CN103162513B - 排水阀装置及其空气分离器 - Google Patents

排水阀装置及其空气分离器 Download PDF

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Abstract

一种排水阀装置及其空气分离器，其可包括：主体，所述主体具有上盖和冷却轴；滤油器，所述滤油器以所述冷却轴的长度方向联接至所述冷却轴的下方端部；外部本体，所述外部本体联接至所述上盖并围绕所述主体和所述滤油器；排水本体，所述排水本体设置在所述外部本体的下方端部中并且具有内部通道，所述内部通道以所述外部本体的长度方向在上方部分处形成；排水阀通道，所述排水阀通道形成为与所述内部通道相通；空气流入通道，所述空气流入通道形成为与所述排水阀通道相通；和外部通道，所述外部通道形成为与在下方部分处的所述排水阀通道相通；和排水阀，所述排水阀插入所述排水阀通道，适合选择性地使所述内部通道与所述外部通道相通。

Description

排水阀装置及其空气分离器
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年12月8日提交的韩国专利申请第10-2011-0131201号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及排水阀装置及其空气分离器，更特别地，涉及处理压缩空气的排水阀装置及其空气分离器。
背景技术
通常，在大型车辆例如商用车辆的情况下，在空气压缩机处产生的高压压缩空气储存在空气箱中。当操作车辆的制动器时，空气箱中的压缩空气被供应至空气制动装置，并被用作制动力的来源。
在空气压缩机处产生的高压压缩空气通过空气分离器和空气干燥器冷却和净化，并通过阀供应至空气箱。因此，如果驾驶员压下制动踏板，空气箱中的压缩空气启动空气制动装置，从而启动车辆的制动器。通常，由于在空气压缩机处产生的高压压缩空气的温度较高，通过高压压缩空气和外部温度之间的温差而在高压压缩空气中产生水分。并且，由于油被供应至空气压缩机从而有效地操作空气压缩机，因此油与压缩空气混合。因此，设置在空气压缩机和空气箱之间的空气干燥器从压缩空气去除杂质、水分和油，并将净化的压缩空气供应至空气箱。同时，空气干燥器冷却压缩空气从而降低压缩空气的温度并减少由于温差而产生的水分。
然而，当在空气压缩机处产生的高温压缩空气直接供应至空气干燥器时，压缩空气的温度不能有效降低。此外，空气干燥器的内部元件由于空气干燥器的高温而变形，并且难以用空气干燥器有效地去除压缩空气中包含的杂质、水分和油。
因此，为了试图改善这种情况，压缩空气处理装置还包括在空气压缩机和空气干燥器之间的空气分离器。亦即，空气分离器冷却从空气压缩机供应的高温压缩空气并将冷却的压缩空气供应至空气干燥器，使得高温压缩空气不直接供应至空气干燥器。同样地，压缩空气在空气干燥器中再次冷却，从而可以抑制由于温差而产生水分。此外，空气分离器从压缩空气去除杂质、水分和油，并将净化的压缩空气供应至空气干燥器。因此，空气分离器可以增加压缩空气的净化效率。
然而，由于传统的空气分离器冷却压缩空气，从压缩空气分离的杂质、水分和油可根据压缩空气的移动而上升。此外，由于排放包括杂质的分离液体的端口较大，因此空间的利用变差。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供一种排水阀装置及其空气分离器，其优点在于从压缩空气有效地去除和排放杂质、水分和油。
本发明的各个方面提供一种空气分离器，其可包括：主体，所述主体具有上盖和从所述上盖延伸的冷却轴；滤油器，所述滤油器以所述冷却轴的长度方向联接至所述冷却轴的下方端部；外部本体，所述外部本体联接至所述上盖并围绕所述主体和所述滤油器；排水本体，所述排水本体设置在所述外部本体的下方端部处并且具有内部通道，所述内部通道在所述外部本体的长度方向在上方部分处形成；排水阀通道，所述排水阀通道形成为与所述内部通道相通；空气流入通道，所述空气流入通道形成为与所述排水阀通道相通；和外部通道，所述外部通道在下方部分处形成为与所述排水阀通道相通；和排水阀，所述排水阀插入所述排水阀通道并且适合选择性地使所述内部通道与所述外部通道相通。所述排水阀还可包括：柱塞，所述柱塞具有第一本体，所述第一本体形成为接触所述排水阀通道的内圆周并且在提供所述外部通道的方向上设置；第二本体，所述第二本体形成为接触所述排水阀通道的内圆周并且在提供所述空气流入通道的方向上设置；和连接构件，所述连接构件连接所述第一本体和所述第二本体；和弹性构件，所述弹性构件连接至所述第一本体并且沿着所述排水阀通道的长度方向移动。
本发明的各个方面提供一种排水阀装置，所述排水阀装置用于排放在用于冷却和净化空气的空气分离器中从空气排出的含污染材料的被分离液体，所述排水阀装置可包括：排水本体，所述排水本体设置在所述外部本体的下方端部中并且具有内部通道，所述内部通道在所述外部本体的长度方向在上方部分处形成；排水阀通道，所述排水阀通道形成为与所述内部通道相通；空气流入通道，所述空气流入通道形成为与所述排水阀通道相通；和外部通道，所述外部通道在下方部分处形成为与所述排水阀通道相通；和排水阀，所述排水阀插入所述排水阀通道，适合选择性地使所述内部通道与所述外部通道相通。所述排水阀包括：柱塞，所述柱塞具有第一本体，所述第一本体形成为接触所述排水阀通道的内圆周并且在提供所述外部通道的方向上设置；第二本体，所述第二本体形成为接触所述排水阀通道的内圆周并且在提供所述空气流入通道的方向上设置；连接构件，所述连接构件连接所述第一本体和所述第二本体；和引导构件，所述引导构件从所述第一本体延伸并且具有在一侧处形成的气孔；弹性构件，所述弹性构件连接至所述第一本体并且沿着所述排水通道的长度方向移动；和固定构件，所述固定构件覆盖所述弹性构件和所述引导构件，并且联接至所述排水本体。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方案，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1和图2为根据本发明的用于处理压缩空气的示例性系统的示意图。
图3为根据本发明的示例性空气分离器的立体图。
图4为根据本发明的示例性空气分离器的分解图。
图5为图3的截面图。
图6至图7为显示根据本发明的示例性排水排放装置的操作的示意图。
图8至图9为显示根据本发明的示例性排水排放装置的气孔中的空气流动的示意图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个具体实施方案，这些具体实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性具体实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性具体实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它具体实施方案。
图1和2为根据本发明的各个实施方案的用于处理压缩空气的系统的示意图。
参考图1和图2，用于处理压缩空气的系统1包括空气压缩机20、空气分离器10、空气处理单元（APU）30和空气箱40。
当在空气压缩机20处压缩的空气被储存在空气箱40中之前，用于处理压缩空气的系统1冷却并净化压缩空气。
当流经内螺纹时，在空气分离器10中流动的压缩空气被冷却和净化。空气分离器10包括主体100、外部本体300和排水阀装置400。其细节随后描述。
空气处理单元（APU）30具有空气干燥器、调节器和分流阀，并且干燥在空气分离器10处冷却和净化的压缩空气，并且通过分流阀将压缩空气储存在空气箱40中。
当空气处理单元30的调节器操作时，空气处理单元30中的压缩空气通过旁通管32供应至空气压缩机。
同样地，空气处理单元30中的压缩空气用于操作空气分离器10中的排水阀装置400的阀。因此，如图1中所示，在空气处理单元30处形成分离口，使得压缩空气通过空气供应管34供应至空气分离器10。同样地，如图2中所示，压缩空气可通过从空气供应管34分叉的旁通管32供应至空气分离器10。
将描述使用从空气供应管34接收的空气排放从压缩空气分离的液体的空气分离器10。
图3为根据本发明的各个具体实施方案的空气分离器的立体图，图4为根据本发明的各个具体实施方案的空气分离器的分解图，且图5为图3的截面图。
参考图3至图5，空气分离器包括主体100、滤油器200、外部本体300和排水阀装置400。
主体100包括上盖110和冷却轴120。冷却片114和空气出口112在上盖110的上表面上形成。冷却轴120从上盖110延伸，且冷却螺纹在冷却轴120的外圆周处形成。亦即，主体100的上盖110和冷却轴120整体地和/或一体地形成并且插入外部本体300。
滤油器200在冷却轴120的长度方向联接至冷却轴120的下方端部。滤油器200包括在其上方部分处形成的排放孔210，在其下方部分的外圆周处形成的导向通道220，和具有圆锥形状且在其上方部分的内圆周处形成的阻止口230。导向通道220引导分离的液体沿着冷却轴120的冷却螺纹122流动至主体100的底面。阻止口230阻止分离的液体随着冷却轴120中的压缩空气通过排放孔210而上升。
外部本体300具有围绕主体100和滤油器200的管状形状，且外部本体300的上表面联接至主体100的上盖110。亦即，主体100插入并联接至外部本体300。在空气分离器中流动的压缩空气流经主体100和外部本体300之间的间隙。空气入口310在外部本体300的一侧处形成，特别地，在外部本体300的上方部分的一侧处形成。冷却片320在外部本体300的外周处形成。
排水阀装置包括排水本体410和排水阀500。
排水本体设置在外部本体300的下端中并且包括内部通道412、排水阀通道414、空气流入通道418和外部通道416。
内部通道在外部本体的长度方向在排水本体410的上方部分处形成。排水阀通道414形成为与内部通道412相通。亦即，在排水阀通道414和内部通道412之间形成角度。例如，排水阀通道414可设置为垂直于内部通道412。因此，排水阀通道414可沿着外部本体300的径向方向设置。空气流入通道418形成为与排水阀通道414相通。外部通道416形成为与在排水本体410的下方部分处的排水阀通道414相通。内部通道412从排水阀通道414向上地设置，且外部通道416在排水阀通道414下方向下地设置。同样地，空气流入通道设置在排水阀通道414的一侧处，特别地，设置在排水阀通道414的端部的一侧处。
外部通道416在排水阀通道414的长度方向上与内部通道412隔开而与排水阀通道414相通。亦即，内部通道412通过排水阀通道414与外部通道416相通。
排水阀500包括柱塞510、弹性构件520和固定构件530。
柱塞510包括第一本体511、第二本体513和连接构件515。第一本体511和第二本体513形成为接触排水阀通道的内圆周。此外，连接构件515连接第一本体511和第二本体513，连接构件的直径小于第一本体和第二本体的直径。第一本体511在设置外部通道的方向上设置，且第二本体513在设置空气流入通道418的方向上设置。
柱塞510还包括引导构件512和气孔518。
引导构件从第一本体511延伸，且气孔在引导构件512的一侧处形成。
多个刮环517和多个密封构件519分别装配在第一本体511和第二本体513的外圆周中。刮环517防止杂质附接至排水阀通道414的内圆周。密封构件519防止分离的液体通过排水阀通道414泄露。
弹性构件520联接至柱塞510的第一本体511，且弹性构件520的一部分插入引导构件512。弹性构件520沿着排水阀通道414的长度方向移动。亦即，当向弹性构件520施加力时，第一本体511设置在内部通道412和外部通道416之间。因此，内部通道412和外部通道416由于第一本体511而彼此不相通。
固定构件530连接至弹性构件520与第一本体511连接的端部，围绕弹性构件520和引导构件512，并且固定构件530联接至排水本体410。
现在将详细描述空气分离器10的操作。
由空气压缩机20压缩的空气通过外部本体300的空气入口310流入外部本体300的内部。亦即，压缩空气流入主体100和外部本体300之间的间隙。当压缩空气沿着在主体100的冷却轴120处提供的冷却螺纹122向下流动时，压缩空气被冷却和净化。更具体而言，当压缩空气通过与外部热交换而冷却时，压缩空气中包含的水分和油被液化并与杂质一起从压缩空气分离。
冷却和净化的压缩空气通过滤油器200的排放孔210流入冷却轴120的内部，然后通过空气出口112排放至空气处理单元30。此时，从压缩空气分离的液体可随着通过排放孔210流入冷却轴120内部的空气而流入冷却轴120的内部。然而，滤油器200的阻止口230可防止分离的液体上升。
同样地，分离的液体（即当压缩空气经过冷却螺纹122时与杂质一起分离的水分和油）被储存在主体100的底面中。将详细描述分离液体的排放。
图6至图7为显示根据本发明的各个具体实施方案的排水排放装置400的操作的示意图，且图8和图9为显示根据本发明的各个具体实施方案的排水排放装置400的气孔518中的空气流动的示意图。
参考图6和图7，当内部通道412和外部通道416由于柱塞510的第一本体511而彼此不相通时，通过空气处理单元30的调节器已经流经空气流入通道418的空气推动柱塞510的第二本体513，从而移动柱塞510。此时，已经流经空气流入通道418的空气的压力高于弹性构件520的弹力。如图8中所示，当已经流经空气流入通道418的空气推动柱塞510时，插入弹性构件520的空间中的空气通过气孔518流出。此外，如图9中所示，如果推动柱塞510的空气消失，则空气通过气孔518而流入插入弹性构件520的空间。因此，如果柱塞510朝向弹性构件520移动，亦即第一本体511朝向弹性构件520移动，内部通道412与外部通道416相通。因此，分离的液体在经过内部通道412和排水阀通道414之后通过外部通道416排放。
根据本发明的各个具体实施方案，可从压缩空气中有效地去除和排放杂质、水分和油。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性具体实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性具体实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (10)

1.一种空气分离器，包括：
主体，所述主体具有上盖和从所述上盖延伸的冷却轴；
滤油器，所述滤油器在所述冷却轴的长度方向联接至所述冷却轴的下方端部；所述滤油器包括多个在长度方向在下方部分的外周处形成的导向通道；
外部本体，所述外部本体联接至所述上盖并围绕所述主体和所述滤油器；
经过所述空气分离器的冷却和净化的压缩空气排放至空气处理单元；
排水本体，所述排水本体设置在所述外部本体的下方端部处并且具有内部通道，所述内部通道在所述外部本体的长度方向在所述排水本体的上方部分处形成；排水阀通道，所述排水阀通道形成为与所述内部通道相通；空气流入通道，所述空气流入通道形成为与所述排水阀通道相通；和外部通道，所述外部通道形成为与在所述排水本体的下方部分处的所述排水阀通道相通；和
排水阀，所述排水阀插入所述排水阀通道并且适合选择性地使所述内部通道与所述外部通道相通，
其中所述排水阀包括：
柱塞，所述柱塞具有第一本体，所述第一本体形成为接触所述排水阀通道的内圆周并且在提供所述外部通道的方向上设置；
第二本体，所述第二本体形成为接触所述排水阀通道的内圆周并且在提供所述空气流入通道的方向上设置；和连接构件，所述连接构件连接所述第一本体和所述第二本体；通过空气处理单元已经流经空气流入通道的空气推动柱塞的第二本体，从而移动柱塞；
和
弹性构件，所述弹性构件连接至所述第一本体并且沿着所述排水阀通道的长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述连接构件的直径小于所述第一本体和所述第二本体的直径。
3.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述外部通道与所述排水阀通道相通，所述外部通道在所述排水阀通道的长度方向上与所述内部通道隔开。
4.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述内部通道垂直于所述排水阀通道。
5.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述滤油器还包括在滤油器上方部分的内部以圆锥形状形成的阻止口。
6.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述柱塞还包括多个刮环，所述刮环分别装配在所述第一本体和所述第二本体的外圆周中，从而刮除附着在排水阀通道处的杂质。
7.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述外部通道在布置所述弹性构件的方向上设置。
8.根据权利要求1所述的空气分离器，其中所述柱塞还包括多个密封构件，所述密封构件分别装配在所述第一本体和所述第二本体的外圆周中。
9.根据权利要求1所述的空气分离器，还包括从所述第一本体延伸的引导构件，
其中所述引导构件具有在一侧处形成的气孔。
10.根据权利要求9所述的空气分离器，还包括固定构件，所述固定构件覆盖所述弹性构件和所述引导构件并联接至所述排水本体。
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