用于壓縮空氣設備，尤其用于商用車的空氣壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于壓縮空氣設備，尤其用于商用車的空氣壓縮機。根據(jù)本發(fā)明，在空氣壓縮機下游布置有壓縮空氣冷卻器，其帶有由冷卻介質(zhì)流經(jīng)的冷卻器殼體，在該冷卻器殼體中布置有管狀的短的壓縮空氣冷卻區(qū)段和管狀的長的壓縮空氣冷卻區(qū)段，其在共同的壓縮空氣輸出部的端側(連接部位)相連接。此外，為壓縮空氣冷卻器的壓縮空氣輸入部關聯(lián)有受溫度調(diào)節(jié)的壓縮空氣分配器，其為了在壓縮空氣輸出部處達到且保持理論溫度而取決于在此處探測的實際溫度將輸送的壓縮空氣分配給短的壓縮空氣冷卻區(qū)段的輸入部和/或長的壓縮空氣冷卻區(qū)段的輸入部。此外，本發(fā)明涉及一種用于運行此類空氣壓縮機的方法。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的空氣壓縮機，其用于壓縮空氣 設備，尤其用于商用車的壓縮空氣制動設備。 用于壓縮空氣設備，尤其用于商用車的空氣壓縮機

【背景技術】
[0002] 通常已知用于商用車的壓縮空氣制動設備的、作為受馬達驅(qū)動的往復活塞式空氣 壓縮機（Hubkolben-Luftpresser)的空氣壓縮機。在此，驅(qū)動一般與馬達轉速相稱合地通 過皮帶傳動部或齒輪傳動部來進行。
[0003] 在已知的壓縮空氣制動設備中，冷卻螺旋部與相聯(lián)接的壓縮空氣干燥器在空氣壓 縮機下游?？諝鈮嚎s機經(jīng)由空氣過濾器抽吸環(huán)境空氣并且將環(huán)境空氣在壓縮之后通過冷卻 螺旋部輸送至空氣干燥器。壓縮空氣通過壓縮來加熱并且在冷卻螺旋部中在進入到空氣干 燥器中之前進行冷卻。在冷卻螺旋部中冷卻時，包含在所抽吸的環(huán)境空氣中的水成分可冷 凝，且尤其在冷起動時在很低的環(huán)境溫度的情況下冷卻螺旋部可結冰。這可負面地影響壓 縮空氣制動設備和如有可能其他的受壓縮空氣操縱的輔助負載（例如持續(xù)制動器、離合器 操縱部等）的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此本發(fā)明的目的在于如此改進此類空氣壓縮機，即利用簡單且成本有利的措施 防止冷卻螺旋部的結冰。
[0005] 該目的利用獨立權利要求的特征來解決。有利的設計方案為回引獨立權利要求的 從屬權利要求的對象。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，在空氣壓縮機下游布置有壓縮空氣冷卻器，其帶有由冷卻介質(zhì)流經(jīng) 的冷卻器殼體，在該冷卻器殼體中含有引導空氣的、優(yōu)選管狀的、作為短的壓縮空氣冷卻區(qū) 段的第一壓縮空氣冷卻區(qū)段（15)和與該第一壓縮空氣冷卻區(qū)段相比限定成更長的、引導 空氣的、優(yōu)選管狀的、作為長的壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)的第二壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)。冷 卻區(qū)段在共同的壓縮空氣輸出部端側相連接。
[0007] 此外，為壓縮空氣冷卻器的壓縮空氣輸入部關聯(lián)有受溫度調(diào)節(jié)的壓縮空氣分配 器，其為了在壓縮空氣冷卻器的壓縮空氣輸出部處達到且保持理論溫度而取決于在此處探 測的實際溫度將輸送的壓縮空氣分配給短的壓縮空氣冷卻區(qū)段的輸入部和/或長的壓縮 空氣冷卻區(qū)段的輸入部。
[0008] 調(diào)節(jié)/控制在此如此實現(xiàn)，即在冷起動的情況下開啟短的壓縮空氣冷卻區(qū)段。自 在壓縮空氣輸出部處確定的溫度起開啟長的壓縮空氣冷卻區(qū)段且關閉短的壓縮空氣冷卻 區(qū)段。在中間區(qū)域（Zwischenbereich)中通過混合來自短的壓縮空氣冷卻區(qū)段和長的壓縮 空氣冷卻區(qū)段的壓縮空氣在壓縮空氣冷卻器的壓縮空氣輸出部處始終達到且維持最優(yōu)的 理論溫度。
[0009] 有利地，由此反作用于冷卻螺旋部的結冰且此外可相對簡單地建造冷卻螺旋部。
[0010] 在一種特別優(yōu)選的實施方式中，上述壓縮空氣冷卻器與其溫度調(diào)節(jié)部集成在空氣 壓縮機頂部中，從而由此不需要附加的外部構件。冷卻螺旋部變型方案可由此來限制。在 集成在空氣壓縮機頂部中的情況下，在冷起動階段期間可在短的壓縮空氣冷卻區(qū)段激活時 特別快地實現(xiàn)溫度上升且由此可靠地防止下游的冷卻螺旋部結冰。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的布置方案和措施尤其適用于作為往復活塞式空氣壓縮機的空氣壓 縮機，其與內(nèi)燃機轉速耦合地通過皮帶傳動部或齒輪傳動部來驅(qū)動。
[0012] 壓縮空氣分配器可由多路閥（尤其三位兩通調(diào)節(jié)閥）形成。備選地，壓縮空氣分 配器可由在分配器殼體中的調(diào)節(jié)活門形成，其中，在分配器殼體處聯(lián)接有壓縮空氣輸入部 以及短的壓縮空氣冷卻區(qū)段和長的壓縮空氣冷卻區(qū)段的輸入部。在此，調(diào)節(jié)活門如此來鉸 接且可如此進行調(diào)整，即其相應關閉一個冷卻區(qū)段，或者為了合適的混合部分地打開兩個 冷卻區(qū)段，其中，可將不同的壓縮空氣量輸送給冷卻區(qū)段。
[0013] 在一種簡單的實施方式中，雙金屬組件（其優(yōu)選集成到空氣壓縮機頂部中）可用 作用于調(diào)節(jié)閥或調(diào)節(jié)活門的傳感器和調(diào)節(jié)元件。備選地，可在外部的組件中實現(xiàn)帶有這樣 的組件的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該組件包括在壓縮空氣輸出部處的實際值溫度傳感器、帶有規(guī)定理論 值的調(diào)節(jié)器以及在調(diào)節(jié)閥中或用于調(diào)節(jié)活門的下游的調(diào)整元件。
[0014] 此外，本發(fā)明涉及一種用于運行此類空氣壓縮機的方法以及一種車輛，尤其商用 車，其帶有此類空氣壓縮機。上面已經(jīng)對以此得到的優(yōu)點進行了詳細評價。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 借助附圖對本發(fā)明的實施方式進行進一步闡述。其中： 圖1顯示了用于商用車的壓縮空氣制動設備的空氣壓縮機的示意圖，以及 圖2顯示了通過空氣壓縮機頂部的放大的示意圖的截面。
[0016] 參考標號列表 1空氣壓縮機 2往復活塞 3齒輪傳動部 4箭頭（環(huán)境空氣） 5空氣過濾器 6空氣壓縮機氣缸 7空氣壓縮機頂部 8壓縮空氣冷卻器 9壓縮空氣輸出管路 10冷卻螺旋部 11空氣干燥器 12冷卻器殼體 13冷卻介質(zhì)輸入部 14冷卻介質(zhì)輸出部 15短的壓縮空氣冷卻區(qū)段 16長的壓縮空氣冷卻區(qū)段 17連接部位 18壓縮空氣輸入部 19壓縮空氣分配器 20調(diào)節(jié)活門 21分配器殼體 22雙箭頭 23實際值溫度傳感器 24調(diào)節(jié)器。

【具體實施方式】
[0017] 在圖1中示出了作為往復活塞式空氣壓縮機的空氣壓縮機1，其往復活塞2通過商 用車的（未示出的）內(nèi)燃機的齒輪傳動部3與內(nèi)燃機的轉速相耦合地來驅(qū)動。
[0018] 空氣壓縮機1通過空氣過濾器5和（未示出的）吸入閥將環(huán)境空氣（箭頭4)吸 到空氣壓縮機氣缸6中。在活塞行程中在吸入閥閉合且（未示出的）排氣閥打開時將已壓 縮的空氣輸送到空氣壓縮機頂部7中。在空氣壓縮機頂部7中集成有壓縮空氣冷卻器8,其 在圖2中詳細地示出且通過壓縮空氣輸出管路9與冷卻螺旋部10相連接，（示意性地用虛 線示出的）空氣干燥器11在冷卻螺旋部10下游。
[0019] 集成在空氣壓縮機頂部7中的壓縮空氣冷卻器8具有冷卻器殼體12,冷卻介質(zhì)通 過冷卻介質(zhì)輸入部13和冷卻介質(zhì)輸出部14流經(jīng)該冷卻器殼體12 (為了清晰性起見并未在 圖2中顯示出冷卻介質(zhì)）。
[0020] 在此示例性地在冷卻器殼體12中包含有管狀的短的壓縮空氣冷卻區(qū)段15和實施 為螺旋部的、管狀的、與壓縮空氣冷卻區(qū)段15相比限定成更長的壓縮空氣冷卻區(qū)段16,其 在連接部位17處在端側在離開冷卻器殼體12之前彼此相連接。但不言而喻，冷卻區(qū)段原 則上還可以任何合適的其他方式來構造。
[0021] 在冷卻器殼體12中的壓縮空氣輸入部18引導來自空氣壓縮機氣缸6的壓縮空氣 且處在受溫度調(diào)節(jié)的壓縮空氣分配器19中。
[0022] 壓縮空氣分配器19由在分配器殼體21中的調(diào)節(jié)活門20形成，調(diào)節(jié)活門20可通 過（未示出的）調(diào)整元件來使之擺動（雙箭頭22)。
[0023] 在調(diào)節(jié)活門20的所示出的水平位置中，至短的壓縮空氣冷卻區(qū)段15的輸入部閉 合，而至長的壓縮空氣冷卻區(qū)段16的輸入部與至壓縮空氣輸入部18的直接的流動路徑打 開。
[0024] 而在調(diào)節(jié)活門20的堅向的（用虛線示出的）另一極限位置中，短的壓縮空氣冷卻 區(qū)段15與至壓縮空氣輸入部18的直接的流動路徑打開，且長的壓縮空氣冷卻區(qū)段16閉 合。在調(diào)節(jié)活門20的中間位置中，發(fā)生壓縮空氣受調(diào)節(jié)地分配到兩個壓縮空氣冷卻區(qū)段 15、16 上。
[0025] 為此，利用實際值溫度傳感器23測量在壓縮空氣輸出管路9中的溫度且將其輸送 給調(diào)節(jié)器24,在調(diào)節(jié)器24處給定理論溫度。調(diào)節(jié)器24的輸出部與調(diào)節(jié)活門20的調(diào)整元件 相連接。調(diào)節(jié)活門20的調(diào)節(jié)或操控如此實現(xiàn)，即在冷的狀態(tài)（冷起動）中調(diào)節(jié)活門20關 閉長的壓縮空氣冷卻區(qū)段16 (用虛線畫出的狀態(tài)）。在該狀態(tài)中，快速地加熱至空氣干燥器 11的管路（冷卻螺旋部10)且防止結冰。
[0026] 自在空氣壓縮機頂部7處的壓縮空氣輸出管路9處探測到確定的實際溫度起，調(diào) 節(jié)活門20打開長的壓縮空氣冷卻區(qū)段16且同時關閉短的壓縮空氣冷卻區(qū)段15 (調(diào)節(jié)活門 20的水平位置）。在將調(diào)節(jié)活門20調(diào)整在中間位置中的情況下，通過混合來自短的壓縮空 氣冷卻區(qū)段15和長的壓縮空氣冷卻區(qū)段16的壓縮空氣始終在壓縮機頂部7的壓縮空氣輸 出部9處達到最佳的理論溫度。因此如此實施和操控調(diào)節(jié)活門20,即兩個冷卻區(qū)段15、16 中的一個始終打開而一個始終閉合，或兩個冷卻區(qū)段15、16部分地打開。
[0027] 代替示例性地示出的帶有外部的調(diào)節(jié)器24的外部的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，還可利用優(yōu)選包 含在空氣壓縮機頂部7中的雙金屬組件來實現(xiàn)調(diào)節(jié)活門的調(diào)節(jié)。
【權利要求】
1. 一種空氣壓縮機，其用于車輛的壓縮空氣設備，尤其用于商用車的壓縮空氣制動設 備， 其特征在于，在所述空氣壓縮機（1)下游布置有壓縮空氣冷卻器（8)，其帶有由冷卻介 質(zhì)流經(jīng)的冷卻器殼體（12)，在該冷卻器殼體（12)中布置有引導空氣的、優(yōu)選管狀的、作為 短的壓縮空氣冷卻區(qū)段的第一壓縮空氣冷卻區(qū)段（15)和與該第一壓縮空氣冷卻區(qū)段（15) 相比限定成更長的引導空氣的、優(yōu)選管狀的、作為長的壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)的第二壓縮 空氣冷卻區(qū)段（16)，其在共同的壓縮空氣輸出部端側（17)相連接，以及 為所述壓縮空氣冷卻器（8)的壓縮空氣輸入部（18)關聯(lián)有受溫度調(diào)節(jié)的壓縮空氣分 配器（19)，其為了在所述壓縮空氣輸出部（9)處達到且保持理論溫度而取決于在此處探測 的實際溫度將輸送的壓縮空氣分配給所述短的壓縮空氣冷卻區(qū)段（15)的輸入部和/或所 述長的壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)的輸入部。
2. 根據(jù)權利要求1所述的空氣壓縮機，其特征在于，所述壓縮空氣冷卻器（8)集成在空 氣壓縮機頂部（7)中。
3. 根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的空氣壓縮機，其特征在于，所述空氣壓縮機為往 復活塞式空氣壓縮機（1)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的空氣壓縮機，其特征在于，車輛尤其商用車的內(nèi)燃機的所述 往復活塞式空氣壓縮機（1)與內(nèi)燃機的轉速相耦合地通過皮帶傳動部或齒輪傳動部（3)來 驅(qū)動。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的空氣壓縮機，其特征在于，所述壓縮空氣輸出部 (9)通過優(yōu)選構造為冷卻螺旋部（10)的管路與空氣干燥器（11)相連接。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的空氣壓縮機，其特征在于，所述壓縮空氣分配器 (19)由多路閥形成，尤其由三位兩通調(diào)節(jié)閥形成。
7. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的空氣壓縮機，其特征在于，所述壓縮空氣分配器 (19)由在分配器殼體（21)中的調(diào)節(jié)活門（20)形成，其中，在所述分配器殼體（21)處連接 有所述壓縮空氣輸入部（18)以及所述短的壓縮空氣冷卻區(qū)段（15)和所述長的壓縮空氣冷 卻區(qū)段（16)的輸入部，且所述調(diào)節(jié)活門（20)如此鉸接且可進行調(diào)節(jié)使得相應閉合一個冷 卻區(qū)段（15, 16)或部分地打開兩個冷卻區(qū)段（15, 16)。
8. 根據(jù)權利要求6或權利要求7所述的空氣壓縮機，其特征在于，作為用于調(diào)節(jié)閥或所 述調(diào)節(jié)活門（20)的傳感器和調(diào)節(jié)元件設置有雙金屬組件，其優(yōu)選集成在所述空氣壓縮機 頂部中。
9. 根據(jù)權利要求6或權利要求7所述的空氣壓縮機，其特征在于，調(diào)節(jié)通過包括實際值 溫度傳感器（23)、帶有規(guī)定給定值的調(diào)節(jié)器（24)與下游的調(diào)節(jié)驅(qū)動器的組件來進行。
10. -種車輛，尤其商用車，其帶有根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的空氣壓縮機 ⑴。
11. 一種用于運行空氣壓縮機（1)的方法，該空氣壓縮機用于車輛的壓縮空氣設備， 尤其用于商用車的壓縮空氣制動設備，其特征在于，在所述空氣壓縮機（1)下游布置有壓 縮空氣冷卻器（8)，其帶有由冷卻介質(zhì)流經(jīng)的冷卻器殼體（12)，在該冷卻器殼體（12)中布 置有引導空氣的、優(yōu)選管狀的、作為短的壓縮空氣冷卻區(qū)段的第一壓縮空氣冷卻區(qū)段（15) 和與該第一壓縮空氣冷卻區(qū)段（15)相比限定成更長的引導空氣的、優(yōu)選管狀的、作為長的 壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)的第二壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)，其在共同的壓縮空氣輸出部端側 (17)相連接，以及為所述壓縮空氣冷卻器⑶的壓縮空氣輸入部（18)關聯(lián)有受溫度調(diào)節(jié)的 壓縮空氣分配器（19)，其為了在所述壓縮空氣輸出部（9)處達到且保持理論溫度而取決于 在此處探測的實際溫度將輸送的壓縮空氣分配給所述短的壓縮空氣冷卻區(qū)段（15)的輸入 部和/或所述長的壓縮空氣冷卻區(qū)段（16)的輸入部。
【文檔編號】B60T17/00GK104110362SQ201410154502
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2013年4月18日
【發(fā)明者】T.霍夫斯泰特 申請人:曼卡車和巴士股份公司