JP6567323B2

JP6567323B2 - オイルセパレータ

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Publication number: JP6567323B2
Application number: JP2015102940A
Authority: JP
Inventors: 一郎湊; 裕昭川浪
Original assignee: Nabtesco Automotive Corp
Current assignee: Nabtesco Automotive Corp
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: JP2016215130A

Description

本発明は、機器を通過した空気に含まれる油分を空気から分離するオイルセパレータに関する。

トラック、バス、建機等の車両は、エンジンと直結したコンプレッサから送られる圧縮空気を利用してブレーキやサスペンション等のシステムを制御している。この圧縮空気には、大気中に含まれる水分やコンプレッサ内を潤滑する油分が含まれている。この水分や油分を含む圧縮空気が各システム内に入ると、錆の発生やゴム部材（Ｏリング等）の膨潤を招き作動不良の原因となる。このため、コンプレッサの下流には、圧縮空気中の水分や油分を除去するためのエアドライヤが設けられている。

エアドライヤには、水分を除去する乾燥剤と、油分を捕捉するフィルタが設けられている。このエアドライヤは、コンプレッサから送られた圧縮空気内の水分を除去する除湿作用と、乾燥剤に吸着させた水分を外部に排出する再生作用とを有する。

乾燥剤の再生時にエアドライヤから排出される空気には水分とともに油分も含まれるため、環境負荷を考慮して、エアドライヤのドレン排出口にオイルセパレータが設けられることがある（特許文献１参照）。このオイルセパレータは、水分及び油分を含んだ空気が衝突するフィルタを筐体内に備えており、空気をフィルタに衝突させることなどにより空気に含まれる水分及び油分を分離する。分離された油分はオイルセパレータ内に回収され、油分を除去した清浄空気は外部に放出される。

オイルセパレータはドレン液を貯留するケースを備え、ケース内には、フィルタを収容した収容部材が設けられている。収容部材には、水分及び油分を含む空気が流入する入口側の貫通孔と、フィルタを通過した空気を排出する出口側の貫通孔とが形成されている。さらに収容部材の下部には、フィルタにより空気から分離されたドレン液が排出される貫通孔が形成されている。

特開２０１４−０９１０５９号公報

ところで、吸気ポートから流入した空気は、フィルタを通過するとき、上記入口側の貫通孔から上記出口側の貫通孔に至る経路として最短距離の経路をとりやすい。このため、フィルタにおいては、その最短距離の経路を中心とした領域において水分及び油分と空気との気液分離が行われる一方、気液分離がほとんど行われない未使用領域が存在している。未使用領域が大きいフィルタにおいては、一定の油水分除去性能を確保するためにフィルタ自体を大きくせざるを得ない。その結果、オイルセパレータの大型化や、ドレン液を貯留可能な空間の体積の縮小化を招いてしまう。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタを有効に利用して油分の回収率を高めることのできるオイルセパレータを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するオイルセパレータは、油分を含む圧縮空気を気液分離するフィルタと、前記フィルタを収容する収容部と、を備え、前記収容部には、前記フィルタに圧縮空気を流入させるフィルタ入口と、前記フィルタを通過した清浄空気を流出させるフィルタ出口が設けられ、前記フィルタ出口の開口面積が、前記フィルタ入口の開口面積よりも小さいことを要旨としている。

上記構成では、フィルタ出口の開口面積がフィルタ入口の開口面積よりも小さいため、それらの開口面積が同じである場合、及びフィルタ出口の開口面積がフィルタ入口の開口面積よりも大きい場合に比べ、圧縮空気がフィルタ入口からフィルタ出口までの最短経路をとりにくくなり、フィルタ内で圧縮空気が循環する時間が長くなる。このように圧縮空気がフィルタ内で循環する時間を長くすることにより、圧縮空気がフィルタ入口からフィルタ出口までの最短経路以外の経路をとりやすくなってフィルタの隅部まで行き渡るため、フィルタの未使用領域が縮小される。また、フィルタの未使用領域が縮小されると、よって、フィルタを有効に利用することができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ出口は、複数の貫通孔を有することが好ましい。
上記構成では、フィルタに付着した水分及び油分が、フィルタ出口よりも下流であって清浄空気が流れる通路に流入することを抑制することができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ入口は、複数の貫通孔を有し、前記フィルタ入口の貫通孔の直径は、前記フィルタ出口の貫通孔の直径よりも大きいことが好ましい。

上記構成では、フィルタ入口の貫通孔の直径は、フィルタ出口の貫通孔の直径よりも大きいため、フィルタ入口の貫通孔の直径がフィルタ出口の貫通孔の直径よりも小さい場合に比べ、圧縮空気がフィルタ入口を通過した直後の流速を低下させることができる。このため、フィルタ内で圧縮空気が滞留する時間が長くなり、それらの直径が同じである場合よりもフィルタ内で圧縮空気をさらに循環させることができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ入口の貫通孔は、筒状の前記収容部の周方向における複数の位置に設けられ、前記フィルタ出口の貫通孔は、前記収容部の軸方向における一方の端部に設けられることが好ましい。

上記構成では、圧縮空気は、収容部の周方向の複数の位置に設けられた貫通孔から収容部の径方向内側に向かって流入し、フィルタ内を循環した後、収容部の一方の端部に設けられた貫通孔から排出される。これにより、異なる貫通孔から流入した圧縮空気がフィルタ内で衝突することとなるため、圧縮空気に含まれる油分の回収率を高めることができる。

上記オイルセパレータについて、前記排気ポートと、前記フィルタによって分離されたドレン液を貯留する貯留部との間には前記フィルタが介在することが好ましい。
上記構成では、貯留部に貯留されたドレン液が、オイルセパレータに加わった振動などにより跳ね上がったりしたとき、排気ポートに直接流入することがない。このため、ドレン液の貯留量が多くなった場合などでも、排気ポートからのドレン液の流出を抑制することができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ入口の貫通孔の開口面積に対する前記フィルタの細孔個数は、１０個以上５０個以下であることが好ましい。
上記構成では、フィルタの細孔個数（目の粗さ）が上記範囲であるため、圧縮空気の循環効率をさらに高めることができる。

本発明によれば、フィルタを有効に利用して油分の回収率を高めることができる。

オイルセパレータの一実施形態について、当該オイルセパレータが適用される圧縮空気乾燥システムの概略構成を示すブロック図。同実施形態のオイルセパレータの断面図。同実施形態のオイルセパレータに設けられるフィルタケースの断面を示す斜視図。オイルセパレータの変形例について、一部の断面を示す断面図。オイルセパレータの変形例について、当該オイルセパレータが適用される圧縮空気乾燥システムの概略構成を示すブロック図。オイルセパレータの変形例について、その断面を示す図。オイルセパレータの変形例について、その断面を示す図。

以下、図１〜図３を参照して、オイルセパレータを、車両に搭載された圧縮空気乾燥システムに適用した一実施形態を説明する。
図１に示されるように、コンプレッサ１の下流には、コンプレッサ１から送られる圧縮空気中の油分及び水分を除去する圧縮空気乾燥システムが設けられている。圧縮空気乾燥システムには、圧縮空気から油分及び水分を除去するエアドライヤ２が設けられている。エアドライヤ２内には、乾燥剤２ａが設けられている。エアドライヤ２は、圧縮空気を乾燥剤２ａに通過させて水分や油分を除去するロード運転と、乾燥剤２ａに捕捉された水分や油分を外部に排出することによって乾燥剤２ａを再生するアンロード運転とを行う。エアドライヤ２は、ロード運転によって圧縮空気から油分及び水分を除去した空気である乾燥圧縮空気を、システムタンク６に送出する。システムタンク６は、ブレーキやサスペンション等の各システムに圧縮空気を供給する。システムタンク６の圧力が所定値に達すると、エアドライヤ２のエキゾストバルブ２ｂが開放されて、アンロード運転が行われる。エキゾストバルブ２ｂが開放されると、システムタンク６から乾燥圧縮空気がエアドライヤ２に供給され、エアドライヤ２に流入した乾燥圧縮空気がロード運転時とは逆方向に流れる。これにより、乾燥剤２ａに捕捉された水分や油分が除去される。除去された水分及び油分は、空気とともにエアドライヤ２のドレン排出口２ｃから排出される。このときエアドライヤ２から排出された空気をパージエアという。

また、圧縮空気乾燥システムにおいて、エアドライヤ２のドレン排出口２ｃには、オイルセパレータ５が接続されている。オイルセパレータ５は、エアドライヤ２のドレン排出口２ｃに接続ホース２ｄを介して接続されている。

オイルセパレータ５は、油分及び水分を含んだパージエアを、油分及び水分を含む液体であるドレン液と清浄空気とに気液分離する。オイルセパレータ５は、分離した清浄空気を排出口５ｃから排出する。また、オイルセパレータ５は、分離したドレン液を、その筐体５ａ内に貯留する。

次に図２を参照して、オイルセパレータ５について詳述する。オイルセパレータ５の筐体５ａは、ボディ１０と、ドレンボウル３０とを備えている。ボディ１０は、吸気ポート１６と、排出口５ｃを有する排気ポート１７とを備えている。

ボディ１０は、円筒状に形成されている。ボディ１０の一方の端は閉塞されている。ボディ１０の他方の端には開口部１１が設けられている。ボディ１０の内周面であって開口部１１側には、雌螺子１２が設けられている。

ドレンボウル３０は、円筒状に形成されている。ドレンボウル３０の一方の端は底部を有する。ドレンボウル３０の他方の端には開口部３１が設けられている。ドレンボウル３０の内側には、ドレン液を貯留する空間である貯留部３２が設けられている。ドレンボウル３０の開口部３１の外周面には、雄螺子３３が設けられている。ボディ１０の雌螺子１２とドレンボウル３０の雄螺子３３とが螺合することによって、ドレンボウル３０がボディ１０に固定される。オイルセパレータ５は、ボディ１０を鉛直方向上方に配置し、且つドレンボウル３０を鉛直方向下方に配置した状態で車両側に固定され、ドレンボウル３０にドレン液を貯留する。貯留されたドレン液は、ドレンボウル３０に設けられた図示しないドレン排出口から排出される。なお、貯留されたドレン液は、ボディ１０からドレンボウル３０を外して捨てることもできる。

ボディ１０の底部には、フィルタ部４０が固定されている。フィルタ部４０は、フィルタケース４１と、フィルタケース４１の内側に収容されたフィルタ４２と、フィルタ蓋４３とを備えている。

ボディ１０の内側であって、その底部の径方向における中央部には、環状突部１３が設けられている。環状突部１３の内周面には、雌螺子１４が設けられている。また、フィルタケース４１は、円筒状に形成されている。フィルタケース４１の一方の端部には、天井部５３が設けられている。フィルタケース４１の他方の端部には開口部５４が設けられている。天井部５３の径方向における中央部には、フィルタケース４１の外側へ突出する環状突部５１が設けられている。環状突部５１の外周面には、雄螺子５２が設けられている。ボディ１０の雌螺子１４とフィルタケース４１の雄螺子５２とを螺合することにより、フィルタ部４０はボディ１０に固定される。

フィルタケース４１の周壁部５５には、貫通孔としての複数の第１通気孔５６が形成されている。これらの第１通気孔５６は、圧縮空気をフィルタケース４１内に流入させるフィルタ入口５９に対応する。周壁部５５には、周方向に沿って形成された複数の第１通気孔５６からなる列が、複数列形成されている。天井部５３の中央であって、環状突部５１で囲まれた部分には、フィルタ出口５７が設けられている。フィルタ出口５７は、貫通孔としての複数の第２通気孔５８を有している。第２通気孔５８は、フィルタケース４１の内側と外側とを連通している。

フィルタ蓋４３は、フィルタケース４１の開口を閉蓋するように設けられている。フィルタ蓋４３には、複数の排出孔４４が形成されている。フィルタ４２は、フィルタケース４１とフィルタ蓋４３とで形成された空間に収容されている。フィルタ４２は、圧縮空気が通過する多数の細孔を有するものである。フィルタ４２は、例えば、多数の気泡を有するスポンジ（ウレタンフォーム）、金属の線材や金属箔などの金属材を成形したものであって、多数の細孔を有するもの（クラッシュドアルミ）、ガラス繊維などからなる。

フィルタ入口５９の１つの第１通気孔５６の開口面積に対するフィルタ４２の細孔個数は、１０個以上５０個以下であることが好ましい。細孔個数は、例えば、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡による観察から得た画像を基に目視で数えることや、レーザー走査型顕微鏡によって画像解析処理すること等で測定することができる。第１通気孔５６の開口面積に対するフィルタ４２の細孔個数を上記範囲にすることにより、良好な通気性を保ちつつ、圧縮空気と細孔の内壁との衝突の機会を高めて圧縮空気と油分及び水分とを気液分離しやすくすることができる。

フィルタケース４１の第１通気孔５６からフィルタ４２内に流入した圧縮空気は、フィルタ４２に衝突することによって、気液分離される。フィルタ４２によって分離されたドレン液は、重力によってフィルタ４２内を鉛直方向下方に向かって流れ、排出孔４４を介して貯留部３２に落下する。またフィルタ４２によって分離された清浄空気は、フィルタ出口５７の第２通気孔５８を介してフィルタ部４０から排出される。

また、ボディ１０の吸気ポート１６は、接続ホース２ｄ（図１参照）を介してエアドライヤ２に接続されている。吸気ポート１６は、ボディ１０の開口部１１側に向かって延びる第１通路１８に接続している。

第１通路１８は、ドレンボウル３０の貯留部３２に接続している。第１通路１８は、貯留部３２側に向かうにつれて、段階的又は連続的に拡径している。この第１通路１８とドレンボウル３０の貯留部３２とは、吸気ポート１６を介して流入した圧縮空気が膨張する第１膨張室３４として機能する。圧縮空気が第１膨張室３４内で膨張することによって、圧縮空気内の油分及び水分が凝集し易くなる。

ボディ１０の排気ポート１７は、フィルタ部４０によって気液分離された清浄空気を外部へ放出する。排気ポート１７は、第２通路１９に接続されている。第２通路１９は、略Ｌ字状に形成され、フィルタ出口５７に接続する小通路２１と、小通路２１と排気ポート１７との間に設けられた小通路２２とからなる。小通路２１は、ドレンボウル３０の軸方向に沿って延びる。小通路２２は、小通路２１が延びる方向と直交する方向に延びる。第２通路１９は、圧縮空気が膨張する第２膨張室２３として機能する。なお、フィルタケース４１の前段の空間を第１膨張室３４、その後段の空間を第２膨張室２３としたが、フィルタケース４１内の空間も、第１膨張室３４及び第２膨張室２３に比べ膨張効果は低いものの第１通気孔５６を通過することによって圧縮された空気を膨張させる機能を有する。

第２通路１９の排気ポート１７側の小通路２２には、第１多孔板６１と、第２多孔板６２と、第１多孔板６１及び第２多孔板６２の間に配置されたサイレンサ６５とが設けられている。第１多孔板６１には、厚み方向に貫通する複数の第１貫通孔６３が形成されている。また、第２多孔板６２には、厚み方向に貫通する複数の第２貫通孔６４が形成されている。第２貫通孔６４の深さは、その直径よりも大きい。このようにすると、圧縮空気が第２貫通孔６４を通過することにより整流され、排出音の発生を抑えることができる。サイレンサ６５は、圧縮空気が通過する多数の細孔を有するものであって、例えば、多数の気泡を有するスポンジ（ウレタンフォーム）、金属の線材や金属箔などの金属材を成形したものであって、多数の細孔を有するもの（クラッシュドアルミ）などからなる。また、サイレンサ６５は、フィルタ４２と同じ材料でも良いし、異なる材料でも良い。

第１多孔板６１は、フィルタ出口５７側に配置され、第２通路１９の内側面に形成された段差部２５とサイレンサ６５との間に挟まれることで固定されている。第２多孔板６２は、排気ポート１７側に配置されている。第２多孔板６２は、リテーナリング６６が第２通路１９の内側面に形成された溝部２６に嵌合されることで、ボディ１０に対して抜け止めされている。

次に図３を参照して、フィルタケース４１について詳述する。
フィルタケース４１の周壁部５５に形成された第１通気孔５６は、直径Ｄ１を有している。第１通気孔５６は、周壁部５５の周方向に等間隔に形成されている。図４では、第１通気孔５６が周方向において２０度毎に形成されており、複数の第１通気孔５６からなる列が３列形成されているが、第１通気孔５６の数や間隔、第１通気孔５６の列の数は変更することができる。フィルタ入口５９の開口面積Ｓ１０は、第１通気孔５６の個数をＮ個とすると、「π｛（Ｄ１）／２｝^２・Ｎ」である。

フィルタ出口５７に形成された第２通気孔５８は、直径Ｄ２を有している。第２通気孔５８の直径Ｄ２は、第１通気孔５６の直径Ｄ１よりも小さい。第２通気孔５８は、円形状のフィルタ出口５７に等間隔に形成されている。フィルタ出口の開口面積Ｓ１１は、第２通気孔５８の個数をＭ個とすると、「π｛（Ｄ２）／２｝^２・Ｍ」である。このフィルタ出口の開口面積Ｓ１１は、フィルタ入口５９の開口面積Ｓ１０よりも小さくなっている。

次に図２及び図３を参照して、オイルセパレータ５の作用について説明する。エアドライヤ２のエキゾストバルブ２ｂが開放されてアンロード運転が行われると、パージエアとともに油分及び水分を含むドレン液がエアドライヤ２からオイルセパレータ５に送られる。パージエアに含まれるドレン液は、ミスト状又は液状である。ドレン液を含むパージエアは、吸気ポート１６からオイルセパレータ５内に流入する。

パージエアは、吸気ポート１６から第１膨張室３４に流入することによって膨張する。なお、第１膨張室３４で膨張したパージエアの圧力は、大気圧に比べ大きい値に維持されている。膨張したパージエアは、フィルタケース４１の第１通気孔５６を介して、フィルタケース４１の径方向内側に向かってフィルタ部４０内に流入する。このとき、フィルタ出口５７の開口面積Ｓ１１がフィルタ入口５９の開口面積Ｓ１０よりも小さくなっている（Ｓ１１＜Ｓ１０）ため、開口面積Ｓ１０，Ｓ１１が同じ場合よりもフィルタケース４１内の圧力が高められる。すなわち、フィルタ４２内において、開口面積Ｓ１０，Ｓ１１が同じ場合、及びフィルタ入口５９の開口面積Ｓ１０がフィルタ出口５７の開口面積Ｓ１１よりも小さい場合に比べ、圧縮空気は、フィルタ入口５９からフィルタ出口５７への最短経路をとりにくくなり、フィルタ４２内を循環することとなる。このため、圧縮空気は、フィルタ４２内であってフィルタ入口５９からフィルタ出口５７への最短経路を含む中心部だけでなく、フィルタ４２の隅部も通過するため、フィルタ４２の未使用領域が縮小される。このように圧縮空気がフィルタ４２を循環することにより、フィルタ４２と圧縮空気とが衝突する機会が高められるため、フィルタ４２による除去性能が向上する。よって、フィルタを有効に利用することができる。また、フィルタ入口５９の第１通気孔５６の直径Ｄ１は、フィルタ出口５７の第２通気孔５８の直径Ｄ２よりも大きい（Ｄ１＞Ｄ２）ため、フィルタ入口５９の第１通気孔５６の直径Ｄ１がフィルタ出口５７の第２通気孔５８の直径Ｄ２よりも小さい場合に比べ、第１通気孔５６を通過した直後の圧縮空気の流速が低下する。このため、圧縮空気がフィルタ４２内で循環する時間を長くすることができる。

フィルタ４２と圧縮空気との衝突や、圧縮空気どうしの衝突（摩擦）により、パージエアは、ドレン液と、ドレン液が除かれた清浄空気とに分離される。特に、異なる第１通気孔５６の各々から流入した圧縮空気は径方向内側に向かって流れるので、圧縮空気どうしの衝突又は摩擦を促すことができる。分離されたドレン液は、貯留部３２に落下する。分離された清浄空気は、フィルタ出口５７の第２通気孔５８を通過する。清浄空気は、フィルタ出口５７の第２通気孔５８を通過することによって圧縮された後、第２膨張室２３（第２通路１９）内で膨張する。

清浄空気の流れは、第２通路１９の延出方向に沿って屈曲し、第１多孔板６１の第１貫通孔６３を介してサイレンサ６５に流入する。サイレンサ６５を通過した清浄空気は、第２多孔板６２の第２貫通孔６４を介して排気ポート１７から外部に排出される。

このように、吸気ポート１６は、第１通路１８を介してドレンボウル３０の内部空間と連通している。一方、排気ポート１７は、フィルタ部４０を介してドレンボウル３０の貯留部３２と連通している。このため、オイルセパレータ５を搭載した車両の振動によって、貯留部３２に貯留されたドレン液が揺れたり、跳ね上がったりした場合であっても、排気ポート１７に直接ドレン液が流入することはない。そのため、貯留部３２において排気ポート１７へのドレン液の流入を抑制するために設けられる未貯留空間を省略するか、又は最小限とすることができる。これにより、貯留部３２の容積に対するドレン液の最大貯留量の割合を大きくすることができる。

また、フィルタ出口５７には複数の第２通気孔５８が設けられているため、例えばフィルタ出口が一つの開口面積の大きい貫通孔から構成されている場合に比べ、フィルタ４２に付着したドレン液が第２通路１９に流入することを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）フィルタ出口５７の開口面積がフィルタ入口５９の開口面積よりも小さいため、それらの開口面積が同じである場合、及びフィルタ出口５７の開口面積がフィルタ入口５９の開口面積よりも大きい場合に比べ、圧縮空気がフィルタ入口５９からフィルタ出口５７までの最短経路をとりにくくなり、圧縮空気がフィルタ４２内で循環する時間が長くなる。このように圧縮空気がフィルタ４２内で循環する時間を長くすることにより、圧縮空気がフィルタ入口５９からフィルタ出口５７までの最短経路以外の経路をとってフィルタ４２の隅部まで行き渡るため、フィルタ４２の未使用領域が縮小される。よって、フィルタ４２を有効に利用することができる。

（２）フィルタ出口５７には、複数の第２通気孔５８が形成されている。このため、フィルタ４２に付着した水分及び油分が、フィルタ出口５７よりも下流であって清浄空気が流れる第２通路１９に流入することを抑制することができる。

（３）フィルタ入口５９の第１通気孔５６の直径Ｄ１は、フィルタ出口５７の第２通気孔５８の直径Ｄ２よりも大きいため、フィルタ入口５９の第１通気孔５６の直径Ｄ１がフィルタ出口５７の第２通気孔５８の直径Ｄ２よりも小さい場合に比べ、圧縮空気がフィルタ入口５９を通過した直後の流速を低下させることができる。このため、フィルタ４２内で圧縮空気が滞留する時間が長くなり、それらの直径が同じである場合に比べフィルタ４２内において圧縮空気をより循環させることができる。

（４）オイルセパレータ５に流入した圧縮空気は、フィルタケース４１の周方向の複数の位置に設けられた第１通気孔５６からフィルタケース４１の径方向内側に向かって流入する。また、圧縮空気は、フィルタ４２内を循環した後、フィルタケース４１の一方の端部に設けられた第２通気孔５８から排出される。したがって、異なる第１通気孔５６から流入した圧縮空気がフィルタ４２内で衝突しやすくなるため、圧縮空気に含まれる油分の回収率を高めることができる。

（５）排気ポート１７は、フィルタ４２を介して貯留部３２に連通する。そのため、貯留部３２に貯留されたドレン液が、オイルセパレータ５に加わった振動などにより跳ね上がったりしたとき、排気ポート１７に直接流入することがない。このため、ドレン液の貯留量が多くなった場合などでも、排気ポート１７からのドレン液の流出を抑制することができる。

（６）フィルタ４２の細孔個数（目の粗さ）が１０個以上５０個以下であるため、圧縮空気の循環効率をさらに高めることができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。

・図４に示すように、オイルセパレータ５は、ボディ１０に取り付けられたヒータ７０を備えていてもよい。図４では、ヒータ７０は、ボディ１０の頭頂部に設けられている。ヒータ７０は、エアドライヤ２から送られるパージエアの温度が０度以下などの低温のときに作動して、ボディ１０を加熱する。これにより、ボディ１０に形成された吸気ポート１６及び排気ポート１７を同時に昇温することが可能となるため、吸気ポート１６及び排気ポート１７の凍結による閉塞を防止することができる。

・図５に示すように、エアドライヤ２とオイルセパレータ５とを接続する接続ホース２ｄの少なくとも一部にヒータ７１を設けるようにしてもよい。ヒータ７１は、エアドライヤ２から送られるパージエアの温度が０度以下などの低温のときに作動して、パージエアを加熱する。これにより、接続ホース２ｄの凍結による閉塞を防止することができる。

・図６に示すように、オイルセパレータ５のフィルタ出口は、フィルタケースの周壁部に設けられていてもよい。このオイルセパレータ５は、筐体としてのボディ１１０及びドレンボウル１３０を備えている。ドレンボウル１３０には、ドレン液を排出するドレン排出口１５９が設けられている。ボディ１１０は、吸気ポート１１６及び排気ポート１１７を有するとともに、吸気ポート１１６から流入した圧縮空気を膨張させる第１膨張室１３４を備えている。ボディ１１０には、カバー１１１を介してフィルタ部１４０が固定されている。フィルタ部１４０は、フィルタケース１４１、フィルタ１４２、及びフィルタ蓋１４３を備えている。フィルタケース１４１の天井部には、フィルタ入口５９である第１通気孔１５６が複数形成され、フィルタケース１４１の周壁部には、フィルタ出口である第２通気孔１５８が貫通形成されている。フィルタ入口５９の開口面積は、フィルタ出口の開口面積よりも大きい。第２通気孔１５８は、フィルタケース１４１の周方向に沿って複数形成されている。なお、図６では排気ポート１１７側に多孔板が設けられていない態様を示しているが、図６のオイルセパレータ５に多孔板を設けてもよい。吸気ポート１１６から流入した圧縮空気は、第１膨張室１３４で膨張した後、フィルタケース１４１の通気孔１５６からフィルタ部１４０に流入する。フィルタ１４２で分離されたドレン液は、フィルタ蓋１４３の排出孔１４４から貯留部１３２に流れ落ちる。分離された清浄空気は、フィルタケース１４１の周壁部に形成された各第２通気孔１５８を通って、ドレンボウル１３０とフィルタ部１４０との間の空間を通って排気ポート１１７に向かう。

・図７に示すように、オイルセパレータは、その筐体が、直方体状のものであってもよい。筐体は、開口を有するケース１７０と、ケース１７０の開口を封止する蓋１７１とを備える。ケース１７０は、吸気ポート１７２と排気ポート１７３とを有している。ケース１７０の底部には、ドレン液を排出する図示しないドレン排出口が設けられている。ケース１７０内には、孔１８２を有する隔壁１８１が設けられ、隔壁１８１によって、吸気ポート１７２側の第１膨張室１８３と、排気ポート１７３側の第２膨張室１８４とに区画されている。また隔壁１８１には、第１膨張室１８３と第２膨張室１８４との間でドレン液の通過を可能にする連通孔１８５が形成されている。隔壁１８１の両側には、一対の衝突板１８６，１８７がそれぞれ設けられている。各衝突板１８６，１８７にはスリット１８８，１８９がそれぞれ形成されている。また、各衝突板１８６，１８７の下端にはドレン液の通過を可能にする連通孔１９１，１９２がそれぞれ形成されている。また、第１膨張室１８３のうち衝突板１８６，１８７よりも上流側には、フィルタ１９４が設置されている。フィルタ１９４は、上記実施形態のフィルタ４２と同じ材料からなり、吸気ポート１７２と反対側の面に複数の孔が開いた多孔板１９３が設けられている。多孔板１９３はフィルタ出口に対応している。多孔板１９３の開口面積は、吸気ポート１７２の開口面積よりも小さい。このため、フィルタ１９４において圧縮空気を循環させて、オイルの除去性能を向上させることができる。さらに、第２膨張室１８４のうち衝突板１８６，１８７よりも下流側には、複数の孔１９８が開いた多孔板１９５と、複数の孔１９９が開いた多孔板１９６が両側に取り付けられたフィルタ１９７が設置されている。後段の多孔板１９６の開口面積は、前段の多孔板１９５の開口面積よりも小さい。このため、フィルタ１９７において圧縮空気を循環させて、オイルの除去性能を向上させることができる。

・オイルセパレータ５の筐体は、ボディとドレンボウルとフィルタケースとを備える構成、及びケースと蓋とを備える構成以外の構成であってもよい。例えば吸気ポート及び排気ポートが設けられたドレンボウルとドレンボウルの開口を閉塞する蓋とから構成してもよい。

・フィルタ出口５７の開口面積を、第１多孔板６１の開口面積及び第２多孔板６２の開口面積の少なくとも一つよりも小さくするようにしてもよい。このようにすると、圧縮空気の流速を低下させて静音化する効果が期待できる。また、フィルタ出口５７の第２通気孔５８の直径を、第１多孔板６１の第１貫通孔６３の直径及び第２多孔板６２の第２貫通孔６４の直径の少なくとも一つよりも小さくするようにしてもよい。このようにしても圧縮空気の流速を低下させて静音化する効果が期待できる。

・フィルタ入口５９の第１通気孔５６の深さをその直径Ｄ１よりも大きくしてもよい。なお、「深さ」は、フィルタケース４１の外周面から内周面に向かう方向の長さであり、フィルタケース４１の周壁部の板厚に相当する。また、フィルタ出口５７の第２通気孔５８の深さをその直径Ｄ２よりも大きくしてもよい。さらに、第１多孔板６１の第１貫通孔６３の深さをその直径よりも大きくしてもよい。このようにすると、圧縮空気を整流して静音化する効果が期待できる。

・上記実施形態及び他の実施形態では、エアドライヤ２から送られるパージエアに含まれるドレン液をオイルセパレータ５によって除去する態様、及びコンプレッサ１から送られる圧縮空気に含まれる油分及び水分をオイルセパレータ５によって除去する態様について説明したが、これ以外の態様であってもよい。すなわち、オイルセパレータ５は、コンプレッサ以外の油分を含む気体を排出する機器に接続され、その機器から排出される油分を除去してもよい。

・上記実施形態及び他の実施形態では、オイルセパレータ５を、車両（自動車）に搭載された圧縮空気乾燥システムに適用したが、油分を含む空気（気体）を気液分離する機能を備えるシステムであれば、そのほかのシステムに適用してもよい。例えば、電車、船舶、航空機などの自動車以外の移動体にオイルセパレータを適用してもよい。また、移動体以外に設けられ空気圧を利用して動作を行うシステムにオイルセパレータを適用してもよい。

１…コンプレッサ、２…エアドライヤ、２ａ…乾燥剤、２ｂ…エキゾストバルブ、２ｃ…ドレン排出口、２ｄ…接続ホース、５…オイルセパレータ、６…システムタンク、１０，１１０…ボディ、１１…開口部、１２…雌螺子、１３…環状突部、１４…雌螺子、１６，１１６，１７２…吸気ポート、１７，１１７，１７３…排気ポート、１８…第１通路、１９…第２通路、２１…小通路、２２…小通路、２３，１８４…第２膨張室、２５…段差部、２６…溝部、３０，１３０…ドレンボウル、３１…開口部、３２，１３２…貯留部、３３…雄螺子、３４，１３４…第１膨張室、４０…フィルタ部、４１，１４１…フィルタケース、４２，１４２，１９４，１９７…フィルタ、４３，１４３…フィルタ蓋、４４…排出孔、５１…環状突部、５２…雄螺子、５３…天井部、５４…開口部、５５…周壁部、５６，１５６…第１通気孔、５７…フィルタ出口、５８，１５８…第２通気孔、５９…フィルタ入口、６１…第１多孔板、６２…第２多孔板、６３…第１貫通孔、６４…第２貫通孔、６５…サイレンサ、６６…リテーナリング、７０，７１…ヒータ。

Claims

油分を含む圧縮空気を気液分離するフィルタと、
前記フィルタを収容する収容部と、を備え、
前記収容部には、前記フィルタに圧縮空気を流入させるフィルタ入口と、前記フィルタを通過した清浄空気を流出させるフィルタ出口が設けられ、
前記フィルタ出口の開口面積が、前記フィルタ入口の開口面積よりも小さく、前記フィルタ出口は、複数の貫通孔を有する
オイルセパレータ。
前記フィルタ入口は、複数の貫通孔を有し、
前記フィルタ入口の貫通孔の直径は、前記フィルタ出口の貫通孔の直径よりも大きい
請求項１に記載のオイルセパレータ。
前記フィルタ入口は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔は、筒状の前記収容部の周方向における複数の位置に設けられ、前記フィルタ出口の前記貫通孔は、前記収容部の軸方向における一方の端部に設けられる
請求項１又は２に記載のオイルセパレータ。
油分を含む圧縮空気を気液分離するフィルタと、
前記フィルタを収容する収容部と、
圧縮空気が流入する吸気ポートと、
清浄空気が流出する排気ポートと、を備え、
前記収容部には、前記フィルタに圧縮空気を流入させるフィルタ入口と、前記フィルタを通過した清浄空気を流出させるフィルタ出口が設けられ、
前記フィルタ出口の開口面積が、前記フィルタ入口の開口面積よりも小さく、
前記排気ポートと、前記フィルタによって分離されたドレン液を貯留する貯留部との間には前記フィルタが介在する
オイルセパレータ。
油分を含む圧縮空気を気液分離するフィルタと、
前記フィルタを収容する収容部と、を備え、
前記収容部には、前記フィルタに圧縮空気を流入させるフィルタ入口と、前記フィルタを通過した清浄空気を流出させるフィルタ出口が設けられ、
前記フィルタ出口の開口面積が、前記フィルタ入口の開口面積よりも小さく、
前記フィルタ入口は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の開口面積に対する前記フィルタの細孔個数は、１０個以上５０個以下である
オイルセパレータ。