專利名稱：薄膜空氣干燥器及其固定到車輛的方法
技術領域：
本發明涉及一種壓縮空氣系統，如商用車的壓縮空氣制動系統，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：
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，其中車的制動通過壓縮空氣來促動。空氣壓縮機通過發動機操作，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的問題，是能夠負面影響制動系統操作的特殊問題。
結果是，將空氣干燥器結合到壓縮空氣系統可從系統有效地清除水汽。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吸收水汽。但是，干燥劑類干燥器可變飽和，結果是，要求進行清除工作。在進行清除操作時，壓縮機不能向系統提供壓縮空氣。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流到系統。薄膜空氣干燥器允許壓縮空氣連續地流過一組位于管狀薄膜干燥器殼體內的小中空管。中空纖維一般是多孔塑料材料，其上涂復有特殊材料，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的其余部分。為了避免水汽積累在纖維的外面，使系統飽和，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置過濾器。
當薄膜空氣干燥器已經成為工廠和實驗室中干燥劑式干燥器的一種具競爭力的技術時，薄膜空氣干燥器仍未安裝到車輛的壓縮空氣系統，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結合到空氣制動系統的主空氣罐。但是，這些固定結構不能方便地接近薄膜空氣干燥器，進行例行維修，檢驗，修理或更換。
此外，薄膜空氣干燥器的典型固定結構要求單獨的一套固定支架，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計，其可有效地固定到車輛的適當位置，可提供相對方便的接近性，以便進行維修，檢驗，修理或更換。
發明內容
本發明提供了一種固定薄膜空氣干燥器的方法和裝置。本發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。在一個實施例中，薄膜空氣干燥器的端蓋連接到商用車的空氣補給容器。為了固定薄膜空氣干燥器，可將突部焊接到容器的外表面，并提供機構以接合薄膜空氣干燥器端蓋。
本發明的另一實施例在空氣干燥器組件中設置了分開罐。分開罐可結合到空氣補給容器，并提供通到薄膜空氣干燥器芯的出口。
圖1是本發明的薄膜空氣干燥器和固定端蓋的側視圖；圖2是薄膜空氣干燥器的補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施例的側視圖，分開罐結合到主空氣補給罐的隔壁；圖5是圖4的薄膜空氣干燥器的補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的固定端蓋。
具體實施例方式
圖1顯示了本發明的空氣干燥系統，用10來表示，其包括薄膜空氣干燥器芯20，補給端蓋30，輸送端蓋40，和空氣容器，其包括主空氣補給罐50和濕罐60。空氣干燥系統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。所屬領域的技術人員應當知道組合過濾器70可以有各種形式和具有各種結構。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壓力回轉排放閥80。
壓縮機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以常規方式操作，可具有許多形狀和結構，薄膜空氣干燥器的操作細節在本說明中省略。但是，由于優選的空氣干燥器的固定位置靠近空氣補給容器，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。這些數字是示例性的，不能用來限制本發明。
通過多個薄膜空氣干燥器的中空纖維的壓縮空氣現在是干燥的，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輸送到空氣補給罐50和60。空氣回流沿薄膜空氣干燥器纖維的外面移動，收集水蒸氣并通過排放孔99排放到大氣中。通過止回閥96的空氣經過濕罐輸送端口100進入濕罐60，其通過止回閥101連接到主空氣補給罐。空氣然后通過空氣輸送端口102a和102b輸送到系統的其余部分。
現在參考圖2，補給端蓋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給端蓋30的內側壁104和端壁105容納薄膜空氣干燥器芯20的補給側103。來自過濾器的空氣從空氣補給管線106通過空氣入口90進入補給端蓋30。壓縮空氣然后通過補給空間108后進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保留在補給空間108，凹部位于補給端蓋30的內壁104。補給端蓋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。
補給端蓋30固定到主空氣補給罐50的表面。在一個實施例中，如圖2所示，補給端蓋30包括延伸的支架部分120，其位于主空氣補給罐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。在另外的實施例中，使用另外的螺栓將補給端蓋30連接到主空氣補給罐50。此外，在另一實施例中，一個或多個螺栓在端蓋前區固定端蓋。向前移動螺栓有助于減少壓縮空氣進入薄膜空氣干燥器芯20產生的扭矩。在另一實施例中，連接板129設置到補給端蓋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的內側壁132和端壁133容納薄膜空氣干燥器芯20的輸送側130。干燥的壓縮空氣從薄膜空氣干燥器芯20進入輸送端蓋40到達輸送空間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的內壁132的凹部137。在一個實施例中，輸送端蓋40設有短裙邊139，但在另一實施例中，裙邊139可是細長的(如同補給側)，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。在一個實施例中，輸送端蓋40連接到濕罐60，所用方式類似補給端蓋30連接到主空氣補給罐50的方式。在另一實施例中，使用了不同的固定機構來固定輸送端蓋40到濕罐60。
圖4顯示了本發明的另一實施例，其中，使用了分開罐150來收集和排放水蒸氣。來自壓縮機和空氣過濾器的壓縮空氣通過位于分開罐150的入口152進入薄膜空氣干燥器組件10`。分開罐150通過延伸主空氣補給罐50和設置分隔這兩個罐的隔壁154來形成。當壓縮空氣進入分開罐150，速度放慢并冷卻，使得水冷凝并下落到罐底部。可將排放閥80設置到分開罐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進入補給空間80。平面密封件161可設置到補給端壁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顯示了本發明的薄膜空氣干燥器組件10``的第三實施例，其中使用了三罐容器系統。如同其他的實施例，干燥的壓縮空氣通過輸送止回閥96和濕罐入口100進入濕罐60。位于濕罐60的空氣可經過止回閥101進入主空氣補給罐50，或通過止回閥171進入第二空氣補給罐170。然后空氣通過空氣端口102a和102b`可輸送到壓縮空氣系統的其余部分。
盡管附圖顯示出空氣補給容器是隔壁分開的一個單元，還可以是雙罐系統或三罐系統，所屬領域的技術人員應當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。所屬領域的技術人員應當理解這些改變都屬于本發明的范圍。
本發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給容器相符合的形狀，由于薄膜空氣干燥器排放到空氣補給容器，最好將薄膜空氣干燥器固定到空氣補給容器的附近。突部125在預定的距離處，這取決于薄膜空氣干燥器的長度，焊接到空氣補給容器罐，或多個罐。薄膜空氣干燥器端蓋30和40，其間設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。
應當理解薄膜空氣干燥器組件可具有不同的結構和固定機構。還應當理解薄膜空氣干燥器和相應的端蓋可用于任何新設備，或改型以便連接現有部件。這些現有部件使得薄膜空氣干燥器的設計改變最小，但是所屬領域的技術人員應當理解，這些小改進都屬于本發明的范圍。本發明包括這些改進和變化，只要其未脫離所附權利要求或其等同體的范圍。
權利要求
1.一種空氣干燥器組件，可用于壓縮空氣系統，所述組件包括補給端蓋和輸送端蓋，其間設有薄膜空氣干燥器芯；空氣補給容器；和機構，可連接所述端蓋到所述空氣補給容器。
2.根據權利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述補給端蓋包括裙邊，其覆蓋所述薄膜空氣干燥器芯的一系列排氣孔。
3.根據權利要求1所述的空氣干燥器組件，所述補給端蓋包括補給空間和沿所述補給端蓋內表面的密封件。
4.根據權利要求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表面的密封件。
5.根據權利要求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給容器的入口端口連通。
6.根據權利要求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給容器的入口端口的密封件。
7.根據權利要求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給容器的附近。
8.根據權利要求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給容器的外表面。
9.根據權利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述空氣補給容器包括兩個空氣補給罐。
10.根據權利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述空氣補給容器包括三個空氣補給罐。
11.根據權利要求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給容器的機構包括一組一個或多個突部，其固定到所述空氣補給容器；和一個或多個相應的螺栓。
12.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求13所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述分開罐結合到所述空氣補給容器。
15.根據權利要求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，其與所述補給端蓋的補給空間連通。
16.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的空氣干燥器組件，其特征在于，所述空氣補給容器可與商用車的空氣制動系統連接。
19.一種薄膜干燥器端蓋，其包括機構，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；和機構，連接所述端蓋到空氣補給容器。
20.根據權利要求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.根據權利要求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構的密封件。
22.根據權利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述端蓋還包括細長的裙邊，可覆蓋一部分所述薄膜空氣干燥器芯。
23.根據權利要求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給容器的機構包括容納突部的機構和螺栓，所述螺栓固定所述端蓋到所述突部。
24.根據權利要求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.根據權利要求19所述的薄膜空氣干燥器端蓋，其特征在于，所述空氣補給容器可連接商用車的空氣制動系統。
26.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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所述空氣補給容器的端口。
30.根據權利要求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給容器的附近。
31.根據權利要求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給容器的外表面。
32.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述空氣補給容器可連接商用車的空氣制動系統。
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)連接到空氣補給容器(50)的表面。將突部焊接到空氣補給容器(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用于兩個或三個空氣補給容器系統(50，60，170)。分開罐(150)屬于空氣干燥器系統(10)，可代替組合過濾器，以減少到達薄膜空氣干燥器芯(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 優先權日2002年10月18日
發明者蘭德爾·W·尼科爾斯, F·W·霍夫曼, L·A·奎恩 申請人:奔迪士商業運輸系統公司