JP2004513815A - 駐車時にパージを行うトレーラ用エア乾燥機 - Google Patents

Abstract

本発明は、トレーラのブレーキ組立体のためのエア乾燥機システムに関する。エア乾燥器システムは、駐車ブレーキの作動時にパージ流を供給するように変更されている。エアリザーバ即ちメインエアタンク（４４）又は別個のリザーバのいずれか一方が、トレーラ用エア乾燥機（１４）と作動的に連通状態にある。トレーラ用エア乾燥機（１４）の供給端部（１６）に配置された弁（２０）が、駐車ブレーキの作動に応答して、パージ流を大気中に選択的に排出する。制限オリフィス（７２）は、パージ時間を延長し且つエア乾燥機から除去する水分を最大にするために、トレーラ用エア乾燥機（１４）の中を通るパージ流を制限する。

Description

【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、圧縮エアシステムに用いるエア乾燥機システムに関する。より詳細には、本発明は、駐車ブレーキの作動に応答するパージ装置を有するトレーラ用エア乾燥機システムに関する。
【０００２】
（技術の説明）
本出願人は、１９９９年９月１７日に出願されたトレーラ用エア乾燥機に関する米国特許出願第０９／３９９，２８５号を有している。トレーラ用エア乾燥機は、トレーラに関連したエア作動装置（例えば、エアブレーキ装置、エアサスペンション装置、又はトレーラに関連した圧縮エアを使用する他の装置）にエアが達する前に圧縮エアから水分及び汚染物質を除去することによって、これらの装置を保護している。
【０００３】
上記出願には、好適なトレーラ用エア乾燥機が開示され且つ説明されており、その全ての内容をここに援用するが、本発明を完全に理解する上で必須ではない。トレーラ用エア乾燥機は、乾燥力のある材料即ち乾燥剤を使用しており、圧縮エアを乾燥剤の中を通して、圧縮エアに捕捉された水分を除去し、それにより、捕捉された水分に付随する問題を制限する。水分がエアタンク又は貯蔵リザーバに伝わる前に、水分を乾燥剤に吸着させ、それを圧縮エアから除去する。更に、異物及び汚染物もトレーラ用エア乾燥機によって除去するので、濾過され且つ比較的乾燥したエアがエアタンクに送られる。
【０００４】
上記出願に開示され且つ説明されている装置では、湿りエアを消費している間に水分を吸着させ、供給エアが乾燥しているとき、前に捕捉した水分が非循環的な方法で定期的に放出される。つまり、上記トレーラ用エア乾燥機システムは、周囲の乾燥エアに依存して、乾燥剤を非循環的な方法で再生している。循環的なパージがなければ、エア乾燥機は、トレーラが湿りエアを受け入れるときには水蒸気を保持し、トレーラが乾燥エアを受け入れるときには捕捉した水分のいくらかが定期的に放出されるバッファーとして機能することになる。結局、湿りエア作動時に捕捉された水蒸気は、乾燥エア作動時にエアブレーキ装置の中を通ってしまう。もしもトレーラ用エア乾燥機が完全に飽和しているならば、残念なことに、装置内にエア乾燥機がないかの如く湿りエアを通過させることになる。
【０００５】
従って、湿りエアがブレーキ装置に運ばれる可能性を低減させるために、トレーラ用エア乾燥機を定期的にパージする必要がある。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明により、上述した問題及びその他の問題を解決すると共に、既存のトレーラ用エア乾燥機がもつ欠点を低減し又は取除いたトレーラ用エア乾燥機のためのパージ装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、エア乾燥機システムは、トレーラ用エア乾燥機の供給端部と作動的に連通している弁を含む。エアリザーバが、トレーラ用エア乾燥機の送出端部と連通している。駐車ブレーキの作動に応答して、弁が大気即ち周囲と連通しているとき、エアリザーバからトレーラ用エア乾燥機の中を通って弁に流れるパージ流が形成される。
【０００８】
本発明の別の側面によれば、パージ時間を延長し且つトレーラ用エア乾燥機から除去される水分を最大にするために、制限オリフィスがトレーラ用エア乾燥機の中を通るパージ流を制限する。
【０００９】
本発明の別の側面によれば、エアリザーバは、トレーラと関連したエアタンクから分離している。
【００１０】
本発明の更に別の側面によれば、逆止弁が制限オリフィスと関連しており、エアがエアリザーバ内に流れることを妨げると共に、所定の圧力レベルまでのエアリザーバからのパージ流を許容する。
【００１１】
本発明の更に別の側面は、駐車ブレーキの作動に応答して弁ポートを大気に連通させ、パージ流をエア供給源からトレーラ用エア乾燥機の中を通して差し向けることによってトレーラ用エア乾燥機をパージする方法に関する。
【００１２】
本発明の主たる利点は、既存のトレーラ用エア乾燥機の設計例における水分と関連した欠点を取り除き又は低減する能力である。
【００１３】
また、別の利点は、既存のトレーラ用エア乾燥機の全ての性能上の利点を維持する能力である。
【００１４】
また、本発明の別の利点は、既存のトレーラ用エア乾燥機にパージ装置を組み入れるように、既存のトレーラ用エア乾燥機を変更できる容易性と関連している。
【００１５】
また、以下の詳細な説明を読んでそれを理解するとき、本発明の他の利点は、当業者に明らかになる。
【００１６】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
図１は、トレーラ用ブレーキ組立体の一部を示す。特に、供給ライン１０が、トラクタ（図示せず）等の車両のダッシュボード上の制御弁と連通する上流端部１２を有する。制御弁を選択的に作動させることにより、圧縮エアを供給し、バネ付きのエア放出式駐車ブレーキ（図示せず）を解放するようになっている。トレーラ用エア乾燥機１４は、供給ライン１０に連結された供給端部１６を有する。好ましくは、急速放出弁２０が供給端部１６に配置され、この急速放出弁２０は、通常、圧縮エアをブレーキ装置と関連した下流リザーバ又はエアタンク４４に供給するために、供給ライン１０からの圧縮エアをトレーラ用エア乾燥機１４の中を通して流すことを可能にする。駐車ブレーキを作動させるとき、エア乾燥機１４は、排気ポート２４を介して周囲と連通する。変形例として、別個の制御ライン２２が、排気ポート２４を開口させ且つエア乾燥機１４と周囲とを連通させるように、駐車ブレーキの作動に応答しても良い。好ましくは、排気ポート２４は、例えば、図１に示すような右から左に向かう方向のパージ流に容易に順応することが可能であるように寸法決めされる。別の言い方をすれば、排気ポート２４は、周囲へのパージ流を妨げない即ち制限しないように寸法決めされる。
【００１７】
エア乾燥機１４の反対側即ち送出端部２６において、Ｔ形管継手２８がエア乾燥機システムに組み入れられている。下流ライン４０は、Ｔ形管継手２８からエアリザーバ即ちエアタンク４４と関連した弁４２まで延びる。エアタンク４４は、ブレーキ用、エアサスペンション等に必要な圧縮エアを貯蔵する。エアタンク４４は、トレーラの圧縮エアの必要を満たすように適当に寸法決めされる。エアタンク４４の下流に配置された弁４６が、圧縮エアを所望の装置構成部品、例えばブレーキ装置に分配するように選択的に開閉される。エアタンク４４と関連した弁４２及び４６の構造及び動作は、当該技術で周知であるので、ここでそれを更に説明することは、本発明を完全に理解する上で必要ないであろう。
【００１８】
上述した特許出願に説明されているように、トレーラ用エア乾燥機１４を組み込むことにより、好ましくは水分がエアタンク４４に達する前に、水分を本システムから除去する。しかしながら、エア乾燥機１４中に収容されている乾燥剤が既に飽和しており、且つ、湿り圧縮エアが依然としてトレーラに供給されているならば、湿りエアがエアタンク４４に達し、望ましくはないことには、湿りエアがトレーラのブレーキ等のエア作動装置に最終的に配給される可能性がある。作動中、本システムの中を通る乾燥圧縮エアの通行により、吸着水分のいくらかを乾燥剤から除去し、乾燥剤を再生させるけれども、依然として、望ましくない量の水分が下流に配給される可能性がある。
【００１９】
本発明によれば、特定の事象に応答して、送出端部２６からトレーラ用エア乾燥機１４の中を通って供給端部１６に流れるパージエア流が供給される。図１の好ましい実施形態では、メインエアタンク４４と別個のエアタンク即ちエアリザーバ５０とが用いられている。エアリザーバ５０がメインエアタンク４４に対して小さい容量を有するようになっている。トレーラ用エア乾燥機１４の送出端部２６と関連したＴ形管継手２８と連通するライン５４に、制限オリフィス５２が配置される。弁４２は、逆止装置を含んでおり、エアタンク４４内の圧縮エアは、ライン４０を経由してトレーラ用エア乾燥機１４に向って流れない。その代わりに、特定の事象（この例では、駐車ブレーキの作動）に応答して、急速放出弁２０の排気ポート２４を開口させる。排気ポート２４を開口させることにより、エアと乾燥剤中に捕捉され即ち吸着された水分とをトレーラ用エア乾燥機１４から排出させる。特に、エアリザーバ５０内に貯蔵されている圧縮エアは、制限オリフィス５２によってメーター調節され即ち制限される。制限オリフィス５２のため、パージ流は、比較的低い圧力で、例えば、ほぼ大気圧で又は大気圧よりも僅かに高い圧力で、長い時間にわたって続く。パージ流を排気ポート２４を経由して周囲に排出するとき、パージ流は、エア乾燥機１４から水分を追い出す。
【００２０】
急速放出弁２０をダッシュボードとトレーラ用エア乾燥機１４との間の任意の場所に配置することができるけれども、急速放出弁２０は、トレーラ用エア乾燥機１４に隣接して配置されることが好ましい。その結果、ダッシュボードとトレーラ用エア乾燥機１４との間に延びる供給ライン１０全体をパージする必要がない。認識されるように、供給ライン１０は、４０フィート（１２２０ｃｍ）程度になることがあり、その上、オペレータが、放出されたエアをトラクター内で聞いて気付いてしまうであろう。従って、トレーラ用エア乾燥機１４のところで単に大気に排出することが望ましく、そこにおいて、オペレータは、エアの放出をほとんど聞きそうもなく、かくして、実際には何も問題がないときでも問題があると気付く。
【００２１】
別個のエアリザーバ５０は、エア乾燥機システムを単純化するので好ましい。別個のエアリザーバ５０は、より効率的なパージ用容量を提供する。エアリザーバ５０に初期充填エアを満たし、その結果、別個のエアリザーバ５０に乾燥エアを充填する改善の機会があるが、一日の経過にわたって減少したり、再び充たされされたりするメインエアタンク４４は、その中に水分を貯蔵させるより多くの機会を有している。
【００２２】
また、点線によって明らかなように、トレーラ用エア乾燥機１４のハウジングが、エアリザーバ５０として作用する一体キャビティ５６を有するように変更されても良い。別言すれば、パージエア流を供給するエアリザーバ５０がトレーラ用エア乾燥機のハウジング内にオリフィス５２と共に一体に形成され、その結果、接続箇所及び潜在的な漏れの数を低減できる。
【００２３】
その他、急速放出弁２０がトレーラ用エア乾燥機の中を流れるエア流に対して衝撃を与えるべきではないことも認識される。パージ機能のためには、少量の圧縮エアを必要とするに過ぎない。パージ機能と駐車ブレーキの作動と関連させることによって、トレーラブレーキの定期的な作動に対応して、トレーラ用エア乾燥機１４の十分且つ頻繁なパージが達成される。
【００２４】
図２は、本発明の好ましい変形実施形態を示す。単純化のために、多くの構成部品を、同様の構成部品を指示する同様の参照番号で特定する。この実施形態でも、圧縮エアは、ライン１０を経由して急速放出弁２０に供給される。急速放出弁２０は、制御ライン２２を介して駐車ブレーキを作動させるのに使用されるダッシュボード制御装置と作動的に連通し且つその操作に応答する。駐車ブレーキを作動させることにより、排気ポート２４を開口させる。トレーラ用エア乾燥機１４は、供給端部１６において急速放出弁２０と連通すると共に、トレーラ用エア乾燥機１４の送出端部２６から延びる空気ライン４０に設けられたＴ字形管継手２８と連通する。この場合、エアタンク４４は、パージ流のためのエア供給源即ちパージ用容量として使用される。別個のエアリザーバは、使用されていない。エアタンク４４と関連した弁４２及び４６は、変形も変更もされていない。
【００２５】
追加の単一の圧力安全弁即ち逆止弁７０が、Ｔ字形管継手２８とエアタンク４４との間に介在した制限オリフィス７２と共にエア乾燥機システムに追加されている。エア流は、逆止弁７０を通ってエアタンク４４に入ることはないが、エアタンク４４から制限オリフィス７２、Ｔ字形管継手２８を通ってライン４０に流出し、かくして、駐車ブレーキの作動に応答して急速放出弁２０の排気ポート２４を開口させたとき、トレーラ用エア乾燥機１４をパージする。
【００２６】
パージ流は、エアタンク４４から流出するけれども、予め選択されたレベル以下では、パージ流がエアタンク４４を枯渇させ又はサイホン式に吸うことはできないことが認識される。即ち、いったんエアタンクの圧力が予め選択された最小レベルに達すると、逆止弁は着座して、トレーラ用エア乾燥機へのそれ以上のパージ流を妨げる。
【００２７】
また、図２のシステム、即ち、弁７０及びオリフィス７２を、弁４２内に直接組み込んでも良い。この場合、接続部及び潜在的な漏れ経路の数が減少するけれども、機能は、そうでない場合と同じである。
【００２８】
作動時、トレーラ用エア乾燥機は、トレーラの駐車ブレーキを作動させるたびにパージする。既存のトレーラ用エア乾燥機のその他の全ての性能面での利点は維持され、その欠点が低減され又は取り除かれる。トレーラ用エア乾燥機が部分的に飽和しているとき、別個のエアリザーバからの乾燥エアを使用して、適切な弁操作によりエア乾燥機をパージし、飽和レベルを低減させる。このことは、エア乾燥機システムが乾燥モードで作動している時間を延長させ、又は、エア乾燥機システムが乾燥できるエア量を増大させる。この特徴は、エア乾燥機の乾燥能力を効果的に高める。
【００２９】
トレーラ用エア乾燥機が完全に飽和したとき、エア乾燥機を乾燥状態のトラクタに連結すれば、駐車時のパージ作動により、エア乾燥機から全ての水蒸気を除去するのにかかる時間を減少させる。水蒸気のいくらかは、エア乾燥機システムからパージされる。この特徴は、飽和したトレーラ用エア乾燥機が、乾燥状態のトラクタから利用できるエアよりも湿ったエアを送出してしまう、既存のエア乾燥機システムの欠点を低減する。
【００３０】
トレーラは、駐車することなく何時間も運転される場合が多いが、１つのトラクタから別のトラクタに乗り換えるときに必ず駐車する。本エア乾燥機システムは、トレーラ用エア乾燥機内に収集された水蒸気のいくらかをパージする機会を提供する。「トレーラジョッキー」が配置されている、トレーラが繰り返し駐車されるトレーラ置き場のようなトレーラが頻繁に移動される適用例では、本発明のエア乾燥機システムを採用していれば、パージが頻繁に起こる。
【００３１】
本発明を、好ましい実施形態を参照して説明した。詳細な説明を読んで理解するとき、変更例及び変形例を想起することができることが明らかである。エアリザーバ５０又はエアタンク４４のいずれかが、本発明のトレーラ用エア乾燥機の中を流れるパージ流を供給するエアリザーバ即ちパージ用容量を構成することが理解される。別個のエアリザーバ５０が好ましいけれども、エアリザーバに対する言及を、他の実施形態に優る１つの実施形態への限定として解釈すべきではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等の範囲内にある変更例及び変形例を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のパージシステムを有するトレーラ用エア乾燥機システムの概略図である。
【図２】
第２の好ましい実施形態の概略図である。

Claims (19)

1. トレーラのブレーキ組立体用のエア乾燥機システムであって、
   エアをそれに関連した供給源から受け入れるための供給端部と、エアをそれに関連したブレーキ組立体に送出するための送出端部と、を有するトレーラ用エア乾燥機と、
   前記トレーラ用エア乾燥機の送出端部と作動的に連通しているエアリザーバと、
   前記トレーラ用エア乾燥機の供給端部と作動的に連通している弁と、を有し、この弁は、予め選択された事象に応答して、前記エアリザーバから前記トレーラ用エア乾燥機の中を通るパージ流を形成するように大気に通じることを特徴とするエア乾燥機システム。
2. 更に、前記トレーラ用エア乾燥機の中を通るパージ流を制限するための制限オリフィスを有する、請求項１に記載のエア乾燥機システム。
3. 前記制限オリフィスは、前記エアリザーバと前記トレーラ用エア乾燥機との間に配置される、請求項２に記載のエア乾燥機システム。
4. 前記エアリザーバは、前記トレーラと関連したエアタンクと分離している、請求項２に記載のエア乾燥機システム。
5. 更に、前記制限オリフィスと前記エアリザーバとの間に弁を有する、請求項２に記載のエア乾燥機システム。
6. 前記エアリザーバは、前記トレーラと関連したエアタンクと分離している、請求項１に記載のエア乾燥機システム。
7. 前記弁は、前記エアリザーバからのパージ流を許容し且つ前記エアリザーバ内へのエア流を妨げる逆止弁である、請求項５に記載のエア乾燥機システム。
8. 前記逆止弁は、前記エアリザーバからのパージ流が予め選択された圧力レベルに制限されるように付勢されている、請求項７に記載のエア乾燥機システム。
9. トレーラー用エア乾燥機をエア供給源からパージする方法であって、
   駐車ブレーキの作動に応答して、弁ポートを大気に通じさせる段階と、
   前記エア供給源からのパージ流を前記トレーラ用エア乾燥機の中を通るように差し向け、前記パージ流を大気に連通させる段階と、を有することを特徴とする方法。
10. 更に、前記エア供給源からのパージ流を制限して、パージ時間を延長し、前記エア乾燥機から除去される水分を最大にする段階を有する、請求項９に記載の方法。
11. 更に、前記パージ流を貯蔵するための別個のエアタンクを準備する段階を有する、請求項９に記載の方法。
12. 前記別個のエアタンクを準備する段階は、前記エアタンクを前記トレーラ用エア乾燥機のハウジング内に一体にする段階を有する、請求項１１に記載の方法。
13. 更に、前記エア供給源からのパージ流を制限して、パージ時間を延長する段階と、前記エア供給源の圧力が予め選択された最小値に達したときに前記パージ流を遮断する段階と、を有する、請求項９に記載の方法。
14. トレーラ用エア乾燥機システムであって、
    乾燥剤を収容しており、圧縮エアをそれと関連した上流の供給源から受け入れるための供給端部と、下流のブレーキ装置と連通する送出端部と、を有しているエア乾燥機と、
    前記エア乾燥機の供給端部に配置され、駐車ブレーキの作動に応答して大気に選択的に連通する弁と、
    前記弁が大気に連通しているときにパージ流を前記送出端部から乾燥剤及び前記供給端部を通して前記弁に供給するために、前記エア乾燥機の送出端部と、前記トレーラと関連したブレーキ装置の残部との間に介在したエアリザーバと、を有することを特徴とするトレーラ用エア乾燥機システム。
15. 更に、パージ流の時間を最大にするために、前記エアリザーバと前記エア乾燥機との間に介在した制限オリフィスを有する、請求項１４に記載のトレーラ用エア乾燥機システム。
16. 分離した構成部品の数を制限するために、前記エアリザーバは、前記エア乾燥機と一体に構成されている、請求項１４に記載のトレーラ用エア乾燥機システム。
17. 前記エアリザーバは、トレーラブレーキの作動の必要のための圧縮エアを貯蔵する、請求項１４に記載のトレーラ用エア乾燥機システム。
18. 前記エアリザーバは、トレーラブレーキの作動の必要ための圧縮エアを貯蔵するエアタンクと分離している、請求項１４に記載のトレーラ用エア乾燥機システム。
19. 更に、パージ流の時間を最大にする制限オリフィスと、パージ作用のための前記エアリザーバからのエア総量を制限するための逆止弁とが、前記エアリザーバと前記エア乾燥機との間に介在する、請求項１４に記載のトレーラ用エア乾燥機システム。