JPH0670819U - 原料空気を利用した切り換えサイクル制御方式の空気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】電気に依存していた制御範囲（原料空気の供給
やパージに関る弁の切り換え制御）を、原料空気の空気
圧を利用した制御範囲に置き換えた、乾燥剤式エアドラ
イヤーシステム、またはＰＳＡ方式酸素又は窒素発生装
置。空気圧操作弁、並びにそれらを時間的に制御できる
空気回路を用いる。 【効果】高価な防爆仕様の電気機器、割高な防爆電気工
事の施工が不要になる、空気圧操作弁を制御する場合の
消費空気量は少なくて済むので、小型から大型の装置に
至るまで共通に制御できる流量制御弁の調整が任意に行
なえる為、サイクルを変えられる等の利点がある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、従来の乾燥剤式エアドライヤーシステムまたはＰＳＡ方 式酸素又は窒素発生装置に於いて電気的に実施していた原料空気の供給 やパージに関る弁の切り換え制御を、原料空気の空気圧を利用した制御 方式としたものである。

【０００２】

【従来の技術】

乾燥剤式エアドライヤーシステムやＰＳＡ方式酸素又は窒素発生装置 は、装置の役割や用途はそれぞれ全く異なるものではあるが、乾燥．酸 素富化．窒素富化などそれぞれの目的を達成する為の装置構成や制御の シーケンスとしては殆ど変わらないと云ってよい。そこでそれらを代表 するものとして以下に従来の乾燥剤式エアドライヤーシステムを例に挙 げ説明する。 乾燥剤式エアドライヤーには乾燥剤の入った筒が、最少単位である２筒 を基本として具えられている。２筒が最少単位であるのは、原料空気を 乾燥する為に使用される筒は常にどちらかの１筒でしかないが、その間 他方の筒は多量の水分を吸着した乾燥剤の再生を行なわなければならな い為である。つまり原料空気を乾燥する役目となる筒と、乾燥剤を再生 する役目となる筒とを、一定時間毎に交互にその役目を交代させること により初めて筒の２次側の乾燥度が維持できるものである。

【図 ３】を一例に挙げると、斜線部が電磁弁オンを示すタイムチャー トが示す様に、電磁弁（ＳＯＬ１）オンに伴い筒（Ｔ１）に原料空気が 導入されると、該筒内で空気中の水分吸着が行なわれる。この間、この 筒を通って得られた乾燥空気の一部が他方の筒（Ｔ２）にパージされ、 該筒内の乾燥剤の再生が行なわれる。筒（Ｔ１）内の乾燥剤は一定時間 水分を吸着し、予め設定された時間経過後タイミングモーターの働きに より電磁弁（ＳＯＬ１）がオフとなり、短時間パージが停止される。次 に、再度タイミングモーターの働きにより電磁弁（ＳＯＬ２）がオンと なり、原料空気は筒（Ｔ２）に導入され、該筒により空気の乾燥が行な われる。他方の筒（Ｔ１）には乾燥空気の一部がパージされ、乾燥剤の 再生が行なわれる。設定時間経過後、電磁弁（ＳＯＬ２）がオフとなり 、短時間パージが停止される。 この様な乾燥筒と再生筒との役割が順に入れ替わるサイクルの繰返しが あって初めて筒の２次側に於いて空気の乾燥度が維持できるものである 。乾燥剤式エアドライヤーシステムに代表した以上の説明で分かる通り 、従来方式のこれらの装置には、給気やパージに関わる空気通路の切り 換えに電磁弁に代表される電気を動力源とする方向切り換え弁を、また それらの作動タイミング設定には電気式タイムスイッチが採用されてい る。この為に有機溶剤が使用される塗装工程をはじめとする防爆環境下 などには適さなかった。電気作動の防爆機器を採用することは可能では あるがこれらは高価であるうえ割高な防爆電気工事の施工を伴った。 それならばこれらの装置は目的を達するための原料として必然的に圧縮 空気が供給される性格を持ったものであり、また装置取扱の便の観点か らも電気を作動源とする機器でなければ済まない理由も無いので、いっ そこの供給空気は乾燥対象原料であるのみならず制御の圧力源にもなる と云う考え方があらわれるのは当然の帰結と云える。また、すべてを空 気でまかなえれば電気結線も不要で装置自体のデザインもスッキリする 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の乾燥剤式エアドライヤーシステム、またはＰＳＡ方式酸素又は 窒素発生装置に於いて電気に依存していた制御範囲を、原料空気を利用 した制御範囲に置き換えることを課題とした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

見出し

【０００２】で述べたように、従来方式で電気を用いていたの は弁操作の動力源とその作動タイミング制御機器である。 つまり、これらの装置を全空気システムとする為には、弁を空気圧操作 弁としたうえ、それらを時間的に制御できる空気回路があればよいこと になる。 ここで

【図 ３】及び

【図 ４】に示す従来の電気によるタイムチャー トを参考にして以下の説明を述べる。 （イ）基本となっているのは同一サイクル毎にどちらかの筒に原料空気が供 給され続けていることである。つまり筒に対する原料空気の切り換え弁 として

【図 ３】の様に２方弁を２個採用する場合にせよ

【図 ４】の 様に５方弁を１個採用する場合にせよ、これらが一定サイクル毎に交互 に切り替わることができる様な回路により制御することが必要となる。 この範囲は

【図 １】または

【図 ２】に示す一点鎖線枠内の回路を典 型的な一例として回路するとよい。以下に両図の枠内回路の働きに関す る共通点を述べる。 ａ）減圧弁（１）により、一定圧力に調圧された空気を、制御圧が消えた 後も切り替わった位置を保つ方式である、複パイロット操作の４方弁又 は５方弁（２）の（Ｐ）ポートに供給する。 ｂ）その（Ａ）．（Ｂ）ポートに連なるそれぞれの出口は、複パイロット 操作４方弁又は５方弁（３）の制御ポートと接続してこの操作に用いる 。 ｃ）出口より手前でそれぞれの通路は分岐され、オンディレー回路に接続 される。それぞれの遅延時間は１：１となる時間的な比率に設定し、オ ンディレー回路の作動に伴い弁（２）が切り換えられる関係となる接続 で、該弁（２）の制御ポートと接続する。 （ロ）次にタイムチャートのパージ停止に関わる回路範囲について述べる。 この範囲に関しては、筒に対する原料空気切り換え弁（４）として（Ａ ）４方弁又は５方弁１個を用いた場合と（Ｂ）２方弁２個を用いた場合 とではその方法が異なるので別個に説明する。 （Ａ）筒に対する原料空気切り換え弁に４方弁又は５方弁を１個用いた場合

【図 ２】 ａ）弁（４）の排気ポートのそれぞれに常時閉の単パイロットスプリング リターン２方弁（５）を接続する。 ｂ）弁（３）の（Ａ）．（Ｂ）の各ポートと弁（４）の各制御ポートとを 接続する。 ｃ）その各接続配管を分岐し、さらに流量制御弁（６）を介したうえこれ らの弁（５）の制御ポートとを図に示す関係で接続する。 （Ｂ）筒に対する原料空気切り換え弁として２方弁２個を用いた場合

【図 １】 ａ）弁（３）の（Ａ）．（Ｂ）ポートにあらわれる制御信号を、流量制御 弁（６）を介したうえ弁（４）の制御ポートと接続する。

【作用】

【０００５】

【図 １】．

【図 ２】それぞれのタイムチャートに主要な弁の接続 を示す通り、 （イ）弁（２）の初期位置如何により（Ｐ）（Ａ）接続か（Ｐ）（Ｂ）接続 かのどちらかとなっており、原料空気を供給すると（Ａ）．（Ｂ）どち らか一方のポートには弁体操作に必要な制御圧以上に設定された調圧空 気があらわれる。 （ロ）この圧力出口と制御ポートを接続された空気圧操作弁（３）はこの制 御圧に従った操作位置となる。見出し項

【０００４】の（ロ）の（Ａ） の場合に於いては、この弁（３）によって筒に対する原料空気切り換え 弁（４）は直接操作され、どちらか一方の筒に原料空気を供給する。し かしパージに関る弁（５）は、流量制御弁（６）の働きによりこの時点 では閉のままでありパージ停止中となる。 見出し項

【０００４】の（ロ）の（Ｂ）の場合に於いても、この時点で は流量制御されている為弁（４）を操作する迄には至らずパージ停止中 となる。 （ハ）見出し項

【０００４】の（ロ）の（Ａ）の場合に於ける弁（５）及び （ロ）の（Ｂ）の場合に於ける弁（４）が操作されるタイミングは、弁 （２）が切り替わる前であり、尚且つ必要なパージ時間を満たす様に初 期段階で流量制御弁（６）を設定しておく。設定時間経過後操作圧に達 すると開に切り替わり、該当する筒にパージが行われる。 （ニ）流量制御弁（７）は（ハ）に述べた流量制御弁（６）よりもやや後に 弁（２）を操作する様に初期調整されている。設定時間経過後操作圧に 達する結果、弁（２）にあらわれる信号が交代することに伴い弁（３） が切り替わり、筒の役割も交代する。

【実施例】

【０００６】 （イ）いずれの流量制御弁にも弁操作までの設定時間が長い場合はアキュム レーターを設けると良い。 （ロ）空気圧機器側に供給する原料空気にはエアフィルターなどの調質機器 を設けるとよい。

【考案の効果】

【０００７】 （イ）高価な防爆仕様の電気機器．割高な防爆電気工事の施工が不要になる 。 （ロ）空気圧操作弁を制御する場合の消費空気量は少なくて済むので、小型 から大型の装置に至るまで共通に制御できる。 （ハ）流量制御弁の調整が任意に行なえる為、サイクルを変えられる。 （ニ）（ハ）と同様の理由で大容量の筒と小容量の筒との組み合わせも可能 となる。

【図面の簡単な説明】

【図 １】は （図３）に対する本考案の空気回路の一
例

【図 ２】は （図４）に対する本考案の空気回路の一
例

【図 ３】は従来の乾燥剤式エアドライヤーの回路の一
例

【図 ４】は従来の乾燥剤式エアドライヤーの回路の一
例

【符号の説明】

（１）は減圧弁 （２）は弁（３）の切り換え操作を行なう複パイロット
操作の４方弁又は５方弁 （３）は弁（４）又は（５）制御の複パイロット操作の
４方弁又は５方弁 （４）は筒に対する原料空気切り換え弁 （５）は単パイロットスプリングリターン２方弁 （６）はパージ間隔設定用の流量制御弁 （７）は弁（２）の切り換え間隔設定用流量制御弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】従来の乾燥剤式エアドライヤーシステムに
   於いて電気による制御を行なっていた範囲を空気圧によ
   る制御方式に置き換えた、乾燥原料空気による切り換え
   サイクル制御方式の乾燥剤式エアドライヤーシステム。
2. 【請求項２】従来のＰＳＡ方式の酸素又は窒素発生装置
   に於いて電気による制御を行なっていた範囲を空気圧に
   よる制御方式に置き換えた、富化原料空気による切り換
   えサイクル制御方式のＰＳＡ方式酸素又は窒素発生装
   置。