JP6694720B2 - 圧縮空気乾燥システム及び圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブ - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機から供給された圧縮空気を乾燥する圧縮空気乾燥システム及び圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブに関する。

トラック、バス、建機等の自動車は、内燃機関と接続した圧縮機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。その圧縮機の下流には、圧縮空気から水分や油分を除去するためにエアドライヤが設けられることがある。

エアドライヤ内には、シリカゲルやゼオライト等の乾燥剤が充填されている。エアドライヤは、圧縮空気に含まれる水分を除去するロード運転と、乾燥剤を再生させるアンロード運転とを行う。ロード運転時には、エアドライヤの入口から送入された圧縮空気は乾燥剤を通過して、エアドライヤの出口から乾燥圧縮空気として排出される。また、アンロード運転時には、エアドライヤ内に設けられたドレンバルブ装置が開弁されることによって、乾燥圧縮空気がロード運転時とは逆方向にエアドライヤ内を通過する。これにより、エアドライヤの乾燥剤に捕捉された油水分が除去され、それらの油水分はドレンバルブ装置からドレンとして排出される。

ところで、アンロード運転時にエアドライヤの入口が開いていると、当該入口から流入した圧縮空気が開弁したドレンバルブ装置から大気に排出されてしまう。すなわち、圧縮空気がエアドライヤを介して大気に排出される。そのため、エアドライヤに、ロード運転時にはエアドライヤの入口及び出口を開き、アンロード運転時にはエアドライヤの入口及び出口を閉じるチェックバルブ（入口開閉装置）を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／０６１５８２号

上記のように圧縮機に接続されているチェックバルブの入口には、高圧及び高温であって油分を含む圧縮空気が流入することとなる。したがって、チェックバルブは、そのような過酷な状況でチェックバルブの閉弁時におけるシール性の向上が求められている。

尚、こうした課題は、自動車に限らず、圧縮機に接続された圧縮空気を清浄化する圧縮空気乾燥システムが搭載される装置においては概ね共通したものである。
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、閉弁時におけるシール性を向上させることのできるチェックバルブ、及びそのチェックバルブが設けられた圧縮空気乾燥システムを提供する。

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説明する。
上記課題を解決する圧縮空気乾燥システムは、圧縮機と、前記圧縮機から送られた圧縮空気に含まれる水分及び油分の少なくとも一方を捕捉するロード運転、及び捕捉した水分及び油分の少なくとも一方を含むドレンをドレンバルブ装置を介して排出するアンロード運転を行う除去装置と、前記除去装置の内部又は前記除去装置の外部に設けられ、前記ドレンバルブ装置を空気圧で開閉するとともに、前記圧縮機にアンロード運転であることを示す信号を圧縮空気によって出力する調圧装置と、前記圧縮機と接続される第１ポート、前記除去装置と接続される第２ポート、及び前記信号が入力される第３ポートを有するチェックバルブと、を備え、前記チェックバルブは、前記第１ポート、前記第２ポート、及び前記第３ポートを有するボディと、当該ボディ内に摺動可能に設けられたピストンと、を備え、前記ピストンは、前記ボディと当接し弾性体からなる当接部材と、前記ボディに対して摺接する摺接部材と、を備えることをその要旨としている。

上記課題を解決する圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブは、圧縮機と、前記圧縮機から送られた圧縮空気に含まれる水分及び油分の少なくとも一方を捕捉するロード運転、及び捕捉した水分及び油分の少なくとも一方を含むドレンをドレンバルブ装置を介して排出するアンロード運転を行う除去装置と、前記除去装置の内部又は前記除去装置の外部に設けられ、前記ドレンバルブ装置を空気圧で開閉するとともに、前記圧縮機にアンロード運転であることを示す信号を圧縮空気によって出力する調圧装置と、を備える圧縮空気乾燥システムに用いられるチェックバルブであって、前記圧縮機と接続される第１ポート、前記除去装置と接続される第２ポート、及び前記信号が入力される第３ポートを有するボディと、当該ボディ内に摺動可能に設けられたピストンと、を備え、前記ピストンは、前記ボディと当接し、弾性体からなる当接部材と、前記ボディに対して摺接する摺接部材と、を備えることをその要旨としている。

上記構成では、チェックバルブのボディに当接するピストンの当接部材が弾性体からなり、この当接部材がピンによってピストンの摺接部材に固定される。このため、ピストンがボディに当接する閉弁時に、弾性体からなる当接部材がボディに当接すると当接部材が弾性変形しながら密閉する。よって、閉弁時におけるシール性を向上させることができる。

上記圧縮空気乾燥システムについて、前記ピストンは、前記摺接部材に前記当接部材を固定するピンを備え、前記摺接部材は、前記当接部材を突出した状態で収容し、前記当接部材が前記ピンによって圧入固定される収容部を備えることが好ましい。

上記圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブについて、前記ピストンは、前記摺接部材に前記当接部材を固定するピンを備え、前記摺接部材は、前記当接部材を突出した状態で収容し、前記当接部材が前記ピンによって圧入固定される収容部を備えることが好ましい。

上記構成では、当接部材が収容部にピンによって圧入固定されるため、摺接部材と当接部材との隙間の発生を抑制することができる。よって、摺接部材と当接部材との隙間に圧縮空気が入り込むことを抑制することができ、閉弁時におけるシール性を向上させることができる。

上記圧縮空気乾燥システムについて、前記摺接部材には、前記当接部材の外周を支持する支持部を備えることが好ましい。
上記圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブについて、前記摺接部材には、前記当接部材の外周を支持する支持部を備えることが好ましい。

上記構成では、当接部材の外周を支持部が支持する。このため、当接部材がチェックバルブのボディに当接して変形したとしても、過度な変形を抑制して、当接部材のへたりを抑制することができる。また、当接部材が過度に変形した際に、支持部がチェックバルブのボディに当接することで、閉弁時のピストンの過度な移動を抑制することができる。

上記圧縮空気乾燥システムについて、前記ボディは、前記第１ポート、前記第２ポート、及び前記第３ポートを接続する通路が形成された第１ボディと、前記第３ポートを形成するとともに、前記ピストンが摺接する摺接部を有する筒状の第２ボディとを備え、前記第１ボディにおける前記第２ボディが接続される部分の内周面には、雌螺子が設けられ、前記第２ボディの外周面には、前記雌螺子に螺合する雄螺子が設けられていることが好ましい。

上記圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブについて、前記ボディは、前記第１ポート、前記第２ポート、及び前記第３ポートを接続する通路が形成された第１ボディと、前記第３ポートを形成するとともに、前記ピストンが摺接する摺接部を有する筒状の第２ボディとを備え、前記第１ボディにおける前記第２ボディが接続される部分の内周面には、雌螺子が設けられ、前記第２ボディの外周面には、前記雌螺子に螺合する雄螺子が設けられていることが好ましい。

上記構成では、ピストンが摺接する摺接部を有する第２ボディを第１ボディと別体として、第２ボディを第１ボディに螺合することで組み付ける。このため、メンテナンスの際に脱着が容易である。

本発明によれば、圧縮空気乾燥システムに用いられるチェックバルブの閉弁時におけるシール性を向上させることができる。

圧縮空気乾燥システムの一実施形態について、エアドライヤのロード運転時における圧縮空気の流れを示すブロック図。 同実施形態の圧縮空気乾燥システムについて、エアドライヤのアンロード運転時における圧縮空気の流れを示すブロック図。 同実施形態のチェックバルブであって、開弁状態における断面図。 同実施形態のチェックバルブの開弁状態における断面拡大図。 同実施形態のチェックバルブであって、閉弁状態における断面図。 チェックバルブの変形例であって、開弁状態における断面図。 圧縮空気乾燥システムの変形例であって、エアドライヤのロード運転時における圧縮空気の流れを示すブロック図。 同変形例の圧縮空気乾燥システムであって、エアドライヤのアンロード運転時における圧縮空気の流れを示すブロック図。

以下、図１〜図５を参照して、圧縮空気乾燥システムの一実施形態について説明する。圧縮空気乾燥システムは、トラック、バス、建機等の自動車に搭載されている。
図１に示されるように、圧縮空気乾燥システム１は、内燃機関に接続された過給機１５の下流に接続されている。圧縮空気乾燥システム１は、圧縮機１０、除去装置としてのエアドライヤ１１、調圧装置としてのガバナ装置１９を備えている。圧縮空気乾燥システム１は、過給機１５に接続された圧縮機１０から送られる圧縮空気中の油水分をエアドライヤ１１によって除去し、乾燥した圧縮空気をタンク１８に貯留し、乾燥圧縮空気をタンク１８からブレーキやサスペンション等のシステムへ供給する。圧縮機１０には、過給機１５によって圧縮された圧縮空気が供給されるので、圧縮機１０における圧縮量が少なくて済む。このため、圧縮機１０は、過給機１５がない、又は過給機１５から供給されない自動車に搭載された圧縮機に比して小型化されている。

圧縮機１０は、管路１７ａを介して、チェックバルブ２０に接続されている。チェックバルブ２０は、第１ポート２６、第２ポート２７、及び第３ポート２８を有する。第１ポート２６は、管路１７ａを介して圧縮機１０に接続されている。第２ポート２７は、管路１７ｂを介してエアドライヤ１１に接続されている。第３ポート２８は、管路１７ｃ及び圧縮機１０とガバナ装置１９とを接続する接続管である管路１９ａを介して、ガバナ装置１９に接続されている。管路１９ａは、アンロード運転であることを圧縮機１０に出力する空圧信号として圧縮空気が送られる接続管である。

エアドライヤ１１は、乾燥剤１１ａを内部に備えている。また、エアドライヤ１１は、出口１１ｃ側に設けられた逆止弁１２を備えている。逆止弁１２は、タンク１８の内圧が設定圧以下の場合に、エアドライヤ１１からタンク１８への乾燥圧縮空気の供給を許容する。また、逆止弁１２は、タンク１８の内圧が設定圧を超えた場合に、エアドライヤ１１からタンク１８への乾燥圧縮空気の供給を止める。

また、エアドライヤ１１は、乾燥剤１１ａの再生によって生じた油水分であるドレンを排出するドレン排出口１１ｄを備えている。ドレン排出口１１ｄ側には、ドレンバルブ装置１３が設けられている。ドレン排出口１１ｄには、ドレン排出管１７ｇが接続されている。ドレン排出管１７ｇは、ドレン及び空気を分離して油水分を貯留するオイルセパレータ（図示略）に接続されている。このオイルセパレータは、大気に開放されている。

また、ドレンバルブ装置１３には、管路１７ｆを介して、ガバナ装置１９が接続されている。ガバナ装置１９は、管路１７ｅを介してタンク１８に接続されている。ガバナ装置１９とタンク１８とを接続する管路１７ｅは、エアドライヤ１１とタンク１８とを接続する管路１７ｄから分岐している。タンク１８は、ブレーキシステムやサスペンションシステムなどの自動車のエア系統に接続されている。

ガバナ装置１９は、エア系統を作動させない、言い換えれば圧縮機１０からタンク１８に供給しないときには、管路１９ａを介してタンク１８の乾燥圧縮空気を圧縮機１０に供給する。これにより、圧縮機１０は、エアドライヤ１１側に圧縮空気を供給しない状態となる。ガバナ装置１９が圧縮機１０への乾燥圧縮空気の供給を停止すると、圧縮機１０はエアドライヤ１１側に圧縮空気を供給する状態となる。また、圧縮機１０がエアドライヤ１１に圧縮空気を供給している状態において、タンク１８の内圧が設定圧を超えると、ガバナ装置１９から、タンク１８内の乾燥圧縮空気が空圧信号として圧縮機１０、ドレンバルブ装置１３、及びチェックバルブ２０に送られる。

エアドライヤ１１は、圧縮空気から油水分を除去する除湿作用（ロード運転）と、乾燥剤１１ａに吸着させた油水分を取り除き外部に放出することによって乾燥剤１１ａを再生する再生作用（アンロード運転）とを行う。ロード運転時には、チェックバルブ２０は、第１ポート２６及び第２ポート２７を連通させた状態である。また、ドレンバルブ装置１３は閉弁し、逆止弁１２は開弁している。このとき、圧縮機１０から送られた圧縮空気は、エアドライヤ１１の入口１１ｂから流入して乾燥剤１１ａを通過することによって除湿される。除湿された圧縮空気である乾燥圧縮空気は、エアドライヤ１１の出口１１ｃから排出され、タンク１８に貯留される。

図２に示すように、タンク１８の内圧が設定圧を超えると、タンク１８から管路１７ｅを介してガバナ装置１９へ乾燥圧縮空気が送られる。このとき、エアドライヤ１１の逆止弁１２が閉弁することによって、タンク１８からエアドライヤ１１内へは乾燥圧縮空気が逆流しない。ガバナ装置１９は、管路１９ａ及び管路１７ｃを介して乾燥圧縮空気をチェックバルブ２０に供給し、チェックバルブ２０を空気圧で閉弁する。これにより、チェックバルブ２０は、第１ポート２６及び第２ポート２７を非連通状態とする。同時に、ガバナ装置１９は、管路１７ｅを介してドレンバルブ装置１３に乾燥圧縮空気を供給して、空気圧によってドレンバルブ装置１３を開弁する。チェックバルブ２０が閉じられるタイミングは、ドレンバルブ装置１３が開くタイミングと同じか、又は若干早くなることが望ましい。このようにチェックバルブ２０を閉じることにより、圧縮機１０からエアドライヤ１１への圧縮空気の供給が防止されるので、圧縮機１０から送られる圧縮空気がドレンバルブ装置１３を介して大気に排出されることを防ぐことができる。そのため、過給機１５による過給圧が低下することを防ぐことができる。

エアドライヤ１１内の乾燥圧縮空気は、ロード運転時とは逆の方向に乾燥剤１１ａ内を流れる。これにより、乾燥剤１１ａに吸着した油分及び水分が取り除かれ、乾燥圧縮空気とともにドレン排出口１１ｄに流れる。なお、エアドライヤ１１には、例えばスポンジ、金属圧縮材、繊維質材など、空気が通過する細孔を有するフィルタが設けられていることがある。アンロード運転時には、エアドライヤ１１のフィルタによって吸着された油水分も取り除かれ、エアドライヤ１１からドレンとして排出される。

次に、図３〜図５を参照して、チェックバルブ２０について詳述する。
図３及び図５に示すように、チェックバルブ２０は、ボディ２１を備えている。ボディ２１は、第１ボディ２２と第２ボディ２３とを備えている。

第１ボディ２２及び第２ボディ２３は、耐熱性及び耐油性を有する材料からなる。第１ボディ２２及び第２ボディ２３は、同じ材料から形成されていてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。例えば、第１ボディ２２又は第２ボディ２３は、アルミニウム、鉄、チタンなどの金属、又は複数の金属元素を含む合金、例えばステンレス、亜鉛鋳鉄から形成されている。第１ボディ２２又は第２ボディ２３が金属からなる場合には、鋳造により形成される。又は、第１ボディ２２又は第２ボディ２３は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド樹脂）、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）、ナイロン樹脂といった熱硬化性樹脂などからなる。第１ボディ２２又は第２ボディ２３が合成樹脂からなる場合には、射出成型などにより形成される。

第１ボディ２２は直方体状であって、第１ボディ２２の直交する２面には圧縮機１０に接続される第１ポート２６と、エアドライヤ１１に接続される第２ポート２７とが設けられている。

第１ボディ２２の第１ポート２６と反対側には、第２ボディ２３が取り付けられている。第２ボディ２３は、ガバナ装置１９に接続される第３ポート２８を備えている。第２ボディ２３は、円筒部３６と、六角形の筒状に形成された締結部３７とを備え、円筒部３６及び締結部３７が第１ボディ２２から突出する状態で取り付けられている。締結部３７は、六角形の形状であるため、レンチなどの工具で把持することが容易である。

第１ボディ２２に設けられた第１ポート２６及び第２ボディ２３に設けられた第３ポート２８は同一直線上に延び、第１ボディ２２に設けられた第２ポート２７は、第１ポート２６及び第３ポート２８に対して直交する方向に延びている。第１ポート２６は、ポート入口２６ａから第２ポート２７側に向かうにつれ縮径している。この第１ポート２６には、圧縮機１０に接続する管路１７ａの端部が内嵌される。

第１ポート２６は、連通路３１を介して、通路３２に接続されている。通路３２の内周面には、第２ボディ２３を螺合するための雌螺子３３が形成されている。また、連通路３１のうち、通路３２側には、弁座３９が設けられている。

通路３２は、連通路３５を介して第２ポート２７に接続している。第２ポート２７は、そのポート入口２７ａから連通路３５に向かうにつれて縮径している。第２ポート２７には、エアドライヤ１１に接続する管路１７ｂが内嵌される。

第２ボディ２３に設けられた第３ポート２８は、ポート入口２８ａから第１ポート２６側に向かうにつれて縮径している。この第３ポート２８には、ガバナ装置１９に接続する管路１７ｃが内嵌される。また、第２ボディ２３は、雄螺子４１が形成された螺合部４２を備えている。螺合部４２の内側には、円柱状の嵌合孔４５が形成されている。嵌合孔４５には、円柱状のピストン５０が摺動可能に設けられている。また、円筒部３６には、第３ポート２８に接続する連通孔４６が貫通形成されている。第２ボディ２３とピストン５０とは摺接し、第２ボディ２３が摺接部を有している。

図４に示すように、ピストン５０は、第１ボディ２２の弁座３９に当接する当接部材６０と、第２ボディ２３と摺接する摺接部材５１と、摺接部材５１に当接部材６０を固定するピン７０とを備えている。当接部材６０は円柱状であって、当接部材６０の中央にピン７０を貫通する貫通孔６１が形成されている。摺接部材５１は円柱状であって、摺接部材５１の外周面が第２ボディ２３の摺接部と摺接する。摺接部材５１の弁座３９側の端部には、当接部材６０を収容する円柱状の空間を有する収容部５４が設けられている。当接部材６０の外径は摺接部材５１の収容部５４の内径よりも若干長く設定されている。このため、当接部材６０は、収容部５４に押し込まれることで収容部５４に圧入固定される。ピン７０は、平板状の平板部７１と、円柱状の円柱部７２とを備えている。収容部５４の底部の中央には、ピン７０を固定する固定穴５４ａが設けられている。ピン７０の円柱部７２の外径は固定穴５４ａの内径よりも若干長く設定されている。このため、ピン７０は、固定穴５４ａに押し込まれることで固定穴５４ａに圧入固定される。

当接部材６０の弁座３９側の先端は摺接部材５１の弁座３９側の先端よりも突出しており、ピストン５０が弁座３９に着座する際には当接部材６０が弁座３９に当接するようになっている。なお、摺接部材５１の先端には、当接部材６０の外周を支持する支持部５１ａが設けられている。当接部材６０の摺接部材５１の先端からの突出量Ｈは、当接部材６０が過度に変形しないように設定され、当接部材６０の過度な変形を抑制している。当接部材６０が突出量Ｈよりも変形した際には摺接部材５１が弁座３９に当接することで当接部材６０が過度に変形してへたることを防止している。また、ピン７０の弁座３９側の先端は当接部材６０の先端よりも突出しているが、ピン７０の平板部７１の外径が連通路３１の内径よりも短いので、ピン７０は連通路３１に突出して弁座３９に当接しない。

当接部材６０は、アクリロニトリルと１，３ブタジエンとの共重合体であるニトリルゴム（ＮＢＲ）や、フッ素含有モノマーを重合させたフッ素ゴム（ＦＫＭ）などの耐熱性及び耐油性を有する材料から形成されている。当接部材６０は、さらに耐オゾン性を備えていてもよい。

図３及び図５に示すように、ピストン５０の第３ポート２８側の外周面には、第１環状溝５２及び第２環状溝５３が形成されている。第１環状溝５２及び第２環状溝５３には、第１シール材５５及び第２シール材５６が嵌合されている。

チェックバルブ２０は、ピストン５０が第１ポート２６よりも鉛直方向上方に配置されるように圧縮空気乾燥システム１に取り付けられる（図１及び図２参照）。換言すると、第３ポート２８は、第１ポート２６よりも鉛直方向上方に配置される。これにより、シール材５５，５６側に水や油が溜まることを抑制することができる。これらの水や油は、圧縮機１０から供給される圧縮空気に含まれるものが液化したものである。従って、水や油によるシール材５５，５６の膨潤などを抑制することができる。

圧縮機１０に接続する管路１７ａ側に設けられた第１シール材５５は、ＮＢＲや、ＦＫＭなどの耐熱性及び耐油性を有する材料から形成されている。第１シール材５５は、さらに耐オゾン性を備えていてもよい。第２シール材５６は、第１シール材５５と異なる材料から形成されている。圧縮機１０から管路１７ａを介して油分及び水分を含む高温の圧縮空気が供給されるが、第１シール材５５は耐熱性及び耐油性を有する材料からなり耐久性が高められているため、劣化しにくい。一方、第２シール材５６は、第１シール材５５に比べ、高い水準の耐熱性及び耐油性が求められないため、材料の制約を少なくすることができる。

第２ボディ２３の螺合部４２の外周面には、シール溝４８が周方向に形成されている。シール溝４８には、環状のシール部材４７が内嵌されている。この第２ボディ２３は、螺合部４２を第１ボディ２２内に挿入し、第２ボディ２３の雄螺子４１を、第１ボディ２２の雌螺子３３に螺合することにより第１ボディ２２に対して取り付けられる。第２ボディ２３が第１ボディ２２に取り付けられた状態では、第２ボディ２３の円筒部３６の底面が、第１ボディ２２の取付口４９に当接する。

ピストン５０の摺接部材５１は、第２ボディ２３の材料の硬度と異なる硬度を有する材料から形成されている。例えば、第２ボディ２３の材料及びピストン５０の摺接部材５１の材料の組み合わせは、アルミニウム（硬度：小）及び鉄（硬度：大）などの硬度の異なる金属の組み合わせ、ＰＯＭなどの樹脂（硬度：小）及び金属（硬度：大）などの異素材の組み合わせ、ＰＰＳ（硬度：小）及びガラス繊維入りＰＢＴ（硬度：大）などの硬度の異なる合成樹脂の組み合わせなどがある。

ピストン５０の摺接部材５１は、第２ボディ２３に比べて硬度が大きい材料から形成されていてもよいし、第２ボディ２３に比べて硬度が小さい材料から形成されていてもよい。例えば、第２ボディ２３の材料の硬度が、ピストン５０の摺接部材５１の材料よりも小さい場合には、第２ボディ２３がピストン５０の摺接部材５１の形状に合うように摩耗される。また、ピストン５０の摺接部材５１の材料の硬度が、第２ボディ２３の材料よりも小さい場合には、ピストン５０の摺接部材５１のうち、第２ボディ２３による応力が集中しやすい嵌合孔４５の隅部４５ａとの摺動部分が摩耗する。このため、摩耗してもピストン５０の摺接部材５１と第２ボディ２３とが潤滑油を介して噛み合うような形状となるように摩耗が進むため、ピストン５０の摺接部材５１と第２ボディ２３との間に大きな隙間が形成されにくい。したがって、ピストン５０の摺接部材５１と第２ボディ２３とが同じ材料からなる場合よりも、ピストン５０の摺接部材５１と第２ボディ２３との間のシール性が維持される期間が長くなる。

ここで、図３〜５の構成では、ピストン５０の端面４５ｂ側の受圧面の面積とピストン５０の弁座３９側の受圧面の面積が同じ、且つシール材５５，５６の摺動抵抗によってガバナ装置１９が開いた後、ピストン５０の弁座３９側の圧が少し下がってからチェックバルブ２０が閉じられる。このような構成であっても、チェックバルブ２０を閉じることにより、圧縮機１０からエアドライヤ１１への圧縮空気の供給が防止されるので、圧縮機１０から送られる圧縮空気がドレンバルブ装置１３を介して大気に排出されることを防ぐことができる。なお、ピストン５０の端面４５ｂ側の受圧面の面積をピストン５０の弁座３９側の受圧面の面積よりも大きくすれば、ガバナ装置１９が開いた後すぐにチェックバルブ２０が閉じられるようになる。

次に、図３〜図５を参照して、圧縮空気乾燥システム１及びチェックバルブ２０の作用について説明する。
図３に示すように、圧縮機１０からエアドライヤ１１に圧縮空気を供給する状態において、タンク１８の内圧が設定圧以下である場合には、エアドライヤ１１のドレンバルブ装置１３は閉弁されている。また、ガバナ装置１９から空圧信号は出力されない。この状態では、チェックバルブ２０は、第１ポート２６から圧縮空気が流入し、第３ポート２８に圧縮空気が流入しない。このため、ピストン５０の弁座３９側の側面に圧縮空気の圧力が加わり、ピストン５０の第３ポート２８側の端部に圧縮空気の圧力が加わらない。これにより、ピストン５０のうち弁座３９側の端部は弁座３９から離れ、ピストン５０の第３ポート２８側の端部は、嵌合孔４５の端面４５ｂに当接して、第１ポート２６及び第２ポート２７は開かれた状態となっている。このように、第１ポート２６を圧縮機１０に接続することにより、ピストン５０の外周面から圧縮空気による圧力を受けないようにすることができるので、ピストン５０の中心軸と弁座３９の中心軸がずれることを抑制することができる。そして、それらの中心軸がずれることを抑制することにより、ピストン５０が弁座３９に当接した際に弁座３９及びピストン５０の少なくとも一方に傷が付くことを抑制することができるため、傷がつくことによるエア漏れを抑制することができる。

エアドライヤ１１には、チェックバルブ２０を介して圧縮機１０から圧縮空気が供給される。エアドライヤ１１によって除湿された乾燥圧縮空気は、タンク１８に貯留される。タンク１８に貯留された乾燥圧縮空気は、エア系統の作動に利用される。

図５に示すように、タンク１８の内圧が設定圧を超えると、ガバナ装置１９から第３ポート２８に空圧信号が供給される。それと同時に、ガバナ装置１９からエアドライヤ１１のドレンバルブ装置１３に乾燥圧縮空気が供給され、ドレンバルブ装置１３が開かれる。

第３ポート２８に供給された乾燥圧縮空気の圧力により、チェックバルブ２０のピストン５０は嵌合孔４５内を第１ポート２６側に摺動する。これにより、ピストン５０の端部が弁座３９に当接して、第１ポート２６及び第２ポート２７が閉じられる。このとき、ピストン５０の当接部材６０が弾性体からなるので、当接部材６０が弁座３９に当接すると弾性変形して、弁座３９に密着する。また、当接部材６０の弾性変形時にピストン５０の摺接部材５１の支持部５１ａが当接部材６０を支持しているので、当接部材６０の過度な変形を抑制して、当接部材６０と弁座３９との密着を促進することができるとともに、当接部材６０の変形した一部が摺接部材５１と弁座３９との間に挟まれてへたることを抑制することができる。

ピストン５０に設けられた第１シール材５５は、第２シール材５６に比べ第１ポート２６側に設けられているため、高温と、圧縮空気に含まれる油分とに曝される。しかし、第１シール材５５は、耐熱性及び耐油性を有する材料からなるため、劣化を抑制させることができる。

また、ピストン５０に第１シール材５５及び第２シール材５６の両方を設けることにより、一方のシール材が劣化しても、他方のシール材が劣化していなければ、当該シール材によって第１ボディ２２及び第２ボディ２３の間のシール性を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）チェックバルブ２０の第１ボディ２２に当接するピストン５０の当接部材６０が弾性体からなり、この当接部材６０がピン７０によってピストン５０の摺接部材５１に固定される。このため、ピストン５０が第１ボディ２２に当接する閉弁時に、弾性体からなる当接部材６０が第１ボディ２２に当接すると当接部材６０が弾性変形しながら密閉する。よって、閉弁時におけるシール性を向上させることができる。

（２）当接部材６０が収容部にピン７０によって圧入固定されるため、摺接部材５１と当接部材６０との隙間の発生を抑制することができる。よって、摺接部材５１と当接部材６０との隙間に圧縮空気が入り込むことを抑制することができ、閉弁時におけるシール性を向上させることができる。

（３）当接部材６０の外周を支持部５１ａが支持する。このため、当接部材６０がチェックバルブ２０の第１ボディ２２に当接して変形したとしても、過度な変形を抑制して、当接部材６０のへたりを抑制することができる。また、当接部材６０が過度に変形した際に、支持部５１ａがチェックバルブ２０の第１ボディ２２に当接することで、閉弁時のピストン５０の過度な移動を抑制することができる。

（４）ピストン５０が摺接する摺接部を有する第２ボディ２３を第１ボディ２２と別体として、第２ボディ２３を第１ボディ２２に螺合することで組み付ける。このため、メンテナンスの際に脱着が容易である。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、チェックバルブ２０のボディ２１は、直方体形状の第１ボディ２２と、略円筒状の第２ボディ２３とを備えた。しかしながら、第１ボディ２２を、第１ポート２６を有する筒部材と、第２ポート２７を有する筒部材とを組み合わせた形状等の上記実施形態以外の形状としてもよい。

・上記構成において、図６に示すように、ピストン５０を弁座３９側へ付勢する付勢ばね８０を設けてもよい。付勢ばね８０は、第２ボディ２３に設けられたばね収容部２３ａに収容され、ピストン５０を弁座３９側へ付勢する。このように付勢ばね８０を設ければ、第３ポート２８にガバナ装置１９からわずかに空圧信号（圧縮空気）が流入した時点でピストン５０を弁座３９側へ移動させて、チェックバルブ２０を閉弁することができる。

・上記実施形態では、当接部材６０の外周を支持する支持部５１ａを摺接部材５１に設けたが、当接部材６０を支持する必要がなければ、支持部５１ａを省略してもよい。
・上記実施形態では、当接部材６０を突出した状態で収容し、当接部材６０がピン７０によって圧入固定される収容部５４を摺接部材５１に設けたが、当接部材６０を収容する収容部５４の構成を省略して当接部材６０を摺接部材５１に直接固定してもよい。

・図７，８に示すように、エアドライヤ１１は、逆止弁（図示略）とドレンバルブ装置１３のほか、ガバナ装置１１９を内蔵してもよい。図８に示すように、ガバナ装置１１９は、タンク１８の内圧が設定圧を超えると、管路１７ｈを介してチェックバルブ２０に対し、チェックバルブ２０を閉状態とさせるための乾燥圧縮空気（空圧信号）を送る。

・上記実施形態では、第１シール材５５及び第２シール材５６を異なる材料から形成したが、耐熱性及び耐油性を備える同じ材料から形成してもよい。
・上記実施形態では、ピストン５０が第２ポート２７よりも鉛直方向上方に配置されるように圧縮空気乾燥システム１にチェックバルブ２０を取り付けた。しかしながら、シール材５５，５６側に水や油が溜まることが問題なければ、ピストン５０が第２ポート２７よりも鉛直方向上方に配置されるように圧縮空気乾燥システム１にチェックバルブ２０を取り付けなくてもよい。

・上記実施形態では、ガバナ装置１９とチェックバルブ２０とを接続する管路１７ｃは、ガバナ装置１９と圧縮機１０とを接続する管路１９ａから分岐するようにしたが、これらの管路１７ｃ，１９ａは、ガバナ装置１９にそれぞれ独立して接続される管路であってもよい。この場合において、ガバナ装置１９をそれぞれの管路１７ｃ，１９ａに別に空圧信号を送信することができる装置（たとえば電磁弁）とした場合には、チェックバルブ２０の開閉弁タイミングとドレンバルブ装置１３の開閉タイミングとをそれぞれ独立して制御することが可能となる。

・上記実施形態では、第２ボディ２３を摺接部としたが、第２ボディ２３のうち、ピストン５０と摺接する部分である摺接部のみをピストン５０と異なる材料とし、その他はピストン５０と同じ材料としてもよい。例えば、第２ボディ２３の摺接部は、第２ボディ２３の内側に設けられた筒状の部材や、層状の部分であってもよい。

・上記実施形態では、第２ボディ２３を摺接部としたが、ピストン５０のうち、第２ボディ２３と摺接する部分である摺接部のみを第２ボディ２３と異なる材料とし、その他は、第２ボディ２３と同じ材料としてもよい。例えば、ピストン５０の摺接部は、ピストン５０の外側に設けられた筒状の部材や、例えばテフロン（登録商標）のメッキなどの層状の部分であってもよい。

・上記実施形態において、第２ボディ２３とピストン５０との間のシール材の耐久性を優先する場合には、少なくとも第１シール材５５及び第２シール材５６をピストン５０に設けるのみでもよく、第２ボディ２３の材料及びピストン５０の材料の硬度は同じであってもよい。

・上記実施形態において、第２ボディ２３とピストン５０との摩耗によるシール性の低下の抑制を優先する場合には、少なくとも第２ボディ２３の材料及びピストン５０の材料の硬度が異なればよく、ピストン５０には第１シール材５５のみを設けてもよい。

・上記実施形態では、チェックバルブ２０の第２ポート２７を、除去装置（調質装置）としてのエアドライヤ１１に接続したが、オイルミストセパレータに接続してもよい。オイルミストセパレータは、乾燥剤に替えて、圧縮空気との衝突により気液分離を行うフィルタを備え、圧縮機１０から送られる圧縮空気に含まれる油分を捕捉する。フィルタは、金属材を圧縮成形したものでもよいし、スポンジなどの多孔質材でもよい。このオイルミストセパレータの排気ポートは、エアドライヤ１１に接続される。

・上記実施形態では、チェックバルブ２０の第１ポート２６を圧縮機１０に接続したが、ピストン５０の剛性が高く、その中心軸と弁座３９の中心軸とがずれる懸念が無い場合などには、第２ポート２７を圧縮機１０に接続し、第１ポート２６をドライヤに接続してもよい。

・上記実施形態では、過給機１５に接続された圧縮機１０から送られる圧縮空気を清浄化する圧縮空気乾燥システム１としたが、過給機が接続されない圧縮機から送られる圧縮空気を清浄化する圧縮空気乾燥システムとしてもよい。

・上記実施形態では、圧縮空気乾燥システム１を、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、過給機に接続された圧縮機から送られる圧縮空気を清浄化す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圧縮空気乾燥システム１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圧縮空気乾燥システム１を適用してもよい。

１…圧縮空気乾燥システム、１０…圧縮機、１１…エアドライヤ、１１ａ…乾燥剤、１１ｂ…入口、１１ｃ…出口、１１ｄ…ドレン排出口、１２…逆止弁、１３…ドレンバルブ装置、１５…過給機、１７ａ〜１７ｆ，１７ｈ…管路、１７ｇ…ドレン排出管、１８…タンク、１９…ガバナ装置、２０…チェックバルブ、２１…ボディ、２２…第１ボディ、２３…第２ボディ、２３ａ…ばね収容部、２６…第１ポート、２７…第２ポート、２８…第３ポート、３１…連通路、３２…通路、３３…雌螺子、３５…連通路、３６…円筒部、３７…締結部、３９…弁座、４１…雄螺子、４２…螺合部、４５…嵌合孔、４５ａ…隅部、４５ｂ…端面、４６…連通孔、４７…シール部材、４８…シール溝、４９…取付口、５０…ピストン、５１…摺接部材、５１ａ…支持部、５２…第１環状溝、５３…第２環状溝、５４…収容部、５４ａ…固定穴、５５…第１シール材、５６…第２シール材、６０…当接部材、６１…貫通孔、７０…ピン、７１…平板部、７２…円柱部、８０…付勢ばね、１１９…ガバナ装置。

Claims (8)

1. 圧縮機と、
   前記圧縮機から送られた圧縮空気に含まれる水分及び油分の少なくとも一方を捕捉するロード運転、及び捕捉した水分及び油分の少なくとも一方を含むドレンをドレンバルブ装置を介して排出するアンロード運転を行う除去装置と、
   前記除去装置の内部又は前記除去装置の外部に設けられ、前記ドレンバルブ装置を空気圧で開閉するとともに、前記圧縮機にアンロード運転であることを示す信号を圧縮空気によって出力する調圧装置と、
   前記圧縮機と接続される第１ポート、前記除去装置と接続される第２ポート、及び前記信号が入力される第３ポートを有するチェックバルブと、を備え、
   前記チェックバルブは、前記第１ポート、前記第２ポート、及び前記第３ポートを有するボディと、当該ボディ内に摺動可能に設けられたピストンと、を備え、
   前記第１ポート及び前記第３ポートは第１の方向に延び、前記第２ポートは前記第１の方向とは異なる第２の方向に延びており、
   前記第１ポート側の圧力が前記第３ポート側の圧力よりも高い場合に、前記ピストンが前記第１の方向に沿って前記ボディ内を摺動して前記第１ポート及び前記第２ポートを連通状態とし、
   前記調圧装置から前記第３ポートを介して圧縮空気が供給されることにより前記第３ポート側の圧力が前記第１ポート側の圧力よりも高くなる場合に、前記ピストンが前記第１の方向に沿って前記ボディ内を摺動して前記第１ポート及び前記第２ポートを非連通状態とし、
   前記ピストンは、前記ボディと当接し弾性体からなる当接部材と、前記ボディに対して摺接する摺接部材と、を備える
   圧縮空気乾燥システム。
2. 前記ピストンは、前記摺接部材に前記当接部材を固定するピンを備え、
   前記摺接部材は、前記当接部材を突出した状態で収容し、前記当接部材が前記ピンによって圧入固定される収容部を備える
   請求項１に記載の圧縮空気乾燥システム。
3. 前記摺接部材には、前記当接部材の外周を支持する支持部を備える
   請求項１又は２に記載の圧縮空気乾燥システム。
4. 前記ボディは、前記第１ポート、前記第２ポート、及び前記第３ポートを接続する通路が形成された第１ボディと、前記第３ポートを形成するとともに、前記ピストンが摺接する摺接部を有する筒状の第２ボディとを備え、
   前記第１ボディにおける前記第２ボディが接続される部分の内周面には、雌螺子が設けられ、
   前記第２ボディの外周面には、前記雌螺子に螺合する雄螺子が設けられている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮空気乾燥システム。
5. 圧縮機と、
   前記圧縮機から送られた圧縮空気に含まれる水分及び油分の少なくとも一方を捕捉するロード運転、及び捕捉した水分及び油分の少なくとも一方を含むドレンをドレンバルブ装置を介して排出するアンロード運転を行う除去装置と、
   前記除去装置の内部又は前記除去装置の外部に設けられ、前記ドレンバルブ装置を空気圧で開閉するとともに、前記圧縮機にアンロード運転であることを示す信号を圧縮空気によって出力する調圧装置と、を備える圧縮空気乾燥システムに用いられるチェックバルブであって、
   前記圧縮機と接続される第１ポート、前記除去装置と接続される第２ポート、及び前記信号が入力される第３ポートを有するボディと、当該ボディ内に摺動可能に設けられたピストンと、を備え、
   前記第１ポート及び前記第３ポートは第１の方向に延び、前記第２ポートは前記第１の方向とは異なる第２の方向に延びており、
   前記第１ポート側の圧力が前記第３ポート側の圧力よりも高い場合に、前記ピストンが前記第１の方向に沿って前記ボディ内を摺動して前記第１ポート及び前記第２ポートを連通状態とし、
   前記調圧装置から前記第３ポートを介して圧縮空気が供給されることにより前記第３ポート側の圧力が前記第１ポート側の圧力よりも高くなる場合に、前記ピストンが前記第１の方向に沿って前記ボディ内を摺動して前記第１ポート及び前記第２ポートを非連通状態とし、
   前記ピストンは、前記ボディと当接し、弾性体からなる当接部材と、前記ボディに対して摺接する摺接部材と、を備える
   圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブ。
6. 前記ピストンは、前記摺接部材に前記当接部材を固定するピンを備え、
   前記摺接部材は、前記当接部材を突出した状態で収容し、前記当接部材が前記ピンによって圧入固定される収容部を備える
   請求項５に記載の圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブ。
7. 前記摺接部材には、前記当接部材の外周を支持する支持部を備える
   請求項５又は６に記載の圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブ。
8. 前記ボディは、前記第１ポート、前記第２ポート、及び前記第３ポートを接続する通路が形成された第１ボディと、前記第３ポートを形成するとともに、前記ピストンが摺接する摺接部を有する筒状の第２ボディとを備え、
   前記第１ボディにおける前記第２ボディが接続される部分の内周面には、雌螺子が設けられ、
   前記第２ボディの外周面には、前記雌螺子に螺合する雄螺子が設けられている
   請求項５〜７のいずれか一項に記載の圧縮空気乾燥システム用のチェックバルブ。