JP4723130B2 - 吸着分離装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料気体から被吸着物を吸着して分離するための吸着剤が収容された吸着容器と、この吸着容器に原料気体を供給する空圧回路が設けられた装置本体とを備え、吸着容器に装置本体に着脱可能に固定して空圧回路に接続する連結機構を備えた吸着分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乾燥剤が収容された一対の乾燥剤筒を備え、この両乾燥剤筒で交互に吸着及び再生を行う圧力スイング吸着によって、原料空気から水分を除去した乾燥空気を連続的に供給する空圧回路からなる除湿装置がある。
【０００３】
この除湿装置は、ある吸着時間単位毎の制御によって、両乾燥剤筒の一方の乾燥剤筒に原料空気を高圧で供給してその吸着剤に水分を吸着させることで乾燥空気を生成し、同時に、生成する乾燥空気の一部を他方の乾燥剤筒に逆流させることでその吸着剤を再生させる。そして、他方の乾燥剤筒の再生が完了した吸着時間の終了時点で、この再生した乾燥剤筒に新たに原料空気を供給して吸着を行わせる一方、それまで吸着を行わせていた乾燥剤筒に乾燥空気を逆流させてその吸着剤を再生する。即ち、吸着時間毎に、各乾燥剤筒の乾燥剤に対し、吸着と再生とが交互に行われる。
【０００４】
ところで、原料空気中には油分、塵埃等の不純物が含まれているので、ある期間を超えて乾燥剤を使用すると、乾燥剤の吸着効率が低下し、生成される乾燥空気の乾燥度が低下する。このため、除湿装置をある期間だけ使用した時点で、各乾燥剤筒の乾燥剤を新しいものに交換する必要がある。
【０００５】
そこで、除湿装置は、吸着及び再生の切り替えを行うための電磁弁等からなる空圧回路が収容されている装置本体に対し、各乾燥剤筒を着脱可能に固定して空圧回路に接続するようになっている。そして、このための連結機構が、装置本体と各乾燥剤筒とに設けられている。
【０００６】
また、吸着を行う各乾燥剤筒には、空気供給源から原料空気が高圧で供給される。このため、乾燥剤筒の連結機構は、乾燥剤筒を装置本体に強固に固定することができるものとなっている。
【０００７】
このような乾燥剤筒の連結機構としては、例えば、図１８に示すように、装置本体８０に設けられた筒受け口８１に、乾燥剤筒８２の基端に設けられた筒側連結部８３を螺合によって固定する連結構造がある。筒受け口８１の内側には雌ねじ部８１ａが設けられ、筒側連結部８３の外側には雄ねじ部８３ａが形成されている。そして、乾燥剤筒８２を装置本体８０に取り付けるときには、乾燥剤筒８２を持って回転させ、筒側連結部８３の雄ねじ部８３ａを、筒受け口８１の雌ねじ部８１ａに螺合させる。反対に取り外すときには、乾燥剤筒８２を逆向きに回転させて、筒側連結部８３を筒受け口８１から外す。
【０００８】
また、別の連結構造として、図１９に示すように、装置本体９０に設けた筒受け口９１に、乾燥剤筒９２の基端に設けたフランジ９３をボルト９４によって固定する連結構造がある。ボルト９４の取り付け及び取り外しはスパナを用いて行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、装置本体８０の筒受け口８１に設けた雌ねじ部８１ａに、乾燥剤筒８２の筒側連結部８３に設けた雄ねじ部８３ａを螺合させる連結機構では、乾燥剤筒８２の取り付けあるいは取り外し時に作業者が乾燥剤筒８２を持って何回も回転させる必要があり、その取り付け及び取り外し作業に時間がかかる問題があった。
【００１０】
また、装置本体９０の筒受け口９１に、乾燥剤筒９２のフランジ９３をボルト９４で締結する連結構造では、乾燥剤筒９２の取り付けあるいは取り外し毎にスパナを用意する必要があり、取り付け及び取り外し操作が面倒な問題があった。
【００１１】
しかも、この装置においては、乾燥剤筒９２の取り付け及び取り外し時にボルト９４をスパナで回すための空間が必要となるので、両乾燥剤筒９２間の距離が大きくなり、装置全体が大型化していた。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、装置本体に設けられた空圧回路に接続して使用する吸着容器を、装置本体に着脱可能に固定して空圧回路に接続する吸着分離装置において、着脱のための工具を必要とせず、また、より簡単な操作で、装置本体に対し吸着容器を着脱することができる吸着容器の連結機構を備えた吸着分離装置を提供することにある。
【００１３】
また、第２の目的は、上記第１の目的に加えて、隣り合う吸着容器同士をより近づけて配置することができ、装置全体の小型化を図ることができる吸着分離装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、吸着剤が収容された吸着容器と、前記吸着容器が接続される空圧回路を備えた装置本体とからなり、前記空圧回路は、前記吸着容器に原料気体を供給し、吸着容器内の吸着剤によって不要成分が吸着除去された製品気体を外部に排出する吸着分離装置において、前記吸着容器に設けられた容器側連結部と、前記装置本体に設けられた装置側連結部とを備え、前記両連結部のいずれか一方が他方に挿入された状態で前記吸着容器が前記空圧回路に接続されるものであって、前記両連結部のうち、挿入状態で内側となる方の外周面には外側係合部が設けられ、同じく外側となる方の内周面には内側係合部が設けられ、前記外側係合部及び内側係合部は、所定の回転位置関係で前記両連結部のいずれか一方を他方に対し両連結部のほぼ中心軸線方向に挿入させ、この挿入状態から同中心軸線回りに１回転未満の所定回転角だけ相対回転させた回転位置関係のときに両連結部を同中心軸線方向で引き抜き不能に連結するように係合し、前記両連結部が前記中心軸線方向に引き抜き不能に連結された状態において、前記装置側連結部に対し前記容器側連結部を前記中心軸線方向で引き抜き方向に付勢し、装置側連結部に対する容器側連結部の中心軸線方向で挿し込み方向の移動を制限する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、吸着容器の容器側連結部と、装置本体の装置側連結部とのいずれか一方を他方に対し両者のほぼ中心軸線方向に挿入させた後、この中心軸線回りに吸着容器を装置本体に対し所定回転角だけ回転させると、吸着容器が装置本体の装置側連結部に対し中心軸線方向に引き抜き不能に固定される。
また、装置側連結部に対し容器側連結部が引き抜き方向に離間した位置に保持され、挿し込み方向での相対移動が制限される。このため、両連結部の間に中心軸線方向の遊びがあっても、両連結部が中心軸線方向にがたつき難い。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記外側係合部及び内側係合部のいずれか一方は、ほぼ前記中心軸線方向に延びる軸方向案内溝と、この軸方向案内溝からほぼ周方向に延びる周方向案内溝とからなる案内溝であり、その他方は、前記軸方向案内溝及び周方向案内溝にそれぞれ案内される係合凸部であって、前記案内溝及び係合凸部は、前記両連結部が所定の回転位置関係のときに前記軸方向案内溝に前記係合凸部がほぼ同中心軸線方向に案内されることで両連結部のいずれか一方を他方に対し同中心軸線方向に挿入させ、この挿入状態から前記周方向案内溝に前記係合凸部がほぼ周方向に案内されることで両連結部を同中心軸線回りに１回転未満の所定回転角だけ相対回転させるともにそのときの回転位置関係で両連結部を中心軸線方向で引き抜き不能に連結することを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、装置側連結部及び容器側連結部のいずれか一方に設けられた軸方向案内溝に、その他方に設けられた係合凸部をほぼ中心軸線方向に案内させると、両連結部の一方が他方に対しその中心軸線方向に挿入される。この状態から、周方向案内溝に係合凸部をほぼ周方向に案内させると、両連結部が相対回転し、周方向案内溝と係合凸部とによって両連結部が中心軸線方向で引き抜き不能に連結される。従って、軸方向案内溝及び周方向案内溝と、この各案内溝に案内される係合凸部とからなる簡単な機構で実施できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記吸着容器に対して原料気体を供給する空圧回路の供給側ポートを、吸着容器の気体入口に連通又は連通遮断するように開閉弁動作する開閉弁と、前記装置側連結部に対し前記容器側連結部が前記中心軸線方向に引き抜き不能に連結されることによって前記開閉弁を閉弁状態から開弁操作する弁操作手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、吸着容器の容器側連結部を、装置本体の装置側連結部に対し中心軸線方向に嵌合させただけの状態では、吸着容器の気体入口に空圧回路が連通されない。この状態から容器側連結部を装置側連結部に対して回転させ、両連結部が中心軸線方向に固定された状態で、始めて空圧回路が接続される。このため、装置側連結部に対し中心軸線方向に容器側連結部が嵌合されただけの状態で、空圧回路から吸着容器に対し原料気体が高圧で供給されても、吸着容器に高圧の原料気体が供給されることはなく、吸着容器が装置側連結部から飛び出すことはない。
【００２２】
上記第２の目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記吸着容器は、その全体が略円柱状に形成されたものであって、前記容器側連結部と反対側の端部には、吸着容器を前記中心軸線回りで回転させるために把持されるハンドル部が、吸着容器の最大外径の範囲内に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、着脱時に吸着容器を容易に取り扱うことができる。また、隣り合う吸着容器のハンドル部同士が干渉することがないので、両吸着容器をより接近させて設けることができ、吸着装置全体の小型化を図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を吸着装置としての除湿装置に具体化した一実施形態を図１〜図１６に従って説明する。
【００２５】
本実施形態の除湿装置１０は、図１に示すように、装置本体１１と、一対の乾燥剤筒１２ａ，１２ｂとを備えている。本実施形態では、乾燥剤筒１２ａ，１２ｂがそれぞれ吸着容器である。
【００２６】
装置本体は、図示しない空気供給源から供給される原料空気を各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂに交互に供給し、原料空気から乾燥剤筒１２ａ，１２ｂが生成する乾燥空気を外部に供給する空圧回路をその内部に備えている。
【００２７】
装置本体１１は、各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂを着脱可能に固定して空圧回路に接続するための一対の筒受け口１３を備えている。各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは、それぞれ筒受け口１３に固定されることで空圧回路に接続される。
【００２８】
各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは略円柱状に形成され、その内部に乾燥剤が収容されている。各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂの基端には、筒受け口１３に対し着脱可能に固定される連結部１４が設けられている。各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは、その連結部１４が筒受け口１３に固定されることで空圧回路に接続される。
【００２９】
次に、装置本体１１について詳述する。
図２，３に示すように、装置本体１１には、そのハウジング１５内に、それぞれ一対の供給用電磁二方弁１６ａ，１６ｂ、排気用電磁二方弁１７ａ，１７ｂ、チェック弁１８ａ，１８ｂ、及び、オリフィス１９ａ，１９ｂ等からなる公知の空圧回路が設けられている。また、空圧回路は、ハウジング１５の外部に開口する入力ポート２０、出力ポート２１及び排気ポート２２を備えている。
【００３０】
各筒受け口１３に固定された乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは、入力ポート２０と出力ポート２１とを並列に連通する一対の流路２３ａ，２３ｂ上にそれぞれ接続される。
【００３１】
供給用電磁二方弁１６ａは流路２３ａ上で乾燥剤筒１２ａの空気入口と入力ポート２０との間に設けられ、外部の空気供給源から入力ポート２０に供給される原料空気を乾燥剤筒１２ａの空気入口に供給又は供給停止する。また、供給用電磁弁１６ｂは流路２３ｂ上で乾燥剤筒１２ｂの空気入口と入力ポート２０との間に設けられ、入力ポート２０に供給される原料空気を乾燥剤筒１２ｂの空気入口に供給又は供給停止する。
【００３２】
排気用電磁二方弁１７ａは、供給用電磁弁１６ａの出力ポート側と排気ポート２２とを連通する流路２４ａ上に設けられ、乾燥剤筒１２ａの空気入口を大気に連通又は連通遮断する。また、排気用電磁二方弁１７ｂは、供給用電磁弁１６ｂの出力ポート側と排気ポート２２とを連通する流路２４ｂ上に設けられ、乾燥剤筒１２ｂの空気入口を大気に連通又は連通遮断する。
【００３３】
チェック弁１８ａは流路２３ａ上で乾燥剤筒１２ａの空気出口と出力ポート２１との間に設けられ、乾燥剤筒１２ａから排出される乾燥空気を出力ポート２１に流出させる。また、チェック弁１８ｂは流路２３ｂ上で乾燥剤筒１２ｂの空気出口と出力ポート２１との間に設けられ、乾燥剤筒１２ｂから排出される乾燥空気を出力ポート２１に流出させる。
【００３４】
オリフィス１９ａはチェック弁１８ａと並列に設けられ、乾燥剤筒１２ｂからチェック弁１８ｂを介して出力ポート２１側に流出する乾燥空気の一部を、乾燥剤筒１２ａの空気出口側に供給する。また、オリフィス１９ｂはチェック弁１８ｂと並列に設けられ、乾燥剤筒１２ａからチェック弁１８ａを介して出力ポート２１側に流出する乾燥空気の一部を乾燥剤筒１２ｂの空気出口側に供給する。
【００３５】
このように構成された空圧回路は、外部の制御装置によって、予め設定された制御時間毎に各供給用電磁二方弁１６ａ，１６ｂ及び各排気用電磁二方弁１７ａ，１７ｂが開閉弁制御されることで、次のように動作する。
【００３６】
先ず、例えば供給用電磁弁１６ｂが閉弁されたままで供給用電磁弁１６ａが開弁された後、排気用電磁弁１７ａが閉弁されたままで排気用電磁弁１７ｂが開弁される。
【００３７】
すると、外部の空気供給源から入力ポート２０に供給される高圧の原料空気が、供給用電磁二方弁１６ａによって乾燥剤筒１２ａに供給される。そして、この乾燥剤筒１２ａによって原料空気から水分を吸着した乾燥空気が生成され、この乾燥空気がチェック弁１８ａを介して出力ポート２１に供給される。
【００３８】
一方、チェック弁１８ａを介して出力ポート２１側に送られた乾燥空気の一部が、オリフィス１９ｂを介して乾燥剤筒１２ｂに対し逆向きに供給される。そして、乾燥剤筒１２ｂを逆流してその乾燥剤を再生させた後、排気用電磁弁１７ｂを介して排気ポート２２から外気に排気される。
【００３９】
次に、乾燥剤筒１２ｂの再生が完了した時点で、排気用電磁弁１７ｂが閉弁される。そして、この乾燥剤筒１２ｂ内の圧力が吸着を行っている乾燥剤筒１２ａ内の圧力まで上昇した時点で、供給用電磁弁１６ａが閉弁され、供給用電磁弁１６ｂが開弁される。さらに、この時点から少し遅れて排気用電磁弁１７ａが開弁される。
【００４０】
すると、乾燥剤が再生され、内部の圧力が上昇した乾燥剤筒１２ｂに、供給用電磁二方弁１６ｂを介して原料空気が供給され、それまで吸着を行った乾燥剤筒１２ｂには、乾燥剤筒１２ｂからオリフィス１９ａを介して再生用の乾燥空気が供給される。
【００４１】
このように、空圧回路は、制御時間毎に、両乾燥剤筒１２ａ，１２ｂの一方で吸着を行い、他方を再生させるように交互に切り替えられるように制御されることで、原料空気から乾燥空気を連続的に生成して供給する。
【００４２】
さらに、本実施形態の空圧回路には、一対の開閉弁２５ａ，２５ｂが新たな構成要素として加えられている。
開閉弁２５ａは、流路２３ａ上で、乾燥剤筒１２ａと、供給用電磁弁１６ａ及び排気用電磁弁１７ａとの間に設けられている。そして、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対して固定されているか否かによって開閉弁操作され、非固定時には閉弁操作されて入力ポート２０の乾燥剤筒１２ａに対する連通を遮断し、一方、固定時には開弁操作されて入力ポート２０を乾燥剤筒１２ａに連通する。同様に、開閉弁２５ｂは、流路２３ｂ上で、乾燥剤筒１２ｂと、供給用電磁弁１６ｂ及び排気用電磁弁１７ｂとの間に設けられている。そして、乾燥剤筒１２ｂが筒受け口１３に対して固定されているか否かによって開閉弁操作され、非固定時には閉弁操作されて入力ポート２０の乾燥剤筒１２ｂに対する連通を遮断し、一方、固定時には開弁操作されて入力ポート２０を乾燥剤筒１２ｂに連通する。
【００４３】
図２，４，５に示すように、前記筒受け口１３には、略円筒状に形成され、ハウジング１５の上面に固定された装置側連結部としての装置側連結筒２６が設けられている。この装置側連結筒２６の内周面には、乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）を着脱可能に固定するための４つの案内溝２７がその中心軸線回りに等角度間隔（本実施形態では、９０°）で設けられている。本実施形態では、各案内溝２７が内側係合部である。
【００４４】
図２，４，５に示すように、ハウジング１５の上面によって形成される筒受け口１３の底面には、入力ポート２０に連通される供給側ポート２８と、出力ポートに連通される排出側ポート２９とが設けられている。排出側ポート２９は、底面中央部においてハウジング１５上面に開口され、円筒状のジョイント３０が装着されている。供給側ポート２８は、底面中央部から外れた位置に開口されている。供給側ポート２８には、開閉弁２５ａ（又は２５ｂ）が一体的に形成されている。
【００４５】
開閉弁２５ａ（又は２５ｂ）は、図１１，１４に示すように、いずれも供給側ポート２８内に設けられた弁体３１、コイルばね３２及び弁座３３等から構成されている。弁体３１は、コイルばね３２に支持され、図１１に示すように、その付勢力によって弁座３３に当接されている。そして、この状態が閉弁状態であって、供給側ポート２８を介した入力ポート２０と乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）との連通を遮断する。また、弁体３１には、供給側ポート２８から外部に延出する操作軸３４が設けられている。そして、図１４に示すように、この操作軸３４が押し込まれて弁体３１が弁座３３に当接しなくなった状態が開弁状態であって、この開弁状態では供給側ポート２８を介して入力ポート２０を乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）に連通させる。
【００４６】
次に、乾燥剤筒１２ａ，１２ｂについて詳述する。尚、両乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは同一の構成であるので、説明の便宜上、乾燥剤筒１２ａについて説明する。
【００４７】
図１，２に示すように、乾燥剤筒１２ａは略円柱状に形成され、乾燥剤が収容される円筒状のケーシング４１、ケーシング４１の上側開口部に装着されたキャップ４２、ケーシング４１の下部に固定された容器側連結部としての容器側連結筒４３、ケーシング４１の内部に配置されたパイプ４４等を備えている。
【００４８】
キャップ４２は、図１，２に示すように、ケーシング４１の上側開口部を閉塞する。キャップ４２には、乾燥剤筒１２ａの筒受け口１３に対する着脱時に、作業者が把持して乾燥剤筒１２ａを取り扱うためのハンドル部４２ａが設けられている。ハンドル部４２ａは、乾燥剤筒１２ａのほぼ最大外径の範囲内に形成されている。
【００４９】
パイプ４４は、図２に示すように、ケーシング４１の中心にその上端がキャップ４２に支持された状態で配置され、ケーシング４１内にその下側開口部から導入された空気を往復させる流路を形成する。パイプ４４の上側開口部はキャップ４２によって閉塞され、その上部周面に設けられた連通口４４ａによってキャップ４２下面の凹部４２ｂ内に連通されている。
【００５０】
ケーシング４１内には、図２，５に示すように、キャップ４２に支持されるパンチングスクリーン４５と、容器側連結筒４３に支持されるフィルタ４６及びパンチングスクリーン４７とによって室が形成され、この室内に乾燥剤が充填されている。パンチングスクリーン４５は、パイプ４４の連通口４４ａが配置された凹部４２ｂの外側に固定されている。また、図２，５に示すように、フィルタ４６及びパンチングスクリーン４７は、容器側連結筒４３の内周面に設けられた周溝に固定されたＣリング４８によって支持されている。なお、各パンチングスクリーン４５，４７は、空気を通過させながら乾燥剤を保持する。また、フィルタ４６は、供給側ポート２８を介して乾燥剤筒１２ａに供給される原料空気中の油霧等を遮蔽し、また、乾燥剤の粉塵が外部に漏れないようにする。
【００５１】
図２，５に示すように、Ｃリング４８によってパンチングスクリーン４９が支持され、このパンチングスクリーン４９とパンチングスクリーン４７との間に複数の圧縮コイルばね５０が介在されている。そして、パンチングスクリーン４７は、各圧縮コイルばね５０を介して容器側連結筒４３に支持されている。さらに、室内の乾燥剤は、パンチングスクリーン４７，３９の間で、弾性的に挟持されている。
【００５２】
また、Ｃリング４８と共に付勢用ばね５１が周溝に支持されている。付勢用ばね５１は、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に固定されたときに、筒受け口１３に対して乾燥剤筒１２ａをその中心軸線方向上向きに付勢する。本実施形態では、付勢用ばね５１が付勢手段及び弁操作手段である。
【００５３】
また、付勢用ばね５１は、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し所定位置に固定されているときには、図１４に示すように、開閉弁２５ａ（２５ｂ）を開弁させる。一方、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し所定位置に固定されていないときには、図１１に示すように、開閉弁２５ａ（２５ｂ）を閉弁させる。
【００５４】
次に、付勢用ばね５１について詳述する。
図５，９に示すように、付勢用ばね５１は金属ばね材からプレス成形され、略半円板状の一対の支持部５２と、両支持部５２間に支持された一対の操作部５３とを備えている。両支持部５２は、Ｃリング４８と共に装置側連結筒２６の周溝に支持されている。各操作部５３は、それぞれ各支持部５２に接続された梁部５４と、この一対の梁部５４に支持された押圧部５５とを備え、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に装着された状態で押圧部５５を筒受け口１３の底面上に当接させる。
【００５５】
図２，４に示すように、容器側連結筒４３はケーシング４１の下端に固定され、筒受け口１３の装置側連結筒２６に対し、両者の中心軸線方向に挿入される。容器側連結筒４３の外周面には、その中心軸線回りに４つの同形状の係合凸部５６が等角度間隔に一体形成されている。各係合凸部５６は、それぞれ案内溝２７に係合する。本実施形態では、各係合凸部５６が外側係合部である。
【００５６】
以上のように構成された乾燥剤筒１２ａは、図２，５に示すように、その連結部１４が筒受け口１３に挿入された状態で、パイプ４４の外側にある環状の開口部が空気入口として供給側ポート２８に連通され、また、パイプ４４の基端開口部が空気出口としてジョイント３０を介して排出側ポート２９に連通される。そして、入力ポート２０から供給用電磁弁１６ａ（１６ｂ）及び開閉弁２５ａを介して乾燥剤筒１２ａに供給された原料空気は、供給側ポート２８からパイプ４４の外側流路を経てキャップ４２側に移動する。さらに、パイプ４４の連通口４４ａからパイプ４４内に流入し、パイプ４４内の流路を通って排出側ポート２９に排出される。
【００５７】
次に、乾燥剤筒１２ａと筒受け口１３との連結構造について詳述する。
図４，６，７，１０に示すように、装置側連結筒２６の内側に形成された各案内溝２７は、装置側連結筒２６の上側開口部の周縁からその中心軸線方向に等角度幅で延びる軸方向案内溝２７ａと、この軸方向案内溝２７ａの下端から周方向に等幅で延びる周方向案内溝２７ｂとからなる。軸方向案内溝２７ａは、装置側連結筒２６の周方向において、案内溝２７の数４で全角度範囲３６０°を割った角度範囲９０°の半分未満の角度範囲θＡ（本実施形態では３５°）を幅として延びるように形成されている。また、軸方向における長さＬ１を全長とするように形成されている。一方、周方向案内溝２７ｂは、軸方向におけるある長さＬ２を全幅として周方向に延びるように形成されている。また、周方向において、隣接する案内溝２７の軸方向案内溝２７ａ間の角度範囲（９０°−θＡ）よりも小さい角度範囲θＢ（本実施形態では４５°）に形成されている。
【００５８】
図４，８，１０に示すように、容器側連結筒４３の外側に設けられた各係合凸部５６は、容器側連結筒４３の周方向において各軸方向案内溝２７ａの幅（角度範囲）よりも僅かに小さい角度範囲θＣで形成され、また、軸線方向において各周方向案内溝２７ｂの長さＬ２よりも僅かに小さい長さＬ３に形成されている。そして、各係合凸部５６は、対応する案内溝２７の軸方向案内溝２７ａに対し、容器側連結筒４３の中心軸線方向に案内されるように係合し、また、周方向案内溝２７ｂに対し、同じく周方向に案内されるように係合する。
【００５９】
以上のように設けられた案内溝２７及び係合凸部５６は、筒受け口１３に対し乾燥剤筒を着脱するときに以下のように機能する。
筒受け口１３に対して乾燥剤筒１２ａを取りつけるときに、図１１，１２，１３に示すように、所定の回転位置関係で、容器側連結筒４３の各係合凸部５６を、装置側連結筒２６の各軸方向案内溝２７ａに対しその中心軸線方向に係合させると、各係合凸部５６が軸方向案内溝２７ａに沿って案内され同中心軸線方向に長さＬ１だけ移動する。すると、容器側連結筒４３が装置側連結筒２６に対して挿入された挿入状態となる。この挿入状態では、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に支持される。
【００６０】
この挿入状態から、乾燥剤筒１２ａを時計回りに回転させると、各係合凸部５６が周方向案内溝２７ｂに沿って案内され角度範囲θＢだけ周方向に移動する。すると、容器側連結筒４３が装置側連結筒２６に対して回転し、図１４，１５，１６に示すように、乾燥剤筒１２ａが挿入状態から時計回りに４５°回転して連結状態となる。この連結状態では、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し中心軸線方向で引き抜き不能に連結される。
【００６１】
反対に、筒受け口１３から乾燥剤筒１２ａを外すときには、乾燥剤筒１２ａを連結状態から反時計回りに４５°回転させることで挿入状態となる。この挿入状態から乾燥剤筒１２ａを中心軸線方向に上向きに引き抜くと、筒受け口１３から取り外される。
【００６２】
前記付勢用ばね５１は、筒受け口１３に対する乾燥剤筒の着脱時に以下のように動作する。
乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３に取り付けるために、図１１，１３に示すように、所定の回転位置関係で、容器側連結筒４３の各係合凸部５６を、装置側連結筒２６の各案内溝２７に対し中心軸線方向に係合させると、乾燥剤筒１２ａが挿入状態となる。このとき、付勢用ばね５１は、その各操作部５３の押圧部５５が筒受け口１３の底面に当接する。また、各押圧部５５は、開閉弁２５ａ（２５ｂ）の操作軸３４を押圧操作しない位置に配置される。これは、付勢用ばね５１が、連結筒（即ち、各係合凸部）に対して予めそのような回転位置関係で組み付けられていることによる。
【００６３】
また、挿入状態において、筒受け口１３の底面に当接する各操作部５３の両梁部５４が、乾燥剤筒１２ａの重量を受けて弾性的にたわみ変形し、乾燥剤筒１２ａに対し上向きの反力を与えるようになっている。そして、乾燥剤筒１２ａを上向きに付勢し、各周方向案内溝２７ｂと係合凸部５６との間の中心軸線方向での遊びによって、装置側連結筒２６に対し容器側連結筒４３が下向きに移動しないように保持する。
【００６４】
次に、乾燥剤筒１２ａを挿入状態から時計回りに回転させると、付勢用ばね５１の両操作部５３のうちの一方の梁部５４が、開閉弁２５ａの操作軸３４に当接し、乾燥剤筒１２ａが回転するにつれて操作軸３４を押し込み操作する。そして、図１４，１６に示すように、乾燥剤筒１２ａが連結状態となったときには、押圧部５５によって操作軸３４が押し込まれた状態で保持される。従って、乾燥剤筒１２ａが連結状態のときには、開閉弁２５ａが開弁状態となり、乾燥剤筒１２ａの空気入口に入力ポート２０が接続される。また、このとき、付勢用ばね５１から乾燥剤筒１２ａに加わる上向きの反力によって、各係合凸部５６と案内溝２７（周方向案内溝２７ｂ）との鉛直方向でのがたが解消された状態となる。
【００６５】
反対に、乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３から取り外すために、乾燥剤筒１２ａを連結状態から反時計回りに回転させると、挿入状態となるまでに、付勢用ばね５１の押圧部５５が操作軸３４を押し込まない状態となる。このため、開閉弁２５ａ（２５ｂ）が閉弁し、挿入状態から乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３から引き抜いても閉弁状態のままとなる。
【００６６】
以上のように構成された除湿装置１０において、装置本体１１に乾燥剤筒１２ａ，１２ｂを着脱するときの作用について説明する。
装置本体１１に乾燥剤筒１２ａを装着するときには、ハンドル部４２ａで保持した乾燥剤筒１２ａの容器側連結筒４３を、筒受け口１３の装置側連結筒２６に挿入する。すなわち、容器側連結筒４３の各係合凸部５６を、装置側連結筒２６の各軸方向案内溝２７ａにその中心軸線方向に案内させることで挿入状態とする。すると、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に支持される。
【００６７】
この挿入状態からハンドル部４２ａを把持して乾燥剤筒１２ａを時計回りに回転させると、各係合凸部５６が周方向案内溝２７ｂに沿って周方向に案内され、乾燥剤筒１２ａがθＢ＝４５°だけ時計回りに回転して連結状態となる。すると、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し引き抜き不能に連結される。
【００６８】
この連結状態において、開閉弁２５ａが開弁して、乾燥剤筒１２ａの空気入口が供給側ポート２８を介して入力ポート２０に連通可能となり、また、空気出口が排出側ポート２９を介して出力ポート２１に連通可能となる。
【００６９】
また、付勢用ばね５１によって乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対して上向きに付勢され、各周方向案内溝２７ｂと係合凸部５６の鉛直方向でのがたつきがない状態で乾燥剤筒１２ａが保持される。
【００７０】
反対に、装置本体１１から乾燥剤筒１２ａを取り外すときには、ハンドル部４２ａを把持して乾燥剤筒１２ａを連結状態から反時計回りに回転させる。すると、容器側連結筒４３の各係合凸部５６が、装置側連結筒２６の各周方向案内溝２７ｂに沿って周方向に案内され、乾燥剤筒１２ａがθＢ＝４５°だけ反時計回りに回転して挿入状態となる。すると、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３から引き抜くことができる状態となる。この状態からハンドル部４２ａを把持して乾燥剤筒１２ａを上向きに持ち上げると、乾燥剤筒１２ａが装置本体１１の筒受け口１３から取り外される。
【００７１】
従って、装置本体１１に対する乾燥剤筒１２ａの取り付け及び取り外しが、乾燥剤筒１２ａを何回も回転させることなく、また、スパナ等を用いることなく簡単な作業で完了する。
【００７２】
次に、以上詳述した本実施形態によって得られる効果を列挙する。
（１） 装置本体１１の筒受け口１３を形成する装置側連結筒２６に対し、乾燥剤筒１２ａの容器側連結筒４３を中心軸線方向に挿入した後、４５°だけ回転させると、乾燥剤筒１２ａが装置本体１１の筒受け口１３に対し中心軸線方向に引き抜き不能に連結される。また、反対の手順によって、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３から取り外される。
【００７３】
従って、着脱のための工具を必要とせず、また、より簡単な作業で、装置本体１１に対し乾燥剤筒１２ａを着脱することができる。
（２） 装置側連結筒２６の内周面に設けた案内溝２７（内側係合部）と、容器側連結筒４３の外周面に設けた係合凸部５６（外側係合部）とを係合させることで、装置本体１１に乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）を着脱することができる。このため、雌ねじ部と雄ねじ部とを螺合させることで連結する機構に比較して、加工が容易となる。
【００７４】
（３） 筒受け口１３と乾燥剤筒１２ａとの間に設けられた付勢用ばね５１（付勢手段）が、筒受け口１３に固定された乾燥剤筒１２ａを鉛直方向上向きに付勢し、装置本体１１に対して乾燥剤筒１２ａを上動させた位置に保持する。このため、両者の鉛直方向でのがたつきを招くことなく、周方向案内溝２７ｂの長さＬ２と、係合凸部５６の長さＬ３とに十分大きな差を設けることができる。従って、周方向案内溝２７ｂに係合凸部５６を容易に係合させることができ、装置側連結筒２６に対し容器側連結筒４３を容易に回転させて固定することができる。また、固定状態では、筒受け口１３に対する乾燥剤筒１２ａの水平方向及び鉛直方向でのがたつきを抑制することができる。
【００７５】
また、除湿装置１０の運転時には、吸着時には乾燥剤筒１２ａに高圧の原料空気が供給され、再生時にはほぼ大気圧が導入される。このため、筒受け口１３と乾燥剤筒１２ａとの間に鉛直方向のがたつきがあると、吸着時には乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対して上動し、再生時には乾燥剤筒１２ａが下動することになる。しかし、付勢用ばね５１によって乾燥剤筒１２ａが上動した位置に保持されているので、乾燥剤筒１２ａが上動及び下動を繰り返すことがない。従って、上下動の繰り返しに伴って、各案内溝２７及び係合凸部５６に無理な衝撃が加わることがなく、それらの損傷を招くことはない。
【００７６】
（４） 乾燥剤筒１２ａに対して原料空気を供給する空圧回路の供給側ポート２８を、乾燥剤筒１２ａの空気入口に対して連通又は連通遮断するように開閉弁動作する開閉弁２５ａが設けられている。そして、この開閉弁２５ａは、装置側連結筒２６に挿入した容器側連結筒４３が回転されて連結状態となるときに、付勢用ばね５１（弁操作手段）によって閉弁状態から開弁操作される。
【００７７】
このため、乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３に挿入しただけの状態で誤って除湿装置１０が運転され、乾燥剤筒１２ａに高圧の原料空気が供給されても、その圧力によって乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３から飛び出すことはない。
【００７８】
（５） 乾燥剤筒１２ａの頭部に、乾燥剤筒１２ａの装置本体１１に対する着脱時に、乾燥剤筒１２ａを中心軸線回りに回転させるために把持されるハンドル部４２ａが設けられている。このため、着脱時に乾燥剤筒１２ａを容易に取り扱うことができる。
【００７９】
（６） ハンドル部４２ａは、全体が略円柱状に形成された乾燥剤筒１２ａの最大外径の範囲内に設けられている。このため、隣り合う乾燥剤筒１２ａ，１２ｂ同士の各ハンドルが干渉することがないので、両乾燥剤筒１２ａ，１２ｂをより近接させて設けることができ、除湿装置１０全体の小型化を図ることができる。
【００８０】
（７） 開閉弁２５ａ（２５ｂ）が、付勢用ばね５１によって開閉弁操作される。このため、開閉弁２５ａ（２５ｂ）を開閉弁操作するための部材を付勢用ばね５１と別に設ける必要がないので、より簡単な構成で実施できる。
【００８１】
次に、前記一実施形態以外の実施形態を列挙する。
・ 前記一実施形態で、各係合凸部５６が、径方向視で円形である構成とする。この場合にも、前記一実施形態における（１）〜（７）の各効果を得ることができる。
【００８２】
・ 前記一実施形態で、案内溝２７及び係合凸部５６の数は、４つ未満であってもよく、また、５つ以上であってもよい。このような構成によっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８３】
・ 前記一実施形態で、各案内溝２７の軸方向案内溝２７ａは、その軸方向である程度旋回しながら延びるように形成され、係合凸部は、この軸方向案内溝によってほぼ中心軸線方向に案内される構成とする。このような構成によっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８４】
・ 前記一実施形態で、弁操作手段は、付勢ばね５１と別に乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）側に組み付けられた剛体の部材である構成とする。
・ 前記一実施形態で、各案内溝２７には、軸方向案内溝２７ａの異なる位置から周方向に延びる複数の周方向案内溝２７ｂが設けられ、容器側連結筒４３には、周上の４箇所に、各案内溝２７の各周方向案内溝２７ｂにそれぞれ係合する複数の係合凸部５６がそれぞれ設けられた構成とする。このような構成によっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８５】
・ 前記一実施形態で、図１７に示すように、装置側連結筒６０の外側に設けられた保持溝６１には、鉛直方向に移動可能な位置決めラッチ６２が支持され、このラッチ６２は、容器側連結筒６３の外側に設けられた係止凹部６４に係合可能とする。そして、乾燥剤筒１２ａを挿入状態から回転させたとき、ラッチ６２が係止凹部６４に係合して乾燥剤筒１２ａの回転が規制される回転位置で乾燥剤筒１２ａが連結状態となる構成とする。このような構成によれば、前記一実施形態に記載した各効果に加えて、乾燥剤筒１２ａを連結状態から不用意に回転させてしまうことがない。
【００８６】
・ 前記一実施形態で、装置側連結筒２６の内周面に係合凸部が設けられ、容器側連結筒４３の外周面に案内溝が設けられた構成とする。
・ 前記一実施形態で、装置側連結筒２６の内周面に第１案内溝及び第１係合凸部が設けられ、容器側連結筒４３の外周面に、第１案内溝に案内される第２係合凸部と、第１係合凸部が案内される第２案内溝とが設けられた構成とする。
【００８７】
・ 前記一実施形態で、容器側連結筒の内径が、装置側連結筒の外径よりも大きく、容器側連結部に装置側連結部が挿入される構成とする。そして、容器側連結部の内周面に案内溝（内側係合部）が設けられ、装置側連結筒の外周面に係合凸部（外側係合部）が設けられた構成とする。このような構成であっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８８】
・ 前記一実施形態で、供給用電磁二方弁１６ａ，１６ｂの代わりに、開弁した排気用電磁二方弁１７ａ（又は１７ｂ）側の乾燥剤筒１２ａ（又は１２ｂ）側の低い圧力と、閉弁状態の排気用電磁二方弁１７ｂ（又は１７ａ）側の乾燥剤筒１２ｂ（又は１２ａ）側の高い圧力との圧力差によって自律的に切替動作するシャトル弁が設けられた構成であってもよい。
【００８９】
・ 前記一実施形態で、一対のチェック弁１８ａ，１８ｂの代わりに、開弁した排気用電磁二方弁１７ａ（又は１７ｂ）側の乾燥剤筒１２ａ（又は１２ｂ）側の低い圧力と、閉弁状態の排気用電磁二方弁１７ｂ（又は１７ａ）側の乾燥剤筒１２ｂ（又は１２ａ）側の高い圧力との圧力差によって自律的に切替動作するシャトル弁が設けられた構成であってもよい。
【００９０】
・ ２本の乾燥剤筒を備えた除湿装置に限らず、３本以上の乾燥剤筒を備えた除湿装置に実施してもよい。
・ 除湿装置に限らず、原料空気から窒素を吸着分離して富酸素化空気を生成する装置、原料空気から酸素を吸着分離して富窒素化空気を生成する装置、原料水素から不純物を吸着分離して精製水素を生成する装置等に実施してもよい。
【００９１】
以下、前述した各実施形態から把握される技術的思想をその効果とともに記載する。
（１） 前記弁操作手段は、前記付勢手段であることを特徴とする吸着分離装置。このような構成によれば、開閉弁を開閉弁操作するための弁操作手段を、付勢手段と別に設ける必要がないので、より簡単な構成で実施できる。
【００９２】
【発明の効果】
請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、装置本体に設けられた空圧回路に接続して使用する吸着容器を、装置本体に着脱可能に固定して空圧回路に接続する吸着分離装置において、着脱のための工具を必要とせず、また、より簡単な操作で、装置本体に対し吸着容器を着脱することができる。
【００９３】
また、請求項４に記載の発明によれば、隣り合う吸着容器同士をより近づけて配置することができ、吸着装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【図２】 同じく概略縦断面図。
【図３】 空圧回路図。
【図４】 連結構造を示す一部を破断した概略斜視図
【図５】 連結部を示す一部を破断した概略斜視図。
【図６】 受け口を示す平面図。
【図７】 受け口を示す平断面図。
【図８】 乾燥剤筒を示す平断面図。
【図９】 押え用ばねを示す概略斜視図。
【図１０】 （ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも案内溝と係合凸部を示す模式展開図。
【図１１】 挿入状態の連結部を示す概略縦断面図。
【図１２】 図１１のＡ−Ａ線概略平断面図。
【図１３】 図１１のＢ−Ｂ線概略平断面図。
【図１４】 連結状態の連結部を示す概略縦断面図。
【図１５】 図１４のＣ−Ｃ線概略平断面図。
【図１６】 図１４のＤ−Ｄ線概略平断面図。
【図１７】 別の実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【図１８】 従来の実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【図１９】 従来の別の実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【符号の説明】
１０…吸着装置としての除湿装置、１１…装置本体、１２ａ，１２ｂ…吸着容器としての乾燥剤筒、２５ａ，２５ｂ…開閉弁、２６…装置側連結部としての装置側連結筒、２７…内側係合部としての案内溝、２７ａ…軸方向案内溝、２７ｂ…周方向案内溝、２８…供給側ポート、４２ａ…ハンドル部、４３…容器側連結部としての容器側連結筒、５１…付勢手段及び弁操作手段としての付勢用ばね、５６…外側係合部としての係合凸部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料気体から被吸着物を吸着して分離するための吸着剤が収容された吸着容器と、この吸着容器に原料気体を供給する空圧回路が設けられた装置本体とを備え、吸着容器に装置本体に着脱可能に固定して空圧回路に接続する連結機構を備えた吸着分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乾燥剤が収容された一対の乾燥剤筒を備え、この両乾燥剤筒で交互に吸着及び再生を行う圧力スイング吸着によって、原料空気から水分を除去した乾燥空気を連続的に供給する空圧回路からなる除湿装置がある。
【０００３】
この除湿装置は、ある吸着時間単位毎の制御によって、両乾燥剤筒の一方の乾燥剤筒に原料空気を高圧で供給してその吸着剤に水分を吸着させることで乾燥空気を生成し、同時に、生成する乾燥空気の一部を他方の乾燥剤筒に逆流させることでその吸着剤を再生させる。そして、他方の乾燥剤筒の再生が完了した吸着時間の終了時点で、この再生した乾燥剤筒に新たに原料空気を供給して吸着を行わせる一方、それまで吸着を行わせていた乾燥剤筒に乾燥空気を逆流させてその吸着剤を再生する。即ち、吸着時間毎に、各乾燥剤筒の乾燥剤に対し、吸着と再生とが交互に行われる。
【０００４】
ところで、原料空気中には油分、塵埃等の不純物が含まれているので、ある期間を超えて乾燥剤を使用すると、乾燥剤の吸着効率が低下し、生成される乾燥空気の乾燥度が低下する。このため、除湿装置をある期間だけ使用した時点で、各乾燥剤筒の乾燥剤を新しいものに交換する必要がある。
【０００５】
そこで、除湿装置は、吸着及び再生の切り替えを行うための電磁弁等からなる空圧回路が収容されている装置本体に対し、各乾燥剤筒を着脱可能に固定して空圧回路に接続するようになっている。そして、このための連結機構が、装置本体と各乾燥剤筒とに設けられている。
【０００６】
また、吸着を行う各乾燥剤筒には、空気供給源から原料空気が高圧で供給される。このため、乾燥剤筒の連結機構は、乾燥剤筒を装置本体に強固に固定することができるものとなっている。
【０００７】
このような乾燥剤筒の連結機構としては、例えば、図１８に示すように、装置本体８０に設けられた筒受け口８１に、乾燥剤筒８２の基端に設けられた筒側連結部８３を螺合によって固定する連結構造がある。筒受け口８１の内側には雌ねじ部８１ａが設けられ、筒側連結部８３の外側には雄ねじ部８３ａが形成されている。そして、乾燥剤筒８２を装置本体８０に取り付けるときには、乾燥剤筒８２を持って回転させ、筒側連結部８３の雄ねじ部８３ａを、筒受け口８１の雌ねじ部８１ａに螺合させる。反対に取り外すときには、乾燥剤筒８２を逆向きに回転させて、筒側連結部８３を筒受け口８１から外す。
【０００８】
また、別の連結構造として、図１９に示すように、装置本体９０に設けた筒受け口９１に、乾燥剤筒９２の基端に設けたフランジ９３をボルト９４によって固定する連結構造がある。ボルト９４の取り付け及び取り外しはスパナを用いて行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、装置本体８０の筒受け口８１に設けた雌ねじ部８１ａに、乾燥剤筒８２の筒側連結部８３に設けた雄ねじ部８３ａを螺合させる連結機構では、乾燥剤筒８２の取り付けあるいは取り外し時に作業者が乾燥剤筒８２を持って何回も回転させる必要があり、その取り付け及び取り外し作業に時間がかかる問題があった。
【００１０】
また、装置本体９０の筒受け口９１に、乾燥剤筒９２のフランジ９３をボルト９４で締結する連結構造では、乾燥剤筒９２の取り付けあるいは取り外し毎にスパナを用意する必要があり、取り付け及び取り外し操作が面倒な問題があった。
【００１１】
しかも、この装置においては、乾燥剤筒９２の取り付け及び取り外し時にボルト９４をスパナで回すための空間が必要となるので、両乾燥剤筒９２間の距離が大きくなり、装置全体が大型化していた。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、装置本体に設けられた空圧回路に接続して使用する吸着容器を、装置本体に着脱可能に固定して空圧回路に接続する吸着分離装置において、着脱のための工具を必要とせず、また、より簡単な操作で、装置本体に対し吸着容器を着脱することができる吸着容器の連結機構を備えた吸着分離装置を提供することにある。
【００１３】
また、第２の目的は、上記第１の目的に加えて、隣り合う吸着容器同士をより近づけて配置することができ、装置全体の小型化を図ることができる吸着分離装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、吸着剤が収容された吸着容器と、前記吸着容器が接続される空圧回路を備えた装置本体とからなり、前記空圧回路は、前記吸着容器に原料気体を供給し、吸着容器内の吸着剤によって不要成分が吸着除去された製品気体を外部に排出する吸着分離装置において、前記吸着容器に設けられた容器側連結部と、前記装置本体に設けられた装置側連結部とを備え、前記両連結部のいずれか一方が他方に挿入された状態で前記吸着容器が前記空圧回路に接続されるものであって、前記両連結部のうち、挿入状態で内側となる方の外周面には外側係合部が設けられ、同じく外側となる方の内周面には内側係合部が設けられ、前記外側係合部及び内側係合部は、所定の回転位置関係で前記両連結部のいずれか一方を他方に対し両連結部のほぼ中心軸線方向に挿入させ、この挿入状態から同中心軸線回りに１回転未満の所定回転角だけ相対回転させた回転位置関係のときに両連結部を同中心軸線方向で引き抜き不能に連結するように係合し、前記両連結部が前記中心軸線方向に引き抜き不能に連結された状態において、前記装置側連結部に対し前記容器側連結部を前記中心軸線方向で引き抜き方向に付勢し、装置側連結部に対する容器側連結部の中心軸線方向で挿し込み方向の移動を制限する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、吸着容器の容器側連結部と、装置本体の装置側連結部とのいずれか一方を他方に対し両者のほぼ中心軸線方向に挿入させた後、この中心軸線回りに吸着容器を装置本体に対し所定回転角だけ回転させると、吸着容器が装置本体の装置側連結部に対し中心軸線方向に引き抜き不能に固定される。
また、装置側連結部に対し容器側連結部が引き抜き方向に離間した位置に保持され、挿し込み方向での相対移動が制限される。このため、両連結部の間に中心軸線方向の遊びがあっても、両連結部が中心軸線方向にがたつき難い。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記外側係合部及び内側係合部のいずれか一方は、ほぼ前記中心軸線方向に延びる軸方向案内溝と、この軸方向案内溝からほぼ周方向に延びる周方向案内溝とからなる案内溝であり、その他方は、前記軸方向案内溝及び周方向案内溝にそれぞれ案内される係合凸部であって、前記案内溝及び係合凸部は、前記両連結部が所定の回転位置関係のときに前記軸方向案内溝に前記係合凸部がほぼ同中心軸線方向に案内されることで両連結部のいずれか一方を他方に対し同中心軸線方向に挿入させ、この挿入状態から前記周方向案内溝に前記係合凸部がほぼ周方向に案内されることで両連結部を同中心軸線回りに１回転未満の所定回転角だけ相対回転させるともにそのときの回転位置関係で両連結部を中心軸線方向で引き抜き不能に連結することを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、装置側連結部及び容器側連結部のいずれか一方に設けられた軸方向案内溝に、その他方に設けられた係合凸部をほぼ中心軸線方向に案内させると、両連結部の一方が他方に対しその中心軸線方向に挿入される。この状態から、周方向案内溝に係合凸部をほぼ周方向に案内させると、両連結部が相対回転し、周方向案内溝と係合凸部とによって両連結部が中心軸線方向で引き抜き不能に連結される。従って、軸方向案内溝及び周方向案内溝と、この各案内溝に案内される係合凸部とからなる簡単な機構で実施できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記吸着容器に対して原料気体を供給する空圧回路の供給側ポートを、吸着容器の気体入口に連通又は連通遮断するように開閉弁動作する開閉弁と、前記装置側連結部に対し前記容器側連結部が前記中心軸線方向に引き抜き不能に連結されることによって前記開閉弁を閉弁状態から開弁操作する弁操作手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、吸着容器の容器側連結部を、装置本体の装置側連結部に対し中心軸線方向に嵌合させただけの状態では、吸着容器の気体入口に空圧回路が連通されない。この状態から容器側連結部を装置側連結部に対して回転させ、両連結部が中心軸線方向に固定された状態で、始めて空圧回路が接続される。このため、装置側連結部に対し中心軸線方向に容器側連結部が嵌合されただけの状態で、空圧回路から吸着容器に対し原料気体が高圧で供給されても、吸着容器に高圧の原料気体が供給されることはなく、吸着容器が装置側連結部から飛び出すことはない。
【００２２】
上記第２の目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記吸着容器は、その全体が略円柱状に形成されたものであって、前記容器側連結部と反対側の端部には、吸着容器を前記中心軸線回りで回転させるために把持されるハンドル部が、吸着容器の最大外径の範囲内に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、着脱時に吸着容器を容易に取り扱うことができる。また、隣り合う吸着容器のハンドル部同士が干渉することがないので、両吸着容器をより接近させて設けることができ、吸着装置全体の小型化を図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を吸着装置としての除湿装置に具体化した一実施形態を図１〜図１６に従って説明する。
【００２５】
本実施形態の除湿装置１０は、図１に示すように、装置本体１１と、一対の乾燥剤筒１２ａ，１２ｂとを備えている。本実施形態では、乾燥剤筒１２ａ，１２ｂがそれぞれ吸着容器である。
【００２６】
装置本体は、図示しない空気供給源から供給される原料空気を各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂに交互に供給し、原料空気から乾燥剤筒１２ａ，１２ｂが生成する乾燥空気を外部に供給する空圧回路をその内部に備えている。
【００２７】
装置本体１１は、各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂを着脱可能に固定して空圧回路に接続するための一対の筒受け口１３を備えている。各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは、それぞれ筒受け口１３に固定されることで空圧回路に接続される。
【００２８】
各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは略円柱状に形成され、その内部に乾燥剤が収容されている。各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂの基端には、筒受け口１３に対し着脱可能に固定される連結部１４が設けられている。各乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは、その連結部１４が筒受け口１３に固定されることで空圧回路に接続される。
【００２９】
次に、装置本体１１について詳述する。
図２，３に示すように、装置本体１１には、そのハウジング１５内に、それぞれ一対の供給用電磁二方弁１６ａ，１６ｂ、排気用電磁二方弁１７ａ，１７ｂ、チェック弁１８ａ，１８ｂ、及び、オリフィス１９ａ，１９ｂ等からなる公知の空圧回路が設けられている。また、空圧回路は、ハウジング１５の外部に開口する入力ポート２０、出力ポート２１及び排気ポート２２を備えている。
【００３０】
各筒受け口１３に固定された乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは、入力ポート２０と出力ポート２１とを並列に連通する一対の流路２３ａ，２３ｂ上にそれぞれ接続される。
【００３１】
供給用電磁二方弁１６ａは流路２３ａ上で乾燥剤筒１２ａの空気入口と入力ポート２０との間に設けられ、外部の空気供給源から入力ポート２０に供給される原料空気を乾燥剤筒１２ａの空気入口に供給又は供給停止する。また、供給用電磁弁１６ｂは流路２３ｂ上で乾燥剤筒１２ｂの空気入口と入力ポート２０との間に設けられ、入力ポート２０に供給される原料空気を乾燥剤筒１２ｂの空気入口に供給又は供給停止する。
【００３２】
排気用電磁二方弁１７ａは、供給用電磁弁１６ａの出力ポート側と排気ポート２２とを連通する流路２４ａ上に設けられ、乾燥剤筒１２ａの空気入口を大気に連通又は連通遮断する。また、排気用電磁二方弁１７ｂは、供給用電磁弁１６ｂの出力ポート側と排気ポート２２とを連通する流路２４ｂ上に設けられ、乾燥剤筒１２ｂの空気入口を大気に連通又は連通遮断する。
【００３３】
チェック弁１８ａは流路２３ａ上で乾燥剤筒１２ａの空気出口と出力ポート２１との間に設けられ、乾燥剤筒１２ａから排出される乾燥空気を出力ポート２１に流出させる。また、チェック弁１８ｂは流路２３ｂ上で乾燥剤筒１２ｂの空気出口と出力ポート２１との間に設けられ、乾燥剤筒１２ｂから排出される乾燥空気を出力ポート２１に流出させる。
【００３４】
オリフィス１９ａはチェック弁１８ａと並列に設けられ、乾燥剤筒１２ｂからチェック弁１８ｂを介して出力ポート２１側に流出する乾燥空気の一部を、乾燥剤筒１２ａの空気出口側に供給する。また、オリフィス１９ｂはチェック弁１８ｂと並列に設けられ、乾燥剤筒１２ａからチェック弁１８ａを介して出力ポート２１側に流出する乾燥空気の一部を乾燥剤筒１２ｂの空気出口側に供給する。
【００３５】
このように構成された空圧回路は、外部の制御装置によって、予め設定された制御時間毎に各供給用電磁二方弁１６ａ，１６ｂ及び各排気用電磁二方弁１７ａ，１７ｂが開閉弁制御されることで、次のように動作する。
【００３６】
先ず、例えば供給用電磁弁１６ｂが閉弁されたままで供給用電磁弁１６ａが開弁された後、排気用電磁弁１７ａが閉弁されたままで排気用電磁弁１７ｂが開弁される。
【００３７】
すると、外部の空気供給源から入力ポート２０に供給される高圧の原料空気が、供給用電磁二方弁１６ａによって乾燥剤筒１２ａに供給される。そして、この乾燥剤筒１２ａによって原料空気から水分を吸着した乾燥空気が生成され、この乾燥空気がチェック弁１８ａを介して出力ポート２１に供給される。
【００３８】
一方、チェック弁１８ａを介して出力ポート２１側に送られた乾燥空気の一部が、オリフィス１９ｂを介して乾燥剤筒１２ｂに対し逆向きに供給される。そして、乾燥剤筒１２ｂを逆流してその乾燥剤を再生させた後、排気用電磁弁１７ｂを介して排気ポート２２から外気に排気される。
【００３９】
次に、乾燥剤筒１２ｂの再生が完了した時点で、排気用電磁弁１７ｂが閉弁される。そして、この乾燥剤筒１２ｂ内の圧力が吸着を行っている乾燥剤筒１２ａ内の圧力まで上昇した時点で、供給用電磁弁１６ａが閉弁され、供給用電磁弁１６ｂが開弁される。さらに、この時点から少し遅れて排気用電磁弁１７ａが開弁される。
【００４０】
すると、乾燥剤が再生され、内部の圧力が上昇した乾燥剤筒１２ｂに、供給用電磁二方弁１６ｂを介して原料空気が供給され、それまで吸着を行った乾燥剤筒１２ｂには、乾燥剤筒１２ｂからオリフィス１９ａを介して再生用の乾燥空気が供給される。
【００４１】
このように、空圧回路は、制御時間毎に、両乾燥剤筒１２ａ，１２ｂの一方で吸着を行い、他方を再生させるように交互に切り替えられるように制御されることで、原料空気から乾燥空気を連続的に生成して供給する。
【００４２】
さらに、本実施形態の空圧回路には、一対の開閉弁２５ａ，２５ｂが新たな構成要素として加えられている。
開閉弁２５ａは、流路２３ａ上で、乾燥剤筒１２ａと、供給用電磁弁１６ａ及び排気用電磁弁１７ａとの間に設けられている。そして、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対して固定されているか否かによって開閉弁操作され、非固定時には閉弁操作されて入力ポート２０の乾燥剤筒１２ａに対する連通を遮断し、一方、固定時には開弁操作されて入力ポート２０を乾燥剤筒１２ａに連通する。同様に、開閉弁２５ｂは、流路２３ｂ上で、乾燥剤筒１２ｂと、供給用電磁弁１６ｂ及び排気用電磁弁１７ｂとの間に設けられている。そして、乾燥剤筒１２ｂが筒受け口１３に対して固定されているか否かによって開閉弁操作され、非固定時には閉弁操作されて入力ポート２０の乾燥剤筒１２ｂに対する連通を遮断し、一方、固定時には開弁操作されて入力ポート２０を乾燥剤筒１２ｂに連通する。
【００４３】
図２，４，５に示すように、前記筒受け口１３には、略円筒状に形成され、ハウジング１５の上面に固定された装置側連結部としての装置側連結筒２６が設けられている。この装置側連結筒２６の内周面には、乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）を着脱可能に固定するための４つの案内溝２７がその中心軸線回りに等角度間隔（本実施形態では、９０°）で設けられている。本実施形態では、各案内溝２７が内側係合部である。
【００４４】
図２，４，５に示すように、ハウジング１５の上面によって形成される筒受け口１３の底面には、入力ポート２０に連通される供給側ポート２８と、出力ポートに連通される排出側ポート２９とが設けられている。排出側ポート２９は、底面中央部においてハウジング１５上面に開口され、円筒状のジョイント３０が装着されている。供給側ポート２８は、底面中央部から外れた位置に開口されている。供給側ポート２８には、開閉弁２５ａ（又は２５ｂ）が一体的に形成されている。
【００４５】
開閉弁２５ａ（又は２５ｂ）は、図１１，１４に示すように、いずれも供給側ポート２８内に設けられた弁体３１、コイルばね３２及び弁座３３等から構成されている。弁体３１は、コイルばね３２に支持され、図１１に示すように、その付勢力によって弁座３３に当接されている。そして、この状態が閉弁状態であって、供給側ポート２８を介した入力ポート２０と乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）との連通を遮断する。また、弁体３１には、供給側ポート２８から外部に延出する操作軸３４が設けられている。そして、図１４に示すように、この操作軸３４が押し込まれて弁体３１が弁座３３に当接しなくなった状態が開弁状態であって、この開弁状態では供給側ポート２８を介して入力ポート２０を乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）に連通させる。
【００４６】
次に、乾燥剤筒１２ａ，１２ｂについて詳述する。尚、両乾燥剤筒１２ａ，１２ｂは同一の構成であるので、説明の便宜上、乾燥剤筒１２ａについて説明する。
【００４７】
図１，２に示すように、乾燥剤筒１２ａは略円柱状に形成され、乾燥剤が収容される円筒状のケーシング４１、ケーシング４１の上側開口部に装着されたキャップ４２、ケーシング４１の下部に固定された容器側連結部としての容器側連結筒４３、ケーシング４１の内部に配置されたパイプ４４等を備えている。
【００４８】
キャップ４２は、図１，２に示すように、ケーシング４１の上側開口部を閉塞する。キャップ４２には、乾燥剤筒１２ａの筒受け口１３に対する着脱時に、作業者が把持して乾燥剤筒１２ａを取り扱うためのハンドル部４２ａが設けられている。ハンドル部４２ａは、乾燥剤筒１２ａのほぼ最大外径の範囲内に形成されている。
【００４９】
パイプ４４は、図２に示すように、ケーシング４１の中心にその上端がキャップ４２に支持された状態で配置され、ケーシング４１内にその下側開口部から導入された空気を往復させる流路を形成する。パイプ４４の上側開口部はキャップ４２によって閉塞され、その上部周面に設けられた連通口４４ａによってキャップ４２下面の凹部４２ｂ内に連通されている。
【００５０】
ケーシング４１内には、図２，５に示すように、キャップ４２に支持されるパンチングスクリーン４５と、容器側連結筒４３に支持されるフィルタ４６及びパンチングスクリーン４７とによって室が形成され、この室内に乾燥剤が充填されている。パンチングスクリーン４５は、パイプ４４の連通口４４ａが配置された凹部４２ｂの外側に固定されている。また、図２，５に示すように、フィルタ４６及びパンチングスクリーン４７は、容器側連結筒４３の内周面に設けられた周溝に固定されたＣリング４８によって支持されている。なお、各パンチングスクリーン４５，４７は、空気を通過させながら乾燥剤を保持する。また、フィルタ４６は、供給側ポート２８を介して乾燥剤筒１２ａに供給される原料空気中の油霧等を遮蔽し、また、乾燥剤の粉塵が外部に漏れないようにする。
【００５１】
図２，５に示すように、Ｃリング４８によってパンチングスクリーン４９が支持され、このパンチングスクリーン４９とパンチングスクリーン４７との間に複数の圧縮コイルばね５０が介在されている。そして、パンチングスクリーン４７は、各圧縮コイルばね５０を介して容器側連結筒４３に支持されている。さらに、室内の乾燥剤は、パンチングスクリーン４７，３９の間で、弾性的に挟持されている。
【００５２】
また、Ｃリング４８と共に付勢用ばね５１が周溝に支持されている。付勢用ばね５１は、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に固定されたときに、筒受け口１３に対して乾燥剤筒１２ａをその中心軸線方向上向きに付勢する。本実施形態では、付勢用ばね５１が付勢手段及び弁操作手段である。
【００５３】
また、付勢用ばね５１は、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し所定位置に固定されているときには、図１４に示すように、開閉弁２５ａ（２５ｂ）を開弁させる。一方、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し所定位置に固定されていないときには、図１１に示すように、開閉弁２５ａ（２５ｂ）を閉弁させる。
【００５４】
次に、付勢用ばね５１について詳述する。
図５，９に示すように、付勢用ばね５１は金属ばね材からプレス成形され、略半円板状の一対の支持部５２と、両支持部５２間に支持された一対の操作部５３とを備えている。両支持部５２は、Ｃリング４８と共に装置側連結筒２６の周溝に支持されている。各操作部５３は、それぞれ各支持部５２に接続された梁部５４と、この一対の梁部５４に支持された押圧部５５とを備え、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に装着された状態で押圧部５５を筒受け口１３の底面上に当接させる。
【００５５】
図２，４に示すように、容器側連結筒４３はケーシング４１の下端に固定され、筒受け口１３の装置側連結筒２６に対し、両者の中心軸線方向に挿入される。容器側連結筒４３の外周面には、その中心軸線回りに４つの同形状の係合凸部５６が等角度間隔に一体形成されている。各係合凸部５６は、それぞれ案内溝２７に係合する。本実施形態では、各係合凸部５６が外側係合部である。
【００５６】
以上のように構成された乾燥剤筒１２ａは、図２，５に示すように、その連結部１４が筒受け口１３に挿入された状態で、パイプ４４の外側にある環状の開口部が空気入口として供給側ポート２８に連通され、また、パイプ４４の基端開口部が空気出口としてジョイント３０を介して排出側ポート２９に連通される。そして、入力ポート２０から供給用電磁弁１６ａ（１６ｂ）及び開閉弁２５ａを介して乾燥剤筒１２ａに供給された原料空気は、供給側ポート２８からパイプ４４の外側流路を経てキャップ４２側に移動する。さらに、パイプ４４の連通口４４ａからパイプ４４内に流入し、パイプ４４内の流路を通って排出側ポート２９に排出される。
【００５７】
次に、乾燥剤筒１２ａと筒受け口１３との連結構造について詳述する。
図４，６，７，１０に示すように、装置側連結筒２６の内側に形成された各案内溝２７は、装置側連結筒２６の上側開口部の周縁からその中心軸線方向に等角度幅で延びる軸方向案内溝２７ａと、この軸方向案内溝２７ａの下端から周方向に等幅で延びる周方向案内溝２７ｂとからなる。軸方向案内溝２７ａは、装置側連結筒２６の周方向において、案内溝２７の数４で全角度範囲３６０°を割った角度範囲９０°の半分未満の角度範囲θＡ（本実施形態では３５°）を幅として延びるように形成されている。また、軸方向における長さＬ１を全長とするように形成されている。一方、周方向案内溝２７ｂは、軸方向におけるある長さＬ２を全幅として周方向に延びるように形成されている。また、周方向において、隣接する案内溝２７の軸方向案内溝２７ａ間の角度範囲（９０°−θＡ）よりも小さい角度範囲θＢ（本実施形態では４５°）に形成されている。
【００５８】
図４，８，１０に示すように、容器側連結筒４３の外側に設けられた各係合凸部５６は、容器側連結筒４３の周方向において各軸方向案内溝２７ａの幅（角度範囲）よりも僅かに小さい角度範囲θＣで形成され、また、軸線方向において各周方向案内溝２７ｂの長さＬ２よりも僅かに小さい長さＬ３に形成されている。そして、各係合凸部５６は、対応する案内溝２７の軸方向案内溝２７ａに対し、容器側連結筒４３の中心軸線方向に案内されるように係合し、また、周方向案内溝２７ｂに対し、同じく周方向に案内されるように係合する。
【００５９】
以上のように設けられた案内溝２７及び係合凸部５６は、筒受け口１３に対し乾燥剤筒を着脱するときに以下のように機能する。
筒受け口１３に対して乾燥剤筒１２ａを取りつけるときに、図１１，１２，１３に示すように、所定の回転位置関係で、容器側連結筒４３の各係合凸部５６を、装置側連結筒２６の各軸方向案内溝２７ａに対しその中心軸線方向に係合させると、各係合凸部５６が軸方向案内溝２７ａに沿って案内され同中心軸線方向に長さＬ１だけ移動する。すると、容器側連結筒４３が装置側連結筒２６に対して挿入された挿入状態となる。この挿入状態では、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に支持される。
【００６０】
この挿入状態から、乾燥剤筒１２ａを時計回りに回転させると、各係合凸部５６が周方向案内溝２７ｂに沿って案内され角度範囲θＢだけ周方向に移動する。すると、容器側連結筒４３が装置側連結筒２６に対して回転し、図１４，１５，１６に示すように、乾燥剤筒１２ａが挿入状態から時計回りに４５°回転して連結状態となる。この連結状態では、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し中心軸線方向で引き抜き不能に連結される。
【００６１】
反対に、筒受け口１３から乾燥剤筒１２ａを外すときには、乾燥剤筒１２ａを連結状態から反時計回りに４５°回転させることで挿入状態となる。この挿入状態から乾燥剤筒１２ａを中心軸線方向に上向きに引き抜くと、筒受け口１３から取り外される。
【００６２】
前記付勢用ばね５１は、筒受け口１３に対する乾燥剤筒の着脱時に以下のように動作する。
乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３に取り付けるために、図１１，１３に示すように、所定の回転位置関係で、容器側連結筒４３の各係合凸部５６を、装置側連結筒２６の各案内溝２７に対し中心軸線方向に係合させると、乾燥剤筒１２ａが挿入状態となる。このとき、付勢用ばね５１は、その各操作部５３の押圧部５５が筒受け口１３の底面に当接する。また、各押圧部５５は、開閉弁２５ａ（２５ｂ）の操作軸３４を押圧操作しない位置に配置される。これは、付勢用ばね５１が、連結筒（即ち、各係合凸部）に対して予めそのような回転位置関係で組み付けられていることによる。
【００６３】
また、挿入状態において、筒受け口１３の底面に当接する各操作部５３の両梁部５４が、乾燥剤筒１２ａの重量を受けて弾性的にたわみ変形し、乾燥剤筒１２ａに対し上向きの反力を与えるようになっている。そして、乾燥剤筒１２ａを上向きに付勢し、各周方向案内溝２７ｂと係合凸部５６との間の中心軸線方向での遊びによって、装置側連結筒２６に対し容器側連結筒４３が下向きに移動しないように保持する。
【００６４】
次に、乾燥剤筒１２ａを挿入状態から時計回りに回転させると、付勢用ばね５１の両操作部５３のうちの一方の梁部５４が、開閉弁２５ａの操作軸３４に当接し、乾燥剤筒１２ａが回転するにつれて操作軸３４を押し込み操作する。そして、図１４，１６に示すように、乾燥剤筒１２ａが連結状態となったときには、押圧部５５によって操作軸３４が押し込まれた状態で保持される。従って、乾燥剤筒１２ａが連結状態のときには、開閉弁２５ａが開弁状態となり、乾燥剤筒１２ａの空気入口に入力ポート２０が接続される。また、このとき、付勢用ばね５１から乾燥剤筒１２ａに加わる上向きの反力によって、各係合凸部５６と案内溝２７（周方向案内溝２７ｂ）との鉛直方向でのがたが解消された状態となる。
【００６５】
反対に、乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３から取り外すために、乾燥剤筒１２ａを連結状態から反時計回りに回転させると、挿入状態となるまでに、付勢用ばね５１の押圧部５５が操作軸３４を押し込まない状態となる。このため、開閉弁２５ａ（２５ｂ）が閉弁し、挿入状態から乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３から引き抜いても閉弁状態のままとなる。
【００６６】
以上のように構成された除湿装置１０において、装置本体１１に乾燥剤筒１２ａ，１２ｂを着脱するときの作用について説明する。
装置本体１１に乾燥剤筒１２ａを装着するときには、ハンドル部４２ａで保持した乾燥剤筒１２ａの容器側連結筒４３を、筒受け口１３の装置側連結筒２６に挿入する。すなわち、容器側連結筒４３の各係合凸部５６を、装置側連結筒２６の各軸方向案内溝２７ａにその中心軸線方向に案内させることで挿入状態とする。すると、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に支持される。
【００６７】
この挿入状態からハンドル部４２ａを把持して乾燥剤筒１２ａを時計回りに回転させると、各係合凸部５６が周方向案内溝２７ｂに沿って周方向に案内され、乾燥剤筒１２ａがθＢ＝４５°だけ時計回りに回転して連結状態となる。すると、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対し引き抜き不能に連結される。
【００６８】
この連結状態において、開閉弁２５ａが開弁して、乾燥剤筒１２ａの空気入口が供給側ポート２８を介して入力ポート２０に連通可能となり、また、空気出口が排出側ポート２９を介して出力ポート２１に連通可能となる。
【００６９】
また、付勢用ばね５１によって乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対して上向きに付勢され、各周方向案内溝２７ｂと係合凸部５６の鉛直方向でのがたつきがない状態で乾燥剤筒１２ａが保持される。
【００７０】
反対に、装置本体１１から乾燥剤筒１２ａを取り外すときには、ハンドル部４２ａを把持して乾燥剤筒１２ａを連結状態から反時計回りに回転させる。すると、容器側連結筒４３の各係合凸部５６が、装置側連結筒２６の各周方向案内溝２７ｂに沿って周方向に案内され、乾燥剤筒１２ａがθＢ＝４５°だけ反時計回りに回転して挿入状態となる。すると、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３から引き抜くことができる状態となる。この状態からハンドル部４２ａを把持して乾燥剤筒１２ａを上向きに持ち上げると、乾燥剤筒１２ａが装置本体１１の筒受け口１３から取り外される。
【００７１】
従って、装置本体１１に対する乾燥剤筒１２ａの取り付け及び取り外しが、乾燥剤筒１２ａを何回も回転させることなく、また、スパナ等を用いることなく簡単な作業で完了する。
【００７２】
次に、以上詳述した本実施形態によって得られる効果を列挙する。
（１） 装置本体１１の筒受け口１３を形成する装置側連結筒２６に対し、乾燥剤筒１２ａの容器側連結筒４３を中心軸線方向に挿入した後、４５°だけ回転させると、乾燥剤筒１２ａが装置本体１１の筒受け口１３に対し中心軸線方向に引き抜き不能に連結される。また、反対の手順によって、乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３から取り外される。
【００７３】
従って、着脱のための工具を必要とせず、また、より簡単な作業で、装置本体１１に対し乾燥剤筒１２ａを着脱することができる。
（２） 装置側連結筒２６の内周面に設けた案内溝２７（内側係合部）と、容器側連結筒４３の外周面に設けた係合凸部５６（外側係合部）とを係合させることで、装置本体１１に乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）を着脱することができる。このため、雌ねじ部と雄ねじ部とを螺合させることで連結する機構に比較して、加工が容易となる。
【００７４】
（３） 筒受け口１３と乾燥剤筒１２ａとの間に設けられた付勢用ばね５１（付勢手段）が、筒受け口１３に固定された乾燥剤筒１２ａを鉛直方向上向きに付勢し、装置本体１１に対して乾燥剤筒１２ａを上動させた位置に保持する。このため、両者の鉛直方向でのがたつきを招くことなく、周方向案内溝２７ｂの長さＬ２と、係合凸部５６の長さＬ３とに十分大きな差を設けることができる。従って、周方向案内溝２７ｂに係合凸部５６を容易に係合させることができ、装置側連結筒２６に対し容器側連結筒４３を容易に回転させて固定することができる。また、固定状態では、筒受け口１３に対する乾燥剤筒１２ａの水平方向及び鉛直方向でのがたつきを抑制することができる。
【００７５】
また、除湿装置１０の運転時には、吸着時には乾燥剤筒１２ａに高圧の原料空気が供給され、再生時にはほぼ大気圧が導入される。このため、筒受け口１３と乾燥剤筒１２ａとの間に鉛直方向のがたつきがあると、吸着時には乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３に対して上動し、再生時には乾燥剤筒１２ａが下動することになる。しかし、付勢用ばね５１によって乾燥剤筒１２ａが上動した位置に保持されているので、乾燥剤筒１２ａが上動及び下動を繰り返すことがない。従って、上下動の繰り返しに伴って、各案内溝２７及び係合凸部５６に無理な衝撃が加わることがなく、それらの損傷を招くことはない。
【００７６】
（４） 乾燥剤筒１２ａに対して原料空気を供給する空圧回路の供給側ポート２８を、乾燥剤筒１２ａの空気入口に対して連通又は連通遮断するように開閉弁動作する開閉弁２５ａが設けられている。そして、この開閉弁２５ａは、装置側連結筒２６に挿入した容器側連結筒４３が回転されて連結状態となるときに、付勢用ばね５１（弁操作手段）によって閉弁状態から開弁操作される。
【００７７】
このため、乾燥剤筒１２ａを筒受け口１３に挿入しただけの状態で誤って除湿装置１０が運転され、乾燥剤筒１２ａに高圧の原料空気が供給されても、その圧力によって乾燥剤筒１２ａが筒受け口１３から飛び出すことはない。
【００７８】
（５） 乾燥剤筒１２ａの頭部に、乾燥剤筒１２ａの装置本体１１に対する着脱時に、乾燥剤筒１２ａを中心軸線回りに回転させるために把持されるハンドル部４２ａが設けられている。このため、着脱時に乾燥剤筒１２ａを容易に取り扱うことができる。
【００７９】
（６） ハンドル部４２ａは、全体が略円柱状に形成された乾燥剤筒１２ａの最大外径の範囲内に設けられている。このため、隣り合う乾燥剤筒１２ａ，１２ｂ同士の各ハンドルが干渉することがないので、両乾燥剤筒１２ａ，１２ｂをより近接させて設けることができ、除湿装置１０全体の小型化を図ることができる。
【００８０】
（７） 開閉弁２５ａ（２５ｂ）が、付勢用ばね５１によって開閉弁操作される。このため、開閉弁２５ａ（２５ｂ）を開閉弁操作するための部材を付勢用ばね５１と別に設ける必要がないので、より簡単な構成で実施できる。
【００８１】
次に、前記一実施形態以外の実施形態を列挙する。
・ 前記一実施形態で、各係合凸部５６が、径方向視で円形である構成とする。この場合にも、前記一実施形態における（１）〜（７）の各効果を得ることができる。
【００８２】
・ 前記一実施形態で、案内溝２７及び係合凸部５６の数は、４つ未満であってもよく、また、５つ以上であってもよい。このような構成によっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８３】
・ 前記一実施形態で、各案内溝２７の軸方向案内溝２７ａは、その軸方向である程度旋回しながら延びるように形成され、係合凸部は、この軸方向案内溝によってほぼ中心軸線方向に案内される構成とする。このような構成によっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８４】
・ 前記一実施形態で、弁操作手段は、付勢ばね５１と別に乾燥剤筒１２ａ（１２ｂ）側に組み付けられた剛体の部材である構成とする。
・ 前記一実施形態で、各案内溝２７には、軸方向案内溝２７ａの異なる位置から周方向に延びる複数の周方向案内溝２７ｂが設けられ、容器側連結筒４３には、周上の４箇所に、各案内溝２７の各周方向案内溝２７ｂにそれぞれ係合する複数の係合凸部５６がそれぞれ設けられた構成とする。このような構成によっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８５】
・ 前記一実施形態で、図１７に示すように、装置側連結筒６０の外側に設けられた保持溝６１には、鉛直方向に移動可能な位置決めラッチ６２が支持され、このラッチ６２は、容器側連結筒６３の外側に設けられた係止凹部６４に係合可能とする。そして、乾燥剤筒１２ａを挿入状態から回転させたとき、ラッチ６２が係止凹部６４に係合して乾燥剤筒１２ａの回転が規制される回転位置で乾燥剤筒１２ａが連結状態となる構成とする。このような構成によれば、前記一実施形態に記載した各効果に加えて、乾燥剤筒１２ａを連結状態から不用意に回転させてしまうことがない。
【００８６】
・ 前記一実施形態で、装置側連結筒２６の内周面に係合凸部が設けられ、容器側連結筒４３の外周面に案内溝が設けられた構成とする。
・ 前記一実施形態で、装置側連結筒２６の内周面に第１案内溝及び第１係合凸部が設けられ、容器側連結筒４３の外周面に、第１案内溝に案内される第２係合凸部と、第１係合凸部が案内される第２案内溝とが設けられた構成とする。
【００８７】
・ 前記一実施形態で、容器側連結筒の内径が、装置側連結筒の外径よりも大きく、容器側連結部に装置側連結部が挿入される構成とする。そして、容器側連結部の内周面に案内溝（内側係合部）が設けられ、装置側連結筒の外周面に係合凸部（外側係合部）が設けられた構成とする。このような構成であっても、前記一実施形態の各効果を得ることができる。
【００８８】
・ 前記一実施形態で、供給用電磁二方弁１６ａ，１６ｂの代わりに、開弁した排気用電磁二方弁１７ａ（又は１７ｂ）側の乾燥剤筒１２ａ（又は１２ｂ）側の低い圧力と、閉弁状態の排気用電磁二方弁１７ｂ（又は１７ａ）側の乾燥剤筒１２ｂ（又は１２ａ）側の高い圧力との圧力差によって自律的に切替動作するシャトル弁が設けられた構成であってもよい。
【００８９】
・ 前記一実施形態で、一対のチェック弁１８ａ，１８ｂの代わりに、開弁した排気用電磁二方弁１７ａ（又は１７ｂ）側の乾燥剤筒１２ａ（又は１２ｂ）側の低い圧力と、閉弁状態の排気用電磁二方弁１７ｂ（又は１７ａ）側の乾燥剤筒１２ｂ（又は１２ａ）側の高い圧力との圧力差によって自律的に切替動作するシャトル弁が設けられた構成であってもよい。
【００９０】
・ ２本の乾燥剤筒を備えた除湿装置に限らず、３本以上の乾燥剤筒を備えた除湿装置に実施してもよい。
・ 除湿装置に限らず、原料空気から窒素を吸着分離して富酸素化空気を生成する装置、原料空気から酸素を吸着分離して富窒素化空気を生成する装置、原料水素から不純物を吸着分離して精製水素を生成する装置等に実施してもよい。
【００９１】
以下、前述した各実施形態から把握される技術的思想をその効果とともに記載する。
（１） 前記弁操作手段は、前記付勢手段であることを特徴とする吸着分離装置。このような構成によれば、開閉弁を開閉弁操作するための弁操作手段を、付勢手段と別に設ける必要がないので、より簡単な構成で実施できる。
【００９２】
【発明の効果】
請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、装置本体に設けられた空圧回路に接続して使用する吸着容器を、装置本体に着脱可能に固定して空圧回路に接続する吸着分離装置において、着脱のための工具を必要とせず、また、より簡単な操作で、装置本体に対し吸着容器を着脱することができる。
【００９３】
また、請求項４に記載の発明によれば、隣り合う吸着容器同士をより近づけて配置することができ、吸着装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【図２】 同じく概略縦断面図。
【図３】 空圧回路図。
【図４】 連結構造を示す一部を破断した概略斜視図
【図５】 連結部を示す一部を破断した概略斜視図。
【図６】 受け口を示す平面図。
【図７】 受け口を示す平断面図。
【図８】 乾燥剤筒を示す平断面図。
【図９】 押え用ばねを示す概略斜視図。
【図１０】 （ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも案内溝と係合凸部を示す模式展開図。
【図１１】 挿入状態の連結部を示す概略縦断面図。
【図１２】 図１１のＡ−Ａ線概略平断面図。
【図１３】 図１１のＢ−Ｂ線概略平断面図。
【図１４】 連結状態の連結部を示す概略縦断面図。
【図１５】 図１４のＣ−Ｃ線概略平断面図。
【図１６】 図１４のＤ−Ｄ線概略平断面図。
【図１７】 別の実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【図１８】 従来の実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【図１９】 従来の別の実施形態の除湿装置を示す概略斜視図。
【符号の説明】
１０…吸着装置としての除湿装置、１１…装置本体、１２ａ，１２ｂ…吸着容器としての乾燥剤筒、２５ａ，２５ｂ…開閉弁、２６…装置側連結部としての装置側連結筒、２７…内側係合部としての案内溝、２７ａ…軸方向案内溝、２７ｂ…周方向案内溝、２８…供給側ポート、４２ａ…ハンドル部、４３…容器側連結部としての容器側連結筒、５１…付勢手段及び弁操作手段としての付勢用ばね、５６…外側係合部としての係合凸部。
Claims (4)
- 吸着剤が収容された吸着容器と、
前記吸着容器が接続される空圧回路を備えた装置本体とからなり、
前記空圧回路は、前記吸着容器に原料気体を供給し、吸着容器内の吸着剤によって不要成分が吸着除去された製品気体を外部に排出する吸着分離装置において、
前記吸着容器に設けられた容器側連結部と、
前記装置本体に設けられた装置側連結部とを備え、
前記両連結部のいずれか一方がその他方に挿入された状態で前記吸着容器が前記空圧回路に接続されるものであって、
前記両連結部のうち、挿入状態で内側となる方の外周面には外側係合部が設けられ、同じく外側となる方の内周面には内側係合部が設けられ、
前記外側係合部及び内側係合部は、所定の回転位置関係で前記両連結部のいずれか一方を他方に対し両連結部のほぼ中心軸線方向に挿入させ、この挿入状態から同中心軸線回りに１回転未満の所定回転角だけ相対回転させた回転位置関係のときに両連結部を同中心軸線方向で引き抜き不能に連結するように係合し、
前記両連結部が前記中心軸線方向に引き抜き不能に連結された状態において、前記装置側連結部に対し前記容器側連結部を前記中心軸線方向で引き抜き方向に付勢し、装置側連結部に対する容器側連結部の中心軸線方向で挿し込み方向の移動を制限する付勢手段が設けられていることを特徴とする吸着分離装置。 - 前記外側係合部及び内側係合部のいずれか一方は、ほぼ前記中心軸線方向に延びる軸方向案内溝と、この軸方向案内溝からほぼ周方向に延びる周方向案内溝とからなる案内溝であり、
その他方は、前記軸方向案内溝及び周方向案内溝にそれぞれ案内される係合凸部であって、
前記案内溝及び係合凸部は、
前記両連結部が所定の回転位置関係のときに前記軸方向案内溝に前記係合凸部がほぼ同中心軸線方向に案内されることで両連結部のいずれか一方をその他方に対し同中心軸線方向に挿入させ、この挿入状態から前記周方向案内溝に前記係合凸部がほぼ周方向に案内されることで両連結部を同中心軸線回りに１回転未満の所定回転角だけ相対回転させるともにそのときの回転位置関係で両連結部を中心軸線方向で引き抜き不能に連結することを特徴とする請求項１に記載の吸着分離装置。 - 前記吸着容器に対して原料気体を供給する空圧回路の供給側ポートを、吸着容器の気体入口に連通又は連通遮断するように開閉弁動作する開閉弁と、
前記装置側連結部に対し前記容器側連結部が前記中心軸線方向に引き抜き不能に連結されることによって前記開閉弁を閉弁状態から開弁操作する弁操作手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸着分離装置。 - 前記吸着容器は、その全体が略円柱状に形成されたものであって、
前記容器側連結部と反対側の端部には、吸着容器を前記中心軸線回りで回転させるために把持されるハンドル部が、吸着容器の最大外径のほぼ範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の吸着分離装置。
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