CN106714937A - 用于被压缩空气的冷却干燥器和对应的方法 - Google Patents

Abstract

用于被压缩空气的干燥器包括至少一个冷却单元（28），其能够冷却在至少一个干燥单元（22）内循环的制冷剂流体，其具有空气入口（11）和空气出口（13）并且也包括至少一个回路（18），待处理的空气在该回路中从所述空气入口（11）循环到所述空气出口（13）。用于被压缩空气的干燥器沿着回路（18）包括：至少一个冷却设备（12），其被构造成将被压缩空气冷却到零度之上几度且接近冻结温度的正温度；和至少一个冷冻设备（14），其被置于冷却设备（12）下游并且被构造成将被压缩空气冷却到充分负的值。

Description

用于被压缩空气的冷却干燥器和对应的方法

技术领域

本发明涉及用于被压缩空气的干燥器和对应的方法，其可以被用于其中被除湿的被压缩空气必须是可用的应用中，例如在药物、食品或其他工业中。

本发明也可以被应用成干燥技术气体并从该技术气体中除湿，该技术气体例如但不仅包括氮、氦和其他气体。

具体地，湿气可以通过逐步冷却被压缩空气而被去除，以便获得充分负的露点温度，该露点温度对应于非常高度的除湿效果。

背景技术

已知的是，在例如药物和食品领域的许多领域中需要有具备高品质水平的被压缩空气或者技术气体，其通常不可以通过直接使用事先已经被压缩的环境空气流而获得。

因此必须执行一些操作来净化空气，以便实现消除湿气的主要目的，从而获得基本干燥的被压缩空气，即几乎完全没有湿气的被压缩空气。

大体而言，湿气通过除湿操作被去除，以便使得根据特定应用领域可重复使用的被压缩空气流是可用的。

当前，在被压缩空气的除湿过程的领域中，（由于概念上和结构上的差异，其不可以和用于净化含有例如油、灰尘、渗滤液等等的有毒产品的空气流的系统相比），可使用不同类型的干燥器，例如吸附型干燥器和混合型干燥器（即前述两类的组合），其特征在于可获得的不同程度的除湿效果。

冷却干燥器利用了湿气冷凝的概念，这是通过在传统冷却循环中使用热交换器而降低被压缩空气的温度所获得的。

这种类型的干燥器的一个缺点是存在干燥器的运行下限，这与可达到的最小露点温度（与冻结温度相同）有关。

实际上在与这接近的温度范围内，在湿气的冷凝期间存在形成冰的风险，且随后可能由于湿气体积的增加而导致热交换器的损坏，在其中待处理的被压缩空气将循环。

为此，冷却干燥器不被用于需要干燥的被压缩空气的应用或者具有特别减小的湿气含量的应用中，这是因为与其相关联的性能直接取决于可获得的最小露点温度。

吸附型干燥器通过使用可以与被压缩空气中存在的水分子选择性结合的多孔且吸湿的材料（例如硅胶、筛具或活性氧化铝）来去除湿气。

以此方式，通过不具有冷却的物理和/或化学过程实现了从被压缩空气流中提取和保留湿气，从而避免了与冷却干燥器相关的缺点。

吸附型干燥器的一个优点涉及与其相关联的高性能，并且其甚至可以在气候寒冷的地方应用，在这种寒冷的气候下，温度可能与使用冷却干燥器不兼容。

相反地，这种类型的干燥器的最大缺点是：由于逐步变得饱和，它们需要操作以再生吸附剂材料；这可以例如通过使用所谓的冷再生技术来实现，在该技术中在出口处收集部分的干燥空气流，通常是大约15%。

替代性地，根据热再生的原理，可以通过使用电阻和吹风机来再生吸附剂材料，其中所述电阻和吹风机适于加热吸附剂材料并且确定与吸湿材料结合的湿气的蒸发。

这两种解决方案均导致高的投资和运转成本（再生）。

另一替代方案是回收在空气压缩步骤期间产生的热流，以便使得具有可用于蒸发与吸湿材料结合的湿气的足够能量。

这种公知的解决方案的一个缺点是，其在存在被润滑的压缩机时难以应用，这是因为润滑剂本身（通常是油基的）耗散掉大量热，从而降低了可用于再生的总的热流。

混合型干燥器也是公知的，其仅在最近才变得普遍，并且其提供了通过冷却可以去除大约80-85%的湿气的第一干燥步骤，随后是通过吸附技术执行的对残余湿气的进一步去除。相比于冷却干燥器，这种方法允许显著提高可获得的干燥空气的品质水平，并且同时降低了与吸附型干燥器相关联的高的运转成本。

这种公知的解决方案的一个缺点涉及高的投资成本，这是因为在执行连续的除湿步骤中需要两种不同单元，缺点还涉及与吸附技术相关联的更高的运转成本。

在本技术领域中，用于净化被压缩空气的装置也是公知的，其在高于水的冻结温度的温度下使用第一空气冷却阶段，并且使用被置于第一冷却阶段下游且与其串联的第二冷却阶段，其中被压缩空气的湿气被冷冻且之后从流动中分离。这些装置的示例例如在US4,976,116和US 5,428,963中得以描述。

US 2012/0042691也是公知的，其涉及一种获得和回收从提取原油得到的液体形式的挥发性或半挥发性污染物以便随后被用于非污染方面的系统。这种系统具体地用于净化主要由碳氢化合物构成的污染物的空气流，并且被用于地下或可运输的燃料罐或桶。这篇文档以一种实施例的形式提供了两个回路的组合性和替代性的使用，其中每个回路均包括具有高于水的冻结温度的温度的第一冷却阶段以及具有低于水的冻结温度的温度的第二冷却阶段。作为该文档的主要目的，它的教导用于清洁常见的源免受来自于存储罐或被污染地面的气体的影响，该源包含气体以及如硅氧烷和水的其他成分。

借助于压缩和冷凝来获得尾气，其可能进一步被再生吸附器处理以便去除残余的化学蒸汽，之后尾气可以被再次引入到其被提取的地方。

如将在之后被更具体描述且要求保护的本发明源自不同领域，其是通过冷却来处理被压缩空气以便消除在空气流中携带的水的技术领域，特别是关于在药物和食品领域中使用所述被压缩空气。

具体地，本发明的一个目的是提供一种用于被压缩空气的干燥器，其可以在低于冻结温度的充分负的露点温度下工作，而不会损害干燥器的正常工作。

本发明的另一个目的是获得一种用于被压缩空气的干燥器，其用冷却循环的方式操作，这可以简单地实现且可以获得具有高品质水平的干燥空气流动，其适用于最极端的应用和/或严苛的气候和/或其组合。

本发明的另一目的是获得一种被连接到各种用户装置的分配设施的干燥器，其实施了用于干燥被压缩空气的方法，该方法可以通过与进入的热空气互换且随后在干燥空气被引入到各种用户装置的分配设施之前加热该干燥空气而获得对在冷却期间消耗的能量的至少部分能量恢复。

本发明的另一目的是获得一种用于被压缩空气的干燥器，与本领域的吸附型干燥器和混合干燥器二者相比，其可以导致较低的购买成本、运转成本和能量消耗。

本申请人已经设计、测试和实施了本发明，以克服本领域的缺点并且获得这些和其他的目的和优点。

发明内容

本发明在独立权利要求中得到陈述，并且其特征在于这些独立权利要求，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明理念的变型。

根据上述目的，本发明涉及一种用于被压缩空气的干燥器，其设置有空气入口和空气出口以及至少一个回路，待处理的空气在该回路中从所述空气入口循环到所述空气出口。

根据实施例的可能形式，所述干燥器沿所述回路包括：至少一个冷却设备和至少一个冷冻设备，该冷却设备被构造成将被压缩空气冷却到正或负的接近冷冻的温度；该冷冻设备被置于冷却设备下游并且被构造成将被压缩空气冷却到充分负的值。

根据实施例的可能形式，冷却设备包括至少一个空气-空气交换器，待除湿的被压缩空气流和干燥的被压缩空气流在该空气-空气交换器内流动，而冷冻设备包括至少一个空气-制冷剂交换器，被压缩空气和制冷剂流体在该空气-制冷剂交换器内流动。

有利地，根据本发明的干燥器在低于冻结温度且充分负的露点温度下工作，从而使得实现对被压缩空气的显著较强地除湿，而不会损害干燥器本身的正常工作。

根据本发明的实施的优选形式，干燥器包括至少两个干燥单元，其借助于至少一个逆转元件顺序彼此连接，逆转元件可以被选择性地启动，以确定被压缩空气在第一干燥单元内且之后在第二干燥单元内的通路。

根据本发明的实施的另一优选形式，被压缩空气干燥器包括平行地且借助于至少一个阀门交替操作的至少两个干燥单元，其可以被选择性地启动，以便确定被压缩空气进入干燥单元中的一个或另一个的通路。

以此方式，因此可能的是允许在没有正在操作的干燥器的部分中的除霜再生操作，而不损失工作连续性。

根据实施例的可能形式，根据本发明的用于通过制冷来干燥的方法提供了：启动冷却单元以确定制冷剂流体的冷却；将被压缩空气引入到干燥单元内；对冷却设备内的被压缩空气进行冷却；冷冻至少一个冷冻设备内部的被压缩空气；使得干燥的被压缩空气穿过冷却设备；排出干燥的被压缩空气；以及使冷冻设备再生。

根据实施例的可能形式，干燥方法提供：通过启动至少一个阀门以循环方式执行空气的除湿，所述阀门被构造成允许被压缩空气在至少两个不同的干燥单元内交替通过，在所述干燥单元中的一个内实现被压缩空气的除湿，并且在另一个内通过对被冷冻湿气除霜且随后分离并排放保持其中的冷凝剂而进行再生。

根据实施例的优选形式，干燥方法提供：通过启动至少一个逆转元件以循环方式执行空气的除湿，所述逆转元件被构造成允许空气在至少两个不同的干燥单元内通过，在所述干燥单元中的一个内实现被压缩空气的除湿，并且在另一个内实现被冷冻湿气的再生。

有利地，这种干燥过程将干燥的被压缩空气持续地供应给用户装置，而不会中断执行干燥器本身的再生的除湿过程，并且不会产生公知的解决方案的成本和缺点。

附图说明

基于实施例的一些形式的下述描述本发明的这些和其他特征将变得清楚，这些描述参考附图以非限制性示例的方式给出，在附图中：

-图1示意性示出了处于第一操作模式的用于被压缩空气的干燥器；

-图2示意性示出了处于第二操作模式的图1的用于被压缩空气的干燥器；

-图3示意性示出了图1的用于被压缩空气的干燥器的变型；

-图4示意性示出了根据本发明的具有循环和持续工作的干燥器；

-图5示意性示出了处于另一操作模式的图4的干燥器；

-图6示出了图5的干燥器的变型；

-图7示出了图1的干燥器的另一变型。

为了促进理解，可能的话，已经使用相同的附图标记来标示附图中的相同的公共元件。应该理解的是，一种实施例形式的元件和特征可以被方便地结合到其他实施例形式中而不需要进一步说明。

具体实施方式

我们现在将具体参考本发明的实施例的各种形式，在附图中示出了其一种或更多种示例。每种示例均借助于本发明的图释被提供并且不应该被理解为是其限制。例如，作为一种实施例形式的一部分被示出或描述的特征可以被另一些实施例形式采用或与其结合以便产生另一实施例形式。应该理解的是本发明应该包括所有这样的改进和变型。

根据本发明，这里描述的本发明的实施例形式涉及干燥器10和对应功能，以便除湿被压缩空气或者其他技术气体，例如但不限于氮、氦等等。

具体地，干燥器10可以被用于需要具有减少的湿气含量的被压缩空气或者技术气体的多种应用，例如药物领域或者食品领域等等。

干燥器10可以包括至少一个冷却单元28以及可以给空气除湿的干燥单元22，该干燥单元22具有至少一个空气入口11和空气出口13，可在所述空气入口11和所述空气出口13之间限定被压缩空气的至少一个回路18。

至少一个冷却设备12可以沿着回路18布置，其在现有技术中基本作为制冷干燥器而操作，并且至少一个冷冻设备14被定位成与冷却设备12串联并且被构造成完成去除湿气的过程。

冷却设备12也可以包括至少一个空气-空气交换器16，该交换器16是例如直接与逆流或同流交换热量的类型或者是与交叉流交换热量的类型。

具体地，空气-空气交换器16可以被构造成通过将被压缩空气冷却到接近湿气的冻结温度的正温度而确保去除被压缩空气内存在的大部分湿气。

冷冻设备14也可以包括至少一个空气-制冷剂交换器20，例如翅片类型的交换器，其被构造成允许被压缩空气中仍存在的且不被保留在空气-空气交换器16内的残余湿气被冷冻在其内壁21和/或内翅片上。

冷却设备12和/或冷冻设备14可以包括至少一个冷凝分离器15，其被构造成将使得冷凝湿气与被压缩空气分离。

具体地，冷凝分离器15可以例如是具有气旋或惯性冲击的除雾器。

此外，为了防止冷凝剂可能掉落到冷凝分离器15之外，其可以具有相对于其底部非常高的出口，冷凝剂可以积聚在该底部。

油分离件过滤器19可以沿着回路18设置且设置在冷凝分离器15下游，油分离件过滤器19被构造成分离存在于被压缩空气内的油。

被分离的湿气之后可以借助于一个或更多个冷凝排出装置17被排出到干燥器10外。

冷凝分离器15和冷凝排出装置17可以被整合，以便形成单个装置，其同时可以从被压缩空气中分离湿气并将该湿气排放到干燥器10外。

由于重力和/或下部中存在隔离部，利用其聚积作用，湿气可以在交换器16和20内部被直接分离，而不需要冷凝分离器15。

在一些实施例形式中，干燥器10可以在冷冻操作模式（图1）和除霜操作模式（图2）之间交替地循环作用。

在冷冻操作模式下，在单元（附图中未示出）内产生的被压缩空气行进通过回路18并且可以穿过空气-空气交换器16，在此其可以将热释放给干燥的被压缩空气流。

以此方式，热交换可以允许被压缩空气的温度逐步降低，从而允许存在的大部分湿气发生冷凝。

被压缩空气因此可以从高入口温度（例如大约35℃）变成在出口处的限定的露点温度，其接近在大约-2℃至大约+5℃之间的冻结温度，例如大约3℃。

在空气-空气交换器16的出口处，被压缩空气的湿气含量可以减少大约80-90%，例如相当于小于1 g/Nm³的数量，具体地大约相当于0.7 g/Nm³的数量，这与许多上述应用是不相容的。

为此，冷冻设备14可以被定位成与第一冷却设备12串联，并且被构造成进一步减少被压缩空气的湿气含量。

在这里描述的实施例形式中，空气-制冷剂交换器20可以被构造成使得露点温度变成负值，例如在大约-40℃至大约-10℃之间，具体地大约-20℃，这相当于小于大约0.01g/Nm³的数量。

以此方式，空气-制冷剂交换器20可以通过进一步冷却而允许与其内壁21相贴合的残余湿气发生冷冻。

具体地，残余湿气可以例如借助于制冷剂流体被冷冻，该制冷剂流体的温度可以通过冷却单元28来限定和调节。

冷却单元28可以包括制冷剂流体的至少一个压缩机29、冷凝器30、叠片控制阀31和叠片构件32。

冷却单元28也可以包括热气阀33，其被构造成允许将热气体引入到冷冻设备（蒸发器）14的内部并且对聚积在其壁上的湿气进行除霜。

在本发明的一些实施例形式中，冷却回路可以以热质或带逆变器的压缩机循环作用，以便在相比于名义容量存在减少的被压缩空气流时使得能够节省能量。

通过使用冷冻设备14允许将露点温度显著降低到使用公知冷却干燥器不能获得的值，从而获得较强的除湿作用，且仍维持明显的构造简单性和有限的成本（低于与吸附型干燥器和混合干燥器相关的成本）。

此外，空气-制冷剂交换器20的几何构型和大小可以被适当地限定成不因为被冷冻湿气的体积增加而带来通路区段的破坏和阻塞的危险。

最后，干燥的被压缩空气可以被再次传送到空气-空气交换器16，以便执行被压缩空气的初始冷却，以便实现能量回收并且降低离开的空气的湿度值。

这种能量回收也允许使得离开干燥器10的干燥的被压缩空气变成与在上述应用中的直接使用相容的最佳状态，这通常需要干燥的被压缩空气处于环境温度附近的温度，例如在大约20℃和大约25℃之间，这明显大于空气-制冷剂交换器20的出口处的温度。

事实上，如果其没有被预加热，则将导致在被压缩空气被施加到被压缩空气分配管的外部表面上所处的空间内所容纳的湿气发生冷凝。

在这里描述的实施例的形式中，可能的是改变获得的除湿水平，以便增加干燥器10的通用性，例如通过电子地、机械地或手动地改变空气-制冷剂交换器20中的空气的工作温度。

在实施例的变型形式中（在附图中未示出），冷冻设备14可以与冷却设备12整合从而基本获得单个紧凑的热交换器，其被构造成获得对被压缩空气的完全除湿。

在实施例的另一些变型形式中（也没有在附图中被示出），干燥单元22可以包括串联的两个或更多个冷冻设备14，以便根据需要、也根据用户装置的变化来改变可获得的除湿效果。

在空气-制冷剂交换器20已经经过冷冻确定量的湿气而保留下来之后，必须使其循环再生（除霜），以便防止由于冰的过度厚度而导致随后的工作对其的任意破坏。

因此可能的是通过从冷冻操作模式（图1）变成除霜操作模式（图2）来改变干燥器10的工作。

具体地，干燥器10的工作的所述变化可以被控制单元控制，其可以探测在空气-制冷剂交换器20内形成的冰的量并且选择性地停止冷却单元28的工作。

参考图2，在除霜模式中，高温的被压缩空气（例如大约35℃）可以穿过空气-空气交换器16且随后穿过空气-制冷剂交换器20。

在这种操作模式下，冷却流体不被冷却单元28引入到空气-制冷剂交换器20中，以便防止被压缩空气冷却且因此防止形成任意其他的冰。

被压缩空气因此可以逐步冷却，向被冷冻湿气释放足够能量来除霜。

湿气随后可以从干燥器10被上述冷凝分离器15和冷凝排出装置17移除，以便恢复用于以冷冻模式工作的最佳初始状态。

以此方式，也可能的是获得处于较低温度的待处理的被压缩空气，从而降低在以冷冻操作模式连续工作期间与其除湿相关联的能量消耗。

在本发明的一些实施例的形式中，为了防止在冷凝排出装置17内流动的冷凝剂（其承受负温度）发生冷冻，可能的是提供电气型电阻，其被构造成加热冷凝排出装置17并防止其内形成冰。

在本发明的另一些实施例的形式中，空气-制冷剂交换器20可以使得之前获得的干燥的被压缩空气在其内流动或者替代性地通过启动热气阀33来喷射热气体而被除霜。

在参考图3描述的实施例的变型形式中，干燥单元22也可以包括沿着回路18且在冷冻设备14下游的偏转元件23，其被构造成使得回路18选择性地关联于旁通回路35。

偏转元件23可以因此选择性地确定在空气已经通过冷冻设备14之后全部、没有或部分空气在空气-空气交换器16内部通过。

以此方式，可能的是向空气-空气交换器16（例如有利地在冷冻操作模式期间）传送仅部分量的干燥的被压缩空气，以便使得离开空气-空气交换器16并进入空气-制冷剂交换器20的空气的温度保持恒定，在大约3℃。

偏转元件23可以是任意公知类型，例如三通阀或电动阀，其工作可以由上述控制单元控制。

在这里描述的本发明的实施例的优选形式中，为了防止中断除湿过程以给被冷冻湿气除霜，干燥器10可以包括至少两个干燥单元22'、22"。

每个干燥单元22'、22"均可以具有相应冷却单元28，在图4和图5的情况下是两个冷却单元28'、28"。

替代性地，可能的是提供单个冷却单元28（图6），该冷却单元28借助于根据每个干燥单元22'、22"的操作模式（冷冻或除霜）启动叠片阀31中的一个而将冷却流体交替地传送到干燥单元22'、22"中的每个。

在例如从参考图4和图5所述的实施例形式中，所述至少两个干燥单元22'、22"可以借助于至少一个逆转元件27彼此串联连接，以便使得被压缩空气的行进逆转，在这种情况下是两个逆转元件27'、27"。

在这里描述的实施例的形式中，所述至少一个逆转元件27可以是阀门，例如是三通或四通阀、电动阀或滑阀。

在本发明的实施例的一些形式中（没有在附图中被示出），四通阀可以被安装在单个驱动器上，以便产生八通阀，其可以呈现至少两个位置，从而显著地简化构造。

在这里描述的实施例的形式中，逆转元件27的工作可以被控制单元选择性地控制，例如根据每个循环的预定持续时间，例如针对每个干燥单元22'和22"是15分钟冷冻和15分钟除霜。

在实施例的另一些变型形式中，逆转元件27可以通过用传感器和/或探头（附图中未示出）监测干燥单元22'、22"的至少一个操作参数而被驱动。

例如，传感器和/或探头可以被构造成探测（例如但非限制性地）在空气-制冷剂交换器20的入口和出口之间的干燥器10的不同点处测量的压降和/或被压缩空气的露点温度。

因此，当控制单元探测到已经达到前述参数的预定值时，则其可以改变所述至少一个逆转元件27的位置，且因此也改变干燥单元22'和22"中的被压缩空气所沿的方向。

参考图4，被压缩空气被第一逆转元件27'传送到处于除霜操作模式的第一干燥单元22'中，而第二干燥单元22"可以具有冷冻操作模式。

热的被压缩空气之后可以穿过第一回路18'，相继穿过第一干燥单元22'的第一冷却设备12'和第一冷冻设备14'，逐步冷却并且将其部分热释放到已经在前述循环中被冷冻的湿气，则该湿气可以解冻并且被排放到干燥器10之外。

随后，被压缩空气可以再穿过第一冷却设备12'，以便之后被逆转元件27'和27"传送给第二干燥单元22"。

被压缩空气之后可以穿过沿着第二干燥单元22"的第二回路18"布置的第二冷却设备12"和第二冷冻设备14"，从而在与在第一干燥单元22'中的行进呈镜面的行进中通过使用上述模式获得所需除湿。

当控制单元探测到已经超过第二干燥单元22"的前述操作参数中的至少一个的最大容许阈值时，其可以改变逆转元件27'和27"的位置，以便逆转前述的循环（图5）。

以此方式，被压缩空气可以首先穿过处于除霜操作模式的第二干燥单元22"，并且之后穿过处于冷冻操作模式的第一干燥单元22'，以便获得循环且持续的过程来给被压缩空气除湿。

根据一种变型，第一和第二干燥单元22'、22"的逆转通过相应温度探头（未示出）的存在而加以管理，所述探头有利地位于冷冻设备14'、14"的冷点，当已经达到预定限制温度时其启动所述逆转。

在图5所示变型中，每个干燥单元均设置有其自身的偏转元件123a、123b，当被选择性启动时，所述偏转元件可以因此选择性地确定在相应空气-空气交换器16内的至少一部分空气在其已经通过相应冷冻设备14'、14"之后的通路。

在图5所示的解决方案中，例如偏转元件123b的选择性驱动允许使得来自冷冻设备14"的被除湿空气流的部分或全部直接转向到回路18'中的冷却设备12'的空气-空气交换器内。然后，冷空气流在回路18"的冷却设备12"的空气-空气交换器中的通路被部分或完全绕过。

在这种情况下，提供偏转元件123'和123"的解决方案允许在冷却设备12'中的热交换最大化，这在于直接离开冷冻设备14"且因此具有最小可能温度的空气被传送到冷却设备12'，从而提高了冷却效率。

因此，偏转元件123'和123"的选择性启动允许将其二者或其中一者定位在至少三个操作位置中。

在第一状态或者未启动状态下，其允许离开冷冻设备14'、14"的全部空气流进入相同干燥单元22'、22''的相应的冷却设备12'、12"中，以便执行与进入的空气流的热交换。

在第二、启动状态下，一个或两个偏转元件123'、123"可以将离开冷冻设备14'、14"的全部空气流转向到另一干燥单元22'、22"的冷却设备12"、12'内。

在第三、启动状态下，一个或两个偏转元件123'、123"可以被定位在中间位置，在此它们将离开冷冻设备14'、14"的部分空气流转向到相同干燥单元22'、22"的相应冷却设备12'、12"并且将部分所述空气流转向到另一干燥单元22'、22"的冷却设备12'、12"内。

偏转元件123a和123b的选择性启动可以通过在工作期间探测到的参数被定时、编程或者影响，例如通过空气流的输送速率、进入流的温度、热交换条件等等。

在实施例的另一些形式中，例如参考图6所描述的，所述至少两个干燥单元22'和22"可以平行地彼此连接。

在这种情况下，干燥器10可以包括至少一个阀门37，在图6的情况下是两个阀门37'和37"，其被构造成将被压缩空气选择性地引导到一个或另一个干燥单元22'和22"中。

参考图6，被压缩空气可以被传送到第一干燥单元22'，在此其可以经历除湿以便经历随后温度降低，如上所述。

随后，当在冷冻设备14'内形成的冰的量将损坏或破坏该设备时，则第一阀门37'可以例如通过控制单元被停用，并且同时第二阀门37"可以被启动。

然后，进入的被压缩空气可以被传送到第二干燥单元22"，而第一干燥单元22'可以经历根据上述一种模式的除霜过程。

虽然没有被特别地示出，不过在这种情况下偏转元件123a、123b也可以存在于相应冷冻设备14'、14"的出口处。

在本发明的实施例的变型形式中（没有在附图中被示出），当在入口处存在的被压缩空气具有输送峰值时，可能的是驱动阀门37'和37"二者，以致被压缩空气可以同时穿过以冷冻操作模式操作的两个干燥单元22'和22"，从而增加干燥器10的总冷却能力。

在实施例的另一些变型形式中，例如参考图7所描述的，干燥单元22的冷冻设备14包括彼此平行布置且以冷冻操作模式交替工作的至少两个空气-制冷剂交换器20'和20"，并包括至少一个蒸发器38，该蒸发器38被置于所述两个空气-制冷剂交换器20'和20"下游并且用作具有接近0℃的正膨胀温度的冷却回路，以防止形成冰。

使用这种构造，可能的是使得冷冻设备14进口处的温度保持恒定并且大约等于冻结温度，例如大约2℃，从而避免改变其与进入空气的可能温度变化相关的工作情况，并且使得可以更加简单地控制干燥器10。

清楚的是，可以对这里描述的用于被压缩空气的干燥器的部分做出改进和/或添加，而不偏离本发明的领域和范围。

Claims (10)

1.用于被压缩空气的干燥器，所述干燥器包括：空气入口（11）和空气出口（13）、两个干燥单元（22'，22"）以及两个相应的回路（18'，18"），待处理的空气在所述回路内从所述空气入口（11）循环到所述空气出口（13），所述干燥单元中的第一干燥单元（22'）包括被构造成将所述被压缩空气冷却到零上几度且接近冻结温度的正温度的第一冷却设备（12'）以及被置于所述第一冷却设备（12'）下游且被构造成将所述被压缩空气冷却到充分负的值的第一冷冻设备（14'），所述干燥单元中的第二干燥单元（22"）包括第二冷却设备（12"）和第二冷冻设备（14"），所述冷冻设备（14'，14"）中的每个均具有第一冷冻操作状态和第二除霜操作状态，

其特征在于

-穿过所述第一冷却设备（12'）和所述第一冷冻设备（14'）的所述回路的第一部段（18'）包括至少一个返回部段，离开所述第一冷冻设备（14'）的空气通过所述至少一个返回部段沿相反方向在所述第一冷却设备（12'）和/或所述第二冷却设备（12"）内流动，以便导致进入所述第一冷却设备（12'）和/或进入所述第二冷却设备（12"）的空气的温度下降；

-穿过所述第二冷却设备（12"）和所述第二冷冻设备（14"）的所述回路的第二部段（18"）包括至少一个返回部段，离开所述第二冷冻设备（14"）的空气通过所述至少一个返回部段沿相反方向在所述第二冷却设备（12"）和/或所述第一冷却设备（12'）内流动，以便导致进入所述第二冷却设备（12"）和/或进入所述第一冷却设备（12'）的空气的温度下降；

-其中所述回路的所述第一部段（18'）和第二部段（18"）借助于阀门装置（27'，27"）彼此连接；

-其中所述阀门装置（27'，27"）具有：

至少一个第一操作状态，在所述第一操作状态中，进入的被压缩空气流首先沿着所述回路的所述第一部段（18'）被传送通过所述第一冷却设备（12'）和被置于其除霜状态的所述第一冷冻设备（14'），并且之后沿着所述第二冷却设备（12"）和被置于其冷冻状态的所述第二冷冻设备（14"）被传送；

以及第二操作状态，在所述第二操作状态中，进入的所述被压缩空气流首先沿着所述回路的所述第二部段（18"）被传送通过所述第二冷却设备（12"）和被置于其除霜状态的所述第二冷冻设备（14"），并且之后沿着所述第一冷却设备（12'）和被置于其冷冻状态的所述第一冷冻设备（14'）被传送。

2.根据权利要求1所述的用于被压缩空气的干燥器，其特征在于，所述第一干燥单元（22'）和/或所述第二干燥单元（22"）沿所述回路（18）并在相应的冷冻设备（14'，14"）下游包括至少一个偏转元件（123a，123b），所述偏转元件（123a，123b）能够被选择性启动，以便扼止所述被压缩空气被传送进入一个和/或另一个冷却设备（12'，12"）的通路。

3.根据权利要求2所述的用于被压缩空气的干燥器，其特征在于，所述偏转元件（123a，123b）具有第一未启动状态、第二启动状态和第三启动状态，在所述第一未启动状态下其允许离开一个冷冻设备（14'，14"）的全部空气流进入同一干燥单元（22'，22"）的相应冷却设备（12'，12"），以便执行与进入的空气流的热交换；在所述第二启动状态下其使得离开一个冷冻设备（14'，14"）的全部空气流转向到另一干燥单元（22'，22"）的所述冷却设备（12"，12'）内；在所述第三启动状态下其处于中间位置，从而使得离开一个冷冻设备（14'，14"）的部分空气流转向到同一干燥单元（22'，22"）的相应冷却设备（12'，12"）内且部分空气流转向到另一干燥单元（22'，22"）的所述冷却设备（12"，12'）内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于被压缩空气的干燥器，其特征在于，所述冷冻设备（14'，14"）中的每个均包括彼此平行布置且交替工作的两个空气-制冷剂交换器（20'，20"）并包括至少一个蒸发器（38），所述蒸发器沿所述回路（18）被置于所述两个空气-制冷剂交换器（20'，20"）的下游。

5.根据前述权利要求中任一项所述的用于被压缩空气的干燥器，其特征在于，所述两个干燥单元（22'，22"）平行地彼此连接并且借助于至少一个阀门（37；37'，37"）交替操作，所述至少一个阀门被构造成选择性地确定所述被压缩空气进入所述干燥单元（22'，22"）中的一个或另一个的通路。

6.一种给干燥器（10）内的被压缩空气流除湿的干燥方法，所述方法通过以下步骤实现：

-启动冷却单元（28）以确定制冷剂流体的冷却；

-借助于空气入口（11）将所述被压缩空气引入到两个干燥单元（22'，22"）内；

其中所述干燥单元中的第一干燥单元（22'）包括被构造成将所述被压缩空气冷却到零上几度且接近冻结温度的正温度的第一冷却设备（12'）以及被置于所述第一冷却设备（12'）下游且被构造成将所述被压缩空气冷却到充分负的值的第一冷冻设备（14'），所述干燥单元中的第二干燥单元（22"）包括第二冷却设备（12"）和第二冷冻设备（14"），所述冷冻设备（14'，14"）中的每个均具有第一冷冻操作状态和第二除霜操作状态，

其特征在于，其提供以下其他步骤：

-使得离开所述第一冷冻设备（14'）的空气沿相反方向在所述第一冷却设备（12'）和/或所述第二冷却设备（12"）中经过，以便导致进入所述第一冷却设备（12'）和/或进入所述第二冷却设备（12"）的空气的温度下降；

-使得离开所述第二冷冻设备（14"）的空气沿相反方向在所述第二冷却设备（12"）和/或所述第一冷却设备（12'）中经过，以便导致进入所述第二冷却设备（12"）和/或进入所述第一冷却设备（12'）的空气的温度下降；

-在至少一个第一操作状态和第二操作状态之间驱动阀门装置（27'，27"）：

在所述第一操作状态中，进入的被压缩空气流首先被传送通过所述第一冷却设备（12'）和被置于所述除霜状态的所述第一冷冻设备（14'），并且之后穿过所述第二冷却设备（12"）和被置于其冷冻状态的所述第二冷冻设备（14"）；

在所述第二操作状态中，进入的被压缩空气流首先被传送通过所述第二冷却设备（12"）和被置于其除霜状态的所述第二冷冻设备（14"），并且之后穿过所述第一冷却设备（12'）和被置于其冷冻状态的所述第一冷冻设备（14'）。

7.根据权利要求6所述的通过冷却的干燥方法，其特征在于，其设置用于交替地使用所述冷冻设备（14）的至少两个不同的空气-制冷剂交换器（20'，20"）来冷冻所述空气，并且其特征在于，在所述空气被冷却之后且在其被冷冻之前，所述方法使得所述空气穿过蒸发器（38），以便维持所述空气-制冷剂交换器（20'，20"）的一个或另一个的入口处的温度恒定。

8.根据权利要求6或7所述的通过冷却的干燥方法，其特征在于，通过借助于被连接到所述冷冻设备（14）的至少一个冷凝排出装置（17）的循环或持续的启动使得离开所述干燥器（10）的干燥空气的一部分在所述冷冻设备（14'，14"）中流动，来实现在所述冷冻设备（14'，14"）中形成的冰的除霜。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的通过冷却的干燥方法，其特征在于，通过借助于所述空气入口（11）将被压缩的湿空气引入到所述干燥器（10）来实现在所述冷冻设备（14'，14"）中形成的冰的除霜。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的通过冷却的干燥方法，其特征在于，通过借助于所述冷却单元（28）的至少一个阀门（33）引入热气体流来实现在所述冷冻设备（14'，14"）中形成的冰的除霜。