(57)【要約】【課題】  機能性、安全性、低コスト性の向上を実現する圧縮空気用電磁式ドレントラップの提供を図る。【解決手段】  少なくともコモン極、下限極、上限極との３つの水位センサーが設けられたドレンタンクと、開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段と、ドレンタンクの外側横側面に取付けられ、電磁弁、継手類及び制御手段を収める少なくとも１以上の収容ケースと、から構成されている。【選択図】図1
2015096701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための圧縮空気用電磁式ドレントラップであって、
少なくともコモン極、下限極、上限極との３つの水位センサーが設けられたドレンタンクと、
開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段と、
前記ドレンタンクの外側横側面に取付けられ、電磁弁、継手類及び制御手段を収める少なくとも１以上の収容ケースと、
から構成されていることを特徴とする圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項２】
前記センサー検知期間が、１回の制御サイクルの期間から前記微小開弁期間を除した期間と略同一期間であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項３】
前記水位センサーが、抵抗式水位センサーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項４】
前記故障検知期間が、前記微小開弁期間内に行われて前記水位センサーの断線を検知する断線検知期間と、前記センサー検知期間の終わった後に行われてドレンの排出不良を検知する排出不良検知期間と、の２つの期間に分けられて成ることを特徴とする請求項から請求項３のいずれかに記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項５】
前記故障検知期間において不具合を検知された場合に、警報が発報されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項６】
前記警報が発報された際に、該警報が解除されるまでの間、排出サイクルの間隔で所定の時間、強制的に開弁されることを特徴とする請求項５に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項７】
前記制御手段が、気密状態のケース内に収められて成ることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレンを除去するための装置に関し、より詳しくは、空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧縮機が吐出する圧縮空気からは、凝縮水たるドレンが発生する。該ドレンの発生原因は、圧縮空気圧回路中において、主に圧縮空気の温度が下がることによる飽和水蒸気量の低下により発生する。かかるドレンが発生すると、圧縮空気の利用に際し、邪魔なだけでなく、装置の故障を招くおそれがあるため、従来より、圧縮空気圧回路の所定中間箇所において、なんらかの開弁指令信号に基づき弁を開閉させてドレンを除去するドレントラップを配置することが一般的であった。
【０００３】
かかるドレントラップによれば、ドレンの発生箇所より排出弁に至るまでの配管の中で、密閉圧縮空気による、いわゆるエアーロック現象が起きてしまい、装置自体にドレンが入ってこず、排出弁が開弁されてもドレンを除去できないという問題が発生することがあった。
【０００４】
前述のエアーロック現象の問題は、全てのドレントラップに起こり得るものであるが、所定の周期で所定の時間必ず排出弁を開弁させる電磁式ドレントラップでは、所定時間の開弁の間に密閉圧縮空気は排気され、自然と解消されてしまい、気付き難いものであった。
【０００５】
ところで、所定周期で所定時間を必ず開弁させるということは、ドレンが存在しない場合にも余分な圧縮空気を消費することになる。そこで、それを解消させるべく、水位センサーを備えて該水位センサーの反応による制御によって排出弁を開弁させる電磁式ドレントラップが提案されている。
【０００６】
前述の水位センサーの反応による制御を行う電磁式ドレントラップとしては、特許文献１の技術提案が公知である。
【０００７】
すなわち、特許文献１に係る電磁式ドレントラップによれば、ドレン溜め容器（ドレンタンク）と水位センサーと排出弁とを備え、該ドレン溜め容器内の液位により該排出弁の制御を行うというものである。
【０００８】
ところが、水位センサーの反応があった場合に開弁させるということは、一度エアーロック現象が起きてしまうと、機器の中にドレンが流入してこず、以降ドレンをほとんど排出しなくなるといった問題を生ずる可能性があり、よって特許文献１の技術提案においても、ドレン溜め内とドレンの発生箇所内の圧力を均衡させることで密閉圧縮空気の発生を防止するための均圧管を別途備える必要があった。
【０００９】
しかしながら、前記均圧管を備えることは、余分な装備スペースを必要とするため邪魔なばかりでなく、備えてもなお圧力を完全に均衡させることができず、その結果、ドレン発生箇所より排出弁に至るまでの配管内のエアーロック現象によるドレンの不入は引き続き課題とされていた。
【００１０】
また、特許文献１に係る電磁式ドレントラップによれば、リアルタイムなドレン量は判別できるものの、時間制御の概念がないため、どの時間軸で発生するドレン量を概算すればよいかの判別が難しく、結果的にドレン溜めを不必要に大きくしてしまい、高コストなものになりやすいという課題もあった。
【００１１】
前述の水位センサーを備えた電磁式ドレントラップにおける課題のうち、エアーロック現象の回避するものには、特許文献２の技術提案が公知である。
【００１２】
すなわち、水位センサーと、３つのタイマーとを備え、第一のタイマーによる所定周期で、第一のタイマーの開始時に、必ず第二のタイマーにより設定された微小時間分排出弁を開弁させ、これによって密閉圧縮空気を排気することでドレンの不入を回避し、該水位センサーが反応していた場合のみ、第一のタイマーの開始時に、第三のタイマーにより設定された時間分排出弁を開弁させ、これによってドレンを排出するというものである。
【００１３】
ところが、特許文献２の技術提案によっては、エアーロック現象によるドレンの不入は回避できたものの、水位センサーは１つを想定し、ドレンの存非のみを確認していたため、排出弁を開弁させている時間は固定されているか、人が任意に調節しなければならず、ドレン量が想定していた量より少ない場合にドレンが排出し終わった後も排出弁が開弁されたままの状態となって、無駄な圧縮空気を消費してしまうといった課題が残されていた。
【００１４】
さらに、特許文献１及び特許文献２のいずれの技術提案によっても、水位センサーによる制御が追い付かないほどの多量のドレンが流入してきた場合や、そもそも水位センサーが故障した場合に、如何にして安全に制御するかという課題の解決を試みたものではなかった。
【００１５】
またさらに、特許文献１及び特許文献２のいずれの技術提案によっても、電磁式ドレントラップが冷凍式ドライヤーの後段などに接続される場合において、場合によっては該電磁式ドレントラップが設置されている場所の雰囲気以下の水温のドレンが流入することがあり、それによって機器の内部が結露してしまい、制御部の腐食やショートによる故障が起こり得るという課題についても解決を試みたものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開昭５８−１０９７９８号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、圧縮空気用電磁式ドレントラップの機能性、安全性、低コスト性の向上を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明は、空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための圧縮空気用電磁式ドレントラップであって、少なくともコモン極、下限極、上限極との３つの水位センサーが設けられたドレンタンクと、開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段と、ドレンタンクの外側横側面に取付けられ、電磁弁、継手類及び制御手段を収める少なくとも１以上のケースと、から構成されている。
【００１９】
さらに、本発明は、前記センサー検知期間が、１回の制御サイクルの期間から前記微小開弁期間を除した期間と略同一期間である構成態様を採用している。
【００２０】
また、本発明は、前記水位センサーが、抵抗式水位センサーである構成態様を採用している。
【００２１】
さらにまた、本発明は、前記故障検知期間が、前記微小開弁期間に行われて前記水位センサーの断線を検知する断線検知期間と、前記センサー検知期間の終わった後に行われてドレンの排出不良を検知する排出不良検知期間と、の２つの期間に分けられた構成態様を採用している。
【００２２】
さらにまた、本発明は、前記故障検知期間において不具合が検知された場合に、警報が発報される構成態様を採用し得る。
【００２３】
そしてまた、本発明は、前記警報が発報された際に、該警報が解除されるまでの間、排出サイクルの間隔で所定の時間、強制的に開弁される構成態様を採用し得る。
【００２４】
そしてさらに、本発明は、前記制御手段が、気密状態のケース内に収められた構成態様を採用し得る。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップによれば、余分な圧縮空気を消費することなく、エアーロック現象によるドレン不入を確実に回避することができる、といった優れた効果を奏する。
【００２６】
さらに、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップによれば、ほぼリアルタイムでドレンタンクの水位量を監視することができると共に、制御サイクルの間に発生し得るドレン量が容易に計算でき、これによってドレンタンクの容量を小型化することが可能になって、低コスト化を実現することが可能である、といった優れた効果を奏する。
【００２７】
さらにまた、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップによれば、汚れや含有成分変化による水位センサーの誤検知を防ぐことができ、確実な水位検知を可能にする、といった優れた効果を奏する。
【００２８】
そして、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップによれば、制御サイクルの度に水位センサーの断線検知とドレンの排出不良の両方が検知でき、それらが検知されたことを人や機器に知らせることが可能である、といった優れた効果を奏する。
【００２９】
そしてまた、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップによれば、異常を感知し、警報が発報された際に、自律して開弁を試みることができ、且つ、警報の原因が除去された際には、自律して正常な動作に復帰可能であって、強制的な開弁による無駄な圧縮空気の消費を極力少なくでき得る、という優れた効果を奏する。
【００３０】
さらにまた、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップによれば、ドレン配管内に周囲温度より低いドレンが流れていても、制御手段の結露を防止することができるため、装置の故障を回避することが可能である、といった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップの実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップの動作状況を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための圧縮空気用電磁式ドレントラップであって、少なくともコモン極５ａ、下限極５ｃ、上限極５ｂとの３つの水位センサーが設けられたドレンタンク４と、開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁７の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁７を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段８ｃと、該ドレンタンク４の外側横側面に取付けられ、電磁弁７、継手類６及び制御手段８ｃを収める少なくとも１以上のケース８ａ，９と、から構成されていることを最大の特徴とする。
以下、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップの実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００３３】
なお、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップは、以下に述べる実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、すなわち同一の作用効果を発揮できる素子、材質、形状、寸法等の範囲内で適宜変更することができる。
【００３４】
図１は、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップの実施形態を示す説明図である。該圧縮空気用電磁式ドレントラップにおいて、ドレンもしくは圧縮空気は、流入口１より流入し、ドレンタンク４に貯留され、電磁弁７に開弁の指令があった際にドレンタンク４の流出口２から継手類６を通り、最終的に排出口３より排出される。
【００３５】
エアータンクや冷凍式エアドライヤ、アフタークーラーなどドレンの発生し得る機器に備えられるドレン排出口は、それらが設置されるグランドラインより１５０〜３００ｍｍ程度と低い位置に備えられているのが一般的であり、流入口１は、該ドレン排出口より低い高さに位置させるのが理想となる。したがって、ドレン排出口から水平もしくは流入口１側がやや低くなるように配置された配管について、装置（圧縮空気用電磁式ドレントラップ）の直前でエルボ等で垂直にするのが望ましい。
【００３６】
ドレンタンク４の容積については、特に限定するものではないが、接続される空気圧縮機が吐出する圧縮空気量に対する制御サイクルの時間の間に発生するドレン量について、想定される最大の量を貯留でき得るものを基準に０．６〜１．３倍位の容積とすることが適当である。これは、あまりにも多い容量であっては高コストにつながると共に、逆にあまりにも少ない容量であっては排出不良による警報の発報の頻発につながり得るためである。
【００３７】
電磁弁７は、ドレンの排出弁であって、制御手段８ｃからの開弁指令に基づき開弁するものである。ここで、電磁弁７の動作電源がＡＣかＤＣであるのかは、実施例に応じて適宜決定され得る。
【００３８】
水位センサー５は、ドレンタンク４の内側面に備えられており、下からコモン極５ａ、下限極５ｃ、上限極５ｂの順に取付けられる。
【００３９】
このとき、下限極５ｃをドレンタンク４の排出口２より上部に位置した状態で備えることで、センサー検知期間の開弁において無駄な圧縮空気の消費をせず、微小開弁期間においても極力無駄な圧縮空気の消費を抑えることができ得る。
【００４０】
水位センサー５は、抵抗式水位センサーを採用することが望ましく、さらに、少なくとも導通があればドレンが存在していると認識させることが望ましい。
【００４１】
なお、水位センサー５は、静電容量式のものや光電式のものを避けることが望ましい。これは、ドレン中には、接続された空気圧縮機の機種によって異なるオイル種だったり、オイルの酸化具合だったり、スラッジなどが異物として混入しており、その影響で静電容量や光量が簡単に狂ってしまうこととなって、その閾値を決定・調整することが難しく、それによる誤動作が生じかねないからである。
【００４２】
水位センサー５は、配線によりコントロールボックス８ａの中に設置された制御手段８ｃたる電子基板に接続される。
【００４３】
コントロールボックス８ａは、ドレンタンク４の外側面から離され設置されるのが好ましく、さらには取付けられる面にシール材８ｂを備えた気密状態のケース８ａ内に収められることが望ましい。これは、ドレンタンク４内に冷凍式ドライヤーなどから装置（圧縮空気用電磁式ドレントラップ）が設置される雰囲気より温度の低いドレンが流入してきた場合に、ドレンタンク４や、継手類６及び電磁弁７、並びに継手類６及び電磁弁７を格納するケース９が冷却され、それによりさらにコントロールボックス８ａが冷却され、内部で結露し、電子基板（８ｃ）がショートだったり腐食して故障するのを避けるためである。
【００４４】
水位センサー５は、流入口１とある程度離されることが必要である。これは、流入口１より勢いよく流入したドレンが噴霧状になり、水位センサー５の誤検知を防止するためであり、その点から鑑みるに、流入口１は、ドレンタンク４の天面における排出口２を備える面に近い箇所に配置され、水位センサー５は、ドレンタンク４の排出口２を備える面と対向する面に装備されることが望ましい。
【００４５】
電子基板（８ｃ）は、水位センサー５のコモン極５ａに５００Ｈｚ程度の方形波直流電圧を抵抗を介し送出する。水位センサー５の下限極５ｃ及び上限極５ｂは、ドレンタンク４の内部に貯留したドレンを介してコモン極５ａの送出した信号を感知し、電子基板（８ｃ）に送出する。
【００４６】
ここで、各水位センサー５ａ，５ｂ，５ｃに助長線を１本づつ設け、コモン極５ａの助長線に下限極５ｃの助長線及び上限極５ｂの助長線をそれぞれ接続し、前記電子基板内部で故障検知期間に断線検知送出指令信号１７に基づき所定の期間を導通させる手段を設ける態様を採用し得る。かかる態様を採用することで、その期間は下限極５ｃ及び上限極５ｂにおいて信号が必ず感知されるため、断線検出の手段とすることが可能である。このとき、下限極５ｃまたは上限極５ｂの何れか一方において信号を感知できない場合は、その感知できない極が断線し、下限極５ｃ及び上限極５ｂの両方とも感知できない場合は、両方の極が断線しているか、もしくはコモン極５ａが断線していることを判別することができる。
【００４７】
次に、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップの各構成要素の動作状況を、図１及び図２に基づき説明する。なお、図２は、該圧縮空気用電磁式ドレントラップの動作状況を示すタイムチャートである。
【００４８】
制御手段８ｃは、開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、微小の時間分だけ電磁弁７を開弁させる微小開弁期間と、水位センサー５の検知に基づき何度でも電磁弁７を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障検知期間と、を設けて成る。
【００４９】
制御サイクルは、周期的なタイマー制御を為し、微小開弁期間、センサー検知期間及び故障検知期間の全ての時間の基準となる。
【００５０】
また、制御サイクルは、微小開弁期間に続くセンサー検知期間を経て、次の制御サイクルに移行する。
【００５１】
微小開弁期間は、密閉圧縮空気の排気が目的であり、これによりエアーロック現象の回避を行うことができる。
【００５２】
なお、微小開弁期間は、制御サイクルのタイマーに制御される別のタイマーにて制御され、０．４〜３秒であることが望ましい。この期間における時間は接続される機器のドレン排出口より流入口１までの配管の長さによって決定され得るが、電磁弁７の電気的もしくは機械的な開弁遅れや閉弁遅れを考慮すると、通常１秒程度とすることが望ましい。
【００５３】
センサー検知期間は、ドレンタンク４のドレン量が上限極５ｂに達してから下限極５ｃが反応しなくなるまでの間、電磁弁７を何度でも繰り返し開弁させることが可能である。
【００５４】
なお、センサー検知期間は、制御サイクルのタイマーに制御される別のタイマーにて制御される。
【００５５】
また、センサー検知期間は、１回の制御サイクルの期間から微小開弁期間を除した時間（期間）にほぼ等しいものであることが望ましいが、１回の制御サイクルが非常に長い実施例などにおいては、センサー検知期間の後に開弁を一切行わない空白な期間を設けることも考えられる。
【００５６】
上限極検知信号１１及び下限極検知信号１２は、記載の順に上限極５ｂ及び下限極５ｃがコモン極５ａからの信号をドレンを介し感知したことを示す信号である。夫々の検知信号が検知されることは、ドレンタンク４内のドレン水位が夫々の極の高さまで貯留されていることを示す。
【００５７】
故障検知期間は、１回の制御サイクル内に２つあり、第一の期間内で、断線検知送出指令信号１６を送出し、第二の期間内で、排出不良検知送出指令信号１４を送出し、これにより断線故障やドレンの排出不良などを自己診断する。
【００５８】
排出不良検知送出指令信号１４は、制御サイクルのタイマーに制御される別のタイマーに制御され、センサー検知期間の終了と共に送出される。排出不良検知送出指令信号１４が送出された瞬間かもしくは送出されている間に上限極検知信号１１が送出されていると、警報出力信号１５が発出される。かかる警報出力信号１５については、次の排出不良検知送出指令信号１４が送出された瞬間かもしくは送出されている間に異常がなければ取下げられる実施例が考えられ、あるいは、警報発報以後で下限極５ｃが反応しなくなった時点で取下げられる実施例が考え得る。
【００５９】
すなわち、ドレンタンク４内のドレンがセンサー検知期間を経たにもかかわらず、ドレンがドレンタンク４の上限極５ｂまで貯留している場合は、電磁弁７が動作していないか、ドレンタンク４の容積にそぐわないような大量のドレンが存することを意味する。
【００６０】
断線検知送出指令信号１６は、制御サイクルのタイマーに制御される別のタイマーに制御され、微小開弁期間内に送出される。断線検知送出指令信号１６が送出された瞬間かもしくは送出されている間に、上限極検知信号１１及び下限極検知信号１２のうち何れか一方もしくは両方とも反応していない場合には、警報出力信号１５を発出する。かかる警報出力信号１５については、次の断線検知送出指令信号１６が送出された瞬間かもしくは送出されている間に異常がなければ取下げられる。ただし、本当に断線していた場合は二度と解除されることはない。
【００６１】
すなわち、警報出力信号１５は、前記故障検知期間に、排出不良検知送出指令信号１４が送出された瞬間かもしくは送出されている間に上限極検知信号１１が送出されている状態の時、あるいは、断線検知送出指令信号１６が送出された瞬間かもしくは送出されている間に上限極検知信号１１及び下限極検知信号１２のうち何れか一方もしくは両方とも反応していない状態の時に発出され、遅くとも次の排出不良検知送出指令信号１４もしくは断線検知送出指令信号１６が送出された瞬間もしくは送出されている間に、その原因が各々解消されていれば取下げられ、正常動作に復帰する。
【００６２】
ここで、警報出力信号１５による機器外部への警報の発報については、無電圧接点出力、有電圧接点出力、ブザー及び警報灯の発光などが考えられるが、実施に応じて適宜決定される。
【００６３】
なお、警報出力信号１５が発出されている間は、１回の制御サイクル内における所定の時間、電磁弁７を強制的に開弁させる期間を設ける。これにより、水位センサー５の断線やドレンの排出不良が起きても、確実にドレンを排出することができる。
【００６４】
次に、本発明にかかる圧縮空気用電磁式ドレントラップの動作の流れを、図面に基づいて説明する。
【００６５】
本発明は、１回の制御サイクル期間内に微小時開弁期間、センサー検知期間及び故障検知期間を有する。
【００６６】
さらに、故障検知期間は、１回の制御サイクル期間内に、第一の期間と第二の期間との二期間に分けられている。
【００６７】
前記第一の期間は、微小時間だけ電磁弁７を開弁する微小開弁期間内に行われるもので、断線検知送出指令信号１６を送出し、断線の検知が行われ、断線が検知されれば警報出力信号１５が発出され、機器の外部に警報が発報される。
【００６８】
前記第二の期間は、水位センサー５の検知に基づき何度でも電磁弁７を開弁可能なセンサー検知期間の終了と共に行われるもので、排出不良検知送出指令信号１４を送出し、排出不良の検知が行われ、排出不良が検知されれば警報出力信号１５が発出され、機器の外部に警報が発報される。
【００６９】
本発明による圧縮空気用電磁式ドレントラップは、電源を投入すると、まず、所定の微小開弁期間の間の電磁弁７の開弁により、ドレンタンク４に貯留した密閉圧縮空気が排気され、エアーロック現象が回避される。
【００７０】
微小開弁期間の間には、第一の故障検知期間すなわち断線検知期間が存在し、水位センサー５の断線の有無を検知する。断線が検知されない場合、制御サイクルは、続いてセンサー検知期間に移行する。
【００７１】
センサー検知期間は、流入口１よりドレンタンク４へのドレンの流入により上限極検知信号１１が検知されてから、下限極検知信号１２が検知されなくなるまでの間、電磁弁７を開弁させ、これによりドレンタンク４に貯留したドレンを、記載の順にドレンタンクの流出口２、継手類６、電磁弁７、排出口３を経て機器の外部に排出させる。これをセンサー検知期間の間、何度でも繰り返す。
【００７２】
制御サイクルは、センサー検知期間が終了し、次の制御サイクルが始まるまでの間に、ドレンの排出不良を検知する第二の故障検知期間すなわち排出不良検知期間を経て、異常がなければ次の制御サイクルに移行する。
【００７３】
上述の通り、本発明による圧縮空気用ドレントラップは、微小開弁期間によって、エアーロック現象を回避し、２つの故障検知期間において、まず第一に、水位センサ５の断線の有無を確認してから、該水位センサー５の検知に基づき何度でも電磁弁７を開弁できるセンサー検知期間へ移行し、第二に、センサー検知期間が終わってからドレンタンクのドレン量の異常を確認することとなる。これによりドレンタンク４内のドレンを確実に排出できると共に、周期的に繰り返されるセンサー検知期間の間は何度でも繰り返しドレンを排出することが可能となり、ひいてはドレンタンク４を小型化することが可能となる。
【００７４】
さらに、本発明による圧縮空気用ドレントラップは、２つの故障検知期間に異常が検知された場合に、機器の外部に警報を発報し、これにより機器の異常を機器の外部に知らしめるのと同時に、異常が検知されなくなるまでの間は、１回の制御サイクルに所定の期間だけ強制的に開弁させ、異常が検知されなくなった場合に正常動作へ復帰させることで、これにより水位センサー５の断線による故障や、想定外のドレン量が流入した場合などでも、自律してドレンを排出でき、正常動作への復帰の可能性を与えることによって、無駄な圧縮空気の消費を抑えることが可能である。
【００７５】
また、本発明による圧縮空気用ドレントラップは、ケース８ａが気密状態とされることで、これにより制御手段８ｃが結露により故障することを回避することもできることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上より、本発明は、空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための電磁式ドレントラップであって、装置の機能性、安全性、低コスト性の向上に資することが可能なものであり、圧縮空気圧回路に接続される機器全般にわたって本発明を採用することができ得るものであって、本発明における「圧縮空気用電磁式ドレントラップ」の産業上の利用可能性は大であると思料する。
【符号の説明】
【００７７】
１    流入口
２    流出口
３    排出口
４    ドレンタンク
５    水位センサー
５ａ  コモン極
５ｂ  上限極
５ｃ  下限極
６    継手類
７    電磁弁
８ａ  ケース（コントロールボックス）
８ｂ  シール材
８ｃ  制御手段（電子基板）
９    ケース（電磁弁・管路用）
１１  上限極検知信号
１２  下限極検知信号
１３  コモン極送出信号
１４  排出不良検知送出指令信号
１５  警報出力信号
１６  断線検知送出指令信号
１７  電磁弁開弁信号
【図１】
2015096701.tif 000003
【図２】
2015096701.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月12日(2014.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
このとき、下限極５ｃをドレンタンク４の流出口２より上部に位置した状態で備えることで、センサー検知期間の開弁において無駄な圧縮空気の消費をせず、微小開弁期間においても極力無駄な圧縮空気の消費を抑えることができ得る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
水位センサー５は、流入口１とある程度離されることが必要である。これは、流入口１より勢いよく流入したドレンが噴霧状になり、水位センサー５の誤検知を防止するためであり、その点から鑑みるに、流入口１は、ドレンタンク４の天面における流出口２を備える面に近い箇所に配置され、水位センサー５は、ドレンタンク４の流出口２を備える面と対向する面に装備されることが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
上述の通り、本発明による圧縮空気用ドレントラップは、微小開弁期間によって、エアーロック現象を回避し、２つの故障検知期間において、まず第一に、水位センサー５の断線の有無を確認してから、該水位センサー５の検知に基づき何度でも電磁弁７を開弁できるセンサー検知期間へ移行し、第二に、センサー検知期間が終わってからドレンタンクのドレン量の異常を確認することとなる。これによりドレンタンク４内のドレンを確実に排出できると共に、周期的に繰り返されるセンサー検知期間の間は何度でも繰り返しドレンを排出することが可能となり、ひいてはドレンタンク４を小型化することが可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月8日(2014.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための圧縮空気用電磁式ドレントラップであって、
少なくともコモン極、下限極、上限極との３つの水位センサーが設けられ且つドレンの流入口がドレンを発生させ得る機器のドレン排出口より低い高さに設けられたドレンタンクと、
開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段と、
前記ドレンタンクの外側横側面に取付けられ、電磁弁、継手類及び制御手段を収める少なくとも１以上の収容ケースと、
から構成され、
該故障検知期間に不具合が検知された場合に警報が発報されると共に、該警報が解除されるまでの間は該制御サイクルの間隔で所定の時間を強制的に開弁する状態に遷移することを特徴とする圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項２】
前記故障検知期間は、前記微小開弁期間及び前記センサー検知期間と時間的に並行して設けられ、該センサー検知期間は、１回の制御サイクルの期間から該微小開弁期間を除した期間と略同一の時間までであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項３】
前記水位センサーが、抵抗式水位センサーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項４】
前記故障検知期間が、前記微小開弁期間内に行われて前記水位センサーの断線を検知する断線検知期間と、前記センサー検知期間の終わった後に行われてドレンの排出不良を検知する排出不良検知期間と、の２つの期間に分けられて成ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項５】
前記制御手段が、気密状態のケース内に収められて成ることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
なお、警報出力信号１５が発出されている間は、１回の制御サイクル内における所定の時間、電磁弁７を強制的に開弁させる制御へと遷移される。これにより、水位センサー５の断線やドレンの排出不良が起きても、確実にドレンを排出することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月11日(2014.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための圧縮空気用電磁式ドレントラップであって、
少なくともコモン極、下限極、上限極との３つの水位センサーが設けられ且つドレンの流入口がドレンを発生させ得る機器のドレン排出口より低い高さに設けられたドレンタンクと、
開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段と、
前記ドレンタンクの外側横側面に取付けられ、電磁弁、継手類及び制御手段を収める少なくとも１以上の収容ケースと、
から構成され、
該故障検知期間に不具合が検知された場合に警報が発報されると共に、該警報が解除されるまでの間は該制御サイクルの間隔で所定の時間を強制的に開弁する状態に遷移することを特徴とする圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項２】
前記水位センサーが、抵抗式水位センサーであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項３】
前記故障検知期間が、前記微小開弁期間内に行われて前記水位センサーの断線を検知する断線検知期間と、前記センサー検知期間の終わった後に行われてドレンの排出不良を検知する排出不良検知期間と、の２つの期間に分けられて成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項４】
前記センサー検知期間は、１回の前記制御サイクルの期間から前記微小開弁期間と、前記排出不良検知期間と、開弁を一切行わない空白な期間と、の合計を除した期間であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【請求項５】
前記制御手段が、気密状態のケース内に収められて成ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧縮空気用電磁式ドレントラップ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明は、空気圧縮機が吐出する圧縮空気より発生するドレンを除去するための圧縮空気用電磁式ドレントラップであって、少なくともコモン極、下限極、上限極との３つの水位センサーが設けられ且つドレンの流入口がドレンを発生させ得る機器のドレン排出口より低い高さに設けられたドレンタンクと、開弁のために周期的に繰り返される制御サイクルとして、０．４〜３秒の微小時間だけ電磁弁の開弁を行う微小開弁期間と、該微小開弁期間に引き続いて水位センサーの検知に基づき何度でも電磁弁を開弁可能なセンサー検知期間と、機器の故障を検知する故障検知期間と、を設けた制御手段と、ドレンタンクの外側横側面に取付けられ、電磁弁、継手類及び制御手段を収める少なくとも１以上のケースと、から構成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明は、前記水位センサーが、抵抗式水位センサーである構成態様を採用している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
さらに、本発明は、前記故障検知期間が、前記微小開弁期間に行われて前記水位センサーの断線を検知する断線検知期間と、前記センサー検知期間の終わった後に行われてドレンの排出不良を検知する排出不良検知期間と、の２つの期間に分けられた構成態様を採用している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
またさらに、本発明は、前記センサー検知期間が、１回の前記制御サイクルの期間から前記微小開弁期間と、前記排出不良検知期間と、開弁を一切行わない空白な期間と、の合計を除した期間である構成態様を採用している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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