WO2015159449A1

WO2015159449A1 - オートドレン

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Publication number: WO2015159449A1
Application number: PCT/JP2014/080155
Authority: WO
Inventors: 真人土岐
Original assignee: 株式会社コガネイ
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2015-10-22
Also published as: JP6177999B2; CN206112495U; US20170016573A1; US9970594B2; TW201617545A; DE112014006590B4; JPWO2015159449A1; TWI637123B; DE112014006590T5

Abstract

　回収容器１４の内部と排出孔１７とを連通させるドレン孔２２が弁座部材２１に形成され、フロート支持台２５には、ピストン２６が摺動自在に組み込まれるシリンダ部２５ａが設けられている。フロート２８により通気孔２９を開閉する通気弁３１がフロート支持台２５に設けられている。ドレン孔２２を閉じる閉塞位置とドレン孔２２を開く開放位置とに作動するドレン弁４４がピストン２６に設けられ、ドレン弁４４に設けられたブリード孔４７に装着されたオリフィスピン４８により、ピストン室２７と排出孔１７とを連通させるブリード流路４９が形成される。

Description

オートドレン

　本発明は、圧縮空気から液体等の異物を分離して回収し、所定の回収量となったときに自動的に異物を外部に排出するようにしたオートドレンに関する。

　空気圧機器等の被供給部に空気圧源からの圧縮空気を供給する空圧ラインには、圧縮空気中に含まれる水分や油分等の液体を除去するためにオートドレンが配置される。

　フロート式のオートドレンは、特許文献１に記載されるように、圧縮空気に含まれる微細な固形物とともに液体を回収する回収容器を有している。排出孔が設けられた弁座部材と、排出孔を開閉するドレン弁とが回収容器内の底部に装着されている。回収容器の内部に回収された液体の回収量が所定量となったときに、排出孔はドレン弁により自動的に開放される。

　ドレン弁はピストンに設けられ、ピストンはシリンダ内に軸方向に移動自在に装着されている。フロートがシリンダの外側に配置されている。液体の回収量が所定量となると、通気弁がフロートにより開放されて、空気がシリンダ内のピストン室に供給される。この空気の力により、ピストン室内のピストンがドレン弁を駆動するので、排出孔が開放され、回収容器内に回収された液体は排出孔から外部に排出される。

　ピストン室内の空気を外部に排出するために、オリフィスつまりブリード孔がドレン弁に設けられている。液体が外部に排出される時間の長さは、ピストン室内の空気がオリフィス孔から外部に排出される時間の長さに対応する。オリフィスの内径を大きくすると、ピストン室内の空気が外部に排出される時間の長さが短くなるので、回収容器内に回収された液体の全てが外部に排出される前に、ドレン弁が閉じられることになる。

　特許文献２には、ドレン弁としてのバルブが下端部に設けられたバルブステムを有するドレン排出器が記載されている。背圧室に連通する固定絞りがこのバルブステムの上端部に設けられており、バルブの開放時間をスプリングリンクにより長くするようにしている。

　特許文献３には、サーボと自動液体吐出し機構が記載されている。ピストンとしての仕切り部材およびピストンにばね力を加えるコイルばねとが、サーボに組み込まれている。そのサーボと、サーボの上側に配置されるフロートとが自動液体吐出し機構の容器内に設けられている。仕切り部材にはドレン弁としての心棒が設けられており、心棒に形成された抽気孔内には起動棒が軸方向に移動自在に組み込まれている。起動棒の上端部はフロート内部にまで延びており、起動棒はフロートの上下動により上下動する。起動棒の上下動が、抽気孔内に異物が入り込むことを防止する。

特開２００５－１５５７２７号公報実開昭５１－４３９３５号マイクロフィルム特公昭４５－３６１８２号公報

　特許文献３では、フロートはサーボの上方に配置されている。ピストンとして機能する仕切り部材およびばね部材が、サーボに組み込まれている。このように配置すると、それらが組み込まれる容器の長さ寸法は、大きくなる。したがって、そのようなオートドレンは小型化することは難しい。しかも、オートドレンを小型化するためには、回収容器内の圧縮空気が供給されるピストン室の容積を小さくする必要がある。ところで、ピストン室の内部の圧縮空気がピストン室から外部に排出されるのに要する時間の長さは、回収容器に回収された液体が外部に排出される時間の長さに対応する。回収容器の中の液体の排出を開始してから、ほとんどの液体を排出完了するまで、ある程度の長さが必要である。つまり、ピストン室の容積が大きいほど、液体の排出時間の長さは長くなる。また、ピストン室から外部に通じるオリフィスの内径を小さくして、ピストン内の圧縮空気の流量を小さくすれば、液体の排出時間の長さは長くなる。したがって、ピストン室の容積を小さく設計するには、ピストン室から外部に通じるオリフィスの内径を小さく設計するのが常である。

　小型のオートドレンにおいては、オリフィスの内径を０．１ｍｍ以下に設定しなければならない。射出成形により成形される樹脂製のドレン弁においては、このような小径の孔を形成するのは困難であった。また、ドリルを用いて穴開け加工し、そのようなオリフィスを形成することは難しい。そのようなオリフィスは内径が小さい上に、孔の深さが長いので、金型による樹脂成型やドリルによる加工は困難である。したがって、ドレン弁の製造が難しく、ドレン弁の製造歩留まりを向上させることに限度があった。

　しかも、微小な内径のオリフィスに異物が食い込んでしまうと、オリフィスの内径が実質的に小さくなる。したがって、回収された液体を排出した後の復帰動作に遅延が発生することになり、オートドレンの作動特性が低下することになる。

　本発明の目的は、オートドレンを小型化しつつ作動特性を向上することにある。

　本発明の他の目的は、オートドレンの組立作業性を向上することにある。

　本発明のオートドレンは、圧縮空気の流入ポートと流出ポートとが上部に設けられたポートブロックと、排出孔が底部に設けられた回収容器とを備え、前記流入ポートから前記流出ポートに流れる圧縮空気から分離された液体を自動的に外部に排出するオートドレンであって、前記回収容器の内部と前記排出孔とを連通させるドレン孔が形成され、前記底部に装着される弁座部材と、ピストンが軸方向に摺動自在に組み込まれるシリンダ部、および前記シリンダ部の上端部に設けられて前記ピストンとの間でピストン室を形成する天壁部とを備え、前記弁座部材の上側に配置されるフロート支持台と、前記フロート支持台の外側に配置され、前記回収容器内に回収された液体により上下動するフロートと、前記フロートが上昇したときに前記天壁部に設けられた通気孔を開放して前記回収容器内の空気を前記ピストン室に案内し、前記フロートが下降したときに前記通気孔を閉じる通気弁と、前記ピストンに設けられ、前記ドレン孔を閉じる閉塞位置と前記ドレン孔を開く開放位置とに作動するドレン弁と、前記ピストン室内に装着され、前記ドレン弁に対して開放位置に向かうばね力を付勢する開放用ばね部材と、前記ドレン弁に設けられ、前記ピストン室と前記排出孔とを連通させるブリード孔と、前記ブリード孔の内部に装着され、前記ブリード孔の内面との間でブリード流路を形成するオリフィスピンと、を有する。

　オートドレンの回収容器に貯溜された液体は、弁座部材に形成されたドレン孔から外部に排出される。ドレン孔を開閉するドレン弁は、ピストンと一体に設けられており、貯溜された液体の液位が上昇すると、フロートの上昇によりピストン室内に回収容器内の圧縮空気が供給されてピストンが下降しドレン弁が開放される。ピストン室内に供給された圧縮空気が、ドレン弁に設けられたブリード流路から排出されると、ピストンが上昇しドレン孔が閉じられる。ドレン孔が開放されて液体が外部に排出される時間の長さは、ブリード流路から圧縮空気が排出される時間の長さに対応する。ブリード流路をブリード孔とこの中に挿入されるオリフィスピンとにより形成すると、流路面積が極めて小さいブリード流路を高精度で形成することができる。したがって、ピストン室の容積が小さくても、ピストン室内の圧縮空気がブリード孔を介して外部に流出する時間長さを、長くすることができる。つまり、十分な液体の排出時間長さを得られる。これにより、オートドレンを小型化することができ、同時にオートドレンの作動特性を向上させることができる。ドレン弁の加工誤差が少なくなるので、不良品とされるオートドレンの数が低減され、オートドレンの組立作業性を向上させることができる。

一実施の形態であるオートドレンを示す一部切り欠き正面図である。常開型の回収容器において、圧縮空気が供給されていない状態における図１の要部を示す断面図である。（Ａ）は図２における３Ａ－３Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図２に示されたピストンとドレン弁の拡大断面図である。（Ａ）は図２に示された排出管と弁座部材とフロート支持台を示す拡大正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における４Ｂ－４Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）における４Ｃ－４Ｃ線断面図である。（Ａ）は弁座部材を示す拡大正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における５Ｂ－５Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）における５Ｃ－５Ｃ線断面図である。図２の状態から、回収容器に圧縮空気が供給された状態に変化した状態を示す断面図である。回収容器内に供給された圧縮空気から回収された液体により、フロートが上昇し、液体を排出し始める状態を示す断面図である。図７に引き続き、液体の外部への排出が完了した後に、引き続いて液体が回収されている状態を示す断面図である。常閉型の回収容器に圧縮空気が供給されていない状態における図１の要部を示す断面図である。図９の状態から、回収容器に圧縮空気が供給された状態に変化した状態を示す断面図である。回収容器内に供給された圧縮空気から回収された液体により、フロートが上昇し、液体を排出し始める状態を示す断面図である。図１１に引き続き、液体が外部に排出された液体の外部への排出が完了した後に、引き続いて液体が回収されている状態を示す断面図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、オートドレン１０は、圧縮空気の流入ポート１１と流出ポート１２とが設けられたポートブロック１３を有している。ボウルとも言われる回収容器１４が、このポートブロック１３に取り付けられている。ポートブロック１３は回収容器１４の一部を構成しており、流入ポート１１と流出ポート１２とが回収容器１４の上部に設けられている。ポートブロック１３の下方つまり回収容器１４の内部は分離空間となっている。円筒形状のフィルタエレメント組立体１５が回収容器１４内に配置され、フィルタエレメント組立体１５はポートブロック１３に取り付けられている。空気圧源から供給された圧縮空気を空気圧機器に供給するための空圧ラインに、このオートドレン１０が使用されるときには、流入ポート１１には、空気圧源からの一次側配管が接続される。一方、流出ポート１２には、空気圧機器への二次側配管が接続される。

　オートドレン１０は、流入ポート１１から回収容器１４内に流入した圧縮空気に含まれる液体と微細な固形粒子を圧縮空気から分離して回収し、清浄化された圧縮空気を流出ポートから外部の空気圧機器等に供給する。分離回収された液体は、分離空間の下部の液体貯溜部に貯溜される。貯溜された液体が所定の液位以上となると、液体は自動的に外部に排出される。

　図２～図５はそれぞれ図１の要部を示す断面図である。回収容器１４の底部に設けられた排出部１６には、回収容器１４内の液体貯溜部１４ａに貯溜された液体を外部に排出するための排出孔１７が設けられている。排出管１８が排出孔１７に挿入されており、排出管１８は操作ノブ１９により排出部１６に自在に着脱できる。排出管１８と排出孔１７との間をシールするために、シール部材１８ａが排出管１８に装着されている。

　図２に示されるように、弁座部材２１が回収容器１４の底部に装着される。弁座部材２１は、回収容器１４の底部に固定されるディスク部２１ａと、これの上方に突出する上方円筒部２１ｂと下方に突出する下方円筒部２１ｃとを有している。ドレン孔２２が弁座部材２１に形成されている。このドレン孔２２は、回収容器１４内部の液体貯溜部１４ａと排出孔１７とを、上方円筒部２１ｂに設けられたスリット２３を介して連通させる。スリット２３は、図４（Ｃ）および図５（Ｃ）に示されるように、円周方向に一定の間隔を隔てて４つ設けられている。シール部材２４が、下方円筒部２１ｃと回収容器１４との間に装着されている。シール部材２４は、弁座部材２１と回収容器１４との間をシールする。

　図２に示されるように、フロート支持台２５が弁座部材２１の上側に配置される。フロート支持台２５は、射出成形等により樹脂材料により製造されており、シリンダ部２５ａと、このシリンダ部２５ａの上端部に一体に設けられた天壁部２５ｂとを備えている。フロート支持台２５は、シリンダ部２５ａの下端面が弁座部材２１に突き当てられた状態となって、弁座部材２１の上側に配置される。図５（Ｃ）に示されるように、スリット２３ａが弁座部材２１に設けられたスリット２３に対応してシリンダ部２５ａに設けられている。

　ピストン２６がフロート支持台２５のシリンダ部２５ａ内に軸方向に摺動自在に組み込まれる。ピストン室２７がピストン２６と天壁部２５ｂとの間に形成される。フロート支持台２５の外側には、これを囲むように、円筒形状のフロート２８が上下動自在に装着される。フロート２８は、水等の液体よりも比重の軽い材料により製造されており、回収容器１４の液体貯溜部１４ａに貯溜された液体により上下動する。通気孔２９がフロート支持台２５の天壁部２５ｂに設けられている。通気孔２９は、ピストン室２７と回収容器１４内の分離空間とを連通させる。

　通気孔２９を開閉するための通気弁３１が、弁ホルダー３２に設けられている。弁ホルダー３２は、図３（Ａ）に示されるように、図中右端の揺動支持端部と、図中左端の上下動端部とを有している。図３および図５（Ａ），（Ｂ）に示されるように、支持ブラケット３０がフロート支持台２５の天壁部２５ｂに設けられている。弁ホルダー３２の揺動支持端の両側に隣接して揺動支持ピン３２ａが弁ホルダー３２に設けられている。揺動支持ピン３２ａが弁ホルダー３２の両側から突出している。揺動支持ピン３２ａは、支持ブラケット３０に設けられた係合溝３０ａに支持される。

　駆動レバー３３は、図３（Ａ）に示されるように、天壁部２５ｂに設けられた支持ブラケット３４の第１の係合溝３４ａに支持される基端部３３ａと、弁ホルダー３２の上下動端部に設けられた第２の係合溝３２ｂに係合する作動部３３ｂとを有している。基端部３３ａと作動部３３ｂは、弁ホルダー３２の幅方向に延び、連結部３３ｃを介して一体となってＵ字形状に折り曲げられている。駆動レバー３３の先端部３３ｄは、フロート２８の上端部に設けられた取付孔３５に挿入されており、先端部３３ｄは屈曲した連結部３３ｅを介して作動部３３ｂと一体となっている。

　回収容器１４内に貯溜された液体の液位が所定の液位以上となると、フロート２８が上昇する。駆動レバー３３の先端部３３ｄは、フロート２８の上端部に設けられた取付孔３５に挿入されているので、フロート２８が上昇にともなって上昇移動する。駆動レバー３３の基端部３３ａは上下動しないように係合溝３４ａに枢動自在に支持されているので、基端部３３ａと先端部３３ｄの中間に位置する作動部３３ｂは、フロート２８の上昇にともなって上昇する。作動部３３ｂは弁ホルダー３２の上下動端部に、第２の係合溝３２ｂを介して係合しているので、弁ホルダー３２の上下動端部が上昇する。弁ホルダー３２の揺動支持端部は支持ブラケット３０に枢動自在に支持されているので、上昇しない。弁ホルダー３２の上下動端部が上昇するので、通気弁３１が上昇し、通気孔２９を開放する。このように、折り曲げられた駆動レバー３３により、フロート２８の上下動は、通気弁３１の開閉動作に変換される。

　以上のように、駆動レバー３３の作動部３３ｂは、フロート２８の上昇移動により上昇し、通気弁３１は通気孔２９を開放する。これにより、回収容器１４内の圧縮空気は、通気孔２９を介してピストン室２７内に供給される。一方、フロート２８が下降移動すると、通気弁３１は通気孔２９を閉じる。

　図２に示されるように、バッフル部材３６がフロート支持台２５の上側に装着される。バッフル部材３６は分離空間を上下に区画する。バッフル部材３６は、本体ディスク部３６ａと、これと一体となって下方に突出する取付筒部３６ｂとを有している。取付筒部３６ｂはフロート支持台２５の天壁部２５ｂに取り付けられる。本体ディスク部３６ａに一体に設けられた上側ディスク部３６ｃには、径方向を向いて上方に突出する複数のフィン３７が一体に設けられている。上側ディスク部３６ｃは本体ディスク部３６ａに一体に設けられている。複数のフィン３７が、径方向を向いて上方に突出し、上側ディスク部３６ｃに設けられている。環状の仕切り板３８が本体ディスク部３６ａの外周に取り付けられており、仕切り板３８によりバッフル部材３６と回収容器１４の内周面とが仕切られている。仕切り板３８には、切り欠き部や貫通孔が設けられている。切り欠き部や貫通孔は、バッフル部材３６に落下した液滴を、回収容器１４の液体貯溜部１４ａに案内する。駆動レバー３３の基端部３３ａに当接するストッパ３６ｄが、バッフル部材３６に一体に設けられている。駆動レバー３３の基端部３３ａは、このストッパ３６ｄにより係合溝３４ａ内に保持される。

　バッフル部材３６をフロート支持台２５に取り付けるために、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、２つの係合爪３９がフロート支持台２５の天壁部２５ｂに設けられている。それぞれの係合爪３９は、バッフル部材３６の取付筒部３６ｂに設けられた図示しない溝に係合する。

　ピストン２６は、射出成形等により樹脂材料により製造されており、ディスク部４１と、上方に延びる大径筒部４２ａと、ディスク部４１の下方に延びるドレン弁４４を有している。ピストンパッキン４３が大径筒部４２ａの外側に装着され、ピストン２６とシリンダ部２５ａとをシールする。中空軸部はディスク部４１と一体となっている。中空軸部は下方向けて突出している。この中空軸部によりドレン弁４４が形成されている。ドレン弁４４は、弁座部材２１に形成されたドレン孔２２を貫通している。ドレン弁４４は、先端に向けて外径が徐々に大きくなる形状を有しており、シール部材４５がドレン弁４４の先端部に装着されている。シール部材４５は中空軸部が上昇したときにドレン孔２２に接触する。ドレン弁４４はピストン２６とともに上下動し、シール部材４５がドレン孔２２に接触してドレン孔２２を閉じる閉塞位置と、シール部材４５がドレン孔２２から離れてドレン孔２２を開く開放位置とに作動する。

　開放用ばね部材４６がピストン室２７内に装着されている。開放用ばね部材４６は、ピストン２６と一体となったドレン弁４４に対して、開放位置に向かう方向のばね力を付勢する。この開放用ばね部材４６として、圧縮コイルばねが用いられている。開放用ばね部材４６の一端がフロート支持台２５の天壁部２５ｂに当接し、他端部がピストン２６のディスク部４１に当接している。ピストン２６にドレン弁４４を開放位置に向かわせるばね力のみを加えると、オートドレン１０は常開型となる。常開型のオートドレン１０においては、圧縮空気が流入ポート１１から回収容器１４の内部に供給されていないときには、図２に示されるように、ドレン弁４４はドレン孔２２を開放させる開放位置に位置する。ピストン２６は、回収容器１４内に圧縮空気が供給されると、ばね力に抗して押し上げられる。すると、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉じる。

　ブリード孔４７が、ドレン弁４４の中心軸に位置して設けられ、ピストン室２７と排出孔１７とを連通させる。ブリード孔４７の最小内径よりも外径が小さいオリフィスピン４８が、ブリード孔４７内に装着されている。図３（Ｂ）に示されるように、ブリード流路４９がブリード孔４７とオリフィスピン４８との間に形成される。係合部４８ａがオリフィスピン４８の上端部に設けられている。係合部４８ａがディスク部４１に当接することにより、オリフィスピン４８の上下位置が位置決めされる。

　回収容器１４内に回収されて貯溜された液体の液位が上昇し、通気弁３１が開放されると、回収容器１４内の圧縮空気がピストン室２７内に流入して、ピストン２６の上面を下方に向けて押す。ピストン２６の下面は、この前から既に圧縮空気と同じ圧力になっているが、流入した圧縮空気がピストン２６の上面を下方に向けて押すと、開放用ばね部材４６のばね力も加わってピストン２６が押し下げられる。これにより、ピストン２６とともにドレン弁４４が押し下げられて、ドレン弁４４によりドレン孔２２が開放される。回収容器１４内の液体は、弁座部材２１に設けられたスリット２３を通過して、ドレン孔２２から外部に排出される。回収容器１４内の液体の排出とともにフロート２８が下降し、フロート２８がある程度降下したときに通気弁３１が通気孔２９を閉鎖する。すると、新たな圧縮空気はピストン室２７に供給されないので、ピストン室２７内の圧縮空気は、ブリード流路４９を介して排出孔１７から徐々に外部に排出され、ピストン室２７の圧力は低下し始める。圧縮空気の排出がある程度進むと、ピストン２６は上昇し始める。ピストン２６がある程度上昇すると、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉鎖する。このように、ピストン室２７の内部の圧縮空気が排出される時間の長さと、ドレン孔２２が開放されている時間の長さは対応している。つまり、この圧縮空気の排出時間の長さと、回収された液体が外部に排出される時間の長さが対応する。

　図３（Ｂ）に示されるように、ブリード孔４７の内径をＤ１とし、オリフィスピン４８の外径をＤ２とし、Ｄ１よりもＤ２を小さく設定する。Ｄ１とＤ２の差を小さくすると、ブリード孔４７とオリフィスピン４８との間で、横断面が極めて小さいブリード流路４９が形成される。オリフィスピン４８は横断面円形のストレートの棒材により形成されており、全長に渡って同一外径となっている。一方、ブリード孔４７の断面は円形となっており、ブリード孔４７は下端部に向けて内径が僅かに大きくなったテーパ孔となっている。

　内径０．１ｍｍ程度の長い孔をドレン弁４４の中空軸部に作ることは、技術的に困難であるが、内径０．５ｍｍ程度以上であれば困難でなく、その内径の寸法精度を高く維持して製作できる。また、外径０．１ｍｍ程度の金属棒を製造現場で取り扱うことは、曲げてしまったり折ってしまったりするので、困難であるが、外径０．５ｍｍ程度以上であれば曲がることや折れることはない。また、その外径寸法も高い精度で仕上げられている。このように、比較的内径が大きい孔に、その内径よりわずかに小さい外径の金属棒を入れることにより、その孔と棒の隙間寸法の精度は高く確保される。

　図３（Ｂ）に示されるブリード孔４７の内径Ｄ１は０．８２ｍｍであり、オリフィスピン４８の外径Ｄ２は０．８０ｍｍである。したがって、ブリード孔４７とオリフィスピン４８の隙間寸法は、０．０２ｍｍとなっている。したがって、ブリード流路４９をブリード孔４７とオリフィスピン４８との間で形成すると、ブリード流路４９の流路面積Ｓを高い加工精度で小さくすることができる。

　流路面積Ｓは、Ｓ＝π（Ｄ１／２）²－π（Ｄ２／２）²である。このように、ブリード流路４９をブリード孔４７とオリフィスピン４８との間で形成すると、ブリード孔４７とオリフィスピン４８の断面積を流路面積Ｓよりも大径とすることができる。これより、ブリード流路４９の流路面積Ｓを高精度で容易に加工することができる。

　図３（Ｂ）に示されるように、大径筒部４２ａの内側に位置する小径筒部４２ｂが、ピストン２６のディスク部４１に設けられている。多孔質の部材からなるフィルタエレメント５１が、この小径筒部４２ｂ内に設けられている。多孔質の部材としては、焼結樹脂や焼結金属が用いられている。このフィルタエレメント５１は、ピストン室２７からブリード流路４９に流入する空気に含まれる微小な固形物を除去して、ブリード流路４９に異物が入り込むのを防止する。しかも、フィルタエレメント５１は、オリフィスピン４８の係合部４８ａに当接しており、係合部４８ａはフィルタエレメント５１とディスク部４１との間で挟持される。このように、オリフィスピン４８はフィルタエレメント５１とピストン２６とにより挟持された状態となって固定される。

　次に、図２～図８に示した常開（ＮＯ）型のオートドレン１０における液体排出動作について説明する。

　図２は、圧縮空気が回収容器１４内に供給されていない状態を示している。この状態のもとでは、開放用ばね部材４６のばね力によりドレン弁４４はピストン２６とともに押し下げられて、ドレン弁４４はドレン孔２２を開放する開放位置に位置する。この状態のもとで、圧縮空気が流入ポート１１から回収容器１４内の分離空間内に供給されると、図６に示されるように、圧縮空気がスリット２３を通ってピストン２６に上昇方向の推力を加える。その推力によってピストン２６が上昇し、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉じる。これにより、回収容器１４内に供給された圧縮空気が外部に漏出することが防止される。この状態のもとで、圧縮空気が流入ポート１１から流出ポート１２へ流れ続けると、圧縮空気に含まれる液体成分は、下方に落下して、回収容器１４の底部の液体貯溜部１４ａ内に回収して貯溜される。貯溜された液体が徐々に増加すると、フロート２８は徐々に上昇する。

　図７は、貯溜された液体の液位Ｌが所定値にまで上昇し、フロート２８が上昇移動した状態を示す。フロート２８が上昇移動すると、図７に示されるように、通気弁３１が通気孔２９を開放する。通気孔２９が開放されると、回収容器１４内の圧縮空気は、通気孔２９を介してピストン室２７内に流入し、ピストン２６は即座に押し下げられる。これにより、ドレン弁４４はドレン孔２２を開放し、回収容器１４内の液体は、ドレン孔２２を介して外部に排出される。排出時間の長さは、ピストン室２７内の圧縮空気がブリード流路４９に絞られて外部に排出される時間の長さに対応する。ピストン室２７内の圧縮空気が外部に排出されると、ピストン２６に対して上昇させる推力が回収容器１４内の圧力により加えられ、ピストン２６が上昇して、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉じる。

　図８は、フロート２８が下がり、ドレン弁４４がドレン孔を閉じた状態となった後に、引き続いて液体が回収されている状態を示す。この状態のもとでは、引き続き、流入ポート１１から流入した圧縮空気に含まれる液体成分が除去され、回収された液体が回収容器１４の底部に溜められる。

　ブリード流路４９は、上述のように、ブリード孔４７とオリフィスピン４８との間で形成されているので、ブリード流路４９の流路面積Ｓが高精度に設定されている。したがって、ブリード流路４９を介してピストン室２７から外部に流出する圧縮空気の流出時間の長さを、所望の長さに、精度良く設定することができる。これにより、内部に貯溜された液体の外部への排出が完了した直後にドレン弁４４はドレン孔２２を閉じるように設定できることになり、液体が回収容器１４内に残留した状態のもとで、ドレン孔２２が閉じられることはない。

　図９～図１２は、常閉（ＮＣ）型のオートドレン１０における液体排出動作を示す断面図である。

　上述した常開型のオートドレン１０に対して、さらに常閉設定用ばね部材５２を組み込むことにより、オートドレン１０は常閉型になる。常閉設定用ばね部材５２は、ドレン弁４４と排出管１８の間に装着される。常閉設定用ばね部材５２としては、円錐コイルばねが使用されている。常閉設定用ばね部材５２の小径側の端部は、ドレン弁４４の下端面に当接される。常閉設定用ばね部材５２の大径側の端部は、排出管１８に形成された段部５３に当接される。この常閉設定用ばね部材５２は、ドレン弁４４に対してドレン孔２２を閉じる方向のばね力を付勢する。常閉設定用ばね部材５２のばね力は、開放用ばね部材４６のばね力よりも強い。したがって、回収容器１４内に圧縮空気が供給されていないときには、常閉設定用ばね部材５２のばね力により、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉じる。

　図９は、回収容器１４内に圧縮空気が供給されていない状態を示している。この状態のもとでは、常閉設定用ばね部材５２のばね力により、ドレン弁４４はピストン２６とともに押し上げられて、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉塞する閉塞位置に位置する。この状態のもとで、圧縮空気が流入ポート１１から回収容器１４内に供給される。図１０は回収容器１４内に圧縮空気が供給された状態を示しており、ドレン弁４４は図９に示した状態と同様に、ドレン孔２２を閉塞した状態となっている。回収容器１４内に供給された圧縮空気に含まれる液体は、液体貯溜部１４ａ内に回収されて貯溜される。

　図１１は、貯溜された液体の液位Ｌが所定値にまで上昇し、フロート２８が上昇移動した状態を示す。フロート２８が上昇移動すると、図１１に示されるように、通気弁３１が通気孔２９を開放する。通気孔２９が開放されると、回収容器１４内の圧縮空気は、ピストン室２７内に流入し、ピストン２６は押し下げられる。これにより、ドレン弁４４はドレン孔２２を開放し、回収容器１４内の液体は、ドレン孔２２を介して外部に排出される。排出動作時間の長さは、上述した常開型と同様に、ピストン室２７内の圧縮空気がブリード流路４９に絞られて外部に排出される時間の長さに対応する。ピストン室２７内の圧縮空気が外部に排出されると、ピストン２６に対して下側からドレン弁４４を閉じる方向に加えられる推力が回収容器１４内の圧縮空気により加えられ、ドレン弁４４はドレン孔２２を閉じる。

　図１２は、フロート２８が下がり、ドレン弁４４がドレン孔２２を閉じた状態となった後に、引き続いて液体が回収されている状態を示す。この状態のもとでは、引き続き、流入ポート１１から流入した圧縮空気に含まれる液体成分が除去され、回収された液体が回収容器１４の底部に溜められる。

　本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。前記実施の形態は、オートドレン単体としての実施の形態を示すが、本発明はレギュレータとともにフィルタレギュレータを構成することもできる。また、前記実施の形態ではフィルタエレメント組立体１５を有しているが、フィルタエレメント組立体１５を有することに限られず、無くても良い。さらに、濾過部分を有するフィルタに限らず、遠心力によって異物を分離する構造としたオートドレンとしてもよい。

　本発明は、空気圧機器等の被供給部に空気圧源からの圧縮空気を供給する空圧ラインに適用される。

Claims

　圧縮空気の流入ポートと流出ポートとが上部に設けられたポートブロックと、排出孔が底部に設けられた回収容器とを備え、前記流入ポートから前記流出ポートに流れる圧縮空気から分離された液体を自動的に外部に排出するオートドレンであって、
　前記回収容器の内部と前記排出孔とを連通させるドレン孔が形成され、前記底部に装着される弁座部材と、
　ピストンが軸方向に摺動自在に組み込まれるシリンダ部、および前記シリンダ部の上端部に設けられて前記ピストンとの間でピストン室を形成する天壁部とを備え、前記弁座部材の上側に配置されるフロート支持台と、
　前記フロート支持台の外側に配置され、前記回収容器内に回収された液体により上下動するフロートと、
　前記フロートが上昇したときに前記天壁部に設けられた通気孔を開放して前記回収容器内の空気を前記ピストン室に案内し、前記フロートが下降したときに前記通気孔を閉じる通気弁と、
　前記ピストンに設けられ、前記ドレン孔を閉じる閉塞位置と前記ドレン孔を開く開放位置とに作動するドレン弁と、
　前記ピストン室内に装着され、前記ドレン弁に対して開放位置に向かうばね力を付勢する開放用ばね部材と、
　前記ドレン弁に設けられ、前記ピストン室と前記排出孔とを連通させるブリード孔と、
　前記ブリード孔の内部に装着され、前記ブリード孔の内面との間でブリード流路を形成するオリフィスピンと、
　を有する、オートドレン。
　請求項１記載のオートドレンにおいて、前記ピストン室から前記ブリード流路に流入する空気に含まれる異物を除去するフィルタエレメントを前記ピストンに設けた、オートドレン。
　請求項２記載のオートドレンにおいて、前記ピストンは、外側にピストンパッキンが装着される大径筒部と、前記大径筒部の内側に軸方向に延びて前記ブリード流路に連通する小径筒部とを有し、前記小径筒部内に前記フィルタエレメントが装着される、オートドレン。
　請求項２記載のオートドレンにおいて、前記オリフィスピンを前記フィルタエレメントにより前記ピストンに固定する、オートドレン。
　請求項１項に記載のオートドレンにおいて、前記ドレン弁に閉塞位置に向けてばね力を付勢し、前記回収容器内に圧縮空気が供給されていない状態のときには、前記ドレン弁が前記開放位置となる常開型から、前記閉塞位置となる常閉型に前記ドレン弁を切り換える常閉設定用ばね部材を有する、オートドレン。