CN107889470A - 空气干燥筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气干燥筒(10)，其特别是用于商用车的压缩空气处理装置，所述空气干燥筒具有筒壳体(12)，所述筒壳体具有至少一个空气流入开口(16)和至少一个空气流出开口(18)。在筒壳体(12)中，至少一个成型体(22)布置在至少一个空气流入开口(16)和至少一个空气流出开口(18)之间的流动通道中，所述成型体具有多个延伸穿过该成型体的空气流动通道(23)并且所述成型体由干燥剂制成。

Description

空气干燥筒

技术领域

本发明涉及一种空气干燥筒，特别是用于商用车的压缩空气处理装置的空气干燥筒。

背景技术

所述压缩空气处理装置或空气干燥筒例如使用在商用车、例如在中汽车和拖拉机中。所述商用车通常具有一个或多个压缩空气消耗装置、例如必须以压缩空气供应的制动系统或气动弹簧。压缩空气典型地由压缩机、例如由车辆的驱动马达驱动的活塞往复式压缩机提供。为了确保压缩空气消耗装置无干扰地运行，通常必须进一步处理由压缩机提供的压缩空气。在所述处理中，压缩空气被清除出已包含在吸入的空气中的污染物颗粒以及在压缩过程期间携带到压缩空气中的油颗粒和炭黑颗粒并且分离出存在于压缩空气中的湿气。出于该目的，商用车的压缩空气处理装置例如具有空气干燥筒，所述空气干燥筒可以吸收油颗粒和污染物颗粒以及湿气。

传统的空气干燥筒例如具有一个或多个用于使油颗粒和污物颗粒从压缩空气分离的过滤器和用于从压缩空气吸取湿气的干燥剂颗粒材料。所述传统的空气干燥筒例如在WO 2013/057088 A1中公开。

干燥剂颗粒材料通常被接收在能被轴向穿流的干燥剂容器中，该干燥机容器布置在空气干燥筒的筒壳体中。所述干燥剂容器可以通过能被轴向穿流的并且能轴向运动的盖封闭。利用弹簧元件将力施加到所述盖上，所述力应该阻止干燥剂的颗粒球在振动时相互磨碎并且导致形成粉尘。此外，由于振动，导致颗粒被压实。相应的体积减小同样通过弹簧加载的盖来补偿，其中，剩余的弹簧力通常足够阻止在干燥剂颗粒中形成过量的粉尘。

在不利的使用条件下，例如在商用车的压缩空气设备中的高空气消耗下伴随着由此引起的空气干燥筒的所谓“湿运行”仍然会导致干燥剂增强的粉尘形成。为了拦住在此形成的较小的颗粒球或颗粒破碎物，在干燥剂容器的底板中以及在颗粒和干燥剂容器的盖之间安装合适的过滤材料。替换地，干燥剂容器的底板和盖可以具有细的筛结构，以使得能够取消过滤器。

发明内容

本发明的任务在于，实现一种改进的具有简化结构的空气干燥筒。

该任务通过具有独立权利要求1的特征的空气干燥筒来解决。本发明的特别有利的构型是从属权利要求的内容。

本发明的空气干燥筒具有筒壳体，所述筒壳体具有至少一个空气流入开口和至少一个空气流出开口。在所述筒壳体中，至少一个成型体布置在至少一个空气流入开口和至少一个空气流出开口之间的流动通道中，所述成型体具有多个延伸穿过该成型体的空气流动通道并且所述成型体由干燥剂制成。

根据本发明，使用由干燥剂构成的成型体，以便从流过空气干燥筒的空气中吸取湿气。因为与开头所述的传统的空气干燥筒相反，特别是不使用干燥剂颗粒，所以可以取消用于干燥剂容器的盖、用于压紧所述盖的相应的弹簧元件和在干燥剂容器的盖和底板上的用于拦住干燥剂粉尘和颗粒破碎物的过滤器或筛子。因此，空气干燥筒的结构可以被简化并且包含更少的构件。

通过取消用于干燥剂容器的盖和弹簧元件，成型体可以进一步延伸到空气干燥筒的筒壳体中。因此，空气干燥筒可以在外部尺寸相同的情况下比传统的具有干燥剂颗粒的干燥剂筒接收更大的成型体、即更多的干燥剂，从而可以提高干燥剂筒的空气干燥效率。替换地，在干燥效率保持相同的情况下可以减小空气干燥筒的尺寸，从而能够节省结构空间。

成型体通过其空气流动通道提供有针对性地匹配空气干燥筒的相应要求的可能性。因此，例如可以根据空气干燥筒的期望的干燥效率和/或使用寿命来调整通过成型体的空气流动通道的构型和尺寸。

因为根据本发明的空气干燥筒未使用呈颗粒形状的干燥剂，所以也不会由于颗粒的相互摩擦而形成粉尘。由此可以降低由于粉尘而损害后继续的部件、特别是后面的压缩空气消耗装置的危险和由此导致的安全风险。

根据本发明的空气干燥筒的成型体具有多个空气流动通道并且因此也可以优选地用作一种聚结过滤器。根据空气干燥筒的构型由此可以存在下述的可能性，即取消在空气干燥筒中或上的附加的聚结过滤器。流过空气流动通道的空气可以包含粘性物质、例如油，所述油可以留在空气流动通道的壁上。所述粘附在壁上的粘性物质接着可以例如吸收包含在压缩空气中的污染物颗粒。

概念成型体在此应该包括任何类型的自身稳定的、一体制造的体。成型体基本上可以通过任意的成型方法制造。优选地，可以使用挤压方法、层状结构方法或类似方法。优选地，空气流动通道可以在制造成型体期间加工到所述成型体中或者可以在制造成型体之后在所述成型体中形成(例如钻孔，铣削等)。

优选地，空气流动通道可以基本上彼此平行地延伸穿过成型体。此外，空气流动通道可以基本上直线地构造或者可以一次或多次地弯曲或者螺旋形地延伸。

概念“干燥剂”在此应该包括所有能够吸附并且储存湿气的材料。干燥剂的吸附能力在23℃和40％的相对空气湿度的情况下是优选至少大约10重量百分比、更优选至少大约15重量百分比。用于根据本发明的空气干燥筒的成型体的干燥剂优选地从分子筛(沸石)、硅胶和干燥粘土(膨润土)选取。优选地由干燥剂构成的成型体是可再生的。

在本发明的一个构型中，成型体的空气流动通道优选地可以分别具有基本上圆形的横截面形状。圆形的横截面形状在预定的横截面积中提供特别大的表面积，从而能够以这种方式提高干燥效率。

在本发明的一个构型中，成型体的空气流动通道优选地可以基本上六角形地并排地布置。六角形的布置实现空气流动通道的特别紧凑的布置，从而在预定的用于成型体的结构空间的情况下可以提高干燥效率。

在本发明的一个另外的构型中，成型体的空气流动通道的壁优选地可以结构化地构造。通过所述结构化可以增大表面积，从而可以提高干燥效率。此外，通过结构化可以增大流动阻力，从而使待干燥的空气可以更长时间地与成型体保持接触，由此同样可以提高干燥效率。

在本发明的一个另外的构型中，优选地在成型体的空气流动通道中或上设置有扰动元件。优选地，扰动元件与成型体集成地构造。通过所述扰动元件可以增大流动阻力，从而使待干燥的空气可以更长时间地与成型体保持接触，由此可以提高干燥效率。

在本发明的又一个另外的构型中，成型体优选地可以借助于至少一个弹簧元件在轴向方向上保持在筒壳体中。弹簧元件应该将持久的轴向力施加到成型体(和必要时干燥剂容器)上，以便避免过度振动并且保护成型体免受机械负荷。然而，与传统的具有干燥剂颗粒的空气干燥筒相比较小的弹簧力是足够的，从而可以使用较小和/或较弱的弹簧元件。弹簧元件优选地是由弹性材料(例如橡胶)构成的压力弹簧、盘形弹簧或间隔件。

在本发明的一个构型中，成型体优选地可以被接收在干燥剂容器中，所述干燥剂容器布置在筒壳体中并且优选地也固定在所述筒壳体中。

在本发明的一个替换的构型中也可以取消所述干燥剂容器并且成型体优选地可以直接放入筒壳体的接收部中。在该构型中，优选地至少一个槽可以构造在成型体的外周上，在所述槽中空气可以在成型体和筒壳体之间穿流。所述至少一个槽优选地沿着成型体的外周螺旋形地构造，从而空气在所述槽中可以例如以旋风的形式向上流动。在这种情况中，除了干燥功能以外，成型体也可以承担旋风过滤器的功能。

在本发明的一个另外的构型中，空气干燥筒可以优选地具有多个由干燥剂构成的成型体，所述成型体在流动通道中或者在空气流动方向上前后相继地和/或并排地布置在筒壳体中。多个成型体能够可选地彼此相同地或不同地构造。同样，成型体中的空气流动通道在这些成型体间可以彼此相同地或不同地布置、确定尺寸或者构造。通过设置多个由干燥剂构成的成型体可以个别地组装和调整空气干燥筒。通过设置多个由干燥剂构成的成型体，各个成型体可以优选地是更小和更简单的并且由此优选地能够更容易地制造。

附图说明

本发明的上述的以及另外的优点、特征和应用可能性可以根据附图由不同实施例的下述说明更好地理解。在此大部分示意性地示出：

图1根据本发明的一个实施例的沿着纵向方向剖割的空气干燥筒的立体图；和

图2根据本发明的一个实施例的图1的空气干燥筒的由干燥剂构成的成型体的部分横截面图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一个实施例的空气干燥筒10的立体的截面图。所述空气干燥筒10能够以有利的方式使用在商用车的压缩空气处理装置中，而本发明应该不局限于所述特定的应用。

空气干燥筒10具有基本上柱体的例如由塑料材料或金属板材构成的筒壳体12，所述筒壳体在一侧上(在图1中上方)以罩状的盖形式封闭地构造。在另一侧上(在图1中下方)，筒壳体12借助于壳体底板14封闭。壳体底板14和筒壳体12通过卷边15固定地彼此连接。

在壳体底板14中设置沿周向方向分布的多个空气流入开口16，压缩空气可以通过所述空气流入开口流入到筒壳体12内部。此外，壳体底板14具有中心的空气流出开口18，压缩空气又可以通过所述中心的空气流出开口离开。在空气流入开口16的区域中设置过滤器24(例如环形的过滤器元件)，以便拦住来自流入到筒壳体12中的压缩空气的油颗粒和污染物颗粒。

空气干燥筒10例如可以借助于卡口连接或螺旋连接(未示出)连接并且固定在商用车的压缩空气处理装置上。在此，空气干燥筒10的空气流入开口16和空气流出开口18与压缩空气处理装置的相应的压缩空气接头处于流体连接中。在开口16，18的区域中设置有在此合适的密封元件(例如O形密封圈)30，32，如同在图1中所示的那样。

在筒壳体12内部布置有干燥剂容器20。所述干燥剂容器20基本上柱体地构造并且在朝向壳体底板14的侧上具有透空气的、例如网格状的底板。优选地可以取消用于干燥剂容器20的盖。在干燥剂容器20和壳体底板14之间优选地设置有密封元件28，以便使中心的空气流出开口18径向地相对于外部的空气流入开口16密封。干燥剂容器20例如由塑料或金属制成。

在干燥剂容器20中布置由干燥剂、优选地由分子筛(沸石)构成的柱体状的成型体22。在所示的实施例中，成型体22借助于压配合固定在干燥剂容器20中。例如，成型体22的外直径具有相对于干燥剂容器20的内直径大约1％至大约3％的略微的过盈。附加地或替换地，成型体22也可以与干燥剂容器20粘接或者焊接。在将成型体22固定在干燥剂容器20中时也必须注意的是，不产生旁路，压缩空气可以通过所述旁路在成型体22旁边流过而没有被干燥。

为了保护成型体22以免在轴向方向上振动，优选地在筒外壳12的盖区段和成型体22之间设置弹簧元件26。在所示的实施例中，弹簧元件26构造为压力弹簧。替换地，对于弹簧元件26而言例如也可以使用盘形弹簧或者由橡胶构成的间隔件。弹簧元件26将持久的轴向力施加到成型体22上并且也施加到干燥剂容器20上。

在一个替换的实施方式中，弹簧元件也可以与干燥剂容器20集成地构造。因此，干燥剂容器20例如可以在其上方敞开的边缘上构造有多个接片，所述接片在干燥剂容器20放入到筒壳体12中时弯曲。弯曲的接片产生相应的作用到干燥剂容器20上的弹力，以便将所述干燥剂容器固定在筒壳体12中。

成型体22例如借助于挤压方法由沸石干燥剂制成。在所述挤压方法中，同时在成型体22中构造多个空气流动通道23。替换地，成型体22也可以由其他干燥剂(例如干燥粘土、硅胶等)或借助于其他制造方法(例如层结构)制成。

如图2中所示地，所述空气流动通道23例如六角形地并排地布置并且分别具有基本上圆形的横截面形状。替换地，也可以考虑用于成型体22中的空气流动通道23的其他横截面形状(例如多边形、正方形、椭圆形等)和其他布置(例如正方形网格等)。为了增大流动阻力并且由此增加压缩空气在空气流动通道23中的停留时间并且由此改善干燥效率，空气流动通道23的壁可以被结构化和/或可以将合适的扰动元件(例如壁元件、球体等)置入到空气流动通道23中。扰动元件例如可以在空气流动通道23中产生一定的涡流气流。

在图1的实施例中，空气流动通道23分别基本上直线地并且基本上彼此平行地在轴向方向上延伸穿过成型体22。在其他的实施方式中，空气流动通道也可以一次地或多次地弯曲延伸或者例如螺旋形地构造。

在图1的实施例中，成形体22放入到固定在筒壳体12中的干燥剂容器20中。可选地，也可以取消所述干燥剂容器20。也就是说，成形体22也可以直接安装在筒壳体12中。为此，筒壳体12则优选地具有合适的接收部、接口和类似结构，以便在所述结构中固定成型体22。

上述的空气干燥筒10的工作方式如下：

为了处理压缩空气，压缩空气由压缩空气处理装置通过在壳体底板14中的空气流入开口16导入、借助于过滤器24清除油颗粒和粉尘颗粒并且接着导入到筒壳体12和干燥剂容器20之间的环形间隙中。压缩空气通过所述环形间隙向上流动并且接着在筒壳体12的罩形的盖处转向并且导入到成型体22中的空气流动通道23中。在轴向地穿过所述空气流动通道23向下流动期间，在压缩空气通过壳体底板14中的中心的空气流出开口18又导回到压缩空气处理装置中之前，压缩空气通过成型体22的干燥剂干燥。清洁的并且经干燥的压缩空气接着可以根据需要输送给商用车的压缩空气消耗装置。

然而成形体22通过其空气流动通道23优选地不仅承担对压缩空气的干燥功能，而且可以附加地用作一种聚结过滤器。流过空气流动通道23的压缩空气也可能在流过过滤器24之后还包含粘性物质、例如油，所述粘性物质接着可以粘附到空气流动通道23的壁上。所述效应还可以通过空气流动通道23的结构化的壁加强。，粘附在壁上的粘性物质接着可以例如吸收其他包含在压缩空气中的污染物颗粒。因此，必要时可以取消在空气干燥筒中或上的过滤器24或附加的聚结过滤器。

可选地也可以为空气干燥筒10设置再生过程，在所述再生过程中，由干燥剂构成的成型体22被再生，以便又能够吸收湿气。

在图1的上述实施例中，压缩空气一次地从上向下流过成型体22或者其空气流动通道23。在其他的实施方式(未示出)中，成型体22也可以被多次地流过。例如，压缩空气可以在流过过滤器24之后导入到成型体22中的外部的空气流动通道23中。压缩空气在成形体22的上端部处从成型体22流出并且在筒壳体12的罩形的盖处转向并且导入到成型体22中的中心的空气流动通道23中。在轴向地向下流过所述空气流动通道23期间，在压缩空气通过壳体底板14中的中心的空气流出开口18又导回到压缩空气处理装置中之前，压缩空气通过成型体22的干燥剂进一步干燥。

在所述变型中，干燥剂容器20优选地在其外周上借助于筒壳体12密封，并且干燥剂容器20在其下端侧上除了中心的流出开口以外附加地具有一个或多个流入开口，压缩空气可以通过所述流入开口到达成型体22的外部的空气流动通道23中。压缩空气从所述流入开口至中心的流出开口的直接流动(旁路)优选地通过在干燥剂容器20的底板和成型体22之间的平的环形的密封元件来避免。

在图1的上述的实施例中，在筒壳体12中在空气流入开口16和空气流出开口18之间的流动通道中布置恰好一个由干燥剂构成的成型体22。在本发明的其他的实施方式中，多个所述成型体22也可以前后相继地和/或并排地布置在流动通道中。所述多个成形体22接着能够可选地相同或类似地构造或彼此不同地构造。通过设置多个成型体22实现在整个提供的干燥剂成型体的形状和大小方面并且也在空气流动通道23的构型方面更大的灵活性，所述空气流动通道可以在较小的成型体22中也可能更简单地制造。例如，一个或多个与空气流入开口16处于流体连接中的第一成型体和一个或多个与空气流出开口处于流体连接中的第二成型体可以并排地布置。在一个另外的实施方式中，多个成型体22可以彼此堆叠。在此，所述成型体的空气流动通道23可以彼此略微错开地布置和/或网格元件或者这一类的元件可以作为扰动元件布置在所述空气流动通道之间。

在图1的上述的实施例中，成型体22在干燥剂容器20中布置在筒壳体12中，而也可以考虑取消所述干燥剂容器20并且将成型体22直接放入到筒壳体12的接收部中。在本发明的所述(未示出的)实施方式中，可以在成型体22的外周上构造附加的槽，空气可以在所述槽中在成型体22和筒壳体12之间流过。在此，成型体22应该尽可能紧密地贴靠在筒壳体12上。所述槽沿着成型体22的外周优选地螺旋形地构造，从而空气在所述槽中可以例如以旋风的形式向上流动，并且成型体22附加地可以承担旋风过滤器功能。

Claims (11)

1.一种空气干燥筒(10)，其特别是用于商用车的压缩空气处理装置，所述空气干燥筒具有：

筒壳体(12)，所述筒壳体具有至少一个空气流入开口(16)和至少一个空气流出开口(18)；和

至少一个成型体(22)，所述成型体在所述筒壳体(12)中布置在所述至少一个空气流入开口(16)和所述至少一个空气流出开口(18)之间的流动通道中并且具有多个延伸穿过该成型体的空气流动通道(23)，

其中，所述成型体(22)由干燥剂制成。

2.根据权利要求1所述的空气干燥筒(10)，其中，所述成型体(22)的空气流动通道(23)分别具有基本上圆形的横截面形状。

3.根据权利要求1或2所述的空气干燥筒(10)，其中，所述成型体(22)的空气流动通道(23)基本上六角形地并排布置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥筒(10)，其中，所述成型体(22)的空气流动通道(23)的壁被结构化。

5.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥筒(10)，其中，在所述成型体(22)的空气流动通道(23)中或上设置有扰动元件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥筒(10)，其中，所述成型体(22)借助于至少一个弹簧元件(26)在轴向方向上保持在所述筒壳体(12)中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气干燥筒(10)，其中，所述成型体(22)被接收在干燥剂容器(20)中，所述干燥剂容器布置在所述筒壳体(12)中。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的空气干燥筒(10)，其中，所述筒壳体(12)具有接收部，所述成型体(22)放入所述接收部中。

9.根据权利要求8所述的空气干燥筒(10)，其中，在所述成型体(22)的外周上构造至少一个槽，其中，所述至少一个槽沿着所述成型体的外周优选地螺旋形地构造。

10.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥筒(10)，所述空气干燥筒具有多个由干燥剂构成的成型体(22)，所述成型体在所述流动通道中前后相继地和/或并排地布置在所述筒壳体(12)中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥筒(10)，其中，所述成型体(22)是通过挤压方法制造的成型体。