JP2002119824A - エアドライヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横置きにして車両等へ配置した場合であって
も、ハウジング内に結露した水分の排出性を確保可能な
エアドライヤを提供すること。 【解決手段】 外部のコンプレッサに接続されたコンプ
レッサ側ポート１１と外部のエア制御システム側に接続
されたシステム側ポート１３とを両端部に有する略筒状
のハウジング１，３と、ハウジング１，３内に充填され
た乾燥剤９とを有するエアドライヤにおいて、ハウジン
グ１，３を横向きに配置した際に、乾燥剤９が充填され
ている領域より下方に位置する貯留空間５５をハウジン
グ１内のコンプレッサ側ポート１１の内側開口部の近傍
に設け、貯留空間５５の下方に、貯留空間内に貯留した
水分及びハウジング内の空気を外部へ放出可能な排気弁
５１を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部のコンプレッ
サにより圧縮された圧縮空気を乾燥させてから外部のエ
ア制御システム側に送り込むためのエアドライヤに関
し、特に、エアドライヤ内に結露により発生した水分の
外部への排出性を向上させるための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、外部のコンプレッサにより圧
縮された圧縮空気を乾燥させてから外部のエア制御シス
テム（例えば、車両のエアサスペンションシステム）側
に送り込むためのエアドライヤとしては、例えば、特開
平５−１６８８４８号公報に記載のものがある。このも
のは、略円筒状のハウジングにおいて軸方向両端面中央
部の一方に、外部のコンプレッサに接続されたコンプレ
ッサ側ポートを有し、他方に外部のエア制御システム側
に接続されたシステム側ポートを有し、ハウジング内部
には乾燥剤が充填されている。

【０００３】充填されている乾燥剤は、コンプレッサ側
からエア制御システム側へ向けてハウジング内を通過す
る空気を除湿する機能を有するものであり、その際に、
乾燥剤内部には除湿された空気中の水分が吸着される。
この水分の吸着量が増加すると、乾燥剤の除湿機能が徐
々に低下する傾向にあるので、エアドライヤを継続的に
使用する際には、適宜、外部エア制御システム内に充填
されている除湿済の空気を外部エア制御システム側から
エアドライヤを介してコンプレッサ側に戻すことによ
り、乾燥剤中に吸着した水分を乾燥空気に戻し、乾燥剤
内の水分の吸着量を減少させ乾燥剤を再生させることに
より、エアドライヤの除湿機能の回復を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮空気は
大気圧の空気に比して飽和水蒸気量が低減するので、エ
アドライヤを継続的に使用すると、コンプレッサ側から
送られてくる圧縮空気の一部が結露してその水分が乾燥
剤に付着し吸着される。かかる結露した水分が乾燥剤に
吸着した状態では、乾燥剤の上記除湿・再生効率が低下
してしまう。従って、エアドライヤを車両等に配置する
際には、ハウジング内部に結露により発生した水分が外
部に排出されるような構造にすることが重要であるとこ
ろ、前述の文献に記載の略円筒状のエアドライヤは、車
両に横置きに配置された状態では、略円筒状のハウジン
グの下側部に溜まった結露した水分は、外部へ排出され
にくい構造となっている。このエアドライヤについて
は、コンプレッサ側ポートを下側に向けて縦置きに配置
すれば、結露した水分をコンプレッサ側ポートから積極
的に排出させることができ、結露した水分の残存の問題
は解消される。

【０００５】このように、前述の文献に記載のエアドラ
イヤにおいては、結露した水分の排出性を確保させるた
めには、コンプレッサ側ポートを下側に向けて縦置きに
して車両等へ配置する必要がある。よって、車両等への
搭載上、上下方向の搭載スペースが狭い場合には縦置き
に配置することができないため、結露した水分の排出性
を確保させることができないという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、横置きにして車両等へ配置した場合で
あっても、ハウジング内に結露した水分の排出性を確保
可能なエアドライヤを提供することを課題とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、外部のコンプレッサに接続されたコンプ
レッサ側ポートと外部のエア制御システム側に接続され
たシステム側ポートとを両端部に有する略筒状のハウジ
ングと、ハウジング内に充填された乾燥剤とを有するエ
アドライヤにおいて、ハウジングを横向きに配置した際
に、乾燥剤が充填されている領域より下方に位置する貯
留空間をハウジング内のコンプレッサ側ポートの内側開
口部の近傍に設け、貯留空間の下方に、貯留空間内に貯
留した水分及びハウジング内の空気を外部へ放出可能な
排気弁を配置したことを特徴とするエアドライヤとし
た。ここで、「ハウジングを横向きに配置」とは、略筒
状のハウジングの軸方向を水平方向又はその近傍方向に
向けて配置することをいう。

【０００８】本発明によれば、ハウジングを横向きに配
置した際に、乾燥剤が充填されている領域より下方に位
置する貯留空間をハウジング内のコンプレッサ側ポート
の内側開口部の近傍に設け、さらに貯留空間の下方に、
貯留空間内に貯留した水分及びハウジング内の空気を外
部へ放出可能な排気弁を配置したので、本発明にかかる
エアドライヤを横向きに配置しても、ハウジング内にお
いて結露により発生した水分は、たとえ乾燥剤に付着し
てもそのまま付着し続けることなく、重力により落下し
て貯留空間内に貯留されることになる。なお、コンプレ
ッサ側ポートから流入してくる圧縮空気は、高湿である
場合には圧縮時点で結露するので、かかる貯留空間をハ
ウジング内のコンプレッサ側ポートの内側開口部の近傍
に設けたことにより、より一層結露した水分の貯留空間
への回収効率が向上する。かかる貯留空間に貯留された
水分は、外部のエア制御システム側からの要求により、
エア制御システム内の空気、ひいては本発明にかかるエ
アドライヤのハウジング内に存在する空気を外部へ放出
する要求が生じた際に、併せて外部に放出される。従っ
て、横置きにして車両等へ配置した場合であっても、本
発明にかかるエアドライヤは、ハウジング内において結
露により発生した水分を効率よく排出することができ、
その結果、乾燥剤の除湿・再生効率の低下を極力防止す
ることができる。

【０００９】より好ましくは、コンプレッサ側ポートか
ら流入してくる圧縮空気が乾燥剤へ到達する経路の途中
であって、ハウジングを横向きに配置した際に貯留空間
の上方位置に、圧縮空気の流通を部分的に遮る遮蔽板を
設けることが望ましい。かかる遮蔽板を設けることによ
り、コンプレッサ側ポートから流入してくる圧縮空気
は、一度遮蔽板に当たった後、乾燥剤が充填されている
領域へ到達することになる。ここで、遮蔽板に当たった
圧縮空気は、高湿である場合には結露により水分を含ん
でいるところ、かかる遮蔽板は、ハウジングを横向きに
配置した際に貯留空間の上方位置に設けられているの
で、結露により圧縮空気に含まれている水分は、遮蔽板
に当たった段階にて、積極的に貯留空間へ落とされるこ
とになる。その結果、本発明にかかるエアドライヤを横
向きに配置した場合であっても、さらに一層、結露した
水分の貯留空間への回収効率を向上させることができ
る。

【００１０】さらに好ましくは、遮蔽板は、金属にて作
製することが望ましい。金属は、熱容量が比較的小さく
放熱効率に優れるので、コンプレッサ側ポートから流入
してくる湿った圧縮空気は、かかる遮蔽板に当たった段
階にて冷やされ、さらに一層結露による水分を発生する
ことになる。この遮蔽板の表面にて余分に発生した水分
も積極的に貯留空間へ落とされることになるので、さら
に一層、結露した水分の貯留空間への回収効率を向上さ
せることができる。その結果、乾燥剤への水分の付着量
を極力低減することができ、さらに乾燥剤の除湿・再生
効率の低下を極力防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明にかかるエアドラ
イヤの第１実施形態を含んだコンプレッサ・エアドライ
ヤＡＳＳＹにおける軸方向部分断面図である。まず図１
を用いて機械的構成を説明する。なお、図１において、
下方向は、鉛直方向下側とする。

【００１２】ます、本発明にかかるエアドライヤ部につ
いて説明すると、図１にて第１ハウジング１（ハウジン
グ）は、カップ状（略筒状）を呈しており、第１ハウジ
ング１の底面１ａの図１において下方には、コンプレッ
サ部３１に接続されたコンプレッサ側ポート１１が設け
られている。第１ハウジング１の開口面側には、図示し
ない外部エア制御システム（例えば、車両のエアサスペ
ンションシステム）に接続されたシステム側ポート１３
が設けられている第２ハウジング３（ハウジング）が、
Ｏリング５を介して気密的に結合され、ボルト７にて固
定されている。

【００１３】第１ハウジング１内にはシリカゲル９（乾
燥剤、「シリカゲル」は、富士シリシア化学株式会社の
登録商標である。）が充填されている。シリカゲル９
は、第１ハウジング１内に固設された円盤状の固定プレ
ート１５と、第１ハウジング１内に軸方向に摺動可能に
配設された円盤状の固定プレート１７とにより挟まれた
空間内に充填されており、固定プレート１７は、スプリ
ング１９の図１中左方向への付勢力を受けて、シリカゲ
ル９を強固に押し付けている。これにより、シリカゲル
９は、粒子間の相対移動が禁止され、外部からの振動等
により粒子同士の接触面が摩耗等することがない。従っ
て、シリカゲル９自体の耐久性及び除湿・再生効率が向
上する。

【００１４】第２ハウジング３には、部材２９が気密的
に固定されており、部材２９には、オリフィス２１とチ
ェック弁２３が設けられている。チェック弁２３は、コ
ンプレッサ側ポート１１からシステム側ポート１３への
空気の移動のみを許容している。従って、コンプレッサ
側ポート１１からシステム側ポート１３への空気の移動
は、オリフィス２１のみならずチェック弁２３を介して
行われ、逆向きの空気の移動は、オリフィス２１のみを
介して行われるようになっている。

【００１５】貯留空間５５は、第１ハウジング１内にお
いてコンプレッサ側ポート１１の内側開口部の近傍に設
けられており、この貯留空間５５は、シリカゲル９が充
填されている領域より下方に位置している。従って、第
１ハウジング１内及び第２ハウジング３内にて結露によ
り発生した水分は、シリカゲル９に付着してもそのまま
付着し続けることなく、重力により落下して貯留空間５
５に貯留されるようになっている。また、コンプレッサ
側ポート１１から流入してくる圧縮空気は、高湿である
場合には圧縮時点で結露するので、コンプレッサ側ポー
ト１１から第１ハウジング１内に流入してきた初期段階
にて既に結露しており、かかる貯留空間５５を第１ハウ
ジング１内のコンプレッサ側ポート１１の内側開口部の
近傍に設けたことにより、より一層結露した水分の貯留
空間５５への回収効率が向上するようになっている。

【００１６】排気弁５１は、常閉型の電磁開閉弁であ
り、貯留空間５５の下方に配設されている。排気弁５１
は、図示しないコントローラにより制御され、図示しな
い外部のエア制御システム側からの要求により、エア制
御システム内の空気、ひいては本発明にかかるエアドラ
イヤの第１ハウジング１内及び第２ハウジング３内に存
在する空気を外部へ放出する要求が生じた際にのみ、励
磁され開制御される。このとき、貯留空間５５に貯留さ
れている水分は、ハウジング内の空気がポート５３を介
して外部へ放出されることに伴い、併せて外部に放出さ
れるようになっている。

【００１７】次に、コンプレッサ部３１の構成的構成に
ついて簡単に説明する。図示しないコントローラにより
制御されるモータ３３は、その出力軸３３ａにクランク
３５が固設されており、そのクランク３５の一端には、
ベアリング３７を介してコンロッド３９の一端が回転可
能に配設されている。コンロッド３７の他端には、ピン
４３を介してピストン４１が配設されており、ピストン
４１は、シリンダ５９内にて、モータ３３の回転、ひい
てはクランク３５の回転運動に伴い図１において上下方
向に往復運動するようになっている。リーフ弁４７は、
ピストン４１の図１における上昇運動に伴いポート４９
から流入してくる空気のシリンダ５９内へ方向の流通の
みを許容し、逆方向の空気の流通を禁止するようになっ
ている。チェック弁４５は、ピストン４１の図１におけ
る下降運動に伴いシリンダ５９内から吐出されてくる空
気のコンプレッサ側ポート１１方向の流通のみを許容
し、逆方向の空気の流通を禁止するようになっている。
従って、かかるコンプレッサ部３１においては、モータ
３３が図示しない外部のコントローラにより作動させら
れると、ポート４９を介して外部の空気を吸込み、本発
明にかかるエアドライヤのコンプレッサ側ポート１１に
向けて圧縮空気を吐出するように構成されている。

【００１８】以上のような機械的構成を有するコンプレ
ッサ・エアドライヤＡＳＳＹは、図示しないフランジを
介して図示しない車両に横向き（図１に示す向き）に固
定されている。以下、エアドライヤの作動を簡単に説明
する。

【００１９】まず、エアドライヤが有する通常の機能で
ある除湿機能について説明する。コンプレッサ部３１の
作動により圧縮された湿気を含んだ圧縮空気は、コンプ
レッサ側ポート１１を介して第１ハウジング１内に導入
され、貯留空間５５を経て、空洞部２５、固定プレート
１５を介してシリカゲル９にさらされる。その後、圧縮
空気は、固定プレート１７を介して空洞部２７に導か
れ、オリフィス２１及びチェック弁２３を介してシステ
ム側ポート１３に導入され、図示しない外部のエア制御
システムに供給される。この過程において、圧縮空気
は、シリカゲル９にさらされる際に除湿されており、外
部のエア制御システムには除湿後の乾燥空気が供給され
る。これにより、外部のエア制御システムは、各要素の
空気にされされる表面における錆の発生を防止すること
ができ、また、各要素内部の水分の凍結による作動障害
の発生を防止することができる。なお、除湿機能を果た
す過程において、除湿された空気中の水分は、シリカゲ
ル９内部に吸着されているが、一方では、圧縮により空
気中の水分が結露し、結露した空気中の水分は、重力に
より、第１ハウジング１内の下側部（図１において下
方）に落下する。しかし、かかる落下した水分は、さら
に、重力により落下して貯留空間５５に貯留される。ま
た、コンプレッサ側ポート１１から流入してくる圧縮空
気は、高湿である場合には圧縮時点で結露するので、コ
ンプレッサ側ポート１１から第１ハウジング１内に流入
してきた初期段階にて既に結露しており、その時点に
て、結露した水分が貯留空間５５に貯留される場合もあ
る。このようにして、結露した水分の貯留空間５５への
回収効率が向上するようになっている。

【００２０】次に、エアドライヤが有するもうひとつの
機能である乾燥剤の再生機能について説明する。かかる
再生機能は、乾燥剤の除湿機能の回復を図るためのもの
であり、シリカゲル９を乾燥空気にさらすことにより、
シリカゲル９内に吸着している水分を乾燥空気に戻し、
シリカゲル９内の水分の吸着量を減少させることにより
達成される。従って、シリカゲル９を乾燥空気にさらす
必要があるが、その際に、図示しない外部のエア制御シ
ステム内にて使用されている除湿済の乾燥空気を使用す
る。すなわち、エア制御システム内にて使用している乾
燥空気の排出要請が有った場合には、図示しないコント
ローラにより排気弁５１を開作動させる。これにより、
システム側ポート１３から、エア制御システム内の除湿
済の乾燥空気を導入し、導入された乾燥空気は、オリフ
ィス２１のみを介して空洞部２７、固定プレート１７を
経てシリカゲル９にさらされる。この段階にてシリカゲ
ル９は、内部に吸着されている水分が空気側に戻され、
除湿機能が回復している。その後、水分を含んだ空気
は、固定プレート１５、空洞部２５、貯留空間５５を経
て、排気弁５１からポート５３を介して外部へ排出され
る。このとき、貯留空間５５に貯留されている水分も、
併せて、排気弁５１からポート５３を介して外部に放出
される。なお、乾燥空気がオリフィス２１を通過する際
には、差圧が発生し、シリカゲル９にさらされる時点で
は、乾燥空気は減圧されている。空気は圧力が低くなる
ほど飽和水蒸気量が増加するので、シリカゲル９にさら
される空気の圧力が低い方が、シリカゲル９内に吸着し
ている水分が空気側に戻りやすくなる。従って、オリフ
ィス２１は、エアドライヤの再生機能の向上に貢献して
いる。

【００２１】以上、図１を用いて、本発明の第１実施形
態にかかるエアドライヤの機械的構成、及びその作動に
ついて説明した。次に、本発明の第２実施形態にかかる
エアドライヤについて図２を用いて説明する。なお、図
２において、前記図１における部材及び部位等と同一な
いし均等のものは前記と同一符号をもって示し重複した
説明を省略する。

【００２２】図２において、図１にかかる第１実施形態
との主な相違点は、遮蔽板５７を貯留空間５５内に配置
したことである。この遮蔽板５７は、コンプレッサ側ポ
ート１１から流入してくる圧縮空気が乾燥剤９へ到達す
る経路の途中であって、本エアドライヤを横向きに配置
した際に貯留空間５５の上方位置に、圧縮空気の流通を
部分的に遮るように、図２のごとく第１ハウジング１に
一体的に配設されている。かかる遮蔽板５７を設けるこ
とにより、コンプレッサ側ポート１１から流入してくる
圧縮空気は、一度遮蔽板５７に当たった後、乾燥剤９が
充填されている領域へ到達することになる。ここで、遮
蔽板５７に当たった圧縮空気は、高湿である場合には結
露により水分を含んでいるところ、かかる遮蔽板５７
は、本エアドライヤを横向きに配置した際に貯留空間５
５の上方位置に設けられているので、結露により圧縮空
気に含まれている水分は、遮蔽板５７に当たった段階に
て、積極的に貯留空間５５へ落とされることになる。そ
の結果、本発明にかかるエアドライヤを横向きに配置し
た場合であっても、さらに一層、結露した水分の貯留空
間５５への回収効率を向上させることができる。この遮
蔽板５７は、金属にて作製することが望ましい。例え
ば、図２においては、金属にて作製された遮蔽板５７
が、樹脂製の第１ハウジング１にインサート成形されて
いる構成を示している。金属は、熱容量が比較的小さく
放熱効率に優れるので、コンプレッサ側ポート１１から
流入してくる湿った圧縮空気は、かかる金属製の遮蔽板
５７に当たった段階にて冷やされ、さらに一層結露によ
る水分を発生することになる。この遮蔽板の表面にて余
分に発生した水分も積極的に貯留空間５５へ落とされる
ことになるので、さらに一層、結露した水分の貯留空間
への回収効率を向上させることができる。その結果、乾
燥剤９への水分の付着量を極力低減することができ、さ
らに乾燥剤９の除湿・再生効率の低下を極力防止するこ
とができる。

【００２３】以上、本発明の第１及び第２実施形態にか
かるエアドライヤによれば、横置きにして車両等へ配置
した場合であっても、ハウジング内において結露により
発生した水分を効率よく排出することができ、その結
果、乾燥剤の除湿・再生効率の低下を極力防止すること
ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
横置きにして車両等へ配置した場合であっても、ハウジ
ング内に結露した水分の排出性を確保可能なエアドライ
ヤを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかるエアドライヤの
軸方向部分断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態にかかるエアドライヤの
軸方向部分断面図である。

【符号の説明】

１ 第１ハウジング（ハウジング） ３ 第２ハウジング（ハウジング） ９ シリカゲル（乾燥剤） １１ コンプレッサ側ポート １３ システム側ポート ５１ 排気弁 ５５ 貯留空間 ５７ 遮蔽板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部のコンプレッサに接続されたコンプ
   レッサ側ポートと外部のエア制御システム側に接続され
   たシステム側ポートとを両端部に有する略筒状のハウジ
   ングと、前記ハウジング内に充填された乾燥剤とを有す
   るエアドライヤにおいて、前記ハウジングを横向きに配
   置した際に、前記乾燥剤が充填されている領域より下方
   に位置する貯留空間を前記ハウジング内の前記コンプレ
   ッサ側ポートの内側開口部の近傍に設け、前記貯留空間
   の下方に、前記貯留空間内に貯留した水分及び前記ハウ
   ジング内の空気を外部へ放出可能な排気弁を配置したこ
   とを特徴とするエアドライヤ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記コンプレッサ側
   ポートから流入してくる圧縮空気が前記乾燥剤へ到達す
   る経路の途中であって、前記ハウジングを横向きに配置
   した際に前記貯留空間の上方位置に、前記圧縮空気の流
   通を部分的に遮る遮蔽板を設けたことを特徴とするエア
   ドライヤ。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記遮蔽板は、金属
   にて作製されていることを特徴とするエアドライヤ。