JP6567872B2

JP6567872B2 - オイルセパレータ

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Publication number: JP6567872B2
Application number: JP2015102938A
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: JP2016215128A

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衝突材を筐体内に備えており、空気を衝突材に衝突させて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。

特開２０１４−０９１０５９号公報

ところで、エアドライヤの乾燥剤の再生には、エアドライヤによって乾燥された圧縮空気などが利用される。そのため、オイルセパレータから清浄空気が排出される際、排出音が大きくなるといった問題がある。

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、清浄空気の排出音を小さくすることが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、圧縮空気が流入する吸気ポート、及び清浄空気が排出される排気ポートが設けられた筐体と、前記筐体内に設けられ、圧縮空気を気液分離するフィルタ部と、を備え、前記フィルタ部には、前記フィルタ部に圧縮空気を流入させるフィルタ入口と、前記フィルタ部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、前記排気ポートの開口面積が、前記フィルタ出口の開口面積よりも大きいことを要旨とする。

上記構成によれば、排気ポートの開口面積が、フィルタ出口の開口面積よりも大きいため、清浄空気は、フィルタ出口から排気ポートに向かうにつれ流速が低下する。これにより、清浄空気がフィルタ出口を通過して排気ポートから排出されるまでの間に発生する排出音を小さくすることができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ出口から前記排気ポートまでを含む通路には、複数の貫通孔を有する多孔板が設けられ、前記多孔板の開口面積は、前記フィルタ出口の開口面積よりも大きいことが好ましい。

上記構成によれば、フィルタ部を通過した清浄空気が、多孔板に設けられた複数の貫通孔によって整流されて排気ポート側に排出される。これにより、乱流の発生に伴う騒音を抑制することができる。また、多孔板の開口面積は、フィルタ出口の開口面積よりも大きいため、清浄空気が、フィルタ出口から多孔板に向かうに伴い流速が低下する。これにより、清浄空気の排出音を小さくすることができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ出口には複数の通気孔が設けられ、前記多孔板は、前記通気孔よりも内径が大きい複数の貫通孔を有することが好ましい。
上記構成によれば、多孔板とフィルタ出口との間で清浄空気の流速を低下させることができる。このように、清浄空気がフィルタ出口から排出される前に流速が低下されるため、清浄空気が排気ポートから排出されるときの排出音を小さくすることができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ出口から前記排気ポートまでを含む通路には、複数の貫通孔を有する第１多孔板と、当該第１多孔板よりも前記排気ポート側に配置された第２多孔板とが設けられ、前記第１多孔板と前記第２多孔板との間にはサイレンサが設けられるとともに、前記第１多孔板の開口面積は、前記第２多孔板の開口面積よりも大きいことが好ましい。

上記構成によれば、第１多孔板の開口面積は第２多孔板の開口面積よりも大きいため、それらの間に配置されたサイレンサにおいて清浄空気を循環させることができる。このため、サイレンサによる静音効果を高めることができる。

上記オイルセパレータについて、前記第２多孔板に形成された第２貫通孔の内径は、前記第１多孔板に形成された第１貫通孔の内径よりも小さいことが好ましい。
上記構成によれば、第２貫通孔が第１貫通孔よりも内径が大きい場合に比べ、第２貫通孔から清浄空気を分散させて排出することができる。このように清浄空気を分散して排出することにより、フィルタ出口を通過した清浄空気の流速を低下させることができるため、清浄空気が排気ポートから排出されるときの排出音を小さくすることができる。

上記オイルセパレータについて、前記フィルタ出口には複数の通気孔が設けられるとともに、前記吸気ポートと前記フィルタ部との間には、第１膨張室が設けられ、前記フィルタ出口と前記排気ポートとの間には、第２膨張室が設けられることが好ましい。

上記構成によれば、吸気ポートから流入した圧縮空気は、まず第１膨張室に流入することによって膨張し、フィルタ入口からフィルタに流入する。また、フィルタを通過してフィルタ出口から排出される際、清浄空気は圧縮される。圧縮された清浄空気は、第２膨張室に流入することにより再び膨張する。このように吸気ポートから流入した圧縮空気は、膨張後に圧縮され、再び膨張するので、圧縮空気及び清浄空気の脈動を抑制し、脈動に伴う騒音を抑制することができる。

本発明によれば、清浄空気の排出音を小さくすることができる。

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のフィルタ出口近傍を拡大した拡大図。同実施形態のオイルセパレータの排気ポート近傍を拡大した拡大図。変形例のオイルセパレータの断面図。変形例のオイルセパレータの断面図。

以下、図１〜図４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。排出口５ｃは、直径（内径）Ｄ１０の円形状である。

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、フィルタ収容部としてのフィルタケース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、複数の第１通気孔５６が形成されている。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、フィルタケース４１の内側と外側とを連通する複数の通気孔５８を有している。

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。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２８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及び図４を参照して、第２通路１９の構成について詳述する。
図３に示すように、フィルタ出口５７に設けられた通気孔５８は、直径Ｄ１を有する円形状に形成されている。通気孔５８は、天井部５３に等間隔に形成されていてもよいし、ランダムに形成されていてもよい。通気孔５８の数がＬ個であるとき、フィルタ出口５７における開口面積Ｓ１は、「π｛（Ｄ１）／２｝^２・Ｌ」である。

なお、排気ポート１７は、直径Ｄ１０の円形状であるため、その開口面積Ｓ１０は、「π｛（Ｄ１０）／２｝^２」となる。この排気ポート１７の開口面積Ｓ１０は、フィルタ出口５７における開口面積Ｓ１よりも大きくなっている（開口面積Ｓ１０＞開口面積Ｓ１）。

図４に示すように、第１多孔板６１に設けられた第１貫通孔６３は、直径Ｄ２の円形状であり、フィルタ出口５７の通気孔５８の直径Ｄ１よりも大きい（直径Ｄ２＞直径Ｄ１）。また、第１貫通孔６３の数がＭ個であるとき、第１多孔板６１の開口面積Ｓ２は、「π{（Ｄ２）／２}^２・Ｍ」であり、フィルタ出口５７の開口面積Ｓ１よりも大きくなっている（開口面積Ｓ２＞開口面積Ｓ１）。なお、排気ポート１７の開口面積Ｓ１０は、第１多孔板６１の開口面積Ｓ２よりも大きい（開口面積Ｓ１０＞開口面積Ｓ２＞開口面積Ｓ１）。また、第１貫通孔６３の個数（Ｍ個）は、フィルタ出口５７の個数（Ｌ個）よりも少ない（個数Ｍ＜個数Ｌ）。

また、第２多孔板６２に設けられた第２貫通孔６４は、直径Ｄ３の円形状であり、フィルタ出口５７の通気孔５８の直径Ｄ１よりも小さい（直径Ｄ３＜直径Ｄ１＜直径Ｄ２）。なお、第２貫通孔６４の深さＬ３は、直径Ｄ３よりも大きい。また、第２貫通孔６４は、等間隔に形成されていてもよいし、ランダムに形成されていてもよい。第２貫通孔６４の数がＮ個であるとき、第２多孔板６２における開口面積Ｓ３は、「π{（Ｄ３）／２}^２・Ｎ」である。第２貫通孔６４の個数（Ｎ個）は、フィルタ出口５７の通気孔５８の個数（Ｌ個）に比べて多くなっている（個数Ｎ＞個数Ｌ＞個数Ｍ）。また、第２多孔板６２の開口面積Ｓ３は、フィルタ出口５７における開口面積Ｓ１よりも大きく、第１多孔板６１の開口面積Ｓ２よりも小さくなっている（開口面積Ｓ２＞開口面積Ｓ３＞開口面積Ｓ１）。

次に図２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オイルセパレータ５に排出される。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の通気孔５６を介してフィルタ部４０内に流入する。フィルタ部４０内に流入したパージエアは、細孔の壁面との衝突、細孔内での圧縮空気どうしの衝突（摩擦）を繰り返しながらフィルタ４２内を通過する。これにより、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。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に向かう。この際、清浄空気は、フィルタケース４１内に流入することで一旦は膨張するが、開口面積の小さいフィルタ出口５７に向かうに伴い圧縮されていく。

清浄空気は、フィルタ出口５７の複数の通気孔５８を通過することで整流される。これにより、第２通路１９内における乱流の発生を抑制することができるため、乱流の発生による騒音が低減される。また、清浄空気は、フィルタ出口５７の通気孔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の向きに沿って屈曲し、第１多孔板６１に向かう。また、第２通路１９に沿って清浄空気が流れるとき、第１多孔板６１の開口面積Ｓ２は、フィルタ出口５７の開口面積Ｓ１よりも大きく、第１多孔板６１に設けられた第１貫通孔６３は、フィルタ出口５７に形成された通気孔５８よりも直径が大きいため、フィルタ出口５７から第１多孔板６１に向かうに伴い清浄空気の流速は低下する。このように清浄空気の流速が低下することによって、清浄空気がフィルタ出口５７を通過して排気ポート１７から排出されるまでの間に発生する排出音を小さくすることができる。

また流速が低下した清浄空気の流れは、第１多孔板６１の手前で圧縮され、第１貫通孔６３を通過する直前から通過した直後まで流速が一時的に変化する。サイレンサ６５が、クラッシュドアルミなどの金属からなる多孔質材である場合には、清浄空気と細孔の内壁面との衝突、又は細孔内での清浄空気の流れの衝突が繰り返される。これにより、清浄空気の振動が低減されて、騒音の発生が抑制される。サイレンサ６５が、例えばスポンジなど、気泡を有する合成樹脂からなる多孔質材の場合には、清浄空気と気泡の内壁面との衝突、又は気泡内での清浄空気の流れの衝突が繰り返されることにより、音が吸収される。

サイレンサ６５よりも排気ポート１７側に設けられた第２多孔板６２の開口面積Ｓ３は、第１多孔板６１の開口面積Ｓ２よりも小さい。このため、第２多孔板６２が、第１多孔板６１よりも大きい開口面積を有する場合に比べ、清浄空気が第２多孔板６２の第２貫通孔６４から排出されにくいため、清浄空気はサイレンサ６５内を循環する。このように、第１多孔板６１の手前で清浄空気の流速が低下されても、サイレンサ６５内で清浄空気を循環させることで、サイレンサ６５と清浄空気との衝突や、細孔内での清浄空気どうしの衝突の機会が増え、騒音を低減する効果（静音効果）を高めることができる。

また、第２多孔板６２の第２貫通孔６４の直径は、第１多孔板６１の第１貫通孔６３の直径より小さい。このため、第２貫通孔６４の直径が第１貫通孔６３よりも大きい場合に比べ、清浄空気を第２貫通孔６４から分散させて排出することができる。このように分散させて排出することにより、清浄空気の排出に伴う騒音を低減することができる。

また、清浄空気は、サイレンサ６５内での衝突を繰り返すことにより拡散される。第２多孔板６２には、第１多孔板６１の第１貫通孔６３の個数よりも多い第２貫通孔６４が形成されているため、拡散した清浄空気が各第２貫通孔６４から排出され、サイレンサ６５内の圧力が過剰に大きくなることが抑制される。第２多孔板６２の第２貫通孔６４を通過した清浄空気は、排気ポート１７から外部へ排出される。

排気ポート１７の排出口５ｃの開口面積Ｓ１０は、フィルタ出口５７の開口面積Ｓ１よりも大きい。また、フィルタ出口５７から排気ポート１７に至る第２通路１９においては、第１多孔板６１の開口面積Ｓ２及び第２多孔板６２の開口面積Ｓ３が、フィルタ出口５７の開口面積Ｓ１よりも大きい。このため、第１多孔板６１を通過するときなど、局所的に流速が大きくなることはあるものの、全体としては、清浄空気の流速は、排気ポート１７に向かうにつれて低下する。空気の流速が大きくなると指数関数的に排出音が大きくなるため、第２通路１９内での流速が低下されることによって、清浄空気の排出音を小さくすることができる。

また、吸気ポート１６から流入したパージエアは、第１膨張室３４で膨張し、第１通気孔５６を介してフィルタ部４０に流入するときに圧縮される。また、フィルタ４２によって分離された清浄空気は、フィルタ部４０から第２通路１９からなる第２膨張室２３に流入することによって再び膨張し、第１多孔板６１を通過することによって再び圧縮される。このように、膨張及び圧縮からなるサイクルを複数回繰り返すことによって、圧縮空気（又は清浄空気）の脈動が抑制される。このため、脈動に伴う騒音も抑制することができる。

さらに、第２膨張室２３で空気が膨張しても、第１多孔板６１の第１貫通孔６３、及び第２多孔板６２の第２貫通孔６４によって、清浄空気の流れは整流化される。そのため、第２通路１９の下流側であって排気ポート１７の手前において、乱流の発生が抑制され、乱流に伴う騒音が低減される。

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）排気ポート１７の開口面積が、フィルタ出口５７の開口面積よりも大きいため、清浄空気は、フィルタ出口５７から排気ポート１７に向かうにつれ流速が低下する。これにより、清浄空気がフィルタ出口５７を通過して排気ポート１７から排出されるまでの間に発生する排出音を小さくすることができる。

（２）第２通路１９には、第１多孔板６１及び第２多孔板６２が設けられる。このため、フィルタ４２を通過した清浄空気が、第１多孔板６１に設けられた第１貫通孔６３及び第２多孔板６２に設けられた第２貫通孔６４によって整流されて、排気ポート１７側に排出される。これにより、排気ポート１７付近での乱流の発生が抑制されるため、乱流に伴う騒音を抑制することができる。また、第１多孔板６１の開口面積及び第２多孔板６２の開口面積は、フィルタ出口５７の開口面積よりも大きい。このため、清浄空気が、フィルタ出口５７から第１多孔板６１側に向かうに伴い流速が低下する。これにより、清浄空気の排出音を小さくすることができる。

（３）フィルタ出口５７には複数の通気孔５８が設けられ、第１多孔板６１は、通気孔５８よりも直径（内径）が大きい複数の第１貫通孔６３を有する。このため、第１多孔板６１とフィルタ出口５７との間で清浄空気の流速を低下させることができる。このように、清浄空気がフィルタ出口から排出される前に流速が低下されるため、清浄空気が排気ポート１７から排出されるときの排出音を小さくすることができる。

（４）第１多孔板６１の開口面積は第２多孔板６２の開口面積よりも大きい。また、第１多孔板６１と第２多孔板６２との間にはサイレンサ６５が設けられる。このため、第１多孔板６１と第２多孔板６２との間に配置されたサイレンサ６５において清浄空気を循環させることができる。そのため、サイレンサ６５による静音効果を高めることができる。

（５）第２多孔板６２に形成された第２貫通孔６４の直径（内径）は、第１多孔板６１に形成された第１貫通孔６３の直径（内径）よりも小さい。このため、第１多孔板６１よりも小さい開口面積を有しながらも、第２貫通孔６４の数を多くして、清浄空気を分散させて排出することができる。このため、乱流の発生を抑制する効果が高められ、乱流の発生に伴う騒音を抑制することができる。

（７）吸気ポート１６とフィルタ４２との間には、第１膨張室３４が設けられ、フィルタ出口５７と排気ポート１７との間には、第２膨張室２３が設けられる。このため、吸気ポート１６から流入した圧縮空気は、まず第１膨張室３４に流入することによって膨張し、フィルタ入口である第１通気孔５６からフィルタ４２に流入する。また、フィルタ４２を通過してフィルタ出口５７から排出される際、清浄空気は圧縮される。圧縮された清浄空気は、第２膨張室２３に流入することにより再び膨張する。このように吸気ポート１６から流入した圧縮空気は、膨張後に圧縮され、再び膨張するので、圧縮空気及び清浄空気の脈動を抑制し、脈動に伴う騒音を抑制することができる。

（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。
・排気ポート１７の排出口５ｃは、その開口面積がフィルタ出口５７よりも大きければよく、円形状以外の形状でもよい。

・第１多孔板６１の第１貫通孔６３及び第２多孔板６２の第２貫通孔６４は、円形状でなくてもよい。その場合、第１多孔板６１の開口面積は、第１貫通孔６３の開口面積に個数（Ｍ個）を乗算することによって算出される。また、第２多孔板６２の開口面積は、第２貫通孔６４の開口面積に個数（Ｎ個）を乗算することによって算出される。

・上記実施形態では、第１多孔板６１に形成された第１貫通孔６３の数を、第２多孔板６２に形成された第２貫通孔６４の数よりも少なくした。この態様以外に、清浄空気がサイレンサ６５を通過することによって十分な静音効果が得られる場合には、第１貫通孔６３の数は、第２多孔板６２に形成された第２貫通孔６４の数と同数、又は多くてもよい。

・上記実施形態では、第１多孔板６１の開口面積を、第２多孔板６２の開口面積よりも大きくした。この態様以外に、サイレンサ６５内での清浄空気の循環効果が得られなくても十分に騒音を低下できる場合には、第１多孔板６１の開口面積は、第２多孔板６２の開口面積と同じか、第２多孔板６２よりも小さくてもよい。

・上記実施形態では、第１多孔板６１及び第２多孔板６２の間にサイレンサ６５を設けたが、これを省略してもよい。少なくとも第１多孔板６１及び第２多孔板６２があれば、清浄空気の整流効果を高めることができる。

・上記実施形態では、第２多孔板６２の第２貫通孔６４の直径Ｄ３よりもフィルタ出口５７の通気孔５８の直径Ｄ１を大きくするとともに、通気孔５８の直径Ｄ１よりも第１多孔板６１の第１貫通孔６３の直径Ｄ２を大きくした（直径Ｄ３＜直径Ｄ１＜直径Ｄ２）。しかし、通気孔５８の直径Ｄ１、第１貫通孔６３の直径Ｄ２、及び第２貫通孔６４の直径Ｄ３は、上記した関係に限定されない。例えば、第２貫通孔６４の直径Ｄ３を、通気孔５８の直径Ｄ１よりも大きく、且つ第１貫通孔６３の直径Ｄ２よりも小さくしてもよい（直径Ｄ１＜直径Ｄ３＜直径Ｄ２）。また、第２貫通孔６４の直径Ｄ３を、第１貫通孔６３の直径Ｄ２と同じか、それよりも大きくしてもよい（直径Ｄ１＜直径Ｄ２＝直径Ｄ３、又は直径Ｄ１＜直径Ｄ２＜直径Ｄ３）。直径Ｄ１〜Ｄ３の関係は、オイルセパレータ５の構成などに応じて変更することが可能である。

・上記実施形態では、第２通路１９に、第１多孔板６１及び第２多孔板６２を設けたが、一つの多孔板を設けてもよいし、多孔板を省略してもよい。これらの場合でも、少なくとも排気ポート１７の開口面積が、フィルタ出口５７の開口面積よりも大きければ、清浄空気の排出音を低減できる。

・図５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、フィルタ入口である通気孔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通気孔１５８が貫通形成されている。すなわち、フィルタ出口は、必ずしもフィルタケースの天井部に形成されていなくてもよい。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５にでは排気ポート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５のオイルセパレータ５に多孔板を設けてもよい。多孔板の有無に関らず、排気ポート１１７の開口面積は、複数の通気孔１５８からなるフィルタ出口の開口面積よりも大きくなっている。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。このように、排気ポート１１７の開口面積が、フィルタ出口の開口面積よりも大きいことにより、少なくとも清浄空気がフィルタ出口から排気ポート１１７に向かって流れるとき、流速が低下される。そのため、清浄空気の排出に伴う騒音を低減することができる。

・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内に第１膨張室３４，１３４及び第２膨張室２３を設けたが、エアドライヤ２から送られる圧縮空気の脈動が見込まれない場合には、これらの膨張室を省略してもよい。

・図６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。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、複数の孔が開いた多孔板１９５，１９６が両側に取り付けられたフィルタ１９７が設置されている。前段の多孔板１９５の開口面積は、後段の多孔板１９６の開口面積よりも大きいことが好ましい。フィルタ出口は、排気ポート１７３側の多孔板１９６に形成された複数の通気孔１９８であって、フィルタ出口の開口面積は、全ての通気孔１９８の総面積である。排気ポート１７３の開口面積は、フィルタ出口（全ての通気孔１９８）の開口面積よりも大きくなっている。このように、排気ポート１７３の開口面積が、フィルタ出口の開口面積よりも大きいことにより、少なくとも清浄空気がフィルタ出口から排気ポート１７３に向かって流れるとき、清浄空気の流速が低下する。そのため、清浄空気の排出音を低減することができる。また、多孔板１９５により、清浄空気を整流して、乱流に伴う排出音を低減することができる。

・オイルセパレータ５の筐体は、ボディ、ドレンボウル及びフィルタケース、又は、ケース及び蓋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。

・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。

・フィルタ部４０は、圧縮空気を気液分離できる構成であれば、上述した材料からなるフィルタ４２を備える以外の構成であってもよい。例えば、フィルタケース４１内に邪魔板を備える構成でもよく、邪魔板に圧縮空気を衝突させることによって気液分離する構成であってもよい。

・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、移動体以外の空圧システムにオイルセパレータを適用してもよい。

・上記実施形態では、第２貫通孔６４の深さＬ２を直径Ｄ２よりも大きくした。これにより、圧縮空気を整流して静音化する効果が期待できる。同様に、フィルタ出口５７の通気孔５８の深さを、その直径Ｄ１よりも大きくしてもよい。また、第１多孔板６１の第１貫通孔６３の深さを、その直径Ｄ２よりも大きくしてもよい。このようにしても、圧縮空気を整流して静音化する効果が期待できる。

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…ボディ、１１…開口部、１２…雌螺子、１３…環状突部、１４…雌螺子、１６…吸気ポート、１７…排気ポート、１８…第１通路、１９…第２通路、２１…小通路、２２…小通路、２３…第２膨張室、２５…段差部、２６…溝部、３０…ドレンボウル、３１…開口部、３２…貯留部、３３…雄螺子、３４…第１膨張室、４０…フィルタ部、４１…フィルタケース、４２…フィルタ、４３…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…第１通気孔、５７…フィルタ出口、５８…通気孔、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。

Claims

圧縮空気が流入する吸気ポート、及び清浄空気が排出される排気ポートが設けられた筐体と、
前記筐体内に設けられ、圧縮空気を気液分離するフィルタ部と、を備え、
前記フィルタ部には圧縮空気を流入させるフィルタ入口と、前記フィルタ部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、
前記フィルタ出口から前記排気ポートまでを含む通路には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設けられ、前記多孔部材の開口面積が、前記フィルタ出口の開口面積よりも大きい
オイルセパレータ。
前記排気ポートの開口面積が、前記フィルタ出口の開口面積よりも大きい
請求項１に記載のオイルセパレータ。
前記フィルタ出口には複数の通気孔が設けられ、前記通気孔の内径は、前記多孔部材の貫通孔の内径よりも小さい
請求項１又は２に記載のオイルセパレータ。
前記フィルタ出口から前記排気ポートまでを含む通路には、複数の貫通孔を有する第１多孔板と、当該第１多孔板よりも前記排気ポート側に配置され複数の貫通孔を有する第２多孔板とが設けられ、前記第１多孔板と前記第２多孔板との間にはサイレンサが設けられるとともに、前記第１多孔板の開口面積は、前記第２多孔板の開口面積よりも大きい
請求項１〜３のいずれか１項に記載のオイルセパレータ。
前記第２多孔板に形成された第２貫通孔の内径は、前記第１多孔板に形成された第１貫通孔の内径よりも小さい
請求項４に記載のオイルセパレータ。
前記フィルタ出口には複数の通気孔が設けられるとともに、前記吸気ポートと前記フィルタ部との間には、第１膨張室が設けられ、前記フィルタ出口と前記排気ポートとの間には、第２膨張室が設けられる
請求項１〜５のいずれか１項に記載のオイルセパレータ。