油分离器和排放物排出系统的制作方法

本发明涉及一种用于捕集排放液并将所捕集到的排放液排出的油分离器和排放物排出系统。

背景技术：

例如，车辆的制动器、悬架等的系统中采用了使用压缩空气驱动各种装置的系统。这样的系统的一部分在压缩机的下游具有用于从压缩空气去除水分、油分的压缩空气干燥系统。

已知的压缩空气干燥系统的一个例子包括具有干燥剂的空气干燥器和油分离器(参照例如专利文献1)。油分离器捕集由于干燥剂的再生而从空气干燥器排出的包含油分及水分的排放液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－234632号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，以往的油分离器是捕集到的排放液在重力作用下排出的构造，因此捕集排放液的排出需要较长时间。

本发明的目的在于提供一种能够将捕集到的排放液在短时间内排出的油分离器及排放物排出系统。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题的方案及其作用效果如下所述。

用于解决上述问题的油分离器用于对含有油分的流体进行气液分离，捕集作为含有油分的液体的排放液，该油分离器包括：油捕获部，其用于捕获排放液；储存部，其用于储存由所述油捕获部捕获到的排放液；排放物排出口，其用于排出被储存于所述储存部的排放液；以及机构，其用于提高所述储存部的内压。

在所述结构中，在想要从储存部排出排放液时，能够通过提高储存部的内压将排放液向排放物排出口挤出。因此，能够将被油分离器捕集到的排放液在短时间内排出。

对于该油分离器，优选的是，包括：排放物流入口，其供排放液流入；空气排出口，其用于排出从所述流体分离出的空气；以及方向切换阀，其同连接于所述排放物流入口和所述空气排出口中的一者的管路、与气体供给源连接的气体供给路径、用于向该油分离器输送排放液的排放物排出路径相连接，所述方向切换阀构成为能够对使所述排放物排出路径与所述排放物流入口和所述空气排出口中的所述一者连通的第1连通状态和使所述气体供给路径与所述排放物流入口和所述空气排出口中的所述一者连通的第2连通状态进行切换，在第1连通状态下，在所述方向切换阀内流动的流体从所述排放物排出路径向所述排放物流入口和所述空气排出口中的所述一者流动，在第2连通状态下，在所述方向切换阀内流动的流体从所述气体供给路径向所述排放物流入口和所述空气排出口中的所述一者流动。

在所述结构中，在油分离器捕集含有油分的排放液时，在方向切换阀内流动的流体从排放物排出路径向排放物流入口和空气排出口中的一者流动。并且，在排出被油分离器捕集到的排放液时，在方向切换阀内流动的流体从气体供给路径向排放物流入口和空气排出口中的一者流动。因此，由气体供给源输送来的气体向油分离器内流入，从而能够使油分离器内的压力上升，将所储存的排放液向排放物排出口侧挤出。因此，能够将被油分离器捕集到的排放物在短时间内排出。

对于该油分离器，优选的是，包括开闭阀，该开闭阀用于开闭所述排放物流入口和所述空气排出口中的另一者、即不与所述气体供给路径连接的一者，所述开闭阀在所述方向切换阀的连通状态为所述第2连通状态时关闭。

在所述结构中，在排出被油分离器捕集到的排放液时，排放物流入口和空气排出口中的另一者、即不与气体供给路径连接的一者关闭，因此，通过从排放物流入口和空气排出口中的与气体供给路径连接的一者供给气体，能够进一步提高油分离器内的压力。因此，能够将捕集到的排放液在短时间内排出。

对于该油分离器，优选的是，构成为：所述排放物流入口与具有干燥剂的用于使压缩空气干燥的空气干燥器连接，对从该空气干燥器排出的含有油分的流体进行气液分离，捕集排放液，所述方向切换阀构成为经由所述气体供给路径与储气罐连接，该储气罐用于储存从所述空气干燥器流出的压缩干燥空气。

在所述结构中，气体供给路径与用于储存从空气干燥器流出的压缩干燥空气的储气罐连接，因此，能够利用现有的储气罐，而不用设置用于从油分离器排出排放液的专用的储气罐。

用于解决所述问题的排放物排出系统包括所述油分离器和用于向该油分离器供给气体的气体供给源。

在所述结构中，在想要利用油分离器捕集含有油分的排放物时，利用方向切换阀将油分离器的上游的流动方向切换为从排放物排出路径向油分离器去的流动方向。并且，在想要排出被油分离器捕集到的排放物时，利用方向切换阀将油分离器的上游的流动方向切换为从气体供给路径向油分离器去的流动方向。因此，由气体供给源输送来的气体向油分离器内流入，从而能够使油分离器内的压力上升，将所储存的排放物从排放物排出口挤出。因此，能够将被油分离器捕集到的排放物在短时间内排出。

发明的效果

采用本发明，能够提供一种能够将捕集到的排放液在短时间内排出的油分离器及排放物排出系统。

附图说明

图1是第1实施方式的排放物排出系统的示意图。

图2是第1实施方式的排放物排出系统的示意图。

图3是第1实施方式的油分离器的侧视图。

图4是第1实施方式的油分离器的俯视图。

图5是第1实施方式的油分离器的排放物捕集时的剖视图。

图6是第1实施方式的油分离器的排放物排出时的剖视图。

图7是第2实施方式的排放物排出系统的示意图。

图8是第3实施方式的排放物排出系统的示意图。

图9是表示排放物排出系统变形例的概略结构的示意图。

图10是表示排放物排出系统变形例的概略结构的示意图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1～图6说明第1实施方式。在本实施方式中，排放物排出系统设为将从压缩机送出的压缩空气干燥的压缩空气干燥系统的一部分。并且，该压缩空气干燥系统可搭载于具有内燃机的车辆。

如图1所示，压缩空气干燥系统包括压缩机1、空气干燥器2及油分离器3。压缩机1与车辆的内燃机相连结。从压缩机1送出的压缩空气含有水分以及来自于润滑油等的油分。水分主要以水蒸气的状态含有于压缩空气中，油分主要以油雾的状态含有于压缩空气中。

空气干燥器2在内部具有干燥剂4和用于捕获油雾的过滤件(省略图示)。另外，空气干燥器2还具有供从压缩机1送出来的压缩空气流入的入口2a和供从压缩空气去除了水分及油分后的压缩干燥空气流出的出口2b。从出口2b流出来的压缩干燥空气被储存于储气罐5。将储存于储气罐5的压缩干燥空气向例如制动器系统、空气悬架系统供给。

该空气干燥器2除了捕获压缩空气中含有的水分及油分的加载运转之外，还能够进行卸载运转，在进行该卸载运转时，将由干燥剂4等捕获到的水分及油分向外部放出，对干燥剂4等进行再生。包括因执行该卸载运转而被排出的包含水分及油分的排放液和空气(吹扫空气)的流体从空气干燥器2的排放物排出口2c向油分离器3排出。

油分离器3具有与空气干燥器2的排放物排出口2c相连接的排放物流入口3a和空气排出口3b。该油分离器3对从排放物流入口3a流入的流体进行气液分离。将气体即分离后的清洁空气从空气排出口3b向大气放出，将液体即排放液储存于内部。

另外，在油分离器3的底部设有将捕集到的排放液向外部排出的排放物排出口3c。排放物排出口3c上连接有排放管3d。在从油分离器3不排出排放液时，排放管3d以其出口位于比排放物排出口3c靠铅垂方向上方的位置的方式被固定于规定位置。在从油分离器3排出排放液时，将排放管3d的出口配置于比油分离器3的排放物排出口3c靠铅垂方向下方的位置。

另外，在与空气干燥器2的排放物排出口2c相连接的排放物排出路径8的出口连接有作为方向切换阀的三通阀10。三通阀10与用于提高设于油分离器3内的用于储存排放液的储存部的内压的机构相对应。三通阀10具有经由排放物排出路径8与空气干燥器2的排放物排出口2c相连接的第1入口10a、从外部供给空气的第2入口10b、与油分离器3的排放物流入口3a相连接的出口10c。第2入口10b经由空气供给路径7与为了排出排放液而设置的储气罐等空气供给装置6相连接。另外，三通阀10的出口10c经由作为管路的连结路径10d与油分离器3的排放物流入口3a相连接。油分离器3及空气供给装置6构成排放物排出系统9。

该三通阀10根据第1入口10a与第2入口10b的差压切换内部的L字状的流路的方向。三通阀10在使第1入口10a与出口10c连通的第1状态和使第2入口10b与出口10c连通的第2状态之间切换其连通状态。第1入口10a与第2入口10b不连通。在第1状态下，在三通阀10中流动的流体具有从第1入口10a向出口10c去的L字状的流动方向(参照图1)，在第2状态下，在三通阀10中流动的流体具有从第2入口10b向出口10c去的L字状的流动方向(参照图2)。

从空气干燥器2经由排放物排出路径8排出包含排放液在内的流体时，三通阀10将流动方向切换为从第1入口10a向出口10c去的方向。由此，包含排放液在内的流体经由连结路径10d向油分离器3的排放物流入口3a流入。

如图2所示，在排出油分离器3所捕集到的排放液时，空气供给装置6的供给阀(省略图示)被打开，经由空气供给路径7向油分离器3供给空气。此时，三通阀10的流动方向切换为从第2入口10b向出口10c去的方向。由此，流入油分离器3的空气的压力上升，捕集到的排放液被挤出而从排放物排出口3c排出。

接着，参照图3～图5说明油分离器3的结构。

如图3所示，油分离器3具有有底圆筒状的壳体11和将该壳体11的开口部密闭的盖12。在壳体11的底部设有所述排放物排出口3c。

在盖12设有供清洁空气排出的空气排出口3b。在空气排出口3b借助排出侧结合构件19连接有用于将清洁空气向大气放出的空气排出管20。另外，在盖12上设有用于将油分离器3固定于被安装体的安装板29。

如图4所示，在盖12上，除了空气排出口3b之外，还设有所述排放物流入口3a。在排放物流入口3a可借助导入侧结合构件18连接用于供给从空气干燥器2流出的空气的管。

如图5所示，在壳体11与盖12之间设有圆盘状的罩25。对于壳体11、罩25以及盖12，通过将螺栓27紧固于设于壳体11的凸缘部26的贯通孔、设于罩25的贯通孔、设于盖12的螺纹孔，将它们相互固定。

由罩25和盖12划分出的空间作为第1膨胀室22发挥作用。另外，在罩25的中央部形成有连通孔28。此外，在罩25的底面利用螺栓27固定有有盖圆筒状的收纳构件30。在该收纳构件30的上端缘部与下端缘部形成有凸缘部31、32。通过将螺栓27贯穿凸缘部31，而将收纳构件30紧固于罩25。由被紧固的收纳构件30的上表面与罩25划分出的空间作为第2膨胀室33发挥作用。形成于罩25的所述连通孔28将第1膨胀室22与第2膨胀室33连通。

在收纳构件30的上壁部34的中央部分形成有多个贯通孔35。这些贯通孔35与罩25的连通孔28形成在彼此不相对的位置。在收纳构件30的侧壁部的下端部侧以在周向上隔开间隔的方式形成有多个贯通孔36。

在该收纳构件30收纳有用于去除吹扫空气中含有的油分的油捕获部40。油捕获部40通过使油粒子碰撞来捕集油分。在本实施方式中，油捕获部40包括在内部具有许多通气孔的树脂制的海绵体(聚氨酯泡沫)。在该海绵体的上表面及底面设有具有许多贯通孔的板件43。

利用螺纹件46在形成于收纳构件30的下端缘部的凸缘部32固定有用于支承油捕获部40的圆盘状的支承盘45。支承盘45形成为其直径与壳体11的内径大致相同。在支承盘45上形成有用于使由油捕获部40捕获到的液状的油等下落的多个贯通孔47。

在壳体11的下部设有作为用于储存经由贯通孔47下落的排放液的储存部的排放物积存部48。在排放物积存部48设有用于加热所积存的排放液而使水分蒸发的加热器49。加热器49利用未图示的恒温器来控制加热。

接着，参照图5及图6说明如所述这样构成的油分离器3的作用。

在从空气干燥器2排出包括吹扫空气及排放液的流体时，经由三通阀10，该流体流入油分离器3的排放物流入口3a。

如图5所示，从排放物流入口3a流入的吹扫空气在与挡板21发生碰撞后，被导入第1膨胀室22内而膨胀。在第1膨胀室22内膨胀了的吹扫空气从形成于罩25的连通孔28流入第2膨胀室33，在该第2膨胀室33膨胀。膨胀了的吹扫空气从收纳构件30的上壁部34的贯通孔35流入收纳构件30内的油捕获部40，从油捕获部40的内部通过。由此，吹扫空气中含有的油粒子、水分被去除。

被油捕获部40捕获到的液状的水及油沿着油捕获部40内到达支承盘45的上表面，从支承盘45的贯通孔47下落，积存于排放物积存部48。另外，作为液体的排放液流入油分离器3内的情况也是排放液沿着与所述路径相同的路径从油捕获部40通过，下落到排放物积存部48。储存于排放物积存部48的排放液被加热器49加热，其水分蒸发。

另一方面，利用油捕获部40去除了水分及油分的清洁空气从收纳构件30的侧面的贯通孔36流入被设于收纳构件30与壳体11之间的空间。从该空间通过的空气通过被形成于罩25的连通孔50和盖12的连通部23，从空气排出口3b排出。

接着，说明在将利用油分离器3捕集到的排放液排出时的作用。在通过停止车辆的内燃机而使压缩机1的驱动停止的状态下进行从油分离器3排出排放液。在开始排出排放液时，使如所述那样与油分离器3相连接的排放管3d从规定位置移动，打开排放物排出口3c。另外，打开空气供给装置6的供给阀，向空气供给路径7供给空气。三通阀10将其内部的流动方向切换为从第2入口10b向出口10c去的方向，向油分离器3的排放物流入口3a供给空气。

如图6所示，从空气供给装置6供给来的空气与从空气干燥器2排出包含排放液在内的流体时一样，从排放物流入口3a通过第1膨胀室22、第2膨胀室33、油捕获部40。从油捕获部40通过的一部分空气通过收纳构件30与壳体11之间，从空气排出口3b排出。另外，从油捕获部40通过的其余空气被导入排放物积存部48。其结果，排放物积存部48内的压力上升，储存于排放物积存部48的排放液被从排放物排出口3c挤出。其结果，与不向油分离器3内供给空气的情况相比，排放液从排放物排出口3c排出的每单位时间的流量增大，因此能够在短时间内排出排放液。

如以上说明的那样，采用本实施方式，能够获得以下效果。

(1)通过设置与空气供给装置6相连接的三通阀10，在从油分离器3的排放物积存部48排出排放液时，排放物积存部48的内压上升，能够将排放液向排放物排出口3c侧挤出。因此，能够在短时间内排出被油分离器3捕集到的排放液。

(2)在油分离器3捕集从空气干燥器2排出的含有油分排放液时，利用三通阀10，将油分离器3的上游侧的流动方向切换为从空气干燥器2的排放物排出口2c向油分离器3的排放物流入口3a去的流动方向。另外，在排出被油分离器3捕集到的排放液时，利用三通阀10，将油分离器3的上游侧的流动方向切换为从空气供给装置6向油分离器3去的流向。因此，能够利用从空气供给装置6输送来的空气，使油分离器3内的压力上升，将内部储存的排放液从排放物排出口3c挤出。因此，能够在短时间内排出被油分离器3捕集到的排放液。

(第2实施方式)

接着，参照图7以与第1实施方式的不同点为中心对油分离器和排放物排出系统的第2实施方式进行说明。另外，本实施方式的油分离器和排放物排出系统相对于第1实施方式而言油分离器的结构不同，在附图中对与第1实施方式实质上相同的要素标注相同的附图标记进行图示，省略重复的说明。

如图7所示，油分离器3在空气排出口3b的下游且在空气排出管20的中途等设有开闭阀3e。在开闭阀3e闭阀时停止从空气排出口3b放出清洁空气，在开闭阀3e开阀时使清洁空气从空气排出口3b放出。在被油分离器3捕集到的排放液开始排出时，开闭阀3e关闭。

接着，说明本实施方式的作用。

在所捕集到的排放液开始排出时，使如所述那样连接于油分离器3的排放管3d从规定位置移动，打开排放物排出口3c。并且，关闭油分离器3的开闭阀3e且打开空气供给装置6的供给阀，向空气供给路径7供给空气。通过从空气供给路径7供给空气，从而三通阀10的流动方向被切换为从第2入口10b向出口10c去的方向。

经由三通阀10流入到油分离器3内的空气通过油捕获部40之后不从空气排出口3b排出，而是被引向排放物积存部48。因而，能够以更大的压力将被储存于排放物积存部48的排放液挤出，从而能够将排放液在短时间内排出。

如以上说明的那样，采用本实施方式，能够获得所述(1)和(2)的效果，而且还能够获得以下的效果。

(3)在排出被油分离器3捕集到的排放液时，不与空气供给路径7连接的空气排出口3b关闭，因此，从与空气供给路径7连接的排放物流入口3a供给空气，从而能够进一步提高油分离器3内的压力。因此，能够将捕集到的排放液在短时间内排出。

(第3实施方式)

接着，参照图8以与第1实施方式的不同点为中心对油分离器和排放物排出系统的第3实施方式进行说明。另外，本实施方式的油分离器和排放物排出系统为相对于第1实施方式而言气体供给源不同的结构，在附图中对与第1实施方式实质上相同的要素标注相同的附图标记进行图示，省略重复的说明。

如图8所示，三通阀10的第2入口10b经由空气供给路径7与储气罐5的下游连接，该储气罐5用于储存从空气干燥器2流出的压缩干燥空气。在空气供给路径7的中途设有流量调节阀7a，该流量调节阀7a用于调节从储气罐5向油分离器3供给的压缩干燥空气的流量。并且，在干燥空气供给路径5b的从储气罐5连接到各系统的部分设有用于开闭该干燥空气供给路径5b的开闭阀5a。根据该结构，能够利用设于压缩空气干燥系统的储气罐5，而不用使用外部的空气供给源。

接着，说明本实施方式的作用。

在所捕集到的排放液开始排出时，使如所述那样连接于油分离器3的排放管3d从规定位置移动，打开排放物排出口3c。并且，关闭储气罐5的下游的开闭阀5a且打开流量调节阀7a，向空气供给路径7供给空气。

从储气罐5供给来的压缩干燥空气的一部分通过油捕获部40之后从空气排出口3b排出，剩下的压缩干燥空气被引向排放物积存部48。由于排放物积存部48的压力的上升，因此排放液被从排放物排出口3c挤出。

如以上说明的那样，采用本实施方式，能够获得所述(1)和(2)的效果，而且还能够获得以下的效果。

(4)与三通阀10连接的空气供给路径7与用于对从空气干燥器2流出的压缩干燥空气进行储存的储气罐5连接，因此，能够利用现有的储气罐5而不用设置专用的储气罐。

(其他实施方式)

其中，所述各实施方式也能够以以下那样的形态实施。

·油分离器3只要为包括排放物流入口3a、油捕获部40、空气排出口3b和排放物排出口3c的结构即可，也可以是所述的结构以外的结构。例如，也可以是，油捕获部40包括内部具有较小的通气孔的金属材料(例如挤压铝材)、挡板等。

·在所述各实施方式中，在油分离器3的排放物排出口3c连接有排放管3d，但也可以省略排放管3d，在排放物排出口3c设置栓，从排放物排出口3c直接排出排放液。

·加热器49的数量能够根据需要变更，也可以将其省略。

·油分离器3也可以是通过螺纹结合部将收纳构件30固定于包括壳体11的主体侧的盒式结构。并且，也可以为省略罩25的结构。

·排放物流入口3a与空气干燥器侧的管的连接构造、空气排出口3b与空气排出管20的连接构造也可以是其他的公知的连接构造。

·也可以在收纳构件30的底壁部形成用于使空气流出的贯通孔。

·在所述各实施方式中，三通阀10的出口10c与油分离器3的排放物流入口3a连接，但也可以与空气排出口3b连接。即便在该情况下，通过在排出捕集到的排放液时从空气供给装置6、储气罐5供给空气，从而也能够提高油分离器3内的压力。另外，在该形态中，在想要在油分离器3设置第2实施方式那样的开闭阀3e的情况下，将开闭阀3e设在排放物流入口3a侧。

·在所述各实施方式中，油分离器3经由三通阀10与空气供给装置6、储气罐5连接，但也可以与用于供给氮气等空气以外的气体的气体供给源连接。

·在所述各实施方式中，由三通阀构成方向切换阀，但只要是能够切换流动方向的阀装置即可。例如既可以是通过通电和非通电切换流动方向的电磁阀，也可以是通过液压切换流动方向的液压式阀装置。这些阀装置通过控制装置控制。

·在所述各实施方式中，油分离器3设于空气系统的压缩机1的下游的空气干燥器2的排气系统。但是，也可以将油分离器3设于空气系统的压缩机1的下游且空气干燥器2的上游。若如此，则能够从含有压缩机1的润滑油等的空气分离出油分，将清洁空气向空气干燥器2供给。因此，能够抑制设于空气干燥器2的干燥剂中的油分导致的劣化。

·如图9所示，也可以是，油分离器3的排放物排出口3c借助排放管3d与排放物储存罐60连接。排放物储存罐60用于储存从油分离器3排出来的排放液。以往，在油分离器与排放物储存罐60连接的情况下，排放液在重力的作用下从油分离器排出至排放物储存罐60。在所述各实施方式的排放物排出系统中，储存于油分离器3的排放物积存部48的排放液是通过从空气供给装置6供给空气并使排放物积存部48内的压力上升而被排出的。因此，也能够将排放物储存罐60的导入口61(或者排放物储存罐60的液面)配置在比油分离器3的排放物排出口3c靠铅垂方向的上方的位置。

·如图10所示，压缩空气干燥系统也可以是除了包括空气干燥器2、油分离器3之外还包括油雾分离器70的结构。油雾分离器70包括用于捕获油雾的过滤件，不包括干燥剂，在这一点上与空气干燥器2不同。油雾分离器70设在压缩机1与空气干燥器2之间，其入口70a与压缩机1连接，供去除了油雾的空气排出的出口70b与空气干燥器2的入口2a连接。并且，油雾分离器70包括排放物排出阀，在该排放物排出阀打开时，压缩空气连同被过滤件捕获到的油一起从排放物排出口70c排出。在油雾分离器70的排放物排出口70c连接有管71和分支管72。并且，空气干燥器2的排放物排出口2c借助管73与连结管74连接。分支管72利用管75与三通阀10的第1入口10a相连接。在从油雾分离器70和空气干燥器2排出排放液的情况下，三通阀10使内部的流动方向为从第1入口10a向出口10c去的方向。并且，在排出由油分离器3捕集到的排放液时，三通阀10使内部的流动方向为从第2入口10b向出口10c去的方向。

·油分离器3也可以除了包括排放物流入口3a之外还包括空气导入口，该空气导入口用于为了使排放物积存部48的内压上升而向油分离器3内导入空气排放物。空气导入口与除空气供给装置6以外的空气供给源连接。该空气供给源可以是储气罐5。并且，也可以在空气导入口与空气供给源之间设置流量调节阀，以用来调节向油分离器3供给的空气量。此时，空气导入口连同三通阀10一起与用于提高设在油分离器3内的用于储存排放液的储存部的内压的机构相对应。

·也可以是，压缩机1不与内燃机连结，而是具有其他的动力源。

·在所述各实施方式中，对压缩空气干燥系统搭载于具有内燃机的车辆的情况进行了说明，但也可以搭载于具有除内燃机以外的驱动源的车辆。并且，压缩空气干燥系统也可以搭载于除车辆以外的机械。

附图标记说明

1、压缩机；2、空气干燥器；2a、入口；2b、出口；2c、排放物排出口；3、油分离器；3a、排放物流入口；3b、空气排出口；3c、排放物排出口；3d、排放管；3e、开闭阀；4、干燥剂；5、储气罐；5a、开闭阀；5b、干燥空气供给路径；6、空气供给装置；7、空气供给路径；7a、流量调节阀；8、排放物排出路径；9、排放物排出系统；10、三通阀；10a、第1入口；10b、第2入口；10c、出口；10d、连结路径(管路)；11、壳体；12、盖；18、导入侧结合构件；19、排出侧结合构件；20、空气排出管；21、挡板；22、第1膨胀室；23、连通部；25、罩；26、凸缘部；27、螺栓；28、连通孔；29、安装板；30、收纳构件；31、凸缘部；32、凸缘部；33、第2膨胀室；34、上壁部；35、贯通孔；36、贯通孔；40、油捕获部；41、碰撞件；45、支承盘；46、螺纹件；47、贯通孔；48、排放物积存部；49、加热器；50、连通孔。