专利名称：薄膜空气干燥器及其固定到车辆的方法
技术领域：
本发明涉及一种压缩空气系统，如商用车的压缩空气制动系统，的空气干燥器组件，具体涉及薄膜空气干燥器及固定薄膜干燥器的方法和装置。
背景技术：
商用车，如卡车，公共汽车和大型商用车，通常配备压缩空气制动系统，其中车的制动通过压缩空气来促动。空气压缩机通过发动机操作，储罐保持一定量的压缩空气，用于制动和其他压缩空气用途。水汽和油是两个伴随压缩空气系统的问题，是能够负面影响制动系统操作的特殊问题。
结果是，将空气干燥器结合到压缩空气系统可从系统有效地清除水汽。一般地，空气干燥器包含干燥剂材料，可从压缩空气和压缩机吸收水汽。但是，干燥剂类干燥器可变饱和，结果是，要求进行清除工作。在进行清除操作时，压缩机不能向系统提供压缩空气。要用回流空气清除干燥剂的水汽。
薄膜空气干燥器用来提供压缩空气连续流到系统。薄膜空气干燥器允许压缩空气连续地流过一组位于管状薄膜干燥器壳体内的小中空管。中空纤维一般是多孔塑料材料，其上涂复有特殊材料，使得管能透过水汽，但空气不能。因此，空气通过薄膜干燥器的中空纤维，水汽透过纤维壁，收集到中空纤维的外面。同时，干燥的空气可流过系统的其余部分。为了避免水汽积累在纤维的外面，使系统饱和，允许一部分干燥空气返回，在纤维外面通过薄膜空气干燥器。允许回流空气膨胀，吸收管外面的水汽，然后排出薄膜空气干燥器，一般是到大气中。此外，由于油蒸气、液体水、含碳材料和其他污染物可降低薄膜空气干燥器的效率，一般要在薄膜空气干燥器的上游设置过滤器。
当薄膜空气干燥器已经成为工厂和实验室中干燥剂式干燥器的一种具竞争力的技术时，薄膜空气干燥器仍未安装到车辆的压缩空气系统，其原因是薄膜空气干燥器难以固定到车辆。过去，薄膜空气干燥器已经结合到空气制动系统的主空气罐。但是，这些固定结构不能方便地接近薄膜空气干燥器，进行例行维修，检验，修理或更换。
此外，薄膜空气干燥器的典型固定结构要求单独的一套固定支架，来固定薄膜空气干燥器到车辆。
因此，需要一种薄膜空气干燥器的新设计，其可有效地固定到车辆的适当位置，可提供相对方便的接近性，以便进行维修，检验，修理或更换。
发明内容
本发明提供了一种固定薄膜空气干燥器的方法和装置。本发明的一个方面是固定薄膜空气干燥器到车辆的方法和装置。在一个实施例中，薄膜空气干燥器的端盖连接到商用车的空气补给容器。为了固定薄膜空气干燥器，可将突部焊接到容器的外表面，并提供机构以接合薄膜空气干燥器端盖。
本发明的另一实施例在空气干燥器组件中设置了分开罐。分开罐可结合到空气补给容器，并提供通到薄膜空气干燥器芯的出口。
图1是本发明的薄膜空气干燥器和固定端盖的侧视图；图2是薄膜空气干燥器的补给端盖的近距离视图；图3是薄膜空气干燥器的输送端的近距离视图；
图4是薄膜空气干燥器的一个实施例的侧视图，分开罐结合到主空气补给罐的隔壁；图5是图4的薄膜空气干燥器的补给端盖的近距离视图；图6显示了薄膜空气干燥器和固定到三罐式空气容器系统的固定端盖。
具体实施例方式
图1显示了本发明的空气干燥系统，用10来表示，其包括薄膜空气干燥器芯20，补给端盖30，输送端盖40，和空气容器，其包括主空气补给罐50和湿罐60。空气干燥系统10可选地包括组合过滤器70，其位于薄膜空气干燥器芯20上游，可滤掉油蒸气、液体水，含碳材料和其他污染物。所属领域的技术人员应当知道组合过滤器70可以有各种形式和具有各种结构。例如，图一显示的组合过滤器70是Bendix Puradix过滤器，连接到Bendix DV-2压力回转排放阀80。
压缩机的压缩空气一般带有油蒸气，和悬浮微粒油，油，水蒸气，液体水，含碳材料和其他污染物。压缩空气输送到组合过滤器70，其分离掉重污染物，如油，油蒸气和液体水。通常是在重力作用下，这些污染物流到组合过滤器70的底部，在底部收集直到通过排放阀80排出。压缩空气然后通过位于补给端盖30的空气入口90输送到薄膜空气干燥器芯20。压缩空气然后通过薄膜空气干燥器芯20输送，其中的水蒸气从压缩空气中分离。
由于薄膜空气干燥器芯20以常规方式操作，可具有许多形状和结构，薄膜空气干燥器的操作细节在本说明中省略。但是，由于优选的空气干燥器的固定位置靠近空气补给容器，薄膜空气干燥器可以是直径为1到3英寸和长度为18到36英寸的管状。这些数字是示例性的，不能用来限制本发明。
通过多个薄膜空气干燥器的中空纤维的压缩空气现在是干燥的，并收集在位于输送端盖40的输送空间94。输送空间94中的干燥压缩空气可以回流方式通过薄膜空气干燥器芯20输送，或通过输送止回阀96输送到空气补给罐50和60。空气回流沿薄膜空气干燥器纤维的外面移动，收集水蒸气并通过排放孔99排放到大气中。通过止回阀96的空气经过湿罐输送端口100进入湿罐60，其通过止回阀101连接到主空气补给罐。空气然后通过空气输送端口102a和102b输送到系统的其余部分。
现在参考图2，补给端盖30可用任何适合的材料制造，包括铸铝，其尺寸加工成可以牢固固定的方式沿补给端盖30的内侧壁104和端壁105容纳薄膜空气干燥器芯20的补给侧103。来自过滤器的空气从空气补给管线106通过空气入口90进入补给端盖30。压缩空气然后通过补给空间108后进入薄膜空气干燥器纤维。压缩空气通过位于凹部112的密封件110保留在补给空间108，凹部位于补给端盖30的内壁104。补给端盖30还包括延伸的裙边116，其在薄膜空气干燥器芯20的一定长度上延伸，覆盖排放孔99，从而保护排放孔免于灰尘和碎粒。但是。为了使空气和水从排放孔99排出，延伸的裙边116从薄膜空气干燥器芯20的表面升起一定空间。
补给端盖30固定到主空气补给罐50的表面。在一个实施例中，如图2所示，补给端盖30包括延伸的支架部分120，其位于主空气补给罐50的外表面。支架部分120的切口部分122容纳突部125，突部焊接到主空气补给罐50。螺栓127然后通过支架部分120的孔螺纹连接到突部125的相配合的螺纹。在另外的实施例中，使用另外的螺栓将补给端盖30连接到主空气补给罐50。此外，在另一实施例中，一个或多个螺栓在端盖前区固定端盖。向前移动螺栓有助于减少压缩空气进入薄膜空气干燥器芯20产生的扭矩。在另一实施例中，连接板129设置到补给端盖30，以提供额外的支撑。
图3显示了输送端盖40。输送端盖40可用任何适合的材料制造，包括铸铝，其尺寸加工成可以牢固固定方式沿输送端盖40的内侧壁132和端壁133容纳薄膜空气干燥器芯20的输送侧130。干燥的压缩空气从薄膜空气干燥器芯20进入输送端盖40到达输送空间94。压缩空气通过密封件135保留在输送空间94，密封件位于输送端壁40的内壁132的凹部137。在一个实施例中，输送端盖40设有短裙边139，但在另一实施例中，裙边139可是细长的(如同补给侧)，以便帮助保持薄膜空气干燥器芯20。输送空间94中的干燥压缩空气可以回流形式重新进入薄膜空气干燥器芯20，以收集和排放水蒸气，或通过输送止回阀96和湿罐输送端口100输送到湿罐60。平面密封件141可设置到输送端盖40底部的凹部143，围绕湿罐输送端口100以提供气密密封。
输送端盖40固定到湿罐60的表面。在一个实施例中，输送端盖40连接到湿罐60，所用方式类似补给端盖30连接到主空气补给罐50的方式。在另一实施例中，使用了不同的固定机构来固定输送端盖40到湿罐60。
图4显示了本发明的另一实施例，其中，使用了分开罐150来收集和排放水蒸气。来自压缩机和空气过滤器的压缩空气通过位于分开罐150的入口152进入薄膜空气干燥器组件10`。分开罐150通过延伸主空气补给罐50和设置分隔这两个罐的隔壁154来形成。当压缩空气进入分开罐150，速度放慢并冷却，使得水冷凝并下落到罐底部。可将排放阀80设置到分开罐150的底部，将冷凝的水蒸气排出。如图5所示，来自分开罐150的空气通过分开出口端口155进入补给空间80。平面密封件161可设置到补给端壁30的底部的凹部163，围绕分开罐出口端口155以提供气密密封。薄膜空气干燥器组件10`的其余方面类似于薄膜空气干燥器组件10。
图6显示了本发明的薄膜空气干燥器组件10``的第三实施例，其中使用了三罐容器系统。如同其他的实施例，干燥的压缩空气通过输送止回阀96和湿罐入口100进入湿罐60。位于湿罐60的空气可经过止回阀101进入主空气补给罐50，或通过止回阀171进入第二空气补给罐170。然后空气通过空气端口102a和102b`可输送到压缩空气系统的其余部分。
尽管附图显示出空气补给容器是隔壁分开的一个单元，还可以是双罐系统或三罐系统，所属领域的技术人员应当知道罐可以是分开的。此外，可使用其他的罐，或以其他的不同方式固定到罐上。所属领域的技术人员应当理解这些改变都属于本发明的范围。
本发明还包括了固定薄膜空气干燥器到车辆的方法。由于薄膜空气干燥器具有与空气补给容器相符合的形状，由于薄膜空气干燥器排放到空气补给容器，最好将薄膜空气干燥器固定到空气补给容器的附近。突部125在预定的距离处，这取决于薄膜空气干燥器的长度，焊接到空气补给容器罐，或多个罐。薄膜空气干燥器端盖30和40，其间设有薄膜空气干燥器芯20，然后通过一个或多个螺栓127直接固定到突部125。输送端盖40对齐，使得输送止回阀94连接到湿罐入口端口100。
应当理解薄膜空气干燥器组件可具有不同的结构和固定机构。还应当理解薄膜空气干燥器和相应的端盖可用于任何新设备，或改型以便连接现有部件。这些现有部件使得薄膜空气干燥器的设计改变最小，但是所属领域的技术人员应当理解，这些小改进都属于本发明的范围。本发明包括这些改进和变化，只要其未脱离所附权利要求或其等同体的范围。
权利要求
1.一种空气干燥器组件，可用于压缩空气系统，所述组件包括补给端盖和输送端盖，其间设有薄膜空气干燥器芯；空气补给容器；和机构，可连接所述端盖到所述空气补给容器。
2.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述补给端盖包括裙边，其覆盖所述薄膜空气干燥器芯的一系列排气孔。
3.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，所述补给端盖包括补给空间和沿所述补给端盖内表面的密封件。
4.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述输送端盖包括输送空间和沿所述输送端盖内表面的密封件。
5.根据权利要求1所述的空气干燥器组件其特征在于，所述输送端盖包括止回阀，其与通到所述空气补给容器的入口端口连通。
6.根据权利要求5所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述输送端盖还包括围绕通到所述空气补给容器的入口端口的密封件。
7.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述薄膜空气干燥器位于所述空气补给容器的附近。
8.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述薄膜空气干燥器连接到所述空气补给容器的外表面。
9.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述空气补给容器包括两个空气补给罐。
10.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述空气补给容器包括三个空气补给罐。
11.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，连接所述端盖到所述空气补给容器的机构包括一组一个或多个突部，其固定到所述空气补给容器；和一个或多个相应的螺栓。
12.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，至少一个所述端盖还包括连接板。
13.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述组件还包括分开罐。
14.根据权利要求13所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述分开罐结合到所述空气补给容器。
15.根据权利要求13所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述分开罐包括出口端口，其与所述补给端盖的补给空间连通。
16.根据权利要求15所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述组件还包括围绕所述分开罐的出口端口的密封件。
17.根据权利要求13所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述分开罐包括排放阀。
18.根据权利要求1所述的空气干燥器组件，其特征在于，所述空气补给容器可与商用车的空气制动系统连接。
19.一种薄膜干燥器端盖，其包括机构，可容纳薄膜空气干燥器芯；端口，与所述薄膜空气干燥器芯连通；和机构，连接所述端盖到空气补给容器。
20.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述端盖还包括包围所述端口的密封件。
21.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述端盖还包括围绕所述容纳薄膜空气干燥器芯的机构的密封件。
22.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述端盖还包括细长的裙边，可覆盖一部分所述薄膜空气干燥器芯。
23.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述连接端盖到空气补给容器的机构包括容纳突部的机构和螺栓，所述螺栓固定所述端盖到所述突部。
24.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述端盖还包括连接板。
25.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述空气补给容器可连接商用车的空气制动系统。
26.根据权利要求19所述的薄膜空气干燥器端盖，其特征在于，所述端口容纳止回阀。
27.一种固定薄膜空气干燥器的方法，包括步骤焊接一个或多个突部到所述空气补给容器；和螺栓连接一个或多个薄膜空气干燥器端盖到所述突部。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤螺栓连接第一所述端盖到所述突部；连接薄膜空气干燥器芯的第一端到第一端盖；连接所述薄膜空气干燥器芯的第二端到第二端盖；和螺栓连接所述第二端盖到所述突部。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤使至少一个所述端盖对准所述空气补给容器的端口。
30.根据权利要求27所述的方法其特征在于，所述薄膜空气干燥器芯连接到所述空气补给容器的附近。
31.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述薄膜空气干燥器芯连接到所述空气补给容器的外表面。
32.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述空气补给容器可连接商用车的空气制动系统。
全文摘要
提出了一种固定空气干燥器(10)到商用车的方法和装置。薄膜空气干燥器(10)的端盖(30，40)保持薄膜空气干燥器芯(20)和将薄膜空气干燥器(10)连接到空气补给容器(50)的表面。将突部焊接到空气补给容器(50)的外表面，然后螺栓连接端盖(30，40)到突部，将薄膜空气干燥器(10)固定。这种方法和装置可应用于两个或三个空气补给容器系统(50，60，170)。分开罐(150)属于空气干燥器系统(10)，可代替组合过滤器，以减少到达薄膜空气干燥器芯(20)的水汽。
文档编号B60T17/00GK1705579SQ200380101476
公开日2005年12月7日 申请日期2003年10月16日 优先权日2002年10月18日
发明者兰德尔·W·尼科尔斯, F·W·霍夫曼, L·A·奎恩 申请人:奔迪士商业运输系统公司