車両用圧縮空気供給装置
【課題】空気圧縮機から吐出された圧縮空気の水分を除去するための乾燥剤の交換時期を、正確に判断できるようにする。
【解決手段】車両に搭載するコンプレッサー４を備え、コンプレッサー４から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給するエアードライヤーモジュール１０は、コンプレッサー４の吐出ラインに該圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤー１１を設け、該エアードライヤー１１にオイル検知センサー１４を設け、該オイル検知センサー１４の検知結果を出力する表示部３を備えている。
【解決手段】車両に搭載するコンプレッサー４を備え、コンプレッサー４から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給するエアードライヤーモジュール１０は、コンプレッサー４の吐出ラインに該圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤー１１を設け、該エアードライヤー１１にオイル検知センサー１４を設け、該オイル検知センサー１４の検知結果を出力する表示部３を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された空気圧縮機により圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された空気圧縮機から吐出された圧縮空気をタンクに貯留して負荷に供給する構成において、空気圧縮機とタンクの間に、圧縮空気の水分を吸着する吸着剤（乾燥剤）を有する乾燥器を設けた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置は、空気圧縮機のアンロード中に吸着剤の再生を行い、これにより、継続して圧縮空気の水分を除去できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１９４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の装置においては、継続使用に伴って吸着剤の劣化が進むと、上記のように再生を行っても吸着能が回復しにくくなるので、吸着剤を定期的に交換することが一般的である。吸着剤の交換時期の見極めは、車両の走行距離を目安とする方法や、乾燥器における気圧及び通気量に基づいて吸着剤の状態を推定する手法が用いられてきたが、いずれも吸着剤の状態を推定する方法であるため、吸着剤の交換時期を必要な時期よりも早めてしまうことがあった。
そこで本発明は、空気圧縮機から吐出された圧縮空気の水分を除去するための乾燥剤の交換時期を、正確に判断できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給する車両用圧縮空気供給装置において、前記空気圧縮機の吐出ラインに、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤーを設け、該エアードライヤーにオイル検知センサーを設け、該オイル検知センサーの検知結果を出力する出力部を備えたこと、を特徴とする車両用圧縮空気供給装置を提供する。
【０００６】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーのケース内部に配置されることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーが有する乾燥剤へ圧縮空気を導く導入部近傍に設置されることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、オイルミスト濃度を検知する濃度センサーで構成されることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーにおけるケース底部のオイル溜り部に設けられた電極で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、空気圧縮機からの圧縮空気から水分等を除去するエアードライヤーにおける油分を検知し、その検知結果が出力されるので、水分等を除去する吸着材の吸着性能を劣化させる油分の存在を直接的に監視して、吸着剤の状態を判断することができ、吸着材を適正な時期に交換できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。
【図２】エアードライヤーの構成を示す断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。
【図４】第３の実施の形態に係るエアードライヤーの構成を示す断面図である。
【図５】油面検知センサーの構成を詳細に示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る圧縮空気供給システム１の構成を示す図である。
図１に示す圧縮空気供給システム１（車両用圧縮空気供給装置）は、コンプレッサー４（空気圧縮機）と、コンプレッサー４を制御するＥＣＵ２と、コンプレッサー４から吐出された圧縮空気の水分を除去して、上記車両の負荷に圧縮空気を供給するエアードライヤーモジュール１０と、を備えて構成される。
ＥＣＵ２は、圧縮空気供給システム１を搭載する車両の車速等に基づいて、上記車両のエンジンを制御するとともに、コンプレッサー４及びエアードライヤーモジュール１０の動作を制御する。
【００１３】
エアードライヤーモジュール１０には、上記車両が備える負荷５１〜５４が接続されている。負荷５１は主ブレーキ（前輪）、負荷５２は主ブレーキ（後輪）、負荷５３はパーキングブレーキであり、負荷５４は、ホーンやクラッチ駆動機構等の圧縮空気で駆動されるアクセサリー類である。負荷５１〜５４はそれぞれ圧縮空気が流れる圧縮空気回路を備え、負荷５１はエアータンク５１ａを備え、負荷５２はエアータンク５２ａを備える。
エアードライヤーモジュール１０は、ＥＣＵ２の制御によって開閉される電磁弁１０１、１０２、１０３、及び、エアードライヤーモジュール１０の各部における空気圧を検出して、検出値をＥＣＵ２に出力する圧力センサー１２１、１２２、１２３、１２４を備えている。ＥＣＵ２は、圧力センサー１２１〜１２３の検出値に基づいて、電磁弁１０１〜１０３を開閉させる。
【００１４】
コンプレッサー４は、図示しない補機ベルトを介してエンジンに連結され、エンジンの駆動力によって空気を圧縮する。コンプレッサー４は空気圧で制御され、この制御ラインには電磁弁１０１が接続されており、電磁弁１０１の開閉によって、コンプレッサー４が空気を圧縮するロード状態と、圧縮を行わないアンロード状態とが切り替えられる。
【００１５】
コンプレッサー４の吐出管４１はエアードライヤーモジュール１０の流入管１１１に接続され、流入管１１１にはエアードライヤー１１が接続されている。エアードライヤー１１は、ケース２０に乾燥剤２３１を収容しており、この乾燥剤２３１によってコンプレッサー４から吐出された圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去する。
エアードライヤー１１には排気バルブ１２が設けられ、この排気バルブ１２が開くとエアードライヤー１１の本体内の圧縮空気が排気口１１２から直接外部へ排出される。排気バルブ１２は空気圧で制御され、その制御ラインにはダブルチェックバルブ１０４が接続されている。排気バルブ１２は通常時は閉鎖され、ダブルチェックバルブ１０４から空気圧が加わった場合のみ開弁する。
【００１６】
エアードライヤーモジュール１０は、空気圧により機械的に動作して排気バルブ１２の開閉を制御するガバナ１３を備えている。ガバナ１３は、エアードライヤー１１の下流側の供給路１０６における空気圧に従って動作し、この空気圧が所定の値を超えた場合にダブルチェックバルブ１０４に空気圧を与える。
一方、電磁弁１０２は、ＥＣＵ２の制御により開閉され、開弁状態において供給路１０６の空気圧をダブルチェックバルブ１０４に与える。
ダブルチェックバルブ１０４は、ガバナ１３または電磁弁１０２のいずれか一方が開いた場合に排気バルブ１２に空気圧を与えて開弁させる。従って、排気バルブ１２は、供給路１０６の空気圧が所定の値より高い場合、及び、電磁弁１０２が開いた場合に開弁して、圧縮空気を排気口１１２から放出する。
【００１７】
ここで、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧が十分に高い状態で、排気バルブ１２が開弁すると、エアードライヤー１１よりも下流側の圧縮空気がエアードライヤー１１のケース２０内を逆流して排気口１１２から放出される。このときケース２０を通る空気は急速な減圧によってスーパードライとなり、ケース２０内の乾燥剤２３１から水分を奪うので、乾燥剤２３１が再生される。再生後の乾燥剤２３１は、水分を吸着する吸着能が回復しており、圧縮空気の水分を除去可能となっている。この再生動作は、ＥＣＵ２によって電磁弁１０２を開弁させることで、予め設定された時間毎、或いは、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧等が予め設定された条件を満たした場合に実行される。
【００１８】
エアードライヤーモジュール１０は、負荷５１（前輪の主ブレーキ）が接続される出力ポート１１３、負荷５２（後輪の主ブレーキ）が接続される出力ポート１１４、負荷５３（パーキングブレーキ）が接続される出力ポート１１５、及び、負荷５４（アクセサリー類）が接続される出力ポート１１６を備えている。
【００１９】
エアードライヤー１１より下流の供給路１０６には、減圧弁１３１を介して分岐室１３５が接続されている。分岐室１３５には、出力ポート１１３に繋がる供給路及び出力ポート１１４に繋がる供給路が接続され、出力ポート１１３に繋がる供給路には保護弁１４１が設けられ、出力ポート１１４に繋がる供給路には保護弁１４２が設けられている。また、分岐室１３５には減圧弁１３２が接続され、減圧弁１３２の下流は出力ポート１１５に繋がる供給路と出力ポート１１６に繋がる供給路とに分岐し、それぞれ、保護弁１４３、１４４が設けられている。各保護弁１４１〜１４４は、絞り及びチェック弁と並列に配置され、それぞれ対応する出力ポート１１３〜１１６に接続された負荷５１〜５４において圧縮空気が流れる回路が失陥したときに閉鎖する。
【００２０】
また、減圧弁１３２から出力ポート１１６に繋がる供給路には、保護弁１４４の下流側に減圧弁１３３が配置され、負荷５４に対して減圧した圧縮空気を供給する構成である。
さらに、減圧弁１３２と保護弁１４３との間の供給路には、保護弁１４３をバイパスして出力ポート１１５に繋がる供給路１３６が延びている。供給路１３６には、出力ポート１１５から分岐室１３５への圧縮空気の逆流を防止する逆止弁１３７と、逆止弁１３７に対して直列に配された絞り１３８とを有する。
【００２１】
圧力センサー１２１は供給路１０６の空気圧を検出し、圧力センサー１２２は保護弁１４１の下流側、すなわち出力ポート１１３の空気圧を検出し、圧力センサー１２３は出力ポート１１４の空気圧を検出し、圧力センサー１２４は出力ポート１１６の空気圧を検出する。これらの検出値は各圧力センサー１２１〜１２４からＥＣＵ２へ随時出力される。
【００２２】
ところで、負荷５３に相当する上記車両のパーキングブレーキ装置は、空気圧により制動力が解除されて走行可能となる。具体的には、上記パーキングブレーキは駐車時にスプリングの力でブレーキシューを拡げて制動力を発揮し、解除時にはエアードライヤーモジュール１０から供給される空気圧によりスプリングの力に抗してブレーキシューを閉じる構成となっている。本第１の実施の形態の負荷５３は圧縮空気を貯留するエアータンクを備えていないが、エアードライヤーモジュール１０は、エアータンクなしで負荷５３を確実に動作させることが可能である。
【００２３】
すなわち、保護弁１４１、１４２は、それぞれ、対応する負荷５１、５２の圧縮空気回路に圧縮空気が充分に満たされているとき、開弁状態にある。従って、主ブレーキ用のエアータンク５１ａ、５２ａの圧縮空気を、分岐室１３５から減圧弁１３２を経て、供給路１３６を通して出力ポート１１５に供給できる。このため、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が十分に高い状態では、負荷５３へ圧縮空気を供給してパーキングブレーキを解除できる。
【００２４】
一方、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が十分でない場合、ＥＣＵ２は電磁弁１０３を開弁し、電磁弁１０３の指令圧は逆止弁１３７に与えられ、逆止弁１３７により供給路１３６が閉鎖され、出力ポート１１５への圧縮空気の供給経路が遮断される。この場合、パーキングブレーキは解除不能となるが、主ブレーキに使用するエアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が不十分な場合はパーキングブレーキを解除しない方が好ましい。また、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が回復すればパーキングブレーキを解除できるようになる。従って、負荷５３用のエアータンクが無くても、圧縮空気により安定してパーキングブレーキを動作させることができる。
【００２５】
さらに、図１に示す圧縮空気供給システム１は、エアードライヤー１１におけるオイルを検知するオイル検知センサー１４を備えている。
エアードライヤー１１の乾燥剤２３１は使用に伴って劣化し、再生を行った後の吸着能が次第に低下する。乾燥剤２３１の吸着能が不十分になると新しいものに交換されるが、コスト及び工数の面で、適正な交換時期を見極め、交換頻度を必要最小限に抑えることが望ましい。そこで、本第１の実施の形態の圧縮空気供給システム１は、エアードライヤーモジュール１０にオイル検知センサー１４を設け、このオイル検知センサー１４によってケース２０内のオイルを検知し、その検知結果に基づいて乾燥剤２３１の交換時期を判定できるようになっている。
すなわち、発明者らは、コンプレッサー４の吐出管４１からエアードライヤー１１に流れ込むコンプレッサーオイルが乾燥剤２３１の表面に付着すると、乾燥剤２３１の表面における吸着能が低下するとの知見を得、この知見に基づき、ケース２０に流入したオイルを検知することで、乾燥剤２３１の状態をいわば直接的に検出する構成とした。この構成によれば、ケース２０に流入したオイルを検知することで、乾燥剤２３１の表面におけるオイルの付着状態を検知できるので、乾燥剤２３１の劣化の度合いを適正に判断できる。
【００２６】
そして、図１の圧縮空気供給システム１では、オイル検知センサー１４はＥＣＵ２に接続され、オイル検知センサー１４においてオイルを検知した検知結果を示す信号がＥＣＵ２に入力され、ＥＣＵ２は、入力された信号に基づいて検知結果を取得する。さらに、ＥＣＵ２には、オイル検知センサー１４の検知結果を表示する表示部３（出力部）を備えている。表示部３の具体的な構成としては、検知結果に応じて点灯／消灯／点滅が切り替わるＬＥＤや、検知結果を文字や記号等により表示する液晶表示パネルが挙げられる。この表示部３は、上記車両のスピードメータとともに実装されてもよいし、上記車両においてコンプレッサー４やエアードライヤー１１の近傍に配置されてもよい。この表示部３により、運転者や、上記車両を整備する整備士、上記車両を管理する管理者等が、ケース２０におけるオイルの検知状態を視認することができ、乾燥剤２３１の交換時期を適正に判断できる。例えば、表示部３において乾燥剤２３１の交換を推奨する表示がなされ、この表示に基づいて乾燥剤２３１が交換される。
【００２７】
図２は、エアードライヤー１１の具体的な構成例を示す断面図である。
図２には、オイル検知センサー１４（図１）の一具体例として、オイルミストセンサー１４１を設けた構成を図示する。図２に示すように、エアードライヤー１１のケース２０は、ドライヤー本体２１と、ドライヤー本体２１に被さってボルト２２１により固定されたカートリッジカバー２２とで構成される。ドライヤー本体２１は、流入管１１１（図１）に接続され、コンプレッサー４の吐出管４１から吐出された圧縮空気が流入する流入口２１１と、ケース２０から供給路１０６（図１）とを有する。
【００２８】
ドライヤー本体２１の上部に固定された中空のカートリッジカバー２２には、カートリッジ２３が収容される。カートリッジ２３は、ボルト２３５によって、カートリッジ２３の外に圧縮空気が漏れないようにドライヤー本体２１に固定されている。
カートリッジ２３の内部には空間が形成され、この空間に粒状の乾燥剤２３１が充填されている。また、カートリッジ２３の上端部には、圧縮空気をカートリッジ２３外へ排出するチェック弁２３２が設けられ、チェック弁２３２の下方には、乾燥剤２３１をチェック弁２３２側から押さえるフィルター２３４及びスプリング２３３が配設されている。
また、カートリッジ２３の下部には、乾燥剤２３１が収容された空間へのオイルの進入を防ぐため、流通する空気中のオイルミストを捕集するオイルフィルター２４が配置されている。
【００２９】
乾燥剤２３１の流入口２１１から流入した圧縮空気は、ドライヤー本体２１に設けられた流入側気室２１３（導入部）に入り、さらにドライヤー本体２１内に形成された流路（図示略）を通ってカートリッジ２３に流入する。ここで、ドライヤー本体２１内の流路はオイルフィルター２４に繋がっており、オイルフィルター２４を通った圧縮空気が乾燥剤２３１に到達する構成となっている。
そして、オイルフィルター２４により油分を除去され、カートリッジ２３の乾燥剤２３１によって水分が吸着除去された圧縮空気は、チェック弁２３２を通ってカートリッジ２３の外に出て、カートリッジカバー２２内に設けられた流路（図示略）を通り、流出口２１２からドライヤー本体２１の外に流出する。
【００３０】
ドライヤー本体２１において、流入口２１１からカートリッジ２３へ圧縮空気が流れる流路には、排気バルブ１２が設けられている。排気バルブ１２は、上述したようにケース２０内の圧縮空気を外部へ排出する弁である。排気バルブ１２の下部には排気管２１５が接続され、排気管２１５内には消音器２１７が収容されている。また、排気管２１５の下端にはカラー２１６が連結されており、カラー２１６の内部にも消音器２１８が収容されている。上述した再生動作により排気バルブ１２が開弁すると、ケース２０内の圧縮空気は排気管２１５とカラー２１６を通って、カラー２１６の下端に開口する排気口１１２から排出される。このとき圧縮空気は勢いよく排気口１１２から外気中に排出されるので、周囲に大きな騒音をもたらさないように、消音器２１７、２１８によって気流音を抑制している。
【００３１】
そして、図２に示す構成においては、流入側気室２１３に、オイルミストセンサー１４１が配置されている。オイルミストセンサー１４１は、流入側気室２１３内を漂う油滴（オイルミスト）の濃度を光学的に計測するセンサーである。具体的には、オイルミストセンサー１４１は、ＬＥＤ等の発光部（図示略）と、この発光部が発した光を受光する受光部（図示略）と、受光部が受光した光量を示す検知信号を出力する信号出力部（図示略）とを有する。オイルミストセンサー１４１は、流入口２１１から流入していったん流入側気室２１３に貯留される圧縮空気におけるオイルミストの濃度を計測して、計測値を示す信号を、ＥＣＵ２（図１）に出力する。
【００３２】
ＥＣＵ２は、オイルミストセンサー１４１から入力される信号に基づいて、オイルミストの濃度の積算値を算出し、所定時間内の積算値に応じて、表示部３に表示出力する。
この表示出力の形態としては、例えば、オイルミストセンサー１４１の計測値を数値やバーグラフ等により表示する形態のほか、オイルミストセンサー１４１の計測値が予め設定された閾値を超えた場合に、記号の表示やＬＥＤの点灯・点滅により警告表示を行う形態等がある。
好ましい例としては、ＥＣＵ２は、所定時間内におけるオイルミストの濃度の積算値が、予め設定された閾値を超えた場合に、表示部３による表示出力を行う。この場合の閾値は、オイルミストによって乾燥剤２３１の吸着能が劣化した場合に相当するオイルミストの積算値として、予め設定された量である。この閾値は、例えば、ＥＣＵ２が内蔵するメモリーに格納されている。
【００３３】
このように、圧縮空気供給システム１は、車両に搭載されたコンプレッサー４を備え、コンプレッサー４から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給するエアードライヤーモジュール１０をコンプレッサー４に接続し、コンプレッサー４の吐出ラインに、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤー１１を設け、エアードライヤー１１にオイル検知センサー１４を設け、オイル検知センサー１４の検知結果を出力する表示部３を備えたので、エアードライヤー１１に流入したオイルを検知することで、乾燥剤２３１の表面におけるオイルの付着状態を直接的に検知できる。そして、その検知結果を出力することで、上記車両の運転者や整備者が、オイルの付着による乾燥剤２３１の劣化の度合いを正確に知ることができ、乾燥剤２３１の交換の要否を適切に判断でき、適切な時期に乾燥剤２３１を交換できる。
また、オイル検知センサー１４は、エアードライヤー１１のケース２０内部に配置されるので、エアードライヤー１１に流入したオイルを高精度で確実に検知できる。
さらにまた、オイル検知センサー１４は、エアードライヤー１１が有する乾燥剤２３１へ圧縮空気を導く導入部近傍の流入側気室２１３に設置されるので、外部からケース２０に流入し、乾燥剤２３１の劣化の原因となるオイルを確実に検出できる。
さらにまた、上記圧縮空気供給システム１においては、オイル検知センサー１４として、オイルミスト濃度を検知するオイルミストセンサー１４１で構成されるので、ケース２０に流入したミスト状のオイルを確実に検知できる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態における圧縮空気供給システム１の構成を示す図である。
この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される各部には同符号を付して説明を省略する。
第２の実施の形態の圧縮空気供給システム１では、上述した第１の実施の形態とは異なり、オイル検知センサー１４が、エアードライヤー１１の下流側に接続された圧縮空気の配管に設けられている。
すなわち、オイル検知センサー１４は、エアードライヤー１１のケース２０の外に位置して、ケース２０内の乾燥剤２３１を通り抜けた圧縮空気におけるオイルミスト量を検出する。オイル検知センサー１４は、例えば、第１の実施の形態で説明したオイルミストセンサー１４１であり、ＥＣＵ２に接続され、上記配管におけるオイルミストの濃度を計測し、計測値を示す信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３５】
この第２の実施の形態で、ＥＣＵ２は、オイル検知センサー１４から入力される情報または信号に基づいて、表示部３に出力を行う。具体的な出力形態は第１の実施の形態で説明したように種々あるが、好ましい例としては、ＥＣＵ２は、所定時間内におけるオイルミストの濃度が、予め設定された閾値を超えた場合に、表示部３による表示出力を行う。
上述のように、乾燥剤２３１にコンプレッサーオイルが付着すると、乾燥剤２３１の表面における水分の吸着を阻害し、結果として乾燥剤２３１の吸着能が低下する。この減少が進行すると、カートリッジ２３を通過した圧縮空気に、乾燥剤２３１に付着したコンプレッサーオイルが混ざるので、下流に設けたオイル検知センサー１４によってオイルミストとして検出される。そこで、本第２の実施の形態では、オイル検知センサー１４によって検出されたオイルミストの濃度が、予め設定された閾値を超えたか否かをＥＣＵ２によって判別し、この判別結果を表示部３により表示出力する。この閾値は、例えば、ＥＣＵ２が内蔵するメモリーに格納されている。
この第２の実施の形態によれば、エアードライヤー１１の下流側において圧縮空気に混ざるコンプレッサーオイルの量から、乾燥剤２３１の状態を直接検知することができ、検知した乾燥剤２３１の状態を出力できる。また、乾燥剤２３１の下流側においては通常は漏れ出ないコンプレッサーオイルを、乾燥剤２３１の下流側に設けたオイル検知センサー１４により検出するので、確実かつ高精度で乾燥剤２３１の状態を検知できる。さらに、このオイル検知センサー１４は、オイルフィルター２４及び乾燥剤２３１を通った圧縮空気中のオイルミストを測定するので、この測定値は、実際に乾燥剤２３１に付着したオイルの量を直接観測したに等しい。このため、オイル検知センサー１４を乾燥剤２３１の下流側に設けることで、乾燥剤２３１の状態をより直接的に検知できる。
【００３６】
なお、この第２の実施の形態では、図３に示すようにエアードライヤー１１のすぐ下流側の配管にオイル検知センサー１４を設けた構成を例示したが、オイル検知センサー１４の位置は、エアードライヤー１１の乾燥剤２３１よりも下流側であれば特に限定されない。例えば、エアードライヤー１１の流出口２１２（図２）の近傍にオイル検知センサー１４（オイルミストセンサー１４１）を設けてもよいし、供給路１０６や、供給路１０６に設けたエアータンク（図示略）の中にオイル検知センサー１４を設けてもよい。
【００３７】
また、上記の第１及び第２の実施の形態では、オイル検知センサー１４としてオイルミストセンサー１４１を備えた構成を例に挙げて説明したが、例えば、液状のオイルに接触することを検知するセンサーを設けてもよい。
以下、この場合について第３の実施の形態として説明する。
【００３８】
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態に係るエアードライヤー１１Ａの構成例を示す断面図である。本第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分には同符号を付して説明を省略する。
図４に示すエアードライヤー１１Ａは、上述したエアードライヤー１１に代えて用いられる装置である。エアードライヤー１１Ａは、ドライヤー本体２１Ａにカートリッジカバー２２を固定して構成されるケース２０Ａを有し、ドライヤー本体２１Ａに設けられた流入口２１１から流入する圧縮空気をカートリッジカバー２２内のカートリッジ２３に通すことで、圧縮空気の水分を除去する。また、流入口２１１からカートリッジ２３へ至る圧縮空気の流路にはオイルフィルター２４が配置され、圧縮空気に含まれるオイルはオイルフィルター２４によって捕集される。
【００３９】
エアードライヤー１１Ａのドライヤー本体２１Ａには、オイルパン２５１（オイル溜り部）が設けられている。オイルパン２５１は、オイルフィルター２４の下方に位置して、オイルフィルター２４により捕集されて落下したオイルを貯留する凹部である。オイルパン２５１は、流入口２１１から流入した圧縮空気を貯留する流入側気室２５２の下部に形成されている。オイルパン２５１の底部にはドレインボルト２５３が配設され、このドレインボルト２５３を開放することでオイルパン２５１のオイルを排出できる。
そして、オイルパン２５１には、オイルパン２５１に貯留されたオイルの液面が所定の位置まで上昇したことを検知する油面検知センサー２６が配置されている。油面検知センサー２６は、図１に示すオイル検知センサー１４に相当するセンサーである。
【００４０】
図５は、油面検知センサー２６の構成を詳細に示す要部拡大断面図である。
油面検知センサー２６は、略箱形のセンサー本体２６１と、絶縁体により構成される電極支持部２６２とを備え、この電極支持部２６２から２本の電極２６３、２６４が立設されている。電極２６３、２６４は棒状の導体により構成され、所定の間隔を開けて平行に下方に延びている。センサー本体２６１には、電極２６３、２６４間の電気抵抗値に基づき、電極２６３と電極２６４とが導通したことを検知する検知回路（図示略）が内蔵されている。また、センサー本体２６１には、ドライヤー本体２１Ａの壁を貫通して外に延びるリード線２６７、２６８が接続され、これらリード線２６７、２６８は、ＥＣＵ２（図１）に接続される。
【００４１】
オイルフィルター２４から落下したオイル２７がオイルパン２５１に貯留される間、油面検知センサー２６は電極２６３、２６４間の電気抵抗値の監視を行い、オイル２７の液面が上昇して図中の位置Ｌまで上昇すると、電極２６３、２６４がともにオイル２７に浸って、電極２６３、２６４間の電気抵抗値が顕著に変化する。従って、油面検知センサー２６は、電極２６３、２６４間の電気抵抗値に基づいてオイル２７の液面が位置Ｌまで上昇したことを検知し、その検知結果を、リード線２６７、２６８を介してＥＣＵ２に出力する。
この場合、流入口２１１から流入して乾燥剤２３１へ流れた圧縮空気に含まれていたオイルの量を直接検知することができ、乾燥剤２３１の表面におけるオイルの付着状態を直接的に検知できる。そして、その検知結果をＥＣＵ２によって表示部３から出力することで、上記車両の運転者や整備者が、オイルの付着による乾燥剤２３１の劣化の度合いを正確に知ることができ、乾燥剤２３１の交換の要否を適切に判断できる。
【００４２】
また、エアードライヤー１１におけるケース２０Ａの底部に設けられたオイルパン２５１に、電極２６３、２６４を有する油面検知センサー２６を設け、この油面検知センサー２６によってオイル２７の液面の高さを検知するので、オイルの量を確実に検知できる。
なお、本第３の実施の形態において、油面検知センサー２６が電極２６３、２６４間の電気抵抗値を監視する構成とせず、電極２６３とリード線２６７、及び、電極２６４とリード線２６８とを接続して、ＥＣＵ２において電極２６３、２６４間の電気抵抗値を検出してもよい。
【００４３】
また、上述した各実施の形態は、本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、上記実施の形態では、オイル検知センサー１４としてのオイルミストセンサー１４１及び油面検知センサー２６を、ケース２０、２０Ａの内部に設けた構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エアードライヤー１１の流入管１１１内部にオイル検知センサー１４を設けてもよく、その配設位置は、乾燥剤２３１に向けて流れる圧縮空気に含まれるオイルを検知できる位置であれば、特に限定されない。また、上記実施の形態では、オイル検知センサー１４の検知結果を出力する表示部３を備えた構成を例に挙げて説明したが、出力形態は任意に変更可能であり、例えば、オイル検知センサー１４の検知結果を音声や構造物の動作または位置により出力してもよく、ＥＣＵ２から外部の装置に対してオイル検知センサー１４の検知結果を示す信号を有線または無線により出力してもよく、プリンターをＥＣＵ２に接続した場合に、ＥＣＵ２の制御によってオイル検知センサー１４の検知結果が印刷出力されるようにしてもよい。さらに、上記実施の形態において、オイル検知センサー１４の例としてオイルミストセンサー１４１及び油面検知センサー２６を例に挙げて説明したが、この他に、ケース２０Ａに流入する圧縮空気を吸い込んで該圧縮空気中のオイルをフィルターにより捕集し、捕集したオイル量を検出するセンサーを、オイル検知センサー１４として用いることも可能であり、オイルを検知できるものであれば特に限定されない。
【００４４】
さらにまた、エアードライヤーモジュール１０に接続される負荷は、主ブレーキ装置、パーキングブレーキ、及び、アクセサリー類に限定されず、圧縮空気を使用する機器類であれば何を接続してもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能である。また、本発明の車両用圧縮空気供給装置の適用対象となる車両についても特に限定は無く、大型車両、小型車両、特殊車両、牽引車両、二輪車あるいは三輪車のいずれであってもよく、その規模及び形態は任意である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 圧縮空気供給システム（車両用圧縮空気供給装置）
２ ＥＣＵ
３ 表示部（出力部）
４ コンプレッサー（空気圧縮機）
１１ エアードライヤー
１４１ オイルミストセンサー（濃度センサー）
２１３ 流入側気室（導入部）
２５１ オイルパン（オイル溜り部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された空気圧縮機により圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された空気圧縮機から吐出された圧縮空気をタンクに貯留して負荷に供給する構成において、空気圧縮機とタンクの間に、圧縮空気の水分を吸着する吸着剤（乾燥剤）を有する乾燥器を設けた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置は、空気圧縮機のアンロード中に吸着剤の再生を行い、これにより、継続して圧縮空気の水分を除去できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１９４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の装置においては、継続使用に伴って吸着剤の劣化が進むと、上記のように再生を行っても吸着能が回復しにくくなるので、吸着剤を定期的に交換することが一般的である。吸着剤の交換時期の見極めは、車両の走行距離を目安とする方法や、乾燥器における気圧及び通気量に基づいて吸着剤の状態を推定する手法が用いられてきたが、いずれも吸着剤の状態を推定する方法であるため、吸着剤の交換時期を必要な時期よりも早めてしまうことがあった。
そこで本発明は、空気圧縮機から吐出された圧縮空気の水分を除去するための乾燥剤の交換時期を、正確に判断できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給する車両用圧縮空気供給装置において、前記空気圧縮機の吐出ラインに、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤーを設け、該エアードライヤーにオイル検知センサーを設け、該オイル検知センサーの検知結果を出力する出力部を備えたこと、を特徴とする車両用圧縮空気供給装置を提供する。
【０００６】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーのケース内部に配置されることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーが有する乾燥剤へ圧縮空気を導く導入部近傍に設置されることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、オイルミスト濃度を検知する濃度センサーで構成されることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーにおけるケース底部のオイル溜り部に設けられた電極で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、空気圧縮機からの圧縮空気から水分等を除去するエアードライヤーにおける油分を検知し、その検知結果が出力されるので、水分等を除去する吸着材の吸着性能を劣化させる油分の存在を直接的に監視して、吸着剤の状態を判断することができ、吸着材を適正な時期に交換できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。
【図２】エアードライヤーの構成を示す断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。
【図４】第３の実施の形態に係るエアードライヤーの構成を示す断面図である。
【図５】油面検知センサーの構成を詳細に示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る圧縮空気供給システム１の構成を示す図である。
図１に示す圧縮空気供給システム１（車両用圧縮空気供給装置）は、コンプレッサー４（空気圧縮機）と、コンプレッサー４を制御するＥＣＵ２と、コンプレッサー４から吐出された圧縮空気の水分を除去して、上記車両の負荷に圧縮空気を供給するエアードライヤーモジュール１０と、を備えて構成される。
ＥＣＵ２は、圧縮空気供給システム１を搭載する車両の車速等に基づいて、上記車両のエンジンを制御するとともに、コンプレッサー４及びエアードライヤーモジュール１０の動作を制御する。
【００１３】
エアードライヤーモジュール１０には、上記車両が備える負荷５１〜５４が接続されている。負荷５１は主ブレーキ（前輪）、負荷５２は主ブレーキ（後輪）、負荷５３はパーキングブレーキであり、負荷５４は、ホーンやクラッチ駆動機構等の圧縮空気で駆動されるアクセサリー類である。負荷５１〜５４はそれぞれ圧縮空気が流れる圧縮空気回路を備え、負荷５１はエアータンク５１ａを備え、負荷５２はエアータンク５２ａを備える。
エアードライヤーモジュール１０は、ＥＣＵ２の制御によって開閉される電磁弁１０１、１０２、１０３、及び、エアードライヤーモジュール１０の各部における空気圧を検出して、検出値をＥＣＵ２に出力する圧力センサー１２１、１２２、１２３、１２４を備えている。ＥＣＵ２は、圧力センサー１２１〜１２３の検出値に基づいて、電磁弁１０１〜１０３を開閉させる。
【００１４】
コンプレッサー４は、図示しない補機ベルトを介してエンジンに連結され、エンジンの駆動力によって空気を圧縮する。コンプレッサー４は空気圧で制御され、この制御ラインには電磁弁１０１が接続されており、電磁弁１０１の開閉によって、コンプレッサー４が空気を圧縮するロード状態と、圧縮を行わないアンロード状態とが切り替えられる。
【００１５】
コンプレッサー４の吐出管４１はエアードライヤーモジュール１０の流入管１１１に接続され、流入管１１１にはエアードライヤー１１が接続されている。エアードライヤー１１は、ケース２０に乾燥剤２３１を収容しており、この乾燥剤２３１によってコンプレッサー４から吐出された圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去する。
エアードライヤー１１には排気バルブ１２が設けられ、この排気バルブ１２が開くとエアードライヤー１１の本体内の圧縮空気が排気口１１２から直接外部へ排出される。排気バルブ１２は空気圧で制御され、その制御ラインにはダブルチェックバルブ１０４が接続されている。排気バルブ１２は通常時は閉鎖され、ダブルチェックバルブ１０４から空気圧が加わった場合のみ開弁する。
【００１６】
エアードライヤーモジュール１０は、空気圧により機械的に動作して排気バルブ１２の開閉を制御するガバナ１３を備えている。ガバナ１３は、エアードライヤー１１の下流側の供給路１０６における空気圧に従って動作し、この空気圧が所定の値を超えた場合にダブルチェックバルブ１０４に空気圧を与える。
一方、電磁弁１０２は、ＥＣＵ２の制御により開閉され、開弁状態において供給路１０６の空気圧をダブルチェックバルブ１０４に与える。
ダブルチェックバルブ１０４は、ガバナ１３または電磁弁１０２のいずれか一方が開いた場合に排気バルブ１２に空気圧を与えて開弁させる。従って、排気バルブ１２は、供給路１０６の空気圧が所定の値より高い場合、及び、電磁弁１０２が開いた場合に開弁して、圧縮空気を排気口１１２から放出する。
【００１７】
ここで、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧が十分に高い状態で、排気バルブ１２が開弁すると、エアードライヤー１１よりも下流側の圧縮空気がエアードライヤー１１のケース２０内を逆流して排気口１１２から放出される。このときケース２０を通る空気は急速な減圧によってスーパードライとなり、ケース２０内の乾燥剤２３１から水分を奪うので、乾燥剤２３１が再生される。再生後の乾燥剤２３１は、水分を吸着する吸着能が回復しており、圧縮空気の水分を除去可能となっている。この再生動作は、ＥＣＵ２によって電磁弁１０２を開弁させることで、予め設定された時間毎、或いは、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧等が予め設定された条件を満たした場合に実行される。
【００１８】
エアードライヤーモジュール１０は、負荷５１（前輪の主ブレーキ）が接続される出力ポート１１３、負荷５２（後輪の主ブレーキ）が接続される出力ポート１１４、負荷５３（パーキングブレーキ）が接続される出力ポート１１５、及び、負荷５４（アクセサリー類）が接続される出力ポート１１６を備えている。
【００１９】
エアードライヤー１１より下流の供給路１０６には、減圧弁１３１を介して分岐室１３５が接続されている。分岐室１３５には、出力ポート１１３に繋がる供給路及び出力ポート１１４に繋がる供給路が接続され、出力ポート１１３に繋がる供給路には保護弁１４１が設けられ、出力ポート１１４に繋がる供給路には保護弁１４２が設けられている。また、分岐室１３５には減圧弁１３２が接続され、減圧弁１３２の下流は出力ポート１１５に繋がる供給路と出力ポート１１６に繋がる供給路とに分岐し、それぞれ、保護弁１４３、１４４が設けられている。各保護弁１４１〜１４４は、絞り及びチェック弁と並列に配置され、それぞれ対応する出力ポート１１３〜１１６に接続された負荷５１〜５４において圧縮空気が流れる回路が失陥したときに閉鎖する。
【００２０】
また、減圧弁１３２から出力ポート１１６に繋がる供給路には、保護弁１４４の下流側に減圧弁１３３が配置され、負荷５４に対して減圧した圧縮空気を供給する構成である。
さらに、減圧弁１３２と保護弁１４３との間の供給路には、保護弁１４３をバイパスして出力ポート１１５に繋がる供給路１３６が延びている。供給路１３６には、出力ポート１１５から分岐室１３５への圧縮空気の逆流を防止する逆止弁１３７と、逆止弁１３７に対して直列に配された絞り１３８とを有する。
【００２１】
圧力センサー１２１は供給路１０６の空気圧を検出し、圧力センサー１２２は保護弁１４１の下流側、すなわち出力ポート１１３の空気圧を検出し、圧力センサー１２３は出力ポート１１４の空気圧を検出し、圧力センサー１２４は出力ポート１１６の空気圧を検出する。これらの検出値は各圧力センサー１２１〜１２４からＥＣＵ２へ随時出力される。
【００２２】
ところで、負荷５３に相当する上記車両のパーキングブレーキ装置は、空気圧により制動力が解除されて走行可能となる。具体的には、上記パーキングブレーキは駐車時にスプリングの力でブレーキシューを拡げて制動力を発揮し、解除時にはエアードライヤーモジュール１０から供給される空気圧によりスプリングの力に抗してブレーキシューを閉じる構成となっている。本第１の実施の形態の負荷５３は圧縮空気を貯留するエアータンクを備えていないが、エアードライヤーモジュール１０は、エアータンクなしで負荷５３を確実に動作させることが可能である。
【００２３】
すなわち、保護弁１４１、１４２は、それぞれ、対応する負荷５１、５２の圧縮空気回路に圧縮空気が充分に満たされているとき、開弁状態にある。従って、主ブレーキ用のエアータンク５１ａ、５２ａの圧縮空気を、分岐室１３５から減圧弁１３２を経て、供給路１３６を通して出力ポート１１５に供給できる。このため、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が十分に高い状態では、負荷５３へ圧縮空気を供給してパーキングブレーキを解除できる。
【００２４】
一方、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が十分でない場合、ＥＣＵ２は電磁弁１０３を開弁し、電磁弁１０３の指令圧は逆止弁１３７に与えられ、逆止弁１３７により供給路１３６が閉鎖され、出力ポート１１５への圧縮空気の供給経路が遮断される。この場合、パーキングブレーキは解除不能となるが、主ブレーキに使用するエアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が不十分な場合はパーキングブレーキを解除しない方が好ましい。また、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が回復すればパーキングブレーキを解除できるようになる。従って、負荷５３用のエアータンクが無くても、圧縮空気により安定してパーキングブレーキを動作させることができる。
【００２５】
さらに、図１に示す圧縮空気供給システム１は、エアードライヤー１１におけるオイルを検知するオイル検知センサー１４を備えている。
エアードライヤー１１の乾燥剤２３１は使用に伴って劣化し、再生を行った後の吸着能が次第に低下する。乾燥剤２３１の吸着能が不十分になると新しいものに交換されるが、コスト及び工数の面で、適正な交換時期を見極め、交換頻度を必要最小限に抑えることが望ましい。そこで、本第１の実施の形態の圧縮空気供給システム１は、エアードライヤーモジュール１０にオイル検知センサー１４を設け、このオイル検知センサー１４によってケース２０内のオイルを検知し、その検知結果に基づいて乾燥剤２３１の交換時期を判定できるようになっている。
すなわち、発明者らは、コンプレッサー４の吐出管４１からエアードライヤー１１に流れ込むコンプレッサーオイルが乾燥剤２３１の表面に付着すると、乾燥剤２３１の表面における吸着能が低下するとの知見を得、この知見に基づき、ケース２０に流入したオイルを検知することで、乾燥剤２３１の状態をいわば直接的に検出する構成とした。この構成によれば、ケース２０に流入したオイルを検知することで、乾燥剤２３１の表面におけるオイルの付着状態を検知できるので、乾燥剤２３１の劣化の度合いを適正に判断できる。
【００２６】
そして、図１の圧縮空気供給システム１では、オイル検知センサー１４はＥＣＵ２に接続され、オイル検知センサー１４においてオイルを検知した検知結果を示す信号がＥＣＵ２に入力され、ＥＣＵ２は、入力された信号に基づいて検知結果を取得する。さらに、ＥＣＵ２には、オイル検知センサー１４の検知結果を表示する表示部３（出力部）を備えている。表示部３の具体的な構成としては、検知結果に応じて点灯／消灯／点滅が切り替わるＬＥＤや、検知結果を文字や記号等により表示する液晶表示パネルが挙げられる。この表示部３は、上記車両のスピードメータとともに実装されてもよいし、上記車両においてコンプレッサー４やエアードライヤー１１の近傍に配置されてもよい。この表示部３により、運転者や、上記車両を整備する整備士、上記車両を管理する管理者等が、ケース２０におけるオイルの検知状態を視認することができ、乾燥剤２３１の交換時期を適正に判断できる。例えば、表示部３において乾燥剤２３１の交換を推奨する表示がなされ、この表示に基づいて乾燥剤２３１が交換される。
【００２７】
図２は、エアードライヤー１１の具体的な構成例を示す断面図である。
図２には、オイル検知センサー１４（図１）の一具体例として、オイルミストセンサー１４１を設けた構成を図示する。図２に示すように、エアードライヤー１１のケース２０は、ドライヤー本体２１と、ドライヤー本体２１に被さってボルト２２１により固定されたカートリッジカバー２２とで構成される。ドライヤー本体２１は、流入管１１１（図１）に接続され、コンプレッサー４の吐出管４１から吐出された圧縮空気が流入する流入口２１１と、ケース２０から供給路１０６（図１）とを有する。
【００２８】
ドライヤー本体２１の上部に固定された中空のカートリッジカバー２２には、カートリッジ２３が収容される。カートリッジ２３は、ボルト２３５によって、カートリッジ２３の外に圧縮空気が漏れないようにドライヤー本体２１に固定されている。
カートリッジ２３の内部には空間が形成され、この空間に粒状の乾燥剤２３１が充填されている。また、カートリッジ２３の上端部には、圧縮空気をカートリッジ２３外へ排出するチェック弁２３２が設けられ、チェック弁２３２の下方には、乾燥剤２３１をチェック弁２３２側から押さえるフィルター２３４及びスプリング２３３が配設されている。
また、カートリッジ２３の下部には、乾燥剤２３１が収容された空間へのオイルの進入を防ぐため、流通する空気中のオイルミストを捕集するオイルフィルター２４が配置されている。
【００２９】
乾燥剤２３１の流入口２１１から流入した圧縮空気は、ドライヤー本体２１に設けられた流入側気室２１３（導入部）に入り、さらにドライヤー本体２１内に形成された流路（図示略）を通ってカートリッジ２３に流入する。ここで、ドライヤー本体２１内の流路はオイルフィルター２４に繋がっており、オイルフィルター２４を通った圧縮空気が乾燥剤２３１に到達する構成となっている。
そして、オイルフィルター２４により油分を除去され、カートリッジ２３の乾燥剤２３１によって水分が吸着除去された圧縮空気は、チェック弁２３２を通ってカートリッジ２３の外に出て、カートリッジカバー２２内に設けられた流路（図示略）を通り、流出口２１２からドライヤー本体２１の外に流出する。
【００３０】
ドライヤー本体２１において、流入口２１１からカートリッジ２３へ圧縮空気が流れる流路には、排気バルブ１２が設けられている。排気バルブ１２は、上述したようにケース２０内の圧縮空気を外部へ排出する弁である。排気バルブ１２の下部には排気管２１５が接続され、排気管２１５内には消音器２１７が収容されている。また、排気管２１５の下端にはカラー２１６が連結されており、カラー２１６の内部にも消音器２１８が収容されている。上述した再生動作により排気バルブ１２が開弁すると、ケース２０内の圧縮空気は排気管２１５とカラー２１６を通って、カラー２１６の下端に開口する排気口１１２から排出される。このとき圧縮空気は勢いよく排気口１１２から外気中に排出されるので、周囲に大きな騒音をもたらさないように、消音器２１７、２１８によって気流音を抑制している。
【００３１】
そして、図２に示す構成においては、流入側気室２１３に、オイルミストセンサー１４１が配置されている。オイルミストセンサー１４１は、流入側気室２１３内を漂う油滴（オイルミスト）の濃度を光学的に計測するセンサーである。具体的には、オイルミストセンサー１４１は、ＬＥＤ等の発光部（図示略）と、この発光部が発した光を受光する受光部（図示略）と、受光部が受光した光量を示す検知信号を出力する信号出力部（図示略）とを有する。オイルミストセンサー１４１は、流入口２１１から流入していったん流入側気室２１３に貯留される圧縮空気におけるオイルミストの濃度を計測して、計測値を示す信号を、ＥＣＵ２（図１）に出力する。
【００３２】
ＥＣＵ２は、オイルミストセンサー１４１から入力される信号に基づいて、オイルミストの濃度の積算値を算出し、所定時間内の積算値に応じて、表示部３に表示出力する。
この表示出力の形態としては、例えば、オイルミストセンサー１４１の計測値を数値やバーグラフ等により表示する形態のほか、オイルミストセンサー１４１の計測値が予め設定された閾値を超えた場合に、記号の表示やＬＥＤの点灯・点滅により警告表示を行う形態等がある。
好ましい例としては、ＥＣＵ２は、所定時間内におけるオイルミストの濃度の積算値が、予め設定された閾値を超えた場合に、表示部３による表示出力を行う。この場合の閾値は、オイルミストによって乾燥剤２３１の吸着能が劣化した場合に相当するオイルミストの積算値として、予め設定された量である。この閾値は、例えば、ＥＣＵ２が内蔵するメモリーに格納されている。
【００３３】
このように、圧縮空気供給システム１は、車両に搭載されたコンプレッサー４を備え、コンプレッサー４から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給するエアードライヤーモジュール１０をコンプレッサー４に接続し、コンプレッサー４の吐出ラインに、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤー１１を設け、エアードライヤー１１にオイル検知センサー１４を設け、オイル検知センサー１４の検知結果を出力する表示部３を備えたので、エアードライヤー１１に流入したオイルを検知することで、乾燥剤２３１の表面におけるオイルの付着状態を直接的に検知できる。そして、その検知結果を出力することで、上記車両の運転者や整備者が、オイルの付着による乾燥剤２３１の劣化の度合いを正確に知ることができ、乾燥剤２３１の交換の要否を適切に判断でき、適切な時期に乾燥剤２３１を交換できる。
また、オイル検知センサー１４は、エアードライヤー１１のケース２０内部に配置されるので、エアードライヤー１１に流入したオイルを高精度で確実に検知できる。
さらにまた、オイル検知センサー１４は、エアードライヤー１１が有する乾燥剤２３１へ圧縮空気を導く導入部近傍の流入側気室２１３に設置されるので、外部からケース２０に流入し、乾燥剤２３１の劣化の原因となるオイルを確実に検出できる。
さらにまた、上記圧縮空気供給システム１においては、オイル検知センサー１４として、オイルミスト濃度を検知するオイルミストセンサー１４１で構成されるので、ケース２０に流入したミスト状のオイルを確実に検知できる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態における圧縮空気供給システム１の構成を示す図である。
この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される各部には同符号を付して説明を省略する。
第２の実施の形態の圧縮空気供給システム１では、上述した第１の実施の形態とは異なり、オイル検知センサー１４が、エアードライヤー１１の下流側に接続された圧縮空気の配管に設けられている。
すなわち、オイル検知センサー１４は、エアードライヤー１１のケース２０の外に位置して、ケース２０内の乾燥剤２３１を通り抜けた圧縮空気におけるオイルミスト量を検出する。オイル検知センサー１４は、例えば、第１の実施の形態で説明したオイルミストセンサー１４１であり、ＥＣＵ２に接続され、上記配管におけるオイルミストの濃度を計測し、計測値を示す信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３５】
この第２の実施の形態で、ＥＣＵ２は、オイル検知センサー１４から入力される情報または信号に基づいて、表示部３に出力を行う。具体的な出力形態は第１の実施の形態で説明したように種々あるが、好ましい例としては、ＥＣＵ２は、所定時間内におけるオイルミストの濃度が、予め設定された閾値を超えた場合に、表示部３による表示出力を行う。
上述のように、乾燥剤２３１にコンプレッサーオイルが付着すると、乾燥剤２３１の表面における水分の吸着を阻害し、結果として乾燥剤２３１の吸着能が低下する。この減少が進行すると、カートリッジ２３を通過した圧縮空気に、乾燥剤２３１に付着したコンプレッサーオイルが混ざるので、下流に設けたオイル検知センサー１４によってオイルミストとして検出される。そこで、本第２の実施の形態では、オイル検知センサー１４によって検出されたオイルミストの濃度が、予め設定された閾値を超えたか否かをＥＣＵ２によって判別し、この判別結果を表示部３により表示出力する。この閾値は、例えば、ＥＣＵ２が内蔵するメモリーに格納されている。
この第２の実施の形態によれば、エアードライヤー１１の下流側において圧縮空気に混ざるコンプレッサーオイルの量から、乾燥剤２３１の状態を直接検知することができ、検知した乾燥剤２３１の状態を出力できる。また、乾燥剤２３１の下流側においては通常は漏れ出ないコンプレッサーオイルを、乾燥剤２３１の下流側に設けたオイル検知センサー１４により検出するので、確実かつ高精度で乾燥剤２３１の状態を検知できる。さらに、このオイル検知センサー１４は、オイルフィルター２４及び乾燥剤２３１を通った圧縮空気中のオイルミストを測定するので、この測定値は、実際に乾燥剤２３１に付着したオイルの量を直接観測したに等しい。このため、オイル検知センサー１４を乾燥剤２３１の下流側に設けることで、乾燥剤２３１の状態をより直接的に検知できる。
【００３６】
なお、この第２の実施の形態では、図３に示すようにエアードライヤー１１のすぐ下流側の配管にオイル検知センサー１４を設けた構成を例示したが、オイル検知センサー１４の位置は、エアードライヤー１１の乾燥剤２３１よりも下流側であれば特に限定されない。例えば、エアードライヤー１１の流出口２１２（図２）の近傍にオイル検知センサー１４（オイルミストセンサー１４１）を設けてもよいし、供給路１０６や、供給路１０６に設けたエアータンク（図示略）の中にオイル検知センサー１４を設けてもよい。
【００３７】
また、上記の第１及び第２の実施の形態では、オイル検知センサー１４としてオイルミストセンサー１４１を備えた構成を例に挙げて説明したが、例えば、液状のオイルに接触することを検知するセンサーを設けてもよい。
以下、この場合について第３の実施の形態として説明する。
【００３８】
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態に係るエアードライヤー１１Ａの構成例を示す断面図である。本第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分には同符号を付して説明を省略する。
図４に示すエアードライヤー１１Ａは、上述したエアードライヤー１１に代えて用いられる装置である。エアードライヤー１１Ａは、ドライヤー本体２１Ａにカートリッジカバー２２を固定して構成されるケース２０Ａを有し、ドライヤー本体２１Ａに設けられた流入口２１１から流入する圧縮空気をカートリッジカバー２２内のカートリッジ２３に通すことで、圧縮空気の水分を除去する。また、流入口２１１からカートリッジ２３へ至る圧縮空気の流路にはオイルフィルター２４が配置され、圧縮空気に含まれるオイルはオイルフィルター２４によって捕集される。
【００３９】
エアードライヤー１１Ａのドライヤー本体２１Ａには、オイルパン２５１（オイル溜り部）が設けられている。オイルパン２５１は、オイルフィルター２４の下方に位置して、オイルフィルター２４により捕集されて落下したオイルを貯留する凹部である。オイルパン２５１は、流入口２１１から流入した圧縮空気を貯留する流入側気室２５２の下部に形成されている。オイルパン２５１の底部にはドレインボルト２５３が配設され、このドレインボルト２５３を開放することでオイルパン２５１のオイルを排出できる。
そして、オイルパン２５１には、オイルパン２５１に貯留されたオイルの液面が所定の位置まで上昇したことを検知する油面検知センサー２６が配置されている。油面検知センサー２６は、図１に示すオイル検知センサー１４に相当するセンサーである。
【００４０】
図５は、油面検知センサー２６の構成を詳細に示す要部拡大断面図である。
油面検知センサー２６は、略箱形のセンサー本体２６１と、絶縁体により構成される電極支持部２６２とを備え、この電極支持部２６２から２本の電極２６３、２６４が立設されている。電極２６３、２６４は棒状の導体により構成され、所定の間隔を開けて平行に下方に延びている。センサー本体２６１には、電極２６３、２６４間の電気抵抗値に基づき、電極２６３と電極２６４とが導通したことを検知する検知回路（図示略）が内蔵されている。また、センサー本体２６１には、ドライヤー本体２１Ａの壁を貫通して外に延びるリード線２６７、２６８が接続され、これらリード線２６７、２６８は、ＥＣＵ２（図１）に接続される。
【００４１】
オイルフィルター２４から落下したオイル２７がオイルパン２５１に貯留される間、油面検知センサー２６は電極２６３、２６４間の電気抵抗値の監視を行い、オイル２７の液面が上昇して図中の位置Ｌまで上昇すると、電極２６３、２６４がともにオイル２７に浸って、電極２６３、２６４間の電気抵抗値が顕著に変化する。従って、油面検知センサー２６は、電極２６３、２６４間の電気抵抗値に基づいてオイル２７の液面が位置Ｌまで上昇したことを検知し、その検知結果を、リード線２６７、２６８を介してＥＣＵ２に出力する。
この場合、流入口２１１から流入して乾燥剤２３１へ流れた圧縮空気に含まれていたオイルの量を直接検知することができ、乾燥剤２３１の表面におけるオイルの付着状態を直接的に検知できる。そして、その検知結果をＥＣＵ２によって表示部３から出力することで、上記車両の運転者や整備者が、オイルの付着による乾燥剤２３１の劣化の度合いを正確に知ることができ、乾燥剤２３１の交換の要否を適切に判断できる。
【００４２】
また、エアードライヤー１１におけるケース２０Ａの底部に設けられたオイルパン２５１に、電極２６３、２６４を有する油面検知センサー２６を設け、この油面検知センサー２６によってオイル２７の液面の高さを検知するので、オイルの量を確実に検知できる。
なお、本第３の実施の形態において、油面検知センサー２６が電極２６３、２６４間の電気抵抗値を監視する構成とせず、電極２６３とリード線２６７、及び、電極２６４とリード線２６８とを接続して、ＥＣＵ２において電極２６３、２６４間の電気抵抗値を検出してもよい。
【００４３】
また、上述した各実施の形態は、本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、上記実施の形態では、オイル検知センサー１４としてのオイルミストセンサー１４１及び油面検知センサー２６を、ケース２０、２０Ａの内部に設けた構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エアードライヤー１１の流入管１１１内部にオイル検知センサー１４を設けてもよく、その配設位置は、乾燥剤２３１に向けて流れる圧縮空気に含まれるオイルを検知できる位置であれば、特に限定されない。また、上記実施の形態では、オイル検知センサー１４の検知結果を出力する表示部３を備えた構成を例に挙げて説明したが、出力形態は任意に変更可能であり、例えば、オイル検知センサー１４の検知結果を音声や構造物の動作または位置により出力してもよく、ＥＣＵ２から外部の装置に対してオイル検知センサー１４の検知結果を示す信号を有線または無線により出力してもよく、プリンターをＥＣＵ２に接続した場合に、ＥＣＵ２の制御によってオイル検知センサー１４の検知結果が印刷出力されるようにしてもよい。さらに、上記実施の形態において、オイル検知センサー１４の例としてオイルミストセンサー１４１及び油面検知センサー２６を例に挙げて説明したが、この他に、ケース２０Ａに流入する圧縮空気を吸い込んで該圧縮空気中のオイルをフィルターにより捕集し、捕集したオイル量を検出するセンサーを、オイル検知センサー１４として用いることも可能であり、オイルを検知できるものであれば特に限定されない。
【００４４】
さらにまた、エアードライヤーモジュール１０に接続される負荷は、主ブレーキ装置、パーキングブレーキ、及び、アクセサリー類に限定されず、圧縮空気を使用する機器類であれば何を接続してもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能である。また、本発明の車両用圧縮空気供給装置の適用対象となる車両についても特に限定は無く、大型車両、小型車両、特殊車両、牽引車両、二輪車あるいは三輪車のいずれであってもよく、その規模及び形態は任意である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 圧縮空気供給システム（車両用圧縮空気供給装置）
２ ＥＣＵ
３ 表示部（出力部）
４ コンプレッサー（空気圧縮機）
１１ エアードライヤー
１４１ オイルミストセンサー（濃度センサー）
２１３ 流入側気室（導入部）
２５１ オイルパン（オイル溜り部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給する車両用圧縮空気供給装置において、
前記空気圧縮機の吐出ラインに、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤーを設け、該エアードライヤーにオイル検知センサーを設け、該オイル検知センサーの検知結果を出力する出力部を備えたこと、
を特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
【請求項２】
前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーのケース内部に配置されることを特徴とする請求項１記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項３】
前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーが有する乾燥剤へ圧縮空気を導く導入部近傍に設置されることを特徴とする請求項１または２記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項４】
前記オイル検知センサーは、オイルミスト濃度を検知する濃度センサーで構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項５】
前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーにおけるケース底部のオイル溜り部に設けられた電極で構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項１】
車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給する車両用圧縮空気供給装置において、
前記空気圧縮機の吐出ラインに、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤーを設け、該エアードライヤーにオイル検知センサーを設け、該オイル検知センサーの検知結果を出力する出力部を備えたこと、
を特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
【請求項２】
前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーのケース内部に配置されることを特徴とする請求項１記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項３】
前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーが有する乾燥剤へ圧縮空気を導く導入部近傍に設置されることを特徴とする請求項１または２記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項４】
前記オイル検知センサーは、オイルミスト濃度を検知する濃度センサーで構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項５】
前記オイル検知センサーは、前記エアードライヤーにおけるケース底部のオイル溜り部に設けられた電極で構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用圧縮空気供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９５１７１（Ｐ２０１０−１９５１７１Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４１６７１（Ｐ２００９−４１６７１）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【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２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【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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