JPH0751148Y2 - 圧縮空気乾燥装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば車両等のエアブレーキ回路の圧力源部
に用いられる圧縮空気乾燥装置に関するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

車両等に用いられる圧縮空気乾燥装置には、例えば実開
平1-84725号に示されるものがある。

これは乾燥剤の除湿能力が圧縮空気中に含まれる油分の
付着により低下することを防ぐために乾燥装置の前段
で、ドレン装置により圧縮空気を冷却するとともに、細
く複雑に入り込んだ通路内を通すことにより圧縮空気中
の油分を除去するようにしている。

また、上記のような圧縮空気圧力源装置の取付及び配管
の接続などの作業性を改善するため、実願平1-61549号
により提案されているように、空気圧縮装置に連絡され
る入口及び空気貯槽に連絡される出口を形成した基部材
と、該基部材の上部側に取付けたカバー部材と、前記基
部材の中央部に配置され一端が入口に連絡し他端が基部
材の上部側に連絡されるオイル分離器と、前記カバー部
材内部に配置され一端がオイル分離器に他端が出口に連
絡された乾燥筒と、該乾燥筒の内部に収容され圧縮空気
中の水分を吸着する乾燥剤と、前記基部材の下部に取付
けられ前記オイル分離器の入口側を覆う蓋部材と、該蓋
部材に設けられ外部からの信号に応じて前記オイル分離
器の入口側を外気へ連絡する再生弁と、前記蓋部材に設
けられ前記再生弁を加熱するヒータとを有する圧縮空気
乾燥装置がある。

この圧縮空気乾燥装置では、基部材を自然冷却により冷
却することによりオイル分離器あるいは乾燥筒へ流入す
る圧縮空気を冷却して油分を除去するようにしている。
また、蓋部材にはヒータを設けることにより、再生弁が
凍結して作動不能となることを防止している。

このような圧縮空気乾燥装置においては、冷却手段が自
然冷却のため、乾燥装置の取付け位置の関係上、走行風
が充分に当たらず、十分な冷却を得られないことがあ
る。このため、冷却効率を高めるため、基部材の外部に
強制冷却装置を設けることが考えられるが、次のような
問題を有する。

すなわち、冷却効率を高めるために強制冷却装置を取付
けたにも拘らず、再生弁の凍結を防止するためのヒータ
を設けているので、このヒータの熱が基部材に伝達され
て基部材が加熱し、強制冷却装置による冷却効率が低下
し、また、反対に、強制冷却装置によって基部材が冷却
されるため、ヒータが設けられる蓋部材も冷却されてし
まい、ヒータの加熱効率も低下するという相反する問題
を生じる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記問題に鑑みてなされ、強制冷却装置の冷却
効率及びヒータの加熱効率を低下させず、もってオイル
分離能力及び除湿能力を向上させることができる圧縮空
気乾燥装置の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の目的は、空気圧縮装置に連絡される入口及び空気
貯槽に連絡される出口を形成した基部材と、該基部材の
上部側に取付けたカバー部材と、前記基部材の中央部に
配置され一端が入口に連絡し他端が基部材の上部側に連
絡されるオイル分離器と、前記カバー部材内部に配置さ
れ一端がオイル分離器に他端が出口に連絡された乾燥筒
と、該乾燥筒の内部に収容され圧縮空気中の水分を吸着
する乾燥剤と、前記基部材の下部に取り付けられた前記
オイル分離器の入口側を覆う蓋部材と、該蓋部材に設け
られ外部からの信号に応じて前記オイル分離器の入口側
を外気へ連絡する再生弁と、前記蓋部材に設けられ前記
再生弁を加熱するヒータとを有する圧縮空気乾燥装置に
おいて、前記基部材の外部に強制冷却装置を取り付ける
とともに、前記基部材と前記蓋部材との間に断熱材を配
置してなる圧縮空気乾燥装置によって達成される。

〔作用〕

以上の構成によれば、ヒータの熱が基部材に伝達され
ず、また、蓋部材は強制冷却装置により冷却されないの
で、ヒータの加熱効率及び強制冷却装置の冷却効率が向
上し、基部材内での圧縮空気の温度を効率よく低下させ
ることができ、分離能力が向上するとともに、ヒータも
再生弁を効率よく加熱することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の圧縮空気乾燥装置の実施例を図面を参照
して説明する。

第１図において、（１）は圧縮空気乾燥装置の全体を示
す。（２）はその基部材を示し、コンプレッサ等の空気
圧縮装置に連絡される入口（３）及び空気貯槽に連絡さ
れる出口（４）がその上方に形成されている。この基部
材（２）の下部開口を覆うようにして蓋部材（50）が設
けられている。

基部材（２）の周側には、冷却用の多数のフィン（92）
が形成されると共に上部には弧状の溝（82）が形成され
ている。

該弧状の溝（82）は入口（３）に連通し、出口（４）と
遮断されると共に出口（４）側に溝（82）に開口して設
けられた図示しない切欠部を介して基部材（２）に形成
されたらせん状通路（38）に連通している。

また、（５）は基部材（２）の上部側に取付けられたカ
バー部材を示している。このカバー部材（５）は下端が
開口する筒体であって、その下端部フランジ部はボルト
（７）等の固定手段で基部材（２）に固定されている。

カバー部材（５）内において、基部材（２）には中央に
大径な孔（10a）を備えた取付部材（10）がガスケット
（９）を介在させて、ねじ（20）により固定されてい
る。更に、取付部材（10）には、基部材（２）の出口
（４）に連絡する縦方向孔（55）に対応する同径の孔
（10b）が形成され、該孔（10b）と縦方向孔（55）との
間には、ガスケット（８）を介在させて短管（56）が挿
入されている。

取付部材（10）の孔（10a）内に位置決めされる乾燥筒
（６）は上端が開口する筒体をなし、上部にその開口
（30）を蓋する上蓋（31）を有し下部に小径な突部（1
2）を有している。この乾燥筒（６）内には、上下一対
の仕切壁（14）（15）が乾燥筒（６）の内周側に対し摺
動可能に嵌合されており、これらの間に乾燥剤（16）を
充填させる室（17）を区画している。上下の仕切壁（1
4）（15）はそれぞれフェルト（18）と、多数の孔を有
する仕切板（19）とから成っている。

乾燥筒（６）の突部（12）内に形成されるフィルタ部
（21）は、オイルフィルタ（23）と、該オイルフィルタ
（23）を上下で保持する上方保持部材（22）及び下方保
持部材（26）とによって形成される。なお、乾燥筒
（６）の突部（12）の下面には多数の孔（12a）が形成
されている。

上記オイルフィルタ（23）は、密封部材（25）とスペー
サ（24）とを介し仕切板（19）側から挿通したボルト
（27）に、ナット（11）を螺合させることによって確実
に保持される。

上記上蓋（31）は逆止弁体（34）で閉塞される出口孔
（35）及び絞り孔（81）を有し、シールリング（36）が
内嵌されている。また、この上蓋（31）と仕切壁（14）
との間には、ばね（32）が圧縮状態で介装され、ボルト
（33）及びナット（29）で固定することにより、乾燥剤
（16）の層の上面が押圧される。

乾燥筒（６）は溶接によって取付部材（10）に固着また
は、取付部材（10）上に配設される金属プレートに固着
される。

このようにして乾燥筒（６）を配設することにより、該
乾燥筒（６）とカバー部材（５）との間に再生圧縮空気
通路（37）が画成される。

一方、基部材（２）の中央部には、オイル分離器（39）
が配設されている。

オイル分離器（39）は、外周にらせん状通路（38）を形
成するためのフィン（40）を設けた分離器本体（41）
と、アルミニウム製の多孔質体からなる分離用エレメン
ト（42）と、該エレメント（42）を収容し上面に多数の
孔を有する筒体（43）とからなり、該筒体（43）は分離
器本体（41）の下端側開口から嵌合され、多数の孔を有
する押さえ板（45）が嵌合され、取付板（118）に挿通
されたねじ（46）によって分離器本体（41）に保持され
ている。

分離器本体（41）の下部に形成された大径のフランジ部
（47）は、基部材（２）と蓋部材（50）との結合部間に
配置され、こゝにシールを兼ねた断熱材（117）が介装
されてボルト（48）及びナット（110）によって一体的
に組付けられる。また、分離器本体（41）の上部に形成
された筒部（51）は、シールリング（52）を介して乾燥
筒（６）の突部（12）を嵌合している。

なお、基部材（２）と蓋部材（50）との間に配設された
断熱材（117）により、これら基部材（２）と蓋部材（5
0）との間の熱伝導が阻止されている。

基部材（２）内の分離器本体（41）の周囲に形成される
らせん状通路（38）は、前述した如く溝（82）に形成さ
れた図示しない切欠部を介して入口（３）に連絡し、ま
た、フランジ部（47）の基部に形成した孔（54）、取付
板（118）に形成された孔、押さえ板（45）に形成され
た多数の孔を介してオイル分離器（39）の分離器本体
（41）内の空間に連絡している。

一方、出口（４）は、前記短絡（56）によってカバー部
材（５）内の再生圧縮空気通路（37）に連絡している。

蓋部材（50）の孔（57）内には再生弁（58）が収容され
ている。

再生弁（58）は、孔（57）内にＯリング（59）（60）を
装着して挿入されたプラグ（61）と、該プラグ（61）の
段付孔（62）内にＯリング（71）を介して摺動可能に配
置されたコントロールピストン（63）と、該コントロー
ルピストン（63）により形成された孔（57）内の室（6
4）内に張設した弁ばね（65）と、プラグ（61）の大径
の孔（66）の上部に形成された排出弁座（67）と、弾性
体からなり当金（68）を介してねじ（69）によりコント
ロールピストン（63）に固定された弁部材（70）とから
なっている。

なお、（84）は配管を示し、（72）はストップリングを
示している。

このような再生弁（58）が収容された蓋部材（50）に
は、該再生弁（58）の凍結による作動不良を防止するた
めに電熱ヒータ（図示せず）が配置され、この電熱ヒー
タへの通電により再生弁（58）は加熱される。なお、符
号（80）は上記電熱ヒータの作動制御を行なうためのサ
ーモスタットである。

再生弁（58）を加熱すると蓋部材（50）はその温度が上
昇するが、基部材（２）との間には前述したように断熱
材（117）が介在するため、その熱が基部材（２））側
に伝わることはなく、保温効果が確保される。

上記コントロールピストン（63）及びプラグ（61）によ
り区画された孔（57）内の制御室（74）は、例えば図示
しない空気貯槽内の圧力が所定値以上になった際に作動
するガバナ装置との連絡通路に連通している。

また、上記プラグ（61）に形成された通路（75）は、蓋
部材（50）内の通路（76）を介してオイル分離器（39）
の入口側に連通し、プラグ（61）の孔（66）は配管（8
4）を介して大気に連絡している。

一方、基部材（２）の周囲には、第２図に明示したよう
に筒状のカバー（77）が設置される。該カバー（77）の
一側部に設けた取付部（108）には、電気駆動されるフ
ァン（78）がねじ（83）によって固定され、該ファン
（78）から導かれる空気は開口（85）を介してカバー
（77）内の室（86）に導かれる。カバー（77）の他側部
には開口（87）が形成され、室（86）内に導かれた空気
は、基部材（２）の熱を吸収しつつ開口（87）から排出
される。

このカバー（77）は、基部材（２）の入口（３）及び出
口（４）を形成した各ボス部に、切欠（88）（89）を差
込むと共に、底部（90）に形成した複数の孔（91）か
ら、基部材（２）と蓋部材（50）との間にボルト（48）
を挿通し、該ボルト（48）にナット（110）を螺合させ
ることにより基部材（２）に装着される。

上記ファン（78）は、基部材（２）の入口（３）の近傍
の温度を感知し、外部電源に接続されたサーモスタット
（79）の検出温度に基き作動するもので、例えば40℃以
上で駆動し、40℃以下では駆動しない。

本考案の実施例による圧縮空気乾燥装置（１）は以上の
ように構成されるが、次この作用について説明する。

前記ガバナ装置が圧力信号を発生していない定常時に
は、コンプレッサ等の空気圧縮装置を駆動すると、圧縮
空気は図示しない管路を介して圧縮空気乾燥装置（１）
の入口（３）へ供給される。入口（３）内に導かれた圧
縮空気は溝（82）を通り、その図示しない切欠部、らせ
ん状通路（38）及び孔（54）を通ってオイル分離器（3
9）の入口側に導かれる。そして、その圧縮空気は分離
用エレメント（42）を通過することによりオイル等が打
ち落され、その浄化された圧縮空気が、乾燥筒（６）の
突部（12）内に導かれる。乾燥筒（６）の突部（12）内
に導かれた圧縮空気は、まず、フィルタ部（21）を通過
することにより残留している油分が除去される。しかる
後、圧縮空気は室（17）内に供給され、ここで乾燥剤
（16）の層中を上昇し、この間に水分等が除去されて圧
縮乾燥空気となり、出口孔（35）から再生圧縮空気通路
（37）、短管（56）、縦方向孔（55）、出口（４）を介
して図示しない空気貯槽へ供給される。

圧縮空気貯槽の内圧が上昇して、第１の設定圧力に達す
ると、ガバナ装置が信号圧力を発生する。この信号圧力
は蓋部材（50）内の制御室（74）に導入され、再生サイ
クルが開始される。制御室（74）内に導入された信号圧
力はコントロールピストン（63）を弁ばね（65）のばね
力に抗して押し下げ、排出弁座（67）から弁部材（70）
を離座させ、再生弁（58）を開弁させる。再生弁（58）
が開弁すると、乾燥筒（６）内の圧縮空気が通路（76）
の底部に溜ったドレンと共に配管（84）から爆発的に排
出される。次いで、再生圧縮空気通路（37）内の乾燥圧
縮空気が、上蓋（31）の絞り孔（81）を通して乾燥筒
（６）内に逆流する。乾燥筒（６）内に逆流した乾燥圧
縮空気は乾燥剤（16）の層を流下し、この間に該乾燥剤
（16）を再生し、オイルフィルタ（23）、突部（12）に
形成した孔（12a）、オイル分離器（39）、蓋部材（5
0）内の通路（76）、プラグ（61）の孔（66）を通り配
管（84）から大気中に排出する。

圧縮空気貯槽内の内圧が第２の設定圧力まで低下する
と、ガバナ装置からの信号圧力は消滅し、空気圧縮装置
は圧縮空気を再び吐出し始める。

このようにして圧縮空気の乾燥及び再生が行なわれる圧
縮空気乾燥装置（１）では、圧縮空気の導入により入口
（３）近傍の温度は次第に上昇するが、サーモスタット
（79）が予め設定した設定温度を検知すると、ファン
（78）が駆動し、基部材（２）の周囲すなわちオイル分
離器（39）の外周は、ファン（78）による導入空気で強
制的に冷却され、基部材（２）内のらせん状通路（38）
内を流れる圧縮空気が冷却される。

入口（３）近傍の温度が低下し、サーモスタット（79）
が第２の設定温度に達すると、ファン（78）はその駆動
を停止し、オイル分離器（39）の外周の冷却が終了す
る。

このようにして入口（３）からオイル分離器（39）に供
給される圧縮空気は、常に所定温度以下に保持される。
さらに、基部材（２）と蓋部材（50）との間に断熱材
（117）を設けているため、ヒータの熱が基部材（２）
に伝達されず、ファンによる冷却が効率よく行われ、ま
た、ヒータの加熱も効率よく行われる。

従って、乾燥筒（６）及びオイル分離器（39）による除
湿効果及び油分除去効果が良好に保持される。

第４図は本考案の第２実施例を示したものであり、第１
図と同一要素は同一符号で示している。

第１実施例ではカバー（77）にファン（78）を取付けし
ているが、第２実施例では、このカバー（77）に形成し
た開口（85）と、ブレーキバルブ（93）の排気ポート
（94）との間を配管（95）で連絡し、ブレーキの弛め時
に排出されるブレーキバルブ（93）からの圧縮空気をカ
バー（77）内に取入れるようにしている。

なお、このブレーキバルブ（93）には、圧縮空気乾燥装
置（１）によって乾燥された圧縮空気を収容する空気貯
槽から、その圧縮空気の一部が第１、第２の入力口（11
1）（112）内に供給されている。

第５図は本考案の第３の実施例を示したもので、第１図
と同一要素は同一符号で示している。

この実施例は以上の第１、第２実施例の空気冷却に代
え、水冷あるいは油冷にするものである。例えば水冷式
の場合、基部材（２）の周囲にウォータジャケット（9
6）を一体成形し、冷却水収容パン（97）内の冷却水を
モータ（119）によって駆動されるポンプ（98）によっ
て汲み上げ、その冷却水を逆止弁（99）を介在させた管
路（100）によってウォータジャケット（96）の入口（1
01）に導き、ウォータジャケット（96）の出口（102）
を管路（103）を介してラジエータ（104）に接続し、こ
のラジエータ（104）によって冷却した水を管路（105）
によって冷却水収容パン（97）内に戻せば良い。この実
施例においては、前記サーモスタット（79）は、基部材
（２）の上部外壁に取付け、入口（３）の周囲の温度を
検知するようにすれば良い。

また、第６図は本考案の第４実施例を示したもので、第
１図と同一要素は同一符号で示している。

この実施例では、一端に大径な集空装置（106）を設置
したダクト（107）の基端をカバー（77）の取付部（10
8）に取付けし、集空装置（106）を車外に設置し、走行
風をカバー（77）内に取入れるものである。

このように走行風を利用してオイル分離器（39）の外周
を冷却する場合であっても、第１、第２の実施例と同様
に、空気冷却により入口（３）に導かれる圧縮空気を冷
却することができる。

以上、本考案の各実施例について説明したが、勿論、本
考案はこれらに限定されることなく、本考案の技術的思
想に基いて種々の変形が可能である。

例えば以上の実施例では、オイル分離器（39）の外周を
冷却するための空気あるいは冷却水の導入口及び送出口
を各々１箇所としたが、これらを２箇所以上にしても良
い。また、第４図に示した第２実施例では、ブレーキバ
ルブ（93）から排出される圧縮空気を冷却用に利用して
いるが、ブレーキバルブ（93）に代え、例えばリレーバ
ルブから排出される圧縮空気を冷却用にすることもでき
る。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案の圧縮空気乾燥装置によれ
ば、基部材（２）と蓋部材（50）との間に設けた断熱材
（117）により、ヒータの熱が基部材（２）に伝達され
ず、また、蓋部材（50）は強制冷却装置により冷却され
ないので、ヒータの加熱効率及び強制冷却装置の冷却効
率が向上し、基部材（２）内での圧縮空気の温度を効率
よく低下させることができ、分離能力が向上するととも
に、ヒータも再生弁を効率よく加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例による圧縮空気乾燥装置の
断面図、第２図は第１図の圧縮空気乾燥装置に設置され
たカバーの斜視図、第３図は第１図のIII-III線方向断
面図、第４図は本考案の第２実施例による圧縮空気乾燥
装置の断面図、第５図は本考案の第３実施例による圧縮
空気乾燥装置の要部断面図、第６図は本考案の第４実施
例による圧縮空気乾燥装置の断面図である。 なお図において、 （２）……基部材 （３）……入口 （４）……出口 （５）……カバー部材 （６）……乾燥筒 （16）……乾燥剤 （39）……オイル分離器 （58）……再生弁 （78）……ファン （87）……開口 （93）……ブレーキバルブ （107）……ダクト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気圧縮装置に連絡される入口及び空気貯
   槽に連絡される出口を形成した基部材と、該基部材の上
   部側に取付けたカバー部材と、前記基部材の中央部に配
   置され一端が入口に連絡し他端が基部材の上部側に連絡
   されるオイル分離器と、前記カバー部材内部に配置され
   一端がオイル分離器に他端が出口に連絡された乾燥筒
   と、該乾燥筒の内部に収容され圧縮空気中の水分を吸着
   する乾燥剤と、前記基部材の下部に取り付けられ前記オ
   イル分離器の入口側を覆う蓋部材と、該蓋部材に設けら
   れ外部からの信号に応じて前記オイル分離器の入口側を
   外気へ連絡する再生弁と、前記蓋部材に設けられ前記再
   生弁を加熱するヒータとを有する圧縮空気乾燥装置にお
   いて、前記基部材の外部に強制冷却装置を取り付けると
   ともに、前記基部材と前記蓋部材との間に断熱材を配置
   してなる圧縮空気乾燥装置。