JP5829017B2 - バルブ装置、エアードライヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気送り時間調整機能を有するエアードライヤの再生用バルブ装置および該再生用バルブ装置を備えたエアードライヤに関する。
本明細書において、バルブ装置とは、ピストンを基準とした少なくとも一の側の空間の流体の圧力が変化することにより、房室であるチャンバー内に設けられたピストンが移動し、弁の開閉が切り換えられる構成である装置をいう。
また、エアードライヤとは、水分や油分等を含んだ気体から水分や油分等を除去し気体を乾燥させる装置をいう。

従来では、特許文献１に示す如く、車両のエアーブレーキ装置に用いられ、圧縮空気中の水分を除去する乾燥装置（エアードライヤ）があった。該乾燥装置は、再生可能な乾燥剤が充填された乾燥容器と、乾燥剤によって水分が吸着された乾燥圧縮空気が蓄えられる再生タンクと、を有していた。そして、空気圧縮装置から送られた圧縮空気を、乾燥容器の乾燥剤によって乾燥させ、エアーブレーキ装置のエアータンクに蓄えるように構成されていた。この際、乾燥圧縮空気の一部を乾燥装置内の再生タンクに蓄えるように設けられていた。そして、再生タンク内の乾燥圧縮空気を逆流させて、乾燥容器内の乾燥剤を再生することができるように構成されていた。

特許第３１６７２５１号公報

ここで、乾燥装置内に上記再生タンクを設けず、乾燥装置外部のエアータンクを利用することが考えられるが、ただ単に、再生タンクを廃止しただけでは、前記エアータンク内の乾燥圧縮空気が逆流し続けてしまう。
そこで、乾燥剤を再生するために必要な乾燥圧縮空気の量だけ逆流するように制限する必要があり、逆流する量を制限するべく、空気送り時間調整機能を備えたバルブ装置が考えられる。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すのは、出願人が考慮している空気送り時間調整機能を備えたバルブ装置の問題点を示す断面図である。このうち、図６（Ａ）は弁が閉塞した状態から開放した状態に切り換えられる様子を示す図である。一方、図６（Ｂ）は弁が開放した状態から閉塞した状態に切り換えられる様子を示す図である。

図６（Ａ）に示す如く、バルブ装置４０は、チャンバー４３と、ピストン４１と、弁体４４と、弁座部４９と、圧縮コイルばね４５と、を備えている。このうち、チャンバー４３は、空気の圧力が作用するように構成されている。また、ピストン４１は、ピストン４１の軸方向にチャンバー内部を摺動することができるように構成されている。具体的には、ピストン４１の外周には、Ｏリング４６が取り付けられており、Ｏリング４６がチャンバー４３の内面と接触する構成である。

またさらに、弁体４４は、ピストン４１の一端側（図中下側）にピストン４１と一体に移動可能に設けられている。そして、弁体４４は、チャンバー４３の前記一端側の開口に設けられた弁座部４９と接触することにより、弁が閉塞した状態となる。一方、弁体４４が弁座部４９から離間することにより、弁が開放した状態となるように構成されている。また、圧縮コイルばね４５は、チャンバー４３におけるピストン４１の移動方向の他端側（図中上側）に設けられ、ピストン４１を前記一端側（図中下側）へ付勢するように構成されている。従って、チャンバー４３の内部に空気の圧力が作用していない通常の状態では、弁は、閉塞した状態になる。

また、ピストン４１には、空気送り時間を調整するために弁が開放して空気が逆流し始めたときから閉塞するまでの時間を制御するために、比較的小径の穴部４２が形成されている。穴部４２は、ピストン４１を基準としたチャンバー内の前記一端側（図中下側）の空気の圧力と、前記他端側（図中上側）の空気の圧力との差に応じて空気を一方から他方へ流すことができるように構成されている。ここで、空気送り時間調整手段として弁が開放して空気が逆流し始めたときから閉塞するまでの時間は、穴部４２の開口径によって決まる構成である。

またさらに、チャンバー４３の前記一端側（図中下側）における弁座部４９は、第１流路４７と接続されている。また、第１流路４７は、前記エアータンクと接続されている。一方、チャンバー４３の前記他端側（図中上側）は、第２流路４８と接続されている。また、第２流路４８は、乾燥容器（図示せず）と接続され、さらに乾燥容器を介してエキゾーストバルブ（図示せず）およびコンプレッサー（図示せず）と接続されている。

そして、第２流路４８からピストン４１を基準としたチャンバー４３における前記他端側（図中上側）へ圧縮された空気が送り込まれる。すると、ピストン４１を基準としたチャンバー４３における前記他端側（図中上側）の空気の圧力が、前記一端側（図中下側）の空気の圧力より大きくなる。そのため、チャンバー４３における前記他端側（図中上側）の空気が、穴部４２を介して、チャンバー４３における前記一端側（図中下側）へ徐々に流れ込む。従って、チャンバー４３における前記一端側（図中下側）に空気が溜まり、該一端側（図中下側）の空気の圧力が徐々に高くなる。

すると、チャンバー４３の前記一端側（図中下側）の空気の圧力が、圧縮コイルばね４５の付勢力に抗して、ピストン４１を前記他端側（図中上側）へ徐々に移動させる。そして、ピストン４１が前記他端側（図中上側）へ移動すると、弁は、開放した状態となる。弁が開放した後、前記エアータンクが設定された圧力に達し、プレッシャガバナ（図示せず）によってエキゾーストバルブが開放される。そのため、第２流路４８からの圧縮された空気はエキゾーストバルブから排出される。そして、第１流路４７と接続されたエアータンクからの空気が、弁（４４、４９）、チャンバー４３の前記他端側（図中上側）を介して第２流路４８へ逆流し始める。

図６（Ｂ）に示す如く、弁が開放して空気が逆流し始めたときから、空気送り時間調整機能が作用し始める。具体的には、ピストン４１を基準としたチャンバー４３における前記他端側（図中上側）の空気の圧力が、前記一端側（図中下側）の空気の圧力より低くなる。そのため、前記一端側（図中下側）の空気が、穴部４２を介して、前記他端側（図中上側）へ徐々に流れ出す。従って、前記一端側（図中下側）の空気の圧力が徐々に低くなる。そして、前記一端側（図中下側）の空気の圧力によってピストン４１を押す力の大きさが、圧縮コイルばね４５がピストン４１を押す力の大きさより小さくなると、圧縮コイルばね４５の付勢力によって、ピストン４１は前記一端側（図中下側）へ徐々に移動する。

この間、弁は開放した状態であり、第１流路４７からの空気が、弁（４４、４９）、チャンバー４３の前記他端側（図中上側）を介して第２流路４８へ送られ続けている。そして、弁が開放して空気が逆流し始めたときから所定時間（例えば３０秒）経過したとき、弁体４４が弁座部４９と接触して弁が閉塞した状態に切り換えられ、第１流路４７からの空気の流れが止められる。このようにして、空気送り時間調整機能として所定時間（例えば３０秒）の間、弁を介して空気を逆流させることができるように構成されている。

しかしながら、空気送り時間調整機能が作用し始める前の段階において、弁を閉塞状態から開放状態に切り換える際、穴部４２のみを介して、チャンバー４３における前記一端側（図中下側）へ空気を流入させる構成であるので、弁を閉塞状態から開放状態に切り換えるためには、開放状態から閉塞状態に切り換える空気送り時間調整機能が作用している時間（例えば３０秒）と略同じ長さの時間（例えば３０秒）が必要となる。

言い換えると、ピストン４１を基準としたチャンバー４３における前記一端側（図中下側）の容積室の空気が排気される時間を利用したバルブ装置４０において、前記一端側（図中下側）の容積室に空気を入れるために、前記排気する時間と略同じ長さの時間が必要であった。
乾燥剤の再生に必要な時間は、システムによって様々であり、穴部４２の開口径によって決まる構成であるが、容積室に空気を充填させる時間（弁が開くまでの時間）も穴部４２の開口径によって決まる構成であった。そのため、乾燥剤の再生のタイミングが空気の充填時間に左右されてしまい、迅速な空気充填という要請と、再生処理のための空気送り時間調整機能の時間設定の自由度とを両立させることができない。例えば、空気を充填させる時間が１５秒しかとれない場合、３０秒の空気送り時間調整機能を作用させるための十分な空気充填を行うことができず、中途半端に１５秒だけ空気送り時間調整機能が作用することとなる。これでは、十分に乾燥剤を再生させることができない。

本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、迅速な空気充填という要請と、乾燥剤の再生処理のための空気送り時間調整機能の時間設定の自由度とを両立させることを考慮したエアードライヤの再生用バルブ装置を提供することである。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様のエアードライヤの再生用バルブ装置は、気体圧縮機から供給される圧縮気体の乾燥処理を行う乾燥部と、乾燥処理された乾燥圧縮気体を貯留する気体タンクと、の間に設けられた、気体の圧力が作用するチャンバーと、該チャンバー内を移動するピストンであり、該チャンバー内を前記気体タンク側の一端側空間と、前記乾燥部側の他端側空間と、に画設するピストンと、該ピストンが前記一端側へ移動することにより閉塞状態となり、前記他端側へ移動することにより開放状態となる弁と、該弁が閉じる方向へ前記ピストンを付勢する付勢手段と、前記ピストンに形成され、前記一端側空間内の気体の圧力と、前記他端側空間内の気体の圧力と、の差に応じて気体を一方から他方へ流す穴部と、前記チャンバーの前記他端側空間から前記一端側空間方向への気体の流れを許容し、前記一端側空間から前記他端側空間方向への気体の流れを規制する規制手段を流路中に有する補助流路と、を備えていることを特徴とする。

本態様によれば、前記気体圧縮機から前記チャンバー内の前記他端側空間へ気体を送ったとき、該他端側空間へ送られた気体が、前記穴部および前記補助流路を介して前記チャンバー内の前記一端側空間へ流れ込むことができる。従って、前記穴部のみを介して気体が流れ込む前述した構成（図６参照）と比較して、単位時間当たりに前記流れ込む量を多くすることができる。その結果、前記チャンバー内の前記一端側空間に気体を溜めて前記ピストンを前記他端側へ移動させ前記弁を開放状態に切り換えるまでに必要な時間を短縮することができる。即ち、前記チャンバー内の前記一端側空間に十分な量の気体を流入させ、前記弁を開放状態にすることができるので、中途半端な状態で空気送り時間調整機能が作用し始める虞がない。

他方で、前記弁が開放状態に切り換えられ、前記気体タンクの乾燥圧縮気体が逆流し始めた後は、前記チャンバー内の前記一端側空間の気体が、前記穴部を介して前記他端側空間へ徐々に流出する。そして、該気体の流出により、前記チャンバー内の前記一端側空間の圧力が低くなる。この際、前記付勢手段の付勢力が、前記ピストンを前記一端側へ移動させ、該ピストンの移動により、前記弁が前記閉塞状態となる。このように、所定時間だけ、前記気体タンクの乾燥圧縮気体を逆流させることができる。
即ち、逆流する時間の長さを前記穴部によって制御する構成において、迅速な空気充填という要請と、乾燥剤の再生処理のための空気送り時間調整機能の時間設定の自由度とを両立させることができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記補助流路が、前記ピストンにおけるフランジ部の外周面と前記チャンバーの内周面との間のクリアランスによって形成されており、前記規制手段が、前記フランジ部の外周面に沿って形成された凹部において開口部が前記一端側空間を向く様に収容された、弾性変形によって前記開口部が拡大及び縮小するカップシールにより構成され、前記チャンバーにおいて前記他端側空間から前記一端側空間へ気体が流入する際、前記穴部に加え、前記カップシールの開口部が縮小して前記クリアランスが開放されることにより、前記補助流路を介して前記一端側空間に気体が流入し、前記チャンバーにおいて前記一端側空間から前記他端側空間へ気体が流出する際、前記カップシールの開口部が拡大して前記クリアランスが閉塞されることにより、前記穴部を介してのみ前記他端側空間へ気体が流出する構成を有していることを特徴とする。

本態様によれば、第１の態様と同様の作用効果に加え、チェックバルブ機能を構造簡単にして低コストに構成することができる。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記乾燥部から前記チャンバー内の前記他端側空間へ気体が送られ、該他端側空間へ送られた気体が、前記チャンバー内の前記一端側空間へ流れ込み、前記チャンバー内の前記一端側空間の圧力が高くなることにより、該圧力が、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記ピストンを前記他端側へ移動させ、該ピストンの移動により、前記弁が前記開放状態となり、前記チャンバー内の前記一端側空間の気体が、前記穴部を介して前記他端側空間へ流出し、該気体の流出によって、前記チャンバー内の前記一端側空間の圧力が低くなることにより、前記付勢手段の付勢力が、前記ピストンを前記一端側へ移動させ、該ピストンの移動により、前記弁が前記閉塞状態となる構成であることを特徴とする。

本態様によれば、第１または第２の態様の態様と同様の作用効果に加え、前記乾燥部から前記チャンバー内の前記他端側空間へ気体を送ることにより、前記弁を開放状態にすることができる。また、前記気体が流出し始めたときから、前記弁が閉塞状態に切り替わるまでの時間を前記穴部の開口径により調整することができる。

本発明の第４の態様のエアードライヤは、再生可能な乾燥剤を有する乾燥部と、該乾燥部における流路の一端側に接続された再生用バルブ装置と、を備えたエアードライヤであって、前記再生用バルブ装置は、上記第１から第３のいずれか一の態様の再生用バルブ装置であり、前記乾燥部における流路の他端側には、気体圧縮機および気体排出部が接続されており、前記気体圧縮機によって気体が、前記再生用バルブ装置の前記穴部および前記補助流路を介して前記チャンバー内の前記一端側空間へ送られることにより、前記再生用バルブ装置の弁が開放状態となり、前記気体排出部が大気開放状態になることにより、前記気体タンク内の乾燥圧縮気体が、前記再生用バルブ装置の弁を介して前記乾燥部へ送られ、前記気体排出部から排出される構成であることを特徴とする。

本態様によれば、前記エアードライヤは、第１から第３のいずれか一の態様の再生用バルブ装置を備えている。従って、前記エアードライヤにおいて、上記第１から第３のいずれか一の態様と同様の作用効果を得ることができる。また、前記気体排出部が大気開放状態になることにより、空気送り時間調整機能が作用し始め、所定時間だけ前記気体タンク内の乾燥圧縮気体を前記乾燥剤の再生に用いることができる。

本実施例のバルブ装置を備えた車両の配管を示す図。 本実施例のバルブ装置の概略を示す断面図（閉塞状態）。 本実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（エアー流入開始）。 本実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（開放状態（逆流））。 本実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（空気送り時間調整機能作用時）。 （Ａ）（Ｂ）は出願人が考慮しているバルブ装置の問題点を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すのは、本実施例のバルブ装置を備えたトラック等の車両の配管構成の一例を示す図である。尚、本発明の構成の要部を図示し、その他の部材及び気体の流路の図示は省略してある。
図１に示す如く、本実施例の車両のブレーキシステムに設けられるエアー処理システム１は、空気送り時間調整機能を有するエアードライヤの再生用バルブ装置１０（以下、単に「バルブ装置」とする）と、乾燥部５と、を備えている。本実施例のエアー処理システム１の配管構成は、例えば、トラック等の商用の車両のエアーブレーキシステムや、一般的な自動車の空調システムとして用いることができる。

具体的に、エアー処理システム１は、気体圧縮機であるコンプレッサー２と、システム用の気体タンク７と、バルブ装置１０と、乾燥部５と、気体排出部であるエキゾーストバルブ３と、サイレンサー４と、を備えている。このうち、コンプレッサー２は、気体を圧縮し、圧縮した該気体を送ることができるように設けられている。また、気体タンク７は、乾燥した気体を貯蔵することができ、例えば、エアーブレーキシステム等に用いるように構成されている。またさらに、バルブ装置１０は、気体の圧力が作用していないとき、弁が閉塞した状態に設けられており、所謂パイロット指令により、弁の開放状態と閉塞状態とを切り換えることができるように構成されている。

また、乾燥部５は、内部に乾燥剤６を有しており、通過する気体を乾燥させることができるように設けられている。またさらに、エキゾーストバルブ３は、通常、弁が閉塞した状態に設けられており、図示しないプレッシャガバナからのパイロット指令により、弁の開放状態と閉塞状態とを切り換えることができるように構成されている。また、サイレンサー４は、気体を排出する際の音を小さくすることができるように設けられている。

そして、バルブ装置１０の弁を基準とした一方は、第１流路３０によって気体タンク７と接続されている。また、他方は、第２流路３２によって乾燥部５と接続されている。さらに、第１流路３０および第２流路３２は、第１チェックバルブ８によって接続されている。
ここで、「チェックバルブ」とは、一の方向への流れを許し、逆の方向への流れを止めることができるように構成されたバルブをいう。逆止弁ともいう。

本実施例では、第１チェックバルブ８は、乾燥部５から気体タンク７への流れを可能とし、気体タンク７から乾燥部５への流れを止めるように設けられている。
尚、第１チェックバルブ８は、ばね付きの弁である。所定以上の圧力が作用したとき、ばねの付勢力に抗して、乾燥部５から気体タンク７へ気体が流れる構成である。

また、乾燥部５におけるバルブ装置１０と接続した側と反対側には、コンプレッサー２およびエキゾーストバルブ３が接続されている。またさらに、エキゾーストバルブ３における乾燥部５およびコンプレッサー２と接続した側と反対側には、サイレンサー４が接続されている。

以下、バルブ装置１０の構成および動作について詳しく説明する。
バルブ装置１０は、詳しくは後述するように、空気抜きおよび充填に用いる第１穴部１６と、空気抜きおよび充填に用いる流路と並列な第３流路３３において逆止弁の機能を有する第２チェックバルブ２９と、を有する。本実施例では、第２チェックバルブ２９に相当するのは、ピストンカップ２１（図２〜図５参照）である。

エキゾーストバルブ３が閉塞した状態では、コンプレッサー２から圧縮した気体が乾燥部５へ送られ、乾燥部５によって圧縮した気体が乾燥される。そして、乾燥した圧縮気体は、第１チェックバルブ８を介して、気体タンク７へ送られる。この際、乾燥した圧縮気体は、バルブ装置１０にも流れ込み、バルブ装置１０の弁を開放状態に切り換える。具体的には、乾燥した圧縮気体は、第２流路３２から第３流路３３の第２チェックバルブ２９および第１穴部１６を介してバルブ装置１０本体のチャンバー内に流入する。これにより、バルブ装置１０の弁が開放状態に切り換えられる。従って、乾燥した圧縮気体は、バルブ装置１０をも介して、気体タンク７へ送られる。

ここで、気体は、第１穴部１６だけでなく、第３流路３３の第２チェックバルブ２９をも介してチャンバー内に流入する構成である。従って、前述した穴部４２（図６参照）だけを介して気体が流入していた構成（図６参照）と比較して、早いタイミングでバルブ装置１０の弁を閉塞状態から開放状態に切り換えることができる。従って、迅速な空気充填という要請を満たすことができる。

そして、気体タンク７に乾燥した圧縮気体が貯蔵されるように構成されている。気体タンク７の圧力が設定された圧力に達すると、図示しないプレッシャガバナが空気圧信号としての制御圧力を発生させ、エキゾーストバルブ３を開放状態に切り換える。これにより、コンプレッサー２からの圧縮気体は、エキゾーストバルブ３およびサイレンサー４から大気排出される。また、気体タンク７の乾燥圧縮気体が、所定時間だけバルブ装置１０を逆流して乾燥部５の乾燥剤６を再生させる。

このとき、バルブ装置１０は、空気送り時間調整機能を作用させることにより、所定時間だけ乾燥圧縮気体を逆流させるように構成されている。詳しくは後述するように、バルブ装置１０の弁が開放状態となり乾燥圧縮気体が逆流し始めると、チャンバー内に流入した気体が第１穴部１６から第２流路３２へ徐々に抜け出る。そして、空気送り時間調整機能として所定時間（例えば３０秒）経過したとき、バルブ装置１０が閉塞状態に切り換えられるように構成されている。

そして、再生に用いられた気体は、エキゾーストバルブ３から大気排出される。その後、エアーブレーキ等の使用により、気体タンク７の圧力の値が設定された値を下回ると、図示しないプレッシャガバナが、エキゾーストバルブ３を閉塞状態に切り換える。これにより、前述したように、乾燥圧縮気体が気体タンク７に送られ、気体タンク７の圧力が設定された圧力に達する。

続いて、空気送り時間調整機能を有するバルブ装置１０の詳細について説明する。
図２に示すのは、本実施例の閉塞状態のバルブ装置の概略を示す断面図である。
図２に示す如く、本実施例のバルブ装置１０は、チャンバー１１と、ピストン１４と、弁体２８と、付勢手段２６としての圧縮コイルばね２７と、を備えている。
このうち、チャンバー１１は、気体の圧力が作用することができるように設けられている。

また、ピストン１４は、該ピストン１４の軸部１５の軸方向へチャンバー１１の内部を摺動することができるように構成されている。またさらに、チャンバー１１におけるピストン１４の移動方向の一端側（図中下側）は、第１流路３０と接続されている。さらに、ピストン１４の一端側には、弁体２８が設けられている。弁体２８は、ピストン１４と一体に移動する構成であり、第１流路３０の開口部に設けられた弁座部３１と接触して弁が閉塞した状態となる。また、弁体２８が弁座部３１から離間すると、弁が開放した状態に切り替わる。

また、圧縮コイルばね２７は、チャンバー１１におけるピストン１４の移動方向の他端側（図中上側）に設けられている。そして、ピストン１４を前記一端側（図中下側）へ付勢するように構成されている。
またさらに、ピストン１４には、比較的小径の第１穴部１６が形成されている。所謂、オリフィスである。第１穴部１６は、ピストン１４を基準としたチャンバー内の前記一端側（図中下側）の気体の圧力と、前記他端側（図中上側）の気体の圧力との差に応じて気体を一方から他方へ流すことができるように構成されている。

具体的には、前記一端側（図中下側）の気体の圧力が前記他端側（図中上側）の圧力より高い場合、前記一端側（図中下側）から前記他端側（図中上側）へ気体が流れる。反対に、前記他端側（図中上側）の気体の圧力が前記一端側（図中下側）の圧力より高い場合、前記他端側（図中上側）から前記一端側（図中下側）へ気体が流れる。前記一端側（図中下側）から前記他端側（図中上側）へ第１穴部１６を介して単位時間当たりに流れる気体の量によって空気送り時間調整機能の時間の長さが決まるように構成されている。

また、ピストン１４の外周には、弾性素材で形成されたピストンカップ２１が取り付けられている。具体的には、ピストン１４の外周に溝部１９が形成されており、ピストンカップ２１が溝部１９に嵌るようにして取り付けられている。従って、ピストンカップ２１は、チャンバー１１の第１摺動面１２と接触しながら、ピストン１４と一体に軸方向へ移動することができる。

ここで、ピストンカップ２１には、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の一方の気体をピストン１４と第１摺動面１２との間において封止する封止部２４が設けられている。封止部２４は、封止する空間側へ向かって二股に分かれるように形成されている。本実施例では、二股に分かれた部分を開口２５ということにする。そして、ピストンカップ２１の開口２５が前記一端側（図中下側）を向くようにして、ピストンカップ２１がピストン１４に取り付けられている。

これにより、詳しくは後述するように、前記一端側（図中下側）から前記他端側（図中上側）へ気体が流出することを防止すると共に、前記他端側（図中上側）から前記一端側（図中下側）へ気体を流入させることが可能である。言い換えると、前記開口２５が前記一端側（図中下側）を向くようにすることで、チェックバルブと同様の効果を得ることができる。

また、ピストン１４の軸部１５にはＯリング２０が取り付けられている。そして、Ｏリング２０が第２摺動面１３と接触しながら、ピストン１４および軸部１５が移動するように設けられている。また、軸部１５の内部には、貫通した第２穴部１７が形成されている。第２穴部１７の前記他端側（図中上側）は、チャンバー１１における前記他端側（図中上側）の気体が出入りできるように構成されている。またさらに、チャンバー１１における前記他端側（図中上側）は、第２流路３２と接続されている。
そして、コンプレッサー２から圧縮された気体が送られておらず、空気送り時間調整機能が作用していないとき、バルブ装置１０は、圧縮コイルばね２７によって弁が閉塞した状態である。

続いて、空気送り時間調整機能を有するバルブ装置１０の動作について説明する。
図３に示すのは、気体の流入が開始したときのバルブ装置１０の動作を示す断面図である。
図３に示す如く、前述したようにコンプレッサー２から乾燥圧縮気体が送られることにより、第２流路３２からチャンバー１１における前記他端側（図中上側）へ乾燥圧縮気体が送られる。チャンバー１１の前記他端側（図中上側）へ送られた乾燥圧縮気体は、第１穴部１６を介して、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）へ流入する。

また、チャンバー１１の前記他端側（図中上側）へ送られた乾燥圧縮気体は、ピストンカップ２１とチャンバー１１の第１摺動面１２との間を介しても、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）へ流入する。前述した第３流路３３である。これは、乾燥圧縮気体の圧力が、前記他端側（図中上側）から前記一端側（図中下側）へ向かって作用するとき、ピストンカップ２１の封止部２４の二股に開くように枝分かれした先端側を閉じるように変形させる。そして、ピストンカップ２１と第１摺動面１２との間に適度な隙間を形成することができるからである。

従って、前述した構成（図６（Ａ）（Ｂ）参照）と比較して、短時間でピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）へ気体を溜めることができ、該一端側（図中下側）の気体の圧力を高めることができる。そして、該一端側（図中下側）の気体の圧力が、圧縮コイルばね２７の付勢力に抗して、ピストン１４および軸部１５を前記他端側（図中上側）へ移動させる。その結果、弁体２８が弁座部３１から離間し始めて、弁が閉塞状態から開放状態に切り替わる。

図４に示すのは、本実施例の開放状態のバルブ装置１０の概略を示す断面図である。
図４に示す如く、チャンバー１１の前記他端側（図中上側）へ送られた乾燥圧縮気体は、図３に示す状態からピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）へさらに流入する。これにより、該一端側（図中下側）の気体の圧力がさらに高くなる。従って、ピストン１４および軸部１５を前記他端側（図中上側）へさらに移動させる。その結果、弁が完全に開放した状態となる。

そして、前述したように、気体タンク７の圧力が設定された圧力に達し、図示しないプレッシャガバナがエキゾーストバルブ３を開放状態に切り換える。これにより、コンプレッサー２からの圧縮気体は、エキゾーストバルブ３から大気排出され、チャンバー１１における前記他端側（図中上側）の圧力が低下する。すると、前述した気体タンク７の乾燥圧縮気体が第１流路３０を介してチャンバー１１の内部に流れ込む。具体的には、第１流路３０の弁座部３１から弁体２８および軸部１５の第２穴部１７を通過して、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記他端側（図中上側）へ流れ込む。そして、乾燥圧縮気体は、チャンバー１１の前記他端側（図中上側）から第２流路３２へ流れ出し、前述した乾燥部５へ送られ、乾燥部５の乾燥剤６の再生に用いられる。再生に用いられた気体は、エキゾーストバルブ３を介して大気排出される。

図５に示すのは、本実施例の空気送り時間調整機能の作用時のバルブ装置１０の動作を示す断面図である。
図５に示す如く、バルブ装置１０の弁が開放して乾燥圧縮気体が逆流し始めたときから、第１穴部１６による空気送り時間調整機能が作用し始める。具体的には、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）の気体が、第１穴部１６を介して、前記他端側（図中上側）へ徐々に流れ出る。単位時間当たりに流れ出る気体の量は、第１穴部１６の大きさによって決められる。そして、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）の気体の圧力が徐々に低下する。
尚、徐々に低下する間、前述した気体タンク７の乾燥圧縮気体は、第１流路３０、チャンバー１１および第２流路３２を通過して乾燥部５へ流れ続けている。

そして、ピストン１４を基準としたチャンバー１１の前記一端側（図中下側）の気体の圧力が徐々に低下し、気体の圧力によるピストン１４を押す力の大きさが、圧縮コイルばね２７がピストン１４を押す力の大きさより小さくなる。従って、ピストン１４および軸部１５は、圧縮コイルばね２７の付勢力によって、徐々に前記一端側（図中下側）へ移動する。
その結果、弁が開放して乾燥圧縮気体が逆流し始めたときから所定時間（例えば３０秒）経過後、弁体２８は弁座部３１と接触し、図２に示す如く、弁が閉塞した状態となる。
以上、説明したように、空気送り時間調整機能として、所定時間（例えば３０秒）だけ弁を介して気体タンク７の乾燥圧縮気体が逆流するようにバルブ装置１０は構成されている。

尚、本実施例において、ピストン１４にピストンカップ２１を所定の向きで取り付けることにより、第２流路３２からバルブ装置１０へ気体が流入する単位時間当たりの量が、前述した構成（図６（Ａ）（Ｂ）参照）と比較して、大きくなるように構成したがこの限りではない。技術的思想としては、ピストンカップ２１とは別に、バルブ装置１０が、第３流路３３および第３流路３３上の第２チェックバルブ２９を有する構成としてもよい。本実施例でピストンカップ２１を用いたのは、前述した構成のＯリング４６（図６（Ａ）（Ｂ）参照）をピストンカップ２１に変えるだけで、第３流路３３および第３流路３３上の第２チェックバルブ２９を有する構成と同様の作用効果を得ることができるからである。

本実施例のエアードライヤの再生用バルブ装置１０は、気体圧縮機であるコンプレッサー２から供給される圧縮気体の乾燥処理を行う乾燥部５と、乾燥処理された乾燥圧縮気体を貯留する気体タンク７と、の間に設けられた、気体の圧力が作用するチャンバー１１と、チャンバー１１内を移動するピストン１４であり、チャンバー１１内を気体タンク７側の一端側空間（図中下側）と、乾燥部５側の他端側空間（図中上側）と、に画設するピストン１４と、ピストン１４が前記一端側（図中下側）へ移動することにより閉塞状態となり、前記他端側（図中上側）へ移動することにより開放状態となる弁（２８、３１）と、弁（２８、３１）が閉じる方向へピストン１４を付勢する付勢手段２６と、ピストン１４に形成され、前記一端側空間（図中下側）内の気体の圧力と、前記他端側空間（図中上側）内の気体の圧力と、の差に応じて気体を一方から他方へ流す穴部である第１穴部１６と、チャンバー１１の前記他端側空間（図中上側）から前記一端側空間（図中下側）方向への気体の流れを許容し、前記一端側空間（図中下側）から前記他端側空間（図中上側）方向への気体の流れを規制する規制手段としての第２チェックバルブ２９を流路中に有する補助流路としての第３流路３３と、を備えていることを特徴とする。

また、本実施例において、第３流路３３が、ピストン１４におけるフランジ部の外周面とチャンバー１１の内周面との間のクリアランスによって形成されており、前記規制手段（第２チェックバルブ２９に相当）が、フランジ部の外周面に沿って形成された凹部としての溝部１９において開口部である開口２５が前記一端側空間（図中下側）を向く様に収容された、弾性変形によって開口２５が拡大及び縮小するカップシールとしてのピストンカップ２１により構成され、チャンバー１１において前記他端側空間（図中上側）から前記一端側空間（図中下側）へ気体が流入する際、第１穴部１６に加え、ピストンカップ２１の開口２５が縮小して前記クリアランスが開放されることにより、第３流路３３を介して前記一端側空間（図中下側）に気体が流入し、チャンバー１１において前記一端側空間（図中下側）から前記他端側空間（図中上側）へ気体が流出する際、ピストンカップ２１の開口２５が拡大して前記クリアランスが閉塞されることにより、第１穴部１６を介してのみ前記他端側空間（図中上側）へ気体が流出する構成を有していることを特徴とする。

またさらに、本実施例において、乾燥部５からチャンバー１１内の前記他端側空間（図中上側）へ気体が送られ、該他端側空間（図中上側）へ送られた気体が、チャンバー１１内の前記一端側空間（図中下側）へ流れ込み、チャンバー１１内の前記一端側空間（図中下側）の圧力が高くなることにより、該圧力が、付勢手段２６の付勢力に抗して、ピストン１４を前記他端側（図中上側）へ移動させ、ピストン１４の移動により、弁（２８、３１）が開放状態となり、チャンバー１１内の前記一端側空間（図中下側）の気体が、第１穴部１６を介して前記他端側空間（図中上側）へ流出し、該気体の流出によって、チャンバー１１内の前記一端側空間（図中下側）の圧力が低くなることにより、付勢手段２６の付勢力が、ピストン１４を前記一端側（図中下側）へ移動させ、ピストン１４の移動により、弁（２８、３１）が閉塞状態となる構成であることを特徴とする。

本実施例のエアードライヤは、再生可能な乾燥剤６を有する乾燥部５と、乾燥部５における流路の一端側に接続された再生用バルブ装置１０と、を備えたエアードライヤであって、乾燥部５における流路の他端側には、コンプレッサー２および気体排出部としてのエキゾーストバルブ３が接続されており、コンプレッサー２によって気体が、再生用バルブ装置１０の第１穴部１６および第３流路３３を介してチャンバー１１内の前記一端側空間（図中下側）へ送られることにより、再生用バルブ装置１０の弁（２８、３１）が開放状態となり、エキゾーストバルブ３が大気開放状態になることにより、気体タンク７内の乾燥圧縮気体が、再生用バルブ装置１０の弁（２８、３１）を介して乾燥部５へ送られ、エキゾーストバルブ３から排出される構成であることを特徴とする。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１ エアー処理システム、２ コンプレッサー、３ エキゾーストバルブ、
４ サイレンサー、５ 乾燥部（エアードライヤ）、６ 乾燥剤、７ 気体タンク、
８ 第１チェックバルブ、１０ バルブ装置（空気送り時間調整装置）、
１１ チャンバー、１２ 第１摺動面、１３ 第２摺動面、１４ ピストン、
１５ 軸部、１６ 第１穴部、１７ 第２穴部、１９ 溝部、２０ Ｏリング、
２１ ピストンカップ、２４ 封止部、２５ 開口、２６ 付勢手段、
２７ 圧縮コイルばね、２８ 弁体、２９ 第２チェックバルブ、３０ 第１流路、
３１ 弁座部、３２ 第２流路、３３ 第３流路、
４０ （問題としている）バルブ装置、４１ ピストン、４２ 穴部、
４３ チャンバー、４４ 弁部、４５ 圧縮コイルばね、４６ Ｏリング、
４７ 第１流路、４８ 第２流路、４９ 弁座部

Claims (4)

1. 気体圧縮機から供給される圧縮気体の乾燥処理を行う乾燥部と、乾燥処理された乾燥圧縮気体を貯留する気体タンクと、前記乾燥部とは第２流路に接続してつながり、前記気体タンクとは第１流路を介してつながる、気体の圧力が作用するチャンバーと、
   該チャンバー内を移動するピストンであり、該チャンバー内を一端側空間と他端側空間とに分割するピストンと、
   前記第１流路と前記第２流路との間に形成され、該ピストンが前記一端側へ移動することにより閉塞状態となり、前記他端側へ移動することにより開放状態となる弁と、
   該弁が閉じる方向へ前記ピストンを付勢する付勢手段と、
   前記一端側空間内の気体の圧力と、前記他端側空間内の気体の圧力と、の差に応じて気体を前記第２流路から前記一端側空間内へ、又は前記一端側空間内から前記第２流路へ流す穴部と、
   前記チャンバーの前記他端側空間から前記一端側空間方向への気体の流れを許容し、前記一端側空間から前記他端側空間方向への気体の流れを規制する規制手段を流路中に有する補助流路と、を備え、
   前記弁が開放状態の時に前記チャンバーと前記第１流路とが連通する、ことを特徴とするエアードライヤの再生用バルブ装置。
2. 請求項１に記載のエアードライヤの再生用バルブ装置において、前記補助流路が、前記ピストンにおけるフランジ部の外周面と前記チャンバーの内周面との間のクリアランスによって形成されており、
   前記規制手段が、前記フランジ部の外周面に沿って形成された凹部において開口部が前記一端側空間を向く様に収容された、弾性変形によって前記開口部が拡大及び縮小するカップシールにより構成され、
   前記チャンバーにおいて前記他端側空間から前記一端側空間へ気体が流入する際、前記穴部に加え、前記カップシールの開口部が縮小して前記クリアランスが開放されることにより、前記補助流路を介して前記一端側空間に気体が流入し、
   前記チャンバーにおいて前記一端側空間から前記他端側空間へ気体が流出する際、前記カップシールの開口部が拡大して前記クリアランスが閉塞されることにより、前記穴部を介してのみ前記他端側空間へ気体が流出する構成を有している、
   ことを特徴とするエアードライヤの再生用バルブ装置。
3. 請求項１または２に記載のバルブ装置において、前記乾燥部から前記チャンバー内の前記他端側空間へ気体が送られ、該他端側空間へ送られた気体が、前記チャンバー内の前記一端側空間へ流れ込み、
   前記チャンバー内の前記一端側空間の圧力が高くなることにより、該圧力が、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記ピストンを前記他端側へ移動させ、
   該ピストンの移動により、前記弁が前記開放状態となり、
   前記チャンバー内の前記一端側空間の気体が、前記穴部を介して前記他端側空間へ流出し、該気体の流出によって、前記チャンバー内の前記一端側空間の圧力が低くなることにより、前記付勢手段の付勢力が、前記ピストンを前記一端側へ移動させ、
   該ピストンの移動により、前記弁が前記閉塞状態となる構成であるエアードライヤの再生用バルブ装置。
4. 再生可能な乾燥剤を有する乾燥部と、
   該乾燥部における流路の一端側に接続された再生用バルブ装置と、を備えたエアードライヤであって、
   前記再生用バルブ装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載された再生用バルブ装置であり、
   前記乾燥部における流路の他端側には、気体圧縮機および気体排出部が接続されており、
   前記気体圧縮機によって気体が、前記再生用バルブ装置の前記穴部および前記補助流路を介して前記チャンバー内の前記一端側空間へ送られることにより、前記再生用バルブ装置の弁が開放状態となり、
   前記気体排出部が大気開放状態になることにより、前記気体タンク内の乾燥圧縮気体が、前記再生用バルブ装置の弁を介して前記乾燥部へ送られ、前記気体排出部から排出される構成であるエアードライヤ。

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