本發(fā)明涉及一種用于減少殼體中的空氣濕度的方法。本發(fā)明還涉及干燥設(shè)備以及具有這種干燥設(shè)備的車(chē)輛、特別是軌道車(chē)輛。

背景技術(shù)：

電氣、電子或機(jī)械部件和組件對(duì)于周?chē)諝庵械臐穸仁敲舾械?。這些部件應(yīng)用于多種設(shè)備中。例如由這些電氣或電子部件構(gòu)成的電子設(shè)備的電路板就是如此。持續(xù)不斷的潮濕使得這些部件易于比干燥運(yùn)行的部件更頻繁地故障。這涉及所有的或者至少幾乎所有由電氣、電子或機(jī)械部件構(gòu)成的電子組件和設(shè)備。

特別的問(wèn)題產(chǎn)生于在非空調(diào)化或非調(diào)溫的環(huán)境中運(yùn)行時(shí)。在該環(huán)境中有可能出現(xiàn)的空氣濕度能夠?qū)е吕淠⑶乙虼藢?dǎo)致部件上的濕氣。溫度的波動(dòng)同樣導(dǎo)致來(lái)自于空氣的濕氣在部件上造成冷凝。該冷凝減少了部件的壽命，從而使其比干燥運(yùn)行的部件更頻繁地故障。此外，由于潮濕導(dǎo)致的腐蝕能夠妨礙這些組件和在其上構(gòu)建的設(shè)施的安全和可靠的運(yùn)行。

在此特別是在熱帶國(guó)家中已經(jīng)提出，上述這種布置安裝在相對(duì)氣密的柜子中并且/或者在這樣的柜子中引入干燥劑。此時(shí)干燥劑必須定期更換。由此取決于環(huán)境潮濕度可能造成非常短的僅幾天的更換時(shí)間。這由于持續(xù)的短維護(hù)周期而損害了這種設(shè)備的可用性。同時(shí)因此提高了用于運(yùn)行這種設(shè)備的維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于減少設(shè)備中的空氣濕度的方法，其能夠以特別簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)并且此外具有較小的維護(hù)花銷(xiāo)。

該目的由此通過(guò)用于減少殼體中的空氣濕度的方法實(shí)現(xiàn)，即在殼體中膨脹壓縮空氣。

該目的還通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥設(shè)備以及通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求15所述的車(chē)輛、特別是軌道車(chē)輛實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明基于以下認(rèn)知，即通過(guò)在殼體中膨脹壓縮空氣能夠由此減小殼體中的空氣濕度。對(duì)于膨脹，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解為在提高氣體體積的同時(shí)減少了氣體的壓力。通過(guò)膨脹壓縮空氣減少在殼體中存在的空氣的濕度。具有高比例的空氣濕度的空氣通過(guò)添加的膨脹壓縮空氣被排斥，從而減少了殼體中的空氣濕度。此時(shí)被干燥的空氣能夠吸收部件的濕氣，以便由此干燥部件。此外或者可替換地，殼體中的干燥空氣防止了濕氣冷凝在部件上。通過(guò)用于減少空氣濕度的該方法能夠特別防止由于環(huán)境中的溫度波動(dòng)引起的冷凝。術(shù)語(yǔ)“部件”除了電氣、電子和機(jī)械組件之外也包括例如用于聲音和溫度衰減的絕緣材料以及由于其性質(zhì)能夠吸收來(lái)自于空氣的濕氣的密封料。在此，殼體能夠?qū)嵤槊芊獾?，以便使潮濕空氣的滲入保持得盡可能小。在此證明有利的是，殼體向外具有以下的接口，利用其能夠調(diào)節(jié)或控制殼體中的氣壓。因此例如能夠?qū)崿F(xiàn)的是，在殼體的內(nèi)部中生成與殼體的環(huán)境相比更高的壓力，這以簡(jiǎn)單的方式防止了來(lái)自于環(huán)境的潮濕空氣的滲入。此外，用于壓縮空氣調(diào)整的接口允許在不直接作用于殼體內(nèi)部中的氣壓的情況下滲入更高的空氣量。因此，膨脹的壓縮空氣的空氣量和殼體中的壓力相互退耦。此外，該方法特別地適用于未密閉密封的殼體。以該方法能夠清除或排斥其濕度能導(dǎo)致或已經(jīng)導(dǎo)致部件上的冷凝的進(jìn)入空氣。該方法使得空氣包含更少的濕度并且即使在溫度下降時(shí)在部件上也不出現(xiàn)冷凝。在此，壓縮空氣的膨脹能夠連續(xù)地、在特定的時(shí)間點(diǎn)例如周期性地或者受事件控制地實(shí)施。在此，膨脹的過(guò)程能夠經(jīng)由用于膨脹壓縮空氣的裝置、例如閥或噴嘴受控地實(shí)現(xiàn)。為了控制空氣量和/或時(shí)間點(diǎn)，能夠設(shè)置控制系統(tǒng)或調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其根據(jù)環(huán)境參數(shù)、例如環(huán)境空氣的濕度含量或殼體內(nèi)部中的空氣、溫度等來(lái)調(diào)節(jié)和/或控制干燥空氣的輸送。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，壓縮空氣能夠在殼體內(nèi)部生成，又或者通過(guò)外部的生成系統(tǒng)、例如借助于合適的管道系統(tǒng)輸送給殼體。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，壓縮空氣從外部輸送給殼體。在該設(shè)計(jì)方式中，在殼體的外部布置有用于生成壓縮空氣的組件。經(jīng)由合適的管道系統(tǒng)或者軟管將壓縮空氣輸送到殼體的內(nèi)部。因此能夠?qū)崿F(xiàn)的是，盡可能小地且節(jié)省空間地建造包括有設(shè)置用于在干燥環(huán)境中運(yùn)行的部件的殼體。由此，根據(jù)本發(fā)明的方法需要很小的或者幾乎沒(méi)有附加的構(gòu)造空間。此外能夠?qū)崿F(xiàn)的是，使用已經(jīng)在附近存在的壓縮空氣，這通過(guò)將其例如經(jīng)由管道和/或軟管系統(tǒng)輸入到殼體中來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓縮空氣的生成能夠例如借助于壓縮機(jī)進(jìn)行。證實(shí)為特別合適的是，使用已經(jīng)為其它的目的生成的壓縮空氣。因此，不需要為了減小空氣濕度的應(yīng)用而進(jìn)行特別或附加的生成。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，在膨脹前干燥壓縮空氣。干燥理解為減少在壓縮空氣中存在的濕度。在許多需要壓縮空氣的應(yīng)用中已經(jīng)在壓縮之后立即實(shí)施干燥。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，即用于分配壓縮空氣的管道系統(tǒng)被如下地干燥，以便可靠地在該管道系統(tǒng)中完全或至少盡可能地避免由于濕度引起的腐蝕。此外，壓縮機(jī)常常已經(jīng)裝備有相應(yīng)的干燥設(shè)備。通過(guò)采用這些標(biāo)準(zhǔn)部件能夠簡(jiǎn)單和成本低廉地建立相應(yīng)的系統(tǒng)。通過(guò)采用已經(jīng)干燥的壓縮空氣使得用于減少空氣濕度的方法的作用明顯更加高效。因此，空氣濕度的減少能夠以較少量的壓縮空氣更高效地執(zhí)行。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，殼體是車(chē)輛的組成部分，其中，為運(yùn)行車(chē)輛所生成的壓縮空氣也被使用以在殼體中膨脹。在車(chē)輛中證實(shí)有利的是，為了減少空氣濕度使用以下壓縮空氣，其在其它的位置上對(duì)于車(chē)輛的運(yùn)行來(lái)說(shuō)是必需的。在貨車(chē)中例如常常借助于壓縮空氣進(jìn)行制動(dòng)。這些壓縮空氣能夠通過(guò)合適的管道系統(tǒng)或者軟管系統(tǒng)引導(dǎo)到至少一個(gè)要干燥的部件上并且借助于用于膨脹壓縮空氣以減少空氣濕度的裝置來(lái)應(yīng)用。該布置除了干燥部件之外同樣也適用于防止部件上的冷凝。車(chē)輛大多承受大的溫度差。因此在此特別重要的是，避免空氣濕氣的冷凝。通過(guò)使用車(chē)輛的現(xiàn)有組件僅微弱地增加了執(zhí)行用于減少空氣濕度的方法的成本。因此能夠?qū)崿F(xiàn)的是，以成本低廉的方式和方法干燥部件和/或防止該部件上的冷凝。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，車(chē)輛是軌道車(chē)輛，其中，用于運(yùn)行軌道車(chē)輛所生成的壓縮空氣應(yīng)用于軌道車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，在整個(gè)軌道車(chē)輛中的壓縮空氣都是可用的。因此能夠在軌道車(chē)輛的任意的位置上進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)部件的干燥。同樣能夠防止在一個(gè)或多個(gè)部件上的濕氣冷凝。軌道車(chē)輛中的壓縮空氣主要通過(guò)壓縮空氣干燥器進(jìn)行干燥，從而在壓縮空氣中出現(xiàn)低于35％的剩余濕度。在此存在國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)8573的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其要求壓縮空氣的剩余濕度低于35％。當(dāng)為了干燥部件而膨脹壓縮空氣的時(shí)候，這些也被稱為剩余濕度的少量濕度繼續(xù)顯著下降。通過(guò)現(xiàn)存的用于軌道車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)的壓縮空氣和在那里使用的空氣質(zhì)量具有低于35％的剩余濕度的高要求，用于減少空氣濕度的方法特別適用于軌道車(chē)輛，以便在那里干燥部件或者在那里防止冷凝。此外，由于軌道車(chē)輛在不同的外部溫度下的運(yùn)行而使得產(chǎn)生濕度、例如通過(guò)形成冷凝水產(chǎn)生濕度的風(fēng)險(xiǎn)特別高。對(duì)于這種應(yīng)用來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明方法的應(yīng)用能夠是特別經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)槔迷摲椒ㄓ行У刂袛嗫諝鉂駳獾睦淠Ｄ軌蛉∠蛑辽僖悦黠@更長(zhǎng)的間距執(zhí)行在應(yīng)用干燥劑的情況下所要求的維護(hù)工作。這明顯地減少了維護(hù)成本。通過(guò)提高軌道車(chē)輛的可用性能夠明顯更簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)軌道車(chē)輛的使用規(guī)劃。這因此也減少了軌道車(chē)輛的運(yùn)行中的物流成本。證實(shí)有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用軌道車(chē)輛的主儲(chǔ)氣罐線路用于提供壓縮空氣。該主儲(chǔ)氣罐線路由軌道車(chē)輛的主氣儲(chǔ)罐供給。空氣壓縮機(jī)、軌道車(chē)輛的壓縮機(jī)將主氣儲(chǔ)罐中的壓力保持在8.5與10bar之間。因此，在軌道車(chē)輛中特別提供在8.5bar與10bar之間的氣壓以用于執(zhí)行該方法。使用主空氣線路以用于提供根據(jù)本發(fā)明的壓縮空氣也證實(shí)是合理的。由此為根據(jù)本發(fā)明的方法提供了在4bar至6bar的范圍中的壓縮空氣壓力。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，壓縮空氣用于在殼體中生成比殼體之外環(huán)境中的氣壓更高的氣壓。除了部件中的濕氣問(wèn)題之外，由于從周?chē)h(huán)境匯入的空氣也帶來(lái)污染的問(wèn)題。污染由于入侵的雜質(zhì)顆粒而產(chǎn)生，該雜質(zhì)顆粒利用空氣從周?chē)h(huán)境侵入到殼體中。雜質(zhì)顆粒的入侵能夠以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)使殼體內(nèi)部中的壓力大于殼體周?chē)h(huán)境中的壓力來(lái)防止。由此有效地抑制了雜質(zhì)顆粒的入侵。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，該方法用于干燥至少一個(gè)部件或者用于防止至少一個(gè)部件上的冷凝。部件能夠是電氣、電子或機(jī)械部件。同樣地也包括具有電氣、電子和機(jī)械部件的組合的部件。對(duì)此的實(shí)例是電路板、電路、測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置和計(jì)算機(jī)。這些部件正好代表了對(duì)低濕度的特別高的要求。濕度和因此可能出現(xiàn)的腐蝕能夠部分地明顯降低這些部件的壽命。借助用于減少空氣濕度的方法能夠防止在這些部件上的冷凝。如果濕氣已經(jīng)附著在部件上，那么就能夠干燥這些部件。該方法保障了可靠的運(yùn)行并且使得壽命部分地明顯提高。用于清除濕氣或者由于部件的提前故障而出現(xiàn)的維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)能夠由此明顯地降低。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，部件是功率半導(dǎo)體。功率半導(dǎo)體附近的濕氣同樣能夠?qū)е逻@些部件的高故障率。這些部件的故障能夠由于功率半導(dǎo)體運(yùn)行所需要的高能量在故障情況中導(dǎo)致另外的故障和/或損害。部分地也不能夠排除在緊鄰功率半導(dǎo)體的周?chē)h(huán)境中對(duì)人員的危害。因此對(duì)于功率半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)要求特別的措施以防止故障。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法避免或至少明顯降低了由于濕度產(chǎn)生的故障。這一方面降低了修正性的維護(hù)和維修的成本，并且此外另一方面因?yàn)楣β拾雽?dǎo)體的壽命在干燥的空氣運(yùn)行中得到提高而節(jié)省了故障的、有時(shí)更貴的功率半導(dǎo)體的替換成本。因?yàn)楣β拾雽?dǎo)體的故障也能夠?qū)χ車(chē)钠渌考斐韶?fù)面影響，所以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法明顯節(jié)省了維修成本。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，通過(guò)調(diào)整殼體內(nèi)部中的空氣濕度實(shí)現(xiàn)了能預(yù)設(shè)的維護(hù)周期。部件的故障能夠由此被防止或至少被延遲，從而其免受或至少幾乎免受濕氣影響。此外，這些部件上的濕度級(jí)別通過(guò)周?chē)諝獾臐穸葋?lái)確定。部件的周?chē)h(huán)境中的空氣越干燥，在部件上的濕氣就越少。為了實(shí)現(xiàn)特別長(zhǎng)的壽命，相應(yīng)地劇烈地干燥殼體中的空氣。這利用根據(jù)本發(fā)明的方法借助于膨脹壓縮空氣進(jìn)行。在例如在車(chē)輛或特別是軌道車(chē)輛中按規(guī)定預(yù)設(shè)的維護(hù)周期中能夠最佳地實(shí)現(xiàn)，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)一方面有盡可能長(zhǎng)的壽命并且另一方面有很小的成本。此時(shí)，設(shè)施或車(chē)輛的維護(hù)周期不再僅由于周?chē)h(huán)境中的高濕度而確定。殼體中的空氣越干燥，通過(guò)相應(yīng)的壓縮機(jī)或壓縮空氣系統(tǒng)的其它組件、例如用于干燥壓縮空氣的裝置產(chǎn)生的成本就越高。因此成本低廉的解決方案的目的在于，設(shè)計(jì)用于干燥部件的系統(tǒng)，以使得一方面充分干燥周?chē)h(huán)境空氣，并且另一方面能低成本地被制造。

在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方式中，殼體是變流器或變流器的一部分。變流器對(duì)于設(shè)施或車(chē)輛的運(yùn)行來(lái)說(shuō)大多有重要的意義，因?yàn)槠鋵?duì)于運(yùn)行來(lái)說(shuō)常常是強(qiáng)制必需的。由于變流器的高成本，其很少設(shè)計(jì)為冗余的。由此，變流器的故障常常造成設(shè)施或整個(gè)車(chē)輛的故障。至少?gòu)?qiáng)烈限制了效率。在軌道車(chē)輛中，變流器用于牽引和提供輔助運(yùn)行。輔助運(yùn)行理解為車(chē)輛的必須被供電的裝備、例如空調(diào)、照明、牽引保護(hù)、壓縮機(jī)等。因此，這些組件的故障直接影響設(shè)施或車(chē)輛的運(yùn)行。牽引或輔助運(yùn)行供給系統(tǒng)中的變流器故障通常引起軌道車(chē)輛的整體故障。至少僅還能夠非常受限地運(yùn)行。因此在構(gòu)造和設(shè)計(jì)軌道車(chē)輛時(shí)在保障高可用性的過(guò)程中要特別注意該變流器的故障安全性。通過(guò)使變流器或變流器的一部分以低濕度的空氣運(yùn)行能夠明顯有益于提高故障安全性。

附圖說(shuō)明

接下來(lái)根據(jù)附圖中所示的實(shí)施例詳細(xì)描述和闡述本發(fā)明。在此示出：

圖1是具有干燥設(shè)備的軌道車(chē)輛，

圖2是干燥設(shè)備。

具體實(shí)施方式

圖1示出了車(chē)輛3，其是軌道車(chē)輛31。其具有制動(dòng)系統(tǒng)4和用于減少空氣濕度的干燥設(shè)備5。干燥設(shè)備5包括殼體2和用于膨脹壓縮空氣的裝置9，殼體具有一個(gè)或多個(gè)要干燥的部件1、特別是功率半導(dǎo)體11。此外，干燥設(shè)備5在該實(shí)施例中具有用于生成壓縮空氣10的裝置6以及用于干燥壓縮空氣10的器件7。制動(dòng)系統(tǒng)4包括用于生成壓縮空氣10的裝置6。壓縮空氣10位于管道系統(tǒng)21的內(nèi)部中。此外，制動(dòng)系統(tǒng)4包括用于干燥壓縮空氣10的器件7。用于生成壓縮空氣10的裝置6和用于干燥壓縮空氣10的器件7在軌道車(chē)輛的該實(shí)施例中由干燥設(shè)備5和制動(dòng)系統(tǒng)4共同使用，從而這些組件不必雙倍存在。為了制動(dòng)而將壓縮空氣分布到各個(gè)輪組上。在此，在這些位置處不在制動(dòng)系統(tǒng)的不同組件、例如主空氣線路和主儲(chǔ)氣罐線路之間進(jìn)行區(qū)分。通過(guò)用于生成壓縮空氣10的裝置6從周?chē)h(huán)境中吸進(jìn)空氣并且壓縮成壓縮空氣10。其借助用于干燥壓縮空氣10的器件7進(jìn)行干燥。干燥理解為減少在壓縮空氣10中包含的濕度。該干燥用于盡可能低濕度地形成管道系統(tǒng)21中的壓縮空氣10。由此能夠防止或者至少盡可能減少管道系統(tǒng)21處的以及連接在其上的組件處的腐蝕。同時(shí)，壓縮空氣的干燥用于遵守有關(guān)在軌道車(chē)輛11中應(yīng)用的壓縮空氣10的濕度的相應(yīng)要求。出于簡(jiǎn)明原因，在該實(shí)施例中未示出制動(dòng)系統(tǒng)4的所有組件。在此例如沒(méi)有壓縮空氣存儲(chǔ)器、閥和制動(dòng)氣缸。也放棄了制動(dòng)系統(tǒng)中的壓縮空氣分布、例如主空氣線路和主儲(chǔ)氣罐線路之間的精確差別。利用管道系統(tǒng)21將壓縮空氣10引入到各個(gè)要制動(dòng)的軸/輪的各個(gè)制動(dòng)器上。通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂坪驼{(diào)節(jié)裝置能夠借助于壓縮空氣10實(shí)現(xiàn)軌道車(chē)輛11的制動(dòng)。用于減少空氣濕度的布置5在此使用通過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)4生成的壓縮空氣10，因?yàn)橛糜谂蛎泬嚎s空氣10的裝置9也由壓縮空氣10的管道系統(tǒng)21供給。此外，經(jīng)由管道系統(tǒng)21將壓縮空氣輸送給殼體2。可替換地或附加地，用于膨脹壓縮空氣10的裝置9也經(jīng)由單獨(dú)線路從用于生成壓縮空氣10的裝置6或用于干燥壓縮空氣10的器件7獲得壓縮空氣。在殼體2中布置用于膨脹壓縮空氣10的裝置9。通過(guò)該用于減少空氣濕度的裝置9膨脹已經(jīng)干燥的壓縮空氣。由此進(jìn)一步降低了殼體2中的空氣的濕度，并且能夠簡(jiǎn)單地吸收部件1上存在的濕氣和/或防止部件1上的濕氣冷凝。部件1、特別是一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體11上存在的濕氣能夠由此以特別簡(jiǎn)單的方式被清除或者至少盡可能地減少。如在該實(shí)施例中所示的那樣，用于在殼體2中膨脹壓縮空氣10的裝置9使用制動(dòng)系統(tǒng)4的已經(jīng)存在的、用于生成和干燥壓縮空氣10的組件。由此能成本特別低廉地制造用于執(zhí)行減少濕度的干燥設(shè)備5。該成本優(yōu)勢(shì)同樣對(duì)軌道車(chē)輛31的制造成本起正面作用。

圖2示出了用于減少空氣濕度的干燥設(shè)備5。為了避免重復(fù)而參考圖1和在那里引入的標(biāo)號(hào)。示出的是殼體2、用于生成壓縮空氣10的裝置6以及用于干燥壓縮空氣10的器件7。在該實(shí)施例中，在殼體2的外部布置用于生成壓縮空氣10的裝置6以及用于干燥壓縮空氣10的器件7。也可行的是，這些組件中的至少一個(gè)布置在殼體2的內(nèi)部。在所示的實(shí)施方式中在通過(guò)用于干燥壓縮空氣10的器件7進(jìn)行干燥之后，通過(guò)用于將壓縮空氣10輸送到殼體2的內(nèi)部中的接口20引導(dǎo)壓縮空氣10。在殼體2的內(nèi)部，壓縮空氣10進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的套管傳導(dǎo)至用于膨脹壓縮空氣10的裝置9處。經(jīng)由合適的器件控制裝置9，以便膨脹壓縮空氣10。在此，膨脹能夠持續(xù)地、受控地或調(diào)節(jié)地執(zhí)行。對(duì)此在裝置9中存在有一個(gè)或多個(gè)組件、例如噴嘴或閥22。利用其能夠例如取決于在殼體2的內(nèi)部中存在的空氣濕度控制或調(diào)節(jié)壓縮空氣10的膨脹，以便達(dá)到殼體2中的空氣的期望濕度。在此，所期望的空氣濕度能夠?yàn)橄到y(tǒng)預(yù)設(shè)。

盡管通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施例在細(xì)節(jié)上詳細(xì)地闡述并描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于所公開(kāi)的實(shí)例，并且其他的變體能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員推導(dǎo)出，這并不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。