專利名稱：薄膜空氣干燥器及其固定到車輛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮空氣系統(tǒng)，如商用車的壓縮空氣制動系統(tǒng)，的空氣干燥器組件，具體涉及薄膜空氣干燥器及固定薄膜干燥器的方法和裝置。
背景技術(shù)：
商用車，如卡車，公共汽車和大型商用車，通常配備壓縮空氣制動系統(tǒng)，其中車的制動通過壓縮空氣來促動?？諝鈮嚎s機(jī)通過發(fā)動機(jī)操作，儲罐保持一定量的壓縮空氣，用于制動和其他壓縮空氣用途。水汽和油是兩個伴隨壓縮空氣系統(tǒng)的問題，是能夠負(fù)面影響制動系統(tǒng)操作的特殊問題。
結(jié)果是，將空氣干燥器結(jié)合到壓縮空氣系統(tǒng)可從系統(tǒng)有效地清除水汽。一般地，空氣干燥器包含干燥劑材料，可從壓縮空氣和壓縮機(jī)吸收水汽。但是，干燥劑類干燥器可變飽和，結(jié)果是，要求進(jìn)行清除工作。在進(jìn)行清除操作時，壓縮機(jī)不能向系統(tǒng)提供壓縮空氣。要用回流空氣清除干燥劑的水汽。
薄膜空氣干燥器用來提供壓縮空氣連續(xù)流到系統(tǒng)。薄膜空氣干燥器允許壓縮空氣連續(xù)地流過一組位于管狀薄膜干燥器殼體內(nèi)的小中空管。中空纖維一般是多孔塑料材料，其上涂復(fù)有特殊材料，使得管能透過水汽，但空氣不能。因此，空氣通過薄膜干燥器的中空纖維，水汽透過纖維壁，收集到中空纖維的外面。同時，干燥的空氣可流過系統(tǒng)的其余部分。為了避免水汽積累在纖維的外面，使系統(tǒng)飽和，允許一部分干燥空氣返回，在纖維外面通過薄膜空氣干燥器。允許回流空氣膨脹，吸收管外面的水汽，然后排出薄膜空氣干燥器，一般是到大氣中。此外，由于油蒸氣、液體水、含碳材料和其他污染物可降低薄膜空氣干燥器的效率，一般要在薄膜空氣干燥器的上游設(shè)置過濾器。
當(dāng)薄膜空氣干燥器已經(jīng)成為工廠和實(shí)驗(yàn)室中干燥劑式干燥器的一種具競爭力的技術(shù)時，薄膜空氣干燥器仍未安裝到車輛的壓縮空氣系統(tǒng)，其原因是薄膜空氣干燥器難以固定到車輛。過去，薄膜空氣干燥器已經(jīng)結(jié)合到空氣制動系統(tǒng)的主空氣罐。但是，這些固定結(jié)構(gòu)不能方便地接近薄膜空氣干燥器，進(jìn)行例行維修，檢驗(yàn)，修理或更換。
此外，薄膜空氣干燥器的典型固定結(jié)構(gòu)要求單獨(dú)的一套固定支架，來固定薄膜空氣干燥器到車輛。
因此，需要一種薄膜空氣干燥器的新設(shè)計(jì)，其可有效地固定到車輛的適當(dāng)位置，可提供相對方便的接近性，以便進(jìn)行維修，檢驗(yàn)，修理或更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種固定薄膜空氣干燥器的方法和裝置。本發(fā)明的一個方面是固定薄膜空氣干燥器到車輛的方法和裝置。在一個實(shí)施例中，薄膜空氣干燥器的端蓋連接到商用車的空氣補(bǔ)給容器。為了固定薄膜空氣干燥器，可將突部焊接到容器的外表面，并提供機(jī)構(gòu)以接合薄膜空氣干燥器端蓋。
本發(fā)明的另一實(shí)施例在空氣干燥器組件中設(shè)置了分開罐。分開罐可結(jié)合到空氣補(bǔ)給容器，并提供通到薄膜空氣干燥器芯的出口。


圖1是本發(fā)明的薄膜空氣干燥器和固定端蓋的側(cè)視圖；圖2是薄膜空氣干燥器的補(bǔ)給端蓋的近距離視圖；圖3是薄膜空氣干燥器的輸送端的近距離視圖；
圖4是薄膜空氣干燥器的一個實(shí)施例的側(cè)視圖，分開罐結(jié)合到主空氣補(bǔ)給罐的隔壁；圖5是圖4的薄膜空氣干燥器的補(bǔ)給端蓋的近距離視圖；圖6顯示了薄膜空氣干燥器和固定到三罐式空氣容器系統(tǒng)的固定端蓋。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了本發(fā)明的空氣干燥系統(tǒng)，用10來表示，其包括薄膜空氣干燥器芯20，補(bǔ)給端蓋30，輸送端蓋40，和空氣容器，其包括主空氣補(bǔ)給罐50和濕罐60。空氣干燥系統(tǒng)10可選地包括組合過濾器70，其位于薄膜空氣干燥器芯20上游，可濾掉油蒸氣、液體水，含碳材料和其他污染物。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道組合過濾器70可以有各種形式和具有各種結(jié)構(gòu)。例如，圖一顯示的組合過濾器70是Bendix Puradix過濾器，連接到Bendix DV-2壓力回轉(zhuǎn)排放閥80。
壓縮機(jī)的壓縮空氣一般帶有油蒸氣，和懸浮微粒油，油，水蒸氣，液體水，含碳材料和其他污染物。壓縮空氣輸送到組合過濾器70，其分離掉重污染物，如油，油蒸氣和液體水。通常是在重力作用下，這些污染物流到組合過濾器70的底部，在底部收集直到通過排放閥80排出。壓縮空氣然后通過位于補(bǔ)給端蓋30的空氣入口90輸送到薄膜空氣干燥器芯20。壓縮空氣然后通過薄膜空氣干燥器芯20輸送，其中的水蒸氣從壓縮空氣中分離。
由于薄膜空氣干燥器芯20以常規(guī)方式操作，可具有許多形狀和結(jié)構(gòu)，薄膜空氣干燥器的操作細(xì)節(jié)在本說明中省略。但是，由于優(yōu)選的空氣干燥器的固定位置靠近空氣補(bǔ)給容器，薄膜空氣干燥器可以是直徑為1到3英寸和長度為18到36英寸的管狀。這些數(shù)字是示例性的，不能用來限制本發(fā)明。
通過多個薄膜空氣干燥器的中空纖維的壓縮空氣現(xiàn)在是干燥的，并收集在位于輸送端蓋40的輸送空間94。輸送空間94中的干燥壓縮空氣可以回流方式通過薄膜空氣干燥器芯20輸送，或通過輸送止回閥96輸送到空氣補(bǔ)給罐50和60?？諝饣亓餮乇∧た諝飧稍锲骼w維的外面移動，收集水蒸氣并通過排放孔99排放到大氣中。通過止回閥96的空氣經(jīng)過濕罐輸送端口100進(jìn)入濕罐60，其通過止回閥101連接到主空氣補(bǔ)給罐。空氣然后通過空氣輸送端口102a和102b輸送到系統(tǒng)的其余部分。
現(xiàn)在參考圖2，補(bǔ)給端蓋30可用任何適合的材料制造，包括鑄鋁，其尺寸加工成可以牢固固定的方式沿補(bǔ)給端蓋30的內(nèi)側(cè)壁104和端壁105容納薄膜空氣干燥器芯20的補(bǔ)給側(cè)103。來自過濾器的空氣從空氣補(bǔ)給管線106通過空氣入口90進(jìn)入補(bǔ)給端蓋30。壓縮空氣然后通過補(bǔ)給空間108后進(jìn)入薄膜空氣干燥器纖維。壓縮空氣通過位于凹部112的密封件110保留在補(bǔ)給空間108，凹部位于補(bǔ)給端蓋30的內(nèi)壁104。補(bǔ)給端蓋30還包括延伸的裙邊116，其在薄膜空氣干燥器芯20的一定長度上延伸，覆蓋排放孔99，從而保護(hù)排放孔免于灰塵和碎粒。但是。為了使空氣和水從排放孔99排出，延伸的裙邊116從薄膜空氣干燥器芯20的表面升起一定空間。
補(bǔ)給端蓋30固定到主空氣補(bǔ)給罐50的表面。在一個實(shí)施例中，如圖2所示，補(bǔ)給端蓋30包括延伸的支架部分120，其位于主空氣補(bǔ)給罐50的外表面。支架部分120的切口部分122容納突部125，突部焊接到主空氣補(bǔ)給罐50。螺栓127然后通過支架部分120的孔螺紋連接到突部125的相配合的螺紋。在另外的實(shí)施例中，使用另外的螺栓將補(bǔ)給端蓋30連接到主空氣補(bǔ)給罐50。此外，在另一實(shí)施例中，一個或多個螺栓在端蓋前區(qū)固定端蓋。向前移動螺栓有助于減少壓縮空氣進(jìn)入薄膜空氣干燥器芯20產(chǎn)生的扭矩。在另一實(shí)施例中，連接板129設(shè)置到補(bǔ)給端蓋30，以提供額外的支撐。
圖3顯示了輸送端蓋40。輸送端蓋40可用任何適合的材料制造，包括鑄鋁，其尺寸加工成可以牢固固定方式沿輸送端蓋40的內(nèi)側(cè)壁132和端壁133容納薄膜空氣干燥器芯20的輸送側(cè)130。干燥的壓縮空氣從薄膜空氣干燥器芯20進(jìn)入輸送端蓋40到達(dá)輸送空間94。壓縮空氣通過密封件135保留在輸送空間94，密封件位于輸送端壁40的內(nèi)壁132的凹部137。在一個實(shí)施例中，輸送端蓋40設(shè)有短裙邊139，但在另一實(shí)施例中，裙邊139可是細(xì)長的(如同補(bǔ)給側(cè))，以便幫助保持薄膜空氣干燥器芯20。輸送空間94中的干燥壓縮空氣可以回流形式重新進(jìn)入薄膜空氣干燥器芯20，以收集和排放水蒸氣，或通過輸送止回閥96和濕罐輸送端口100輸送到濕罐60。平面密封件141可設(shè)置到輸送端蓋40底部的凹部143，圍繞濕罐輸送端口100以提供氣密密封。
輸送端蓋40固定到濕罐60的表面。在一個實(shí)施例中，輸送端蓋40連接到濕罐60，所用方式類似補(bǔ)給端蓋30連接到主空氣補(bǔ)給罐50的方式。在另一實(shí)施例中，使用了不同的固定機(jī)構(gòu)來固定輸送端蓋40到濕罐60。
圖4顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中，使用了分開罐150來收集和排放水蒸氣。來自壓縮機(jī)和空氣過濾器的壓縮空氣通過位于分開罐150的入口152進(jìn)入薄膜空氣干燥器組件10`。分開罐150通過延伸主空氣補(bǔ)給罐50和設(shè)置分隔這兩個罐的隔壁154來形成。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入分開罐150，速度放慢并冷卻，使得水冷凝并下落到罐底部?？蓪⑴欧砰y80設(shè)置到分開罐150的底部，將冷凝的水蒸氣排出。如圖5所示，來自分開罐150的空氣通過分開出口端口155進(jìn)入補(bǔ)給空間80。平面密封件161可設(shè)置到補(bǔ)給端壁30的底部的凹部163，圍繞分開罐出口端口155以提供氣密密封。薄膜空氣干燥器組件10`的其余方面類似于薄膜空氣干燥器組件10。
圖6顯示了本發(fā)明的薄膜空氣干燥器組件10``的第三實(shí)施例，其中使用了三罐容器系統(tǒng)。如同其他的實(shí)施例，干燥的壓縮空氣通過輸送止回閥96和濕罐入口100進(jìn)入濕罐60。位于濕罐60的空氣可經(jīng)過止回閥101進(jìn)入主空氣補(bǔ)給罐50，或通過止回閥171進(jìn)入第二空氣補(bǔ)給罐170。然后空氣通過空氣端口102a和102b`可輸送到壓縮空氣系統(tǒng)的其余部分。
盡管附圖顯示出空氣補(bǔ)給容器是隔壁分開的一個單元，還可以是雙罐系統(tǒng)或三罐系統(tǒng)，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道罐可以是分開的。此外，可使用其他的罐，或以其他的不同方式固定到罐上。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解這些改變都屬于本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明還包括了固定薄膜空氣干燥器到車輛的方法。由于薄膜空氣干燥器具有與空氣補(bǔ)給容器相符合的形狀，由于薄膜空氣干燥器排放到空氣補(bǔ)給容器，最好將薄膜空氣干燥器固定到空氣補(bǔ)給容器的附近。突部125在預(yù)定的距離處，這取決于薄膜空氣干燥器的長度，焊接到空氣補(bǔ)給容器罐，或多個罐。薄膜空氣干燥器端蓋30和40，其間設(shè)有薄膜空氣干燥器芯20，然后通過一個或多個螺栓127直接固定到突部125。輸送端蓋40對齊，使得輸送止回閥94連接到濕罐入口端口100。
應(yīng)當(dāng)理解薄膜空氣干燥器組件可具有不同的結(jié)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)。還應(yīng)當(dāng)理解薄膜空氣干燥器和相應(yīng)的端蓋可用于任何新設(shè)備，或改型以便連接現(xiàn)有部件。這些現(xiàn)有部件使得薄膜空氣干燥器的設(shè)計(jì)改變最小，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些小改進(jìn)都屬于本發(fā)明的范圍。本發(fā)明包括這些改進(jìn)和變化，只要其未脫離所附權(quán)利要求或其等同體的范圍。
權(quán)利要求
1.一種空氣干燥器組件，可用于壓縮空氣系統(tǒng)，所述組件包括補(bǔ)給端蓋和輸送端蓋，其間設(shè)有薄膜空氣干燥器芯；空氣補(bǔ)給容器；和機(jī)構(gòu)，可連接所述端蓋到所述空氣補(bǔ)給容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述補(bǔ)給端蓋包括裙邊，其覆蓋所述薄膜空氣干燥器芯的一系列排氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，所述補(bǔ)給端蓋包括補(bǔ)給空間和沿所述補(bǔ)給端蓋內(nèi)表面的密封件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述輸送端蓋包括輸送空間和沿所述輸送端蓋內(nèi)表面的密封件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件其特征在于，所述輸送端蓋包括止回閥，其與通到所述空氣補(bǔ)給容器的入口端口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述輸送端蓋還包括圍繞通到所述空氣補(bǔ)給容器的入口端口的密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述薄膜空氣干燥器位于所述空氣補(bǔ)給容器的附近。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述薄膜空氣干燥器連接到所述空氣補(bǔ)給容器的外表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述空氣補(bǔ)給容器包括兩個空氣補(bǔ)給罐。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述空氣補(bǔ)給容器包括三個空氣補(bǔ)給罐。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，連接所述端蓋到所述空氣補(bǔ)給容器的機(jī)構(gòu)包括一組一個或多個突部，其固定到所述空氣補(bǔ)給容器；和一個或多個相應(yīng)的螺栓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，至少一個所述端蓋還包括連接板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述組件還包括分開罐。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述分開罐結(jié)合到所述空氣補(bǔ)給容器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述分開罐包括出口端口，其與所述補(bǔ)給端蓋的補(bǔ)給空間連通。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述組件還包括圍繞所述分開罐的出口端口的密封件。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述分開罐包括排放閥。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述空氣補(bǔ)給容器可與商用車的空氣制動系統(tǒng)連接。
19.一種薄膜干燥器端蓋，其包括機(jī)構(gòu)，可容納薄膜空氣干燥器芯；端口，與所述薄膜空氣干燥器芯連通；和機(jī)構(gòu)，連接所述端蓋到空氣補(bǔ)給容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述端蓋還包括包圍所述端口的密封件。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述端蓋還包括圍繞所述容納薄膜空氣干燥器芯的機(jī)構(gòu)的密封件。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述端蓋還包括細(xì)長的裙邊，可覆蓋一部分所述薄膜空氣干燥器芯。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述連接端蓋到空氣補(bǔ)給容器的機(jī)構(gòu)包括容納突部的機(jī)構(gòu)和螺栓，所述螺栓固定所述端蓋到所述突部。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述端蓋還包括連接板。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述空氣補(bǔ)給容器可連接商用車的空氣制動系統(tǒng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述端口容納止回閥。
27.一種固定薄膜空氣干燥器的方法，包括步驟焊接一個或多個突部到所述空氣補(bǔ)給容器；和螺栓連接一個或多個薄膜空氣干燥器端蓋到所述突部。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟螺栓連接第一所述端蓋到所述突部；連接薄膜空氣干燥器芯的第一端到第一端蓋；連接所述薄膜空氣干燥器芯的第二端到第二端蓋；和螺栓連接所述第二端蓋到所述突部。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟使至少一個所述端蓋對準(zhǔn)所述空氣補(bǔ)給容器的端口。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法其特征在于，所述薄膜空氣干燥器芯連接到所述空氣補(bǔ)給容器的附近。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述薄膜空氣干燥器芯連接到所述空氣補(bǔ)給容器的外表面。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述空氣補(bǔ)給容器可連接商用車的空氣制動系統(tǒng)。
全文摘要
提出了一種固定空氣干燥器(10)到商用車的方法和裝置。薄膜空氣干燥器(10)的端蓋(30，40)保持薄膜空氣干燥器芯(20)和將薄膜空氣干燥器(10)連接到空氣補(bǔ)給容器(50)的表面。將突部焊接到空氣補(bǔ)給容器(50)的外表面，然后螺栓連接端蓋(30，40)到突部，將薄膜空氣干燥器(10)固定。這種方法和裝置可應(yīng)用于兩個或三個空氣補(bǔ)給容器系統(tǒng)(50，60，170)。分開罐(150)屬于空氣干燥器系統(tǒng)(10)，可代替組合過濾器，以減少到達(dá)薄膜空氣干燥器芯(20)的水汽。
文檔編號B60T17/00GK1705579SQ200380101476
公開日2005年12月7日 申請日期2003年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者蘭德爾·W·尼科爾斯, F·W·霍夫曼, L·A·奎恩 申請人:奔迪士商業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)公司