JPS624424A - ガス流を乾燥するための装置 - 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】 〔産業上の利用分野ｊ 本発明は、特許請求の範囲第１項の前提部分に記載のガ
ス流を乾燥するための装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の装置はドイツ連邦共和国特許出頴第３３１１６
８２ＡＩ号明細書、特に第２図から公知である。この装
置は操作ピストン付き切り換え装置を持っており、この
操作ピストンは制御圧力を供給される際に出口弁を開き
、それにより再生段階を作り出す。制御圧力を除く際に
操作ピストンは戻しばねにより戻され、その際出口弁は
閉じられかつ運転段階は再び作り出される。

公知の装置は、運転段階から再生段階への切り換えのた
めに固有の制御圧力を必要とする。

この制御圧力が装置の後に接続された負荷装置要であり
、したがってさらに故障源にもなる特別出費が必要であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点ｊ 本発明の課題は、冒頭に挙げた踵類の装置を簡単な手段
によって、切り換え装置用の制御圧力供給装置の出費お
よびそれにより引き起こされる障害の恐れを回避するよ
うに、改良することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題は、特許請求の範囲第１項に記載の発明により
解決される。別の構成および有利な構成は特許請求の範
囲の実厖態様項に記載されている。

本発明の基礎になっている思想は、操作ピストンに出口
弁の閉鎖方向に、流入するガス流を供給し、出口弁の開
放方向に下流にある装置の位置から供給することである
。出口弁はこうして、上述の圧力に関係する、操作ピス
トンにおける力の平衡によって制御される０本発明は、
付加的出費または大きな支出超過なしに運転段階および
再生段階の他に運転準備段階も作り出すことができると
いう利点を持っており、この運転準備段階においてガス
流は遮断されるが、しかしガス流の圧力は装置の入口に
おいて保持される。ガス流の遮断された際に装置が再生
段階または運転準備段階に切り換わるかどうかは、装置
の流入部に配置された切り換え装置を適当に構成するこ
とによって実現される。

この切り換え装置は小さい流通断面を持つことができる
。

本発明はあらゆる圧力レベルおよび任意に変更可能な圧
力レベルにおいて使用可能である。

上述した特性によって本発明は、有利なことに、圧力媒
体により操作される車両の車輪懸架装置へ供給するため
に使用可能であり、この車輪懸架装置の圧力レベルは車
輪荷重に関係して変化可能である。この場合車輪懸架装
置の圧力媒体はねは装置の運転段階において充填されま
たは増大した車輪荷重に調整され、装置の再生段階にお
いて低下せしめられまたは減少した車輪荷重に調整され
かつ装置の運転準備段階において同じ高さまたは同じ圧
力レベルに保たれる（保持段階）。

本発明はすべての使用例において有利であり、これらの
使用例において負荷装置は可変体積または可変圧力で運
転される。これらの使用例において、体積または圧力調
整のために負荷装置から吹き出されるガス流を再生ガス
流として使用することができる。

本発明は、操作ピストン用の戻しばねを必要としない限
りでは費用上の利点も持っている。

実施例において装置は、出口弁の開放方向に操作ピスト
ンに作用する圧力が取り出される、装置の入口と下流に
ある位置との間に、少なくともガス流の主要部分が貫流
しかつ反対方向を遮断する逆止弁を持っている。

実施例において切り換え装置は、ガス流または少なくと
もガス流の主要部分に乾燥剤の前に配置された、このガ
ス流の流れ方向に通しかつ反対方向を遮断する逆止弁と
して構成されており、この場合操作ピストンは同時に逆
止弁の弁体でありかつ有利なことにハウジングに固定さ
れた出口弁と共に出口を形成することができる。

有利な実施例において、逆止弁をガス流の方向に通すこ
とができる操作ピストンのリップ密封片と、ガス流また
はこのガス流の主要部分が貫流するハウジング通路とに
より形成することができる。

しかし切り換え装置をガス流に対して平行に配置するこ
ともでき、この場合逆止弁は切り換え装置への分岐管の
下流に別体として配置されなければならない。

別の実施例において、出口弁を通る再生ガス流の流路に
対して平行に絞りバイパスが乾燥剤と装置の入口との間
に設けられている。この絞りバイパスを介して再生段階
において副次再生ガス流が装置の入口へ流れることがで
きる。例えば流入部における切り換え装置を介して、少
なくともほぼ正圧のない空間へ入口が開いている場合は
、この副次再生ガス流はそこへ流出する・それに対して
入口が閉じられてしする場合Ｘは、入口範囲に副次再生
ガス流の流入により圧力が形成され、この圧力は閉鎖は
ねにより助長されて操作ピストンを出口弁の閉鎖方向に
移動させるので、再生段階が終了せしめられかつ運転準
備段階が作り出される。こうして、運転準備段階を再生
段階から作り出すこともできることが保証される。

このことは、装置およびこの装置の後に接続された負荷
装置がガス流の遮断により完全には空になり得ないとい
う利点を持っている。

本発明による装置は、公知のあらゆる種類の流体成分か
ら公知のあらゆるガスを乾燥するための乾燥剤を適当に
選ぶ際に使用できる０通常の適用範囲は自動車用圧縮空
気装置における空気の乾燥であり、この圧縮空気装置に
おいて圧縮空気は例えば制動装置、扉操作装置のような
補助装置、変速装置、差動止め、信号装置および／また
は空気圧および／または液圧−空気圧車輪懸架装置用に
使用される。また、純粋なガス圧および／またはガス−
液圧車輪懸架装置に他のガスを使用することも公知であ
る。圧縮空気装置の場合は再生ガス流を出口弁を通して
大気へ導出することができ、場合によっては副次再生ガ
ス流を入口を通して大気へ導出することができる。

再生ガス流は、出口弁の前で装置に含まれている体積が
再生に参加することは別として、負荷装置から取り出さ
れる。再生ガス流の減少された圧力を生ぜしめるために
かつ負荷装置における大きすぎる圧力低下を防止するた
めに、装置の出口と乾燥剤との間に配置された絞り通路
を介して再生ガス流を取り出すことは公知である。

例えば圧力媒体で操作される車輪懸架装置において、負
荷装置の圧力が安全圧力としての最低値を凹えてはなら
ない使用例がある。このような場合は、負荷装置の圧力
が安全圧力に低下したら再生ガス流の取り出しは中止さ
れなければならない。このような使用例には特許請求の
範囲第８項による弁装置が有利な解決策であるが、しか
し特許請求の範囲第１項ないし第７項の上位概念におい
ても有利に使用および構成できる。この実施例はさらに
、装置および／またはこの装置の前に接続された圧縮空
気源のような装置および／または制御装置に漏れがあっ
ても負荷装置を安全圧力以下の圧力低下から保護すると
いう利点を持っている。特許請求の範囲第８項による構
成において、本発明は提出された課題の解決策およびい
くつかの利点の組み合わせにより冒頭に挙げた種類の装
置の特に有利な構成を特徴する 特許請求の範囲第８項による装置または弁装置は費用的
に音利に、また取り付は空間を少ししか必要とせずに、
特許請求の範囲第９項ないしＭ１１項により構成できる
。

〔実施例〕

図面に示された実施例について本発明を以下に説明する
。

図面において、同じ機能を持つ構成部材に、−貫して同
じ符号が使用される。

第１図はガス流を乾燥するための装置として空気乾熾装
置を示しており、この空餐乾熾装置において乾燥すべき
ガス流として圧縮空気流が入口ｌから、公知のやり方で
構成された乾燥剤６を通って出口へ流れることができる
。入口１と乾燥剤６との間に配置されたハウジング通路
７に、操作ピストン１２が縦方向に移動可能に案内され
る。操作ピストン１２は密Ｍ素子を備えており、この密
封素子は環状リップ密封片１３を持っている。リップ密
封片１３はハウジング通路７の壁にもたれることができ
るように構成されている。リップ密封片は、乾燥剤６の
方向からこのリップ密封片に作用する圧力により接触圧
力を供給されかつ入口ｌの方向から来る圧縮空気流によ
り、この圧縮空気流の圧力が十分高いと仮定して、前述
の接触圧力に抗して少なくともリップ密封片の周囲の一
部においてノ１ウジング通路７から引き離される。す゛
シブ密封片１３はこうしてハウジング通路７および操作
ビストン１２と共に、入口ｌから乾燥剤６へ流れる空気
流を通しかつ反対方向を遮断する逆止弁７、１２．１３
を形成し、この逆止弁の弁体は同時にｍ作ヒ；ｚ、トン
１２である。逆上弁７．１２．１３の下流においてハウ
ジング通路７から分岐管８が、乾Φ剤６を含む乾燥剤室
３へ分岐している。

逆止弁７，１２．１３の下流に位置しているハウジング
通路７の終端面に、ハウジングに固定された出口弁座１
１が操作ピストン１２に対して同軸的に配置されており
、この出口弁座と共に操作ピストン１２が出口弁１１．
＋２を形成し、この出口弁を介して分岐管８および乾燥
剤室３が排気管路１０と接続可能である。

、操作ピストン１２は一方・の側（上面）　　１４にお
いて出口弁１１，１２の閉鎖方向に、流入する圧縮空気
流の圧力を受けかつ他方の側（下面）９において出口弁
ＩＩ、＋２の開放方向に分岐管８を介して乾燥剤室３の
圧力を受け、この場合乾燥剤室３は入口１の下流にある
装置の位置を示している。

操作ピストン１２の上面＋４に作用し、他方ではハウジ
ングに支持された閉鎖はね！５は、操作ピストン１２を
出口弁１１．１２の閉鎖方向に予荷重をかける。

けられており、この孔が絞りバイパス２である。

乾燥剤室３の流出開口と空気乾燥装置の出口５との間に
絞り逆止弁４が配置されており、この絞り逆止弁は公知
のように乾燥剤室３から出口５への圧縮空気流を完全に
通しかつ弁体に設けられた孔を介する逆流を許容する。

取り付は状態において、上述の空気乾燥装置は入口ｌに
おいて圧縮空気源、なるべく圧縮機と接続され、出口５
において、複数の負荷回路から構成できる負荷装置と接
続されている。前述の接続部および負荷装置内の接続部
に切り換えおよび／または制御装置を配置することがで
き、これらの装置は以下に切り換え装置という集合概念
で表わされる。車検懸架装置の場合、切り換え装置は切
り換え論理回路を介して車両の上部構造物のレベルに関
係して切り換え可能である。

運転段階において圧縮空気源は圧縮空気流を入口ｌへ供
給する。圧縮空気流の主要部分はハウジング通路７を通
って逆上弁７．１２．１３および分岐管８を経て、また
副次流は絞りバイパス２を通って乾燥剤室３へ流入する
。乾燥剤６の貫流後、今や完全にまたは十分に乾燥され
た圧縮空気流は絞り逆止弁４および出口５を通って負荷
装置へ流入する。切り換え装置の操作による圧縮空気源
の供給の遮断または圧縮空気源と入口ｌとの接続の遮断
の意に反するまたは制御された結果となり得る圧縮空気
流の中断が起こる場合は、操作ピストン１２が、今やこ
の操作ピストンの下面９に生ずる乾燥剤室３内の圧力に
より出口弁１１．１２を開きながら上方へ押しやられ、
それにより乾燥剤６のすなわち再乾燥用再生段階が開始
される。

この再生段階において、乾燥剤室３内の圧力は出口弁１
１．１２の開放によって低下する。絞り逆止弁４にある
絞りにより、今や負荷装置から再生ガス流として再生空
気流が乾燥剤６を通って戻る。乾燥剤室３内のこの段階
における圧力がどのような値へ低下するかは、絞り逆止
弁４および出口弁１１．１２の絞りの断面積によって決
まる。通″常これらの断面積は、この圧力が、閉鎖ばね
１５により生ぜしめられる圧力上昇は別としてかつ装置
内の流れ損失は別として、はぼ大気圧または一般的に表
現してガスの正圧のない（捕集）空間の圧力に一致する
ように、設計されている。乾燥剤を再生するために、再
生ガス流におけるできるだけ大きい圧力低下が望ましい
。なぜならば圧力低下が大きくなるにつれて再生ガス流
がますます乾燥しくすなわち再生ガス流の相対湿度が低
下し）かつ再生がますます強まるからである。

再生圧縮空気流は主に出口弁１．１．Ｉ２および排気管
路１０を通って大気へ流れて行き、副次再生空気流は絞
りバイパス２、入口ｌお、よぴ圧縮空気源および／また
はたまたま存在する切り換え装置における開いた経路を
通って大気へ流れて行く。この開いている経路が閉じら
れる場合は、副次再生ガス流が操作ピストン１２の上面
１４において圧力を形成し、この圧力は、閉鎖はね１５
と相まって操作ピストン１２を出口弁座１１の方へ移動
させ、それにより出口弁１１．１２を閉鎖させる。それ
によって再生段階は終了し、空気乾燥装置は運転準備段
階に達する。圧縮空気流が再び起こると、運転段階が再
び作り出される。

圧縮空気源による供給を再開することによりまたは切り
換え装置を圧縮空気源と入口１との接続の回復のために
操作することによっても、再生段階を直接運転段階へ移
行させることができる。

空気乾燥装置が絞りバイパス２なしでも機能を発揮する
ことが最終的に確認されている。もち論この場合には、
場合によっては切り換え装置の適当な操作後、供給の再
開まで永続的な再生空気流したがってまた負荷装置にお
ける永続的に増大する圧力低下を甘受しなければなうな
い。

第２図は弁装ｒＰ１２０を示しており、この弁装置はｍ
１図による絞り逆止弁４の代わりになることができる。

弁装置２０は逆止弁２１，２５．２６から成り、この逆
止弁は、操作部材５２において囲繞する、案内部２５を
持つリップ密封片２６により形成される。リップ密封片
２６は、このリップ密封片に作用する圧力を考慮すれば
、案内部２５と関係する作用の点で、ずっと前に述べた
逆止弁７．１２゜１３のリップ密Ｅ片に一致している。

弁装ｆ１２０には、ハウジング内に配置された絞り通路
２３．２４が付属しており、この絞り通路は案内部２５
の部分ａへ開口している。

操作部材２１は、矢印Ｇで示された圧縮空気流の方向に
安全圧力ばね２２により予荷重をかけられかつ圧縮空気
流Ｇの軸線に沿って案内部２５の中で２つの位置Ｉまた
は■において移動可能に案内されている１位置Ｉおよび
■の間の移動行程は部分ａの長さに一致する。したがっ
て部分ａへの絞り通路２３．２４の開口は、位置Ｉおよ
び■の間の操作部材２１の移動の際にリップ密封片２６
により通過される。

運転段階において、操作部材２１は安全圧力はね２２と
相まって圧縮空気流Ｇにより、出口５の近くに配置され
た、図示してないハウジングストッパの方へ第１の位置
Ｉへ移動せしめられる。この位置において逆止弁２１，
２５．２６は、一部は！接流入し、一部は絞り通路２３
．２４を経て流入し、圧縮空気流Ｇを通す。圧縮空気流
Ｇが中断されると、ずっと前に述べたように空気乾燥装
置の内部の圧力が操作部材２１の前でほぼ大気圧に低下
する。それによって操作部材２１は、負荷装置の出口５
を介して逆に作用しかつ優位になる圧力によって第２の
位置■へ移動せしめられる０位置■は、安全圧力はね２
２の構成に応じてハウジングストッパまたは安全圧力は
ね２２の力と出口５における圧力との間の操作部材２１
における平衡によって規定され得る・操作部材２１のこ
の位置において、再生空気流は絞り通路２３．２４を通
って乾燥剤６へ戻りかつそこから、上述したように、さ
らに流れることができる。その際絞り通路２３．２４は
絞り逆止弁の絞りの上述の圧力低下作用を行なう。

上述の平衡を形成する際に内部の圧力も共同作用するが
、しかしこの圧力は、絞りによりほぼ大気圧であるから
、無視することができる。

出口５における、したがってまた負荷装置における圧力
が、操作部材２１へのこの圧力作用が安全圧力はね２２
（および無視できる内部圧力）により打ち勝たれる際の
値に低下した場合は、操作部材２１は第１の位置Ｉへ押
し戻され、それにより絞り通路２３．２４は再生空気流
に対して遮断され、したがって再生段階ならびに出口５
および負荷装置における圧力低下が終了する。

今や出口５および負荷装置に生じかつ保持される圧力は
安全圧力である。この場合空気乾燥装置は運転準備段階
にある。

操作部材２Ｉは空気流の再開の際にもこの位置■に留ま
る。

上述の作用の仕方によって、操作部材２１、リップ密甜
片２６および案内部２５、特に部分ａを持つ弁装置２０
は、同時に絞り通路２３．２４用の方向切換弁である。

したがって第２図に示した構成は、圧縮空気流の遮断さ
れた場合に、同時に負荷装置の最低圧力である、安全圧
力ばねの構成により予め決められた安全圧力以下の圧力
低下に対して負荷装置を保護する。この作用は再生段階
および運転準備段階において重要なだけではない、この
作用はさらに圧縮空気流の一層長い中断の際、例えば問
題となる車両の停止の際に、空気乾燥装置または圧縮空
気源および／または切り換え装置および／または付属の
接続管路において漏れのある場合に負荷装置を保護する
。

上述の実部例および上述の構成が本発明の適用範囲を余
すところなく説明しているわけではないことは明らかで
ある。

特に１弁装置の方向切換弁および逆止弁を第２図におい
て別々に配置することもできるが、もち論一層大きい構
成出費および一層高い費用という欠点がある。また、本
発明による装置は別の構成要素、例えば固形の汚物の濾
過素子も持つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気乾燥装置の断面図、第２図は同時に負荷装
置における安全圧力を保持しながら再生段階を終了する
弁装置の断面図である。 ９・・・操作ピストンの下面、１１・・・出口弁座、１
２・・・操作ピストン、１４・・・操作ピストンの上面 特許出原人　ヴアプコ・ヴエステイングハウス・ファー
ルツオイクブレムゼン・ ゲゼルシャフト・ミツト・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　運転段階から再生段階へおよび再生段階から運転段
   階への切り換えを可能にしかつ再生段階で操作ピストン
   によつて出口弁を開く、圧力で制御される切り換え装置
   を持ち、運転段階でガス流が圧力を受けて乾燥剤を通さ
   れかつガス流の遮断された際に乾燥剤を再生する再生段
   階で、乾燥されたガス流の一部が圧力の減少された際に
   再生ガス流として乾燥剤を通して戻されかつ少なくとも
   このガス流の主要部分が出口弁を介して少なくともほぼ
   正圧のない空間へ、空気乾燥装置の場合は大気へ導かれ
   るようになつている、ガス流を乾燥するための装置、特
   に車両用圧縮空気装置の空気乾燥装置において、操作ピ
   ストン（１２）が一方の側（１４）で出口弁（１１、１
   ２）の閉鎖方向に、流入するガス流の圧力を受けること
   ができかつ他方の側（９）で出口弁（１１、１２）の開
   放方向に下流にある装置の位置でガス流の圧力を受ける
   ことを特徴とする、ガス流を乾燥するための装置。 ２　装置の入口（１）と下流にある位置との間に、少な
   くともガス流の主要部分が貫流しかつ反対方向を遮断す
   る逆止弁（７、１２、１３）が配置されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３　逆止弁（７、１２、１３）が装置の入口（１）と乾
   燥剤（６）との間に配置されていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４　操作ピストン（１２）が同時に逆止弁（７、１２、
   １３）の弁体であることを特徴とする、特許請求の範囲
   第２項または第３項に記載の装置。 ５　操作ピストン（１２）が、ハウジングに固定された
   出口弁座（１１）と共に出口弁（１１、１２）を形成す
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第４
   項のうち１つに記載の装置。 ６　操作ピストン（１２）が逆止弁（７、１２、１３）
   を形成するために環状リップ密封片（１３）を持ちかつ
   少なくとも流入するガス流の主要部分が貫流するハウジ
   ング通路（７）の中で案内され、リップ密封片（１３）
   がガス流により少なくとも周囲の一部において半径方向
   にハウジング通路（７）から引き離されかつ乾燥剤（６
   ）におけるガス流の圧力によりハウジング通路（７）に
   押圧可能であることを特徴とする、特許請求の範囲第４
   項または第５項に記載の装置。 ７　絞りバイパス（２）が設けられ、この絞りバイパス
   を介して副次再生ガス流が乾燥剤（６）を通つて装置の
   入口（１）へ流れることができることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項ないし第６項のうち１つに記載の装
   置。 ８　装置の出口（５）の前に弁装置（２０）が接続され
   、この弁装置がガス流の遮断された際に、出口（５）に
   おける圧力が所定の安全圧力に低下するまで、絞り通路
   （２３、２４）を介して、絞られた逆流を許容すること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第７項のう
   ち１つに記載の装置。 ９　弁装置（２０）が、出口（５）と装置の内部との圧
   力差により制御される方向切換弁として構成され、この
   方向切換弁が、ハウジング内に設けられた絞り通路（２
   ３、２４）を運転段階においてかつ出口（５）に安全圧
   力が生ずる場合に、ガス流の遮断の際に逆流のために遮
   断しかつガス流の遮断の際は、出口（５）における圧力
   が安全圧力まで低下しない限り、逆流のために開放する
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載の装置
   。 １０　方向切換弁が、一方では出口（５）における圧力
   、他方では装置の内部の圧力および安全圧力ばね（２２
   ）の作用を受ける環状リップ密封片（２６）付き操作部
   材（２１）を持ち、この操作部材（２１）が第１の位置
   （ I ）と第２の位置（II）との間で移動可能であり、
   この移動の際にリップ密封片（２６）が、絞り通路（２
   ３、２４）が開口している操作部材（２１）の案内部（
   ２５）の範囲（ａ）を通過し、操作部材（２１）が、出
   口（５）に安全圧力が生ずる場合に、運転段階において
   かつガス流の遮断の際に第１の位置（ I ）を取り、操
   作部材（２１）が、出口（５）における圧力が安全圧力
   まで低下しない限り、ガス流の遮断の際に第２の位置（
   II）を取り、リップ密封片（２６）が絞り通路（２３、
   ２４）を操作部材（２１）の第１の位置（ I ）におい
   て逆流のために遮断しかつ操作部材（２１）の第２の位
   置（II）において逆流のために開放することを特徴とす
   る、特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１　案内部（２５）がガス流（矢印Ｇ）の流路に配置
   され、リップ密封片（２６）が、少なくともこのリップ
   密封片の周囲の一部においてガス流により案内部（２５
   ）から引き離されかつ出口（５）における圧力により案
   内部（２５）に押圧可能であるように構成され、操作部
   材（２１）がリップ密封片（２６）および案内部（２５
   ）と相まつて、ガス流を通しかつ絞られない逆流を遮断
   する逆止弁（２１、２５、２６）も形成することを特徴
   とする、特許請求の範囲第１０項に記載の装置。