JP4257175B2 - エアドライヤ - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両等に装備され、空気圧縮機が吐出する圧縮空気をエアタンクに所定の圧力範囲で貯える前に、圧縮空気から水分等の異物を除去する処理を行うエアドライヤに関する。

上述したエアドライヤとして、図６〜図８に示す構成のものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。このエアドライヤ１００は、図６に示すように基部材１０１の上に乾燥部１０２が設けられたもので、外部の空気圧縮機（コンプレッサ）からの空気が基部材１０１に設けられたインレットポート部１０１ａから入り、入った空気を壁面で冷却して、水分と油分とを空気通流部の底部１０３に溜めるとともに、空気を基部材１０１の上であって乾燥部１０２の内側に設けられたオイルフィルタ１０４へ送る。オイルフィルタ１０４により小さな油滴や塵埃が除去された空気は、乾燥部１０２内に入り、乾燥部１０２内に設けられた、再生可能な乾燥剤１０５ａを備える乾燥筒１０５内に送られて水分が除去され、つまり除湿作用によりドライエアとなり、乾燥部１０２に設けられたパージチャンバ１０６を経由した後に基部材１０１に設けられたアウトレットポート部１０１ｂのチェックバルブ１０８を介して外部の図示しないエアタンクおよび基部材１０１に内蔵されたプレッシャガバナ１２０に供給される（図７参照）。そして、空気圧がプレッシャガバナ１２０の上限圧力に達すると、プレッシャガバナ１２０の司令圧力に基づいてドレンバルブ１０９が開放され、乾燥筒１０５内のエアが排気通路１１０を介して大気に開放される。その開放は急激なものであるので、乾燥筒１０５内のエアによりオイルフィルタ１０４が洗浄されるとともに、底部１０３に溜まっていた油分凝縮水も排気通路１１０を介して大気へ放出され、加えてパージチャンバ１０６内のドライエアがオリフィス１０７を通って乾燥筒１０５内を逆流し、乾燥剤１０５ａから水分を奪って大気へ運び去り、乾燥剤１０５ａの再生が行われる。その後、プレッシャガバナ１２０の司令圧力に基づいてドレンバルブ１０９が閉じると、上述した除湿作用に戻るように構成されている。

プレッシャガバナ１２０は、上述したようにドレンバルブ１０９の開閉を制御するように構成されており、以下のような構造となっている。即ち、プレッシャガバナ１２０は、図７に示すようにガバナピストン１２２を移動させるための空洞１２０ａを備え、このガバナピストン１２２には圧縮スプリング１２１を圧縮するように通路を通ってアウトレットポート部１０１ｂからの圧力空気（又は外部エアタンクの圧力空気）が作用する。このとき、空気圧力が規定圧力以下であれば、圧縮スプリング１２１の圧縮状態が変化しないため、コントロールポート１２３の圧力空気はエキゾーストステム１２４を通って大気に放出される。そして、アウトレットポート部１０１ｂの圧力空気（又は外部エアタンクの圧力空気）が上昇し、ガバナピストン１２２に作用する力が圧縮スプリング１２１の圧縮力よりも強くなると、ガバナピストン１２２が圧縮スプリング１２１側に移動し、エキゾーストステム１２４がガバナピストン１２２にて閉ざされ、コントロールポート１２３の空気が大気と遮断される。更にアウトレットポート部１０１ｂの圧力空気が上昇して切放し圧力以上になると、ガバナピストン１２２はより圧縮スプリング１２１側に移動するため、エキゾーストステム１２４によってガバナバルブ１２５が開かれ、このガバナバルブ１２５を介してアウトレットポート部１０１ｂの圧力空気がコントロールポート１２３へ与えられ、ドレンバルブ１０９の上面へ到達することでドレンバルブ１０９を押し開く。そして、アウトレットポート部１０１ｂの圧力空気が次第に下降して、ガバナピストン１２２が圧縮スプリング１２１により押し戻されると、ガバナバルブ１２５が閉じ、エキゾーストステム１２４がガバナバルブ１２５から離れることで、コントロールポート１２３の空気がエキゾーストステム１２４を通って大気に開放され、ドレンバルブ１０９を閉ざす。

このようなプレッシャガバナ１２０を有するエアドライヤ１００において、上記ドレンバルブ１０９の排気通路１１０とプレッシャガバナ１２０の排気通路１２６とが繋がった構成となっている。具体的には、プレッシャガバナ１２０の排気通路１２６は、図８に示すようにガバナピストン１２２を移動させるための空洞１２０ａに一端が繋がり他端が基部材１０１の外面に繋がる縦孔１２７と、一端がドレンバルブ１０９の排気通路１１０に繋がり他端が基部材１０１の外面に繋がる横孔１２８とを備え、縦孔１２７および横孔１２８は両者の繋ぎ部分よりも外側が鋼球１２７ａ、１２８ａにより塞げられて連通した構成となっている。そして、このようにガバナ排気通路１２６の横孔１２８がドレンバルブ１０９の排気通路１１０に連通連結した構成とすることにより、ガバナ排気通路１２６の出口が凍結等により閉塞することを防止している。なお、図７には、横孔１２８が表されている。
特許第３３２２３３７号公報

ところで、従来のエアドライヤにおいては、ガバナ排気通路の出口の凍結を防止する手段として、上述したように当該ガバナの排気通路の出口をドレンバルブの排気通路に繋いだ構成としているため、ドレンバルブからの排気エアが多いとき、その一部がガバナの排気通路へ逆流する場合がある。特に、車両の仕様によっては、より大きな力を得るために、より高圧力の空気を用いる場合には、例えば現状９ｋｇ／ｃｍ²から１１ｋｇ／ｃｍ²に高圧力化した場合には、排気エアの流量が多くなるため、上記ガバナの排気通路へのエアの逆流が生じ易いという難点がある。そして、この逆流が発生した場合には、ガバナのピストンが押し戻されて、ドレンバルブの開放動作が妨げられ、乾燥剤の再生が不完全になる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、ガバナの排気通路にドレンバルブの排気エアが逆流するといった不都合が生ずることなく、ガバナの排気通路の出口が閉塞することを防止できるエアドライヤを提供することを目的とする。

請求項１の発明のエアドライヤは、車体に取付けられる車体取付け面を有する基部材に、導入エアから分離したドレンを外部に排出させるためのドレンバルブの開閉を、乾燥済み導出エアの圧力変化に応じて制御するプレッシャガバナが設けられたエアドライヤにおいて、上記車体取付け面に、この車体取付け面が取付けられる車体との間で大気圧空間を形成する凹部を備え、その凹部内に、前記プレッシャガバナ内のエアを外部に排出させるためのガバナ排気通路の出口が配置されていることを特徴とする。

このエアドライヤにおいて、請求項２のように、前記プレッシャガバナが、ピストン移動用空洞の一方側に供給される乾燥済み導出エアの圧力変化に伴うピストン移動によりドレンバルブの開閉を制御するものである構成とすることができる。

請求項３の発明のエアドライヤは、前記ガバナ排気通路が、前記基部材の内部に設けられ前記空洞の他方側に一端が繋がった排気孔と、該排気孔の他端に繋がり前記凹部に出口が配置された配管とを有することを特徴とする。

請求項４の発明のエアドライヤは、前記車体取付け面は、基部材に形成されたリブの端面で構成され、このリブによって囲まれた凹部に前記ガバナ排気通路の出口が配置されていることを特徴とする。

請求項１のエアドライヤによる場合には、車体取付け面が取付けられる車体面を有効に利用して外部から閉ざされた空間を形成し、この空間内にガバナ排気通路の出口を開口させることで凍結による閉塞を防止することができる。従って、従来のようにドレンバルブからの排気エアがガバナの排気通路へ逆流することがない。これに伴い、ガバナのピストンが押し戻されることによってドレンバルブの開放動作が妨げられることがなくなり、また乾燥剤の再生が不完全になることもない。

請求項３による場合には、プレッシャガバナと車体取付け面とが離れていても、プレッシャガバナに繋がる排気孔と凹部との間に適当な配管を介設させることによってガバナ排気通路の出口を凹部に至らせることができる。

請求項４による場合には、従来のエアドライヤの基部材に元々形成されていた、リブ内の凹部をそのまま使用することができ、従来からのエアドライヤ構成部品をそのまま使用することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。

図１は本実施形態に係るエアドライヤを示す正面断面図、図２は図１のエアドライヤに備わったガバナ部分を示す横断面図、図３は図１のエアドライヤに備わったガバナ排気通路の説明図（正面図）、図４はガバナ排気通路の説明図（底面図）、図５はガバナ排気通路の説明図（側面図）である。

本実施形態に係るエアドライヤは、図１に示すように基部材１の上に乾燥部２が設けられたもので、ガバナ排気通路の構成を除き、従来のエアドライヤと同一構造となっている。以下、本実施形態に係るエアドライヤの構成を詳述する。

基部材１はインレットポート部１ａを有し、インレットポート部１ａには外部の空気圧縮機（コンプレッサ）からの空気が導入される。導入空気は、空気通流部の壁面で冷却され、導入空気から分離された水分と油分とが空気通流部の底部３にドレンとして溜まるとともに、空気が基部材１の上であって乾燥部２の内側に設けられたオイルフィルタ４へ送られ、ここで小さな油滴や塵埃が除去される。

オイルフィルタ４を経た空気は、乾燥部２内に入り、乾燥部２内に設けられた、再生可能な乾燥剤５ａを備える乾燥筒５内に送られて水分が除去され、つまり除湿作用によりドライエアとなり、乾燥部２に設けられたパージチャンバ６を経由した後に基部材１に設けられたアウトレットポート部１ｂのチェックバルブ８を介して外部の図示しないエアタンクおよび基部材１に内蔵されたプレッシャガバナ２０に供給される（図２参照）。そして、空気圧がプレッシャガバナ２０の上限圧力に達すると、プレッシャガバナ２０の司令圧力に基づいてドレンバルブ９が開放され、乾燥筒５内のエアが排気通路１０を介して大気に開放される。その開放は急激なものであるので、乾燥筒５内のエアによりオイルフィルタ４が洗浄されるとともに、底部３に溜まっていた油分凝縮水（ドレン）も排気通路１０を介して大気へ放出（排出）され、加えてパージチャンバ６内のドライエアがオリフィス７を通って乾燥筒５内を逆流し、乾燥剤５ａから水分を奪って大気へ運び去り、乾燥剤５ａの再生が行われる。その後、プレッシャガバナ２０の司令圧力に基づいてドレンバルブ９が閉じると、上述した除湿作用に戻るように構成されている。

プレッシャガバナ２０は、上述したようにドレンバルブ９の開閉を制御するように構成されており、以下のような構造となっている。即ち、プレッシャガバナ２０は、図２に示すようにガバナピストン２２を移動させるための空洞２０ａを備え、このガバナピストン２２には圧縮スプリング２１を圧縮するようにエア導入路２０ｂを通ってアウトレットポート部１ｂからの乾燥済み圧力空気（又は外部エアタンクの圧力空気）が作用する。このとき、エア導入路２０ｂから導入される空気圧力が規定圧力以下であれば、圧縮スプリング２１の圧縮状態が変化しないため、コントロールポート２３の圧力空気はエキゾーストステム２４を通って大気に放出される。そして、アウトレットポート部１ｂの圧力空気（又は外部エアタンクの圧力空気）が上昇し、ガバナピストン２２に作用する力が圧縮スプリング２１の圧縮力よりも強くなると、ガバナピストン２２が圧縮スプリング２１側に移動し、エキゾーストステム２４がガバナピストン２２にて閉ざされ、コントロールポート２３の空気が大気と遮断される。更にアウトレットポート部１ｂの圧力空気が上昇して切放し圧力以上になると、ガバナピストン２２はより圧縮スプリング２１側に移動するため、エキゾーストステム２４によってガバナバルブ２５が開かれ、このガバナバルブ２５を介してアウトレットポート部１ｂの圧力空気がコントロールポート２３へ与えられ、ドレンバルブ９の上面へ到達することでドレンバルブ９を押し開く。そして、アウトレットポート部１ｂの圧力空気が次第に下降して、ガバナピストン２２が圧縮スプリング２１により押し戻されると、ガバナバルブ２５が閉じ、エキゾーストステム２４がガバナバルブ２５から離れることで、コントロールポート２３の空気がエキゾーストステム２４を通って大気に開放され、ドレンバルブ９を閉ざす。

このようなプレッシャガバナ２０を有するエアドライヤにおいて、上記ドレンバルブ９の排気通路１０とガバナ２０の排気通路２６とが独立した構成となっている。具体的には、プレッシャガバナ２０の排気通路２６は、図３に示すように空洞２０ａのエア導入路２０ｂとは、ガバナピストン２２の移動域を挟んで反対側（圧縮スプリング２１が位置する側）に一端（上端）２７ａが繋がり他端（下端）２７ｂが基部材１の外面に繋がる排気孔としての縦孔２７と、この縦孔２７の他端（下端）２７ｂに入口２８ａが繋がった配管２８とを備え、配管２８の出口２８ｂは、ブラケット２９の車体取付け面２９ａに設けられた凹部３１内に配置されている。この凹部３１は、ブラケット２９の壁部２９ｂと、この壁部２９ｂの外縁部と中央部とから側方に向けて突出させたリブ３２とで囲まれており、そのリブ３２の端面で上記車体取付け面２９ａが形成されている。壁部２９ｂには貫通孔２９ｃが形成されていて、この貫通孔２９ｃを介して配管２８の出口２８ｂが凹部３１内に挿通されている。凹部３１の下側には、水抜き用の貫通孔３１ａがリブ３２を貫通した状態で形成されていて、凹部３１内は車体取付け面２９ａを車体３０に取付けても大気圧空間とされる。

したがって、本実施形態のエアドライヤにおいては、車体取付け面２９ａが取付けられる車体３０の面部分を有効に利用して外部から閉ざされた空間、実質的には貫通孔３１ａによる大気圧空間を形成し、この空間内にガバナ排気通路２６の出口２８ｂを開口させることで凍結による閉塞を防止することができる。従って、従来のようにドレンバルブからの排気エアがガバナの排気通路へ逆流することがない。これに伴い、プレッシャガバナ２０のガバナピストン２２が押し戻されることによってドレンバルブ９の開放動作が妨げられることがなくなり、また乾燥剤５ａの再生が不完全になることもない。

また、本実施形態にあっては、ガバナ排気通路２６が、基部材１の内部に設けられ、空洞２０ａのエア導入路２０ｂとは反対側に一端が繋がった縦孔（排気孔）２７と、この縦孔２７の他端に繋がり凹部３１に出口が配置された配管２８とを有する構成であるので、プレッシャガバナ２０と車体取付け面２９ａとが離れていても、プレッシャガバナ２０に繋がる縦孔２７と凹部３１との間に適当な配管２８を介設させることによってガバナ排気通路２６の出口２８ｂを凹部３１に至らせることができる。また、本実施形態による場合には、排気孔としての縦孔２７のみを孔加工し、その縦孔２７に配管２８を繋いで出口を凹部３１に配置させればよく、従来の孔加工前の基部材、つまり縦孔及び横孔を孔加工により形成する前の基部材をそのまま使用することが可能となる。また、本実施形態においては、車体取付け面２９ａは、基部材１に形成されたリブ３２の端面で構成され、このリブ３２によって囲まれた凹部３１にガバナ排気通路２６の出口が配置されているので、従来のエアドライヤの基部材に元々形成されていた、リブ３２内の凹部３１をそのまま使用することができ、従来の基部材をそのまま使用することが可能となる。

なお、上述した実施形態ではガバナ排気通路の排気孔として縦孔（２７）を用いる構成としているが、本発明はこれに限らず、空洞のエア導入路とは反対側に一端が繋がるように基部材の肉部を貫通する貫通孔であればよく、貫通孔の方向性は問わない。

また、上述した実施形態では、ガバナ排気通路の配管の出口を配置するための凹部が、車体に取付けられる車体取付け面に予め備わっている基部材を用いているが、本発明はこれに限らず、基部材に上記のような凹部が存在しない場合には、基部材に上記凹部を形成してもよい。

また、上述した実施形態では、ガバナのエア導入路には基部材のアウトレットポート部からの圧力空気（又は外部エアタンクの圧力空気）が導入されるようにしているが、本発明はこれに限らない、例えばアウトレットポート部から外部エアタンクまでの任意の箇所から圧力空気を導入するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るエアドライヤを示す正面断面図である。 図１のエアドライヤに備わったガバナ部分を示す横断面図である。 図１のエアドライヤに備わったガバナ排気通路の説明図（正面図）である。 図１のエアドライヤに備わったガバナ排気通路の説明図（底面図）である。 図１のエアドライヤに備わったガバナ排気通路の説明図（側面図）である。 従来のエアドライヤを示す正面断面図である。 従来のエアドライヤに備わったガバナ部分を示す横断面図である。 従来のエアドライヤに備わったガバナ排気通路の説明図（正面図）である。

符号の説明

１ 基部材
２ 乾燥部
５ａ 乾燥剤
９ ドレンバルブ
２０ プレッシャガバナ
２０ａ 空洞
２０ｂ エア導入路
２２ ガバナピストン
２６ ガバナ排気通路
２７ 縦孔（排気孔）
２８ 配管
２８ｂ 出口
２９ａ 車体取付け面
３１ 凹部
３２ リブ

Claims (4)

1. 車体に取付けられる車体取付け面を有する基部材に、導入エアから分離したドレンを外部に排出させるためのドレンバルブの開閉を、乾燥済み導出エアの圧力変化に応じて制御するプレッシャガバナが設けられたエアドライヤにおいて、
   上記車体取付け面に、この車体取付け面が取付けられる車体との間で大気圧空間を形成する凹部を備え、その凹部内に、前記プレッシャガバナ内のエアを外部に排出させるためのガバナ排気通路の出口が配置されていることを特徴とするエアドライヤ。
2. 前記プレッシャガバナが、ピストン移動用空洞の一方側に供給される乾燥済み導出エアの圧力変化に伴うピストン移動によりドレンバルブの開閉を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載のエアドライヤ。
3. 前記ガバナ排気通路が、前記基部材の内部に設けられ前記空洞の他方側に一端が繋がった排気孔と、該排気孔の他端に繋がり前記凹部に出口が配置された配管とを有することを特徴とする請求項２に記載のエアドライヤ。
4. 前記車体取付け面は、基部材に形成されたリブの端面で構成され、このリブによって囲まれた凹部に前記ガバナ排気通路の出口が配置されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のエアドライヤ。

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