行われて補充される。

【０００３】この種の給水装置としては、大略、列車の
下部に設けられた上水タンクに接続され五道弁と呼ばれ
る弁機構と、車庫の貯液タンクからの管路に配設された
手動式の開閉弁とよりなる。作業員は列車が車庫に到着
すると、貯液タンクからの管路と列車下部に配設された
弁機構の給水側管路との間をホースで接続する。そし
て、上記手動式の開閉弁を開弁操作して給水を開始す
る。よって、貯液タンクの水は、ポンプに圧送されて開
閉弁、ホース、弁機構を介して列車の上水タンクに給水
される。

【０００４】上記弁機構は、給水された水圧により内部
の各弁が動作して上水タンクへ水を供給するとともに、
上水タンク内の空気を外部に排気させる構成であり、上
水タンク内が満水になると上水タンクから溢れた溢水を
外部に排水させるようになっている。作業者は弁機構か
ら溢水が排水されたことを確認して上水タンク内が満水
になったと判断し、それから開閉弁を閉弁操作した後、
ホースを外して給水作業が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
給水装置では、作業者が上水タンクから溢れた溢水を確
認して開閉弁を閉弁操作する必要があるので、作業者が
傍について監視しなければならず、給水作業の合理化が
図れないばかりか、満水時に弁機構から排出された溢水
を確認してから開閉弁を閉じるまで時間がかかり、その
間溢水が排出されるため、水が無駄であるといった課題
がある。さらには、列車の各車両に上水タンクが設けら
れているので、すべての上水タンクを満水にするのに多
くの作業者を配置させることになり、１人の作業者が複
数の上水タンクを受け持つことができず、作業者が足り
ない場合には給水作業時間が長くかかってしまうことに
なる。

【０００６】又、上水タンクに満水検出センサを設けて
自動的に開閉弁を閉じることも考えられるが、その場合
列車の全ての上水タンクに設けなければならず、多くの
費用と時間を要することになり、実現が難しい。

【０００７】そこで、本発明は上記課題を解決した給水
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記請求項１の発明は、
被給水タンク機構に接続された管路と、該管路に配設さ
れ該被給水タンク機構のタンクが満水になったとき該タ
ンクより溢れた溢水を外部に排出させる弁機構と、該弁
機構の上流側の前記管路に配設された電磁弁と、前記上
流側の管路に設けられ、前記上流側の管路の給水圧力を
検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により満水
時の圧力変化が検出されたとき、前記タンク内が満水に
なったと判断して前記電磁弁を閉弁させる制御手段と、
を備えてなることを特徴とする。

【０００９】又、請求項２の発明は、被給水タンク機構
に接続された管路と、該管路に配設され該被給水タンク
機構のタンクが満水になったとき該タンクより溢れた溢
水を外部に排出させる弁機構と、該弁機構の上流側の前
記管路に配設された電磁弁と、前記上流側の管路に設け
られ、前記上流側の管路を流れる流量を測定する流量測
定手段と、前記流量測定手段によりタンク容量の給水が
完了したことが検出されたとき、前記タンク内が満水に
なったと判断して前記電磁弁を閉弁させる制御手段と、
を備えてなることを特徴とする。

【００１０】又、請求項３の発明は、被給水タンク機構
に接続された管路と、該管路に配設され該被給水タンク
機構のタンクが満水になったとき該タンクより溢れた溢
水を外部に排出させる弁機構と、該弁機構の上流側の前
記管路に配設された電磁弁と、前記上流側の管路に設け
られ、前記上流側の管路の給水圧力を検出する圧力検出
手段と、前記上流側の管路に設けられ、前記上流側の管
路を流れる流量を測定する流量測定手段と、前記圧力検
出手段により満水時の圧力変化が検出されたとき、又は
前記流量測定手段によりタンク容量の給水が完了したこ
とが検出されたとき、前記タンク内が満水になったと判
断して前記電磁弁を閉弁させる制御手段と、を備えてな
ることを特徴とする。

【００１１】又、請求項４の発明は、前記流量測定手段
が、前記上流側管路に設けられたオリフィスと、該オリ
フィスの上流側の圧力と前記オリフィスの下流側の圧力
との差に基づいて流量を算出する流量算出手段と、より
なることを特徴とする。

【００１２】又、請求項５の発明は、前記制御手段が、
給水開始後、前記流量測定手段により流量が測定されな
いとき異常ありと判定する異常判定手段を有することを
特徴とする。

【００１３】又、請求項６の発明は、前記被給水タンク
機構及び弁機構が、列車の下部に配設されていることを
特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１によれば、圧力検出手段により満水時
の圧力変化が検出されたとき、タンク内が満水となった
と判定して電磁弁を閉弁させることにより、タンクが満
水になったことを自動的に検出して給水を停止させられ
る。

【００１５】請求項２によれば、流量測定手段によりタ
ンク容量の給水が完了したことが検出されたとき、タン
ク内が満水となったと判定して電磁弁を閉弁させること
により、タンクが満水になったことを自動的に検出して
給水を停止させられる。

【００１６】請求項３によれば、圧力検出手段により満
水時の圧力変化が検出されたとき、又は流量測定手段に
よりタンク容量の給水が完了したことが検出されたと
き、タンク内が満水となったと判定して電磁弁を閉弁さ
せることにより、タンクが満水になったことを自動的に
検出して給水を停止させられる。

【００１７】請求項４によれば、オリフィスの上流側の
圧力とオリフィスの下流側の圧力との差に基づいて流量
を求めることにより、構成の簡略化が図れる。

【００１８】請求項５によれば、流量測定手段により流
量が測定されないとき異常ありと判定することにより、
給水時の異常を知らせられる。

【００１９】請求項６によれば、タンク及び弁機構が、
列車の下部に配設されることにより列車への給水作業の
自動化が図れる。

【００２０】

【実施例】図１乃至図３に本発明になる給水装置の一実
施例を示す。

【００２１】各図中、給水装置１は例えば新幹線の車両
２（２₁，２₂，…，２_n）が収容される車庫（図示せ
ず）等に設置され、車両２が点検、整備のため車庫に戻
ったとき、各車両２₁〜２_nの下部に設けられた上水タ
ンク３（３₁〜３_n）に水を供給する。尚、図１におい
ては説明しやすくするため、上水タンク３が拡大して車
両２内に示してあるが、実際には各車両２₁〜２_nの床
下に設けられている。

【００２２】上記新幹線用の車両２は８〜１６両編成で
あり、各車両２₁〜２_n毎に洗面所（図示せず）が設け
られ、各洗面所には給水栓等の給水器具（図示せず）が
設けられている。

【００２３】この給水器具への給水システムは、各車両
２₁〜２_nの一端、即ち各車両連結部近傍に設置されて
おり、床下部分に取付けられた上水タンク３（３₁〜３
_n）内の水を給水器具に供給する仕組みになっている。
尚、各上水タンク３（３₁〜３_n）への給水作業は当該
列車が車庫に戻った都度行なわれる。

【００２４】又、各車両２₁〜２_nの下部には、給水作
業時に給水動作するとともに満水時に溢水を外部に排出
する弁機構４と、弁機構４の上流側に接続された取水管
５と、弁機構４と上水タンク３とを接続するタンク給水
管６、タンク溢水管７と、弁機構４より下方に延在する
排水管８と、弁機構４に空気を供給する空気管９とが配
設されている。尚、空気管９には上水タンク３内の水を
加圧するための圧縮空気が供給されており、圧縮空気の
圧力は本実施例の場合、１kgf/cm²Gに設定されている。

【００２５】給水装置１は複数の上水タンク３₁〜３_n
に対して同時に給水作業を実施できるようにタンク数に
対応した複数の給水ユニット１０（１０₁〜１０_n）を
有する。つまり、各給水ユニット１０₁〜１０_nは夫々
各車両２₁〜２_nの停車位置、換言すると各上水タンク
３₁〜３_nの停止位置に対向するように所定間隔ごとに
設置されている。

【００２６】又、各給水ユニット１０₁〜１０_nは水が
貯溜された貯水タンク１１と給水管路１２を介して並列
接続されている。給水管路１２は貯水タンク１１に接続
され各車両２₁〜２_nと平行の配設された主配管１２ａ
と、主配管１２ａより分岐して各給水ユニット１０₁〜
１０_nに接続された分岐配管（上流側管路）１２ｂ₁〜
１２ｂ_nとよりなる。又、主配管１２ａには貯水タンク
１１内の水を圧送するポンプ１３が配設されている。

【００２７】ここで、各給水ユニット１０₁〜１０_nは
夫々同一構成であるので、以下１番目の給水ユニット１
０₁の構成について説明する。

【００２８】図１に示す如く、給水ユニット１０₁は、
分岐配管１２ｂ₁内に配設されたオリフィス１４と、オ
リフィス１４の上流側圧力Ｐ₁を検出する上流側圧力セ
ンサ（圧力検出手段）１５と、オリフィス１４の下流側
圧力Ｐ₂を検出する下流側圧力センサ１６と、通電時開
弁する電磁弁１７と、上記上流側圧力センサ１５の検出
信号と下流側圧力センサ１６の検出信号とが供給される
制御盤１８とよりなる。

【００２９】又、上記オリフィス１４、上流側圧力セン
サ１５、下流側圧力センサ１６は差圧式の流量検出手段
を構成している。つまり、流体が流れる管路にオリフィ
ス１４を設けると、オリフィス１４の前後に圧力差が生
じ、その圧力差の大きさは流量と一定の関係をもつ。本
実施例では、この原理を利用した差圧式流量計が上記オ
リフィス１４、上流側圧力センサ１５、下流側圧力セン
サ１６により形成されている。

【００３０】制御盤１８の前面には、給水開始時に操作
されるスタートスイッチ１９、給水を停止させるストッ
プスイッチ２０、初期状態にリセットするリセットスイ
ッチ２１、給水中であることを表示する給水表示ランプ
２２、電源がオンであることを表示する電源表示ランプ
２３、給水時に給水が行われないとき警報を発する異常
表示ランプ２４などが配設されている。

【００３１】又、制御盤１８には、制御回路２５が収納
されている。この制御回路２５は、オリフィス１４の前
後の圧力差を流量に換算するデータが記憶されたテーブ
ル（図示せず）を有し、後述するように上記上流側圧力
センサ１５、下流側圧力センサ１６からの検出信号に基
づいて給水時の圧力変化及び流量を監視し、上水タンク
３が満水になったことを判断して電磁弁１７を閉弁させ
る。従って、満水時になると制御回路２５により電磁弁
１７が自動的に閉弁するため、作業者は給水作業時に弁
機構４の傍で溢水を監視する必要が無い。即ち、作業者
は上記弁機構４に接続された取水管５と分岐配管１２ｂ
₁との間を、図１に示すように両端にクイックカプラ５
８を有するホース５９を介して接続した後、制御盤１８
のスタートスイッチ１９をオンにして次の給水ユニット
１０の給水作業に移れる。よって、１人の作業者が複数
の給水ユニット１０を受け持つことができ、能率良く給
水作業を行える。

【００３２】ここで、上記弁機構４の構成について説明
する。

【００３３】図３に示すように、弁機構４は上記取水管
５、タンク給水管６、タンク溢水管７、排水管８、空気
管９を保持するコ字状の管座２６により支持されてい
る。尚、図３においては、上水タンク３が弁機構４の上
方に位置しているが、あまり弁機構４の取付位置が低い
とはねあげられた小石などにより弁機構４が損傷してし
まうため、実際には図１に示すように上水タンク３の横
に弁機構４が配設されている。

【００３４】弁機構４は、弁本体２７に取水管５が接続
される取水口２８と、タンク給水管６が接続される給水
口２９と、タンク溢水管７が接続される溢水流入口３０
と、排水管８が接続される排水口３１と、空気管９が接
続される空気口３２とを有する。

【００３５】図４に示すように、弁本体２７には、逆止
弁３３、吐出主弁３４、吐出補助弁３５、空気弁３６、
ドレン弁３７、安全弁３８の各弁と圧力差により変位す
るピストン３９が設けられている。

【００３６】逆止弁３３は、取水口２８を有する取水室
４０と給水口２９を有する給水室４１との間に設けられ
た弁座４２の開口４２ａを開閉する弁で、コイルバネ４
３の押圧力により第１の弁座４２に当接し、開口４２ａ
を閉じる。又、逆止弁３３は、給水開始により水圧を受
け、弁座４２より離間して開弁する。

【００３７】吐出主弁３４と吐出補助弁３５とは、同軸
的に設けられた二重構造となっており、吐出補助弁３５
が吐出主弁３４の軸方向に貫通する貫通孔３４ａを開閉
する。又、吐出主弁３４は、溢水流入口３０を有する溢
水室４４とドレン室４５とを画成する第２の弁座４６の
開口４６ａを開閉する。吐出補助弁３５の上端には小径
バネ４７及び大径バネ４８の下端が当接しており、吐出
補助弁３５は小径バネ４７と大径バネ４８との合力によ
り貫通孔３４ａを閉じる方向に押圧され、吐出主弁３４
は吐出補助弁３５を介して小径バネ４７と大径バネ４８
との合力により弁座４６の開口４６ａを閉じる方向に押
圧されている。

【００３８】空気弁３６は溢水室４４と空気口３２を有
する空気室４９とを画成する第３の弁座５０の開口５０
ａを開閉する。この空気弁３６は上水タンク３が満水に
なったとき空気管９から圧縮空気を供給され、この空気
圧力により開弁動作する。

【００３９】又、空気弁３６は上記小径バネ４７及び大
径バネ４８の上端に当接しており、小径バネ４７と大径
バネ４８との合力により弁座５０に押圧されている。従
って、小径バネ４７及び大径バネ４８は吐出補助弁３５
と空気弁３６との間に介在し両弁を夫々反対方向に押圧
している。

【００４０】ドレン弁３７は、弁本体２７の底部に設け
られたドレン口５１を開閉する弁で、給水時ドレン口５
１に連通する第４の弁座５２を閉弁し、給水完了後にコ
イルバネ５３の押圧力により開弁して取水室４０内の水
を排水する。なお、ドレン口５１はドレン管５４を介し
て排水管８に接続されている。

【００４１】安全弁３８は、溢水室４４とドレン室４５
と連通する流路５５に設けられた第５の弁座５６の開口
５６ａを開閉する弁で、コイルバネ５７の押圧力により
弁座５６に押圧され通常開口５６ａを閉じている。安全
弁３８は、溢水室４４内の圧力が所定圧以上( 本実施例
では３kgf/cm²Gに設定 )、つまりコイルバネ５７の押圧
力以上の力で上方に押圧されたとき弁座５６より離間し
て開口５６ａを開弁する。

【００４２】図５に給水時の圧力変化の一例を示す。同
図中、実線が上流側圧力Ｐ₁を検出する上流側圧力セン
サ１５に検出された上流側圧力Ｐ₁の変化を示すグラフ
で、破線が上流側圧力Ｐ₁と下流側圧力センサ１６によ
り検出された下流側圧力Ｐ₂との差圧Ｐ₁−Ｐ₂の変化
を示すグラフである。

【００４３】Ｔ₁で給水が開始され、Ｔ₂で満水にな
る。上水タンク３が満水になると後述するように弁機構
４の吐出主弁３４が閉弁して流量が絞られ、差圧Ｐ₁−
Ｐ₂が低下する。しかし、図５中Ｃ部分のようにオリフ
ィス１４の前後の圧力が脈動すると、差圧Ｐ₁−Ｐ₂も
変動して満水を判断しにくくなる。その場合でも本実施
例では、差圧Ｐ₁−Ｐ₂の変化に基づいて給水流量を算
出し、満水までの給水時間が経過したかどうかを監視し
て満水時を判断するため、圧力の脈動の影響を受けずに
満水時を検出できる。

【００４４】次に、上記構成になる弁機構４の動作とと
もに制御回路２５が実行する処理につき説明する。

【００４５】図２に示すように、車両２が車庫に到着す
ると、作業員は各車両２₁〜２_nの下部に設けられた上
水タンク３（３₁〜３_n）への給水作業を行う。即ち、
作業員は一端が各給水ユニット１０₁〜１０_nの分岐配
管１２ｂ₁〜１２ｂ_nに接続されたホース５９を各車両
２₁〜２_nの下部に引き延ばし、ホース５９の先端に設
けられたクイックカプラ５８を取水管５に接続する。

【００４６】各車両２₁〜２_nの取水管５がホース５９
を介して分岐配管１２ｂ₁〜１２ｂ _nに接続されると、
作業者は制御盤１８のスタートスイッチ１９をオンに操
作する。

【００４７】制御回路２５は、図６に示すステップＳ１
（以下、「ステップ」を省略する）でスタートスイッチ
１９がオンになったかどうかをチェックする。Ｓ１にお
いて、スタートスイッチ１９がオンになると、Ｓ２に進
み操作盤１８の給水表示ランプ２２を点灯させる。続い
て、電磁弁１７に電源を供給し、電磁弁１７を開弁させ
る（Ｓ３）。

【００４８】電磁弁１７が開弁すると、ポンプ１３に圧
送された貯水タンク１１からの水が分岐配管１２ｂ₁、
ホース５９、取水管５を介して弁機構４の取水室４０に
流入する。これにより、取水室４０内の圧力が上昇し、
図７に示すように、ピストン３９が上動してピストン３
９の突部３９ａが吐出補助弁３５に当接し、これを押し
上げる。従って、吐出補助弁３５は吐出主弁３４より離
間して貫通孔３４ａを開弁する。これと同時にドレン弁
３７が閉弁動作して弁座５２に着座する。

【００４９】上記のように上水タンク３への給水が開始
されるとともに、上水タンク３内の空気がタンク溢水管
７から溢水室４４に流出し、さらに上記吐出主弁３４の
貫通孔３４ａを通過してドレン室４５より排水管８へ排
出される。上記吐出補助弁３５の開弁動作で溢水室４４
の圧力が低下すると、図８に示すようにピストン３９は
吐出主弁３４を上方に押圧し、吐出主弁３４を弁座４６
から離間させる。このようにして吐出補助弁３５、吐出
主弁３４が段階的に開弁すると、上水タンク３内の圧力
が低下して逆止弁３３が弁座４２より離座する。よっ
て、逆止弁３３の開弁動作とともに取水室４０内の水が
給水室４１に流入し、さらにタンク給水管６を通過して
上水タンク３に給水される。

【００５０】給水開始とともに、分岐配管１２ｂ₁に設
けられた上流側圧力センサ１５及び下流側圧力センサ１
６がオリフィス１４の上流側圧力Ｐ₁、下流側圧力Ｐ₂
を検出し、その検出信号を制御回路２５に出力する。給
水開始時の上流側圧力Ｐ₁及び差圧Ｐ₁−Ｐ₂の圧力変
化は図５のＡ部分のようになる。

【００５１】図６のＳ４では、差圧Ｐ₁−Ｐ₂が低下し
たかどうかをチェックする（異常判定手段）。電磁弁１
７が開弁して上水タンク３への給水が正常に行われる
と、上記逆止弁３３、吐出主弁３４、吐出補助弁３５の
開弁動作により差圧Ｐ₁−Ｐ₂は急激に大きくなるがす
ぐに低下する。しかし、例えば電磁弁１７が故障して開
弁しなかったときは、上記圧力変化が起こらない。

【００５２】従って、差圧Ｐ₁−Ｐ₂が低下したことに
より給水が開始されたことを確認できる。よって、Ｓ４
において、差圧Ｐ₁−Ｐ₂の低下が検出されると、正常
であると判断してＳ５に進み上記差圧Ｐ₁−Ｐ₂基づい
て流量を算出する（流量算出手段）。

【００５３】又、Ｓ４において、差圧が低下しないとき
は、制御回路２５はＳ１４に進み給水表示ランプ２２を
消灯させるとともに異常表示ランプ２４を点灯させる。
続いて、作業者が異常表示ランプ２４の点灯に気付いて
リセットスイッチ２１をオンに操作したかどうかをチェ
ックし（Ｓ１５）、リセットスイッチ２１がオンに操作
されたときはＳ１６に進み異常表示ランプ２３を消灯さ
せる。この場合、作業者はリセットスイッチ２１をオン
に操作した後、給水開始されない原因を調べ、故障箇所
を修理して再度、制御盤１８のスタートスイッチ１９を
オンに操作する。

【００５４】Ｓ６では、流量が満水検出に十分かどうか
を判定する。本実施例では、上流側圧力センサ１５及び
下流側圧力センサ１６を使って差圧Ｐ₁−Ｐ₂の変化で
満水を判断するため、制御回路２５には予め差圧検出に
必要な流量値が設定されている。

【００５５】Ｓ６において、給水流量が所定流量以上で
あれば、Ｓ７に進み上水タンク３の容量をＳ５で算出さ
れた流量で除算して満水までの時間ｔを算出する。そし
て、Ｓ８に進み、満水時間ｔをセットして満水タイマを
スタートさせる。しかし、Ｓ６において、給水流量が十
分でないときは、Ｓ１７に進み給水表示ランプ２２を点
滅させて作業者に知らせる。

【００５６】Ｓ９では、差圧Ｐ₁−Ｐ₂の変化により上
水タンク３が満水になったかどうかをチェックする。つ
まり、上水タンク３が満水になり、弁機構４の溢水管７
に溢水が流入すると、溢水室４４内が溢水で充満するが
弁座５６の開口５６ａを通過してドレン室４５に排水さ
れる流量は取水管５から給水される流量よりも少ない。
そのため、上水タンク３への給水流量が絞られ、上流側
の分岐配管１２ｂ内の流量も減少し、これに伴ってオリ
フィス１４の上流側圧力Ｐ₁は上昇し、図５中破線で示
すように差圧Ｐ₁−Ｐ₂は低下する。

【００５７】Ｓ９において、上流側圧力Ｐ₁及び差圧Ｐ
₁−Ｐ₂の変化により上水タンク３が満水になったと判
断されたときは、Ｓ１０に進みオーバフロータイマ（予
め満水検出からオーバフローとなるまでの時間が設定さ
れている）をスタートさせる。尚、上水タンク３が満水
になると、上水タンク３内の水がオーバフローして溢水
管７より弁機構４の溢水室４４に流入する。吐出主弁３
４、吐出補助弁３５は前述したように開弁しているの
で、溢水室４４に流入した水はドレン室４５より排水管
８へ排出される。

【００５８】Ｓ１１では、オーバフロータイマがタイム
アップしたかどうかをチェックする。Ｓ１１でオーバフ
ロータイマがタイムアップすると、Ｓ１２に進み電磁弁
１７への電源供給を停止して電磁弁１７を閉弁させる。
そして、Ｓ１３では、給水表示ランプ２２を消灯させて
給水処理が終了する。

【００５９】又、Ｓ９において、満水でないときは、Ｓ
１８に進み満水タイマがタイムアップしたかどうかをチ
ェックし、まだ時間が残っているときはＳ９に戻る。し
かし、Ｓ１８において、満水タイマがタイムアップした
ときはＳ１９に進み電磁弁１７への電源供給を停止して
電磁弁１７を閉弁させる。そして、Ｓ１３に進み、給水
表示ランプ２２を消灯させて給水処理が終了する。これ
は、配管内の圧力が脈動して圧力変化で満水時を判断で
きないときのオーバフローを防止するための処理であ
る。

【００６０】電磁弁１７が閉弁すると、弁機構４への給
水が停止し、弁機構４の取水室４０内の圧力が低下す
る。これにより、逆止弁３３がコイルバネ４３の押圧力
により閉弁動作して弁座４２に当接し、同時にピストン
３９が降下する。ピストン３９の降下により吐出主弁３
４、吐出補助弁３５は図４に示す閉弁位置に戻る。

【００６１】このとき、上水タンク３内は大気圧のまま
となっているので、空気弁３６は空気管９から供給され
た圧縮空気に押圧されて開弁し、圧縮空気が溢水室４
４、溢水管７を介して上水タンク３内に供給され、上水
タンク３内は１kgf/cm²Gに加圧される。上水タンク３内
及び溢水室４４内が１kgf/cm²Gになると、空気弁３６は
小径バネ４７と大径バネ４８とのバネ力により閉弁す
る。

【００６２】作業者は、給水表示ランプ２２の消灯によ
り上水タンク３への給水が完了したことを確認してホー
ス５９のクイックカプラ５８を列車２の取水管５から外
し、これで一連の給水作業が終了する。

【００６３】このように、上水タンク３が満水になる
と、自動的に電磁弁１７が閉弁して給水が止まるため、
作業者は満水時の溢水を監視するといった面倒な作業が
不要になり、一の上水タンク３への給水が開始されれば
別の上水タンク３への給水作業を並行して行えるので少
ない人員で列車全体の上水タンク３への給水を能率良く
行える。

【００６４】尚、上記実施例では、列車の上水タンクに
給水する場合を一例として挙げたが、これに限らず、他
のタンク（例えば、船舶のタンク、タンクローリ車、ボ
イラのタンクなど）に給水するのにも適用できるのは勿
論である。

【００６５】又、上記実施例では、上流側圧力Ｐ₁と下
流側圧力Ｐ₂との圧力差に基づいて流量を求めたが、こ
れに限らず、他の方式の流量計を使用しても良い。

【００６６】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる給水装置は、
請求項１によれば、圧力検出手段により満水時の圧力変
化が検出されたとき、タンク内が満水となったことを判
定して電磁弁を閉弁させることにより、タンクが満水に
なったことを自動的に検出して給水を停止させることが
でき、作業者は給水作業時に弁機構の傍で溢水を監視す
る必要が無くなり、給水開始後次のタンクへの給水作業
に移れる。よって、１人の作業者が複数のタンクへ給水
作業を受け持つことができ、能率良く給水作業を行え
る。又、流量測定手段によっても満水を判定できるの
で、例え満水時の圧力変化が検出できなくてもオーバフ
ローを防止できる。

【００６７】又、請求項２によれば、流量測定手段によ
りタンク容量の給水が完了したことが検出されたとき、
タンク内が満水となったことを判定して電磁弁を閉弁さ
せることにより、タンクが満水になったことを自動的に
検出して給水を停止させることができ、上記請求項１と
同様な効果が得られる。

【００６８】又、請求項３によれば、圧力検出手段によ
り満水時の圧力変化が検出されたとき、又は流量測定手
段によりタンク容量の給水が完了したことが検出された
とき、タンク内が満水となったことを判定して電磁弁を
閉弁させることにより、タンクが満水になったことを自
動的に検出して給水を停止させることができ、上記請求
項１，２と同様な効果が得られる。

【００６９】又、請求項４によれば、オリフィスの上流
側の圧力とオリフィスの下流側の圧力との差に基づいて
流量を求めることにより、弁機構及びタンクを変更せず
に満水時を判定でき、構成の簡略化が図れる。

【００７０】又、請求項５によれば、流量測定手段によ
り流量が測定されないとき異常ありと判定することによ
り、給水時の異常を作業者に知らせることができ、給水
系路に設けられた機器の故障により給水が行われないと
きは直ちに修理して給水作業を確実に行える。

【００７１】又、請求項６によれば、タンク及び弁機構
が、列車の下部に配設されることにより複数のタンクを
有する列車への給水作業の自動化が図ることができる等
の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる給水装置の一実施例の構成図であ
る。

【図２】給水装置の全体構成図である。

【図３】弁機構と上水タンクとの構成図である。

【図４】弁機構の内部を拡大して示す縦断面図である。

【図５】オリフィスの上流側圧力と差圧との圧力変化を
示すグラフである。

【図６】制御回路が実行する処理のフローチャートであ
る。

【図７】弁機構の給水開始時の動作を示す縦断面図であ
る。

【図８】弁機構の給水開始後の動作を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１給水装置２（２₁，２₂，…，２_n）車両３（３₁〜３_n）上水タンク４弁機構５取水管６タンク給水管７タンク溢水管８排水管９空気管１０（１０₁〜１０_n）給水ユニット１１貯水タンク１２給水管路１４オリフィス１５上流側圧力センサ１６下流側圧力センサ１７電磁弁１８制御盤２５制御回路２７弁本体２８取水口２９給水口３０溢水流入口３１排水口３２空気口３３逆止弁３４吐出主弁３５吐出補助弁３６空気弁３７ドレン弁３８安全弁３９ピストン４４溢水室４５ドレン室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大口吉徳愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者佐藤猛東京都目黒区目黒３丁目９番１号トキコ油器株式会社内 (72)発明者安部碩恭東京都目黒区目黒３丁目９番１号トキコ油器株式会社内 (72)発明者川嵜一政神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者池田政則神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者菊田聡史神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被給水タンク機構に接続された管路と、該管路に配設され該被給水タンク機構のタンクが満水に
なったとき該タンクより溢れた溢水を外部に排出させる
弁機構と、該弁機構の上流側の前記管路に配設された電磁弁と、前記上流側の管路に設けられ、前記上流側の管路の給水
圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により満水時の圧力変化が検出された
とき、前記タンク内が満水になったと判断して前記電磁
弁を閉弁させる制御手段と、を備えてなることを特徴とする給水装置。
【請求項２】被給水タンク機構に接続された管路と、該管路に配設され該被給水タンク機構のタンクが満水に
なったとき該タンクより溢れた溢水を外部に排出させる
弁機構と、該弁機構の上流側の前記管路に配設された電磁弁と、前記上流側の管路に設けられ、前記上流側の管路を流れ
る流量を測定する流量測定手段と、前記流量測定手段によりタンク容量の給水が完了したこ
とが検出されたとき、前記タンク内が満水になったと判
断して前記電磁弁を閉弁させる制御手段と、を備えてなることを特徴とする給水装置。
【請求項３】被給水タンク機構に接続された管路と、該管路に配設され該被給水タンク機構のタンクが満水に
なったとき該タンクより溢れた溢水を外部に排出させる
弁機構と、該弁機構の上流側の前記管路に配設された電磁弁と、前記上流側の管路に設けられ、前記上流側の管路の給水
圧力を検出する圧力検出手段と、前記上流側の管路に設けられ、前記上流側の管路を流れ
る流量を測定する流量測定手段と、前記圧力検出手段により満水時の圧力変化が検出された
とき、又は前記流量測定手段によりタンク容量の給水が
完了したことが検出されたとき、前記タンク内が満水に
なったと判断して前記電磁弁を閉弁させる制御手段と、を備えてなることを特徴とする給水装置。
【請求項４】前記流量測定手段は、前記上流側管路に
設けられたオリフィスと、該オリフィスの上流側の圧力と前記オリフィスの下流側
の圧力との差に基づいて流量を算出する流量算出手段
と、よりなることを特徴とする請求項２又は３の給水装置。
【請求項５】前記制御手段は、給水開始後、前記流量
測定手段により流量が測定されないとき異常ありと判定
する異常判定手段を有することを特徴とする請求項２又
は３の給水装置。
【請求項６】前記被給水タンク機構及び弁機構は、列
車の下部に配設されていることを特徴とする請求項１，
２又は３の給水装置。