CN108025729B - 空气干燥筒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气干燥筒(110)，其特别是用于商用车的压缩空气处理装置，所述空气干燥筒包括至少一个空气入口(124)和空气出口(126)以及具有壳体盖(114)的筒壳体(112)，在该该筒壳体中设置有干燥剂(120)。所述筒壳体(124)在其背离所述壳体盖(114)的端部区域中具有至少一个用于与空气干燥器壳体(142)上的反配合段(144)配合的配合段(140)，从而使得在空气干燥筒(110)上例如通过压力产生的力能够以直接的力流引导到空气干燥器壳体(142)中。

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
这种压缩空气处理装置或空气干燥筒例如使用在商用车如载重汽车和拖拉机中。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空气弹簧。压缩空气典型地由压缩机(例如由车辆的驱动马达驱动的行程活塞压缩机)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。在为此设置的压缩机处理设备中，将已经包含在吸入的空气中的污物颗粒以及在压缩过程期间从压缩机进入到压缩空气中的油颗粒和炭黑颗粒从压缩空气中清除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将压缩空气除湿并且优选也可以吸收油颗粒和污物颗粒。
如图1和2所示，传统的空气干燥筒10典型地具有筒壳体12和底板16，所述筒壳体具有闭合的壳体盖14，所述底板具有至少一个空气入口24和空气出口26。在所述筒壳体12中设有至少部分地填充有干燥剂20的干燥剂容器18，该干燥剂容器包括一个具有多个空气流入开口的容器盖34和一个具有多个空气流出开口的容器底部36。在容器底部36和底板16之间设置至少一个过滤元件28，在图1和2的实施方式中，该过滤元件被经由入口24进入到空气干燥筒10中的压缩空气沿干燥剂容器的径向方向穿流。在过滤之后，压缩空气通过筒壳体12和干燥剂容器18之间的中间空间向上流动并且经由容器盖34中的空气流入开口进入到干燥剂容器18中。在穿流了干燥剂20之后，除去了湿气的压缩空气经由容器底部36中的空气流出开口和所述空气出口26从该空气干燥筒10排出。
图1中的传统实施方式例如相应于在DE 10 2009 030 897 A1的图1中所示的结构，在该实施方式中，底板16经由卷边接缝30与筒壳体12连接。为了在空气干燥器壳体上装配空气干燥筒10，底板16在其具有空气出口26的筒颈部处设有内螺纹，通过该内螺纹可以将空气干燥筒10旋拧到空气干燥器壳体上。
发明人发现，空气干燥筒在空气干燥器壳体上的固定在空气干燥筒的被施加压力的内部区域中进行。因此，空气出口处的内螺纹通常安置在由钢制成的厚底板上。此外，发明人还发现，从空气干燥筒到空气干燥器壳体仅仅存在间接的力流。因此，作用于筒壳体上的压力流向具有底板的卷边，从而首先进行的是向着底板的力传递。然后，该力进一步通过底板流向空气出口处的内螺纹并且最终经由该螺纹连接流入空气干燥器壳体。
图2中的传统实施方式例如相应于在DE 10 2009 052 785 B4的图1中所示的结构，在该实施方式中，空气干燥筒10通过卡口连接固定在空气干燥器壳体上。为此，卡口环32一方面包围筒壳体12和底板16上的法兰31a、31b并且另一方面包围空气干燥器壳体上的法兰(未示出)。
发明人发现，在该结构中，空气干燥筒在空气干燥器壳体上的固定虽然在空气干燥筒的无压力的外部区域中进行，然而在此从空气干燥筒到空气干燥器壳体仍然只能实现间接的力流。因此，作用于筒壳体上的压力流向筒壳体的法兰，从而首先进行的是向着卡口环的力传递。然后，该力进一步从卡口环经由空气干燥器壳体法兰上的保持凸起流入空气干燥器壳体。因此，特别是卡口环必须例如由钢制成并且特别稳定。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种改进的、具有简化结构的空气干燥筒。该空气干燥筒在此尤其也应允许在空气干燥筒上产生的力到空气干燥器壳体的改善的力流。
该任务通过具有本发明的特征的空气干燥筒来解决。
本发明的空气干燥筒包括至少一个空气入口和空气出口以及具有壳体盖的筒壳体，在该筒壳体中设置有干燥剂。根据本发明，所述筒壳体在其背离所述壳体盖的端部区域中具有至少一个用于与空气干燥器壳体上的反配合段配合的配合段。
根据本发明，空气干燥筒如此构成，以至于其可通过筒壳体上的配合段与空气干燥器壳体上的相应反配合段的直接连接装配在空气干燥器壳体上。通过该措施，空气干燥筒在空气干燥器壳体上的固定在空气干燥筒的的无压力的外部区域中进行。此外，通过配合段与反配合段之间的连接可实现从筒壳体到空气干燥器壳体的直接力流。因此，在本发明的空气干燥筒中可节省那些在传统的空气干燥筒中接入到从筒壳体到空气干燥器壳体的力流中的构件或给这些构件卸载并且从而可以使它们更简单地构成。通过节省或简化这种构件(例如底板、卡口环等)，可以降低空气干燥筒的成本和装配耗费。由于所需构件的数量减少，因此必要时也可以减少这些构件之间所需的密封元件的数量。
通过空气干燥筒的按照本发明简化的结构也可以节省结构空间并且从而可以安装更多干燥剂。因此，在干燥剂量相同的情况下，空气干燥筒可以构造得更小，或者，在结构尺寸相同的情况下，可以容纳更多干燥剂。
空气干燥筒具有筒壳体，该筒壳体具有优选闭合的壳体盖。该壳体盖与筒壳体优选整体地或一件式地构成。筒壳体优选连同其壳体盖在内由深拉伸板材制成。在背离壳体盖的端侧上，筒壳体优选基本上开放地构成。该筒壳体具有优选基本上柱体的形状。
所述至少一个配合段设置在筒壳体的端部区域中。在该上下文中，该配合段可以设置在端部上或者与该端部稍稍间隔开。此外，在该上下文中，该配合段优选以一定程度从筒壳体的端部朝壳体盖延伸。所述至少一个配合段与筒壳体优选整体地或一件式地构成。
在该上下文中，术语“空气入口”、“空气出口”、“空气流入开口”、“空气流出开口”等分别涉及的是空气干燥筒在压缩空气处理的填充阶段中的运行状态，此时空气干燥筒提供干燥功率。在空气干燥筒的处于再生阶段中的另一运行状态中(此时例如干燥后的空气以相反方向流经该空气干燥筒以将吸收的水分排出到周围环境中并且使得空气干燥筒重新具有吸收水的能力)，典型地以相反的功能利用上述的开口。
在本发明的一个方案中，所述配合段具有用于旋拧到所述空气干燥器壳体上的反配合段的螺纹段上的螺纹段。螺纹段使得空气干燥筒在空气干燥器壳体上的简单装配成为可能。此外，螺纹段可实现稳定的连接和筒壳体与空气干燥器壳体之间的可靠的直接力流。筒壳体的配合段的螺纹段优选是内螺纹，但是在本发明的框架内也可以考虑具有外螺纹的方案。筒壳体的螺纹段优选可通过成型工艺或者通过螺纹滚压制造。
在本发明的一个方案中，所述筒壳体的配合段设置在从所述空气干燥筒的空气入口到所述干燥剂的空气流动路径之外。通过这种方式可以在无空气流负载的区域中进行空气干燥筒在空气干燥器壳体上的固定。因此，优选可以避免处于固定部上游的密封装置连续地遭受随着压缩空气流一起输送的侵蚀性介质(例如裂化的油)。
本发明原则上可以在具有干燥剂容器的空气干燥筒和不具有干燥剂容器的空气干燥筒上使用。
在本发明的一个方案中，所述干燥剂设置在干燥剂容器中，该干燥剂容器容纳在所述筒壳体中并且具有至少一个空气流入开口和至少一个空气流出开口。干燥剂容器的使用可以简化在空气干燥筒中具有干燥剂的空气干燥筒的组装。
在本发明的另一方案中，可设置至少一个密封元件，用于在该空气干燥筒的装配状态中在所述干燥剂或干燥剂容器(若存在)与所述空气干燥器壳体之间进行密封。该密封元件优选构造为模制密封件。该密封元件优选构造为环形的密封元件。
优选所述密封元件具有止回阀功能，该止回阀功能在空气干燥筒的常规运行中禁止空气通过并且在空气干燥筒的再生运行中允许空气通过。
在本发明的空气干燥筒中原则上可以使用一件式或多件式的干燥剂容器。
在本发明的一个方案中，干燥剂容器具有容器底部和容器盖。
在本发明的另一方案中，所述容器底部能够在所述干燥剂容器的轴向方向上运动。在该方案中，优选设置弹簧元件，用于在空气干燥筒装配在空气干燥器壳体上的装配状态中将所述容器底部支撑抵靠空气干燥器壳体。此外，在该方案中，优选在容器底部与干燥剂容器之间设置输送紧固装置。
在本发明的另一方案中，所述容器盖能够在所述干燥剂容器的轴向方向上运动。在该方案中，优选设置弹簧元件，用于将所述容器盖支撑抵靠所述壳体盖。
在本发明的又一方案中，可以(例如在存在的干燥剂容器的容器底部上)在空气干燥筒的空气入口与筒壳体中的干燥剂(例如存在的干燥剂容器的容器盖的至少一个空气入口)之间的空气流动路径中安装过滤元件。视空气干燥筒的构型而定，该过滤元件可以如此定位，以至于该过滤元件被压缩空气沿干燥剂容器的轴向方向或干燥剂容器的径向方向穿流。
本发明的主题还包括一种空气干燥器装置，其具有空气干燥器壳体和本发明的如上所述的空气干燥筒。在此，该空气干燥筒的筒壳体的配合段与所述空气干燥器壳体的反配合段配合。该空气干燥器壳体可选地涉及阀壳体。
本发明优选可以用于机动车、尤其商用车的压缩空气处理装置。
附图说明
本发明的上述的以及另外的优点、特征可从下面借助附图对不同实施例的说明中更好地理解。附图中(部分示意性地)示出：
图1传统空气干燥筒的剖视图，其与空气干燥器壳体螺接；
图2传统空气干燥筒的剖视图，其与空气干燥器壳体以卡口方式连接；
图3A本发明的第一实施方式的空气干燥筒的剖视图；
图3B图3A中的空气干燥筒在装配在空气干燥器壳体上的状态中的剖视图；
图4A本发明的第二实施方式的空气干燥筒的剖视图；和
图4B图4A中的空气干燥筒在装配在空气干燥器壳体上的状态中的剖视图。
具体实施方式
下面借助用于商用车的压缩空气处理装置的空气干燥筒以更多细节示例性地阐述本发明。本发明的空气干燥筒的各构件相应于图1和2中示出的传统空气干燥筒的各构件地用相同的附图标记表示，其中在这些附图标记前面加上数字“1”。
在图3和4中，图A分别示出本发明的空气干燥筒自身，图B分别示出装配在空气干燥器壳体上的空气干燥筒。
参照图3A和3B，首先阐述本发明的第一实施方式的空气干燥筒。
空气干燥筒110具有基本上柱体状的筒壳体112，该筒壳体具有闭合的壳体盖114，该壳体盖以深拉伸板材的形式构成。在背离壳体盖114的端部区域中(图3A和3B下部)，筒壳体112整体式地构造有配合段140，该配合段构造为内螺纹。该内螺纹例如可通过筒壳体112的成形或者通过螺纹滚压构成。
在筒壳体112中容纳至少部分地填充有干燥剂120的、基本上柱体状的干燥剂容器118，该干燥剂容器包括容器盖134和容器底部136，该容器盖具有多个空气流入开口135，该容器底部具有多个空气流出开口137。该干燥剂容器118的形状基本上跟随所述筒壳体112的形状，从而可以最佳地利用该筒壳体112中的空间。为了确保筒壳体112与干燥剂容器118之间的空气流动通道，在它们之间设置优选多个间隔保持件138。
在图3A和3B的实施例中，容器盖134与干燥剂容器118一件式地构成。与之相反地，容器底部136构造为独立于干燥剂容器118的、例如由合成材料制成的构件并且放入到干燥剂容器118的背离容器盖134的端侧中。在此，该容器底部136可以在干燥剂容器118的轴向方向上(附图中的上/下方向)运动。
为了用干燥剂120填充干燥剂容器118，将干燥剂容器118翻转。由于容器底部136中的边界面是平坦的，因此可以简单地实现用干燥剂120完全填充干燥剂容器118。为了能够确保干燥剂容器118在未装配在空气干燥器壳体142中或上的状态中也能通过容器底部136保持闭合并且将干燥剂120保持在干燥剂壳体118中，优选在容器底部136与干燥剂壳体118之间设置卡锁连接形式的输送紧固装置148。
为了能够将容器底部136朝着容器盖134的方向预加载并且通过这种方式例如补偿干燥剂容器118中的干燥剂120的体积减少，设置有弹簧元件122。该弹簧元件122优选防丢地固定在、例如夹紧在容器底部136上。于是，在空气干燥筒110的装配状态中，该弹簧元件122支撑在空气干燥器壳体142上(参见图3B)并且将容器底部136朝着干燥剂容器118的方向(附图中向上)压。
如图3A和3B所示，容器底部136优选具有环形的缺口，在该缺口中能够可选地放入至少一个例如环形的过滤元件128。在图3A和3B的实施例中，该过滤元件128被压缩空气沿干燥剂容器118的轴向方向(附图中上/下方向)穿流。在其他实施方式中，也可以沿径向方向穿流该过滤元件128。
从图3B可看出，空气干燥器壳体142在其面向空气干燥筒110的端部区域上构造有环绕的外螺纹形式的反配合段144。由此，空气干燥筒110在装配时可以简单地旋拧到该空气干燥器壳体142上。
在装配状态中，筒壳体112上的内螺纹140和空气干燥器壳体142上的外螺纹144相互配合。由此，经由该螺纹连接140/144可以进行例如通过压力在空气干燥筒110或其筒壳体112上产生的力到空气干燥器壳体142的直接力流。此外，该螺纹连接140/144定位在空气干燥筒110的无压力的外部区域中并且定位在压缩空气流经空气干燥筒110的空气流动路径之外。
为了确保压缩空气流经空气干燥筒110的、期望的空气流动路径，将例如O型圈形式的密封元件150如此安置在容器底部136与空气干燥器壳体142之间，以至于该密封元件在空气干燥筒110的装配状态中在该空气干燥筒110的容器入口124与空气出口126之间进行密封(参见图3B)。
此外，优选在筒壳体112与空气干燥器壳体142之间在螺纹连接140/144的区域中设置例如环形的模制密封件形式的密封元件146。该密封元件146将空气干燥器壳体142一方面相对于筒壳体112和干燥剂容器118并且另一方面相对于容器底部136以压力密封的方式密封，从而可以确保：在空气干燥筒110的常规运行中压缩空气从空气入口124首先流经所述过滤元件128。
例如，干燥剂容器118可以与所述密封元件146一起从下面拧入到筒壳体112中。替换地，干燥剂容器118和密封元件146也可以在筒壳体112的构造螺纹段140的成型过程中固定在筒壳体112中。
如图3A和3B所示，密封元件146优选如此构成，以至于其具有止回阀功能。在此，密封元件146应在空气干燥筒110的常规运行中、也就是在压缩空气的输送运行中锁闭容器底部136与干燥剂容器118之间的旁路，从而使得压缩空气被从空气入口124引导通过所述过滤元件128。与此相反地，在空气干燥筒110的再生运行中，该密封元件146释放容器底部136与干燥剂容器118之间的旁路，从而再生流至少部分地在过滤元件128旁边被引导并且通过这种方式例如可以将冷凝水或油颗粒从空气干燥筒110冲掉。
现在，参照图4A和4B阐述本发明的第二实施例的空气干燥筒。在此，相应的部件用与第一实施例中相同的附图标记表示。
在筒壳体112以及筒壳体112与空气干燥器壳体142之间的连接方面，该空气干燥筒110类似于所述第一实施例的空气干燥筒。该实施例的空气干燥筒110与第一实施例的空气干燥筒的区别尤其在于干燥剂容器的结构。
因此，该实施例的空气干燥筒110也具有基本上柱体状的筒壳体112，该筒壳体具有闭合的壳体盖114，该壳体盖以深拉伸板材的形式构成。在背离壳体盖114的端部区域中(图4A和4B下部)，筒壳体112整体式地构造有配合段140，该配合段构造为内螺纹。该内螺纹例如可通过筒壳体112的成形或者通过螺纹滚压构成。
在筒壳体112中容纳至少部分地填充有干燥剂120的、基本上柱体状的、例如由合成材料构成的干燥剂容器118，该干燥剂容器包括容器盖134和容器底部136，该容器盖具有多个空气流入开口135，该容器底部具有多个空气流出开口137。为了得到筒壳体112与干燥剂容器118之间的空气流动通道，在它们之间设置优选多个间隔保持件138。
在图4A和4B的实施例中，容器底部136与干燥剂容器118一件式地构成。与之相反地，容器盖134构造为独立于干燥剂容器118的构件并且放入到干燥剂容器118的背离容器底部136的端侧中。在此，该容器盖134可以在干燥剂容器118的轴向方向上(附图中的上/下方向)运动。
在取下容器盖134的情况下，可以将干燥剂120简单地从上面填充到干燥剂容器118中。由于容器盖134中的边界面是平坦的，因此可以简单地实现用干燥剂120完全填充干燥剂容器118。
为了能够将容器盖134朝着容器底部136的方向预加载并且通过这种方式例如补偿干燥剂容器118中的干燥剂120的体积减少，在壳体盖114与容器盖134之间设置有弹簧元件122。该弹簧元件122将容器盖134朝着干燥剂容器118的方向(附图中向下)压。
因为在图4A和4B的实施例中设置了可运动的容器盖134并且弹簧元件122相应地设置在壳体盖114与容器盖134之间，所以在筒颈部的区域中对于干燥剂容器118中的干燥剂120提供更多结构空间。
如图4A和4B所示，容器底部136类似于第一实施例地优选具有环形的缺口，在该缺口中能够可选地放入至少一个例如环形的过滤元件128。
从图4B可看出，空气干燥筒112在空气干燥器壳体142上的装配类似于第一实施例地通过螺纹连接140/144进行。
在该实施例中，如图3A和3B中的第一实施例那样，优选也在筒壳体112与空气干燥器壳体142之间在螺纹连接140/144的区域中设置例如环形的模制密封件形式并优选具有止回阀功能的密封元件146。在该实施例中，在容器底部136与空气干燥器壳体142之间也存在例如O型圈形式的另一密封元件150(参见图4B)。
在上述实施例中分别设置了用于容纳干燥剂的具有容器盖和容器底部的两件式干燥剂容器，然而也可以采用一件式或多件式的干燥剂容器。
流经空气干燥筒及其干燥剂容器的空气流动路径也不必一定按照图3和4中所示的方式进行。例如：空气流入开口和空气流出开口也可以共同地处于干燥剂容器的一侧；空气可以多次穿流干燥剂容器等。
此外，在本发明的空气干燥筒中也可以完全放弃干燥剂容器。在该情况下，干燥剂例如直接布置在筒壳体中。
附图标记列表
10,110 空气干燥筒
12,112 筒壳体
14,114 壳体盖
16 底板
18,118 干燥剂容器
20,120 干燥剂
122 弹簧元件
24,124 空气入口
26,126 空气出口
28,128 过滤元件
30 卷边接缝
31a,31b 法兰
32 卡口环
34,134 容器盖
135 空气流入开口
36,136 容器底部
137 空气流出开口
138 间隔保持件
140 配合段
142 空气干燥器壳体
144 反配合段
146 密封元件
148 输送紧固装置
50,150 密封元件

Claims (10)

1.一种空气干燥筒(110)，所述空气干燥筒包括：
至少一个空气入口(124)和空气出口(126)；以及
具有壳体盖(114)的筒壳体(112)，在该筒壳体中设置有干燥剂(120)；
其特征在于，
所述筒壳体(112)在其背离所述壳体盖(114)的端部区域中具有至少一个用于与空气干燥器壳体(142)上的反配合段(144)配合的配合段(140)，其中，所述干燥剂(120)设置在干燥剂容器(118)中，该干燥剂容器容纳在所述筒壳体(112)中并且具有至少一个空气流入开口(135)和至少一个空气流出开口(137)，所述干燥剂容器(118)具有容器底部(136)和容器盖(134)，所述容器底部(136)能够在所述干燥剂容器(118)的轴向方向上运动，其中，设置弹簧元件(122)，用于将所述容器底部(136)支撑抵靠空气干燥器壳体(142)。
2.根据权利要求1所述的空气干燥筒(110)，其中，所述配合段(140)具有用于旋拧到所述空气干燥器壳体(142)上的反配合段(144)的螺纹段上的螺纹段。
3.根据权利要求1所述的空气干燥筒(110)，其中，所述筒壳体(112)的配合段(140)设置在从所述空气干燥筒(110)的空气入口(124)到所述干燥剂(120)的空气流动路径之外。
4.根据权利要求1所述的空气干燥筒(110)，其中，设置至少一个密封元件(146)，用于在该空气干燥筒(110)的装配状态中在所述干燥剂(120)或可能存在的干燥剂容器(118)与所述空气干燥器壳体(142)之间进行密封。
5.根据权利要求4所述的空气干燥筒(110)，其中，所述密封元件(146)具有止回阀功能，该止回阀功能在空气干燥筒的常规运行中禁止空气通过并且在空气干燥筒的再生运行中允许空气通过。
6.根据权利要求1所述的空气干燥筒(110)，其中，在所述容器底部(136)与所述干燥剂容器(118)之间设置输送紧固装置(148)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气干燥筒(110)，其中，所述容器盖(134)能够在所述干燥剂容器(118)的轴向方向上运动，其中，设置弹簧元件(122)，用于将所述容器盖(134)支撑抵靠所述壳体盖(114)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的空气干燥筒(110)，其中，在所述空气干燥筒(110)的空气入口(124)与所述筒壳体(112)中的干燥剂(120)之间的空气流动路径中设置至少一个过滤元件(128)。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的空气干燥筒(110)，其中，该空气干燥筒构造用于商用车的压缩空气处理装置。
10.一种空气干燥器装置，其具有空气干燥器壳体(142)和根据前述权利要求1至9中任一项所述的空气干燥筒(110)，其中，该空气干燥筒(110)的筒壳体(112)的配合段(140)与所述空气干燥器壳体(142)的反配合段(144)配合。
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