空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造
【課題】
車両用圧縮空気ブレーキ装置等の空気乾燥装置の内部にポリウレタン製フィルタ部等を備え、圧縮空気に包含するオイル分又はオイルミスト等を除去する空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の技術を提供する。
【解決手段】
乾燥用ケース２２は大径長円筒体部２２Ａと小径長円筒体部２２Ｂとで構成され、前記大径長円筒体部２２Ａはその内部に除湿部材２５を充填している。該除湿部材２５は乾燥剤部２５Ａと、該乾燥剤部２５Ａの上面部もしくは下面部に配置したポリウレタン材料で成形したフィルタ部２５Ｂとでなる。オイルフィルタ２７は全体形状が略ドーナツ状で構成され、固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａと該固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの上方に配置したポリウレタン製フィルタ部２７Ｂとでなる。そして該オイルフィルタ２７は前記外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３に挿置されている。
車両用圧縮空気ブレーキ装置等の空気乾燥装置の内部にポリウレタン製フィルタ部等を備え、圧縮空気に包含するオイル分又はオイルミスト等を除去する空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の技術を提供する。
【解決手段】
乾燥用ケース２２は大径長円筒体部２２Ａと小径長円筒体部２２Ｂとで構成され、前記大径長円筒体部２２Ａはその内部に除湿部材２５を充填している。該除湿部材２５は乾燥剤部２５Ａと、該乾燥剤部２５Ａの上面部もしくは下面部に配置したポリウレタン材料で成形したフィルタ部２５Ｂとでなる。オイルフィルタ２７は全体形状が略ドーナツ状で構成され、固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａと該固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの上方に配置したポリウレタン製フィルタ部２７Ｂとでなる。そして該オイルフィルタ２７は前記外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３に挿置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両用圧縮空気ブレーキ装置等の空気乾燥装置の内部にポリウレタン製フィルタ部等を備え、圧縮空気に包含するオイル分又はオイルミスト等を抑制し、品質の向上を図るべくした空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種、流入空気の除湿やオイルを除去するための空気乾燥装置の第１の例としては図８に示す米国特許公報２００４／０１６３５３５Ａ１に開示された技術がある。
これについて説明すれば、１は空気乾燥装置であって外ケース２と、この外ケース２の下端２ａに基盤３を固定してある。該基盤３は乾燥前の圧縮空気を流入するための入口３ａと、略中央部に穿孔した出口３ｂとを有している。該基盤３は例えば全体が所定の厚さを有する円盤状に形成され、その略中央部が筒状の突起体３ｃで形成し乾燥後の圧縮空気を排出する前記出口３ｂを備えている。
【０００３】
そして、前記基盤３の出口３ｂの外周部分には円周状に所定間隔、例えば相互間を略４５°に設定した入口３ａを８個を有している。前記外ケース２の高さ方向の略中央位置に於ける内部には、多数の小孔でなる開口４ａを形成した円盤状の支持板４を配置している。該支持板４の上方に向って該外ケース２の内部には円筒体５を突設・形成している。また、該支持板４の下方に向って円筒状スプリング支持体６を垂下形成している。該円筒状スプリング支持体６の外周にはエレメント支持体７を配置してある。該エレメント支持体７は大概して上方に鍔部７ａと、その下方に一体形成した筒部７ｂとを備えており、該筒部７ｂの内部の下方にはスプリング受座７ｃを形成している。このスプリング受座７ｃは略中央部分が前記基盤３の出口３ｂに連通する円孔７ｄを穿孔してある。
【０００４】
そして、該筒部７ｂ内に巻装されたスプリング８はその下端がスプリング受座７ｃの上面で又、その上端が前記円筒状スプリング支持体６でそれぞれ支持されている。一方、前記エレメント支持体７の鍔部７ａの外周縁にはエレメント把持部７ｅを下方に向けて周設している。該エレメント把持部７ｅにはエレメント９を備え、その下方は通路１０を形成すると共に圧縮空気チェック弁１１を備えている。また、外ケース２の内部であって支持板４の上方の空間内には乾燥剤１２を充填している。
尚、図中Ｓは外ケース２とエレメント支持体７の筒部７ｂとで形成された空間である。
【０００５】
従来技術の第１例に於ける空気乾燥装置１は上述した構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口３ａから空間Ｓを経由してエレメント９を流過し、該圧縮空気に包含するオイル粒子分や湿気分を除去する。そして、該圧縮空気は支持板４の開口４ａから乾燥剤１２に流れ込む。該乾燥剤１２により該圧縮空気はさらに除湿・乾燥されて円筒体５に流送されると共にエレメント支持体７の筒部７ｂの内部を流過して出口３ｂから排出される。
【０００６】
次に従来の技術に於ける空気乾燥装置の第２の例としては図９に示す米国特許公報２００６／０１２３７４３Ａ１に開示された技術がある。
これについて説明すれば、１Ａは空気乾燥装置であって、外ケース２と内ケース２Ａとを有している。該内ケース２Ａは上方・下方に大径及び小径の筒体２ｂ、２ｃでなる円筒状に形成されてある。該内ケース２Ａの小径筒体２ｃの底板２ｅは基盤３の出口３ｂと連通する小孔でなる排出口２ｆを多数個穿孔している。該底板２ｅの上面にはフィルタ板１３を敷設している。一方、該底板２ｅの外周縁の下面と前記基盤３の外周縁の上面との間には第１フィルタ１４を介装してある。
【０００７】
そして該内ケース２Ａの底板２ｅの略中央部下面に円筒突起２ｇを突設し、この先端部分にシール材２ｈを介在させて前記基盤３の略中央部に上方に向って形成した筒状の突起体３ｃの外周に固設している。また前記内ケース２Ａの大径筒体２ｂの外周面と外ケース２の内周面との間にはエア流送路Ｓ１及び該内ケース２Ａの小径筒体２ｃの外周面と外ケース２の内周面との間にはバイパス通路Ｓ２をそれぞれ形成している。
【０００８】
１５は第２フィルタであって、前記バイパス通路Ｓ２内であって、該内ケース２Ａの大径筒体２ｂの外周縁の下面と小径筒体２ｃの下端縁との間に固定・配置している。前記基盤３の下部には下面にシール部材１６を備えた外部カバー１７を固定している。該外部カバー１７には基盤３の入口３ａに連通する流入口１７ａ及び基盤３の出口３ｂに連通する流出口１７ｂを形成している。図中２ｄは内ケース２Ａの蓋板であり、その中央部に筒体２ｊを突設すると共に多数個の開口２ｋ・・・・・を穿孔してなり、フィルタ板１８をその下面に配置し、内ケース２Ａ内に充填した乾燥剤１２を閉止する。１９はスプリングであり前記筒体２ｊ内に巻装され外ケース２の上壁面２ｉに支持されている。
図中、Ｖはチェックバルブでありバイパス通路Ｓ２に配置している。
【０００９】
従来の技術の第２の例に於ける空気乾燥装置１Ａは上述の構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口３ａから第１フィルタ１４、バイパス通路Ｓ２を経由して第２フィルタ１５及びエア流送路Ｓ１を流過し、蓋板２ｄの開口２ｋを経て乾燥剤１２に流れ込む。そして、該圧縮空気は該乾燥剤１２により該圧縮空気はさらに除湿・乾燥されてフィルター板１３を経て底板２ｅの排出口２ｆを流過して基盤３の出口３ｂから排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】２００４／０１６３５３５Ａ１に係る米国特許公報
【特許文献２】２００６／０１２３７４３Ａ１に係る米国特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
圧縮機が外気から取入れた空気を圧縮する際に、圧縮空気には圧縮機のオイルミストが混入する。一般に空気乾燥装置において、圧縮空気の水分を除去するに先立ちフィルタ等にてオイルミストを圧縮空気から除去している。しかしながら従来の技術の第１、第２の例に於ける前述した空気乾燥装置に於いては、フィルタが固形化されたアルミ箔等で製作されており、オイルミストの除去を十分に行うことができず、乾燥剤がオイルミストで汚染されると共に重量が嵩みかつ高価であるという欠点があった。さらに、乾燥剤がオイルミストで汚染されると、圧縮空気の乾燥が不十分となり、圧縮空気中の水分によって車両等に搭載したブレーキ装置を始めとする各種の空圧装置・機器の腐食を促進し、特に制動装置系統の故障により突然走行不能となるという問題点があった。また、冬季及び寒冷地に於いて各種の空圧装置・機器に流入した水分・水滴が各種の空圧装置・機器を凍結させて作動不良が発生するという問題点があった。さらに、フィルタエレメント及びその周囲に付着し貯留された圧縮機からのオイルが、フィルタエレメントから溢れ出し、乾燥剤を流過して各種の空圧装置・機器内に流入してシール材やパッキング等のゴム製部品を劣化させて故障の原因となるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造は叙上の問題点を解決すべく発明したものであり、次の構成、手段から成立する。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内に固形化されたアルミ箔製フィルタ部と該固形化されたアルミ箔製フィルタ部の上方もしくは下方に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタとでなるオイルフィルタを挿置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ドレンバルブ装置を有した支持ベースと、該支持ベースに乾燥剤を充填しかつ上端周縁に所定数個を張出し形成した突出部を設けた乾燥容器と、乾燥容器に係合するパージタンクとを設けた構成に於いて、前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を収容すると共に前記乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ６にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に於いて、前記該大径長円筒体部の内部の所望部位もしくは前記乾燥容器の内部空間に乾燥剤部と該乾燥剤部の上面もしくは下面に配置したポリウレタン等の油分吸着用材料で成形したフィルタ部とでなる除湿部材を充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造は上述した構成を有するので次の効果がある。
【００１８】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内に固形化されたアルミ箔製フィルタ部と該固形化されたアルミ箔製フィルタ部の上方もしくは下方に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタとでなるオイルフィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、空間Ｓ３内のオイルフィルタのアルミ箔製フィルタ部及びポリウレタン製フィルタ部を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去するいという効果がある。さらに、乾燥剤量を少なくかつ乾燥剤の容積を抑制することもできたので空気乾燥装置の外形寸法を拡大することなくオイルトラップ部すなわち前記外ケースの内壁面と乾燥用ケースの小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３の容積を増加させることができ、圧縮機から混入・流入するオイル及びオイルミストを十分に貯留することができると共にオイル蓄積能力を高め、オイルが乾燥剤や各種の空圧装置・機器に付着・流入することが無く、オイル上がりを防止し、良質な圧縮空気を流送し併せて従来品に備えたチェックバルブやバイパス通路を排除でき構造を簡単にして量産性の高い装置を提供できるという効果がある。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、請求項１に記載の発明の効果に加えて空間Ｓ３内のポリウレタン製フィルタ部を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタがポリウレタン製フィルタ部で構成されているので該圧縮空気に包含するオイル分を捕捉・除去することができるという効果がある。また、除湿部材は合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成され圧縮空気を除湿する機能が極めて高いという効果があり、殊に該除湿部材は隙間Ｓ４から流送された油分のほとんどない圧縮空気の湿分を除湿することができ空気乾燥装置を円滑かつ極めて効率よく動作させることができるという効果がある。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、ドレンバルブ装置を有した支持ベースと、該支持ベースに乾燥剤を充填しかつ上端周縁に所定数個を張出し形成した突出部を設けた乾燥容器と、乾燥容器に係合するパージタンクとを設けた構成に於いて、前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を収容すると共に前記乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ６にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、請求項１に記載の発明の効果に加えて乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ５内のポリウレタン製フィルタ部を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去し、圧縮空気に包含するオイル分を軽量かつ安価なうえに効率よく捕捉・除去することができ、加えて除湿部材により効率よく除湿されるという効果がある。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に於いて、前記該大径長円筒体部の内部の所望部位もしくは前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に乾燥剤部と該乾燥剤部の上面もしくは下面に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用材料で成形したフィルタ部とでなる除湿部材を充填したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、大径長円筒体部はその内部に乾燥剤部とポリウレタン材料で成形したフィルタ部とで構成したので安価な上に軽量であって圧縮空気を除湿する機能が極めて高いという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施の形態を示す垂直断面図である。
【図２】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に適用するポリウレタン製フィルタ部の製法を示す図面であって、（ａ）はポリウレタン素材を示す斜視図、（ｂ）は該ポリウレタン素材を切断した後の帯状ウレタン部材の正面図、（ｃ）は帯状ウレタン部材の一端、他端の形状を示す側面図である。
【図３】本発明に適用する帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）のカール状の曲折状態を示す図面であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示す帯状ウレタン部材をカール状に曲折した後の平面図である。
【図４】本発明に適用する帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）のカール状の曲折状態の他の例を示す図面であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示す帯状ウレタン部材をカール状に曲折した後の平面図である。
【図５】本発明に適用する帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）の内側面に切欠きを設けた図面であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の切欠き部を示す部分拡大図である。
【図６】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例１に適用する除湿部材及びオイルフィルタの例を示す垂直断面図である。
【図７】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例２に適用する除湿部材及びオイルフィルタの例を示す部分垂直断面図である。
【図８】従来の技術に於ける空気乾燥装置の第１の例を示す垂直断面図である。
【図９】従来の技術に於ける空気乾燥装置の第２の例を示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施の形態について図１に基づき詳細に説明する。
図１は空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を示す垂直断面図である。
２０は本発明に係る空気乾燥装置であって、大概して外ケース２１と、この外ケース２１の内部に収納された乾燥用ケース２２と、該外ケース２１の下端部２１ａに固定した基盤２３と、該基盤２３を下方から支持しかつ該下端部２１ａの端部２１ｂに固定した外カバー２４とで構成される。前記外ケース２１は例えば冷間圧延鋼板や電気亜鉛メッキ鋼板等で作成され全体形状が空洞であって釣鐘状を成している。
【００２４】
前記乾燥用ケース２２は前記外ケース２１と同一材質であって、全体形状が略円筒形で成形され大径長円筒体部２２Ａと、これと一体成形されかつ小径長円筒体部２２Ｂとを有している。前記大径長円筒体部２２Ａはその内部に除湿部材２５を充填している。該除湿部材２５は例えば図1に示すように乾燥剤部２５Ａと、該乾燥剤部２５Ａの上面部に配置したポリウレタン材料で成形したフィルタ部２５Ｂとでなる。該乾燥剤部２５Ａは大径長円筒体部２２Ａの内底面つまりフィルタ板２２ｄから高さｈ１の位置までに配置する。そして、前記フィルタ部２５Ｂは該乾燥剤部２５Ａの上面であって、該大径長円筒体部２２Ａの天井面、つまりフィルタ板２２ａから高さｈ２の位置までに配置する。
【００２５】
ここで高さｈ１と高さｈ２の合計値は大径長円筒体部２２Ａの高さとほぼ等しくなる。そして前記乾燥剤部２５Ａ及びフィルタ部２５Ｂはいずれも該大径長円筒体部２２Ａの内部に適正に嵌合できるように円柱形状で構成してある。尚、前記除湿部材２５の配置例は上述のように該大径長円筒体部２２Ａの下方に乾燥剤部２５Ａを、上方にフィルタ部２５Ｂを配置したが、本発明はこれに限定されず一点鎖線で示すように大径長円筒体部２２Ａの下方であってフィルタ板２２ｄから高さｈ３の位置にフィルタ部２５Ｂを、その上方に乾燥剤部２５Ａを配置する構成でもよい。
【００２６】
該乾燥部剤２５Ａは高性能乾燥剤であって例えば合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成される。該大径長円筒体部２２Ａの上面及び底面にそれぞれフィルタ２２ａ、２２ｂを介してフィルタ板２２ｃ、２２ｄを敷設または覆設している。前記フィルタ２２ａ、２２ｂは例えばポリエステル材料等で成形され略円盤状であって、その中央部分を低く成形している。
【００２７】
該フィルタ板２２ｃ、２２ｄは前記外ケース２１と同一材質であって薄板状の円盤形状で構成され、その中央部分に凹部２２ｇを形成し、この上方のフィルタ板２２ｃの凹部２２ｇに支持ばね２６を係入し乾燥用ケース２２を支持している。また、該フィルタ板２２ｃ、２２ｄはそれぞれ多数個の小開口２２ｅ・・・・、２２ｆ・・・・を貫通形成している。これにより乾燥された圧縮空気はフィルタ板２２ｃの小開口２２ｅからフィルタ２２ａ、乾燥剤２５を経由してフィルタ板２２ｄの小開口２２ｆを流過し、小径長円筒体部２２Ｂの内部を流れ基盤２３の出口２３ｂに流送・排出される。
【００２８】
２７はオイルフィルタであって、全体形状が略ドーナツ状で構成され、固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａと該固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの上方に配置したポリウレタン製フィルタ部２７Ｂとでなる。該ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂはポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを構成する。そしてポリウレタン等で構成した油分吸着用フィルタの材料としては、ポリエステル系の発泡ポリウレタンすなわちモルトプレン、特に発泡したポリエーテル系の発泡ポリウレタンが好適である。そして該オイルフィルタ２７は前記外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３に挿置されている。また前記固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａは基盤２３の上面から高さｈ４の位置までに配置する。そして該ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂは該固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの上面であって該小径長円筒体部２２Ｂの天井面２２ｈから高さｈ５の位置までに配置する。
【００２９】
ここで高さｈ４と高さｈ５の合計値は該小径長円筒体部２２Ｂの高さとほぼ等しくなる。前記固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａと前記ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂとはいずれも略ドーナツ状に形成する。尚、オイルフィルタ２７の配置例は上述のように該小径長円筒体部２２Ｂの下方に固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａを、該小径長円筒体部２２Ｂの上方にポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを配置したが、本発明はこれに限定されず一点鎖線で示すようにポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを前記固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの下方であって、基盤２３の上面から高さｈ６の位置に該ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを配置する構成でもよい。
【００３０】
前記基盤２３は、例えば全体が所定の厚さを有する円盤状に形成され、その略中央部が筒状の突起体２３ｃで形成し乾燥後の圧縮空気を排出する出口２３ｂを備えている。そして、前記基盤２３の出口２３ｂの外周部分には円周状に所定間隔、例えば相互間を略４５°に設定した入口２３ａを８個を有している。また、該基盤２３に形成した例えば８個の入口２３ａの内壁面に外カバー２４の立上げ片２４ａを挿入・係止する。前記外カバー２４は下面に凹陥２４ｂを周設・形成し、この凹陥２４ｂ内にリング状のシール部材２８を嵌着している。該シール部材２８は中心部分が貫通孔２８ａとなっており、前記基盤２３の出口２３ｂに連通している。
【００３１】
一方に於いて前記外カバー２４の外縁部２４ｃは内方にカール状に形成する。他方に於いて前記外ケース２１の下端部２１ａの端部２１ｂは外方にカール状に形成する。そして、その両者間は例えばシール剤を塗布して加締めて固定する。
尚、図中２９はシール部材であり乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂの下端縁と基盤２３の筒状の突起体２３ｃの外周面とに介装され、両者は密閉性を高めている。
【００３２】
次に図２（ａ）ないし（ｃ）に基づき本発明に適用するオイルフィルタ２７のポリウレタン製フィルタ部２７Ｂについてその製法を説明する。
図２（ａ）はポリウレタン素材２７ａを示す斜視図であり該ポリウレタン素材２７ａは全体形状が大型の略矩形でなる。そして該ポリウレタン素材２７ａは本発明に適用すべく一例で示すように切断線２７ｂを線引し、これに基づき工具や裁断器等の切断機具２７ｃを用いて矩形体であって図２（ｂ）に示すように帯状に切断する。これにより製作された帯状ウレタン部材は前記ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを構成する。そして、該帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂは一端２７ｄ、他端２７ｅの垂直方向中心部に図２（ｃ）に示すように凹陥２７ｆ、突起２７ｇを構成する。かくして帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂを図１に示す空間Ｓ３に配置する際、この凹陥２７ｆと突起２７ｇを嵌着する。このようにすれば帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの組付性が向上する。また一方、該帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂはその両端に凹陥２７ｆ、突起２７ｇを形成することなく図３（ａ）に示すように矢印Ｐ１、Ｐ２方向にカール状に曲折し、図３（ａ）のカール後の平面図である図３（ｂ）に示すように隙間２７ｈを有した状態のまま前記空間Ｓ３に配置してもよい。
【００３３】
さらに帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂはその両端に凹陥２７ｆ、突起２７ｇを形成することなく適当な傾斜角を有した斜面Ｌ１、Ｌ２を形成し図４（ａ）に示すように矢印Ｐ１、Ｐ２方向にカール状に曲折し、図４（ａ）のカール後の平面図である図４（ｂ）に示すように斜面Ｌ１、Ｌ２を当接した構成とする。この様にすれば帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの一端２７ｄと他端２７ｅが密着して接合することができ帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの密着性が向上する。
【００３４】
また、図５（ａ）に示すように帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの内側面２７ｉに所定間隔を有して複数個の切欠き２７ｊ・・・・を形成し一端２７ｄ、他端２７ｅをカール状に曲折するとき帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの内側面２７ｉにストレスが生ずることなく円滑に曲折加工できる。該完成した帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂを空間Ｓ３内に配置するとき、小径長円筒体部２２Ｂの外表面に該切欠き２７ｊの周辺部２７ｋが密着し密閉性が向上する。
【００３５】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及び吸着構造についてその実施の形態について図１に基づき動作等を説明する。
空気乾燥装置２０は上述した構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口２３ａから空間Ｓ３内のオイルフィルタ２７のアルミ箔製フィルタ部２７Ａ及びポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタ２７が固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａとポリウレタン製フィルタ部２７Ｂで構成されているので重複して該圧縮空気に包含するオイル分を捕捉・除去することができる。よって該オイルフィルタ２７は圧縮空気に包含するオイルを捕捉・蓄積する能力を高めており、従来の技術に比較し、例えば、全流送中の約５割程度のオイル粒子分やオイルミストを除去することもできた。
【００３６】
この場合、該オイルフィルタ２７つまり固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａとポリウレタン製フィルタ部２７Ｂの働きにより、いわゆるオイル上がりを防止できた圧縮空気を除湿部材２５に流れ込ませる。すなわちオイルフィルタ２７から送出された乾燥空気は外ケース２１と大径長円筒体２２Ａとの間の隙間Ｓ４を経てフィルタ板２２ｃの小開口２２ｅを通じて除湿部材２５に流れる。ここで該除湿部材２５は乾燥剤部２５Ａとポリウレタン材料で成形したフィルタ部２５Ｂとで構成され安価な上に軽量であって圧縮空気を除湿する機能が極めて高い。殊に該除湿部材２５は隙間Ｓ４から流送されたオイル上がりのほとんどない圧縮空気の湿分を除湿することができ空気乾燥装置を円滑かつ極めて効率よく動作させることができた。
【００３７】
除湿・乾燥された該圧縮空気は乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂに流送されると共に基盤２３の出口２３ｂから排出される。従って、前記シール部材２８の下流側に配置したタンク内に流送された圧縮空気によりオイル分が滞留することがなく、空気乾燥装置の品質を高めることができる。ここで基盤の入口２３ａの総面積と外ケース２１と乾燥用ケース２２の大径長円筒体部２２Ａとの間の隙間Ｓ４の軸直角断面積をほぼ同じにするとよい。そして乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂの軸直角断面積と基盤の出口２３ｂの軸直角断面積をほぼ同じにするとよい。さらに、基盤の入口２３ａの総面積と基盤の出口２３ｂの軸直角断面積をほぼ同じにするとよい。また、乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂの軸直角断面積よりも外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３の軸直角断面積のほうを大きくするとよい。さらに隙間Ｓ４に対して基盤の入口２３ａをできるだけ基盤２３の中心側に配置するとよい。このように配置すると空間Ｓ３内での流速が遅くなりオイルミストが液滴化（凝縮）しやすくなる。
【００３８】
また上述したオイルフィルタ２７は使用済みで廃却することがなく、これを洗浄し、いわゆるカートリッジ式を採用し、空間Ｓ３内に再使用可能となる。また使用済みのものと新規なオイルフィルタ２７とを交換可能にすることもできる。
【実施例１】
【００３９】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例１について図６に基づき詳細に説明する。
図６は本発明に係る空気乾燥装置に適用する除湿部材２５Ｃ及びポリウレタン製フィルタ２７Ｃの例を示す垂直断面図である。
本実施例１に於いて前記乾燥用ケース２２は前記外ケース２１と同一材質であって、全体形状が略円筒形で成形され大径長円筒体部２２Ａと、これと一体成形されかつ小径長円筒体部２２Ｂとを有している。前記大径長円筒体部２２Ａはその内部の全域に除湿部材２５Ｃを充填している。該除湿部材２５Ｃは例えば合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成してなり、大径長円筒体部２２Ａの内底面つまりフィルタ板２２ｄからフィルタ板２２ｃまで、すなわち概ね円柱形状の大径長円筒体部２２Ａの高さ又は天井面の位置までに配置し又は充填する。
【００４０】
該大径長円筒体部２２Ａの上面及び底面にそれぞれフィルタ２２ａ、２２ｂを介してフィルタ板２２ｃ、２２ｄを敷設または覆設している。前記フィルタ２２ａ、２２ｂは例えばポリエステル材料等で成形され略円盤状であって、その中央部分を低く成形している。
【００４１】
次に、２７Ｃはポリウレタン製フィルタであり全体形状が略ドーナツ状で構成されている。そして該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは前記外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３の全域に挿置されている。そして該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは該小径長円筒体部２２Ｂの天井面２２ｈから基盤２３の上面までの全域に配置し、該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは略ドーナツ状に形成する。
【００４２】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造についてその実施例１について動作等を説明する。
空気乾燥装置２０は上述した構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口２３ａから空間Ｓ３内のポリウレタン製フィルタ２７Ｃを流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタがポリウレタン製フィルタ２７Ｃで構成されているので該圧縮空気に包含するオイル分を捕捉・除去することができる。よってポリウレタン製フィルタ２７Ｃは軽量にして安価で圧縮空気に包含するオイルを捕捉・蓄積する能力を高めており、従来の技術に比較し、例えば全流送中の約５割程度のオイル粒子分やオイルミストを除去することもできた。
【００４３】
この場合、該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃの働きにより、いわゆるオイル上がりを防止できた圧縮空気を除湿部材２５Ｃに流れ込ませる。すなわちポリウレタン製フィルタ２７Ｃから送出された乾燥空気は外ケース２１と大径長円筒体２２Ａとの間の隙間Ｓ４を経てフィルタ板２２ｃの小開口２２ｅを通じて除湿部材２５Ｃに流れる。ここで該除湿部材２５Ｃは合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成され、圧縮空気を除湿する機能が極めて高い。殊に該除湿部材２５Ｃはポリウレタン製フィルタ２７Ｃを通り、隙間Ｓ４から流送された圧縮空気の湿分を除湿することができ空気乾燥装置を円滑かつ極めて効率よく動作させることができた。
【００４４】
該圧縮空気はさらに除湿・乾燥されて乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂに流送されると共に基盤２３の出口２３ｂから排出される。従って、前記シール部材２８の下流側に配置したタンク内に流送された圧縮空気によりオイル分が滞留することがなく、空気乾燥装置の品質を高めることができる。尚、実施例１に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造についてほかの構成、動作等は図１に示すものと略同一であり同一符号、同一番号を付しその説明を省略する。また、従って、ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは、空間Ｓ３の流路の軸直角断面を全て被うことができれば、空間Ｓ３の一部に挿置されてもよい。
【実施例２】
【００４５】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例２について図７に基づき詳細に説明する。
図７は本発明に係るパージタンク一体型空気乾燥装置に適用する合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材及びポリウレタン製フィルタを配置した例を示すの垂直断面図である。
【００４６】
圧縮空気乾燥装置３０の底部には肉厚な支持ベース３１がある。支持ベース３１は、アルミニウムあるいはその合金などからなる金属成型品である。支持ベース３１の一方の側面には空気圧縮機（図示せず）の吐出口に連通される入口（図示せず）があり、他方の側面にはタンク等（図示せず）に連通される出口（図示せず）を設けている。
【００４７】
空気圧縮機（図示せず）の吐出口に連通される入口は、径方向に伸びる入口孔から中央の縦孔３１ｄを通し支持ベース３１の上面に連通している。支持ベース３１は、ドレンバルブ装置を有しており上面側には、内側リング部３１ａおよび外側リング部３１ｂを同心状に備えている。外側リング部３１ｂは、内側リング部３１ａに比べて背が高くしかも肉厚状に構成している。内側リング部３１ａと外側リング部３１ｂとの間にわたって支持ベース３１の上面は大きくえぐられ、そこにリング状空間３１ｃが形成されている。このリング状空間３１ｃは、乾燥処理を終えた圧縮空気を貯える空間として利用される。したがって、逆止弁を収容したバルブ収容孔は、リング状空間３１ｃに開口する。
【００４８】
圧縮空気乾燥装置３０は、上述の支持ベース３１のほか、支持ベース３１の上に位置する乾燥容器３２および外側カバーとしてのパージタンク３３を備える。乾燥容器３２は、内部空間Ｓ５の全域に除湿部材３４を収容した容器である。また、パージタンク３３は、乾燥容器３２の外周を取り囲み、その乾燥容器３２との間に圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａを区画するカバーである。パージタンク３３と乾燥容器３２は互いに嵌り合う。嵌り合う部分には、密閉するためのシールリング３６を設けている。そして、該乾燥容器３２はその上端周縁に突出部３２ａを張出し形成している。該突出部３２ａは所定数個例えば８個周設している。そして該突出部３２ａの上面に蓋部材３２ｂを取付けボルト３２ｅで固定している。また、該乾燥容器３２はその下方に所定数個のパージタンク係止凹陥３２ｃを周設している。該パージタンク係止凹陥３２ｃはパージタンク３３の下方に所定数個形成した係止突起３２ｄを係合し該パージタンク３３を係止している。
【００４９】
乾燥容器３２の大径な下方部３２ｇは、リング状内部空間３２ｆを備える。リング状内部空間３２ｆは、支持ベース３１側のリング状空間３１ｃと一緒になって、乾燥処理を終えた圧縮空気を貯える第２の部屋を区画する。圧縮空気を貯える第２の部屋つまりリング状空間３１ｃと圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａとは、複数の連通孔（図示せず）を通して互いに連通する。
【００５０】
大径な下方部３２ｇのリング状内部空間３２ｆは、幅が広い部分と幅が狭い部分とが連続した形態である。それに応じ、乾燥容器３２の容器内部には、底部３２ｈに小容積の収容部分Ｓ６があり、その上に大容積の収容部分すなわち内部空間Ｓ５がある。底部３２ｈの小容積の収容部分Ｓ６の全域にはポリウレタン製フィルタ３５が充填又は収容され挿置する。その上の内部空間Ｓ５の全域に除湿部材３４が充填又は収容されている。容器内部のポリウレタン製フィルタ３５及び除湿部材３４は、複数の取付けボルト３２ｅをゆるめて乾燥容器３２の上部の蓋部材３２ｂを取り外すことによって交換可能である。蓋部材３２ｂには、逆止弁３２ｉが閉じる比較的に大きな通路３２ｊがある。また、蓋部材３２ｂの下には、除湿部材３４を適度に充填するためのコイルバネ３２ｋを巻装してある。
【００５１】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造についてその実施例２についてその動作等を説明する。
乾燥処理すべき圧縮空気は、入口から入りまずポリウレタン製フィルタ３５によってコンプレッサオイルやダストが除去され、ついで除湿部材３４の中を通過することで該除湿部材３４により効率よく除湿される。除湿され乾燥した圧縮空気は、逆止弁３２ｉを開いて通路３２ｊからパージタンク３３の圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａ、およびそれに連通する圧縮空気を貯える第２の部屋つまりリング状空間３１ｃに流入する。流入した圧縮空気は、一部が再生用として圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａおよびリング状空間３１ｃ内に貯えられ、残りは支持ベース３１内の逆止弁から出口を通して外部のメインタンク内に貯えられる。
【００５２】
この場合に於ける圧縮空気乾燥装置３３は、乾燥前の圧縮空気は入口から前記乾燥容器３２の底部３２ｈの小容積の収容部分Ｓ５内のポリウレタン製フィルタ部３５を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタがポリウレタン製フィルタ部３５で構成されているのでアルミ箔製フィルタのみを使用する場合に比べて該圧縮空気に包含するオイル分を軽量かつ安価なうえに効率よく捕捉・除去することができる。よってポリウレタン製フィルタ部３５は軽量にして安価で圧縮空気に包含するオイルを捕捉・蓄積する能力を高め、加えて該除湿部材３４により効率よく除湿され従来の技術に比較し、例えば全流送中の約５割程度のオイル粒子分やオイルミストを除去することもできた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は自動車の圧縮空気供給システムの分野に利用するものであって、圧縮空気乾燥装置に流入する圧縮空気を除湿して清浄化すると共に、当該圧縮空気乾燥装置に流入する油分や湿分を除湿部材やポリウレタン製フィルタで除去することを目的とする。
【符号の説明】
【００５４】
２０ 空気乾燥装置
２０Ａ 空気乾燥装置
２１ 外ケース
２１ａ 外ケースの下端部
２１ｂ 外ケースの下端部の端部
２２ 乾燥用ケース
２２Ａ 乾燥用ケースの大径長円筒体部
２２Ｂ 乾燥用ケースの小径長円筒体部
２２Ｃ 乾燥用ケースの傾斜面
２２ａ フィルタ
２２ｂ フィルタ
２２ｃ フィルタ板
２２ｄ フィルタ板
２２ｅ フィルタ板２２ｃの小開口
２２ｆ フィルタ板２２ｄの小開口
２２ｇ フィルタ板の凹部
２２ｈ 天井面
２３ 基盤
２３ａ 基盤の入口
２３ｂ 基盤の出口
２３ｃ 基盤の筒状の突起体
２４ 外カバー
２４ａ 外カバーの立上げ片
２４ｂ 外カバーの凹陥
２４ｃ 外カバーの外縁部
２５ 除湿部材
２５Ａ 乾燥剤部
２５Ｂ フィルタ部
２５Ｃ 除湿部材
２６ 支持ばね
２７ オイルフィルタ
２７Ａ アルミ箔製フィルタ部
２７Ｂ 帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）
２７Ｃ ポリウレタン製フィルタ
２７ａ ポリウレタン素材
２７ｂ 切断線
２７ｃ 切断機具
２７ｄ 一端
２７ｅ 他端
２７ｆ 凹陥
２７ｇ 突起
２７ｈ 隙間
２７ｉ 内側面
２７ｊ 切欠き
２７ｋ 周辺部
２８ シール部材
２８ａ シール部材の貫通孔
２９ シール部材
３０ 圧縮空気乾燥装置
３１ 支持ベース
３１ａ 内側リング部
３１ｂ 外側リング部
３１ｃ リング状空間
３１ｄ 縦孔
３２ 乾燥容器
３２ａ 突出部
３２ｂ 蓋部材
３２ｃ パージタンク係止凹陥
３２ｄ 大径な下方部
３２ｅ 取付けボルト
３２ｆ リング状内部空間
３２ｇ 大径な下方部
３２ｈ 底部
３２ｉ 逆止弁
３２ｊ 通路
３２ｋ コイルバネ
３３ パージタンク
３３ａ 圧縮空気を貯える第１の部屋
３３ｂ 係止突起
３４ 除湿部材
３５ ポリウレタン製フィルタ
３６ シールリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両用圧縮空気ブレーキ装置等の空気乾燥装置の内部にポリウレタン製フィルタ部等を備え、圧縮空気に包含するオイル分又はオイルミスト等を抑制し、品質の向上を図るべくした空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種、流入空気の除湿やオイルを除去するための空気乾燥装置の第１の例としては図８に示す米国特許公報２００４／０１６３５３５Ａ１に開示された技術がある。
これについて説明すれば、１は空気乾燥装置であって外ケース２と、この外ケース２の下端２ａに基盤３を固定してある。該基盤３は乾燥前の圧縮空気を流入するための入口３ａと、略中央部に穿孔した出口３ｂとを有している。該基盤３は例えば全体が所定の厚さを有する円盤状に形成され、その略中央部が筒状の突起体３ｃで形成し乾燥後の圧縮空気を排出する前記出口３ｂを備えている。
【０００３】
そして、前記基盤３の出口３ｂの外周部分には円周状に所定間隔、例えば相互間を略４５°に設定した入口３ａを８個を有している。前記外ケース２の高さ方向の略中央位置に於ける内部には、多数の小孔でなる開口４ａを形成した円盤状の支持板４を配置している。該支持板４の上方に向って該外ケース２の内部には円筒体５を突設・形成している。また、該支持板４の下方に向って円筒状スプリング支持体６を垂下形成している。該円筒状スプリング支持体６の外周にはエレメント支持体７を配置してある。該エレメント支持体７は大概して上方に鍔部７ａと、その下方に一体形成した筒部７ｂとを備えており、該筒部７ｂの内部の下方にはスプリング受座７ｃを形成している。このスプリング受座７ｃは略中央部分が前記基盤３の出口３ｂに連通する円孔７ｄを穿孔してある。
【０００４】
そして、該筒部７ｂ内に巻装されたスプリング８はその下端がスプリング受座７ｃの上面で又、その上端が前記円筒状スプリング支持体６でそれぞれ支持されている。一方、前記エレメント支持体７の鍔部７ａの外周縁にはエレメント把持部７ｅを下方に向けて周設している。該エレメント把持部７ｅにはエレメント９を備え、その下方は通路１０を形成すると共に圧縮空気チェック弁１１を備えている。また、外ケース２の内部であって支持板４の上方の空間内には乾燥剤１２を充填している。
尚、図中Ｓは外ケース２とエレメント支持体７の筒部７ｂとで形成された空間である。
【０００５】
従来技術の第１例に於ける空気乾燥装置１は上述した構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口３ａから空間Ｓを経由してエレメント９を流過し、該圧縮空気に包含するオイル粒子分や湿気分を除去する。そして、該圧縮空気は支持板４の開口４ａから乾燥剤１２に流れ込む。該乾燥剤１２により該圧縮空気はさらに除湿・乾燥されて円筒体５に流送されると共にエレメント支持体７の筒部７ｂの内部を流過して出口３ｂから排出される。
【０００６】
次に従来の技術に於ける空気乾燥装置の第２の例としては図９に示す米国特許公報２００６／０１２３７４３Ａ１に開示された技術がある。
これについて説明すれば、１Ａは空気乾燥装置であって、外ケース２と内ケース２Ａとを有している。該内ケース２Ａは上方・下方に大径及び小径の筒体２ｂ、２ｃでなる円筒状に形成されてある。該内ケース２Ａの小径筒体２ｃの底板２ｅは基盤３の出口３ｂと連通する小孔でなる排出口２ｆを多数個穿孔している。該底板２ｅの上面にはフィルタ板１３を敷設している。一方、該底板２ｅの外周縁の下面と前記基盤３の外周縁の上面との間には第１フィルタ１４を介装してある。
【０００７】
そして該内ケース２Ａの底板２ｅの略中央部下面に円筒突起２ｇを突設し、この先端部分にシール材２ｈを介在させて前記基盤３の略中央部に上方に向って形成した筒状の突起体３ｃの外周に固設している。また前記内ケース２Ａの大径筒体２ｂの外周面と外ケース２の内周面との間にはエア流送路Ｓ１及び該内ケース２Ａの小径筒体２ｃの外周面と外ケース２の内周面との間にはバイパス通路Ｓ２をそれぞれ形成している。
【０００８】
１５は第２フィルタであって、前記バイパス通路Ｓ２内であって、該内ケース２Ａの大径筒体２ｂの外周縁の下面と小径筒体２ｃの下端縁との間に固定・配置している。前記基盤３の下部には下面にシール部材１６を備えた外部カバー１７を固定している。該外部カバー１７には基盤３の入口３ａに連通する流入口１７ａ及び基盤３の出口３ｂに連通する流出口１７ｂを形成している。図中２ｄは内ケース２Ａの蓋板であり、その中央部に筒体２ｊを突設すると共に多数個の開口２ｋ・・・・・を穿孔してなり、フィルタ板１８をその下面に配置し、内ケース２Ａ内に充填した乾燥剤１２を閉止する。１９はスプリングであり前記筒体２ｊ内に巻装され外ケース２の上壁面２ｉに支持されている。
図中、Ｖはチェックバルブでありバイパス通路Ｓ２に配置している。
【０００９】
従来の技術の第２の例に於ける空気乾燥装置１Ａは上述の構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口３ａから第１フィルタ１４、バイパス通路Ｓ２を経由して第２フィルタ１５及びエア流送路Ｓ１を流過し、蓋板２ｄの開口２ｋを経て乾燥剤１２に流れ込む。そして、該圧縮空気は該乾燥剤１２により該圧縮空気はさらに除湿・乾燥されてフィルター板１３を経て底板２ｅの排出口２ｆを流過して基盤３の出口３ｂから排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】２００４／０１６３５３５Ａ１に係る米国特許公報
【特許文献２】２００６／０１２３７４３Ａ１に係る米国特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
圧縮機が外気から取入れた空気を圧縮する際に、圧縮空気には圧縮機のオイルミストが混入する。一般に空気乾燥装置において、圧縮空気の水分を除去するに先立ちフィルタ等にてオイルミストを圧縮空気から除去している。しかしながら従来の技術の第１、第２の例に於ける前述した空気乾燥装置に於いては、フィルタが固形化されたアルミ箔等で製作されており、オイルミストの除去を十分に行うことができず、乾燥剤がオイルミストで汚染されると共に重量が嵩みかつ高価であるという欠点があった。さらに、乾燥剤がオイルミストで汚染されると、圧縮空気の乾燥が不十分となり、圧縮空気中の水分によって車両等に搭載したブレーキ装置を始めとする各種の空圧装置・機器の腐食を促進し、特に制動装置系統の故障により突然走行不能となるという問題点があった。また、冬季及び寒冷地に於いて各種の空圧装置・機器に流入した水分・水滴が各種の空圧装置・機器を凍結させて作動不良が発生するという問題点があった。さらに、フィルタエレメント及びその周囲に付着し貯留された圧縮機からのオイルが、フィルタエレメントから溢れ出し、乾燥剤を流過して各種の空圧装置・機器内に流入してシール材やパッキング等のゴム製部品を劣化させて故障の原因となるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造は叙上の問題点を解決すべく発明したものであり、次の構成、手段から成立する。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内に固形化されたアルミ箔製フィルタ部と該固形化されたアルミ箔製フィルタ部の上方もしくは下方に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタとでなるオイルフィルタを挿置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ドレンバルブ装置を有した支持ベースと、該支持ベースに乾燥剤を充填しかつ上端周縁に所定数個を張出し形成した突出部を設けた乾燥容器と、乾燥容器に係合するパージタンクとを設けた構成に於いて、前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を収容すると共に前記乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ６にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に於いて、前記該大径長円筒体部の内部の所望部位もしくは前記乾燥容器の内部空間に乾燥剤部と該乾燥剤部の上面もしくは下面に配置したポリウレタン等の油分吸着用材料で成形したフィルタ部とでなる除湿部材を充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造は上述した構成を有するので次の効果がある。
【００１８】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内に固形化されたアルミ箔製フィルタ部と該固形化されたアルミ箔製フィルタ部の上方もしくは下方に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタとでなるオイルフィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、空間Ｓ３内のオイルフィルタのアルミ箔製フィルタ部及びポリウレタン製フィルタ部を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去するいという効果がある。さらに、乾燥剤量を少なくかつ乾燥剤の容積を抑制することもできたので空気乾燥装置の外形寸法を拡大することなくオイルトラップ部すなわち前記外ケースの内壁面と乾燥用ケースの小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３の容積を増加させることができ、圧縮機から混入・流入するオイル及びオイルミストを十分に貯留することができると共にオイル蓄積能力を高め、オイルが乾燥剤や各種の空圧装置・機器に付着・流入することが無く、オイル上がりを防止し、良質な圧縮空気を流送し併せて従来品に備えたチェックバルブやバイパス通路を排除でき構造を簡単にして量産性の高い装置を提供できるという効果がある。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、請求項１に記載の発明の効果に加えて空間Ｓ３内のポリウレタン製フィルタ部を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタがポリウレタン製フィルタ部で構成されているので該圧縮空気に包含するオイル分を捕捉・除去することができるという効果がある。また、除湿部材は合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成され圧縮空気を除湿する機能が極めて高いという効果があり、殊に該除湿部材は隙間Ｓ４から流送された油分のほとんどない圧縮空気の湿分を除湿することができ空気乾燥装置を円滑かつ極めて効率よく動作させることができるという効果がある。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、ドレンバルブ装置を有した支持ベースと、該支持ベースに乾燥剤を充填しかつ上端周縁に所定数個を張出し形成した突出部を設けた乾燥容器と、乾燥容器に係合するパージタンクとを設けた構成に於いて、前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を収容すると共に前記乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ６にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、請求項１に記載の発明の効果に加えて乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ５内のポリウレタン製フィルタ部を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去し、圧縮空気に包含するオイル分を軽量かつ安価なうえに効率よく捕捉・除去することができ、加えて除湿部材により効率よく除湿されるという効果がある。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に於いて、前記該大径長円筒体部の内部の所望部位もしくは前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に乾燥剤部と該乾燥剤部の上面もしくは下面に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用材料で成形したフィルタ部とでなる除湿部材を充填したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を提供する。
このような構成としたので、大径長円筒体部はその内部に乾燥剤部とポリウレタン材料で成形したフィルタ部とで構成したので安価な上に軽量であって圧縮空気を除湿する機能が極めて高いという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施の形態を示す垂直断面図である。
【図２】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造に適用するポリウレタン製フィルタ部の製法を示す図面であって、（ａ）はポリウレタン素材を示す斜視図、（ｂ）は該ポリウレタン素材を切断した後の帯状ウレタン部材の正面図、（ｃ）は帯状ウレタン部材の一端、他端の形状を示す側面図である。
【図３】本発明に適用する帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）のカール状の曲折状態を示す図面であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示す帯状ウレタン部材をカール状に曲折した後の平面図である。
【図４】本発明に適用する帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）のカール状の曲折状態の他の例を示す図面であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示す帯状ウレタン部材をカール状に曲折した後の平面図である。
【図５】本発明に適用する帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）の内側面に切欠きを設けた図面であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の切欠き部を示す部分拡大図である。
【図６】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例１に適用する除湿部材及びオイルフィルタの例を示す垂直断面図である。
【図７】本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例２に適用する除湿部材及びオイルフィルタの例を示す部分垂直断面図である。
【図８】従来の技術に於ける空気乾燥装置の第１の例を示す垂直断面図である。
【図９】従来の技術に於ける空気乾燥装置の第２の例を示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施の形態について図１に基づき詳細に説明する。
図１は空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造を示す垂直断面図である。
２０は本発明に係る空気乾燥装置であって、大概して外ケース２１と、この外ケース２１の内部に収納された乾燥用ケース２２と、該外ケース２１の下端部２１ａに固定した基盤２３と、該基盤２３を下方から支持しかつ該下端部２１ａの端部２１ｂに固定した外カバー２４とで構成される。前記外ケース２１は例えば冷間圧延鋼板や電気亜鉛メッキ鋼板等で作成され全体形状が空洞であって釣鐘状を成している。
【００２４】
前記乾燥用ケース２２は前記外ケース２１と同一材質であって、全体形状が略円筒形で成形され大径長円筒体部２２Ａと、これと一体成形されかつ小径長円筒体部２２Ｂとを有している。前記大径長円筒体部２２Ａはその内部に除湿部材２５を充填している。該除湿部材２５は例えば図1に示すように乾燥剤部２５Ａと、該乾燥剤部２５Ａの上面部に配置したポリウレタン材料で成形したフィルタ部２５Ｂとでなる。該乾燥剤部２５Ａは大径長円筒体部２２Ａの内底面つまりフィルタ板２２ｄから高さｈ１の位置までに配置する。そして、前記フィルタ部２５Ｂは該乾燥剤部２５Ａの上面であって、該大径長円筒体部２２Ａの天井面、つまりフィルタ板２２ａから高さｈ２の位置までに配置する。
【００２５】
ここで高さｈ１と高さｈ２の合計値は大径長円筒体部２２Ａの高さとほぼ等しくなる。そして前記乾燥剤部２５Ａ及びフィルタ部２５Ｂはいずれも該大径長円筒体部２２Ａの内部に適正に嵌合できるように円柱形状で構成してある。尚、前記除湿部材２５の配置例は上述のように該大径長円筒体部２２Ａの下方に乾燥剤部２５Ａを、上方にフィルタ部２５Ｂを配置したが、本発明はこれに限定されず一点鎖線で示すように大径長円筒体部２２Ａの下方であってフィルタ板２２ｄから高さｈ３の位置にフィルタ部２５Ｂを、その上方に乾燥剤部２５Ａを配置する構成でもよい。
【００２６】
該乾燥部剤２５Ａは高性能乾燥剤であって例えば合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成される。該大径長円筒体部２２Ａの上面及び底面にそれぞれフィルタ２２ａ、２２ｂを介してフィルタ板２２ｃ、２２ｄを敷設または覆設している。前記フィルタ２２ａ、２２ｂは例えばポリエステル材料等で成形され略円盤状であって、その中央部分を低く成形している。
【００２７】
該フィルタ板２２ｃ、２２ｄは前記外ケース２１と同一材質であって薄板状の円盤形状で構成され、その中央部分に凹部２２ｇを形成し、この上方のフィルタ板２２ｃの凹部２２ｇに支持ばね２６を係入し乾燥用ケース２２を支持している。また、該フィルタ板２２ｃ、２２ｄはそれぞれ多数個の小開口２２ｅ・・・・、２２ｆ・・・・を貫通形成している。これにより乾燥された圧縮空気はフィルタ板２２ｃの小開口２２ｅからフィルタ２２ａ、乾燥剤２５を経由してフィルタ板２２ｄの小開口２２ｆを流過し、小径長円筒体部２２Ｂの内部を流れ基盤２３の出口２３ｂに流送・排出される。
【００２８】
２７はオイルフィルタであって、全体形状が略ドーナツ状で構成され、固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａと該固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの上方に配置したポリウレタン製フィルタ部２７Ｂとでなる。該ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂはポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを構成する。そしてポリウレタン等で構成した油分吸着用フィルタの材料としては、ポリエステル系の発泡ポリウレタンすなわちモルトプレン、特に発泡したポリエーテル系の発泡ポリウレタンが好適である。そして該オイルフィルタ２７は前記外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３に挿置されている。また前記固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａは基盤２３の上面から高さｈ４の位置までに配置する。そして該ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂは該固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの上面であって該小径長円筒体部２２Ｂの天井面２２ｈから高さｈ５の位置までに配置する。
【００２９】
ここで高さｈ４と高さｈ５の合計値は該小径長円筒体部２２Ｂの高さとほぼ等しくなる。前記固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａと前記ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂとはいずれも略ドーナツ状に形成する。尚、オイルフィルタ２７の配置例は上述のように該小径長円筒体部２２Ｂの下方に固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａを、該小径長円筒体部２２Ｂの上方にポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを配置したが、本発明はこれに限定されず一点鎖線で示すようにポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを前記固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａの下方であって、基盤２３の上面から高さｈ６の位置に該ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを配置する構成でもよい。
【００３０】
前記基盤２３は、例えば全体が所定の厚さを有する円盤状に形成され、その略中央部が筒状の突起体２３ｃで形成し乾燥後の圧縮空気を排出する出口２３ｂを備えている。そして、前記基盤２３の出口２３ｂの外周部分には円周状に所定間隔、例えば相互間を略４５°に設定した入口２３ａを８個を有している。また、該基盤２３に形成した例えば８個の入口２３ａの内壁面に外カバー２４の立上げ片２４ａを挿入・係止する。前記外カバー２４は下面に凹陥２４ｂを周設・形成し、この凹陥２４ｂ内にリング状のシール部材２８を嵌着している。該シール部材２８は中心部分が貫通孔２８ａとなっており、前記基盤２３の出口２３ｂに連通している。
【００３１】
一方に於いて前記外カバー２４の外縁部２４ｃは内方にカール状に形成する。他方に於いて前記外ケース２１の下端部２１ａの端部２１ｂは外方にカール状に形成する。そして、その両者間は例えばシール剤を塗布して加締めて固定する。
尚、図中２９はシール部材であり乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂの下端縁と基盤２３の筒状の突起体２３ｃの外周面とに介装され、両者は密閉性を高めている。
【００３２】
次に図２（ａ）ないし（ｃ）に基づき本発明に適用するオイルフィルタ２７のポリウレタン製フィルタ部２７Ｂについてその製法を説明する。
図２（ａ）はポリウレタン素材２７ａを示す斜視図であり該ポリウレタン素材２７ａは全体形状が大型の略矩形でなる。そして該ポリウレタン素材２７ａは本発明に適用すべく一例で示すように切断線２７ｂを線引し、これに基づき工具や裁断器等の切断機具２７ｃを用いて矩形体であって図２（ｂ）に示すように帯状に切断する。これにより製作された帯状ウレタン部材は前記ポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを構成する。そして、該帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂは一端２７ｄ、他端２７ｅの垂直方向中心部に図２（ｃ）に示すように凹陥２７ｆ、突起２７ｇを構成する。かくして帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂを図１に示す空間Ｓ３に配置する際、この凹陥２７ｆと突起２７ｇを嵌着する。このようにすれば帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの組付性が向上する。また一方、該帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂはその両端に凹陥２７ｆ、突起２７ｇを形成することなく図３（ａ）に示すように矢印Ｐ１、Ｐ２方向にカール状に曲折し、図３（ａ）のカール後の平面図である図３（ｂ）に示すように隙間２７ｈを有した状態のまま前記空間Ｓ３に配置してもよい。
【００３３】
さらに帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂはその両端に凹陥２７ｆ、突起２７ｇを形成することなく適当な傾斜角を有した斜面Ｌ１、Ｌ２を形成し図４（ａ）に示すように矢印Ｐ１、Ｐ２方向にカール状に曲折し、図４（ａ）のカール後の平面図である図４（ｂ）に示すように斜面Ｌ１、Ｌ２を当接した構成とする。この様にすれば帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの一端２７ｄと他端２７ｅが密着して接合することができ帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの密着性が向上する。
【００３４】
また、図５（ａ）に示すように帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの内側面２７ｉに所定間隔を有して複数個の切欠き２７ｊ・・・・を形成し一端２７ｄ、他端２７ｅをカール状に曲折するとき帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂの内側面２７ｉにストレスが生ずることなく円滑に曲折加工できる。該完成した帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）２７Ｂを空間Ｓ３内に配置するとき、小径長円筒体部２２Ｂの外表面に該切欠き２７ｊの周辺部２７ｋが密着し密閉性が向上する。
【００３５】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及び吸着構造についてその実施の形態について図１に基づき動作等を説明する。
空気乾燥装置２０は上述した構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口２３ａから空間Ｓ３内のオイルフィルタ２７のアルミ箔製フィルタ部２７Ａ及びポリウレタン製フィルタ部２７Ｂを流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタ２７が固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａとポリウレタン製フィルタ部２７Ｂで構成されているので重複して該圧縮空気に包含するオイル分を捕捉・除去することができる。よって該オイルフィルタ２７は圧縮空気に包含するオイルを捕捉・蓄積する能力を高めており、従来の技術に比較し、例えば、全流送中の約５割程度のオイル粒子分やオイルミストを除去することもできた。
【００３６】
この場合、該オイルフィルタ２７つまり固形化されたアルミ箔製フィルタ部２７Ａとポリウレタン製フィルタ部２７Ｂの働きにより、いわゆるオイル上がりを防止できた圧縮空気を除湿部材２５に流れ込ませる。すなわちオイルフィルタ２７から送出された乾燥空気は外ケース２１と大径長円筒体２２Ａとの間の隙間Ｓ４を経てフィルタ板２２ｃの小開口２２ｅを通じて除湿部材２５に流れる。ここで該除湿部材２５は乾燥剤部２５Ａとポリウレタン材料で成形したフィルタ部２５Ｂとで構成され安価な上に軽量であって圧縮空気を除湿する機能が極めて高い。殊に該除湿部材２５は隙間Ｓ４から流送されたオイル上がりのほとんどない圧縮空気の湿分を除湿することができ空気乾燥装置を円滑かつ極めて効率よく動作させることができた。
【００３７】
除湿・乾燥された該圧縮空気は乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂに流送されると共に基盤２３の出口２３ｂから排出される。従って、前記シール部材２８の下流側に配置したタンク内に流送された圧縮空気によりオイル分が滞留することがなく、空気乾燥装置の品質を高めることができる。ここで基盤の入口２３ａの総面積と外ケース２１と乾燥用ケース２２の大径長円筒体部２２Ａとの間の隙間Ｓ４の軸直角断面積をほぼ同じにするとよい。そして乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂの軸直角断面積と基盤の出口２３ｂの軸直角断面積をほぼ同じにするとよい。さらに、基盤の入口２３ａの総面積と基盤の出口２３ｂの軸直角断面積をほぼ同じにするとよい。また、乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂの軸直角断面積よりも外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３の軸直角断面積のほうを大きくするとよい。さらに隙間Ｓ４に対して基盤の入口２３ａをできるだけ基盤２３の中心側に配置するとよい。このように配置すると空間Ｓ３内での流速が遅くなりオイルミストが液滴化（凝縮）しやすくなる。
【００３８】
また上述したオイルフィルタ２７は使用済みで廃却することがなく、これを洗浄し、いわゆるカートリッジ式を採用し、空間Ｓ３内に再使用可能となる。また使用済みのものと新規なオイルフィルタ２７とを交換可能にすることもできる。
【実施例１】
【００３９】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例１について図６に基づき詳細に説明する。
図６は本発明に係る空気乾燥装置に適用する除湿部材２５Ｃ及びポリウレタン製フィルタ２７Ｃの例を示す垂直断面図である。
本実施例１に於いて前記乾燥用ケース２２は前記外ケース２１と同一材質であって、全体形状が略円筒形で成形され大径長円筒体部２２Ａと、これと一体成形されかつ小径長円筒体部２２Ｂとを有している。前記大径長円筒体部２２Ａはその内部の全域に除湿部材２５Ｃを充填している。該除湿部材２５Ｃは例えば合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成してなり、大径長円筒体部２２Ａの内底面つまりフィルタ板２２ｄからフィルタ板２２ｃまで、すなわち概ね円柱形状の大径長円筒体部２２Ａの高さ又は天井面の位置までに配置し又は充填する。
【００４０】
該大径長円筒体部２２Ａの上面及び底面にそれぞれフィルタ２２ａ、２２ｂを介してフィルタ板２２ｃ、２２ｄを敷設または覆設している。前記フィルタ２２ａ、２２ｂは例えばポリエステル材料等で成形され略円盤状であって、その中央部分を低く成形している。
【００４１】
次に、２７Ｃはポリウレタン製フィルタであり全体形状が略ドーナツ状で構成されている。そして該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは前記外ケース２１の内壁面と乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂとの間に形成された空間Ｓ３の全域に挿置されている。そして該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは該小径長円筒体部２２Ｂの天井面２２ｈから基盤２３の上面までの全域に配置し、該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは略ドーナツ状に形成する。
【００４２】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造についてその実施例１について動作等を説明する。
空気乾燥装置２０は上述した構成であるので、圧縮機（図示せず）から流送された乾燥前の圧縮空気は入口２３ａから空間Ｓ３内のポリウレタン製フィルタ２７Ｃを流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタがポリウレタン製フィルタ２７Ｃで構成されているので該圧縮空気に包含するオイル分を捕捉・除去することができる。よってポリウレタン製フィルタ２７Ｃは軽量にして安価で圧縮空気に包含するオイルを捕捉・蓄積する能力を高めており、従来の技術に比較し、例えば全流送中の約５割程度のオイル粒子分やオイルミストを除去することもできた。
【００４３】
この場合、該ポリウレタン製フィルタ２７Ｃの働きにより、いわゆるオイル上がりを防止できた圧縮空気を除湿部材２５Ｃに流れ込ませる。すなわちポリウレタン製フィルタ２７Ｃから送出された乾燥空気は外ケース２１と大径長円筒体２２Ａとの間の隙間Ｓ４を経てフィルタ板２２ｃの小開口２２ｅを通じて除湿部材２５Ｃに流れる。ここで該除湿部材２５Ｃは合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成され、圧縮空気を除湿する機能が極めて高い。殊に該除湿部材２５Ｃはポリウレタン製フィルタ２７Ｃを通り、隙間Ｓ４から流送された圧縮空気の湿分を除湿することができ空気乾燥装置を円滑かつ極めて効率よく動作させることができた。
【００４４】
該圧縮空気はさらに除湿・乾燥されて乾燥用ケース２２の小径長円筒体部２２Ｂに流送されると共に基盤２３の出口２３ｂから排出される。従って、前記シール部材２８の下流側に配置したタンク内に流送された圧縮空気によりオイル分が滞留することがなく、空気乾燥装置の品質を高めることができる。尚、実施例１に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造についてほかの構成、動作等は図１に示すものと略同一であり同一符号、同一番号を付しその説明を省略する。また、従って、ポリウレタン製フィルタ２７Ｃは、空間Ｓ３の流路の軸直角断面を全て被うことができれば、空間Ｓ３の一部に挿置されてもよい。
【実施例２】
【００４５】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造の実施例２について図７に基づき詳細に説明する。
図７は本発明に係るパージタンク一体型空気乾燥装置に適用する合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材及びポリウレタン製フィルタを配置した例を示すの垂直断面図である。
【００４６】
圧縮空気乾燥装置３０の底部には肉厚な支持ベース３１がある。支持ベース３１は、アルミニウムあるいはその合金などからなる金属成型品である。支持ベース３１の一方の側面には空気圧縮機（図示せず）の吐出口に連通される入口（図示せず）があり、他方の側面にはタンク等（図示せず）に連通される出口（図示せず）を設けている。
【００４７】
空気圧縮機（図示せず）の吐出口に連通される入口は、径方向に伸びる入口孔から中央の縦孔３１ｄを通し支持ベース３１の上面に連通している。支持ベース３１は、ドレンバルブ装置を有しており上面側には、内側リング部３１ａおよび外側リング部３１ｂを同心状に備えている。外側リング部３１ｂは、内側リング部３１ａに比べて背が高くしかも肉厚状に構成している。内側リング部３１ａと外側リング部３１ｂとの間にわたって支持ベース３１の上面は大きくえぐられ、そこにリング状空間３１ｃが形成されている。このリング状空間３１ｃは、乾燥処理を終えた圧縮空気を貯える空間として利用される。したがって、逆止弁を収容したバルブ収容孔は、リング状空間３１ｃに開口する。
【００４８】
圧縮空気乾燥装置３０は、上述の支持ベース３１のほか、支持ベース３１の上に位置する乾燥容器３２および外側カバーとしてのパージタンク３３を備える。乾燥容器３２は、内部空間Ｓ５の全域に除湿部材３４を収容した容器である。また、パージタンク３３は、乾燥容器３２の外周を取り囲み、その乾燥容器３２との間に圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａを区画するカバーである。パージタンク３３と乾燥容器３２は互いに嵌り合う。嵌り合う部分には、密閉するためのシールリング３６を設けている。そして、該乾燥容器３２はその上端周縁に突出部３２ａを張出し形成している。該突出部３２ａは所定数個例えば８個周設している。そして該突出部３２ａの上面に蓋部材３２ｂを取付けボルト３２ｅで固定している。また、該乾燥容器３２はその下方に所定数個のパージタンク係止凹陥３２ｃを周設している。該パージタンク係止凹陥３２ｃはパージタンク３３の下方に所定数個形成した係止突起３２ｄを係合し該パージタンク３３を係止している。
【００４９】
乾燥容器３２の大径な下方部３２ｇは、リング状内部空間３２ｆを備える。リング状内部空間３２ｆは、支持ベース３１側のリング状空間３１ｃと一緒になって、乾燥処理を終えた圧縮空気を貯える第２の部屋を区画する。圧縮空気を貯える第２の部屋つまりリング状空間３１ｃと圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａとは、複数の連通孔（図示せず）を通して互いに連通する。
【００５０】
大径な下方部３２ｇのリング状内部空間３２ｆは、幅が広い部分と幅が狭い部分とが連続した形態である。それに応じ、乾燥容器３２の容器内部には、底部３２ｈに小容積の収容部分Ｓ６があり、その上に大容積の収容部分すなわち内部空間Ｓ５がある。底部３２ｈの小容積の収容部分Ｓ６の全域にはポリウレタン製フィルタ３５が充填又は収容され挿置する。その上の内部空間Ｓ５の全域に除湿部材３４が充填又は収容されている。容器内部のポリウレタン製フィルタ３５及び除湿部材３４は、複数の取付けボルト３２ｅをゆるめて乾燥容器３２の上部の蓋部材３２ｂを取り外すことによって交換可能である。蓋部材３２ｂには、逆止弁３２ｉが閉じる比較的に大きな通路３２ｊがある。また、蓋部材３２ｂの下には、除湿部材３４を適度に充填するためのコイルバネ３２ｋを巻装してある。
【００５１】
次に本発明に係る空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造についてその実施例２についてその動作等を説明する。
乾燥処理すべき圧縮空気は、入口から入りまずポリウレタン製フィルタ３５によってコンプレッサオイルやダストが除去され、ついで除湿部材３４の中を通過することで該除湿部材３４により効率よく除湿される。除湿され乾燥した圧縮空気は、逆止弁３２ｉを開いて通路３２ｊからパージタンク３３の圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａ、およびそれに連通する圧縮空気を貯える第２の部屋つまりリング状空間３１ｃに流入する。流入した圧縮空気は、一部が再生用として圧縮空気を貯える第１の部屋３３ａおよびリング状空間３１ｃ内に貯えられ、残りは支持ベース３１内の逆止弁から出口を通して外部のメインタンク内に貯えられる。
【００５２】
この場合に於ける圧縮空気乾燥装置３３は、乾燥前の圧縮空気は入口から前記乾燥容器３２の底部３２ｈの小容積の収容部分Ｓ５内のポリウレタン製フィルタ部３５を流過し、該圧縮空気に包含する例えば重油や原油、機械油、灯油及び軽油等の各種のオイル粒子分や湿気分を除去する。このとき該オイルフィルタがポリウレタン製フィルタ部３５で構成されているのでアルミ箔製フィルタのみを使用する場合に比べて該圧縮空気に包含するオイル分を軽量かつ安価なうえに効率よく捕捉・除去することができる。よってポリウレタン製フィルタ部３５は軽量にして安価で圧縮空気に包含するオイルを捕捉・蓄積する能力を高め、加えて該除湿部材３４により効率よく除湿され従来の技術に比較し、例えば全流送中の約５割程度のオイル粒子分やオイルミストを除去することもできた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は自動車の圧縮空気供給システムの分野に利用するものであって、圧縮空気乾燥装置に流入する圧縮空気を除湿して清浄化すると共に、当該圧縮空気乾燥装置に流入する油分や湿分を除湿部材やポリウレタン製フィルタで除去することを目的とする。
【符号の説明】
【００５４】
２０ 空気乾燥装置
２０Ａ 空気乾燥装置
２１ 外ケース
２１ａ 外ケースの下端部
２１ｂ 外ケースの下端部の端部
２２ 乾燥用ケース
２２Ａ 乾燥用ケースの大径長円筒体部
２２Ｂ 乾燥用ケースの小径長円筒体部
２２Ｃ 乾燥用ケースの傾斜面
２２ａ フィルタ
２２ｂ フィルタ
２２ｃ フィルタ板
２２ｄ フィルタ板
２２ｅ フィルタ板２２ｃの小開口
２２ｆ フィルタ板２２ｄの小開口
２２ｇ フィルタ板の凹部
２２ｈ 天井面
２３ 基盤
２３ａ 基盤の入口
２３ｂ 基盤の出口
２３ｃ 基盤の筒状の突起体
２４ 外カバー
２４ａ 外カバーの立上げ片
２４ｂ 外カバーの凹陥
２４ｃ 外カバーの外縁部
２５ 除湿部材
２５Ａ 乾燥剤部
２５Ｂ フィルタ部
２５Ｃ 除湿部材
２６ 支持ばね
２７ オイルフィルタ
２７Ａ アルミ箔製フィルタ部
２７Ｂ 帯状ウレタン部材（ポリウレタン製フィルタ部）
２７Ｃ ポリウレタン製フィルタ
２７ａ ポリウレタン素材
２７ｂ 切断線
２７ｃ 切断機具
２７ｄ 一端
２７ｅ 他端
２７ｆ 凹陥
２７ｇ 突起
２７ｈ 隙間
２７ｉ 内側面
２７ｊ 切欠き
２７ｋ 周辺部
２８ シール部材
２８ａ シール部材の貫通孔
２９ シール部材
３０ 圧縮空気乾燥装置
３１ 支持ベース
３１ａ 内側リング部
３１ｂ 外側リング部
３１ｃ リング状空間
３１ｄ 縦孔
３２ 乾燥容器
３２ａ 突出部
３２ｂ 蓋部材
３２ｃ パージタンク係止凹陥
３２ｄ 大径な下方部
３２ｅ 取付けボルト
３２ｆ リング状内部空間
３２ｇ 大径な下方部
３２ｈ 底部
３２ｉ 逆止弁
３２ｊ 通路
３２ｋ コイルバネ
３３ パージタンク
３３ａ 圧縮空気を貯える第１の部屋
３３ｂ 係止突起
３４ 除湿部材
３５ ポリウレタン製フィルタ
３６ シールリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内に固形化されたアルミ箔製フィルタ部と該固形化されたアルミ箔製フィルタ部の上方もしくは下方に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタとでなるオイルフィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項２】
外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項３】
ドレンバルブ装置を有した支持ベースと、該支持ベースに乾燥剤を充填しかつ上端周縁に所定数個を張出し形成した突出部を設けた乾燥容器と、乾燥容器に係合するパージタンクとを設けた構成に於いて、前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を収容すると共に前記乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ６にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項４】
前記該大径長円筒体部の内部の所望部位もしくは前記乾燥容器の内部空間に乾燥剤部と該乾燥剤部の上面もしくは下面に配置したポリウレタン等の油分吸着用材料で成形したフィルタ部とでなる除湿部材を充填したことを特徴とする請求項１ないし３に記載の空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項１】
外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内に固形化されたアルミ箔製フィルタ部と該固形化されたアルミ箔製フィルタ部の上方もしくは下方に配置したポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタとでなるオイルフィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項２】
外ケースと、該外ケースの内部に収納されかつ大径長円筒体部及びこれと一体成形された小径長円筒体部を有すると共に、該大径長円筒体部の内部に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を充填した乾燥用ケースと、該乾燥用ケースの下端に固定しかつ圧縮空気の入口及び出口を備えた基盤とでなる構成に於いて、前記外ケースの内壁面と前記小径長円筒体部との間に形成された空間Ｓ３内にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項３】
ドレンバルブ装置を有した支持ベースと、該支持ベースに乾燥剤を充填しかつ上端周縁に所定数個を張出し形成した突出部を設けた乾燥容器と、乾燥容器に係合するパージタンクとを設けた構成に於いて、前記乾燥容器の内部空間Ｓ５に合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の単一もしくはこれらを組み合わせた材料で構成された除湿部材を収容すると共に前記乾燥容器の底部の小容積の収容部分Ｓ６にポリウレタン等でできた油分吸着用フィルタを挿置したことを特徴とする空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【請求項４】
前記該大径長円筒体部の内部の所望部位もしくは前記乾燥容器の内部空間に乾燥剤部と該乾燥剤部の上面もしくは下面に配置したポリウレタン等の油分吸着用材料で成形したフィルタ部とでなる除湿部材を充填したことを特徴とする請求項１ないし３に記載の空気乾燥装置に於ける除湿及びオイル吸着構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２５２０５（Ｐ２０１１−２５２０５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７５９８９（Ｐ２００９−１７５９８９）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（５１００６３５０２）ナブテスコオートモーティブ株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（５１００６３５０２）ナブテスコオートモーティブ株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
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