JP6147324B2 - Exhaust valve and air dryer - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮エアを乾燥処理するエアドライヤにおいて乾燥処理により生じるドレン及びエアを排出するエキゾーストバルブに関する。また本発明は、前記エキゾーストバルブを備えたエアドライヤに関する。 The present invention relates to an exhaust valve for discharging drain and air generated by a drying process in an air dryer for drying compressed air. The present invention also relates to an air dryer provided with the exhaust valve.
例えば大型自動車用ブレーキ装置においてエアコンプレッサから送出された圧縮エア中の水分や油分を除去するエアドライヤが公知である。この様なエアドライヤは、エアコンプレッサからの圧縮エア(水分や油分の除去前の圧縮エア)を取り入れるエア取り入れ口と、水分や油分を除去処理した後の乾燥エアを送出する処理エア送出口とを備えるほか、除去した水分や油分を排出する為のドレン弁を備えている(例えば、特許文献1、2参照)。尚、本明細書ではこのドレン弁を、エアを排出する観点からエキゾーストバルブと呼ぶこととする。
For example, an air dryer that removes moisture and oil in compressed air sent from an air compressor in a brake device for a large automobile is known. Such an air dryer has an air intake port for taking in compressed air (compressed air before removal of moisture and oil) from an air compressor, and a processing air outlet for delivering dry air after removing moisture and oil. In addition, it is equipped with a drain valve for discharging the removed moisture and oil (see, for example,
以下、本発明が解決しようとする課題をより明らかにする為に、図3を参照しながら従来技術に係るエキゾーストバルブの構成について詳説する。ここで、図3は従来技術に係るエキゾーストバルブの断面図である。 Hereinafter, in order to clarify the problem to be solved by the present invention, the configuration of the exhaust valve according to the prior art will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 3 is a cross-sectional view of an exhaust valve according to the prior art.
図3において符号50は従来技術に係るエキゾーストバルブを備えたエアドライヤを示している。エアドライヤ50は、そのベースとなるベース部材52の上部に乾燥部53を備えている。図示しないエアコンプレッサから吐出された圧縮エアは、ベース部材52に形成されたエア取り入れポート(不図示)からエアドライヤ50の内部に取り入れられる。
In FIG. 3,
エアドライヤ50の内部に取り入れられた圧縮エアは、乾燥部53において水分や油分が除去され、ベース部材52に形成された出力ポート(不図示)から出力されて、外部のエアタンク等に貯えられ、必要に応じてエアブレーキなどのエア駆動装置の駆動に利用される。尚、乾燥部53の構成については、本発明の課題の説明には不要である為、ここでは乾燥部53内部の詳細構成の図示、およびその説明は省略する。
The compressed air taken into the
エアドライヤ50において水分や油分が除去された圧縮エアの一部は、エアドライヤ50に内蔵されたプレッシャガバナ(不図示)にも供給される。この図示しないプレッシャガバナは、エアドライヤ50から送出される乾燥処理済みエアが所定の上限圧に達すると、エアドライヤ50の下部に設けられたエキゾーストバルブ56を開放するための制御指令圧を出力する。図3において符号55は、その制御指令圧が出力される制御室を示している。
A part of the compressed air from which moisture and oil are removed in the
エキゾーストバルブ56が開くと、エアコンプレッサ(不図示)から供給される圧縮エアが当該エキゾーストバルブ56から排出される状態となり、即ち圧縮エアの乾燥部53内への供給が停止する。そしてこのとき、減圧作用によって乾燥部53内のエアが乾燥処理時とは逆向きに流れ、これによって乾燥部53内のオイルフィルタ(不図示)を洗浄し、エキゾーストバルブ56に溜まっていた水分や油分をエアとともに外部へ排出する。またこのとき、乾燥部53内の乾燥処理済みエアが、乾燥部53内の乾燥剤(不図示)から水分を奪いながら外部へ排出されることで、乾燥剤の再生が図られる。尚、符号69はこのときの急激なエア排出に伴って生じる破裂音を低減するサイレンサを示している。
When the
そして図示しないプレッシャガバナから送出される制御指令圧が低下し、制御室55内の圧力が低下すると、エキゾーストバルブ56が閉じ、再び乾燥部53内への圧縮エアの供給状態となって、乾燥部53内での圧縮エアの乾燥処理状態に戻る様になっている。
When the control command pressure sent from the pressure governor (not shown) decreases and the pressure in the
ここで従来のエキゾーストバルブ56は、ピストン58、弁体(シール)60、ベース61、ボルト62、Oリング59、のこれらによって、上下動する弁本体57が構成されていた。尚、本明細書では、ピストン58、弁体(シール)60、ベース61、ボルト62、Oリング59、のこれらによって構成された(従来技術の場合)、エキゾーストバルブにおいて上下動する構成要素の集合を「弁本体」と呼ぶこととする。
Here, in the
ピストン58は、T字形状を成す様に金属材料によって形成されており、大径のピストン上部58aと小径のピストン下部58bとから構成されている。
弁体60は、モールド成形によってベース61と一体的に形成され、ボルト62によってピストン58に連結されることで弁本体57を構成する。尚、弁体(シール)60は弾性材料によって形成され、ベース61は金属材料によって形成される。
The
The
符号63は弁座を示しており、弁本体57の上下動に伴い、弁座63に対して弁体60が接離動することでエキゾーストバルブ56が開閉する様になっている。弁座63はバルブベース64に形成された開口によって形成されており、このバルブベース64は、ベース部材52に形成された開口52aに収容され、そして符号67で示すCリングによって下方向に脱落しない様に固定されている。尚、符号66はシール機能を発揮するOリングを示している。また、符号65はピストン58を上方向(閉弁方向)に付勢するリターンスプリングを示している。
ここで、圧力室54にはロード状態にあるエアコンプレッサから供給される圧縮エアの一部が供給され、所定圧が生じる様になっているが、この圧力はピストン上部58aおよび弁体(シール)60の双方に掛かる様になっている。即ち、ピストン上部58aに対しては上向きの押圧力が、弁体60には下向きの押圧力が掛かる様になっている。
Here, a part of the compressed air supplied from the air compressor in a loaded state is supplied to the
しかしながらエアコンプレッサのロード状態ではエキゾーストバルブ56は閉弁状態を維持する必要があり、即ちエアコンプレッサのロード状態では弁本体57を閉弁方向に押圧する力が優勢となる必要がある。従って、ピストン上部58aの受圧面積が、弁体(シール)60の受圧面積よりも大きくなるように形成する必要があり、その為ピストン58は図示するように上部径が大きいT字形状を成している。これにより、エアコンプレッサのロード状態では、エキゾーストバルブ56は確実に閉弁状態を維持できる様になっている。
However, when the air compressor is loaded, the
しかしながらその反面、ピストン上部58aの受圧面積を大きくする必要がある為に、エキゾーストバルブ56の構成部品を収容する為の開口52a(ベース部材52に形成される)も大きくする必要があるとともに、弁体(シール)60の受圧面積は小さくする必要があるから、別部材としてのバルブベース64を介在させ、そこに弁座63を形成する必要がある。
However, on the other hand, since it is necessary to increase the pressure receiving area of the piston
以上の理由により、従来のエキゾーストバルブ56は、開口52aを大きくする必要がある為にバルブベース64が大型化し、その為にコストアップを招いていた。加えてエアコンプッサのロード状態においてはバルブベース64に大きな圧力が掛かる為、バルブベース64を固定するCリング67にも所定の強度を確保する必要があり、更なるコストアップを招いていた。
For the reasons described above, the
また、ピストン58が、上述の理由により上部径が大きいT字形状を成している為、組立の都合上、上下動する弁本体57を一体構成とすることができなかった。特に、ピストン58とベース61とを一体的に形成できない為、弁本体57を上述した様にピストン58、弁体60、ベース61、ボルト62、のこれら多くの別部材によって構成する必要があった。
Further, because the
そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、エアコンプレッサから供給される圧縮エアを乾燥処理するエアドライヤに設けられるエキゾーストバルブにおいて、構造の簡素化と低コスト化を図ることにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to simplify the structure and reduce the cost of an exhaust valve provided in an air dryer for drying compressed air supplied from an air compressor. There is.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、エアコンプレッサから供給される圧縮エアを乾燥処理するエアドライヤにおいて乾燥処理により生じるドレン及びエアを排出するバルブであり、閉弁状態では前記エアコンプレッサから供給される圧縮エアの圧力を受け、圧縮エアが規定圧に達するとプレッシャガバナからの制御指令圧を受けて開弁する構成を備えたエキゾーストバルブであって、圧縮エアの圧力によって開弁方向に押圧される弁本体と、圧縮エアの圧力に抗して前記弁本体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記付勢手段の付勢力によって圧縮エアの圧力に抗して閉弁状態を維持し、前記プレッシャガバナからの制御指令圧を受けると当該制御指令圧が前記付勢手段の付勢力に抗して開弁する構成を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention is a valve that discharges drain and air generated by a drying process in an air dryer that performs a drying process on compressed air supplied from an air compressor. An exhaust valve that is configured to open under the control command pressure from the pressure governor when the compressed air reaches the specified pressure and receives the pressure of the compressed air supplied from the air compressor. A valve body that is pressed in the valve direction; and an urging means that urges the valve body in a valve closing direction against the pressure of the compressed air, and the pressure of the compressed air is increased by the urging force of the urging means. When the control command pressure from the pressure governor is received, the control command pressure is opened against the biasing force of the biasing means. And wherein the door.
本態様によれば、エキゾーストバルブの弁本体が、従来とは異なりエアコンプレッサから供給される圧縮エアの圧力によって閉弁方向ではなく、開弁方向に押圧される構造となっており、エアコンプレッサのロード状態では付勢手段の付勢力によって閉弁状態を維持する様に構成されているので、従来技術のように弁本体を構成するピストンを受圧面積の関係で上部径が大きいT字形状に形成する必要がない。 According to this aspect, the valve body of the exhaust valve is structured to be pressed not in the valve closing direction but in the valve opening direction by the pressure of the compressed air supplied from the air compressor, unlike the conventional one. Since it is configured to maintain the valve closed state by the urging force of the urging means in the loaded state, the piston constituting the valve body is formed in a T shape with a large upper diameter in relation to the pressure receiving area as in the prior art. There is no need to do.
従って、弁本体を収容する為の開口を大きく確保する必要がなく、これによって従来必要としていた大径のバルブベースを小型化することができ、或いはバルブベースそのものが不要となる。また、組立の都合上弁本体を多部材で構成する必要も無くなり、一体構成とすることもできる。以上によって、エキゾーストバルブの構造を簡素化することができるとともに、低コスト化を図ることができる。 Therefore, it is not necessary to ensure a large opening for accommodating the valve main body, thereby making it possible to downsize the large-diameter valve base that has been conventionally required, or to eliminate the valve base itself. Further, it is not necessary to configure the valve main body with multiple members for the convenience of assembly, and it is also possible to make an integral configuration. As described above, the structure of the exhaust valve can be simplified and the cost can be reduced.
本発明の第2の態様は、前記弁本体が、弁の開閉方向に摺動するピストン部材と、弁座に接する弁体と、が一体的に形成されて成り、前記弁座が、前記エアドライヤのベースを形成するベース部材の一部を利用して形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the valve body is formed by integrally forming a piston member that slides in a valve opening / closing direction and a valve body that contacts the valve seat, and the valve seat includes the air dryer. It is formed using a part of base member which forms the base of this.
本態様によれば、弁の開閉方向に摺動するピストン部材と、弁座に接する弁体と、が一体的に形成されて成るので、上下方向に移動する弁の低コスト化を図ることができる。また、弁座がエアドライヤのベース部材の一部を利用して、つまりベース部材に一体に形成されていることから、エキゾーストバルブをより一層構造簡単にして低コスト化を図ることができる。 According to this aspect, since the piston member that slides in the valve opening / closing direction and the valve body that contacts the valve seat are integrally formed, the cost of the valve that moves in the vertical direction can be reduced. it can. Further, since the valve seat is formed using a part of the base member of the air dryer, that is, integrally with the base member, the exhaust valve can be further simplified in structure and cost can be reduced.
本発明の第3の態様は、圧縮エアを乾燥処理するエアドライヤであって、乾燥処理により生じるドレンを排出する、第1のまたは第2の態様に係るエキゾーストバルブを備えていることを特徴とする。
本態様によれば、エアドライヤにおいて、上述した第1のまたは第2の同様な作用効果を得ることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an air dryer for drying compressed air, comprising the exhaust valve according to the first or second aspect for discharging drain generated by the drying process. .
According to this aspect, in the air dryer, the above-described first or second similar operational effect can be obtained.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施形態はあくまで本発明の一実施形態であり、本発明を限定するものでないことを前提にして、以下の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an embodiment of the present invention, and the following embodiment will be described on the assumption that the present invention is not limited.
図1及び図2は本発明に係るエキゾーストバルブ5の断面図であって、図1は閉弁状態を、図2は開弁状態をそれぞれ示している。尚、各図においては図面の煩雑化を防ぐために、適宜必要なラインを省略して描いている。また、エキゾーストバルブ5を除くエアドライヤの他の構成は、図3を参照しながら説明した従来技術に係るエアドライヤと同様であるので、図1及び図2においてはその図示を省略し、また以下ではその説明を省略する。
1 and 2 are cross-sectional views of an
図1及び図2において、符号3はプレッシャガバナ(不図示)からの制御指令圧が出力される制御室を示し、符号4はエアコンプレッサ(不図示)から供給される圧縮エアの圧力を受ける圧力室を示し、それぞれ図3を参照しながら説明した従来技術に係るエキゾーストバルブ56における制御室55と圧力室54に対応する。
1 and 2,
符号2はエアドライヤのベースを構成するベース部材(一例として、アルミニウム或いは合金などからなる金属成形品)であり、このベース部材2に形成された開口2aに、後述するピストン7の上部7aが上下に摺動可能に挿入される。尚、ベース部材2には凸状のガイド部2bが形成されており、ピストン7の上部には被ガイド穴7bが形成されていて、この被ガイド部7bにガイド部2bが入り込むことにより、ピストン7の上下動に際して当該ピストン7がガイド部2bによってガイドされる様になっている。
また、本実施形態では、ベース部材2に形成される構成の特徴として、弁座12が挙げられる。即ち、弁座12がベース部材2の一部を利用して、即ちベース部材2と一体に形成されている。
Moreover, in this embodiment, the
続いて本発明に係るエキゾーストバルブ5は、ピストン7と弁体(シール)9とがモールド成形によって一体的に形成され、これらピストン7と弁体9とで弁本体6が構成されている。尚、弁体(シール)9は弾性材料によって形成され、ピストン7は金属材料によって形成される。
Subsequently, in the
そして本発明に係るエキゾーストバルブ5は、図3に示した従来技術に係るエキゾーストバルブ56とは異なり、圧力室4から受けるエア圧によって開弁方向の押圧力を受けるように構成されている。従って、エアコンプレッサ(不図示)のロード状態においては、エキゾーストバルブ5は符号11で示す付勢手段としてのリターンスプリング(ピストン7を閉弁方向に付勢する)の付勢力によって閉弁状態を維持する様になっている。
Unlike the
そしてプレッシャガバナ(不図示)からの制御指令圧を受けると、制御室3内の圧力によってエキゾーストバルブ5がリターンスプリング11の付勢力に抗して下がり、開弁状態となって、圧縮エアが図2の矢印fで示すような経路で排出される様になっている。尚、符号16はベース部材2と一体的に形成される筒状体を、符号15はリターンスプリングの台座を、符号14は台座15を固定するCリングを、それぞれ示している。
When a control command pressure is received from a pressure governor (not shown), the
また、符号16aは筒状体16に形成されるスリットを示しており、符号20は膨張室を示している。エキゾーストバルブ5を介して排出されるエアは、スリット16a及び膨張室20を介して、符号21で示す吸音材収容室へと導かれる。吸音材収容室21には、多孔質材などの吸音材が充填されており、そして排気エアはこの吸音材を経由し、蓋部材22に形成された図示しない排出穴から、外部へと排出される様になっている。
ここでエキゾーストバルブ5は、図示しないプレッシャガバナからの制御圧(制御室3内の圧力)が所定圧に達するまでは閉弁状態を維持する必要がある。また、図示しないプレッシャガバナからの制御圧(制御室3内の圧力)が所定圧に達した際には、確実に開弁状態となる必要がある。
Here, the
この様な観点で、プレッシャガバナからの制御圧(制御室3内の圧力)による弁本体6の受圧面積と、圧力室4の圧縮エアによる弁本体6の受圧面積と、リターンスプリング11によって弁本体6を付勢する際の付勢力と、が設計される。
From this point of view, the pressure receiving area of the
以上の通り、本発明に係るエキゾーストバルブ5によれば、弁本体6が、エアコンプレッサから供給される圧縮エアの圧力によって閉弁方向ではなく開弁方向に押圧される構造となっており、エアコンプレッサのロード状態ではリターンスプリング11の付勢力によって閉弁状態を維持する様に構成されているので、図3を参照しながら説明した従来技術に係るエキゾーストバルブの様にピストン7を受圧面積の関係で上部径が大きいT字形状に形成する必要がない。
As described above, according to the
従って、ピストン7を収容する為の開口2aを大きく確保する必要がなく、これによって従来必要としていた大径のバルブベース(図3において符号64)が不要となり、コスト削減に資するとともに受圧部材が減ることから強度向上を図ることができる。また、組立の都合上弁本体6を多部材で構成する必要も無くなり、本実施形態では弁本体6をピストン7と弁体9のみによって構成することができ、エキゾーストバルブの構造を簡素化することができるとともに、低コスト化を図ることができる。
Therefore, it is not necessary to ensure a
加えて、本実施形態では弁座12がエアドライヤのベース部材2の一部を利用して、つまりベース部材2に一体に形成されていることから、エキゾーストバルブをより一層構造簡単にして低コスト化を図ることができる。尚、本実施形態では弁座12をベース部材2の一部を利用して形成したが、これに限られるものではなく、他の部材に設けても良い。
In addition, in the present embodiment, since the
更に加えて、上述の通り弁本体6が、エアコンプレッサから供給される圧縮エアの圧力によって閉弁方向ではなく開弁方向に押圧される構造となっており、エアコンプレッサのロード状態ではリターンスプリング11の付勢力によって閉弁状態を維持する様に構成されているので、エアコンプレッサのロード状態において圧縮エアの圧力が異常圧となると開弁することとなる。このため、エキゾーストバルブ5を安全弁として利用することも可能となる。
In addition, as described above, the
2 ベース部材
3 制御室
4 圧力室
5 エキゾーストバルブ
6 弁本体
7 ピストン
8 Oリング
9 弁体
11 リターンスプリング
12 弁座
13 シール
14 Cリング
15 台座
16 筒状体
20 膨張室
21 吸音材収容室
22 蓋部材
2
Claims (3)
圧縮エアの圧力によって開弁方向に押圧される弁本体と、
圧縮エアの圧力に抗して前記弁本体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、を備え、
前記付勢手段は、前記弁本体の前記圧縮エアの圧力によって開弁方向に押圧される部分の、当該押圧される部分に対して開弁方向となる側に設けられ、
前記弁本体は、前記エアコンプレッサから供給される圧縮エアの圧力によって閉弁方向ではなく開弁方向に押圧される構造であり、
前記付勢手段の付勢力によって圧縮エアの圧力に抗して閉弁状態を維持し、前記プレッシャガバナからの制御指令圧を受けると当該制御指令圧が前記付勢手段の付勢力に抗して開弁する構成を備えている、
ことを特徴とするエキゾーストバルブ。 A valve that discharges the drain and air generated by the drying process in the air dryer that dries the compressed air supplied from the air compressor. In the closed state, the valve receives the pressure of the compressed air supplied from the air compressor and defines the compressed air. An exhaust valve having a configuration that opens upon receipt of a control command pressure from the pressure governor when the pressure is reached,
A valve body pressed in the valve opening direction by the pressure of the compressed air;
Urging means for urging the valve body in a valve closing direction against the pressure of compressed air,
The biasing means is provided on the side of the valve body that is pressed in the valve opening direction by the pressure of the compressed air, on the side that is in the valve opening direction with respect to the pressed part.
The valve body is a structure that is pressed not in the valve closing direction but in the valve opening direction by the pressure of the compressed air supplied from the air compressor,
The valve closing state is maintained against the pressure of the compressed air by the biasing force of the biasing means, and when the control command pressure is received from the pressure governor, the control command pressure is against the biasing force of the biasing means. It has a structure to open the valve,
An exhaust valve characterized by that.
前記弁本体が、
弁の開閉方向に摺動するピストン部材と、
弁座に接する弁体と、が一体的に形成されて成り、
前記弁座が、前記エアドライヤのベースを形成するベース部材の一部を利用して形成されており、
前記付勢手段は、リターンスプリングであり、
前記ベース部材に設けられ、前記弁座、前記弁体及び前記リターンスプリングを内側に位置させる筒状体と、
前記筒状体に設けられ、前記リターンスプリングの前記弁体に接する側と反対側の端部に接して該リターンスプリングを当該筒状体の内側に保持する台座と、
前記筒状体に形成されたスリットと、を備え、
前記圧縮エアの排出は、前記開弁の状態になったときに前記筒状体内から前記スリットを介して排出され、排出方向下流に位置して吸音材を収容する吸音材収容室に導かれて実行されるように構成されている、
ことを特徴とするエキゾーストバルブ。 In the exhaust valve according to claim 1,
The valve body is
A piston member that slides in the opening and closing direction of the valve;
And a valve body in contact with the valve seat,
The valve seat is formed using a part of a base member that forms a base of the air dryer ,
The biasing means is a return spring;
A cylindrical body that is provided on the base member and positions the valve seat, the valve body, and the return spring inside;
A pedestal that is provided on the cylindrical body and that holds the return spring inside the cylindrical body in contact with the end of the return spring opposite to the side that contacts the valve body;
A slit formed in the cylindrical body,
The discharge of the compressed air is discharged from the cylindrical body through the slit when the valve is opened, and is led to a sound absorbing material storage chamber that is located downstream of the discharging direction and stores the sound absorbing material. Configured to run ,
An exhaust valve characterized by that.
ことを特徴とするエアドライヤ。
An air dryer for drying compressed air, comprising the exhaust valve according to claim 1 or 2, which discharges drain and air generated by the drying process.
An air dryer characterized by that.
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