JPH11241686A - 空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は空気タンクに溜まったドレンを自動
的に排出することを課題とする。 【解決手段】 空気圧縮機は、空気タンクの上部にドレ
ンを自動的に排出するためのドレン排出機構１９が設け
られている。ドレン排出機構１９は、空気タンク１２内
の圧力が規定圧力に達すると、圧力検知弁３３が開弁す
る。これにより、開閉弁３４は空気タンク１２からの圧
力により第２ポート２８を開とし、液溜室２４のドレン
が第２ポート２８を介して液排出室２６へ供給される。
そして、ドレンがドレン弁２３の通路４８を流れる際の
粘性抵抗により、ドレン弁２３は開弁方向に動作する。
そのため、液溜室２４に吸入されたドレンは、第１ポー
ト２７及びドレン弁２３の通路４８を通過して排出口３
２からドレン管路へ排出される。また、液溜室２４のド
レンが排出されると、空気がドレン弁２３の通路４８を
通過するため、粘性抵抗が減少してドレン弁２３が閉弁
動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気圧縮機に係り、
特に空気タンクに溜まったドレンを排出させるよう構成
された空気圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に空気圧縮機は、圧縮空気を生成す
る圧縮機本体と、圧縮機本体から吐出された圧縮空気を
溜める空気タンクとから構成されている。圧縮空気は、
圧縮機本体の圧縮動作により温度が上昇しており、且つ
空気中の水分もそのまま導入されるので、湿度の高い状
態で空気タンクに充填される。

【０００３】そのため、空気圧縮機においては、空気タ
ンクに圧縮空気が充填されると、金属製の空気タンクの
内壁の温度が圧縮空気よりも低いので、空気タンクの内
壁には圧縮空気中に含まれる水分が結露する。このよう
に、空気タンクの内壁に結露した水滴は、空気タンクの
底部に徐々に溜まり、その水量が上昇すると共に空気タ
ンク内の容積が減少して充填可能な圧縮空気量が減って
しまう。

【０００４】そのため、空気圧縮機では、空気タンクに
溜まった水（以下「ドレン」と言う）を外部に排出する
ためのドレン弁が設けられている。しかしながら、手動
開閉式のドレン弁が設けられている場合、定期的にドレ
ン弁を開弁操作するのを忘れてしまうことがあり、自動
的にタンク内のドレンを外部に排出させるドレン排出機
構が開発されている。

【０００５】このような自動式のドレン排出機構として
は、例えばドレン溜室のフロートを設け、ドレンの液
面上昇によりフロートが動作してドレン弁を開弁させる
フロート式のドレン排出機構と、ドレンの液面上昇を
液面計等により電気的に検出してドレン弁を開弁方向に
駆動させてドレン弁を開弁させる電気式のドレン排出機
構と、タイマからの信号により定期的にドレン弁を開
弁させる時限式のドレン排出機構等がある。

【０００６】そして、これらのドレン排出機構〜で
は、ドレン弁の開弁によりタンク内の圧力でドレンを外
部に排出させるている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に構成された従来の空気圧縮機においては、上記のフ
ロート式のドレン排出機構を用いる場合、フロートの動
作方向によって取り付け方向が制約されるため、スペー
ス的に取り付けが困難となる場合があった。また、の
電気式のドレン排出機構では、液面計や電磁弁等を使用
するため、製造コストが高くなるばかりか、電源や各機
器への配線が複雑となって生産性、メンテナンス性を低
下させていた。

【０００８】また、の時限式のドレン排出機構では、
タイマにより所定時間間隔で定期的にドレン排出を行う
ため、ドレンが溜まっていなくても一定時間圧縮空気が
排出されてしまい圧縮空気が無駄に排気されていた。さ
らに、の時限式のドレン排出機構が設けられた構成で
は、空気タンクの圧力が低いときでもドレン排出を行う
場合があり、その場合には空気圧縮機の効率低下を招い
ていた。

【０００９】しかも上記のドレン排出機構では、ドレ
ンが排出された後もドレン弁を開弁し続けることがある
ため、ドレンの排出時にタンク内の圧力が著しく低下し
てしまい、空気タンクにおいて圧縮空気が不足してしま
うといった問題がある。そこで、本発明は上記問題を解
決した空気圧縮機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
記載の発明は、圧縮空気を生成する圧縮機本体と、該圧
縮機本体からの圧縮空気を溜める空気タンクと、該空気
タンクに溜まった水を排出するドレン排出機構とを有す
る空気圧縮機において、前記ドレン排出機構は、前記空
気タンク内の圧力が規定圧力に達したとき一時的に開弁
するパイロット弁と、該パイロット弁の開弁動作により
導入されたドレンによる粘性抵抗が所定以上の抵抗値に
達したとき開弁するドレン弁と、該ドレン弁を貫通し、
前記パイロット弁の開弁動作と共に供給されたドレンを
外部へ排出させる通路と、からなることを特徴とするも
のである。

【００１１】従って、請求項１記載の発明によれば、空
気タンク内の圧力が規定圧力に達したときパイロット弁
が一時的に開弁動作し、これにより粘性抵抗が所定以上
の抵抗値に達した場合にドレン弁が開弁してドレン弁の
通路を介してドレンを外部へ排出させるため、空気タン
クの圧力が所定圧力に達したアンロード状態で、タンク
内に溜まったドレンを排出させることができ、且つタン
ク内のドレンが少ないときにはドレン弁に作用する粘性
抵抗が小さいので、ドレン弁が自動的に閉弁して圧縮空
気の流出を節約できる。

【００１２】しかも、パイロット弁の開弁時間が短いた
め、パイロット弁の開弁により流出する圧縮空気量は少
量であり、パイロット弁の開弁により空気タンクの圧縮
空気が不足することがなく、ドレン排出後も圧縮空気を
安定供給することができる。また、上記請求項２記載の
発明は、前記請求項１記載の空気圧縮機であって、前記
パイロット弁が、前記空気タンク内の圧力が規定圧力に
達すると開弁する圧力検知弁と、前記ドレンが溜められ
る液溜室と前記ドレン弁が設けられた液排出室との間を
開閉するように設けられ、前記圧力検出弁の開弁により
供給される圧力を受けて前記液溜室のドレンを前記液排
出室へ一時的に供給する開閉弁と、からなることをこと
を特徴とするものである。

【００１３】従って、請求項２記載の発明によれば、パ
イロット弁が、空気タンク内の圧力が規定圧力に達する
と開弁する圧力検知弁と、圧力検知弁の開弁により供給
される圧力を受けて液溜室のドレンを液排出室へ供給す
る開閉弁とからなるため、空気タンク内の圧力上昇によ
りアンロード状態となったときにドレンを自動的に排出
させることができる。

【００１４】また、上記請求項３の発明は、前記請求項
１記載の空気圧縮機であって、前記パイロット弁が、電
磁弁からなり、定期的に所定時間だけ信号が供給されて
開弁することをことを特徴とするものである。従って、
請求項３記載の発明によれば、パイロット弁が電磁弁か
らなり、定期的に所定時間だけ信号が供給されて開弁す
るため、簡単な構成にできると共に、開弁時間を任意の
時間に短くできるので、パイロット弁から吐出される空
気量を節約して空気タンク内の圧縮空気が無駄に使用さ
れることを防止できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明になる空気圧縮機
の一実施例の正面図である。図１に示されるように、空
気圧縮機１１は、圧縮空気が充填される空気タンク１２
と、空気タンク１２に圧縮空気を供給する空気圧縮機本
体１３と、空気圧縮機本体１３のクランク軸（図示せ
ず）を回転駆動する駆動モータ１４とを有する。空気圧
縮機本体１３と駆動モータ１４とは、空気タンク１２の
上部に搭載されている。

【００１６】また、空気圧縮機本体１３は、シリンダ１
８の内部で往復動するピストン（図示せず）を有し、ク
ランク軸に連結された連接棒（図示せず）を介してピス
トンが駆動される構成となっている。そして、駆動モー
タ１４の回転駆動力は、駆動側プーリ１５、ベルト１
６、従動側プーリ１７を介して空気圧縮機本体１３のク
ランク軸に伝達される。このように空気圧縮機本体１３
のピストンが往復動して圧縮空気が生成されて空気タン
ク１２に充填される。

【００１７】また、空気タンク１２の上部には、タンク
内に溜まったドレンを外部へ排出するドレン排出機構１
９が設けられている。このドレン排出機構１９は、空気
タンク１２上部からタンク内の底部近傍まで延在するド
レン吸入管２０が連通されている。空気圧縮機１１で
は、空気タンク１２に圧縮空気が充填されると、金属製
の空気タンク１２の内壁の温度が圧縮空気よりも低いの
で、空気タンク１２の内壁には圧縮空気中に含まれる水
分が結露する。このように、空気タンク１２の内壁に結
露した水滴は、新しい圧縮空気が供給されると共に空気
タンク１２の底部に徐々に溜まる。そのため、空気圧縮
機１１では、空気タンク１２に溜まったドレンを自動的
に排出するためのドレン排出機構１９が設けられてい
る。

【００１８】図２はドレン排出機構１９の内部構成を拡
大して示す縦断面図である。図２に示されるように、ド
レン排出機構１９は、ハウジング２１に空気タンク１２
の空気圧力を検知するパイロット弁２２と、パイロット
弁２２から供給されたドレンの流体抵抗により開弁する
ドレン弁２３とを有する。また、ハウジング２１に内部
には、ドレン吸入管２０から吸引されたドレンを溜める
液溜室２４と、隔壁２５により液溜室２４と画成された
液排出室２６とが設けられている。

【００１９】液溜室２４の底面には、ドレン吸入管２０
の上端２０ａが挿入されており、底面から高さＨに位置
に突出している。そのため、ドレン吸入管２０を介して
吸引されたドレンは、液面がドレン吸入管２０の上端２
０ａの突出高さまで液溜室２４に溜められる。また、液
溜室２４と液排出室２６との間を仕切る隔壁２５には、
ドレン弁２３により開閉される第１ポート２７と、パイ
ロット圧導入用の第２ポート２８とが設けられている。
第１ポート２７の上端開口には、ドレン弁２３が離着座
する弁座２９が設けられている。また、第２ポート２８
の上下面は、後述するようにパイロット部２２の弁座と
して機能する。

【００２０】ドレン弁２３は、弁座２９の上方に形成さ
れた弁摺動室３０に沿って摺動可能に挿入されている。
尚、ドレン弁２３は、コイルバネ３１のばね力により閉
弁方向に付勢されており、ドレン排出後はコイルバネ３
１のばね力により弁座２９に着座する閉弁位置に復帰す
る。また、弁摺動室３０は、下方が液排出室２６と連通
され、上方がハウジング２１の上面に突出する排出口３
２を介してドレン管路（図示せず）に連通されている。

【００２１】パイロット弁２２は、空気タンク１２内の
圧力が規定圧力（充填目標圧力）に達した時点で開弁動
作する圧力検知弁（ＰＡ弁）３３と、第２ポート２８を
開閉するように設けられ、圧力検出弁３３の開弁により
供給される圧力を受けて液溜室２４のパイロットドレン
を液排出室２６へ一時的に供給する開閉弁（ＰＤ弁）３
４とからなる。

【００２２】圧力検知弁３３は、空気タンク１２に連通
する圧力検知通路３５に設けられた弁座３６に離着座す
るように設けられている。また、圧力検知弁３３は、コ
イルバネ３７のバネ力により閉弁方向に付勢されてお
り、空気タンク１２の圧力が規定圧力（充填目標圧力）
未満のときは弁座３６に着座して圧力検知通路３５を遮
断する。尚、コイルバネ３７のバネ定数は、空気タンク
１２の規定圧力に応じた値となるように設定されてい
る。

【００２３】従って、圧力検知弁３３は、空気タンク１
２の圧力が規定圧力に達した時点で開弁動作して圧力検
知通路３５と開閉弁３４へ圧力を供給する圧力供給路３
８との間を連通する。これにより、開閉弁３４は、空気
タンク１２からの圧力供給により一時的に開弁動作す
る。開閉弁３４は、圧力供給路３８が連通されたシリン
ダ室３９に嵌合されたピストン４０と、ピストン４０か
ら下方に延在する軸４１の途中に設けられた第１弁体４
２と、軸４１の下端に設けられた第２弁体４３とからな
る。尚、第１弁体４２及び第２弁体４３の外径は、ピス
トン４０の外径よりも小径とされており、ピストン４０
に作用した力が第２弁体４３に作用する力より大とな
る。これにより、開閉弁３４は圧力供給路３８へ供給さ
れる圧力の有無によって第２ポート２８を開閉できるよ
うに構成されている。

【００２４】また、開閉弁３４は、ピストン４０の下側
に介在するコイルバネ５３のバネ力により上方に付勢さ
れている。そのため、圧力供給路３８から圧縮空気の圧
力供給がないとき、開閉弁３４は上方に移動して第２弁
体４３が第２ポート２８を閉塞している。このとき、第
１弁体４２は、第２ポート２８の上方に離間している。
尚、コイルバネ５３のバネ定数は、圧力検知弁３３のコ
イルバネ３７よりも小さい値に設定されており、圧力検
知弁３３が開弁動作して圧力供給路３８から圧力が供給
されたとき、開閉弁３４は低負荷で動作できる。そのた
め、開閉弁３４による第２ポート２８の開閉動作が瞬時
に行える。

【００２５】また、上記圧力検知弁３３を無くして空気
タンク１２の圧力が直接開閉弁３４のピストン４０に作
用する構成とすることも可能である。この場合、開閉弁
３４を付勢するコイルバネ５３のバネ定数は、空気タン
ク１２の規定圧力に対応した値に設定する必要がある。
図３（Ａ）はドレン弁２３の構成を説明するための正面
図である。また、図３（Ｂ）はドレン弁２３の構成を説
明するための側面図である。

【００２６】図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ドレ
ン弁２３は、弁摺動室３０を摺動する摺動体４５と、弁
座２９に離着座する弁体４６と、摺動体４５と弁体４６
と連結する一対の連結部４７と、摺動体４５を上下方向
に貫通する通路４８とを有する。また、摺動体４５の外
周には、弁摺動室３０との間をシールするＯリング５２
が嵌合される溝４９が全周に形成されている。そして、
摺動体４５の上部は、コイルバネ３１が当接する鍔部５
０と、上方に突出する台形状の突出部５１とが設けられ
ている。

【００２７】また、通路４８の開口面積は、隔壁２５に
設けられた第１ポート２７、及び排出口３２、及び軸４
１の断面積を除くパイロット圧導入用の第２ポート２８
の各開口面積よりも小さくなっている。さらに、通路４
８は、摺動体４５の下面側の開口４８ａより摺動体４５
の上面側の開口４８ｂが大径であり、上方にいくほど先
細となるテーパ形状に形成されている。そして、通路４
８の開口４８ａは、摺動体４５と弁体４６との間に形成
された空間５４に連通されている。このように、通路４
８は、液溜室２４から液排出室２６へ流入した空気又は
ドレンが通過して排出口３２へ至るための流路であり、
流路面積が絞られているので通過した流体の種類に応じ
た流体抵抗を受けることになる。

【００２８】すなわち、ドレンが通路４８を通過する際
には、コイルバネ３１のバネ力よりも大きい粘性抵抗力
が通路４８内壁に作用するため、ドレン弁２３全体がコ
イルバネ３１のバネ力に抗して開弁方向に摺動する。と
ころが、ドレンの排出が終了して空気が通路４８を通過
する際には、コイルバネ３１のバネ力よりも小さい粘性
抵抗力が通路４８内壁に作用するため、ドレン弁２３全
体がコイルバネ３１のバネ力により閉弁方向に摺動す
る。

【００２９】尚、上記実施例では、通路４８がテーパ状
の貫通孔から構成されているが、これに限らず、直線的
な貫通孔としても良いのは勿論である。その場合、ドレ
ンの粘性抵抗力と空気の粘性抵抗力との差が生じる孔径
とする必要がある。ここで、上記通路４８を通過する流
体の種類によって作用する力について説明する。

【００３０】空気タンク１２の圧力はＰ_T ，圧力検知弁
３３の流入側弁面積はＡ₃₃，コイルバネ３７のバネ力は
Ｆ₃₇，開閉弁３４のピストン４０にかかる圧力はＰ
₄₀（＝Ｐ _T ），第２ポート２８の開口面積はＡ₂₈，コイ
ルバネ５３のバネ力はＦ₅₃，開閉弁３４のピストン４０
の弁面積はＡ₄₀，開閉弁３４の弁体４３の流入弁面積は
Ａ ₄₃，液溜室２４の圧力はＰ₂₄，液排出室２６の圧力は
Ｐ₂₆，ドレン弁２３の流入側弁面積はＡ₂₃，コイルバネ
３１のバネ力はＦ₃₁，通路４８を通過する空気の粘性抵
抗はμ_A ，通路４８を通過するドレンの粘性抵抗は
μ_D ，空気の粘性係数はρ_A ，ドレンの粘性係数はρ_D
と表す。

【００３１】ドレン弁２３の断面積、圧力等の条件が同
じであるので、空気の粘性係数ρ_Aはドレンの粘性係数
ρ_D より小さい（ρ_A ＜ρ_D ）。そのため、空気の粘性
抵抗μ_A は、ドレンの粘性抵抗μ_D より小さい。 圧力検知弁３３の開弁条件は、Ｐ_T ・Ａ₃₃＞Ｆ₃₇ … （１） 圧力検知弁３３の閉弁条件は、Ｐ_T ・Ａ₃₃＜Ｆ₃₇ … （２） のようになる。

【００３２】圧力検知弁３３が開弁したとき、開閉弁３
４の動作条件は、 Ｐ₄₀・Ａ₄₀＞Ｆ₅₃＋Ｐ₂₄・Ａ₄₃＋Ｐ₂₆・Ａ₄₀ … （３） となる。ここで、Ｐ₂₆は大気圧であり、Ｐ₂₄＝Ｐ₄₀＝Ｐ
_T であるから、 Ｐ_T ・Ａ₄₀＞Ｆ₅₃＋Ｐ_T ・Ａ₄₃ … （４） となって、 Ｐ_T ・（Ａ₄₀−Ａ₄₃）＞Ｆ₅₃ … （５） が得られる。従って、開閉弁３４のピストン４０にかか
る力がコイルバネ５３のバネ力よりも大となったとき開
閉弁３４が第２ポート２８を一時的に開弁させる。

【００３３】また、圧力検知弁３３が閉弁したとき、開
閉弁３４の動作条件は、 Ｐ₄₀・Ａ₄₀＜Ｆ₅₃＋Ｐ₂₄・Ａ₄₃＋Ｐ₂₆・Ａ₄₀ … （６） となる。ここで、Ｐ₄₀，Ｐ₂₆は大気圧であり、Ｐ₂₄＝Ｐ
_T であるから、 ０＜Ｆ₅₃＋Ｐ_T ・Ａ₄₃ … （７） となる。従って、開閉弁３４のピストン４０にかかる力
がコイルバネ５３のバネ力のみであり、開閉弁３４の弁
体４３が第２ポート２８を閉弁させる。

【００３４】また、開閉弁３４の動作により空気が液排
出室２６に流入した場合のドレン弁２３の動作条件は、
Ｐ₂₄・Ａ₂₃＋μ_A ＞Ｆ₃₁ … （８） となる。ここで、Ｐ₂₄＝Ｐ_T であるから、（８）式は次
式のように表せる。 Ｐ_T ・Ａ₂₃＋μ_A ＞Ｆ₃₁ … （９） また、開閉弁３４の動作によりドレンが液排出室２６に
流入した場合のドレン弁２３の動作条件は、Ｐ₂₄・Ａ₂₃
＋μ_D ＞Ｆ₃₁ … （１０） となる。ここで、Ｐ₂₄＝Ｐ_T であるから、（１０）式は
次式のように表せる。

【００３５】Ｐ_T ・Ａ₂₃＋μ_D ＞Ｆ₃₁ … （１１） 上記（９）式と（１１）式より、 Ｐ_T ・Ａ₂₃＋μ_D ＞Ｆ₃₁＞Ｐ_T ・Ａ₂₃＋μ_A … （１２） となる。そして、（１２）からＰ_T ・Ａ₂₃を除くと、 μ_D ＞μ_A … （１３） となり、ドレンの粘性抵抗のほうが空気の粘性抵抗より
も大きいと言える。

【００３６】また、圧力検知弁３３が閉弁したとき、開
閉弁３４はコイルバネ５３のバネ力により復帰して第２
ポート２８を閉弁させるため、液排出室２６が大気圧と
なる。そのため、流体が流れない状態（μ_D ＝０）とな
り、次式のように表せる。 Ｐ₂₄・Ａ₂₃＜Ｆ₃₁ … （１４） ここで、Ｐ₂₄＝Ｐ_T であるから、（１４）式は次式のよ
うに表せる。

【００３７】Ｐ_T ・Ａ₂₃＜Ｆ₃₁ … （１５） 従って、液排出室２６に流体が流れない状態では、ドレ
ン弁２３はコイルバネ３１のバネ力により弁座２９に着
座して第１ポート２７を遮断する。次に、上記構成とさ
れたドレン排出機構１９の動作について図４乃至図６を
併せ参照して説明する。

【００３８】図４は空気タンク１２内の圧力が規定圧力
に達したときの動作状態を示す縦断面図である。図４に
示されるように、空気タンク１２内の圧力が規定圧力に
達すると、空気圧縮機１１は、アンロード状態となる。
このとき、圧力検知弁３３は、空気タンク１２内の圧力
増大と共にコイルバネ３７のバネ力に抗して開弁方向に
動作する。

【００３９】これにより、空気タンク１２内の圧力は、
圧力検知通路３５及び圧力供給路３８を介してシリンダ
室３９に導入される。そして、開閉弁３４はコイルバネ
５３のバネ力に抗して下方に移動して弁体４３が第２ポ
ート２８を開とする。よって、液溜室２４は、第２ポー
ト２８を介して液排出室２６に連通され、ドレン弁２３
の通路４８からの大気圧が導入される。そのため、空気
タンク１２の底部に溜められたドレンは、空気タンク１
２の圧力により加圧されているので、ドレン吸入管２０
に吸入される。そして、ドレン吸入管２０を通過したド
レンが液溜室２４に吐出される。

【００４０】さらに、液溜室２４にドレンが満たされて
いるときは、パイロットドレンが第２ポート２８を通過
して液排出室２６に供給される。しかし、液溜室２４に
ドレンが満たされていないときは、パイロットエアとし
ての空気が第２ポート２８を通過して液排出室２６に供
給される。図５はドレンが液排出室２６に供給されたと
きの動作状態を示す縦断面図である。

【００４１】図５に示されるように、液溜室２４から液
排出室２６へドレンが供給されたときは、ドレンがドレ
ン弁２３の通路４８を流れる際の粘性抵抗が増大するた
め、ドレン弁２３はコイルバネ３１のバネ力に抗して開
弁方向に動作する。そのため、ドレン弁２３の弁体４６
は、弁座２９から離座して第１ポート２７を開とする。
これにより、液溜室２４に吸入されたドレンは、第１ポ
ート２７及びドレン弁２３の通路４８を通過して排出口
３２からドレン管路（図示せず）へ排出される。

【００４２】図６は開閉弁３４が第２ポート２８を閉じ
たときの動作状態を示す縦断面図である。図６に示され
るように、開閉弁３４は、中間の弁体４２を隔壁２５の
上面に当接させて第２ポート２８を閉じる。しかしなが
ら、空気タンク１２内のドレンが残ってして場合には、
液溜室２４に吸入されたドレンが第１ポート２７及びド
レン弁２３の通路４８を通過するため、ドレン弁２３は
開弁位置に保持される。

【００４３】そして、空気タンク１２内にドレンが無く
なると、空気タンク１２内の空気がドレン吸入管２０か
ら液溜室２４に供給される。その結果、液溜室２４から
の空気が第１ポート２７及びドレン弁２３の通路４８を
通過するため、通路４８に作用する粘性抵抗がドレンの
場合よりも減少する。これにより、ドレン弁２３は、開
弁方向に持ち上げる力が弱まり、コイルバネ３１のバネ
力により閉弁方向に動作する。そのため、ドレン弁２３
の弁体４６は、弁座２９に着座して第１ポート２７を自
動的に閉じる。これで、ドレン排出動作が完了する。

【００４４】また、圧力検知弁３３は、空気タンク１２
内の圧力が所定圧力に低下するまで開弁状態を維持す
る。また、図５において、液溜室２４にドレンが満たさ
れていないときは、パイロットエアとしての空気が第２
ポート２８を介して液排出室２６に供給されるため、ド
レン弁２３の通路４８を流れる空気の粘性抵抗が小さ
い。そのため、ドレン弁２３を開弁方向に押圧する力が
コイルバネ３１のバネ力よりも弱い。よって、ドレン弁
２３は開弁動作せず、弁座２９に着座した閉弁状態を維
持する。

【００４５】この場合、第２ポート２８を介して液排出
室２６に供給される空気は、ドレン弁２３の通路４８を
通過して排出口３２へ排出される。しかしながら、開閉
弁３４は、下方の第２弁体４３が第２ポート２８を開と
した後、中間の第１弁体４２が第２ポート２８を遮断す
るため、第２ポート２８を通過する空気量は僅かであ
る。そのため、空気タンク１２及び液溜室２４にドレン
がないときは、開閉弁３４の動作により一時的に開とさ
れた第２ポート２８を通過した少量の空気が通過するだ
けであり、空気タンク１２内の圧縮空気が無駄に消費さ
れないようになっている。

【００４６】さらに、上記ドレン排出機構１９によれ
ば、従来の電気式のドレン機構よりも安価であり、生産
性、メンテナンス性を向上させることができ、フロート
式のように設置場所を選ばず、取り付けが容易であり、
タイマ式のように圧縮空気を無駄に排気することがな
く、ドレン動作による空気圧縮機の効率低下を防止でき
る。

【００４７】図７は上記ドレン排出機構１９に設けられ
た各弁の動作タイミングを示すタイミングチャートであ
る。図７に示されるように、圧力検知弁３３の開弁によ
り空気タンク１２の圧力が圧力検知通路３５及び圧力供
給路３８を介して開閉弁３４に導入されると、開閉弁３
４の第２弁体４３が第２ポート２８を開とした後、第１
弁体４３が第２ポート２８を閉とする。この間に、液溜
室２４から液排出室２６にパイロットエア又はパイロッ
トドレンがドレン弁２３の通路４８へ供給される。

【００４８】そのため、ドレン弁２３の通路４８にパイ
ロットドレンが供給されたとき、ドレン弁２３は通路４
８を通過するドレンの粘性抵抗により開弁動作して空気
タンク１２のドレンを排出させる。また、ドレン弁２３
の通路４８にパイロットエアが供給されたとき、ドレン
弁２３は通路４８を通過するエアの粘性抵抗が小さいの
で閉弁状態を保ち、空気タンク１２内の圧縮空気が排出
されることを防止する。

【００４９】しかも、圧力検知弁３３が開弁動作するの
は、空気タンク１２内の圧力が規定圧力に達したとき、
すなわち、空気圧縮機１１がアンロード状態となったと
きである。そのため、空気タンク１２内にドレンがない
状態でパイロットエアが吐出されても空気タンク１２内
の圧縮空気が不足することはない。図８はドレン排出機
構１９の変形例を示す縦断面図である。尚、図８におい
て、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその
説明を省略する。

【００５０】図８に示されるように、上記圧力検知弁３
３及び開閉弁３４の代わりに電磁弁５５が設けられてい
る。すなわち、電磁弁５５は、流入口が液溜室２４に連
通され、流出口が液排出室２６に連通されており、パイ
ロット弁２２として機能するように設けられている。こ
の場合、電磁弁５５が上記圧力検知弁３３及び開閉弁３
４を兼ねるため、ドレン排出機構１９はコンパクトな構
成となっている。

【００５１】電磁弁５５は、制御回路（図示せず）から
の信号により開弁動作してパイロットエア又はパイロッ
トドレンを液溜室２４から液排出室２６に供給する。そ
のため、電磁弁５５の開弁時間及び開弁動作させるタイ
ミングは、任意に設定することが可能となり、上記実施
例と同様にアンロード時に電磁弁５５を一定時間だけ開
弁させることができる。

【００５２】図９はドレン弁２３の変形例を示す縦断面
図である。尚、図９において、上記実施例と同一部分に
は、同一符号を付してその説明を省略する。図９に示さ
れるように、ドレン弁５７は、弁摺動室３０を摺動する
摺動体４５と、弁座２９に離着座する弁体４６とからな
り、上記ドレン弁２３と外観形状が同一であるものの摺
動体４５の内部に凹部５８が形成されている。この凹部
５８は弁体４６の外観形状に対応しているため、弁体４
６の肉厚が薄くなるように形成されており、ドレン弁５
７が軽量化されている。そのため、パイロットドレン供
給時のドレン弁５７の応答性が向上し、開動作がスムー
ズに行われる。

【００５３】また、摺動体４５の上面には、凹部５８に
連通する通路としての小孔５９が貫通されている。その
ため、パイロットドレンが弁体４６と摺動体４５との間
に形成された空間５４から凹部５８に流入した後、小孔
５９を通過する際にドレンの粘性抵抗が作用してドレン
弁５７が開弁方向に動作する。尚、小孔５９の開口面積
は、上記通路４８の場合と同様に第１ポート４７、第２
ポート４８、排出口３２の各開口面積よりも小さくなる
ように絞られている。

【００５４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、空気タンク内の圧力が規定圧力に達したときパイロ
ット弁が一時的に開弁動作し、これにより粘性抵抗が所
定以上の抵抗値に達した場合にドレン弁が開弁してドレ
ン弁の通路を介してドレンをドレン管路へ排出させるた
め、空気タンクの圧力が所定圧力に達したアンローディ
ング状態で、タンク内に溜まったドレンを排出させるこ
とができ、且つタンク内のドレンが少ないときにはドレ
ン弁に作用する粘性抵抗が小さいので、ドレン弁が閉弁
して圧縮空気の流出を節約できる。

【００５５】しかも、パイロット弁の開弁時間が短いた
め、パイロット弁の開弁により流出する圧縮空気量は少
量であり、パイロット弁の開弁により空気タンクの圧縮
空気が不足することがなく、ドレン排出後も圧縮空気を
安定供給することができる。さらに、電気式のドレン機
構よりも安価であり、生産性、メンテナンス性を向上さ
せることができる。また、フロート式のように設置場所
を選ばず、取り付けが容易である。また、タイマ式のよ
うに圧縮空気を無駄に排気することがなく、ドレン動作
による空気圧縮機の効率低下を防止できる。

【００５６】また、請求項２記載の発明によれば、パイ
ロット弁が、空気タンク内の圧力が規定圧力に達すると
開弁する圧力検知弁と、圧力検知弁の開弁により供給さ
れる圧力を受けて液溜室のドレンを液排出室へ供給する
開閉弁とからなるため、空気タンク内の圧力上昇により
アンローディング状態となったときにドレンを自動的に
排出させることができる。

【００５７】また、請求項３記載の発明によれば、パイ
ロット弁が電磁弁からなり、定期的に所定時間だけ信号
が供給されて開弁するため、簡単な構成にできると共
に、開弁時間を任意の時間に短くできるので、パイロッ
ト弁から吐出される空気量を節約して空気タンク内の圧
縮空気が無駄に使用されることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる空気圧縮機の一実施例の正面図で
ある。

【図２】ドレン排出機構の内部構成を拡大して示す縦断
面図である。

【図３】ドレン弁の構成を説明するための図である。

【図４】空気タンク内の圧力が規定圧力に達したときの
動作状態を示す縦断面図である。

【図５】ドレンが液排出室に供給されたときの動作状態
を示す縦断面図である。

【図６】開閉弁が第２ポートを閉じたときの動作状態を
示す縦断面図である。

【図７】ドレン排出機構に設けられた各弁の動作タイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図８】ドレン排出機構の変形例を示す縦断面図であ
る。

【図９】ドレン弁の変形例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 空気圧縮機 １２ 空気タンク １３ 空気圧縮機本体 １４ 駆動モータ １８ シリンダ １９ ドレン排出機構 ２０ ドレン吸入管 ２１ ハウジング ２２ パイロット弁 ２３ ドレン弁 ２４ 液溜室 ２５ 隔壁 ２６ 液排出室 ２７ 第１ポート ２８ 第２ポート ２９ 弁座 ３０ 弁摺動室 ３２ 排出口 ３３ 圧力検知弁（ＰＡ弁） ３４ 開閉弁（ＰＤ弁） ３５ 圧力検知通路 ３８ 圧力供給路 ４０ ピストン ４２ 第１弁体 ４３ 第２弁体 ４５ 摺動体 ４６ 弁体 ４８ 通路 ５５ 電磁弁 ５７ ドレン弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気を生成する圧縮機本体と、該圧
   縮機本体からの圧縮空気を溜める空気タンクと、該空気
   タンクに溜まった水を排出するドレン排出機構とを有す
   る空気圧縮機において、 前記ドレン排出機構は、 前記空気タンク内の圧力が規定圧力に達したとき一時的
   に開弁するパイロット弁と、 該パイロット弁の開弁動作により導入されたドレンによ
   る粘性抵抗が所定以上の抵抗値に達したとき開弁するド
   レン弁と、 該ドレン弁を貫通し、前記パイロット弁の開弁動作と共
   に供給されたドレンを外部へ排出させる通路と、 からなることを特徴とする空気圧縮機。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の空気圧縮機であっ
   て、 前記パイロット弁は、 前記空気タンク内の圧力が規定圧力に達すると開弁する
   圧力検知弁と、 前記ドレンが溜められる液溜室と前記ドレン弁が設けら
   れた液排出室との間を開閉するように設けられ、前記圧
   力検出弁の開弁により供給される圧力を受けて前記液溜
   室のドレンを前記液排出室へ一時的に供給する開閉弁
   と、 からなることをことを特徴とする空気圧縮機。
3. 【請求項３】 前記請求項１記載の空気圧縮機であっ
   て、 前記パイロット弁は、電磁弁からなり、定期的に所定時
   間だけ信号が供給されて開弁することをことを特徴とす
   る空気圧縮機。