JPS6025527A - 圧縮空気の乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ニアコンプレッサから吐出される圧縮空気
を乾燥する圧縮空気の乾燥装置に関する。

この種の圧縮空気の乾燥装置として、ニアコンプレッサ
と、乾燥剤を内蔵し流入口を介して該ニアコンプレッサ
の吐出口に接続するとともに、流出口を介して再生タン
クに接続する空気乾燥器と、外部からの圧力信号に応動
し、前記再生タンク内の乾燥圧縮空気を前記流出口を通
して逆送して前記乾燥剤を再生すべく前記空気乾燥器の
内部を大気に接続するドレン弁とを備えたものが知られ
ている。

このような装置において、乾燥剤の再生サイクル時、再
生タンク内に貯えられていた乾燥圧縮空気は、再生用の
絞り通路を通して空気乾燥器内に逆送され、それによっ
て湿った乾燥剤は、捕獲していた水分を取り除かれ再生
される。

ところで、乾燥剤の再生効果を高めるためには、前記絞
り通路の断面積を小さくし、再生タンク内の乾燥圧縮空
気を時間をかけてパージさせることが必要であると考え
られる。

しかし、実験によると、この絞り通路の断面積を小さく
すればするほど再生効果は高まるが、一方、それに伴な
いごみ等が詰まりやすくなり、ついには通路が塞がれて
乾燥剤を再生することができなくなるおそれがあること
が判明した。そこで、今までは、ごみ等の詰まりの問題
と要求される再生効果との妥協点として、絞り通路径を
たとえば１ｍｍ程度に設定せざるをえなかった。

また、充分な再生効果をえることができないという問題
は、再生タンクの容量が一般に制限されたものであるこ
とにも関連する。

再生タンク内の乾燥圧縮空気は再生用に用いられるとは
いえ、圧縮空気を駆動源とするブレーキ装置等からすれ
ば無駄なものである。したがって、再生タンクの容量は
必要最小限に設定される。こうした再生タンクの容量制
限が、パージ時間を短かくし、再生効果を不充分なもの
にする場合もあるのである。

この発明は以上の点を考慮してなさ九たものであり、そ
の目的とするところは、再生用の絞り通路を小さくする
ことなくパージ時間を長くすることができ、したがって
目詰まりを生じさせることなく乾燥剤の再生効果を高め
るようにすることにある。

またこの発明の別の目的は、再生用のタンク容量が制限
されたものであっても、充分なパージ時間をとることが
できるようにすることにある。

この発明のその他の目的および新規な特徴は、この明細
書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

この発明にあっては、乾燥剤を内蔵した空気乾燥器の流
出口と再生タンクとの間に、再生タンクから流出口に逆
流する圧縮空気の圧力を所定値に減圧する減圧弁を接続
するようにしている。減圧弁の設定圧力については、所
望のパージ時間との関係から設定することができるが、
通常、たとえば０．５〜１．５ｋｇ／ｃｄに設定する。

以下、添付の図面に示す実施例を説明することによって
、この発明の内容を明らかにする。

圧縮空気の乾燥装置１は、メインタンク２内に貯えられ
る圧縮空気として乾燥状態のものを得るための装置であ
る。第１図に全体のエア回路の概略を示すとおり、これ
には、圧縮空気を得るためのニアコンプレッサ３と、乾
燥剤を内蔵し、ニアコンプレッサ３によって圧縮された
圧縮空気の水分を除去するための空気乾燥器４と、空気
乾燥器４中の乾燥剤を再生するために乾−圧縮空気が貯
えられる再生タンク５とが主として含まれる。それらに
ついては、従来と何ら変わるところがないが、この発明
では、空気乾燥器４中の乾燥剤を再生するための再生系
に特定の減圧弁６を備えている。

空気乾燥器４については、第２図がその詳細を明らかに
している。空気乾燥器４の外側には、蓋をなす上部材７
と、ドレン弁８のハウジングを兼ねた下部材９とからな
るケーシング１０が位置する。上下両部材７，９はとも
にアルミニウム等の金属製で、下部材９の上部内周にシ
ールリング１１を介在して複数のボルト１２によって気
密的にかつ一体的に固定されている。一方の下部材９の
側部上方には流入口１３が設けられており、流入口１３
は管路１４を通してニアコンプレッサ３の吐出口３ａに
接続されている。また、上部材７の上面の中央部にはボ
ス部１５が形成され、そのボス部１５の内側に流出口１
６が設けられている。

この流出口１６がケーシング１０の内部と連通している
ことは勿論であるが、この流出口１６の部分には、外側
から内側に向かって、配管のためのねじ穴１６ａ、多数
の穴を有する止め板１７および逆止弁１８がそれぞれ設
けられている。逆止弁１８はボス部１５の底部の弁座１
９と、この弁座１９に着座可能なボール２０とからなり
、ケーシング１０の内部から外側のねじ穴１６ａへの方
向を順方向とするものである。このような流出口１６の
部分は管路２１ａを通して減圧弁６、ついで管路２１１
）を通して再生タンク５、さらに再生タンク５から管路
２２および逆止弁２３を通ってメインタンク２に接続さ
れている。この一連の経路は、空気乾燥器４中の乾燥剤
２４を再生するための再生ラインを構成するもので、そ
のため逆止弁１８の弁座１９には逆止弁１８をバイパス
する絞り通路２５が設けられている。この場合、前述し
たとおり、絞り通路２５の径は、目詰まりのおそれがな
い大きさ、たとえば１ｍｍ程度に設定されている。

他方、下部材９の側部下方には、コントロールボート２
６が設けられ、その内部に続く内孔２７に縦構造のドレ
ン弁８が装着されている。コントロールボート２６は管
路２８を通してメインタンク２に接続されており、管路
２８の途中にはプレッシャガバナ２９があり、そのプレ
ッシャガバナ２９は一方ではニアコンプレッサ３のアン
ローダバルブ３ｂに接続されている。ドレン弁８は、ケ
ーシング１０の内部空間の底部３０に溜まるドレンをド
レンボート３１から外部へ排出するための弁、および乾
燥剤２４の再生サイクル時における大気への開放弁を兼
ねている。このドレン弁８の弁部分はゴム製の弁部材３
２とテーパ状の弁座３３とである。弁部材３２を駆動す
るのはコントロールピストン３４である。コントロール
ピストン３４はプラグ３５内にスライド可能にはまり、
上端の受圧部３４ａにコントロールボート２６を通して
プレッシャガバナ２９からの圧力信号を受けるようにな
されている。コントロールピストン３４は、メインタン
ク２内の空気圧が所定値（たとえば６〜８　ｋｇ　／　
ａｌ　）に達しない段階ではスプリング３６の付勢力に
よって上方に押し上げられているが、メインタンク２内
の空気圧が所定値に達するとプレッシャガバナ２９から
の圧力信号を受けてピストン３４は下方に移動する。こ
うした作用により、ドレン弁８の開閉が行なわれる。１
次に、空気乾燥器４のケーシング１０の内部であるが、
この内部には、コンプレッサオイルやダストを除去する
フィルタ部３７、および水分あるいは湿気を除去する乾
燥剤２４を有するドライヤ部３８がある。フィルタ部３
７にはリング形状のフィルタ３９があり・、そのフィル
タ３９は支持部材４０によって支持されており、フィル
タ３９の外側にフィルタ入口空間４１、内側にフィルタ
出口空間４２がそれぞれ形成されている。また、ドライ
ヤ部３８はフィルタ部３７の上部に位置しており、乾燥
剤２４は乾燥筒４３の内部に充填されている。乾燥筒４
３は外側のケーシング１０よりも少し小径であり、しか
もその上部外周がシールリング１１の内周に接している
ことから、ケーシング１０の内部には、流出口１６に通
じる乾燥筒４３の上部の流出空間４４と、流入口１３に
通じる乾燥筒４３の側周の流入空間４５とが気密に区画
されている。したがって、流入口１３を通してケーシン
グ１０の内部に流入する圧縮空気は、乾燥筒４３側周の
流入空間４５を通してフィルタ入口空間４１に入り、そ
の入口空間４１から出口空間４２に至る間にフィルタ３
９によるろ過作用を受け、さらにドライヤ部３８の乾燥
剤２４によって水分等を除去され、上部の流出空間４４
および流出口１６を通して再生タンク５およびメインタ
ンク２に貯えられる。なお、乾燥剤２４は粒状体である
ため、それを入れる乾燥筒４３の上下部には、多数の穴
４６　ａを有する金属製の仕切り板４６、発泡プラスチ
ック製の多孔板４７からなる仕切りがそれぞれ設けられ
ている。また、上部の仕切りはスプリング４８によって
押さえ付けられている。

さて、この発明では、上述した空気乾燥器４の流出口１
６と再生タンク５との間に減圧弁６を接続している。こ
の減圧弁６それ自体は公知であるので、その構造につい
てはここでは詳しくは述べない。減圧弁６のハウジング
４９には入口ボー１〜５０と出口ポート５１との２つの
ボートがある。

入口ポート５０はハウジング４９の側部にあり、前記管
路２１ａを通して空気乾燥器４の流出口１６に通じてお
り、一方、出口ボート５１はハウジング４９の下部にあ
り、前記管路２１ｂを通して再生タンク５側に通じてい
る。ハウジング４９の内部には段付きのプランジャ５２
が上下動可能に設けられている。段付きのプランジャ５
２は、その段差部分がハウジング４９の内孔５３と相俟
って室５４を形成しており、その室５４は通孔５５を介
して入口ポート５ｏ側に通じている。これにより、段付
きのプランジャ５２は、大径部のシールリング５６によ
って定まる面積と小径部のシールリング５７によって定
まる面積との差に相当する有効受圧面積部分に入口ボー
ト５ｏ側の圧力を常時受けることになる。一方１段付き
のプランジャ５２の上部にばばね荷重の大きなコイルス
プリング５８が設けられており、それによってプランジ
ャ５２には下方への付勢力も常時加わっている。このコ
イル各プリング５８は減圧弁６の設定圧力を定めるため
のもので、そのばね荷重は圧力換算でたとえば０．５〜
１．５ｋｇ／ｃｎｆに相応する。

しかもまた、段付きのプランジャ５２の／Ｊ％径部の下
端には、十字型の心金５９８によって補強された弁部材
５９があり、この弁部材５９はハウジング４９側の弁座
６０に着座可能である。入口ボート５０側の圧力がコイ
ルスプリング５８によって規定される設定圧力を越える
と、弁部材５９が弁座６０に着座し、入口ポート５０と
出口ボート５１との間の連通を遮断する。

したがｅて、このような減圧弁６は、ニアコンプレッサ
３が作動し、空気乾燥器４を介して再生タンク５および
メインタンク２に乾燥圧縮空気を供給している際には、
前記設定圧力以上で段付きのプランジャ５２は上昇した
位置（第３図とは逆の状態）にあり、弁を閉じている。

しかし、弁部月５９と弁座６０とからなる弁部分はチェ
ックバルブとして機能するため、乾燥圧縮空気は再生タ
ンク５側へ流れ込んで行く。なお、心金５９　ａとばね
受け６１との間にセットされたコイルスプリング６２は
、チェックバルブの閉止力を与えるための比較的弱いば
ねである。

こうしてメインタンク２の内部の圧力が高まり、プレッ
シャガバナ２９の作用により圧縮空気の供給が停止し、
しかもコントロールピストン３４の作用によりドレン弁
８が開くと、減圧弁６の入口ボート５０側の圧力は急激
に低下する。これにより、再生サイクルが開始する。そ
の際、段付きのプランジャ５２は第３図に示すように下
降し、再生タンク５内の乾燥圧縮空気が出口ボート５１
側から入口ボート５０側へと逆流し始める。しかし、減
圧弁６の設定圧力が再生タンク５内の圧力に比べて低く
設定されているので、再生タンク５がらの逆流が始まる
とすぐに段付きのプランジャ５２は再び上昇し、コイル
スプリング５８のカと空気圧力とがつり合いバランス状
態となる。この場合。

空気乾燥器４の流出口１６の部分の絞り通路２５の流れ
抵抗によって圧力の下降がゆるやかに行なわれるので、
そのようなバランス状態はかなり安定したものである。

そして、空気乾燥器４側がさらに圧力降下すれば、プラ
ンジャ５２は下降し、再生タンク５内の乾燥圧縮空気が
さらに空気乾燥器４側へと流れ込む。この繰り返しによ
り、乾燥剤２４は効果的に再生される。

以上の説明から理解されるように、この発明にあっては
、特定の減圧弁６によってたとえば０．５〜１．５ｋｇ
／ｃｎ？というような一定の低圧力で再生タンク５内の
圧縮空気をパージするようにしているので、絞り通路２
５を小さくすることなくパージ時間を長くすることがで
き、絞り通路２５部分の目詰まりを生じさせることなく
乾燥剤２４の再生効果を高めることができる。しかもま
た、その再生効果については、減圧弁６の設定圧力を選
択し、所望のパージ時間を設定することによって、適切
に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略回路図、第２図
は第１図中の空気乾燥器の拡大断面図、第３図は第１図
中の減圧弁の拡大断面図である。 １・・・圧縮空気の乾燥装置、２・・・メインタンク、
３・・・ニアコンプレッサ、３ａ・・・吐出口、４・・
・空気乾燥器、５・・・再生タンク、６・・・減圧弁、
１３・・・流入口、１６・・・流出口、２４・・・乾燥
剤、２５・・・絞り通路、２９・・・プレッシャガバナ
、５０・・・入口ボート、５１・・・出口ボート、５２
・・・段付きのプランジャ、５８・・・コイルスプリン
グ。 代理人　弁理士　保　科　敏　夫 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ニアコンプレッサと、乾燥剤を内蔵し流入口を介し
   て該ニアコンプレッサの吐出口に接続するとともに、流
   出口を介して再生タンクに接続する空気乾燥器と、外部
   からの圧力信号に応動し。 前記再生タンク内の乾燥圧縮空気を前記流出口を通して
   逆送して前記乾燥剤を再生すべく前記空気乾燥器の内部
   を大気に接続するドレン弁とを備えた圧縮空気の乾燥装
   置において、前記再生タンクと前記流出口との間に、該
   再生タンクから該流出口に逆流する圧縮空気の圧力を所
   定値に減圧する減圧弁を接続して成る圧縮空気の乾燥装
   置。