CN103946547A - 用于产生压缩空气的压缩机配置结构的冷凝物分离器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于产生压缩空气的压缩机配置结构的冷凝物分离器装置，包括分离器壳体(1)，该分离器壳体具有压缩机侧的进入接口(4)以及用于输出经脱水的压缩空气的排出接口(6)，为了通过排放口(8)将积聚在所述分离器壳体(1)内的冷凝物排入环境中而设有底部侧的排水阀(7)，该排水阀构造为能够通过电-气动控制阀(11)操控的气动先导控制的座阀，其中，所述排水阀(7)的电-气动控制阀(11)设置在所述分离器壳体(1)之外并且通过控制压力管线(10)与所述排水阀(7)的先导控制接口(12)连接。

Description

用于产生压缩空气的压缩机配置结构的冷凝物分离器装置
技术领域
本发明涉及一种用于产生压缩空气的压缩机配置结构的冷凝物分离器装置，包括分离器壳体，该分离器壳体具有压缩机侧的进入接口以及用于输出经脱水的压缩空气的排出接口，为了通过排放口将积聚在所述分离器壳体内的冷凝物排入环境中而设有底部侧的排水阀，该排水阀构造为能够通过电-气动控制阀操控的气动先导控制的座阀。
背景技术
本发明的应用领域主要涉及车辆制造、尤其是轨道车辆制造。为了在轨道车辆中给制动设备供应压缩空气，通常使用带有后冷装置的压缩机配置结构。在该后冷装置中冷凝包含于压缩机空气中的水。水以液滴形式被导向空气干燥器。传统的空气干燥器设计为用于从压缩的空气中除去气态的水成分。而液滴形式的水成分则必须在空气干燥器之前从压缩空气中除去。然而该液态的水成分在低温下易于冻结。因为设置在空气干燥器上游的冷凝物分离器装置的功能是针对于从压缩空气中分离液相，所以在压缩空气设备的该位置上冻结危险最大。一般来说尝试在有冻结危险的位置上加设加热元件。但冷凝物分离器装置被来自后冷器的压缩空气持续地冷却。已证明在冻结方面特别关键的是排放口区域及电操作装置，所述电操作装置往往设计为电磁阀。在此，电操作装置与冷凝物的结合尤其会产生问题。冷凝物可能通过操作元件进入电操作装置之中并且可能立即会使操作装置不起作用或者在产生低温时冻结。
DE102009054064A1公开了一种通用类型的冷凝物分离器装置。该冷凝物分离器装置包括油/水分离器，该油/水分离器带有底部侧的冷凝物阀作为排水阀，该排水阀可通过电磁阀操控来打开和关闭，其输出端通入冷凝物收集容器中。
所述电磁阀打开和关闭一个通口，在打开状态下冷凝物可经由该通口流向外部。所述通口和电磁阀在此作为一个组件共同安置在冷凝物分离器装置上。在低温范围使用时，在冷凝物分离器装置上没有单独加热元件的情况下可能会发生冷凝物冻结。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种用于产生压缩空气的压缩机配置结构的冷凝物分离器装置，其中防止液态冷凝物进入到干燥区域，以便尤其是在外部温度低时避免电操作器件冻结。
该任务从根据权利要求1前序部分的冷凝物分离器装置出发，结合其特征部分的特征得以解决。
后续的从属权利要求给出了本发明的一些有利的扩展方案。
本发明包括这样的技术教导：所述排水阀的电-气动控制阀设置在所述冷凝物分离器装置的分离器壳体之外并且通过控制压力管线与此气动先导控制的排水阀的先导控制接口连接。
换言之，根据本发明，电操作装置、亦即所述排水阀的电-气动控制阀与该排水阀的纯气动组成部件在位置上分开地设置。排水阀的操控通过所述电-气动控制阀的电子控制装置实现。
根据本发明的解决方案的优点尤其在于：积聚在冷凝物分离器装置的分离器壳体内的冷凝物不能以任何方式影响到冷凝物分离器装置的电气元件。因为所述电-气动控制阀可以设置在压缩空气产生设备的始终不冻结的区域中。
优选使用干燥的压缩空气馈给电-气动控制阀，该干燥的压缩空气可取自设置在下游的空气干燥器装置，或者使用至少是脱水的压缩空气，该脱水的压缩空气在冷凝物分离器装置的排出口侧被提供。因此，通过控制压力管线为排水阀始终提供干燥的或至少是被相应脱水的压缩空气，并且因此电操作器件以及电子构件仅与干燥或至少是脱水的压缩空气相连，从而由此确保附加的防冻保护。根据本发明的解决方案因此便将从分离器壳体排放冷凝物的功能与排水阀的电控制功能分开。
根据本发明的一种优选实施方式，排水阀做成活塞阀的形式并且优选配有锥形阀座。由此，排水阀的可动的阀机构设计得特别稳健(robust)并且不容易冻结。
根据一种进一步改进本发明的措施，提出：在气动先导控制的排水阀的区域中集成有加热装置。该加热装置可持久地或者在低于最低温度时被供应电能，以便利用该主动措施为排水阀区域额外提供防冻结保护。所述加热装置应该设置得尽可能在位置上靠近所述排水阀的可动的阀机构。
根据一种优选实施方式，所述气动先导控制的排水阀连同加热装置安装在圆柱形分离器壳体的由轻金属制成的底部中。通过选择底部的材料，实现由加热装置所产生的热量到排水阀的有利的热传导。
为了防止由加热装置所产生的热量未加利用地辐射到环境中，而提出：至少分离器壳体的底部被热绝缘体包围。这种热绝缘体例如可包括绝缘外壳，借其包覆整个分离器壳体或仅包覆分离器壳体的底部。这具有如下优点：加热装置的热输出集中保持在分离器壳体的区域内并且热输出不会通过分离器壳体的表面向外部大量辐射。绝缘外壳优选以分体的外壳的形式构造，并且绝缘外壳仅部分贴靠在分离器壳体的金属表面上。由此产生了一些通过隔片分开的空气腔，以获得一种附加的空气绝缘层。
除了这种底部外，优选圆柱形分离器壳体可在相对置的端面上借助盖部封闭。在这种盖部中可以安装压缩机侧的进入接口和用于输出经脱水的压缩空气的排出接口。
在这种设计结构中，适宜将分离器壳体构造成压缩空气中所含冷凝物的旋风分离器的形式。对于旋风分离器，在压缩机侧的经由进入接口流入分离器壳体中的压缩空气通过一种特殊的通道导向系统产生涡旋，而使得包含于压缩空气中的水滴被甩到分离器壳体的内壁上。水滴从内壁流向底部方向并且积聚在那里。所积聚的冷凝物然后便通过排水阀向外部排放。
根据另一种改进本发明的措施，提出：所述分离器壳体配有脉动阻尼器件。由此可以在所述分离器壳体中阻尼由设置于上游的活塞式压缩机所产生的压缩空气脉动。为了实现脉动阻尼，根据压缩机的体积流来确定分离器壳体的体积尺寸，从而显著地阻尼压缩空气脉动。此外，还可以在分离器壳体中集成压缩空气转向器件，以进一步改善阻尼效果。
附图说明
下面借助附图结合对本发明优选实施例的说明来详细阐述改进本发明的一些措施。唯一的附图示出了冷凝物分离器装置的透视剖视图，该冷凝物分离器装置安装有在位置上远离它的电-气动控制阀。
具体实施方式
根据附图，冷凝物分离器装置主要包括圆柱形分离器壳体1，该分离器壳体朝向上端面借助盖部2并且朝向下端面借助底部3封闭。盖部2以及底部3通过法兰连接与圆柱形分离器壳体1相连。
圆柱形分离器壳体1在该实施例中构造成旋风分离器的形式。在压缩机侧经由进入接口4流入的压缩空气通过环形通道结构5产生涡旋运动，从而使得包含于压缩空气中的水滴积聚在分离器壳体1的内壁上并且流向底部3方向。由此脱水的压缩空气通过设置在盖部2中的排出接口6流出，以便将该压缩空气输送给(未详细示出的)空气干燥器装置。
积聚在分离器壳体1底部3区域中的冷凝物通过底部侧的排水阀7和接着的排放口8排放到环境中。
排水阀7构造为座阀并且具有锥形阀座9。排水阀7具有气动先导控制机构，其控制压力由在分离器壳体1之外通过控制压力管线10连接的电-气动控制阀11所提供。
所述电-气动控制阀在此构造为操纵阀并且在位置上这样远离分离器壳体1设置，即，使得该电-气动控制阀位于车辆的防冻区域中。控制压力管线10与排水阀7的先导控制接口12相连接。电-气动控制阀11被馈给干燥的压缩空气，该压缩空气从(未详细示出的)空气干燥器装置中获取。
冷凝物分离器装置的底部3还配备有加热装置13，该加热装置在位置上靠近排水阀7地集成设置于底部3中。为了避免由加热装置13所产生的热量未加利用地辐射到环境中，冷凝物分离器装置的底部3被(在此仅示意性示出的)热绝缘体14包覆。热绝缘体14在此可由两个聚苯乙烯半壳构成，所述聚苯乙烯半壳可围绕冷凝物分离器装置的底部3安装，例如通过粘附。为了进一步提高热绝缘效果，可以在聚苯乙烯半壳中加设空气腔，所述空气腔优选设置在与底部3邻接的区域中。为了保护聚苯乙烯半壳免受来自外部的损坏性影响，又可利用塑料壳体来保护该聚苯乙烯半壳。
本发明并不局限于上述优选实施例。其实还可设想一些变型方案，它们一起包含于后续权利要求的保护范围中。例如，排水阀也可以实施为其它的结构方式。
附图标记列表
1 分离器壳体
2 盖部
3 底部
4 进入口
5 环形通道结构
6 排出口
7 排水阀
8 排放口
9 阀座
10 控制压力管线
11 控制阀
12 先导控制接口
13 加热装置
14 热绝缘体

Claims (10)

1.用于产生压缩空气的压缩机配置结构的冷凝物分离器装置，其包括分离器壳体(1)，该分离器壳体具有压缩机侧的进入接口(4)以及用于输出经脱水的压缩空气的排出接口(6)，为了通过排放口(8)将积聚在所述分离器壳体(1)内的冷凝物排入环境中而设有底部侧的排水阀(7)，该排水阀构造为能够通过电-气动控制阀(11)操控的气动先导控制的座阀，其特征在于，所述排水阀(7)的所述电-气动控制阀(11)设置在所述分离器壳体(1)之外并且通过控制压力管线(10)与所述排水阀(7)的先导控制接口(12)连接。
2.根据权利要求1所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，所述压缩机配置结构的干燥的或至少是脱水的压缩空气用于馈给所述电-气动控制阀(11)。
3.根据权利要求1所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，构造为座阀的所述排水阀(7)做成活塞阀的形式。
4.根据权利要求1所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，所述排水阀(7)配有锥形阀座(9)。
5.根据权利要求1所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，在所述气动先导控制的排水阀(7)的区域中设置有加热装置(13)。
6.根据权利要求5所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，所述气动先导控制的排水阀(7)连同加热装置(13)安装在圆柱形分离器壳体(1)的由轻金属制成的底部(3)中。
7.根据权利要求1所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，所述压缩机侧的进入接口(4)和所述用于输出经脱水的压缩空气的排出接口(6)安装在圆柱形分离器壳体(1)的盖部(2)中。
8.根据权利要求6所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，至少所述分离器壳体(1)的底部(3)被热绝缘体(14)包围。
9.根据上述权利要求之一所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，所述分离器壳体(1)构造成压缩空气中所含冷凝物的旋风分离器的形式。
10.根据上述权利要求之一所述的冷凝物分离器装置，其特征在于，所述分离器壳体(1)配有脉动阻尼器件。
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