JP6845104B2

JP6845104B2 - 圧縮空気貯蔵装置

Info

Publication number: JP6845104B2
Application number: JP2017131814A
Authority: JP
Inventors: 雄史 ▲たか▼田
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-07-05
Also published as: JP2019014334A

Description

本発明は、圧縮空気貯蔵装置に関するものである。

一般に、トラック等の車両においては、空気を圧縮するエンジン駆動のコンプレッサと、該コンプレッサから供給される圧縮空気を除湿するエアドライヤと、該エアドライヤからの除湿された圧縮空気をチェックバルブを介して貯蔵するエアタンクとが、主としてブレーキ圧力源を確保するための圧縮空気貯蔵装置として搭載されている。

図２は従来における圧縮空気貯蔵装置の概要を説明するための概略図を示し、エアドライヤ１の内部下方にオイルフィルタ２が備えられていると共に、その内部上方には乾燥剤３を充填した分離筒４が備えられており、また、エアドライヤ１の一側にコンプレッサ５から圧縮空気を導くエア入口６が備えられ、その他側にはエアタンク７に連通するエア出口８が備えられている。

そして、コンプレッサ５からエアタンク７へ圧縮空気を供給する際には、該圧縮空気をコンプレッサ５からエア入口６を介してエアドライヤ１内に導入し、圧縮空気の油分をオイルフィルタ２を通して除去すると共に、圧縮空気の水分を分離筒４を通して除去するようにしており、然る後、エアドライヤ１内からエア出口８を介して圧縮空気をエアタンク７へ供給するようにしている。

ここで、前記エアタンク７の圧力は、前記エアドライヤ１に内蔵された圧力レギュレータ９により所定の調圧範囲に保たれるようになっている。即ち、前記エアドライヤ１には、スプリングの付勢力により閉弁状態を保つようにした機械式の圧力レギュレータ９が採用されており、この圧力レギュレータ９には、エア入口６に導入される圧縮空気の一部が抽出されて圧力信号として導かれ、その空気圧が所定の調圧範囲を超えた時に、スプリングの付勢力に抗して開弁するようになっていて、この開弁により作用する空気圧で更にパージバルブ１０が開弁して分離筒４内の圧力が大気開放されるようにしてあり、また、この大気開放により圧力レギュレータ９への圧力信号が低下し、その空気圧が前記調圧範囲を下回った時には、前記圧力レギュレータ９の閉弁により作動圧が喪失して前記パージバルブ１０が閉弁するようになっている。

また、圧縮空気から除去された水分の一部は、エアドライヤ１内の底部に溜っているが、前記パージバルブ１０の開弁による大気開放時に前記分離筒４内の圧力により前記オイルフィルタ２の油分と共に車外へ放出されるようになっており、しかも、前記大気開放により前記分離筒４内の圧力が急激に減圧することで圧縮空気が減圧膨張して乾燥空気となり、該乾燥空気が前記分離筒４内の乾燥剤３から水分を奪いながら車外へ放出されることで該乾燥剤３の再生化が図られるようになっている。

尚、この種の圧縮空気貯蔵装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特開平４−１０３４５６号公報

しかしながら、斯かる従来の圧縮空気貯蔵装置にあっては、エアドライヤ１が分離筒４の乾燥剤３を通過させて圧縮空気の除湿を行うようにしていて、コンプレッサ５からエアドライヤ１に導入される圧縮空気が高温になるに従い除湿性能が低下してしまうため、例えば、車両が高速道路等で継続的な高速走行となった場合には、エンジン回転数の上昇に伴いコンプレッサの回転数も上昇し、該コンプレッサからエアドライヤに送り込まれる圧縮空気の温度が高くなって除湿性能が低下してしまうことを考慮しなければならない。

このため、圧縮空気の温度が高くなる運転状態でも必要な除湿性能が得られるようエアドライヤ１のサイズを上げて１サイクル当たりの許容通気量を増やしたり、コンプレッサ５とエアドライヤ１との間の配管経路を長くして前記エアドライヤ１の入口温度を下げるといった措置が取られており、このような措置を取らなければならないことによって、コストの高騰や配置空間の増大を招いてしまっているという課題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりもコストを削減し且つ配置空間を縮小し得る圧縮空気貯蔵装置を提供することを目的とする。

本発明は、空気を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサから供給される圧縮空気を除湿するエアドライヤと、該エアドライヤにより除湿された圧縮空気を貯蔵するエアタンクと、該エアタンクの圧力を所定の調圧範囲に保つために圧縮空気の供給圧が前記調圧範囲を超えた時に開弁する常時閉の圧力レギュレータと、該圧力レギュレータの開弁に連動して開弁することで前記エアドライヤの圧力を大気開放する常時閉のパージバルブとを備えた圧縮空気貯蔵装置であって、前記圧力レギュレータとして調圧範囲を変更可能な電磁式の圧力レギュレータを採用し、前記エアドライヤの入口温度を検出する温度センサと、該温度センサの検出温度に基づき前記圧力レギュレータの調圧範囲を変更する制御装置とを備えたことを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、コンプレッサの高回転域で該コンプレッサからエアドライヤに送り込まれる圧縮空気の温度が高くなっても、該エアドライヤの入口温度を温度センサにより検出し、その検出温度に基づいて制御装置により圧力レギュレータの調圧範囲をそれまでより低い調圧範囲に変更すれば、該圧力レギュレータによるパージバルブの開弁が前記調圧範囲の変更前より低い圧力で行われることになり、エアドライヤに対する１サイクル当たりの圧縮空気の通気量を低減して前記エアドライヤの除湿性能を確保することが可能となる。

また、本発明においては、車両に搭載されて該車両のエンジンによりコンプレッサが駆動され且つ主にブレーキ圧力源として圧縮空気がエアタンクに貯蔵されるように構成されていることが好ましく、このようにすれば、車両が高速道路等で継続的な高速走行となった場合に、エンジン回転数の上昇に伴いコンプレッサの回転数も上昇して該コンプレッサからエアドライヤに送り込まれる圧縮空気の温度が高くなっても、前述と同様に１サイクル当たりの圧縮空気の通気量を低減して前記エアドライヤの除湿性能を確保することが可能となる。

しかも、車両が高速道路等で継続的な高速走行となっているような運転状態にあっては、ブレーキの使用頻度が大幅に少なくなることが予想され、エアタンクにおける圧縮空気の消費量が少なくて済み、圧力レギュレータの調圧範囲を下げても特に支障をきたさない条件となるので、このように車両に搭載して運用することは極めて好適である。

上記した本発明の圧縮空気貯蔵装置によれば、コンプレッサの高回転域で該コンプレッサからエアドライヤに送り込まれる圧縮空気の温度が高くなった場合に、前記圧力レギュレータの調圧範囲をそれまでより低い調圧範囲に変更することができ、該圧力レギュレータによるパージバルブの開弁を前記調圧範囲の変更前より低い圧力で行わせることで１サイクル当たりの圧縮空気の通気量を低減して前記エアドライヤの除湿性能を確保することができるので、圧縮空気の温度が高くなる運転状態でも必要な除湿性能が得られるようエアドライヤのサイズを上げて１サイクル当たりの許容通気量を増やしたり、コンプレッサとエアドライヤとの間の配管経路を長くして前記エアドライヤの入口温度を下げるといった措置を講じる必要がなくなり、これまでよりもエアドライヤのサイズを下げたり、コンプレッサとエアドライヤとの間の配管経路を短くしたりすることが実現できて、圧縮空気貯蔵装置にかかるコストを大幅に削減し且つその配置空間をコンパクトなものとして搭載性の大幅な向上を図ることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。従来例を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、先に図２で説明した従来例と同様に、トラック等の車両に対し主にブレーキ圧力源を確保するための圧縮空気貯蔵装置として搭載した場合を例示しており、図２と同一の符号を付した部分については同一物を表わしている。

本形態例に関し圧縮空気貯蔵装置としての基本的な構成は図２の従来例と大きく変わるところはないが、これまでスプリングの付勢力により閉弁状態を保つようにした機械式の圧力レギュレータ９（図２参照）に換えて、調圧範囲を変更可能な電磁式の圧力レギュレータ１１を採用し、前記エアドライヤ１の入口温度を検出する温度センサ１２と、該温度センサ１２の検出温度に基づき前記圧力レギュレータ１１の調圧範囲を変更する制御装置１３とを備えたところが新たな特徴部分となっている。

ここで、前記電磁式の圧力レギュレータ１１には、例えば、弁体を具備したプランジャをスプリングの付勢力により閉弁状態を保つように装備し且つ前記プランジャを取り囲むように配置したソレノイドを励磁させることで前記スプリングの付勢力に任意の電磁力をアシストして開弁圧力を調整し得るようにしたものを用いれば良い。

また、前記制御装置１３における具体的な制御は、前記温度センサ１２の検出温度が高くなるに従い前記圧力レギュレータ１１の調圧範囲を下げるように変更する制御として実行され、当該検出温度におけるエアドライヤ１の除湿性能の低下度合いを参酌し、エアドライヤ１に対する１サイクル当たりの圧縮空気の通気量を適切に調整して前記エアドライヤ１における必要な除湿性能が確保されるようにしてある。

而して、車両が高速道路等で継続的な高速走行となった場合に、エンジン回転数の上昇に伴いコンプレッサ５の回転数も上昇して該コンプレッサ５からエアドライヤ１に送り込まれる圧縮空気の温度が高くなっても、該エアドライヤ１の入口温度を温度センサ１２により検出し、その検出温度に基づいて制御装置１３により圧力レギュレータ１１の調圧範囲をそれまでより低い調圧範囲に変更すれば、該圧力レギュレータ１１によるパージバルブ１０の開弁が前記調圧範囲の変更前より低い圧力で行われることになり、エアドライヤ１に対する１サイクル当たりの圧縮空気の通気量を低減して前記エアドライヤ１の除湿性能を確保することが可能となる。

従って、上記形態例によれば、車両が高速道路等で継続的な高速走行となってコンプレッサ５からエアドライヤ１に送り込まれる圧縮空気の温度が高くなった場合に、圧力レギュレータ１１の調圧範囲をそれまでより低い調圧範囲に変更することができ、該圧力レギュレータ１１によるパージバルブ１０の開弁を前記調圧範囲の変更前より低い圧力で行わせることで１サイクル当たりの圧縮空気の通気量を低減して前記エアドライヤ１の除湿性能を確保することができる。

この結果、圧縮空気の温度が高くなる運転状態でも必要な除湿性能が得られるようエアドライヤ１のサイズを上げて１サイクル当たりの許容通気量を増やしたり、コンプレッサ５とエアドライヤ１との間の配管経路を長くして前記エアドライヤ１の入口温度を下げるといった措置を講じる必要がなくなり、これまでよりもエアドライヤ１のサイズを下げたり、コンプレッサ５とエアドライヤ１との間の配管経路を短くしたりすることが実現できて、圧縮空気貯蔵装置にかかるコストを大幅に削減し且つその配置空間をコンパクトなものとして搭載性の大幅な向上を図ることができる。

しかも、特に本形態例の如く、トラック等の車両に対し主にブレーキ圧力源を確保するための圧縮空気貯蔵装置として搭載されている場合、前記車両のエンジンによりコンプレッサ５が駆動され且つ主にブレーキ圧力源として圧縮空気がエアタンク７に貯蔵されるように構成されることになるが、車両が高速道路等で継続的な高速走行となっているような運転状態にあっては、ブレーキの使用頻度が大幅に少なくなることが予想され、エアタンク７における圧縮空気の消費量が少なくて済み、圧力レギュレータ１１の調圧範囲を下げても特に支障をきたさない条件となるので、このように車両に搭載して運用することは極めて好適である。

尚、本発明の圧縮空気貯蔵装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１エアドライヤ
５コンプレッサ
７エアタンク
１０パージバルブ
１１圧力レギュレータ
１２温度センサ
１３制御装置

Claims

空気を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサから供給される圧縮空気を除湿するエアドライヤと、該エアドライヤにより除湿された圧縮空気を貯蔵するエアタンクと、該エアタンクの圧力を所定の調圧範囲に保つために圧縮空気の供給圧が前記調圧範囲を超えた時に開弁する常時閉の圧力レギュレータと、該圧力レギュレータの開弁に連動して開弁することで前記エアドライヤの圧力を大気開放する常時閉のパージバルブとを備えた圧縮空気貯蔵装置であって、前記圧力レギュレータとして調圧範囲を変更可能な電磁式の圧力レギュレータを採用し、前記エアドライヤの入口温度を検出する温度センサと、該温度センサの検出温度に基づき前記圧力レギュレータの調圧範囲を変更する制御装置とを備えたことを特徴とする圧縮空気貯蔵装置。
車両に搭載されて該車両のエンジンによりコンプレッサが駆動され且つ主にブレーキ圧力源として圧縮空気がエアタンクに貯蔵されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気貯蔵装置。