CN102226454A - 集成式空气处理单元 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于气制动汽车的集成式空气处理单元，其结构是：包括装有分子筛(1)的干燥罐(2)、卸载阀(3)、多回路气压保护阀(4)、反吹装置(5)和阀体(6)，所述装有分子筛(1)的干燥罐(2)设置在卸载阀(3)的侧面，卸载阀(3)和多回路气压保护阀(4)集成于同一阀体(6)之中，其中，卸载阀(3)上设置有反吹装置(5)。本发明与现有技术相比其主要优点在于：缩小了体积、节约了原材料、降低了制造成本，解决了中、低挡汽车因安装空间或成本的限制，不适应安装组合式空气处理单元的问题，从而，可提高其制动系统的使用寿命和安全可靠性；也可降低高端汽车的整车成本。

Description

集成式空气处理单元

技术领域

本发明涉及汽车制动领域，具体的说它是一种用于气制动汽车的集成式空气处理单元。

背景技术

目前，在汽车上主要用于清洁和干燥压缩空气、控制工作气压以及当某一条回路失效时，保证其它回路供气不受影响的总成，称为空气处理单元。数年来，一直采用国外技术，其主要结构形式，没有变化。即，在一个大的阀体内，设置有卸载阀，并在其阀体上面(或内面)，装上内有分子筛的干燥罐，组成空气干燥器总成；再用螺栓与多回路气压保护阀总成相连接，组合成空气处理单元。由于装有分子筛的干燥罐设置在阀体的上面(或内面)，使得阀体的体积要求较大，加上是两个总成的组合体，因此，该组合式空气处理单元存在体积大，生产成本高的缺陷。

由于上述缺陷的存在，目前只在大型、高端商用车或客车上配置，很多中、轻型商用车、客车、农用车没能安装组合式空气处理单元(一般用卸载阀替代)。为此，压缩空气中的杂质和水分未能得到处理，直接进入了制动系统的管路中，导致这些中、轻型商用车、客车、农用车的制动系统中的制动元件频频损坏，给用户或生产厂家带来了高昂的维修费用和维修过程中的麻烦，也给安全带来了隐患。

为克服上述缺陷，近年来很多单位做了大量的工作，其中，一家汽车公司申请了名为“空气处理单元”(专利号：ZL2007120085628.0)的实用新型专利，他采用了将回流截止阀集成于多回路气压保护阀内的方法，去掉了再生气罐，减少了支架、气管、管接头等连接件，从而，缩小了体积，降低了成本，但效果不显著；还有人申请了名为“杂质分离卸载阀”(专利号：ZL200920162960.2)的实用新型专利，从降低成本和缩小体积角度考虑，设想采用将阀体内装入多层滤芯，并利用设置在阀体侧面的再生气罐的气压，反吹多层滤芯的方案来清洁干燥压缩空气。但该方案能有效的将压缩空气中的细小固体杂质起到隔离作用，却不能对压缩空气中的水分进行干燥。因此，当制动系统进入水分后，其制动系统中的气管和储气筒等黑色金属件会产生锈蚀，而一旦锈蚀的杂质进入制动元件之中，必然导致制动元件失效。

发明内容

本发明的目的在于针对上述组合式空气处理单元存在的缺陷，在完全满足现有组合式空气处理单元功能的基础上，提供一种结构紧凑、体积小、成本低廉，既能满足中、低档汽车的安装使用，又能降低高端汽车整车成本的集成式空气处理单元。

本发明的目的主要是通过下述技术方案得以实现的：所述的集成式空气处理单元，包括装有分子筛的干燥罐、卸载阀、多回路气压保护阀、反吹装置以及阀体，其特征在于所述装有分子筛的干燥罐，设置在卸载阀的侧面，卸载阀和多回路气压保护阀集成于同一阀体之中，其中，卸载阀上设置有反吹装置。

在上述方案中，所述装有分子筛的干燥罐或设置在卸载阀的侧面或设置在卸载阀的另一侧面。

在上述方案中，所述装有分子筛的干燥罐，其内部设置有旋风导向盘。

在上述方案中，所述装有分子筛的干燥罐，其底部集成有排水阀。

在上述方案中，所述多回路气压保护阀或为四回路气压保护阀、或为三回路气压保护阀、或为二回路气压保护阀。

在上述方案中，所述阀体同时设置有卸载阀的进气口和多回路气压保护阀的出气口。

在上述方案中，所述反吹装置为两种形式，一是，采用储气筒气压对分子筛进行反吹再生，此形式特征为：反吹气缸设置在装有分子筛的干燥罐的对面，(即或位于卸载阀的侧面、或位于卸载阀的另一侧面)反吹控制阀设置在卸载阀进气口的上端；二是，采用外接再生气罐气压对分子筛进行反吹再生，此形式其特征是：反吹装置(即管接头)设置在装有分子筛的干燥罐的对面，(即或位于卸载阀的侧面、或位于卸载阀的另一侧面)管接头分别与干燥罐的输出气道和再生气罐相连通。

本发明与现有技术相比其主要优点在于：①由于将装有分子筛的干燥罐由原设置在阀体上面(或内面)移至到了卸载阀的侧面，使得原有的阀体得到了缩小。②由于将装有分子筛的干燥罐内设置了旋风导向盘，压缩空气在经过分子筛之前，得到了干燥预处理。从而，使得分子筛的用量在原有基础上，得到了减少(即装有分子筛的干燥罐体积得到了缩小)③由于将原有两个独立总成的组合体，集成为一个整体，从而，得到了整体体积的缩小。综上所述，本发明缩小了体积、节约了原材料、降低了制造成本，解决了中、低档汽车因安装空间或成本的限制，不适应安装组合式空气处理单元的问题，从而，可提高其制动系统的使用寿命和安全可靠性；也可降低高端汽车的整车成本。

附图说明

附图1是本发明采用储气筒气压反吹再生分子筛的反吹装置时，向进气口方向看过去的外形图。

附图2是附图1m-m的剖视图。

附图3是附图2n-n的剖视图。

附图4是附图3或附图7p-p的剖视图。

附图5是本发明采用外接再生气罐气压反吹再生分子筛的反吹装置时，向进气口方向看过去的外形图。

附图6是附图5q-q的剖视图。

附图7是附图6r-r的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，参阅附图1、附图2、附图3或附图5、附图6，附图7，本集成式空气处理单元，包括装有分子筛1的干燥罐2、卸载阀3、多回路气压保护阀4、反吹装置5以及阀体6，其特征在于所述装有分子筛1的干燥罐2设置在卸载阀3的侧面，卸载阀3和多回路气压保护阀4集成于同一阀体6之中，其中，卸载阀3上设置有反吹装置5。

在上述方案中，所述装有分子筛1的干燥罐2或设置在卸载阀3的侧面8或设置在卸载阀的另一侧面9。

在上述方案中，所述装有分子筛1的干燥罐2，其内部设置有旋风导向盘20。

在上述方案中，所述装有分子筛1的干燥罐2，其底部集成有排水阀7。

在上述方案中，所述多回路气压保护阀4或为四回路气压保护阀、或为三回路气压保护阀、或为二回路气压保护阀。

在上述方案中，所述阀体6同时设置有卸载阀3的进气口10和多回路气压保护阀4的出气口11。

在上述方案中，所述反吹装置5为两种形式，一是，(参阅附图1、附图2、附图3)采用储气筒12气压对分子筛1进行反吹再生，此形式特征为：反吹气缸13设置在装有分子筛1的干燥罐2的对面，(即或位于卸载阀3的侧面8、或位于卸载阀3的另一侧面9)反吹控制阀14设置在卸载阀3进气口10的上端；二是，(参阅附图5、附图6、附图7)采用外接再生气罐15气压对分子筛1进行反吹再生，此形式其特征是：反吹装置(即管接头)5设置在装有分子筛1的干燥罐2的对面，(即或位于卸载阀的侧面8、或位于卸载阀的另一侧面9)管接头5分别与干燥罐3的输出气道17和再生气罐15相连通。

下面结合附图简述本发明的工作原理

1、清洁和干燥压缩空气(供气)工作原理(参阅附图3或附图7)

由汽车空压机输出的压缩空气从进气口10进入杂质腔18，经滤芯19过滤后，(将固体杂质隔离在杂质腔18内)进入干燥罐2。之后，经过旋风导向盘20沿环形气道21产生切向旋转，在离心力和环形气道21内、外壁(即：挡板)的作用下，较大液粒被分离出来，压缩空气得到干燥预处理。之后，再经过干燥罐2顶端22流过分子筛1。此时，压缩空气的残余水分被分子筛1吸附在其表面和缝隙之中。通过再次干燥后的压缩空气，经干燥罐2的输出气道17，推开单向阀23进入多回路气压保阀4的公共腔24。

2、多回路气压保护工作原理(参阅附图4和附图2或附图6)

当上述压缩空气进入公共腔24后，经过该腔中的各个斜孔25，分别进入各回路气压保护阀的下腔26、27、28、29推开阀门30，到达上腔31，再通过各输出口11将压缩空气传输至各回路储气筒12。当某一回路出现泄漏，并达到某一值时，该回路气压保护阀4的阀门30关闭，从而，保证其它回路的气压不再下降。

3.1卸载与反吹工作原理(采用储气筒12的气压反吹再生分子筛1的反吹装置5，参阅附图1、附图2、附图3、附图4)

在上述压缩空气经斜孔25进入多回路气压保护阀4的下腔26后，又经斜孔32到达卸载阀3的控制腔33。之后，一部分气体经小孔34进入到了反吹控制阀14的内腔35，推开阀门36进入到上腔37，再经气道38进入到反吹气缸13。

当整个制动系统气压达到关闭值时，膜片分总成39克服平衡弹簧40预压力上行，打开进气小孔41，气压推动活塞42下行，打开排气阀门43，气压开始卸载。

在上述气压进入公共腔24的同时，有一部分气体经斜孔44、节流孔45推开膜片46上的小阀门47，经回流孔48到达公共腔24。在气压卸载的瞬间，由于干燥罐2及其输出气道17气压的下降，单向阀23关闭，储气筒12的气压就会通过公共腔24返回来，经回流孔48、节流孔45向干燥罐2反吹，吸附在分子筛1表面的水分、和集聚在环形气道21内、外壁上的液粒以及沉积在杂质腔18内的固体杂质就会随着压缩空气经排气口49排入大气。在回流反吹分子筛1的同时，反吹控制阀14的阀门36关闭。当作用在膜片46上的气压降到它关闭的压力值时，膜片46上的小阀门47关闭节流孔45，回流反吹结束。此时，干燥罐2内的气压迅速下降，当气压降至60-80KPa时，排水阀7在弹簧50的作用下开启，将滞留在干燥罐2底部的残余水分随气压一并排出。

3.2卸载与反吹工作原理(采用外接再生气罐15的气压反吹再生分子筛1的反吹装置5，参阅附图4、附图5、附图6、附图7)

当上述压缩空气经斜孔25进入多回路气压保护阀4的下腔26后，又经斜孔32到达卸载阀3的控制腔33，当整个制动系统气压达到关闭值时，膜片分总成39克服平衡弹簧40预压力上行，打开进气小孔41，气压推动活塞42下行，打开排气阀门43，气压开始卸载。

在上述气压进入公共腔24的同时，有一部分气体经斜孔44、管接头5流进外接的再生气罐15。在气压卸载的瞬间，由于干燥罐2及其输出气道17气压下降，单向阀23关闭，外接的再生气罐15内的气压，则通过管接头5、斜孔44向干燥罐2反吹，吸附在分子筛1表面的水分、和集聚在环形气道21内、外壁的液粒以及沉积在杂质腔18内的固体杂质就会随着压缩空气经排气口49排入大气。当外接再生气罐15反吹气压降至60-80KPa时，排水阀7在弹簧50的作用下开启，将滞留在干燥罐2底部的残余水分随气压一并排除。

4、卸载与反吹后，恢复清洁和干燥压缩空气(供气)的工作原理(参阅附图1、附图2或附图5、附图6)

当制动系统压力降低到某一值时，膜片分总成39在平衡弹簧40的作用下下行，关闭进气小孔41，活塞42在弹簧51的作用下上行，关闭排气阀门43，系统又开始供气，与此同时当系统压力大于60-80KPa时，克服弹簧50的压力，排水阀7关闭，如此实现清洁和干燥压缩空气(供气)、卸载、反吹的循环功能。

此外，当环境温度低到某一值时，加热器52在温控器53的控制下开启升温，能有效的防止因低温结冰而出现故障；当环境温度升高到某一值时，加热器52在温控器53的控制下断开。其它未描述的部件(部分)、工作原理，为本专业技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种集成式空气处理单元，包括装有分子筛(1)的干燥罐(2)、卸载阀(3)、多回路气压保护阀(4)、反吹装置(5)和阀体(6)，其特征在于：装有分子筛(1)的干燥罐(2)设置在卸载阀(3)的侧面，卸载阀(3)和多回路气压保护阀(4)集成于同一阀体(6)之中，其中，卸载阀(3)上设置有反吹装置(5)。

2.根据权利要求1所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述装有分子筛(1)的干燥罐(2)或设置在卸载阀(3)的侧面(8)或设置在卸载阀(3)的另一侧面(9)。

3.根据权利要求1或2所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述装有分子筛(1)的干燥罐(2)，其内部设置有旋风导向盘(20)。

4.根据权利要求1或2所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述装有分子筛(1)的干燥罐(2)，其底部集成有排水阀(7)。

5.根据权利要求1所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述的多回路气压保护阀(4)或为四回路气压保护阀、或为三回路气压保护阀、或为二回路气压保护阀。

6.根据权利要求1所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述的阀体(6)上同时设置有卸载阀(3)的进气口(10)和多回路气压保护阀(4)的出气口(11)。

7.根据权利要求1所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述的反吹装置(5)为反吹气缸(13)设置在装有分子筛(1)的干燥罐(2)的对面，即或位于卸载阀(3)的侧面(8)、或位于卸载阀(3)的另一侧面(9)，反吹控制阀(14)设置在卸载阀(3)进气口(10)的上端。

8.根据权利要求1所述的集成式空气处理单元，其特征在于所述的反吹装置(即管接头)(5)设置在装有分子筛(1)的干燥罐(2)的对面或位于卸载阀(3)的侧面(8)、或位于卸载阀(3)的另一侧面(9)，管接头(5)分别与干燥罐(2)的输出气道(17)和外接的再生气罐(15)相连通。

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