JP2002210323A - 圧縮空気乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮空気乾燥装置の再生作用において、空気
圧縮装置のアンロードと圧縮空気乾燥装置の再生動作を
十分に機能させることができる圧縮空気乾燥装置を提供
する。 【解決手段】 基部材に設けられた逆止弁１０は、ばね
室に接続する通路８９１と排気通路９１に接続する通路
８９２の双方が開口する内孔１１に球弁１２を揺動可能
でかつ、通路８９１の弁座１５に当接する位置に挿入
し、保持部材１３で下方向から支えている構成である。
この保持部材１３には、球弁１２を保持する部分にスリ
ット１４が設けてあり、スリット１４に連接する通路１
３１と通路１３１を通路８９２に連通する通路１３２と
を有する。通路８９２から通路８９１方向への流れが発
生すると、スリット１４により通路１３１側に圧力が発
生し球弁１２が押し上げられ、球弁１２が弁座１５に当
接して通路８９１と通路８９２との間を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、空気圧縮機と圧縮
空気を動力源とする作動機器の間に配置してあり、空気
圧縮機の吐出圧縮空気を乾燥する圧縮空気乾燥装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気圧縮機は、大気の空気を吸引して所
定の圧力に圧縮して吐出する。この圧縮された圧力空気
は、大気の湿気も同時に圧縮するためその湿度が１００
%を超える状態である。このため、空気圧縮機から吐出
した圧縮空気を直接使用すると、作動機器に湿気が供給
されるので、作動機器が作動不良を起こす等の障害を起
こす問題がある。このため、空気圧縮機の吐出側に、圧
縮空気乾燥装置を設置して乾燥した圧縮空気を作動機器
に供給するようにした圧縮空気供給システムを採用して
いる。

【０００３】この種の圧縮空気供給システムとしては、
特開平１０−２９６０３８号に記載されている圧縮空気
供給システムがある。

【０００４】これらに示される圧縮空気供給システム
は、図６に示されるように、空気圧縮装置１の吐出側に
圧縮空気乾燥装置２を接続し、この圧縮空気乾燥装置２
で乾燥された圧縮空気を作動機器の空気溜であるメイン
タンク３に供給する構成であり、このメインタンク３に
作動機器を接続している（図示せず）。この圧縮空気供
給システムは、空気圧縮装置１から吐出された圧縮空気
内の湿気およびオイルミスト等を圧縮空気乾燥装置２で
十分に取り除いた後メインタンク３に畜圧し、その圧縮
空気を作動機器に供給するので、作動機器に湿気、オイ
ルミストの流入を防止するものである。

【０００５】この圧縮空気供給システムに用いる圧縮空
気乾燥装置２は、空気圧縮装置１の吐出側が接続するイ
ンレットポート５１とメインタンク３に接続するアウト
レットポート５２と、ガバナー８と、ドレンバルブ９と
を備えた基部材5と、この基部材５の上部に、乾燥剤６
１を充填した乾燥器６と、この乾燥器６と前記アウトレ
ットポート５２との間に配置したパージタンク７とを設
けた構成である。この圧縮空気乾燥装置２は、空気圧縮
装置１から吐出する圧縮空気がインレットポート５１か
ら流入すると、乾燥器６を介してパージタンク７からア
ウトレットポート５２へ流れるとき、乾燥器６の乾燥剤
６１が圧縮空気内の湿気を吸収する機能である。

【０００６】また、圧縮空気乾燥装置２のガバナー８
は、アウトレットポート５２(メインタンク３内の空気
圧)の空気圧が信号室８１に作用しピストン８２がばね
８３に逆らって押されて弁８４が開きドレンバルブ９を
開弁させる。ドレンバルブ９が、開弁すると、空気圧縮
装置１の吐出側を大気に接続するアンロード運転にする
と共に、乾燥器６内の圧力空気を急速に排出し、その後
パージタンク７の乾燥空気により乾燥剤６１を再乾燥す
る。尚、ガバナー８のピストン８２は、弁８４が開弁す
ると空気圧を受圧する面積が増加する構造であるから、
ピストン８２の復帰する空気圧力が作動時の空気圧力よ
り低い値である。したがって、メインタンク３の空気圧
力が一定の幅内に制御される。このように、ガバナー８
の作動から復帰までの間に、圧縮空気乾燥装置２の乾燥
動作とアンロード動作を継続する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記した圧縮空気乾燥
装置２は、ガバナー８のばね室８５がドレンバルブ９の
排気通路９１に接続しているので、ドレンバルブ９が作
動して乾燥剤６１内の圧力空気が急速に排気されると排
気通路９１内の空気圧が一時的に上昇してその空気圧が
ばね室８５に作用してピストン８２が復帰する。このた
め、ガバナー８の作動サイクルが短くなり、ドレンバル
ブ９が閉弁する時間が短く空気圧縮装置1のアンロード
時間が短くかつ、圧縮空気乾燥装置２の乾燥剤６１が充
分乾燥されない状態で再生が停止するのでメインタンク
３内の空気の除湿が充分行われなくなる問題点を有す
る。

【０００８】本発明は、圧縮空気乾燥装置２の再生作用
において、ガバナー８にドレンバルブ９の排出側の空気
圧が作用しないようにして、空気圧縮装置１のアンロー
ドと圧縮空気乾燥装置２の再生動作を十分に機能させる
ことができる圧縮空気乾燥装置２を提供するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、空
気圧縮機の吐出側が接続するインレットポートとメイン
タンクに接続するアウトレットポートと、ガバナーと、
ドレンバルブとを備えた基部材と、この基部材の上部
に、乾燥剤を充填した乾燥器と、この乾燥器と前記アウ
トレットポートとの間に配置したパージタンクと、を設
けてあり、前記ガバナーを、空気圧縮機の圧力設定を行
うばねが設けてあり前記ドレンバルブの出口に接続した
排気通路を備えたばね室と、前記ばねに連接してあり前
記アウトレットポートに接続する信号室を形成すると共
にこの信号室と前記ドレンバルブの作動室とを開閉する
弁を備えたピストンを有する構成とした圧縮空気乾燥装
置において、前記ガバナーのばね室と前記ドレンバルブ
の出口とを接続する排気通路にばね室から排気ポートヘ
の方向を順方向とする逆止弁を設けたことを特徴とする
圧縮空気乾燥装置である。

【００１０】請求項２の本発明は、請求項１に記載の逆
止弁を圧縮空気乾燥装置が設置されたとき順方向を上部
方向にする位置に設けたことを特徴とする圧縮空気乾燥
装置である。

【００１１】請求項３の本発明は、請求項１に記載の逆
止弁がその下流側に絞り通路を有することを特徴とする
圧縮空気乾燥装置である。

【００１２】請求項１の発明によると、前記ガバナーの
ばね室と前記ドレンバルブの出口とを接続する排気通路
にばね室から排気ポートヘの方向を順方向とする逆止弁
を設けたので、排気通路に空気圧力が発生しても、ガバ
ナーのばね室に作用しない。従って、ガバナーが安定し
て作動することにより、乾燥剤の再生および空気圧縮装
置のアンロードを確実に保つことができる。

【００１３】請求項２の発明によると、逆止弁を圧縮空
気乾燥装置が設置されたとき順方向を上部方向にする位
置に設けたので、ガバナーのばね室からドレンバルブの
排出通路への空気の通過抵抗を小さくしてばね室の残存
圧力を極力小さくし、ガバナー作動をより正確なものと
する。従って、乾燥剤の再生および空気圧縮装置のアン
ロードを確実に保つことができる。

【００１４】請求項３の発明によると、請求項1に記載
の逆止弁がその下流側に絞り通路を有するので、この絞
りがドレンバルブの排出通路側からの圧力空気が絞ら
れ、逆止弁の下流側の圧力をたかめて、逆止弁を早く閉
鎖する。従って、ガバナーのばね室に空気圧を低圧で維
持することにより、ガバナー作動をより正確なものと
し、乾燥剤の再生および空気圧縮装置のアンロードを確
実に保つことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２において、圧縮空気
乾燥装置２は、基部材５とこの基部材５の上部に乾燥剤
６１を充填した乾燥器６とその周囲に形成したパージタ
ンク７を固定してあり、インレットポート５１とアウト
レットポート５２およびドレンバルブ９とガバナー８を
備えている。また、圧縮空気乾燥装置２は、取り付けフ
ランジ５３で基部材５が下方に位置させて車両に取り付
けられる。このインレットポート５１から供給される空
気圧縮装置１の吐出圧縮空気は、圧力室５４に流入し孔
６３からフィルター６２を経て孔６４から乾燥器６に流
入し、乾燥剤６１で除湿され、乾燥器６の逆止弁６５及
び乾燥剤６１再生用の絞り６６を介してパージタンク７
へ流入する。パージタンク７に流入した圧縮空気は、逆
止弁５５からアウトレットポート５２を経てメインタン
ク３に流入する。

【００１６】ドレンバルブ９は、圧力室５４と排気管９
７を有する排気通路９１の間に設けてあり、ガバナー８
のコントロール通路８６（図３参照）が接続する圧力室
９５を形成するピストン９３とこのピストン９３と一体
に構成した排気弁９２を有しこの排気弁９２を閉鎖する
方向に押し付けるばね９４を備えた構成である。このド
レンバルブ９は、圧力室９５に空気圧力が作用するとこ
の空気圧力がピストン９３に作用しばね９４に逆らって
下方に移動し排気弁９２を開く。排気弁９２の開弁によ
り、インレットポート５１に供給される圧力空気は、圧
力室５４から排気弁９２を介して、サイレンサー９６か
ら排気通路９１を経て大気に放出され、空気圧縮装置１
をアンロード運転にすると共に、圧縮空気乾燥装置２の
乾燥剤６１を乾燥する。

【００１７】ガバナー８は、基部材５に形成した内孔８
０（図３参照）に、ばね組立体８３０とこのばね組立体
８３０に連接して配置したピストン８２とを有し、この
ピストン８２は、アウトレットポート５２に信号通路８
７で接続する受圧室８１０と、コントロール通路８６で
ドレンバルブ９の圧力室９５に接続する信号室８１１と
を形成し、受圧室８１０に作用する空気圧力でばね組立
体８３０に当接し、この受圧室８１０の空気圧力による
押力がばね８３の設定値を超えるとばね８３を圧縮しな
がらばね組立体８３０の方向に移動する。前記ばね組立
体８３０は、フランジ８３４と８３５をナット８３２で
圧縮して設定圧力に対抗する与圧を与えたばね８３を備
え、ばね室８５に挿入し内孔８０の後端で固定してあ
る。このばね組立体８３０のロッド８３１に一体的に設
けた弁棒８４１は、ピストン８２に挿入してありその内
部に通路８４２を備えている。この通路８４２は、ピス
トン８２がばね組立体８３０に当接された状態で、信号
室８１１をばね室８５に連通し、このピストン８２がば
ね組立体８３０の弾力に逆らって移動すると、弁棒８４
１の先端が弁に当接したとき閉鎖される。その後、ピス
トン８２のさらなる移動で、弁８４を開く。弁８４が開
弁すると、受圧室８１０と信号室８１１とが接続される
構成である。

【００１８】断面を図３に示し、取り付け状態を図４に
示したガバナー８は、その受圧室８１０に空気圧力が作
用するとピストン８２の後端がばね組立体８３０に当接
した状態となる。この状態では、弁８４が閉じており信
号室８１１が弁棒８４１を介して排出通路８９から排気
通路９１に接続しドレンバルブ９の圧力室９５を大気に
開放する。また、受圧室８１０の空気圧力によりピスト
ン８２がばね組立体８３０に逆らって移動すると、弁棒
８４１の先端が弁８４を開弁するので、受圧室８１０の
圧力空気が信号室８１１に流入させ、ドレンバルブ９の
圧力室９５に開放空気圧力を作用させる。なお、ピスト
ン８２は、受圧室８１０側よりばね組立体８３０側が段
部８３０’により大径となっており、受圧室８１０に作
用する空気圧力により作動した後はその作動空気圧力よ
り低い空気圧力に達しないと復帰しない構成である。

【００１９】前記ガバナー８の排出通路８９は、ばね室
８５に接続する通路８９１（図５参照）とサイレンサー
９６の保持部材の外側９６１を介して排気通路９１に接
続する通路８９２とで構成してあり、双方が基部材５の
逆止弁１０に接続する構成である。この逆止弁１０は、
前記通路８９１と通路８９２の双方が開口する内孔１１
に球弁１２を揺動可能でかつ、通路８９１の弁座１５に
当接する位置に挿入し、保持部材１３で下方向から支え
ている構成である。また、この保持部材１３には、球弁
１２を保持する部分にスリット１４が設けてあり、スリ
ット１４に連接する通路１３１と通路１３１を通路８９
２に連通する通路１３２とを有する。

【００２０】図５に示す逆止弁１０は、圧縮空気乾燥装
置２が設置されたとき球弁１２を上部方向にした縦方向
に取り付けてあり、この時球弁１２は保持部材１３に当
接し弁座１５と球弁１２との間に隙間を形成している。
したがって通路８９１から通路８９２方向への流れが自
由である。しかし、通路８９２から通路８９１方向への
流れが発生すると、保持部材１３のスリット１４により
通路１３１側に圧力が発生し球弁１２が押し上げられ、
球弁１２が弁座１５に当接して通路８９１と通路８９２
との間を遮断する機能を有する。

【００２１】この実施の形態の動作について述べる。図
６において、空気圧縮装置１の運転により圧縮された圧
縮空気は、圧縮空気乾燥装置２に流入しそのフィルター
６２でオイルミスト、挨などがろ過され、さらに乾燥器
６の乾燥剤６１によって湿気が除かれ、逆止弁６５を介
して、パージタンク７から逆止弁５５を経てメインタン
ク３に蓄圧される。この時、ガバナー８の受圧室８１０
に信号通路８７を介して空気圧力が作用するので、ピス
トン８２がばね組立体８３０に押圧される。メインタン
ク３の圧力が所定値に達していないので、ピストン８２
がばね組立体８３０に当接したままである。ガバナー８
がこの状態であると、圧縮空気乾燥装置２のドレンバル
ブ９は閉鎖位置を保ち、空気圧縮装置１からの圧縮空気
が除湿されながら、メインタンク３に畜圧される。

【００２２】メインタンク３の空気圧力が上昇して、ガ
バナー８のピストン８２の押圧力がばね８３の弾性力を
超えるとピストン８２が移動される。この時ばね室８５
内の空気が排出通路８９を介して排気通路９１に流出す
るが、逆止弁１０が開放しているので、ばね室８５を大
気圧に保つ。ピストン８２の移動で弁８４が弁棒８４１
で開弁されると、受圧室８１０の圧力空気が受圧室８１
０からコントロール通路８６を介して、圧力室９５に作
用するのでドレンバルブ９が下方に押圧され圧力室５４
を大気に開放する。ドレンバルブ９の開放により乾燥剤
６１の再生と空気圧縮装置1のアンロードが同時に開始
する。また、ピストン８２がばね組立体８３０に逆らっ
て作動しコントロール通路８６に圧力空気が流入する
と、ピストン８２の受圧面積が増加するので、ガバナー
８の作動圧より低圧にならないと復帰しない。ガバナー
８は、作動圧と復帰圧に圧力差を有しこの圧力差の間空
気圧縮装置１がアンロード運転となり圧縮空気乾燥装置
２が再生動作を行う。

【００２３】ドレンバルブ９が開弁すると、圧力室５４
が大気に接続されるので乾燥剤６１に畜圧していた圧縮
空気が急速に排気通路９１に放出される。この急激な圧
縮空気の排出により乾燥剤６１内の水分とフィルター６
２のオイルミスト、ごみなどを急速に排出する。この排
出が終了してもドレンバルブ９が開放を保つので、パー
ジタンク７の乾燥空気が乾燥器６の絞り通路を介して徐
々に乾燥剤６１に供給され、乾燥剤６１を乾燥させる。

【００２４】ドレンバルブ９の開放時に急激に放出され
る圧縮空気により、サイレンサー９６の下流側、排気通
路９１の上流側に圧力空気が発生する。この圧力空気は
急激に上昇する。通路８９２から通路１３１に作用しス
リット１４を介して通路８９１に流入しようとするが、
スリット１４で絞られるので、球弁１２の下面に空気圧
力が発生して、球弁１２を急激に押し上げるので、通路
８９１と通路８９２が閉鎖される。このため、ガバナー
８のばね室８５は低圧を保ち、ガバナー８を安定状態で
保持することができる。

【００２５】

【発明の効果】排気通路９１とガバナー８との間に逆止
弁１０を設けたので、ドレンバルブ９の排気管９７に排
気ホースを接続して圧縮空気乾燥装置２の排気を他の場
所に設定しても、ガバナー８の作動は安定しているの
で、圧縮空気乾燥装置２の除湿再生の作動を確実に行う
事ができる。このため、圧縮空気乾燥装置２が取り付け
られる各種の環境の変化に対応可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧縮空気乾燥装置の実施例断面図であ
る。

【図２】本発明の圧縮空気乾燥装置の実施例断面図であ
る。

【図３】ガバナー８の断面拡大図である。

【図４】本発明の圧縮空気乾燥装置のガバナー部分の断
面を示したガバナーの取り付け状態図である。

【図５】図２に示した逆止弁１０の部分拡大図である。

【図６】本発明の圧縮空気乾燥装置を用いる圧縮空気供
給システムの説明図である。

【符号の説明】

１ 空気圧縮装置 ２ 圧縮空気乾燥装置 ３ メインタンク ５ 基部材 ６ 乾燥器 ７ パージタンク ８ ガバナー ９ ドレンバルブ １０ 逆止弁 １２ 球弁 １３ 保持部材 １４ スリット(絞り) ５１ インレットポート ５２ アウトレットポート ６１ 乾燥剤 ８３ ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧縮機の吐出側が接続するインレッ
   トポートとメインタンクに接続するアウトレットポート
   と、ガバナーと、ドレンバルブとを備えた基部材と、こ
   の基部材の上部に、乾燥剤を充填した乾燥器と、この乾
   燥器と前記アウトレットポートとの間に配置したパージ
   タンクと、を設けてあり、前記ガバナーを、空気圧縮機
   の圧力設定を行うばねが設けてあり前記ドレンバルブの
   出口に接続した排気通路を備えたばね室と、前記ばねに
   連接してあり前記アウトレットポートに接続する信号室
   を形成すると共にこの信号室と前記ドレンバルブの作動
   室とを開閉する弁を備えたピストンを有する構成とした
   圧縮空気乾燥装置において、前記ガバナーのばね室と前
   記ドレンバルブの出口とを接続する排気通路にばね室か
   ら排気ポートヘの方向を順方向とする逆止弁を設けたこ
   とを特徴とする圧縮空気乾燥装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の逆止弁を圧縮空気乾燥
   装置が設置されたとき順方向を上部方向にする位置に設
   けたことを特徴とする圧縮空気乾燥装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の逆止弁がその下流側に
   絞り通路を有することを特徴とする圧縮空気乾燥装置。