JPH07753A - 空気乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 圧縮空気発生源１と蓄圧室７との間の経路に
設けられ、発生された圧縮空気を乾燥させる乾燥材が内
部に設けられた乾燥室８を有し、蓄圧室７の圧力に応動
し該圧力が所定値になると空気圧発生源１と乾燥室８と
の連通を遮断する第一切換手段１４と、蓄圧室７の圧力
に応動し該圧力が所定値になると乾燥室８を負圧源６に
連通させる第二切換手段１５とを具備する。 【効果】 蓄圧室７内に圧縮空気が蓄えられ、その圧力
が所定値になると、該圧力に応動して、第一切換手段１
４が空気圧発生源１と乾燥室８との連通を遮断するとと
もに第二切換手段１５が乾燥室８を負圧源６に連通させ
ることになり、これにより乾燥室８が吸気されて乾燥材
に含まれる水分が除去されることになる。したがって、
電磁切換弁ではなく、圧力で応動する第一切換手段１４
および第二切換手段１５を用いているためコストを低減
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮空気発生源で発生
された圧縮空気を乾燥させる空気乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧縮空気発生源で発生された圧縮
空気を乾燥させる空気乾燥装置として、特開昭６０−８
７８３１号公報に記載されたものがある。この空気乾燥
装置は、圧縮空気発生源と圧縮空気を使用する空気使用
手段との間の経路に、内部にシリカゲル等の乾燥材を有
する乾燥室を設けてなるものであり、該乾燥材により圧
縮空気に含まれる水分を吸湿して圧縮空気を乾燥させる
ようになっている。そして、この空気乾燥装置には電磁
切換弁が設けられており、該電磁切換弁を制御回路より
の信号により切り換えて空気圧発生源と乾燥室との連通
を遮断しかつ乾燥室を負圧源に連通させて、乾燥室内を
負圧源で吸気して乾燥材に含まれる水分を除去するよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記空気乾燥装置は、
電磁切換弁およびこれを制御するための制御回路を要す
るため、コストが高くなってしまうという問題があっ
た。

【０００４】したがって、本発明の目的は、コストを低
減することができる空気乾燥装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気乾燥装置は、圧縮空気を発生させる圧
縮空気発生源と、該圧縮空気発生源から供給される圧縮
空気を蓄える蓄圧室と、前記圧縮空気発生源と蓄圧室と
の間の経路に設けられ、発生された圧縮空気を乾燥させ
る乾燥材が内部に設けられた乾燥室と、前記蓄圧室の圧
力に応動し、該圧力が所定値になると前記空気圧発生源
と乾燥室との連通を遮断する第一切換手段と、前記蓄圧
室の圧力に応動し、該圧力が所定値になると前記乾燥室
を負圧を維持する負圧源に連通させる第二切換手段と、
を具備することを特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明の空気乾燥装置によれば、蓄圧室内に圧
縮空気が蓄えられ、その圧力が所定値になると、該圧力
に応動して、第一切換手段が空気圧発生源と乾燥室との
連通を遮断するとともに第二切換手段が乾燥室を負圧を
維持する負圧源に連通させることになり、これにより乾
燥室が負圧源で吸気されて乾燥材に含まれる水分が除去
され再生されることになる。したがって、電磁切換弁を
用いる必要がない。

【０００７】

【実施例】本発明の第１実施例による空気乾燥装置を図
１および図２を参照して以下に説明する。図１におい
て、符号１は圧縮空気発生源であるエアコンプレッサを
示しており、該エアコンプレッサ１は、モータ２と、該
モータ２で駆動運転されて圧縮空気を発生吐出するポン
プ３とを有している。該エアコンプレッサ１の圧縮空気
吐出側は、経路４を介して、該圧縮空気を使用する空気
使用手段５に連通している。ここで、第１実施例では、
空気使用手段５として車両のブレーキ装置に使用される
気圧式倍力装置を例にとり説明する。この気圧式倍力装
置は、図示せぬブレーキペダルの踏込みにより緩慢なブ
レーキ操作のときには、負圧源（例えばエンジンのイン
テークマニホールド）６から導入されている負圧と大気
圧との差圧を利用してブレーキペダルの入力を助勢し、
急激なブレーキ操作のときには、圧縮空気を内部に導入
し、この圧縮空気（正圧）と負圧との差圧を利用してブ
レーキペダルの入力を助勢するものである。

【０００８】エアコンプレッサ１と空気使用手段５との
間の経路４には、圧縮空気を蓄える蓄圧室７が接続され
ている。また、該蓄圧室７とエアコンプレッサ１との間
の経路４には、内部にシリカゲル等の、真空吸引等、吸
湿時よりも圧力を低下させることで再生できる乾燥材が
設けられた乾燥室８が設けられており、該乾燥室８とエ
アコンプレッサ１との間の経路４には、エアコンプレッ
サ１側から乾燥室８側への圧縮空気の流れのみを許容す
る逆止弁９が設けられている。また、蓄圧室７と乾燥室
８との間の経路４には、乾燥室８側から蓄圧室７側への
圧縮空気の流れのみを許容する逆止弁１１が設けられて
おり、該逆止弁１１と乾燥室８との間の経路４には、一
端側が負圧源６に連通する分岐経路１２の他端側が接続
されている。

【０００９】そして、第１実施例においては、逆止弁９
と乾燥室８との間の経路４に、エアコンプレッサ１と乾
燥室８との連通・遮断を切り換える、第一切換手段であ
る第一バルブ１４が設けられており、分岐経路１２に
は、乾燥室８と負圧源６との連通・遮断を切り換える、
第二切換手段である第二バルブ１５が設けられている。

【００１０】図２に示すように、第一バルブ１４は、ケ
ーシング１６と該ケーシング１６内に摺動可能に設けら
れたピストン１７とを有している。ケーシング１６は、
第一穴部１８と、該第一穴部１８に連続するこれより若
干小径の第二穴部１９と、該第二穴部１９から離間して
第一穴部１８に対し反対側に設けられた第三穴部２０と
を有しており、第二穴部１９と第三穴部２０との間に
は、貫通孔２１が設けられている。ここで、これら第一
穴部１８、第二穴部１９、第三穴部２０および貫通孔２
１は同軸となっている。

【００１１】ピストン１７は、先端側がテーパ状をなす
軸部２３と、該軸部２３の基端側に設けられたフランジ
部２４と、該フランジ部２４の前記軸部２３に対し反対
側に設けられた円板状の当接部２５とを有しており、こ
れらは同軸となっている。そして、ピストン１７は、そ
の軸部２３が貫通孔２１に摺動自在に嵌合されかつフラ
ンジ部２４が第一穴部１８に摺動自在に嵌合された状態
でケーシング１６に設けられている。ここで、第一穴部
１８および第二穴部１９は、フランジ部２４およびその
外周のシールリング２６によって当接部２５側の空間部
２７と軸部２３側の空間部２８とに気密に区画されてお
り、また、第二穴部１９と第三穴部２０とは、貫通孔２
１の内周部に設けられたシールリング２９と軸部２３と
により気密に区画されている。

【００１２】そして、第一穴部１８には、これに直交し
て、空間部２７を蓄圧室７に常時連通させるポート３０
が設けられており、第二穴部１９には、これに直交し
て、常時大気に空間部２８を開口させるポート３１が設
けられている。加えて、第三穴部２０には、ピストン１
７の先端部に対向して、エアコンプレッサ１に連通する
ポート３２が同軸に設けられ、また該ポート３２に直交
して乾燥室８のエアコンプレッサ１側に連通するポート
３３が設けられている。

【００１３】さらに、ピストン１７のフランジ部２４と
第二穴部１９の第三穴部２０側の端面部３４との間に
は、ピストン１７を所定の付勢力で空間部２７方向に付
勢するスプリング３５が設けられており、ケーシング１
６の第一穴部１８の第二穴部１９側には、空間部２８内
に若干突出する検知部３７を有するスイッチ３８が設け
られている。このスイッチ３８は、モータ２の駆動を制
御する制御部３９に電気的に接続されている。

【００１４】このような構成の第一バルブ１４は、空間
部２７に導入される圧力すなわち蓄圧室７の圧力が、主
にスプリング３５の付勢力で決まる所定値より高くない
状態においては、図２に示すように当接部２５をケーシ
ング１６の内端面４０に当接させており、このとき軸部
２３はポート３２から離間していて、これにより該ポー
ト３２とポート３３とが連通しエアコンプレッサ１と乾
燥室８とが連通する。また、空間部２７に導入された圧
力すなわち蓄圧室７の圧力が、所定値より高くなると、
ピストン１７がスプリング３５の付勢力に抗してポート
３２方向に移動し、軸部２３でポート３２を閉塞してエ
アコンプレッサ１と乾燥室８との連通を遮断するととも
にフランジ部２４がスイッチ３８の検知部３７を押圧し
てこれを引込ませる。そして、スイッチ３８から検知部
３７が引込んだことの信号を受けると制御部３９はモー
タ２の駆動を停止させるようになっている。

【００１５】次に、第二バルブ１５は、ケーシング４１
と該ケーシング４１内に摺動可能に設けられたピストン
４２とを有している。ケーシング４１は、第一穴部４３
と、該第一穴部４３に連続するこれより若干小径の第二
穴部４４と、該第二穴部４４から離間して第一穴部４３
に対し反対側に設けられた第三穴部４５と、該第三穴部
４５から離間して第二穴部４４に対し反対側に設けられ
た第四穴部４６とを有しており、第二穴部４４と第三穴
部４５との間には貫通孔４７が、第三穴部４５と第四穴
部４６との間には貫通孔４８がそれぞれ設けられてい
る。ここで、これら第一穴部４３、第二穴部４４、第三
穴部４５、第四穴部４６および貫通孔４７，４８は同軸
となっている。

【００１６】ピストン４２は、軸部５０と、該軸部５０
の基端側に設けられたフランジ部５１と、該フランジ部
５１の前記軸部５０に対し反対側に設けられた円板状の
当接部５２と、軸部５０の先端側に設けられた、貫通孔
４８より小径の棒部５３とを有しており、これらは同軸
となっている。そして、ピストン４２は、その軸部５０
が貫通孔４７に摺動自在に嵌合されかつフランジ部５１
が第一穴部４３に摺動自在に嵌合された状態でケーシン
グ４１に設けられている。ここで、第一穴部４３および
第二穴部４４は、フランジ部５１およびその外周のシー
ルリング５４によって当接部５２側の空間部５５と軸部
５０側の空間部５６とに気密に区画されており、また、
第二穴部４４と第三穴部４５とは、貫通孔４７の内周部
に設けられたシールリング５７と軸部５０とにより気密
に区画されている。

【００１７】そして、第四穴部４６内には、貫通孔４８
との境界の着座部５８に当接してこれを閉塞する球状の
弁体５９と、該弁体５９を閉塞方向すなわち第三穴部４
５方向に所定の付勢力で付勢するスプリング６０とが設
けられている。

【００１８】第一穴部４３には、これに直交して、空間
部５５を蓄圧室７に常時連通させるポート６１と、空間
部５５を第一バルブ１４のポート３０に常時連通させる
ポート６２とが設けられており、第二穴部４４には、こ
れに直交して、空間部５６を常時大気に開口させるポー
ト６３が設けられている。加えて、第三穴部４５には、
これに直交して、該第三穴部４５を負圧源６に常時連通
させるポート６４が設けられており、第四穴部４６に
は、これに直交して逆止弁１１の乾燥室８側に接続する
ポート６５と乾燥室８の逆止弁１１側に連通するポート
６６とが設けられている。そして、ピストン４２のフラ
ンジ部５１と第二穴部４４の第三穴部４５側の端面部６
７との間には、ピストン４２を所定の付勢力で空間部５
５方向に付勢するスプリング６８が設けられている。

【００１９】このような構成の第二バルブ１５は、空間
部５５に導入される圧力すなわち蓄圧室７の圧力が、主
にスプリング６８の付勢力で決まる所定値より高くない
状態においては、図２に示すように、当接部５２をケー
シング４１の内端面６９に当接させており、このとき棒
部５３は弁体５９から離間していて、これによりポート
６５，６６とポート６４との連通がスプリング６０で付
勢され着座部５８に着座した弁体５９により遮断され
る。また、空間部５５に導入された圧力すなわち蓄圧室
７の圧力が、所定値より高くなると、ピストン４２がス
プリング６８の付勢力に抗して弁体５９方向に移動し、
棒部５３で弁体５９を押圧してこれを着座部５８から離
間させる。これにより、ポート６５，６６とポート６４
とが連通して負圧源６と乾燥室８とが連通する。なお、
逆止弁１１が設けられているため、蓄圧室７の圧縮空気
が負圧源６側に流れてしまうことはない。

【００２０】このような構成の第１実施例の空気乾燥装
置によれば、蓄圧室７内に圧縮空気が蓄えられ、その圧
力が所定値になると、該圧力に応動して、第一バルブ１
４がエアコンプレッサ１と乾燥室８との連通を遮断する
とともに第二バルブ１５が乾燥室８を負圧源６に連通さ
せることになる。すなわち、蓄圧室７の圧力が第一バル
ブ１４の切換圧より高くなると、ピストン１７がスプリ
ング３５の付勢力に抗して移動してその軸部２３でポー
ト３２を閉塞するとともに、フランジ部２４がスイッチ
３８の検知部３７を押圧する。これにより、エアコンプ
レッサ１と乾燥室８との連通が遮断されることになり、
それとともにスイッチ３８から信号が出力されて制御部
３９がモータ２すなわちエアコプレッサ１の運転を停止
させる。その一方で、蓄圧室７の圧力が第二バルブ１５
の切換圧より高くなると、ピストン４２がスプリング６
８の付勢力に抗して移動してその棒部５３で弁体５９に
よる貫通孔４８の閉塞を解除することになる。これによ
り乾燥室８が負圧源６に連通され、該負圧源６で真空吸
引されて内部の圧力が低下することによって乾燥材に含
まれる水分が除去されることになる。なお、第一バルブ
１４の切換圧と第二バルブ１５の切換圧とは、ほぼ同圧
に設定されている。

【００２１】そして、圧縮空気が空気使用手段５で使用
され、蓄圧室７の圧力が上記所定値より下がると、第一
バルブ１４のピストン１７が、スプリング３５の付勢力
で移動してポート３２を開いてエアコンプレッサ１と乾
燥室８とを連通させるとともに、スイッチ３８の検知部
３７への押圧を解除しこれにより出力される信号で制御
部３９が再びエアコンプレッサ１を作動させる。それと
ともに、第二バルブ１５も、ピストン４２がスプリング
６８の付勢力で移動して弁体５９への押圧を解除し、こ
れにより弁体５９がスプリング６０の付勢力で貫通孔４
８を閉塞して負圧源６と乾燥室８との連通を遮断するこ
とになる。これにより、エアコンプレッサ１から発生さ
れる圧縮空気は、乾燥室８で吸湿され、乾燥した状態
で、空気使用手段５に送られあるいは蓄圧室７に蓄えら
れる。

【００２２】以上のように、第１実施例の空気乾燥装置
は、電磁切換弁を用いるのではなく、蓄圧室７の圧力で
応動する第一バルブ１４および第二バルブ１５を用い
て、エアコンプレッサ１と乾燥室８との連通、および乾
燥室８と負圧源６との連通を切り換えることになるた
め、コストを低減することができる。また、エアコンプ
レッサ１と乾燥室８との連通を遮断すると、スイッチ３
８の信号によりエアコンプレッサ１の運転を停止させる
ことができるため、エアコンプレッサ１の吐出側の圧力
の不要な上昇を防止することができる。さらに、蓄圧室
７の圧力が設定値以上とならないため蓄圧室７にリリー
フ弁を取り付ける必要がなくなる。

【００２３】なお、上記第一バルブ１４および第二バル
ブ１５の切換圧は、空気使用手段５により必要とされる
圧縮空気を、エアコンプレッサ１から圧縮空気が供給さ
れるまでの間十分に供給することができるよう設定され
る蓄圧室７の最大蓄圧値より若干小さく設定されるもの
である。

【００２４】次に、本発明の第２実施例による空気乾燥
装置を図３を参照して第１実施例と相違する部分を中心
に以下に説明する。第２実施例は、エアコンプレッサ１
と乾燥室８との連通、および乾燥室８と負圧源６との連
通を切り換える、一体型のバルブ７１が設けられてい
る。

【００２５】図３に示すように、この一体型バルブ７１
は、ケーシング７２と該ケーシング７２内に摺動可能に
設けられたピストン７３とを有している。ケーシング７
２は、第一穴部７４と、該第一穴部７４に連続するこれ
より若干小径の第二穴部７５と、該第二穴部７５から離
間して第一穴部７４に対し反対側に設けられた第三穴部
７６と、該第三穴部７６から離間して第二穴部７５に対
し反対側に設けられた第四穴部７７とを有しており、ま
た、第一穴部７４から離間して第二穴部７５に対し反対
側に設けられた第五穴部７８と、該第五穴部７８から離
間して第一穴部７４に対し反対側に設けられた第六穴部
７９とを有している。そして、第二穴部７５と第三穴部
７６との間には貫通孔８０が、第三穴部７６と第四穴部
７７との間には貫通孔８１が、第一穴部７４と第五穴部
７８との間には貫通孔８２が、第五穴部７８と第六穴部
７９との間には貫通孔８３が、それぞれ設けられてい
る。ここで、これら第一穴部７４〜第六穴部７９および
貫通孔８０〜８３はすべて同軸となっている。

【００２６】ピストン７３は、略中央にフランジ部８４
が設けられ、該フランジ部８４の一側には軸部８５の基
端側が設けられており、該軸部８５の先端には貫通孔８
１より小径の棒部８６が設けられている。またフランジ
部８４の他側には、貫通孔８２より大径で円板状をなす
当接部８７が設けられ、該当接部８７には、軸部８８の
基端側が設けられ、該軸部８８の先端には貫通孔８３よ
り小径の棒部８９が設けられている。そして、これらは
同軸となっている。そして、ピストン７３は、その軸部
８５が貫通孔８０に摺動自在に嵌合されかつ軸部８８が
貫通孔８２に摺動自在に嵌合されかつフランジ部８４が
第一穴部７４に摺動自在に嵌合された状態でケーシング
７２に設けられている。ここで、第一穴部７４および第
二穴部７５は、フランジ部８４およびその外周のシール
リング９０によって当接部８７側の空間部９１と軸部８
５側の空間部９２とに気密に区画されており、また、第
二穴部７５と第三穴部７６とは、貫通孔８０の内周部に
設けられたシールリング９３と軸部８５とにより気密に
区画されていて、さらに、第一穴部７４と第五穴部７８
とは、貫通孔８２の内周部に設けられたシールリング９
４と軸部８８とにより気密に区画されている。

【００２７】そして、第一穴部７４には、これに直交し
て、空間部９１を蓄圧室７に常時連通させるポート９５
が設けられており、第二穴部７５には、これに直交し
て、常時大気に空間部９２を開口させるポート９６が設
けられている。また、第三穴部７６には、これに直交し
て、該第三穴部７６を負圧源６に常時連通させるポート
９７が設けられており、第四穴部７７には、これに直交
して、逆止弁１１の乾燥室８側に接続するポート９８と
乾燥室８の逆止弁１１側に接続するポート９９とが設け
られている。さらに、第五穴部７８には、これに直交し
て、エアコンプレッサ１に連通するポート１００が設け
られ、第六穴部７９には、これに直交して、乾燥室８の
エアコンプレッサ１側に連通するポート１０１が設けら
れている。

【００２８】加えて、ピストン７３のフランジ部８４と
第二穴部７５の第三穴部７６側の端面部１０２との間に
は、ピストン７３を所定の付勢力で空間部９１方向に付
勢するスプリング１０３が設けられており、ケーシング
７２の第一穴部７４の第二穴部７５側には、空間部９２
内に若干突出する検知部３７を有し制御部３９に電気接
続するスイッチ３８が第１実施例と同様設けられてい
る。

【００２９】そして、第四穴部７７内には、貫通孔８１
との境界の着座部１０４に当接してこれを閉塞可能な球
状の弁体１０５と、該弁体１０５を閉塞方向すなわち第
三穴部７６方向に所定の付勢力で付勢するスプリング１
０６とが設けられている。加えて、第六穴部７９内に
は、貫通孔８３との境界の着座部１０７に当接してこれ
を閉塞可能な球状の弁体１０８と、該弁体１０８を閉塞
方向すなわち第五穴部７８方向に所定の付勢力で付勢す
るスプリング１０９とが設けられている。

【００３０】このような構成の一体型バルブ７１は、空
間部９１に導入される圧力すなわち蓄圧室７の圧力が、
主にスプリング１０３の付勢力で決まる所定値より高く
ない状態においては、図３に示すように当接部８７をケ
ーシングの第一穴部７４の内端面１１０に当接させてお
り、このとき棒部８９は、スプリング１０９の付勢力に
抗して弁体１０８を押圧し貫通孔８３の閉塞を解除し
て、ポート１００とポート１０１とを連通させエアコン
プレッサ１と乾燥室８とを連通させている。また、この
とき、棒部８６は弁体１０５から離間していて、これに
よりポート９８，９９とポート９７との連通がスプリン
グ１０６で付勢された弁体１０５により遮断されてい
る。

【００３１】そして、空間部９１に導入された圧力すな
わち蓄圧室７の圧力が、主にスプリング１０３の付勢力
で決まる所定値より高くなると、ピストン７３がスプリ
ング１０３の付勢力に抗して弁体１０５方向に移動し、
棒部８６で弁体１０５を押圧して貫通孔８１を開放させ
る。これにより、負圧源６と乾燥室８とが連通する。な
お、逆止弁１１が設けられているため、蓄圧室７の圧縮
空気が負圧源６側に流れてしまうことはない。そして、
これと同時に、弁体１０８への棒部８９による押圧を解
除して弁体１０８で貫通孔８３を閉塞しポート１００と
ポート１０１との連通すなわちエアコンプレッサ１と乾
燥室８との連通を遮断するとともに、フランジ部８４が
スイッチ３８の検知部３７を引込ませる。そして、スイ
ッチ３８から検知部３７が引込んだことの信号を受ける
と制御部３９はモータ２の駆動を停止させる。

【００３２】このような構成の第２実施例の空気乾燥装
置によれば、第１実施例と同様の効果を奏することは勿
論、ピストン７３と弁体１０８とで第一切換手段を、ピ
ストン７３と弁体１０５とで第二切換手段を主に構成
し、これらを一体型としているため、さらなる小型化が
図れ部品点数も低減できることになる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の空気乾燥
装置によれば、蓄圧室内に圧縮空気が蓄えられ、その圧
力が所定値になると、該圧力に応動して、第一切換手段
が空気圧発生源と乾燥室との連通を遮断するとともに第
二切換手段が乾燥室を負圧を維持する負圧源に連通させ
ることになり、これにより乾燥室が吸気されて乾燥材に
含まれる水分が除去されることになる。したがって、電
磁切換弁ではなく、圧力で応動する第一切換手段および
第二切換手段を用いているためコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による空気乾燥装置の全体
構成を概略的に示す構成図である。

【図２】本発明の第１実施例による空気乾燥装置を示す
構成図であって、第一バルブおよび第二バルブを断面と
したものである。

【図３】本発明の第２実施例による空気乾燥装置を示す
構成図であって、一体型バルブを断面としたものであ
る。

【符号の説明】

１ エアコンプレッサ（圧縮空気発生源） ６ 負圧源 ７ 蓄圧室 ８ 乾燥室 １４ 第一バルブ（第一切換手段） １５ 第二バルブ（第二切換手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気を発生させる圧縮空気発生源
   と、 該圧縮空気発生源から供給される圧縮空気を蓄える蓄圧
   室と、 前記圧縮空気発生源と蓄圧室との間の経路に設けられ、
   発生された圧縮空気を乾燥させる乾燥材が内部に設けら
   れた乾燥室と、 前記蓄圧室の圧力に応動し、該圧力が所定値になると前
   記空気圧発生源と乾燥室との連通を遮断する第一切換手
   段と、 前記蓄圧室の圧力に応動し、該圧力が所定値になると前
   記乾燥室を負圧を維持する負圧源に連通させる第二切換
   手段と、を具備することを特徴とする空気乾燥装置。