(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体圧縮機と該気体圧縮機から供給される気体を貯留する気体タンクとの間の供給流路にエアードライヤが配置されており、前記気体タンクと前記エアードライヤとの間の供給流路にエアードライヤ側から気体タンク側への気体の流れを許容するチェックバルブが設けられた圧縮空気供給システムにおいて、
容積室に吸気口及び排気口が設けられ、
前記容積室に連通し、容積室内の圧力に応じて所定の時間開もしくは閉する空気送り時間調整機能を備えたバルブを備え、
前記バルブは前記気体タンクと前記チェックバルブ間および前記エアードライヤの乾燥剤と前記チェックバルブ間を連通するパージ流路を開閉するために設けられていることを特徴とする圧縮空気供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載された圧縮空気供給システムにおいて、
前記容積室に充填された圧縮空気が徐々に抜けて所定の圧力になるまでの時間で前記バルブを開閉することを特徴とする圧縮空気供給システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された圧縮空気供給システムを搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気送り時間調整機能を有するバルブ装置および該バルブ装置を備えたエアードライヤに関する。また本発明は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給システムに関する。  
本明細書において、バルブ装置とは、ピストンを基準とした少なくとも一の側の空間の流体の圧力が変化することにより、房室内に設けられたピストンが移動し、弁の開閉が切り換えられる構成である装置をいう。  
また、エアードライヤとは、水分や油分等を含んだ気体から水分や油分等を除去し気体を乾燥させる装置をいう。
【背景技術】
【０００２】
従来では、特許文献１に示す如く、車両のエアーブレーキ装置に用いられ、圧縮空気中の水分を除去する乾燥装置（エアードライヤ）があった。該乾燥装置は、再生可能な乾燥剤が充填された乾燥容器と、乾燥剤によって水分が吸着された乾燥圧縮空気が蓄えられる再生タンクと、を有していた。そして、空気圧縮装置から送られた圧縮空気を、乾燥容器の乾燥剤によって乾燥させ、エアーブレーキ装置のエアータンクに蓄えるように構成されていた。この際、乾燥圧縮空気の一部を乾燥装置内の再生タンクに蓄えるように設けられていた。そして、再生タンク内の乾燥圧縮空気を逆流させて、乾燥容器内の乾燥剤を再生することができるように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１６７２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、乾燥装置内に上記再生タンクを設けず、乾燥装置外部のエアータンクを利用することが考えられるが、ただ単に、再生タンクを廃止しただけでは、前記エアータンク内の乾燥圧縮空気が逆流し続けてしまう。  
そこで、乾燥剤を再生するために必要な乾燥圧縮空気の量だけ逆流するように制限する必要があり、逆流する量を制限するべく、空気送り時間調整機能を備えたバルブ装置が考えられる。
【０００５】
図１２（Ａ）（Ｂ）に示すのは、出願人が考慮している空気送り時間調整機能を備えたバルブ装置４０の問題点を示す断面図である。このうち、図１２（Ａ）は弁が閉塞した状態から開放した状態に切り換えられる様子を示す図である。一方、図１２（Ｂ）は弁が開放した状態から閉塞した状態に切り換えられる様子を示す図である。
【０００６】
図１２（Ａ）に示す如く、バルブ装置４０は、容積室４３と、ピストン４１と、弁体４４と、弁座部４９と、圧縮コイルばね４５と、を備えている。このうち、容積室４３は、空気の圧力が作用するように構成されている。また、ピストン４１は、ピストン４１の軸方向に容積室４３の内部を摺動することができるように構成されている。具体的には、ピストン４１の外周には、Ｏリング４６が取り付けられており、Ｏリング４６が容積室４３の内面と接触する構成である。
【０００７】
またさらに、弁体４４は、ピストン４１の一端側（図中下側）にピストン４１と一体に移動可能に設けられている。そして、弁体４４は、容積室４３の前記一端側の開口に設けられた弁座部４９と接触することにより、弁（４４、４９）が閉塞した状態となる。一方、弁体４４が弁座部４９から離間することにより、弁（４４、４９）が開放した状態となるように構成されている。また、圧縮コイルばね４５は、容積室４３におけるピストン４１の移動方向の他端側（図中上側）に設けられ、ピストン４１を前記一端側（図中下側）へ付勢するように構成されている。従って、容積室４３の内部に空気の圧力が作用していない通常の状態では、弁（４４、４９）は、閉塞した状態になる。
【０００８】
また、ピストン４１には、空気送り時間を調整するために弁（４４、４９）が開放して空気が逆流し始めたときから閉塞するまでの時間を制御するために、比較的小径の穴部４２が形成されている。穴部４２は、ピストン４１を基準とした容積室４３の内部の前記一端側（図中下側）の空気の圧力と、前記他端側（図中上側）の空気の圧力との差に応じて空気を一方から他方へ流すことができるように構成されている。ここで、空気送り時間調整手段として弁（４４、４９）が開放して空気が逆流し始めたときから閉塞するまでの時間は、穴部４２の開口径によって決まる構成である。
【０００９】
またさらに、容積室４３の前記一端側（図中下側）における弁座部４９は、第１流路４７と接続されている。また、第１流路４７は、前記エアータンクと接続されている。一方、容積室４３の前記他端側（図中上側）は、第２流路４８と接続されている。また、第２流路４８は、乾燥容器（図示せず）と接続され、さらに乾燥容器を介してエキゾーストバルブ（図示せず）およびコンプレッサー（図示せず）と接続されている。
【００１０】
そして、第２流路４８からピストン４１を基準とした容積室４３における前記他端側（図中上側）へ圧縮された空気が送り込まれる。すると、ピストン４１を基準とした容積室４３における前記他端側（図中上側）の空気の圧力が、前記一端側（図中下側）の空気の圧力より大きくなる。そのため、容積室４３における前記他端側（図中上側）の空気が、穴部４２を介して、容積室４３における前記一端側（図中下側）へ徐々に流れ込む。従って、容積室４３における前記一端側（図中下側）に空気が溜まり、該一端側（図中下側）の空気の圧力が徐々に高くなる。
【００１１】
すると、容積室４３の前記一端側（図中下側）の空気の圧力が、圧縮コイルばね４５の付勢力に抗して、ピストン４１を前記他端側（図中上側）へ徐々に移動させる。そして、ピストン４１が前記他端側（図中上側）へ移動すると、弁（４４、４９）は、開放した状態となる。弁（４４、４９）が開放した後、前記エアータンクが設定された圧力に達し、プレッシャガバナ（図示せず）によってエキゾーストバルブが開放される。そのため、第２流路４８からの圧縮された空気はエキゾーストバルブから排出される。そして、第１流路４７と接続されたエアータンクからの空気が、弁（４４、４９）、容積室４３の前記他端側（図中上側）を介して第２流路４８へ逆流し始める。
【００１２】
図１２（Ｂ）に示す如く、弁（４４、４９）が開放して空気が逆流し始めたときから、空気送り時間調整機能が作用し始める。具体的には、ピストン４１を基準とした容積室４３における前記他端側（図中上側）の空気の圧力が、前記一端側（図中下側）の空気の圧力より低くなる。そのため、前記一端側（図中下側）の空気が、穴部４２を介して、前記他端側（図中上側）へ徐々に流れ出す。従って、前記一端側（図中下側）の空気の圧力が徐々に低くなる。そして、前記一端側（図中下側）の空気の圧力によってピストン４１を押す力の大きさが、圧縮コイルばね４５がピストン４１を押す力の大きさより小さくなると、圧縮コイルばね４５の付勢力によって、ピストン４１は前記一端側（図中下側）へ徐々に移動する。
【００１３】
この間、弁（４４、４９）は開放した状態であり、第１流路４７からの空気が、弁（４４、４９）、容積室４３の前記他端側（図中上側）を介して第２流路４８へ送られ続けている。そして、弁（４４、４９）が開放して空気が逆流し始めたときから所定時間（例えば３０秒）経過したとき、弁体４４が弁座部４９と接触して弁（４４、４９）が閉塞した状態に切り換えられ、第１流路４７からの空気の流れが止められる。このようにして、空気送り時間調整機能として所定時間（例えば３０秒）の間、弁（４４、４９）を介して空気を逆流させることができるように構成されている。
【００１４】
しかしながら、ピストン４１は、Ｏリング４６が取り付けられた大径の部分と、弁体近傍の小径の部分とを有している。そして、前記大径の部分および前記小径の部分が容積室４３の内側等と接触しながら摺動する構成である。径の大きさが異なる箇所で摺動するため、ピストン４１の姿勢が移動方向に対して傾く所謂、軸ずれが生じる虞がある。そして、軸ずれにより、こじるようにして摺動負荷が増加する虞がある。またさらに、摺動負荷の増加により一般的にピストン４１（軸等の小径の部分含む）に取り付けられるゴムで形成されたＯリング４６等が著しく早く劣化する虞がある。
【００１５】
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、空気送り時間調整機能を有する弁の開閉を行うピストンの摺動を考慮したバルブ装置および該バルブ装置を備えたエアードライヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様のバルブ装置は、気体圧縮機と、当該気体圧縮機から供給される気体を貯留する気体タンクと、の間の気体の流路をバイパスするバイパス流路の開閉を行うバルブ装置であって、前記気体圧縮機および前記気体タンクの少なくとも一方から気体が供給されて内圧が上昇し、前記気体圧縮機側の減圧に伴い穴部から気体が所定の時間をかけて流出して内圧が減少する容積室と、前記容積室と連通し、前記容積室が所定圧に達した状態で前記気体圧縮機側が減圧することで前記バイパス流路を開き、その後前記容積室の内圧が減少することで前記バイパス流路を閉じる第１バルブと、を備え、前記第１バルブは、前記容積室から独立して形成された気筒部内をピストンが摺動することで前記バイパス流路を開閉する構成を備えることを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、前記気筒部は、前記容積室から独立した構成である。ここで、前記容積室は所定量の気体を溜める必要があるので、ある程度大きく設ける必要がある。一方、前記気筒部は、前記容積室のように所定量の気体を溜める必要がないので、大きく設ける必要がない。従って、前記ピストンの径を大きく設ける必要がない。そして、前記ピストンにおける同径箇所が前記気筒部の内側と接触して摺動するように、前記ピストンを形成することができる。
【００１８】
その結果、径が大きく異なる箇所が接触して摺動するときにピストンの姿勢が移動方向に対して傾く所謂、軸ずれが生じることを防止することができる。また、軸ずれによるこじるようにして摺動負荷が増加することを防止することができる。またさらに、摺動負荷の増加により一般的にピストンに取り付けられるゴムで形成されたピストンリングが劣化する虞を低減することができる。これにより、バルブ装置の耐久性を向上させることができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ピストンの外周に前記ピストンの移動方向に沿って適宜の間隔を空けて少なくとも三つのリング状の封止部材が設けられることにより、前記気筒部内が前記ピストンの移動方向に沿って第１〜第４の空間の順に、少なくとも四つに区画され、前記気筒部の内壁には、前記バイパス流路における前記気体圧縮機側流路へ通じる第１の開口と、前記バイパス流路における前記気体タンク側流路へ通じる第２の開口とが、前記ピストンの移動方向に所定の間隔を空けて形成されており、前記第１の空間は、前記ピストンの位置に拘わらず前記容積室と常時連通する空間であり、前記第４の空間は、前記ピストンの位置に拘わらず前記第１の開口を内側に有する空間であり、前記第２の空間は、前記ピストン内に形成された連通路により前記第４の空間と常時連通する空間であり、前記第３の空間は、閉鎖空間であり、前記ピストンは、付勢手段によって、前記第１バルブを閉じる方向に付勢されており、前記気体圧縮機から気体が供給されている状態では、前記第１の空間において前記ピストンに作用する圧力と、前記第４の空間において前記ピストンに作用する圧力と、のバランスにより前記第２の開口が前記第３の空間内に位置した状態が維持されることで前記第１バルブが閉状態となり、前記気体圧縮機側の減圧により、前記第１の空間において前記ピストンに作用する圧力が、前記第４の空間において前記ピストンに作用する圧力に打ち勝って、前記第２の開口が前記第２の空間内に位置するまで前記ピストンを移動させることで第１バルブが開状態となり、その後前記容積室の内圧の減少により、前記第１の空間において前記ピストンに作用する圧力が減少し、前記付勢手段の付勢力によって前記第２の開口が前記第３の空間内に位置するまで前記ピストンが戻されることで前記第１バルブが閉状態となることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、第１の態様と同様の作用効果に加え、前記穴部からの気体の流出が始まる前に、前記気筒部内の前記一端の空間の気圧と前記他端の空間の気圧とが釣り合っている状態となる。この状態では、小さな力のばねでピストンの位置を安定させることができる。  
また、前記気筒部内の前記第１の空間の気圧と前記第４の空間の気圧との差が生じることにより、前記ピストンが移動し、前記第１バルブが開状態から閉状態となる。  
またさらに、前記所定の時間が経過したとき、前記気筒部内の前記第１の空間の気圧と前記第４の空間の気圧とが再び釣り合っている状態となる。この状態で付勢手段の付勢力によって前記ピストンを移動させるように構成されている。
【００２１】
その結果、前記付勢手段の一例であるばねの付勢力は比較的小さくてよい。また、前記ばねの付勢力を比較的小さく設けることができるので、比較的強い付勢力を有していたばねが付勢力を失う所謂、ばねのへたりを考慮する必要がない。  
また、前記第２の開口が前記第２の空間内に位置するまで前記ピストンを移動させることで第１バルブが開状態となり、前記第２の開口が前記第３の空間内に位置するまで前記ピストンが戻されることで前記第１バルブが閉状態となる。その結果、簡単な構成で切り換えることができる。
【００２２】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記容積室へ気体を充填するための第２バルブと、前記穴部を介して前記容積室から気体を排出するための第３バルブと、を備えることを特徴とする。  
本態様によれば、第１または第２の態様と同様の作用効果に加え、前記第２バルブおよび前記第３バルブを有さない構成と比較して、短時間で前記容積室に気体を充填させることができる。
【００２３】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記容積室から前記穴部を介して排出される気体は、大気開放される構成であることを特徴とする。  
本態様によれば、第３の態様と同様の作用効果に加え、前記容積室の気体を、残圧がない箇所に排出するので、容積室の気圧を必ず元の気圧に戻すことができる。その結果、一度、前記開状態となってから前記閉状態に確実に戻すことができる。また、前記開状態となったときから前記閉状態に戻るまでの時間の長さのバラツキを小さくし、前記時間の長さを安定させることができる。
【００２４】
本発明の第５の態様のエアードライヤは、再生可能な乾燥剤を有する乾燥部と、該乾燥部における流路の一端側に接続された再生用バルブ装置と、を備えたエアードライヤであって、前記再生用バルブ装置は、上記第１から第４のいずれか一の態様のバルブ装置であり、前記乾燥部は、前記気体圧縮機および気体排出バルブと、前記再生用バルブ装置との間に設けられており、前記気体排出バルブが開放され、前記第１バルブがバイパス流路を開いているときに逆流する前記気体タンクの気体を利用して前記乾燥剤を乾燥させることを特徴とする。  
本態様によれば、前記エアードライヤの前記再生用バルブ装置は、上記第１から第４のいずれか一の態様の前記バルブ装置である。従って、前記エアードライヤにおいて、上記第１から第４のいずれか一の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【００２５】
本発明の第６の態様に係るバルブ装置は、容積室と、該容積室に設けられた吸気口及び排気口と、前記容積室に連通し、前記容積室の圧力の変化に応じて所定の時間開もしくは閉するバルブとを備えたことを特徴とする。
【００２６】
容積室には高圧の気体（エアー）が収容される。高圧の気体は圧縮機から吸気口に供給される。容積室へ供給された高圧の気体は排気口から排出される。容積室にはバルブが連通している。バルブとしてはピストン形式、ボールバルブ形式及びダイアフラム形式を用いることができる。
【００２７】
例えばピストンタイプの場合、ピストンの移動方向に対して一方の側の室に容積室から高圧の気体を流入し、他方の側の室にバネやゴム等の付勢手段を配置する。  
ピストンは高圧の気体で押されている間は付勢手段による力に抗してピストンを付勢手段側に移動させ、容積室内の高圧の気体が排気口より抜けるに従ってピストンは付勢手段による力に押されて付勢手段と反対側へ移動する。
【００２８】
ピストンの移動空間には複数の流路が連通されており、該流路間はピストンの移動により連通と閉塞を選択できる。  
例えば、容積室に高圧の気体が充填されてピストンが付勢手段側にあるときは前記流路を連通させ、容積室内から高圧の気体が抜け付勢手段とは反対側へ移動している際には前記流路をピストンで閉じるというバルブを構成することができる。
【００２９】
逆に、容積室に高圧の気体が充填されてピストンが付勢手段側にあるときはピストンにより前記流路を閉塞し、容積室内から高圧の気体が抜け付勢手段とは反対側へ移動している際には前記流路を連通させるバルブを構成することもできる。  
前記容積室の排気口の大きさを調整することにより容積室内の減圧時間を調整することができるので、前記ピストンの移動時間を調整でき、バルブの開閉時間を制御することができる。
【００３０】
また、容積室の排気口と吸気口を共通の口として、圧縮機側で電磁弁等を用いて容積室への高圧の気体の充填及び大気への開放ができるようにしてもよい。容積室は高圧の気体に代えて吸気口へ真空ポンプ（真空源）を接続し真空圧の気体を充填しても良い。
【００３１】
真空圧の気体の場合は、容積室の排気口から容積室内へ大気等の気体が流入する。容積室にはバルブが連通している。バルブとしては高圧の気体と同様にピストン形式、ボールバルブ形式及びダイアフラム形式を用いることができる。
【００３２】
例えばピストンタイプの場合、ピストンの移動方向に対して一方の側の室を容積室と連通させ真空圧とし、該一方の側の室内にバネやゴム等の付勢手段を配置する。  
ピストンは他方の側が大気圧等の真空圧よりも高い圧力で押され、付勢手段による力に抗してピストンを付勢手段側に移動させる。容積室内の真空圧が高くなるに従って、ピストンは付勢手段による力に押されて付勢手段と反対側へ移動する。
【００３３】
ピストンの移動空間には複数の流路が連通されており、該流路はピストンの移動により連通と閉塞を選択できる。  
例えば容積室が真空圧でピストンが付勢手段側にあるときは前記流路を連通させ、容積室内の圧力が上がってピストンが付勢手段とは反対側へ移動したら前記流路をピストンで閉じるというバルブを構成することができる。
【００３４】
逆に、容積室が真空圧でピストンが付勢手段側にあるときは前記流路をピストンで閉塞し、容積室内の圧力が上がり、ピストンが付勢手段とは反対側へ移動している際には前記流路を連通させるバルブを構成することもできる。
【００３５】
前記容積室の排気口の大きさを調整することにより、容積室内の昇圧時間を調整することができるので、前記ピストンの移動時間を調整でき、バルブの開閉時間を制御することができる。  
また、容積室の排気口と吸気口を共通の口として、真空ポンプ側で電磁弁等を用いて容積室の真空引き及び大気への開放ができるようにしてもよい。
【００３６】
本発明の第７の態様に係る圧縮空気供給システム装置は、気体圧縮機と該気体圧縮機から供給される気体を貯留する気体タンクとの間の供給流路にエアードライヤが配置されており、前記気体タンクと前記エアードライヤとの間の供給流路にエアードライヤ側から気体タンク側への気体の流れを許容するチェックバルブが設けられた圧縮空気供給システムにおいて、容積室に吸気口及び排気口が設けられ、前記容積室に連通し、容積室内の圧力に応じて開閉するバルブを備え、前記バルブは前記気体タンクと前記チェックバルブ間および前記エアードライヤの乾燥剤と前記チェックバルブ間を連通するパージ流路を開閉するために設けられていることを特徴とする。
【００３７】
前記容積室の吸気口は、気体圧縮機とエアードライヤの乾燥剤間の供給流路もしくはエアードライヤの乾燥剤とチェックバルブ間の供給流路に連通され、容積室内が気体圧縮機からの高圧の気体で満たされる。また、前記容積室の吸気口を、チェックバルブと気体タンク間の供給流路に弁を介して連通されてもよい。弁を介することにより、気体タンク内の高圧の気体が必要以上に容積室の排気口から抜けてしまうことを防止できる。
【００３８】
弁としては容積室へ高圧の気体を所定量もしくは所定の圧力に達するまで供給するために開き構成となっており、ピストン方式、ダイアフラム方式、ボールバルブ方式及び電磁方式を用いることができる。該弁は気体圧縮機とエアードライヤの乾燥剤間の供給流路もしくはエアードライヤの乾燥剤とチェックバルブ間の供給流路に連通された容積室の吸気口への吸気流路に設けてもよい。これにより、吸気流路から容積室内の高圧の気体が供給流路側へ逆流することを防止できる。容積室への高圧の気体の供給源としては気体圧縮機とは別の第二の気体圧縮機により供給することもできる。
【００３９】
前記バルブとしてはピストン形式、ボールバルブ形式及びダイアフラム形式を用いることができる。  
例えばピストンタイプの場合、ピストンの移動方向に対して一方の側に形成された室に容積室から高圧の空気を流入し、他方の側にバネやゴム等の付勢手段を配置する。
【００４０】
ピストンは容積室内からの高圧の空気で押されている間は付勢手段による力に抗してピストンを付勢手段側に移動させ、容積室内の高圧の空気が排気口より抜けるに従ってピストンは付勢手段による力に押されて付勢手段と反対側へ移動する。  
ピストンの移動空間にはチェックバルブと気体タンクとの間の供給流路に連通するパージ流路及びエアードライヤの乾燥剤とチェックバルブとの間の供給流路に連通するパージ流路とが連通している。
【００４１】
前記ピストンの移動空間に連通する２つのパージ流路は、ピストンの移動により連通と閉塞を選択できる。例えば容積室に高圧の空気が充填されてピストンが付勢手段側にあるときはパージ流路を連通させ、容積室内から高圧の空気が抜け付勢手段とは反対側へ移動している際には前記流路をピストンにより閉塞するというバルブを構成することができる。
【００４２】
逆に、容積室に高圧の空気が充填されてピストンが付勢手段側にあるときはピストンにより前記流路を閉塞し、容積室内から高圧の空気が抜け付勢手段とは反対側へ移動している際には前記流路を連通させるバルブを構成することもできる。
【００４３】
また、前記容積室の排気口の大きさを絞り等を用いて調整することにより容積室内の減圧時間を調整することができるので、前記ピストンの移動時間を調整でき、バルブの開閉時間を制御することができる。
【００４４】
容積室の排気口は大気へ開放させておく他に、チェックバルブと気体圧縮機間の供給流路もしくはバルブからエアードライヤ側のパージ流路に連通させることもできる。これにより、エアードライヤのパージにより前記供給流路もしくパージ流路が大気へ開放されるのと連動して容積室も大気へ連通され、該エアードライヤのパージ時間をより簡単な構造で調整できる。
【００４５】
また、容積室の排気時間調整のための絞りによる高圧の気体の充填時間が問題にならない場合は、容積室の排気口と吸気口を共通の口（穴）としてもよい。容積室は高圧の気体ではなく、真空圧でもバルブとして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施例のバルブ装置を備えたエアー処理システムの配管を示す概略図。
【図２】本実施例のバルブ装置の概略を示す断面図。
【図３】本実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（エアー流入開始）。
【図４】本実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（開放直後）。
【図５】本実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（空気送り時間調整機能作用時）    。
【図６】他の実施例のバルブ装置の概略を示す断面図。
【図７】他の実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（エアー流入開始）。
【図８】他の実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（開放直後）。
【図９】他の実施例のバルブ装置の動作を示す断面図（空気送り時間調整機能作用時    ）。
【図１０】他の実施例のバルブ装置の動作を示す断面図。
【図１１】他の実施例のバルブ装置の動作を示す断面図。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）は出願人が考慮しているバルブ装置の問題点を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。  
図１に示すのは、本実施例のバルブ装置１０を備えたエアー処理システム１の配管を示す概略図である。尚、本発明の構成の要部を図示し、その他の部材及び気体の流路の図示は省略してある。  
図１に示す如く、本実施例のエアー処理システム１は、空気送り時間調整機能を有するバルブ装置１０を備えている。一例として、エアードライヤ（５）の再生用のバルブ装置１０として説明する。
【００４８】
本実施例のエアー処理システム１は、バルブ装置１０と、乾燥部５と、を備えている。本実施例のエアー処理システム１の配管構成は、例えば、トラック等の商用の車両のエアーブレーキシステムや、一般的な自動車の空調システムとして用いることができる。  
具体的に、エアー処理システム１は、気体圧縮機であるコンプレッサー２と、システム用の気体タンク７と、バルブ装置１０と、乾燥部５と、気体排出部であるエキゾーストバルブ３と、サイレンサー４と、を備えている。
【００４９】
このうち、コンプレッサー２は、気体を圧縮し、圧縮した該気体を送ることができるように設けられている。また、気体タンク７は、乾燥した気体を貯蔵することができ、例えば、エアーブレーキシステム等に用いるように構成されている。またさらに、バルブ装置１０は、気体の圧力が作用していないとき、詳しくは後述する第１バルブ２２（図２〜図５参照）が閉塞した状態に設けられている。そして、所謂パイロット指令により、第１バルブ２２の開放状態と閉塞状態とを切り換えることができるように構成されている。
【００５０】
また、乾燥部５は、内部に乾燥剤６を有しており、通過する気体を乾燥させることができるように設けられている。またさらに、エキゾーストバルブ３は、通常、弁が閉塞した状態に設けられている。そして、図示しないプレッシャガバナからのパイロット指令により、前記弁の開放状態と閉塞状態とを切り換えることができるように構成されている。また、サイレンサー４は、気体を排出する際の音を小さくすることができるように設けられている。
【００５１】
そして、バルブ装置１０の第１バルブ２２を基準とした一方は、第１流路１４によって乾燥部５と接続されている。また、他方は、第２流路１５によって気体タンク７と接続されている。さらに、第１流路１４および第２流路１５は、チェックバルブ８によって接続されている。  
ここで、「チェックバルブ」とは、一の方向への流れを許し、逆の方向への流れを止めることができるように構成されたバルブをいう。逆止弁ともいう。
【００５２】
本実施例では、チェックバルブ８は、乾燥部５から気体タンク７への流れを可能とし、気体タンク７から乾燥部５への流れを止めるように設けられている。  
また、乾燥部５におけるバルブ装置１０と接続した側と反対側には、コンプレッサー２およびエキゾーストバルブ３が接続されている。またさらに、エキゾーストバルブ３における乾燥部５およびコンプレッサー２と接続した側と反対側には、サイレンサー４が接続されている。
【００５３】
以下、エアー処理システム１におけるバルブ装置１０の構成および動作について簡単に説明する。  
バルブ装置１０は、詳しくは後述するように、空気抜きに用いる絞り弁１２および大気排気口１３と接続されている。  
エキゾーストバルブ３が閉塞した状態では、コンプレッサー２から圧縮した気体が乾燥部５へ送られ、乾燥部５によって圧縮した気体が乾燥される。そして、乾燥した圧縮気体は、チェックバルブ８を介して、気体タンク７へ送られる。  
尚、この際、乾燥した圧縮気体は、第１流路１４からバルブ装置１０にも流れ込む。そして、後述する第２ピストン２４（図２〜図５参照）による第２バルブ２５（図２〜図５参照）が開く。これにより、気体タンク７の圧縮気体が、第２流路１５から第２バルブ２５を介して容積室１１に流入する。
【００５４】
気体タンク７へ送られた乾燥した圧縮気体は、気体タンク７に貯蔵されるように構成されている。そして、気体タンク７の気圧の値が設定された所定の値に達すると、図示しないプレッシャガバナが空気圧信号としての制御圧力を発生させ、エキゾーストバルブ３を開放状態に切り換える。これにより、コンプレッサー２からの圧縮気体は、エキゾーストバルブ３およびサイレンサー４から大気排出される。また、気体タンク７の乾燥圧縮気体が、所定時間だけバルブ装置１０を介して乾燥部５へ流れ、乾燥剤６を再生させる。
【００５５】
このとき、バルブ装置１０は、空気送り時間調整機能を作用させることにより、所定時間だけ乾燥圧縮気体を乾燥部５へ流すことができるように構成されている。詳しくは後述するように、エキゾーストバルブ３が開放状態に切り換えられると、バルブ装置１０の第１バルブ２２が開放状態となり乾燥圧縮気体が乾燥部５へ流れ始める。すると、容積室１１に流入した気体が絞り弁１２および大気排気口１３を介して大気へ徐々に抜け出る。そして、空気送り時間調整機能として所定時間（例えば３０秒）経過したとき、バルブ装置１０の第１バルブ２２が閉塞状態に切り換えられるように構成されている。
【００５６】
そして、再生に用いられた気体は、エキゾーストバルブ３から大気排出される。その後、エアーブレーキ等の使用により、気体タンク７の気圧の値が設定された値を下回ると、図示しないプレッシャガバナが、エキゾーストバルブ３を閉塞状態に切り換える。これにより、前述したように、乾燥圧縮気体が気体タンク７に送られ、気体タンク７の気圧が設定された気圧に達する。
【００５７】
続いて、エアー処理システム１におけるバルブ装置１０の配管接続と、バルブ装置１０の構造について説明する。  
図２に示すのは、本実施例のバルブ装置１０の概略を示す断面図である。  
図２に示す如く、バルブ装置１０は、容積室１１と、穴部２８と、第１気筒部１７と、第１ピストン１８と、第２気筒部２３と、第２ピストン２４と、第１流路１４と、第２流路１５と、第３流路１６と、を有している。このうち、容積室１１は、前述したように圧縮気体を溜めることができるように設けられている。また、穴部２８は、容積室１１の圧縮気体を容積室１１から流出可能に構成されている。
【００５８】
またさらに、第１気筒部１７の一端は、容積室１１と繋がっている。また、第１ピストン１８は、第１気筒部１７の内部を摺動可能に設けられている。第１ピストン１８の外周には、封止部材としてのＯリング２１、２１、２１が三つ取り付けられている。そして、三つのＯリング２１、２１、２１が、第１気筒部１７の内部空間を第１ピストン１８の移動方向に四つに区画するように構成されている。ここで、容積室１１と繋がっている前記一端の区画から順に第１区画Ａ、第２区画Ｂ、第３区画Ｃ、第４区画Ｄとする。
【００５９】
第２区画Ｂは、第４区画Ｄと第１ピストン１８の内部で繋がるように第１ピストン１８が形成されている。一方、第３区画Ｃは、第４区画Ｄと繋がらないように構成されている。そして、第４区画Ｄは、第１流路１４と繋がっている。言い換えると、第４区画Ｄは、第１流路１４の開口である第１の開口１４ａを内側に有する空間である。また、第１ピストン１８が摺動することにより、第２区画Ｂおよび第３区画Ｃの一方が、第２流路１５と繋がるように構成されている。言い換えると、第１ピストン１８が摺動することにより、第２区画Ｂおよび第３区画Ｃの一方が、第２流路１５の開口である第２の開口１５ａを内側に有するように構成されている。
【００６０】
具体的には、第１ピストン１８が前記一端側（第１区画Ａ側）と反対側である他端側（第４区画Ｄ側）へ摺動し、第２区画Ｂと第２流路１５とが繋がることにより、第２流路１５が、第１気筒部１７の第２区画Ｂ、第１ピストン１８の内部および第４区画Ｄを介して第１流路１４と繋がった状態となる。これが、前述した第１バルブ２２の開放状態である。一方、第１ピストン１８が前記一端側（第１区画Ａ側）へ摺動し、第３区画Ｃと第２流路１５とが繋がることにより、第１ピストン１８によって第２流路１５と第１流路１４との繋がりが遮断された状態となる。これが、前述した第１バルブ２２の閉塞状態である。
【００６１】
尚、第１気筒部１７の他端には、止め部材１９が設けられている。そして、止め部材１９と第１ピストン１８との間に圧縮ばねである第１ばね２０が設けられている。第１ばね２０は、比較的小さい力で、第１ピストン１８を前記一端側（第１区画Ａ側）へ付勢している。従って、第１ピストン１８を基準とした前記一端側である第１区画Ａの気圧と、前記他端側である第４区画Ｄの気圧との差が無い場合、第１ピストン１８は第１ばね２０の力によって前記一端側へ移動した状態となる。つまり、第１バルブ２２が閉塞状態となる。
【００６２】
またさらに、第２気筒部２３の一端は、容積室１１と繋がっており、他端は、第３流路１６と繋がっている。また、第２ピストン２４は、第２気筒部２３に沿って移動可能に設けられており、第２気筒部２３における容積室１１側の空間と、第３流路１６側の空間とを区画するように構成されている。また、第２ピストン２４によって、第２バルブ２５および第３バルブ２６が構成されている。
【００６３】
このうち、第２バルブ２５は、容積室１１と第２気筒部２３とが繋がった開放状態と、容積室１１と第２気筒部２３との繋がりを遮断した閉塞状態とを切り換え可能に設けられている。  
一方、第３バルブ２６は、容積室１１と穴部２８とが繋がった開放状態と、容積室１１と穴部２８との繋がりを遮断した閉塞状態とを切り換え可能に設けられている。
【００６４】
第２バルブ２５の開閉動作は、第３バルブ２６の開閉動作と連動している。第２バルブ２５が開放状態のとき、第３バルブ２６は閉塞状態となる。一方、第２バルブ２５が閉塞状態のとき、第３バルブ２６は、開放状態となる。  
また、第２ピストン２４は、第２バルブ２５が閉塞状態、第３バルブ２６が開放状態となる方向へ第２ばね２７の付勢力によって付勢されている。  
またさらに、第２気筒部２３における第２ピストン２４によって区画された容積室１１側の空間と、第２流路１５とが繋がるように構成されている。
【００６５】
また、前述したように、第１流路１４は、第１気筒部１７の第４区画Ｄと、コンプレッサー２およびエキゾーストバルブ３とを繋ぐように構成されている。一例として、乾燥部５を介して、コンプレッサー２およびエキゾーストバルブ３に繋がれている。また、前述したように、第２流路１５は、第１気筒部１７の第２区画Ｂおよび第３区画Ｃの一方と、気体タンク７とを繋ぐように構成されている。さらに、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された容積室１１側の空間と、気体タンク７とをも繋ぐように構成されている。
【００６６】
また、第３流路１６は、乾燥部５と繋がる第１流路１４と繋がるように構成されている。  
またさらに、穴部２８は、絞り弁１２と接続されており、絞り弁１２が単位時間当たりの気体の流量を調整することができるように構成されている。また、絞り弁１２は、大気排気口１３と接続されており、大気排気口１３は、気体を大気に排出することができるように設けられている。
【００６７】
尚、気体タンク７は、第１タンク７ａ、第２タンク７ｂおよび第３タンク７ｃを有している。そして、第１タンク７ａ〜第３タンク７ｃは直列に接続されており、第１タンク７ａと第２タンク７ｂとの間および第２タンク７ｂと第３タンク７ｃとの間には、それぞれバルブ７ｄが設けられている。
【００６８】
続いて、エアー処理システム１におけるバルブ装置１０の動作について、詳しく説明する。  
図３に示すのは、本実施例のエアー流入開始時におけるバルブ装置１０の動作を示す断面図である。  
前述したように、エキゾーストバルブ３が閉塞した状態で、コンプレッサー２から圧縮空気が送られると、圧縮空気は、乾燥部５によって乾燥され、チェックバルブ８を介して気体タンク７に送られて貯蔵される。  
このとき、図３に示す如く、第１流路１４から第１気筒部１７の第４区画Ｄへ圧縮空気が流れ込む。
【００６９】
また、第２流路１５から第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された容積室１１側の空間に圧縮空気が流れ込む。これにより、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された容積室１１側の空間の気圧が、容積室１１の気圧より高くなる。  
尚、第２流路１５から第１気筒部１７の第３区画Ｃに圧縮空気が流れ込むが、第１バルブ２２が閉塞した状態である。従って、第３区画Ｃに流れ込んだ圧縮空気は、第１ピストン１８に対しては何ら作用しない。
【００７０】
さらに、第３流路１６から第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された第３流路１６側の空間に圧縮空気が流れ込む。これにより、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された第３流路１６側の空間の気圧が、容積室１１の気圧より高くなる。  
そして、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された第３流路１６側の空間の気圧および容積室１１側の空間の気圧が、第２ばね２７の付勢力に抗して、第２ピストン２４を移動させる。従って、第２バルブ２５が開放状態となり、第３バルブ２６が閉塞状態となる。
【００７１】
その結果、第２流路１５から、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された容積室１１側の空間を介して、容積室１１へ圧縮空気が一気に流れ込む。そのため、容積室１１の気圧が一気に高くなる。このとき、容積室１１から第１気筒部１７の第１区画Ａへ、圧縮空気が流れ込む。ここで、第１気筒部１７の第１区画Ａの気圧と、第４区画Ｄの気圧とが等しいため、第１ピストン１８は移動しない。つまり、第１バルブ２２は閉塞状態のままである。
【００７２】
図４に示すのは、本実施例の開放直後のバルブ装置１０の動作を示す断面図である。  
前述したように、気体タンク７の気圧の値が所定の値に達するとプレッシャガバナ（図示せず）が、エキゾーストバルブ３を開放状態にする。  
すると、図４に示す如く、第１流路１４の気圧が一気に低下するため、第１気筒部１７の第１区画Ａの気圧に対して、第４区画Ｄの気圧が一気に低くなる。つまり、バランスが崩れる。
【００７３】
そのため、第１ピストン１８は、第１ばね２０の付勢力に抗して第４区画Ｄ側へ摺動する。これにより、第２区画Ｂと第２流路１５とが繋がる。つまり、第１バルブ２２は開放状態となる。このとき、第２流路１５は、気体タンク７と接続されており、気圧が高い状態である。一方、第１流路１４は、エキゾーストバルブ３が開放状態であるため、第２流路１５と比較して気圧が低い状態である。従って、気体タンク７に貯蔵されていた圧縮空気が、第２流路１５から、第１気筒部１７の第２区画Ｂ、第１ピストン１８の内部および第４区画Ｄを介して、第１流路１４へ流れ込む。さらに、乾燥部５へ流れ、乾燥部５の乾燥剤６を再生して、エキゾーストバルブ３およびサイレンサー４を介して排出される。
【００７４】
このとき、第３流路１６の気圧も、第１流路１４の気圧と同様に、一気に低下する。そして、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された第３流路１６側の空間の気圧は、容積室１１の気圧より急激に低くなる。  
そして、第２気筒部２３における第２ピストン２４に区画された第３流路１６側の空間の気圧と、容積室１１の気圧との差が、第２ばね２７の付勢力と共に、第２ピストン２４を移動させる。従って、第２バルブ２５が閉塞状態となり、第３バルブ２６が開放状態となる。
【００７５】
その結果、容積室１１から第３バルブ２６を介して穴部２８へ圧縮空気が流出し始める。流出した圧縮空気は、前述した絞り弁１２によって流量を調整されながら、大気排気口１３から排出される。ここで、排出先には残圧が作用しないので、容積室１１の気圧が大気圧と等しくなるまで、流出し続ける。つまり、何度も流出を繰り返した場合であっても、流出する圧縮空気の量を安定させることができる。
【００７６】
尚、気体タンク７からの圧縮空気が第２流路１５から第２気筒部２３へ流れ込もうとするが、第２ピストン２４を、第２バルブ２５が開く方向へ移動させるように作用する虞はない。この理由は、第１バルブ２２が開放状態であり、第１流路１４の気圧が第２流路１５の気圧より著しく低く、気体タンク７からの圧縮空気が第２流路１５から第１気筒部１７を介して第１流路１４へ積極的に流れるからである。
【００７７】
図５に示すのは、本実施例の空気送り時間調整機能作用時のバルブ装置１０の動作を示す断面図である。  
図５に示す如く、図４に示す状態から容積室１１の圧縮空気が第３バルブ２６、穴部２８および絞り弁１２を介して大気排気口１３から排出され続けると、容積室１１の気圧が徐々に低下する。そして、大気圧と等しくなる。ここで、第１気筒部１７の第１区画Ａは、前述したように、容積室１１と繋がっている。従って、第１区画Ａの気圧も大気圧と等しくなるまで低下する。
【００７８】
そして、第１区画Ａの気圧と、第４区画Ｄの気圧とが釣り合った状態、または、第１区画Ａの気圧が第４区画Ｄの気圧より低い状態となる。すると、第１ばね２０の比較的小さい付勢力によって、第１ピストン１８は第１区画Ａ側へ摺動する。つまり、第１バルブ２２が閉塞状態となる。  
その結果、気体タンク７の圧縮空気の第２流路１５から第１気筒部１７を介した第１流路１４への流れが遮断される。
【００７９】
以上、説明したように、エキゾーストバルブ３が開放状態となり、圧縮空気が容積室１１から穴部２８を介して流出し始めたときから、空気送り時間調整機能として、所定時間（例えば３０秒）が経過したとき、気体タンク７の乾燥圧縮空気が乾燥部５に対して逆流するように本実施例のバルブ装置１０は構成されている。  
また、第１バルブ２２の開閉状態を切り換える第１ピストン１８は、容積室１１から独立した第１気筒部１７に設けられている。ここで、「独立」は、気体が第１気筒部１７および容積室１１の一方から他方へ流れることができるように繋がっていてもよい。第１ピストン１８が第１気筒部１７の内部を摺動し、容積室１１の内部を摺動しない関係であればよい。
【００８０】
従って、第１ピストン１８の形状の自由度を増すことができる。具体的には、大径部分および小径部分の大きく異なる径の部分を構成する必要がなく、略均一な径部分で構成することができる。その結果、第１ピストン１８の姿勢が摺動方向に対して傾くといった所謂、軸ずれが生じる虞を低減することができる。さらに、軸ずれによる摺動負荷の著しい増加が生じる虞も低減することができる。
【００８１】
また、第１ピストン１８を付勢する第１ばね２０は、比較的小さい力で、第１区画Ａの気圧と第４区画Ｄの気圧とが釣り合っているとき、第１ピストン１８を摺動させる構成である。従って、繰り返し使用した場合であっても、第１ばね２０のばね力がへたって第１ピストン１８をきちんと移動させることができないといった虞がない。
【００８２】
またさらに、第２バルブ２５および第３バルブ２６を設けることにより、前述した別の構成（図１０参照）と比較して、容積室１１（図１０では符号４３）に圧縮空気が単位時間当たりに流入する量を大きくすることができる。言い換えると、短時間で容積室１１（図１０では符号４３）に所定量の圧縮空気を溜めることができる。
【００８３】
ここで、前述した別の構成（図１２参照）では、所定量の圧縮空気を溜めるには、開放状態から閉塞状態に切り換える空気送り時間調整機能が作用している時間（例えば３０秒）と略同じ長さの時間（例えば３０秒）が必要である。乾燥剤の再生に必要な時間は、システムによって様々であり、穴部４２（図１２参照）の開口径によって決まる構成であるが、容積室に空気を充填させる時間（弁が開くまでの時間）も穴部４２の開口径によって決まる構成である。そのため、乾燥剤の再生のタイミングが空気の充填時間に左右されてしまい、迅速な空気充填という要請と、再生処理のための空気送り時間調整機能の時間設定の自由度とを両立させることができない。例えば、空気を充填させる時間が１５秒しかとれない場合、３０秒の空気送り時間調整機能を作用させるための十分な空気充填を行うことができず、中途半端に１５秒だけ空気送り時間調整機能が作用することとなる。これでは、十分に乾燥剤を再生させることができない。  
本実施例の構成では、迅速な空気充填という要請と、再生処理のための空気送り時間調整機能の時間設定の自由度とを両立することができる。
【００８４】
尚、上記実施例では、穴部２８と、絞り弁１２とを別に構成したが、一緒に構成してもよい。  
また、上記実施例の第１バルブ２２は、通常、閉塞状態であり、所定の動作によって所定時間（例えば３０秒）だけ開放状態となり、その後、閉塞状態に戻る所謂、ノーマルクローズであるが、逆の構成でもよい。具体的には、通常、開放状態であり、所定の動作によって所定時間（例えば３０秒）だけ閉塞状態となり、その後、開放状態に戻る所謂、ノーマルオープンの構成でもよい。例えば、上記実施例における第３区画Ｃと第４区画Ｄとが連通し、第２区画Ｂと第４区画Ｄとが連通しないように第１ピストン１８を形成することにより構成することができる。  
ノーマルオープンの構成としてのバルブ装置（１０）は、気体圧縮機（２）と、当該気体圧縮機（２）から供給される気体を貯留する気体タンク（７）と、の間の気体の流路をバイパスするバイパス流路（１４、１５）の開閉を行うバルブ装置（１０）であって、前記気体圧縮機（２）および前記気体タンク（７）の少なくとも一方から気体が供給されて内圧が上昇し、前記気体圧縮機（２）側の減圧に伴い穴部（２８）から気体が所定の時間（例えば３０秒）をかけて流出して内圧が減少する容積室（１１）と、前記容積室（１１）と連通し、前記容積室（１１）が所定圧に達した状態で前記気体圧縮機（２）側が減圧することで前記バイパス流路（１４、１５）を閉じ、その後前記容積室（１１）の内圧が減少することで前記バイパス流路（１４、１５）を開く第１バルブ（２２）と、を備え、前記第１バルブ（２２）は、前記容積室（１１）から独立して形成された気筒部（１７）内をピストン（１８）が摺動することで前記バイパス流路（１４、１５）を開閉する構成を備えることを特徴とする。  
また、前記ピストン（１８）の外周に前記ピストン（１８）の移動方向に沿って適宜の間隔を空けて少なくとも三つのリング状の封止部材（２１、２１、２１）が設けられることにより、前記気筒部（１７）内が前記ピストン（１８）の移動方向に沿って第１〜第４の空間（第１区画Ａ、第２区画Ｂ、第３区画Ｃ、第４区画Ｄ）の順に、少なくとも四つに区画され、前記気筒部（１７）の内壁には、前記バイパス流路（１４、１５）における前記気体圧縮機側流路（１４）へ通じる第１の開口（１４ａ）と、前記バイパス流路（１４、１５）における前記気体タンク側流路（１５）へ通じる第２の開口（１５ａ）とが、前記ピストン（１８）の移動方向に所定の間隔を空けて形成されており、前記第１の空間（Ａ）は、前記ピストン（１８）の位置に拘わらず前記容積室（１１）と常時連通する空間であり、前記第４の空間（Ｄ）は、前記ピストン（１８）の位置に拘わらず前記第１の開口（１４ａ）を内側に有する空間であり、前記第２の空間（Ｂ）は、閉鎖空間であり、前記第３の空間（Ｃ）は、前記ピストン（１８）内に形成された連通路により前記第４の空間（Ｄ）と常時連通する空間であり、前記ピストン（１８）は、付勢手段（２０）によって、前記第１バルブ（２２）を閉じる方向に付勢されており、前記気体圧縮機（２）から気体が供給されている状態では、前記第１の空間（Ａ）において前記ピストン（１８）に作用する圧力と、前記第４の空間（Ｄ）において前記ピストン（１８）に作用する圧力と、のバランスにより前記第２の開口（１５ａ）が前記第３の空間（Ｃ）内に位置した状態が維持されることで前記第１バルブ（２２）が開状態となり、前記気体圧縮機（２）側の減圧により、前記第１の空間（Ａ）において前記ピストン（１８）に作用する圧力が、前記第４の空間（Ｄ）において前記ピストン（１８）に作用する圧力に打ち勝って、前記第２の開口（１５ａ）が前記第２の空間（Ｂ）内に位置するまで前記ピストン（１８）を移動させることで第１バルブ（２２）が閉状態となり、その後前記容積室（１１）の内圧の減少により、前記第１の空間（Ａ）において前記ピストン（１８）に作用する圧力が減少し、前記付勢手段（２０）の付勢力によって前記第２の開口（１５ａ）が前記第３の空間（Ｃ）内に位置するまで前記ピストン（１８）が戻されることで前記第１バルブ（２２）が開状態となることを特徴とする。  
またさらに、容積室１１に流れ込む圧縮空気は、コンプレッサー２から供給される構成でもよいし、気体タンク７から供給される構成でもよい。また、コンプレッサー２および気体タンク７の両方から供給される構成でもよい。
【００８５】
本実施例のバルブ装置１０は、気体圧縮機であるコンプレッサー２と、コンプレッサー２から供給される気体を貯留する気体タンク７と、の間の気体の流路をバイパスするバイパス流路（１４、１５）の開閉を行うバルブ装置１０であって、コンプレッサー２および気体タンク７の少なくとも一方から気体が供給されて内圧が上昇し、コンプレッサー２側の減圧に伴い穴部２８から気体が所定の時間（例えば３０秒）をかけて流出して内圧が減少する容積室１１と、容積室１１と連通し、容積室１１が所定圧に達した状態でコンプレッサー２側が減圧することでバイパス流路（１４、１５）を開き、その後容積室１１の内圧が減少することでバイパス流路（１４、１５）を閉じる第１バルブ２２と、を備え、第１バルブ２２は、容積室１１から独立して形成された気筒部である第１気筒部１７内をピストンである第１ピストン１８が摺動することでバイパス流路（１４、１５）を開閉する構成を備えることを特徴とする。
【００８６】
また、本実施例において、第１ピストン１８の外周に第１ピストン１８の移動方向に沿って適宜の間隔を空けて少なくとも三つのリング状の封止部材としてのＯリング２１、２１、２１が設けられることにより、第１気筒部１７内が第１ピストン１８の移動方向に沿って第１〜第４の空間である第１区画Ａ、第２区画Ｂ、第３区画Ｃ、第４区画Ｄの順に、少なくとも四つに区画され、第１気筒部１７の内壁には、バイパス流路（１４、１５）におけるコンプレッサー２側流路である第１流路１４へ通じる第１の開口１４ａと、バイパス流路（１４、１５）における気体タンク７側流路である第２流路１５へ通じる第２の開口１５ａとが、第１ピストン１８の移動方向に所定の間隔を空けて形成されており、第１の空間である第１区画Ａは、第１ピストン１８の位置に拘わらず容積室１１と常時連通する空間であり、第４の空間である第４区画Ｄは、第１ピストン１８の位置に拘わらず第１の開口１４ａを内側に有する空間であり、第２の空間である第２区画Ｂは、第１ピストン１８内に形成された連通路により第４区画Ｄと常時連通する空間であり、第３の空間である第３区画Ｃは、閉鎖空間であり、第１ピストン１８は、付勢手段である第１ばね２０によって、第１バルブ２２を閉じる方向に付勢されており、コンプレッサー２から気体が供給されている状態では、第１区画Ａにおいて第１ピストン１８に作用する圧力と、第４区画Ｄにおいて第１ピストン１８に作用する圧力と、のバランスにより第２の開口１５ａが第３区画Ｃ内に位置した状態が維持されることで第１バルブ２２が閉状態となり、コンプレッサー２側の減圧により、第１区画Ａにおいて第１ピストン１８に作用する圧力が、第４区画Ｄにおいて第１ピストン１８に作用する圧力に打ち勝って、第２の開口１５ａが第２区画Ｂ内に位置するまで第１ピストン１８を移動させることで第１バルブ２２が開状態となり、その後容積室１１の内圧の減少により、第１区画Ａにおいて第１ピストン１８に作用する圧力が減少し、第１ばね２０の付勢力によって第２の開口１５ａが第３区画Ｃ内に位置するまで第１ピストン１８が戻されることで第１バルブ２２が閉状態となることを特徴とする。
【００８７】
またさらに、本実施例において、容積室１１へ気体を充填するための第２バルブ２５と、穴部２８を介して容積室１１から気体を排出するための第３バルブ２６と、を備えることを特徴とする。  
また、本実施例において、容積室１１から穴部２８を介して排出される気体は、大気排気口１３から大気開放される構成であることを特徴とする。
【００８８】
本実施例のエアードライヤ（５）は、再生可能な乾燥剤６を有する乾燥部５と、乾燥部５における流路の一端側に接続された再生用バルブ装置１０と、を備え、乾燥部５は、コンプレッサー２およびエキゾーストバルブ３と、再生用バルブ装置１０との間に設けられており、エキゾーストバルブ３が開放され、第１バルブ２２が開状態のときに逆流する気体タンク７の気体を利用して乾燥剤６を乾燥させることを特徴とする。
【００８９】
また本実施例のバルブ装置１０は、容積室１１と、該容積室１１に設けられた吸気口（第３流路１６により構成される）及び排気口（穴部２８により構成される）と、前記容積室１１に連通し、前記容積室１１の圧力の変化に応じて所定の時間開もしくは閉するバルブ（第１バルブ２２）とを備えたことを特徴とする。
【００９０】
また本実施例は、気体圧縮機としてのコンプレッサー２と、コンプレッサー２から供給される気体を貯留する気体タンク７との間の供給流路にエアードライヤ５が配置されており、前記気体タンク７と前記エアードライヤ５との間の供給流路にエアードライヤ５側から気体タンク７側への気体の流れを許容するチェックバルブ８が設けられた圧縮空気供給システム（エアー処理システム１）において、容積室１１に吸気口（第３流路１６により構成される）及び排気口（穴部２８により構成される）が設けられ、前記容積室１１に連通し、容積室１１内の圧力に応じて開閉するバルブ（第１バルブ２２）を備え、第１バルブ２２は気体タンク７とチェックバルブ８およびエアードライヤ５の乾燥剤とチェックバルブ８間を連通するパージ流路を開閉するために設けられていることを特徴とする。
【００９１】
■■■［他の実施例１］■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
続いて、他の実施例のエアー処理システム１におけるバルブ装置３０の配管接続と、バルブ装置３０の構造について説明する。  
図６に示すのは、他の実施例のバルブ装置３０の概略を示す断面図である。  
図６に示す如く、他の実施例のバルブ装置３０は、容積室１１と、穴部３１と、第１気筒部１７と、第１ピストン１８と、第１流路１４と、第２流路１５と、を有している。  
尚、前述した実施例と同様の構成要素については同じ符号を用いることとし、その説明は省略する。
【００９２】
他の実施例のバルブ装置３０において、前述した実施例と異なる点がいくつかある。前述した実施例（図２〜図５参照）では、第３流路１６を用いていたが、他の実施例では用いない。  
また、前述した実施例（図２〜図５参照）では、第２気筒部２３の第２ピストン２４を移動させて、第２バルブ２５および第３バルブ２６の開閉を切り換えたが、他の実施例では、第２ピストン２４を移動させない。他の実施例では、第２バルブ２５が閉塞状態のままであり、第３バルブ２６が開放状態のままである。つまり、第２バルブ２５および第３バルブ２６を開閉するバルブとして用いていない。尚、異なる点の理解を容易にするために参考までに図示はする。
【００９３】
またさらに、前述した実施例（図２〜図５参照）では、穴部２８は絞り弁１２を介して大気排気口１３と接続されていたが、他の実施例では、穴部３１は絞り弁１２を介して第１流路１４と接続されている。
【００９４】
続いて、他の実施例のエアー処理システム１におけるバルブ装置３０の動作について、詳しく説明する。  
図７に示すのは、他の実施例のエアー流入開始時におけるバルブ装置３０の動作を示す断面図である。  
前述した実施例と同様、エキゾーストバルブ３が閉塞した状態で、コンプレッサー２から圧縮空気が送られると、圧縮空気は、乾燥部５によって乾燥され、チェックバルブ８を介して気体タンク７に送られて貯蔵される。
【００９５】
このとき、図７に示す如く、第１流路１４から第１気筒部１７の第４区画Ｄへ圧縮空気が流れ込む。  
また、第２流路１５から第１気筒部１７の第３区画Ｃに圧縮空気が流れ込むが、第１バルブ２２が閉塞した状態である。従って、第３区画Ｃに流れ込んだ圧縮空気は、第１ピストン１８に対しては何ら作用しない。  
またさらに、第１流路１４、絞り弁１２および穴部３１を介して容積室１１に圧縮空気が徐々に流れ込む。従って、容積室１１の気圧が徐々に高くなる。ここで、徐々に流れ込むのは、単位時間当たりに流入する量は絞り弁１２によって調整されるからである。
【００９６】
このとき、容積室１１から第１気筒部１７の第１区画Ａへ、圧縮空気が流れ込む。ここで、第１気筒部１７の第１区画Ａの気圧と、第４区画Ｄの気圧との関係について説明する。穴部３１から容積室１１に圧縮空気が流れ込み始めた際、容積室１１の気圧が徐々に高くなるため、前記流れ込み始めた時は、第１区画Ａの気圧は、第４区画Ｄの気圧より低い。その後、容積室１１の気圧が徐々に高くなり、第１区画Ａの気圧は、第４区画Ｄの気圧と等しくなる。第１ピストン１８は、当初から第１ばね２０の付勢力によって第１区画Ａ側に位置している。従って、第１区画Ａの気圧が徐々に高くなり、第４区画Ｄの気圧と等しくなるまでの間、第１ピストン１８は移動しない。つまり、第１バルブ２２は閉塞状態のままである。
【００９７】
図８に示すのは、他の実施例の開放直後のバルブ装置３０の動作を示す断面図である。
前述した実施例と同様、気体タンク７の気圧の値が設定された所定の値に達するとプレッシャガバナ（図示せず）が、エキゾーストバルブ３を開放状態にする。そのため、第１流路１４の気圧が一気に低下する。すると、第４区画Ｄの気圧が一気に低くなる。  
一方、容積室１１の圧縮空気は、穴部３１を介して流出し始めるが、絞り弁１２を介するため、単位時間当たりに流出する量が制限される。そのため、容積室１１の気圧は徐々に低下する。
【００９８】
従って、エキゾーストバルブ３を開放状態にした直後では、第１気筒部１７の第１区画Ａの気圧に対して、第４区画Ｄの気圧が一気に低くなる。つまり、バランスが崩れる。  
そのため、図８に示す如く、第１ピストン１８は、第１ばね２０の付勢力に抗して第４区画Ｄ側へ摺動する。これにより、第２区画Ｂと第２流路１５とが繋がる。つまり、第１バルブ２２は開放状態となる。  
その結果、前述した実施例と同様、気体タンク７に貯蔵されていた圧縮空気が、第２流路１５から、第１気筒部１７の第２区画Ｂ、第１ピストン１８の内部および第４区画Ｄを介して、第１流路１４へ流れ込む。さらに、乾燥部５へ流れ、乾燥部５の乾燥剤６を再生して、エキゾーストバルブ３およびサイレンサー４を介して排出される。
【００９９】
尚、気体タンク７からの圧縮空気が第２流路１５から第２気筒部２３へ流れ込もうとするが、第２ピストン２４を、第２バルブ２５が開く方向へ移動させるように作用する虞はない。この理由は、第１バルブ２２が開放状態であり、第１流路１４の気圧が第２流路１５の気圧より著しく低く、気体タンク７からの圧縮空気が第２流路１５から第１気筒部１７を介して第１流路１４へ積極的に流れるからである。さらに、第２ばね２７の付勢力が作用しているからである。また、容積室１１の気圧が高いからでもある。
【０１００】
図９に示すのは、他の実施例の空気送り時間調整機能作用時のバルブ装置３０の動作を示す断面図である。  
図９に示す如く、図８に示す状態から容積室１１の圧縮空気が穴部３１および絞り弁１２を介してエキゾーストバルブ３から排出され続けると、容積室１１の気圧が徐々に低下する。そして、大気圧と等しくなる。
【０１０１】
従って、前述した実施例と同様、第１区画Ａの気圧と、第４区画Ｄの気圧とが釣り合った状態となる。すると、第１ばね２０の比較的小さい付勢力によって、第１ピストン１８は第１区画Ａ側へ摺動する。つまり、第１バルブ２２が閉塞状態となる。  
その結果、気体タンク７の圧縮空気の第２流路１５から第１気筒部１７を介した第１流路１４への流れが遮断される。
【０１０２】
以上、説明したように、エキゾーストバルブ３が開放状態となり、圧縮空気が容積室１１から穴部３１を介して流出し始めたときから、空気送り時間調整機能として、所定時間（例えば３０秒）が経過したとき、気体タンク７の乾燥圧縮空気が乾燥部５に対して逆流するように、他の実施例のバルブ装置３０は構成されている。  
また、第１バルブ２２の開閉状態を切り換える第１ピストン１８は、容積室１１から独立した第１気筒部１７に設けられている。従って、第１ピストン１８の形状の自由度を増すことができ、この点については、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
また、第１ピストン１８を付勢する第１ばね２０は、比較的小さい力で、第１区画Ａの気圧と第４区画Ｄの気圧とが釣り合っているとき、第１ピストン１８を摺動させる構成である。従って、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。  
尚、他の実施例では、前述した実施例で用いた第２気筒部２３、第２ピストン２４、第２バルブ２５および第３バルブ２６を図示したが、これらを用いていない。前述した軸ずれ等を低減するための技術的思想としては、第３流路１６、第２気筒部２３、第２ピストン２４、第２バルブ２５および第３バルブ２６が無くてもよい。
【０１０４】
■■■［他の実施例２］■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
続いて、更に他の実施例に係るバルブ装置５０について図１０及び図１１を参照しつつ説明する。ここで図１０、図１１は、他の実施例に係るバルブ装置５０を搭載したエアードライヤ５’の断面を模式的に示した図である。尚、図１０及び図１１に示すエアードライヤ５’及びバルブ装置５０において、既に説明した実施形態と同一構成には同一符号を付してあり、以下ではその説明は省略する。
【０１０５】
図１０及び図１１に示すバルブ装置５０は、既に説明した実施例とは異なり、止め部材１９を廃止し、また当該止め部材に設けられるＯリングや前記止め部材１９を取り付ける為の固定リングも廃止して、部品点数の削減と低コスト化を図っている。  
より詳しくは、図１０及び図１１において符号５１はバルブ装置５０の基体（エアードライヤ５’の基体）を構成するベース部材を示しており、このベース部材５１に、容積室１１と、第１気筒部１７とが形成されている。
【０１０６】
第１気筒部１７には第１ピストン１８が収容され、その上で第１気筒部１７の開口に蓋部材５２が図示を省略する固定手段によって取付固定される。尚、蓋部材５２に形成された開口部５２ａは、第１気筒部１７と容積室１１とを連通させる開口である。そして、容積室１１が、図示を省略するねじによってベース部材５１に取付固定され蓋部材５３によって閉塞される様になっている。
【０１０７】
以上の構成を有するバルブ装置５０は、既に説明したバルブ装置１０と同様に、コンプレッサー２から圧縮空気が送られると、乾燥剤６によって乾燥処理された圧縮空気が気体タンク７に充填されるとともに、容積室１１に圧縮空気が充填される（図１０の矢印）。尚、このとき第１バルブ２２は閉じている。
【０１０８】
その後、気体タンク７内の圧力が所定の値に達し、エキゾーストバルブ３が開くと、第１バルブ２２が開き、そして容積室１１内の圧縮空気が絞り弁１２を介して乾燥剤６の側に所定時間流れる（図１１の矢印）。その間、第１バルブ２２が開いているので、その間に気体タンク７内の乾燥空気が乾燥材６を経由してエキゾーストバルブ３に向かって流れ、これにより乾燥剤６の乾燥処理が行われる。この様に、バルブ装置５０を含めた全体の動作は、既に説明した実施例と同様である。
【０１０９】
そして本実施例におけるバルブ装置５０によれば、図２に示した実施例における止め部材１９に代えてベース部材５１（第１気筒部１７の底部５１ａ）それ自体を利用する構成であるので、止め部材１９や止め部材１９を取り付ける為の固定リング等も廃止して、部品点数の削減と低コスト化を図ることができる。  
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１０】
１  エアー処理システム、２  コンプレッサー、３  エキゾーストバルブ、
４  サイレンサー、５、５’  乾燥部（エアードライヤ）、６  乾燥剤、７  気体タンク、
７ａ  第１タンク、７ｂ  第２タンク、７ｃ  第３タンク、７ｄ  バルブ、
８  チェックバルブ、１０  バルブ装置（空気送り時間調整装置）、１１  容積室、
１２  絞り弁、１３  大気排気口、１４  第１流路、１４ａ  第１の開口、
１５  第２流路、１５ａ  第２の開口、１６  第３流路、１７  第１気筒部、
１８  第１ピストン、１９  止め部材、２０  第１ばね、２１  Ｏリング、
２２  第１バルブ、２３  第２気筒部、２４  第２ピストン、２５  第２バルブ、
２６  第３バルブ、２７  第２ばね、２８  穴部、３０  （他の実施例の）バルブ装置、３１  穴部、４０  （問題としている）バルブ装置、４１  ピストン、４２  穴部、
４３  容積室、４４  弁体、４５  圧縮コイルばね、４６  Ｏリング、４７  第１流路、４８  第２流路、４９  弁座部、
５０  （他の実施例の）バルブ装置、５１  ベース部材、５１ａ  底部、５２  蓋部材、５２ａ  開口部、５３  蓋部材、
Ａ  第１区画、Ｂ  第２区画、Ｃ  第３区画、Ｄ  第４区画
【図１】
0006049040.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006049040.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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