JP2007529313A - 空気／ガスドライヤー用の使捨てカートリッジ - Google Patents
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Abstract
空圧／ガス圧駆動工具へ圧縮空気またはガスを供給する空気／ガスラインに設置するようにした空気／ガスドライヤー装置用の使捨てドライヤーカートリッジ。該カートリッジは、乾燥組成物を収納した柔軟な細長いケーシングを含む。ケーシングには、空気／ガス入口と、空気／ガス出口とが設けられている。また、ケーシングにはハンドルが設けられている。ケーシングは、ハンドルによって持上げられたときに、断面が縮小した形態に自然変形するようにされており、容易に空気／ガスドライヤー装置内へ挿入または装置から取出可能となっている。ケーシングが空気／ガスドライヤー内に挿入されると、該ケーシングは、形態が縮小形態から、断面が縮小しておらず乾燥組成物が圧縮された作動形態へ再構成される。ケーシングの交換が必要なときは、ハンドルを把持して持上げることによって、再び縮小形態とし、以てドライヤーから取出す。
Description
本発明は、圧縮空気およびガスシステムの分野に関し、特に、空圧／ガス圧駆動工具に供給される圧縮空気および圧縮ガスを濾過、除湿するための濾過乾燥装置に関する。
コンプレッサ装置により生成された典型的な圧縮空気または圧縮ガスは、相対湿度５０％〜１００％で湿っており、また、塵埃、油、ライン破片その他の異物を含んでいる。フィルタおよびトラップによって、液体の水その他の異物が除去され得るが、コンプレッサ、空気ライン、継手、調整器、その他の装置によって導入される５０％〜１００％の蒸気は除去されない。これは、塗料ガンから塗料を噴霧、推進するための推進気体として圧縮空気または圧縮ガスが使用される塗装ブース内での作業のような用途で問題を生じ得る。湿分を含んだ空気を空気／ガスラインに供給すると、それは塗料ガンを通じて供給され、望ましくない汚れを生じ不良で許容できない塗装作業となる。
この蒸気を除去するためには、冷凍ドライヤーや吸着剤タイプのドライヤーのような空気／ガスドライヤーシステムを使用しなければならない。こうしたシステムは、一般的に非常に効果的であり、後者は零下の露点レベルまで圧縮空気／ガスを乾燥させることができる。異なる用途に対して幾つかのタイプの吸着剤ドライヤーがある。大型の中央吸着剤ドライヤーは、組立ラインの複数の作業者によって操作される複数の空圧工具群のような複数のユースポイントへ圧縮空気／ガスを供給しなければならない工場その他の設備で使用される。こうしたドライヤーは、大型で複雑な装置であって、吸着剤を使い切り、交換が必要になったときに、熟練技術者によって補修されなければならない。その対極には、ユースポイントで使捨て可能な吸着剤ドライヤーが市販されている。このドライヤーは、空気／ガスラインと空気／ガス工具（塗料ガンのような）との間に接続することができる。この簡単な装置は、少量の吸着剤を使用したときに、比較的少ない回数の使用（例えば数台の自動車の塗装）で廃棄するようになっている。吸着剤ドライヤーの分野における中間的なグルーブには、ユースポイントの約３〜６ｍ（約１０〜２０feet）以内の直列配置に適合した種々の近接ユースポイントドライヤー(near point-of-use dryer)がある。例えば、業務用塗装ブースは、しばしばブースの壁に取付ける小型の吸着剤ドライヤーを有している。こうしたシステムは、典型的に、所定量の乾燥剤その他の吸着剤を収納した吸着剤収納容器またはこうした材料を収納した着脱自在の容器を備えている。前記容器の入口側は湿った空気／ガスを圧縮空気／ガス源から受け入れ、容器の出側は、乾燥した空気／ガスを短い空気／ガスホースへ供給し、ユーザが該ホースをユースポイントの工具に接続する。こうしたシステムの大部分では、容器は、高さ約３０．５ｃｍ（約１foot）、直径約１５．２ｍｍ（約６inch）の概ね中空円筒状である。必要とする乾燥容量に応じて、他の大きさもまた使用される。
上述した近接ユースポイント型の吸着剤ドライヤーシステムの欠点は、吸着剤の取出、交換のために容器またはカートリッジを分解し、そこから緩い粒状吸着剤をリサイクルのために取出し、次いで、新たな吸着剤を再び導入しなければならない点である。この手法は煩瑣で時間を要し、かつ、殆どの場合、取出、再充填工程の間に、吸着剤の一部は、こぼれ、散乱、消失してしまい、吸着剤の無駄を生じる。カートリッジが含まれている場合には、ドライヤー内のカートリッジ支持要素から該カートリッジを分離し、次いで、再充填の後に該カートリッジを再び接続しなければならない。その結果、圧縮空気／ガス工具を使用するものは、典型的に、従前の材料を使い切ったときに、こうしたシステムに新しい吸着剤を補充する作業によって邪魔されることを望まないので、もはや湿分除去容量が最適でなくなった後でも、それを使い続けるであろう。こうした人物は、こうしたシステムを適切に補修、保守する時機がきても「次の人にまかせよう(let the next guy do it)」的な態度をとりがちである。
近接ユースポイント型の吸着剤ドライヤーシステムで、圧縮空気／ガス中の水滴が、吸着剤に到達する前に、確実に分離、排出するための十分な手段を採用する必要がある。コンプレッサ破片(compressor debris)、油、塵埃のような除去されるべき異物は、また、典型的に約０．１μｍ以下である。従来の近接ユースポイント型の吸着剤ドライヤーシステムでは、独立したコアレッサーおよびフィルタ容器が、典型的には、吸着剤を収納した容器に隣接させて配置されており、こうした機能を発揮するようになっている。これらの要素の各々は、定期的に取外し、交換しなければならない、それ自身のフィルタ要素を有している。また、乾燥した空気／ガスが、その用途での使用のためにドライヤーから流出する前に、吸着剤「ダスト」を除去するための手段が必要となる。従来の近接ユースポイント型の吸着剤ドライヤーは、この目的のために、付加的なフィルタを有しており、そしてこのフィルタは、定期的に補修しなければならない。
本発明は、上述した問題を解決することを目的としている。近接ユースポイントでの操作に適合した空気／ガスドライヤーで使用するための改善されたカートリッジが必要である。このカートリッジは、装着、使用が容易で、保守が単純であるべきである。それは、また、少数のユーザに供給する圧縮空気／ガスシステムにおける一次的な或いは唯一の空気／ガス湿分処理要素として使用するのに適しているべきである。前記カートリッジは、圧縮空気／ガス流れに含まれる湿分を相対湿度で１／２％（−４０℃露点（−４０°Ｆ露点））まで低減可能であるべきである。これは、圧縮空気／ガスが−４０℃（−４０°Ｆ）の温度まで低下しなければ、湿分が凝縮しないことを意味している。
空圧／ガス圧駆動工具へ圧縮空気または圧縮ガスを供給する空気／ガスラインに設置する近接ユースポイントに適合した、空気／ガスドライヤー装置用の使捨てドライヤーカートリッジによって上述した課題が解決され、かつ、技術が進歩する。上記カートリッジは、乾燥組成物を内部に有した柔軟な細長いケーシングを含む。該ケーシングは、空気／ガス入口および空気／ガス出口を有する。ハンドルが前記ケーシングに設けられている。前記ケーシングは、空気／ガスドライヤー装置へ容易に挿入し、或いは、同ドライヤー装置から容易に取出すために、前記ハンドルによって持上げたときに、断面が縮小した形態に自然変形するようにされている。ケーシングが空気／ガスドライヤー内に挿入されると、形態が縮小形態から、断面が縮小しておらず乾燥組成物が圧縮された作動形態へ再構成される。ケーシングの交換が必要なときは、ハンドルを把持してケーシングを持上げ、再び縮小形態とし、以てドライヤーから取出すことができる。
本発明の例示的実施形態では、ケーシングは、約０．１μｍ以下を濾し取ることができるフィルタ媒体材料から成る。ケーシングの入口および出口は、前記フィルタ媒体材料から成るケーシングの一部または全部により形成することができる。前記乾燥組成物は、活性アルミナビーズやシリカゲルビーズのような乾燥剤を具備することができる。空気／ガスドライヤーの形態によっては、前記ケーシングは、概ね管状の側壁と、その第１の端部に設けられた概ね円形の底壁とを具備することができる。前記ケーシングは、その第２の端部に閉鎖折畳み部分を具備することができる。前記折畳み部分と前記乾燥組成物との間に空所を設けることができる。前記折畳み部分は前記ハンドルとして使うことができる。カートリッジの修正形態では、前記ケーシングの側部は、非多孔性材料から形成可能である。
本発明によりドライヤーカートリッジを製造するためには、前記ケーシングは、該ケーシングの側壁を形成する第１のシートと、前記ケーシングの底壁を形成する第２のシートを接合することによって形成可能である。前記乾燥組成物は、前記ケーシングを型部材内に配置し、該ケーシング内に前記乾燥組成物を注ぎ入れることによって導入可能である。前記型部材は、前記カートリッジをその内部で作動させるカートリッジ保持室に一致する断面寸法および形状を有することができる。前記型部材は前記カートリッジ保持室よりも長い長さを有することができ、その頂部を、前記乾燥組成物を計量するための基準として使用するようにできる。前記充填した後に、前記ケーシングを折畳んで閉鎖折畳み部分を形成し、該折畳み部分と前記乾燥組成物との間に空所がされるようにすることができる。
添付図面に示す好ましい実施形態の一層詳細な説明から、本発明の上述した特徴、他の特徴および利点が明らかとなろう。
添付図面を参照すると、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。図１は、所定量の乾燥組成物１４を充填した袋状の布帛ケーシング１２を含む使捨てドライヤーカートリッジ１０を示している。カートリッジ１０は、図６〜図８に示すようなドライヤー装置で作用するようになっている。空気またはガスは、カートリッジ１０の概ね長手方向に流通し、乾燥組成物１４と界面接触することによって該空気またはガスが乾燥する。ケーシング１２の下端１８に設けられた概ね平坦な底面１６が空気入口として作用する。ケーシング１２の上端２２に設けられた周縁部２０が出口として作用する。ケーシング１２の断面は概ね円形であり、その結果、カートリッジ１０は、該カートリッジを使用するドライヤーの概ね管状形状に対応した概ね管状の形状を有している。ドライヤーの形状によっては、他のケーシング形状を構成することも可能なことは明らかである。原則として、実際上、カートリッジ１０の断面形状は、対応のドライヤーの断面形状に緊密に一致することが必要で、良好に作用させるためには、ドライヤーを通過する圧縮空気／ガスの実質的に全量が、カートリッジ１０を横断することが必要である。ドライヤーの断面がカートリッジ１０によって埋め尽くされていないと、カートリッジとドライヤー内面との間を空気／ガスが通過して、ドライヤー効率が低下する。
ケーシング１２は、通過時に実質的な制限または圧力低下を伴わずに空気／ガスの流れを濾過可能なあらゆる材料から形成することができる。公称濾過能力(nominal filtering capability)は、約０．１μｍ以下（例えば、約０．０１μｍまで）とすべきであり、そしてそれは、気流中に含まれる塵埃、油、コンプレッサスケールおよび圧縮ライン破片(compression line debris)のような粒子を濾過することができる。ケーシング材料は、輸送中や取扱中にカートリッジ１０がドライヤー装置の外にある間、或いは、カートリッジをドライヤーに挿入したり、ドライヤーから取出すときに、乾燥組成物１４を収容可能な十分な強度を備えていなければならない。ケーシング材料は、織物または不織布とすることができ、また、単層または多層構造とすることができる。カートリッジ１０は、典型的に、直径約１２．７〜１７．８ｍｍ（約５〜７inch）、長さ約３０．５〜３８．１ｍｍ（約１２〜１５inch）（カートリッジを長くすれば、一層乾燥容量を高くすることができる）の大きさを有することができる。典型的な大きさの範囲で、乾燥組成物１４が、活性アルミナ乾燥ビーズやシリカゲル乾燥ビーズのような一般的な材料を具備するとして、ケーシング１２は、約１０ポンドの乾燥組成物を保持可能な強度を備える必要があろう。上記の要求に応える１つの適当な材料は、ジョージア州ロズウェル所在のキンバリークラーク社(Kimberly-Clark Corporation of Roswell, GA)からエボリューション（商標名）シリーズ濾過媒体(Evolution Series Filtration Media)の名称で市販されている不織布である。エボリューション（商標名）材料は、熱接合した複数のメルトブローン(melt-blown)ポリプロピレンシートから成る濾布として説明されている。
図２に示すように、ケーシング１２の製造は、先ず、ケーシング材料から成る平坦なシート２４を、側壁シート２６および底シート２８を形成するように、形取りして裁断することから開始する。図１〜図４のカートリッジ１０は概ね円筒形状となっているので、側壁シート２６は概ね矩形であり、底シート２８は概ね円形である。異なる形状のカートリッジとするために、他の形状を用いることもできよう。シート２６、２８が準備されると、縫製、接着、熱融着などによって、それらを接合し、ケーシング１２の所要形状とする。第１の接合段階では、側壁シート２６の側縁部３０、３２が、図１、３に示すように、長手のシーム部３４に沿って接合される。この接合工程によって、ケーシング１２の主筒３６が形成される。第２の接合段階では、側壁シート２６の下縁部３８が、周縁シーム部４１に沿って底シート２８の周縁部４０に接合される。この接合工程の残りの操作は、円筒３６の概ね平坦な底壁４２（図１参照）を形成することである。或いは、底シート２８を省略して、円筒３６の下端を平坦にして、側壁シート２６の下端３８の部分を接合することによって、底壁をケーシング１２に形成するようにしてもよい。図３に示すように、円筒３６の他端は、側壁シート２６の上縁部４４に沿って開かれている。
ケーシング１２の底壁４２が形成されると、乾燥組成物１４をケーシング１２内に導入可能となる。図４に示すように、充填工程の間にケーシング１２を所望形状に保ち、かつ、加えるべき乾燥組成物の量を計量用の目で見る基準を提供するために、円筒壁より成る型部材４５内にケーシングを配置して、該型部材の頂部に乾燥組成物が到達するまで充填するようにできる。乾燥組成物を安定化させるために型部材４５を長めにできる点を除いて、型部材４５は、好ましくは、カートリッジ１０を使用するドライヤーの寸法、形状に一致する。例えば、直径約１２．７〜１５．２ｍｍ（約５〜６inch）、長さ約３０．５〜３８．１ｍｍ（約１２〜１５inch）のカートリッジ保持室を有した典型的な近接ユースポイント型の空気／ガスドライヤーを仮定し、更に、乾燥組成物１４が、平均直径約３．１８mm（約０．１２５inch）の活性アルミナの乾燥ビーズであると仮定すると、ドライヤーのカートリッジ保持室の長さよりも約５０．８ｍｍ（約２inch）分だけ多くケーシング１２に乾燥剤を充填すべきことが実験により見出した。こうして、前記型部材の長さは、約３５．６〜４３．２ｍｍ（約１４〜１７inch）となるであろう。
図４に示すように、ケーシング１２は型部材４５よりも長くなっており、ケーシングの上端の乾燥組成物の上方に空所４６ができる。空所４６は、内部に乾燥組成物１４を保持するためにケーシング１２を閉じるための空間を提供する。直径約１２．７〜１５．２ｍｍ（約５〜６inch）、長さ約３５．６〜４３．２ｍｍ（約１４〜１７inch）（上記参照）の型部材４５に対して、ケーシング１２は該型部材よりも約７６．２mm（約３inch）長くすることができる。閉鎖工程は、ケーシング筒３６の上端を平坦化し、上縁部４４を接合し、その部分を図５において参照番号４８で示すように、１または数回折畳むことを含む。望ましい場合には、折畳み部分４８を形成する前に、上縁部４４の隅部に隅折り部(corner folds)を形成することができる。これによって、カートリッジ１０の外観が改善され、かつ、折畳み部分４８がケーシング１２の側壁を越えて突出することが防止される。折畳み部分４８を固定するために、シーム部４９が縫製、接着、ステープル止めその他の適当な手段によって形成される。図５に補助的に示すように、折畳んだ後に、空所４６の小さな部分が残ることもある。
ケーシング１２内の乾燥組成物１４は、カートリッジ１０を通過する圧縮空気／ガスを乾燥させる媒体を含んでいる。乾燥組成物１４は、所要の乾燥特性を有した如何なる材料であってもよく、以下に限定されないが、（１）活性アルミナビーズ、シリカゲルビーズ、クレー、および、モレキュラーシーブのような湿分を吸着する乾燥剤、（２）綿、紙、木材粒子などのような湿分を吸着する繊維を含む。その優れた湿分除去特性によって、圧縮空気／ガスのドライヤーシステムで一般的に使用されるタイプの活性アルミナの乾燥ビーズは、乾燥組成物１４のために使用する好ましい材料の代表である。乾燥ビーズの大きさは、カートリッジ１０を横断する望ましくない圧力低下を最小限としながら、十分な乾燥特性を得られるように選択される。乾燥ビーズの平均直径は、好ましくは、約２．５４〜１０．２mm（約０．１〜０．４inch）の範囲となろう。
乾燥ビーズの直径を大きくすると、カートリッジ１０を流通する空気／ガスの流れの抵抗が低減される傾向にあり、以て圧力低下が低減されるが、同時に、有効吸着面積が小さくなることは理解されよう。他方、乾燥ビーズの大きさを小さくすると、表面積は大きくなるが、空気／ガスの流れの抵抗が増加して、カートリッジ１０での圧力低下が増加する。乾燥組成物１４が、約２．５４〜１０．２mm（約０．１〜０．４inch）の活性アルミナの乾燥ビーズから成り、かつ、（乾燥剤を完全に充填した状態で）直径約１２．７〜１５．２ｍｍ（約５〜６inch）、長さ約３０．５〜３８．１ｍｍ（約１２〜１５inch）のケーシング１２内に担持されているとして、カートリッジ１０は、流量５１．０m3/h（１５℃、１０１ｋＰａ）（３０SCFM（標準feet3／min））、入口側圧力０．６８９ＭＰａ（１００psi）、出口側圧力０．６２１〜０．６５５ＭＰａ（９０〜９５psi）で相対湿度１／２％（−４０℃露点（−４０°Ｆ露点））まで除湿できよう。また、この大きさのケーシング１２によって、カートリッジ１０は、交換まで、例えば（塗装ブース内での操作でカートリッジ１０を使用した場合）３０〜５０台の自動車を塗装するのに十分な優れた装填量を保持できよう。
図６〜図８を参照すると、カートリッジ１０は、圧縮空気またはガスを空圧／ガス圧駆動型工具へ供給するための空気／ガスラインに近接ユースポイントのために設置するようにしたドライヤー５０で使用することができよう。本明細書と一体をなすものとして参照する同時係属中の出願に記載されているように、ドライヤー５０は、図６〜図８に示すように、第１の端部（上端部）５４と第２の端部（下端部）５６とを有した主圧力容器５２を具備する。上端部５４は、圧力容器５２の中空内部への入口を提供する大きな中心開口部を有している。この開口部の周囲には、ハンドル６２を有したカバープレート６０を受承するようにした周縁取付フランジ５８が設けられている。カバープレート６０を取付フランジ５８に保持するために、６本の締結具が使用される。シール部材６５（図７に示す）がカバープレート６０と取付フランジ５８との間に配設され、作動中にドライヤー５０内の圧力を確実に維持する。締結具６４およびカバープレート６０を取外すことによって、圧力容器５２内への接近が可能となり、該圧力容器は、図７に示すように、ドライヤーカートリッジ１０を受容する実質的に中空の室を画成する。カバープレート６０は、ネジ係合のような他の技術を用いても取付フランジ５８に固定可能である。そうした構成では締結具６４は必要なくなる。シール部材６５は平坦なシール部材ではなく、カバープレート６０または取付フランジ５８若しくは双方に形成した円周シール溝内に配置したＯリングとしてもよい。圧力容器５２の下端部５６には、空気／ガスの流れからの液滴除去の後に圧力容器内からの液体除去用のドレンポート６８へ液体を排出する水溜領域が形成されている。図８に示すように、ドレンポート６８には、必要に応じて集めた液体を放出するための従来のボール弁６９が取付けられている。
図６〜図８には、ドライヤー５０を設置位置に支持するために用いることのできる２つの取付手法が図示されている。図８では、２つの取付穴７２を有した取付ブラケット集成体７０が圧力容器５２に形成または取付けられている。この構成によれば、ドライヤー５０は、ユースポイントの近傍の壁または他の構造体（図示せず）（例えば塗装ブースの壁）に取付可能となる。図６、７では、圧力容器５２の下端部５６にスタンド７４が形成または取付けられている。この構成によれば、ドライヤー５０は、ユースポイントの近傍の床または他の表面（図示せず）（例えば塗装ブースの床面）に支持可能となる。ドライヤー５０を持上げ他所へ移動するために、カバープレート６０のハンドル６２を用いることができよう。
図６〜図８に示すように、圧力容器５２は、圧縮空気／ガスラインにドライヤー５０を設置するための２つの空気／ガスポート７６、７８を更に具備している。図８に示すように、ポート７６は、圧力容器５２の上端部５４の近傍に配置されており、出口ライン８０に接続するようにした出口ポートとして作用する。ポート７８は、圧力容器５２の下端部５６の近傍に配置されており、入口ライン８２を接続するようにした入口ポートとして作用する。乾燥作用の間、ドライヤー５０を流通する空気／ガスは、下側の入口ポート７８からカートリッジ１０を上方に流通し、出口ポート７６から流出する。ドライヤー５０は、出口ライン８０に接続される空圧／ガス圧駆動工具（図示せず）の上流で、かつ、圧縮空気またはガスを入口ライン８２を介して供給する圧縮空気／ガス源（図示せず）の下流のようなユースポイント近傍に設置するのに適している。
図７に示すように、カートリッジ１０の上端２２は圧力容器５２の上端部の開口部の近傍に配置されて、カバープレート６０によって押えられり。カートリッジ１０の下端１８は、圧力容器５２の下端部５６の近傍に配置されて、液体コアレッサー集成体８４に着座する。コアレッサー集成体８４は、入口ポート３８の少し上に取付けられたプレートとして構成されており、カートリッジ１０の底壁４２のための剛性の実質的に平坦な支持面を提供する。コアレッサー集成体４８は、また、空気／ガスをカートリッジ１０内に流入させる中心穴８６と、該中心穴８６から下方に突き出た傾斜バッフル８８とを有している。バッフル８８は、空気／ガス流れから液滴を除去し、該液滴がカートリッジ１０の乾燥組成物１４に到達できないようにする。
図６〜図８に示すドライヤー５０の残りの構成要素は、圧力容器５２において出口ポート７６の近傍に配設された乾燥度表示器８８である。乾燥度表示器８８は、事実上慣用されているものであり、圧力容器の壁を貫通する穴にネジにより取付けられたのぞき窓ユニットを具備している。乾燥度表示器８８内には、感湿紙素子または少量の変色性乾燥剤のような乾燥度表示材料が配設されている。
図９Ａ、９Ｂ、９Ｃを参照すると、ドライヤー５０の圧力容器５２内に挿入されるカートリッジ１０が示されている。図９Ａ、９Ｂに示すように、最初、カートリッジ１０が挿入され、コアレッサー集成体８４に着座したとき、ケーシング１２の側壁と圧力容器５２の内面との間には隙間８９がある。これは、従来カートリッジ１０のハンドルとして作用する折畳み部分４８によりカートリッジを持上げると、カートリッジ１０の断面が収縮するためである。他のハンドル形態（例えば、１または複数のストラップ、紐、タブ、折曲部など）をカートリッジ１０に設け、容易に持上げられるようにしてもよい。
乾燥組成物１４が下方に流動してケーシング１２の底壁４２を膨出させ（図９Ａ参照）、かつ、上方へ折畳み部分４８の下側の空所４６内へ流動することによって、このように断面が収縮する。更に、ケーシング１２を形成するフィルタ材料は、ケーシングの長手方向および半径方向にある程度延伸することができる。折畳み部分４８により持上げたときに、カートリッジ１０は、その断面が収縮可能であるので、ケーシング１２と圧力容器５２の内面との間で干渉するすることなく、カートリッジをドライヤー５０内に容易に挿入可能となる。直径約１２．７〜１５．２ｍｍ（約５〜６inch）、長さ約３０．５〜３８．１ｍｍ（約１２〜１５inch）のカートリッジ保持室を有した典型的な大きさの圧力容器５２に対して、折畳み部分４８によってカートリッジ１０を持上げたときに、ケーシング１２は、ケーシング１２と圧力容器５２との間に少なくとも約１．５２〜３．１８ｍｍ（約０．０６〜０．１２５inch）の隙間８９が形成されるように断面が収縮すべきであろう。
図９Ｂには、カートリッジ１０が、コアレッサー集成体８４上に着座しているが、カートリッジ１０の側壁がなお圧力容器５２の内壁から離間している状態で示されている。この初期段階では、乾燥組成物１４が比較的緩く充填された状態にあるので、ケーシング１２の上端は圧力容器５２の頂部の上方へ突出している。これは、ケーシング１２の頂部を押下または軽く叩いて締めることによって、かつ／または、乾燥組成物１４を安定化、圧密、圧縮するために、（壁取付型でなければ）圧力容器５２を振盪または振動することによって、修正できる。図９Ｃに示すように、これによって、ケーシング１２の側壁が外側に膨らんで圧力容器５２の内面に接触する。ケーシング１２に正確な量の乾燥組成物１４が充填されているならば、この材料は圧力容器のフランジ５８の頂部と同じ高さとなろう。次いで、折畳み部分４８を押し下げてケーシング１２の頂部を平らにする。こうして、カートリッジ１０およびそのケーシング１２が使用可能な形態となる。図１０に示すように、次いで、カバープレート６０を取付け、ドライヤー５０を使用可能状態とすることができる。
最小限の実験によって、乾燥組成物が沈下したときに、折畳み部分４８を望ましい位置へ押し下げることができるように、乾燥組成物１４の正しい量を決定することができる。乾燥組成物１４の使用量が多すぎると、カバープレート６０を取付不能となろう。乾燥組成物１４の使用量が不十分であると、カバープレート６０の下側に空隙が形成される。約３．１８〜６．３５ｍｍ（約０．１２５〜０．２５inch）の小さな空隙が形成されても許容できようが、好ましくは、ケーシング１２（折畳んだ後）は、カバープレートの底面と面一となるようにする。空隙が大きいと、ドライヤーの試用中にカートリッジ１０が長くかつ細くなり、圧力容器５２の内面との接触が不十分となる。これによって、空気／ガスがケーシング１２の外側を迂回することができるようになる。乾燥組成物１４が緩く不安定になると、ケーシング１２内でも偏流を生じ得る。更に、カートリッジ１０は、ドライヤー５０内で他の構造体に積極的に接続されておらず、単にコアレッサー集成体８４の上に載置されているだけであるので、ドライヤー５０の入口側に空気／ガス圧力が作用すると、ケーシング１２は大きな力で上方に移動し、カバー６０に衝当することによって破裂することもあり得る。
図１０は、ドライヤー５０の作動中のカートリッジ１０内の圧縮空気／ガスの流れを示している。圧縮空気／ガスは、入口ポート７８から圧力容器５２の下端部５６に流入することが理解されよう。空気／ガスの流れの実質的部分がバッフル８８に衝当する。空気／ガスの流れは、空気／ガスがコアレッサー集成体８４の中心穴８６を通過する前に、バッフル８８の先端を巡って流れの向きを変える。水滴、油滴などのような液体の粒子は、バッフル８８上で併合し、空気／ガスの流れから除去される傾向にある。これらの液体粒子は、図１０において参照番号９０により示されており（縮尺は合っていない）、重力によってバッフル８８からドレンポート６８の周囲の水溜領域に落下する。中心穴８６を上方に通過する空気／ガスの流れは、ケーシング１２の底壁４２を通過する。上述したように、ケーシング材料の気孔率は、塵埃、残油その他の破片を空気／ガスの流れから除去する濾過機能を与えるように選択される。このように濾し取られた粒子は、図１０において参照番号９２により示されている（縮尺は合っていない）。空気／ガスの流れがカートリッジ１２に流入すると、充填された乾燥組成物１４中に分散され、該空気／ガスの流れが出口ポート７６へ向けて上方に流れる間に、湿分が除去される。出口ポート７６においてカートリッジ１２から流出する前に、空気／ガスの流れは再びケーシング材料を通過し、これによって、流れは二度目の濾過を受け、主に乾燥組成物１４の微粒から成る望ましくない異物９３（乾燥剤ダスト）が除去される。出口ポート７６から流出する空気／ガスの流れは、こうして、ユースポイントへ供給するために湿分処理され非常に乾燥した空気／ガスの流れとなり、かつ、油分、塵埃、他の異物が除去される。このような濾過は、カートリッジ１０の入口端および出口端の双方においてなされる。
図７に示すように、カートリッジ１０を交換するために、カバー６０を取付フランジ５８から持上げ可能となるように、締結具６４が取外される。カートリッジ１０は、ドライヤー５０内の他の構造体に連結されておらず、単にコアレッサー集成体８４の上に載置されているだけであるので、該カートリッジは、迅速に、（折畳み部分４８により提供される「ハンドル」を把持して）圧力容器５２から抜去することができ、かつ、交換カートリッジを装入（そして必要に応じて圧縮）することができる。弾性部材６５を検査し必要に応じて交換した後に、再びカバー６０を取付け、締結具６４を取付けることができる。この時点で、（或いは使用開始の都度）弁６９（図８）を迅速に開放して液体を排出することができる。上記工程は瞬時に行うことができ、ドライヤー５０は完全に補修され、多くの作業サイクルのための準備が整う。複雑な指示書、補修、および、乾燥組成物１４を直接取扱う必要がなく、かつ、熟練者の必要もない。使用済みカートリッジ１０は、廃棄またはリサイクル可能である。
こうして、空圧／ガス圧駆動式の工具へ圧縮空気／ガスを供給する空気／ガスラインに設置するようにした空気／ガスドライヤー装置に関連して、使捨てドライヤーカートリッジを説明した。開示したカートリッジは、近接ユースポイントのために設置するのに適しており、交換が容易で、厄介な乾燥組成物の取扱が不要である。このカートリッジは、更に、濾過機能を統合、備えており、外部フィルタユニットが不必要であることは明らかであろう。本発明のドライヤーの種々の実施形態を説明したが、本発明による種々の修正、組合せ、変更が可能である。例えば、図１１に示すように、ドライヤーカートリッジ１１０は、参照符号ＮＰで示すケーシング１１２の主要部分が空気／ガスを流通させない非多孔性材料で形成されている点を除いて、図１〜図４のカートリッジ１０と同様に構成されている。主要部分ＮＰの下端は、１４１において、ケーシングの空気入口を形成する底壁１１６に接合され、上端は、Ｓにおいて、空気／ガス出口を形成するケーシング１２の周縁部１２０に接合されている。本発明は、特許請求の範囲に記載された精神とその均等物を除いて制限されることはない。
１０ カートリッジ
１２ ケーシング
１４ 乾燥組成物
２４ 材料シート
２６ 側壁シート
２８ 底シート
３６ 主筒
４２ ケーシングの底壁
４４ ケーシングの上縁部
４５ 型部材
４６ 空所
４８ 折畳み部分
５０ ドライヤー
５２ 圧力容器
６０ カバープレート
６８ ドレンポート
６９ ボール弁
１２ ケーシング
１４ 乾燥組成物
２４ 材料シート
２６ 側壁シート
２８ 底シート
３６ 主筒
４２ ケーシングの底壁
４４ ケーシングの上縁部
４５ 型部材
４６ 空所
４８ 折畳み部分
５０ ドライヤー
５２ 圧力容器
６０ カバープレート
６８ ドレンポート
６９ ボール弁
Claims (20)
- 空圧／ガス圧駆動工具へ圧縮空気またはガスを供給する空気／ガスラインに設置するようにした空気／ガスドライヤー装置用の使捨てドライヤーカートリッジにおいて、
柔軟な細長いケーシングと、
前記ケーシング内に収納された乾燥組成物と、
前記ケーシングに設けられた空気／ガス入口と、
前記ケーシングにおいて前記入口から離間させて設けられた空気／ガス出口と、
前記ケーシングに設けられたハンドルとを具備し、
前記ケーシングは、前記ハンドルによって持上げられたときに、断面が縮小した形態に自然変形するようにされており、容易に前記空気／ガスドライヤー装置内へ挿入または装置から取出可能となっているドライヤーカートリッジ。 - 前記ケーシングは、フィルタ媒体材料から成る請求項１に記載の装置。
- 前記フィルタ媒体材料は、約０．１μｍ以下を濾過可能となっている請求項２に記載の装置。
- 前記入口および出口は、前記フィルタ媒体材料から成るケーシングの一部または全部により形成される請求項２に記載の装置。
- 前記乾燥組成物は乾燥剤を具備する請求項１に記載の装置。
- 前記ケーシングは、概ね管状の側壁と、その第１の端部に設けられた概ね円形の底壁とを具備する請求項１に記載の装置。
- 前記ケーシングは、その第２の端部に閉鎖折畳み部分を具備する請求項１に記載の装置。
- 前記折畳み部分と前記乾燥組成物との間に空所が設けられている請求項７に記載の装置。
- 前記折畳み部分が前記ハンドルとなる請求項８に記載の装置。
- 前記ケーシングの側部が非多孔性である請求項９に記載の装置。
- 空圧／ガス圧駆動工具へ圧縮空気またはガスを供給する空気／ガスラインに設置するようにした空気／ガスドライヤー装置用の使捨てドライヤーカートリッジの製造方法において、
柔軟な細長いケーシングを形成し、
前記ケーシング内に乾燥組成物を導入し、
前記ケーシングに空気／ガス入口を設け、
前記ケーシングにおいて前記入口から離間させて空気／ガス出口を設け、
前記ケーシングにハンドルを設けることを含み、
前記ケーシングは、前記ハンドルによって持上げられたときに、断面が縮小した形態に自然変形するようにされており、容易に前記空気／ガスドライヤー装置内へ挿入または装置から取出可能となっているドライヤーカートリッジの製造方法。 - 前記ケーシングは、該ケーシングの側壁を形成する第１のシートと、前記ケーシングの底壁を形成する第２のシートを接合することによって形成される請求項１１に記載の方法。
- 前記入口および前記出口は、フィルタ媒体材料から成る前記シートによって形成される請求項１２に記載の方法。
- 前記乾燥組成物は、前記ケーシングを型部材内に配置し、該ケーシング内に前記乾燥組成物を注ぎ入れることによって導入される請求項１１に記載の方法。
- 前記型部材は、前記カートリッジをその内部で作動させるカートリッジ保持室に一致する断面寸法および形状を有し、かつ、前記型部材は前記カートリッジ保持室よりも長い長さを有している請求項１４に記載の方法。
- 前記乾燥組成物を計量するための基準として前記型部材の頂部を使用するようにした請求項１５に記載の方法。
- 前記充填した後に、前記ケーシングは折畳まれて、閉鎖折畳み部分が形成される請求項１６に記載の方法。
- 前記折畳み部分と前記乾燥組成物との間に空所が設けられている請求項１７に記載の装置。
- 前記折畳み部分が前記ハンドルとなる請求項１８に記載の装置。
- 空圧／ガス圧駆動工具へ圧縮空気またはガスを供給する空気／ガスラインに設置するようにした空気／ガスドライヤー装置に使捨てドライヤーカートリッジを挿入する方法において、
柔軟な細長いケーシング、前記ケーシング内に収納された乾燥組成物、前記ケーシングに設けられた空気／ガス入口、前記ケーシングにおいて前記入口から離間させて設けられた空気／ガス出口、前記ケーシングに設けられたハンドルとを具備し、前記ケーシングは、前記ハンドルによって持上げられたときに、断面が縮小した形態に自然変形するようにされており、容易に前記空気／ガスドライヤー装置内へ挿入または装置から取出可能となっているドライヤーカートリッジを選択し、
前記ハンドを把持し前記ケーシングを持上げて前記断面が縮小した形態とし、
前記ケーシングを空気／ガスドライヤー内に挿入し、
必要に応じて、前記ケーシングを、前記断面が縮小した形態から使用形態、つまり断面が縮小しておらず、かつ、乾燥組成物が圧縮された形態に再び戻すことを含んで成る方法。
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