JPH0724241A - 圧縮空気乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、乾燥剤再生時の圧縮空気の消費を防
止できる圧縮空気乾燥装置を提供することを目的とす
る。 【構成】流入口７４ａと流出口７４ｂを有し再生可能な
乾燥剤８０を収納する乾燥筒７３と、乾燥筒７３からメ
インタンク１０８に送出される乾燥圧縮空気の一部を貯
える再生用タンク１９と、ガバナ装置１１１のアンロー
ド指令を受け乾燥筒７３の入口側を大気に連通させる排
出弁６とを有する圧縮空気乾燥装置１において、再生用
タンク１９内を補助室２８と乾燥筒側に常時連通される
空間２９とに区画する仕切壁２６と、乾燥筒７３の入口
５側に流入される圧縮空気の温度を検知する温度センサ
６８と、この温度センサ６８の検知信号に基づいて開閉
される電磁弁２７とを有し、再生用タンク内１９に取り
付けた電磁弁２７により補助室２８と空間２９とを遮断
可能な再生用空気容量制御装置２５を設けたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮空気を作動媒体と
するブレーキ装置や扉開閉装置等の圧力源に使用される
圧縮空気乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のものとして、例えば、実
公昭６３−２３９４５号公報に開示されるように、流入
口及び流出口を有し内部に再生可能な乾燥剤を収納する
乾燥筒と、前記流入口に連絡されるとともに空気圧縮装
置が接続される入口と、前記流出口に連絡され前記乾燥
筒内からメインタンクに送出される圧縮空気の一部を貯
える再生タンクと、前記空気圧縮装置に対して発せられ
るガバナ装置のアンロード指令を受け前記乾燥筒の前記
流入口側を大気に連通させる排出弁とを備えたものが知
られている。

【０００３】こうしたものにおいては、空気圧縮装置か
ら吐出され入口に供給された圧縮空気を乾燥筒内に導入
して、圧縮空気中に含有される水分を乾燥剤に吸着さ
せ、圧縮空気を乾燥した後、再生用タンクに貯えつつメ
インタンクに貯えさせる乾燥工程と、空気圧縮装置がア
ンロードとされたときには、排出弁を開いて再生用タン
クに貯えた乾燥圧縮空気を乾燥筒内を逆流させることに
より、乾燥剤に吸着させた水分をその逆流する圧縮空気
中に取り込んで外部に排出し、乾燥剤を再生する再生工
程とを繰り返すようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮空気が
含有する水分量（飽和水蒸気量）は温度に左右され、圧
縮空気の温度が低くなるに連れて少なくなるため、上記
乾燥工程において、乾燥剤が吸着する水分量は、例え
ば、気温の高い夏期に比べ気温の低い冬期では少なくな
る。しかしながら、上記再生工程においては、空気の温
度変化に関係なく、常に再生用タンクの全容量分の圧縮
空気が乾燥剤中を逆流して排出するようになっているた
め、気温の低い時期では、乾燥剤を再生するに必要な乾
燥圧縮空気の量よりも多い圧縮空気が大気に排出され、
乾燥圧縮空気が余分に消費されるという問題がある。

【０００５】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あって、乾燥剤再生時の圧縮空気の消費を防止できる圧
縮空気乾燥装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１では、前記入口側に流入する空
気の温度低下に基づいて前記再生用タンクの容量を減少
させる再生用空気容量制御装置を設けたものである。

【０００７】請求項２では、その再生用空気容量制御装
置が、前記入口から前記流入口に向かう圧縮空気の温度
を検知する温度センサと、この温度センサからの検知信
号に基づいて開閉される電磁弁と、前記再生用タンクに
所定容量をもって形成され前記電磁弁の閉弁により前記
乾燥筒側から遮断される補助室とを有するものである。

【０００８】請求項３では、前記補助室を、前記再生用
タンク内に仕切壁を設けて当該再生用タンク内で前記乾
燥筒側と常時連通する空間から区分して、前記電磁弁
を、前記仕切壁の前記補助室側と前記空間側とを遮断可
能に前記再生用タンクに装着するようにした。

【０００９】

【作用】上述した本発明の圧縮空気乾燥装置によれば、
入口側に流入する圧縮空気の温度が低下し、その圧縮空
気中に含まれる水分が少なくなったときには、それに応
じて再生用タンクの容量が減じられるため、乾燥剤の再
生工程において、乾燥筒内を逆流し排出弁を介して大気
に放出される圧縮空気の量は減少されることとなる。具
体的には、乾燥筒に流入する圧縮空気の温度低下が温度
センサにより検出されると、電磁弁が開弁して、例えば
再生用タンク内に仕切壁を設けることによって区画され
る補助室が乾燥筒から遮断され、再生用タンクの容量つ
まり再生工程において消費される乾燥圧縮空気の量が、
補助室の容量文源氏られることとなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本考案を示す圧縮空気乾燥装置の断面
図である。図２は、図１の要部拡大図である。両図にお
いて、１は、圧縮空気乾燥装置であって、本体２は、一
端に開口３を有する内孔４が形成されている。この本体
２の開口３側周部には、内孔４に連通する入口５が設け
られている。本体２の開口３とは反対側端部には、排出
弁６の排出弁本体７が一体的に形成されている。本体２
の開口３には、蓋部材８が突出部９を嵌合して取り付け
られている。蓋部材８は、本体２とは反対側に突出する
嵌合部１２と径方向に突出する取り付け部１３とを形成
されており、この取り付け部１３と本体２のフランジ部
１０との間にシールリング１１が介在している。シール
リング１１は、内孔４内部と大気との気密を保ってい
る。タンク部材１５は、その開口１４が蓋部材８の嵌合
部１２に嵌合可能な一端閉鎖のコップ上であって、開口
１４の周囲につば１６を備えている。このタンク部材１
５は、つば１６を貫通するボルト１７と、ナット１８と
により、本体２のフランジ部１０に対して、蓋部材８と
ともに、固定されている。タンク部材１５と蓋部材８と
で、再生用タンク１９が形成されている。２０は、シー
ルリングであり、タンク部材１５と蓋部材８との間に介
在して、再生用タンク１９の内部と大気との気密を保っ
ている。蓋部材８の中央には、弾性材料により形成され
る弁体２１が取り付けられている。蓋部材８には、内孔
４と再生用タンク１９とを連通する孔２２が設けられて
おり、弁体２１と係合して逆止弁２４を形成している。
また、蓋部材８には、再生用タンク１９と連通する絞り
２３が設けられている。

【００１１】タンク部材１５の閉鎖端には再生用空気容
量制御装置２５が設けられている。再生用空気容量制御
装置２５は、仕切壁２６と、電磁弁２７とにより構成さ
れている。仕切壁２６は、再生用タンク１９内を補助室
２８と、本体２の内孔４側に常時連通して外部に対する
出口１０５を設けた空間２９とに区画する。電磁弁２７
は、カバー１５ａに収納された電磁石装置３１と、弁装
置３０とにより構成されている。

【００１２】弁装置３０は、案内部材３２、弁座体３
３、弁体３４、弁軸３５、プラグ３６により構成され
る。案内部材３２は、タンク部材１５の閉鎖端壁に圧入
されおり、電磁弁装置３１側に開口する小径孔３７と、
補助室２８側に開口する大径孔３８とにより形成される
段付孔３９を形成され、大径孔３８と補助室２８とを連
通する通路４０が設けられている。軸部３３ａを有する
弁座体３３は、軸部３３ａが大径孔３８に螺着されてお
り、大径孔４１と、小径孔４２とにより形成される内孔
４３が備えられている。大径孔４１と小径孔４２との境
界には、弁座４４が形成されており、大径孔４１に挿入
される弁体３４と協動して補助室２８と空間２９とを連
通／遮断する弁となる。弁体３４は、弾性材料により形
成されており、その周部に軸方向に貫通する切欠き４５
を有している。内孔４３の空間２９側部分には貫通孔４
６を有するプラグ３６が螺着されている。ばね４７は、
一端が弁座体３３に当接し、他端がプラグ３６に当接し
ており、弁体３４を弁座４４に向けて付勢している。弁
軸３５は、案内部材３２の段付孔３９と弁座体３３の内
孔４３とに軸方向に移動自在に挿入されている。弁軸３
５と小径孔４２とは遊嵌しており、通路３３ｂを形成し
ている。弁軸３５の一端は、弁体３４に固定され、他端
は、電磁石装置３１のプランジャ４８に固定されてい
る。４９は、補助室２８と電磁石装置３１内との機密を
保つシール部材である。

【００１３】電磁石装置３１は、カバー１５ａ内に、プ
ランジャー４８を弁装置３０の開弁方向に付勢する開弁
コイル５１と、この開弁コイル５１の内径側に位置し、
プランジャー４８を弁装置３０の閉弁方向に付勢する閉
弁コイル５２とが設けられている。この閉弁コイル５２
の内側にはボビン５３を介在してプランジャー４８が摺
動自在に配設されている。ボビン５３とタンク部材１５
の閉鎖端壁との間には、開弁コイル５１が消磁した時
に、プランジャー４８を開弁位置に保持する永久磁石５
４と磁性板５０が固定され、同様に、ボビン５３とカバ
ー１５ａとの間には、閉弁コイル５２が消磁した時に、
プランジャー４８を閉弁位置に保持する永久磁石５５と
磁性板５６が固定されている。５７は、プランジャー４
８を案内する固定子である。５８，５９は、電磁石装置
３１内と大気との気密を保つシール部材である。６０は
弾性部材、６１はストッパーである。

【００１４】仕切壁２６の中央には筒部２６ａが形成さ
れ、弁座体３３が筒部２６ａに止め具６２により固定さ
れている。仕切壁２６の弁座体３３に当接する筒部２６
ａと、タンク部材１５に当接する外周壁２６ｂには凹所
６３，６４が設けられており、シールリング６５，６６
が装着されている。シーリリング６５，６６は、空間２
９と補助室２８との気密を保っている。

【００１５】本体２の入口５が設けられているボス部６
７に係合する蓋部材８の取り付け部１３には温度センサ
６８が取り付けられており、本実施例では、サーモスタ
ットが使用されている。温度センサ６８は、信号線６９
で制御部７０に接続されており、制御部７０は、信号線
７１を介して開弁コイル５１と閉弁コイル５２とに接続
され、温度センサ６８からの検知信号に基づいて開弁コ
イル５１と閉弁コイル５２の消励磁を制御可能としてい
る。

【００１６】７３はコップ形状の乾燥筒であって、本体
２の内孔４に挿入され、開口側外周が蓋部材８の凹部７
２と嵌合している。この乾燥筒７３は、底部には複数の
流入口７４ａが設けられており、開口側が流出口７４ｂ
となっている。底部の上面に複数の凸部７５が備えら
れ、底部の下面の中央部には凸部７６が備えられてい
る。乾燥筒は、凸部７６が排出弁本体７のボス部８２に
設けられている凹部８３に嵌合して位置決めされてい
る。一面に布が貼着されている多孔仕切板７７と、一面
に布が貼着されている多孔押圧板７８とがそれぞれ内壁
に嵌合させて配設されている。仕切板７７と押圧板７８
とで区画された室７９内には乾燥剤８０が充填されてい
る。乾燥筒７３の底部と内孔４の底部との間にはオイル
フィルター８１が配設されている。乾燥筒７３の流出口
７４ｂ側外周と本体２の開口３内壁との間には弾性部材
８４が配設されており、乾燥筒７３外周の入口５に連通
する環状空所を再生用タンク１９側からシールしつつ乾
燥筒７３を固定している。ばね８５は、蓋部材８と押圧
板７８とに当接し、押圧板７８を介して乾燥剤８０を底
部側に押圧している。

【００１７】本体２の底部に設けられる排出弁６は、そ
の排出弁本体７に孔８６が設けられている。この孔８６
に挿入されているプラグ８７には孔８８と孔８９とが形
成されている。孔８８の上部には弁座９０が形成され、
孔８８の下部は大気に開口している。孔８９にはピスト
ン９１が摺動自在に挿入されている。ピストン９１の下
端には弾性材料により形成される弁部材９２が当金９３
を介してボルト９４により固定されている。弁部材９２
と弁座９０とは協動して乾燥筒７３の入口側と大気との
連通を制御する。プラグ８７とピストン９１とに区画さ
れる室９５は、通路９６を介してコントロールポート９
７に連通する。プラグ８７には一端が弁座９０側に開口
して他端が通路１０１に開口する半径方向の孔１００が
形成されている。ピストン９１により形成される孔８９
内の室９８は、切欠き通路９９により孔１００に連通さ
れる。通路１０１は、乾燥筒７３の底部と孔１００とを
連絡する。室９８内に配設されたばね１０２は、ピスト
ン９１を常時上方に付勢している。プラグ８７は、排出
管１０３を介して止め輪１０４により抜け止めされてい
る。

【００１８】以上のように構成される圧縮空気乾燥装置
１は、入口５が管路１０９により空気圧縮装置１１０に
接続されるとともに、出口１０５が管路１０６と逆止弁
１０７とを通してメインタンク１０８に接続されてい
る。メインタンク１０８は、図示しないエアーブレーキ
装置または扉装置等に接続されている。メインタンク１
０８に接続されているガバナ装置１１１は、メインタン
ク１０８内の空気圧を所定範囲内に保つものであって、
アンロード信号を伝達可能に空気圧縮装置１１０と、圧
縮空気乾燥装置１のコントロールポート９７とに接続さ
れている。

【００１９】再生用空気容量制御装置２５を除く圧縮空
気乾燥装置１の作動は、よく知られているので簡単に説
明する。

【００２０】空気圧縮装置１１０が負荷運転されると、
圧縮空気が圧縮空気乾燥装置１の入口５へ供給される。
圧縮空気は、フィルター８１で圧縮空気中のオイルが取
り除かれ、流入口７４ａを通して乾燥筒７３に送られ、
乾燥剤８０によって乾燥され、乾燥圧縮空気となって流
出口７４ｂを通して再生用タンク１９に送られる。乾燥
圧縮空気は、一部が再生用タンク１９に貯えられながら
逆止弁２４を開弁して、メインタンク１０８に供給され
る。ガバナ装置１１１は、メインタンク１０８内の空気
圧が所定範囲の上限に達すると、空気圧縮装置１１０と
コントロールポート９７にアンロード信号を送り、空気
圧縮装置１１０は無負荷運転されると共に、排出弁６が
開弁して乾燥筒７３の入口側が大気と連通する。再生用
タンク１９に貯えられた乾燥圧縮空気は、絞り２３を通
して乾燥筒７３に逆送され、乾燥剤８０の表面に付着し
た水分を包含して排出弁６から放出し、乾燥剤８０を再
生する。エアーブレーキ装置または扉装置によりメイン
タンク１０８の乾燥圧縮空気が消費され、空気圧が所定
範囲の下限に達すると、ガバナ装置１１１のアンロード
信号が断たれて、排出弁６が閉弁し、空気圧縮装置１１
０が負荷運転されて、上記作動が繰り返し行われること
により、メインタンク１０８内の空気圧は、所定範囲内
に常時保たれる。

【００２１】次に、再生用空気容量制御装置２５の作動
について説明する。

【００２２】図２に示された弁体３４の位置は、弁座４
４に着座した閉弁位置であり、温度センサ６８が検知す
る温度、つまり、蓋部材８の取り付け部１３に伝導され
る圧縮空気の温度が一定値（例えば摂氏４０度）以下場
合である。

【００２３】入口５に流入する圧縮空気の温度が上昇し
て、温度センサ６８が検知する温度が摂氏４０度を超え
ると、温度センサ６８がそれに応じた検知信号を制御部
７０に出力し、制御部７０は、一定時間開弁コイル５１
に通電する。開弁コイル５１は、プランジャー４８をタ
ンク部材側に移動させて、弁軸３５を介してプランジャ
ー４８と連動する弁体３４は、弁座４４から離座して開
弁位置に移動し、電磁弁２７は開弁する。制御部７０は
一定時間後に開弁コイル５１に対する通電を断つが、開
弁コイル５１の消磁後も、プランジャー４８は、永久磁
石５４と磁性板５０とによる作用力を受けて消磁した後
もプランジャー４８を開弁位置に保持される。そして、
この動作に応じて、補助室２８は、空間２９と連通さ
れ、再生用タンク１９の容量は補助室２８分増量する。
従って、乾燥剤８０の再生時において、乾燥筒７３内を
逆流する乾燥圧縮空気は、補助室２８分が増量する。

【００２４】温度センサ６８が検知する温度が摂氏４０
度以下になると、その検知信号の切換に基づいて、制御
部７０は、閉弁コイル５２に一定時間通電し、電磁弁２
７は閉弁する。一定時間後に閉弁コイル５２が消磁され
ても、プランジャー４８は、永久磁石５５と磁性板５６
とによる作用力を受けて閉弁位置に保持される。このよ
うにして、補助室２８と空間２９との連通が断たれる
と、再生用タンク１９の容量は補助室２８分減じられる
こととなり、乾燥剤８０の再生時には、空間２９に貯え
られた乾燥圧縮空気のみにより、乾燥剤８０に付着した
水分を大気に放出する。

【００２５】このように、本実施例では、温度センサ６
８によって乾燥筒７３に流入する圧縮空気の温度を検知
して、これに基づきその圧縮空気に含まれ乾燥剤８０に
よって吸着される水分の量を判断するようにし、その圧
縮空気の温度が所定値以下となったとき、電磁弁２７を
開弁して再生用タンク１９の容量を補助室２８の容量分
減じるようにしているので、外気温が低い時期等には、
乾燥剤８０の再生のために消費される乾燥圧縮空気の量
を減少させて、乾燥圧縮空気が過剰に大気に放出され浪
費されることを防止できる。

【００２６】そして、再生用空気容量制御装置として、
仕切壁２６及び電磁弁２７をタンク部材１５に取り付け
るとともに、温度センサ６８を蓋部材８の取り付け部１
３に設けるようにしているので、圧縮空気乾燥装置を構
成する概在の部品を流用し、それに若干の加工を施すだ
けで、しかも大気に対するシール個所の増加を最小限に
留めて、上記効果を得ることができるようになる。

【００２７】以上、図示した実施例について説明した
が、本発明はこれに限定されることなく、種々の態様で
実施可能である。

【００２８】例えば、流入する圧縮空気の温度変化に応
じて乾燥筒７３に対する補助室２８の連通を開閉するこ
とに代えて、再生用タンクに対して、乾燥筒側と常時連
通する空間を区画する可動壁と、これを移動させるため
のモーター等の駆動手段とを設け、流入する圧縮空気の
温度変化に応じて駆動手段を作動させて可動壁の位置を
変更することにより、乾燥筒側と常時連通する空間の容
積を変えるようにしてもよい。

【００２９】また、タンク部材１５内に仕切壁２６を固
定して補助室２８を区画することに代えて、タンク部材
１５とは別にその外部に容器を形成する部材を設けるこ
とにより補助室を区画したり、補助室をひとつではなく
複数個区画するようにしてもよい。補助室を複数個区画
する場合には、それら各々の容積を異ならせ、乾燥筒７
３に流入する圧縮空気の温度変化に応じて、乾燥筒７３
側に連通させる補助室の数並びに組合せを変更するよう
にして、再生用空気容量を多段階に制御可能となる。

【００３０】さらにまた、温度センサは、蓋部材８の取
り付け部１３に設けることに代えて、圧縮空気の温度を
直接検知可能に、入口５から乾燥筒７３内に至る流路内
に検知部が位置するように設けてもよい。

【００３１】なお、本発明は、乾燥筒に対して再生用タ
ンクを直列に一体化した図示の圧縮空気乾燥装置のみな
らず、乾燥筒を覆うようにその外周に同心状に再生用タ
ンクを設けたもの（例えば実開平２−２０９２１号公報
参照）、乾燥筒と再生用タンクとを配管により接続する
もの等、他の形式の圧縮空気乾燥装置にも適用可能であ
り、これらにおいても同様の効果を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧縮空気
乾燥装置によれば、入口から乾燥筒に導入される圧縮空
気の温度低下に応じて、再生用タンクの容量を減少させ
るようにしているため、乾燥剤の再生時において、消費
される乾燥圧縮空気の量を乾燥剤が吸着した水分量に見
合った量にして、乾燥圧縮空気の浪費を防ぐことがで
き、これによって、乾燥圧縮空気を空圧機器の作動媒体
として無駄なく供給するとともに、空気圧縮装置の負荷
運転時間を短縮して、動力損失の低減に寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての圧縮空気乾燥装置の
断面図及び周辺装置のシステム図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【符号の説明】

１ 圧縮空気乾燥装置 ５ 入口 ６ 排出弁 １９ 再生用タンク ２５ 再生用空気容量制御装置 ２６ 仕切壁 ２７ 電磁弁 ２８ 補助室 ２９ 空間 ６８ 温度センサ ７３ 乾燥筒 ７４ａ 流入口 ７４ｂ 流出口 ８０ 乾燥剤 １０８ メインタンク １１０ 空気圧縮装置 １１１ ガバナ装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入口及び流出口を有し内部に再生可能な
   乾燥剤を収納する乾燥筒と、前記流入口に連絡されると
   ともに空気圧縮装置が接続される入口と、前記流出口に
   連絡され前記乾燥筒内からメインタンクに送出される圧
   縮空気の一部を貯える再生用タンクと、前記空気圧縮装
   置に対して発せられるガバナ装置のアンロード指令を受
   け前記乾燥筒の入口側を大気に連通させる排出弁とを備
   えた圧縮空気乾燥装置において、 前記入口側に流入する空気の温度低下に基づいて前記再
   生用タンクの容積を減少させる再生用空気容量制御装置
   を設けてなる圧縮空気乾燥装置。
2. 【請求項２】前記再生用空気容量制御装置は、前記入口
   から前記流入口に向かう圧縮空気の温度を検知する温度
   センサと、この温度センサからの検知信号に基づいて開
   閉される電磁弁と、前記再生用タンクに所定容量をもっ
   て形成され前記電磁弁の閉弁により前記乾燥筒側から遮
   断される補助室とを有している請求項１記載の圧縮空気
   乾燥装置。
3. 【請求項３】前記補助室が、前記再生用タンク内に仕切
   壁を設けて当該再生用タンク内で前記乾燥筒側と常時連
   通する空間から区分され、前記電磁弁が、前記仕切壁の
   前記補助室側と前記空間側とを遮断可能に、前記再生用
   タンクに装着される請求項２記載の圧縮空気乾燥装置。