CN102309907B - 用于车辆空气悬架的空气干燥器 - Google Patents

用于车辆空气悬架的空气干燥器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆空气悬架的空气干燥器(D)，用于向空气悬架供给干燥空气(Ad)，该空气干燥器(D)包括：壳体(10)，其具有形成在轴向的第一端和第二端处的流入口(11)和流出口(12)；第一过滤器(21)和第二过滤器(22)，其容纳在壳体(10)中；干燥剂(30)，其支撑在第一过滤器(21)与第二过滤器(22)之间；以及，导气件(40)，其布置在第一过滤器(21)与壳体(10)的第一端之间，并且包括筒状部(41)和具有多个孔(H)的环状板(42)，筒状部(41)在轴向遮蔽流入口(11)，以形成从流入口(11)向第一过滤器(21)引导流体(Aw)的流路(P)，其中，从流入口(11)导入的流体(Aw)通过流路(P)和第一过滤器(21)流入干燥剂(30)，并从而使流体干燥，以及，将干燥空气(Ad)从流出口(12)排出至空气悬架。

Description

用于车辆空气悬架的空气干燥器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆空气悬架的空气干燥器。
背景技术
JP2002-119824A(下文称为专利文献1)中披露了一种周知的用于空气悬架的空气干燥器。空气干燥器使经外部压缩机压缩的空气干燥，并将压缩的干燥空气送至外部气动控制系统。空气干燥器包括近似筒状外形的壳体和填充在壳体内的干燥剂。在壳体一个轴向端面的中部形成与外部压缩机相连接的压缩机侧端口，以及，在另一轴向端面形成与气动控制系统相连接的控制系统侧端口。填充在壳体内的干燥剂对从外部压缩机经过壳体到气动控制系统的空气进行除湿。当干燥剂对压缩空气进行除湿时，从压缩空气中除去的水分被吸收进入干燥剂。随着干燥剂中所吸收水量的增加，干燥剂的除湿功能逐渐劣化。例如，在连续使用空气干燥器的情况下，经干燥剂除湿的空气充入外部气动控制系统，之后，根据需要使除湿的空气经由空气干燥器返回到外部压缩机，从而，使干燥剂中所吸收的水分干燥。据此，减少干燥剂中的所吸收的水量，从而，使潮湿的干燥剂干燥。因此，可以使干燥剂的除湿功能再生。另外，根据专利文献1，即使在壳体的轴向端面面对车辆等的横向的条件下布置在车辆等中，空气干燥器仍能可靠地从壳体中排出凝露。
此外，JP1995-328373A(下文称为专利文献2)中披露了一种周知的除水器，包括其中布置有切向流入式离心分离器和集水壳体的液体分离器、以及装有二氧化硅颗粒的干燥器。含有气相水分和液相水分的气体流过切向流入式离心分离器。切向流入式离心分离器包括具有流路的内筒部。内筒部的流路朝切向流入式离心分离器的开口侧扩大。在集水壳体中形成具有扩大流路的室(下文中将此室称为扩大流路室)。切向流入式离心分离器的内筒部伸进扩大流路室，从而，在液体分离器中形成环形槽。伸进扩大流路室的内筒部周围的液相水分被收集在液体分离器的环形槽中。
此外，JP1993-201329A(下文称为专利文献3)中披露了一种周知的用于制动系统的除湿器，这种制动系统作为用于车辆的组合式气动及液压制动系统。根据专利文献3中所披露的制动系统，由空气压缩机压缩的空气贮藏在气箱中，以及，根据驾驶人员踩下制动踏板的程度，由压缩空气执行制动操作。除湿器包括空气干燥器和静电式净化器。静电式净化器从压缩空气中除去所包含的油雾。然后，空气干燥器利用干燥剂从压缩空气中除去包含在其中的水分。因此，根据专利文献3所述的制动系统，从压缩空气中除去所包含的油雾和水分，之后，将压缩空气贮藏在气箱中。
专利文献1中所披露的空气干燥器整体上具有较大尺寸，所以，当在车辆中布置空气干燥器时需要较大空间。另外，专利文献2中所披露的除水器包括切向流入式离心分离器，以及，专利文献3中所披露的除湿器包括静电式净化器，所以，这些除水器和除湿器具有复杂的构造，导致成本增加。
因此，需要一种用于车辆空气悬架的空气干燥器，其以低成本形成为紧凑尺寸，并且有效地干燥导入壳体的流体，以便向空气悬架供给干燥空气。
发明内容
根据本发明的一方面，一种用于车辆空气悬架的空气干燥器，用于向空气悬架供给干燥空气，包括：壳体，其具有筒状外形，并且包括分别形成在轴向第一端和第二端的流入口和流出口；第一过滤器和第二过滤器，其容纳在壳体中；干燥剂，其支撑在第一过滤器与第二过滤器之间，以及，导气件，其布置在第一过滤器与壳体中形成流入口的第一端之间，导气件支撑第一过滤器和干燥剂，导气件包括筒状部和环状板，筒状部包括面积大于流入口开口面积的开口、在壳体轴向延伸的壁部、底部、以及内表面，筒状部在轴向遮蔽流入口，以形成从流入口向第一过滤器引导流体的流路，而环状板从筒状部的开口径向向外延伸，并且包括多个孔，其中，从流入口导入筒状部的流体经过流路到达环状板的孔，以流过第一过滤器进入干燥剂，并且由干燥剂进行干燥，以及，将干燥空气从流出口排出至空气悬架。
因此，空气干燥器包括如上所述的导气件，从而将流体从流入口引导至筒状部，以及之后，流体由于惯性与内表面相接触。然后，流体内的水分分离(disperse)，并且，通过流路将从中除去水分的流体适当地引导至环状板的孔。结果，由干燥剂使流体有效干燥并且成为干燥空气。因此，从流出口排出干燥空气。换而言之，例如，与周知空气干燥器中所使用的干燥剂相比，即使进一步减少干燥剂量，本空气干燥器也可以执行期望的空气干燥功能，所以，与周知空气干燥器的壳体的干燥剂收纳部的轴向长度相比，本壳体的干燥剂收纳部的轴向长度可以更短。
根据本发明的另一方面，壳体包括节流孔，用于使从流入口引导至导气件的筒状部的流体增大流速。
由于空气干燥器包括节流孔，在节流孔中使从流入口导入的流体流速增加，并使流体流入筒状部。据此，使流体内的水分更有效地分离，所以，使流体更为有效地干燥。结果，壳体的干燥剂收纳部的轴向长度可以进一步减小，从而，进一步提高本空气干燥器相对于车辆的可安装性。
根据本发明的又一方面，筒状部固定于环状板以与之成一体。
根据本发明的又一方面，壳体的第一端与流入口相邻，并且具有朝流入口渐细的形状，在壳体的第一端处形成倾斜面，以及，在倾斜面处形成多个肋以由该处向上延伸。流路由环状板的下端面与肋之间的各间隙限定，并且形成在筒状部的内侧。
因此，空气干燥器包括的壳体具有形成在倾斜面处以由该处向上延伸的多个肋，从而，流路由环状板的下端面与肋之间的各间隙限定，并且形成在筒状部的内侧。因此，在壳体中不需要形成附加流路，所以，壳体可以简化构造，使得流体从流入口引导至筒状部。
根据本发明的又一方面，导气件的筒状部在壳体的轴向具有杯状截面。
根据本发明的又一方面，导气件的筒状部在壳体的轴向具有三角形截面。
根据本发明的又一方面，筒状部的壁部包括多个壁部，以及，使多个壁部互相连接的筒状部的底部具有凸部。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的上述以及其它的目的和优点将更为明了，其中：
图1是根据本发明第一实施例的用于车辆空气悬架的空气干燥器的剖视图；
图2是根据本发明第一实施例的包括在空气干燥器中的导气件的平面图；
图3是图示根据本发明第一实施例的包括在空气干燥器中的壳体内的底部的平面图；
图4是根据本发明第二实施例的空气干燥器的剖视图；
图5是根据本发明的第一实施例或第二实施例的第一变化例的导气件的剖视图；
图6是根据本发明的第一实施例或第二实施例的第二变化例的导气件的剖视图；
图7是根据本发明的第一实施例或第二实施例的第三变化例的导气件的剖视图；
图8是根据本发明的第一实施例或第二实施例的第三变化例的导气件的平面图；
图9是图示包括用于空气悬架的周知空气干燥器的供气源的方块图；以及
图10是图示用于空气悬架的周知空气干燥器的壳体内底部的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的第一实施例。参照图9，说明供气源PS的概述，供气源PS包括根据第一实施例的用于车辆空气悬架的空气干燥器D。供气源PS向车辆空气悬架的空气弹簧AS供给压缩空气。当与蓄电池BT电连接的电机M驱动压缩机C时，供气源PS构造成，经由空气干燥器D和止回阀G向空气弹簧AS的空气室AR供给干燥空气(压缩空气)。此外，在压缩机C没有运转时打开排出阀VE(常闭的电磁开闭阀)和控制阀VA的条件下，供气源PS构造成，使得空气经由节流孔O和空气干燥器D从排出阀VE排出。此时，处于潮湿状态的空气干燥器D由此变成干燥状态。另外，节流孔O和止回阀G可以收容在空气干燥器D中，或者可以与空气干燥器D整体方式形成。
如图1所示，空气干燥器D包括壳体10、第一过滤器21、第二过滤器22、干燥剂30、以及导气件40。收容在壳体10中的干燥剂30夹在第一过滤器21与第二过滤器22之间。筒状外形的壳体10包括分别布置在轴向第一端的流入口11和轴向第二端的流出口12。由干燥剂30使从流入口11通过导气件40导入的流体(用Aw表示，并且与从电机M输出的含有水分的压缩空气相对应)干燥，并且从流出口12排出干燥空气Ad。然后，将干燥空气Ad供给至空气弹簧AS。另外，干燥剂30包括二氧化硅颗粒，以及，具有环形板状的第一过滤器21和第二过滤器22由非织造材料形成。
具有筒状外形的壳体10包括底部。盖部13用环状密封件S安装于壳体10的开口。流出口12形成在盖部13中。支撑板14牢固地安装于第二过滤器22，支撑板14中形成有多个连通孔H。压缩弹簧15布置在盖部13与支撑板14之间。由压缩弹簧15经由支撑板14和第二过滤器22在图1中向下方向压迫干燥剂30。具体而言，干燥剂30由压缩弹簧15的偏置力支撑在第一过滤器21与第二过滤器22之间，同时得到颗粒之间的流路。如图10所示，周知的空气干燥器的壳体10的下部以如图10所示的剖视图进行构造。同时，根据第一实施例的空气干燥器D的壳体10构造成如下所述。另外，图10中所示的壳体10的支撑板50形成为环状板，按照与支撑板14中同样的方式在支撑板50中形成多个连通孔H。
如图1所示，导气件40布置在流入口11与相邻于流入口11设置的第一过滤器21之间(图1中为下方)。第一过滤器21和位于第一过滤器21一侧的干燥剂30之一由导气件40进行支撑。另外，流体Aw通过第一过滤器21导入干燥剂30。如图1和图2所示，导气件40包括遮蔽筒部41(筒状部)和环状板部42(环状板)，环状板部42从遮蔽筒部41的开口41a径向向外延伸，从而，形成为具有帽状截面。在环状板部42中形成作为孔的多个连通孔H。遮蔽筒部41具有筒状外形，包括开口41a、一对壁部41b、使壁部41b互相连接的底部41c、以及作为遮蔽面的内表面41d。开口41a的面积等于或大于流入口11的开口面积。各壁部41b在壳体10的轴向延伸。具体而言，遮蔽筒部41的内径Da设定为流入口11的内径Db的两倍或两倍以上。此外，内径Da设定为壳体10的内径Dc的一半或一半以下。遮蔽筒部41布置成在轴向遮蔽流入口11，从而，形成从流入口11引导流体Aw到第一过滤器21的流路P。
具体而言，如图1和图3所示，在位于壳体10的第一端、并且在轴向与流入口11相邻的壳体10的底面(图1的下方)处形成倾斜面10a。壳体10的第一端具有朝流入口11渐细的形状。在倾斜面10a处形成多个肋16，以使肋16由此向上延伸。如图1所示，导气件40布置成，使得环状板部42的下端面与多个肋16的上端面相接触。因此，流路P由环状板部42的下端面与肋16间的各间隙限定，并且形成在遮蔽筒部41的内侧。
根据第一实施例的导气件40由遮蔽筒部41和环状板部42形成，遮蔽筒部41和环状板部42二者都由树脂制成，以互相成为一体。可选择地，将彼此分开的遮蔽筒部41和环状板部42互相形成一体，从而构成导气件40。在这种情况下，遮蔽筒部41和环状板部42可以分别由树脂和金属制成。
如上所述，流体Aw如图1中实心箭头所示从流入口11引导进入导气件40的遮蔽筒部41。然后，由于惯性，流体Aw与遮蔽筒部41的遮蔽面(内表面41d)相接触，之后，将流体Aw中所含水分分离。分离的水分收集于壳体10的底部，并且适当地由此排出。此外，流体Aw通过流路P引导至环状板部42的连通孔H，之后，由干燥剂30有效地使其干燥；所以，由空心箭头表示的干燥空气Ad通过流出口12从壳体10排出，之后，再供至空气弹簧AS。
如上所述，例如，与用于空气悬架的周知空气干燥器中所使用的干燥剂量相比，即使进一步减少干燥剂30的量，根据第一实施例的空气干燥器D也可以发挥期望的空气干燥功能。结果，壳体10在第一过滤器21与第二过滤器22之间的干燥剂收纳部的轴向长度(图1中用L1表示)，可以适当减小至周知空气干燥器的壳体10的干燥剂收纳部的轴向长度(图10中用L0表示)的一半，所以，与周知的空气干燥器相比，本空气干燥器D可以形成为具有紧凑尺寸。另外，如上所述，当压缩机C没有运转而打开由常闭电磁开闭阀形成的排出阀VE的情况下，流体Aw经由节流孔O和空气干燥器D从排出阀VE排出，所以，处于潮湿状态的干燥剂30变为干燥状态，也就是，使潮湿的干燥剂30干燥。结果，干燥剂30可以连续使用而无需更换。
下面，参照图4，说明空气干燥器D的第二实施例。如图4所示，在壳体10中形成节流孔17。从流入口11导入的流体Aw在节流孔17中的流速增加，以及，流体Aw流进遮蔽筒部41。根据第二实施例的空气干燥器D的其他构造与根据第一实施例的空气干燥器D的那些构造大体相同，所以，相同的部件赋予其相同的附图标记，并且省略相同部件的说明。在第二实施例中，流体Aw从流入口11导入，如图4中用实心箭头所示，以及，流体Aw在节流孔17中的流速增加。然后，流体Aw流进导气件40的遮蔽筒部41，并且有效地分离流体Aw中的水分，所以，进一步有效地干燥流体Aw。
如上所述，根据第二实施例，壳体10在第一过滤器21与第二过滤器22之间的干燥剂收纳部的轴向长度定义为如图4所示的轴向长度L2。壳体10的干燥剂收纳部的轴向长度L2可以比根据第一实施例的壳体10的干燥剂收纳部的轴向长度L1更短，从而，进一步提高了空气干燥器D相对于车辆的可安装性。
根据第一实施例和第二实施例各自的空气干燥器D的导气件40可以更改为以下不同形状。图5至图7图示第一实施例和第二实施例各自的导气件40的第一变化例、第二变化例和第三变化例，以及，图8图示第一实施例和第二实施例各自的导气件40的第三变化例。图5所示第一变化例的导气件40x构造成，使得作为筒状部的遮蔽筒部41x具有圆锥形(大体杯状)截面。图6所示第二变化例的导气件40y构造成，使得作为筒状部的遮蔽筒部41y具有大体三角形剖面。图7和图8所示的第三实施例的导气件40z包括遮蔽筒部41z，其作为筒状部并具有和图1所示遮蔽筒部41的形状相同的外形。导气件40z进一步包括多个环状凸部43z(凸出部)，其形成于底部41c以由此凸出。另外，导气件40x、40y和40z的各环状板部42x、42y和42z分别具有和图1所示的环状板部42的形状大体相同的形状，以及，在各环状板部42x、42y和42z中形成多个连通孔H。

Claims (7)

1.一种用于车辆空气悬架的空气干燥器(D)，用于向所述空气悬架供给干燥空气(Ad)，包括：
壳体(10)，其具有筒状外形，并且包括分别形成在轴向第一端和第二端的流入口(11)和流出口(12)
第一过滤器(21)和第二过滤器(22)，其容纳在所述壳体(10)中；
干燥剂(30)，其支撑在所述第一过滤器(21)与所述第二过滤器(22)之间，以及
导气件(40)，其布置在所述第一过滤器(21)与所述壳体(10)中形成所述流入口(11)的第一端之间，所述导气件(40)支撑所述第一过滤器(21)和所述干燥剂(30)，
所述导气件(40)包括：
筒状部(41)，其包括面积大于流入口(11)开口面积的开口(41a)、在所述壳体(10)的轴向延伸的壁部(41b)、使所述壁部(41b)互相连接的底部(41c)、以及作为所述筒状部(41)的遮蔽面的内表面(41d)，所述筒状部(41)在所述轴向遮蔽所述流入口(11)，以形成从所述流入口(11)向所述第一过滤器(21)引导流体(Aw)的流路(P)；以及
环状板(42)，其从所述筒状部(41)的开口(41a)径向向外延伸，并且包括多个孔(H)，
其中，从所述流入口(11)导入所述筒状部(41)的所述流体(Aw)经过所述流路(P)到达所述环状板(42)的孔(H)，以通过所述第一过滤器(21)流入所述干燥剂(30)，并且由所述干燥剂(30)进行干燥，以及，将所述干燥空气(Ad)从所述流出口(12)排出至所述空气悬架。
2.根据权利要求1所述的空气干燥器(D)，其中，所述壳体(10)包括节流孔(17)，用于使从所述流入口(11)引导至所述导气件(40)的筒状部(41)的流体(Aw)增加流速。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的空气干燥器(D)，其中，所述筒状部(41)固定于所述环状板(42)以与之成一体。
4.根据权利要求1所述的空气干燥器(D)，其中，在所述壳体(10)的第一端处形成倾斜面(10a)，所述壳体的第一端与所述流入口(11)相邻，并且具有朝所述流入口(11)渐细的形状，以及，在所述倾斜面(10a)处形成多个肋(16)以由该处向上延伸，以及
其中，所述流路(P)由所述环状板(42)的下端面与所述肋(16)之间的各间隙限定，并且形成在所述筒状部(41)的内侧。
5.根据权利要求1所述的空气干燥器(D)，其中，所述导气件(40)的筒状部(41)在所述壳体(10)的轴向具有杯状截面。
6.根据权利要求1所述的空气干燥器(D)，其中，所述导气件(40)的筒状部(41)在所述壳体(10)的轴向具有三角形截面。
7.根据权利要求1所述的空气干燥器(D)，其中，所述导气件(40)包括形成于所述底部(41c)的多个环状凸部(43z)。
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