JPS6316026A - 圧縮空気乾燥方法および圧縮空気源装置 - 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〕 この発明は、圧縮された空気を再生可能な吸着剤で乾燥
し、この乾燥した圧縮空気の一部を使用して該吸着剤を
再生とする圧縮空気乾燥方法と該方法を利用した圧縮空
気源装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の圧縮空気乾燥方法を利用する圧縮空気源装置と
しては、従来、実公昭５７−５３６１５号公報に記載さ
れたものがある。

この装置は、例えば、車両のエアーブレーキ系統におい
て用いられるが、空気圧縮装置から吐出される圧縮空気
をそのままブレーキ系統内の各機器に供給すると、該圧
縮空気に含まれる水分がこれらの機器に悪影響を及ぼす
ので、空気圧縮装置と圧縮空気貯槽（主貯槽）とを結ぶ
空気圧系統内に、再生可能な吸着剤を収納して上記圧縮
空気が含む水分を除去するための乾燥装置（圧縮空気乾
燥装置）と、上記吸着剤を再生するための再生用貯槽と
、空気圧縮装置内の圧力が第１の設定圧力まで上昇する
と該空気圧縮装置に対してアンロード信号となる空気圧
信号を送出するガバナ装置とを備えており、上記空気圧
信号により乾燥装置の排気口にある排出弁を開弁じて吸
着剤再生動作を行わせるようにしている。

即ち、空気圧縮装置が吐出する圧縮空気は乾燥装置内の
吸着剤で乾燥され、乾燥された圧縮空気は再生用貯槽を
チャージして主貯槽に貯溜される。主貯槽内の圧力が上
昇して上記第１の設定圧力に達すると、空気圧縮装置は
その吐出動作を停止する。他方、乾燥装置では上記排出
弁が開弁するので、その内部が外気に連通し、再生用貯
槽から乾燥した圧縮空気が逆流し始める。再生用貯槽か
ら乾燥装置内に逆流した圧縮空気は吸着剤を乾燥して上
記排出口から外気に流出する。主貯槽内の圧縮空気が負
荷であるブレーキ系統の各機器で消費されて該貯槽内圧
力が第２の設定圧力まで低下するとガバナ装置からの空
気圧信号が消滅するので、乾燥装置の上記排出弁は閉弁
し、空気圧縮装置は吐出動作を開始する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

周知のように、空気圧縮装置が吐出する圧縮空気の湿度
は一定ではなく、第４図に示す如く、稼働（ロード）開
始後しばらくの間は低湿度であるが、稼働時間（ロード
時間）が長くなると、あるレベルまで急増する。従って
、再生用貯槽に貯溜され圧縮空気は、最初は低湿度であ
るが、ロード時間が長くなると、第４図に符号Ａで示す
ような比較的高い湿度を有する圧縮空気となる。

従来の装置では、再生動作時、再生動作開始直前に再生
用タンクに貯溜された圧縮空気で吸着剤を再生する構成
となっているため、再生動作は、乾燥装置の除湿中の乾
燥度（除湿程度）が最も低下した時に再生用貯槽に流入
した圧縮空気で行われることになり、再生効率が良くな
く、圧縮空気の乾燥度を維持るするためには、再生動作
を頻繁に行わなければならなくなるいという問題があっ
た。

この発明は上記従来の問題を解消するためになされたも
ので、従来に比して吸着剤の再生効率を高めることがで
きる圧縮空気乾燥方法及び圧縮空気源装置を得ることを
目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、空気圧縮装置のロ
ード期間において該装置が吐出する圧縮空気のうち初期
に吐出されて乾燥された圧縮空気を再生用空気として利
用する構成としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を図面を参照して説明する。

第１図において、１は空気圧縮装置、２は乾燥装置、３
は再生用貯槽、４は圧縮空気貯槽（主貯槽）であって、
再生用貯槽３と主貯槽４とは別々の管路に設けられてい
る。５は切換装置である外　　　　゛部パイロット方式
の切換弁であって、再生用貯槽３が設けられている管路
と主貯槽４が設けられている管路を乾燥装置２の出口に
切換え接続する。

６は第１のガバナ装置であって、主貯槽４内の圧力を監
視して該圧力が第１の設定圧力Ｐｕまで上昇すると空気
圧信号をアンロード信号として空気圧縮装置１に供給す
る。７は第２のガバナ装置であって、再生用貯槽３内の
圧力を監視して該圧力が第１の設定圧力Ｐｕまで上昇す
ると空気圧信号を発生する。この空気圧信号は補助弁８
を介して切換弁５に切換信号として供給される。補助弁
８にはガバナ装置６が送出する上記空気圧信号がパイロ
ット圧として導入され該空気圧信号を受けると再生用貯
槽３と切換弁５とを遮断し、切換弁５へのパイロット圧
を排気する。なお、乾燥装置２は従来から知られている
ものであって、内部に再生可能な吸着剤を収納し、排気
口には排出弁を内蔵しており、上記ガバナ装置６の空気
圧信号を、　　・該排出弁を制御するだめの制御ピスト
ンの室に導入するためのコントロールボートを有してい
る。

次に、この装置の動作について説明する。

今、再生用貯槽３および主貯槽４内は無圧状態にあると
する。この時、切換弁５は再生用貯槽３を乾燥装置２に
連絡し、乾燥装置２と空気圧縮装置４との連絡を遮断し
ている。

この状態で、空気圧縮装置ｌが吐出動作を開始すると該
空気圧縮装置１が吐出する圧縮空気は乾燥装置２内の吸
着剤で乾燥され、乾燥された圧縮空気は切換弁５を通っ
て再生用貯槽３に流入し該再生用貯槽３をチャージして
貯溜される。再生用貯槽３内の圧力が上昇して第１の設
定圧力Ｐｕまで上昇すると、ガバナ装置７が空気圧信号
を発生するので、該空気圧信号が補助弁８を通して切換
弁５に供給される。これにより切換弁５が切換え動作を
行うので、再生用貯槽３と乾燥装置２との連絡が遮断さ
れ、代わりに、主貯槽４が乾燥装置２の出口に連絡され
、以後は、乾燥装置２で乾燥された圧縮空気は主貯槽４
に供給されここにチャージされる。主貯槽４内の圧力が
上昇して第１の設定圧力Ｐｕに達すると、ガバナ装置６
が空気圧信号を送出するので、空気圧縮装置ｌはこの空
気圧信号を受けてその吐出動作を停止する。他方、補助
弁８がガバナ装置６が送出する空気圧信号を受けて切換
え動作を行い、ガバナ装置７から切換弁５に供給されて
いる空気圧信号を遮断し切換弁５へのパイロット圧を排
気するので、切換弁５が切換わり、乾燥装置２と主貯槽
４間の連絡を遮断するともに再生用貯槽３を乾燥装置２
の出口に連絡する。また、ガバナ装置６の上記空気圧信
号は乾燥装置２のコントロールボートに供給されるので
、排気口にある排出弁が開弁じ圧縮空気乾燥装置２の内
部が外気に連通ずる。

従って、再生用貯槽３の乾燥した圧縮空気はゆっくりと
乾燥装置２内に逆流して吸着剤の層中を排気口に向かっ
て通過し、上記吸着剤を乾燥したのち上記排気口から外
気中に流出する。主貯槽４内の圧縮空気が負荷であるブ
レーキ系統の各機器で消費されて該貯槽内圧力が第２の
設定圧力Ｐｄ（＜Ｐｕ）まで低下すると、ガバナ装置６
からの空気圧信号が消滅するので、空気圧縮装置１が吐
出動作を開始するともに、乾燥装置２の上記排出弁は閉
弁し、同時に、補助弁８は元の状態に復帰する。この時
、再生用貯槽３内の圧力がすでに第２の設定圧力Ｐｄま
で低下していると、ガバナ装置７からの空気圧信号は消
滅しているので、切換弁５は再生用貯槽３を乾燥装置２
の出口に連絡したままとなり、吐出動作を開始した空気
圧縮装置１からの圧縮空気は乾燥装置２を通して再生用
貯槽３に供給される。また、再生用貯槽３内の圧力が第
２の設定圧力Ｐｄまで低下していない場合すなわち再生
時間が短い場合は、電磁弁８が上記光の状態に復帰する
と、ガバナ装置７からの空気圧信号が切換弁５に供給さ
れるので、該切換弁５は切換え動作を行い、乾燥装置２
は主貯槽４に連絡され、空気圧縮装置１が吐出する圧縮
空気は乾燥装置２を通して圧縮空気貯槽４に供給される
。

このように、本実施例では、空気圧縮装置１が吐出動作
を開始する時に、再生用貯槽３の圧力が第２の設定圧力
Ｐｄ以上の圧力に達していない場合、即ち、再生用貯槽
３内の圧縮空気の量が所定量以下であると、乾燥装置２
に再生用貯槽３が連絡され、空気圧縮装置１の吐出動作
開始直後の圧縮空気が乾燥装置２を経て必ず再生用貯槽
３に供給される。

従って、再生用貯槽３内の圧力を第１の設定圧力Ｐｕま
で高めるに要する空気圧縮装置１の吐出時間（再生用貯
槽チャージ時間）を再生直後集中して再生用貯槽３に給
気することにより短（し、空気圧縮装置１が吐出する圧
縮空気が低湿度である期間（第４図に符号Ｂで示す期間
）内に再生用貯槽３がチャージされるようにしておけば
、再生時、吸着剤が低湿度の空気で再生されるので該吸
着剤の再生効率を高めることがきる。

従来の装置では、空気圧縮装置のロード時間が主貯槽の
チャージ時間であると同時に再生用貯槽のチャージ時間
であるが、上記実施例では、空気圧縮装置のロード時間
は、再生用貯槽３のチャージ時間＋主貯槽４のチャージ
時間となり、再生用貯槽３は主貯槽４と別の管路にあっ
て連絡されないので、再生用貯槽３のみへのチャージ時
間は従来の場合に比して大幅に短縮される。なお、圧縮
空気の消費量を同じとした場合、空気圧縮装置１のロー
ド時間およびアンロード時間は従来のものとほぼ同じで
ある。

従って、上記実施例によれば、空気圧縮装置１のロード
時間が長くなって、これが吐出する圧縮空気の湿度が吐
出動作開始初期のレベルより高くなった場合にも、再生
用貯槽３内には主貯槽４内の圧縮空気の湿度よりも低い
湿度の圧縮空気が貯溜されているので、吸着剤の再生効
率を大幅に高めることができる。

第２図は、この発明の他の実施例を示したものであり、
前記第１図の切換弁５に代えて電磁切換弁２０を使用し
、空気圧縮装置ｌおよび乾燥装置２に供給する空気圧信
号として主貯槽４の圧力を電磁切換弁２１を介して導出
するようにしている。再生用貯槽３と主貯槽４内の圧力
は圧力スイッチ２２と２３でそれぞれ監視されている。

圧力スイッチ２３の第１接点ａは電磁切換弁２１のソレ
ノイドに接続されており、第２接点すは圧力スイッチ２
２に接続されている。圧力スイッチ２２の出力接点ａは
電磁切換弁２０のソレノイドに接続されている。Ｅは直
流電源である。他の構成は第１図のものと同じであるの
で同一符号を付し説明は省略する。

この構成では、空気圧縮装置ｌが吐出動作を開始する時
、主貯槽４内の圧力は第２の設定圧力Ｐｄまで低下して
いるので、圧力スイッチ２３は第２接点す側にある。こ
の時、再生用貯槽３内の圧力が第２の設定圧力Ｐｄ以下
であると、圧力スイッチ２２はアース接点す側にあり、
電磁切換弁２０を通して乾燥装置２と再生用貯槽３とが
連絡されるので、空気圧縮装置１が吐出動作を開始する
と、乾燥装置２で乾燥された低湿度の圧縮空気が再生用
貯槽３に供給され該再生用貯槽３内にチャージされ始め
る。再生用貯槽３内の圧力が第２の設定圧力以上である
と圧力スイッチ２２は出力接点ａ側にあって、直流電源
Ｅの電圧が圧力スイッチ２３の第２接点す一圧力スイッ
チ２２の出力接点ａを通して電磁切換弁２０のソレノイ
ドに供給され、該電磁切換弁２０は切換え動作を行う。

これにより、乾燥装置２が主貯槽４に連絡され、主貯槽
４のチャージが開始される。主貯槽４内の圧力が上昇し
て第１の設定圧力Ｐｕに達すると圧力スイッチ２３が切
換ねって直流電源Ｅの電圧が第１接点ａを通して電磁切
換弁２１のソレノイドに供給され、該電磁切換弁２１は
主貯槽４の圧力を空気圧縮装置１のアンローダ−ボート
と乾燥装置２のコントロールボートに導入するので、空
気圧縮装置１は吐出動作を停止し、乾燥装置２の排出弁
が開弁されてその内部が外気に連通ずる。同時に、圧力
スイッチ２２から電磁切換弁２０のソレノイドに供給さ
れいた電圧が消滅するので、電磁切換弁２０が切換わっ
て再生用貯槽３が乾燥装置２の出口に連絡され、該再生
用貯槽３内の圧縮空気が乾燥装置２内に逆流し、再生動
作が開始される。

第３図は、この発明の更に他の実施例を示すしたもので
ある。３０は切換装置であるバルブであって、その本体
３１に内孔３２を有し、この内孔３２にピストン３３を
摺動自在に収納している。

内孔３２は大径孔部３４と小径孔部３５を有している。

ピストン３３は一端側に鍔部３６を存するとともに該鍔
部３６から他端までの間の中間部分に細径部３７を有し
、鍔部３６を内孔３２の大径孔部３４側にして該内孔３
２内に収納されており、大径孔部３４内の底（内孔３２
の図において下底）と鍔部３６との間に介装された戻し
ばね３８により図において上方へ付勢され、内孔３２の
上底との間に室３９を、また、内孔３２の下底との間に
室４０を画成し、更に、細径部３７が内孔３２周面との
間に室４１を画成している。

バルブ３０の本体３１には、６個のボート４２．４３．
４４．４５．４６及び４７が形成されている。ボート４
２は乾燥装置２の出口に連絡されており、ピストン３３
が図示の位置（第１位置とする）にある状態で室４１の
下部に連通ずる。ボート４３は逆止弁４８を介して主貯
槽４に連絡されており、上記第１位置において内孔３２
内の室４１に対して所定長さ下方にずれた位置に開口し
ている。ボート４４は再生用貯槽３に連絡されており、
ピストン３３の第１位置において、室４１の上部に連通
ずる。ボート４５はガバナ装置４９に連絡されており、
ピストン３３の上記第１位置において、室３９に連通し
ている。ボート４６はガバナ装置５０に連絡されており
、ピストン３３の上記第１位置において、室４０に連通
している。ボート４７は通気ボートである。ガバナ装置
４９は第１図のガバナ装置７と同じく再生用貯槽３の内
圧を監視して該圧力が第１の設定圧力Ｐｕに達すると空
気圧信号を送出し、第２の設定圧力Ｐｄに低下する空気
圧信号を排気する。また、ガバナ装置５０は第１図のガ
バナ装置゛６と同じく主貯槽４の内圧を監視して該圧力
が第１の設定圧力Ｐｕに達すると空気圧信号を送出し、
第２の設定圧力Ｐｄに低下すると空気圧信号を排気する
。他の構成は第１図のものと同じでる。

この構成においては、空気圧縮装置１が吐出動作を開始
する時、再生用貯槽３内の圧力が第２の設定圧力Ｐｄ以
下であると、ガバナ装置４９が空気圧信号を送出してお
らず、また、ガバナ装置５０も空気圧信号を送出してい
ないので、ピストン３３は戻しばね４６による付勢力だ
けを受けて上方に駆動された図示の第１位置にある。従
って、空気圧縮装置１が吐出を開始すると、乾燥装置２
で乾燥された圧縮空気はボート４２室４１−ボート４４
を通して再生用貯槽３に供給され、低湿度の乾燥圧縮空
気が再生用貯槽３にチャージされる。再生用貯槽３内の
圧力が上昇して第１の設定圧力Ｐｕに達すると、ガバナ
装置４９が空気圧信号を発生し該空気圧信号がボート４
５を通して室４０に供給されるので、ピストン３３は戻
しばね４６にばね力に抗して押下げられ、ボート４２が
室４１の上部に、ボート４３が室４１の下部に開口する
第２位置まで下降する。このため、再生用貯槽３と室４
１との連通は遮断され、主貯槽４がボート４３−室４１
−ボート４２を通して乾燥装置２と連通ずるので、乾燥
装置２で乾燥された圧縮空気は主貯槽４に供給される。

主貯槽４内の圧力が第１の設定圧力Ｐｕまで上昇すると
、ガバナ装置５０が空気圧信号を発生する。この空気圧
信号は空気圧縮装置１のアンローダ−ボート、乾燥装置
２のコントロールボートおよびバルブ３０のボート４６
に供給される。室４０内に流入した上記空気圧信号はピ
ストン３３の鍔部３６に作用するが、該鍔部３６の面積
はガバナ装置４９の空気圧信号を受けているピストン３
３上端面の面積より大きいので、該ピストン３３は上方
に駆動され第１位置に復帰する。この結果、再生用貯槽
３が室４１を通して乾燥装置２に連絡されるので、再生
用貯槽３内の乾燥した空気が乾燥装置２内に逆流し、吸
着剤を乾燥して排気口から外気に流出し、再生動作が開
始される。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、初期に乾燥した圧縮空気
を吸着剤の再生に使用するので、該吸着剤の再生効率を
高めることができ、所要の再生回数を低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の実施例を示すフロー図であ
る。第４図は空気圧縮装置が吐出する圧縮空気の湿度−
吐出時間特性図である。 １・・−・空気圧縮装置、２・−・乾燥装置、３−・・
再生用貯槽、４−・主貯槽、５−・切換装置、６．７．
４９．５０−・ガバナ装置、８−・−補助弁、２０．２
１−・−電磁切換弁１．２２．２３−圧力スイッチ、３
０・−パルプ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮された空気を再生可能な吸着剤により水分を
   吸着して乾燥した後、乾燥空気の圧力が所定圧力に達す
   ると初期に乾燥した乾燥空気を前記吸着剤中を流通させ
   てこの吸着剤を再生するようにした圧縮空気乾燥方法。
2. （２）空気を圧縮する空気圧縮装置と、該空気圧縮装置
   からの圧縮空気を再生可能な吸着剤により乾燥する乾燥
   装置と、該乾燥装置で乾燥された圧縮空気の一部を前記
   吸着剤の再生用空気として貯える再生用貯槽と、前記乾
   燥装置で乾燥された圧縮空気の残部を空圧く回路用作動
   空気してと貯える主貯槽と、該主貯槽内の圧力が比較的
   高い第１の設定圧力に達すると前記空気圧縮装置の作動
   を無効化し比較的低い第２の設定圧力に達すると作動を
   有効化するガバナ装置と、前記空気圧縮装置の作動を無
   効化のとき前記乾燥装置の内部を外気に連絡して前記再
   生用貯槽内の圧縮空気を前記吸着剤中を流通させて外気
   に放出する再生制御装置とを備えた圧縮空気源装置にお
   いて、前記再生用貯槽及び主貯槽を互いに分枝した管路
   に設けるとともに、前記再生用貯槽内の圧力が所定圧力
   に達したとき前記主貯槽へ圧縮空気を供給するよう管路
   接続を切換える切換装置を設けたことを特徴とする圧縮
   空気源装置。