KR100623585B1 - 차량의 에어 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

차량의 에어 브레이크 시스템은 공기 압축기, 공기 건조기, 대기로의 배기구(38)를 갖는 공기 건조기 제어 밸브(18), 공기 건조기의 제습제(28)를 재생하는데 사용되는 소정 양의 건조 공기를 함유하도록 구성된 저장조(24), 그리고 상기 건조 공기를 제습제(28)와 제어 밸브(18)를 통해 대기로 배출시키기 위한 수단을 구비한다. 또한, 에어 브레이크 시스템은 차량의 구동 상태에 감응하는 제어 수단(40)을 구비하며, 상기 제어 수단은 차량 엔진이 정지할 때 제습제(28)의 재생과 제어 밸브(18)의 제습 작용이 일어나도록 작동한다.

Description

차량의 에어 브레이크 시스템 {Vehicle air braking systems}

본 발명은 차량의 에어 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로sms이러한 시스템으로부터 습기를 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상의 에어 브레이크 시스템은 압축기, 압축기로부터 배출되는 공기를 위한 공기 건조기, 그리고 압축 공기의 저장조를 구비한다. 압축기의 출력은 비귀환 밸브를 거쳐 공기 공조기를 통해 저장조까지 전달된다. 저장조는 비귀환 밸브에 의하여 분리된 정화 체적부와 서비스 체적부를 구비한다. 건조 상태의 공기가 제습 체적부로부터 주기적으로 공기 건조기(일반적으로 건조제 베드를 구비한다)를 통과하여 귀환하므로서, 공기 건조기 내부의 습기가 대부분 제거된다. 이러한 습기 제거(제습)는 예를 들면 타이머에 의하여 조절될 수 있으며, 압축기가 예정된 시간 동안 작동하지 않은 이후에 발생할 수 있다.

건조제 베드의 성능 저하, 공기 건조기 및 브레이크 시스템의 다른 부품과 도관의 부식을 방지하기 위하여 공기 건조기로부터 습기를 주기적으로 제거하는 것이 중요하다. 추운 계절에는, 공기 건조기의 작동이 지체되거나, 공기 건조기가 파손되었거나, 또는 브레이크 시스템이 작동하지 않게 되는 결과로 인하여 공기 건조기에 존재하는 습기가 밤 사이에 빙결될 가능성이 있다.

전술한 바와 같이, 이러한 정화는 압축기가 예정된 시간 동안 작동하지 않은 이후에 발생한다. 이것은 예를 들면 밤새도록 주차되어 있을 때와 같이 차량의 작동이 정지하기 전에 사용하고 하는 공기 건조기로부터 습기를 제거할 때 문제점을 발생시킨다. 차량을 정지시킬 때, 공기가 저장조로부터 소비되어 그 결과 발생된 저장조 내부의 압력 강하로 인하여 압축기가 작동되어 저장조를 보충할 수 있다. 압축기가 작동하고 있는 동안에는 공기 건조기의 제습 작동이 수행될 수 없기 때문에, 공기 건조기가 제습 처리되기 전에 압축기의 작동이 정지할 때까지 차량의 엔진은 구동되어야 한다. 따라서, 차량 운전자는 저장조가 보충될 때까지 엔진이 구동하는 상태로 차량을 유지시켜야 한다. 이러한 과정은 운전자의 시간 및 차량의 연료 모두에 비경제적이며, 따라서 시스템은 필요에 따라서 작동 시간의 말기에 제습 처리되지 않는다.

본 발명에 따르면, 공기 압축기, 공기 건조기, 대기로의 배기구를 갖는 공기 건조기 제어 밸브, 공기 건조기의 제습제를 재생(regeneration)하는데 사용되는 소정 양의 건조 공기를 함유하도록 구성된 저장조, 그리고 상기 건조 공기를 제습제와 제어 밸브를 통해 대기로 배출시키기 위한 수단을 구비하는 차량의 에어 브레이크 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 차량의 구동 상태에 감응하는 제어 수단을 구비하며, 상기 제어 수단은 차량 엔진이 정지할 때 제습제의 재생과 제어 밸브의 제습 작용이 일어나도록 작동한다.

본 발명의 제어 수단은 예를 들면 주차되었을 때와 같이 차량의 작동이 중단하였을 때를 감지하며, 제습제를 자동적으로 재생시켜 그 내부의 습기를 제거한다. 이것은 차량의 운전자가 엔진의 구동을 유지하고 압축기가 정지될 때까지 기다려야 하는 필요성을 제거한다. 차량이 정지할 때 제습제를 자동적으로 재생하므로써, 제습제가 그 내부의 습기의 빙결에 의하여 손상될 수도 있는 가능성을 감소시킨다. 배기 도관, 제어 밸브 통로 또는 공기 건조기의 본체에 존재할 수도 있는 습기 역시 제거되어, 배기 시스템의 후속 작동이 얼음에 의하여 저지되거나 방해를 받을 가능성을 감소시킨다.

본 발명의 또 다른 장점은 작동 시간의 말기에서 자동적인 재생이 건조제를 건조 상태로 두는 것이다. 그러므로, 중간 재생이 방지되기 때문에 그 다음날 시스템에 공기를 불어 넣는 시간을 감소시킨다. 이러한 중간 재생은 공기 건조기가 이전의 작동 시간의 말기에 비교적 젖은 상태로 유지되는 경우에 충전을 간섭하고, 초기 충전을 통해 부분적으로 포화된다. 중간 재생은 예를 들면 습기 감지 또는 이전 재생으로 인하여 공기가 채워진 체적을 감지하는 것에 의하여 유발될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 제어 수단은 에어 브레이크 시스템의 제어 밸브 배기구를 개방시키도록 작동하며, 바람직하게는, 재생이 이루이지면 배기구를 폐쇄하도록 작동하는 것이다. 배기구의 폐쇄는 제어 밸브와 제습제를 대기와 격리시키고, 먼지와 곤충과 같은 물질의 침입을 방지하며, 주변 대기에 존재하는 습기를 통해 제습제의 성능 저하를 방지한다. 제어 수단은 차량의 점화 시스템의 상태에 응답할 수도 있다. 배기구는 탄성 편의(bias) 수단과 맞닿아 개방되어, 재생 이후에 폐쇄 상태로 자동적으로 복귀할 수도 있다. 이러한 배열은 브레이크 시스템이 수 동 상태에 있는 동안 배기 밸브를 통해 습기의 침입을 막기 위하여 폐쇄되어 있게 한다.

바람직하게는, 제어 밸브는 유입구로 수용된 공기가 제습제를 거쳐 저장조를 통과하는 유입 위치와, 저장조의 공기가 제습제와 제어 밸브를 통해 대기로 배출되는 것을 허용하는 배출 위치 사이에서 절환 가능하다. 따라서, 제어 밸브는 차량이 구동 중에 있을 때 제습제의 주기적인 재생과, 작동 시간의 말기에 시스템의 제습 처리 모두에 사용될 수 있다. 양호한 실시예에서, 제어 밸브와 배기구는 공기 건조기의 공통 하우징에 제공된다. 이러한 배열은 제어 밸브, 배기구 및 공기 건조기 사이에 부가적인 배관이 설치될 필요성을 배제하므로써, 시스템의 크기와 복잡성을 감소시키는 것을 이해할 수 있다. 공기 건조기의 제습제 챔버와 배기구 중간에 제어 밸브를 배치하면, 제어 밸브는 그 내부에 함유된 어떠한 습기도 제거할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 저장조는 공기 건조기를 에워싼다.

또한, 본 발명은 차량의 에어 브레이크 시스템의 공기 건조기를 재생시켜, 작동 시간의 말기에 상기 공기 건조기의 제어 밸브로부터 습기를 제거하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 차량 엔진이 정지하였는가를 결정하는 단계; 건조 공기의 재생 저장조를 공기 건조기에 연결하는 단계; 상기 공기 건조기와 제어 밸브를 대기에 연결하는 단계; 및 공기 건조기와 제어 밸브를 백플러싱(backflushing)하여 그로부터 습기를 제거하는 단계;를 포함한다.

이러한 방법은 시스템 부품의 적절한 조절에 의하여 기존의 공기 건조기 설비에 사용될 수도 있다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면(도 1)을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 혼합형 저장조 및 건조기 조립체의 단면도이다.

전체가 참조부호 10으로 지시된 저장조 및 건조기 조립체는 유입구(14)와 배기구(16)를 갖는 기밀(氣密) 컨테이너(12)를 구비한다. 유입구(14)는 제어 밸브(18)에 의하여 폐쇄된다. 배기구(16)는 부품이 설치되는 에어 브레이크 시스템(비도시)의 디멘드 밸브(demand valve)에 의하여 작동 중에 폐쇄될 수 있다. 컨테이너(12)는 그 내부를 두개의 챔버, 즉 서비스 챔버(22)와 제습 챔버(24)로 분할하는 내부 격벽(20)을 구비한다. 격벽(20)의 비귀환 밸브(26)에 의하여 제습 챔버(24)로부터 서비스 챔버(22)까지 일방향의 유체 연통이 이루어진다.

제습 챔버(24) 내부에서 유입구(14) 하류측에는 제습제 격실(28)이 배치된다. 제습제 격실(28)과 제습 챔버(24) 사이에는 비귀환 밸브(32)를 구비하는 통로(30)가 배치된다. 비귀환 밸브(32)는 공기가 유입구(14)로부터 제습제 격실(28)를 통과해서 제습 챔버(24)까지 통과할 수 있도록 배열된다(역방향 흐름은 불가). 제습제 격실(28)에는 또한 그 내부에 제한부(restriction; 36)를 갖는 제2 통로(34)가 제공된다.

제어 밸브(18)는 유입 위치와 배출 위치 사이에서 절환 가능하다. 유입 위치는 유입구로부터 받아 들여진 공기를 제습제 격실(28)을 통해 제습 챔버(24)까지 통과시키고 그 이후에 비귀한 밸브(26)를 통해 서비스 챔버(22)까지 통과시킨다. 제어 밸브(18)의 배기 위치는 제습 챔버(24) 내부의 공기를 제습 격실(28)을 통과시키고, 제어 밸브의 하우징에 형성된 배기구(38)를 통해 대기로 흐르게 한다.

제어 밸브(18)는 제어기(40)에 연결되어 있는바, 이 제어기는 정상 작동 상태 하에서 제어 밸브(18)를 배기 위치까지 이동시켜 제습 챔버(24) 내부의 건조 공기에 의하여 제습제 챔버(28) 내부의 제습제의 재생을 가능하게 한다. 상기 제어기는 압축기가 작동 중일때 재생이 일어나지 않도록 압축기(비도시)의 상태에 감응한다. 본 발명에 따르면, 제어기(40)는 차량의 사용이 끝나면 제어 밸브(18)를 배기 위치까지 이동시키도록 작동한다. 예를 들면, 제어기는 점화 시스템이 스위치 오프되면 제어 밸브가 배기 위치로 이동하고 제습제가 재생되도록 차량의 점화 시스템에 감응한다. 그 이후에, 제어 밸브(18)는 차량이 재시동될 때 압축기로부터 공기를 받아 들일 준비가 된 유입 위치로 복귀한다.

Claims (10)

1. 차량의 에어 브레이크 시스템에 있어서,

   공기 압축기, 공기 건조기, 대기로의 배기구를 갖는 공기 건조기 제어 밸브, 공기 건조기의 제습제를 재생하는데 사용되는 소정 양의(a quantity of) 건조 공기를 함유하도록 구성된 저장조, 및 상기 건조 공기를 제습제와 제어 밸브를 통해 대기로 배출시키기 위한 수단을 포함하며,

   상기 시스템은 차량의 구동 상태에 감응하는 제어 수단을 더 포함하고, 상기 제어 수단은 차량 엔진이 정지할 때 제습제의 재생과 제어 밸브의 정화가 일어나도록 작동하는, 차량의 에어 브레이크 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어 수단은 제어 밸브의 배기구를 개방시키도록 작동하는, 차량의 에어 브레이크 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제어 수단은 재생 이후에 배기구를 폐쇄하도록 작동하는, 차량의 에어 브레이크 시스템.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 제어 밸브는 솔레노이드에 의하여 작동되는 밸브인, 차량의 에어 브레이크 시스템.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 차량의 점화 시스템의 상태에 감응하는, 차량의 에어 브레이크 시스템.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 밸브는 유입구로 수용된 공기가 제습제를 거쳐 저장조를 통과하는 유입 위치와, 상기 저장조의 공기가 제습제와 제어 밸브를 통해 대기로 배출되는 것을 허용하는 배출 위치 사이에서 절환 가능한, 차량의 에어 브레이크 시스템.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 밸브와 배기구는 공기 건조기의 공통 하우징에 제공되는, 차량의 에어 브레이크 시스템.
8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 밸브는 공기 건조기의 제습제 챔버와 배기구 중간에 배치되는 차량의 에어 브레이크 시스템.
9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 저장조는 공기 건조기를 에워싸는, 차량의 에어 브레이크 시스템.
10. 차량의 에어 브레이크 시스템의 공기 건조기를 재생시켜, 작동 시간의 말기에 상기 공기 건조기의 제어 밸브를 정화하는 방법에 있어서,

    차량 엔진이 정지하였는가를 결정하는 단계;

    건조 공기의 재생 저장조를 공기 건조기에 연결하는 단계;

    상기 공기 건조기와 제어 밸브를 대기에 연결하는 단계; 및

    공기 건조기와 제어 밸브를 백플러싱(backflushing)하여 그로부터 습기를 제거하는 단계;를 포함하는 방법.

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