JP7724005B2 - ドレントラップ - Google Patents

Description

本発明は、ドレントラップに関し、詳しくは、ストレーナ不要なドレントラップの技術に関する。

一般的に、圧縮空気回路で発生するドレンを排出する装置としてドレントラップが用いられている。
ドレントラップからのドレンの排出量、排出タイミングを制御する方法として、電磁弁を用いる方法がある。
しかしながら、一般的な電磁弁は、制御する弁の大きさが限られ、オリフィスの径が４ｍｍ程度までの大きさに制限されてしまう場合が多い。径が小さいと、細かな異物で詰まりやすいし、詰まりを防止するためには、ドレントラップの上流にストレーナ等の異物を除く器具を配置する必要があった。
また、電磁弁のオリフィスの径を大きくしようとすると、電磁コイルが大きい大型の電磁弁を用いる必要があり、装置が大きくなってしまっていた。
そこで、電磁弁以外の方法でドレンの排出部の径を大きくする技術が求められていた。

このような問題に対して、従来からも様々な技術が提案されている。例えば、ストレーナ等を設ける必要がないドレン排出弁接続構造（特許文献１参照）が提案され、公知技術となっている。より詳しくは、ドレン槽内のドレン排出口付近に排出口の内側をほぼ覆うようにスラッジ防護フェンスを設け、スラッジ防護フェンスは、平面がくの字状で高さはドレン排出口の上端高さよりも高い、多数の通孔を有する壁体と、固定のためのフランジ部とからなり、ドレン槽底部に堆積したスラッジ等の異物は手動ドレンバルブを開くことにより排出する技術である。
しかしながら、上記技術提案では、必要に応じて、手動的にバルブを開くことでドレンを排出しなければならず、上記問題点の解決には至っていない。

特開２００１－２９３３０６号公報

本発明は、電磁弁による自動排出式のドレン排出装置において、ドレンの排出部の径が大きく、ストレーナが不要であるドレントラップを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、圧縮空気圧回路内のドレン水を排出するドレン排出装置において、ドレン流入口を持つドレン滞留部と、ドレン排出部と、ドレン滞留部の空気を取入れる空気取り入れ口と、から成り、該ドレン排出部は、ドレン排出口と、ドレン排出口に端部が圧接可能なプッシュロッドと、該プッシュロッドにピストンロッドが接続されたエアシリンダと、該空気取り入れ口からの空気を該エアシリンダへ送る電磁弁と、該電磁弁を制御する制御部と、から成り、該エアシリンダは、該プッシュロッドを軸方向に移動可能であり、該制御部は、ドレンを該ドレン滞留部に滞留させる際、該プッシュロッドの端部が該ドレン排出口に圧接するように、該プッシュロッドを移動させると共に、該ドレン滞留部からドレンを排出する際、該プッシュロッドの端部がドレン排出口から離隔するように、該プッシュロッドを移動させる手段を採る。

また、本発明は、水位センサを備え、該水位センサは、水位の上限を検知する上限センサと、水位の下限を検知する下限センサと、から成り、前記制御部は、ドレンの水位が上限センサの高さ以上となった際、ドレンを排出する指示を前記電磁弁に送ると共に、ドレンの水位が該下位センサの高さ未満となった際、ドレンを滞留する指示を前記電磁弁に送る手段を採る。

さらに、本発明は、前記電磁弁が３ポートであり、前記エアシリンダは、単動式であり、前記プッシュロッドの端部が前記ドレン排出口から離れる方向に付勢されるばねを持つ手段を採る。

またさらに、本発明は、前記電磁弁が４ポートであり、前記エアシリンダは復動式である手段を採る。

さらにまた、本発明は、前記ドレン滞留部の空気を排出する排気口と、空気排出用電磁弁と、を持ち、該空気排出用電磁弁を開放し、前記ドレン滞留部内の空気を、前記ドレン排出口に接続したドレン排出管内に排出する手段を採る。

またさらに、本発明は、前記ピストンロッド及び前記プッシュロッドの一部について、前記エアシリンダ内に水分が流入することを防止する水分流入防止ガイドで覆われ、該水分流入防止ガイドと、前記ピストンロッド及び前記プッシュロッドとの間には、グリス溜りがあり、前記ドレン滞留部内の空気を該グリス溜りに流入するためのエア流入チューブが設けられ、該エア流入チューブは、該水分流入防止ガイドから上方に、上限センサよりも上まで伸びている手段を採る。

そしてまた、本発明は、前記制御部が、前記電磁弁に対して、一定時間ごとに、ドレンを排出する指示とドレンを滞留する指示とを行い、前記ドレン滞留部内の圧力を下げる手段を採る。

本発明に係るドレントラップによれば、ドレントラップの排出口の径を大きくすることができ、ストレーナが不要となり、異物を気にすることなく、ドレンを排出することができる。

本発明に係るドレントラップの実施形態を示す正面図、背面図、側面断面図である。 本発明に係るドレントラップのドレン排出動作を示す側面断面図である。 本発明に係るドレントラップの空気排出動作を示す側面断面図である。 本発明に係るドレントラップにおけるエア流入チューブの動作を示す側面断面拡大図である。 本発明に係るドレントラップの他の実施形態を示す側面断面図である。 本発明に係るドレントラップにおけるプッシュロッドの位置決め動作を示す側面断面拡大図である。 本発明に係るドレントラップの他の実施形態を示す正面図、背面図、側面断面図である。

本発明にかかるドレントラップは、電磁弁以外の方法でドレンの排出部の径を大きくすることができ、ストレーナが不要であって、異物を気にすることなくドレンを排出することが可能であることを最大の特徴とする。
以下、本発明に係るドレントラップの実施形態を、図面に基づいて説明する。
なお、以下に示されるドレントラップの全体構成及び各部の構成は、下記に述べる実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状や寸法、構造等の範囲内で適宜変更することができるものである。

図１から図６に従って、本発明を説明する。
図１は、本発明に係るドレントラップの実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面断面図である。
図２は、本発明に係るドレントラップのドレン排出動作を示す側面断面図であり、（ａ）はドレン排出口を閉じた状態、（ｂ）はドレン排出口を開いた状態を示している。
図３は、本発明に係るドレントラップの空気排出動作を示す側面断面図である。
図４は、本発明に係るドレントラップにおけるエア流入チューブの動作を示す側面断面拡大図である。
図５は、本発明に係るドレントラップの他の実施形態を示す側面断面図であり、（ａ）はドレン排出口を閉じた状態、（ｂ）はドレン排出口を開いた状態を示している。
図６は、本発明に係るドレントラップにおけるプッシュロッドの位置決めエア流入チューブの動作を示す側面断面拡大図であり、（ａ）はドレン排出口を閉じた状態、（ｂ）はドレン排出口を開いた状態を示している。
図７は、本発明に係るドレントラップの他の実施形態である空気排出部をドレン排出部で兼用する実施形態を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面断面図である。
なお、図面については、要部が確認しやすいように、適宜、模式化している場合がある。

ドレントラップ１は、圧縮空気圧回路内のドレン水を排出するドレン排出装置である。
圧縮空気圧回路から、ドレンと共にドレン滞留部に入った空気の圧力を用い、ドレン排出口を開閉する。
ドレントラップ１は、ドレン滞留部１０と、ドレン滞留部の空気を取入れる空気取り入れ口２１と、ドレン排出部３０と、制御部７０と、空気排出部８０と、水分流入防止ガイド９０と、から構成されている。
また、全体が、薄板を曲げたカバーＣで覆われ、カバーＣは、平板部１２にビスＢで固定されている。

ドレン滞留部１０は、圧縮空気回路の各装置から排出されるドレンを一時的に滞留しておく部分である。
ドレン滞留部１０は、大きくは、一つの円筒部１１と二つの平板部１２から構成されている。円筒部１１の端部を二つの平板部１２で挟むことで、比較的大容量のドレンを高い強度で滞留する。円筒部１１と平板部１２の間には、パッキン１３が配置され、ドレンの漏れを防止している。

二つの平板部１２は、４つのボルト１４で強固に固定されている。
一方の平板部１２には、制御部７０とドレン排出部３０の一部が配置され、空気排出部８０が配置され、空気取り入れ口２１が設けられている。
他方の平板部１２には、ドレン排出部３０の一部であるエアシリンダ４０が配置され、水位を検出する上限センサ７１、下限センサ７２が配置され、ドレン流入口１５が設けられている。ドレン流入口１５には、圧縮空気回路の装置からのドレンがドレン管２０を経由して流入する。
二つの平板部は、第１の空気管６５、検出信号線７４などでつながっている。第１の空気管６５は、エアシリンダ４０を制御するための空気が行き来する管である。検出信号線７４は、上限センサ７１、下限センサ７２の水位の情報を制御部７０に伝える線である。

空気取り入れ口２１は、ドレン排出口３１の開閉に用いる空気を、ドレン滞留部１０内から取り込む部分である。
空気取り入れ口２１は、ドレン滞留部１０の中で、上限センサ７１よりも高い位置に設けられている。ドレン滞留部１０の内部は、空気とドレンが混在するため、ドレンの影響を少なくするため、極力、ドレン滞留部１０の上部に配置されている。
空気取り入れ口２１内には、圧縮空気回路内の同等の圧力の空気が入っている。例えば、０．７ＭＰａ程度である。従って、空気取り入れ口２１内の空気を用いることで、エアシリンダ等を容易に制御することができる。一般的には、エアシリンダ等の制御には、専用にエアコンプレッサ等を用意する必要があるが、本実施形態は、圧縮空気回路に付属する装置であり、且つ、その装置内に、圧縮空気を保持していることになるので、エアシリンダの制御において、他の要素を準備する必要が無く、効率よく制御することができる。
空気取り入れ口２１から入った空気は、エア切替用電磁弁６０等を通り、エアシリンダ４０に達する。
空気取り入れ口２１の表面は、フィルタ２２で覆われている。フィルタ２２は、異物、水が、空気取り入れ口２１から取り込まれることを防ぐものである。異物や水が入ってしまうと、エアシリンダ４０の動作に支障が出るからである。フィルタ２２の素材は、異物が侵入せず、水をはじき、空気を通す素材が適当である。

ドレン排出部３０は、本実施形態の重要な要素である。ドレン排出管３３は、ドレン排出口３１の開閉を、制御部７０の指示に従って、空気圧によって行う部分である。
ドレン排出部３０は、主に、ドレン排出口３１と、エアシリンダ４０と、プッシュロッド５０と、エア切替用電磁弁６０と、制御部７０と、から成る。
ドレン排出口３１は、ドレン滞留部１０内のドレンＤをドレン排出管３３に導く部分である。ドレン内に含まれる異物も含めて排出する。そのため、ドレン排出口３１の内径は、大きい。例えば、径は８ｍｍ程度である。
ドレン排出口３１が閉じられる際、ドレン排出口３１の先端部３２は、プッシュロッド５０の端部のシールパッキン５１と圧接する。先端部３２は、鋭角的であり、シールパッキン５１と対向する部分の面積が、小さいことから、シールパッキン５１に深く圧接されるので、ドレンが漏れることは無い。

エアシリンダ４０は、ドレン排出口３１を開閉するプッシュロッド５０を、空気圧で動かす部分である。言い換えれば、エアシリンダ４０は、プッシュロッド５０を軸方向に移動可能である。
本実施形態では、単動式の場合を説明する。
エアシリンダ４０は、シリンダチューブ４１と、ピストン４２と、ピストンロッド４３と、ばね４６と、から成る。
ばねは、プッシュロッドの端部がドレン排出口から離れる方向に付勢する。
円筒状のシリンダチューブ４１の内部にピストン４２があり、シリンダチューブ４１のプッシュ側給排気ポート４４から送られる空気によって、ピストン４２がプッシュ側給排気ポート４４から離れる方向に移動する。
プッシュ側給排気ポート４４から空気が送られない場合、ピストン４２は、ピピストンロッド４３側に配置されたばね４６によって、付勢され、プッシュ側給排気ポート４４の方向に移動する。
ピストン４２に移動に応じて、ピストン４２に接続されたピストンロッド４３が動く。
ピストンロッド４３には、プッシュロッド５０が接続されているので、ピストン４２の動きに応じて、プッシュロッド５０とドレン排出口３１の位置関係が変わり、ドレン排出口３１の開閉を行うことができる。

ドレン排出口３１を閉ざす際は、プッシュ側給排気ポート４４から空気が送られ、ピストン４２、ピストンロッド４３、プッシュロッド５０がドレン排出口３１の方に動き、シールパッキン５１によって、ドレン排出口３１が密閉される。空気は、エア切替用電磁弁６０から第１の空気管６５を介して、供給される。
プッシュ側給排気ポート４４に送られる空気は、ドレン滞留部１０内の空気であり、圧縮空気回路内の空気と同等の気圧で有り、ピストン４２に十分な力を掛けることができる。
ドレン排出口３１を開ける際は、シリンダチューブ４１内の空気が、プッシュ側給排気ポート４４から排出され、ピストン４２のピストンロッド４３側に配置されたばね４６の力によって、ピストン４２、ピストンロッド４３、プッシュロッド５０が、ドレン排出口３１から離れる方向に動き、ドレン排出口３１が開放される。

プッシュロッド５０は、ドレン排出口３１に端部が圧接可能である。
エアシリンダ４０の動きによって、ドレン排出口３１を開閉する部分である。ドレン排出口３１は、一方の平板部１２にあり、エアシリンダ４０は、他方の平板部１２にあることから、プッシュロッド５０は、ドレン滞留部１０を横断する比較的長いものとなる。
ドレン排出口３１を閉じる際は、大きな力をドレン排出口３１の先端部３２に掛けることになるので、プッシュロッド５０は、十分な剛性があり、たわまない強度を持つ。プッシュロッド５０の先端には、ドレン排出口３１の先端部３２に密着するシールパッキン５１が配置されている。シールパッキン５１は、ゴムや樹脂で構成される。長時間、ドレン内に置かれるので、水等での劣化の少ない材質であると好適である。
プッシュロッド５０の径は、ドレン排出口３１の内径よりも大きくする。こうすることで、ドレン排出口３１を開く際の水圧の影響を軽減することができる。もし、プッシュロッド５０の径が、ドレン排出口３１の内径よりも小さく、ドレン排出口３１と圧接する部分のみ大きな径とすると、プッシュロッド５０にかかる水圧の一部がドレン排出口３１の方向にかかり、プッシュロッド５０をドレン排出口３１から離しにくくなってしまうからである。

エア切替用電磁弁６０は、制御部７０に従って、エアシリンダ４０への空気の供給状態を調整する部分である。本実施形態は、３ポートの電磁弁の場合である。
空気供給ポート６１は、空気取り入れ口２１に接続されている。第１の空気給排ポート６２は、第１の空気管６５を介して、エアシリンダ４０のプッシュ側給排気ポート４４に接続されている。空気開放ポート６４は、大気に開放されている。
エア切替用電磁弁６０は、２つのモードを持つ。
空気供給ポート６１と第１の空気給排ポート６２を接続し、空気取り入れ口２１からの空気を、第１の空気管６５を介して、エアシリンダ４０に送るモードと、第１の空気給排ポート６２と空気開放ポート６４を接続し、エアシリンダ４０からの空気を第１の空気管６５を介して受け取り、外気に放出するモードである。
ドレン排出口３１を閉じる際は、エア切替用電磁弁６０は、エアシリンダ４０に空気を送るモードになる。ドレン排出口３１を開ける際は、エア切替用電磁弁６０は、エアシリンダ４０からの空気を放出するモードになる。

空気排出部８０は、エアロック（エアバイディング）を回避するためのものである。
図３で示すように、ドレン管２０に、ドレン溜りＡが発生し、ドレン管２０を塞いでしまうと、ドレン滞留部１０内の空気の閉じ込められた状態となり、ドレン滞留部１０にドレンＤがうまく入らない状態となってしまう。
そこで、空気排出部８０を用いることによって、エアロックを回避する。
空気排出部８０は、排気口２３と、空気排出用電磁弁８１と、を持つ。
排気口２３は、ドレン滞留部の上部に接続されている。
空気排出用電磁弁８１の一方が排気口２３に接続され、他方が空気排出管８２を通して、ドレン排出管３３に接続されている。制御部７０は、定期的又は適宜、空気排出部８０に対して、空気を排出する指示を行う。排出の指示は、１秒以下の極めて短時間で、エアシリンダ４０の制御に支障が無い範囲で行われる。
排出指示によって、空気排出用電磁弁８１が開き、ドレン滞留部１０に繋がった排気口２３からの空気が空気排出用電磁弁８１を通り、空気排出管８２を介して、ドレン排出管３３から排出される。
ドレン滞留部１０内の空気圧が下がることによって、ドレン溜りＡが解消され、ドレンが正常に、ドレン滞留部１０内に入ることができる。

水分流入防止ガイド９０は、エアシリンダ４０内への水、異物の流入を防ぐ部分である。図４に示すように、エアシリンダ４０のドレン滞留部１０側にあり、ピストンロッド４３、プッシュロッド５０の周囲を囲む円筒部９１から成り、プッシュロッド５０等と円筒部９１の間に適宜Ｏリング９２が配置され、円筒部９１の内面にグリス溜り９３を配置している。
グリス溜り９３を持つことによって、プッシュロッド５０等が円筒部９１に対して、摺動しても、水等の侵入を防ぐことができる。
円筒部９１の内面のグリス溜り９３部分から上方に向けて、エア流入チューブ９４が配置されている。エア流入チューブ９４は、空気圧で、水等の流入を防ぐものである。
エア流入チューブ９４の上端部は、上限センサ７１よりも上に伸びている。ドレン滞留部内の空気を、グリス溜り９３に流入することによって、グリス溜り９３に圧力をかけることができ、水等の侵入をさらに防ぐことができる。
言い換えれば、ピストンロッド及びプッシュロッドの一部は、エアシリンダ内に水分が流入することを防止する水分流入防止ガイドで覆われ、水分流入防止ガイドと、ピストンロッド及びプッシュロッドとの間には、グリス溜りがあり、ドレン滞留部内の空気をグリス溜りに流入するためのエア流入チューブが、設けられ、エア流入チューブは、水分流入防止ガイドから上方に、上限センサよりも上まで伸びていると言える。

制御部７０は、センサ等の情報に従って、ドレン排出部３０を制御する部分である。制御部７０は、ドレンをドレン滞留部に滞留させる際、プッシュロッドの端部がドレン排出口に圧接するように、プッシュロッドを移動させ、ドレン滞留部からドレンを排出する際、プッシュロッドの端部がドレン排出口から離隔するように、プッシュロッドを移動させる。
センサとして、上限センサ７１と下限センサ７２とを持つ。上限センサ７１、下限センサ７２の信号は、検出信号線７４として、制御部７０に送られる。
上限センサ７１、下限センサ７２は、センサ保護カバー７３で保護され、異物等が直接センサに付くことは無い。
上限センサ７１は、ドレンＤがドレン滞留部１０の容量の上限に達したことを検知する部分である。制御部７０は、上限センサ７１の信号を検知した際、ドレン排出部３０のエア切替用電磁弁６０に対して、ドレン排出口３１を開ける指示を行う。言い換えれば、制御部７０は、ドレンの水位が上限センサ７１の高さ以上となった際、ドレンを排出する指示を前記電磁弁に送る。
ドレン排出口３１を開ける指示は、原則、下限センサ７２の信号が検知されるまで続く。
下限センサ７２は、ドレンＤが、ドレン滞留部１０から十分排出されたことを検知する部分である。制御部７０は、下限センサ７２の信号により、ドレンの水位が下限センサの位置未満であることを検知した際、ドレン排出部３０のエア切替用電磁弁６０に対して、ドレン排出口３１を閉じる指示を行う。言い換えれば、制御部７０は、ドレンの水位が該下位センサの高さ未満となった際に、ドレンを滞留する指示を前記電磁弁に送る。
また、制御部７０は、空気排出部８０を用いて、適宜、ドレン滞留部１０内の空気を排出する。

図２に沿って、全体の動きを説明する。
図２（ａ）は、ドレン排出口３１が閉じている状態である。
制御部７０は、上限センサ７１からの情報により、水が上限センサ７１まで達していないことがわかる。制御部７０は、ドレン排出口３１が閉じている状態を維持する。制御部７０は、エア切替用電磁弁６０に対して、空気取り入れ口２１からの空気をエアシリンダ４０に送る指示を行う。
エア切替用電磁弁６０は、空気取り入れ口２１に繋がった空気供給ポート６１と、エアシリンダ４０に繋がった第１の空気給排ポート６２を接続している。ドレン滞留部１０内の空気は、エア切替用電磁弁６０内を通り、第１の空気管６５を経由して、エアシリンダ４０のシリンダチューブ４１のプッシュ側給排気ポート４４に入る。（図２（ａ）の矢印）
空気圧は、ピストン４２を押し、繋がったピストンロッド４３、プッシュロッド５０を押し、プッシュロッド５０の先端のシールパッキン５１が、ドレン排出口３１の先端部３２に圧接する。０．７ＭＰａ程度の空気圧で圧接させるので、ドレン排出口３１から水が漏れることは無い。
このようにして、ドレン排出口３１が閉じた状態が維持される。

図２（ｂ）は、ドレン排出口３１が開く状態である。
制御部７０は、上限センサ７１からの情報により、水が上限センサ７１まで達したことがわかる。制御部７０は、エア切替用電磁弁６０に対して、エアシリンダ４０の空気を開放するように指示を行う。
エア切替用電磁弁６０は、エアシリンダ４０に繋がった第１の空気給排ポート６２と、外気に開放されている空気開放ポート６４を接続する。ドレン滞留部１０内の空気は、エアシリンダ４０のシリンダチューブ４１のプッシュ側給排気ポート４４から排出され、エア切替用電磁弁６０内を通り、外気に排出される。（図２（ｂ）矢印）
ピストンに対して、空気圧の付勢が無くなったため、バネの付勢が優位となり、ピストン４２は、プッシュ側給排気ポート４４方向に移動する。それに応じて、ピストンロッド４３、プッシュロッド５０も、ドレン排出口３１から離れる方向に移動する。シールパッキン５１は、ドレン排出口３１の先端部３２から十分離れ、ドレン排出口３１から、水、異物が排出される。

エアシリンダ４０を動かす動力として、ドレン滞留部１０内の空気を用いることによって、ドレン滞留部１０以外からの動力供給が不要であり、大きく開口したドレン排出口の開閉を、極めてコンパクトな構造で実現できる。
また、空気圧を用いることによって、大きく開口したドレン排出口の開閉にも関わらず、大電力が不要であり、省電力とすることができる。

図５に沿って、エアシリンダ４０が複動式で、ドレン滞留部１０内に配置された場合を説明する。
エアシリンダ４０は、ドレン排出口３１のある平板部１２に、エアシリンダ固定部４７によって固定されている。エアシリンダ固定部４７は、エアシリンダ４０を複数の棒又は板で支えている。
エアシリンダ４０が、ドレン排出口３１に接近した位置になるので、その分、プッシュロッド５０を短くすることができ、プッシュロッド５０の変形量も少なくなり、位置決めが容易になる。
エアシリンダ４０は、複動式であり、プッシュ側給排気ポート４４とプル側エア給排気ポート４５を持つ。エア切替用電磁弁６０から一方のポートに空気が送られることによって、ピストン４２がポートに応じた方向に移動する。
エア切替用電磁弁６０は、空気供給ポート６１と、第１の空気給排ポート６２と、第２の空気給排ポート６３と、空気開放ポート６４の、４つのポートを持つ。
空気供給ポート６１は、空気取り入れ口２１に接続されている。第１の空気給排ポート６２は、第１の空気管６５を介して、エアシリンダ４０のプッシュ側給排気ポート４４に接続されている。第２の空気給排ポート６３は、第２の空気管６６を介して、エアシリンダ４０のプル側エア給排気ポート４５に接続されている。空気開放ポート６４は、大気に開放されている。

ドレン排出口３１を閉じる際、エア切替用電磁弁６０は、制御部７０からの指示により、空気供給ポート６１と第１の空気給排ポート６２とを接続し、第２の空気給排ポート６３と空気開放ポート６４とを接続する。
この動作により、図５（ａ）の太矢印で示すように、空気取り入れ口２１からの空気がプッシュ側給排気ポート４４に送られ、細矢印で示すように、シリンダチューブ４１内の空気がプル側エア給排気ポート４５を介して、大気に放出される。
ピストン４２は、ドレン排出口３１方向に移動し、プッシュロッド５０の先端のシールパッキン５１がドレン排出口３１を覆い、先端部３２を密閉する。

次に、ドレン排出口３１を開ける際、エア切替用電磁弁６０は、制御部７０からの指示により、空気供給ポート６１と第２の空気給排ポート６３を接続し、第１の空気給排ポート６２と空気開放ポート６４を接続する。
この動作により、図５（ｂ）の太矢印で示すように、空気取り入れ口２１からの空気がプル側エア給排気ポート４５に送られ、細矢印で示すように、シリンダチューブ４１内の空気がプッシュ側給排気ポート４４を介して、大気に放出される。
ピストン４２は、ドレン排出口３１から離れる方向に移動し、プッシュロッド５０の先端のシールパッキン５１がドレン排出口３１から離れ、先端部３２を開放する。

このような構造とすることで、エアシリンダ４０がドレン滞留部１０の内部に入ることで、全体の大きさをコンパクトにすることができる。
また、複動式とすることで、押す方向、引く方向とも、同様の力を加えることができるので、より安定した動作とすることができる。

ドレン排出口３１に圧接するプッシュロッド５０は、比較的寸法が長いことから、振動や経年変化で、ドレン排出口３１との相対位置がズレる可能性がある。そこで、位置決め部５２があると信頼性が上がり、好適である。
一例として、図６に沿って、位置決め部５２が、位置決めピン５３とガイド部５４とを持つ場合を説明する。
プッシュロッド５０の端部には、位置決めピン５３があり、プッシュロッド５０から幅方向に突出した突出部と、突出部の端部からプッシュロッド５０の軸方向に突出した突起部を持つ。
ガイド部５４は、平板部１２の内面側で、ドレン排出口３１の近傍にあり、位置決めピン５３の突起部を挿入可能な円筒状であり、
プッシュロッド５０の動きに合わせて、突起部が円筒内を摺動する構造である。

図６（ａ）が、ドレン排出口３１にプッシュロッド５０が圧接した状態であり、図６（ｂ）が、ドレン排出口３１とプッシュロッド５０が離れた状態である。
プッシュロッド５０がドレン排出口３１から離れても、位置決め部５２による、プッシュロッド５０の位置にずれが生じない。
従って、このような構造とすることで、ドレン排出口３１とプッシュロッド５０との相対位置は、規定され、常に、ドレン排出口３１に対して、プッシュロッド５０が最適の位置で圧接することができる。
また、位置決め部５２が、ドレン排出口３１から離れた場所にあるので、位置決め部５２が、ドレン排出口３１内部にある場合に比べて、ドレン排出口３１を開いた際、ドレン排出口３１付近に、ドレン、異物の排出を邪魔するものが無く、ドレン等をスムーズに排出することができる。

エアロック（エアバイディング）を回避する方法として、ドレン排出口３１から一定時間、ドレン、空気は排出する方法が考えられる。図７に沿って説明する。
言い換えれば、制御部７０は、エア切替用電磁弁６０に対して、一定時間ごとに、ドレンを排出する指示と、ドレンを滞留する指示と、を行い、ドレン滞留部内の圧力を下げるものである。
図１で説明した実施形態と異なる点は、空気排出部８０が無いことと、エア切替用電磁弁６０の空気開放ポート６４が、ドレン排出管３３に接続されている点である。
本形態は、空気排出部８０を用いず、ドレン排出部３０の動作で、エアロックを回避するための空気排出を行うものである。
ドレンを滞留している際は、ドレン排出口３１は、通常閉じている。また、エアロックは、ドレン滞留中に発生する。
そこで、ドレン滞留中であり、ドレン排出口３１が閉じている期間に、ドレン排出口３１を一定時間、開け、ドレン及び空気は排出するものである。

動作を説明する。初期状態は、エア切替用電磁弁６０によって、ドレン滞留部１０内の空気が、エアシリンダ４０に送られ、ピストン４２、ピストンロッド４３、プッシュロッド５０が、ドレン排出口３１方向に移動しており、シールパッキン５１がドレン排出口３１と圧接している状態である。
制御部７０は、タイマで時間を計測し、一定の時間が経過した段階で、エア切替用電磁弁６０に対して、エアシリンダ４０の空気を開放するように指示を行う。
エア切替用電磁弁６０は、第１の空気給排ポート６２と、外気に開放されている空気開放ポート６４とを接続する。エアシリンダ４０内の空気は、空気開放ポート６４からドレン排出管３３に排出され、ピストン４２は、エアの付勢を無くし、ばね４６の付勢により、ドレン排出口３１から離れる方向に移動し、合わせて、プッシュロッド５０、シールパッキン５１も移動し、ドレン排出口３１は開く。
ドレン排出口３１から、ドレン滞留部１０内のドレン、空気が、排出される。
エアロックを解消するのに十分な量が、ドレン排出口３１から排出された時点で、制御部７０は、エア切替用電磁弁６０に、空気取り入れ口２１からの空気をエアシリンダ４０に送る指示を行う。
エア切替用電磁弁６０は、第１の空気給排ポート６２と、空気供給ポート６１とを接続する。エアシリンダ４０内に、ドレン滞留部１０内の空気が供給され、、ピストン４２は、エアの付勢により、ドレン排出口３１の方向に移動し、合わせて、プッシュロッド５０、シールパッキン５１も移動し、ドレン排出口３１は閉じる。
この一連の動作によって、ドレン排出口３１は、一定の時間ごとに、エアロックを回避する動作を行うことができるので、空気排出部８０が無いにも関わらず、ドレントラップの性能を向上させることができる。

このように、本発明によれば、ドレントラップの排出口の径を大きくすることができ、ストレーナが不要となり、異物を気にすることなく、ドレンを排出することができる。

また、本発明によれば、エアシリンダを用いることによって、大電力の電磁弁を用いる必要が無いので、省電力とすることができる。

さらに、本発明によれば、エアシリンダを用いることによって、排出弁の制御として、ドレン滞留部内の空気を用いることができ、他の動力の新たな追加の必要がなく、好適である。

またさらに、本発明によれば、複動式エアシリンダを用いることによって、ドレン排出口の開放、閉鎖とも、同様の力で行うことができ、開閉の信頼性を向上させることができる。

さらにまた、本発明によれば、ドレン滞留部内の空気を抜く空気排出部を持つことによって、ドレン滞留部内の空気を効率的に排出することができるので、エアロックを回避することができる。

そしてまた、本発明によれば、水分流入防止ガイドを用いることによって、プッシュロッドやピストンロッドがドレン滞留部内で移動するにも関わらず、エアシリンダ内に、不要な水分が入ることなく、エアシリンダの信頼性を向上させることができる。

本発明に係るドレントラップは、ストレーナを用いないドレントラップの能力を改善する技術であって、あらゆる圧縮空気圧回路におけるドレントラップとして利用することが可能である。よって、本発明の産業上の利用可能性は大きいものと思料される。

１ ドレントラップ
１０ ドレン滞留部
１１ 円筒部
１２ 平板部
１３ パッキン
１４ ボルト
１５ ドレン流入口
２０ ドレン管
２１ 空気取り入れ口
２２ フィルタ
２３ 排気口
３０ ドレン排出部
３１ ドレン排出口
３２ 先端部
３３ ドレン排出管
４０ エアシリンダ
４１ シリンダチューブ
４２ ピストン
４３ ピストンロッド
４４ プッシュ側給排気ポート
４５ プル側給排気ポート
４６ ばね
４７ エアシリンダ固定部
５０ プッシュロッド
５１ シールパッキン
５２ 位置決め部
５３ 位置決めピン
５４ ガイド部
６０ エア切替用電磁弁
６１ 空気供給ポート
６２ 第１の空気給排ポート
６３ 第２の空気給排ポート
６４ 空気開放ポート
６５ 第１の空気管
６６ 第２の空気管
７０ 制御部
７１ 上限センサ
７２ 下限センサ
７３ センサ保護カバー
７４ 検出信号線
８０ 空気排出部
８１ 空気排出用電磁弁
８２ 空気排出管
９０ 水分流入防止ガイド
９１ 円筒部
９２ Ｏリング
９３ グリス溜り
９４ エア流入チューブ
Ｃ カバー
Ｂ ビス
Ｄ ドレン
Ａ ドレン溜り

Claims (5)

1. 圧縮空気圧回路内のドレン水を排出するドレン排出装置において、
   ドレン流入口を持つドレン滞留部と、ドレン排出部と、ドレン滞留部の空気を取入れる空気取り入れ口と、水位センサと、から成り、
   該ドレン排出部は、ドレン排出口と、ドレン排出口に端部が圧接可能なプッシュロッドと、該プッシュロッドにピストンロッドが接続されたエアシリンダと、空気管を介して該空気取り入れ口からの空気を該エアシリンダへ送ると共に該エアシリンダからの空気を外気に放出することが可能な電磁弁と、該電磁弁を制御する制御部と、から成り、
   該エアシリンダは、該ピストンロッドを介して該プッシュロッドを軸方向に移動可能であり、
   該水位センサは、水位の上限を検知する上限センサと、水位の下限を検知する下限センサと、から成り、
   該ピストンロッド及びプッシュロッドの一部は、エアシリンダ内に水分が流入することを防止する水分流入防止ガイドで覆われ、
   該水分流入防止ガイドと、該ピストンロッド及びプッシュロッドとの間には、グリス溜りがあり、
   ドレン滞留部内の空気を該グリス溜りに流入するためのエア流入チューブが設けられ、
   該エア流入チューブは、水分流入防止ガイドから上方に、上限センサよりも上まで伸びており、
   該制御部は、ドレンの水位が下限センサの高さ未満となった際、ドレンを該ドレン滞留部に滞留させる指示を電磁弁に送り、該プッシュロッドの端部が該ドレン排出口に圧接するように、該電磁弁の制御でエアシリンダにおけるピストンロッドを介して該プッシュロッドを軸方向に移動させると共に、ドレンの水位が上限センサの高さ以上となった際、該ドレン滞留部からドレンを排出する指示を電磁弁に送り、該プッシュロッドの端部がドレン排出口から離隔するように、該電磁弁の制御でエアシリンダにおけるピストンロッドを介して該プッシュロッドを軸方向に移動させることを特徴とするドレントラップ。
2. 前記電磁弁は３ポートであり、
   前記エアシリンダは、単動式であり、前記プッシュロッドの端部が前記ドレン排出口から離れる方向に付勢されるばねを持つことを特徴とする請求項１に記載のドレントラップ。
3. 前記電磁弁は４ポートであり、
   前記エアシリンダは復動式であることを特徴とする請求項１に記載のドレントラップ。
4. 前記ドレン滞留部の空気を排出する排気口と、空気排出用電磁弁と、を持ち、
   該空気排出用電磁弁を開放し、前記ドレン滞留部内の空気を、前記ドレン排出口に接続したドレン排出管内に排出することを特徴とする請求項１に記載のドレントラップ。
5. 前記制御部は、前記電磁弁に対して、一定時間ごとに、ドレンを排出する指示とドレンを滞留する指示とを行い、前記ドレン滞留部内の圧力を下げることを特徴とする請求項１に記載のドレントラップ。