JPH10180024A - ドレン除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除湿装置等のユーザに圧縮空気を間欠的に供
給する圧縮空気供給系に使用され、圧縮空気に同伴する
液滴やミストを捕集して発生するドレンを確実に除去し
得るドレン除去装置を提供する。 【解決手段】 圧縮空気を除湿装置等のユーザに間欠的
に供給する圧縮空気供給系に使用されるドレン除去装置
１０であって、該ドレン除去装置１０に供給される圧縮
空気中の水滴等の液滴を除去するラインフィルター部１
２に設けられ、圧縮空気の供給が停止したとき、弁が自
動的に開いてラインフィルター部１２内に溜められたド
レンを圧縮空気と共に排出する自動ドレン弁１６と、ラ
インフィルター部１２を経由して供給された圧縮空気中
に含まれる水ミスト等のミストを除去するミストフィル
ター部１４と、ミストフィルター部１４内に溜められた
ドレンをラインフィルター部１２に逆送する逆送配管ｂ
と、逆送配管ｂの途中に設けられ、ラインフィルター部
１２からミストフィルター部１４への逆送配管ｂを経由
する圧縮空気のバイパス防止用の逆止弁２０とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドレン除去装置に関
し、更に詳細には圧縮空気を除湿装置等のユーザに間欠
的に供給する圧縮空気供給系に使用されるドレン除去装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道車両や自動車等の車両におい
て、ブレーキの作動用やドアの開閉用に使用される圧縮
空気は、特開昭５４−１３６５７５号公報等に示されて
いる如く、コンプレッサーから吐出された圧縮空気を、
シリカゲル等の吸湿剤が充填された吸湿剤充填槽から成
る除湿装置を通過させて除湿した後に使用される。しか
し、シリカゲル等の吸湿剤によって除湿する従来の除湿
方法は、吸湿剤充填槽を含む除湿装置が大型となるた
め、除湿装置の設置スペースを車両内に特別に確保する
ことが必要となり、且つ吸湿剤の交換作業も度々必要で
ある。このため、本発明者等は、従来の吸湿剤による除
湿方法に代えて、特開平６−１３４２４４号公報等にお
いて提案されている膜式空気ドライヤを除湿装置に使用
することを試みた。この膜式空気ドライヤは、水蒸気透
過膜を介して水蒸気混合気体と除湿された除湿パージ気
体とを流し、水蒸気混合気体中の水蒸気を選択的に除湿
パージ気体側に分離して得られた除湿気体を吐出するも
のである。

【０００３】かかる膜式空気ドライヤに圧縮空気を供給
する圧縮空気供給系の概略を図１０に示す。図１０にお
いて、コンプレッサーから吐出された圧縮空気Ｃは、ア
フタークーラ５０で冷却された後、圧縮空気Ｃに含まれ
ている水滴や油滴等の液滴をラインフィルター部１００
で除去し、且つラインフィルター部１００を通過した圧
縮空気中に含まれる水ミスト等のミストをミストフィル
ター部１０２で除去した圧縮空気を、更に膜式空気ドラ
イヤ６０に供給する。この様に、膜式空気ドライヤ６０
に供給された圧縮空気は、中空糸膜６２の内側を通過し
て乾燥される。得られた乾燥圧縮空気は、配管６４によ
って乾燥圧縮空気のユーザに供給されると共に、乾燥圧
縮空気の一部は戻し配管６６によって膜式空気ドライヤ
６０にパージ空気として戻される。戻されたパージ空気
は、中空糸膜６２の外側を流れて排出ポート６８から膜
式空気ドライヤ６０の外に排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示す膜式空気
ドライヤ６０を用いた除湿回路によれば、膜式空気ドラ
イヤ６０が小型で且つ吸湿剤を使用しないため、車両中
に吸湿剤充填槽等を設置する特別のスペースを確保する
ことを要せず且つ吸湿剤の交換作業を不要とすることが
できる。ところで、鉄道車両や自動車等の車両におい
て、ブレーキの作動用やドアの開閉用の圧縮空気は間欠
的に使用されるため、コンプレッサーも間欠運転され
る。この様に、コンプレッサーが間欠運転された場合、
休止したコンプレッサーが再起動されたとき、アフター
クーラ５０等に溜まった水等の液滴及びミストが一時に
押し出される。一方、水等の液滴及びミストを含む圧縮
空気が膜式空気ドライヤ６０に供給されると、膜式空気
ドライヤ６０の性能が低下するため、膜式空気ドライヤ
６０に供給する圧縮空気は、ラインフィルター部１００
で水滴等の液滴を除去し且つ水ミスト等のミストをミス
トフィルター部１０２で除去することが必要である。

【０００５】このため、アフタークーラー５０から吐出
され水滴等の液滴を大量に含む圧縮空気が先ず供給され
るラインフィルター部１００には、通常、水滴等の液滴
を除去したドレンを自動的に排出する自動ドレン弁１０
４が設けられている。従って、ラインフィルター部１０
０で除去された水滴等の液滴は、自動ドレン弁１０４か
らドレンとして自動的に排出される。一方、ミストフィ
ルター部１０２では、原則として圧縮空気中の水等のミ
ストを除去することを目的とするため、発生するドレン
量がラインフィルター部１００にして少量である。この
ため、通常、ミストフィルター部１０２には、自動ドレ
ン弁が設けられておらず、ドレン抜出バルブ１０６が設
けられている。従って、定期的に、ミストフィルター部
１０２に設けられたドレン抜出バルブ１０６を人手で開
けてドレンを排出することが必要である。

【０００６】しかし、ミストフィルター部１０２内に溜
まったドレンの抜き出し操作を人手に頼っている場合、
操作ミス等でミストフィルター部１０２内に溜められた
ドレンの抜き出しがなされなかったとき、或いはライン
フィルター部１００で水滴等の液滴を除去しきれず、大
量の水ミスト等のミストが含まれた圧縮空気がミストフ
ィルター部１０２に供給されたときには、ミストフィル
ター部１０２内に大量のドレンが溜まり、ドレンが膜式
空気ドライヤ６０に流入する事態を惹起することがあ
る。また、ミストフィルター部１０２内に溜まった大量
のドレンに起因して発生する、ミストフィルター部１０
２の能力低下やドレンの再飛散等によって、水ミスト等
のミストを含む圧縮空気が膜式空気ドライヤ６０に供給
される事態を惹起することがある。かかる事態が惹起さ
れたときには、膜式空気ドライヤ６０の性能が低下し、
車両のブレーキの作動用やドアの開閉用に使用される乾
燥圧縮空気量が不足し易くなるため、事故原因となるお
それがある。かかる事態を回避すべく、ミストフィルタ
ー部１０２に自動ドレン弁を設けることが考えられる。
しかしながら、一般的に、自動ドレン弁はドレン発生量
が少量の場合には、その作動の信頼性が乏しいため、車
両のブレーキの作動用やドアの開閉用に乾燥圧縮空気を
供給する圧縮空気供給系には使用できない。そこで、本
発明の課題は、除湿装置等のユーザに圧縮空気を間欠的
に供給する圧縮空気供給系に使用され、圧縮空気に同伴
する液滴やミストを捕集して発生するドレンを確実に除
去し得るドレン除去装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく検討を重ねた結果、図１０に示す圧縮空気
供給系において、ドレンが大量に発生するラインフィル
ター部１００に自動ドレン弁１０４を設けると共に、ミ
ストフィルター部１０２からラインフィルター部１００
へのドレンの逆送配管を設けることによって、ラインフ
ィルター部１００に溜まるドレンを自動的に排出し、且
つミストフィルター部１０２内に溜まったドレンをライ
ンフィルター部１００に圧力差で逆送して自動ドレン弁
１０４から排出可能であることを見出し、本発明に到達
した。すなわち、本発明の第１の発明は、圧縮空気を除
湿装置等のユーザに間欠的に供給する圧縮空気供給系に
使用されるドレン除去装置であって、該ドレン除去装置
に供給される圧縮空気中の水滴等の液滴を除去するライ
ンフィルター部に設けられ、圧縮空気の供給が停止した
とき、弁が自動的に開いてラインフィルター部内に溜め
られたドレンを圧縮空気と共に排出する自動ドレン弁
と、前記ラインフィルター部を経由して供給された圧縮
空気中に含まれる水等のミストを除去するミストフィル
ター部と、前記ミストフィルター部内に溜められたドレ
ンをラインフィルター部に逆送する逆送配管と、前記逆
送配管の途中に設けられ、ラインフィルター部からミス
トフィルター部への逆送配管を経由する圧縮空気のバイ
パスを実質的に防止する逆止弁等の逆流防止機構とを具
備することを特徴とするドレン除去装置にある。

【０００８】また、本発明の第２の発明は、圧縮空気を
除湿装置等のユーザに間欠的に供給する圧縮空気供給系
に使用されるドレン除去装置であって、該ドレン除去装
置に供給される圧縮空気中の水滴等の液滴を除去するラ
インフィルター室と、前記ラインフィルター室を経由し
て供給された圧縮空気中に含まれる水ミスト等のミスト
を除去するミストフィルター室とが仕切壁を介して一体
化され、且つ前記ラインフィルター室に設けられ、圧縮
空気の供給が停止したとき、弁が自動的に開いてライン
フィルター部内に溜まったドレンを圧縮空気と共に排出
する自動ドレン弁と、前記仕切壁に設けられ、ミストフ
ィルター室内に溜まったドレンをラインフィルター室に
逆送する逆送通路と、前記逆送通路に設けられ、ライン
フィルター室からミストフィルター室への逆送通路を経
由する圧縮空気のバイパスを実質的に防止する逆止弁等
の逆流防止機構とを具備することを特徴とするドレン除
去装置にある。

【０００９】更に、本発明の第３の発明は、コンプレッ
サー等によって圧縮されアフタークーラで冷却された圧
縮空気を除湿装置等のユーザに間欠的に供給する圧縮空
気供給系に使用されるドレン除去装置であって、該アフ
タークーラの圧縮空気出口近傍に設けられ、圧縮空気の
供給が停止したとき、弁が自動的に開いてアフタークー
ラ内に溜められたドレンを圧縮空気と共に排出する自動
ドレン弁と、前記ドレン除去装置に供給される圧縮空気
中の水滴等の液滴を除去するラインフィルター部と、前
記ラインフィルター部を経由して供給された圧縮空気中
に含まれる水等のミストを除去するミストフィルター部
と、前記ラインフィルター部及びミストフィルター部内
に溜められたドレンを前記アフタークーラの圧縮空気出
口近傍に逆送する逆送配管と、前記逆送配管の途中に設
けられ、アフタークーラの圧縮空気出口近傍からライン
フィルター部及びミストフィルター部への逆送配管を経
由する圧縮空気のバイパスを実質的に防止する逆止弁等
の逆流防止機構とを具備することを特徴とするドレン除
去装置にある。

【００１０】かかる本発明の第１〜３の発明において、
自動ドレン弁として、ドレン排出孔を開閉する弁体と、
前記ドレン排出孔が開かれる方向に弁体を付勢する付勢
部材とから成り、且つ供給された圧縮空気の空気圧によ
って押圧された弁体によりドレン排出孔が閉じられるよ
うに、前記付勢部材の付勢力が調整された自動ドレン弁
を用いることによって、圧縮空気の供給が停止している
間に、圧縮空気供給系の空気圧を自動的に低下しつつド
レンを系外に排出できる。

【００１１】本発明の第１〜２の発明によれば、圧縮空
気が間欠的に供給される圧縮空気供給系において、ライ
ンフィルター部（室）に溜まったドレンは自動ドレン弁
から自動的に排出される。更に、圧縮空気の供給が一時
停止された際に、ラインフィルター部（室）に設けられ
た自動ドレン弁が開放され、ラインフィルター部（室）
の内圧がミストフィルター部（室）よりも低圧となる。
このため、ミストフィルター部（室）内に溜まっている
ドレンは、逆送配管又は逆送通路を経由してラインフィ
ルター部（室）に差圧によって逆送されて自動ドレン弁
から排出される。この様に、本発明の第１〜第２の発明
に係るドレン除去装置によれば、ラインフィルター部
（室）及びミストフィルター部（室）の各々に溜められ
たドレンを、自動的にドレンを確実に抜き出すことがで
き、ドレンが大量に溜められて除湿装置等のユーザに流
入する事態やドレン除去装置自体の液滴及びミストの除
去性能を低下させる事態を回避できる。尚、圧縮空気供
給系に圧縮空気の供給がされている間は、逆送配管又は
逆送通路に設けられた逆止弁等の逆流防止機構によっ
て、逆送配管又は逆送通路を経由する圧縮空気のバイパ
スを実質的に防止している。

【００１２】また、本発明の第３の発明によれば、圧縮
空気が間欠的に供給される圧縮空気供給系において、ア
フタークーラ内に溜まったドレンは自動ドレン弁から自
動的に排出される。更に、圧縮空気の供給が一時停止さ
れた際に、アフタークーラの圧縮空気出口近傍に設けら
れた自動ドレン弁が開放され、アフタークーラ内の圧縮
空気も系外に放出されるため、アフタークーラの内圧が
ラインフィルター部及びミストフィルター部よりも低圧
となる。このため、ラインフィルター部及びミストフィ
ルター部内に溜まっているドレンは、逆送配管を経由し
てアフタークーラの圧縮空気出口近傍に差圧によって逆
送されて自動ドレン弁から排出される。この様に、本発
明の第３の発明に係るドレン除去装置によれば、アフタ
ークーラ、ラインフィルター部、及びミストフィルター
部の各々に溜められたドレンを、自動的にドレンを確実
に抜き出すことができ、ドレンが大量に溜められて除湿
装置等のユーザに流入する事態やドレン除去装置自体の
液滴及びミストの除去性能を低下させる事態を回避でき
る。尚、圧縮空気供給系に圧縮空気の供給がされている
間は、逆送配管に設けられた逆止弁等の逆流防止機構に
よって、逆送配管を経由する圧縮空気のバイパスを実質
的に防止している。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るドレン除去装置の一
例を図１に示す。図１に示すドレン除去装置１０におい
て、圧縮空気中の水滴等の液滴を除去するラインフィル
ター部１２と、ラインフィルター部１２から吐出された
圧縮空気中の水ミスト等のミストを除去するミストフィ
ルター部１４とが配管ａによって直列に連結されてい
る。かかるラインフィルター部１２には、自動ドレン弁
１６が設けられていると共に、配管ａの途中には、逆止
弁１８が設けらている。この逆止弁１８は、自動ドレン
弁１６が開放された際に、ミストフィルター部１４から
ラインフィルター部１２への配管ａを経由する圧縮空気
の逆流を防止し、ミストフィルター部１４の内圧をライ
ンフィルター部１２よりも高圧に保持するためである。
更に、ミストフィルター部１４に溜まったドレンをライ
ンフィルター部１２に逆送する逆送配管ｂが、ミストフ
ィルター部１４の底部からラインフィルター部１２の自
動ドレン弁１６の近傍に連結されている。この逆送配管
ｂの途中にも、ラインフィルター部１２に圧縮空気が供
給された際に、ラインフィルター部１２からミストフィ
ルター部１４への逆送配管ｂを経由する圧縮空気のバイ
パスを防止する逆流防止機構として逆止弁２０が設けら
れている。尚、逆送配管ｂのミストフィルター部１４の
近傍には、逆止弁２０が故障等した場合のために手動バ
ルブ２２が設けられている。

【００１４】図１に示すドレン除去装置１０において、
ラインフィルター部１２に設けられた自動ドレン弁１６
は、ドレン除去装置１０への圧縮空気の供給が停止した
とき、弁が自動的に開いてドレンと共に圧縮空気も排出
し、ラインフィルター部１２の内圧を低下させる。かか
る自動ドレン弁１６が設けられたラインフィルター部１
２としては、図２に示すものを使用することができる。
図２に示すラインフィルター部１２は、ケーシング内に
設けられた液滴用フィルタ２４と、底部に設けられた自
動ドレン弁１６とから構成され、自動ドレン弁１６の近
傍には、ミストフィルター部１４からの逆送配管ｂが繋
ぎ込まれるドレン入口２６が設けられている。図２に示
す自動ドレン弁１６は、一端部にダイヤフラム２８が設
けられ且つ他端部にドレン排出孔３４を開閉する弁３３
が設けられた弁体３０と、弁３３がドレン排出孔３４を
開放する方向に弁体３０を付勢する付勢部材としてのバ
ネ３２とから成る。このダイヤフラム２８の面積は、弁
３３の面積よりも大きくなるように形成されている。
尚、弁３３の下限位置は、バネ３５によって規制され
る。

【００１５】かかる自動ドレン弁１６は、バネ３２によ
って弁体３０が付勢される付勢方向が、ケーシング内の
内圧によってダイヤフラム２８に加えられる力と反対方
向である。このため、入口３７から供給される圧縮空気
の供給が停止し、ケーシング内の内圧が低下し、ダイヤ
フラム２８に加えられる内圧に因る力がバネ３２の付勢
力以下になったとき、弁３３によって塞がれていたドレ
ン排出孔３４が開放される。他方、入口３７から圧縮空
気の供給が開始されてケーシング内の内圧が上昇し、ダ
イヤフラム２８に加えられる内圧に因る力がバネ３２の
付勢力以上になったとき、弁３３によってドレン排出孔
３４が閉塞される。この様に、ドレン排出孔３４が閉塞
された後、ラインフィルター部１２の入口３７に供給さ
れた圧縮空気は、液滴用フィルタ２４等によって水滴等
の液滴が除去され、出口３８から吐出される。圧縮空気
から除去された水滴等の液滴は、ケーシングの底部にド
レンとして溜められ、ケーシング内の内圧が低下し、弁
３３がドレン排出孔３４を開放したとき、ケーシング内
の残圧と共に排出される。

【００１６】かかるラインフィルター部１２の出口３８
から吐出された圧縮空気は、配管ａを経由して図３に示
すミストフィルター部１４に供給される。ミストフィル
ター部１４には、ケーシング内にミスト用フィルタ３９
が装着されており、入口４０に供給された圧縮空気は、
ミスト用フィルタ３９を通過して水ミスト等のミストを
除去された後、出口４１から吐出される。一方、ミスト
フィルター部１４で除去された水ミスト等のミストは、
ミストフィルター部１４内で液滴となって流下し、ケー
シング底部にドレンとして溜められる。かかるドレン
は、後述する様に、ミストフィルター部１４内の圧縮空
気と共にケーシング底面に形成されたドレン孔４２から
ラインフィルター部１２に逆送される。

【００１７】この様な、図２に示すラインフィルター部
１２及び図３に示すミストフィルター部１４が用いられ
た、図１に示すドレン排出装置は、図１０に示す圧縮空
気供給系に組み込まれて使用される。つまり、ドレン除
去装置１０には、間欠運転されるコンプレッサーから吐
出された圧縮空気Ｃが、アフタークーラ５０で冷却され
た後、配管ｄを経由して供給され、ドレン除去装置１０
で水等の液滴及びミストが除去された圧縮空気は、配管
ｅから膜式空気ドライヤ６０に供給される。かかる圧縮
空気供給系において、コンプレッサーが一時停止した際
に、コンプレッサーの停止中でも膜式空気ドライヤ６０
の排出ポート６８からパージ空気が排出されるため、ド
レン除去装置１０の内圧が徐々に低下する。このため、
ラインフィルター部１２の内圧が所定圧以下に低下した
とき、自動ドレン弁１６の弁３３によって塞がれていた
ドレン排出孔３４が開放され、ラインフィルター部１２
内に溜まっていたドレンと残圧がドレン排出孔３４から
排出される。

【００１８】この際、ラインフィルター部１２とミスト
フィルター部１４とを連結する配管ａには、ミストフィ
ルター部１４からラインフィルター部１２への圧縮空気
の逆流を防止する逆止弁１８が設けられており、ミスト
フィルター部１４の内圧がラインフィルター部１２より
も高くなる。このため、ミストフィルター部１４内に溜
められたドレンがドレン孔４２から逆送配管ｂを経由し
てラインフィルター部１２に送り込まれ、自動ドレン弁
１６から系外に排出することができる。一方、コンプレ
ッサーが再起動された際には、ラインフィルター部１２
の内圧が圧縮空気の供給によって上昇し、自動ドレン弁
１６の弁３３によりドレン排出孔３４が閉塞され、且つ
逆送配管ｂにラインフィルター部１２からミストフィル
ター部１４への逆送配管ｂを経由する圧縮空気のバイパ
スを防止する逆止弁２０が設けられているため、ライン
フィルター部１２を経由した圧縮空気は配管ａを介して
ミストフィルター部１４に供給される。

【００１９】この様に、図１〜図３に示すドレン除去装
置によれば、ミストフィルター部１４に溜まるドレン
を、手動バルブ２２を操作することなく自動的に系外に
排出することができる。このため、ミストフィルター１
２内に大量のドレンが溜まり、ミストフィルター１２の
ミスト除去能力低下やドレンの再飛散等に起因して水ミ
スト等のミストを含む圧縮空気が膜式空気ドライヤ６０
に供給される事態を確実に回避することができ、圧縮空
気供給系の信頼性を向上できる。ここで、図４に示す様
に、ミストフィルター部１４をラインフィルター部１２
よりも高位置とすることが好ましい。この場合、両者の
内圧が等しくなってもミストフィルター部１４内に溜め
られたドレンをラインフィルター部１２に逆送可能であ
り、配管ａの途中に逆止弁を設けることを要しないから
である。

【００２０】図１及び図４に示す様に、ラインフィルタ
ー部１２とミストフィルター部１４とを独立して設ける
と、その各々の設置場所を確保することが必要である
が、車両等においては確保が困難である場合がある。こ
の場合には、図５に示す様に、ラインフィルター部１２
とミストフィルター部１４とを一体化することによっ
て、コンパクトなドレン除去装置とすることができる。
図５に示すドレン除去装置は、供給される圧縮空気中の
水滴等の液滴を除去する液滴用フィルタ２４が装着され
たラインフィルター室Ａと、ラインフィルター室Ａを経
由して供給された圧縮空気中に含まれる水ミスト等のミ
ストを除去するミスト用フィルタ３９が装着されたミス
トフィルター室Ｂとが仕切壁４３を介して一体化された
ものである。尚、図５において、図２に示すラインフィ
ルター部１２及び図３に示すミストフィルター部１４に
用いた部材は同一番号で表し、詳細な説明を省略した。

【００２１】図５のドレン除去装置において、液滴用フ
ィルタ２４とミスト用フィルタ３９とは、通路４２で連
結されており、入口３７から供給された圧縮空気は、液
滴用フィルタ２４等によって水滴等の液滴が除去され、
通路４２を経由してミスト用フィルタ３９に供給され
る。また、ラインフィルター室Ａの底部には、図２に示
す自動ドレン弁１６と同一機構の自動ドレン弁１６が設
けられていると共に、仕切壁４３の底部近傍には、逆止
弁２０が設けられている。この逆止弁２０は、底部近傍
の仕切壁４３に形成された、ラインフィルター室Ａ側に
拡径するテーパ状の逆送通路４５に、付勢部材としての
バネ４６によってラインフィルター室Ａ側に付勢された
弁体４７のテーパ部４８が挿入されている。かかる弁体
４７のテーパ部４８も、ラインフィルター室Ａ側に拡径
するテーパ状であるため、ラインフィルター室Ａの圧力
がバネ４６の付勢力よりも大きい場合、逆送通路４５と
テーパ部４８との両テーパ面が密着し、両部を隔離す
る。他方、ラインフィルター室Ａの圧力がバネ４６の付
勢力よりも小さい場合、弁体４７がバネ４６によってラ
インフィルター室Ａ側に押され、逆送通路４５とテーパ
部４８との両テーパ面間に隙間ができ、ミストフィルタ
ー室Ｂ側に溜まったドレンがラインフィルター室Ａ側に
流れ込むことができる。特に、ミストフィルター室Ｂの
底面を、図５に示す様に、傾斜部４９に形成し、ドレン
を逆止弁２０の近傍に集めるようにすることが効果的で
ある。尚、多少の空気漏れを許容できる場合は、逆止弁
２０の簡易な代用として、逆送通路４５を小径な孔とし
弁体４７を省略してもよい。

【００２２】図５に示す様に、ラインフィルター室Ａと
ミストフィルター室Ｂとを横方向に並べる他に、図６に
示す様に、ラインフィルター室Ａとミストフィルター室
Ｂとを上下方向に積み上げたドレン除去装置１０であっ
てもよい。図６のドレン除去装置には、水滴等の液滴を
含有する圧縮空気が供給される入口３７と、圧縮空気か
ら除去されたドレンを排出する自動ドレン弁１６とを具
備するラインフィルター室Ａ上に、水ミスト等のミスト
が除去された圧縮空気を吐出する出口４１とを具備する
ミストフィルター室Ｂが、圧縮空気が通過する流体路５
１が形成された仕切壁４３を介して設けられている。更
に、ラインフィルター室Ａには、液滴分離部５２が設け
られている。この液滴分離部５２は、入口３７に対して
略直角となるように、筒状体５３の一端部が仕切壁４３
に固着されている。この筒状体２４の仕切壁４３に固着
された端面には、仕切壁４３に形成された流体路５１が
開口されており、ラインフィルター室Ａに供給口１４か
ら筒状体２４に対して直角方向に供給された圧縮空気の
流動方向を、矢印Ｙのように変更して仕切壁４３に形成
された流体路５１に圧縮空気を導くことができる。この
様に、圧縮空気がラインフィルター室Ａに供給され流速
が急激に低下されると共に、圧縮空気の流動方向が急激
に変更されることによって、圧縮空気中の水滴等の液滴
を除去することができる。

【００２３】また、ミストフィルター室Ｂ内には、仕切
壁４３の流体路５１にミスト用フィルタ３９が螺着され
ており、流体路５１を通過した圧縮空気中の水ミスト等
のミストを除去する。ミスト用フィルタ３９で水ミスト
等が除去された圧縮空気は、出口４１から吐出され、膜
式ドライヤ６０に供給される。かかる仕切壁４３には、
逆止弁２０が設けられている。この逆止弁２０には、ラ
インフィルター室Ａ側に内径が拡径するテーパ状の逆送
通路４５に弁体４７が設けられている。この弁体４７
は、逆送通路４５のテーパ面と密着可能に形成されたテ
ーパ部４８と、テーパ部４８からミストフィルター室Ｂ
内に延出された延出部に、逆送通路４５のミストフィル
ター室Ｂ側の開口部よりも大径のフランジ部５２とから
構成される。フランジ部５２は、弁体４７がラインフィ
ルター室Ａに落下しないようにするストッパである。

【００２４】ところで、圧縮空気がラインフィルター室
Ａに供給されている際には、圧縮空気の圧力損失等によ
ってラインフィルター室Ａの圧力がミストフィルター室
Ｂよりも高いため、弁体４７のテーパ部４８のテーパ面
は逆送通路４５のテーパ面に押し付けられて密着し、ラ
インフィルター室Ａとミストフィルター室Ｂとが分離さ
れる。このため、ラインフィルター室Ａからミストフィ
ルター室Ｂへの圧縮空気のバイパスを防止できる。但
し、圧縮空気がラインフィルター室Ａに供給されている
間、ミスト用フィルタ３９から流下したドレンは、仕切
壁４３上に溜められる。このため、仕切壁４３面とミス
ト用フィルタ３９との距離を、圧縮空気がラインフィル
ター室Ａに供給される時間中にミスト用フィルタ３９で
捕集されるドレンを溜め得る容量となるように、調整す
ることが好ましい。一方、コンプレッサーが停止したと
きには、ラインフィルター室Ａとミストフィルター室Ｂ
との圧力が等しくなるため、弁体４８が自重で降下して
テーパ部４８と逆送通路４５の両テーパ面の間に間隙が
でき、仕切壁４３上に溜められたドレンはラインフィル
ター室Ａに流下する。尚、多少の空気漏れを許容できる
場合は、逆止弁２０の簡易な代用として、逆送通路４５
を小径な孔とし弁体４８を省略してもよい。

【００２５】ラインフィルター室Ａの底部には、自動ド
レン弁１６が設けられており、入口３７から供給された
圧縮空気中から除去されラインフィルター室Ａの底部に
溜まるドレンを自動的に排出する。この自動ドレン弁１
６は、ラインフィルター室Ａを形成するケーシング底部
に形成されたラインフィルター室Ａ側に内径が拡径する
テーパ状のドレン排出孔３４に、ドレン排出孔３４のテ
ーパ面と密着可能に形成されたテーパ面が形成された弁
５２を具備する弁体３０が挿入されているものである。
この弁体３０には、弁５２からケーシング外に延出され
た延出部に、ドレン排出孔３４のケーシング外壁面側の
開口部よりも大径のフランジ部５３が設けられている。
このフランジ部５３は、付勢部材としてのバネ３５によ
って、弁５２とドレン排出孔４０の両テーパ面との間に
間隙が形成される方向に付勢されている。かかる自動ド
レン弁１６は、ラインフィルター室Ａに入口３７から圧
縮空気が供給されたとき、圧縮空気の圧力で弁５２がバ
ネ３５の抗力に抗して押圧され、弁５２とドレン排出孔
３４の両テーパ面が密着し、圧縮空気のドレン排出孔３
４からの洩れを防止している。一方、圧縮空気の供給が
停止してラインフィルター室Ａの圧力が低下したとき、
バネ３５の付勢力によって、弁５２とドレン排出孔３４
の両テーパ面の間に隙間ができ、ラインフィルター室Ａ
に溜められたドレンを装置外に排出できる。尚、自動ド
レン弁１６は、現在、自動ドレン弁として使用されてい
る他の方式のものであってもよい。

【００２６】図６に示すドレン除去装置のラインフィル
ター室Ａに設けられた入口３７は、図７（ａ）に示す様
に、供給された圧縮空気が筒状体５３の回りに略二分さ
れる位置に設けてもよく、図７（ｂ）に示す様に、筒状
体５３の接線方向に圧縮空気が供給される位置に設けて
もよい。筒状体５３の接線方向に供給された圧縮気体は
旋回運動するため、圧縮空気中の水滴等の液滴を遠心分
離でき除去効率を向上し得る。更に、ラインフィルター
室Ａの底面には、圧縮空気が供給される間は、ドレンが
溜められる。このため、圧縮空気の流動方向が変更され
る際に、溜められたドレンの巻き上げ現象を防止すべ
く、図８（ａ）に示す様に、筒状体５３の下端部にスカ
ート部５４を張り出すことが好ましい。また、図７
（ｂ）に示す様に、筒状体５３の接線方向に圧縮空気が
供給される位置に入口３７を設けなくても、図８（ｂ）
に示す様に、筒状体５３の外周面に螺旋状羽根部５５を
形成することによっても、供給された圧縮空気に旋回運
動を与えることができる。かかる螺旋状羽根部５５は、
その先端が、図８（ｂ）に示す様に、ラインフィルター
室Ａの内壁面に当接していなくてもよく、図８（ｃ）に
示す様に、ラインフィルター室Ａの内壁面に当接してい
てもよい。また、螺旋状羽根部５５は、図８（ｄ）に示
す様に、筒状体５３の外周面に一周のみ設けたものであ
ってもよい。尚、図６及び図８に示す筒状体５３に代え
て、図２又は図５においてラインフィルター部１２又は
ラインフィルター室に用いた液滴用フィルタ２４を使用
してもよいことは勿論のことである。

【００２７】これまで述べてきた図１〜図８において
は、ラインフィルター部１２又はラインフィルター室に
自動ドレン弁１６を設けているが、図９に示す様に、圧
縮空気中の水滴等の分離を更に向上すべく、アフターク
ーラ７０の圧縮空気出口近傍のマニホールドに自動ドレ
ン弁１６を設けてもよい。この場合、ラインフィルター
部１２及びミストフィルター部１４に溜まったドレンを
アフタークーラ７０の圧縮空気出口近傍のマニホールド
に逆送する逆送配管ｂを設けることによって、ラインフ
ィルター部１２に自動ドレン弁を設けることは要しな
い。図９に示すアフタークーラ７０は、冷却管の各々の
両端部が、複数のマニホールドに分割されたヘッダー７
１、７２に装着されている。このため、コンプレッサー
で圧縮されマニホールド７１ａに供給された圧縮空気Ｃ
は、冷却管で冷却されつつ、マニホールド７２ａ、マニ
ホールド７１ｂ、マニホールド７２ｂの順序で通過して
ラインフィルター部１２に供給される。この際、アフタ
ークーラ７０内で発生した圧縮空気中の水滴等の液滴
は、圧縮空気で押し出されてマニホールド７２ｂにドレ
ンとして溜められる。このドレンは、コンプレッサーか
らの圧縮空気の供給が停止したとき、自動ドレン弁１６
からラインフィルター部１２及びミストフィルター部１
４からのドレンと共に系外に排出されるため、圧縮空気
の供給がアフタークーラ７０に再開されたとき、水滴等
の少ない圧縮空気をラインフィルター部１２に供給でき
る。

【００２８】また、図９においても、ラインフィルター
部１２とミストフィルター部１４とが、途中に逆止弁１
８が設けられた配管ａによって直列に連結されている。
更に、逆送配管ｂとラインフィルター１２及びミストフ
ィルター部１４の各底部とを連結する連結配管には、ア
フタークーラ７０のマニホールド７２ｂからラインフィ
ルター部１２及びミストフィルター部１４への逆送配管
ｂを経由する圧縮空気のバイパスを防止すべく、逆止弁
２０ａ、２０ｂが設けられている。尚、逆止弁２０ａ、
２０ｂが故障等した場合のために手動バルブ２２ａ、２
２ｂが設けられている。

【００２９】以上、述べてきたドレン除去装置は、膜式
空気ドライヤに圧縮空気を供給する圧縮空気供給系に使
用されているが、冷凍式空気ドライヤにも使用すること
ができる。但し、冷凍式空気ドライヤの様に、コンプレ
ッサーが一時停止された際に、圧縮空気供給系の圧縮空
気が抜けない場合は、コンプレッサーが一時停止したと
き、強制的に自動ドレン弁を作動させるように制御する
ことが好ましい。また、逆送配管ｂに設けられた逆止弁
２０又は逆止弁２０ａ、２０ｂを、圧縮空気がコンプレ
ッサー等からの供給が再開されている際に、逆送配管ｂ
をバイパスする多少の圧縮空気を許容できる場合、小孔
が穿設されたオリフィス板に代えてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、除湿装置等のユーザに
供給する圧縮空気供給系からドレンを確実に排出するこ
とができ、ドレンの流入等に因る除湿装置等のユーザの
性能低下を回避できる。このため、車両等に用いられる
圧縮空気供給系の信頼性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドレン除去装置の一例を示す概略
線図である。

【図２】図１に示すドレン除去装置に使用されるライン
フィルター部１２を説明するための断面図である。

【図３】図１に示すドレン除去装置に使用されるミスト
フィルター部１４を説明するための断面図である。

【図４】本発明に係るドレン除去装置の他の例を示す概
略線図である。

【図５】本発明に係るドレン除去装置の他の例を説明す
るための断面図である。

【図６】本発明に係るドレン除去装置の他の例を説明す
るための断面図である。

【図７】図６に示すドレン除去装置のラインフィルター
室Ａに設けられた入口３７の位置について説明するため
の説明図である。

【図８】図６に示すドレン除去装置のラインフィルター
室Ａに設けられた筒状体５３の下端構造を説明するため
の説明図である。

【図９】本発明に係るドレン除去装置の他の例を示す概
略線図である。

【図１０】圧縮空気を空気ドライヤに供給する圧縮空気
供給系の一例を示す概略線図である。

【符号の説明】

１０ ドレン除去装置 １２ ラインフィルター部 １４ ミストフィルター部 １６ 自動ドレン弁 ２０ 逆止弁（逆流防止機構） ２４ 液滴用フィルター ３９ ミスト用フィルター ４３ 仕切壁 ４５ 逆送通路 ４７ 弁体 ７０ アフタークーラ ａ 逆送配管 Ａ ラインフィルター室 Ｂ ミストフィルター室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気を除湿装置等のユーザに間欠的
   に供給する圧縮空気供給系に使用されるドレン除去装置
   であって、 該ドレン除去装置に供給される圧縮空気中の水滴等の液
   滴を除去するラインフィルター部に設けられ、圧縮空気
   の供給が停止したとき、弁が自動的に開いてラインフィ
   ルター部内に溜められたドレンを圧縮空気と共に排出す
   る自動ドレン弁と、 前記ラインフィルター部を経由して供給された圧縮空気
   中に含まれる水等のミストを除去するミストフィルター
   部と、 前記ミストフィルター部内に溜められたドレンをライン
   フィルター部に逆送する逆送配管と、 前記逆送配管の途中に設けられ、ラインフィルター部か
   らミストフィルター部への逆送配管を経由する圧縮空気
   のバイパスを実質的に防止する逆止弁等の逆流防止機構
   とを具備することを特徴とするドレン除去装置。
2. 【請求項２】 圧縮空気を除湿装置等のユーザに間欠的
   に供給する圧縮空気供給系に使用されるドレン除去装置
   であって、 該ドレン除去装置に供給される圧縮空気中の水滴等の液
   滴を除去するラインフィルター室と、前記ラインフィル
   ター室を経由して供給された圧縮空気中に含まれる水ミ
   スト等のミストを除去するミストフィルター室とが仕切
   壁を介して一体化され、 且つ前記ラインフィルター室に設けられ、圧縮空気の供
   給が停止したとき、弁が自動的に開いてラインフィルタ
   ー部内に溜まったドレンを圧縮空気と共に排出する自動
   ドレン弁と、 前記仕切壁に設けられ、ミストフィルター室内に溜まっ
   たドレンをラインフィルター室に逆送する逆送通路と、 前記逆送通路に設けられ、ラインフィルター室からミス
   トフィルター室への逆送通路を経由する圧縮空気のバイ
   パスを実質的に防止する逆止弁等の逆流防止機構とを具
   備することを特徴とするドレン除去装置。
3. 【請求項３】 コンプレッサー等によって圧縮されアフ
   タークーラで冷却された圧縮空気を除湿装置等のユーザ
   に間欠的に供給する圧縮空気供給系に使用されるドレン
   除去装置であって、 該アフタークーラの圧縮空気出口近傍に設けられ、圧縮
   空気の供給が停止したとき、弁が自動的に開いてアフタ
   ークーラ内に溜められたドレンを圧縮空気と共に排出す
   る自動ドレン弁と、 前記ドレン除去装置に供給される圧縮空気中の水滴等の
   液滴を除去するラインフィルター部と、 前記ラインフィルター部を経由して供給された圧縮空気
   中に含まれる水等のミストを除去するミストフィルター
   部と、 前記ラインフィルター部及びミストフィルター部内に溜
   められたドレンを前記アフタークーラの圧縮空気出口近
   傍に逆送する逆送配管と、 前記逆送配管の途中に設けられ、アフタークーラの圧縮
   空気出口近傍からラインフィルター部及びミストフィル
   ター部への逆送配管を経由する圧縮空気のバイパスを実
   質的に防止する逆止弁等の逆流防止機構とを具備するこ
   とを特徴とするドレン除去装置。
4. 【請求項４】 自動ドレン弁が、ドレン排出孔を開閉す
   る弁体と、前記ドレン排出孔が開かれる方向に弁体を付
   勢する付勢部材とから成り、且つ供給された圧縮空気の
   空気圧によって押圧された弁体によりドレン排出孔が閉
   じられるように、前記付勢部材の付勢力が調整されてい
   る請求項１〜３のいずれか一項記載のドレン除去装置。