JPH0379051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気圧縮機から吐出される圧縮空気
を乾燥する空気乾燥器を備えた圧縮空気乾燥シス
テムに関する。

圧縮空気中に水分が含まれていると、寒冷地等
で圧縮空気作動装置を使用する際、その水分が装
置の弁又は作動器内で凍結し、装置が作動不良に
なるばかりでなく、それらを損傷する危険性があ
る。そのため、空気圧縮機と主タンクの間に空気
乾燥器を介在し、空気圧縮機から吐出される圧縮
空気を空気乾燥器により乾燥させた後主タンクに
蓄えるようにしたシステムが提案されている。

ところで、空気乾燥器による圧縮空気の乾燥は
圧縮空気を乾燥剤の層を通過させて除湿するよう
にしているのであるが、長年使用していると、圧
縮空気に混つて空気圧縮機吐出口から吐出される
油分或はその炭化物によつて乾燥剤の層が目詰り
を生じ、そのため、空気乾燥器内の流路が次第に
減縮し主タンクに十分な圧縮空気を供給すること
ができなくなるという問題を生じる。

また、空気圧縮機の負荷、無負荷運転の切換え
は通常主タンクの空気圧を検出して行つているの
であるが、乾燥剤の目詰りにより主タンクへの流
路が減縮し、空気乾燥器の入口と主タンクとの間
に圧力差が生じると、空気圧縮機の吐出圧力が高
くなり過ぎ、空気圧縮機の寿命を縮め、或は、破
損させるという問題を生じる。

このため、乾燥剤を収容した乾燥容器を、乾燥
器内で可動とし、これを通常はばねの付勢力で通
常位置に付勢し、流路抵抗が増加したときには、
上記ばねの付勢力に抗して乾燥容器全体を移動さ
せ、この移動により空気乾燥器の入口側から出口
側に圧縮空気を乾燥容器内を通すことなく直接流
通させるようにしたものが提案されている。

しかしながら、従来のこうしたものでは、乾燥
剤を収容した乾燥容器を直接移動させるようにし
ているため、通常時乾燥容器を通常位置に付勢す
るためのばねの負荷を、比較的大きな受圧面積に
通常時の圧力差が作用してもそれに打勝つ大きさ
にしなければならず、ばねの大型化ひいては空気
乾燥器の大型化をもたらすとともに、乾燥容器が
移動した時など、容器全体の慣性質量が大きいの
で、自動車等の場合には走行振動などにより不要
に動き、対向部分と衝撃的に当接することを繰り
返し、機器の損傷あるいは内蔵する乾燥剤の摩耗
を促進するといつた問題が生じ、特に、空気圧縮
機から供給される圧縮空気に脈動圧が生じている
場合には、この問題は顕著となる。

本発明は、以上の問題に鑑みてなされたもので
あり、空気乾燥器の乾燥剤が目詰りする等してそ
の流路が減縮した際にも空気圧縮機から主タンク
へ十分な圧縮空気を機器の損傷などを防止して供
給できる圧縮空気乾燥システムを提供することを
目的とする。

本発明では、上記目的を達成する手段として、
空気圧縮機と、主タンクと、空気圧縮機と主タン
クとの間に介在し、空気圧縮機から吐出される圧
縮空気を乾燥する乾燥剤を内蔵した空気乾燥器と
を備え、一端側に前記空気乾燥器の空気圧縮機側
の圧力を他端側に前記空気乾燥器の主タンク側の
圧力を各々受圧する可動部材と、該可動部材を他
端側から一端側に向けて所定の負荷により付勢す
るばねと、可動部材が他端側に移動したとき空気
圧縮機側から主タンク側への圧縮空気の移動を許
容する弁とを有するバイパス弁を設けた圧縮空気
乾燥システムにおいて、前記バイパス弁を、空気
乾燥器の空気圧縮機側と主タンク側との間に独立
して設けた通気路に設けるようにしている。

従つて、本発明によれば以下のような効果を奏
する。

空気乾燥器の空気圧縮機側の圧力と主タンク
側の圧力とを対向して受圧する可動部材が、空
気圧縮機側圧力が主タンク側圧力に比べ所定圧
力より大きくなると、ばねの付勢力に抗して移
動させられ、弁により空気圧縮機側の圧縮空気
が直接主タンク側に移動することを許容され
る。これにより、空気乾燥器の乾燥剤に目詰り
が生じた場合等に、主タンク側への圧縮空気の
供給を確保できるようになるのみならず、空気
圧縮機側での異常な圧力上昇を防止できる。

上記項の効果を奏するにあたり、バイパス
弁を、空気乾燥器の空気圧縮機側と主タンク側
との間に独立して設けた通気路に設けているた
め、バイパス弁を設ける位置は、通気路を自由
に設定できることにより、所望の位置とするこ
とができる。

バイパス弁は、空気乾燥器の乾燥剤を収容す
る乾燥容器を可動部材として用いていないの
で、可動部材の受圧面積が小さいものを利用す
ることができ、可動部材の移動時の差圧を規定
するばねの負荷を小さくして、バイパス弁全体
を小型化することができるとともに、可動部材
を小さくできることからこの慣性質量が小さく
なり、作動時走行振動などにより不要に移動し
ても空気乾燥器あるいはその内機部品を損傷す
ることがなく、特に、空気圧縮機の吐出圧力に
大きな脈動が生じても充分に各部材の損傷を防
止できる。

以下、本発明の実施例について図面に従つて詳
述する。

図において、１は空気圧縮機であつて、その吐
出口２は配管３を介して後述する空気乾燥器４の
入力口５に接続し、空気乾燥器４の出力口６は配
管７、再生タンク８、逆止弁９、配管１０を介し
て主タンク１１に接続している。

配管１２を介して主タンク１１に接続するガバ
ナ１３は、従来公知の構造のものであつて、主タ
ンク１１の圧力が調整上限値に達すると、作動し
て制御口１４に圧力信号を発生し、主タンク１１
の圧力が調整下限値まで低下すると非作動位置に
戻り制御口１４の圧力信号は消滅する。ガバナ１
３の制御口１４は、配管１５，１６を介して空気
乾燥器４の排出弁１７の制御口１８に接続すると
ともに、配管１５，１９を介して空気圧縮機１の
アンロード弁２０に接続している。アンロード弁
２０は従来公知の構造であつて、ガバナ１３から
圧力信号が伝達されると作動して、空気圧縮機１
の吸入弁を開放し空気圧縮機１を無負荷運転状態
とし、前記圧力信号が消滅すると非作動位置に戻
り、空気圧縮機１を負荷運転状態にもどす。

空気乾燥器４は、ボルト２１によつて一体的に
結合された上本体２２と下本体２３とを備え、上
本体２２の内部に設けた凹所内には、下本体２３
にボルト２４で固定された乾燥筒２５が、上部外
周をＯリング２６によりシールして配置されてお
り、その乾燥筒２５の内部に乾燥剤２７が収納さ
れ、上側に出口室２８を区画している。そして、
出口室２８と出力室６との間は、逆止弁を構成す
る球弁２９およびこの球弁２９に並列に設けた絞
り通路３０により連通している。なお、３１は多
数の小孔を有する乾燥剤押え板である。

乾燥筒２５の下側に区画され、上本体２２の凹
所内壁と乾燥筒２５外壁との間に形成された通路
３２を介して入力口５に連通する入口室３４内に
は、２個の支持板３５および３６により支持され
たフイルム３７が配置され、入力室３４から通孔
３８を通つて乾燥筒２５内に流れる空気を濾過す
る。

通孔３９を介して下本体２３に設けた孔４０内
には左端に弁部材４１を有するピストン４２がば
ね４３により右方に押圧されて摺動自在に配置さ
れており、右側に制御口１８に連通する制御室４
４を区画している。４５は弁座であつて、ピスト
ン４２が左方に移動し、弁部材４１が弁座４５か
ら離座すると入口室３４を通孔３９、孔４０、排
気口４７を通して大気に連通する。なお、ピスト
ン４２、弁部材４１、弁座４５等により排出弁１
７を構成している。

次に、本発明の主要部をなす警報スイツチ付バ
イパス弁について説明する。

全体が５０で示される警報スイツチ付バイパス
弁は、内部に段付孔５１を穿脱した本体５２、お
よび、接続口５３を有し、ボルト５４により本体
５２の左端に螺着された蓋部材５５を有してお
り、段付孔５１内には、小径部５６、傾斜部５
７、大径部５８を有する可動部材としてのピスト
ン５９がばね６０により左方に付勢されて移動可
能に配置されている。そして、ピストン５９は、
大径部５８の左端面に、接続口５３、配管６８及
び入力口５と連通する接続口６９を介して、空気
乾燥器４の空気圧縮機１側の圧力を受けるように
なつており、ばね６０側の段付孔５１内部と接続
口６２とが小径部５６に形成した小孔を介して連
通していることにより、傾斜部５７に加え、小径
部５６のばね６０の左端が当接する凹所底面及び
環状の右端面に、接続口６２、配管７０を介し
て、主タンク１１側の圧力を受けるようになつて
いる。６１はＯリングであつてピストン５９が左
方位置にあるとき、接続口５３に連通する室と接
続口６２に連通する室とを気密に区分し、ピスト
ン５９がばね６０に抗して右方に移動すると、そ
の大径部５８の外周面とのシール係合が外れ、接
続口５３と６２とを連通する。

本体５２に螺着されたスイツチ６３は、ピスト
ン５９の表面に対峙した操作ロツド６４を有し、
ピストン５９が図の左方位置にあり操作ロツド６
４の先端が小径部５６に対応しているときには、
スイツチ６３は開の状態にあり、ピストン５９が
右方に移動し操作ロツド６４がピストン５９の傾
斜部５７により押し上げられるとスイツチ６３は
閉じ位置となる。

スイツチ６３の端子６５は運転席等に設けた警
報燈６６を介してバツテリ６７に結線されてお
り、また、接続口５３は配管６８を介して、通路
３２により入力口５に連通する接続口６９に接続
し接続口６２は配管７０を介して主タンク１１に
接続しており、その結果、バイパス弁５０が、空
気乾燥器４の空気圧縮機１側と主タンク１１側と
の間に独立して設けた通気路となる配管６８及び
７０中に配設されるようになつている。

以上のように構成される本実施例の作用等につ
いて説明する。

今、主タンク１１の圧力がガバナ１３の調整上
限値に達しておらず、ガバナ１３が非作動状態に
あつて制御口１４に圧力信号が発生していない場
合には、空気乾燥器４の排出弁１７は、そのピス
トン４２がばね４３に押されて図示の位置にあ
り、弁部材４１が弁座４５に着座して入口室３４
は排出口４７から遮断されており、また、空気圧
縮機１のアンローダ弁２０は非作動位置にある。

そのため、空気圧縮機１の吐出口から吐出され
た圧縮空気は、配管３、入力口５、通路３２、入
口室３４、フイルタ３７、通孔３８、乾燥筒２５
内の乾燥剤２７を通つて出口室２８に供給され
る。そして、圧縮空気が乾燥剤の層２７を通過す
る過程で、圧縮空気に含まれる水分および湿気が
乾燥剤２７により吸収されるため、出口室２８に
到達した圧縮空気は乾燥状態にある。この出口室
２８の乾燥空気は、球弁２９および絞り通路３
０、出力口６、配管７を通つて再生タンク８に送
られ、更に逆止弁９、配管１０を通つて主タンク
１１に供給される。

この際、空気乾燥器４の乾燥剤２７、フイルタ
３７が新しく、これらによる減圧作用が小さいと
きには、入力口５と主タンク１１との圧力差が小
さく、従つて警報スイツチ付バイパス弁５０の接
続口５３および接続口６２に伝達される圧力の差
が小さいため、ピストン５９はばね６０により左
方に押され、接続口５３と６２は遮断されてお
り、湿つた圧縮空気が接続口６９、配管６８、接
続口５３、段付孔５１、接続口６２および配管７
０を通つて主タンク１１に供給されることはな
い。

主タンク１１に圧縮空気が供給され主タンク１
１の圧力がガバナ１３の調整上限値に達すると、
ガバナ１３が作動し、その制御口１４に圧力信号
が発生する。この圧力信号は、配管１５，１６を
通つて排出弁１７の制御口１８に伝達されるとと
もに、配管１９を通つて空気圧縮機１を無負荷運
転状態に変える。それと同時に、排出弁１７の制
御室４４に圧力信号が伝達されると、ピストン４
２は、その圧力によつてばね４３にして左方に移
動し、弁部材４１が弁座４５から離座し、入口室
３４を通孔３９排気室４６、排気口４７を通して
大気に連通する。

そのため、再生タンク８の乾燥した圧縮空気は
配管７、出力口６、絞り通路３０、出口室２８、
乾燥剤２７、通孔３８、フイルタ３７、入口室３
４、および排出弁１７を通つて徐々に大気に放出
される。この乾燥した圧縮空気が乾燥剤２７内を
逆送する過程において、乾燥剤２７に吸着した水
分および湿気が、乾燥空気により除去され、乾燥
剤２７は再び乾燥能力を回復する。

その後、主タンクの圧縮空気が消費されること
により、主タンク１１の圧力が低下しその値がガ
バナ１３の調整下限値に達すると、ガバナ１３が
非作動位置に戻り制御口１４の圧力信号が消滅す
る。その結果、排出弁１７が非作動位置に戻り、
入口室３４と大気との連通を遮断すると共に、空
気圧縮機１が負荷運転状態になり、その吐出口に
より圧縮空気を吐出する。この吐出された圧縮空
気は、前述と同様にして空気乾燥器４の乾燥剤２
７により乾燥された主タンク１１に供給される。

以後、上述の作動を繰返すことによつて、主タ
ンク１１には、ガバナ１３により所定の圧力範囲
に調整された乾燥圧縮空気が蓄えられる。

ところで、空気乾燥器４の乾燥剤２７およびフ
イルタ３７を交換することなく長期間使用してい
ると、空気圧縮機から吐出される圧縮空気に含ま
れる油分または、その炭化物が、フイルタ３７お
よび乾燥剤２７に付着し、フイルタ３７および乾
燥剤２７が目詰りを生じてそれらの流路面積が減
少する。その結果、フイルタ３７および乾燥剤２
７による流路抵抗が増大し、空気乾燥器４の入口
室３４と出口室２８との間に圧力差を生じ、主タ
ンク１１への圧縮空気の供給が障害される。

そして、フイルタ３７及び乾燥剤２７の目詰り
が著じるしくなり、空気乾燥器４の入口側の圧力
が主タンク１１の圧力により所定値高くなると、
乾燥器４の入力口５の圧力は通路３２、接続口６
９、配管６８を介して接続口５３に伝達され、主
タンク１１の圧力は配管７０を介して接続口６２
に伝達されるので、警報スイツチ付バイパス弁５
０のピストン５９がその差圧を受けてばね６０に
抗して右方に移動し、接続口５３を接続口６２に
連通する。その結果、空気圧縮機１の吐出口２か
ら吐出された圧縮空気は、フイルタ３７、乾燥剤
２７を通ることなく、入力口５、通路３２、接続
口６９、配管６８、接続口６３、段付孔５１、接
続口６２、配管７０を通つて主タンク１１に直接
供給される。それと同時に、警報スイツチ付バイ
パス弁５０のピストン５９が右方に移動するとス
イツチ６３の操作ロツド６４がピストン５９の傾
斜部５７により押し上げられ、スイツチ６３が作
動し、警報燈６６が点燈して、運転者等に、バイ
パス弁５０が作動し、もはや空気圧縮機１からの
圧縮空気は乾燥させることはなく主タンク１１に
供給されていることを警報する。

また、主タンク１１の圧力がガバナ１３で設定
される調整限界値に達すると、ガバナ１３が作動
して空気圧縮機１のアンロード弁２０を作動し、
空気圧縮機１を無負荷運転状態にして吐出口２の
圧力を無圧にするが、バイパス弁５０の接続口５
３の圧力と接続口６２の圧力との差が所定を下回
つた時点でピストン５９がばね６０により左方に
押されて両接続口５３，６２を遮断するので、主
タンク１１の圧縮空気がバイパス弁５０を介して
外気に放出されることはない。

なお、上記バイパス弁５０が作動する所定の値
は、通常、フイルタ３７、乾燥剤２７、配置の抵
抗により発生する圧力差より少し大きく設定して
いる。

なお、本発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、その、技術的思想の範囲内で幾多の
変形が可能である。

例えば、本実施例においては、バイパス弁を警
報スイツチ付バイパス弁として構成しているが、
警報スイツチを設ける必要は特にない。

また、本実施例では、バイパス弁の一方の接続
口を空気乾燥器内の通路を介して空気圧縮機の吐
出口に接続するようにしているが、上記一方の接
続口を空気圧縮機の吐出口に直接配管接続しても
よい。

更に、空気乾燥器も本実施例に限定されるもの
ではなく、入力口と出力口とを連通する通路に乾
燥剤を介設し、乾燥剤の目詰等により入力口と出
との通路が減縮される形式のものであればよい。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例を示す圧縮空気乾燥シス
テムの配管接続図である。 １…空気圧縮機、２…吐出口、４…空気乾燥
器、５…入力口、６…出力口、８…再生タンク、
９…逆止弁、１１…主タンク、１３…ガバナ、１
７…排出弁、２０…アンロード弁、２５…乾燥
筒、２７…乾燥剤、２８…出口室、３２…通路、
３４…入口室、３７…フイルタ、４７…排気口、
５０…警報スイツチ付バイパス弁、５９…ピスト
ン、６０…ばね、６１…Ｏリング、６３…スイツ
チ、６６…警報燈、６８，７０…配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気圧縮機と、主タンクと、空気圧縮機と主
   タンクとの間に介在し、空気圧縮機から吐出され
   る圧縮空気を乾燥する乾燥剤を内蔵した空気乾燥
   器とを備え、一端側に前記空気乾燥器の空気圧縮
   機側の圧力を他端側に前記空気乾燥器の主タンク
   側の圧力を各々受圧する可動部材と、該可動部材
   を他端側から一端側に向けて所定の負荷により付
   勢するばねと、可動部材が他端側に移動したとき
   空気圧縮機側から主タンク側への圧縮空気の移動
   を許容する弁とを有するバイパス弁を設けた圧縮
   空気乾燥システムにおいて、前記バイパス弁を、
   空気乾燥器の空気圧縮機側と主タンク側との間に
   独立して設けた通気路に設けるようにした圧縮空
   気乾燥システム。