本發(fā)明涉及將從壓縮機供給的壓縮空氣所含有的油霧和水分去除的壓縮空氣干燥系統(tǒng)和壓縮空氣干燥系統(tǒng)的再生方法。
背景技術:
例如卡車、公共汽車、建筑機械等車輛利用從與內(nèi)燃機直接連結的壓縮機輸送來的壓縮空氣而控制制動、懸掛等空氣壓力系統(tǒng)。不限于搭載于車輛的壓縮機,從壓縮機送出來的壓縮空氣除了在大氣中含有的水分之外,還含有潤滑油霧化而成的油霧。若含有水分、油霧的壓縮空氣進入空氣壓力系統(tǒng)內(nèi),則成為該空氣壓力系統(tǒng)的工作不良的原因。因此,在上述壓縮機的下游設有用于從壓縮空氣去除水分、油霧的壓縮空氣干燥系統(tǒng)。
作為設于此種壓縮空氣干燥系統(tǒng)的壓縮空氣干燥裝置,公知有具有用于去除空氣中的水分的干燥劑和用于捕捉空氣中的油、灰塵的過濾器元件的壓縮空氣干燥裝置(參照例如專利文獻1)。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-106155號公報
技術實現(xiàn)要素:
不過,從壓縮空氣干燥裝置流出來的壓縮干燥空氣也微量地含有油霧,因此,需要用于進一步提高油霧的去除率的壓縮空氣干燥系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠提高從壓縮機送出來的壓縮空氣所含有的油霧的去除率的壓縮空氣干燥系統(tǒng)及其再生方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面的壓縮空氣干燥系統(tǒng)是用于捕捉壓縮空氣所含有的水分和油霧的壓縮空氣干燥系統(tǒng),其包括:空氣干燥器,其用于去除從壓縮機輸送來的壓縮空氣所含有的水分;和多個油霧分離器,其設于所述壓縮機與所述空氣干燥器之間的流路,用于捕捉壓縮空氣所含有的油霧。
根據(jù)上述結構,壓縮機與空氣干燥器之間的流路連接有多個油霧分離器,因此,能夠提高壓縮空氣所含有的油霧的去除率。
對于該壓縮空氣干燥系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述多個油霧分離器串聯(lián)連接。
根據(jù)上述結構,油霧分離器串聯(lián)連接,因此,壓縮空氣通過多個油霧分離器。因此,與將油霧分離器并聯(lián)連接的情況相比,能夠謀求油霧的去除率的進一步提高。
對于該壓縮空氣干燥系統(tǒng),優(yōu)選的是,各油霧分離器包括:油捕捉部,其用于捕捉壓縮空氣所含有的油霧;排放口,其設有排放閥裝置,供含有油的排放物排出,在加載運轉時,使壓縮空氣通過所述油捕捉部而捕捉油霧,在卸載運轉時,使壓縮空氣向所述油捕捉部倒流而將壓縮空氣與油一起從所述排放口排出,所述空氣干燥器包括:干燥容器,其填充有干燥劑;排放口,其設有排放閥裝置,供含有油和水分的排放物排出,所述壓縮空氣干燥系統(tǒng)具有防倒流閥,該防倒流閥設于所述多個油霧分離器之間以及設于所述多個油霧分離器的一個與所述空氣干燥器之間,用于限制壓縮空氣的向與從所述壓縮機朝向所述空氣干燥器的流動的方向相反的方向的流動,所述多個油霧分離器的排放閥裝置在使所述油捕捉部和所述干燥劑再生的卸載運轉之際從靠近所述壓縮機的油霧分離器的排放閥裝置開始打開。
根據(jù)上述結構,從靠近壓縮機的、即從遠離空氣干燥器的油霧分離器依次打開排放閥裝置。因此,在最靠近壓縮機的油霧分離器的排放口向大氣開放時,其他油霧分離器內(nèi)的壓力不明顯降低,因此,能夠維持卸載運轉時的排放物噴出性能。
對于該壓縮空氣干燥系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述空氣干燥器具有通過輸出空氣壓力信號來打開所述多個油霧分離器的所述排放閥裝置的調(diào)壓器,各油霧分離器的排放閥裝置與所述調(diào)壓器連接。
根據(jù)上述結構,多個油霧分離器的排放閥裝置與空氣干燥器的調(diào)壓器連接,因此,能夠利用從空氣干燥器的調(diào)壓器輸出來的空氣壓力信號打開多個油霧分離器的排放閥裝置。
對于該壓縮空氣干燥系統(tǒng),優(yōu)選的是,各油霧分離器的排放閥裝置包括:閥芯;通過該閥芯抵接而將流路封閉的閥座;以及對所述閥芯向閉閥位置施力的施力彈簧,所述多個油霧分離器的排放閥裝置中的離所述壓縮機越近的排放閥裝置的所述閥芯的開閥所需的按壓力越低。
根據(jù)上述結構,在從調(diào)壓器送來空氣壓力信號時,從多個油霧分離器中的靠近壓縮機的油霧分離器、即遠離空氣干燥器的油霧分離器開始依次打開排放閥裝置。因此,油霧分離器的罩內(nèi)的壓力不明顯降低,因此,能夠維持卸載運轉時的排放物噴出性能。
優(yōu)選的是,該壓縮空氣干燥系統(tǒng)在所述壓縮機與所述多個油霧分離器的一個之間具有利用從所述調(diào)壓器輸出來的空氣壓力信號進行閉閥的閥裝置。
根據(jù)上述結構,閥裝置利用從調(diào)壓器輸出來的空氣壓力信號閉閥,因此,在進行卸載運轉之際,能夠使來自壓縮機的壓縮空氣的供給停止。
對于該壓縮空氣干燥系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述多個油霧分離器的鉛垂方向的高度位置不同。
根據(jù)上述結構,能夠縮小壓縮空氣干燥系統(tǒng)的水平方向的空間。
本發(fā)明的一方面提供一種壓縮空氣干燥系統(tǒng)的再生方法,該壓縮空氣干燥系統(tǒng)包括:空氣干燥器,其用于去除從壓縮機輸送來的壓縮空氣所含有的水分;多個油霧分離器,其設于所述壓縮機與所述空氣干燥器之間的流路,用于捕捉壓縮空氣所含有的油霧;以及防倒流閥,其設于所述多個油霧分離器之間以及設于所述多個油霧分離器的一個與所述空氣干燥器之間。各油霧分離器具有用于捕捉油的油捕捉部和設有排放閥裝置的排放口,所述空氣干燥器具有填充有干燥劑的干燥容器和設有排放閥裝置的排放口。在所述方法中,所述多個油霧分離器的排放閥裝置在使所述油捕捉部和所述干燥劑再生的卸載運轉之際使靠近所述壓縮機的所述油霧分離器的排放閥裝置先于其余的油霧分離器的排放閥裝置打開。
根據(jù)上述方法,對于在壓縮機與空氣干燥器之間的流路連接有多個油霧分離器的壓縮空氣干燥系統(tǒng),從靠近壓縮機的油霧分離器、即遠離空氣干燥器的油霧分離器依次打開排放閥裝置。因此,在最靠近壓縮機的油霧分離器的排放口向大氣開放時,其他油霧分離器內(nèi)的壓力不明顯降低,因此,能夠維持卸載運轉時的排放物噴出性能。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提高從壓縮機送出來的壓縮空氣的油霧的去除率。本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點根據(jù)表示本發(fā)明的技術的思想的例子的附圖和以下的記載變得明確。
附圖說明
圖1是壓縮空氣干燥系統(tǒng)的概略圖。
圖2是用于表示加載運轉時的壓縮空氣的流動的油霧分離器的剖視圖。
圖3是用于表示卸載運轉時的壓縮空氣的流動的油霧分離器的剖視圖。
圖4是用于說明加載運轉時的壓縮空氣的流動的空氣干燥器的剖視圖。
圖5是用于說明卸載運轉時的壓縮空氣的流動的空氣干燥器的剖視圖。
圖6是用于說明卸載運轉的壓縮空氣干燥系統(tǒng)的示意圖。
圖7是用于說明卸載運轉時的排放閥的開閉時刻的時序圖。
圖8是用于說明加載運轉時的壓縮空氣的流動的第1變形例的油霧分離器的剖視圖。
圖9是用于說明卸載運轉時的壓縮空氣的流動的第1變形例的油霧分離器的剖視圖。
圖10是第2變形例的壓縮空氣干燥系統(tǒng)的概略圖。
圖11是第3變形例的壓縮空氣干燥系統(tǒng)的概略圖。
圖12是第4變形例的壓縮空氣干燥系統(tǒng)的概略圖。
具體實施方式
以下,參照圖1~圖7對壓縮空氣干燥系統(tǒng)的一實施方式進行說明。
如圖1所示,壓縮空氣干燥系統(tǒng)具有第1油霧分離器11、第2油霧分離器12以及空氣干燥器13。第1油霧分離器11和第2油霧分離器12均具有用于捕捉油霧的過濾器,空氣干燥器13具有用于捕捉水分的干燥劑和用于捕捉油霧的過濾器。
第1油霧分離器11的入口11a與壓縮機15的排出口連接,第1油霧分離器11的出口11b與第2油霧分離器12連接。第2油霧分離器12的入口12a與第1油霧分離器11連接,第2油霧分離器12的出口12b與空氣干燥器13連接。空氣干燥器13的入口13a與第2油霧分離器12連接,空氣干燥器13的出口13b與氣罐16連接。
在第1油霧分離器11與第2油霧分離器12之間、第2油霧分離器12與空氣干燥器13之間設有單向閥14。單向閥14用于限制壓縮空氣的向與從壓縮機15朝向氣罐16的流動的方向相反的方向的流動。
空氣干燥器13的出口13b設置有止回閥17。若打開該止回閥17,則向氣罐16供給壓縮干燥空氣,若關閉該止回閥17,則向氣罐16的壓縮干燥空氣的供給被阻斷。例如,在氣罐16內(nèi)的壓力比阻斷設定值Pmax低時,打開止回閥17,若氣罐16內(nèi)的壓力上升到阻斷設定值Pmax,則止回閥17關閉。
在對壓縮空氣進行干燥的加載運轉時,在氣罐16內(nèi)的壓力到達阻斷設定值Pmax之前,從壓縮機15輸送來的壓縮空氣經(jīng)由流路10按照第1油霧分離器11、第2油霧分離器12的順序流動。在該階段中,壓縮空氣所含有的油霧被捕捉。從第2油霧分離器12排出來的壓縮空氣向空氣干燥器13流入。壓縮空氣在空氣干燥器13內(nèi)通過,從而水分和油霧被捕捉。從空氣干燥器13排出來的壓縮干燥空氣儲存于氣罐16。儲存到氣罐16的壓縮干燥空氣被利用于例如空氣制動系統(tǒng)的各種設備的工作。
第1油霧分離器11、第2油霧分離器12、以及空氣干燥器13分別具有排放口11c、12c、13c。在排放口11c、12c、13c分別設有第1排放閥裝置11d、第2排放閥裝置12d、以及第3排放閥裝置13d。
在使油霧分離器11、12的過濾器和空氣干燥器13的干燥劑等再生的卸載運轉之際,打開第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d,含有油和壓縮空氣的排放物被從排放口11c、12c排出。另外,打開第3排放閥裝置13d,含有水分、油和壓縮空氣的排放物被從排放口13c排出。
空氣干燥器13具有作為輸出空氣壓力信號的調(diào)壓器的壓力調(diào)節(jié)器20。該壓力調(diào)節(jié)器20用于對氣罐16的壓力進行檢測,若氣罐16的壓力上升到阻斷設定值Pmax,則該壓力調(diào)節(jié)器20供給卸載信號,打開第3排放閥裝置13d,若氣罐16的壓力下降到供給開始設定值Pmin,則停止卸載信號的供給,關閉第3排放閥裝置13d。
壓力調(diào)節(jié)器20也經(jīng)由信號供給路徑21與第2排放閥裝置12d和第1排放閥裝置11d連接。若從壓力調(diào)節(jié)器20供給卸載信號,則也經(jīng)由信號供給路徑21向第2排放閥裝置12d和第1排放閥裝置11d供給卸載信號,第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d被打開。
在本實施方式中,上述信號供給路徑21也與壓縮機15連接。壓縮機15若輸入卸載信號,則從持續(xù)供給壓縮空氣的模式向由于空轉等而使壓縮空氣的供給停止的模式轉換。
而且,空氣干燥器13與吹掃罐22連接。吹掃罐22在壓力調(diào)節(jié)器20供給了卸載信號之際朝向空氣干燥器13的比干燥劑靠上游的位置供給壓縮干燥空氣。
為了對設于油霧分離器11、12的過濾器、設于空氣干燥器13的干燥劑和過濾器進行再生,卸載運轉可在預定的時刻進行。在本實施方式中,可在氣罐16內(nèi)的壓力到達了阻斷設定值Pmax的時刻進行卸載運轉。在卸載運轉中,第1排放閥裝置11d、第2排放閥裝置12d、以及第3排放閥裝置13d被打開,通過排出含有從過濾器、干燥劑去除的水分、油的排放物,過濾器、干燥劑被再生。
(油霧分離器)
接著,參照圖2對油霧分離器11、12的結構的一個例子進行說明。此外,在本實施方式中,由于第1油霧分離器11、第2油霧分離器12除了一部分之外,是相同的結構,因此,在此對第1油霧分離器11的結構進行說明。
如圖2所示,油霧分離器11具有基座31和過濾器收容部32。在基座31的側面設有供壓縮空氣流入的入口11a以及供壓縮空氣排出的出口11b。另外,在基座31的內(nèi)部形成有下部開口的收容室36。在收容室36內(nèi)設有第1排放閥裝置11d。在第1排放閥裝置11d的下方安裝有圓筒狀的排氣管37。作為排氣管37的出口的排放口11c向大氣開放。另外,在基座31中形成有將信號供給路徑21和收容室36連通的連通孔39。而且,在收容室36設有筒部47,該筒部47的內(nèi)側的空間經(jīng)由連通孔39與信號供給路徑21連通。
第1排放閥裝置11d是利用空氣壓力進行開閉的閥裝置,具有排放閥40和底座41。排放閥40在上部具有第1閥部45,在下部具有第2閥部46,被支承成能夠相對于底座41滑動。第1閥部45收容于筒部47的內(nèi)側,由第1閥部45的上表面和筒部47的內(nèi)側面構成來自連通孔39的空氣臨時儲存的空氣室50。而且,設于筒部47的臺階作為第1閥部45落座的第1閥座51發(fā)揮功能。
在底座41貫通形成有排出路徑52。排出路徑52的出口與排放口11c連接。另外,在形成于底座41的上表面的凹部插入有施力彈簧55。施力彈簧55通過介于排放閥40與底座41之間,對排放閥40向落座于第1閥座51的全閉位置施力。
形成有排出路徑52的出口的底座41的底面作為第2閥部46落座的第2閥座發(fā)揮功能。若向空氣室50供給壓縮空氣,則克服施力彈簧55的作用力而下壓排放閥40,第1閥部45與第1閥座51分開,并且第2閥部46與第2閥座分開。此時,通過第1閥部45的底面與底座41的上表面抵接,排放閥40的向下方的移動受到限制,排放閥40被配置于全開位置。
不過,第1排放閥裝置11d、第2排放閥裝置12d被調(diào)整成,靠近壓縮機15的第1油霧分離器11的排放閥40的開閥所需的空氣壓力(按壓力)較小。在本實施方式中,其調(diào)整是通過改變第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d的施力彈簧55的結構來進行的。例如,對施力彈簧55的彈簧常數(shù)等進行了調(diào)整,以使第1油霧分離器11的排放閥40先于第2油霧分離器12的排放閥40開始打開。
接著,對第1油霧分離器11的過濾器收容部32進行說明。過濾器收容部32具有內(nèi)罩56、用于捕捉油霧的過濾器57、外罩58、以及罩固定部59。外罩58呈有底筒狀,固定于罩固定部59。由外罩58內(nèi)周面、罩固定部59、和內(nèi)罩56劃分成的空間作為積存壓縮空氣的儲存室60發(fā)揮功能。
過濾器57由有底筒狀的內(nèi)罩56覆蓋。過濾器57由鋁等金屬材料被壓縮而成的材料形成,在其內(nèi)側形成有供壓縮空氣通過的細流路。使壓縮空氣通過該細流路,一邊使金屬表面和壓縮空氣碰撞一邊使空氣的流動變細,從而壓縮空氣所含有的油霧被過濾器57捕捉。此外,過濾器57只要具有捕捉油霧的功能,也可以使用金屬壓縮材料以外的材料。能夠使用例如將金屬的線材壓縮而成的金屬絲網(wǎng)、含有玻璃的無紡布、含有樹脂的無紡布、樹脂性海綿等。另外,過濾器57既可以是如上述那樣通過油霧與過濾器之間的碰撞來捕捉油霧的類型的過濾器,也可以是利用在油霧與過濾器之間產(chǎn)生的靜電力等其他物理的或化學的作用來捕捉油霧的類型的過濾器。
在過濾器57的上表面與內(nèi)罩56之間設有圓盤狀的沖壓金屬61。另外,在內(nèi)罩56的上壁部形成有很多用于使壓縮空氣向過濾器57流入的透氣孔62。此外,該沖壓金屬61通過向別的位置設置等而能夠根據(jù)需要省略。
收容有過濾器57的內(nèi)罩56利用螺栓63等固定于罩固定部59。另外,在過濾器57與罩固定部59之間借助彈簧座64設有壓縮彈簧65。該壓縮彈簧65防止過濾器57從內(nèi)罩56脫落。另外,在彈簧座64貫通形成有孔部66。
另外,在罩固定部59形成有將基座31的收容室36和過濾器收容部32連通的入口側貫通孔67以及將儲存室60和出口11b連通的出口側貫通孔68。固定了收容有過濾器57的內(nèi)罩56和外罩58的罩固定部59利用螺栓63固定于基座31。
接著,參照圖2和圖3對如前述那樣構成的油霧分離器11、12的動作進行說明。
首先,參照圖2對油霧分離器11、12的加載運轉時的動作進行說明。經(jīng)由入口11a流入的壓縮空氣經(jīng)由收容室36依次通過在罩固定部59形成的入口側貫通孔67、在彈簧座64形成的孔部66而流入過濾器57。在過濾器57內(nèi),壓縮空氣所含有的油霧如上述那樣被捕捉。
通過了過濾器57的壓縮空氣通過內(nèi)罩56的透氣孔62而向儲存室60供給。儲存室60內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)由罩固定部59的出口側貫通孔68而從出口11b排出。
如上所述,從第1油霧分離器11排出來的壓縮空氣進一步流入第2油霧分離器12,通過第2油霧分離器12的過濾器57。因而,與使用1個油霧分離器的情況相比,壓縮空氣所含有的油顆粒與上述金屬壓縮材料碰撞的概率得以提高,因此,油霧的去除率得以提高。
接著,參照圖3對油霧分離器11、12的卸載運轉時的動作進行說明。此外,在此對油霧分離器11、12的動作進行說明,關于排放閥40開閥的時刻隨后論述。
若利用壓力調(diào)節(jié)器20輸出卸載信號,則經(jīng)由信號供給路徑21向空氣室50供給壓縮空氣。通過在空氣室50儲存壓縮空氣,若空氣室50的內(nèi)部壓力超過與施力彈簧55相對應的上限值,則排放閥40從全閉位置開始移動。若排放閥40開閥,則積存于儲存室60內(nèi)的壓縮空氣在過濾器57內(nèi)從上方朝向下方猛地流動,將捕捉到過濾器57內(nèi)的油向過濾器57的下游排出。含有壓縮空氣和油的排放物經(jīng)由在第1閥部45形成的上述連通槽、在底座41形成的排出路徑52等從排放口11c排出。
并且,若利用壓力調(diào)節(jié)器20使卸載信號的輸出停止,則壓縮空氣從空氣室50排出,在施力彈簧55的作用力的作用下,排放閥40配置于全閉位置。
(空氣干燥器)
接著,參照圖4對空氣干燥器13的結構的一個例子進行說明。
空氣干燥器13具有干燥劑收容部70和支承干燥劑收容部70的支承基座71。在支承基座71的側部設有入口13a和出口13b(參照圖1)。另外,在支承基座71設有壓力調(diào)節(jié)器20、排放口13c。
在空氣干燥器13的出口13b設有利用空氣壓力進行開閉的止回閥17(參照圖1)。另外,設于支承基座71的上側中央的內(nèi)側圓筒部75與設于上側外緣部的外側圓筒部76之間的空間作為供從入口13a流入的壓縮空氣積存的上游側儲存室80發(fā)揮功能。
在排放口13c收容第3排放閥裝置13d,并且安裝有排氣管77。另外,在支承基座71形成有空間78。該空間78與通向信號供給路徑21的通路連通。壓力調(diào)節(jié)器20經(jīng)由在支承基座71形成的連通路徑79向空間78輸出卸載信號,從而能夠向信號供給路徑21供給壓縮空氣。
第3排放閥裝置13d具有用于對排放口13c進行開閉的閥芯81以及使閥芯81移動的活塞82。閥芯81設置成,與活塞82一體地移動、并且落座于第3排放閥裝置13d的閥座83。活塞82以封閉空間78的狀態(tài)設置,并且被施力彈簧84向上方施力。若從壓力調(diào)節(jié)器20向空間78供給壓縮空氣、空間78的壓力成為預定的壓力,則活塞82被下壓。若閥芯81與活塞82一起被下壓,則閥芯81與閥座83分開而打開排放口13c。另一方面,若空氣從空間78排出,則活塞82與閥芯81被施力彈簧84上推。若閥芯81落座于閥座83,則關閉排放口13c。
此外,在卸載運轉時,第3排放閥裝置13d的閥芯81由于活塞82的構成和形狀、施力彈簧84的作用力等而在比第1油霧分離器11的排放閥40和第2油霧分離器12的排放閥40晚的時刻開始打開。
干燥劑收容部70包括具有朝向支承基座71開口的開口部的有底筒狀的外側殼體85以及用于封閉外側殼體85的開口部并且要安裝于支承基座71的安裝板86。在外側殼體85的內(nèi)部收容有填充了干燥劑87的圓筒形狀的干燥容器88。該干燥劑收容部70通過將支承基座71的內(nèi)側圓筒部75與在安裝板86形成的貫通孔89螺紋結合而在使干燥劑收容部70內(nèi)和支承基座71內(nèi)的流路連通的狀態(tài)下安裝于支承基座71。
填充到干燥容器88內(nèi)的粒狀的干燥劑87隔著無紡布等纖維過濾器90被上部板91和下部板92夾持。在外側殼體85的內(nèi)部設置有壓縮彈簧93。壓縮彈簧93對上部板91朝向下部板92施力。在上部板91和下部板92形成有多個小徑孔91a、92a。
另外,在外側殼體85的內(nèi)部空間收容有油吸附材料95。在本實施方式中,油吸附材料95由具有耐油性、耐熱性、以及耐濕性的海綿構成。此外,油吸附材料95只要能夠吸附油霧,也可以是其他過濾器,在本實施方式中,油吸附材料95設為與油霧分離器11、12的過濾器57不同的材料。通過使材料不同,能夠提高油霧的去除率。例如,金屬壓縮材料對比較大徑的油顆粒的捕捉效率較好,油吸附材料95對比較小徑的油顆粒的捕捉效率較好。因此,通過將它們組合,能夠擴大可從壓縮空氣去除的油顆粒的粒徑的范圍。
接著,參照圖4和圖5對空氣干燥器13的動作進行說明。
首先,參照圖4對加載運轉時的動作進行說明。在加載運轉時,出口13b的止回閥17被打開,第3排放閥裝置13d被關閉。從第2油霧分離器12經(jīng)由入口13a流入的壓縮空氣導入上游側儲存室80內(nèi)。該壓縮空氣從形成于安裝板86的孔96流入油吸附材料95。壓縮空氣所含有的油霧利用在油顆粒和油吸附材料95之間產(chǎn)生的靜電力等而被油吸附材料95捕捉。另外,油霧不僅被吸附于油吸附材料95,也被吸附于纖維過濾器90中。
通過了油吸附材料95的壓縮空氣經(jīng)由外側殼體85與干燥容器88之間的間隙,通過上部板91的小徑孔91a流入干燥劑87。壓縮空氣通過與干燥劑87接觸,而被去除水分,從出口13b排出而向氣罐16供給。此時,也向吹掃罐22供給壓縮干燥空氣的一部分。
接著,參照圖5對卸載運轉時的動作進行說明。若氣罐16的壓力達到阻斷設定值Pmax,則設于出口13b的止回閥17(參照圖1)關閉。另外,從壓力調(diào)節(jié)器20輸出卸載信號,空間78的壓力上升,第3排放閥裝置13d打開。若如上所述出口13b關閉、第3排放閥裝置13d打開,則除了比干燥劑87靠下游的壓縮干燥空氣,從吹掃罐22輸送來的壓縮干燥空氣也猛地流入干燥劑87,通過壓縮干燥空氣與干燥劑87、纖維過濾器90、以及油吸附材料95接觸,干燥劑87、纖維過濾器90、以及油吸附材料95被再生。通過了纖維過濾器90和干燥劑87的壓縮空氣向與加載運轉時的方向相反的方向流動,通過油吸附材料95而作為含有水分和油的排放物從排放口13c排出。
若來自壓縮機15的壓縮空氣的供給導致空氣壓力降低、壓力調(diào)節(jié)器20的卸載信號的輸出停止,則空氣從空間78排出,第3排放閥裝置13d在施力彈簧84的作用力的作用下,關閉排放口11c。并且,空氣干燥器13從卸載運轉轉換成加載運轉。
(壓縮干燥系統(tǒng)的卸載運轉)
接著,參照圖6和圖7對壓縮干燥系統(tǒng)的卸載運轉及其動作進行說明。
如圖6所示,若氣罐16內(nèi)的壓力到達阻斷設定值Pmax,則如上所述,空氣干燥器13的止回閥17關閉,并且,卸載信號從壓力調(diào)節(jié)器20輸出。卸載信號向空氣干燥器13的空間78和信號供給路徑21發(fā)送。
若卸載信號向壓縮機15輸出,則壓縮機15變成空轉模式,停止壓縮空氣的供給。
通過卸載信號的輸出,向空氣干燥器的空間78以及第1油霧分離器11的空氣室50、第2油霧分離器12的空氣室50供給壓縮空氣。如上所述,第1排放閥裝置11d被調(diào)整成,以比第2排放閥裝置12d的空氣壓力低的空氣壓力開始打開,因此,首先,第1排放閥裝置11d開始打開,排放口11c向大氣開放。因此,第1油霧分離器11的儲存室60的壓縮空氣猛地通過過濾器57,捕捉到過濾器57的油向過濾器57的下游排出,作為排放物從排放口11c排出。
在第1排放閥裝置11d開始打開時,在第2油霧分離器12內(nèi)儲存有壓縮空氣,但可利用第1油霧分離器11和第2油霧分離器12之間的單向閥14防止壓縮空氣的從第2油霧分離器12朝向第1油霧分離器11的倒流。因此,能夠維持第2油霧分離器12儲存有壓縮空氣的狀態(tài)。
打開第1油霧分離器11的第1排放閥裝置11d之后,打開第2油霧分離器12的第2排放閥裝置12d。此時,第2油霧分離器12的入口12a的壓力維持得比第1油霧分離器11的內(nèi)部的壓力高,因此,第2油霧分離器12內(nèi)的壓縮空氣在過濾器57內(nèi)通過而將被過濾器57捕捉到的油向其下游排出。并且,含有壓縮空氣和油的排放物從排放口12c排出。
最后,若空氣干燥器13的第3排放閥裝置13d打開,空氣干燥器13內(nèi)的壓縮干燥空氣依次通過干燥劑87和油吸附材料95,作為含有水分、油的排放物從排放口13c排出。
參照圖7,對第1排放閥裝置11d、第2排放閥裝置12d和第3排放閥裝置13d打開的時刻進行說明。若從壓力調(diào)節(jié)器20輸出卸載信號,則靠近壓縮機15的第1排放閥裝置11d開始打開。之后,第2排放閥裝置12d開始打開。另外,在第2排放閥裝置12d打開后,第3排放閥裝置13d開始打開。并且,若壓力調(diào)節(jié)器20停止卸載信號的輸出,則第1排放閥裝置11d、第2排放閥裝置12d以及第3排放閥裝置13d關閉。在圖7中,排放閥裝置11d、12d、13d同時關閉,但排放閥裝置11d、12d、13d也可以根據(jù)排放物的量等而在不同的時刻關閉。即,第1排放閥裝置11d、第2排放閥裝置12d以及第3排放閥裝置13d關閉的時刻也可以不是按照靠近壓縮機15的順序。
不過,在使第1排放閥裝置11d的施力彈簧55、第2排放閥裝置12d的施力彈簧55的作用力相同的情況下,從卸載信號到達的順序、即靠近壓力調(diào)節(jié)器20的第2排放閥裝置12d開始打開。若第2排放閥裝置12d比第1排放閥裝置11d先打開,則第2油霧分離器12的排放口12c先向大氣開放,因此,第1排放閥裝置11d內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)由單向閥14朝向第2油霧分離器12排出。其結果,即使第1排放閥裝置11d打開,第1油霧分離器11內(nèi)的壓縮空氣也不足,基于卸載運轉的過濾器的再生效果就降低。
相對與此,在本實施方式中,如上所述,第1排放閥裝置11d調(diào)整成,以比第2排放閥裝置12d的空氣壓力低的空氣壓力開始打開。因此,能夠維持第1油霧分離器11和第2油霧分離器12這兩者的卸載運轉時的再生功能。
能夠利用前級的第1油霧分離器11捕捉高溫的壓縮空氣所含有的油霧,能夠利用后級的第2油霧分離器12對在溫度已降低的壓縮空氣內(nèi)已冷凝的油霧進行捕捉。另外,例如,即使通過第1油霧分離器11的壓縮空氣的溫度與通過第2油霧分離器12的壓縮空氣的溫度之間沒有差值,壓縮空氣經(jīng)過兩次去除油霧,因此,與將油霧分離器11、12并聯(lián)連接的情況相比,能夠提高油霧的去除率。
而且,在并聯(lián)連接的情況下,流入各油霧分離器11、12的空氣流量成為比較少的量,因此,必須根據(jù)分支數(shù)來變更這些閥裝置的結構,但在串聯(lián)連接的情況下,不變更閥裝置的結構就能夠搭載于壓縮空氣干燥系統(tǒng)。
如以上說明那樣,根據(jù)本實施方式的壓縮空氣干燥系統(tǒng),可獲得以下效果。
(1)壓縮機15與空氣干燥器13之間的流路連接有第1油霧分離器11和第2油霧分離器12,因此,能夠提高壓縮空氣所含有的油霧的去除率。
(2)油霧分離器11、12串聯(lián)連接,因此,壓縮空氣連續(xù)地通過油霧分離器11、12。因此,與將油霧分離器11、12并聯(lián)連接的情況相比,能夠謀求進一步提高油霧的去除率。
(3)第1排放閥裝置11d以及第2排放閥裝置12d與空氣干燥器13的壓力調(diào)節(jié)器20連接,因此,能夠利用空氣干燥器13的壓力調(diào)節(jié)器20的卸載信號打開第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d。因此,用于對第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d進行開閉的裝置是共有的,因此,能夠使油霧分離器11、12小型化。
(4)第1排放閥裝置11d的施力彈簧55的作用力比第2排放閥裝置12d的施力彈簧55的作用力小,因此,在從壓力調(diào)節(jié)器20發(fā)送卸載信號時,第1排放閥裝置11d開始打開。在第2排放閥裝置12d打開前,第2油霧分離器12內(nèi)的壓力不會明顯降低,因此,能夠維持卸載運轉時的過濾器57的再生功能。
上述實施方式也能夠如以下那樣變更。
·如圖8和圖9所示,油霧分離器只要是具有去除油霧的過濾器的結構即可,也可以是其他結構。如圖8所示,該油霧分離器在過濾器57內(nèi)具有阻擋層部110,過濾器57被分割成第1過濾器57a和第2過濾器57b,在這些方面與上述各實施方式的油霧分離器11、12不同。阻擋層部110具有圓盤狀的上壁部111和支承上壁部111的圓筒狀的側壁部112。在側壁部112貫通形成有多個透氣孔113。第1過濾器57a設于內(nèi)罩56與阻擋層部110之間,第2過濾器57b設于阻擋層部110內(nèi)。另外,第1過濾器57a和第2過濾器57b具有不同的密度。例如,若第1過濾器57a的密度比第2過濾器57b的密度高,則能夠利用第1過濾器57a捕捉粒徑比較小的油顆粒,若第1過濾器57a的密度比第2過濾器57b的密度低,則能夠利用第1過濾器57a捕捉粒徑比較大的油顆粒。在加載運轉之際,從入口11a流入的壓縮空氣經(jīng)由收容室36等流入第2過濾器57b內(nèi)。流入到第2過濾器57b內(nèi)的壓縮空氣通過與上壁部111、側壁部112碰撞,改變行進方向且從透氣孔113流入第1過濾器57a。在第1過濾器57a內(nèi)通過了的壓縮空氣通過內(nèi)罩56的透氣孔62而向儲存室60供給。這樣,通過設置阻擋層部110,壓縮空氣在過濾器57內(nèi)通過的距離(時間)增加,因此,與油顆粒之間的慣性碰撞的機會增多,能夠提高油霧的去除率。另外,通過將第1過濾器57a和第2過濾器57b設為不同的密度,能夠提高具有例如二峰性的粒徑分布、多峰性的粒徑分布、或?qū)挿牧椒植嫉挠挽F的去除率。另外,如圖9所示,若在卸載運轉之際排放閥40開閥,則積存于儲存室60內(nèi)的壓縮空氣在過濾器57中從上方朝向下方猛地流動,將捕捉到過濾器57內(nèi)的油向過濾器57的下游排出。這樣,通過設置阻擋層部110,壓縮空氣在過濾器57內(nèi)通過的距離(時間)增加,因此,也能夠提高再生能力。第1過濾器57a有時稱為外側過濾器或殼過濾器,第2過濾器57b有時稱為內(nèi)側過濾器或芯過濾器。此外,第1過濾器57a和第2過濾器57b也能夠根據(jù)過濾器的油捕捉性能等設為相同的密度。而且,作為壓縮空氣干燥系統(tǒng),既可以連接相同的結構的油霧分離器,也可以連接不同的結構的油霧分離器。
·也可以在壓縮機15與第1油霧分離器11之間設置止回閥。這樣一來,在卸載運轉之際,也能夠?qū)⒌?油霧分離器11的入口的壓力設定得更高。
·如圖10所示,壓縮空氣干燥系統(tǒng)也可以具有設于第1油霧分離器11與壓縮機15之間的流路的用于對該流路進行開閉的閥裝置101。該閥裝置101與信號供給路徑21連接,利用壓力調(diào)節(jié)器20的卸載信號的輸出而關閉,在停止卸載信號的輸出之際,利用從壓縮機15輸送來的壓縮空氣打開。根據(jù)這樣的結構,在壓縮機15始終供給壓縮空氣那樣的模式下,在卸載運轉時,能夠抑制壓縮空氣朝向第1油霧分離器11輸送。此外,可根據(jù)例如壓縮空氣干燥系統(tǒng)所連接的空氣系統(tǒng)、與壓縮機15連接的內(nèi)燃機的狀態(tài)等適當選擇從壓縮機15持續(xù)輸送壓縮空氣的模式、壓縮機的空轉模式。
·壓縮機15也可以在卸載運轉之際繼續(xù)壓縮空氣的供給。
·在上述實施方式中,將信號供給路徑21與壓縮機15連接,利用卸載信號對壓縮機15進行了控制,但壓縮機15也可以是不與信號供給路徑21連接、不由卸載信號控制的形態(tài)。
·如圖11所示,第1油霧分離器11和第2油霧分離器12配置成鉛垂方向的高度位置不同。例如,也能夠?qū)⒁粋€油霧分離器配置于另一油霧分離器的下方、優(yōu)選正下方,從而能夠縮小壓縮空氣干燥系統(tǒng)的水平尺寸即占地面積。也可以將3個以上的油霧分離器沿著鉛垂方向排列。在水平方向的空間受到限制的車輛中特別發(fā)揮效果。
·如圖12所示,第1油霧分離器11和第2油霧分離器12也可以并聯(lián)連接。例如,與壓縮機15連接的空氣供給流路分支成兩個,在該分支后的空氣供給流路的中途分別設置第1油霧分離器11和第2油霧分離器12。兩空氣供給流路在第1油霧分離器11和第2油霧分離器12這兩者的下游合流而與空氣干燥器13連接。另外,將壓力調(diào)節(jié)器20和壓縮機15連通的信號供給路徑21與第1油霧分離器11的第1排放閥裝置11d以及第2油霧分離器12的第2排放閥裝置12d連通,能夠發(fā)送卸載信號。此外,在圖12中,兩個以上的油霧分離器并聯(lián)連接,但也可以是3個以上的油霧分離器并聯(lián)連接。
·壓力調(diào)節(jié)器20也可以設于空氣干燥器20以外。
·在上述實施方式中,為了使第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d中的靠近壓縮機15的排放閥裝置開閥所需的按壓力變小,變更了施力彈簧55的結構。除此以外,例如,也可以使第1排放閥裝置11d的排放閥40的大小和重量比第2排放閥裝置12d的排放閥40的大小和重量小。這樣設置也能夠使第1排放閥裝置11d和第2排放閥裝置12d中的靠近壓縮機15的排放閥裝置開閥所需的按壓力變小。
·在上述實施方式中,空氣干燥器13與壓縮機15之間串聯(lián)連接有兩個油霧分離器11、12,但也可以是串聯(lián)連接有3個以上的油霧分離器。即使是該形態(tài),也在鄰接的油霧分離器之間、油霧分離器與空氣干燥器13之間設置單向閥14,從靠近壓縮機15的上游的油霧分離器起開始打開排放閥裝置。
·也可以在空氣干燥器13與壓縮機15之間設置并聯(lián)連接的多個油霧分離器(并聯(lián)回路)和與這些油霧分離器串聯(lián)連接的1個~多個油霧分離器。例如,壓縮空氣干燥系統(tǒng)也可以具有并聯(lián)連接的油霧分離器和串聯(lián)連接的油霧分離器這兩者(所謂的串并聯(lián)回路)。并聯(lián)連接的油霧分離器也可以設于串聯(lián)連接的油霧分離器的上游和下游中的任一者或兩者。
·在上述實施方式中,將油霧分離器11、12的過濾器57和空氣干燥器13的油吸附材料95設為不同的材料,但只要油霧的去除率達到所期望的比例,就可以是相同的材料。
·油霧分離器11、12主要是具有入口、出口、排放口、排放閥裝置、和能夠捕捉油霧的過濾器的構成即可,也可以是上述的構成和形狀以外的構成和形狀。
·空氣干燥器13只要是具有入口、出口、排放口、排放閥裝置、干燥劑、和壓力調(diào)節(jié)器的構成即可,也可以是上述的構成和形狀以外的構成和形狀。
·油霧分離器11、12也可以不是利用過濾器57捕捉油霧的類型的油霧分離器,而是利用熱交換、離心分離等使壓縮空氣內(nèi)所含有的油霧分離的、無過濾器類型的油霧分離器。該類型的油霧分離器將分離出的液狀的油積存于罐,因此,不需要使過濾器再生的卸載運轉,但若該類型的油霧分離器串聯(lián)連接,則流入的空氣流量不明顯降低,因此,能夠抑制油的分離性能的降低。另外,也可以將本實施方式的油霧分離器和無過濾器類型的油霧分離器組合使用。
·在上述實施方式和其他實施方式中,設置有向空氣干燥器13供給壓縮空氣的吹掃罐22,但只要單獨的空氣干燥器13也能夠充分確保卸載運轉時的噴出壓力,也可以省略吹掃罐22。
·在上述實施方式中,在空氣干燥器13和油霧分離器11、12設置有利用空氣壓力進行開閉的排放閥裝置,但也可以設置通過通電和非通電來開閥、閉閥的電磁閥。并且,也可以是,在卸載運轉之際,從靠近壓縮機15的油霧分離器11、12打開電磁閥。
本公開包含以下的實施例。
[附錄1]一種壓縮空氣干燥系統(tǒng),其配置于用于生成壓縮空氣流的壓縮機與所述壓縮機的下游的氣罐之間的流路,其包括:
空氣干燥器,其配置于所述流路,用于去除壓縮空氣流所含有的水分;
多個油霧分離器,其配置于所述空氣干燥器的上游,用于捕捉所述壓縮空氣流所含有的油霧。
[附錄2]根據(jù)附錄1所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述流路包括由至少兩個油霧分離器形成的油霧分離器串聯(lián)回路。
[附錄3]根據(jù)附錄1所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述流路包括由至少兩個油霧分離器形成的油霧分離器并聯(lián)回路。
[附錄4]根據(jù)附錄1所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述流路包括串并聯(lián)回路,該串并聯(lián)回路包括由至少兩個油霧分離器形成的油霧分離器并聯(lián)回路和與該并聯(lián)回路連接的至少1個油霧分離器。
[附錄5]根據(jù)附錄1~4中的任一項所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述多個油霧分離器中的一個配置于其他的油霧分離器的下方。
[附錄6]根據(jù)附錄1~5中任一項所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述多個油霧分離器沿著鉛垂方向排列。
[附錄7]根據(jù)附錄1~6中的任一項所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),各油霧分離器包括芯過濾器和包圍該芯過濾器的殼過濾器,所述芯過濾器的密度和所述殼過濾器的密度不同。
[附錄8]根據(jù)附錄1~7中的任一項所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),各油霧分離器包括油排放口和設于所述油排放口的油排放閥裝置,
所述多個油霧分離器包括上游油霧分離器和下游油霧分離器,
所述多個油霧分離器具有調(diào)壓器,該調(diào)壓器對所述氣罐的壓力進行檢測,在檢測到超過設定壓力時,打開所述多個油霧分離器的所述油排放閥裝置,從所述多個油霧分離器的所述油排放口將壓縮空氣與油一起放出。
[附錄9]根據(jù)附錄8所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述多個油霧分離器的所述油排放閥裝置構成為,以彼此不同的封閉力使所對應的油排放口關閉,
所述多個油霧分離器的所述油排放閥裝置的所述預定的封閉力設定成,在所述調(diào)壓器響應設定壓力的超過而輸出了信號時,所述上游油霧分離器的排放口最先打開,在從所述上游油霧分離器的排放口打開的時刻經(jīng)過了延遲時間時所述下游油霧分離器的排放口打開。
[附錄10]根據(jù)附錄8所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),各油排放閥裝置包括用于使所對應的油排放口關閉的彈簧,
所述多個油霧分離器的所述油排放閥裝置的所述彈簧的作用力設定成,在所述調(diào)壓器響應設定壓力的超過而輸出了信號時,所述上游油霧分離器的排放口最先打開,在從所述上游油霧分離器的排放口打開了的時刻經(jīng)過了延遲時間時所述下游油霧分離器的排放口打開。
[附錄11]根據(jù)附錄8所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述調(diào)壓器設于所述多個油霧分離器和所述空氣干燥器中的、在所述流路中位于最下游位置的裝置。
[附錄12]根據(jù)附錄11所記載的壓縮空氣干燥系統(tǒng),所述調(diào)壓器設于所述空氣干燥器。
本發(fā)明并不限定于所例示的內(nèi)容。例如,不應該解釋為所公開的特定的實施方式的全部的特征對于本發(fā)明都是必須的,本發(fā)明的主題存在于比所公開的特定的實施方式的全部的特征少的特征。
附圖標記說明
10…流路;11,12…油霧分離器;11a,12a,13a…入口;11b,12b,13b…出口;11c,12c,13c…排放口;11d,12d,13d…排放閥裝置;13…空氣干燥器;14…作為防倒流閥的單向閥;15…壓縮機;20…作為調(diào)壓器的壓力調(diào)節(jié)器;40…作為閥芯的排放閥;51…第1閥座;55…施力彈簧;57…作為油捕捉部的過濾器;58…外罩;85…外側殼體;88…干燥容器;101…閥裝置。