JPH027271Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば空気シリンダ、空気バネ等
の空気圧機器に乾燥した圧縮空気を供給するため
の空気圧縮機と除湿装置からなる乾燥圧縮空気供
給装置に関する。

〔従来の技術〕

この種装置の従来例としては、実公昭54−
27603号公報及び米国特許第3147095号公報に記載
される装置があり、又、この装置に使用される空
気圧縮機は、この出願の出願人が先に出願した実
願昭60−30435号に開示される２段空気圧縮機が
一般的であり、これらを１つにまとめた装置を第
６図に基づいて説明する。

従来の乾燥圧縮空気供給装置１′は、２段空気
圧縮機２０と、該２段空気圧縮機２０の吐出口と
その入口が接続され高温の圧縮空気を冷却するア
フタークーラ８と、該アフタークーラ８の出口と
その入口が接続されて冷却により生じた水を排出
する自動ドレン弁２１と、該自動ドレン弁２１の
出口とその入口が接続されて圧縮空気中の水分を
除去する除湿剤を内蔵した除湿筒６から構成され
る。前記２段空気圧縮機２０は、低圧（例えば
３／Kgcm²）の圧縮空気を供給する低圧シリンダ２
と、該低圧シリンダ２から吐出された高温の圧縮
空気を冷却するインタークーラ３及び冷却により
生じた水を排水するドレン弁４と、高圧（例えば
９／Kgcm²）の圧縮空気を供給する高圧シリンダ５
から成る。そして、この乾燥圧縮空気供給装置
１′の出口となる除湿筒６の出口は再生用空気溜
１１の入口と、該再生用空気溜１１方向を順方向
とする逆止弁２２及び該逆止弁２２に並列に設け
た絞り２３を介して接続されている。又、該再生
用空気溜１１の出口は、ガバナ１０を具備した元
空気溜９と該元空気溜９方向を順方向とする逆止
弁２４を介して接続されており、一方、前記除湿
筒６の入口は吐出弁１３とも接続されている。

このような従来の乾燥圧縮空気供給装置１′に
よつて乾燥した圧縮空気を供給する作動について
他の機器との相互の関連において説明する。ま
ず、２段空気圧縮機２０の低圧シリンダ２から１
段目の低圧の圧縮空気が吐出されインタークーラ
３に送られて冷却され、この冷却によつて生じた
水をドレン弁４によつて抜き取つた後、高圧シリ
ンダ５に送られて２段目の高圧の圧縮空気が生成
される。この圧縮空気は２段圧縮機２０の吐出口
でもある高圧シリンダ５の吐出口からアフターク
ーラ８へ送られここで冷却された後、自動ドレン
弁２１に送られて冷却によつて生じた水が除去さ
れてから除湿筒６に入り、ここで更に圧縮空気中
に含まれる水分が除去され乾燥空気となつて逆止
弁２２を通じて再生用空気溜１１及びこの再生用
空気溜１１から更に逆止弁２４を介して元空気溜
９に送られる。そして、この元空気溜９内の空気
圧力がガバナ１０の調圧上限値に達したならば、
該ガバナ１０よりの破線イ方向の制御指令によつ
て２段空気圧縮機２０を停止させ、かつ、破線ロ
方向の制御指令によつて自動ドレン弁２１内のド
レンを外部に排出すると共に、破線ハ方向の制御
指令によつて吐出弁１３を大気に開放させる。と
同時に、再生用空気溜１１内の乾燥した圧縮空気
は、絞り２３を経由することによつて大気圧まで
膨脹して除湿筒６内を逆流して除湿剤を乾燥再生
させた後、吐出弁１３から大気に排気される。元
空気溜９内の圧縮空気圧力がガバナ１０の調圧下
限値に低下したならば、破線イ方向への制御指令
に基づいて２段空気圧縮機２０を駆動させ、破線
ロ方向への制御指令に基づいて自動ドレン弁２１
内のドレンの外部への排出を遮断すると共に、破
線ハ方向への制御指令により吐出弁１３の大気へ
の開放を遮断して、前記したように、圧縮空気を
再び再生用空気溜１１及び元空気溜９へと乾燥し
た状態で送り込むのである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術によると、２段空
気圧縮機２０から吐出された圧縮空気中には多量
の水蒸気が含まれているために、２段空気圧縮機
２０と除湿筒６との間でドレンが発生し、この間
の配管やアフタークーラ８等の機器内における凍
結や錆による故障の原因となつている。それ故、
乾燥圧縮空気供給装置１′内に設けたドレン弁４
に加えて新な自動ドレン弁２１の設置、凍結防止
ヒータの設置、防錆配管の使用が必要となつて、
全体の製作費が増大する問題点がある。更に、こ
れら自動ドレン弁２１や配管の内容積は例えば鉄
道車両においては約10であるので、圧縮空気圧
が９Kg／cm²ならば90の空気が常に余分に必要な
ことから、この容量に相当する圧縮空気を生成す
るための余分のエネルギーが無駄になつている問
題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は上記事情に鑑み、製作費の減少とエ
ネルギーの節約を図るために、ドレンの発生箇所
を低圧シリンダによつて生成される中間圧力部に
集中させ、高圧シリンダ以降の配管や機器内にド
レンを発生させないことを技術的課題としてなさ
れたものであつて、その手段とするところは、前
記除湿筒を前記２段空気圧縮機のインタークーラ
と高圧シリンダの間に設けたところにある。

〔作用〕

このような手段によると、ドレン弁によつて水
を排除された中間圧力部の圧縮空気は、除湿筒に
よつて除湿されてから高圧シリンダに送り込まれ
るために、高圧シリンダには湿度の低い中間圧力
部の圧縮空気が供給され、従つて、除湿筒以降の
配管及び機器類の内部に錆が発生したり、水が凍
結することがなくなる。また、これらの対策のた
めの特別な装置を設ける必要がなくなり、全体と
しての設備費を軽減できる。さらに、空気圧縮機
から除湿筒までの空気配管の内容積が減少するた
め、吐出弁で排出される空気量が減少し、従つ
て、送り込む圧縮空気の量もその分だけ少なくな
つて消費エネルギーの節約を図ることができる。

〔実施例〕

この考案の実施例を第１図乃至第５図に基づい
て説明する。

尚、前記従来例と同一構成部材については同一
符号を用いてその説明を省略する。

まず、第１図に示すこの考案の基本構成につい
て説明する。

この乾燥圧縮空気供給装置１は、１段目の低圧
の圧縮空気を吐出する低圧シリンダ２と、該低圧
シリンダ２から吐出される圧縮空気を冷却するイ
ンタークーラ３と、該インタークーラ３による冷
却により生じた水を排出するドレン弁４と、該ド
レン弁４を経由した圧縮空気を更に高圧に圧縮し
てから吐出する２段目の高圧シリンダ５とからな
る２段空気圧縮機において、前記ドレン弁４と高
圧シリンダ５の間に除湿剤を内蔵した除湿筒６を
設けたものである。

この乾燥圧縮空気供給装置１を空気圧縮機に接
続して使用する際には、高圧シリンダ５の出口を
空気圧縮機に接続している再生用空気溜、元空気
溜等の空気溜８とその出口を接続しているアフタ
ークーラ７の入口に接続するだけでよい。高圧シ
リンダ５から吐出される高圧の圧縮空気はアフタ
ークーラ７によつて冷却された後、空気溜８に送
られて種々の目的に使用される。

第２ａ図及び第２ｂ図はこの考案の第１実施例
を示し、前記基本構成と異なるところは、除湿筒
６に内蔵される除湿剤の再生を図る装置を具備し
たものである。すなわち、従来例における元空気
溜９の空気圧が調圧上限値に達した時にガバナ１
０よりの指令に基き低圧シリンダ２及び高圧シリ
ンダ５を停止させかつ再生用空気溜１１の出口と
接続している切換弁１２を切り換えることによつ
て、除湿筒６の入口と接続している吐出弁１３を
開弁すると共に再生用空気溜１１に貯えられてい
る乾燥した圧縮空気を切換弁１２、絞り１５、逆
止弁１４を通じて除湿筒６の出口から入口方向へ
通過させて吐出弁１３より大気へ放出する過程で
除湿筒６に内蔵されている除湿剤中の湿気を除去
して乾燥し再生するのである。第２ｂ図は吐出弁
１３を除湿筒６の入口に接続する第２ａ図の実施
例に代えてドレン弁４と接続したもので、他の構
成及び作用効果は第２ａ図の実施例と同じであ
る。

第３ａ図及び第３ｂ図はこの考案の第２実施例
を示し、前記第１実施例と異なるところは、高圧
シリンダ５に並列して絞り１５を具備したバイパ
ス回路１６を設けた点である。この実施例による
と、元空気溜９が調圧上限値に達した時にガバナ
１０よりの指令に基き、低圧シリンダ２及び高圧
シリンダ５を停止させると共に吐出弁１３を開弁
させた際に、再生用空気溜１１に貯えられている
乾燥した圧縮空気は、バイパス回路１６の絞り１
５を経由して断熱膨脹してから除湿筒６の出口か
ら除湿筒６内の除湿剤の中を通つて除湿筒６の入
口から吐出弁１３を経由して吐出されるので、こ
の過程において、除湿剤中の湿気が除去され乾燥
し再生されるのである。第３ｂ図は、吐出弁１３
を除湿筒６の入口に接続する第３ａ図の実施例に
代えてドレン弁４と接続したもので、他の構成及
び作用効果は第３ａ図の実施例と同じである。

第４図はこの考案の第３実施例を示し、前記第
２実施例と異るところは、高圧シリンダ５の出口
を元空気溜９に直接に接続すると共に切換弁１２
をタイマー回路により開閉するようにした点であ
る。この実施例によると、所定時間間隔で定めら
れた時間だけ切換弁１２が自動的に切換りかつ吐
出弁１３が開弁されることにより乾燥した圧縮空
気が元空気溜９から切換弁１２、絞り１５、逆止
弁１４を経由して除湿筒６の入口から入つて除湿
剤から湿気を除去し乾燥して再生した後、同出口
から吐出弁１３を経由して大気中へ排出される。
そして、定められた時間が経過すると再び切換弁
１２が自動的に切換りかつ吐出弁１３も閉弁され
て低圧シリンダ２及び高圧シリンダ５が作動して
元空気溜９に圧縮空気が貯えられる。なお、タイ
マー回路により再生を行なう手段は、前述の全て
の実施例に適用できる。

第５図はこの考案の第４実施例を示す。この実
施例は、２筒式除湿装置を採用し、除湿剤の除湿
を高温の乾燥した圧縮空気で効率よく行うための
もので、その構成は、ドレン弁４の出口を２方向
切換弁１７と入口と接続し、この２方向切換弁７
の一方の出口を第１除湿筒６ａの入口と接続し、
他方の出口を第２除湿筒６ｂの入口と接続すると
共に、これら２つの除湿筒６ａ，６ｂの出口はそ
れぞれ第１逆止弁１８ａ、第２逆止弁１８ｂを介
して高圧シリンダ５の入口と接続し、更に、該高
圧シリンダ５の出口は、逆止弁１９を介して図外
の元空気溜９に接続されると共に切換弁１２の入
口とも接続される。又、この切換弁１２の出口は
それぞれ第１絞り１５ａ、第２絞り１５ｂを介し
て前記第１除湿筒６ａ及び第２除湿筒６ｂの出口
とそれぞれ接続されている。更に又、切換弁１２
及び２方向切換弁１７に所定時間間隔で定められ
た時間だけ同時に通気方向を切換える指令を発す
るタイマー回路Ｔが設けられている。なお、絞り
１５ａ，１５ｂは第５図に符号２４で示すよう
に、その設置位置を変えて１つにしても良い。

このような構成からなるこの実施例によると、
まず、ドレン弁４を通過した圧縮空気は、第１除
湿筒６ａ、第１逆止弁１８ａ、高圧シリンダ５及
び逆止弁１９を経て元空気溜９へ送られると共
に、高圧シリンダ５を経由した一部の高温の乾燥
した圧縮空気は、切換弁１２、第２絞り１５ｂを
経由することによつて断熱膨脹してから第２除湿
筒６ｂ内の除湿剤を除湿した後、２方向切換弁１
７を経て大気へ排出される。この間第１除湿筒６
ａにおいては元空気溜９へ送り込む空気が除湿さ
れて、一方第２除湿筒６ｂ内の除湿剤は乾燥され
再生される。そして、所定時間が経過すると、タ
イマー回路Ｔによつて２方向切換弁１７及び切換
弁１２が同時に切換つて、前記したのと反対の作
動、すなわち、第１除湿筒６ａ内の除湿剤が乾燥
して再生され、第２除湿筒６ｂで元空気溜９へ送
り込む空気の乾燥を行うのである。

このような動作を交互に行うことにより一方の
除湿筒を経由して連続して乾燥した圧縮空気を元
空気溜へ送ると共に他方の除湿筒の再生を行うの
である。

この実施例によれば、高圧シリンダ５の吐出す
る高温空気を再生用空気に利用したことにより、
除湿剤の再生が効率よく行なわれ、除湿性能の向
上、再生空気の節約ができる。

〔考案の効果〕

以上の説明からも明らかなように、この考案
は、２段空気圧縮機のドレン弁と高圧シリンダの
間に除湿筒を設けたものであるから、高圧シリン
ダ以降の配管や機器へは、湿度の低い圧縮空気が
送られるために新なドレン弁が不要になるのに加
わえて、これら配管や機器内において錆が発生し
なことから防錆対策を講じる必要がないので、そ
の分だけ設備費の軽減を図ることができる。

更に又、ドレン弁や機器の内容積に相当する圧
縮空気を生成するためのエネルギーを節約するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はこの考案の実施例を示し、
第１図は基本構成の回路図、第２ａ図は第１実施
例の回路図、第２ｂ図は第２ａ図の変更部分回路
図、第３ａ図は第２実施例の回路図、第３ｂ図は
第３ａ図の変更部分回路図、第４図は第３実施例
の回路図、第５図は第４実施例の回路図、第６図
は従来例の回路図を示す。 １……乾燥圧縮空気供給装置、２……低圧シリ
ンダ、３……インタークーラ、４……ドレン弁、
５……高圧シリンダ、６……除湿筒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １段目の低圧の圧縮空気を吐出する低圧シリン
   ダと、該低圧シリンダから吐出される圧縮空気を
   冷却するインタークーラと、該インタークーラに
   よる冷却により生じた水を排出するドレン弁と、
   該ドレン弁を経由した圧縮空気を更に高圧に圧縮
   して吐出する２段目の高圧シリンダとから成る２
   段空気圧縮機と、 圧縮空気の水分を除去する除湿剤を内蔵した除
   湿筒とから成る、 乾燥圧縮空気供給装置において、 前記除湿筒を前記２段空気圧縮機のインターク
   ーラと高圧シリンダの間に設けたことを特徴とす
   る乾燥圧縮空気供給装置。