JP2002306922A - エアドライヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングの長手方向寸法が増大することな
く且つ乾燥剤の充填量が減少することなくハウジングの
無効高さを小さくすることが可能なエアドライヤを提供
すること。 【解決手段】 第１ハウジング１内に形成されてシリカ
ゲル９が充填されるとともにコンプレッサポート１１と
システムポート１２との空気流通を可能とするエア通路
６を、コンプレッサポート１１側からシステムポート１
２側に向かう方向に対して所定の捩れ角を有する螺旋状
のエア通路６として形成した。

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す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来のエアドライヤを示す。エア
ドライヤに充填されている乾燥剤３０９は、コンプレッ
サポート３１１からシステムポート３１２へ向けてハウ
ジング３０１、３０２内を通過する空気に含まれる水分
を吸着して除湿する機能を有するものである。乾燥剤３
０９内部で水分が増加すると、乾燥剤３０９の除湿機能
が徐々に低下し、ついには除湿機能が喪失する。

【０００３】除湿機能が喪失した乾燥材３０９は、吸水
限界層と呼ばれる層となってハウジング３０１の底部に
存在することになり、従来のエアドライヤにおいては、
除湿機能喪失を見込んで理論必要量より多めに乾燥剤を
充填していた。すなわち、従来のエアドライヤにおいて
は、第１ハウジング３０１の長手方向寸法は、吸水限界
層の厚さを考慮して設定されており、第１ハウジング３
０１の長手方向にいわゆる無効高さ部分ｂが設けられて
いた。このため、第１ハウジング３０１の乾燥剤収容部
高さａが大きくなり、結果的に第１ハウジング３０１の
長手方向寸法が大きくなって、車両搭載において制約を
受ける場合があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エアドライ
ヤを通過する空気の流量を一定量とした場合に、乾燥剤
の除湿能力を考慮して、通過する空気の流速を所定値以
上にはできないが、所定の範囲内での空気流速の増減は
許容される。そして、空気が通過する通路の断面積が小
さいほどすなわち空気の流速が大きいほど、乾燥剤の除
湿機能低下が小さく、エアドライヤのハウジングの無効
高さも小さくすることができることが知られている。

【０００５】しかしながら、空気が通過する通路は、乾
燥剤の充填空間でもあり、ハウジングの長手方向寸法を
変えずに通路の断面積を小さくしただけでは、乾燥剤の
必要量確保が困難となる。逆に、通路の断面積を小さく
して、乾燥剤の必要量を確保しようとすると、ハウジン
グの長手方向寸法が増大する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、ハウジングの長手方向寸法が増大する
ことなく且つ乾燥剤の充填量が減少することなくハウジ
ングの無効高さ部分を小さくすることが可能なエアドラ
イヤを提供することを、その技術的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
に、請求項１に記載のように、コンプレッサに接続され
たコンプレッサポートとエア制御システム側に接続され
たシステムポートとを有するハウジングと、前記ハウジ
ング内に充填されるとともに前記コンプレッサポート側
から前記システムポート側へ向かう方向で所定の充填高
さを有する乾燥剤とを有するエアドライヤにおいて、前
記ハウジング内に形成されて乾燥剤が充填されるととも
に前記コンプレッサポートと前記システムポートとの空
気流通を可能とするエア通路が設けられ、前記エア通路
の長さは、前記充填高さより大きいことを特徴とするエ
アドライヤとした。

【０００８】請求項１にかかる発明によれば、ハウジン
グ内に乾燥剤の充填高さより長いエア通路が設けられて
いるため、エア通路の断面積を小さくしつつ乾燥剤の充
填量が確保できる。したがって、ハウジングの長手方向
に設けられる無効高さ部分を小さくでき、ハウジングの
長手方向寸法が増大しない。

【０００９】次に、請求項２に記載のように、前記エア
通路は、前記コンプレッサポート側から前記システムポ
ート側に向かう方向に対して所定の捩れ角を有する螺旋
状通路であることを特徴とするエアドライヤが好まし
い。

【００１０】請求項２にかかる発明によれば、エア通路
を螺旋状通路としたため、エア通路の断面積を小さくし
つつ乾燥剤の充填量が確保できる。したがって、ハウジ
ングの長手方向に設けられる無効高さ部分を小さくで
き、ハウジングの長手方向寸法が増大しない。また、エ
ア通路が螺旋状であるため、空気の流通が円滑に行われ
て圧力損失が小さく、コンプレッサの負担が減少する。

【００１１】次に、請求項３に記載のように、前記エア
通路は、前記ハウジングの前記コンプレッサポート側に
基部が設けられるとともに前記システムポート側に向け
て延在するコンプレッサポート側壁部と、前記ハウジン
グの前記システムポート側に基部が設けられるとともに
前記コンプレッサポート側に向けて延在するシステムポ
ート側壁部とが、交互に配設されて形成されることを特
徴とするエアドライヤが好ましい。

【００１２】請求項３にかかる発明によれば、ハウジン
グの長手方向に交互に折り返されるエア通路としたた
め、エア通路の断面積を小さくしつつ乾燥剤の充填量が
確保できる。したがって、ハウジングの長手方向に設け
られる無効高さ部分を小さくでき、ハウジングの長手方
向寸法が増大しない。また、エアドライヤの部品を組立
てていく方向と平行に壁部が設けられる構成のため、壁
部をハウジングと別体として作成することも可能とな
り、設計自由度が増大する。

【００１３】次に、請求項４に記載のように、前記エア
通路は、前記ハウジング内部において前記コンプレッサ
ポート側から前記システムポート側に向かう方向に所定
の間隔で積層された複数の仕切り板によって形成された
空間と、前記空間の隣合うもの同士を連通する連通孔と
から成り、前記連通孔は、前記コンプレッサポート側か
ら前記システムポート側に向かう方向で重なり合うこと
がないことを特徴とするエアドライヤが好ましい。

【００１４】請求項４にかかる発明によれば、エア通路
が複数の仕切り板によって形成された空間と空間の隣合
うもの同士を連通する連通孔とから形成されるととも
に、連通孔がコンプレッサポート側からシステムポート
側に向かう方向で重なり合うことがないため、エア通路
の断面積を小さくしつつ乾燥剤の充填量が確保できる。
したがって、ハウジングの長手方向に設けられる無効高
さ部分を小さくでき、ハウジングの長手方向寸法が増大
しない。

【００１５】

【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実施形態における軸方向断面図である。

【００１６】第１ハウジング１（ハウジング）は、カッ
プ状を呈しており、底面中央には、図示しないコンプレ
ッサに接続されるコンプレッサポート１１が設けられて
いる。第１ハウジング１の開口側には、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）に接続されるシステムポート１２が設けられ
た第２ハウジング２（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にて第１ハウジング１
に固定されている。

【００１７】第１ハウジング１内には、第１ハウジング
１の内径とほぼ等しい外径を有するとともに軸部３ａと
板部３ｂとからなる螺旋板３が嵌挿されている。螺旋板
３は、後述する固定プレート３１及３２によって軸部３
ａが挟持されて第１ハウジング１内に固定されている。
第１ハウジング１の内周部１ａと板部３ｂとによって、
螺旋状のエア通路６が形成され、エア通路６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。
なお、図１においては、シリカゲル９の一部のみしか記
載されていないが、実際には、螺旋状のエア通路６内に
シリカゲル９が充満するように充填されている（後述の
図２及び図３に関しても同様である）。図１から明らか
なように、エア通路６の全長（展開長さ）は、シリカゲ
ル９の充填高さＡより長い。

【００１８】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３１と、第２ハウジング
２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３２とにより挟まれたエア通路６内に充填されてお
り、固定プレート３２は、スプリング１９の図１中下方
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。

【００１９】また、固定プレート３１とシリカゲル９と
の間及び固定プレート３２とシリカゲル９との間には、
それぞれフィルタ１７及び１８が介装され、通過する空
気に含まれる異物を除去する。

【００２０】第２ハウジング２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
ンプレッサポート１１からシステム側ポート１３への空
気の流通のみを許容している。したがって、コンプレッ
サポート１１からシステムポート１３への空気の流通
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、逆向きの空気の流通は、オリフィス２１のみを
介して行われる。

【００２１】以上のような機械的構成を有するエアドラ
イヤは、第１ハウジング１に設けられたフランジ１ｄを
介して図示しない車両に縦置き（図１に示す向き）に固
定されている。

【００２２】以下、その作動を簡単に説明する。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（図示せず）により圧縮され
た湿気を含んだ圧縮空気は、コンプレッポート１１を介
して第１ハウジング１内に導入され、固定プレート３１
及びフィルタ１７を介してシリカゲル９にさらされる。
その後、圧縮空気は、フィルタ１８及び固定プレート３
２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を介してシステポート１２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。

【００２３】以上の過程において、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、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。

【００２４】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、第１ハウジング１内の下
部（図１において下方）に残存している。

【００２５】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。

【００２６】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。したがって、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、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。

【００２７】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、システム
ポート１２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３２及びフィルタ
１８を経てシリカゲル９にさらされる。この段階におい
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、フィルタ１７及び固定プレート３１を経
て、コンプレッサポート１１から図示しない外部コンプ
レッサ側に戻される。

【００２８】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。したがっ
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。

【００２９】以上のように、エアドライヤが除湿、再生
を繰返すうちに、第１ハウジング１の低部にあるシリカ
ゲル９は、水分吸着能力が低下して除湿機能を喪失し、
吸水限界層を形成する。このため、第１ハウジング１に
は、無効高さ部分Ｂが設定されているが、本実施形態に
おいては、第１ハウジング１内にシリカゲル９の充填高
さＡより長い螺旋状のエア通路６が設けられており、エ
ア通路６の断面積を小さくして空気の流速を大きくで
き、シリカゲル９の除湿機能低下が少ないため、無効高
さ部分Ｂが小さくできる。また、エア通路６の断面積が
小さくなるものの、螺旋状のエア通路６の通路長さを十
分大きく設定できるため、シリカゲル９の充填量を十分
に確保することが可能となる。したがって、第１ハウジ
ング１の長手方向に設けられる無効高さ部分Ｂを小さく
しつつ、第１ハウジング１の長手方向寸法を増大させる
必要がない。

【００３０】次に、本発明の第２実施形態について、図
２に基づいて説明する。

【００３１】図２において、図１における部材及び部位
と同一乃至均等なものは、図１と同一の番号を付し、重
複した説明を省略する。

【００３２】第２実施形態においては、第１ハウジング
１のコンプレッサポート１１側に基部１０３ａが設けら
れるとともにシステムポート１２側に向けて延在するコ
ンプレッサポート側壁部１０３と、第２ハウジング２の
システムポート１２側に基部１０４ａが設けられるとと
もにコンプレッサポート１１側に向けて延在するシステ
ムポート側壁部１０４とが、交互に配設されてエア通路
１０６が形成されている。

【００３３】第２実施形態においては、ハウジングの長
手方向に交互に折り返されるエア通路１０６としたた
め、エア通路１０６の断面積を小さくしつつシリカゲル
９の充填量を十分に確保することが可能となる。したが
って、第１ハウジング１の長手方向に設けられる無効高
さ部分Ｂを小さくでき、第１ハウジング１の長手方向寸
法が増大しない。また、エアドライヤの部品を組立てて
いく方向と平行にコンプレッサポート側壁部１０３及び
システムポート側壁部１０４が設けられる構成のため、
組立て工数が増大しない。

【００３４】なお、本実施形態においては、コンプレッ
サポート側壁部１０３とシステムポート側壁部１０４と
がともに１個からなるが、これに限定されるものではな
く、それぞれ複数個を同心的に配設するとともに交互に
配設してエア通路１０６としてもよい。

【００３５】また、本実施形態においては、コンプレッ
サポート側壁部１０３とシステムポート側壁部１０４と
を同心的に配設してリング状のエア通路１０６としてい
るが、第１ハウジング１のコンプレッサポート１１側に
基部が設けられるとともにシステムポート１２側に向け
て延在する複数の平板からなるコンプレッサポート側壁
部と、第２ハウジング２のシステムポート１２側に基部
が設けられるとともにコンプレッサポート１１側に向け
て延在する複数の平板からなるシステムポート側壁部１
０４とを交互に配設してエア通路１０６を形成してもよ
い。

【００３６】次に、本発明の第３実施形態について、図
３に基づいて説明する。

【００３７】図３において、図１における部材及び部位
と同一乃至均等なものは、図１と同一の番号を付し、重
複した説明を省略する。

【００３８】第３実施形態においては、仕切り板２０３
ｂが一体的に形成された半割円筒２０３と、仕切り板２
０４ｂ１及び２０４ｂ２が一体的に形成された半割円筒
２０４とを半割部２０７で突合わせて略円筒体として第
１ハウジング1内に嵌挿し、仕切り板２０３ｂ、２０４
ｂ１及び２０４ｂ２によって形成された空間をエア通路
２０６とするものである。仕切り板によって仕切られた
空間は、連通孔２０５ａ、２０５ｂ及び２０５ｃによっ
て連通されるが、隣合う連通孔は、互いに１８０°の位
置にあって上下方向（図３中上下方向）で重なり合うこ
とがないため、エア通路２０６の断面積を小さくしつつ
エア通路２０６の通路長さを十分大きく設定できシリカ
ゲル９の充填量が確保できる。したがって、第１ハウジ
ング１の長手方向に設けられる無効高さ部分Ｂを小さく
でき、第１ハウジング１の長手方向寸法が増大しない。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、ハウジングの長手方向
寸法が増大することなく且つ乾燥剤の充填量が減少する
ことなくハウジングの無効高さを小さくすることが可能
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
軸方向断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態にかかるエアドライヤの
軸方向断面図である。

【図４】従来のエアドライヤの軸方向断面図である。

【符号の説明】

１ 第１ハウジング（ハウジング） ２ 第２ハウジング（ハウジング） ６、１０６、２０６ エア通路 ９ シリカゲル（乾燥剤） １１ コンプレッサポート １２ システムポート １０３ コンプレッサポート側壁部 １０３ａ 基部 １０４ システムポート側壁部 １０４ａ 基部 ２０３ｂ、２０４ｂ１、２０４ｂ２ 仕切り板 ２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ 連通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 和博 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 中野 孝 愛知県刈谷市昭和町２丁目３番地 アイシ ン・エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4D052 AA01 CC04 CC05 CC06 DA02 DA05 DB01 HA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサに接続されたコンプレッサ
   ポートとエア制御システム側に接続されたシステムポー
   トとを有するハウジングと、前記ハウジング内に充填さ
   れるとともに前記コンプレッサポート側から前記システ
   ムポート側へ向かう方向で所定の充填高さを有する乾燥
   剤とを有するエアドライヤにおいて、前記ハウジング内
   に形成されて乾燥剤が充填されるとともに前記コンプレ
   ッサポートと前記システムポートとのエア流通を可能と
   するエア通路が設けられ、前記エア通路の長さは、前記
   充填高さより大きい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、前記エア通路は、前
   記コンプレッサポート側から前記システムポート側に向
   かう方向に対して所定の捩れ角を有する螺旋状通路であ
   ることを特徴とするエアドライヤ。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記エア通路は、前
   記ハウジングの前記コンプレッサポート側に基部が設け
   られるとともに前記システムポート側に向けて延在する
   コンプレッサポート側壁部と、前記ハウジングの前記シ
   ステムポート側に基部が設けられるとともに前記コンプ
   レッサポート側に向けて延在するシステムポート側壁部
   とが、交互に配設されて形成されることを特徴とするエ
   アドライヤ。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記エア通路は、前
   記ハウジング内部において前記コンプレッサポート側か
   ら前記システムポート側に向かう方向に所定の間隔で積
   層された複数の仕切り板によって形成された空間と、前
   記空間の隣合うもの同士を連通する連通孔とから成り、
   前記連通孔は、前記コンプレッサポート側から前記シス
   テムポート側に向かう方向で重なり合うことがないこと
   を特徴とするエアドライヤ。