(57)【要約】【課題】  トラック等の大型車両の使用に適した圧縮空気供給システムを提供する。【解決手段】  圧縮空気供給システムが、圧縮機と圧縮機から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤとを有する。上記ドライヤは、圧縮空気が乾燥圧縮空気を供給するために流れる乾燥剤層と、乾燥剤層を大気へ接続するように操作可能なブロースルー弁とを有する。上記ドライヤから離れて位置付けられた二次及び一次タンクが、ドライヤから乾燥圧縮空気を受け入れるように接続される。上記ドライヤと一体の制御部品が、一次及び二次タンクに乾燥圧縮空気を充填するために、空気圧縮機から上記ドライヤを通じて空気流を制御して充填操作を制御するために設けられ、また、ドライヤをパージするために二次タンクからドライヤの乾燥剤層を通じて、ブロースルー弁を通じて大気へ空気流を制御してパージ操作を制御する一方、一次タンク内部で初めの空気圧を維持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型自動車両用圧縮空気供給システムにおいて、上記システムが
圧縮空気を供給する圧縮機と、
上記空気圧縮機から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤであり、乾燥した圧縮空気を供給するためにそれを通じて圧縮空気が流れる乾燥剤層と、該乾燥剤層を大気へ接続するように操作可能であるブロースルー弁と、を有する上記エアドライヤと、
上記エアドライヤから離れて位置付けられ、上記エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続された二次タンクと、
上記エアドライヤから離れて位置付けられ、上記エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続された一次タンクと、
上記一次タンクと上記二次タンクとを乾燥した圧縮空気で充填するために、上記空気圧縮機から上記エアドライヤを通じて空気流を制御することにより充填操作を制御するために上記エアドライヤと一体である制御部品と、
上記エアドライヤをパージするために、上記二次タンクから上記エアドライヤの乾燥剤層を通じて、そしてブロースルー弁を通じて大気へ空気流を制御することによりパージ操作を制御し、その一方、上記一次タンクの内部で初めの空気圧を維持する上記制御部品と、を有することを特徴とする圧縮空気供給システム。
【請求項２】
パージ操作中に上記一次タンクの内部の圧力損失を防止するために、上記エアドライヤと上記一次タンクとの間に接続される一方向逆止弁を更に有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
上記一方向逆止弁が、上記エアドライヤから離れて位置付けられることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
上記一方向逆止弁が、上記一次タンクに取り付けられることを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項５】
充填操作中に上記二次タンクの内部の圧力損失を防止するために、また、パージ操作中に上記二次タンクの内部の圧力損失を可能にするために、上記エアドライヤと上記二次タンクとの間に接続されるプレッシャプロテクションバルブを更に有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
上記プレッシャプロテクションバルブが、上記エアドライヤから離れて位置付けられることを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項７】
上記プレッシャプロテクションバルブが、上記二次タンクに取り付けられることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
上記制御部品が、ガバナを構成し、上記ガバナが上記エアドライヤと一体であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
大型自動車両用圧縮空気供給システムにおいて、上記システムが
圧縮空気を供給する圧縮機と、
上記空気圧縮機から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤであり、乾燥した圧縮空気を供給するためにそれを通じて圧縮空気が流れる乾燥剤層と、該乾燥剤層を大気へ接続するように操作可能であるブロースルー弁と、を有する上記エアドライヤと、
上記エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続された二次タンクと、
上記エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続された一次タンクと、
上記一次タンクと上記二次タンクとを乾燥した圧縮空気で充填するために上記空気圧縮機から上記エアドライヤを通じて空気流を制御することにより充填操作を制御する制御部品と、
上記エアドライヤをパージするために、上記二次タンクから上記エアドライヤの乾燥剤層を通じて、そしてブロースルー弁を通じて大気へ空気流を制御することによりパージ操作を制御する上記制御部品と、
パージ操作中に上記一次タンクの内部の圧力損失を防止するために、上記エアドライヤと上記一次タンクとの間に接続される一方向逆止弁と、
充填操作中に上記二次タンクの内部の圧力損失を防止するために、また、パージ操作中に上記二次タンクの内部の圧力損失を可能にするために、上記エアドライヤと上記二次タンクとの間に接続されるプレッシャプロテクションバルブと、を有することを特徴とする圧縮空気供給システム。
【請求項１０】
上記一次タンクと上記二次タンクとが、上記エアドライヤから離れて位置付けられることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
上記一方向逆止弁が、上記エアドライヤから離れて位置付けられることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１２】
上記一方向逆止弁が、上記一次タンクに取り付けられることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
上記プレッシャプロテクションバルブが、上記エアドライヤから離れて位置付けられることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１４】
上記プレッシャプロテクションバルブが、上記二次タンクに取り付けられることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
上記制御部品が、上記エアドライヤと一体であることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１６】
上記制御部品が、ガバナを構成し、上記ガバナが上記エアドライヤと一体であることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には、トラック等の大型車両の使用に、特に適している改良された圧縮空気供給システムに関するものであり、より詳しく言えば、エアドライヤと一体化したブロースルー（blow-through）機能とを合併した上記システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアドライヤを組み込んだ圧縮空気システムは、長年、大型車両のエアブレーキシステムに空気を供給するために使用されている。エアブレーキシステムに引き込まれた湿気は、寒空の運転中にエアブレーキシステムの構成部品を凍らせ、上記システムを動作不能にさせ得るので、エアブレーキシステムの中の清浄な湿気のない乾燥空気の利点が、長い間認められている。これらの先行技術のエアドライヤは、通常、それを通じて圧縮空気が流れる乾燥剤物質を有している。車両の空気圧縮機（エアコンプレッサ：air compressor）は、車両のエアタンク（エアリザーバ：air reservoir）を十分な圧力レベルまで充填（チャージ：charge）すると、圧縮機が空気をもはや圧縮しないように、圧縮機は無負荷となる。圧縮機が無負荷である場合には、乾燥剤を再生させるために蓄えられた圧縮空気を制御した速度で乾燥剤を通じて逆流させる空気抜き弁（パージバルブ：purge valve）に信号が伝えられる。乾燥剤を再生させるために使用される空気は、エアドライヤの内部の一体化したパージ容積（purge volume）に蓄えられた圧縮空気から又は別体のタンクに蓄えられた圧縮空気からのどちらからであってもよい。
【０００３】
大型車両のエアブレーキの用途用のたいていの先行技術の圧縮空気システムは、少なくとも３つのタンクを使用する。図１に示されるように、典型的な先行技術のシステム１１０は、圧縮空気をエアドライヤ１１４に供給する圧縮機１１２を有しており、圧縮空気は、乾燥剤層（desiccant bed）を通じて流れた後、遠隔の供給タンク１１６に供給される。供給タンク１１６は、一次タンク１１８、二次タンク１２０、そして時には補助タンク１２２に圧縮空気を供給するように接続される。一次タンク１１８、二次タンク１２０及び／又は補助タンク１２２は、車両のエアブレーキシステムを制御し得る空気圧回路１２４に給気する。空気圧損失を防ぐために、一次タンク１１８、二次タンク１２０及び補助タンク１２２はそれぞれ、供給タンク１１６に空気が流通可能なように接続する逆止弁１２６、１２８、１３０を有している。補助タンク１２２の逆止弁１３０はまた、プレッシャプロテクションバルブ（pressure protection valve）を有し、供給タンク１１６は、超過圧力状態を回避するために安全弁１３２を有し得る。空気制御ライン（pneumatic control line）１３４は、供給タンク１１６から、空気圧縮機１１２の負荷及び無負荷とエアドライヤ１１４の再充填とを制御する空気圧ガバナ（governor）１３６まで延在する。
【０００４】
しかし、この典型的な先行技術の設計は、多数の不利な点を欠点として有している。上記システムは、複雑であり、４つのタンクと、別体のガバナと、エアドライヤと、安全弁と、３つの逆止弁（その１つはまた、プレッシャプロテクションバルブを有する）と、制御ラインとを有している。このように、上記システムは、初めに組み立てるのに相対的にコストがかかるだけでなく、維持するためにも相対的にコスト及び時間がかかる。更に、その複雑なシステムは、正常に機能しなくなり得る多数の構成部品のために故障しがちである。簡素化された設計が、はるかに望ましい。
【０００５】
上記で論じられた先行技術のシステムの不利な点の少なくともいくつかを取り除く試みがなされている。米国特許第６０７４４６２号（特許文献１と示す）は、１つのそのような試みを記載している。特許文献１は、大型自動車両について空気圧縮機２１２から圧縮空気を供給するための（図２に示した）エアドライヤ及びタンクのシステム２１０を開示しており、それは、空気圧縮機２１２から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤ２１４と、エアドライヤ２１４を通る圧縮空気を蓄えるための、一体化したパージ容積を含む二次タンク２１６と、を有しており、エアドライヤ２１４と二次タンク２１６とは、一体化したエアドライヤ・タンクモジュール（air dryer reservoir module）を形成するためにハウジング（housing）にしっかりと取り付けられた状態にある。エアドライヤ２１４から圧縮空気を蓄える一次タンク２１８は、エアドライヤ・タンクモジュールから離れて位置付けられている。エアドライヤ２１４は、空気圧縮機２１２の負荷及び無負荷を制御するガバナをそれとともに一体化している。一次タンク２１８及び二次タンク２１６のそれぞれ用の１つである２つのプレッシャプロテクションバルブがまた、エアドライヤ２１４と一体にされており、一次タンク２１８と二次タンク２１６の両方を使用するエアドライヤ２１４の同時パージング（purging）を可能にする。
【特許文献１】米国特許第６０７４４６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるシステムは、いくつかの点で簡素化されたシステムを提供することにより、図１に示した先行技術のシステムのいくつかの欠点を取り除くが、それ自身の不利な点を欠点として有する。一次タンク２１８及び二次タンク２１６と連係したプレッシャプロテクションバルブをエアドライヤ２１４と一体にすることは、エアドライヤ２１４を不必要に複雑にし、プレッシャプロテクションバルブの修理及び／又は交換をより困難にする。更に、一次タンク２１８と二次タンク２１６の両方にプレッシャプロテクションバルブ（それらがエアドライヤ２１４と一体であろうとなかろうと）を設け、それにより両方のタンク２１８、２１６が上記システムをパージする（purge）ために使用されることは、システムを複雑にし、両方のタンクがパージ操作中に圧力を損なうことに不利に影響する。
【０００７】
従って、既知のシステムほど複雑ではなく、既知のシステムに対して初めに組み立てるコストがより少なく、維持するコスト及び時間がより少なく、既知のシステムに対して故障する傾向がより少なく、プレッシャプロテクションバルブを含め、種々のシステム構成部品の修理及び／又は交換を簡単にすることができ、また、少なくとも１つのタンクがパージ操作中に初めの圧力を維持することを可能にする、トラック等の大型車両の使用に適した圧縮空気供給システムが求められている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、トラック等の大型車両の使用に適した圧縮空気供給システムを提供することである。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、上記特徴を有し、既知のシステムほど複雑ではない圧縮空気供給システムを提供することである。
【００１０】
本発明の更なる目的は、上記特徴を有し、既知のシステムに対して初めに組み立てるコストがより少なく、維持するコスト及び時間がより少ない圧縮空気供給システムを提供することである。
【００１１】
本発明のまたもう１つの目的は、上記特徴を有し、既知のシステムに対して故障する傾向がより少ない圧縮空気供給システムを提供することである。
【００１２】
本発明のまた更なる目的は、上記特徴を有し、プレッシャプロテクションバルブを含め、種々のシステム構成部品の修理及び／又は交換を簡単にすることができる圧縮空気供給システムを提供することである。
【００１３】
本発明のまた更なる目的は、上記特徴を有し、少なくとも１つのタンクがパージ操作中に初めの圧力を維持することを可能にする圧縮空気供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の以上及びその他の目的は、大型自動車両用圧縮空気供給システムを提供することにより達せられる。１つの実施形態では、上記システムは、圧縮空気を供給する圧縮機と、空気圧縮機から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤとを有している。エアドライヤは、乾燥した圧縮空気を提供するためにそれを通じて圧縮空気が流れる乾燥剤層と、該乾燥剤層を大気へ接続するように操作可能であるブロースルー弁（吐き出し弁：blow-through valve）と、を有している。エアドライヤから離れて位置付けられる二次タンクは、エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続されており、エアドライヤから離れて位置付けられた一次タンクは、エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続されている。エアドライヤと一体である制御構成部品が、一次タンク及び二次タンクを乾燥した圧縮空気で充填するために、空気圧縮機からエアドライヤを通じて空気流を制御することにより充填操作を制御するために設けられている。制御部品はまた、エアドライヤをパージするために、二次タンクからエアドライヤの乾燥剤層を通じて、そしてブロースルー弁を通じて大気へ空気流を制御することによりパージ操作を制御する一方、一次タンクの内部で初めの空気圧を維持する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、一方向逆止弁は、パージ操作中に一次タンクの内部の圧力損失を防止するためにエアドライヤと一次タンクとの間に接続される。これらのある実施形態では、一方向逆止弁は、エアドライヤから離れて位置付けられる。これらのある実施形態では、一方向逆止弁が、一次タンクに取り付けられる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、プレッシャプロテクションバルブは、充填操作中に二次タンクの内部の圧力損失を防止するために、また、パージ操作中に二次タンクの内部の圧力損失を可能にするために、エアドライヤと二次タンクの間に接続される。これらのある実施形態では、プレッシャプロテクションバルブは、エアドライヤから離れて位置付けられている。これらのある実施形態では、プレッシャプロテクションバルブが、二次タンクに取り付けられる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、制御部品が、ガバナを構成し、上記ガバナは、エアドライヤと一体である。
【００１８】
本発明のもう１つの実施形態では、上記システムは、圧縮空気を供給する圧縮機と、空気圧縮機から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤと、を有している。エアドライヤは、乾燥した圧縮空気を供給するためにそれを通じて圧縮空気が流れる乾燥剤層と、該乾燥剤層を大気へ接続するように操作可能であるブロースルー弁と、を有している。二次タンクは、エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続され、一次タンクは、エアドライヤから乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続される。制御部品は、一次タンク及び二次タンクを乾燥した圧縮空気で充填するために、空気圧縮機からエアドライヤを通じて空気流を制御することにより充填操作を制御するために設けられる。制御部品はまた、エアドライヤをパージするために、二次タンクからエアドライヤの乾燥剤層を通じて、そしてブロースルー弁を通じて大気へ空気流を制御することによりパージ操作を制御する。一方向逆止弁は、パージ操作中に一次タンクの内部の圧力損失を防止するために、エアドライヤと一次タンクとの間に接続される。プレッシャプロテクションバルブは、充填操作中に二次タンクの内部の圧力損失を防止するために、また、パージ操作中に二次タンクの内部の圧力損失を可能にするように、エアドライヤと二次タンクとの間に接続される。
【００１９】
いくつかの実施形態では、一次タンクと二次タンクとは、エアドライヤから離れて位置付けられる。いくつかの実施形態では、一方向逆止弁は、エアドライヤから離れて位置付けられる。これらのある実施形態では、一方向逆止弁は、一次タンクに取り付けられる。いくつかの実施形態では、プレッシャプロテクションバルブが、エアドライヤから離れて位置付けられる。これらのある実施形態では、プレッシャプロテクションバルブは、二次タンクに取り付けられる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、制御部品は、エアドライヤと一体である。いくつかの実施形態では、制御部品は、ガバナを構成し、上記ガバナは、エアドライヤと一体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明及びその特別な特徴及び利点は、添付図に関して熟考された以下の詳細な記述からより明らかとなるであろう。
【００２２】
ここで図３を参照すれば、本発明の１つの実施形態に係る圧縮空気供給システム１０が示されている。圧縮空気供給システム１０は、トラック等の大型車両の使用に、より詳しく言えば、それのブレーキシステムに関する使用に、特に適している。圧縮空気供給システム１０は、圧縮空気を供給する圧縮機１２と、空気圧縮機１２から圧縮空気を受け入れるように接続されたエアドライヤ１４と、を有している。
【００２３】
空気圧縮機１２は、周知の設計から作られており、負荷状態あるいは無負荷状態のどちらが求められているのかを示す制御信号に従って圧縮空気を供給するために作動する。上記形式の空気圧縮機は、周知であるので、その詳細な記述は、ここでは与えられていない。
【００２４】
エアドライヤ１４は、乾燥した圧縮空気を供給するために、それを通じて圧縮空気が流れる乾燥剤層を有する形式から作られる。周知のように、乾燥剤層はまた、圧縮空気から様々な汚染物質を取り除くために清浄機能を備え得る。乾燥剤層を有する上記エアドライヤは周知であるので、乾燥剤層の設計及び操作のより詳細な記述は、ここでは与えられていない。エアドライヤ１４はまた、以下により十分に記述されるように、制御信号に応じて乾燥剤層を大気へ接続するように操作可能であるブロースルー弁１６を有している。
【００２５】
二次タンク１８と一次タンク２０とは、エアドライヤ１４から乾燥した圧縮空気を受け入れるように接続される。二次タンク１８と一次タンク２０は共に、エアドライヤ１４から離れて位置付けられる。“離れて位置付けられる（located remotely）”ことが意味することは、二次タンク１８と一次タンク２０とが、ある空間によりエアドライヤ１４から分離されることである（すなわち、二次タンク１８も一次タンク２０もどちらも、エアドライヤ１４と一体である又は直接に接続されることはない）。
【００２６】
エアドライヤ１４と一体である制御部品２２が、一次タンク２０と二次タンク１８とを乾燥した圧縮空気で充填するために、空気圧縮機１２からエアドライヤ１４を通じて空気流を制御することにより充填操作を制御するために設けられている。制御部品２２はまた、エアドライヤ１４をパージするために、二次タンクからエアドライヤ１４の乾燥剤層を通じて、そしてブロースルー弁１６を通じて大気へ空気流を制御することによりパージ操作を制御し、その一方、一次タンク２０の内部で初めの空気圧を維持する。好ましくは、制御部品２２は、ガバナを構成し、上記ガバナは、エアドライヤ１４と一体である。
【００２７】
一方向逆止弁２４は、パージ操作中に一次タンク２０の内部の圧力損失を防止するために、エアドライヤ１４と一次タンク２０との間に接続される。好ましくは、一方向逆止弁２４は、エアドライヤ１４から離れて位置付けられており、最も好ましくは、一方向逆止弁２４は、一次タンク２０に取り付けられる。
【００２８】
プレッシャプロテクションバルブ２６が、充填操作中に二次タンク１８の内部の圧力損失を防止するために、また、パージ操作中に二次タンク１８の内部の圧力損失を可能にするために、エアドライヤ１４と二次タンク１８との間に接続される。プレッシャプロテクションバルブ２６は、他の車両システムの中で、車両のエアブレーキシステムを制御し得る空気圧回路２８に給気するために使用され得る。好ましくは、プレッシャプロテクションバルブ２６は、エアドライヤ１４から離れて位置付けられており、最も好ましくは、プレッシャプロテクションバルブ２６は、二次タンク１８に取り付けられる。
【００２９】
従って、図３を図１と比較することにより最もよく見られるように、図１に示した先行技術のシステム１１０は、４つのタンクと、別体のガバナと、エアドライヤと、安全弁と、３つの逆止弁（その１つはまた、プレッシャプロテクションバルブを有する）と、制御ラインとを有する非常に多くの構成部品を有しているのに対して、図３に示した本発明のシステム１０は、図１に示した既知のシステム１１０の構成部品の多くが一体になるか不要になるかのどちらかであり、はるかに簡素化されている。このように、本発明に係るシステム１０は、図１に示した既知のシステム１１０に比べると、初めに組み立てるコストがより少ないだけでなく、維持するコスト及び時間もより少ない。更に、本発明に係る簡素化されたシステム１０は、正常に機能しなくなり得る構成部品の数がより少ないので、図１に示した既知のシステム１１０に比べると、故障する傾向がより少ない。
【００３０】
更に、図３を図２と比較することにより最もよく見られるように、図２に示した先行技術のシステム２１０は、いくつかの点で簡素化されたシステム２１０を提供することにより、図１に示した先行技術システム１１０の欠けているもののいくつかを取り除く一方、上記システム２１０は、別の点で本発明に係る上記システム１０を不都合なほどにより複雑にしている。より詳しく言えば、一次タンク２１８及び二次タンク２１６に関連するプレッシャプロテクションバルブをエアドライヤ２１４と一体にすることは、エアドライヤ２１４を不必要に複雑にし、プレッシャプロテクションバルブの修理及び／又は交換をより困難にする。更に、一次タンク２１８と二次タンク２１６の両方にプレッシャプロテクションバルブ（それらがエアドライヤ２１４と一体であろうとなかろうと）を設け、それにより両方のタンク２１８、２１６が上記システムをパージするために使用されることは、システムを複雑にし、両方のタンクがパージ操作中に圧力を損なうことに不利に影響する。
【００３１】
従って、本発明は、既知のシステムほど複雑ではなく、既知のシステムに対して初めに組み立てるコストがより少なく、維持するコスト及び時間がより少なく、既知のシステムに対して故障する傾向がより少なく、プレッシャプロテクションバルブを含め、種々のシステム構成部品の修理及び／又は交換を簡単にすることができ、また、少なくとも１つのタンクがパージ操作中に初めの圧力を維持することを可能にする、トラック等の大型車両の使用に適した圧縮空気供給システムを提供することである。
【００３２】
本発明は、特定の部品配置、特徴などに関して記述されているけれども、これらは、すべての可能な配置あるいは特徴を余すことなく述べるものではなく、実際に他の多くの変形や変更が当業者に確かめられるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】大型車両のエアブレーキの用途用の典型的な従来の先行技術の圧縮空気システムを表した概略図である。
【図２】図１に例示したシステムのいくつかの不利な点を取り除くが、それ自身の多数の不利な点を欠点として有する、大型車両のエアブレーキの用途用の典型的な従来の先行技術の圧縮空気システムを表した概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態に係る圧縮空気供給システムを表した概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  圧縮空気供給システム
１２  圧縮機
１４  エアドライヤ
１６  ブロースルー弁
１８  二次タンク
２０  一次タンク
２２  制御部品
２４  一方向逆止弁
２６  プレッシャプロテクションバルブ
２８  空気圧回路
【図１】
2005052831.tif 000003
【図２】
2005052831.tif 000004
【図３】
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