CN115999332A - 静态烘干机 - Google Patents

Abstract

一种干燥装置(1)，其包括具有预定数量的干燥段的干燥介质(2)，所述预定数量的干燥段彼此相邻延伸并且在第一连接端部(4)和第二连接端部(5)中的每一个处与至少一个开口(8)相关联，其中所述预定数量大于六，并且其中每个连接端部包括可围绕轴线(9)相对于彼此旋转的互补的第一同心元件和第二同心元件，其中所述开口沿围绕所述轴线的旋转环设置在所述第一同心元件中，其中所述第二同心元件各自界定至少两个通道，所述至少两个通道在所述旋转环的位置处打开，以使得所述第一连接端部和所述第二连接端部的对应通道经由所述开口和所述干燥段彼此连接，以便允许第一空气流和第二空气流通过所述干燥装置。

Description

静态烘干机

本分案申请是基于申请号为201911262420.6，申请日为2019年12月11日，发明名称为“静态烘干机”的中国专利申请的分案申请，该中国专利申请要求2019年06月13日递交的BE2019/5382的优先权。

技术领域

本发明涉及用于干燥压缩气体的干燥装置。

背景技术

BE2016/5804描述了一种用于干燥压缩气体的干燥装置。该文献描述能够如何有效利用来自压缩机元件的压缩气体的热量。这种连接方式允许压缩气体既作为再生空气流又作为干燥空气流被运送通过干燥设备。干燥设备是连续干燥设备，其特征在于，干燥空气被运送通过干燥介质的一部分，而再生空气被运送通过干燥介质的另一部分。再生空气和干燥空气流动通过介质的位置几乎连续变化。在BE2016/5804中提供圆柱形干燥介质，所述干燥介质通过基本上静止定位的空气流旋转。干燥介质的围绕轴线旋转的部分由此将依次进入再生空气流和干燥空气流。在实践中，这被称为旋转烘干机。

EP 1 140 325描述了一种干燥装置，基本上圆柱形的干燥介质被固定地布置在其中。用于分离气体流的装置可旋转地设置在干燥介质的上方和下方。以这种方式，获得如下干燥装置，其中在干燥介质与空气流之间执行与在上述旋转烘干机中相同的相对旋转移动。不同之处在于，该文献描述干燥介质是静止的，而空气流由于用于分离空气流的装置旋转而旋转。

US 7,077,187描述了一种替代装置，其中干燥介质具有三个腔。这些腔被壁相互分离。三个腔在其第一端部和第二端部的位置处通过三个空气腔室连接。空气分配元件居中地布置位于三个空气腔室之间。空气分配元件可以旋转，其中腔被交替地提供有再生空气流和干燥空气流。

发明内容

本发明的目的是提供一种干燥装置，其中可以获得干燥空气流与再生空气流之间的最佳分配，并且其中干燥装置可以以更便宜且更少维护的方式来制造。

为此，本发明提供一种干燥装置，所述干燥装置包括具有预定数量的干燥段的干燥介质，所述预定数量的干燥段彼此相邻延伸并且在第一连接端部和第二连接端部中的每一个处与至少一个开口相关联，其中所述预定数量大于六，并且其中每个连接端部包括可围绕轴线相对于彼此旋转的互补的第一同心元件和第二同心元件，其中所述开口围绕所述轴线沿旋转环设置在第一同心元件中，其中所述第二同心元件各自界定在所述旋转环的位置处打开的至少两个通道，使得所述第一连接端部和所述第二连接端部的对应通道经由所述开口和所述干燥段彼此连接，以便允许第一空气流和第二空气流通过所述干燥装置。

本发明基于以下见解：当干燥段的数量大于六时，可以优化再生空气流与干燥空气流之间的比率。更具体地，总干燥介质的更大体积段可以用于允许干燥空气流动。干燥介质的更小体积段随后可以用于使再生空气流动。由此，更优化地使用干燥介质，并且也提高干燥装置的效率。

本发明还基于以下见解：以常规方式将干燥鼓连接到空气分配元件(其中使得干燥鼓与空气元件之间的相对运动成为可能)导致形成构造复杂且更昂贵的干燥装置，其更难以维护。通过使干燥段与设置在互补的同心元件上的开口相关联，空气可以经由通过第二同心元件界定的通道分配到第一同心元件中的开口。这是显著简单得多的构造，其可以更便宜地实现并且不易磨损。这种构造也更易于维护。因此，根据本发明的干燥装置比已知的干燥装置更有效、更便宜并且更易于维护。

优选地至少第一通道形成在第二同心元件中的每一个中，所述至少第一通道在所述旋转环的位置处通向开口的第一选集，以便允许第一空气流通过第一通道和相关联的段。通过在第二同心元件中的每一个中形成第一通道，该第一通道可以以简单的方式连接以将外部空气流运送通过第一通道。通过使第二同心元件旋转，可以改变通道通向的相关联的段，即与第一选集的开口相关联的段。由此，第一空气流和第二空气流可以交替地流动通过一个段。

第二同心元件中的每一个优选地进一步形成为使得与第一选集不同的开口的第二选集打开，以便界定围绕第二同心元件的第二通道，以允许第二空气流通过第二通道和相关联的段。通过使得第二选集的开口打开，可以以简单的方式将第一通道与第二通道界定开。更具体地，第一通道在第二同心元件中延伸、延伸穿过第二同心元件，而第二通道围绕第二同心元件、在第二同心元件周围定位。可以通过围绕第二同心元件为壳体提供空气流来连接第二通道，而通过连接第二同心元件来连接第一通道。

每个所述至少一个开口优选地包括沿旋转环设置的第一开口和沿另外的旋转环设置的第二开口，其中第二同心元件形成为在第一通道通向第一开口的位置覆盖第二开口并且使得第二开口在第一开口被覆盖的位置打开。在每个段处提供第一开口和第二开口提供以下选项：经由第一开口连接第一空气流，以及经由第二开口连接第二空气流。这显著增加同心元件的设计的自由度。对空气流的阻力也降低了。

开口优选地具有基本上恒定的尺寸，并且开口优选地沿旋转环彼此以基本上恒定的中间距离定位。由于基本上恒定的尺寸和基本上恒定的中间距离，空气可以以最佳的方式经由通道被运送到开口。通道相对于开口的旋转也将具有可预测的效果，其独立于同心元件相对于彼此的角位置。

干燥段和第一同心元件优选地静态地设置在干燥装置中，并且第二同心元件优选地可在干燥装置中旋转。通过静态地设置干燥段，也静态地设置干燥介质。通过静态地设置干燥段和第一同心元件，干燥装置的大部分和最大的操作元件因此被固定。与必须可旋转地设置大量部件或大部件时相比，干燥装置的固定构造显著简单得多。由此可以更便宜且可靠地制造干燥装置。

预定数量优选地小于50，更优选地小于40，最优选地小于30，并且预定数量优选地大于10，更优选地大于15，并且最优选地大于20。测试已表明，干燥段的最佳数量约为25。通过增加干燥段的数量，可以更精确地确定干燥空气流相对于再生空气流的比率。利用如此数量的干燥段，也可以使第三空气流，例如冷却空气流，流动通过干燥介质。

互补的同心元件在横向于轴线的剖面中的表面积可以比干燥介质在横向于轴线的剖面中的表面积显著小得多。换句话说，可以形成干燥装置，使得设置成用于分配空气的同心元件比空气分配在其中的干燥介质自身显著小得多。这显著减小用于分配空气的部件相对于彼此的相对移动。

空气腔室优选地设置在开口与干燥介质之间，使得流动通过开口的空气可以均匀地分配在干燥介质中。换句话说，空气腔室桥接同心元件的小的表面积和干燥介质的大的表面积。这允许空气在一侧上的开口与另一侧上的干燥介质之间径向流动。

第二同心元件优选地被可操作地连接以相对于第一同心元件同步旋转。可操作的连接优选地由轴形成，所述轴将第二同心元件彼此物理连接。由于物理连接，同心元件将始终同步移动，其中干燥介质的任一侧上的通道相应地定位以允许两个空气流流动通过干燥介质的段。由于同步旋转，与至少一个开口相关联的连续段可以在第一连接端部和第二连接端部两者处交替地用于第一空气流和第二空气流。作为机械连接的替代，也可以提供电气的、电子的或液压的操作连接，使得第二同心元件可以被同步驱动。

两个通道被优选地设置用于允许第一空气流流动通过X段，并且用于允许第二空气流流动通过Y段，其中X大于Y。X优选地大于1.5倍的Y，X更优选地大于2倍的Y。X优选地小于5倍的Y。测试已表明，干燥空气流与再生空气流之间的这种比率对于干燥机是最优的，并允许有效的操作。

干燥装置被优选地设置用于允许沿相反方向的第一空气流和第二空气流。这允许干燥装置的有效构造。

装置优选地形成为允许第三空气流，所述第三空气流在一侧上的第一空气流的端部与另一侧上的第二空气流的端部之间延伸。第一空气流形成干燥空气流，并且第二空气流形成再生空气流。干燥的空气通常也被冷却。该冷却的且干燥的空气可以部分地用作冷却空气。为此，通道可以形成为使得不是所有的干燥空气都被排出，而是一小部分的干燥空气作为冷却空气被进给回到至少一个段中。随后，该冷却空气通常平行于且相邻于再生空气流动，并且可以与再生空气流一起被收集在干燥装置的另一侧上。冷却空气的主要功能是提供冷却。其次，冷却空气还可以具有其他效果。两个通道被优选地设置用于允许第三空气流流动通过Z段，其中Z小于Y。Z优选地表示段的总数的最多10％，更优选地最多5％。

本发明还涉及用于压缩气体的压缩机，所述压缩机设置有具有用于压缩气体的出口的至少一个压缩机元件，其中用于压缩气体的出口连接到如上所述的根据本发明的干燥装置。压缩机利用干燥装置的上述优点产生干燥的压缩气体。

附图说明

现在将基于附图中所示的示例性实施例进一步描述本发明。

在附图中：

图1A示出具有连接到压缩机元件的现有技术的干燥装置的压缩机的示意图；

图1B示出具有连接到压缩机元件的现有技术的干燥装置的压缩机的替代示意图；

图2示出根据优选实施例的干燥装置的示意性分解图；

图3示出根据另一个实施例的干燥装置的剖视图；

图4示出互补的同心元件的透视图；

图5示出干燥装置的连接端部；

图6示出干燥介质的操作的示意图；

图7示出用于分配空气的通道的细节；

图8示出根据实施例的第一连接端部的剖视图；

图9示出第一连接端部的顶视图；

图10示出根据本发明的干燥装置的另外的替代实施例；并且

图11示出互补的同心元件的替代实施例。

在附图中，相同或相似的元件用相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1A示出根据本发明的压缩机设备11的第一实施例，所述压缩机设备11在这种情况下包括两个压缩机元件12a和12b。然而，本发明不限于此，并且根据本发明的压缩机设备11还可以包括一个或多于两个的压缩机元件12a和12b。

压缩机元件12a和12b连接到未在图中示出的例如呈一个或多个马达、涡轮机、链轮等的形式的驱动装置。

在这种情况下，压缩机元件12a和12b形成第一低压级12a和位于第一低压级下游的第二高压级12b。中间冷却器13优选地设置在相关的压缩机元件12a和12b之间的连接导管中。

高压压缩机12b设置有用于压缩气体的出口14，压力导管15的第一外端部连接到所述出口14。

根据本发明的压缩机设备11还包括用于压缩气体的干燥装置1，所述干燥装置1包括干燥介质2位于其中的壳体。干燥空气流和再生空气流被运送通过该干燥介质。在图中，干燥空气流从第一入口16到第一出口17穿过干燥介质2。第一出口17通常位于相对于第一入口16的相对端部上。所述压力导管15的第二外端部连接到所述第一入口16，以用于压缩气体进行干燥。

所述压力导管15可以包括用于加热再生空气的热交换器18，其中热交换器18还部分地用于冷却从高压压缩机元件12b流到干燥装置1的第一入口16的压缩气体。因此，所述热交换器18的构型使得在来自高压压缩机元件12b的压缩气体进入干燥装置1之前进行冷却。

在这种情况下，在压力导管15中还设置后冷却器19，所述后冷却器19优选地布置在所述热交换器18的下游(即在压缩气体的流动方向上)，在该热交换器18与干燥装置的所述第一入口16之间。

以下参考附图更详细地描述干燥装置及其操作。干燥装置包括干燥介质2，所述干燥介质2具有可再生的干燥剂或所谓的干燥剂材料，例如像硅胶颗粒、活性氧化铝或分子筛材料或它们的组合。当然，干燥剂还可以以其他方式体现。

在图中，所述再生空气流从用于供应再生气体的第二入口20流动，并且从相对的用于排放所使用的再生气体的第二出口21流动。所使用的再生气体应理解为是指在经过干燥介质2之后被从干燥介质中提取的水分污染的气体。

连接到干燥装置1的所述第一出口17的是例如呈压缩空气系统、压力容器或利用压缩气体的机器或工具的形式的出口导管28，其用于将干燥的、压缩气体移出给使用者(图中未示出)。

根据本发明，连接到所述热交换器18的冷却入口27的第一分支导管26连接到所述出口导管28，而所述热交换器18还包括经由第二再生导管30连接到干燥装置1的所述第二入口20的冷却出口29。

在这种情况下，相关的冷却入口27和冷却出口29形成热交换器18的次级部分的一部分，所述热交换器18的主要部分被构造成用于引导压缩气体进行干燥。

干燥装置1的第二出口21在所述热交换器18下游的点处经由回流导管22连接到所述压力导管15，并且在这种情况下，连接在压力导管15的将后冷却器19连接到干燥区8的第一入口16的部分上。

在该实施例中，还在回流导管22中设置附加的冷却器23和冷凝物分离器，所述冷凝物分离器可以或可以不容纳在与冷却器23的冷却部分相同的壳体中，并且未在图1A中示出。

在图1A的实施例中，回流导管22与压力导管15之间的连接通过文丘里管24实现，所述文丘里管24布置在压力导管15中并设置有上述回流导管22连接到其上的吸入口25。

根据图1A的压缩机设备11的操作非常简单，并且如下。低压级12a吸入用于压缩的气体或气体混合物，例如像空气。随后，所得的压缩热的一部分通过中间冷却器13排出。

在离开中间冷却器13之后，压缩气体流到其被进一步压缩的高压级12b，并且随后流到热交换器18的主要部分。在至少部分地用作气体-气体热交换器的相关的热交换器18中，压缩热被传递到经由冷却入口27进入热交换器18并再次经由冷却出口29离开热交换器的气体。

将显而易见的是，热交换器18被构造成使得流动通过压力导管15的气体不与作为冷却气体被引导通过热交换器18的次级侧的气体混合。在这种情况下，热交换器18被构造成使得流动通过其中的两种气体流以相互逆流的方式流动，尽管根据本发明这不是严格的要求。

离开热交换器18并经由压力导管15流过的预冷却的压缩气体随后进入后冷却器中，在后冷却器中发生该气体流的进一步冷却。

此后，冷的压缩气体经由文丘里管24和第一入口16流动通过干燥装置1，在干燥装置1中存在于气体中的水分被存在于干燥介质2中的干燥剂吸收。

冷的、干燥的压缩气体随后经由第一出口17离开干燥装置1，并经由出口导管28流到压缩气体的使用者。

根据本发明，冷的、干燥的压缩气体的一部分从出口导管28分出，并且随后经由第一分支导管26被运送到热交换器18的次级部分，并且更具体地被运送到上述冷却入口27，以便在那里用作冷却介质。

当气体离开冷却出口29时，其温度由于吸收了高压压缩机元件12b中产生的压缩热而升高。经由分支导管26分出的气体的相对湿度由此将以非常节能的方式更进一步降低。

最后，流动通过再生导管30的多余的干燥气体经由第二入口20作为再生空气被运送通过干燥装置1，在干燥装置1中该气体用作将从干燥介质2中提取水分的再生气体。

在再生气体已经经由第二出口21离开再生区之后，其将经由附加的冷却器23和设置在其下游的冷凝物分离器流到文丘里管24的吸入口25，所述冷凝物分离器可以可选地(尽管不是必须地)集成在与冷却器23相同的壳体中。

根据本发明，文丘里管的存在不是严格必需的，并且也可以利用例如鼓风机，以将离开再生区14的再生气体与经由压力导管15从热交换器18流到干燥区8的热的压缩气体流组合。

作为所示实施例的替代，后冷却器19和冷却器23可以集成到一个单个元件中，使得仅需要提供一个物理冷却器。

图1B示出将干燥装置1连接到压缩机元件12的替代方式。图1B在此示出其中用于压缩气体的出口14被分支的更简单的结构，其中压缩气体的一部分作为再生气体被直接运送到干燥装置1的第二入口20。压缩气体的另一部分在冷却器19中冷却，并且被运送到干燥装置的入口16以进行干燥。干燥装置的第二出口21也在冷却器23中冷却并且经由文丘里管24或小型压缩机元件24与另一部分组合以便被冷却。

尽管上述构造是有利的，但是技术人员将理解，为了干燥压缩气体，干燥装置1可以以不同方式集成到压缩机中。压缩机元件12的出口例如可以经由冷却器直接且完全地连接到第一入口16，并且通过干燥装置1完全干燥。外部空气流在此可以连接到第二入口20，以便用作再生流。

图2更详细地示出干燥装置1。图2更具体地示出干燥介质2。干燥介质优选具有内部结构，所述内部结构具有在轴线9的方向上延伸的多个狭窄的细长小通道或管。这些细长通道或管的壁包括具有预先确定的所需能量和水分吸收能力的材料。由此大的接触表面在流动通过干燥介质的空气与提供能量和水分交换的材料之间获得。干燥介质通常形成为使得相邻的细长小通道或管彼此封闭，以使得空气不能从一个通道或管流到另一个通道或管。换句话说，在一个小通道或管中流入干燥介质的空气还将经由该相同的通道或管在另一端部从干燥介质流出。

不论采用何种形式，该干燥介质都被分割成多个干燥段3。段数最少为六个。在图2中，段用附图标记3a、3b、3c、3d、3e和3f表示。优选地提供约25个段。当干燥介质是圆柱形时，每个段将优选地延伸过约15度。将显而易见的是，当干燥介质由上述内部结构形成时，每个段3将具有多个小通道或管。然而，干燥介质2的分段还允许替代构型。因此，每个段可以形成在单独的壳体中，或者多个腔可以设置在一个壳体中。

当干燥介质2由具有多个狭窄的细长小通道或管的内部结构形成时，每个通道或管本身可以被认为是干燥介质2内的段，所述干燥介质2随后具有非常多的段。然而，通过在细长通道的起点和端部处形成空气腔室，这些段在功能上被捆绑在一起以便形成上述段。上述段的数量显著小于细长通道或管的数量。

干燥介质2在第一连接端部4与第二连接端部5之间延伸。干燥介质2优选向上延伸。在图2的实施例中，第一连接端部4形成在顶部。在图2的实施例中，第二连接端部5形成在底部。在连接端部4和5的位置处，空气流穿过干燥介质2被进行控制和分配。因此，第一连接端部4具有用于干燥空气流的第一出口17并且具有用于再生空气流的第二入口20。第二连接端部5具有用于干燥空气流的第一入口16并且具有用于再生空气流的第二出口21。

空气流在段3上分配。更具体地，干燥空气流和再生空气流，以及可选地还有冷却空气流将在段3上分配。由此，干燥空气流将从入口16流到出口17，并且再生空气流将从入口20流到出口21。干燥空气流和再生空气流优选地在相反方向上流动通过干燥介质2。

为了将空气流在段3上分配，在第一连接端部4和第二连接端部5的位置处提供互补的同心元件。在图2中，在第一连接端部4处仅示出互补的同心元件。技术人员将理解，在第二连接端部5的位置处提供相同或相似的互补的同心元件。

图2示出第一同心元件6。该第一同心元件6呈圆柱形形状。多个开口8设置在第一同心元件6中。这些开口8与干燥段3相关联。更具体地，每个干燥段3将与至少一个开口8相关，以使得经由该至少一个开口8流动的空气还流动通过相应的干燥段3。开口8围绕轴线9沿旋转环延伸。第一同心元件6也围绕轴线9延伸。

图2还示出第二同心元件7。第二同心元件7与第一同心元件6互补。更具体地，第二同心元件7可以相对于第一同心元件6移动，以使得可以分配空气。在该实施例中，为此目的，第二同心元件也围绕轴线9延伸，其直径对应于第一同心元件6的直径。第二同心元件7具有围绕轴线9沿旋转环定位的通道10。该旋转环与开口8沿其形成的旋转环相同。这具有以下结果：当安装同心元件6和7时，通道10通向开口8。

图2示出两个通道10A和10B。技术人员将理解，第一通道10A与第一空气流、干燥空气流相关，而第二通道10B与第二空气流、再生空气流相关。两个通道围绕轴线9沿旋转环打开。因此，通道10A和10B在第一连接端部的位置处将第一出口17连接到开口8的一部分，并且将第二入口20连接到开口8的另一部分。因此，通道10A和10B将空气从第一出口17和第二入口20分配到开口。因为相似或相同的同心元件7设置在第二连接端部5的位置处，所以形成两个空气流，所述两个空气流可以流动通过干燥介质2并且几乎彼此完全分开。在此将显而易见的是，包括干燥介质和第一同心元件6的部件的大多数可以采取静态形式，即固定地连接到壳体(图2中未示出)。

图3示出根据本发明的实施例的干燥装置1的实际实施例。附图示出干燥介质2设置在壳体31中。在实施例中，壳体是圆柱形的。将显而易见的是，虽然干燥介质2被固定地设置在壳体中，所以例如矩形或分段形式的其他形式也是可能的。居中延伸穿过壳体31的是轴34，其将第一连接端部4的第二同心元件7物理地连接到第二连接端部5的第二同心元件7。由于它们的物理连接，这些第二同心元件7总是完全地同步旋转。

图3示出第一入口16直接连接到第二同心元件7，以使得空气可以在第一连接端部4的位置处流动通过开口8中的一些。该空气流动通过干燥介质2，并在第二连接端部5的位置处被运送通过开口8和第二同心元件7到达第二出口。以这种方式，空气流可以被运送通过干燥介质，更具体地通过第二同心元件7和有限数量的段。

设置空气腔室33以便允许空气流到干燥介质2的段的所有小通道或管。空气腔室从干燥介质的相应段的横向表面延伸到至少一个相关的开口。空气腔室从开口8至少部分地径向延伸，以便允许空气从形成在第一同心元件中的具有较小剖面面积的开口流到具有显著大得多的剖面面积的干燥介质。垂直于轴线9看到剖视图。因此空气腔室被设置用于使空气散布在整个干燥介质上。每个空气腔室优选地与一个干燥段3相关。干燥段3还可以与多个空气腔室相关，例如当干燥段3也具有多个开口8时。

图3进一步示出开口8不仅位于由附图标记8表示的圆柱表面上，而且还可以位于垂直于轴线9的由附图标记8’表示的表面上。因此，每个空气腔室33以及每个段3与第一开口8和第二开口8’相关联。这些另外的开口8’至少部分地由形成第二同心元件7的一部分的盖板35覆盖。第二开口8’形成第一同心元件6的一部分。第二开口8’在比第一开口8的旋转环显著大得多的旋转环的位置处打开。对于技术人员将显而易见的是，第一同心元件6和第二同心元件7仍然是互补的，并且仍然也是同心的。在该上下文中，同心被定义为：彼此不交叉且围绕相同轴线构造的元件。互补与功能相关，并且被定义为：共同作用以便使空气流彼此分开。同心允许元件6和7围绕轴线9相对于彼此旋转。

在图3的实施例中，两个同心元件将彼此界定通道，但是第二同心元件7将不必包括两个通道。这是因为第一通道将穿过第二同心元件7。该第一通道通向第一开口8，而盖板覆盖相关联的第二开口8’。因此，界定通过空气腔室33的第二同心元件7以及因此与开口8相关联的段3实现。更具体地，第二同心元件7将通过相对于周围区域隔离这些段来界定这些段。因此，第一通道可以通过第二同心元件7和与其连接的段形成，而第二通道围绕第二同心元件7形成。在该实施例中，连接到第一通道的开口将被称为开口的第一选集，并且连接到第二通道的开口将被称为开口的第二选集。第二同心元件包括通道，所述通道通向第一选集的第一开口，所述盖板覆盖第一选集的第二开口。第二同心元件也形成为不覆盖第二选集的第二开口并且覆盖第二选集的第一开口。将显而易见的是，为了覆盖第一选集的第二开口并且为了覆盖第二选集的第一开口，没有必要将每个开口分别封闭，但是有必要将开口一起与其他通道屏蔽开，以使得来自第一通道的空气不能流到第二通道，反之亦然。

在图3的实施例中，通道的连接是简单的，并且如下。第二同心元件可以在顶部和底部直接可旋转地连接到再生空气的入口20和出口21。通过使第二同心元件旋转，再生空气被交替地运送通过干燥介质的不同段。壳体31可以设置在出口17的顶部和入口16的底部，以使得第二空气流可以围绕第二同心元件流动。换句话说，第二同心元件筛选干燥介质的区域，以便允许再生流在与干燥流相反的方向上流动。除了由第二同心元件覆盖的段之外，干燥流经由开口8’通过段穿过干燥装置的壳体。

图4示出互补的同心元件的实施例。更具体地，图4A示出第一同心元件，并且图4B示出第二同心元件。图4A的第一同心元件在中心区域中是圆柱形的，并且具有沿圆柱表面延伸的开口8。技术人员将理解，圆柱形式仅仅是一个实施例，并且还可以采用其他形式，例如圆锥形式，可选地截头圆锥的形式。在图4A的实施例中进一步示出的是分段壁36。分段壁36从第一同心元件6的中心区域径向延伸。当干燥装置1如图3所示构造时，分段壁36延伸至基本上等于干燥介质的直径的直径。分段壁36形成用于在干燥段3的所有小通道或管上分配空气的空气腔室33。分段壁36至少抵靠干燥介质2布置，优选地部分布置到干燥介质2中。这保证分段壁36与干燥介质的材料之间的空气的密封。将分段壁36部分布置到干燥介质2中使得仍然可以可靠地利用干燥介质2，所述干燥介质2具有粗糙且不完全光滑的饰面。如在现有技术中那样，当干燥介质2相对于空气分配器旋转时，干燥介质2必须具有非常光滑的饰面。

分段壁可以在顶部封闭(未示出)，以使得空气可以仅经由开口8在各段之间分配。在所示的实施例中，分段壁在顶部是打开的，使得在基本上垂直于轴线9的表面中在那里形成另外的开口8’。随后，第二同心元件优选地包括盖板，所述盖板配合在另外的开口8’上，使得另外的开口8’中的一些可以封闭。由此可以将不同的空气流运送到不同的段。

图4B示出第二同心元件7。第二同心元件是圆柱形的，并且具有使得第二同心元件紧密地配合在第一同心元件6中的直径。在轴线9的方向上测量的第二同心元件7的长度至少足够大以基本上在整个第一同心元件6上延伸。在图4B中，第二同心元件7具有两个通道10A和10B。当安装同心元件6和7时，通道10A和10B通向不同的开口8。图4B示出通道10A和10B之间的边界表面。该边界表面形成通道边界37，并且在旋转环的位置处将两个通道10A和10B彼此分开。通道边界37的宽度优选至少等于、优选稍大于开口8的宽度。具有这种宽度的通道边界37防止第一通道10A和第二通道10B通向相同的开口8。在图4B中，第一通道10A连接到形成第二出口21的管。盖板(图4B中未示出)通常将在第一通道10A的位置处在径向方向上延伸，以便封闭另外的开口8’。因此，第一空气流和第二空气流可以通过两个互补的同心元件6和7以简单的方式彼此分开。

图5示出干燥装置的第一连接端部的实施例的细节，并且示出互补的同心元件如何共同作用以便在干燥介质2中使两个空气流彼此分开。图5示出干燥介质2，并且示出分段壁36如何在顶部形成空气腔室33。图5还示出空气腔室33在中心区域具有开口8，并且在顶部具有另外的开口8’。在图的左侧，另外的开口8’被盖板封闭。第二空气流39的空气可以通过段3的一部分流动通过通道10A。更具体地，第二空气流39流动通过与通道10A通向的开口8相关的段。与这些段相关的空气腔室在顶部被盖板35封闭。第一空气流38流动通过在图的右侧未封闭的另外的开口8’。技术人员将理解，第一空气流38不以任何明显的程度流动通过开口8，而是流动通过另外的开口8’。因此，与第一空气流38流动通过的段相关的开口8可以封闭。在该实施例中，干燥介质2和包括开口8、另外的开口8’和分段壁36的第一同心元件6优选地采取静态形式。这意味着后述的元件固定地连接到壳体。在该实施例中，包括通道10A和盖板35的第二同心元件7可以旋转。为了使第一连接端部4的第二同心元件7和第二连接端部5的第二同心元件7的旋转同步，相互连接第二同心元件7的轴34优选地设置成穿过干燥装置1。

图6示出冷却空气流40的原理。冷却空气流40形成除了第一空气流38和第二空气流39之外的第三空气流，第三空气流还流动通过干燥介质的至少一个段。第一空气流38是干燥空气流。第二空气流39优选地在相反方向上流动，并且是再生空气流39。通过使干燥空气流的一部分在干燥介质的至少一个段中回流，实现该段的冷却。因此，冷却空气流优选地从第一空气流38的端部(在端部处，第一空气流38离开干燥介质)延伸到第二空气流39的端部以在那里与离开干燥介质的第二空气流组合。由此，没必要主动地将第三空气流连接到同心元件，而是可以在第一连接端部4和第二连接端部5的位置处通过通道的预先确定的同步和相对位置来在干燥介质中获得冷却空气流。测试已表明，提供冷却空气流进一步提高干燥装置的效率。

图7A、7B示出第二同心元件7的剖视图。在此，图7A示出在第一连接端部4的位置处的第二同心元件，并且图7B示出在第二连接端部5的位置处的第二同心元件7。图7A和图7B的同心元件7不是完全相同的，而是兼容的。更具体地，通道10A和10B的尺寸不同，其中上述冷却空气流将流动。

图7A示出第二同心元件7，其具有延伸过约90度的第一通道10A。第二通道10B延伸过约240度。形成在通道10A和10B之间的是延伸过约15度的通道边界。

图7B示出第二同心元件7，其具有延伸过约105度的第一通道10A。第二通道10B延伸过约225度。形成在通道10A和10B之间的是延伸过约15度的通道边界。

在表示上面给出的度数的情况下，该词将大致解释为+/-20％，优选为+/-15％，更优选为+/-10％，最优选为+/-5％。技术人员将理解，必须选择该百分比变化，使得不同通道和边界的度数的总数总计为360度。

图7A和图7B示出作为同步线的线42，用于说明同心元件7的操作。在安装状态下并且在干燥装置1的操作期间，同步线平行延伸。旋转方向也在图7A和图7B中用箭头41示出。图7A和图7B示出一个干燥段3A。该干燥段3A从第一连接端部4延伸到第二连接端部5，并且空气可以流动通过该干燥段3A。在所示的位置中，干燥空气流将流动通过干燥段3A，因为干燥段3A在第一连接端部4和第二连接端部5两者的位置处相邻于第二通道10B。在此，在本实施例中，假设干燥空气流流动通过第二通道10B。技术人员将理解，当同心元件7旋转时，干燥段3A首先被通道边界37封闭，并且随后相邻于第一通道10A。此时，再生空气流将流动通过干燥段3A。因为同心元件7不完全相同，所以干燥段3A将首先在第一端部的位置处被通道边界37封闭，而干燥段仍在第二端部的位置处相邻于第一通道10A。随后，干燥段3A将在第一连接端部4的位置处相邻于第二通道10B，而干燥段在第二连接端部5的位置处相邻于第一通道10A。此时，冷却空气流将开始流动通过干燥段3A。该冷却空气流在干燥空气流的端部与再生空气流的端部之间延伸。当同心元件7进一步旋转时，干燥段将在第二连接端部5的位置处被通道边界封闭，使得冷却空气流停止。随后该过程本身再次重复。由于通道10A和10B的构造，多个段3将以上述方式交替地提供有干燥空气流、再生空气流和冷却空气流。干燥空气流、再生空气流和冷却空气流的比率可以通过段的数量并通过第二同心元件的构造来确定。

将显而易见的是，图7A和图7B所示的并且以上在所附说明中使用的旋转方向可以不被解释为限制性的，并且可以使同心元件7在多个方向上旋转。同样将显而易见的是，转速可以基于流动通过干燥装置1的空气流量并且基于流38和39的温度而变化。

图8示出干燥装置1的第一连接端部4的一部分的剖视图。该图8示出空气腔室33如何形成在干燥介质2上方。干燥介质2包括在向上方向上延伸的小通道和/或管。在上侧上，干燥介质2可能具有一些不均匀或粗糙的饰面。分段壁36至少部分地压入干燥介质2中。在图8中，分段壁36的约1/3已压入干燥介质2中。然而，分段壁36在顶部是平坦的，使得盖板35可以紧密地连接在壁上，以便优化密封。图8示出如何使用空气腔室33在干燥介质的用箭头44表示的小通道和/或管之间分配来自开口8的并且用箭头43表示的空气。技术人员将理解，可以以相似的方式促进在相反方向上的空气流。

通过在干燥介质2的任一侧上将分段壁36至少部分地压入干燥介质中，干燥介质2可以细分成干燥段3，并且可以经由开口8选集性地从干燥段3运送空气和将空气运送到干燥段3。

图9示出干燥装置的替代实施例的顶视图。在该实施例中，干燥介质2设置在矩形壳体31中，并且干燥介质包括八个段3a-3h。段的剖视图具有基本上相等的表面积，其中矩形的拐角中的段3b、3d、3f和3h比其他段3a、3c、3e和3g窄。每个段与第一同心元件6中的开口相关。该第一同心元件6与第二同心元件7兼容。第二同心元件7可以在第一同心元件6中旋转并且具有两个通道10A和10B。在如图9所示的位置中，第一通道10A连接到段3a和3h。第二通道10B连接到段3c、3d、3e和3f。段3b和3g被通道边界37封闭。开口8优选地具有与通道边界37相同的尺寸，使得通道边界37可以完全封闭开口。在图9中，第一同心元件6居中的设置在干燥装置中。将显而易见的是，第一同心元件6还可以偏心布置。

图10示出其中每个干燥段3分开形成并且具有其自己的壳体的实施例。每个干燥段3在此经由连接件45连接到第二同心元件7。第二同心元件具有连接件45连接到其上的开口8(图10中未示出)，使得当空气流动通过开口时，该空气可以流动通过相应的干燥段3。因为每个干燥段3具有其自己的壳体，所以空气几乎不可能从一个段泄漏到另一个段。这允许提供更便宜的干燥介质，例如具有颗粒的腔室，其表面具有预先确定的特性。

图10进一步示出第一同心元件可以如何被构造成具有两个连接件16和21，其中第一同心元件可以内部被设计成使得第一通道10A总是被连接以通流到连接件16，而第二通道10B总是被连接以通流到连接件21。这种内部设计在US7077187中被描述，并且通过引用包括在此。

图11示出同心互补元件6和7的替代实施例。在所示的实施例中，第二同心元件7由两个部分7a和7b构成。第一部分7a位于第一同心元件6内侧，并且具有在第一同心元件6的内边界的位置处指向开口8的第一通道10A。第二部分7b位于第一同心元件6外侧，并且具有在第一同心元件6的外边界的位置处指向开口8的第二通道10B。空气可以经由此类互补的同心元件6和7在段3上分配。

基于以上描述，技术人员将理解，本发明可以以不同的方式并且基于不同的原理来体现。本发明在此不限于上述实施例。上述实施例和附图仅是说明性的并且仅用于增加对本发明的理解。因此，本发明不限于本文所述的实施例，而在权利要求中定义。

Claims (15)

1.一种干燥装置(1)，所述干燥装置包括具有预定数量的干燥段(3a、3b、…3f)的干燥介质(2)，所述预定数量的干燥段(3a、3b、…3f)彼此相邻延伸并且在第一连接端部(4)和第二连接端部(5)中的每一个处与至少一个开口(8)相关联，其中所述预定数量大于六，并且其中每个连接端部包括能够围绕轴线(9)相对于彼此旋转的互补的第一同心元件和第二同心元件，其中所述开口沿围绕所述轴线的旋转环设置在所述第一同心元件中，其中所述第二同心元件各自界定在所述旋转环的位置处打开的至少两个通道(10A、10B)，使得所述第一连接端部和所述第二连接端部的对应通道经由所述开口和所述干燥段彼此连接，以便允许第一空气流和第二空气流通过所述干燥装置。

2.根据权利要求1所述的干燥装置，其中至少第一通道形成在所述第二同心元件中的每一个中，所述至少第一通道在所述旋转环的位置处通向所述开口的第一选集，以便允许所述第一空气流通过所述第一通道和相关联的段。

3.根据权利要求2所述的干燥装置，其中所述第二同心元件中的每一个进一步形成为使得与所述第一选集不同的所述开口的第二选集打开，以便界定围绕所述第二同心元件的第二通道，以允许所述第二空气流通过所述第二通道和相关联的段。

4.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中每个所述至少一个开口包括沿所述旋转环设置的第一开口(8)并且包括沿另外的旋转环设置的第二开口(8’)，其中所述第二同心元件形成为在第一通道通向所述第一开口(8)的位置覆盖所述第二开口(8’)并且使得所述第二开口(8’)在所述第一开口(8)被覆盖的位置打开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述开口具有基本上恒定的尺寸，并且沿所述旋转环彼此以基本上恒定的中间距离定位。

6.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述干燥段和所述第一同心元件被静态地设置，并且其中所述第二同心元件是可旋转的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述预定数量小于50，优选地小于40，更优选地小于30，并且其中所述预定数量优选地大于10，更优选地大于15，并且最优选地大于20。

8.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述第二同心元件被可操作地连接以相对于所述第一同心元件同步地旋转。

9.根据权利要求8所述的干燥装置，其中可操作的连接由轴形成，所述轴将所述第二同心元件彼此物理连接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述两个通道被设置用于允许所述第一空气流流动通过X个段，并且用于允许所述第二空气流流动通过Y个段，其中X大于Y。

11.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述干燥装置被设置成用于允许沿相反方向的所述第一空气流和所述第二空气流。

12.根据权利要求11所述的干燥装置，其中所述干燥装置形成为允许第三空气流，所述第三空气流在一侧上的所述第一空气流的端部与另一侧上的所述第二空气流的端部之间延伸。

13.根据权利要求10或11和权利要求12所述的干燥装置，其中所述两个通道被设置成用于允许所述第三空气流流动通过Z个段，其中Z小于Y。

14.根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中每个干燥段在所述干燥介质的任一侧上具有空气腔室，以便在所述至少一个开口和所述干燥介质之间分配空气。

15.一种用于压缩气体的压缩机，所述压缩机设置有具有用于压缩气体的出口的至少一个压缩机元件，其中所述用于压缩气体的出口连接到根据前述权利要求中任一项所述的干燥装置。

Images