JP3771450B2

JP3771450B2 - 圧縮空気乾燥装置

Info

Publication number: JP3771450B2
Application number: JP2001011644A
Authority: JP
Inventors: 健二服部; 智志田川
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: JP2002210323A

Description

【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６１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。
【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の空気圧（メインタンク３内の空気圧）が受圧室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、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、を備え、前記ガバナーは、空気圧縮機の圧力設定を行うばねが設けられると共に、前記ドレンバルブの出口側の排気通路に排出通路を介して接続するばね室と、前記アウトレットポートに接続する受圧室と、前記ドレンバルブの圧力室に接続する信号室と、前記ばねに連接するとともに、前記ばね室、前記受圧室及び前記信号室を形成するピストンと、このピストンに備えられ、前記信号室と前記受圧室との間を開閉する弁と、を有する構成とし、前記排出通路に、前記ばね室から前記排気通路へ向かう空気の流れを自由とし、その逆の空気の流れを遮断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に記載の圧縮空気乾燥装置において、当該圧縮空気乾燥装置は、前記逆止弁が、前記排気通路から前記ばね室へ向かう上向きの空気の流れを遮断するように設置される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に記載の圧縮空気乾燥装置において、前記逆止弁は、前記排気通路からの空気の流れが絞られた結果としての空気圧力によって押し上げられて閉鎖するように構成した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側の排気通路とを接続する排出通路に、ばね室から排気通路ヘの空気の流れを自由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、逆止弁が遮断する空気の流れが、前記排気通路から前記ばね室へ向かう上向きの流れであるので、ガバナーのばね室からドレンバルブの排気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、前記逆止弁は、前記排気通路からの空気の流れが絞られた結果としての空気圧力によって押し上げられて閉鎖するように構成したので、ドレンバルブの排気通路側からの空気が絞られ、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、ガバナーのばね室の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（図６の符号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（図６の符号３）に流入する。
【００１６】
ドレンバルブ９は、圧力室５４と排気管９７を有する排気通路９１との間に設けてあり、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８０（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８７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とを形成している。ピストン８２は、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の弾性力に逆らって移動すると、弁棒８４１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に流入し、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当該ピストン８２が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８９２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を押圧する。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はばね組立体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は大気圧に保たれる。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８１０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６２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。圧力空気は通路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】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

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、
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、
を備え、
前記ガバナーは、
空気圧縮機の圧力設定を行うばねが設けられると共に、前記ドレンバルブの出口側の排気通路に排出通路を介して接続するばね室と、
前記アウトレットポートに接続する受圧室と、
前記ドレンバルブの圧力室に接続する信号室と、
前記ばねに連接するとともに、前記ばね室、前記受圧室及び前記信号室を形成するピストンと、
このピストンに備えられ、前記信号室と前記受圧室との間を開閉する弁と、
を有する構成とし、
前記排出通路に、前記ばね室から前記排気通路へ向かう空気の流れを自由とし、その逆の空気の流れを遮断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。
請求項１に記載の圧縮空気乾燥装置において、当該圧縮空気乾燥装置は、前記逆止弁が、前記排気通路から前記ばね室へ向かう上向きの空気の流れを遮断するように設置されることを特徴とする圧縮空気乾燥装置。
請求項１に記載の圧縮空気乾燥装置において、前記逆止弁は、前記排気通路からの空気の流れが絞られた結果としての空気圧力によって押し上げられて閉鎖するように構成したことを特徴とする圧縮空気乾燥装置。