SE0950165A1 - Anordning för filtrering och torkning av luft - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 punkter som måste åtgärdas vilket innebär att tiden på verkstaden förlängs. Flera olika filterenheter medför dessutom att mera plats åtgår i fordonet. På grund av platsbristen finns en strävan att packa komponenterna tätare.

Det finns alltså behov av en filteranordning som kombinerar olika filterfunktioner, och som är platssparande och lätta att byta vid behov.

Några filtersystem som har olika filterfunktioner är sedan tidigare kända.

DEl9720580 beskriver exempelvis ett kupeventilationssystem som renar och torkar luft. Ett filter, en absorbent, är anordnat for att binda fukten i den inkommande luften. Filtret torkas, regenereras, med regelbundna intervall, genom att en uppvärmd luftström får passera genom filtret och som sedan ventileras ut. Luftströmmen genom filtret åstadkoms med hjälp av en fläkt och uppvärmningen åstadkommes med värmeslingor. Den uppvärmda luftströmmen ökar luftens förmåga att upptaga fukt. Tryck- skillnaderna som man arbetar med vid filtreringen och regene- reringen är små varför en kombination av fläktstyrd luftström och en uppvärmning av luften krävs för att systemet skall fungera.

Känd teknik påvisar inte någon filteranordning som behandlar luft för olika ändamål i fordonet, som tar liten plats och som på ett kostnadseffektivt regenererar torkmedlet.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att lösa ovan nämnda problem och att påvisa en anordning av inledningsvis angivet slag som ger en kostnadseffektiv rening av luft som används av flera olika förbrukare i ett fordon. 10 15 20 25 30 35 Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att en kombinerad anordning skall ta mindre plats an motsvarande separata enheter.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att torkfiltret skall kunna kylas effektivare och därmed öka sin torknings- kapacitet.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att okomprimerad luft av högst atmosfärstryck, skall kunna användas för kostnadseffektiv regenereringen av torkfiltret.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att regenereringen av torkfiltret skall underlättas genom att en i fordonet be- fintlig undertryckskälla åstadkommer luftens flöde genom tork- filtret och dess torkmedel.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att antalet servicepunkter i fordonet skall kunna reduceras och att filtren skall vara enklare att byta vid service.

Ett ytterligare ändamål är att filterfunktionen enligt uppfinningen skall medföra kostnadsfördelar.

Dessa och ytterligare ändamål och fördelar uppnås enligt uppfinningen genom en anordning enligt särdragen angivna i patentkravet l.

Enligt uppfinningen kombineras filterfunktionerna på sådant sätt att strömmen av filtrerad luft från luftfiltret passerar och kyler torkfiltret. Torkfiltret är företrädesvis placerat så att det kan utnyttja det undertryck som uppstår vid motorns insug, när motorn arbetar, för att skapa ett flöde av luft genom torkfiltrets torkmedel vid regenerering så att fukt och vatten i torkfiltret fälls ut och följer med luften ut. Detta ger en mer kostnadseffektiv regenerering av torkfiltret. 10 15 20 25 30 35 Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av den följande mer detaljerade beskrivningen av uppfinningen samt av bifogade ritningar och övriga patentkrav.

KORTFATTAD RITNINGSFÖRTECKNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan, i några föredragna utföringsexempel, med ledning av bifogade ritning.

Figur 1 visar schematiskt och i genomskärning en uppfinnings- enlig anordning för filtrering och torkning av luft.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur l visar alltså schematiskt och huvudsakligen i genom- skärning en uppfinningsenlig anordning 1 för filtrering av luft till fordonets förbränningsmotor och för rening och torkning av luft till fordonets tryckluftsystem.

En förbränningsmotor till ett tungt fordon förbrukar stora mängder luft, i storleksordningen 5.000-10.000 liter per minut, som behöver renas från partiklar. Vanligen används ett cylinderformat utbytbart luftfilter 2 vars ena gavel 3 ansluts via ett till en rörledning 4, som leder till motorns insug, därför avsett fäste 5, och motstäende gavel förseglas med ett lock 6. Luftfiltrets 2 luftgenomsläppliga yta utgörs vanligen av ett filtermaterial 7 som t.ex. ytförstorats genom veckning.

Ett tungt fordon är ofta försett med ett tryckluftssystem för drivning av mekaniska funktioner i fordonet, säsom broms- system, fordonsfjädring, hyttfjädring etc och omfattar vanligen en kompressor som drivs av fordonets motor och som komprimerar omgivande luft av atmosfärstryck till exempelvis 12-15 bars tryck. Den komprimerade luften lagras i en eller flera lagringstankar för senare användning. Ett torkfilter 8 är anordnat att rena och torka den komprimerade luften och är vanligen flödesmässigt placerat mellan kompressorn och 10 15 20 25 30 35 lagringstanken/förbrukarna. Torkfiltret 8 regenereras med regelbundna intervaller.

Enligt uppfinningen placeras torkfiltret 8 i eller vid luft- filtret 2 på sådant satt att strömmen av luft som passerat in genom luftfiltrets 2 filtermaterial 7, bringas att passerar och kyla torkfiltret 8, dvs torkfiltret 8 placeras företrädesvis i luftfiltrets inre utrymme 9 nära dess ena gavel. Det är naturligtvis också möjligt att placera torkfiltret 8 helt eller delvis utanför luftfiltret inre utrymme 9 men fortfarande på sådant sätt att det är anordnat i luftströmmen som passerat in genom luftfiltret 2. På detta sätt sparas plats i fordonet samtidigt som en effektivare kylning av torkfiltret 8 uppnås. Dessutom kan båda filtren 2,8 lätt bytas vid service då de är anordnade på en och samma plats i fordonet, dvs de befinner sig vid en och samma servicepunkt.

Det är härigenom också möjligt att integrera luftfiltret 2 och torkfiltret 8 med varandra så att de bildar en sammanbyggd luftfilterenhet 10. Torkfiltrets hölje 11 är därmed försett med en fästram 12 som håller torkfiltret 8 på plats och före- trädesvis centrerat i luftfiltret 2, företrädesvis i dess inre Fästramen 12 kan vara utformad med flänsar 13 för Luftfilterenheten utrymme 9. att underlätta kylningen av torkfiltret 8. 10 är anordnad lätt demonterbar via ett fäste 5 till vilket är anslutet en första rörledning 15 för inkommande komprimerad luft från kompressorn, en andra rörledning 16 för utgående torkad komprimerad luft som leds till en lagringstank samt en tredje rörledning 17 för avluftning, av tork- filtrets torkmedel 18. regenerering, Den andra rörledningen 16 kan också kopplas så att den, från torkfiltret 8, istället för utgående komprimerad luft kan tillföra luft av atmosfärstryck, eller lägre tryck, till torkfiltret 8 och dess torkmedel 18 under regenereringsfasen.

En första tätning 19 i form av en o-ring av gummi, som i storlek väsentligen motsvarar den cylindriska formen av luftfilterenhetens 10 ena gavel, är anordnad mellan fästet 5 10 15 20 25 30 35 och luftfilterenheten 10. Tätningen 19 är företrädesvis anbringad på luftfilterenheten 10 och byts således samtidigt som luftfilterenheten 10 för att alltid säkerställa att en god tätning uppnås. En andra tätning 20 är anordnad mellan fästet 5 och torkfiltret 8 för att säkerställa en tillräcklig god tätning för den komprimerade luft som befinner sig i torkfiltret 8.

Luftfilterenheten 10 anbringas tätande mot fästet 5 exempelvis genom att den gängas fast i en gängänslutning 21 centralt anordnad i fästet 5. Gänganslutningen 21 kan vara utformad som en gängförsedd tapp 22. En mot denna passande del (ej visad) med motsvarande invändig gänga är anordnad i luftfilterenheten 10, och lämpligen i torkfiltret 8. Hela luftfilterenheten 10 skruvas alltså fast mot fästet 5 vid montering och demontering.

Det är naturligtvis också möjligt att ansluta luftfilter- enheten 10 på annat sätt mot fästet 5, exempelvis via snäpplås placerade vid luftfilterenhetens 10 yttre kant.

När fordonets motor startas börjar kompressorn arbeta och leverera komprimerad luft via den första rörledningen 15 till torkfiltret 8. Temperaturen på denna luft ökar vid kompri- mering och kan uppgå till drygt l00 grader Celsius då den lämnar kompressorn och håller uppskattningsvis 60-80 grader Celsius i torkfiltret 8 som alltså i sin tur värms upp. När den komprimerade och med fukt mättade luften når in i tork- filtret 8, kalla hölje 11, rinner ned och lagras tillfälligt i därför avsedda håligheter i fästet 5, och strömmar utefter torkfiltrets 8 förhållandevis kondenserar en del fukt till vatten. Vattnet tills nästa regenereringsfas av torkfiltret 8 påbörjas. Luften passerar vidare torkmedlet 18 där återstående fukt tas upp.

Den luft som passerar in genom luftfilterenheten 10, på grund av det undertryck som skapas av motorn vid drift, torkfiltrets hölje 11, passerar och de eventuella kylflänsar 13 som är anordnade vid höljet 11, och kyler på detta sätt effektivt 10 15 20 25 30 35 höljet 11. Härigenom förbättras torkfiltrets 8 kapacitet att torka den komprimerade luften.

När en viss mängd luft komprimerats och passerat torkfiltret 8 blir torkmedlet 18 mättat av fukt och måste regenereras. När detta skall ske kan beräknas exempelvis utifrån motorns varv- talssignal. En ventil kan då öppna den tredje rörledningen 17 och ansluta torkmedlet 18 mot det undertryck som existerar i rörledningen 4 samtidigt som kompressorn stängs av. Samtidigt öppnas och ansluts torkmedlets 18 andra sida via den andra rörledningen 16 till atmosfärstryck. Eftersom motorn åstad- kommer ett undertryck i rörledningen 4 och i luftfiltrets inre utrymme 9 av ca -0,5 bar eller lägre kommer omgivningsluft nu och vidare ut i Luftflödet genom torkmedlet 18 att passera genom torkmedlet 18, 4 till motorn, rörledningen och in i motorn. säkerställer att fukten och vattnet förångas och följer med luften ut ur torkfiltret 8. Uppfinning utnyttjar alltså en sänkning av lufttrycket över torkmedlet 18 så att omgivnings- luft kan sugas genom torkmedlet 18 varvid fukten avges.

En anordning 1 och/eller en filterenhet 10 enligt uppfinningen innebär alltså en rad fördelar. Plats sparas i fordonet genom att det annars tomma utrymmet i luftfiltret 2 utnyttjas. En utökad kylning uppnås av torkfiltret 8, vilket ger en effek- tivitetshöjning vad gäller torkning av luft, genom att luften som strömmar från luftfiltret 2 via rörledningen 4 och in i motorn passerar torkfiltret 8. Närheten till en existerande undertryckskälla, dvs till det undertryck som skapas av motorns insug i luftfiltret 2 och rörledningen 4, gör det enklare och mer kostnadseffektivt att regenerera torkfiltret.

Härigenom sjunker fordonets bränsleförbrukning. Genom att flera filter 2, 8 kombineras i en enda filterenhet 10, eller placeras nära varandra i fordonet, uppnås färre servicepunkter som gör fordonet enklare och snabbare att underhålla. Genom att kombinera flera funktioner i en och samma enhet uppnås också kostnadsfördelar vid t.ex. tillverkning.

Beskrivningen ovan är i första hand avsedd att underlätta förståelsen för uppfinningen. Uppfinningen är naturligtvis 10 inte begränsad till exemplen i beskrivningen utan även andra utföringsformer av uppfinningen ar möjliga och tänkbara inom ramen för uppfinningstanken och efterföljande patentkravs skyddsomfäng.

Sålunda ar det också tänkbart att torkfiltret 8 istället för att vara placerat i luftfiltrets inre utrymme 9 kan vara placerat i rörledningen 4 men fortfarande i strömmen av luft som passerar frän luftfiltret 2 till motorns insug.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. l. Anordning för rening av luft i ett fordon innefattande ett luftfilter (2) och ett torkfilter (8), försett med ett hölje (ll), och där luftfiltret (2) är anordnat att filtrera luften till fordonets förbränningsmotor och torkfiltret (8) är anordnat att rena och torka luften till fordonets tryckluft- system, kännetecknad av, - att torkfiltret (8) på sådant sätt att strömmen av filtrerad luft från luftfiltret (8)- är anordnat i eller vid luftfiltret (2) (2) passerar och kyler torkfiltret

2. Anordning enligt patentkrav l, kännetecknad av, - att luftfiltret (2) och torkfiltret (8) (lO). är integrerade i en gemensam och sammanbyggd filterenhet

3. Anordning enligt patentkrav l eller 2, kännetecknad av, - att torkfiltret (8) är anordnat att vid regenerering som existerar i luftfiltrets (2) mellan luftfiltret anslutas till det undertryck, inre utrymme (9) eller i rörledningen (4) (2) och fordonets motor, för att generera ett flöde av luft genom torkfiltret (8) och det däri anordnade torkmedlet (l8).

4. Anordning enligt patentkraven 2 eller 3, kännetecknad av, (10) - att den sammanbyggda filterenheten fästes i fordonet med hjälp av en gänganslutning (21).

5. Anordning enligt patentkrav 4, kännetecknad av, (21) - att gänganslutningen kan vara utformad med en gängförsedd tapp (22).

6. Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av, 10 10 (22) med den sammanbyggda filterenhetens vid montering går i ingrepp (10) torkfilter (8). - att den gangförsedda tappen

7. Anordning enligt nagot eller nagra av föregående patentkrav, kännetecknad av, - att kylflänsar (l3) for kylning av torkfiltrets holje ar anordnade vid torkfiltret (8) (ll).

8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av, (13) som förenar torkfiltret - att kylflansarna (12) samtidigt utgor en del av torkfiltrets (8) fastram (8) med luftfiltret (2).