(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、乾燥剤の再生時にエアドライヤから放出される空気には水分とともに油分も含まれるため、環境負荷を考慮してエア系統のコンプレッサの下流にオイルセパレータを設けることが考えられている。このオイルセパレータは、油分を含んだ空気が衝突する衝突材を筐体内に設け、油分を分離して回収し、油分を除去した清浄エアを排出する装置である。
【0006】
ここで、オイルセパレータに溜まったドレンの量を確認するには、ドレン排出口に接続されたホースの水面の位置を目視することで確認していた。しかしながら、オイルセパレータに近づいて確認しなければならないため、定期的に確認しなければならず、走行中等に確認できなかった。そこで、ドレンの量を容易に確認できるオイルセパレータが求められていた。
【0007】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドレンの量を容易に確認できるオイルセパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するオイルセパレータは、エアドライヤから筐体内に流入したパージエアを衝突材に衝突させることで油分を分離して油分を含むドレンを回収し、清浄エアを排出するオイルセパレータであって、前記筐体内の前記ドレンの量を検出し、検出結果に基づいて前記ドレンの量を報知する報知部材に出力する検出部材を前記筐体内に備え、
前記衝突材は、前記筐体内
の上方に設けられ、前記筐体内
の前記衝突材の下方に前記ドレンが溜められ、前記検出部材
の先端は、前記衝突材の下面付近よりも下方に位置し、前記検出部材は、前記ドレンが容量限度である前記衝突材の下面付近まで溜まったことを検出することをその要旨としている。
【0009】
同構成によれば、筐体内に備えた検出部材によってドレンの量を検出して、報知部材に出力するので、ドレンの量を報知部材によって車両の運転手が知ることができ、運転手がドレンの量を目視で確認する必要がない。よって、車両の運転手がドレンの量を容易に確認できる。
また、ドレンが容量限度付近まで溜まったことを検出部材が検出する。このため、ドレンの量を全範囲検出することなく、満量付近であることを検出することで、必要な検出のみを行い、検出部材を簡易な構造にできる。
【0011】
上記オイルセパレータについて、前記報知部材は、車両の運転席に設置された表示装置であることが好ましい。
同構成によれば、車両の運転席に設置された表示装置に検出部材の検出情報が表示される。このため、運転手は車両から降ることなく、運転席においてドレンの量を容易に確認することができる。
上記オイルセパレータについて、前記報知部材は、前記筐体周辺に設置された表示装置であることが好ましい。
【0012】
上記オイルセパレータについて、前記検出部材は、前記ドレンの液面に浮かぶフロートを備え、前記フロートの位置を検出することで前記ドレンの量を検出することが好ましい。
【0013】
同構成によれば、検出部材はフロートの位置によってドレンの量を検出するので、ドレンの液面によってドレンの量を容易に検出することができる。
上記オイルセパレータについて、前記検出部材は、前記フロートに設けられた磁石の磁力を検出することで前記ドレンの量を検出することが好ましい。
【0014】
同構成によれば、検出部材がフロートの位置を磁石の磁力によって検出するので、非接触で検出可能であって、機械的構成に比べて簡易な構成にできる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ドレン量を容易に確認できる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、
図1〜
図8を参照して、オイルセパレータの一実施形態について説明する。
図1に示されるように、トラック、バス、建機等の車両は、コンプレッサ1から送られる圧縮空気を利用してブレーキやサスペンション等のシステムを制御している。このため、エア系統のコンプレッサ1の下流には、圧縮空気中の油水分を除去し、乾燥空気を提供するためのエアドライヤ2が設けられている。エアドライヤ2内には、乾燥剤が設けられている。そして、エアドライヤ2は、油水分を除去する除湿作用と、乾燥剤に吸着させた油水分を取り除き外部に放出する再生作用とを行う。
【0018】
そこで、乾燥剤の再生時にエアドライヤ2から放出される空気(パージエア)には水分とともに油分も含まれるため、環境負荷を考慮してエア系統のコンプレッサ1の下流にオイルセパレータ3を設ける。特に、オイルセパレータ3は、エアドライヤ2の排気系統に設けられ、エアドライヤ2を再生する際に排出されるパージエアから油水分を分離して回収する。
【0019】
オイルセパレータ3は、油水分を含んだ空気が衝突する複数の衝突材を筐体内に設けた衝突方式である。この衝突方式のオイルセパレータ3は、油水分を含んだ空気を衝突材に衝突させて気液分離を行うことで油分を回収し、清浄エアを排出する。分離された油水分を以下ではドレンと記載する。
【0020】
図2に示されるように、エアドライヤ2は、鉛直上方が閉じた有底円筒状のケース21と、当該ケース21の開口部を閉蓋するとともにケース21を支持する支持部材22とを備えている。支持部材22の下部には、乾燥剤の再生時にパージエアを排出するパージエア排出口23が形成されている。パージエア排出口23には、接続ホース25が接続されるパージエア排出カバー24が取り付けられている。接続ホース25は、オイルセパレータ3に接続されている。なお、エアドライヤ2の支持部材22には、コンプレッサ1で圧縮された圧縮空気を導入する導入口(図示略)が設けられるとともに、乾燥圧縮空気を排出する排出口(図示略)が設けられている。
【0021】
オイルセパレータ3は、鉛直方向に延出した有底円筒状の筐体としてのケース31と、当該ケース31の開口部を閉蓋する蓋32とを備えている。ケース31の底部31aには、溜まったドレンを排出するためのドレン排出口33が設けられている。ドレン排出口33には、ドレンを取り出す際に使用するドレンホース34が接続されている。蓋32には、接続ホース25を介してエアドライヤ2からパージエアを導入する導入口35と、油分を分離した清浄エアを排出する排出口40とが別々に形成されている。導入口35と接続ホース25とは、連結部材27によって接続されている。
【0022】
オイルセパレータ3の導入口35は、パージエア排出カバー24の接続口よりも鉛直方向において上方に位置している。このため、エアドライヤ2とオイルセパレータ3とを含む鉛直方向の高さを抑制することができる。
【0023】
オイルセパレータ3の排出口40には、水平方向から鉛直下方へ曲がった接続部材41を介して排出ホース42が接続されている。
オイルセパレータ3の蓋32には、取付部材37が一体に蓋32に対して立設されている。取付部材37は、ボルトによってシャーシ38に固定されている。
【0024】
また、ドレンホース34の先端部は、車両のシャーシ38等に固定された支持部材60に着脱可能に取り付けられている。すなわち、支持部材60には、固定部材61が固定されている。この固定部材61の下端部には、ドレンホース34の先端部をワンタッチで取り付けるワンタッチカプラ62が固定されている。ドレンホース34の先端部は、ワンタッチカプラ62に挿入することで固定部材61に固定され、ワンタッチカプラ62を操作することで固定部材61から取り外せる。ドレンホース34の先端部は、鉛直方向上向きに固定部材61に装着される。ドレンホース34の先端は、オイルセパレータ3の蓋32よりも上方に位置している。このため、ドレンホース34の先端からドレンが漏れることを抑制できる。
【0025】
図3及び
図4に示されるように、蓋32には、導入口35と排出口40とが同一方向に開口している。そして、導入口35には、連結部材27を介して接続ホース25が接続されている。また、排出口40には、接続部材41が接続されている。つまり、連結部材27と接続部材41とが並んで設けられている。
【0026】
図5に示されるように、蓋32は、鉛直上方が閉じた有底円筒状である。蓋32の導入口35の近傍内壁には、導入口35から導入されたパージエアの進行方向に対して直交するよう2枚の邪魔板46が立設されている。蓋32の内部空間は、導入口35から導入されたパージエアを膨張させる第1膨張室45として機能する。蓋32には、ケース31内から排出口40に連通する連通部32aが形成されている。
【0027】
図6に示されるように、ケース31と蓋32との間には、ケース31を閉蓋するとともに、蓋32を閉蓋する円盤状のカバー47が設けられている。カバー47は、ケース31と一緒に蓋32にボルト36によって締結されている。すなわち、蓋32に設けられたフランジ部32bに形成されたねじ孔32cにボルト36が締結される。また、ケース31に設けられたフランジ部31bに形成された貫通孔にボルト36の螺子部が貫通される。カバー47には、ボルト36のねじ部が貫通する貫通孔が形成されている。よって、ケース31のフランジ部31bの貫通孔とカバー47のフランジ部47aの貫通孔とにボルト36のねじ部を貫通して、蓋32のフランジ部32bのねじ孔32cにボルト36を螺着することで、蓋32とカバー47とケース31とが締結されている。カバー47には、ケース31内から排出口40へ連通する連通孔47cが形成されている。
【0028】
また、蓋32とカバー47とによって形成された空間が第1膨張室45として機能する。カバー47には、スポンジ等のウレタンフォーム50を収容する鉛直上方が閉じた有底円筒状の収容部材48がボルト39によって固定されている。なお、ウレタンフォーム50が衝突材として機能する。収容部材48の上端縁部と下端縁部とには、フランジ部48aとフランジ部48bとが形成されている。収容部材48の上端縁部に形成されたフランジ部48aにボルト39が貫通されて、収容部材48がカバー47に締結されている。カバー47と収容部材48の上面とによって形成された空間が第2膨張室51として機能する。カバー47には、第1膨張室45と第2膨張室51とを連通する複数の貫通孔47bが形成されている。収容部材48の上底部49の中央部分には、複数の貫通孔49aが形成されている。カバー47の貫通孔47bと収容部材48の上底部49の貫通孔49aとは対向しない位置に形成されている。収容部材48の側面の下端部側には、複数の貫通孔48cが径方向に間隔をおいて形成されている。
【0029】
収容部材48の下端縁部に形成されたフランジ部48bには、収容したウレタンフォーム50を支持する円盤状の支持蓋52がねじ53によって固定されている。支持蓋52は、ケース31の内径とほぼ同径に形成されている。なお、収容部材48の上底部49と支持蓋52とによって形成された空間が第3膨張室59として機能する。支持蓋52には、ウレタンフォーム50によって除去された油水分を落下させる複数の貫通孔52aが形成されている。よって、ケース31内の下部がドレン溜め部54として機能する。
【0030】
図5に示されるように、オイルセパレータ3のケース31内には、ドレンが容量限度付近になったことを検出する検出部材としてのレベルゲージ80が設けられている。レベルゲージ80は、円柱状の本体81を備えている。レベルゲージ80の本体81の基端部82は、蓋32に設けられた上下を貫通する貫通孔に挿入して、ボルトによって固定されている。一方、レベルゲージ80の本体81の先端部83は、外径が縮径している。レベルゲージ80の本体81の先端部83は、ドレンの液面に浮かぶ円環状のフロート90が嵌着されている。
【0031】
図7及び
図8に示されるように、フロート90の内径部には、円環状の磁石91が装着されている。レベルゲージ80の本体81の先端部83には、フロート90の落下を防止するフランジ84が設けられている。フランジ84は、フロート90をレベルゲージ80の本体81の先端部83に装着した後に、レベルゲージ80の本体81の先端部83に固着される。レベルゲージ80の本体81の先端の位置は、ドレン溜め部54に溜められるドレンの容量限度付近よりも下方に設定されている。よって、フロート90は、ドレンの容量限度付近よりも下方でドレンの液面に浮かび、ドレンの液面が上昇すると本体81に沿って上昇してドレンの容量限度付近に移動する。
【0032】
レベルゲージ80の本体81の先端部83内には、リードスイッチ85がドレンの容量限度付近に設置されている。リードスイッチ85は、2本の強磁性体のリード86,87を備えている。これらリード86,87の先端同士は、自由端であって、接点間隔を持って相対した状態でガラス管88に封入されている。ガラス管88の中には、接点の活性化を防ぐために窒素ガスが封入されている。
【0033】
リードスイッチ85は、リード86,87の軸方向に磁界が加えられるとリード86,87が磁化されて相対した自由端である接点86a,87aが互いに吸引し合って接触して閉路する。一方、リードスイッチ85は、加えられた磁界が排除されると、リード86,87の弾性によって接点が離間して開路する。
【0034】
レベルゲージ80は、磁石91が装着されたフロート90がドレンの容量限度付近に位置した際に、リードスイッチ85が閉路して導通することで、検出信号を報知部材としての表示装置100に出力する。表示装置100は、車両の運転席に設置されている。表示装置100は、ランプを採用し、リードスイッチ85の導通によって点灯する。
【0035】
次に、前述のように構成されたオイルセパレータ3の作用について説明する。
図2に示されるように、エアドライヤ2から排出されたパージエアがオイルセパレータ3に導入される。パージエアには、油水分が含まれた空気である。
【0036】
図5に示されるように、導入口35から導入されたパージエアは、邪魔板46に衝突して邪魔板46に沿ってオイルセパレータ3内に導入され、第1膨張室45内で膨張する。
図6に示されるように、第1膨張室45内で膨張した空気は、カバー47に形成された貫通孔47bから第2膨張室51に進入する。第2膨張室51内で膨張した空気は、収容部材48の上底部49の貫通孔49aから第3膨張室59内に進入し、ウレタンフォーム50に衝突した油水分が空気から分離される。ウレタンフォーム50によって捕獲された水分と油分とを含むドレンは、ウレタンフォーム50内を伝って支持蓋52の上面に達し、支持蓋52の貫通孔52aからドレン溜め部54に落下して、ドレン溜め部54に溜まる。ドレン溜め部54に溜まったドレンは、ドレン排出口33からドレンホース34内に進入する。
【0037】
図8に示されるように、ドレン溜め部54に溜まったドレンの液面がレベルゲージ80の先端に達していないときには、フロート90はフランジ84の上面に載置した状態である。このため、リードスイッチ85は、磁界が加えられないので接点86a,87aが離間した状態で開路している。よって、表示装置100のランプは消灯している。
【0038】
図7に示されるように、ドレン溜め部54に溜まったドレンの液面がレベルゲージ80の先端部83に達すると、フロート90が浮き上がる。そして、ドレンの液面が容量限度付近に達すると、フロート90がリードスイッチ85に近づいてフロート90の磁石91によって接点86a,87aが接して閉路している。よって、表示装置100のランプは点灯している。
【0039】
また、ドレンホース34内に溜まったドレンの量を確認することで、ドレン溜め部54に溜まったドレンの量を把握することができ、ドレンの量が上限に近くなったら、ドレン溜め部54からドレンホース34を介して排出する。
【0040】
図6に示されるように、収容部材48の上底部49の貫通孔49aから収容部材48内に進入して油水分が分離された空気は、収容部材48の側面の貫通孔48cからケース31内に進入する。ケース31内に進入した空気は、カバー47の連通孔47cと蓋32の連通部32aとを通過して排出口40から排出される。よって、ケース31内に進入した空気は、ドレン溜め部54のドレンにほとんど触れることなく、排出口40から排出される。排出口40から排出される空気は、油分を含まない清浄エアとなっている。
【0041】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)ケース31内に備えたレベルゲージ80によってドレンの量を検出して、表示装置100に出力するので、ドレンの量を車両の運転手が知ることができ、運転手が車両を降りてドレンの量を目視で確認する必要がない。よって、車両の運転手がドレンの量を容易に確認できる。
【0042】
(2)ドレンが容量限度付近まで溜まったことをレベルゲージ80が検出する。このため、ドレンの量を全範囲検出することなく、満量付近であることを検出することで、必要な検出のみを行い、レベルゲージ80を簡易な構造にできる。
【0043】
(3)車両の運転席に設置された表示装置100にレベルゲージ80の検出情報が表示される。このため、運転手は運転席においてドレンの量を容易に確認することができる。
(4)レベルゲージ80はフロート90の位置によってドレンの量を検出するので、ドレンの液面によってドレンの量を容易に検出することができる。
【0044】
(5)レベルゲージ80がフロート90の位置を磁石91の磁力によって検出するので、非接触で検出可能であって、機械的構成に比べて簡易な構成にできる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【0045】
・上記実施形態では、フロート90の内径部に磁石91を設置したが、フロート90の内部に磁石を設置してもよく、フロート90の外径部に磁石91を設置してもよい。
・上記実施形態では、ドレンの容量限度付近のみをレベルゲージ80が検出したが、レベルゲージ80の本体81の先端部83を延ばして、先端部83内にリードスイッチ85を複数設置することで、複数の位置でドレンの量を検出してもよい。
【0046】
・上記実施形態では、リードスイッチ85によってフロート90の位置を検出したが、磁気センサであれば、他のものを採用してもよい。
・上記実施形態では、磁気によってフロート90の位置を検出したが、磁気に限らず、機械的なスイッチによってフロート90の位置を検出してもよい。
【0047】
・上記実施形態では、表示装置100を車両の運転席に設置したが、表示装置100を筐体としてのケース31周辺に設置してもよい。
・上記実施形態では、報知部材としての表示装置100にランプを採用したが、文字等を表示するものや、音声を発するものを採用してもよい。
【0048】
・上記実施形態では、オイルセパレータ3の導入口35をパージエア排出カバー24の接続口よりも鉛直方向において上方に位置させた。しかしながら、エアドライヤ2とオイルセパレータ3とを含む鉛直方向の高さを抑制する必要がなければ、オイルセパレータ3の導入口35をパージエア排出カバー24の接続口よりも鉛直方向において下方に位置させてもよい。
【0049】
・上記実施形態では、ドレンホース34の先端をオイルセパレータ3の蓋32よりも上方に位置させた。しかしながら、ドレンホース34の先端からドレンが漏れることを抑制できれば、ドレンホース34の先端をオイルセパレータ3の蓋32よりも下方に位置させてもよい。
【0050】
・上記実施形態では、ケース31のドレン排出口33にドレンホース34を接続したが、ドレンホース34を省略して、ドレン排出口33に栓を設けて、ドレン排出口33から直接排出してもよい。
【0051】
・上記実施形態では、第1膨張室45と第2膨張室51と第3膨張室59とをオイルセパレータ3に設けたが、第1膨張室45と第2膨張室51と第3膨張室59との少なくとも1つにしてもよい。また、膨張室を4つ以上設けてもよい。
【0052】
・上記実施形態では、ウレタンフォーム50の上流や下流、膨張室45,51内に不織布フィルタ等の部材を配置してもよい。このようにすれば、オイル成分の除去率を向上させることができる。さらに、不織布フィルタ等の部材に静電気を帯びさせてもよい。このようにすれば、オイル成分の除去率を更に向上させることができる。
【0053】
・上記実施形態では、衝突材としてウレタンフォーム50を採用したが、クラッシュドアルミ等の他の部材を採用してもよい。