JP3270010B2 - 自動ドレン排出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエアコンプレッサに
おける自動ドレン排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のエアコンプレッサの自動ド
レン排出装置のフローシートである。エアーコンプレッ
サ１は不図示の空気圧縮機でもって圧縮された空気を不
図示のエアータンクに一旦貯留し、エアタンクから吐出
配管２でもって圧縮空気の需要者側へ送る。エアタンク
内で発生したドレンはドレンセンサ２４で検出され、そ
の信号はドレン自動排出制御部２６へ送られドレン自動
排出制御部２６は一定時間排出弁５を開弁しドレンを排
出する。上記においてドレンセンサ２４、排出弁５、ド
レン自動排出制御部２６でもって自動ドレン排出装置２
３を構成している。

【０００３】図６は図５の自動ドレン排出装置の具体的
構成例である。ドレンセンサ検出槽２９にはドレンセン
サ２４が設けられている。ドレンセンサ検出槽２９内に
はドレンセンサ２４として上限液位を検出する電極２４
Ｈと、電極２４Ｈよりも下方に位置する電極２４Ｌとを
備えている。

【０００４】エアコンプレッサ１からのドレンは、ドレ
ンセンサ検出槽２９に図示矢印イの方向から入る。ドレ
ンセンサの一方の電極２４Ｈは、電圧を印加するための
電源（＋Ｖ）に接続され、他方の電極２４Ｌは、トラン
ジスタ（ＴＲ１）３０のベースに接続されている。

【０００５】ドレンがドレンセンサ２４Ｈの位置まで達
すると電極２４Ｈ，２４Ｌ間に電流が流れドレンが検出
される。この電流によりトランジスタ（ＴＲ１）３０が
“ＯＮ”となる。トランジスタ３０が“ＯＮ”となるこ
とにより時定数回路２７により一定時間電磁弁駆動部２
８に排出弁５を開放する命令を送出する。電磁弁駆動部
２８は時定数回路２７からの時間だけ電磁弁５を開放す
るように電力を与える。このことによりドレンセンサ検
出槽２９に貯留したドレンを排出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例ではドレン
センサに常時電圧（＋Ｖ） を印加しているので防爆に
対する配慮がなされていない。

【０００７】センサ部（電極）に、導電性（金属等）ご
みがたまると、誤って排出するばかりでなく連続してド
レン排出動作を行ってしまう危険性がある。

【０００８】誤って連続排出してしまうと、コンプレッ
サ内の圧力が大幅に低下してしまうことになる。

【０００９】トランジスタのベースに接続されている電
極にノイズが重畳すると誤って排出動作を行ってしまう
（コンプレッサの圧力低下要因となる）。

【００１０】いつドレンが検出されるかわからないの
で、常時検出回路に電源を供給しておかなければなら
ず、低電力消費とならない。

【００１１】ドレンセンサ検出槽が必要であるので装置
規模が大きくなる。このため、取付設置が容易でない。

【００１２】ドレンセンサは、圧縮空気があるドレンセ
ンサ検出槽に配置されるので気密性が要求されコストア
ップとなる。

【００１３】ドレンセンサが、ドレン内に埋没するので
ドレンセンサが腐食する可能性があり検出信頼性が低下
する。

【００１４】以上のように、ドレンを信頼性高く、効率
よく排出することが困難であった。

【００１５】本発明は上記従来の技術を発展させ、信頼
性が高く効率よくドレンを排出できる自動ドレン排出装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は連続又は間欠して運転されるエアコンプレッサに付設
される自動ドレン排出装置において、空気圧縮機から吐
出された圧縮空気の圧力を検出する圧力検出手段と、圧
力検出手段が検出した圧力検出値を一定時間隔で入力さ
れて現在の圧力検出値と前回の圧力検出値を比較し、現
在の圧力検出値が前回の圧力検出値よりも大きいときの
圧力上昇回数を積算し計数値が予め設定した設定回数に
達すると排出タイマーを作動させる積算手段と、積算手
段からの信号により一定時間ドレン排出弁を開弁させる
排出タイマーと、排出タイマーによって制御されるドレ
ン排出弁と、を有することを特徴とする自動ドレン排出
装置である。

【００１７】本出願に係る第２の発明はドレンを排出す
ると共に積算手段をリセットし積算手段をスタートする
ことを特徴とする第１の発明に記載の自動ドレン排出装
置である。

【００１８】本出願に係る第３の発明は積算手段と排出
タイマーは設置時間が可変であることを特徴とする第１
又は第２の発明に記載の自動ドレン排出装置である。

【００１９】本出願に係る第４の発明は排出タイマーを
付勢するためのサイクルタイマーを付加し、サイクルタ
イマーと積算手段の何れかが設定値に達すると排出タイ
マーを付勢してドレン排出弁を開弁すると共にサイクル
タイマーと積算手段をリセットすることを特徴とする第
１から第３の発明の何れか１つに記載の自動ドレン排出
装置である。

【００２０】本出願に係る第５の発明は連続又は間欠し
て運転されるエアコンプレッサに付設される自動ドレン
排出装置において、空気圧縮機から吐出された圧縮空気
の圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段が検出
した圧力検出値を一定時間隔で入力されて現在の圧力検
出値と前回の圧力検出値を比較し、現在の圧力検出値が
前回の圧力検出値よりも大きいときの圧力上昇回数を積
算し、現在の圧力検出値が前回の圧力検出値と等しいか
又は低くなったとき、圧力上昇回数に応じて排出タイマ
ーを作動させる積算手段と、積算手段からの信号により
ドレン排出弁を開弁させる排出タイマーと、排出タイマ
ーによって制御されるドレン排出弁と、を有することを
特徴とする自動ドレン排出装置である。

【００２１】本出願に係る第６の発明は排出タイマーを
付勢するためのサイクルタイマーを付加し、サイクルタ
イマーが設定値に達するか積算手段に入力される現在の
圧力検出値が前回の圧力検出値と等しいか又は低くなっ
たときドレン排出弁を開弁させる排出タイマーを有する
ことを特徴とする第５の発明に記載の自動ドレン排出装
置である。

【００２２】本出願に係る第７の発明は現在の圧力検出
値と前回の圧力検出値を比較して圧力上昇勾配を算出し
ドレン排出弁の動作時間を圧力上昇勾配に応じて可変と
することを特徴とする第５又は第６の発明に記載の自動
ドレン排出装置である。

【００２３】本出願に係わる第８の発明は連続又は間欠
して運転されるエアコンプレッサに付設される自動ドレ
ン排出装置において、空気圧縮機から吐出された圧縮空
気の圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段が検
出した圧力検出値を一定時間隔で入力されて現在の圧力
検出値と前回の圧力検出値を比較するレベル比較器と、
レベル比較器からの出力を受けて現在の圧力検出値が前
回の圧力検出値よりも大きいときの圧力上昇回数を積算
し計数値を排出タイマーに出力する積算手段と、積算手
段からの信号により設定開弁時間を計数値に従って変更
すると共にレベル比較器から現在の圧力値が前回の圧力
値と等しいか低いときの信号を受けて作動する排出タイ
マーと、排出タイマーによって制御されるドレン排出弁
と、を有することを特徴とする自動ドレン排出装置であ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１において、エアコン
プレッサ１は図示されない空気圧縮機、電動機、エアタ
ンク等を備えている。エアタンクには圧力スイッチを有
し、エアタンク中の圧縮空気が設定下限圧力を検出する
と上記電動機を駆動してこの電動機により駆動する空気
圧縮機を駆動する。空気圧縮機は大気を吸い込んで加圧
し、エアタンク内の圧力が設定上限圧力を検出すると上
記電動機を停止して空気圧縮機を停止する。また、アン
ローダ装置を有するエアコンプレッサにおいては、設定
下限圧力を検出するとアンロードを解除して空気圧縮機
を加圧状態とし設定上限圧力を検出すると電動機を停止
することなく、空気圧縮機を非加圧状態とする。

【００２６】エアコンプレッサ１は生成した圧縮空気を
吐出配管２を通じて圧縮空気の需要側へ送る。一方、エ
アコンプレッサ１の圧縮空気を貯留するエアタンクで発
生したドレンはドレン排出弁５を通じて排出される。こ
のドレン排出弁５は電磁弁、電動弁等である。

【００２７】エアコンプレッサ１にはその吐出される圧
縮空気圧力を検出する圧力検出手段として圧力計７で検
出する。この圧力計７は前述した圧力スイッチで兼ねて
もよい。尚、以下の説明は、処理をデジタルで行うこと
を想定し圧力計出力にＡ／Ｄ変換器を付加しデジタル信
号にすることで説明されているが圧力計出力がアナログ
の場合にはそのままアナログで処理する方法でもよい。
圧力計７で検出された圧縮空気圧力はＡ／Ｄ変換器３で
デジタル値に変換されてサンプルホールド８に入力され
る。サンプルホールド８は基準発振器１０から信号が入
力されており、圧力計７からＡ／Ｄ変換器３を介して入
力された現在の圧縮空気の圧力値を保持すると共に前に
入力された前の圧縮空気の圧力値を保持回路１１へ入力
する。基準発振器１０は例えば１秒毎のパルスを発生す
るものである。サンプルボード８は現在の圧縮空気圧力
値をレベル比較器９に送り、保持回路１１は前の圧縮空
気圧力値をレベル比較器９に送る。

【００２８】現在及び前の圧縮空気圧力値をサンプルホ
ールド８及び保持回路１１から入力されたレベル比較器
９は現在の圧縮空気圧力値が前の圧縮空気圧力値よりも
大きいときはカウンタ１２へ能動信号を送り、小さいと
きは送らない。カウンタ１２は基準発振器１０からクロ
ックパルスを受けており、上記入力される能力信号の間
基準発振器１０からのクロックパルスを計数する。即ち
現在の圧縮空気圧力値が前の圧縮空気圧力値よりも上昇
方向にある回数を計数する。カウンタ１２の設定値は可
変であり、設定値に達すると排出タイマー１３にトリガ
ーパルスを送り排出タイマー１３を動作させ排出タイマ
ー１３はクリア信号をカウンタ１２に送ってカウンタ１
２を０に戻すと共にドレン排出弁５を排出タイマー１３
の設定時間開弁して閉じる。

【００２９】図２は上記構成の自動ドレン排出装置の動
作を示すタイムチャートである。

【００３０】時刻ｔ０において電源が投入される。

【００３１】時刻ｔ１において図２のａに示すようにエ
アコンプレッサ１の運転を開始する際は図２のｂに示す
ように圧力計７は設定下限圧力Ｌを検出しており、図２
のｃに示すようにドレン量はゼロである。時刻ｔ１から
ｔ２までエアコンプレッサ１を運転すると図２のｄに示
すように圧縮空気圧力は設定上限圧力Ｈに達する。する
と図２のｅに示すようにエアコンプレッサ１は断電され
て停止する。この圧縮空気圧力が図２のｂからｄまで達
する間常に上昇しており、図２のｃからｆに示すように
ドレン量は増大する。この間レベル比較器９からは能動
信号をカウンタ１２へ送っているのでカウンタ１２は計
数を続け（７）を計上している。

【００３２】時刻ｔ２から時刻ｔ３までは圧縮空気の使
用により圧力計７が検出した圧縮空気圧力は図２のｄか
らｇに示すように降下する。この間図２のｆからｈに示
すようにドレン量はほぼ一定である。時刻ｔ３において
圧力計７が設定下限圧力Ｌを検出すると図２のｉに示す
ようにエアコンプレッサ１は運転され、図２のｇからｊ
に示すように圧力計７は圧縮空気圧力の上昇を検出す
る。圧力計７が圧縮空気圧力のｇからｊへの上昇を検出
している途中の時刻ｔ４において圧縮空気圧力の上昇に
よりカウンタ１２は設定値の（８）を計数する。この時
刻ｔ３からｔ４までの間にドレン量は図２のｈからｋに
示すように増大している。設定値（８）に達したカウン
タ１２は排出タイマー１３へ排出トリガー信号を送り排
出タイマー１３はカウンタ１２へクリア信号を送ってカ
ウンタ１２を復帰させると共に設定時間（時刻ｔ４から
ｔ５）の間、図２のｌ（エル）からｍに示すようにドレ
ン排出弁５を開弁し、図２のｋからｎに示すようにドレ
ンを排出して後閉弁する。

【００３３】かかるドレン排出中もエアコンプレッサ１
は運転されており時刻ｔ５からｔ６までドレンは図２の
ｎからｏ（オー）に示すように生じ、カウンタ１２は
（２）を計数する。時刻ｔ６において圧力計７が図２の
ｊに示すように設定上限圧力を検出するとエアコンプレ
ッサ１は図２のｐのように停止する。

【００３４】時刻ｔ６からｔ７まで圧縮空気は使用され
て圧力は降下し時刻ｔ７において図２のｑに示すように
圧力計７が圧縮空気の設定下限圧力Ｌを検出すると、エ
アコンプレッサ１は図２のｒのように運転される。

【００３５】時刻ｔ７からｔ８まで圧縮空気圧力は上昇
して時刻ｔ８においてカウンタ１２が（８）を計数する
と、カウンタ１２は排出タイマー１３へ排出トリガー信
号を送る。排出タイマー１３はクリア信号をカウンタ１
２へ送りカウンタ１２を復帰させると共にドレン排出弁
５を開弁する。そして図２のｓからｔのように増大した
ドレンは排出タイマー１３が時刻ｔ８からｔ９までドレ
ン排出弁５を図２のｕからｖに示すように開弁し、ドレ
ンは図２のｔからｗに示すように排出される。

【００３６】時刻ｔ９において圧力計７が図２のｘに示
すように設定上限圧力ｘを検出すると、図２のｙに示す
ようにエアコンプレッサ１は停止する。なお時刻ｔ８か
らｔ９までカウンタ１２は圧縮空気の上昇を受けて新た
に（１）を計数している。

【００３７】時刻ｔ９からｔ１０までエアコンプレッサ
１は図２のｙからｚに示すように停止しており、圧縮空
気圧力は圧力計７において図２のｘからａ１に示すよう
に低下し、時刻ｔ１０において圧縮空気の設定下限圧力
Ｌを圧力計７が検出すると、図２のｚに示すようにエア
コンプレッサ１は運転され、時刻ｔ１１において図２の
ｂ１に示すように圧力計７が圧縮空気の設定上限圧力Ｈ
を検出すると、図２のｃ１に示すようにエアコンプレッ
サ１は停止する。

【００３８】時刻ｔ１０からｔ１１までにドレンは図２
のｄ１からｅ１に示すように増大し、カウンタ１２はこ
の間に（２）から（６）と計数する。

【００３９】時刻ｔ１１からｔ１２までは図２のｂ１か
らｆ１に示すように圧縮空気圧力は降下し設定下限圧力
Ｌとなる。また、この間のドレン量は図２のｅ１からｋ
１のように殆ど変化しない。

【００４０】時刻ｔ１２においてエアコンプレッサ１は
図２のｇ１に示すように運転され、圧縮空気圧力は図２
のｆ１からｈ１示すように増大する。この圧縮空気圧力
の増大を受けて圧力計７から送られる信号によりカウン
タ１２は（７）（８）を計数し、計数値が（８）となっ
た時刻ｔ１３において、カウンタ１２は排出トリガーパ
ルスを排出タイマー１３へ送り、排出タイマー１３はク
リア信号をカウンタ１２へ送ってカウンタ１２を復帰さ
せると共に時刻ｔ１３からｔ１４間図２のｉ１からｊ１
のようにドレン排出弁５を開弁し、ドレン排出弁５は図
２のｌ（エル）１からｍ１に示すようにドレンを排出し
て閉弁する。

【００４１】かかる図２のｌ（エル）１からｍ１のよう
にドレンを排出中もエアコンプレッサ１は図２のｇ１か
らｎ１に示すように運転されており、圧力計７が検出す
る圧縮空気圧力は図２のｆ１からｈ１のように上昇して
いるのでカウンタ１２は（１）を計数する。

【００４２】実施の形態１によれば、以下の効果を奏す
る。 １）簡単な回路構成で、ドレン発生を予測し確実にドレ
ンを排出できる。 ２）エアコンプレッサ内には、ドレンセンサ等の電圧を
印加していないので防爆に対する配慮を容易に行うこと
ができる。 ３）ドレンセンサ検出槽が必要でないので装置規模を小
さくできる。このため、取付設置が容易である。 ４）ドレンセンサで検出する方式は、圧縮空気があるド
レンセンサ検出槽に配置されるので気密性が要求されコ
ストアップとなるが、本方式の場合には構成が簡単であ
るのでコストメリットがある。 ５）ドレンセンサで検出する方式は、ドレンセンサがド
レン内に埋没するのでドレンセンサが腐食する可能性が
あり検出信頼性が低下する恐れがあったが本実施の形態
は、エアコンプレッサの動作時間で検出しているので全
く問題ない。 ６）積算カウンタ１２、排出タイマー１３は、電子回路
により構成されるので設定時間を容易に変えられるので
効率よく排出制御できる。 ７）圧力計７では絶対圧力を測定しないので、圧力変化
分のみを検出するので圧力計の「絶対精度」を必要とし
ない（コストメリット）。 ８）圧力の変化分しか検出しないため、圧力計を選ばな
いので圧力計が安価である。 ９）アンローダ方式、圧力開閉式、併合方式等、各種エ
アコンプレッサに適用できる。 １０）エアコンプレッサに設置されている圧力計と兼用
できるため新たに圧力計を設置する必要がない。 １１）圧力の変化を検出するので、途中の配管点でも設
置できる。

【００４３】（実施の形態２）この実施の形態２は実施
の形態１にサイクルタイマー１４を付加したものであ
る。

【００４４】図３は実施の形態１の図１にサイクルタイ
マー１４を付加したものである。サイクルタイマー１４
は設定された周期で排出タイマー１３へ排出トリガーパ
ルスを送り、排出トリガーパルスを設けた排出タイマー
１３はサイクルタイマー１４へクリア信号を送りサイク
ルタイマー１４を復帰させると同時に設定時間ドレン排
出弁５を開弁する。図３に示すように、カウンタ１２及
びサイクルタイマー１４の出力は夫々排出タイマー１３
へ入力される（オア回路）、そして排出タイマー１３は
前記何れかの入力を受けるとカウンタ１２及びサイクル
タイマー１４を復帰するクリア信号を送る。

【００４５】図４は実施の形態２の動作説明用タイムチ
ャートである。サイクルタイマー１４の動作を除き時刻
ｔ０からスタートして時刻ｔ６までは実施の形態１と同
様であり、実施の形態１の説明を援用する。時刻ｔ０に
おいて電源を投入するとサイクルタイマー１４はスター
トする。時刻ｔ４における排出タイマー１３からのクリ
ア信号によりサイクルタイマー１４はリセットされる。

【００４６】時刻ｔ６後ｔ７まで圧縮空気圧力は図４の
ｊからｑに示すように低下して時刻ｔ７において圧力計
７が圧縮空気の設定下限圧力を検出すると図４のｒに示
すようにエアコンプレッサ１は運転される。時刻ｔ６か
らｔ７までは図４のｏからｒに示すようにドレン量はほ
ぼ一定である。時刻ｔ７からｔ８まで図４のｑからｓに
示すように圧縮空気圧力が上昇し、時刻ｔ８において圧
力計７が圧縮空気の設定上限圧力を検出すると、図４の
ｔに示すようにエアコンプレッサ１は停止する。時刻ｔ
７からｔ８までの圧縮空気圧力の上昇につれてドレン量
は図４のｒからｕのように増大しる。また時刻ｔ７から
ｔ８までの間にカウンタ１２は（３）（４）（５）と計
数値を増加させる。

【００４７】時刻ｔ９において、時刻ｔ４において復帰
されたサイクルタイマー１４の設定時間Ｔｃｙｃｌとな
り、サイクルタイマー１４が排出タイマー１３を付勢
し、、排出タイマー１３はカウンタ１２及びサイクルタ
イマー１４にクリア信号を送り排出タイマー１３及びカ
ウンタ１２を復帰させると共に排出タイマー１３は設定
時間ｔ９からｔ１０の間ドレン排出弁５を図４のｖから
ｗに示すように開弁しエアタンク中のドレンは図４のｘ
からｙに示すように排出される。時刻ｔ１０において排
出タイマー１３がタイムアップすると、ドレン排出弁５
は閉弁される。

【００４８】この実施の形態２によれば、実施の形態１
の効果に加えて下記の効果がある。 １）カウンタに加えてサイクルタイマーが付加されてい
るのでドレン排出を確実に行うことができる。 ２）カウンタによるドレン排出時、サイクルタイマーに
よるドレン排出時には各々タイマーを復帰し再スタート
させるので、無駄なドレン排出動作がなくなり排出効率
が向上する。 ３）カウンタによるドレン排出機能、サイクルタイマー
によるドレン排出機能の何れかが損なわれても、ドレン
排出が行なわれる。装置に適用される。

【００４９】（実施の形態３）この実施の形態３は実施
の形態１において、ドレン排出弁５の開弁時間を圧縮空
気圧力の圧力上昇速度を考慮して定めるものである。

【００５０】図７はこの実施の形態３のブロック図であ
り、図１と同符号で示すものは同機能を有するので図１
に関する説明を援用し、異る部分について説明する。圧
力勾配平均値計算器１５は保持回路１１から入力された
前回の検出圧力値Ｐ０と、サンプルボード８から入力さ
れた今回の検出圧力値Ｐ１を入力されて圧力値、Ｐ０，
Ｐ１の比又は差を一定の時間間隔をおいて計算し、計算
した結果を排出タイマー１３へ送り、排出タイマー１３
の設定時間を圧力計７が検出した圧力に基いて圧力勾配
の平均値を算出し、圧力勾配の平均値に応じて排出タイ
マー１３の動作時間を可変するようになっている。この
実施の形態３では排出タイマー１３はタイムアップ時に
クリア信号をカウンタ１２に送りカウンタ１２を復帰す
るようにしている。なお実施の形態１、２においてもこ
のように排出タイマー１３のタイムアップ時にカウンタ
２を復帰するようにしてもよいものである。

【００５１】この実施の形態３のタイムチャートはほぼ
図２と大略同様な図８である。

【００５２】図８においてドレン排出弁５はｌ（エル）
からｍ、ｕからｖ、ｉ１からｊ１間夫々開弁する。実施
の形態１においてはこの開弁時間ｔ４からｔ５、ｔ８か
らｔ９、ｔ１３からｔ１４は夫々同一長さの時間であ
る。

【００５３】この実施の形態３では次のような理由に基
いてドレン排出タイマー１３の動作時間を変更する。カ
ウンタ１２が設定値になるまでのカウンタ１２の動作時
間は一定であり、この累計時間の間圧縮空気圧力は上昇
している。一定時間に圧縮空気圧力が上昇する高さが大
きい程ドレン発生量は大きくなる。また、この一定時間
に圧縮空気圧力が上昇する圧縮空気圧力の上昇勾配の大
きい程ドレンの発生量は多くなる。そこで本発明ではド
レン排出弁５の開弁時間をカウンタ１２が設定値に達す
る時点までの圧縮空気圧力勾配の平均値計算器１５を設
けて、排出タイマー１３の設定値をこの計算器１５で計
算された圧縮空気圧力勾配の平均値に従って常に変更す
るようにしたものである。

【００５４】また、エアコンプレッサ１が停止中圧縮空
気圧力はゆるやかに次第に低下するので新たなドレンの
発生は少ない。

【００５５】この実施の形態３では圧縮空気圧力の上昇
する圧力上昇平均勾配が小さいときは一定時間内のドレ
ン発生量が少ないのでドレン排出タイマー１３の設定時
間を短かくし、圧力上昇平均勾配が大きいときは一定時
間内のドレンの発生量が大きいのでドレン排出タイマー
１３の設定時間を長くするようにドレン排出タイマー１
３の設定時間を可変としたものである。

【００５６】このようにすることにより、ドレン排出弁
５から無用に圧縮空気を噴出させたり、排出すべきドレ
ンを相当量残してドレン排出弁５を閉じてしまうという
ことがない。

【００５７】なお、この実施の形態はサイクルタイマを
援用した実施の形態２に適用し得ることは説明するまで
もない。

【００５８】図８は上記構成の自動ドレン排出装置の動
作を示すタイムチャートである。時刻ｔ０において電源
が投入される。

【００５９】時刻ｔ１において図８のａに示すようにエ
アコンプレッサ１の運転を開始する際は図８のｂに示す
ように圧力計７は設定下限圧力Ｌを検出しており、図８
のｃに示すようにドレン量はゼロである。時刻ｔ１から
ｔ２までエアコンプレッサ１を運転すると図８のｄに示
すように圧縮空気圧力は設定上限圧力Ｈに達する。する
と図８のｅに示すようにエアコンプレッサ１は断電され
て停止する。この圧縮空気圧力が図８のｂからｄまで達
する間常に上昇しており、図８のｃからｆに示すように
ドレン量は増大する。この間レベル比較器９からは能動
信号をカウンタ１２へ送っているのでカウンタ１２は計
数を続け（７）を計上している。

【００６０】時刻ｔ２から時刻ｔ３までは圧縮空気の使
用により圧力計７が検出した圧縮空気圧力は図８のｄか
らｇに示すように降下する。この間図８のｆからｈに示
すようにドレン量はほぼ一定である。時刻ｔ３において
圧力計７が設定下限圧力Ｌを検出すると図８のｉに示す
ようにエアコンプレッサ１は運転され、図８のｇからｊ
に示すように圧力計７は圧縮空気圧力の上昇を検出す
る。圧力計７が圧縮空気圧力のｇからｊへの上昇を検出
している途中の時刻ｔ４において圧縮空気圧力の上昇に
よりカウンタ１２は設定値の（８）を計数する。この時
刻ｔ３からｔ４までの間にドレン量は図２のｈからｋに
示すように増大している。設定値（８）に達したカウン
タ１２は排出タイマー１３へ排出トリガー信号を送り排
出タイマー１３は設定時間（時刻ｔ４からｔ５）の間、
図８のｌ（エル）からｍに示すようにドレン排出弁５を
開弁し、図８のｋからｎに示すようにドレンを排出して
後開弁する。排出タイマー１３は設定時間の経過した時
刻ｔ５においてカウンタ１２へクリア信号を送ってカウ
ンタ１２を復帰させる。

【００６１】上記ドレンを排出する時刻ｔ４に到るまで
の間カウンタ１２のカウント値は圧力平均勾配計算器１
５に入力されており、圧力勾配平均値計算器１５はカウ
ント値に従う一定時間間隔で保持回路１１から送られた
圧力計７の前回検出値と今回検出値から圧力計７が示す
圧力勾配値を計算し、且つ、各カウント値の圧力勾配値
から圧力勾配平均値を算出し、この圧力勾配平均値に従
って排出タイマー１３の設定時間を変更する。即ち、圧
力勾配平均値が大きいときは排出タイマー１３の設定時
間を長くし、圧力勾配平均値が小さいときは排出タイマ
ー１３の設定時間を短かくする。

【００６２】この時刻ｔ４における排出タイマー１３の
設定値はカウンタ１２が（１）から（７）を計上する時
刻ｔ１からｔ２の間及び（８）を計上する時刻ｔ３から
ｔ４の間の圧縮空気圧力の上昇勾配の平均値に従って変
更される。即ち、この平均値が高いときは排出タイマー
１３の設定時間を長くし、低いときは排出タイマー１３
の設定時間を短くする。

【００６３】かかるドレン排出中もエアコンプレッサ１
は運転されており時刻ｔ５からｔ６までドレンは図８の
ｎからｏ（オー）に示すように生じ、カウンタ１２は
（１）を計数する。時刻ｔ６において圧力計７が図８の
ｊに示すように設定上限圧力を検出するとエアコンプレ
ッサ１は図８のｐのように停止する。

【００６４】時刻ｔ６からｔ７まで圧縮空気は使用され
て圧力は降下し時刻ｔ７において図８のｑに示すように
圧力計７が圧縮空気の設定下限圧力Ｌを検出すると、エ
アコンプレッサ１は図８のｒのように運転される。

【００６５】時刻ｔ７からｔ８まで圧縮空気圧力は上昇
して時刻ｔ８においてカウンタ１２が（８）を計数する
と、カウンタ１２は排出タイマー１３へ排出トリガー信
号を送る。排出タイマー１３はドレン排出弁５を開弁す
る。そして図８のｓからｔのように増大したドレンは排
出タイマー１３が時刻ｔ８からｔ９までドレン排出弁５
を図８のｕからｖに示すように開弁し、ドレンは図８の
ｔからｗに示すように排出される。この際の排出タイマ
ー１３の設定時間ｔ８−ｔ９は時刻ｔ５からｔ６、時刻
ｔ７からｔ８間における圧縮空気圧力の平均上昇勾配に
比例して変更されている。

【００６６】排出タイマー１３は時刻ｔ９において閉弁
すると同時にクリア信号をカウンタ１２へ送りカウンタ
１２を復帰させる。

【００６７】時刻ｔ９において圧力計７が図８のｘに示
すように設定上限圧力ｘを検出すると、図８のｙに示す
ようにエアコンプレッサ１は停止する。なお時刻ｔ９に
おいてカウンタ１２は排出タイマー１３からのクリア信
号を受けて復帰している。

【００６８】時刻ｔ９からｔ１０までエアコンプレッサ
１は図８のｙからｚに示すように停止しており、圧縮空
気圧力は圧力計７において図８のｘからａ１に示すよう
に低下し、時刻ｔ１０において圧縮空気の設定下限圧力
Ｌを圧力計７が検出すると、図８のｚに示すようにエア
コンプレッサ１は運転され、時刻ｔ１１において図８の
ｂ１に示すように圧力計７が圧縮空気の設定上限圧力Ｈ
を検出すると、図８のｃ１に示すようにエアコンプレッ
サ１は停止する。

【００６９】時刻ｔ１０からｔ１１までにドレンは図８
のｄ１からｅ１に示すように増大し、カウンタ１２はこ
の間に（１）から（６）と計数する。

【００７０】時刻ｔ１１からｔ１２までは図８のｂ１か
らｆ１に示すように圧縮空気圧力は降下し設定下限圧力
Ｌとなる。また、この間のドレン量は図８のｅ１からｋ
１のように殆ど変化しない。

【００７１】時刻ｔ１２においてエアコンプレッサ１は
図８のｇ１に示すように運転され、圧縮空気圧力は図８
のｆ１からｈ１示すように増大する。この圧縮空気圧力
の増大を受けて圧力計７から送られる信号によりカウン
タ１２は（７）（８）を計数し、計数値が（８）となっ
た時刻ｔ１３において、カウンタ１２は排出トリガーパ
ルスを排出タイマー１３へ送り、排出タイマー１３は時
刻ｔ１３からｔ１４間図８のｉ１からｊ１のようにドレ
ン排出弁５を開弁し、ドレン排出弁５は図８のｌ（エ
ル）１からｍ１に示すようにドレンを排出して閉弁す
る。かかる際に、ドレン排出タイマー１３の設定値は時
刻ｔ１０からｔ１１及びｔ１２からｔ１３における圧縮
空気圧力の上昇勾配の平均値に従って変更される。

【００７２】かかる図８のｌ（エル）からｍ１のように
ドレンを排出中もエアコンプレッサ１は図８のｇ１から
ｎ１に示すように運転されており、圧力計７が検出する
圧縮空気圧力は図８のｆ１からｈ１のように上昇してい
るの時刻ｔ１４において排出タイマー１３からクリア信
号を受けて復帰しているカウンタ１２は（１）を計数す
る。

【００７３】実施の形態３によれば、以下の効果を奏す
る。 １）簡単な回路構成で、ドレン発生を予測し確実にドレ
ンを排出できる。 ２）エアコンプレッサ内には、ドレンセンサ等の電圧を
印加していないので防爆に対する配慮を容易に行うこと
ができる。 ３）ドレンセンサ検出槽が必要でないので装置規模を小
さくできる。このため、取付設置が容易である。 ４）ドレンセンサで検出する方式は、圧縮空気があるド
レンセンサ検出槽に配置されるので気密性が要求されコ
ストアップとなるが、本方式の場合には構成が簡単であ
るのでコストメリットがある。 ５）ドレンセンサで検出する方式は、ドレンセンサがド
レン内に埋没するのでドレンセンサが腐食する可能性が
あり検出信頼性が低下する恐れがあったが本実施の形態
は、エアコンプレッサの動作時間で検出しているので全
く問題ない。 ６）積算カウンタ１２、排出タイマー１３は、電子回路
により構成されるので設定時間を容易に変えられるので
効率よく排出制御できる。 ７）圧力計７では絶対圧力を測定しないので、圧力変化
分のみを検出するので圧力計の「絶対精度」を必要とし
ない（コストメリット）。 ８）圧力の変化分しか検出しないため、圧力計を選ばな
いので圧力計が安価である。 ９）アンローダ方式、圧力開閉式、併合方式等、各種エ
アコンプレッサに適用できる。 １０）エアコンプレッサに設置されている圧力計と兼用
できるため新たに圧力計を設置する必要がない。 １１）圧力の上昇方向だけでなく、上昇勾配（傾き）も
あわせて検出することによりきめ細かく制御でき圧縮空
気を逃がすことなくドレン排出の効率をより高めること
ができる。 １２）圧力の変化を検出するので、途中の配管点でも設
置できる。

【００７４】この実施の形態３においても実施の形態２
と同様にサイクルタイマーを付加してもよい。

【００７５】（実施の形態４）この実施の形態は圧縮空
気の圧力勾配の上昇方向のカウンタ値を検出し、圧力勾
配“０”または“下降方向”となったら前記カウンター
値に応じた排出時間でただちにドレンを排出する。ドレ
ン排出と同時にサイクルタイマー（サイクルタイマーを
有する場合）、カウンタをリセットする。

【００７６】図９はこの実施の形態４のブロック図であ
り、図１と同符号で示すものは同機能を有するので図１
に関する説明を援用し、異る部分について説明する。

【００７７】レベル比較器９は圧縮空気圧の圧力勾配が
上昇しているときはカウンタ１２に能動信号を送る。レ
べル比較器９で比較した圧力勾配が“０”または“下降
方向”のときはカウンタ１２を付勢しないで排出タイマ
ー１３を付勢する。この排出タイマー１３の付勢される
時間はカウンタ１２から出力されたカウンタ値に比例し
て変るように可変となっている。

【００７８】図１０はこの実施の形態のタイムチャート
である。

【００７９】図１０は上記構成の自動ドレン排出装置の
動作を示すタイムチャートである。

【００８０】時刻ｔ０において電源が投入される。

【００８１】時刻ｔ１において図１０のａに示すように
エアコンプレッサ１の運転を開始する際は図１０のｂに
示すように圧力計７は設定下限圧力Ｌを検出しており、
図１０のｃに示すようにドレン量はゼロである。時刻ｔ
１からｔ２までエアコンプレッサ１を運転すると図１０
のｄに示すように圧縮空気圧力は設定上限圧力Ｈに達す
る。すると図１０のｅに示すようにエアコンプレッサ１
は断電されて停止する。この圧縮空気圧力が図１０のｂ
からｄまで達する間常に上昇しており、図１０のｃから
ｆに示すようにドレン量は増大する。この間レベル比較
器９からは能動信号をカウンタ１２へ送っているのでカ
ウンタ１２は計数を続け（７）を計上している。時刻ｔ
２において圧縮空気圧力が図１０のｄからｇに向うこと
をレベル比較器９が検出するとレベル比較器９は排出タ
イマー１３へ信号を送り排出タイマー１３を作動する。

【００８２】時刻ｔ１からｔ２まではカウンタ１２は
（７）を計数しており、この値をドレン排出タイマー１
３に出力してドレン排出タイマー１３の設定開弁時間を
カウンタ値に比例させて増大している。

【００８３】そこで時刻ｔ２において排出タイマー１３
はカウンタ１２へクリア信号を送ってカウンタ１２を復
帰させると共に設定時間（カウンタ値（７）に比例する
時刻ｔ２からｔ３）の間、図１０のｌ（エル）からｍに
示すようにドレン排出弁５を開弁し、図１０のｆからｈ
に示すようにドレンを排出して後閉弁する。このときの
ドレン排出弁５の開弁時間ｔ２−ｔ３はカウンタ１２の
カウンタ値（７）に比例しているのでドレン排出弁５か
ら発生したほぼ全部のドレンの液分のみ排出し圧縮空気
を洩らさないようにすることも可能である。

【００８４】図１０における時刻ｔ４において圧力計７
が図１０のｇに示すように設定下限圧力Ｌを検出すると
図１０のｉに示すようにエアコンプレッサ１は運転さ
れ、図１０のｇからｊに示すように圧力計７は圧縮空気
圧力の上昇を検出する。圧力計７が圧縮空気圧力のｇか
らｊへの上昇を検出することによりカウンタ１２は
（３）を計数する。この時刻ｔ４からｔ５までの間にド
レン量は図１０のｋからｏに示すように増大する。時刻
ｔ５においてコンプレッサ１は図１０のｐに示すように
停止する。このコンプレッサ１の停止後、吐出配管系及
び圧縮空気負荷の関係で図１０のｊからｎに示すように
微小な圧力上昇後、時刻ｔ６において圧縮空気圧力が図
１０のｑからｓに向って下降するのを受けて、レベル比
較器９は排出タイマー１３を付勢し排出タイマー１３は
カウンタ１２から受けたカウント値（３）に比例する時
間ｔ６からｔ７の間図１０のｔからｗのようにドレン排
出弁５を開弁する。

【００８５】以下、同様に時刻ｔ９においてカウント数
（８）に比例する時間ｔ９−ｔ１０の間図１０のｕから
ｖに示すようにドレン排出弁５を開弁する。また、時刻
ｔ１３においてカウント数（７）に比例する時間ｔ１３
−ｔ１４の間図１０のｉ１からｊ１に示すように排出弁
５を開弁する。また時刻ｔ１６においてカウント数
（４）に比例する時間ｔ１６−ｔ１７図１０のｍ１から
ｎ１に示すように排出弁５を開弁する。

【００８６】実施の形態４によれば、以下の効果を奏す
る。 １）簡単な回路構成で、ドレン発生を予測し確実にドレ
ンを排出できる。 ２）エアコンプレッサ内には、ドレンセンサ等の電圧を
印加していないので防爆に対する配慮を容易に行うこと
ができる。 ３）ドレンセンサ検出槽が必要でないので装置規模を小
さくできる。このため、取付設置が容易である。 ４）ドレンセンサで検出する方式は、圧縮空気があるド
レンセンサ検出槽に配置されるので気密性が要求されコ
ストアップとなるが、本方式の場合には構成が簡単であ
るのでコストメリットがある。 ５）ドレンセンサで検出する方式は、ドレンセンサがド
レン内に埋没するのでドレンセンサが腐食する可能性が
あり検出信頼性が低下する恐れがあった本実施の形態
は、エアコンプレッサの動作時間で検出しているので全
く問題ない。 ６）積算カウンタ１２、排出タイマー１３は、電子回路
により構成されるので設定時間を容易に変えられるので
効率よく排出制御できる。 ７）圧力計では絶対圧力を測定しないので、圧力変化分
のみを検出するので圧力計の「絶対精度」を必要としな
い（コストメリット）。 ８）圧力の変化分しか検出しないため、圧力計を選ばな
いので圧力計が安価である。 ９）アンローダ方式、圧力開閉式、併合方式等、各種エ
アコンプレッサに適用できる。 １０）エアコンプレッサに設置されている圧力計と兼用
できるため新たに圧力計を設置する必要がない。 １１）圧力の上昇方向だけでなく、上昇勾配（傾き）も
あわせて検出することによりきめ細かく制御でき圧縮空
気を逃がすことなくドレン排出の効率をより高めること
ができる。 １２）圧力の変化を検出するので、途中の配管点でも設
置できる。

【００８７】この実施の形態４においても実施の形態２
と同様にサイクルタイマーを付加してもよい。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば １）簡単な回路構成で、ドレン発生を予測し確実にドレ
ンを排出できる。 ２）エアコンプレッサ内には、ドレンセンサ等の電圧を
印加している部材がないので防爆に対する配慮を容易に
行うことができる。 ３）ドレンセンサ検出槽が必要でないので装置規模を小
さくできる。このため、取付設置が容易である。（エア
コンプレッサ１に配線を行うだけである。） ４）ドレンセンサで検出する方式は、圧縮空気があるド
レンセンサ検出槽に配置されるので気密性が要求されコ
ストアップとなるが、本発明の場合には構成が簡単であ
るのでコストメリットがある。 ５）ドレンセンサで検出する方式は、センサがドレン内
に埋没するのでドレンセンサが腐食する可能性があり検
出信頼性が低下する恐れがあったが本発明は、エアコン
プレッサの動作時間でドレン量を検出しているので全く
問題ない。 ６）積算カウンタ、排出タイマーは、電子回路により構
成されるので設定時間を容易に変えられるので効率よく
排出制御できる。 ７）上記５）において検出されドレンの量が積算カウン
タで所定の圧力上昇積算値になった際、ドレン排出弁を
開弁するので確実にドレンを排出でき、ドレンが貯って
いない状態でドレン排出弁を開弁しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のブロック図である。

【図２】図１の動作を示すタイムチャートである。

【図３】実施の形態２のブロック図である。

【図４】図３の動作を示すタイムチャートである。

【図５】従来例のブロック図である。

【図６】従来例のドレン排出装置を示す．

【図７】実施の形態３のブロック図である。

【図８】図７の動作を示すタイムチャートである。

【図９】実施の形態４のブロック図である。

【図１０】図９の動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１…エアコンプレッサ ２…吐出配管 ３…Ａ／Ｄ変換器 ５…ドレン排出弁 ７…圧力計 ８…サンプルホールド ９…レベル比較器 １０…基準発振器 １１…保持回路 １２…積算カウンタ １３…排出タイマー １４…サイクルタイマー １５…圧力上昇勾配計算器 ２３…自動ドレン排出装置 ２４…ドレンセンサ ２４Ｈ，２４Ｌ…電極 ２６…ドレン自動排出制御部 ２７…時定数回路 ２８…電磁弁駆動部 ２９…ドレンセンサ検出槽 ３０…ＴＲ１

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16T 1/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続又は間欠して運転されるエアコンプ
   レッサに付設される自動ドレン排出装置において、 空気圧縮機から吐出された圧縮空気の圧力を検出する圧
   力検出手段と、 圧力検出手段が検出した圧力検出値を一定時間隔で入力
   されて現在の圧力検出値と前回の圧力検出値を比較し、
   現在の圧力検出値が前回の圧力検出値よりも大きいとき
   の圧力上昇回数を積算し計数値が予め設定した設定回数
   に達すると排出タイマーを作動させる積算手段と、積算
   手段からの信号により一定時間ドレン排出弁を開弁させ
   る排出タイマーと、排出タイマーによって制御されるド
   レン排出弁と、 を有することを特徴とする自動ドレン排出装置。
2. 【請求項２】 ドレンを排出すると共に積算手段をリセ
   ットし積算手段をスタートすることを特徴とする請求項
   １に記載の自動ドレン排出装置。
3. 【請求項３】 積算手段と排出タイマーは設置時間が可
   変であることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動
   ドレン排出装置。
4. 【請求項４】 排出タイマーを付勢するためのサイクル
   タイマーを付加し、サイクルタイマーと積算手段の何れ
   かが設定値に達すると排出タイマーを付勢してドレン排
   出弁を開弁すると共にサイクルタイマーと積算手段をリ
   セットすることを特徴とする請求項１から３の何れか１
   つに記載の自動ドレン排出装置。
5. 【請求項５】 連続又は間欠して運転されるエアコンプ
   レッサに付設される自動ドレン排出装置において、 空気圧縮機から吐出された圧縮空気の圧力を検出する圧
   力検出手段と、 圧力検出手段が検出した圧力検出値を一定時間隔で入力
   されて現在の圧力検出値と前回の圧力検出値を比較し、
   現在の圧力検出値が前回の圧力検出値よりも大きいとき
   の圧力上昇回数を積算し、現在の圧力検出値が前回の圧
   力検出値と等しいか又は低くなったとき、圧力上昇回数
   に応じて排出タイマーを作動させる積算手段と、積算手
   段からの信号によりドレン排出弁を開弁させる排出タイ
   マーと、排出タイマーによって制御されるドレン排出弁
   と、 を有することを特徴とする自動ドレン排出装置。
6. 【請求項６】 排出タイマーを付勢するためのサイクル
   タイマーを付加し、サイクルタイマーが設定値に達する
   か積算手段に入力される現在の圧力検出値が前回の圧力
   検出値と等しいか又は低くなったときドレン排出弁を開
   弁させる排出タイマーを有することを特徴とする請求項
   ５に記載の自動ドレン排出装置。
7. 【請求項７】 現在の圧力検出値と前回の圧力検出値を
   比較して圧力上昇勾配を算出しドレン排出弁の動作時間
   を圧力上昇勾配に応じて可変とすることを特徴とする請
   求項５又は６に記載の自動ドレン排出装置。
8. 【請求項８】 連続又は間欠して運転されるエアコンプ
   レッサに付設される自動ドレン排出装置において、 空気圧縮機から吐出された圧縮空気の圧力を検出する圧
   力検出手段と、 圧力検出手段が検出した圧力検出値を一定時間隔で入力
   されて現在の圧力検出値と前回の圧力検出値を比較する
   レベル比較器と、レベル比較器からの出力を受けて現在
   の圧力検出値が前回の圧力検出値よりも大きいときの圧
   力上昇回数を積算し計数値を排出タイマーに出力する積
   算手段と、積算手段からの信号により設定開弁時間を計
   数値に従って変更すると共にレベル比較器から現在の圧
   力値が前回の圧力値と等しいか低いときの信号を受けて
   作動する排出タイマーと、排出タイマーによって制御さ
   れるドレン排出弁と、 を有することを特徴とする自動ドレン排出装置。