JP3996501B2

JP3996501B2 - Float valve mechanism of drain discharge device

Info

Publication number: JP3996501B2
Application number: JP2002356209A
Authority: JP
Inventors: 幸一三宅
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP2004190708A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドレン排出装置のフロート弁機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エアシリンダ等の流体圧機器は、コンプレッサにより圧縮された圧縮空気によって作動されるようになっている。圧縮空気には、水分、オイルミスト及び塵埃等が含まれており、この圧縮空気をそのまま流体圧機器に供給すると、様々なトラブルが発生する。このため、エアフィルタによって予めこれらを分離する必要がある。エアフィルタによってドレンとして分離されたこれらの混合物は、エアフィルタに設けられたドレン排出装置によって外部に排出される。
【０００３】
上記のドレン排出装置として、従来、図４に示すものが提案されている。この装置はケース１３の下部に支持環体４１を介してドレン弁座支持体４２を設け、このドレン弁座支持体４２の内周面にはドレン弁孔を有するドレン弁座４３を嵌入している。前記ドレン弁座支持体４２の外周縁には有蓋円筒状のシリンダ４４の下端開口部が嵌合固定され、このシリンダ４４の内周面にはピストン４５が上下方向の往復動可能に収容されている。前記ピストン４５の下面には前記ドレン弁座（孔）４３を開閉する筒状の弁体４７が一体に形成されている。前記ピストン４５の上面とシリンダ４４とによって区画されたパイロット圧室４８にはコイルバネ４９が収容され、ピストン４５を常にはドレン弁座４３のドレン弁孔を開放する位置に付勢するようになっている。
【０００４】
前記シリンダ４４の蓋部の上側中心部には加圧空気を前記パイロット圧室４８に導くためのパイロット通路５０が設けられている。前記シリンダ４４の蓋部の上端部に一体形成された弁収容筒部５１には、パイロット弁５２が前記パイロット通路５０を開閉するように収容されている。なお、前記パイロット弁５２の下端部には前記パイロット通路５０に接触されるゴム製のパッド５３が嵌入されている。前記シリンダ４４の外周側にはフロート５４が上下方向の往復動可能に配設されている。このフロート５４の外周寄り上端部にはブラケット５５が取り付けられ、このブラケット５５には軸５６を介して弁操作棒５７が上下方向の傾動可能に連結されている。この弁操作棒５７は前記パイロット弁５２に設けられた挿通孔５２ａを貫通して弁収容筒部５１に設けられた挿通孔５１ａに貫通されている。
【０００５】
図４は図示しないエアフイルタが不作動状態にあって、ケース１３の下部のドレン貯留室にドレンが貯留されておらず、コイルバネ４９によってピストン４５及び弁体４７が下方に押し下げられて、ドレン弁座４３が開放された状態を示す。この状態において、エアフィルタが作動され、ケース１３の内部圧力が上昇すると、前記ピストン４５の下面に作用する圧力が上昇して、コイルバネ４９の付勢力に抗してピストン４５及び弁体４７が上方に移動され、ドレン弁座４３の弁孔が弁体４７によって閉鎖される。このためエアフィルタによって分離されたドレンはドレン貯留室に貯留されることになる。
【０００６】
そして、前記ケース１３の下部のドレン貯留室にドレンが所定量滞留してフロート５４がドレンによる浮力により上方に持ち上げられると、弁操作棒５７が挿通孔５１ａを中心にして図４において反時計回り方向に回動されて、パイロット弁５２が上方に移動される。このため、パイロット通路５０が開放され、圧縮空気がパイロット圧室４８内に進入し、ピストン４５が下方に押し下げられて弁体４７がドレン弁座４３から下方に離れるので、ドレン弁座４３が開放され、ドレン貯留室に貯留されていたドレンが外部に排出される。前記パイロット圧室４８内に進入されたパイロット圧は前記ピストン４５に設けたオリフィス４５ａによって漸次外部に排出され、ドレンが排出された後にパイロット圧室４８内の空気を外部に放出し、ピストン４５を上方に移動し弁体４７を弁閉鎖位置に復帰させる。（特許文献１参照）
【０００７】
【特許文献１】
特開平０８−１２１６９４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のドレン排出装置のフロート弁機構は、パイロット弁５２がフロート５４の中心部に設定されるとともに、弁操作棒５７の一端部がフロート５４の外周部に連結されて、弁操作棒５７の他端部が弁収容筒部５１の挿通孔５１ａに貫通支持されている。又、フロート５４の浮力によって生じる弁操作棒５７のパイロット弁５２を開放しようとする操作力は、長さの制約を余儀なくされた弁操作棒５７の長さ寸法に対する挿通孔５１ａ（弁操作棒５７の回動中心）と挿通孔５２ａ（パイロット弁５２と弁操作棒５７の連結点）との間の距離寸法との梃子の比率によって決まる。このため、パイロット弁５２を開放しようとする力を大きく設定することに限界があった。従って、前記フロート５４を大きくしてドレンによる浮力を増大させる方法がとられているので、フロート５４の外径寸法及びケース１３の外径寸法が増大しドレン排出装置の小型化を図ることができないという問題があった。
【０００９】
又、従来のフロート弁機構においては、前記弁操作棒５７の一端部をフロート５４に軸着するとともに、他端部を弁収容筒部５１の挿通孔５１ａ及びパイロット弁５２の挿通孔５２ａに貫通しているので、軸受機構の構造が複雑になる。又、弁収容筒部５１及びパイロット弁５２の構造も複雑になって、部品点数が多くなり、製造及び組み付け作業が面倒になるという問題があった。
【００１０】
さらに、従来のフロート弁機構は、フロート５４の下部に前記シリンダ４４が収容されていたので、フロート５４の下部の体積を大きくすることができず、ドレン貯留室に貯留されたドレンによるフロート５４の浮力を大きくすることができない。従って、弁操作棒５７によるパイロット弁５２の開放動作を確実に行うことができず、前述したようにフロートの体積を大きくせざるを得ないという問題があった。
【００１１】
本発明の第１の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、フロートの浮力によるパイロット弁の開閉動作を確実に行うことができ、小型化を図ることができるドレン排出装置のフロート弁機構を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、上記第１の目的に加えて、フロート弁機構の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組み付け作業を容易に行い、コストの低減を図ることができるドレン排出装置のフロート弁機構を提供することにある。
【００１３】
本発明の第３の目的は、上記第１又は第２の目的に加えて、フロートのドレンによる浮力を増大し、パイロット弁の開閉動作を確実に行うことができ、さらに小型化を図ることができるドレン排出装置のフロート弁機構を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ドレン貯留室を備えたケースの底部にドレン排出ポートを設け、前記ドレン排出ポートを開閉するドレン弁をシリンダ内に収容されたピストンに連結し、前記シリンダに対し前記ピストンにパイロット圧を付与して前記ドレン弁の開放を行うためのパイロット圧付与機構を設け、前記シリンダの外周側にフロートを配設し、該フロートの昇降動作により前記パイロット圧付与機構のパイロット弁の開閉を行うようにしたドレン排出装置において、前記シリンダの周壁上端部に対しシリンダ内に形成されたパイロット圧付与室にパイロット圧を付与するためのパイロット圧付与ポートを形成し、該パイロット圧付与ポートを開閉するパイロット弁を開閉操作する弁操作部材の基端部を、前記パイロット圧付与ポートに近接してフロートの周壁外側に設け、前記フロートの浮力による上方への押上力を受ける前記弁操作部材の被操作部を、前記パイロット圧付与ポートに関して前記弁操作部材の基端部と反対側に位置するフロートの周壁上端部と対応する位置に配設したことを要旨とする。
【００１５】
また、請求項１に記載の発明は、前記フロートの上端開口部には前記パイロット圧付与ポート、パイロット弁及び弁操作部材を覆うカバーが設けられ、前記弁操作部材の被操作部には旋回阻止部が設けられ、前記フロートと前記カバーとの間には、前記弁操作部材がその基端部を中心に所定位置において上下方向の傾動が可能に、かつフリー状態で収容されているとともに、その被操作部で前記フロートと前記カバーとに隙間をもって対向配置され、かつ水平面内での旋回が阻止されるように収容されていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記パイロット弁は弁操作部材の下面に接合されていることを要旨とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記シリンダは前記フロートの上側内部に形成された大径の収容穴に収容され、前記シリンダをケースの下部に連結する連結筒は、前記フロートの下側中心部に形成された小径の貫通穴に配設されていることを要旨とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したエアフィルタに用いられるドレン排出装置のフロート弁機構の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１９】
図３はエアフィルタ１１全体を示す縦断面図である。この図３に基づいてエアフィルタ１１の概略構成を説明する。本体１２の下部にはケース１３が設けられ、ケース１３の内部にはエアフィルタ１４が収容されている。前記ケース１３の下部にはドレン排出装置１５が収容されている。前記本体１２の上部には図示しないコンプレッサから送られてくる圧縮空気を前記エアフィルタ１４に導くための流入口１６が設けられている。又、前記本体１２の前記流入口１６と反対側には、流出口１７が設けられ、前記エアフィルタ１４によって浄化された圧縮空気を図示しないエアシリンダ等の流体圧機器に供給するようになっている。前記エアフィルタ１４によって分離された水分、オイルミスト或いは塵埃等のドレンは、前記ブラケット１８の外周部に設けた切欠き通路１８ａからケース１３の下部に設けられたドレン排出装置１５のドレン貯留室２４に導かれるようになっている。
【００２０】
次に、図１に基づいて前記ドレン排出装置１５について説明する。
前記ケース１３の底部に設けられた貫通穴１３ａには、円筒状のドレンアダプター２１が上下方向に指向するように嵌入固定されている。このドレンアダプター２１に形成された雌ねじ２１ａには手動ドレン弁２２が螺合されている。前記手動ドレン弁２２の上端部にはドレン孔２３ａを有するドレン弁座２３が嵌合され、ケース１３の内側下部に形成されたドレン貯留室２４内のドレンを手動ドレン弁２２に形成したドレン通路２２ｂから外部に排出可能になっている。即ち、手動ドレン弁２２を螺退方向に回すことにより後述するドレン弁体２６のドレン弁２６ａの下端からドレン弁座２３が離れてドレン貯留室２４内のドレンが外部に排出されるようになっている。
【００２１】
前記ドレンアダプター２１の中間高さ位置には前記ドレン弁座２３と対応する高さ位置にドレンの排出ポート２１ｂが形成されている。ドレンアダプター２１の上端部に一体に形成された連結筒としての取付筒部２１ｃには、シリンダ２５の下端部に一体形成されたボス部が嵌合固定されている。前記取付筒部２１ｃ及びシリンダ２５の内部には、ドレン弁体２６が上下方向の往復動可能に収容されている。このドレン弁体２６は前記取付筒部２１ｃの内部に上下方向に挿入した円筒状をなすドレン弁２６ａと、前記シリンダ２５内に収容されたピストン２６ｂとにより構成されている。ドレン弁２６ａの下端面によって前記ドレン弁座２３のドレン孔２３ａが開閉されるようになっている。
【００２２】
前記シリンダ２５の上端部には密栓２８が嵌合され、密栓２８とピストン２６ｂとの間には付勢部材としてのコイルバネ２９が介在されている。前記ピストン２６ｂの上面と前記密栓２８との間には大気室３０が形成され、ドレン弁体２６の中心部に形成した挿通孔２６ｃ及びドレン弁座２３のドレン孔２３ａによって外部と常時連通されている。前記ピストン２６ｂの下面と前記シリンダ２５の底壁部との間にはパイロット圧室３１が形成されている。前記シリンダ２５の外周壁上部にはパイロット弁座２５ａが形成され、そのパイロット弁孔２５ｂはパイロット通路２５ｃによって前記パイロット圧室３１と連通されている。前記ドレン弁２６ａには前記パイロット圧室３１と挿通孔２６ｃを連通するオリフィス２６ｄが形成されている。オリフィス２６ｄにはフィルター３２が設けられている。
【００２３】
前記シリンダ２５の周壁上面には前記パイロット弁座２５ａと対応するようにゴム製の弁体３３が配設され、この弁体３３によって前記パイロット弁孔２５ｂを開閉し得るようになっている。前記弁体３３には弁操作部材としての短冊板状をなす弁操作部材３４が取り付けられている。前記弁操作部材３４の基端部は前記パイロット弁座２５ａの近傍に設けた支持部２５ｄの上端面に支持されている。弁操作部材３４の中間部は前記密栓２８の上面を水平方向に素通りしてパイロット弁孔２５ｂに関して支持部２５ｄと反対方向に延長されている。
【００２４】
前記取付筒部２１ｃ及びシリンダ２５の外周部には、フロート３５が上下方向の往復動可能に収容され、前記フロート３５の下側中心部には前記取付筒部２１ｃの外周を囲繞するように小径の挿通孔３５ａが形成され、フロート３５の上側内部には前記シリンダ２５の外周を囲繞するように大径の収容穴３５ｂが形成されている。前記フロート３５の上端部にはカバー３６が嵌合固定されている。前記弁操作部材３４の先端部には被操作部３４ｂが形成され、この被操作部３４ｂは前記フロート３５の周壁部の上面に所定の微小隙間をもって対向配置されている。前記弁操作部材３４の先端には旋回阻止部３４ｃが形成され、前記フロート３５の周壁外周面に切り欠き形成した位置規制凹部３５ｄに進入されている。前記弁操作部材３４は前記位置規制凹部３５ｄに旋回阻止部３４ｃを進入することによって水平面内での旋回が阻止され、前記支持部２５ｄに支持された基端部３４ａを中心とした上下方向の傾動のみが許容されるようになっている。
【００２５】
前記フロート３５の挿通孔３５ａと収容穴３５ｂの境界に形成された段差部３５ｃは、前記シリンダ２５の下端面に当接されることによりフロート３５の浮上高さ位置を規制するようになっている。
【００２６】
この実施形態では、前記シリンダ２５、パイロット弁座２５ａ、パイロット弁孔２５ｂ、パイロット通路２５ｃ、オリフィス２６ｄ、パイロット圧室３１、弁体３３及び弁操作部材３４等によりパイロット圧付与機構を構成している。
【００２７】
次に、前記のように構成されたエアフィルタ１１の動作について説明する。
図１はケース１３の内部のドレン貯留室２４にドレンが少量貯留されるとともに、ドレン貯留室２４が圧縮空気の圧力を受けた加圧状態を示す。又、ドレン弁体２６がコイルバネ２９の付勢力によって下方に押し下げられて、ドレン弁２６ａの下端面によりドレン弁座２３のドレン孔２３ａが閉鎖された状態を示す。さらに、前記パイロット弁座２５ａのパイロット弁孔２５ｂが弁体３３によって閉鎖された状態を示す。
【００２８】
この状態においてエアフィルタ１４によって分離されたドレンのドレン貯留室２４内における貯留量が増大して、フロート３５が上昇すると、このフロート３５の上方への移動によって、弁操作部材３４がその基端部を中心に図１において反時計回り方向に回動される。この結果、弁体３３がパイロット弁座２５ａから離隔され、ケース１３内のドレン貯留室２４の圧力空気がパイロット弁孔２５ｂ及びパイロット通路２５ｃを通してパイロット圧室３１に導かれる。すると、ドレン弁体２６のピストン２６ｂの下面に上方向への圧力が作用するので、ドレン弁体２６はコイルバネ２９の付勢力に抗して上方に持ち上げられ、ドレン弁２６ａの下端面がドレン弁座２３の上面から離隔される。このためドレン貯留室２４内に貯留されていたドレンが排出ポート２１ｂ、ドレン孔２３ａ及びドレン通路２２ｂを通して外部に排出される。
【００２９】
ドレン貯留室２４内部のドレンの排出が進んで、その液位が低下すると、フロート３５が下方に移動され、弁操作部材３４が支持部２５ｄを中心に図２において時計回り方向に傾動され、弁体３３によってパイロット弁座２５ａのパイロット弁孔２５ｂが閉鎖される。このため圧力空気のパイロット圧室３１内への供給が遮断され、パイロット圧室３１内の圧力空気はオリフィス２６ｄを通して挿通孔２６ｃ内に排出される。従って、コイルバネ２９の蓄勢力によってドレン弁体２６が下方に押し下げられ、ドレン弁２６ａの下端面がドレン弁座２３の上面に接触され、ドレン孔２３ａが閉鎖される。これによってドレン貯留室２４内のドレンの排出が停止される。
【００３０】
上記実施形態のドレン排出装置のフロート弁機構によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、シリンダ２５の外周壁部にパイロット弁座２５ａ及びパイロット弁孔２５ｂを設け、前記パイロット弁孔２５ｂを開閉する弁体３３を備えた弁操作部材３４を水平方向に支持した。又、その基端部を前記パイロット弁座２５ａの近傍に設けた支持部２５ｄに支持し、弁操作部材３４の被操作部３４ｂを前記密栓２８を素通りするようにして支持部２５ｄと反対側のフロート３５の周壁部上端に延長して設けた。このため、弁操作部材３４の回動支点（支持部２５ｄ）から弁操作部材３４の被操作部３４ｂの浮力の作用点までの弁操作部材３４の全長寸法に対する前記回動支点からパイロット弁孔２５ｂまでの距離の寸法比率（梃子比）を大きくすることができる。従って、フロート３５の浮力を有効に活用して弁体３３を確実に開放することができる。
【００３１】
（２）上記実施形態では、前記シリンダ２５のパイロット弁座２５ａ及び支持部２５ｄに弁体３３を支持するとともに、この弁体３３を弁操作部材３４の基端部下面に接合した。又、弁操作部材３４の先端部に旋回阻止部３４ｃを設けて弁操作部材３４を所定位置においてカバー３６との間で緩やかに挟み込み、連結部材を用いることなくフリー状態になるように支持した。このため、弁操作部材３４の軸受機構を不要にすることができる。又、弁体３３を保持する機能を弁操作部材３４に付与したので、弁体３３の構成を簡素化することができ、フロート弁機構の部品点数を低減し、製造及び組み付けを容易に行い、コストの低減を図ることができる。
【００３２】
（３）上記実施形態では、ドレンアダプター２１の上部に形成された取付筒部２１ｃを上方に延長するとともに、小径寸法に設定し、取付筒部２１ｃの上部にシリンダ２５を装着した。このため、フロート３５の下半部を肉厚にして体積を増大することができ、フロート３５に作用する浮力を増大し、弁操作部材３４を確実に作動させることができ、フロート３５の外径寸法をそれだけ小さくしてさらに小型化を図ることができる。
【００３３】
（４）上記実施形態では、前記フロート３５の上端開口部に対してカバー３６を嵌合したので、ドレンが弁体３３及び弁操作部材３４に付着することはなく、パイロット弁孔２５ｂのドレンによる閉鎖を未然に防止することができる。又、弁操作部材３４の傾動を円滑に行うこともできる。
【００３４】
（５）前記実施形態では、フロート３５の上端部を切り欠いて位置規制凹部３５ｄを形成し、この位置規制凹部３５ｄに弁操作部材３４の旋回阻止部３４ｃを係合するようにした。このため、弁操作部材３４の位置決めを簡単な構成によって達成することができる。
【００３５】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 前記フロート３５に形成した位置規制凹部３５ｄと、カバー３６との間の隙間を遮蔽するようにしてもよい。この場合には、旋回阻止部３４ｃへのドレンの侵入を防止することができ、弁操作部材３４の動作をより安定化することができる。
【００３６】
○ 前記実施形態では、ケース１３の内部が非加圧状態において、ドレン弁体２６によってドレン弁座２３のドレン孔２３ａを閉鎖する位置に保持されるようにしたタイプのドレン排出装置１５に適用した。これに代えて非加圧状態においてドレン弁体２６が開放され、加圧状態において閉鎖されるタイプのドレン排出装置１５のフロート弁機構に適用してもよい。
【００３７】
○ 前記弁操作部材３４の基端部を支持部２５ｄに軸着する構成としてもよい。この場合には前記弁操作部材３４の旋回阻止部３４ｃ及びフロート３５の位置規制凹部３５ｄを省略することができる。
【００３８】
○ 前記実施形態ではシリンダ２５に直接パイロット弁座２５ａ、パイロット弁孔２５ｂ、パイロット通路２５ｃ及び支持部２５ｄ等を形成したが、これらをシリンダ２５と別体に形成してシリンダ２５の周壁に組み込むようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載された発明は、フロートの浮力によるパイロット弁の開閉動作を確実に行うことができ、フロート及びケースの小型化を図ることができる。
【００４０】
また、フロート弁機構の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組み付け作業を容易に行い、コストの低減を図ることができる。
【００４１】
さらに、ドレンが弁体及び弁操作部材に付着することはなく、パイロット弁孔のドレンによる閉鎖を未然に防止することができる。又、弁操作部材の傾動を円滑に行うこともできる。
【００４２】
請求項３に記載された発明は、フロートのドレンによる浮力を増大し、パイロット弁の開閉動作を確実に行うことができ、さらにフロート及びケースの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を具体化したドレン排出装置のフロート弁機構を示す拡大断面図。
【図２】上記フロート弁機構のドレン排出状態の拡大断面図。
【図３】エアフィルタ全体を示す縦断面図。
【図４】従来のエアフィルタのドレン排出装置のフロート弁機構の拡大断面図。
【符号の説明】
１３…ケース、１３ａ…貫通穴、１５…ドレン排出装置、２４…ドレン貯留室、２５…シリンダ、２６ａ…ドレン弁、２６ｂ…ピストン、３４…弁操作部材、３４ａ…基端部、３４ｂ…被操作部、３５…フロート、３５ｂ…収容穴、３６…カバー。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a float valve mechanism of a drain discharge device.
[0002]
[Prior art]
Generally, a fluid pressure device such as an air cylinder is operated by compressed air compressed by a compressor. The compressed air contains moisture, oil mist, dust, and the like. If this compressed air is supplied to the fluid pressure device as it is, various troubles occur. For this reason, it is necessary to separate these beforehand by an air filter. These mixtures separated as drain by the air filter are discharged to the outside by a drain discharge device provided in the air filter.
[0003]
Conventionally, as the above drain discharging device, the one shown in FIG. 4 has been proposed. In this apparatus, a drain valve seat support 42 is provided at the lower part of the case 13 via a support ring 41, and a drain valve seat 43 having a drain valve hole is fitted on the inner peripheral surface of the drain valve seat support 42. Yes. A lower end opening of a cylinder 44 with a lid is fitted and fixed to the outer peripheral edge of the drain valve seat support 42, and a piston 45 is accommodated on the inner peripheral surface of the cylinder 44 so as to be able to reciprocate in the vertical direction. Yes. A cylindrical valve body 47 for opening and closing the drain valve seat (hole) 43 is integrally formed on the lower surface of the piston 45. A coil spring 49 is accommodated in the pilot pressure chamber 48 defined by the upper surface of the piston 45 and the cylinder 44, and the piston 45 is always urged to a position where the drain valve hole of the drain valve seat 43 is opened. Yes.
[0004]
A pilot passage 50 for guiding pressurized air to the pilot pressure chamber 48 is provided in the upper center portion of the lid portion of the cylinder 44. A pilot valve 52 is accommodated in a valve accommodating cylinder 51 integrally formed at the upper end of the lid of the cylinder 44 so as to open and close the pilot passage 50. A rubber pad 53 that contacts the pilot passage 50 is fitted into the lower end portion of the pilot valve 52. A float 54 is arranged on the outer peripheral side of the cylinder 44 so as to be able to reciprocate in the vertical direction. A bracket 55 is attached to an upper end near the outer periphery of the float 54, and a valve operating rod 57 is connected to the bracket 55 via a shaft 56 so as to be tiltable in the vertical direction. The valve operating rod 57 passes through an insertion hole 51 a provided in the valve housing cylinder portion 51 through an insertion hole 52 a provided in the pilot valve 52.
[0005]
In FIG. 4, the air filter (not shown) is in an inoperative state, drain is not stored in the drain storage chamber below the case 13, and the piston 45 and the valve body 47 are pushed downward by the coil spring 49, so that the drain valve seat 43 shows an open state. In this state, when the air filter is activated and the internal pressure of the case 13 rises, the pressure acting on the lower surface of the piston 45 rises, and the piston 45 and the valve body 47 move upward against the urging force of the coil spring 49. The valve hole of the drain valve seat 43 is closed by the valve body 47. For this reason, the drain separated by the air filter is stored in the drain storage chamber.
[0006]
When a predetermined amount of drain remains in the drain storage chamber below the case 13 and the float 54 is lifted upward by the buoyancy of the drain, the valve operating rod 57 rotates counterclockwise in FIG. 4 about the insertion hole 51a. By rotating in the direction, the pilot valve 52 is moved upward. For this reason, the pilot passage 50 is opened, the compressed air enters the pilot pressure chamber 48, the piston 45 is pushed downward, and the valve body 47 is separated downward from the drain valve seat 43, so that the drain valve seat 43 is opened. Then, the drain stored in the drain storage chamber is discharged to the outside. The pilot pressure that has entered the pilot pressure chamber 48 is gradually discharged to the outside by the orifice 45a provided in the piston 45, and after the drain is discharged, the air in the pilot pressure chamber 48 is discharged to the outside, Moving upward, the valve body 47 is returned to the valve closed position. (See Patent Document 1)
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-121694
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional float valve mechanism of the drain discharge device, the pilot valve 52 is set at the center of the float 54, and one end of the valve operating rod 57 is connected to the outer periphery of the float 54. The other end is penetrated and supported by the insertion hole 51 a of the valve housing cylinder 51. Further, the operating force to open the pilot valve 52 of the valve operating rod 57 generated by the buoyancy of the float 54 is an insertion hole 51a (valve operating rod 57 for the length of the valve operating rod 57 whose length is forced to be restricted. Of the lever) and the distance between the insertion hole 52a (the connection point between the pilot valve 52 and the valve operating rod 57). For this reason, there is a limit to setting a large force for opening the pilot valve 52. Therefore, since the float 54 is enlarged to increase the buoyancy due to the drain, the outer diameter of the float 54 and the outer diameter of the case 13 are increased, and the drain discharge device cannot be downsized. There was a problem.
[0009]
In the conventional float valve mechanism, one end portion of the valve operating rod 57 is pivotally attached to the float 54, and the other end portion penetrates the insertion hole 51a of the valve housing cylinder portion 51 and the insertion hole 52a of the pilot valve 52. As a result, the structure of the bearing mechanism becomes complicated. In addition, the structures of the valve housing cylinder 51 and the pilot valve 52 are complicated, and the number of parts is increased, resulting in troublesome manufacturing and assembly work.
[0010]
Further, in the conventional float valve mechanism, since the cylinder 44 is accommodated in the lower part of the float 54, the volume of the lower part of the float 54 cannot be increased, and the float 54 by the drain stored in the drain storage chamber cannot be increased. The buoyancy cannot be increased. Therefore, the pilot valve 52 cannot be reliably opened by the valve operating rod 57, and the float volume has to be increased as described above.
[0011]
A first object of the present invention is to provide a drain discharge device that can solve the above-described problems of the prior art, can reliably perform opening / closing operation of the pilot valve by float buoyancy, and can be downsized. It is to provide a float valve mechanism.
[0012]
In addition to the first object, the second object of the present invention is to simplify the structure of the float valve mechanism, reduce the number of parts, facilitate manufacturing and assembling operations, and reduce costs. Another object of the present invention is to provide a float valve mechanism for a drain discharge device.
[0013]
In addition to the first or second object, the third object of the present invention is to increase the buoyancy due to the drain of the float, to reliably perform the opening / closing operation of the pilot valve, and to further reduce the size. Another object of the present invention is to provide a float valve mechanism for a drain discharge device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is provided with a drain discharge port at the bottom of a case having a drain storage chamber, and a drain valve for opening and closing the drain discharge port is accommodated in the cylinder. A pilot pressure application mechanism is provided that is connected to a piston and applies a pilot pressure to the cylinder to open the drain valve. A float is disposed on the outer peripheral side of the cylinder, and the float is moved up and down. In the drain discharge device configured to open and close the pilot valve of the pilot pressure applying mechanism by operation, the pilot pressure for applying the pilot pressure to the pilot pressure applying chamber formed in the cylinder with respect to the upper end portion of the peripheral wall of the cylinder A base end portion of a valve operating member that forms an application port and opens and closes a pilot valve that opens and closes the pilot pressure application port, The operated portion of the valve operating member which is provided on the outer peripheral wall of the float in the vicinity of the pilot pressure applying port and receives upward lifting force due to the buoyancy of the float is connected to the base of the valve operating member with respect to the pilot pressure applying port. The gist is that the float is disposed at a position corresponding to the upper end of the peripheral wall of the float located on the opposite side of the end.
[0015]
In the first aspect of the present invention, the upper end opening of the float is provided with a cover that covers the pilot pressure application port, the pilot valve, and the valve operating member, and the operated portion of the valve operating member is prevented from turning. A portion is provided between the float and the cover so that the valve operating member can be tilted in a vertical direction at a predetermined position around the base end portion, and is housed in a free state. The gist of the present invention is that the floated portion and the cover are opposed to each other with a gap and are accommodated so as to be prevented from turning in a horizontal plane.
The gist of the invention according to claim 2 is that, in claim 1, the pilot valve is joined to the lower surface of the valve operating member .
[0017]
A third aspect of the present invention provides the cylinder according to the first or second aspect , wherein the cylinder is accommodated in a large-diameter accommodation hole formed inside the upper side of the float, and the connecting cylinder that connects the cylinder to the lower part of the case is The gist is that it is disposed in a small-diameter through-hole formed in the lower center portion of the float.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a float valve mechanism of a drain discharge device used in an air filter embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the entire air filter 11. A schematic configuration of the air filter 11 will be described with reference to FIG. A case 13 is provided in the lower part of the main body 12, and an air filter 14 is accommodated in the case 13. A drain discharge device 15 is accommodated in the lower portion of the case 13. An inlet 16 for guiding compressed air sent from a compressor (not shown) to the air filter 14 is provided on the upper portion of the main body 12. An outlet 17 is provided on the opposite side of the main body 12 from the inlet 16, and the compressed air purified by the air filter 14 is supplied to a fluid pressure device such as an air cylinder (not shown). Yes. Drain such as water, oil mist, or dust separated by the air filter 14 is drained from a notch passage 18a provided in the outer peripheral portion of the bracket 18 to a drain storage chamber 24 of a drain discharge device 15 provided in a lower portion of the case 13. To be guided to.
[0020]
Next, the drain discharge device 15 will be described with reference to FIG.
A cylindrical drain adapter 21 is fitted and fixed in a through hole 13a provided in the bottom of the case 13 so as to be directed in the vertical direction. A manual drain valve 22 is screwed into the female screw 21 a formed on the drain adapter 21. A drain valve seat 23 having a drain hole 23 a is fitted to the upper end portion of the manual drain valve 22, and a drain passage in which the drain in the drain storage chamber 24 formed in the inner lower portion of the case 13 is formed in the manual drain valve 22. 22b can be discharged to the outside. That is, by rotating the manual drain valve 22 in the screwing direction, the drain valve seat 23 is separated from the lower end of the drain valve 26a of the drain valve body 26, which will be described later, and the drain in the drain storage chamber 24 is discharged to the outside. ing.
[0021]
A drain discharge port 21 b is formed at a height position corresponding to the drain valve seat 23 at an intermediate height position of the drain adapter 21. A boss portion formed integrally with the lower end portion of the cylinder 25 is fitted and fixed to an attachment tube portion 21 c as a connecting tube formed integrally with the upper end portion of the drain adapter 21. A drain valve body 26 is accommodated inside the mounting cylinder portion 21c and the cylinder 25 so as to be able to reciprocate in the vertical direction. The drain valve body 26 is constituted by a cylindrical drain valve 26 a inserted in the vertical direction inside the mounting cylinder portion 21 c and a piston 26 b accommodated in the cylinder 25. The drain hole 23a of the drain valve seat 23 is opened and closed by the lower end surface of the drain valve 26a.
[0022]
A sealing plug 28 is fitted to the upper end portion of the cylinder 25, and a coil spring 29 as an urging member is interposed between the sealing plug 28 and the piston 26b. An air chamber 30 is formed between the upper surface of the piston 26 b and the sealing plug 28, and is always in communication with the outside by an insertion hole 26 c formed in the center of the drain valve body 26 and a drain hole 23 a of the drain valve seat 23. Yes. A pilot pressure chamber 31 is formed between the lower surface of the piston 26 b and the bottom wall portion of the cylinder 25. A pilot valve seat 25a is formed in the upper part of the outer peripheral wall of the cylinder 25, and the pilot valve hole 25b communicates with the pilot pressure chamber 31 through a pilot passage 25c. The drain valve 26a is formed with an orifice 26d communicating with the pilot pressure chamber 31 and the insertion hole 26c. A filter 32 is provided in the orifice 26d.
[0023]
A rubber valve body 33 is disposed on the upper surface of the peripheral wall of the cylinder 25 so as to correspond to the pilot valve seat 25a. The valve body 33 can open and close the pilot valve hole 25b. A valve operating member 34 having a strip plate shape as a valve operating member is attached to the valve body 33. A base end portion of the valve operating member 34 is supported by an upper end surface of a support portion 25d provided in the vicinity of the pilot valve seat 25a. An intermediate portion of the valve operating member 34 passes through the upper surface of the sealing plug 28 in the horizontal direction and extends in the direction opposite to the support portion 25d with respect to the pilot valve hole 25b.
[0024]
A float 35 is accommodated in the outer peripheral portion of the mounting cylinder portion 21c and the cylinder 25 so as to be capable of reciprocating in the vertical direction. A large-diameter receiving hole 35b is formed inside the upper side of the float 35 so as to surround the outer periphery of the cylinder 25. A cover 36 is fitted and fixed to the upper end of the float 35. An operated portion 34 b is formed at the tip of the valve operating member 34, and the operated portion 34 b is disposed opposite to the upper surface of the peripheral wall portion of the float 35 with a predetermined minute gap. A turning prevention portion 34 c is formed at the tip of the valve operating member 34 and enters a position restricting recess 35 d formed by cutting out on the outer peripheral surface of the peripheral wall of the float 35. The valve operating member 34 is prevented from turning in a horizontal plane by entering the turning restricting portion 34c into the position restricting recess 35d, and is tilted in the vertical direction around the base end portion 34a supported by the supporting portion 25d. Only is allowed.
[0025]
A step 35c formed at the boundary between the insertion hole 35a and the accommodation hole 35b of the float 35 is configured to abut the lower end surface of the cylinder 25 so as to regulate the floating height position of the float 35. .
[0026]
In this embodiment, the cylinder 25, the pilot valve seat 25a, the pilot valve hole 25b, the pilot passage 25c, the orifice 26d, the pilot pressure chamber 31, the valve body 33, the valve operating member 34, and the like constitute a pilot pressure applying mechanism. .
[0027]
Next, the operation of the air filter 11 configured as described above will be described.
FIG. 1 shows a pressurized state in which a small amount of drain is stored in the drain storage chamber 24 inside the case 13 and the drain storage chamber 24 receives the pressure of compressed air. Further, the drain valve body 26 is pushed down by the urging force of the coil spring 29, and the drain hole 23a of the drain valve seat 23 is closed by the lower end surface of the drain valve 26a. Furthermore, the pilot valve hole 25b of the pilot valve seat 25a is shown closed by the valve body 33.
[0028]
In this state, when the storage amount of the drain separated by the air filter 14 increases in the drain storage chamber 24 and the float 35 rises, the valve operating member 34 moves to the base end portion by the upward movement of the float 35. 1 is rotated counterclockwise in FIG. As a result, the valve body 33 is separated from the pilot valve seat 25a, and the pressure air in the drain storage chamber 24 in the case 13 is guided to the pilot pressure chamber 31 through the pilot valve hole 25b and the pilot passage 25c. Then, since an upward pressure acts on the lower surface of the piston 26b of the drain valve body 26, the drain valve body 26 is lifted upward against the biasing force of the coil spring 29, and the lower end surface of the drain valve 26a is the drain valve. It is separated from the upper surface of the seat 23. Therefore, the drain stored in the drain storage chamber 24 is discharged to the outside through the discharge port 21b, the drain hole 23a, and the drain passage 22b.
[0029]
When drainage inside the drain storage chamber 24 progresses and the liquid level decreases, the float 35 is moved downward, and the valve operating member 34 is tilted clockwise in FIG. 2 around the support portion 25d. The body 33 closes the pilot valve hole 25b of the pilot valve seat 25a. For this reason, the supply of the pressure air into the pilot pressure chamber 31 is shut off, and the pressure air in the pilot pressure chamber 31 is discharged into the insertion hole 26c through the orifice 26d. Accordingly, the drain valve body 26 is pushed downward by the stored force of the coil spring 29, the lower end surface of the drain valve 26a is brought into contact with the upper surface of the drain valve seat 23, and the drain hole 23a is closed. As a result, drainage of the drain storage chamber 24 is stopped.
[0030]
According to the float valve mechanism of the drain discharge device of the above embodiment, the following features can be obtained.
(1) In the above embodiment, the pilot valve seat 25a and the pilot valve hole 25b are provided on the outer peripheral wall portion of the cylinder 25, and the valve operating member 34 including the valve element 33 for opening and closing the pilot valve hole 25b is supported in the horizontal direction. did. Further, the base end portion is supported by a support portion 25d provided in the vicinity of the pilot valve seat 25a, and the operated portion 34b of the valve operating member 34 is passed through the sealing plug 28 on the side opposite to the support portion 25d. An extended upper end of the peripheral wall of the float 35 was provided. For this reason, the pilot valve hole 25b from the rotation fulcrum to the full length dimension of the valve operation member 34 from the rotation fulcrum (support portion 25d) of the valve operation member 34 to the buoyancy action point of the operated portion 34b of the valve operation member 34 The dimensional ratio (insulator ratio) of the distance up to can be increased. Therefore, the buoyancy of the float 35 can be effectively utilized to open the valve element 33 reliably.
[0031]
(2) In the above embodiment, the valve body 33 is supported by the pilot valve seat 25 a and the support portion 25 d of the cylinder 25, and the valve body 33 is joined to the lower surface of the base end portion of the valve operating member 34. Further, a turning prevention portion 34c is provided at the tip of the valve operating member 34 so that the valve operating member 34 is gently sandwiched between the cover 36 at a predetermined position and supported so as to be in a free state without using a connecting member. For this reason, the bearing mechanism of the valve operation member 34 can be made unnecessary. Moreover, since the function to hold the valve body 33 is added to the valve operating member 34, the configuration of the valve body 33 can be simplified, the number of parts of the float valve mechanism can be reduced, and the manufacture and assembly can be easily performed. Cost can be reduced.
[0032]
(3) In the above embodiment, the mounting cylinder portion 21c formed on the upper portion of the drain adapter 21 is extended upward, set to a small diameter, and the cylinder 25 is mounted on the upper portion of the mounting cylinder portion 21c. Therefore, the volume of the lower half of the float 35 can be increased to increase the volume, the buoyancy acting on the float 35 can be increased, the valve operating member 34 can be operated reliably, and the outer diameter of the float 35 can be increased. The size can be further reduced by further reducing the size.
[0033]
(4) In the above embodiment, since the cover 36 is fitted to the upper end opening of the float 35, the drain does not adhere to the valve element 33 and the valve operating member 34, and is due to the drain of the pilot valve hole 25 b. Closure can be prevented in advance. Further, the valve operating member 34 can be smoothly tilted.
[0034]
(5) In the above-described embodiment, the upper end portion of the float 35 is notched to form the position restricting recess 35d, and the rotation preventing portion 34c of the valve operating member 34 is engaged with the position restricting recess 35d. For this reason, positioning of the valve operating member 34 can be achieved with a simple configuration.
[0035]
In addition, you may change this embodiment as follows.
(Circle) You may make it shield the clearance gap between the position control recessed part 35d formed in the said float 35, and the cover 36. FIG. In this case, it is possible to prevent the drain from entering the turning prevention unit 34c, and the operation of the valve operating member 34 can be further stabilized.
[0036]
In the above embodiment, the case 13 is applied to a drain discharge device 15 of a type in which the drain valve body 26 is held at a position for closing the drain hole 23a of the drain valve seat 23 when the inside of the case 13 is in a non-pressurized state. . Instead of this, the drain valve body 26 may be opened in a non-pressurized state and may be applied to a float valve mechanism of a drain discharge device 15 of a type that is closed in a pressurized state.
[0037]
(Circle) it is good also as a structure which pivotally attaches the base end part of the said valve operation member 34 to the support part 25d. In this case, the rotation preventing portion 34c of the valve operating member 34 and the position restricting recess 35d of the float 35 can be omitted.
[0038]
In the above embodiment, the pilot valve seat 25a, the pilot valve hole 25b, the pilot passage 25c, the support portion 25d, and the like are formed directly on the cylinder 25. However, these are formed separately from the cylinder 25 and incorporated in the peripheral wall of the cylinder 25. It may be.
[0039]
【The invention's effect】
As described above in detail, the inventions described in claims 1 to 3 can reliably perform the opening / closing operation of the pilot valve by the buoyancy of the float, and can achieve downsizing of the float and the case.
[0040]
Further , the structure of the float valve mechanism can be simplified, the number of parts can be reduced, the manufacturing and assembling operations can be easily performed, and the cost can be reduced.
[0041]
Furthermore , the drain does not adhere to the valve body and the valve operating member, and the pilot valve hole can be prevented from being closed by the drain. Further, the valve operation member can be smoothly tilted.
[0042]
According to the third aspect of the present invention, the buoyancy due to the drain of the float can be increased, the pilot valve can be reliably opened and closed, and the float and the case can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a float valve mechanism of a drain discharge device embodying the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the float valve mechanism in a drain discharge state.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the entire air filter.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a float valve mechanism of a conventional air filter drain discharger.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Case, 13a ... Through-hole, 15 ... Drain discharge device, 24 ... Drain storage chamber, 25 ... Cylinder, 26a ... Drain valve, 26b ... Piston, 34 ... Valve operation member, 34a ... Base end part, 34b ... Operated 35, float, 35b, receiving hole, 36, cover.

Claims

A drain discharge port is provided at the bottom of the case having a drain storage chamber, a drain valve for opening and closing the drain discharge port is connected to a piston accommodated in a cylinder, and a pilot pressure is applied to the piston with respect to the cylinder. A drain is provided with a pilot pressure applying mechanism for opening the drain valve, a float is disposed on the outer peripheral side of the cylinder, and the pilot valve of the pilot pressure applying mechanism is opened and closed by lifting and lowering the float. In the discharge device,
A valve operation for opening and closing a pilot valve for opening and closing the pilot pressure applying port by forming a pilot pressure applying port for applying a pilot pressure to a pilot pressure applying chamber formed in the cylinder with respect to an upper end portion of the peripheral wall of the cylinder A base end portion of the member is provided outside the peripheral wall of the float in the vicinity of the pilot pressure application port, and an operated portion of the valve operation member that receives an upward lifting force due to the buoyancy of the float is provided as the pilot pressure application port. With respect to the upper end of the peripheral wall of the float located on the opposite side of the base end of the valve operating member ,
The upper end opening of the float is provided with a cover that covers the pilot pressure application port, the pilot valve, and the valve operation member, and the operated portion of the valve operation member is provided with a turning prevention portion, and the float, the cover, In between, the valve operating member can be tilted in a vertical direction at a predetermined position around its base end portion, and is housed in a free state, and the operated portion is connected to the float and the cover. A drain valve mechanism of a drain discharge device which is disposed so as to face each other with a gap, and is accommodated so as to be prevented from turning in a horizontal plane .

The float valve mechanism according to claim 1, wherein the pilot valve is joined to a lower surface of the valve operating member.

3. The cylinder according to claim 1, wherein the cylinder is accommodated in a large-diameter accommodation hole formed inside the float, and a connecting cylinder that connects the cylinder to a lower portion of the case is formed at a lower center portion of the float. Float valve mechanism of a drain discharge device disposed in a through hole having a small diameter .