CN102658003B - 用于车辆的空气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的空气处理装置，所述用于车辆的空气处理装置包括：干燥器，所述干燥器内具有用于容纳干燥物质的容纳腔，所述干燥器具有与所述容纳腔连通的进气通道、出气通道和排气通道，其中所述出气通道上设有单向阀且所述出气通道适于与储气装置连通，所述排气通道上设有电磁阀；压力检测器，所述压力检测器适于设在所述储气装置上用于检测所述储气装置的压力；和控制器，所述控制器分别与所述压力检测器、所述单向阀和所述电磁阀相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制所述单向阀的打开和关闭以及所述电磁阀的打开和关闭。根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置具有体积小、结构紧凑等优点。

Description

用于车辆的空气处理装置

技术领域

本发明涉及车辆工程，具体而言，涉及一种用于车辆的空气处理装置。

背景技术

用于车辆的空气处理单元可以对来自车辆的空气压缩机的压缩空气进行清洁、干燥和控制。已有的用于车辆的空气处理单元存在体积大等缺陷，不便于使用。

发明内容

本发明提出了一种用于车辆的空气处理装置，所述用于车辆的空气处理装置包括：干燥器，所述干燥器内具有用于容纳干燥物质的容纳腔，所述干燥器具有与所述容纳腔连通的进气通道、出气通道和排气通道，其中所述出气通道上设有单向阀且所述出气通道适于与储气装置连通，所述排气通道上设有电磁阀；压力检测器，所述压力检测器适于设在所述储气装置上用于检测所述储气装置的压力；和控制器，所述控制器分别与所述压力检测器、所述单向阀和所述电磁阀相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制所述单向阀的打开和关闭以及所述电磁阀的打开和关闭。

根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置通过设置所述控制器、所述压力检测器和所述排气电磁阀，从而可以在所述储气装置内的压缩空气的压力大于所述第二预定值时自动地卸载负荷且在所述储气装置内的压缩空气的压力小于所述第一预定值时自动地向所述储气装置内提供压缩空气。因此，根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置具有自动化程度高等优点。而且，由于利用体积小的所述排气电磁阀代替已知的体积较大的调压阀，因此根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置具有体积小、结构紧凑、便于使用等优点。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆的空气处理装置还包括排气阀，所述排气阀设在所述排气通道的排气口处。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆的空气处理装置还包括消声器，所述消声器与所述排气通道的排气口相连。通过设置所述消声器，可以大大地减小排出压缩空气时产生的噪声。

根据本发明的一个实施例，所述干燥器还具有回流通道且所述回流通道的出口位于所述干燥物质的上方，所述空气处理装置还包括：多回路保护阀，所述多回路保护阀具有进气口和多个出气口，其中所述多回路保护阀的进气口与所述出气通道连通；和回流管道，所述回流管道分别与所述回流通道和所述多回路保护阀的多个出气口中的一个相连，所述回流管道上设有回流电磁阀，其中所述控制器与所述回流电磁阀相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制所述回流电磁阀的打开和关闭。通过设置所述多回路保护阀、所述回流管道和所述回流通道，从而可以实现对所述容纳腔内的干燥物质进行反吹，这样可以使所述干燥物质循环恢复干燥再生的能力。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆的空气处理装置还包括回流截止阀，所述回流截止阀设在所述多回路保护阀的与所述回流管道相连的一个出气口处。通过设置所述回流截止阀，可以调节回流的压缩气体的压力，这样可以更好地对所述容纳腔内的干燥物质进行反吹。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆的空气处理装置还包括报警器，所述报警器与所述控制器相连。

根据本发明的一个实施例，所述报警器为LED灯。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆的空气处理装置还包括电源及输出插头，所述电源及输出插头与所述控制器相连且适于分别与车载电瓶和车辆控制单元的控制器局域网络总线相连。

根据本发明的一个实施例，所述进气通道内设有过滤网。这样可以过滤掉来自空气压缩机的压缩空气中的颗粒和杂质，以便避免这些颗粒和杂质堵塞所述容纳腔内的干燥物质。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆的空气处理装置还包括：温度检测器，所述温度检测器设在所述干燥器上用于检测所述干燥器的温度；和加热器，所述加热器设在所述干燥器上用于加热所述干燥器，其中所述控制器分别与所述温度检测器和所述加热器相连以便根据所述温度检测器的温度检测值控制所述加热器的开启和关闭。通过设置所述温度检测器和所述加热器，从而可以在环境温度较低时对所述干燥器进行加热，以防止所述空气处理装置因所述排气通道的排气口结冰而失效。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置的控制器的结构原理图；和

图4是根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置的控制器的软件流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照图1描述根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20。如图1所示，根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20包括干燥器1、压力检测器和控制器3。

干燥器1内具有用于容纳干燥物质的容纳腔21，干燥器1具有与容纳腔21连通的进气通道15、出气通道9和排气通道16，其中出气通道9上设有单向阀10且出气通道9适于与储气装置连通，排气通道16上设有排气电磁阀5。所述压力检测器适于设在所述储气装置上用于检测所述储气装置的压力。控制器3分别与所述压力检测器、单向阀10和排气电磁阀5相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制单向阀10的打开和关闭以及排气电磁阀5的打开和关闭。

下面参照图4描述根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20的工作过程。当所述压力检测器检测到所述储气装置的压力(实际上是所述储气装置内的压缩空气的压力)小于第一预定值(例如7.1bar)时，空气压缩机启动。来自空气压缩机的压缩空气可以通过进气通道15进入干燥器1的容纳腔21内(进气通道15与容纳腔21连通)，设在容纳腔21内的干燥物质可以对所述压缩空气进行干燥，所述压缩空气上的水分和油污被吸附而滞留在所述干燥物质上。此时，控制器3可以控制单向阀10打开(出气通道9连通)且可以控制排气电磁阀5关闭(排气通道16断开)，干燥后的清洁压缩空气可以通过出气通道9进入与出气通道9连通的所述储气装置内(所述储气装置可以用作制动气源)。

随着压缩空气不断地进入到所述储气装置内，所述储气装置内的压缩空气的压力不断升高。当所述压力检测器检测到所述储气装置内的压缩空气的压力大于第二预定值(例如8.5bar)时，控制器3可以控制单向阀10关闭(出气通道9断开)且可以控制排气电磁阀5打开(排气通道16连通)。这样干燥后的压缩空气不能通过单向阀10进入到所述储气装置内，而是通过排气通道16排出空气处理装置20。当所述压力检测器检测到所述储气装置内的压缩空气的压力小于第三预定值(例如8.0ba r)时，控制器3可以控制排气电磁阀5关闭以结束排气。根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20可以实现间歇式的卸载负荷和供气控制。

根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20通过设置控制器3、所述压力检测器和排气电磁阀5，从而可以在所述储气装置内的压缩空气的压力大于所述第二预定值时自动地卸载负荷且在所述储气装置内的压缩空气的压力小于所述第一预定值时自动地向所述储气装置内提供压缩空气。因此，根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20具有自动化程度高等优点。而且，由于利用体积小的排气电磁阀5代替已知的体积较大的调压阀，因此根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20具有体积小、结构紧凑、便于使用等优点。

在本发明的一个示例中，进气通道15内可以设有过滤网，这样可以过滤掉来自空气压缩机的压缩空气中的颗粒和杂质，以便避免这些颗粒和杂质堵塞容纳腔21内的干燥物质。

具体地，所述干燥物质可以是分子筛12。容纳腔21内还可以设有填充物14，填充物14可以位于所述干燥物质的下方。当来自空气压缩机的压缩空气通过进气通道15进入到容纳腔21内时，由于环境温度的下降产生冷凝水，冷凝水经填充层14后聚集在容纳腔21的底部。空气处理装置20的用于干燥压缩空气的部分的结构可以是已知的，且与本发明的发明点无关，在此不再详细地描述。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，空气处理装置20还可以包括排气阀17，排气阀17可以设在排气通道16的排气口处。换言之，在所述储气装置内的压缩空气的压力大于所述第二预定值而进行排气时，排出的压缩空气先通过排气电磁阀5、再通过排气阀17。有利地，排气电磁阀5可以是排气电磁针阀，排气阀17可以是排气滑阀。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，空气处理装置20还可以包括消声器19，消声器19可以与排气通道16的排气口相连。换言之，在所述储气装置内的压缩空气的压力大于所述第二预定值而进行排气时，排出的压缩空气先通过排气电磁阀5、再通过排气阀17、最后通过消声器19。在排出压缩空气时，由于压缩空气的流速很大，因此会产生很大的噪声。通过设置消声器19，可以大大地减小排出压缩空气时产生的噪声。

如图1和图2所示，在本发明的一些示例中，干燥器1还可以具有回流通道，且所述回流通道的出口可以位于所述干燥物质的上方。空气处理装置20还可以包括多回路保护阀18和回流管道22。多回路保护阀18可以具有进气口和多个出气口，其中多回路保护阀18的进气口可以与出气通道9连通。回流管道22可以分别与所述回流通道和多回路保护阀18的多个出气口中的一个相连，回流管道22上可以设有回流电磁阀7，其中控制器3可以与回流电磁阀7相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制回流电磁阀7的打开和关闭。

空气处理装置20存在压力降。当空气处理装置20的压力降ΔP小于第四预定值(例如50Pa)时，控制器3可以控制回流电磁阀7打开(回流管道22连通)，这样压缩空气(例如所述储气装置内的部分压缩空气)可以依次通过回流管道22和所述回流通道对容纳腔21内的干燥物质进行反吹，以便将滞留在所述干燥物质上的水分和油污带走并从排气通道16的排气口排出。具体地，在对所述干燥物质进行反吹时可以将水分和油污下压到排气阀17的上方，待下次进行排气时将水分和油污一起排出。当回流电磁阀7的出口压力下降到一定值时，控制器3可以控制回流电磁阀7关闭。

因此，通过设置多回路保护阀18、回流管道22和所述回流通道，从而可以实现对容纳腔21内的干燥物质进行反吹，这样可以使所述干燥物质循环恢复干燥再生的能力。因此，根据本发明实施例的用于车辆的空气处理装置20具有使用寿命长的优点。

有利地，所述回流通道可以位于容纳腔21内，这样可以使空气处理装置20的结构更加紧凑。多回路保护阀18可以是四回路保护阀。所述四回路保护阀可以提供双回路稳定供气制动气源。其中主制动气源两路，同时提供一路挂车制动气源，这样就是三路供气气源。当这三路供气气源中的任何一路出故障时，都会自动关闭切断该气源回路输出，并使另外的两路供气气源仍能满足制动的要求，安全可靠。所述四回路保护阀具有四个出气口181、182、183、184，其中这四个出气口中的三个181、182、183分别与三个所述储气装置连通，这四个出气口中的第四个184可以与回流管道22连通以便实现回流反吹功能。

在本发明的一个具体示例中，空气处理装置20还可以包括回流截止阀，所述回流截止阀可以设在多回路保护阀18的与回流管道22相连的一个出气口处。通过设置所述回流截止阀，可以调节回流的压缩气体的压力，这样可以更好地对容纳腔21内的干燥物质进行反吹。具体地，回流截止压力差可以是0.2bar-0.3bar。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，空气处理装置20还可以包括报警器4，报警器4可以与控制器3相连。当所述压力检测器检测到所述储气装置内的压缩空气的压力大于所述第二预定值并进行排气时，控制器3可以启动报警器以便对用户进行提示。报警器4可以是蜂鸣器或发光二极管。有利地，报警器4可以是LED灯。

空气处理装置20可以具有已知的电源插头，该电源插头可以与电源相连以便向控制器3提供电力。有利地，空气处理装置20还可以包括电源及输出插头6，电源及输出插头6可以与控制器3相连。在使用空气处理装置20时，可以使电源及输出插头6分别与车载电瓶(向控制器3提供电力)和车辆控制单元(VECU)的控制器局域网络(CAN)总线相连，这样车辆的车辆控制单元可以通过控制器局域网络总线实时地读取控制器3的供气压力数据。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，空气处理装置20还可以包括温度检测器和加热器2。所述温度检测器可以设在干燥器1上用于检测干燥器1的温度。加热器2可以设在干燥器1上用于加热干燥器1，其中控制器3可以分别与所述温度检测器和加热器2相连以便根据所述温度检测器的温度检测值控制加热器2的开启和关闭。

当所述温度检测器检测到干燥器1的温度低于第五预定值(例如零度)时，控制器3可以控制加热器2开启以便对干燥器1进行加热，待加热器2将干燥器1的温度加热至第六预定值(例如25度)时，控制器3可以控制加热器2关闭。通过设置所述温度检测器和加热器2，从而可以在环境温度较低时对干燥器1进行加热，以防止空气处理装置20因排气通道16的排气口结冰而失效。即通过设置所述温度检测器和加热器2，可以使空气处理装置20能在高海拔地区和冬季寒冷地区使用，扩大了空气处理装置20的使用范围。

有利地，所述压力检测器可以是压力传感器。例如，所述压力检测器可以是硅压阻式压力传感器。所述硅压阻式压力传感器具有体积小、输出信号大、精度高等优点。所述温度检测器可以是温度传感器。例如所述温度检测器可以是热敏电阻传感器。

在本发明的一些实施例中，控制器3可以具有控制器局域网络总线的16位工业级MCU芯片内核，且具有全密封结构。例如，控制器3可以是飞思卡尔16位单片机MC9S12XS64做为中央处理器微控制单元(MCU)。如图3所示，控制器3可以包括电源电路模块、压力传感器、温度传感器、排气电磁阀5驱动电路、回流电磁阀7驱动电路等。控制器3可以通过控制器局域网络总线发送系统制动压力、环境温度，处理单元状态信息，以优化制动系统压力控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的空气处理装置，其特征在于，包括：

干燥器，所述干燥器内具有用于容纳干燥物质的容纳腔，所述干燥器具有与所述容纳腔连通的进气通道、出气通道和排气通道，其中所述出气通道上设有单向阀且所述出气通道适于与储气装置连通，所述排气通道上设有电磁阀；

压力检测器，所述压力检测器适于设在所述储气装置上用于检测所述储气装置的压力；和

控制器，所述控制器分别与所述压力检测器、所述单向阀和所述电磁阀相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制所述单向阀的打开和关闭以及所述电磁阀的打开和关闭；当所述储气装置内的压缩空气的压力小于第一预定值时，控制器控制单向阀打开，电磁阀关闭，向储气装置内提供压缩空气；当所述储气装置内的压缩空气的压力大于第二预定值时，控制器控制单向阀关闭，电磁阀打开，进行卸载负荷；当所述储气装置内的压缩空气的压力下降至第三预定值时，控制器控制电磁阀关闭以结束排气；其中，所述第一预定值＜第三预定值＜第二预定值。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，还包括排气阀，所述排气阀设在所述排气通道的排气口处。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，还包括消声器，所述消声器与所述排气通道的排气口相连。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，所述干燥器还具有回流通道且所述回流通道的出口位于所述干燥物质的上方，所述空气处理装置还包括：

多回路保护阀，所述多回路保护阀具有进气口和多个出气口，其中所述多回路保护阀的进气口与所述出气通道连通；和

回流管道，所述回流管道分别与所述回流通道和所述多回路保护阀的多个出气口中的一个相连，所述回流管道上设有回流电磁阀，其中所述控制器与所述回流电磁阀相连以便根据所述压力检测器的压力检测值控制所述回流电磁阀的打开和关闭。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，还包括回流截止阀，所述回流截止阀设在所述多回路保护阀的与所述回流管道相连的一个出气口处。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述控制器相连。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，所述报警器为LED灯。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，还包括电源及输出插头，所述电源及输出插头与所述控制器相连且适于分别与车载电瓶和车辆控制单元的控制器局域网络总线相连。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，所述进气通道内设有过滤网。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的空气处理装置，其特征在于，还包括：

温度检测器，所述温度检测器设在所述干燥器上用于检测所述干燥器的温度；和

加热器，所述加热器设在所述干燥器上用于加热所述干燥器，其中所述控制器分别与所述温度检测器和所述加热器相连以便根据所述温度检测器的温度检测值控制所述加热器的开启和关闭。