FR2575937A1

FR2575937A1 - Rapidly regenerating frequently used compressed air dryer

Info

Publication number: FR2575937A1
Application number: FR8600572A
Authority: FR
Inventors: Ingolf Grauel; Klaus Ronnefarth; Gunther Strobel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1986-07-18
Also published as: DE3504884A1; SE8600170L; SE8600170D0; FR2575937B1; SE465631B

Abstract

In a system supplying compressed air to a consuming unit esp. a multi-circuit vehicle brake system, the feed line connecting a pressure regulator to an air dryer includes a valve which in the intervals of supplying working air supplies an auxiliary container for regenerating the dryer. A timer on the pressure regulator actuates the valve up to four times during a switching cycle to provide extra regeneration, esp. under the control of a moisture-sensor in the line from air-dryer to braking system. The sensor ensures the regeneration system is not operated unnecessarily often.

Description

La présente invention concerne un épurateur d'air comprimé pour un système équipé d'un régulateur de pression, alimentant en air comprimé des dispositifs pneumatiques, et en particulier des équipe ment s de freinage pneumatiques de véhicules utilitaires, et comprenant un dessicateur d'air avec commutation de pression et un réservoir, ainsi qu'un réservoir additionnel relié à ce dernier. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n0 32 42 336. The present invention relates to a compressed air purifier for a system fitted with a pressure regulator, supplying compressed air to pneumatic devices, and in particular pneumatic braking equipment for commercial vehicles, and comprising an air dryer with pressure switching and a tank, as well as an additional tank connected to the latter. Such a device is described in the patent application of the Federal Republic of Germany published under the number 32 42 336.

Dans cet épurateur d'air comprimé connu, l'adsorbant est régénéré dans le dessicateur d'air après chaque coupure du régulateur de pression. Les observations suivantes ont toutefois été faites en conduite pratique. Sur route, le freinage est rare et les portes d'autocar par exemple ne sont pas actionnées. La consommation d'air du véhicule est par suite faible. En ville et sur de longues descentes, la consommation d'air est par contre relativement très élevée par suite du freinage permanent et le compresseur doit refouler beaucoup d'air extérieur dans le système. Cet air extérieur est toutefois humide. Beaucoup d'eau s'accumule alors dans le dessicateur d'air qui se remplit. De très nombreux cycles de régénération sont alors nécessaires. Le séchage de l'air est très insatisfaisant pendant ce temps et de l'humidité pénètre dans le système en y produisant les dommages connus. In this known compressed air purifier, the adsorbent is regenerated in the air dryer after each cut of the pressure regulator. The following observations, however, were made in practical driving. On the road, braking is rare and the coach doors for example are not actuated. The vehicle's air consumption is therefore low. In town and on long descents, however, air consumption is relatively very high due to permanent braking and the compressor must discharge a lot of outside air into the system. However, this outside air is humid. A lot of water then collects in the air dryer which fills. Very many regeneration cycles are then necessary. Air drying is very unsatisfactory during this time and moisture enters the system producing known damage.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, une canalisation de commande, soumise à une pression variable lors de la commutation du régulateur de pression, relie ce dernier au dessicateur d'air pour sa commutation de pression; et une valve de commutation est insérée dans ladite canalisation de commande pour la relier au choix, du côté dessicateur d'air, au régulateur de pression ou à un point de décharge. L'épurateur selon l'invention présente l'avantage suivant le dessicateur d'air est ramené très rapidement dans son état initial après une longue durée de service et une humidification élevée. Ce résultat est obtenu par une régénération répétée du dessicateur pendant la phase de marche à vide du régulateur de pression. L'abaissement du point de rosée est ainsi augmenté.Un autre avantage réside dans le fait que pendant la seconde régénération et les suivantes, seule est refoulée la quantité d'air régénérant l'adsorbant dans le dessica teur. Un autre avantage enfin réside dans le fait que le point de rosée est non seulement abaissé davantage, mais aussi plus régulier. According to an essential characteristic of the invention, a control pipe, subjected to a variable pressure when switching the pressure regulator, connects the latter to the air dryer for its pressure switching; and a switching valve is inserted in said control pipe to connect it as desired, on the air dryer side, to the pressure regulator or to a discharge point. The purifier according to the invention has the advantage that the air dryer is returned very quickly to its initial state after a long service life and high humidification. This is achieved by repeated regeneration of the desiccator during the idle phase of the pressure regulator. The lowering of the dew point is thus increased. Another advantage lies in the fact that during the second and subsequent regenerations, only the quantity of air regenerating the adsorbent is forced back into the desiccator. Another advantage finally lies in the fact that the dew point is not only lowered more, but also more regular.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la consommation d'énergie de l'installation est faible. According to another advantageous characteristic of the invention, the energy consumption of the installation is low.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous de deux exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une première réalisation de l'épurateur; et la figure 2 représente un développement du modèle selon figure 1. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood with the aid of the detailed description below of two embodiments and of the appended drawings in which FIG. 1 represents a first embodiment of the purifier; and FIG. 2 represents a development of the model according to FIG. 1.

Un épurateur d'-air comprimé est relié à un compresseur 1, en aval duquel sont disposés un régulateur de pression 2 et une valve de protection multicircuit 3 d'un équipement de freinage pneumatique. A compressed air purifier is connected to a compressor 1, downstream of which are arranged a pressure regulator 2 and a multicircuit protection valve 3 of pneumatic braking equipment.

Le régulateur de pression 2 est d'un modèle classique, décrit par exemple dans la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n 33 08 547, mais ne comporte pas de clapet de pression minimale.The pressure regulator 2 is of a conventional model, described for example in the patent application of the Federal Republic of Germany published under No. 33 08 547, but does not include a minimum pressure valve.

Dans le régulateur de pression 2 connu, l'air de commande destiné à l'inversion du clapet de pression minimale est prélevé sur un raccord 4 auquel est reliée une canalisation de commande 5 aboutissant à un raccord 6 d'un dessicateur d'air 7 à un seul réservoir. Un distributeur 3/2 est inséré sous forme de valve de commutation 8 dans cette canalisation de commande 5. La valve de commutation 8, qui comprend une purge 9 d'air comprimé, est équipée pour la commande par un raccord de pression. Lorsqu'une canalisation 11 applique une pression à ce raccord 10, la valve de commutation 8 passe dans sa seconde position, contre la force exercée par un ressort 12. Lors d'une baisse de pression, le ressort ramène la valve de commutation 8 dans sa position initiale. In the known pressure regulator 2, the control air intended for the inversion of the minimum pressure valve is taken from a connection 4 to which is connected a control line 5 leading to a connection 6 of an air dryer 7 to a single tank. A 3/2 distributor is inserted in the form of a switching valve 8 in this control pipe 5. The switching valve 8, which includes a compressed air vent 9, is equipped for control by a pressure connection. When a pipe 11 applies pressure to this connection 10, the switching valve 8 passes into its second position, against the force exerted by a spring 12. When the pressure drops, the spring brings the switching valve 8 back into its initial position.

Un réservoir additionnel 13 et un clapet de non-retour - étrangleur 14 sont insérés dans la canalisation 11, qui aboutit à un raccord 15 du dessicateur d'air 7. Un clapet de non-retour 16 est monté immédiatement en aval du dessicateur d'air 7 ou dans ce dernier, et une canalisation 17 est dérivée en aval dudit clapet et aboutit à un raccord 18 du régulateur de pression 2. An additional reservoir 13 and a non-return valve - throttle 14 are inserted in the pipe 11, which leads to a connection 15 of the air dryer 7. A non-return valve 16 is mounted immediately downstream of the air dryer. air 7 or in the latter, and a pipe 17 is derived downstream of said valve and leads to a connection 18 of the pressure regulator 2.

Il convient de noter enfin que le régulateur de pression 2 comporte un orifice de purge d'air 19, qui est toutefois usuel sur les régulateurs de pression, et que le dessicateur d'air 7 comprend un point de décharge 20. Finally, it should be noted that the pressure regulator 2 has an air purge orifice 19, which is however customary on pressure regulators, and that the air desiccator 7 comprises a discharge point 20.

Le fonctionnement de l'épurateur selon l'invention est le suivant. Lorsque les réservoirs montés en aval de la valve de protection multicircuit 3 sont vides et le compresseur 1 est mis en marche, lors du démarrage du moteur du véhicule par exemple, le compresseur 1 aspire de l'air extérieur, puis le refoule dans le dessicateur 7 par l'intermédiaire du régulateur de pression 2. Le dessicateur 7 extrait l'humidité de l'air et la fixe. L'airSEjCatteint alors la valve de protection multicircuit 3 par le clapet de non-retour 16 Les réser- voirs en aval étant encore vides, la valve de protection 3 est encore fermée. Elle s ouvre quand sa pression d'ouverture de 7 bars est atteinte. L'air comprimé sec s'écoule alors vers les réservoirs du système.La pression commence par tomber légèrement à l'entrée -de la valve de protection 3, puis augmente-de nouveau dès que la pression dans les réservoirs en aval a atteint ce niveau. Le système de freinage est ainsi prêt à fonctionner et le véhicule peut commencer son voyage. The operation of the purifier according to the invention is as follows. When the tanks mounted downstream of the multi-circuit protection valve 3 are empty and the compressor 1 is started, when starting the vehicle engine for example, the compressor 1 sucks in outside air, then discharges it into the desiccator 7 via the pressure regulator 2. The desiccator 7 extracts the humidity from the air and fixes it. The airSEjCat then reaches the multi-circuit protection valve 3 by the non-return valve 16. The downstream tanks are still empty, the protection valve 3 is still closed. It opens when its opening pressure of 7 bars is reached. The dry compressed air then flows to the system tanks. The pressure begins to fall slightly at the inlet -of the protection valve 3, then increases again as soon as the pressure in the downstream tanks has reached this level. The braking system is thus ready to operate and the vehicle can start its journey.

Dès que la pression d'air a atteint la valeur de 7,2 bars dans les réservoirs, une pression est également transmise au réservoir additionnel 13 par le clapet de non-retour-étrangleur 14. Le compresseur 1 continuant à refouler de l'air, la pression de service augmente quand il n'y a pas de prélèvement d'air dans le système. Lorsque la pression atteint 8 bars à la sortie du clapet de non-retour 16, la même pression régnant dans la canalisation 17 commute le régulateur de pression 2 et par suite le dessicateur d'air 7 sur la marche à vide. As soon as the air pressure has reached the value of 7.2 bars in the tanks, a pressure is also transmitted to the additional tank 13 by the non-return-throttle valve 14. The compressor 1 continuing to discharge air , the operating pressure increases when there is no air intake in the system. When the pressure reaches 8 bars at the outlet of the non-return valve 16, the same pressure prevailing in the pipe 17 switches the pressure regulator 2 and consequently the air drier 7 to idle.

De l'air de commande est alors transmis par le raccord 4 à la canalisation de commande 5. La valve de commutation 8 est ouverte, de sorte que l'air de commande atteint le raccord 6 du dessicateur du'air 7. Ce dernier est commuté, l'air de marche à vide et l'air de régénération provenant du réservoir additionnel 13 atteignent le dessicateur 7 et le traversent, de sorte que l'humidité de sa cartouche adsorbante est cédée à l'air extérieur par le point de décharge 20. Control air is then transmitted through the connection 4 to the control line 5. The switching valve 8 is open, so that the control air reaches the connection 6 of the air dryer 7. The latter is switched, the idle air and the regeneration air from the additional tank 13 reach the desiccator 7 and pass through it, so that the moisture of its adsorbent cartridge is transferred to the outside air by the discharge point 20.

Lorsque la pression dans le réservoir additionnel 13 est tombé à 0,5 bar environ, le ressort 12 repousse la valve de commutation sur son autre position, dans laquelle la canalisation de commande 5 est fermée du cté du régulateur-et reliée au point de décharge d'air comprimé 9 du côté dessicateur. Le dessicateur d'air 7 commute alors sur refoulement. Le réservoir additionnel 13 est de nouveau rempli et la valve de commutation est de nouveau ramenée dans sa position initiale. De l'air de commande peut alors atteindre de nouveau le dessicateur 7 par la canalisation de commande 5 et le cycle de l'épurateur d'air comprimé recommence. Lors du rebranchement du régulateur de pression 2, la canalisation de commande 5 est déchargée par l'orifice de purge d'air 19. When the pressure in the additional tank 13 has fallen to approximately 0.5 bar, the spring 12 pushes the switching valve to its other position, in which the control line 5 is closed on the regulator side and connected to the discharge point compressed air 9 on the desiccant side. The air dryer 7 then switches to discharge. The additional reservoir 13 is again filled and the switching valve is again returned to its initial position. Control air can then reach the desiccant 7 again through the control line 5 and the compressed air purifier cycle begins again. When the pressure regulator 2 is reconnected, the control line 5 is discharged through the air purge orifice 19.

On voit que l'épurateur d'air comprimé est ainsi branché et coupé à plusieurs reprises par la valve de commutation 8 pendant la phase de marche à vide du compresseur 1. Il en résulte un abaisse- ment plus important du point de rosée. Lors de la seconde régénération et des suivantes, le compresseur 1 refoule uniquement la quantité d'air nécessaire à la régénération du dessicateur 7. L'abaissement initial du point de rosée est alors rapidement atteint, même après une longue durée de branchement. It can be seen that the compressed air purifier is thus connected and cut several times by the switching valve 8 during the idling phase of the compressor 1. This results in a greater reduction in the dew point. During the second and subsequent regeneration, the compressor 1 delivers only the quantity of air necessary for the regeneration of the desiccator 7. The initial dew point reduction is then quickly achieved, even after a long connection time.

Lorsque la consommation d'énergie résultant de la commutation répétée de l'épurateur d'air comprimé est trop importante pour de nombreuses applications, il est possible de réaliser la valve de commutation 8 sous forme d'un distributeur électromagnétique commandé par l'intermédiaire d'un élément de retard. Ce dernier doit alors être réalisé de façon à commuter 2, 3 ou 4 fois par cycle de commutation du régulateur de pression 2. When the energy consumption resulting from the repeated switching of the compressed air purifier is too large for many applications, it is possible to produce the switching valve 8 in the form of an electromagnetic distributor controlled by means of 'an element of delay. The latter must then be carried out so as to switch 2, 3 or 4 times per switching cycle of the pressure regulator 2.

Une autre solution de ce problème est toutefois possible aussi comme le montre la figure 2. Pour une même constitution de l'épurateur, un détecteur d'humidité 22 est inséré en aval du dessicateur d'air 7 et une valve de commutation 23, de fonctionnement identique à celui de la valve de commutation 8 selon figure 1, est commandée par un électroaimant 24. Un manostat 21 est enfin inséré dans la canalisation de pression 11. Another solution to this problem is however also possible, as shown in FIG. 2. For the same constitution of the purifier, a humidity detector 22 is inserted downstream of the air dryer 7 and a switching valve 23, of operation identical to that of the switching valve 8 according to FIG. 1, is controlled by an electromagnet 24. A pressure switch 21 is finally inserted in the pressure line 11.

Le fonctionnement de l'épurateur selon figure 2 est le suivant. The operation of the purifier according to FIG. 2 is as follows.

En descente, le freinage est fréquent et le commutateur de pression est souvent commuté par suite de la consommation d'air de freinage. When going downhill, braking is frequent and the pressure switch is often switched due to the consumption of braking air.

Le régulateur de pression est alors commuté souvent aussi sur la marche à vide, la canalisation de commande 5 est souvent sous pression, l'air extérieur humide pénétrant dans le système est séché et le dessicateur 7 est régénéré.The pressure regulator is then often also switched to idling, the control line 5 is often under pressure, the humid outside air entering the system is dried and the desiccator 7 is regenerated.

En montée, il n'y a toutefois pas de freinage. Il n'y a pas de perte d'air de freinage et de l'air frais n'est pas aspiré. Afin que l'épurateur selon l'invention ne commute pas trop souvent sur régénération, produisant ainsi une perte d'air et par suite une consommation d'énergie, la valve de commutation 23 est commandée uniquement quand la canalisation de pression 11 délivre un signal de pression et en outre le détecteur d'humidité 22 délivre un signal indiquant que l'air dans le système est humide. Cette solution interdit, pendant la phase de marche à vide du régulateur de pression, la consommation d'air comprimé par le dessicateur pour une opération de régénération qui n est peut-être même pas nécessaire. When climbing, however, there is no braking. There is no loss of brake air and fresh air is not drawn in. So that the purifier according to the invention does not switch over to regeneration too often, thereby producing a loss of air and consequently a consumption of energy, the switching valve 23 is controlled only when the pressure line 11 delivers a signal pressure and furthermore the humidity detector 22 delivers a signal indicating that the air in the system is humid. This solution prohibits, during the idle phase of the pressure regulator, the consumption of compressed air by the desiccator for a regeneration operation which may not even be necessary.

Dans l'exemple de réalisation selon figure 2, le détecteur d'humidité 22 est inséré entre le dessicateur d'air 7 et la valve de protection 3. Il est toutefois possible aussi de monter un détecteur d'humidité 22' dans un ou plusieurs des réservoirs 24 ou 25 en aval. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the humidity detector 22 is inserted between the air dryer 7 and the protection valve 3. It is however also possible to mount a humidity detector 22 'in one or more tanks 24 or 25 downstream.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the principle and to the devices which have just been described only by way of nonlimiting examples, without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Compressed air purifier for a system fitted with a regulator

pressure, supplying compressed air to pneumatic devices,

and in particular pneumatic vehicle braking equipment

utility cules, and including an air dryer with switching

pressure and a tank, as well as an additional tank connected

to the latter, said purifier being characterized in that a channel

control (5), subject to variable pressure during the com

mutation of the pressure regulator (2), connects the latter to the desiccator (7) for its pressure switching; and a switching valve (8) is

inserted into said control pipe (5) to connect it to the

choice, on the air dryer side, at the pressure regulator (2) or

a discharge point (9).

2. Purifier according to claim 1, characterized in that the valve

switch (8) is a 3/2 distributor.

3. Purifier according to one of claims 1 or 2, with a valve

non-return-throttle (14) inserted in the pipe connecting the

air dryer in the additional tank, said purifier being

characterized in that a pressure line (ll) connects the tank

see additional (13) to the switching valve (8) and allows

mutate the latter as a function of pressure, against force

exerted by a spring (12).

4. Purifier according to one of claims l or 2, characterized in

an electric delay element is provided on the regulator

pressure (2) and switches the switching valve (8) 2, 3 or 4 times

per pressure regulator cycle (2).

5. Purifier according to claim 3, characterized in that a detec

moisture meter (22, 22 ') is inserted in the downstream pipe

the air dryer (7); a pressure switch (21? is also inserted in

in the pressure line (11); and the switching valve (8)

is produced in the form of an electromagnetic distributor (23), com

mutable only when the humidity detector (22) and the pressure switch

(21) deliver appropriate signals.

6. Purifier according to claim 5, characterized in that the

humidity detector (22) is mounted between the air dryer (7) and a multi-circuit protection valve (3).

7. Purifier according to claim 5, characterized in that the humidity detector (22 ') is mounted in one or more tanks - (24, 25) located downstream of a multicircuit protection valve (3).