JP2013032089A - エアドライヤ装置用キャッチタンク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ低コストな構成でありながら、通気抵抗が小さく所望のパージ性能を維持しつつ、不用意に水分や油分・塵挨等を排出することがなく環境への悪影響の少ないエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、エアドライヤ装置１０のパージ処理の際に排出されるパージエアから水分を分離して貯留するエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００であって、 エアドライヤ装置１０のパージ処理の際に排出されるパージエアを導入し該導入したパージエアを複数回折り曲げられた筒状要素の内壁に衝突させて気水分離を図る気水分離通路１３０と、気水分離通路１３０においてパージエアから分離された水分を気水分離通路１３０の底部付近に設けられた排出開口１３３を介して導入して貯留するキャッチタンク１１０と、を備えて構成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等においてサービスブレーキ、エアサスなど利用されるサービスエアから水分等を除去するためのエアドライヤ装置のパージ処理の際にパージエアから水分、油分・塵埃等を分離して貯留するエアドライヤ装置用キャッチタンク装置に関する。

例えば、トラック、バスなどの大型車両においては、エアコンプレッサにより所定圧力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度）に圧縮した空気をエアタンクに貯留しておき、この圧縮空気（サービスエア）を作動動力源の一部として利用するといったサービスブレーキシステムや、コイルスプリングや板バネの代わりに圧縮空気を利用したエアサスペンションシステムなどが採用されている。

ここで、エアコンプレッサにより圧縮された空気は、通常圧力の大気圧状態に比べて含有する水蒸気の凝結により水を発生しやすい状態にある。
また、エンジンにより回転駆動されるクランク機構やピストンを含んで構成されるエアコンプレッサを潤滑するための潤滑油が圧縮空気中に混在するといった場合も想定される。

このため、エアコンプレッサにより圧縮した空気を、そのままエアタンクに貯留しておいて圧縮空気を、サービスブレーキシステム等の各種エアシステムに供給してしまうと、圧縮空気が触れる部分に腐食や汚損などを発生させ、延いては各種エアシステムに機能障害などを生じさせるおそれがあるなど、システムの信頼性等に悪影響を及ぼすおそれがある。

このようなことから、エアコンプレッサにより圧縮した空気を、エアタンクに貯留する前に、エアドライヤ装置によって乾燥させ油分を除去して浄化することなどが行われている。

かかるエアドライヤ装置の一例として、例えば特許文献１に記載されているようなものがあり、このものは、図６に示すように、エアコンプレッサ２０が空気を圧縮する負荷状態の時（ロード時）には、この圧縮された空気をインレットポート１１からエアドライヤ装置１０内へ取り入れ、取り入れた圧縮空気をフィルタ室１２のフィルタ１３へ導き通過させ、油分や塵埃等を捕集した後、乾燥室１４に導くようになっている。
そして、乾燥室１４では、当該乾燥室１４に収容されている乾燥剤１５によって圧縮空気に含まれている水分を吸着除去し、その後、圧縮空気はパージ室１６を経てアウトレット１７を介してエアタンク３０へ導かれるようになっている。

この一方、エアタンク３０内の圧力が所定圧力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度）に到達すると、プレッシャーレギュレータ４０が動作し、エアコンプレッサ２０は空気を圧縮しない無負荷状態（アンロード状態）とされるが、この状態において、パージバルブ１８を開弁し、パージ室１６内の圧縮空気を、乾燥室１４及びフィルタ室１２を通過させつつ外部へ排出する所謂パージ処理を行うようになっている。

なお、かかるパージ処理により、乾燥室１４内の水分（乾燥剤に吸着された水分や底部に溜まった水分など）と、フィルタ室１２内の油分や塵挨（フィルタ１３に捕集された油分や塵挨等、及び底部に溜まった油分や塵挨など）が外部へ排出され、乾燥剤１５やフィルタ１３の再生がなされる。

実開平５−２６１３６号公報 実公平７−８０２０号公報 実開平６−７６７９８号公報 実開平７−１０５１４号公報

ところで、所定圧力のパージエアを用いて乾燥剤１５やフィルタ１３を再生するパージ処理を行うと、エアドライヤ装置１０内に蓄積されていた水分や油分等がドレン１９からパージエアと伴に空気中や地面に向けて噴出されるため、付近の壁や地面を汚損するなどといったおそれがあり、不用意にこのような油分を含んだ水分を外部へ排出しないようにすることが望まれる。

このようなことから、特許文献２や特許文献３に記載されているエアドライヤ装置では、水分や油分を含むパージエアをドレンタンクに導き、このドレンタンク内に油分や水分等を一時的に貯留できる構成として、適切な時と場所においてドレンタンクに設けられたドレンを開放することで、不用意にドレンタンク内に油分や水分等を排出しないようにしている。

また、特許文献４に記載のエアドライヤ装置では、同様に、水分や油分を含むパージエアをケーシング（容器）へと導くが、このケーシング内を複数の小孔が設けられた仕切り板により仕切ると共に合成樹脂ファイバ層を設けることで、消音化を図りつつ油分を捕集して浄化された水のみをパージエアと伴に外部へ排出するといった構成が採用されている。

しかしながら、パージ処理において所望のパージ性能を発揮させ良好に乾燥剤やフィルタを再生させるためには単位時間当たりに所定量のパージエア（例えば、４Ｌ／秒）を乾燥剤やフィルタに流す必要があるため、ドレンタンクの通気抵抗を小さくする必要があり、このようなことから比較的小さい通気抵抗となるように設計された特許文献２や特許文献３に記載のエアドライヤ装置では、パージ処理の際には、ドレンタンク内に流入するパージエアの圧力は比較的高く維持され、この高い圧力のまま外部へ排出されることになるので、ドレンタンク内にパージエア中の水分や油分などを一旦貯留できたとしても、これらをパージエアが再び巻き込み噴霧状態となって排出口から外部へ排出されてしまうといったおそれがある。

また、特許文献４に記載のエアドライヤ装置では、油分は除去できたとしても、パージ処理の度に水分は不用意に排出されることになると共に、ケーシングの通気抵抗が高くなるおそれがあるため、所望のパージ性能を得ることが難しいといったおそれがある。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、通気抵抗が小さく所望のパージ性能を維持しつつ、不用意に水分や油分・塵挨等を排出することがなく環境への悪影響の少ないエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置は、
圧縮したエアをエアタンクに貯留して利用するエアシステムにおけるエアドライヤ装置のパージ処理の際に排出されるパージエアから少なくとも水分を捕集して貯留するエアドライヤ装置用キャッチタンク装置であって、
エアドライヤ装置のパージ処理の際に排出されるパージエアを導入し、該導入したパージエアを、複数回折り曲げられた筒状要素の内壁に衝突させて気水分離を図る気水分離通路と、
気水分離通路においてパージエアから分離された水分を、気水分離通路の底部付近に設けられた排出開口を介して導入して貯留するキャッチタンクと、
を備えて構成したことを特徴とする。

本発明において、前記気水分離通路の並設部分は、複数の断面略三角形の筒状要素により構成され、隣接する三角形の一の三角形の一辺が、他の三角形の一辺に略一致するように配設されることを特徴とすることができる。

本発明において、前記気水分離通路の並設部分は、平坦な形状となるように複数の断面略三角形の筒状要素が組み合わされて構成されることを特徴とすることができる。

本発明において、前記気水分離通路の並設部分は、円周方向に並ぶように複数の断面略三角形の筒状要素が組み合わされて構成されることを特徴とすることができる。

本発明において、前記気水分離通路の並設部分は、少なくとも一枚の板状要素が折り曲げられて構成されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、通気抵抗が小さく所望のパージ性能を維持しつつ、不用意に水分や油分・塵挨等を排出することがなく環境への悪影響の少ないエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を提供することができる。

本発明の実施形態の実施例１に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を備えたエアドライヤシステムの全体構成を概略的に示す全体構成図である。 同上実施例１に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を拡大して示した断面図である。 同上実施例１に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置の気水分離通路部分の他の一例を示す斜視図である。 同上実施例１に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置の気水分離通路部分の他の一例（一枚板を折り曲げて複数の断面略三角形の筒状要素を隣接させて平坦状に配列した場合）を示す断面図である。 同上実施例１に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置の気水分離通路部分の他の一例（複数の断面略三角形の筒状要素を隣接させて円周方向に並ばせて配列した場合）を示す断面図である。 従来のエアドライヤシステムの構成例を説明するための全体構成図である。

以下に、本発明に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置の一実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施形態により、本発明が限定されるものではない。

本実施形態の実施例１に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００は、図１に示すように、エアドライヤ装置１０のドレン１９からパージ処理の際に排出されるパージエア（水分や油分・塵埃等を含む。例えば、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度で、単位時間流量約４Ｌ／秒）を、インレットパイプ１２０を介して全量を内部に導入するように構成されている。なお、既に説明した要素と同一の要素には同一の符号を付すこととして、その説明は省略する。

図２は、図１に示したエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００を拡大して示した断面図であり、図３はエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００（気水分離通路１３０を、複数の断面略三角形の筒状要素を平坦状に配列して構成した場合の一例）のパージエアの流れの様子を説明した図であり、図４はエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００の気水分離通路１３０を一枚の板状要素を折り曲げることで構成した場合の一例を示す図であり、図５はエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００の気水分離通路１３０を複数の断面略三角形の筒状要素を円周方向に並べて構成した場合の一例そ示す図である。

エアドライヤ装置１０のドレン１９からパージ処理の際に排出されるパージエアが導入されるパージエア導入通路として機能するインレットパイプ１２０には、図１、図２に示すように、所定長さの気水分離通路１３０に接続される。

なお、インレットパイプ１２０の入口とエアドライヤ装置１０のドレン１９とは、樹脂製ホースなどを介して接続されることができる。

インレットパイプ１２０から導入されるパージエアの流れ方向と略直交する方向に気水分離通路１３０のパージエア導入衝突部部分１３１は配設され、パージエア導入衝突部１３１においては、インレットパイプ１２０から導入されるパージエアが気水分離通路１３０の内壁に勢い良く衝突するように構成されている。

図２に示すように、気水分離通路１３０は、複数回折り返されて構成されていて、前述したパージエア導入衝突部１３１及び折り返し部分１３２においてパージエアが内壁に勢い良く衝突することで、パージエアに含まれていた水分や油分・塵埃等が気水分離通路１３０の内壁に付着され、水分や油分・塵埃等がパージエアから分離される（水分や油分・塵埃等を含むパージエアの気水分離が行われる）ようになっている。

気水分離通路１３０の内壁との衝突によりパージエアから分離された水分や油分・塵埃等は、気水分離通路１３０の内壁を伝って下方へ落下して、気水分離通路１３０の底部（下部）に設けられた排出開口１３３を介して、キャッチタンク１１０に導かれて貯留されるようになっている。

なお、パージ処理が終了されると、パージエアが気水分離通路１３０内を流れなくなるため、気水分離通路１３０の内壁に付着された水分や油分・塵埃等は、気水分離通路１３０の内壁を伝って下方へ落下し易い状態となる。

そして、本実施例に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００においては、気水分離通路１３０を通過することによって水分や油分・塵埃等が取り除かれて浄化されたパージエアは、気水分離通路１３０の末端部分（最下流部）に設けられた外部連通部１４０を介して、外部へ排出されるようになっている。

このように、本実施例に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００によれば、複数回折り返された（或いは折り曲げられた）気水分離通路１３０の内壁に、エアドライヤ装置１０のドレン１９からパージ処理の際に排出されるパージエア（水分や油分・塵埃等を含む）を衝突させることで、該パージエアから水分や油分・塵埃等を分離し、この分離された水分や油分・塵埃等をキャッチタンク１１０に集めて貯留しつつ、水分や油分・塵埃等を含まないパージエアのみを外部へ排出することができる。

従って、従来のように、ドレンタンク内にパージエア中の水分や油分などを一旦貯留できたとしても、これらをパージエアが再び巻き込み噴霧状態となって排出口から外部へ排出されてしまうといったおそれを確実に抑制しながら、パージ処理の際に効率良くパージエアの気水分離を図ることができ、以って不用意に水分や油分・塵挨等を排出することがなく周辺の汚損防止や環境にも有利なエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を提供することができる。

また、本実施例に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００によれば、パージエアの通気抵抗を低く抑えることができるため、所望のパージ性能を得ることも可能である。

すなわち、本実施例に係るエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、通気抵抗が小さく所望のパージ性能を維持しつつ、不用意に水分や油分・塵挨等を排出することがなく環境への悪影響の少ないエアドライヤ装置用キャッチタンク装置を提供することができる。

なお、図３に示すように、気水分離通路１３０の並設部分を、断面略三角形の筒状要素を複数隣接して並設して平坦形状となるように組み合わせた構成とすることができ、これにより気水分離通路１３０のパージエアが流れる長さを同じにしても、図３左右方向（或いは及び上下方向）などにおける設置スペースを削減することができ、搭載レイアウト上において有利なものとなる。

また、図４に示すように、気水分離通路１３０の並設部分は、複数の断面略三角形の筒状要素の隣接する壁（辺）を共通化することができ、これにより一枚の板状要素を折り曲げることによって、気水分離通路１３０を簡単かつ低コストで製造することができる。なお、すき間が生じる場合には、接着したり溶接したり、或いは帯状要素を貼り付けることなどによって、すき間を塞ぐことでパージエアの漏れなどを抑制することができる。

また、図５に示すように、気水分離通路１３０の並設部分は、複数の断面略三角形の筒状要素を円状或いは環状に配設することもできる。

すなわち、図４や図５などに例示したように、本発明に係る気水分離通路の並設部分は複数の断面略三角形の筒状要素により構成されることができ、これら複数の断面略三角形の筒状要素の隣接する三角形の一の三角形の一辺が、他の三角形の一辺と一致するように組み合わされて配設されることが可能である。

なお、本実施例に係るキャッチタンク１１０は、捕集した水分や油分・塵挨等の量を容易に確認することができるように、例えば透明な材質などにより製造されることができ、また、捕集した水分や油分・塵挨等を廃棄し易いようにドレンコックを設けることができる一方で、例えば、キャッチタンク１１０或いはエアドライヤ装置用キャッチタンク装置１００本体を車両等に対して簡単に着脱可能として、作業者や使用者等が取り外して上下逆さまにするなどして、捕集した水分や油分・塵挨等を簡単に廃棄することができるように構成されることができる。

ところで、本実施例では、図２や図３に示したように、気水分離通路１３０を折り返して構成した場合を例に説明したが、本発明は必ずしも折り返す場合に限定されるものではなく、所望の気水分離効果を奏することができるものであれば、所定角度に複数回折り曲げるようにした構成とすることができる。なお、気水分離通路１３０を１８０度の角度に折り曲げた状態を、折り返した状態とすることができる。

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

１０ エアドライヤ装置
１２ フィルタ室
１３ フィルタ
１４ 乾燥室
１５ 乾燥剤
１６ パージ室
１９ ドレン
２０ エアコンプレッサ
３０ エアタンク
１００ エアドライヤ装置用キャッチタンク装置
１１０ キャッチタンク
１２０ インレットパイプ（パージエア導入通路）
１３０ 気水分離通路
１３１ パージエア導入衝突部
１３２ 折り返し部分
１３３ 排出開口
１４０ 外部連通部

Claims (5)

1. 圧縮したエアをエアタンクに貯留して利用するエアシステムにおけるエアドライヤ装置のパージ処理の際に排出されるパージエアから少なくとも水分を捕集して貯留するエアドライヤ装置用キャッチタンク装置であって、
   エアドライヤ装置のパージ処理の際に排出されるパージエアを導入し、該導入したパージエアを、複数回折り曲げられた筒状要素の内壁に衝突させて気水分離を図る気水分離通路と、
   気水分離通路においてパージエアから分離された水分を、気水分離通路の底部付近に設けられた排出開口を介して導入して貯留するキャッチタンクと、
   を備えて構成したことを特徴とするエアドライヤ装置用キャッチタンク装置。
2. 前記気水分離通路の並設部分は、複数の断面略三角形の筒状要素により構成され、隣接する三角形の一の三角形の一辺が、他の三角形の一辺に略一致するように配設されることを特徴とする請求項１に記載のエアドライヤ装置用キャッチタンク装置。
3. 前記気水分離通路の並設部分は、平坦な形状となるように複数の断面略三角形の筒状要素が組み合わされて構成されることを特徴とする請求項２に記載のエアドライヤ装置用キャッチタンク装置。
4. 前記気水分離通路の並設部分は、円周方向に並ぶように複数の断面略三角形の筒状要素が組み合わされて構成されることを特徴とする請求項２に記載のエアドライヤ装置用キャッチタンク装置。
5. 前記気水分離通路の並設部分が、少なくとも一枚の板状要素が折り曲げられて構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載のエアドライヤ装置用キャッチタンク装置。
   

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