专利名称：压缩空气供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及供给作为工作流体的压缩空气的压缩空气供给装置。
背景技术：
在利用作为工作流体的压缩空气进行工作的各种设备中，当被供给较多地包含油分和水分的压缩空气时，例如，会担心泵等被腐蚀。因此，在压缩空气供给装置中，如特开平5-201329号公报(专利文献I)所记载的，采用使用油雾分离器和空气干燥器将从空气压缩机喷出的压缩空气所包含的油分和水分除去的构成。现有技术文献_4] 专利文献专利文献1:特开平5-201329号公报
发明内容
_6] 发明要解决的问题但是，油雾分离器和空气干燥器能除去具有某种程度的粒径的油分和水分，但很难说一定能除去其以下的细微的油分和水分。在包含细微的油分和水分的压缩空气被供给到各种设备时，依然担心泵等的腐蚀。因此，本发明鉴于现有技术的问题，目的在于提供能除去压缩空气中的细微的油分和水分的压缩空气供给装置。
_9] 用于解决问题的方案因此，压缩空气供给装置具有:空气压缩机，其将空气压缩到大气压以上；以及罐，其存储被空气压缩机压缩的压缩空气，并且开设有向将压缩空气作为工作流体的各种设备供给压缩空气的供给口。并且，将空气压缩机和罐连通地连接的第I配管的至少一部分被构成空调的热泵的蒸发器冷却。发明效果根据该压缩空气供给装置，被空气压缩机压缩而成为高温的压缩空气被构成热泵的蒸发器冷却，由此油分和水分被冷却到结露温度以下。在该压缩空气被供给到罐时，油分和水分结露而附着在其内壁面。附着于罐的内壁面的油分和水分因为重力的作用而积存到罐的下部而被除去。此时，油分和水分利用结露被除去，因此，即使其粒径是细微的也能被除去。
图1是搭载有第I实施方式的压缩空气供给装置的车辆的概略图。图2是搭载有第2实施方式的压缩空气供给装置的车辆的概略图。图3是说明第2实施方式的控制程序的流程图。图4是第3实施方式的压缩空气供给装置的主要部分放大图。
图5是说明第3实施方式的控制程序的流程图。图6是用于说明弥补蒸发器的冷却能力的不足的窍门的立体图。
具体实施例方式以下，参照添附的附图，详细地说明用于实施本发明的实施方式。图1示出搭载有压缩空气供给装置的车辆的概要。压缩空气供给装置10具有:空气压缩机12 ;罐14，其具有规定容量；油雾分离器16，其除去压缩空气所包含的油分；以及空气干燥器18，其除去压缩空气所包含的水分。空气压缩机12例如将被空气滤清器过滤了异物的空气压缩到大气压以上。被空气压缩机12压缩的压缩空气经过第I配管20被提供给罐14并被临时储存。在罐14的周壁，开设有向将压缩空气作为工作流体的各种设备例如空气气缸等供给压缩空气的供给口14A。另外，在罐14的底部，安装有将油分和水分等液体定期地(例如，每隔规定时间)排出的自动排放阀14B。在连接到罐14的供给口 14A的第2配管22处，沿着压缩空气的供给方向按顺序配设油雾分离器16和空气干燥器18。另外，空调的热泵30在构成冷媒进行循环的闭合回路的配管32处，至少分别配设压缩机(compressor) 34、冷凝器(condenser) 36、膨胀阀(expansion valve) 38 以及蒸发器(evaporator) 40而构成。将不用担心会破坏臭氧层的HFC_134a (R134a)用作冷媒。压缩机34对成为低压、低温的气体的冷媒进行压缩，使其成为高温、高压的气体。冷凝器36利用压缩机34将成为高温、高压的气体的冷媒冷却到凝结点，使其成为高压、常温的液体。膨胀阀38使利用冷凝器36成为高压、常温的液体的冷媒急剧地膨胀，使其成为低压、低温的气体。蒸发器40使利用膨胀阀38成为低压、低温的气体的冷媒从周围吸热。并且，在蒸发器40中，冷媒从周围吸热，因此存在于其周围的空气被冷却而起制冷作用。膨胀阀38和蒸发器40组装到冷却单元42，上述冷却单元42以面对车厢内的方式安装。在冷却单元42的一端部开口有空气取入口 42A，例如，利用离心式鼓风机(吹风机)44对蒸发器40强制地供给空气。并且，在压缩空气供给装置10中，将空气压缩机12和罐14连通地连接的第I配管20的至少一部分配设为被构成热泵30的蒸发器40冷却。具体地，第I配管20的至少一部分配设在蒸发器40的空气出口侧的附近，或者配设为与蒸发器40的冷却片接触。根据这样的压缩空气供给装置10，被空气压缩机12压缩而成为高温的压缩空气被构成热泵30的蒸发器40冷却，由此油分和水分被冷却到结露温度以下。在该压缩空气被供给到罐14时，油分和水分结露而附着在其内壁面。附着于罐14的内壁面的油分和水分因为重力的作用而存积到罐14的下部而被除去。此时，油分和水分利用结露被除去，因此即使其粒径是细微的，也能被除去。并且，存积到罐14的下部的油分和水分被自动排放阀14B定期地排出，因此无需或减少对罐14的维护。在临时储存于罐14的压缩空气被供给到各种设备时，经过油雾分离器16和空气干燥器18，由此能进一步除去通过结露没有完全除去的油分和水分。因此，也能应对要求更清洁的压缩空气的各种设备。此外，在罐14中通过结露除去某种程度的油分和水分，因此能使油雾分离器16和空气干燥器18小型化。另外，如果在将压缩空气作为工作流体的各种设备中没有发生问题，则也能废除油雾分离器16和空气干燥器18的至少一方。总之，只要在连接到罐14的供给口 14A的第2配管22处，根据需要配设油雾分离器16和空气干燥器18中的至少一方即可。在以上说明的实施方式中，为了有效地进行基于蒸发器40的压缩空气的冷却，可以追加如下构成。此外，针对与图1所示的实施方式相同的构成，通过附上同一附图标记来省略其说明。S卩，如图2所示，在位于空气压缩机12和蒸发器40之间的第I配管20处，安装有对从空气压缩机12喷出的压缩空气的湿度进行检测的湿度传感器50。另外，在蒸发器40处，安装有对蒸发器40的温度进行检测的温度传感器52。湿度传感器50和温度传感器52的各输出信号输入到内置有计算机的控制单元54。并且，控制单元54通过执行存储于ROM(Read Only Memory:只读存储器)等的控制程序来对膨胀阀38的开度进行电子控制。此夕卜，控制单元54例如可以组装到对空调进行电子控制的控制单元。图3示出以发动机启动为契机，控制单元54每隔第I规定时间反复执行的对膨胀阀38进行控制的内容。在步骤I (在图中简写为“SI”。以下相同。)中，控制单元54从湿度传感器50读入压缩空气的湿度，并且从温度传感器52读入蒸发器40的温度。在步骤2中，控制单元54参照设定有与压缩空气的湿度和蒸发器40的温度对应的膨胀阀38的开度的映射图，算出与在步骤I中读入的湿度和温度相应的开度。在此，在映射图中，例如通过实验等设定开度，使得在第I配管20内流通的压缩空气被冷却到油分和水分的露点以下，即，被冷却到压缩空气的油分和水分结露的温度以下。在步骤3中，控制单元54控制膨胀阀38，使其成为在步骤2中算出的开度。
这样的话，基于从空气压缩机12喷出的压缩空气的湿度和蒸发器40的温度，动态地控制膨胀阀38的开度，使得压缩空气被冷却到油分和水分结露的温度以下。因此，为了从压缩空气除去油分和水分，无需使热泵30在高负荷下经常工作，能抑制用于使压缩机34工作的能量。此外，在用于维持由车辆驾驶者等设定的车厢温度的开度大于用于从压缩空气除去油分和水分的开度时，优先进行该设定即可。但是，在车辆驾驶者等不希望空调工作时，具体地，在将空调开关断开时，为了冷却压缩空气，热泵30也工作。在这种情况下，若经过蒸发器40而冷却的冷却空气被导入到车厢内，则违背车辆驾驶者等的想法，因此可以还附加如下构成。如图4所示，在冷却单元42的其它端部，即，在蒸发器40的冷却空气的出口侧可转动地安装有门60，上述门60例如包括板状构件，能选择性地切换将冷却空气导入到车厢内或者将冷却空气排出到车厢外。门60的转动轴60A连结着例如电动机等致动器62。由车辆驾驶者等操作的空调开关的输出信号被输入到控制单元54。空调开关在希望空调工作时输出接通信号，在不希望空调工作时输出断开信号。并且，控制单元54根据空调开关的信号对使门60转动的致动器62进行电子控制。在此，将门60和致动器62举作选择单元的一例，另一方面，将控制单元54举作控制单元的一例。图5示出以发动机启动为契机，控制单元54每隔第2规定时间反复执行的对致动器62进行控制的内容。此外，第2规定时间可以与第I的规定时间相同。
在步骤11中，控制单元54读入空调开关的信号。在步骤12中，控制单元54判断空调开关是否接通。并且，若控制单元54判断空调开关为接通，则使处理进入步骤13 (是)，另一方面，若判断空调开关为断开，则使处理进入步骤14 (否)。在步骤13中，控制单元54对使门60转动的致动器62进行控制，使得门60转动到用实线示出的位置且冷却空气被导入到车厢内。在步骤14中，控制单元54对使门60转动的致动器62进行控制，使得门60转动到用虚线示出的位置且冷却空气被排出到车厢外。这样的话，在空调开关断开时，冷却空气被排出到车厢外，因此能排除车辆驾驶者等因为冷却空气被导入到车厢内而感到的不适感。此外，使门60转动的致动器62不限于基于控制单元54的电子控制，可以由根据空调开关的信号工作的继电器控制。在这种情况下，继电器被举作控制单元的其它例子。蒸发器40除了空调的制冷功能以外，还被利用为使压缩空气冷却，因此担心其容量不足。在这种情况下，如图6所示，只要安装一对蒸发器40并在其间夹着第I配管20的一部分即可。附图标记说明10压缩空气供给装置12空气压缩机14 罐14A 供给口14B自动排放阀16油雾分离器18空气干燥器20第I配管22第2配管30 热泵38膨胀阀40蒸发器50湿度传感器52温度传感器54控制单元60 门62致动器
权利要求
1.一种压缩空气供给装置，其特征在于， 具有:空气压缩机，其将空气压缩到大气压以上；以及 罐，其存储被上述空气压缩机压缩的压缩空气，并且开设有向将压缩空气作为工作流体的各种设备供给压缩空气的供给口， 将上述空气压缩机和上述罐连通地连接的第I配管的至少一部分被构成空调的热泵的蒸发器冷却。
2.根据权利要求1所述的压缩空气供给装置，其特征在于， 在上述罐的底部，安装有将存积于该罐的油分和水分定期地排出的自动排放阀。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩空气供给装置，其特征在于， 还具有:湿度传感器，其检测从上述空气压缩机喷出的压缩空气的湿度； 温度传感器，其检测上述蒸发器的温度；以及 控制单元，其内置有计算机， 上述控制单元基于由上述湿度传感器检测出的湿度和由上述温度传感器检测出的温度来控制构成上述热泵的膨胀阀的开度，使得在上述第I配管内流通的压缩空气被冷却到油分和水分的露点温度以下。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的压缩空气供给装置，其特征在于， 在连接到上述罐的供给口的第2配管配设除去压缩空气所包含的油分的油雾分离器和除去压缩空气所包含的水分的空气干燥器中的至少一方。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的压缩空气供给装置，其特征在于， 还具有:选择单元，其对将被上述蒸发器冷却的冷却空气导入到车厢内还是排出到车厢外进行选择；和 控制单元，其控制上述选择单元，使得在空调开关成为接通时，冷却空气被导入到车厢内，另一方面，在上述空调开关成为断开时，冷却空气被排出到车厢外。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的压缩空气供给装置，其特征在于， 上述第I配管的至少一部分被一对蒸发器夹着。
全文摘要
压缩空气供给装置具有空气压缩机，其压缩空气；以及罐，其存储从空气压缩机喷出的压缩空气并且开设有压缩空气的供给口。另外，将空气压缩机和罐连通地连接的配管的至少一部分由空调中的热泵的蒸发器冷却。并且，从空气压缩机喷出的高温压缩空气被蒸发器冷却到油分和水分结露的温度以下，由此油分和水分在罐的内壁面结露而被除去。
文档编号F04C29/02GK103221691SQ20108007027
公开日2013年7月24日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者板谷将治 申请人:优迪卡汽车株式会社