JP2670856B2 - 圧縮空気乾燥装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、空圧回路、たとえば車両等のエアブレー
キ回路において使用される圧縮空気乾燥装置に関し、特
に、圧縮空気を供給する圧縮空気機からの脈動圧の影響
を回避する上で有効な技術に関する。

（従来の技術） この種の圧縮空気乾燥装置は、たとえば、実開昭64−
21732号の公報が示すように、一般的に、空気圧縮機に
連絡される入口と、空気貯槽に連絡される出口と、入口
と出口との間に配置され、圧縮空気中の水分を吸収する
乾燥剤と、その乾燥剤の入口側を外気に連通する排出通
路に設けられ、外部からの信号により開弁するドレン放
出弁と、乾燥剤の空気貯槽側に形成されたパージタンク
とを備えている。

そして、こうした装置は、入口から供給される圧縮空
気に対し、通常、まず、入口の近くに配置したフィルタ
によって、コンプレッサオイルやダストを除去し、つい
で、乾燥剤の層によって水分あるいは湿気を除去する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、空気圧縮機が吐出する圧縮空気には脈動が
あり、その脈動圧が、圧縮空気乾燥装置の本体の内部に
おいて、入口近くのフイルタ、乾燥剤の層、あるいは部
品間を密封する密封部材に直接作用し、それらに損傷を
生じるおそれがある。特に、車両に適用した装置の場
合、空気圧縮機は車両のエンジンの動力によって駆動さ
れるため、車両が高速で走行するようなとき、前記脈動
圧は通常の走行時よりもかなり大きくなり、前記損傷の
おそれも大きい。

以上のように脈動圧の影響を回避する技術として、本
願の出願人は、入口から乾燥剤へと続く空気流路の途中
に、スリット入りの特定のゴム膜を配置する技術を先に
提案した（実願昭63−161483号）。スリットは、通常は
閉じているが、ゴム膜の前後に圧力差が生じると開く。
すなわち、先の技術では、スリットの絞り作用によって
脈動圧を低減するようにしていた。

先の提案に係わる技術によって、脈動圧をより有効に
低減するには、スリットによる絞り効果を高めることが
必要である。そうした場合、スリット自体が流れ抵抗に
なるため、より多くの圧縮空気をより短時間に乾燥処理
するような場合には不向きである。

この発明は、以上の点を考慮してなされたものであ
り、空気圧縮機からの脈動圧の影響を、乾燥処理能力を
落とすことなく、有効に回避することができる技術を提
供することを目的とする。

（発明の概要） この発明では、一つの実施例に対応する第１図に示す
ように、２つの受圧部があり、圧力差によって変形ある
いは移動する可動部材107と、その可動部材107により区
分された２つの空気室105,106を備え、それらの空気室
の一方105をパージタンク18に、他方106を入口20側に各
々接続するようにしている。

可動部材107は、乾燥すべき圧縮空気の流路をふさぐ
ものではないため、乾燥処理能力を低下させることはな
い。しかし、パージタンク18を緩衝室とした緩衝作用に
よって、問題とする脈動圧を有効に低減することができ
る。

（実施例１）…第１図参照 この第１の実施例は、圧縮空気乾燥装置10の外部に、
脈動圧吸収装置100を取り付けた構造を示している。そ
こで、最初に、圧縮空気乾燥装置10の本体部分を説明
し、その後、脈動圧吸収装置100の部分を説明する。

圧縮空気乾燥装置10は、取付けベースとして利用可能
な基部材12の上面に、比較的小型の乾燥器14と、それを
取り囲むケーシング16とを有する。乾燥器14のハウジン
グ14aはケーシング16と同様に断面円形である。両者が
同心的に配置されているので、ケーシング16の内部に
は、ハウジング14aを取り囲む空間18が区画される。こ
の空間18は、再生用圧縮空気の収容のためのパージ空
所、つまりパージタンクとして利用される。

基部材12には、空気圧縮機50に連絡される入口20、空
気貯槽70に連絡される出口22、入口20側を外気に連通す
る、ドレン抜きのための排出通路24等がある。入口20は
一周を取り巻く入口空所26に連絡し、この入口空所26の
側壁には、放射状の突部26aが複数形成されている。突
部26aは、入口20から供給される圧縮空気が側壁に接触
する度合を高めている。こうした入口空所26の上方は基
部材12の上面側に開口し、また一方、下方は排出通路24
を通して外部に連絡している。排出通路24には、外部か
らの指令に応じて開弁可能なドレン放出弁28が配置され
ている。このドレン放出弁28はドレン抜きのための弁で
あり、しかもまた、乾燥剤30の再生サイクルのための外
部の大気への開放弁である。

乾燥剤30の乾燥器14のハウジング14aの内部にある。
乾燥器14のハウジング14aは底部側の一部が絞られてい
る。その小径な部分14bの内部にリング形状のフィルタ3
2を入れ、そのフィルタ32の上部に乾燥剤30を収容して
いる。乾燥剤30は粒状であるため、その上下には、通気
性のシート34および多孔板36が各々設けられている。ハ
ウジング14aそれ自体は、小径部14bが基部材12の孔12a
内にはまり込み、しかも、ハウジング14aに固定したフ
ランジ14cの部分をボルト38等によって基部材12に取り
付けられている。

こうした圧縮空気乾燥装置10は、空気圧縮機50が吐出
する圧縮空気を入口20に受け入れ、フィルタ32等によっ
てコンプレッサオイル等を除去し、ついで、乾燥剤30に
よって水分を除去する。そして、水分の除去した圧縮空
気を逆止弁40を通してパージタンク18および出口22を通
して外部の空気貯槽70に供給する。空気貯槽70内の乾燥
した圧縮空気は、エアブレーキ装置等の作動に供され、
また、パージタンク18内の圧縮空気は、再生サイクル
時、絞り通路42を通して乾燥剤30の再生に利用される。
なお、図には示さないが、出口22と空気貯槽70との間
に、出口22側から空気貯槽70側への流れを許し、その逆
の流れを禁止する逆止弁が配置される。

次に、空気圧縮機50と圧縮空気乾燥装置10の入口20と
の間に位置する、脈動圧吸収装置100について説明す
る。

脈動圧吸収装置100は、上下に２分割したケーシング1
02を備えている。ケーシング102は、上部ケーシング102
aと下部ケーシング102bとを含み、両者はシールリング1
03をはさんで取付け部材104によって一体化している。

ケーンシング102の中には、上下に２つの空気室105,1
06が区分されている。上部の空気室105は、脈動圧吸収
装置100の上部ケーシング102aから圧縮空気乾燥装置10
のケーシング16に延びた配管101によってパージタンク1
8に連絡している。また、下部の空気室106は、空気圧縮
機50から送られる圧縮空気を圧縮空気乾燥装置10の入口
20に供給するための流路となる。下部ケーシング102bの
両側には、一方に配管によって空気圧縮機50に連絡する
空気入口120、他方にニップル121によって圧縮空気乾燥
装置10の入口20に連絡する空気出口122がある。下部の
空気室106は、空気入口120と空気出口122との間に位置
する室である。

ケーシング102の中を区分するのは、可動部材である
ゴム製のダイヤフラム107である。ダイヤフラム107は、
多数の孔108aをあけた多孔板108の上に載り、多孔板108
とともに各周縁部を上部ケーシング102aと下部ケーシン
グ102bとの間に支持されている。ダイヤフラム107は、
上下の２つの空気室105,106間の圧力差によって変形あ
るいは移動可能であるが、下方側への変形は多孔板108
によって制限される。この多孔板108は、乾燥剤30の再
生サイクル時、下部の空気室106の圧力が急激に低下し
た際、ダイヤフラム107を支え、その破損を防止する。
一方、ダイヤフラム107は、上方側へは、スプリング109
の付勢力に打ち勝って変形可能である。スプリング109
は、ダイヤフラム107の上に載ったばね受け110と上部ケ
ーシング102aの内壁との間に支持されている。このスプ
リング109の荷重は、圧縮空気乾燥装置10がもっている
通気抵抗に見合った値である。

また、可動部材であるダイヤフラム107の中心部には
中心孔130があり、そこにバルブ140が設けられている。
バルブ140は、プッシュスイッチからなる警報スイッチ1
50の作動ロッド152に対向している。そのため、圧縮空
気乾燥装置10内のフィルタ32や乾燥剤30がスラッジやタ
ール等で目詰まりし、上下２つの空気室105,106間に大
きな差圧が生じた場合、ダイヤフラム107が変形して上
方に移動し、バルブ140が警報スイッチ150の作動ロッド
152に力を加えスイッチを切り換えると同時に、自らは
作動ロッド152からの力を受けてバルブ140を開とする。
したがって、バルブ140の部分がバイパスとなるので、
目詰まり等の異状が生じた場合でも、空気貯槽70につな
がるエア作動機器の作動を無効にすることはない。な
お、警報スイッチ150からの信号は、コネクタ154の接続
したリード線を通して車両の運転席のブザー等の警報装
置につながっているので、運転手はその警報により圧縮
空気乾燥装置10の機能の異状を知ることができる。

さて、空気圧縮機50から圧縮空気が送られるとき、脈
動圧吸収装置100の下部の空気室106は、圧縮空気の脈動
圧が大きいので上部の空気室105よりも圧力が高い。そ
のため、ダイヤフラム107は、その脈動圧によって振動
し、脈動圧を有効に減衰させる。このとき、脈動圧吸収
装置100は、パージタンク18を緩衝室としているので、
脈動圧は充分に減衰する。また、脈動圧吸収装置100
は、常時、圧縮空気乾燥装置10の入口20側への充分な大
きさの流路を確保しているので、圧縮空気乾燥装置10の
乾燥処理能力を低下させることがない。

なお、上部の空気室105とパージタンク18との接続
を、基部材12に設けた通路を利用して行なうこともでき
る。そうすれば、圧縮空気乾燥装置10のメンテナンス時
に配管の取外し等の余分な作業を無くすようにすること
ができる。

また、図示した実施例では警報スイッチ150を含む警
報機構を設けているが、バルブ140を開くためのステム
を上部ケーシング102aの内壁に設けることによって、警
報機構を省略することもできる。

（実施例２）…第２図参照 第２図に要部を示す第２の実施例では、脈動圧吸収装
置200を圧縮装置乾燥装置10′の内部に組み込んでい
る。圧縮装置乾燥装置10′の全体的な構造は第１の実施
例のものに準じるが、この例では、基部材212を上部材2
12aと下部材212bとに２分割し、上部材212aの一部に脈
動圧吸収装置200のハウジング202を形成するようにして
いる。ハウジング202は、下方に開口を有し、側壁が入
口20に対向している。

ハウジング202の中の脈動圧吸収装置200も第１の実施
例の場合とほぼ同様であり、可動部材であるダイヤフラ
ム207、そのダイヤフラム207を支える多孔板208、通気
抵抗に見合うスプリング209のほか、目詰まり時に開く
バルブ240等を有し、ハウジング202の中のダイヤフラム
207の上方に一つの空気室205、ダイヤフラム207の下方
に入口空所の一部を占めるもう一つの空気室206があ
る。ダイヤフラム207の上方の空気室205は、基部材212
の上部材212aに形成した通路201および出口22に通じる
出口通路22aを通してパージタンク18に連絡している。
また、多孔板208は開口近くに設けたストッパーリング2
60によって支持されており、さらにまた、バルブ240は
ハウジング202の奥に配置した円盤中央のステム252によ
って開く。

こうした第２の実施例でも、脈動圧吸収装置200によ
る脈動圧の低減効果は第１の実施例の場合と同様であ
る。なお、第２の実施例では、メンテナンス時、下部材
212bを取り外すことによって、内部の脈動圧吸収装置20
0の部品交換などを行なうことができる。

（実施例３）…第３図参照 この第３の実施例も、第２の実施例と同様に、脈動圧
吸収装置を内蔵した例である。ただ、第３の実施例は、
基部材312が一つからなる一体型であり、その基部材312
の一部に、脈動圧吸収装置300のハウジング302を形成し
ている。ハウジング302は上方に開口を有し、その開口
から、順次、スプリング309、可動部材であるダイヤフ
ラム307、多孔板308、およびストッパーリング360をセ
ットしている。ダイヤフラム307の中央のバルブ340は、
ハウジング302の底に立った突起352によって開く。ま
た、ダイヤフラム307で区分される一方の空気室305は、
基部材312に形成した通路301および出口22に通じる出口
通路22aを通してパージタンク18に連絡している。

この例でも脈動圧の低減効果は前の実施例と同様であ
る。

なお、各実施例では、可動部材としてダイヤフラムを
用いた場合を示したが、移動可能なピストンを可動部材
として用いることもできる。

（発明の効果） この発明では、可動部材であるダイヤフラム107によ
って２つの空気室を105,106を区分し、一方の空気室105
をパージタンク18に連絡し、他方の空気室106を入口20
側に連絡するようにしているため、パージタンク18を緩
衝室として脈動圧を有効に低減することができ、しか
も、他方の空気室106によって常に入口20側の流路を確
保して、多量の圧縮空気を乾燥処理する場合にも適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例を示す全体的な断面
構造図、 第２図は、第２の実施例の要部を示す断面図、そして、 第３図は、第３の実施例の要部を示す断面図である。 10……圧縮空気乾燥装置、18……パージタンク、20……
入口、22……出口、28……ドレン放出弁、30……乾燥
剤、50……空気圧縮機、70……空気貯槽、100……脈動
圧吸収装置、105,106……空気室、107……可動部材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気圧縮機に連絡される入口と、空気貯槽
   に連絡される出口と、入口と出口との間に配置され、圧
   縮空気中の水分を吸収する乾燥剤と、その乾燥剤の入口
   側を外気に連通する排出通路に設けられ、外部からの信
   号により開弁するドレン放出弁と、乾燥剤の空気貯槽側
   に形成されたパージタンクとを有する圧縮空気乾燥装置
   において、２つの受圧部があり、圧力差によって変形あ
   るいは移動する可動部材と、その可動部材により区分さ
   れた２つの空気室を備え、それらの空気室の一方をパー
   ジタンクに、他方を入口側に各々接続するようにした圧
   縮空気乾燥装置。