(57)【要約】【課題】  従来のパージエア室を省略しても、エア機器へのエア供給を十分に確保しながら、エアドライヤ装置のパージ処理に必要なパージエア量を確保して、良好にパージ処理を行うことができるエア供給システムを提供する。【解決手段】  本発明は、エアコンプレッサ１１１により圧縮したエアをエアタンク１１２に貯留するエア供給システム１００であって、エアタンク１１２内のエア圧が第１圧力以下である場合に、該エア圧が第２圧力に到達するまで、エアコンプレッサ１１１を駆動して圧縮エアをエアタンク１１２に供給し、前記エア圧が第２圧力に到達した場合に、エアコンプレッサ１１１による圧縮エアのエアタンク１１２への供給を停止すると共に、パージバルブ１２０を開弁し、前記エア圧が第３圧力に減圧されるまでこの開弁状態を維持してパージ処理を行い、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力に到達した場合にパージバルブ１２０を閉弁する。【選択図】図４
2015229127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコンプレッサにより圧縮したエアをエアタンクに貯留するエア供給システムであって、
エアコンプレッサによる圧縮エアの吐出口とエアタンクを接続するエア供給通路に介装され、エアコンプレッサにより圧縮されたエアを乾燥剤収容室を通過させることで乾燥させるエアドライヤ装置と、
エアタンクに貯留されている圧縮エアをエアドライヤ装置の乾燥剤収容室へ導くパージ通路と、
パージ通路から導かれた圧縮エアを、エアドライヤ装置の乾燥剤収容室を通過させて乾燥剤を乾燥させつつ大気へ開放させるためのパージバルブと、
エアタンク内のエア圧を検出するエア圧センサと、
を備え、
エアタンク内のエア圧が第１圧力以下である場合に、エアタンク内のエア圧が第１圧力より大きい値の第２圧力に到達するまで、エアコンプレッサを駆動して圧縮エアをエアタンクに供給し、
エアタンク内のエア圧が第２圧力に到達した場合に、エアコンプレッサによる圧縮エアのエアタンクへの供給を停止すると共に、閉弁付勢されているパージバルブを開弁して、エアタンク内のエア圧が第１圧力より大きく第２圧力より小さい値の第３圧力に減圧されるまでパージバルブの開弁状態を維持して、パージ通路を介してエアタンクに貯留されている圧縮エアをエアドライヤ装置の乾燥剤収容室を通過させて乾燥剤を乾燥させつつ大気へ開放させるパージ処理を行い、
エアタンク内のエア圧が第３圧力に到達した場合に、パージバルブを閉弁すること
を特徴とするエア供給システム。
【請求項２】
エアドライヤ装置が、乾燥剤収容室の乾燥剤を乾燥させるためのパージエアを貯留するパージエアタンクを備えないことを特徴とする請求項１に記載のエア供給システム。
【請求項３】
前記第３圧力が、エアタンク内のエアを利用するエア機器のエア圧に適した値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエア供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等において変速機の変速操作用アクチュエータ、サービスブレーキ、エアサスなどに利用されるサービスエアから水分等を除去するためのエアドライヤ装置を備えたエア供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、トラック、バスなどの大型車両においては、エアコンプレッサにより所定圧力に圧縮した空気をエアタンクに貯留しておき、この圧縮空気（サービスエア）を作動動力源の一部として利用するといったサービスブレーキシステムや、コイルスプリングや板バネの代わりに圧縮空気を利用したエアサスペンションシステムなどが採用されている。
【０００３】
ここで、エアコンプレッサにより圧縮された空気は、通常圧力の大気圧状態に比べて含有する水蒸気の凝結により水を発生しやすい状態にある。
また、エンジンにより回転駆動されるクランク機構やピストンを含んで構成されるエアコンプレッサを潤滑するための潤滑油が圧縮空気中に混在するといった場合も想定される。
【０００４】
このため、エアコンプレッサにより圧縮した空気を、そのままエアタンクに貯留しておいて圧縮空気を、サービスブレーキシステム等の各種エアシステムに供給してしまうと、寒冷時に空気中の水分が凍結して回路閉塞やエアバルブの作動不良等を引き起こすおそれがあると共に、圧縮空気が触れる部分に腐食や汚損などを発生させ、延いては各種エアシステムに機能障害などを生じさせるおそれがあるなど、システムの信頼性等に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
このようなことから、エアコンプレッサにより圧縮した空気を、エアタンクに貯留する前に、エアドライヤ装置によって乾燥させ油分を除去して浄化することなどが行われている。
【０００６】
かかるエアドライヤ装置の一例として、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
このものは、図５に示すように、ロード状態（負荷状態）において、エアコンプレッサ１１により圧縮される圧縮空気は、図５において実線の矢印で示すように、管路１４を通って乾燥装置１３の入口２５から入り、乾燥剤収容室２１内を通過する。この乾燥剤収容室２１には、油分や異物等を捕集するフィルタ及び水分を吸着する乾燥剤が収容され、当該乾燥剤収容室２１を通過することで圧縮空気から油分や異物等を除去すると共に除湿するようになっている。
【０００７】
その後、圧縮空気は、蓋４０に設けられた図示しない逆止弁を経てパージ室２２に入り出口２６に至る。出口２６に到達した清浄な圧縮空気は、再び管路１４を実線矢印で示すように通り、逆止弁１６を経てエアタンク１２に貯蔵されることになる。
【０００８】
そして、エアタンク１２の圧力が規定の圧力に達すると、圧力調整器１７はその圧力を入力管１７ａを介して検知し、圧力調整器１７が作動して、エアコンプレッサ１１をアンロード状態（無負荷状態）にして、管路１４への圧縮空気の送出を停止する。
同時に、圧力調整器１７は圧力調整用配管５８にアンロード信号のエアを破線矢印で示すように供給する。
【０００９】
このようなアンロード状態では、図５において破線の矢印で示すように、エア導入口２８に流入したアンロード信号のエアは弁体２９の上部に導かれ、このエアにより弁体２９は図４において下方に移動され、ドレインバルブ２７は開かれることになる。
【００１０】
ドレインバルブ２７が開くと、乾燥装置１３内部の圧縮空気が急激に大気に放出され、これに伴い乾燥装置１３内部が急激に減圧され、パージ室２２内の乾燥した空気が乾燥剤収容室２１に至り、そこで膨張しながら外部（大気中）へ排出されるといった所謂パージ処理が実行される。
【００１１】
なお、かかるパージ処理により、乾燥装置１３内の水分（乾燥剤に吸着された水分や底部に溜まった水分など）、油分や塵挨（フィルタに捕集された油分や塵挨等、及び底部に溜まった油分や塵挨など）が外部へ排出され、乾燥装置１３内の乾燥剤やフィルタの再生がなされる。
【００１２】
その後、エアタンク１２の圧力が規定圧以下になると、圧力調整器１７はその圧力を入力管１７ａを介して検知し、圧力調整器１７が復帰動作する。圧力調整器１７はエアコンプレッサ１１をロード状態にして管路１４への圧縮空気の送出を再開させると同時に、圧力調整用配管５８へのアンロード信号のエアの送出を停止する。
【００１３】
このようにして、従来のエアドライヤ装置では、上記のようなロード状態（エアタンク１２へのチャージ）、アンロード状態の切り替えが、エアタンク１２内のエアの消費に応じて繰り返し行われ、アンロード状態となったときにその都度パージ処理が行われるようになっている。
【００１４】
また、特許文献２には、ドライバー等の操作者の意思に従って、パージ処理を行うことができるようにして、不用意にパージエアに伴って水分や油分・塵埃等が排出されないようにしたエア供給システムが提案されている。
【００１５】
このものは、図６に示すように、圧縮したエアをエアタンクに貯留したエア供給システムにおいて、パージ処理に供されるパージエアを貯留しておくパージエア室（パージエアタンク）に貯留されているパージエアを利用したパージ処理を実行するためのパージバルブを電磁式開閉弁により構成し、操作者のマニュアル操作に従ってパージバルブを開弁可能に構成している。エアコンプレッサのアンロード時に自動的にパージ処理を実行する通常モードと、操作者のマニュアル操作に従ってのみパージ処理を実行するマニュアルモードと、を切り換え可能に構成され、マニュアルモード時には、操作者のマニュアル操作に基づく開弁指令に従ってパージ処理が実行され、開弁指令が発生しない間、パージ処理の実行が禁止されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平９−２９０５５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述したような特許文献１や特許文献２に記載されているエアドライヤ装置では、パージ処理のためのパージエアを貯留しおくためのパージエア室（パージエアタンク）を備えて構成されており、サイズのコンパクト化、軽量化、低コスト化等を図ることが難しく、更には車両への搭載レイアウトの自由度を狭めるといった実情があった。
【００１８】
一方で、パージエア室（パージエアタンク）を省略した場合には、乾燥剤（シリカゲルなど）を乾燥させるために十分な量のパージエアを確保することが難しく、例えばエアタンク内に貯留されている乾燥したエアを利用することも考えられるが、これでは、パージ処理によってエアタンク内に貯留されたエアが使用されてしまい、当該エアを本来的に使用すべきエア機器側においてエアが不足してしまうといったおそれが想定される。
【００１９】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ軽量でコンパクト、低コストな構成でありながら、従来のパージエア室（パージエアタンク）を省略（廃止）しても、エア機器へのエア供給を十分に確保しながら、エアドライヤ装置のパージ処理に必要なパージエア量を確保して、良好にパージ処理を行うことができるエア供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このため、本発明は、
エアコンプレッサにより圧縮したエアをエアタンクに貯留するエア供給システムであって、
エアコンプレッサによる圧縮エアの吐出口とエアタンクを接続するエア供給通路に介装され、エアコンプレッサにより圧縮されたエアを乾燥剤収容室を通過させることで乾燥させるエアドライヤ装置と、
エアタンクに貯留されている圧縮エアをエアドライヤ装置の乾燥剤収容室へ導くパージ通路と、
パージ通路から導かれた圧縮エアを、エアドライヤ装置の乾燥剤収容室を通過させて乾燥剤を乾燥させつつ大気へ開放させるためのパージバルブと、
エアタンク内のエア圧を検出するエア圧センサと、
を備え、
エアタンク内のエア圧が第１圧力以下である場合に、エアタンク内のエア圧が第１圧力より大きい値の第２圧力に到達するまで、エアコンプレッサを駆動して圧縮エアをエアタンクに供給し、
エアタンク内のエア圧が第２圧力に到達した場合に、エアコンプレッサによる圧縮エアのエアタンクへの供給を停止すると共に、閉弁付勢されているパージバルブを開弁して、エアタンク内のエア圧が第１圧力より大きく第２圧力より小さい値の第３圧力に減圧されるまでパージバルブの開弁状態を維持して、パージ通路を介してエアタンクに貯留されている圧縮エアをエアドライヤ装置の乾燥剤収容室を通過させて乾燥剤を乾燥させつつ大気へ開放させるパージ処理を行い、
エアタンク内のエア圧が第３圧力に到達した場合に、パージバルブを閉弁すること
を特徴とする。
【００２１】
本発明において、エアドライヤ装置が、乾燥剤収容室の乾燥剤を乾燥させるためのパージエアを貯留するパージエアタンクを備えないことを特徴とすることができる。
【００２２】
本発明において、前記第３圧力が、エアタンク内のエアを利用するエア機器のエア圧に  適した値であることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡単かつ軽量でコンパクト、低コストな構成でありながら、従来のパージエア室（パージエアタンク）を省略（廃止）しても、エア機器へのエア供給を十分に確保しながら、エアドライヤ装置のパージ処理に必要なパージエア量を確保して、良好にパージ処理を行うことができるエア供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るエア供給システムの全体構成を概略的に示す全体構成図である。
【図２】同上実施の形態に係るエア供給システムを模式的に示すブロック図である。
【図３】同上実施の形態に係るエア供給システムに利用されるエアコンプレッサ及びエアドライヤ装置を拡大して示す概略図である。
【図４】同上実施の形態に係るエア供給システムにおけるエアコンプレッサ及びパージバルブの動作（駆動）の様子を説明するためのタイムチャートである。
【図５】従来のエアドライヤシステムの一構成例を説明するための全体構成図である。
【図６】従来のエアドライヤシステムの他の構成例を説明するための全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の一実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施形態により、本発明が限定されるものではない。
【００２６】
本実施形態に係るエア供給システム１００は、図１、図２に示すように、電動モータにより回転駆動されるクランク機構に連結されたピストンの往復運動を利用してエアを圧縮する電動式のエアコンプレッサ１１１と、エアを貯留するエアタンク１１２と、の間にエアドライヤ１１３が設けられている。但し、エアコンプレッサ１１１は、スクロール式、ベーン式などの他の形式のエアコンプレッサとすることができる。
【００２７】
エアコンプレッサ１１１の圧縮エアの吐出側は、一方向弁（図示せず）が介装されるエア供給通路１１４を介してエアドライヤ１１３が接続され、エアドライヤ１１３には逆止弁１１６が介装されたエア供給通路１１５を介してエアタンク１１２が接続されている。エアコンプレッサ１１１により圧縮されたエアを貯留するエアタンク１１２は、その内圧（エア圧）が所定圧力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ２程度）に維持されるように、圧力センサ１１９によってエアタンク１１２内のエア圧が検出され、当該エア圧の検出結果に基づいて、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インターフェースを備えて構成されるコントロールユニット２００によってエアコンプレッサ１１１の駆動が制御されるようになっている。
【００２８】
エアタンク１１２には、例えば、トランスファーの２駆と４駆を切り換え操作するためのエアシリンダ、トランスミッションの変速操作を行うためのエアシリンダ、サービスブレーキ、エアサス等のエア機器３００が接続され、エアタンク１１２に貯蔵される圧縮空気を利用して作動するようになっている。
【００２９】
本実施の形態に係るエアドライヤ１１３は、図１、図３に示すように、乾燥剤（シリカゲル等）が収容される乾燥剤収容室を含んで構成され、パージエア室は省略されている。
【００３０】
そして、本実施の形態においては、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室には、パージ通路１１７を介してエアタンク１１２が接続されていると共に、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室と外気との連通を制御する電磁弁式のパージバルブ（ドレインバルブ）１２０が設けられている。当該パージバルブ１２０は、コントロールユニット２００からの駆動信号（パージ処理実行信号）に応じて開閉弁するように構成されている。
【００３１】
以上のような構成を備えた本実施の形態に係るエア供給システム１００では、以下のように動作する。なお、パージバルブ１２０は下記の条件において開弁させる場合以外は、閉弁状態に維持されている。
【００３２】
図４のタイミングチャートに例示するように、コントロールユニット２００では、圧力センサ１１９によってエアタンク１１２内のエア圧が第１圧力（例えば約５．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以下の状態において、エアコンプレッサ１１１をＯＮ駆動して圧縮エアをエアタンク１１２へ供給する（図４のＡの状態）。
【００３３】
なお、エアコンプレッサ１１１から吐出される圧縮エアは、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室を通過することで水分が乾燥剤（シリカゲル等）に吸着され、これにより、乾燥した圧縮エアがエアタンク１１２へ送られることになる。
【００３４】
次に、コントロールユニット２００では、エアコンプレッサ１１１のＯＮ駆動によってエアタンク１１２内のエア圧が上昇し、エアタンク１１２内のエア圧が第２圧力（第１圧力より大きい値；例えば約９ｋｇｆ／ｃｍ２）に昇圧（到達）したら、エアコンプレッサ１１１を駆動をＯＦＦして圧縮エアのエアタンク１１２への供給を停止（アンロード）すると共に、閉弁状態にあったパージバルブ１２０を開弁し、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（第１圧力より大きく第２圧力より小さい値；例えば、エア機器３００の動作に適したエア圧（サービスエア圧）である約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に減圧するまでパージバルブ１２０の開弁を維持し、エアタンク１１２内の圧縮エアをパージ通路１１７を介してエアドライヤ１１３の乾燥剤収容室を通過させて大気へ開放する（図４のＢの状態）。このとき、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室の乾燥剤（シリカゲル等）から水分が持ち去られるパージ処理が行われ、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室の乾燥剤（シリカゲル等）が再生されることになる。
【００３５】
そして、コントロールユニット２００では、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に到達したら、パージバルブ１２０を閉弁して、パージ処理を停止して、エアタンク１１２内の圧縮エアを第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に維持する。
【００３６】
かかる状態で、エア機器３００がエアタンク１１２内のエアを使用することで、エアタンク１１２内のエア圧が低下して（図４のＣの状態）、第１圧力（約５．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以下となると、コントロールユニット２００では、エアコンプレッサ１１１をＯＮ駆動して圧縮エアをエアタンク１１２へ供給する（図４のＤの状態）。
【００３７】
そして、かかるエアコンプレッサ１１１のＯＮ駆動によってエアタンク１１２内のエア圧が第２圧力（例えば約９ｋｇｆ／ｃｍ２）に昇圧（到達）したら、コントロールユニット２００では、エアコンプレッサ１１１を駆動をＯＦＦして圧縮エアのエアタンク１１２への供給を停止（アンロード）すると共に、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に減圧するまでパージバルブ１２０を開弁維持し（図４のＥの状態）、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室の乾燥剤（シリカゲル等）に対してパージ処理を行って、エアドライヤ１１３の乾燥剤収容室の乾燥剤（シリカゲル等）を再生し、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）となったら、パージバルブ１２０を閉弁してパージ処理を停止する。
【００３８】
本実施の形態では、このような処理を車両の運転中繰り返すことになる。
すなわち、本実施の形態では、コントロールユニット２００は、
（１）エアタンク１１２内のエア圧が第１圧力（約５．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以下においてエアコンプレッサ１１１をＯＮ駆動し、エアタンク１１２内のエア圧を上昇させ、
（２）エアタンク１１２内のエア圧が第２圧力（例えば約９ｋｇｆ／ｃｍ２）に昇圧（到達）したらエアコンプレッサ１１１の駆動をＯＦＦすると共に、パージバルブ１２０を開弁してエアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に減圧するまでその開弁状態を維持してパージ処理を実行し、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）となったらパージバルブ１２０を閉弁してパージ処理を停止する。
（３）そして、このエアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に維持された状態から、エア機器３００がエアタンク１１２内のエアを使用して、エアタンク１１２内のエア圧が第１圧力（約５．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以下となると、エアコンプレッサ１１１をＯＮ駆動して圧縮エアをエアタンク１１２へ供給し、以降は、（２）、（３）の処理が繰り返されることになる。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、エアタンク１１２内のエア圧が第２圧力（例えば約９ｋｇｆ／ｃｍ２）となったら、閉弁付勢されているパージバルブ１２０を開弁し、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に減圧するまでその開弁状態を維持し、エアタンク１１２内のエア圧が第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に到達したらパージバルブ１２０を閉弁するという動作を行わせることで、第２圧力（例えば約９ｋｇｆ／ｃｍ２）と第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）の差圧分の乾燥したエアが、パージ通路１１７からエアドライヤ１１３の乾燥剤収容室へ送られて乾燥剤（シリカゲル等）を再生しつつ、パージバルブ１２０から大気へ開放されることになる（パージ処理がなされる）。
【００４０】
一方で、エアタンク１１２内のエア圧は第３圧力（例えば約７ｋｇｆ／ｃｍ２）に維持されるので、エア機器３００のエアタンク１１２内のエアの使用に過不足無く応じることができる。
【００４１】
そして、エア機器３００のエアタンク１１２内のエアの使用により、エアタンク１１２内のエア圧が第１圧力（約５．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以下となると、再び、エアコンプレッサ１１１がＯＮ駆動されて圧縮エアをエアタンク１１２へ供給し、以降は、上記（２）、（３）の処理が繰り返されることになるため、従来のパージエア室（パージエアタンク）を省略（廃止）しても、エアタンク１１２内のエアをエア機器３００へ過不足無く供給することを実現しながら、パージエアも十分に確保することができ、以って良好にエアドライヤ１１３の乾燥剤収容室の乾燥剤（シリカゲル等）を再生することができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、従来のパージエア室（パージエアタンク）を省略（廃止）しても、エアタンク１１２内のエアをエア機器３００へ過不足無く供給することを実現しながら、パージエアも十分に確保することができ、以って良好にエアドライヤ１１３の乾燥剤収容室の乾燥剤（シリカゲル等）を再生することができる。
【００４３】
すなわち、本実施の形態によれば、簡単かつ軽量でコンパクト、低コストな構成でありながら、従来のパージエア室（パージエアタンク）を省略しても、パージ処理に必要なパージエア量を確保して、良好にパージ処理を行うことができるエアドライヤ装置を提供することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、エアコンプレッサを電動式のエアコンプレッサとして説明したが、これに限定されるものではなく、車両の駆動源である内燃機関により駆動されるタイプの機械式のエアコンプレッサ（ピストン式、スクロール式、ベーン式など）を利用することも可能である。機械式のエアコンプレッサの場合には、アンロード時に、上述した電動式のエアコンプレッサのように駆動停止する代わりに、アンロード弁（電磁弁）をコントロールユニット２００によって開弁させる制御を行うことで、上述した電動式のエアコンプレッサと同様の動作を実現することができる。
【００４５】
以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００      エア供給システム
１１１      エアコンプレッサ
１１２      エアタンク
１１３      エアドライヤ（エアドライヤ装置）
１１４      エア供給通路
１１５      エア供給通路
１１６      逆止弁（一方向弁、チェックバルブ）
１１７      パージ通路
１１９      エア圧センサ
１２０      パージバルブ（電磁式開閉弁）
２００      コントロールユニット（制御装置）
【図１】
2015229127.tif 000003
【図２】
2015229127.tif 000004
【図３】
2015229127.tif 000005
【図４】
2015229127.tif 000006
【図５】
2015229127.tif 000007
【図６】
2015229127.tif 000008