专利名称：用于冷却的压缩气体干燥机的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种用于冷却的压缩气体干燥机。
背景技术：
上述这种用于冷却的压缩气体干燥机实质上为一种致冷机器，该机器通常能从一给定的压缩空气流或者其它种类的压缩气体中去除潮气。在本申请的说明书中尽管只对压缩空气进行了描述，但是，可以理解到还包括并且可用于其它类型的需要干燥的压缩气体或者压缩气体的混合物中。
压缩空气中的潮气通常是管道系统的过早损坏和腐蚀的主要因素，最终导致故障或者使用压缩空气的机器的不可靠性。这样，就需要在将压缩空气输入到使用其的机器和设备之前去除压缩空气中的潮气。
在传统的操作模式中，用于冷却的压缩气体干燥机的工作原理是进入干燥机内的压缩空气被冷却以便使潮气(水蒸气)凝结。
干燥机主要包括一组换热器，这些换热器包括一热量回收装置或者气体-气体换热器，一个蒸发器或者气体-冷却剂换热器，以及一冷凝水分离器。
一冷凝水排出系统连接到在这组换热器的外面上。
该冷凝水排出系统可以包括，例如一冷凝水抽空装置和一用于将冷凝水收集在其中的容器，其中，该容器必须能耐受与其相连的冷却压缩空气的压力。
待干燥的压缩空气含有水蒸气，其通常具有约100％的相对湿度。
因此，压缩空气首先在热量回收装置中进行预冷却，然后在蒸发器的冷却部分中继续冷却直至达到希望的露点为止。
为了获得这样的冷却效果，需要使用在该蒸发器的冷却部分中蒸发的冷却剂或者冷却介质。该蒸发冷却介质是在致冷循环中产生的。
这样，已经先在热量回收装置中并且其次在蒸发器中进行了冷却的压缩空气到达一冷凝水分离器，在该冷凝水分离器中，将凝结的水蒸气从空气中分离出来。然后，通过设置冷凝水排出装置将获得的冷凝水排出。
从该冷凝水分离器中流出的空气流过最初的热量回收装置，由换热器产生预冷却并使该压缩空气流入到干燥机中。
设置在干燥机之外的冷凝水排出系统以及换热器组件的主要缺点在于，干燥机具有庞大的体积而且导致在方便地设置该干燥机上具有更多的困难。
在用于冷却的压缩气体干燥机中使用所谓的“智能”型冷凝水排出系统(即该排出系统仅能排出冷凝水而不会排出压缩空气)还有另一个典型的缺点，即需要该冷凝水排出系统具有一位于干燥机之外的冷凝水收集容器，该收集容器需要耐压，而且在利用适当的冷凝水排出装置将冷凝水排出之前用于方便地收集冷凝水。
前述装置的另一个缺点在于冷凝水排出装置总是位于换热器组件的外面。
发明内容
根据上述情况，本发明的一个主要目的在于以一种非常简单、低成本、具有实用性和确保适当操作的方式来克服现有技术方案中存在的上述缺点。
本发明的另一个目的是提供一种用于冷却的压缩空气干燥机，为了满足降低成本和减小空间(即增加紧凑性)的需要，该干燥机与一个冷凝水排出系统集成而构成一个组件。
本发明的另一个目的是提供一种用于冷却的压缩空气干燥机，该干燥机设计得非常紧凑，这样就能够方便地集成在其所要安装或者嵌入的系统中。
本发明旨在获得一种用于冷却的压缩空气干燥机的冷凝水排出系统，该系统具有附属权利要求书所述的特征和特点。
此外，本发明的结构，操作和与构造有关的特征，以及类似的现有技术方案的优点，都可以结合附图通过对下面对非限定性实施例的详细说明而清楚地得到理解，而且附图中示出了一种具有新颖性的、用于冷却的压缩空气干燥机的冷凝水排出系统。
图1是本发明干燥机的一优选实施例的示意图。
具体实施例方式
参照图1，在该图示出的本发明优选实施例中，上述这种用于冷却的压缩空气干燥机的冷凝水排出系统通常以附图标记10表示，该系统包括一组换热器11，这些换热器包括一热量回收装置或者气体-气体换热器20，一个蒸发器或者气体-冷却剂换热器30。
干燥机10还包括一容器51和一个冷凝水排出系统90，其中容器51围绕在这组换热器11的一部分上，而冷凝水排出系统90与这组换热器11集成而构成一个组件，从而获得了一个非常紧凑并且具有非常小空间需要的干燥机。
气体-气体换热器20具有一个用于已干燥压缩空气的、所谓的预冷却部分22，以及一个用于已干燥压缩空气的加热部分24，而蒸发器30具有一用于压缩空气的冷却部分32和一用于冷却剂或者冷却介质的蒸发部分34，其中该冷却剂流过一致冷回路40。
干燥机10还包括一安装在所述容器51中的冷凝水分离器50。
在这组换热器11的换热器中，热交换过程可以以逆流、横向流动或者其组合的方式来进行。
在这组换热器11中使用的换热器可以通过所谓的“杆&板”技术来制成，该技术利用铝在真空或者保护气体炉中钎焊，以及利用高效翅片型换热器表面来实现。
设置在这组换热器11中的两个换热器可以以各种方式来布置，例如并列设置，即彼此紧靠或者彼此叠置。
此外，为了获得一组在尺寸方面更紧凑的换热器组11，冷凝水分离器50优选设置在蒸发器30的附近。
在该冷凝水分离器50中的冷凝水分离也可以以各种方式来进行。因此，可以使用现有技术中通常用于除雾器的例如金属线等来实现分离，或者使用在上述换热器或者离心元件中使用的相同或者类似的翅面来实现分离。
在这些情况下，在这组换热器11中产生的冷凝水通过冷凝水分离器50分离然后积聚在干燥机10的容器51的底部53中。
冷凝水排出系统90包括一个电子处理和控制单元58以及一个冷凝水抽空装置52，在一个优选的实施例中，将该冷凝水抽空装置52直接连接到干燥机10的容器51的底部53上并且由上述电子单元58来控制。
冷凝水排出系统90包括至少一个传感器56，该传感器用于检测积聚在干燥机10的容器51的底部53中的冷凝水的水位，而且所述的至少一个传感器56被设置在干燥机10的容器51的底部53之内或者之外。
上述至少一个水位传感器56还用于检测由冷凝水分离器50分离并且积聚在容器51的底部53中的冷凝水的水位。
冷凝水抽空装置52还设有一个冷凝水泄水阀，以便将积聚在干燥机10的容器51的底部53中的冷凝水排出。
此外，该冷凝水抽空装置52上的冷凝水泄水阀优选是一个适于由电子控制单元58来控制的电磁阀。
与该冷凝水泄水阀相同，上述至少一个水位传感器56可由电子处理和控制单元58来调节和控制。
在一个优选方式中，该电子处理和控制单元58还控制整个干燥机10的操作。
电子设备58接收到至少一个来自于至少一个水位传感器56的信号，并且根据该信号，设备58控制冷凝水抽空装置52，特别是控制泄水阀而使其开启。在该连接中可以采用各种不同的控制逻辑，但是所有这些控制逻辑都应该是基于利用积聚在容器51的底部53的体积内冷凝水而非压缩空气的排出原理，同时保持冷凝水的水位，从而避免在露点提高之下产生同样的冷凝水。
此外，无论因何原因出现反常情况时，该电子单元58都能发出一适当的警报信号。
举例来讲，在开启泄水阀的过程中出现反常情况时，通过水位传感器56检测到的冷凝水的水位在一预设的足够长的时间后不能适当地减少。
可优选的是，至少水位传感器56是一电容型传感器。
在另一个优选实施方式中，至少一个传感器56是通过两个传感器，即一第一传感器和一第二传感器来构成的，这两个传感器分别检测容器51的底部53内冷凝水的最低容许水位和最高容许水位。
这样，当第二传感器检测出已经达到最高容许水位时，电子控制单元58使冷凝水抽空装置52的泄水阀开启，并且保持该开启状态直到达到由第一传感器检测出的冷凝水的最低容许水位为止，此时，电子控制单元58使冷凝水抽空装置52的泄水阀关闭。
在本发明的一个优选实施例中，干燥机包括一个由金属制成的冷凝水分离器50和至少一个电容型传感器56。
此外，冷凝水排出系统90包括一个传感器固定件54，其优选由塑料制成并且耐压，从而可将至少一个传感器56容纳在容器10的底部53中。
将水位传感器56在距离在容器10的底部53的金属壁适当距离处固定到传感器固定件54上，从而避免该传感器受到上述壁的影响。
另外，通过利用电子单元58来控制整个干燥机10的操作，还使该干燥机获得优化、标准化和降低成本。
标准化的另一个优点还在于易于获得和容易发现组成部件，例如要使用的电磁泄水阀52和用于容纳水位传感器56的耐压容器，因此减少了成本和尺寸。
因此，通过将冷凝水排出系统90和换热器组集成在一起，就能够获得一个更紧凑和使用更方便的干燥机10，同时还能降低整个成本。
在一个优选方式中，干燥机10包括一个蒸发器30和一热量回收装置20，该蒸发器30和热量回收装置20彼此集成而构成一个单件式部件，并且与冷凝水排出系统90构成一个组件。
通过结合附图对说明书的上述描述，可以更清楚地理解到本发明的用于冷却的压缩气体干燥机是如何工作以及其实用性和优点，从而完全实现了本发明前述的目的。
可以理解到，本发明的用于冷却的压缩气体干燥机可以具有不同于前述结合附图描述的仅为非限定性实施例的各种结构，而且与干燥机的各部分的结构相连的材料也可以不同，而且都不会偏离由附属权利要求所限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于冷却的压缩气体干燥机(10)，该干燥机包括一个容器(51)，该容器(51)围绕在一组换热器(11)的一部分上，该换热器包括一热量回收装置(20)和一个蒸发器(30)，其特征在于，所述的干燥机包括一个冷凝水排出系统(90)，该系统与这组换热器(11)集成而构成一个组件，其中所述冷凝水排出系统(90)包括至少一个用于检测干燥机(10)内的冷凝水水位的传感器(56)。
2.根据权利要求1所述的干燥机(10)，其特征在于，该干燥机还包括一位于所述容器(51)内紧靠蒸发器(30)的冷凝水分离器(50)。
3.根据权利要求1所述的干燥机，其特征在于，所述的冷凝水排出系统(90)包括一个电子控制设备(58)和一个冷凝水抽空装置(52)。
4.根据权利要求3所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的冷凝水抽空装置(52)直接连接到干燥机(10)的容器(51)的一底部(53)上。
5.根据权利要求3或者4所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的冷凝水抽空装置(52)包括一个用于使积聚在干燥机(10)的容器(51)的底部(53)中的冷凝水排出的泄水阀。
6.根据权利要求5所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的冷凝水抽空装置(52)的冷凝水泄水阀是一个电磁阀。
7.根据权利要求2所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的冷凝水分离器(50)由金属制成。
8.根据前述权利要求之一所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的至少一个传感器(56)被安装在干燥机(10)的容器(51)的底部(53)内。
9.根据前述权利要求1至7之一所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的至少一个传感器(56)被安装在干燥机(10)的容器(51)的底部(53)外。
10.根据权利要求8所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的至少一个传感器(56)由两个水位传感器构成，上述两个传感器分别用于检测干燥机(10)的容器(51)的底部(53)内的冷凝水的一最低容许水位和一最高容许水位。
11.根据权利要求10所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的至少一个传感器(56)是一个电容型传感器。
12.根据前述权利要求8至11之一所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的冷凝水排出系统(90)包括至少一个用于容纳至少一个传感器(56)的传感器固定件(54)。
13.根据权利要求12所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的至少一个传感器固定件(54)是由塑料制成。
14.根据前述权利要求之一所述的干燥机(10)，其特征在于，该干燥机包括一个旋塞和/或过滤器。
15.根据前述权利要求之一所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的旋塞连接到干燥机(10)的容器(51)的底部(53)上。
16.根据前述权利要求之一所述的干燥机(10)，其特征在于，所述的过滤器连接到干燥机(10)的容器(51)的底部(53)上。
17.根据前述权利要求之一所述的干燥机(10)，其特征在于，所述热量回收装置(20)和所述蒸发器(30)彼此集成并且和所述冷凝水排出系统(90)集成而构成一个单件式组件。
18.根据前述权利要求之一所述的用于冷却的压缩气体干燥机(10)，其特征在于，所述的电子控制设备(58)还控制整个干燥机(10)的操作。
全文摘要
一种用于冷却的压缩气体干燥机(10)，该干燥机包括一个容器(51)，该容器(51)围绕在一组换热器(11)的一部分上，该换热器包括一热量回收装置(20)和一个蒸发器(30)。在本发明中，干燥机包括一个冷凝水排出系统(90)，该系统与这组换热器(11)集成而构成一个组件，其中所述冷凝水排出系统(90)包括至少一个用于检测容器(51)内的冷凝水水位的传感器(56)。
文档编号B01D53/26GK1669621SQ20051000639
公开日2005年9月21日 申请日期2005年1月28日 优先权日2004年1月30日
发明者L·贝勒莫 申请人:东尼克 亨特 希罗斯股份公司