CN110651178A - 空气干燥器筒和包括空气干燥器筒的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气干燥器筒（1、1’’），其用于降低能向电子装置壳体输送的空气的空气湿度。该空气干燥器筒（1、1’’）具有筒壳体（20、20’’），空气能被导引通过该筒壳体，其中，在筒壳体（20、20’’）内部布置干燥剂（15、15’’），并且其中空气干燥器筒（20、20’’）具有光学测量系统的组成部件、尤其是传感器单元（5‑6、7‑8、9‑10、7’’，21），利用其能够确定干燥剂（15、15’’）的湿度含量。筒壳体（20、20’’）至少局部地具有透光的壳面区段（18、18’’），用于贯通导引由光学测量系统的组成部件发出的光学信号。此外公开了具有空气干燥器筒（1’）和光学测量系统的组成部件的装置（80）、空气干燥器筒和装置的应用及用于获知干燥剂的含湿量的方法。

Description

空气干燥器筒和包括空气干燥器筒的装置
技术领域
本发明涉及空气干燥器筒和包括空气干燥器筒的装置，以及该空气干燥器筒和/或该装置尤其在车辆的电池壳体中的应用，以及用于获知含湿量的方法。
背景技术
在尤其是用于在车辆中使用的电池制造中，目前使用对壳体内部空间中的空气除湿的空气干燥器筒。由于电池运行中的变热过程，该空气通过电池从环境中被接收。空气湿气在冷却时在电池部件上冷凝，但这通过空气干燥器筒的除湿作用被阻止。
通常，空气干燥器筒可以在车辆维护工作中，例如在定期检查中更换。然而可能发生的是，在维护时间点之前已经达到空气干燥器筒中的干燥剂的饱和。
DE 10 2015 204 678 A1 公开了这种空气除湿系统。干燥剂的空气湿度在此通过重量传感器，即在重力上进行确定。
DE 10 2014 015 188 A1 公开了一种基于具有两个测量电极的电容器的空气干燥器筒的监控系统。
此外，由DE 10 2008 034 698 A1 已知一种用于机动车的行驶电池的空气干燥器筒，该空气干燥器筒具有空心柱体形的壳体，该壳体具有透空气的壳面。在壳体中有干燥剂填料，该干燥剂填料用取决于湿气的颜色转换剂进行掺杂，从而通过壳体上的观察镜可以看到颜色变换剂的颜色，以便估计含湿量。然而，这种空气干燥器筒不利地并不适合于集成到自动的测量值检测系统中。
最后，DE 10 2014 211 959 A1公开了一种用于电池的干燥系统，该干燥系统具有用于提供空气流到电池壳体中的空气输送装置、过滤器和干燥剂腔。此外，设置有颜色指示器或湿气传感器用于监控干燥剂的干燥剂含量。干燥系统位于电池壳体的外部，使得空气通过软管线路被供应给电池壳体。
基于该现有技术，本发明的任务在于，能够实现空气干燥器筒中的含湿量的更好的监控可能性。
发明内容
本发明通过具有权利要求1特征的空气干燥器筒以及通过具有权利要求8特征的装置来解决该任务。
用于降低能向电子装置壳体输送的空气的空气湿度的根据本发明的空气干燥器筒具有筒壳体。空气可以被导引穿过筒壳体。干燥剂布置在筒壳体内部。
干燥剂可以优选地构造为固体干燥剂。此外优选地，该固体干燥剂可以以包括多个干燥剂颗粒的填料的形式布置在筒壳体中。干燥剂颗粒、干燥剂微粒和/或干燥剂珠的概念在此应同义地理解。
特别优选地，作为干燥剂可以使用无机干燥剂或聚合物，特别是硅胶。有利地，干燥剂还可以具有颜色指示剂，该颜色指示剂在不同的含湿量下具有一个或多个颜色转换点。
筒壳体优选可以管状地构成并具有壳面，也称为管壳面。
根据本发明，空气干燥器筒具有光学测量系统的至少一个组成部件，利用其可以确定干燥剂的湿度含量。因此，在本发明的该变型中，光学测量系统至少部分地是空气干燥器筒的组成部件。
光学测量系统尤其可以包括传感器单元（也称为测量接收器）和评估和/或显示单元（也称为测量转换器或发射器）。
在本发明的优选实施变型中，光学测量系统的传感器单元可以布置在筒壳体的壳面中或壳面上。
在另一同样优选的实施变型中，光学测量系统的传感器单元也可以存在于干燥剂的颗粒上或颗粒中。在一非根据本发明的实施方式中，埋入到干燥剂颗粒中的传感器也可以基于非光学原理，例如基于电感、电容或传导能力。
在上述变型中，仅仅作为测量系统的组成部件的传感器单元是空气干燥器筒的一部件。然而，整个测量系统是空气干燥器筒的部件也是可能的。
作为光学测量系统，特别优选地可以使用红外测量系统、UV-Vis测量系统、颜色传感器和/或浊度传感器。根据本发明，传感器被称为接收器或者测量探头，其将光学信号转换成可进一步处理的电信号。由于湿度的变化而产生颜色转换的化学颜色指示器在本申请的意义上不是传感器，因为它们不提供可截取的用于进一步处理的电信号。然而，根据本发明可以利用适当显现的光电测量装置（例如光电池、颜色传感器等）进一步处理这种化学颜色转换（指示反应）。
根据本发明的用于确定空气干燥器筒的含湿量的装置被设置用于安装在壳体上或壳体中、尤其是电子装置壳体中。该装置包括空气干燥器筒和与壳体固定的光学测量系统。
在该相互关系中，与壳体固定意味着，光学测量系统或至少其传感器单元固定或布置在安装有空气干燥器筒的壳体上或壳体中。空气干燥器筒在此优选与光学测量系统分开地、尤其与其单个构件分开地布置在壳体中。
在此，空气干燥器筒被配备用于降低空气的空气湿度、尤其是用于降低可向电子装置壳体输送的空气的空气湿度，其中，空气干燥器筒具有筒壳体，空气可导引通过该筒壳体，并且其中，在筒壳体内部布置干燥剂。
与壳体固定的光学测量系统用于获知干燥剂的含湿量。
光学测量系统被设置用于发出限定光路的光学信号，其中，空气干燥器筒相对于光学测量系统如此布置，使得空气干燥器筒被布置在光学测量系统的光路中。
作为光学测量系统，也可以在根据本发明的装置中特别优选地使用红外测量系统、UV-Vis测量系统、颜色传感器和/或浊度传感器。
在此，红外测量系统和/或UV-Vis测量系统优选限定了穿透介质的光路。与此相对，在浊度传感器和/或颜色传感器中，光路被改变，例如光学信号被反射、衍射和/或散射。因此，光路也可以仅局部地、例如直至其入射到干燥剂上都具有直线走向。
除了光学测量系统的布置之外，根据本发明的空气干燥器筒的结构上的构造可以被构造得类似于根据本发明的装置的空气干燥器筒。
通过至少由根据本发明的空气干燥器筒中的干燥剂和光学测量系统的至少一个组成部件的组合和/或在具有光学测量系统的组成部件和空气干燥器筒的装置中，可以在干燥剂的湿气程度方面监控干燥剂的状态，例如以便表明需要更换空气干燥器筒。
本发明的有利设计方案是从属权利要求的主题。
测量系统的组成部件、尤其是传感器单元可以布置在筒壳体上，优选布置在筒壳体的壳面区段上，尤其是布置在筒壳体的内壁侧的壳面区段上。
替代地或附加地，测量系统的组成部件可以布置在干燥剂上或中，优选布置在干燥剂的单个干燥剂颗粒上或中。
下面详细阐述几个有利的设计方案，这些设计方案不仅可以用于根据本发明的空气干燥器筒中，而且可以用于根据本发明的设备中。
筒壳体至少局部地具有透光的壁区段，用于由光学测量系统的组成部件发出的光学信号的贯通导引。透光的壁区段也可以优选构造为透空气的壁区段。光学信号例如由光学测量系统的发送模块发出。
在本发明的范围内，光学信号的概念不仅包括由光学测量系统的发送模块发出的发送信号，而且包括在穿过干燥剂之后、在干燥剂处反射之后、在通过干燥剂散射之后等等由接收模块所检测的接收信号。
然而，光学测量系统的传感器单元不强制必须具有发送模块和接收模块。因此例如可行的是，传感器单元是发送或接收模块，其可以在发送或接收模式下运行。
光学测量系统可以包括至少一个颜色传感器，优选包括具有光源的颜色传感器，用于根据含湿量获知干燥剂的频谱范围。作为用于照射干燥剂的光源或发送模块，在颜色传感器中优选可以使用一个或多个宽带光源。其可以以一个或多个LED的形式构成。作为探测器或接收模块，对于颜色传感器优选可以使用一个或多个光电二极管，特别优选具有集成的滤色器。滤色器可以基于干涉来工作。由探测器接收的光电流可以被转换成电压，必要时被滤波，并且必要时被放大。为此可以使用跨阻抗转换器。借助于颜色传感器的评估单元的计算单元可以将数字化的值转化成颜色量纲值并在Lab颜色空间中进行变换。最后，通过计算单元可以进行当前颜色量纲值与存储在表格中的允差值和/或其他比较颜色量纲值的比较。最后进行所谓的颜色探测。
替换地或附加地，光学测量系统可以具有至少一个传感器单元，所述传感器单元具有发送模块和接收模块，所述发送模块用于将发送信号形式的光学信号、尤其是红外信号发出到干燥剂中，所述接收模块用于在发送信号贯穿导引通过干燥剂之后接收光学信号作为与发送信号配属的接收信号。该光学测量系统的作用方式可以类似于红外频谱仪来进行。光学测量系统的该变型是有利的，因为单个传感器组件容易可用并且测量方法非常成熟。
筒壳体可以有利地构造成管状并具有纵轴线A，其中，筒壳体具有透空气的壳面区段，空气可以通过该壳面区段尤其在相对于纵轴线A的径向方向上入流到干燥剂上。由此实现干燥剂上的最佳空气输送。
筒壳体也可以有利地被构造为易弯曲壳体，优选地为筛网，特别优选地由金属和/或聚合物材料制成，或者筒壳体可以至少局部地具有这种材料。
测量信号、尤其是电流和/或电压等效的测量信号的信号输出可以有利地通过一个或多个能量和/或数据线路、尤其是在位于末端的端面上从筒壳体中引出。上述数据/能量流的输出线路的其它位置是可能的，例如在壳面上。
传感器单元此外可以具有信号处理单元，其中，在传感器单元上可截取或获知的测量信号是电压和/或电流等效的测量信号，该测量信号可以从光学信号、尤其是从发送信号和/或接收信号中通过信号处理单元获知。由此，测量信号也可以被继续导引给评估或显示单元。
为了不复杂地从筒壳体中输出测量信号，传感器单元可以具有通信接口，用于与显示和/或评估单元可松开地接触或者用于与显示和/或评估单元无线通信，其中，通过通信接口可以从筒壳体中导出测量信号。通信接口可以可松开地与壳体、例如电子装置壳体上的通信接口连接，例如以插接连接的形式。然而也可以仅仅进行通信接口的接触，在没有其机械连接的情况下，例如通过接触处于电路板上的接触元件，或者也可以进行前面提到的通信接口之间的无线或无接触的通信，例如以无线电连接的形式。
此外，空气干燥器筒、尤其是根据本发明的空气干燥器筒可以具有用于传感器单元的能量供给的能量供给单元。
在此，根据本发明的装置的空气干燥器筒有利地可更换地被布置在该装置中。
与此相对，光学测量系统、优选传感器单元可以被固定在该装置中并且尤其也被固定在壳体中，该装置被布置在所述壳体中。
此外根据本发明，根据本发明的空气干燥器筒和/或根据本发明的装置用于给位于车辆的电池壳体、尤其是锂离子电池的电池壳体中的空气进行空气除湿。
用于获知根据本发明的空气干燥器筒或根据本发明的装置的空气干燥器筒的干燥剂的含湿量的根据本发明的方法包括以下步骤：
a.由发送模块发出光学信号到干燥剂上或穿过干燥剂，尤其作为发送信号；
b.通过接收模块在获知测量值的情况下接收光学信号，尤其作为接收信号；
c.通过将测量值与包含针对干燥剂的不同含湿量的测量值特定值的数据组进行比较和/或通过根据测量值应用关于干燥剂含湿量的计算规则来获知干燥剂的湿度含量。
在步骤b中优选地可以进行所测量的发送信号与接收信号的比较。
可以以不同的方式进行含湿量的获知。一种变型是根据现有数据进行比较。另一变型是借助测量值应用计算规则来获知含湿量。
针对干燥剂的不同的湿度程度，测量值特定值可以有利地包括消光值、透射值和/或可见频谱范围的波长。
根据本发明的方法可以有利地间隔式或间歇地执行。因此，例如可以仅仅在车辆启动和停车时测量含湿量。
附图说明
下面借助附图根据多个实施例进一步阐述本发明。附图在此也包含如下特征，这些特征本身以容易想到的方式与其他示出的或其他未示出的实施例可组合。在此，实施例在其整体上不应理解为对于本发明保护范围的限制。
其中：
图1a示出了根据本发明的空气干燥器筒的第一实施例的示意图；
图1b示出了根据本发明的具有空气干燥器筒的装置的第一实施例的示意图；
图2示出了根据本发明的空气干燥器筒的第二实施例的示意图；和
图3a-3c示出了多个示意性示出的传感器单元，其用于布置在根据本发明的空气干燥器筒的第三实施例中。
具体实施方式
高压电池例如用于驱动电动车辆、混合动力车辆或插电式混合动力车辆，尤其是机动车。
多种高压电池基于必须被保护以免受湿度影响的锂离子电池。因为电池典型地在运行中被加热，所以空气湿度可以在接口处、例如在电池壳体部件的连接区域中进入到电池壳体的内部空间中。该空气湿度在电池变冷时作为冷凝水在电池壳体的内部空间中在构件上沉积，这长期导致电池的损坏或功率降低。
出于该原因，空气干燥器筒被用于对电池壳体的内部空间中的空气进行除湿，该空气干燥器筒的任务是降低处于电池壳体内部空间中的空气和/或输送到电池壳体内部空间中的空气的空气湿度，使得在变冷时不会发生湿度在内置电池构件上冷凝。
空气干燥器筒的使用寿命在此主要取决于处于空气干燥器筒中的干燥剂的含湿量。
图1a示出了根据本发明的空气干燥器筒1的第一示例性实施例。空气干燥器筒1具有带纵轴线A的管状的筒壳体20。筒壳体20可以至少局部地、尤其是沿着管状筒壳体20的管壳3由透空气材料制成，例如由网格材料制成，特别优选地由金属、尤其是不锈钢，或由聚合物材料制成。
筒壳体20此外为了稳定透空气的材料可以具有支架结构19，优选由塑料、特别优选由热塑性材料制成。支架结构19包括例如平行于筒壳体20的纵轴线A延伸的纵向支柱14和弧形的横向支柱4，这些横向支柱彼此间隔开地分别被布置在垂直于纵轴线A延伸的横截面上。在此，支架结构19包围住透空气的材料并使其稳定。
两个相邻的纵向支柱14和两个相邻的横向支柱4限定壳面区段18作为窗口。网格材料和/或其他透明材料被布置在该窗口内部，所述网格材料和/或其他透明材料允许光学信号贯穿穿过窗口。
空气干燥器筒1具有至少一个布置在筒壳体20上的、末端的联接元件12，例如法兰、凹部、凸起、卡口式闭合元件或用于联接到壳体的、尤其是电池壳体的联接接管上的螺纹。空气干燥器筒1可以在联接元件12的区域中在末端上闭合并具有带工具接入部的螺栓头，用于将空气干燥器筒1拧入到壳体的上述联接接管中。
此外，在末端的联接元件2上可以设置密封元件、例如密封环。
可选地，在筒壳体20的第二端部上可以布置有第二联接元件2。借助于第二联接元件2，筒1可以被机械地支撑在外壳内部的另一紧固点上，或者也可以由此也连接另一筒1，以便近似获得筒1的串联。
空气到筒壳体20上的入流和被除湿的空气的流出可以从筒壳体20出来并在相对于筒壳体的径向方向上、尤其也通过前述壳面区段18进行。
在筒壳体20的上三分之一、中三分之一和下三分之一中分别布置用于发出光学信号的发送模块5、7和9。发送模块5、7和9在此配属给根据本发明的空气干燥器筒20并且是光学测量系统的部件。
光学信号优选能够具有在1nm至106nm之间、优选在380nm至106nm之间、尤其在650nm至105nm之间的波长。
在垂直于纵轴线A的对应横截面上，接收模块6、8、10分别被配属给发送模块5、7和9。接收模块6、8、10例如可以布置在对应的发送模块5、7、9的沿直径相对而置的侧上并且同样是空气干燥器筒1的部件。
发送和接收模块在图1a中被固定在筒壳体20上。
在筒壳体20的内部布置有用于对空气除湿的干燥剂15。
在此，对应的发送模块5、7、9布置在壳面区段18中或者相对于壳面区段18布置成，使得发送模块5、7、9的光学信号能够贯穿通过窗口。然后，光学信号入射到干燥剂15上并最后可以通过接收模块6、8、10被接收和评估。为此，接收模块以相同的方式布置在筒壳体20的另一壳面区段上。
干燥剂15（在本发明的范围内也称为干燥用剂）能够优选通过化学键合、通过储存到材料的晶体结构中和/或通过从空气中吸附来去除水。
优选可以使用硅胶作为干燥剂。
发送模块5、7、9和分别配属给发送模块的接收模块6、8、10在本发明的范围内形成光学测量系统的传感器单元。
如所示那样，图1的光学测量系统具有三个传感器单元5-6、7-8、9-10，但是它也可以仅具有一个或两个传感器单元。
光学测量系统在此优选基于红外测量。
在此，光学测量系统可以获知光学信号、尤其是红外信号的透射和/或消光，所述光学信号根据干燥剂15的湿度程度被改变。
从红外频谱学中已知，水分子在IR频谱中产生宽面的带。因此，尤其也可以由H2O带在IR频谱中的面积确定材料中的水份额的规模。干燥剂15的红外测量可以基于类似的评估。
如果透射和/或消光达到一定的极限值，则干燥剂15被视为饱和并且必须被更换。
除了根据单个极限值进行比较之外，还可以在数据存储器中存储具有针对多个湿度含量的多个透射值和/或消光值的数据组，并且根据所获知的测量值来确定。因此，可以向用户提供对空气干燥器筒1的可能使用寿命的预测（预测性维护，英文：predictivemaintenance）。
发送模块5、7、9的能量供给和/或数据传递经由第一能量和/或数据线路11进行。接收模块6、8、10的能量和/或数据供给通过第二能量和/或数据线路13进行。两个能量和/或数据线路11和13分别通入能量和/或通信接口16、17或者通入可松开地构造的共同的能量和/或通信接口。能量和/或通信接口可以是插接连接的一部件，即插头或插座，或者通过例如可以布置在导体板上的金属接触点。这一方面能够实现向到在图1a中配属于空气干燥器筒的内部或外部显示和/或评估单元27上的数据传递，但也可以配属于车辆的一构件，例如电池壳体。
能量和/或数据线路11和13在图1a中在末端的端面的区域中从筒壳体20中出来，从而评估单元27可以不复杂地、必要时也可以在没有通信接口16、17的情况下联接到这些线路上。
然而，替代于能量和/或数据线路11和13，也可能的是，设置通信接口、例如无线电模块，用于将数据无线地传递到未示出的显示和/或评估单元上。
只要评估单元安装在壳体中，通信接口的可松开性对于空气干燥器筒不复杂地到壳体中的可更换性是有利的。这例如可以适用于具有光学测量系统的至少一个布置在筒壳体中的光学传感器单元的空气干燥器筒的在图3a-c中示出的实施变型。
第一和/或第二能量和/或数据线11、13分别沿着支架结构19的纵向支柱14布置，该纵向支柱保护对应的能量和/或数据线路11、13免受机械损坏。
通过两个或在当前情况下三个传感器单元在沿着纵轴线A的不同位置上的分布，可以获知干燥剂15沿着纵轴线A的湿度接收。因此，干燥剂在空气干燥器筒1的一些区域中已经达到了比在空气干燥器筒1的其他区域中更高的饱和度。通过多个传感器单元沿着纵轴线A在不同的位置上的分布，有利地避免了具有局部较高的湿度含量的干燥剂的单个粒子已经触发用于更换空气干燥器筒1的警告。反之也避免了，局部较少的湿度含量引起了这样的印象，即，好像通过空气干燥器筒1的针对空气湿度的容纳能力还是足够的。
因为可行且也很可能的是，优选以颗粒或粗颗粒形式、尤其作为填料使用的干燥剂15的饱和在空气干燥器筒1的不同部位处是不同高度的，所以在多个位置上的测量允许干燥剂15在整个空气干燥器筒1中的平均湿度含量的报告方面的较高精度。
图1b示出了本发明的第二变型，在该第二变型中示出具有空气干燥器筒1’的装置80。除了发送和/或接收模块5’-10’及其能量和/或数据线路的布置方式以外，空气干燥器筒具有与图1a的空气干燥器筒1类似的结构。同样的情况适用于干燥剂15’，该干燥剂被构造得与干燥剂15类似。能量和/或数据线路当前未示出，但它们可以在装置80中布置在空气干燥器筒1’之外。
在筒壳体20’的上三分之一、中三分之一和下三分之一中分别布置有用于发出光学信号的发送模块5’、7’和9’。发送模块5’、7’和9’在此被配属给根据本发明的装置80并且是光学测量系统的部件。
在垂直于纵轴线A的对应的横截面上，分别将接收模块6’、8’、10’配属给发送模块5’、7’和9’。接收模块6’、8’、10’例如可以布置在对应的发送模块5’、7’和9’的沿直径相对而置的侧上并同样是装置80的部件，然而不是空气干燥器筒1’的部件。
在图1中，发送和接收模块非常靠近筒壳体20’的壁部布置，但不与筒壳体连接，从而空气干燥器筒1’与传感器单元5-6’、7-8’、9-10’分开地可更换地布置在装置80中。
光学测量系统或至少其组成部件、尤其是发送和接收模块可以刚性地布置在装置80中或者可以与空气干燥器筒1分开地可更换地布置在装置80中。
此外，装置80与壳体100连接。壳体100在图1b中大大简化地示出；壳体可以是电子装置壳体。类似地，壳体100也可以布置在图1a和2中。
在另一实施变型中，筒壳体的网格材料可以构造为闭合的网格袋。壳体结构19可以多件式地构造并通过松开壳体结构19的部件可以取出具有壳体结构19的干燥剂15的网格袋。因此，优选由金属网格构成的网格袋能够与干燥剂15一起经受回收利用步骤、尤其热处理，在所述热处理中，干燥剂再生并又给出所接收的水分子。已知一系列的干燥剂，其可通过热处理再生。由于网格袋和壳体结构之间的可分开性，壳体结构的塑料材料在该回收利用步骤中不承受热负载。然而，也可以使整个空气干燥器筒1经受上述回收利用步骤，而不将网格材料与壳体结构19分开。
图2示出了根据本发明的空气干燥器筒1’’的一实施例，其具有基本上与图1类似的结构。然而，空气干燥器筒1’’与图1a的空气干燥器筒1的区别在于，代替分别包括一接收模块和一发送模块的传感器单元，仅使用所谓颜色传感器形式的传感器单元7’’。颜色传感器固定地与筒壁部连接，在此位于筒壳体20内部。因此，颜色传感器是空气过滤筒1’’的部件。颜色传感器是本身已知的，它们检测表面的颜色。在此，传感器将光，例如红、绿、蓝发送到待检查的对象上并从反射的射束中计算颜色值份额。随后将所获知的颜色值份额与存储在数据存储器中的关于参考颜色值的数据组进行比较，所述参考颜色值在当前情况下附加地被配属给干燥剂的确定的饱和程度。
对于传感器单元7’’也仅需要一能量和/或数据线路16’’，它布置在筒壳体中并且在末端类似于图1a在端面上被引出筒壳体20’’。
因此，根据所测量的颜色值份额可以确定干燥剂在湿度上的饱和程度。
图2的空气干燥器筒1’’的干燥剂15’’可以优选类似于图1a和1b的干燥剂15、15’构造。
干燥剂15或15’本身已经可以自身产生可被探测的颜色转换。替代或补充地，干燥剂也可以还具有指示器颜料，其显示水接收的程度。根据水含量而定而具有不同颜色的典型的指示器颜料例如是钴盐、因此例如氯化钴（Cobalt(ll)-chlorid），或者铜盐、例如硫酸铜。
不仅图1a和1b的发送模块和/或接收模块，而且图2的颜色传感器替代地作为光学测量系统也可以与空气干燥器筒分开地布置在根据本发明的装置的一优选变型中。
在根据本发明的装置的上述变型中，空气干燥器筒可更换地布置在电池壳体中，其中，光学测量系统的传感器单元固定地或同样可更换地布置在电池壳体中。空气干燥器筒和光学测量系统在此可以例如借助形状锁合或摩擦锁合形成一结构单元，其中，该结构单元的这两个结构元件可彼此松开。相应的耦合器件，例如卡锁器件或卡口式闭合件本身是已知的。根据本发明的装置可以作为结构单元被引入电池壳体中，或者空气干燥器筒和光学测量设备可以彼此分开地被固定在电池壳体中。
然而，一个传感器单元或多个传感器单元也可以作为所谓的埋入式传感器元件布置在干燥剂中或布置在筒壳体19的材料中。
在图1a、1b和2中，分别在一传感器单元上布置信号处理单元28、28’、28’’。该信号处理单元用于将由一个或多个传感器单元截取的光学信号转换成电压和/或电流等效的测量信号。当然，每个发送和/或接收模块可以具有这样的信号处理单元。
图1a、1b和2的空气干燥器筒此外可以具有未示出的能量供给单元，用于一个传感器单元或多个传感器单元的能量供给。
图3a示出了通过光学测量系统、例如通过已经描述的作为传感器单元的颜色传感器探测干燥剂饱和的另一变型，传感器单元特别是以微机电结构形式，作为所谓的MEMS芯片，其具有小于20mm3、优选小于10mm3的空间需求。
在此情况下，小型化的传感器单元21被置入干燥剂颗粒22或干燥剂微粒的内部，该干燥剂颗粒或干燥剂微粒必要时可以附加地具有用于显示水饱和程度的颜色指示器。
在图3a中，为了布置光学测量系统的传感器单元，在干燥剂颗粒22中布置通道23。传感器单元21被布置在通道23内部。通道23在两侧上末端地用密封物质25闭合。至少一数据和/或信号线路24从传感器单元21向外延伸，以穿过密封物质进行数据交换和/或能量供给。通道23内部的传感器单元21可以通过光学测量例如根据干燥剂的颜色变化来确定干燥剂颗粒的湿度含量。
图3b示出光学测量系统的传感器单元的类似布置，然而是在置入干燥剂颗粒中的盲孔26的内部。
替换地也可能的是，将传感器单元21布置在干燥剂颗粒的表面上或在通道23或盲孔26中并接着将传感器单元埋入密封物质25中。
小型化的传感器单元21可以获知对应的单个干燥剂颗粒22的湿度含量。该测量在对应的干燥剂颗粒22的湿度程度方面基于与干燥剂表面的距离小而非常精确，但是该测量在获知空气干燥器筒1中的所有干燥剂颗粒的平均湿度程度方面具有缺点。
此外，传感器单元21在干燥剂颗粒22中的布置是特别有利的，因为以这种方式在加工过程中在热影响下和在极端的储存条件下更好地保护传感器单元21免受温度和环境影响。
图1a、1b、2和3a-3c的上述传感器单元之间的数据线路也可以可选地通过无线传递，例如通过无线电传递到评估单元地进行。
用于上述实施变型的干燥剂的再生可以通过热处理进行，并且可以通过光学测量或通过重力测量进行检验。
在本发明中，用于获知干燥剂的湿气程度的测量优选可以间隔式或间歇地进行，以便因此保证光学测量系统的能量有效的工作方式。
在附图中示出的空气干燥器筒1具有基本上柱体形的形状。然而，本发明不限于此；确切地说，可以考虑空气干燥器筒1具有棱柱形状、尤其具有多边形基面的结构形式，或者空气干燥器筒1具有柔性的、易弯曲的包壳部、例如呈透空气和透光材料形式的包壳部。

Claims (15)

1.空气干燥器筒（1、1’’），其用于降低能向电子装置壳体输送的空气的空气湿度，其中，所述空气干燥器筒（1、1’’）具有筒壳体（20、20’’），空气能够被导引通过所述筒壳体，并且其中，在所述筒壳体（20、20’’）内部布置有干燥剂（15、15’’），其特征在于，所述空气干燥器筒（20、20’’）具有光学测量系统的组成部件、即传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’、21），利用所述光学测量系统的组成部件能确定所述干燥剂（15、15’’）的湿度含量，其中，所述筒壳体（20、20’’）至少局部地具有透光的壳面区段（18、18’’），用于贯通导引由所述光学测量系统的组成部件所发出的光学信号。
2.根据权利要求1所述的空气干燥器筒，其特征在于，所述传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’、21）布置在所述筒壳体（20、20’’）上或者布置在所述干燥剂（15、15’’）上或中，优选布置在所述干燥剂（15、15’’）的干燥剂颗粒（22）上或中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒，其特征在于，所述光学测量系统的传感器单元（7’’、21）构造为颜色传感器、优选为具有光源的颜色传感器，用于根据含湿量获知所述干燥剂的频谱范围，和/或所述光学测量系统的传感器单元（5-6、7-8、9-10）具有发送模块（5、7、9）和接收模块（6、8、10），所述发送模块用于将以发送信号形式的光学信号、尤其是红外信号发出到所述干燥剂（15、15’’）中，所述接收模块用于在所述发送信号贯穿导引通过所述干燥剂（15、15’’）之后接收光学信号作为配属给所述发送信号的接收信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒，其特征在于，所述筒壳体（20、20’’）构造成管状并具有纵轴线（A），并且所述筒壳体（20、20’’）具有透空气的壳面区段（18、18’’），空气能够通过所述壳面区段尤其是沿相对于所述纵轴线（A）的径向方向入流到所述干燥剂（15、15’’）上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒，其特征在于，所述传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’）具有信号处理单元（28、28’’），其中，在所述传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’）上能截取的测量信号是电压等效和/或电流等效的测量信号，所述电压等效和/或电流等效的测量信号能通过所述信号处理单元（28、28’’）从光学信号、尤其是从发送信号和/或接收信号中获知。
6.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒，其特征在于，所述传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’）具有通信接口（16、17、16’’），用于与显示和/或评估单元（27）能松开地接触或用于与显示和/或评估单元（27）无线通信，其中，通过所述通信接口（16、17、16’’）能够从所述筒壳体（20、20’’）中导出所述测量信号，和/或其中，所述传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’）具有一个或多个能量和/或数据线路（11、13、11’’），所述能量和/或数据线路在所述筒壳体（20、20’’）内部延伸并且所述能量和/或数据线路优选在所述筒壳体（20、20’’）的末端的端侧上从所述筒壳体（20、20’’）中出来并利用所述能量和/或数据线路能从所述筒壳体（20、20’’）中导出所述电压等效和/或电流等效的测量信号。
7.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒，其特征在于，所述空气干燥器筒（1、1’’）具有用于向所述传感器单元（5-6、7-8、9-10、7’’）供给能量的能量供给单元和/或用于处理和/或显示所述测量信号的评估和/或显示单元（27）。
8. 用于确定空气干燥器筒（1’）的含湿量的装置（80），所述空气干燥器筒用于安装在壳体（100）、尤其是电子装置壳体上或中，所述装置包括：
- 用于降低能向壳体（100）输送的空气的空气湿度的空气干燥器筒（1’），其中，所述空气干燥器筒（1’）具有筒壳体（20’），空气能够被导引通过所述筒壳体，并且其中，在所述筒壳体（20’）内部布置有干燥剂（15’）；以及
- 用于获知所述干燥剂（15’）含湿量的、光学测量系统的至少一个与壳体固定的组成部件，其中，所述光学测量系统设置用于发出限定光路的光学信号，并且其中，所述空气干燥器筒（1’）相对于所述光学测量系统如此布置，使得所述空气干燥器筒（1’）布置在所述光学测量系统的光路中，
其中，所述筒壳体（20’）至少局部地具有透光的壁区段（18’），用于贯通导引由所述光学测量系统所发出的光学信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述空气干燥器筒（1’）能更换地布置在所述装置中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光学测量系统的传感器单元（5-6’、7-8’、9-10’）构造为颜色传感器、优选为具有光源的颜色传感器，用于根据湿度含量获知所述干燥剂的频谱范围，和/或所述光学测量系统具有传感器单元（5-6’、7-8’、9-10’），所述传感器单元具有发送模块（5’、7’、9’）和接收模块（6’、8’、10’），所述发送模块用于将发送信号形式的光学信号、尤其是红外信号发出到所述干燥剂（15’）中，所述接收模块用于在所述发送信号贯穿导引通过所述干燥剂（15’）之后接收形式为配属给所述发送信号的接收信号的光学信号。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述筒壳体（20’）构造成管状并具有纵轴线（A），并且所述筒壳体（20’）具有透空气的壳面区段，空气能够通过所述壳面区段尤其是沿相对于所述纵轴线（A）的径向方向入流到所述干燥剂（15’）上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒（1、1’’）和/或装置（80）用于对处于车辆的电池壳体、尤其是锂离子电池的电池壳体中的空气进行空气除湿的应用。
13.用于获知根据前述权利要求中任一项所述的空气干燥器筒（1、1’’）或根据前述权利要求中任一项所述的装置（80）的空气干燥器筒（1’）的干燥剂（15、15’、15’’）的含湿量的方法，包括以下步骤：
a.由发送模块（5、7、9、5’、7’、9’、5’’、7’’、9’’）发出光学信号发出到干燥剂（15、15’、15’’）上或穿过干燥剂；
b.在获知测量值的情况下通过接收模块（6、8、10、6’、8’、10’、6’’、8’’、10’’）接收所述光学信号；以及
c. 通过将测量值与包括针对所述干燥剂的不同含湿量的测量值特定值的数据组进行比较和/或通过关于所述干燥剂的含湿量根据所述测量值应用计算规则来获知所述干燥剂（15、15’、15’’）的湿度含量。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述测量值特定值包括针对所述干燥剂（15、15’、15’’）的不同湿度含量的消光值、透射值和/或可见频谱范围的波长。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述方法间隔式或间歇地执行。
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