(57)【要約】  本発明に係る車両のエアドライヤ用乾燥剤カートリッジ（10）は，基部(12)及びカバー(14)を含むケーシングと，コンプレッサから空気を流入させる給気入口(24)と，給気入口に連通する給気出口（22）とを具える。給気入口(24)及び給気出口の間に，集合手段(20)及び乾燥剤(18)が配置されている。給気入口(24)を経てケーシングに流入した空気は，集合手段及び乾燥剤を順次に通過して給気出口に到達する。前記ケーシングには，集合手段(20)及び乾燥剤間(18)で掃気口（26）を設ける。給気入口(24)，給気出口（22）及び掃気口（26）は，カートリッジの基部(12)に配置する。
2008540248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエアドライヤ用の乾燥剤カートリッジであって，基部及びカバーを含むケーシングと，コンプレッサから空気を流入させる給気入口と，給気入口に連通する給気出口とを具え，給気入口及び給気出口の間に集合手段及び乾燥剤が配置され，給気入口を経てケーシングに流入した空気が，集合手段及び乾燥剤を順次に通過して給気出口に到達する乾燥剤カートリッジにおいて，前記ケーシングに，前記集合手段及び乾燥剤間で掃気口を設け，前記給気入口，給気出口及び掃気口をカートリッジの前記基部に配置したことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項２】
請求項１において，掃気口をケーシングのサンプと連通させ，該サンプを，集合手段からの液体を受けるように配置したことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項３】
請求項２において，前記サンプを環状としたことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において，給気出口をカートリッジの基部のほぼ中心部に配置したことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項５】
請求項４において，給気入口を給気出口の半径方向外側に配置したことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項６】
請求項５において，掃気口を給気入口の半径方向外側に配置したことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項において，基部に環状シールを設け，該環状シールの半径方向外側に掃気口を配置したことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項において，カートリッジに複数の給気入口を設けたことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項において，カートリッジに複数の掃気口を設けたことを特徴とする乾燥剤カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，車両におけるエアシステムに含まれるエアドライヤ用の乾燥剤カートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両エアシステムに空気を乾燥させるためのエアドライヤを設けることは，周知である。エアドライヤは，通常はコンプレッサ等の空気源とリザーバとの間に配置され，シリカゲル等の吸湿剤よりなる乾燥剤を含んでいる。乾燥剤は，コンプレッサにより供給される空気に含まれる水分を除去することにより，水分が車両エアシステムの下流側に溜まる場合に，エアシステムの構成要素に経時的な悪影響を及ぼすのを防止するものである。乾燥剤中における水分の蓄積を防止するため，エアドライヤは，リザーバからの乾燥空気により，大気に対して周期的に掃気する。通常，エアドライヤの掃気は，コンプレッサがアイドル状態にあり，リザーバからの乾燥空気が大して要求されないときに行われる。乾燥剤は，通常は，エアドライヤに対して着脱可能なコンテナ又はカートリッジに収められている。カートリッジは，乾燥剤の経時的な機能低下を考慮して，周期的に交換される。
【０００３】
コンプレッサから供給される空気が微細な油滴のミストを含むことは，既知である。その油滴は，コンプレッサの往復運動により，コンプレッサ中の潤滑油から生じるものである。油滴のミストは，通常，エアドライヤを通過した後，車両エアシステムまで達する。その際，若干の油滴がリザーバ内に溜まる。溜まった油は，エアシステムの構成要素に対して水分と同様に悪影響を及ぼす可能性は低いが，例えば，エアシステムの構成要素中における狭い通路を更に狭め，又はエラストマ・シールの機能を経時的に劣化させる等の問題を生じさせることがある。
【発明の開示】
【０００４】
（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は，改良されたエアドライヤを提案し，油の通過を防止し，油をエアドライヤから的確に除去可能とすることにある。
【０００５】
（課題を解決するための手段）
第１の視点によれば，本発明に係る乾燥剤カートリッジは，基部及びカバーを含むケーシングと，コンプレッサから空気を流入させる給気入口と，給気入口に連通する給気出口とを具え，給気入口及び給気出口の間に，集合手段及び乾燥剤が配置され，給気入口を経てケーシングに流入した空気が，集合手段及び乾燥剤を順次に通過して給気出口に到達する乾燥剤カートリッジにおいて，前記ケーシングに，前記集合手段及び乾燥剤間で掃気口を設け，前記給気入口，給気出口及び掃気口をカートリッジの前記基部に配置したものである。
【０００６】
掃気口は，乾燥剤を通過した掃気流を，集合手段を通過させずにケーシングから排出可能とするものである。好適には，掃気口をコンテナのサンプと連通させ，該サンプを，集合手段からの液体を受けるように配列する。さらに好適には，給気出口をカートリッジの基部のほぼ中心部に配置する。給気出口の半径方向外側に給気入口を，また，給気入口の半径方向外側には掃気口をそれぞれ配置する。
【０００７】
さらに別の視点によれば，本発明は，前述した視点に係る乾燥剤カートリッジに適用するバルブ機構を提供するものであり，該バルブ機構は，乾燥剤カートリッジ及びエアドライヤ本体の間に結合可能な本体を具え，該本体は，使用時にカートリッジの掃気口と連通する入口と，エアドライヤ本体の掃気口と連通する出口とを有する。バルブ機構には，入口及び出口の間において，バルブ機構を通して入口から出口に向かう流れを許容するも，逆方向への流れを阻止する一方向弁が設けられている。
【０００８】
好適には，バルブ機構は，入口と一方向弁との間，又は一方向弁と出口との間にチャンバを具える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下，本発明を図示の好適な実施形態について更に詳述する。
【００１０】
図１〜３において，本発明に係るエアドライヤ用の乾燥剤カートリッジは，全体が参照数字10で表されている。カートリッジ10は，基部12と，カバー14と，乾燥剤18を収めた乾燥剤コンテナ16と，乾燥剤コンテナ16の下部周辺に配置される集合手段20とを具えている。カバー14は，その縁部を基部12周辺に圧着することにより，基部12に対して気密に結合する。基部12には，複数の開孔が設けられており，これらの開孔には，掃気入口／給気出口孔としての中心開孔22と，中心孔22を包囲する円周上に間隔をおいて配置されている給気入口24と，中心孔22及び給気入口24を包囲する円周上に間隔をおいて配置されている掃気出口26が含まれている。ここに，入口及び排出口に関連する用語「給気」（チャージ）とは，コンプレッサからカートリッジ10を通して，エアドライヤ10が含まれているエアシステムのリザーバに至る空気流を意味する。また，入口及び出口に関連する用語「掃気」（パージ）とは，乾燥剤を再生させるために，乾燥空気リザーバからカートリッジ10を通して大気中に放出される空気の逆流を意味する。すなわち，基部の中央孔22は，給気流のための出口と掃気流のための入口とを兼用するものである。
【００１１】
中央孔22にねじを設けてカートリッジ10を，相補的なねじ突部を有するエアドライヤ・ハウジングに対して結合可能とする。カートリッジの基部12はエラストマ・シール46を担持するキャリア44を含み，このエラストマ・シール46はカートリッジ10とエアドライヤ・ハウジングとの間での漏洩を防止するものである。
【００１２】
コンテナ16は基部28を具え，基部28からは周壁30が上向きに延在している。基部28は，カートリッジの基部12におけるリップ34に適合する周縁脚部32を具える。図示のとおり，リップ34は中心孔22を包囲するものである。周縁脚部32及びリップ34の間にＯ‐リング36等のシール部材を配置して，両者間での流体の通過を阻止する。ばね33をコンテナ16の穿孔蓋35とカバー14内部との間に配置して，周縁脚部32をリップ34に向けて押圧する。コンテナの基部28に複数の貫通孔38を設けて空気を，コンテナ16の内部と開孔22との間に通過可能とする。
【００１３】
集合手段20には，有孔スリーブに取り付け可能な環状フィルタ材料を設ける。このような実施例におけるスリーブは，使用時に，ばね33及び乾燥剤コンテナ16が集合手段20に及ぼす力を伝達するための荷重負荷部材として作用し得るものである。フィルタ材料を多孔性材料の複数層として構成し，油や水等の液滴を集合させると共にカートリッジ10に流入する粒子状物質を捕集可能とする。集合手段20は，乾燥剤コンテナ16の肩部40と，カートリッジの基部12に設けた脚部42との間に配置する。集合手段20と，乾燥剤コンテナ16及び脚部42との間に，それぞれ適当なシール手段（図示せず）を配置し，それらの間における流体の通過を阻止する。
【００１４】
以下，カートリッジ10の動作について説明する。カートリッジ10は，後述するようにエアドライヤの本体に装着する。図１に矢印48で示すように，車載コンプレッサからの空気は入口24に供給される。上述したとおり，この圧縮空気は水分や油ミストを含み，場合によってはコンプレッサ入口に吸引された粒子状物質をも含む。圧縮空気は，矢印50で示すように集合手段20を通過し，その際に油ミストが合体し，矢印54で示すようにカートリッジ10の基部12におけるサンプ52に達する。気流に含まれる水分の一部も集合手段20において集合・合体し，サンプ52に達する。入口24と集合手段20との間に粒子フィルタ55を配置し，気流に含まれる粒子状物質を除去可能とすることができる。
【００１５】
集合手段20を通過した後，矢印58で示すように，気流はカバー14，コンテナ16及び集合手段20により限定される環状スペース56を通過し，さらに乾燥剤18に流入する。これにより乾燥剤18が気流から残留水分を除去し，矢印60で示すように，乾燥した空気が基部28の開孔38を経てコンテナ16を流出する。次に，乾燥した空気は，中央孔22を経てカートリッジ10を流出する。
【００１６】
乾燥剤18中で水分が飽和するのを防止するため，乾燥剤18は周期的に再生する必要がある。その再生は，図２に示すように，乾燥剤18を通して乾燥空気を逆流させることにより行うものである。この場合，乾燥空気は，矢印62で示すように，中央孔22を経てカートリッジ10に流入し，さらに開孔38を経てコンテナ16に流入する。引き続いて乾燥空気は，矢印64，66で示すように乾燥剤18を通過し，その間に乾燥剤18から水分を除去する。これにより湿った状態となった再生用空気は，集合手段20を逆向きに通過してから入口24を経てカートリッジ10から流出するのではなく，サンプ52に流入して後，出口26を経てカートリッジ10から流出する。再生空気流がサンプ内の液体を随伴し，その液体も出口26を経て搬出する。
【００１７】
カートリッジ10を上述した態様で作動させるためには，適切に構成されたバルブ機構が必要である。そのようなバルブ機構を，エアドライヤ本体68に結合した状態のカートリッジ10につき，図３〜５を参照して説明する。バルブ機構70は，カートリッジ10と，エアドライヤ本体68の間に配置されるものである。図１及び２に関連して説明したカートリッジと共通の特徴は，同一の参照数字を付して表されている。
【００１８】
エアドライヤ本体68は，カートリッジ10の中央孔22内に受けられる突部72を具えている。突部72の端末には，中央孔22のねじに締結される相補的なねじが施されている。突部72に流路74を設け，この流路74により，使用時に，乾燥剤18で乾燥させた空気がエアドライヤ本体68を通過し，また，再生気流がカートリッジ10に逆方向から流入するのを許容する。
【００１９】
バルブ機構70は，内壁76，外壁78，上面80及び下面82からなる環状構造を有している。内壁76及び突起72の間に，環状キャビティ90が限定されている。下面82にエラストマーシール84が配置され，エアドライヤ本体68と下面82との間をシールする。上面80は，カートリッジ10のシール46が圧接するシール面を含む。ブロック以内に，バルブ機構70には，上側の環状チャンバ86及び下側の環状チャンバ88が設けられている。各チャンバ86, 88の間には，後述する多くの，互いに離間したバルブ92が設けられている。バルブ92は，下側チャンバ88から上側チャンバ86に向けてのまでの流れを許容し，逆向きの流れを素子するために配置されるものである。内壁76に複数のポート94を設けて，環状キャビティ90及び上側環状チャンバ86間の流れを許容する。バルブ92の実施例を図５について説明する。バルブ92は，バルブシート96と，可動弁体98と，弁体98をバルブシート96に対して押圧するための押圧ばね100とを具えている。バルブ機構70を貫通する流路102（図4参照）により，カートリッジ10のサンプ52を下側環状チャンバ88と接続する。
【００２０】
コンプレッサからの空気は，環状キャビティ90に供給される。供給された空気の一部は，ポート94及び上側環状チャンバ86に流入するが，バルブ92により更に流れるのが阻止される。したがって，環状キャビティ90に流入した空気の大部分は，入口24を経てカートリッジ10に導入される。集合手段20を通過した後，コンプレッサからの空気の一部は，サンプ52に流入し，下側環状チャンバ88に流入する。バルブ92は，弁体98全体に作用する差圧によって閉鎖位置に維持される。
【００２１】
再生工程の間，出口孔26に流入した再生空気は，流路102を経て下側環状チャンバ88に流入する。さらに再生空気は，バルブ92を経て上側環状チャンバ86に流入し，ポート94を経て環状キャビティに流入する。最後に，再生空気は，エアドライヤ本体68のベントポート（図示せず）から大気中に排気される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る乾燥剤カートリッジの部分断面図である。
【図２】乾燥剤カートリッジの再生モードにおける部分断面図である。
【図３】乾燥剤カートリッジをエアドライヤに装着した状態を示す断面図である。
【図４】図３のエアドライヤ及びカートリッジの部分的な断面図である。
【図５】エアドライヤにおけるバルブの部分的な断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
10  乾燥剤カートリッジ
12  基部
14  カバー
16  乾燥剤コンテナ
18  乾燥剤
20  集合手段
22  給気出口
24  給気入口
26  掃気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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