CN103861433B - 空气干燥器、气压制动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气干燥器，该空气干燥器包括进气腔（1）、出气腔（3）以及用于干燥空气的干燥筒（2），所述进气腔和所述出气腔位于所述干燥筒的下方，其中，所述空气干燥器还包括用于检测所述出气腔（3）中空气湿度的湿度感测装置（11）。此外，本发明还公开了一种包括上述空气干燥器的气压制动系统和包括该气压制动系统的车辆。本发明通过在空气干燥器中设置湿度感测装置，以实时准确地对出气腔中的湿度进行检测，从而在湿度超标时向外输出报警信号，以提示尽快处理故障，防止后续用气系统长期工作在湿空气中，以保证行车安全，并避免了用气系统中零部件的损坏，减少了气压制动系统中各部件的维修或更换，进而可以减少车辆整车的维护。

Description

空气干燥器、气压制动系统和车辆

技术领域

本发明涉及气压控制领域，具体地，涉及一种空气干燥器、气压制动系统和车辆。

背景技术

空气干燥器广泛用于使用压缩空气的机械系统中，其作用是将压缩后的空气进行干燥。

在车辆的气压制动系统中也常常使用空气干燥器。众所周知，车用空气干燥器一般是吸附式干燥器，即通过干燥剂吸附空气中的水份来实现干燥作用。在工作过程中，干燥剂由于受到高压冲击，可能会产生少量粉末，加上空气中往往携带有从空压机窜出的少量机油，这种油和粉末的混合物，附在干燥剂颗粒外表，将可能填满干燥剂颗粒之间的空隙，从而导致盛装干燥剂的干燥筒发生堵塞。为了防止干燥筒堵塞后由于空气干燥器中无空气输出而导致用气系统没有气压的情况发生，需要在空气干燥器中设置旁通阀，以将进气口的空气经旁通阀直接导向出气口。另外，干燥剂在使用一段时间后会失效，即干燥剂失去吸附水分子的能力。

上述两种情况下，空气干燥器实际供出的都将是未经干燥的湿空气。如果这种状态持续时间较长，可能会因空气湿度过大而造成后续的用气系统不能正常工作，并可能损坏用气系统中的零部件。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气干燥器，该空气干燥器可以实时检测空气干燥器是否堵塞以及干燥功能是否失效。

为了实现上述目的，本发明提供一种空气干燥器，该空气干燥器包括进气腔、出气腔以及用于干燥空气的干燥筒，所述进气腔和所述出气腔位于所述干燥筒的下方，所述空气干燥器还包括用于检测所述出气腔中空气湿度的湿度感测装置。

优选地，所述湿度感测装置设置在所述出气腔内。

优选地，所述干燥筒包括相互固定的外筒和内筒，在该外筒和该内筒之间形成环形通道，所述进气腔与该环形通道连通，在所述内筒内设置有干燥剂，并且所述出气腔与所述内筒连通。

优选地，所述空气干燥器包括排水腔，该排水腔与所述进气腔连通，并且能够通过排放装置与所述空气干燥器的外部连通。

优选地，所述出气腔包括第一出气腔和第二出气腔，所述第一出气腔和所述第二出气腔之间设置有允许空气从第一出气腔流向所述第二出气腔的单向阀。

优选地，所述空气干燥器包括卸压腔，该卸压腔通过节流孔与所述第二出气腔连通，所述卸压腔内设置有卸压装置，并且所述卸压腔能够通过所述卸压装置和所述排放装置与所述空气干燥器的外部连通。

优选地，所述空气干燥器包括用于加热所述排水腔以防止冷凝水冻结的加热装置。

优选地，所述空气干燥器还包括过滤装置，该过滤装置设置在所述进气腔或所述环形通道内。

优选地，所述进气腔和所述出气腔之间设置有允许空气从所述进气腔流向所述出气腔的旁通阀。

优选地，所述空气干燥器还包括再生出气腔，该再生出气腔与所述出气腔连通。

本发明的另一目的是提供一种气压制动系统，该气压制动系统可以防止因压缩空气湿度过大而危及行车安全，并可以减少其中部件的维修或更换。

为了实现上述另一目的，本发明提供一种气压制动系统，该气压制动系统包括上述的空气干燥器，所述气压制动系统的空气压缩机通过管道与所述进气腔连通。

优选地，所述湿度感测装置与报警装置电连接。

本发明的再一目的是提供一种车辆，该车辆增加了制动系统的可靠性，并可以减少维护。

为了实现上述再一目的，本发明提供一种车辆，该车辆包括上述的气压制动系统。

因此，本发明通过在空气干燥器中设置湿度感测装置，以实时准确地对出气腔中的湿度进行检测，从而在湿度超标时及时发出报警信号，防止了未经干燥的湿空气长时间进入后续的用气系统中，保证了用气系统的工作可靠性，避免了用气系统中零部件的损坏，减少了气压制动系统中各部件的维修或更换，进而可以减少车辆整车的维护。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的空气干燥器的结构示意图。

附图标记说明

1进气腔2干燥筒

3出气腔4湿度感测腔

5排水腔6卸压腔

7节流孔8再生出气腔

11湿度感测装置12干燥剂

13排放装置14单向阀

15卸压装置16加热装置

17过滤装置18旁通阀

19弹簧21外筒

22内筒23环形通道

31进气口32出气口

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右，“内、外”是指相对于空气干燥器轮廓的内、外。

参见图1，本发明涉及一种空气干燥器，该空气干燥器尤其适用于车辆上的气压制动系统。如图所示，空气干燥器主要包括进气腔1、出气腔3以及干燥筒2，其中，进气腔1和出气腔3位于干燥筒2的下方，干燥筒2中设置有干燥剂12，用于干燥空气。

具体地，干燥筒2包括相互固定的外筒21和内筒22，在该外筒21和该内筒22之间形成环形通道23，进气腔1与该环形通道23连通，所述干燥剂12设置在内筒22内，并且出气腔3与内筒22连通。其中，干燥剂12的设置方式为多种，在图1所示的实施方式中，干燥剂12的下部通过透气件（未标示）支撑在内筒22的下端，干燥剂12的上部由透气件覆盖，并通过弹簧19抵压。但是干燥剂12的设置不限于上述结构。此外，干燥剂12的成分可以是本领域技术人员公知的亲水性材料，在此不进行详细列举。

根据上述结构，空气干燥器正常工作时，空气首先进入进气腔1，然后通过环形通道23并到达外筒21的顶部。在进气腔1中持续通入空气的情况下，外筒21顶部的空气被挤压后将进入内筒22内，在流经干燥剂12后进入出气腔3，从而完成干燥过程，最后，干燥空气从出气腔3的出气口32排出。

可以理解，为防止出气腔3的空气出现倒流，需要采取一些防倒流措施。例如，本实施方式中，出气腔3可以包括第一出气腔3a和第二出气腔3b，并且第一出气腔3a和第二出气腔3b之间设置有允许空气从第一出气腔3a流向第二出气腔3b的单向阀14。在这种结构下，只有在第一出气腔3a内的气压大于第二出气腔3b时，才可以打开单向阀14，使空气流入第二出气腔3b，并通过出气口32排出。反之，单向阀14关闭，空气无法从第二出气腔3b流向第一出气腔3a，避免了空气倒流。

另外，进入进气腔1的湿空气通常来自空气压缩机（未显示），因而高温压缩的空气流经连接在空气压缩机和进气腔1之间的管路时，将有小部分空气被冷却，从而形成冷凝水。为了将这部分冷凝水排出空气干燥器，通常在空气干燥器中设置排水腔5，该排水腔5与进气腔1连通，而且空气干燥器中还设置有排放装置13，排水腔5通过排放装置13便能够与空气干燥器的外部连通。如图1所示，排放装置13的上部为大气压状态，通常情况下处于关闭位置。当输出气压达到设定卸压值后，输出气压将推动排放装置13打开，便可以排出冷凝水（关于输出气压达到卸压值后的卸压过程将在下文中进行说明）。为防止在冬天冷凝水结冰，导致上述排放装置13无法动作，空气干燥器还可以包括用于加热排水腔5的加热装置16。该加热装置16可以借助外部电源，以实现加热作用，防止了排放装置13因冷凝水冻结而无法动作。关于加热装置的16的结构和工作原理是本领域技术人员所工作的，在此不再赘述。

此外，来自空气压缩机的高温压缩空气常常携带有油粒或灰尘。因而，空气干燥器还可以包括过滤装置17，并将该过滤装置17设置在进气腔1或环形通道23内，以首先进行吸油和吸尘步骤，然后再进行干燥。

还可以理解的是，位于出气腔3中的气压过大，可能将损坏部件。为此，空气干燥器包括有卸压腔6，该卸压腔6通过节流孔7与第二出气腔3b连通，卸压腔6内设置有卸压装置15，并且卸压腔6可以通过卸压装置15和排放装置13的开启而与空气干燥器的外部连通。即，在第二出气腔3b内的气压过大（超出预定的卸压值）时，部分空气将流经上述节流孔7而进入卸压腔6，卸压装置15在这部分空气的压力下打开，而且在顺次打开排放装置13后，排放至空气干燥器外部。

在空气干燥器长期工作的情况，上述干燥筒可能发生堵塞，即空气无法流经干燥筒2中的干燥剂12并排出。如图1所示，为防止干燥筒2中气压过大而损坏空气干燥器以及防止空气干燥器无气体输出而损坏后续的用气系统，在进气腔1和出气腔3之间设置有允许空气从进气腔1流向出气腔3的旁通阀18。换言之，进气腔1内的气压达到旁通阀18的开启值时，旁通阀18打开，未经干燥的空气将从进气腔1直接进入出气腔3，并输出。其中，所述旁通阀18的压力开启值应当大于上述单向阀14的开启值。

在旁通阀18开启的情况下，输出的空气湿度将严重超标。为防止出气口32中排出的空气湿度不符合要求，本发明在空气干燥设置有湿度感测装置11，以用于检测出气腔3中空气的湿度。

通常，上述湿度感测装置11可以设置在多个位置中，例如，可以设置在出气腔3中，或者可以设置在与出气腔3连通的湿度感测腔4中。此外，湿度感测装置4需要与空气干燥器外部的报警装置（未显示）电连接，用于将检测信号传送到报警装置，以发出报警信号（例如车辆驾驶室中仪表盘的指示灯或报警器）。

其中，上述湿度感测装置4可以是湿度传感器，但不限于湿度传感器，其也可以是本领域技术人员所述熟知的湿度感测元件，本发明对比不进行限定。

通过设置湿度感测装置4，可以实时准确地对出气腔3中的湿度进行检测，以在湿度超标时及时发出报警信号，防止了未经干燥的湿空气长时间进入后续的用气系统中，以确保用气系统的工作可靠性，并避免了用气系统中零部件的损坏。

还可以理解的是，如果干燥剂12长期使用，干燥剂12将饱和而导致失效。这种情况下，虽然空气可以在流过干燥剂12后进入出气腔3并排出，但是这些空气的湿度仍然不能达到预期值以下。

本发明的湿度感测装置4在这种情形下，同样会将检测到的湿度超标信号传送给报警装置，以发出报警信号。

根据报警信号，可以及时检查空气干燥器，查看干燥筒2是否堵塞以及干燥剂12是否失效，并进行相应地维护。

此外，正常工作情况下，还可以对干燥剂12进行再生过程。因而，可以在空气干燥器中设置再生出气腔8，该再生出气腔8与出气腔3连通。通过将再生出气筒内（未显示）的干燥空气通入再生出气腔8，空气经出气腔3流向干燥剂12，并依次流经环形通道23和进气腔1，最后通过排气装置13排出。由于干燥空气的流经可以将干燥剂12中的水分带出，从而使得干燥剂12再生。

需要说明的是，本发明中，关于各进气腔1、出气腔2、排水腔5、卸压腔6等相互之间的位置布置关系不限定于图1中所示的具体位置。

基于以上所述的空气干燥器，本发明可以涉及一种包括上述空气干燥器的气压制动系统以及包括该气压制动系统的车辆。在所述气压制动系统中，空气压缩机通过管道与进气腔1连通，以提高高温压缩空气。另外，湿度感测装置11与报警装置电连接，以将湿度信号转换为报警信号。通过采用上述空气干燥器后，可以在空气干燥器堵塞或干燥剂失效的情况下及时发出报警信号，从而提示对空气干燥器进行检查维护，可以保证气压制动系统可靠性及防止气压制动系统中零部件的损坏，减少了气压制动系统中各部件的维修或更换，进而可以减少车辆整车的维护。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种空气干燥器，该空气干燥器包括进气腔(1)、出气腔(3)以及用于干燥空气的干燥筒(2)，所述进气腔(1)和所述出气腔(3)位于所述干燥筒(2)的下方，其特征在于，所述空气干燥器还包括用于检测所述出气腔(3)中空气湿度的湿度感测装置(11)，所述进气腔(1)和所述出气腔(3)之间设置有允许空气从所述进气腔(1)流向所述出气腔(3)的旁通阀(18)。

2.根据权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于，所述湿度感测装置(11)设置在所述出气腔(3)内。

3.根据权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于，所述干燥筒(2)包括相互固定的外筒(21)和内筒(22)，在该外筒(21)和该内筒(22)之间形成环形通道(23)，所述进气腔(1)与该环形通道(23)连通，在所述内筒(22)内设置有干燥剂(12)，并且所述出气腔(3)与所述内筒(22)连通。

4.根据权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于，所述空气干燥器包括排水腔(5)，该排水腔(5)与所述进气腔(1)连通，并且能够通过排放装置(13)与所述空气干燥器的外部连通。

5.根据权利要求4所述的空气干燥器，其特征在于，所述出气腔(3)包括第一出气腔(3a)和第二出气腔(3b)，所述第一出气腔(3a)和所述第二出气腔(3b)之间设置有允许空气从第一出气腔(3a)流向所述第二出气腔(3b)的单向阀(14)。

6.根据权利要求5所述的空气干燥器，其特征在于，所述空气干燥器包括卸压腔(6)，该卸压腔(6)通过节流孔(7)与所述第二出气腔(3b)连通，所述卸压腔(6)内设置有卸压装置(15)，并且所述卸压腔(6)能够通过所述卸压装置(15)和所述排放装置(13)与所述空气干燥器的外部连通。

7.根据权利要求4所述的空气干燥器，其特征在于，所述空气干燥器包括用于加热所述排水腔(5)从而防止冷凝水冻结的加热装置(16)。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的空气干燥器，其特征在于，所述空气干燥器还包括过滤装置(17)，该过滤装置(17)设置在所述进气腔(1)或所述环形通道(23)内。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的空气干燥器，其特征在于，所述空气干燥器还包括再生储气腔(8)，该再生储气腔(8)与所述出气腔(3)连通。

10.一种气压制动系统，该气压制动系统包括根据权利要求1至9中任意一项所述的空气干燥器，所述气压制动系统的空气压缩机通过管道与所述进气腔(1)连通。

11.根据权利要求10所述的气压制动系统，其特征在于，所述湿度感测装置(11)与报警装置电连接。

12.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求10或11所述的气压制动系统。