JPS6141665A - 車両用圧縮空気乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本考案は車両用圧縮空気乾燥装置に関するものである。

ｂ、従来技術 圧縮空気供給行程においてコンプレッサからの圧縮空気
を乾燥剤収容室、パージ室および逆上弁を経てニアリザ
ーバに供給し、乾燥剤再生行程においてパージバルブを
開くことによってパージ室の圧縮空気を乾燥剤収容室を
経て大気に放出させるようにした車両用圧縮空気乾燥装
置が、例えば特公昭４５−３０７５９号に開示されてい
る。

さらに乾燥剤収容室とパージ室・を分離し、パージ室と
ニアリザーバを一体に形成した車両用圧縮空気乾燥装置
が、実公昭５７−４７０５６号に開示されている。

そこに開示された車両用圧縮空気乾燥装置は以下のよう
に動作する。

コンプレッサから圧縮空気が乾燥機の入口に供給される
。乾燥機の入口に供給された圧縮空気は、乾燥機のハウ
ジングと乾燥機内に設けられた乾燥剤収容室の外壁の間
に形成された間隙を経て下部中空室に到る。　ｔｓＩＥ
＊空気は、空気中の塵埃および油分を濾過するオイルフ
ィルタを経て乾燥剤収容室に入る。乾燥剤収容室に入っ
た圧縮空気は、室内に充填されている乾燥剤によって湿
気が吸収される。湿気を吸収された空気は逆上弁を経て
メイン・ニアリザーバに供給される。

以上が圧縮空気供給行程で５葛。

メイン・ニアリザーバに供給された圧縮空気による圧力
が規定圧以上になると圧力調整機が作動し、上記コンプ
レッサから乾燥機の上記入口への圧縮空気送出が停止し
、圧縮空気がパージバルブに送られ、パージバルブの弁
体を押下して上記乾燥剤収容室に連結されている排気口
を開放する。

該排気口が急激に解放されると、まず乾燥剤収容室内の
圧縮空気が爆発的に大気に放出され、その際に乾燥剤間
およびオイルフィルタに付着した水滴を外部に排出する
。さらに該乾燥剤収容室が急激に減圧されると、続いて
貯蔵されている乾燥した圧縮空気がオリフィスを通って
さらに乾燥されて乾燥剤収容室に至り、乾燥剤に吸収さ
れている湿気を奪った後上記排気口から徐々に大気に排
出される。

以上が乾燥剤再生行程であや。

メイン・ニアリザーバ内の圧力が規定圧力以下になると
、それによって圧力調整機が作動し、上記コンプレッサ
からパージバルブへの圧縮空気の送出が停止し、乾燥機
の上記入口への圧縮空気送出が再開され、圧縮空気供給
行程が姶ま２゜Ｃ０発明が解決しようとする問題点 コンプレッサによる空気の圧縮は熱力学的には断熱圧縮
過程に近いので、上記圧縮空気の温度は高くなっている
。

他方水の飽和蒸気圧はクラウジウス・タラペイロンの式
を満足し、温度が上昇するのに従ってほぼ指数関数的に
増大する。これは、一定量の空気の中に含まれる水蒸気
の量が同一である場合、相対湿度は高温のときの方が低
いことを意味する。

また乾燥剤を用いて吸湿をする場合、相対湿度が高いほ
うが効率が高いことが知られている。すなわち一定量の
空気の中に含まれる水蒸気の量が同一である場合には、
空気の温度が低い方が効率よく除湿することができる。

従来技術による車両用圧縮空気乾燥装置においては、高
温の圧縮空気について十分な放熱手段が設けられていな
かった。これ故、乾燥剤に達する圧縮空気は未だかなり
の量の水分を含んでいて、その水分を吸着するためには
それだけ多くの乾燥剤を必要としていた。

本発明は、コンプレッサから送り出される圧縮空気の温
度を下げるための放熱構造を有する車両用圧縮空気乾燥
装置を提供することを目的とする。

ｄ９問題点を解決するための手段 圧縮空気中の塵埃と油分を分離するオイルフィルタと、
該オイルフィルタを通過した圧縮空気中の水分を吸収す
る乾燥剤と、該乾燥剤を収容する収容室と、該乾燥剤収
容室に逆止弁およびオリフィスによって連結されている
パージ室と、該オイルフィルタの下部に配設されたパー
ジバルブと、該パージバルブが固定されたシリンダと、
該パージバルブを閉止するように常時績シリンダを付勢
するバネと、該バネの付勢力に打勝って該パージバルブ
を開放する圧力を該シリンダに作用する気体を導入する
ための該シリンダ上部の空間と、一定の条件が満足され
るとコンプレッサから該オイルフィルタに至る導管への
圧縮空気の送出を停止し該空間へ圧縮空気を送る圧力！
Ｊ！整機を備える車両用圧縮空気乾燥装置において、上
記乾燥剤収容室を内部に含み、熱伝導率が小さい材質か
らなるハウジングと、上記オイルフィルタの前段に設け
られた熱伝導率が大きい材質からなる放熱管を備える車
両用圧縮空気乾燥装置によって、上記問題点は解決され
る。

０３作用 上記構造を有する車両用圧縮空気乾燥装置にコンブレッ
サから圧縮空気が送られると、上記放熱管は熱伝導率が
大きい物質（たとえば銅）からなるので圧縮空気中の熱
は放熱管表面から効率よく放熱される。したがって、乾
燥剤に到達するまでの圧縮空気は低温となり、露点に達
し水蒸気から水滴への相変化量が多い、この効果により
、乾燥剤に達する圧縮空気はそれだけ水分量の少ないも
のにすムことができる。

また乾燥剤収容室を内部に含むハウジングが熱伝導率の
小さい物質（たとえば鉄）からなるので、上記放熱管か
ら放熱された熱量が乾燥剤収容室の中に伝わりにくい。

このように圧縮空気の温度と乾燥剤の温度がともに従来
技術による場合に比較して低いので、圧縮空気の相対湿
度が増加し吸湿効率が改善される。

材質の選択においては熱伝導率ばかりでなく強度、コス
トなども考慮しなければならない、しかし本発明の効果
を得るためには、ハウジングについては熱伝導率が０．
５ｃａｌ／ａａ、ｓｅｃ、ｄｅｇ以下の材質を、放熱管
については０．９ｃａｌ／ａｍ、ｓｅｃ、ｄｅｇ以上の
材質を選択することが好ましい。

ｆ、実施例 第１図は本発明に係る車両用圧縮空気乾燥装置を組込ん
だブレーキ系統のシステム図、第２図は本発明に係る車
両用圧縮空気乾燥装置の好ましい実施例の一部断面側面
図、第３図は第２図の装置の他の断面における断面側面
図である。

コンプレッサ１からの圧縮空気は、圧縮空気供給行程に
おいては管路２を経由して、乾燥剤再生行程においては
管路３．圧力１１！１機４．管路５を経由して乾燥機に
送られる。

管路２の末端は乾燥機の鉄製ハウジング６の外側に螺線
状に取付けられた銅製放熱管７に連結されている。該放
熱管７の入口である放熱管入口栓８は該ハウジング６の
頂部に取付けられ、放熱管の末端は乾燥機の下部に設け
られた乾燥機人口９にｍ合されている０ｗ４パイプであ
る該放熱管７は熱伝導率が良いので、銅パイプの表面か
ら効率よく圧縮空気の熱が放散される。該放熱管は乾燥
機のハウジング６の外側に螺線状に取付けられているの
で、該ハウジングにも圧縮空気の熱が伝導するが、鉄の
伝導率は小さいのでその熱はハウジングの内部には伝わ
りにくい。

なおこの実施例においてハウジング６の材質は鉄に選ば
れているが、重量、コスト、強度等の面から問題がなけ
れば他の低熱伝導性材料を選択することもできる。同様
に放熱管についても銅に限らず他の高熱伝導性材料を選
択することもできる。

放熱管７で温度が低下した圧縮空気と露点に達し水蒸気
から相変化した水滴は乾燥機人口９から乾燥機の内部の
下部中空室１０に至る。下部中空室１０の上部にオイル
フィルタ１１が配設されており、該オイルフィルタで圧
縮空気中の塵埃と油分が分離され、分離された塵埃と油
分は該下部中空室１０の底部に貯まる。上記放熱管で水
分量が低下し、さらに上記オイルフィルタで塵埃ど油分
が分離された圧縮空気は有孔板１２９通気性板（例えば
フェルト）１３を経て乾燥剤収容室１４に至る。該乾燥
剤収容室内に充填された乾燥剤１５で吸湿された圧縮空
気は通気性板１６．有孔板１７．逆止弁１８またはオリ
フィス１９を経てパージ室２０に至る。パージ室２０の
中の乾燥圧縮空気は逆止弁２１を経てタンク２２に貯蔵
される。タンク２２に貯蔵された圧縮空気はニアリザー
バ２３１　、２３．　、ブレーキバルブ２４．ブレーキ
作動器２５．　、２５．からなるブレーキ系統で使用さ
れる。

該タンク２２内の圧力が規定値に達すると圧力調整ｊａ
４が作動し、コンプレッサｌから管路２への圧縮空気の
送入が停止し、圧縮空気が管路３，５を経て乾燥機下部
に設けられたアンロード入口栓２６に送られる。該アン
ロード入口栓２６は空間２７に連通する。該空間２７の
下部は可動シリンダ２８でありバネ２９によって常時上
方向に付勢されている。

該可動シリンダ２８の下部にパージバルブ３０が固定さ
れ、該パージバルブ３０は該バネ２９によって圧縮空気
供給行程においては閉止している。乾燥剤再生行程にお
いて該空間２７に圧縮空気が送られると、空間２７内の
圧力により該バネ２９の付勢力に抗して該可動シリンダ
２８が下方向に運動する。これにともないパージバルブ
３０が開放され、パージパルプ３０上方の上記下部中空
室１０の圧縮空気が、水分。

油分ともに該パージバルブ３０を経て排出口３１から爆
発的に噴出する。さらに乾燥剤収容室１４からも圧縮空
気がオイルフィルタ１１．パージバルブ３０を経て排出
され、この結果乾燥剤収容室１４の圧力が低下する。パ
ージ室２０と乾燥剤収容室１４はオリフィス１９で連通
しているので、圧力差により徐々にパージ室２０から乾
燥剤収容室１４に空気が流れこむ。

このとき乾燥剤から水分が蒸発し、乾燥剤が再生される
。

乾燥剤１５から蒸発した水分はこの空気の流れによって
徐々にオイルフィルタ、下部中空室１０．バ−ジバルブ
３０．排出口３１を経て装置外に排出される。

上記タンク２２内の圧力が規定値に達すると圧力調整機
４が作動し、コンプレッサｌから空間２７への圧縮空気
の送入が停止し、管ＩＷ２に圧縮空気が送られ、圧縮空
気供給行程が再開される。

第２図、第３図においてパージ室２０は乾燥剤収容室１
４と同じハウジング６の内部に形成されているが、本発
明はパージ室２０と乾燥剤収容室１４を分離した乾燥機
においても実現でき・ζ。

図示実施例においては、放熱管はハウジングのまわりを
螺線状に巻いた銅バイブであるが、自動車の空間的構造
が許せば、放熱管とハウジングを分離したり、放熱フィ
ンを設けることが好ましい。

ｇ、効果 圧縮空気が乾燥剤に到達する前に圧縮空気中の水分含育
量が減少するので、乾燥剤の量を少なくすることができ
る。

車両の構造に応じて乾燥装置の取付位置が異なりその放
熱効果も変わることが十分予想されるが。

その場合においても放熱管の長さを調節することにより
、適切な放熱効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両用圧縮空気乾燥装置を組込ん
だブレーキ系統のシステム図、第２図は本発明に係る車
両用圧縮空気乾燥装置の好ましい実施例の一部断面側面
図、第３図は第２図の装置の他の断面における断面側面
図である。 １・・・コンプレッサ、　　　　４・・・圧力調整機、
６・・・ハウジング、　　　　　７・・・放熱管、１０
・・・下部中空室、　　　　　１１・・・オイルフィル
タ、１４・・・乾燥剤収容室、　　　　２０・・・パー
ジ室、２２・・・タンク、　　　　　　　２７・・・空
間、２８・・・バネ、２９・・・シリンダ、３０・・・
パージバルブ、　　　　３１・・・排出口。 ＩＷＡ ｊＩ２図 ＪＩ３図 手続補正’Ｗ”（１ｍ釦 特許庁長官　　志　賀　　　学　　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１６１３１９号　・２、発明の名称 車両用圧縮空気乾燥機 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　　自動車機器株式会社 ４、代理人　〒１０７ 補正の内容 １）第１０頁下から第４行の「蒸発」を、「分離」に訂
正する。 ２）第１０頁下から第２行の「蒸発」を、「分離」に訂
正する。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮空気中の塵埃と油分を分離するオイルフィル
   タと、該オイルフィルタを通過した圧縮空気中の水分を
   吸収する乾燥剤と、該乾燥剤を収容する収容室と、該乾
   燥剤収容室に逆止弁およびオリフィスによって連結され
   ているパージ室と、該オイルフィルタの下部に配設され
   たパージバルブと、該パージバルブが固定されたシリン
   ダと、該パージバルブを閉止するように常時該シリンダ
   を付勢するバネと、該バネの付勢力に打勝って該パージ
   バルブを開放する圧力を該シリンダに作用する気体を導
   入するための該シリンダ上部の空間と、一定の条件が満
   足されるとコンプレッサから該オイルフィルタに至る導
   管への圧縮空気の送出を停止し該空間へ圧縮空気を送る
   圧力調整機を備える車両用圧縮空気乾燥装置において、
   上記乾燥剤収容室を内部に含む熱伝導率が小さい材質か
   らなるハウジングと、上記オイルフィルタの前段に設け
   られた熱伝導率が大きい材質からなる放熱管を備える車
   両用圧縮空気乾燥装置。
2. （２）上記ハウジングが鋼であることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の車両用圧縮空気乾燥機。
3. （３）上記放熱管が銅であることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の車両用圧縮空気乾燥機。
4. （４）上記放熱管が上記ハウジングの外側に螺線状に巻
   かれた管であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の車両用圧縮空気乾燥機。
5. （５）上記放熱管が放熱フィン付き管であることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の車両用圧縮空気
   乾燥機。
6. （６）上記パージ室と上記乾燥剤収容室が同一のハウジ
   ングの内部に設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の車両用圧縮空気乾燥機。
7. （７）上記パージ室が上記乾燥剤収容室のハウジングと
   分離して設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の車両用圧縮空気乾燥機。