專利名稱:膜式空氣干燥器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體涉及空氣干燥器,且更具體地涉及一種用于車輛制動(dòng)系統(tǒng)、具有集成預(yù)濾器的空氣干燥器。
背景技術(shù):
如第6,719,825號美國專利和第5,525,143號美國專利以及其他許多專利中所描述,空氣干燥器使用由滲透膜構(gòu)成的薄膜,該滲透膜能夠阻擋氮分子和氧分子通過,但允許水汽分子通過。在該技術(shù)的一種變型中,待干燥的空氣穿過膜元件的中央。膜允許水汽穿到膜外,但阻止空氣穿到膜外,由此使空氣干燥。為了有效地工作,膜外必須保持干燥且外部壓力小于內(nèi)部壓力,產(chǎn)生部分壓差以排出水汽。這是通過將干燥的輸出空氣的一部分作為逆流吹掃空氣掃過膜外部而實(shí)現(xiàn)的。 該吹掃空氣可以由吹掃氣孔提供,吹掃氣孔使膜式空氣干燥器出口中的干燥空氣連接到圍繞膜外部的吹掃空氣腔室。所述氣孔控制吹掃空氣的量,通常是干燥器容量的10% -20%, 并使該吹掃空氣的壓力下降。吹掃空氣和截留的濕氣被排放到大氣中。第6,719,825號美國專利示出了一種位于吹掃空氣入口的控制閥。第5,375,620 號美國專利示出了一種吹掃空氣的自動(dòng)調(diào)節(jié)流量計(jì)量裝置。第6,719,825號美國專利還示出了一種包括聚結(jié)預(yù)濾器、活性炭預(yù)濾器和膜式過濾器的空氣干燥器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對一種過濾器,該過濾器具有至少帶有聚結(jié)過濾器元件的外殼、在所述外殼內(nèi)的兩個(gè)排出口和連接到所述排出口的排出閥組件。所述排出閥組件包括第一氣動(dòng)閥和第二氣動(dòng)閥,所述第一氣動(dòng)閥和第二氣動(dòng)閥各具有連接到各自的排出口的入口、出口和閥元件,所述閥元件用于根據(jù)導(dǎo)向端口的導(dǎo)向壓力選擇性地將所述入口連接到所述出口。 第三電-氣動(dòng)閥連接到第一閥和第二閥的每一個(gè)的導(dǎo)向端口,當(dāng)啟動(dòng)第三閥時(shí),所述第三電-氣動(dòng)閥用從入口端口向?qū)蚨丝谔峁?dǎo)向壓力。該過濾器包括位于與所述第一閥與所述第二閥相鄰的加熱器。本發(fā)明還針對一種具有止回閥的過濾器,所述止回閥與所述過濾器的入口和出口平行地連接,以當(dāng)入口壓力比出口壓力高出設(shè)定值時(shí)繞開所述過濾器。本發(fā)明還針對一種過濾器,所述過濾器包括膜式分離器,所述膜式分離器安裝在所述外殼的孔內(nèi)且自所述外殼如懸臂地延伸,且所述外殼包括沿所述孔的軸延伸的周向間隔的葉片。所述孔的端部是開口軸環(huán),且夾具將膜式分離器固定在所述開口軸環(huán)中。其中所述孔具有兩個(gè)軸向間隔的圓周凹槽,該兩個(gè)軸向間隔的圓周凹槽將所述孔分別連接到吹掃空氣源和排氣口,吹掃空氣入口和所述膜式分離器的外周的出口分別對準(zhǔn)凹槽,且所述凹槽的至少一個(gè)在所述儲(chǔ)罐內(nèi)。過濾器包括串聯(lián)連接在所述過濾器入口和所述膜式分離器入口間的錐形的過濾器元件,且該過濾器元件在所述過濾器元件的入口的直徑比所述過濾器元件的出口的直徑大。環(huán)形腔室將所述過濾器入口連接到所述過濾器元件入口,且所述過濾器元件的端面形成所述環(huán)形腔室的壁。所述外殼包括以可移除方式互相連接的第一部分和第二部分,且所述過濾器元件包括法蘭,所述法蘭位于由所述第一部分和第二部分固定的所述過濾器元件的入口。所述過濾器待安裝到儲(chǔ)罐入口中且延伸進(jìn)所述儲(chǔ)罐內(nèi)部,使得所述過濾器的入口是所述儲(chǔ)罐的入口,且所述過濾器的出口在所述儲(chǔ)罐內(nèi)部。所述排出口在所述儲(chǔ)罐外部。當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行研究時(shí),根據(jù)下面對本發(fā)明方法所做的詳細(xì)描述,該方法的這些方面和其它方面將顯而易見。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的機(jī)車氣源和制動(dòng)控制器的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有集成微粒、聚結(jié)預(yù)濾器與活性炭預(yù)濾器的膜式空氣干燥器的實(shí)施方式。圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有集成微粒、聚結(jié)預(yù)濾器與活性炭預(yù)濾器的膜式空氣干燥器的另一實(shí)施方式。圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有集成微粒、聚結(jié)預(yù)濾器和活性炭預(yù)濾器的膜式空氣干燥器的又一實(shí)施方式。圖5是沒有旁通閥和排出閥組件的示出的吹掃空氣通路的圖4的實(shí)施方式;圖6是圖4的實(shí)施方式的端視圖;圖7是圖4的排出閥組件的示意圖;圖8是圖4的排出閥組件的分解的斷面透視圖;圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一排出閥組件的透視圖;圖10是沿圖9的線XX-XX的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了機(jī)車制動(dòng)供給與制動(dòng)控制器。機(jī)車引擎驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)10提供通過管線12到達(dá)第一主儲(chǔ)罐MR 16的入口 14的壓縮空氣。儲(chǔ)罐16的出口 18沿管線20連接到其它非制動(dòng)器耗氣裝置。出口 18還通過單向止回閥22連接到第二主儲(chǔ)罐沈的入口對。第二主儲(chǔ)罐MR沈的出口觀連接到制動(dòng)控制器,該制動(dòng)控制器示為計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)CCB 32。計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)32的出口 34為機(jī)車制動(dòng)器和列車制動(dòng)器提供適當(dāng)?shù)臍鈩?dòng)控制信號。如下所述,計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)32通過管線36提供對主儲(chǔ)罐沈內(nèi)的膜式空氣過濾器40的排出口 M的控制。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)32不僅控制該排出口,而且可用來控制吹掃空氣通路中的空氣流??商孢x地,如下所述,可以在吹掃空氣通路的輸入口上對吹掃空氣通路進(jìn)行控制??梢杂捎?jì)算機(jī)制動(dòng)控制系統(tǒng)32或者機(jī)車上的其它控制系統(tǒng)或者以手動(dòng)方式控制第一主儲(chǔ)罐MR 16的排出閥19和儲(chǔ)罐沈的排出閥四。主儲(chǔ)罐16內(nèi)包括聚結(jié)預(yù)濾器60。盡管示意性地示出于MR 16的出口 18中,但可替選地,聚結(jié)預(yù)濾器可以設(shè)置在MR 16的入口 14中。圖2中所示的膜式空氣干燥器40包括外殼44,外殼44具有空氣入口 46、空氣出口 48以及液體排出口 M。示意性地示出了膜式分離器42,膜式分離器42具有在膜42的第一端和第二端之間延伸的內(nèi)表面和外表面。膜模塊的典型結(jié)構(gòu)是一束小直徑的中空纖維 (膜),所述中空纖維(膜)各具有在膜的第一端和第二端之間延伸的內(nèi)表面和外表面。由外殼44中的每個(gè)中空纖維膜的內(nèi)徑構(gòu)成的第一通路50的端部分別連接到空氣入口 46和空氣出口 48,并且沿膜的內(nèi)部和外部之一在膜42的第一端和第二端之間延伸。包括外殼 44中的每個(gè)中空纖維膜的外徑的第二通路52連接到吹掃空氣/排出口 M和與外殼的空氣入口 46相鄰的吹掃空氣入口 51。第二通路52沿膜的內(nèi)部和外部中的另一個(gè)在膜42的第一端和第二端之間延伸。閥58連接在第二通路52與形成儲(chǔ)罐的入口 51之間,用于控制流過第二通路52的吹掃空氣。用于工業(yè)應(yīng)用的大多數(shù)膜式干燥器具有恒定吹掃流。這在機(jī)動(dòng)車上是不合需要的,因?yàn)樗速M(fèi)空氣,并且在機(jī)動(dòng)車因電源關(guān)閉而閑置的情況下,它可能耗盡儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣。此外,與許多工業(yè)應(yīng)用不同,氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)只是間歇性地消耗儲(chǔ)罐16和儲(chǔ)罐沈內(nèi)的空氣。主儲(chǔ)罐沈通常由止回閥22保護(hù),并且僅由制動(dòng)器使用。通過在吹掃空氣腔室52的輸入端添加電磁控制閥58,用于機(jī)車的膜式空氣干燥器40解決了由于恒定吹掃流而浪費(fèi)空氣的這一問題。當(dāng)關(guān)閉時(shí),閥58關(guān)閉吹掃量通過通路52與大氣的連通,由此防止泄放吹掃空氣。 電磁閥58由機(jī)車上的計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)CCB 32控制。因?yàn)镃CB 32是具有傳感器和制動(dòng)操作所需其它控制器的計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng),所以其可以確定制動(dòng)器何時(shí)消耗MR 26內(nèi)的空氣。在操作中,每當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)消耗MR 26內(nèi)的空氣時(shí),CCB 32都將打開閥58,這樣,在帶濕氣的空氣流入空氣干燥器40的入口 46以補(bǔ)充制動(dòng)器所使用的空氣的同時(shí),允許重新開始吹掃空氣在通路52內(nèi)圍繞膜元件42的外部的流動(dòng)。因此,空氣干燥器40僅在需要吹掃空氣來干燥流過空氣干燥器的空氣時(shí)消耗吹掃空氣。此外,在制動(dòng)系統(tǒng)不再消耗MR 26內(nèi)的空氣之后,CCB 32可以在關(guān)閉閥58之前的一段時(shí)間內(nèi)保持吹掃流,以確保MR沈被充分補(bǔ)足干燥空氣,還可以使吹掃流保持一額外的預(yù)定時(shí)間以確保吹掃空氣中沒有濕氣。制動(dòng)器消耗空氣后,保持吹掃流的延遲時(shí)間可以基于CCB 32測得的空氣流和該流的持續(xù)時(shí)長、壓縮機(jī)10的通斷壓力切換點(diǎn)的信息以及壓縮機(jī)輸出能力的信息來計(jì)算。該延遲時(shí)間也可以通過監(jiān)測MR沈在由供氣系統(tǒng)補(bǔ)足時(shí)的壓力升高來確定,或者與第一種方式共同確定。當(dāng)MR沈內(nèi)的壓力升高速率降低到某個(gè)預(yù)定水平和/或MM6內(nèi)的壓力達(dá)到壓縮機(jī)控制上限壓力時(shí),停止吹掃空氣。任選地,通過CCB 32從壓縮機(jī)控制器中讀取表示壓縮機(jī)是否在泵送的數(shù)字信號,該延遲時(shí)間的計(jì)算可得到優(yōu)化。每當(dāng)1)制動(dòng)系統(tǒng)消耗空氣時(shí),2)壓縮機(jī)10被啟動(dòng)且MR 26內(nèi)的壓力小于通常為 145磅/平方英寸(psi)的壓縮機(jī)壓力控制上限時(shí),以及幻在制動(dòng)器停止消耗空氣后直至 MR 26被基本上重新補(bǔ)足且基本上排空吹掃空氣的量中的潮濕空氣的一段延遲時(shí)間內(nèi),可以啟動(dòng)吹掃流??諝飧稍锲魍鈿?4包括容納膜或分離元件42的外殼部分44A、安裝在儲(chǔ)罐沈的入口 M的開口中的外殼部分44B、預(yù)濾器外殼部分44C和連接外殼部分44D??梢詮陌惭b在儲(chǔ)罐沈上的外殼部分44B上卸下膜式過濾器外殼部分44A,外殼部分44B或者如圖2和圖3所示焊接在儲(chǔ)罐沈上,或者如圖4-6所示連接到在儲(chǔ)罐沈的入口 M的外部上的的法蘭。示為螺栓的緊固件111將外殼部分44C固定在外殼部分44B上。外殼部分44D安裝在蓋板47上,且蓋板47通過也示為螺栓的緊固件113固定在外殼部分44C上。柱面壁110將外殼部分44C分割為內(nèi)腔室114和同心外腔室112。聚結(jié)器62和過濾器80以同心方式安裝在外腔室112內(nèi)。可以為例如活性炭過濾器的第三過濾器118安裝在內(nèi)腔室114內(nèi)。利用擰在螺紋軸117上的螺母119,帽115將過濾器118固定在蓋板 47上。外殼部分44D在其自身與蓋板47之間形成腔室116。通過在外殼部分44C的壁上的孔120連接用于儲(chǔ)罐和空氣干燥器的空氣入口 46。 空氣入口 46引入到環(huán)形腔室122的壁內(nèi)。橢圓形孔120提供略微切向的入口以便產(chǎn)生漩渦氣流或周向氣流。通過位于過濾器80和聚結(jié)器62內(nèi)部的、外殼部分44C上的多個(gè)入口 124,提供環(huán)形腔室122內(nèi)的輸入空氣。腔室112的出口通過聚結(jié)器62外的多個(gè)出口 1 進(jìn)入腔室116。這樣產(chǎn)生通過聚結(jié)器62的內(nèi)/外流。腔室116內(nèi)的過濾后的空氣由多個(gè)入口 1 引入過濾器118的內(nèi)部。經(jīng)過頸部或者歧管41內(nèi)的多個(gè)出口 130,腔室114內(nèi)的三重過濾后的空氣被送到用于膜式過濾器40的入口的腔室131的入口。所示外殼的結(jié)構(gòu)允許拆卸和移除所述的四個(gè)過濾器元件而無需改動(dòng)儲(chǔ)罐沈。移除緊固件113使得可以移除具有外殼部分44D的蓋板47。這樣可以接近和移除聚結(jié)器62、過濾器80,且可以接近過濾器118。移除螺母119可以替換過濾器118。移除緊固件111可以卸下外殼部分44C,這樣可以接近頸部41和膜式過濾器外殼44A以及膜式過濾器42本身。 圖2的預(yù)濾器所包括的過濾器可以少于全部的三個(gè)過濾器62、80和118。例如可以刪除過濾器80和過濾器118的一個(gè)或多個(gè),而預(yù)濾器仍然具有通過聚結(jié)器62的內(nèi)/外流。過濾器62、過濾器80和過濾器118互相同心且與膜式分離器42同軸。通過入口 46 的空氣在被膜式分離器的空氣入口 46A接收之前經(jīng)過過濾器62、過濾器80和過濾器118。 眾所周知,聚結(jié)過濾器元件62凝結(jié)氣流中的氣載水和油氣。微粒過濾器80過濾非常細(xì)小的氣載粉塵和諸如來自柴油燃燒的碳顆?;蛘咂渌廴疚锘蛘呶廴灸な礁稍锲髂K40的其它顆粒的固體材料。本設(shè)計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于,現(xiàn)有技術(shù)的聚結(jié)過濾器62、微粒過濾器80、碳過濾器118和空氣干燥器40全部串聯(lián)在到儲(chǔ)罐沈外部。本設(shè)計(jì)對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)在于,僅僅移除蓋板47就可以替換和維護(hù)過濾器62、過濾器80、過濾器118和干燥器40。不需要拆卸主要部分。聚結(jié)過濾器元件62、微粒過濾器80和碳過濾器118需要年度維護(hù),而膜式分離器42會(huì)依據(jù)實(shí)際使用情況每6到8年替換一次。閥84A和閥84C以及排液槽84B控制液體從聚結(jié)器62外的腔室112的排液槽部分45排出。在吹掃空氣入口 51而非在吹掃空氣出口和排出口 M控制吹掃空氣。排出口 M 是敞開的且暴露于空氣中。控制閥58位于入口 51處。外殼部分44B結(jié)合頸部41構(gòu)造成歧管且提供適當(dāng)?shù)幕ミB。來自儲(chǔ)罐沈內(nèi)部的吹掃空氣通路的入口 51進(jìn)入與膜式過濾器40的入口 44相鄰的通路132中。通路132連接到閥58的輸入。閥58的出口連接到外殼部分44B內(nèi)的、進(jìn)入到頸部歧管41內(nèi)的圓周腔室136的通路134。多個(gè)徑向通路138將圓周通路136連接到頸部41內(nèi)的中心入口 140。管子142將入口 140連接到管子150的內(nèi)部。管子142的端部144向外展開,且與管子150的內(nèi)部密封。這樣將管子150分為入口部分150A和出口部分150B。入口部分150A自沿徑向進(jìn)入膜式過濾器40的多個(gè)銳孔154引出,并且流經(jīng)第一吹掃空氣腔室或通路52 (未示出)。管子142和管子部分150A形成第二吹掃空氣通路,該第二吹掃空氣通路具有與空氣入口 46、120相鄰的入口 140以及與空氣出口 48相鄰的出口 154。腔室52內(nèi)的空氣的環(huán)流與空氣在入口 130進(jìn)入膜式過濾器的環(huán)流相向或反向。吹掃空氣通路52的出口通過多個(gè)開口 156進(jìn)入管子部分150B。管子部分150B的出口在158 處連接到多個(gè)徑向通路160,該徑向通路160連接到環(huán)形通路162,環(huán)形通路162直接連接到排出口 54。入口 51處的吹掃通路空氣由閥58控制,以通過管子142和長度基本上為膜式過濾器40的長度的管子部分150A環(huán)流到進(jìn)入膜式過濾器的入口開口 154。然后,通過吹掃空氣通路52從入口巧4到出口 156的逆流通過管子部分150B退出到排出口 54。盡管外部吹掃空氣入口 51和空氣出口 M與用于膜式過濾器的空氣入口相鄰,但內(nèi)部開口 IM和內(nèi)部開口 156提供了膜式過濾器所需的適當(dāng)逆流。應(yīng)當(dāng)注意,通過在膜式過濾器的入口控制吹掃空氣,可以消除膜束的壓力循環(huán),該壓力循環(huán)可能導(dǎo)致膜纖維疲勞破壞。這會(huì)限制它們的使用壽命。因此,該出口和膜持續(xù)地暴露在14.7磅/平方英寸的大氣壓下。當(dāng)吹掃空氣流動(dòng)時(shí),該膜周圍的吹掃空氣壓力小于 2磅/平方英寸。這樣小的壓力變化使膜的壓力波動(dòng)或者循環(huán)最小化。此外,通過在與出口相對的入口處控制吹掃空氣,來自儲(chǔ)罐沈內(nèi)部的干燥空氣流過控制閥58。這樣不僅延長了控制閥58的壽命,而且在控制閥58處不需要用以防止結(jié)冰的加熱器。儲(chǔ)罐沈的內(nèi)部可以包括支撐托架90,該支撐托架焊接到或者以其它適當(dāng)方式附接到儲(chǔ)罐內(nèi)部,如圖2所示。機(jī)座92接收膜式干燥器40的端帽41A。在端帽41A上可以設(shè)置0形環(huán),以將端帽41A固定在機(jī)座92中,并且使端帽41A和機(jī)座92之間的有害振動(dòng)最小。設(shè)置凸面94以將端帽41A導(dǎo)引到到機(jī)座92內(nèi)并與其對齊。圖3示出了圖2的三個(gè)預(yù)濾器結(jié)構(gòu)的變型。具有相同的功能的那些元件包含與圖 2中所描述的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記。和圖2 —樣,圖3的預(yù)濾器提供具有通過聚結(jié)過濾器62的內(nèi)流/外流的同心過濾器。對圖2的主要改動(dòng)在于改動(dòng)外殼部分44C和外殼部分44D。大大地縮短外殼部分 44C,而將外殼部分44D制造得大得多了。外殼部分44C仍包括環(huán)形腔室122和在其側(cè)壁的孔120。它還包括將碳過濾器118的輸出連接到頸部41的輸入130的內(nèi)腔室114。外殼部分44C還包括通向腔室112的多個(gè)入口 124,腔室112包括過濾器62和過濾器80。大體呈圓柱形的法蘭壁110將外殼部分44D的內(nèi)部劃分為腔室112和腔室116。 法蘭壁Iio具有大體呈S形的截面。法蘭部分190在192處焊接或以其它方式附接到的外殼44D的內(nèi)部。法蘭壁194包括在腔室112和腔室116間的出口 126。端壁194通過壁196 連接到端法蘭198,端法蘭198在襯墊200處與外殼部分44C的表面181相鄰。過濾器62和過濾器80上的端帽202包括襯墊204,且位于壁110的法蘭194和外殼部分44C的表面181之間。過濾器118包括帶有襯墊208的端帽206,端帽206接合壁 110的平面法蘭198以及端壁199。過濾器118的另一端被容納在外殼部分44D內(nèi)的凹槽 210 內(nèi)。外殼部分44C包括自其延伸的突出邊緣或突起182。外殼部分44D包括突出邊緣或突起180。該兩個(gè)突起180和182在突起182的表面與密封件184緊密配合。ν形帶186 接合到突起180和突起182,且將它們互相固定。緊固螺栓188將ν形帶186緊固。外殼部分44D包括安裝在其內(nèi)的、在外殼部分44D和法蘭199、198之間的過濾器 210。然后,將圓柱形過濾器62和80插入腔室112中。然后,將這種整體的預(yù)濾器封裝安裝到與突起180和182緊密配合的中心外殼部分44C上。ν形帶186將它們固定在一起。 這樣可以將這三個(gè)組裝的過濾器作為一個(gè)單元移除。如圖2,為了拆開外殼部分44C和外殼部分44Β以允許移除和維修膜式過濾器40,必須將緊固件111移除。通過放大外殼部分44D且采用金屬片制造外殼部分44D的壁和壁110,會(huì)產(chǎn)生非常便宜的預(yù)濾器結(jié)構(gòu)。因此,可以處理外殼部分44D和過濾器62、過濾器80和過濾器118,而不是重復(fù)利用。圖3所示的另一改動(dòng)是為中心外殼部分44C的環(huán)形腔室122提供另外的排出口。 通路212將腔室112的排液槽45連接到閥84。在該中心外殼部分44C內(nèi)的通路214將環(huán)形腔室122連接到閥84。閥84基本上打開和關(guān)閉通路212、214以使排空或用完該兩個(gè)腔室。外殼部分44D的壁可稍微傾斜以幫助排液槽45內(nèi)的凝結(jié)物流入通路122。如圖2中所討論,圖3的預(yù)濾器可以包括少于三個(gè)的過濾器。圖4-6示出帶有預(yù)濾器的膜式空氣過濾器的另一變型。圖7-10示出了排出閥84 的細(xì)節(jié)。僅詳細(xì)解釋那些與前述附圖中的元件不同的元件。盡可能地使用相同的附圖標(biāo)記。與圖3相比,已將外殼部分44Β和外殼部分44C組合。因此,有單一歧管用于空氣入口 46并接收膜式外殼部分44Α。44Β和44C組合的外殼部分以及外殼部分44D固定到頸部27,頸部27焊接到儲(chǔ)罐26。聚結(jié)過濾器元件62示為錐形聚結(jié)過濾器,其在過濾器入口的端帽202Α的直徑比與過濾器62的出口相鄰的端帽202Β的直徑大。端帽202Α包括固定在外殼部分44B、44C 和外殼部分44D的突起元件180之間的法蘭201。在法蘭201上設(shè)置多個(gè)間距孔203,以將腔室114連接到排液槽45。另一端帽202B安置在壁110上,壁110整體形成為主體部分 44B、44C的一部分。端帽202B還可以包括空間孔或者槽以使液體從過濾器的端部排出到排液槽45。端帽202A形成環(huán)形腔室122的壁。以虛線示出的擋板216通過環(huán)形件218固定在適當(dāng)位置。這樣限定了在腔室122和過濾器62的入口間的開口 124,且這允許通過改變擋板216的尺寸來微調(diào)該開口 124。錐形的聚結(jié)過濾器引導(dǎo)聚結(jié)在單元頂部的液體流出。這將使聚結(jié)過濾器62的頂部上的區(qū)域的面積最小化,否則該區(qū)域可能會(huì)浸透且隨后經(jīng)受凍結(jié)。膜式過濾器或者分離外殼44A被容納在外殼部分44B、44C的孔220內(nèi),并且自孔如懸臂似地延伸到儲(chǔ)罐26。在儲(chǔ)罐沈內(nèi)的外殼部分44B、44C的外部的多個(gè)空間管或架222 增大了外殼的堅(jiān)硬度。這使得膜式外殼44A在與安裝有儲(chǔ)罐的車輛的瞬態(tài)力有關(guān)的穩(wěn)定條件下如懸臂似地延伸。這使得不需要圖2所示的支架90且省掉了支架90的成本???20的端部是具有圖5所示的裂縫224的開口環(huán)。膜式外殼44A通過包括一對緊固件228的夾具226固定在孔220內(nèi)。區(qū)別于圖2和圖3,環(huán)形腔室135和環(huán)形腔室136的軸向位置以及吹掃空氣通路入口的徑向通路138和環(huán)形腔室54A、162以及吹掃空氣出口的徑向通路160在歧管內(nèi)是反向的。主體部分44B、44C包括止回閥230。止回閥230將環(huán)形空氣輸入腔室122連接到儲(chǔ)罐沈的內(nèi)部,以當(dāng)環(huán)形的空氣輸入腔室122內(nèi)的壓力比儲(chǔ)罐沈內(nèi)的壓力高出預(yù)定量時(shí), 繞過過濾器組件。所選擇的止回閥122的開啟壓力比在大流量時(shí)穿過空氣干燥器組件的預(yù)期的壓力降大得多,使得止回閥122在空氣干燥器組件的正常操作期間不開啟。但該值足夠低以確保儲(chǔ)罐內(nèi)有足夠的空氣壓力用于制動(dòng)器的安全操作。因此,如果儲(chǔ)罐組件凍結(jié)或以其它方式阻塞,儲(chǔ)罐也仍然能夠以允許車輛上的空氣制動(dòng)器工作的安全方式充滿。圖7示出了排出閥82、排出閥84的示意圖。一對導(dǎo)向閥82A和82B分別連接到排出通路212和排出通路214。導(dǎo)向閥各包括輸入240和輸出M2。導(dǎo)向閥還包括導(dǎo)向端口對4。如圖7所示,導(dǎo)向閥通過彈簧246偏壓至關(guān)閉位置。電磁控制閥84包括輸入端口 248,輸入端口 248連接到通向空氣源的通路250。在本發(fā)明中,空氣源是儲(chǔ)罐46內(nèi)的干燥空氣。電磁控制閥84的輸出252經(jīng)過通路2M連接到閥82的導(dǎo)向端口 M4。如圖7所示,電磁閥84通過彈簧256偏壓至其關(guān)閉位置。如圖8到圖10所示,電磁閥包括電接觸件258。圖8詳細(xì)示出了排出閥82和電磁閥84。對于連接到外殼部分44B、44C,應(yīng)參照圖 4和圖6。歧管260焊接到外殼部分44B,或者與外殼部分44B整體鑄造和加工,且歧管260 包括一對通路沈6以將出自外殼部分44B、44C的通路212和通路214連接到排出閥82A和排出閥82B的入口 M0。電磁閥84安裝到歧管260上且包括入口 M8,入口 248連接到外殼部分44B、44C的通路250,通路250連接到儲(chǔ)罐沈的內(nèi)部。歧管沈0內(nèi)的、出自電磁閥 84的輸出通路2M將輸入提供到排出閥82的導(dǎo)向端口 M4,且排出閥82A和排出閥82B通過一對穿過排出閥82的外殼的每一側(cè)上的耳形件264的開口的緊固件262固定到歧管沈0 上。端帽268可移除地連接到排出閥82的主體。如圖8所示,通路244終止在端帽沈8內(nèi)的、作為該對排出閥82A和82B的共同導(dǎo)向腔室的凹槽沈9內(nèi)。在預(yù)濾器的輸入端和輸出端使用兩種不同的排出閥使得同時(shí)在預(yù)濾器兩側(cè)排出, 因此防止聚結(jié)過濾器62兩端的的不良壓力差。這還避免當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)由在聚結(jié)過濾器62 兩端的少量的自然壓差而引起的凝結(jié)自一個(gè)凝結(jié)腔室轉(zhuǎn)移到另一個(gè)凝結(jié)腔室。使用儲(chǔ)罐沈內(nèi)的干燥空氣來開啟導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)閥82還防止導(dǎo)向閥的電磁側(cè)和導(dǎo)向側(cè)的凍結(jié)和污染。該導(dǎo)向?qū)蓚€(gè)閥操作。加熱器270具有加熱元件272,該加熱元件272延伸穿過排出閥82的外殼的端口 274。元件272的螺紋端接收螺帽276??蛇x擇加熱器270來防止排出閥凍結(jié)。盡管在圖 4-6和圖8的實(shí)施方式中加熱元件272示出相對于排出閥82A和82B橫向,但對于圖9和圖 10討論的實(shí)施方式,加熱元件與這對排出閥82A和排出閥82B平行且位于這對排出閥82A 和82B的中央。如圖9和圖10所示,電磁閥84安裝到導(dǎo)向閥82的端帽268上。電磁閥的輸入端 248和導(dǎo)向閥的輸入端240在共同的平面內(nèi),且能夠連接到歧管260或主體部分44B和44C 上的適當(dāng)端口。在圖10的橫截面中具體示出了這種短管閥82A和彈簧M6。盡管已詳細(xì)描述和示出本方法,但應(yīng)清楚理解,這僅以說明和示例方式實(shí)施,但未采用限制的方式。盡管已示出了列車空氣供給系統(tǒng)中的干燥器,但干燥器還可以用于卡車制動(dòng)系統(tǒng)。即使過濾器沒有安裝在儲(chǔ)罐內(nèi)部,也可以使用該特定的過濾器結(jié)構(gòu)。本方法的范圍僅由所附的權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種過濾器,所述過濾器具有至少帶有聚結(jié)過濾器元件的外殼、在所述外殼中的兩個(gè)排出口和連接到所述排出口的排出閥組件,所述排出閥組件包括第一氣動(dòng)閥和第二氣動(dòng)閥,所述第一氣動(dòng)閥和第二氣動(dòng)閥各具有連接到各自的排出口的入口、出口和閥元件,所述閥元件用于根據(jù)導(dǎo)向端口上的導(dǎo)向壓力選擇性地將所述入口連接到所述出口 ;及第三電-氣動(dòng)閥,所述第三電-氣動(dòng)閥連接到第一閥和第二閥的每一個(gè)的所述導(dǎo)向端口,當(dāng)啟動(dòng)第三閥時(shí),所述第三電-氣動(dòng)閥用以提供從入口端口到所述導(dǎo)向端口的導(dǎo)向壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾器,所述過濾器包括位于與所述第一閥和第二閥相鄰的加熱器。
3.如權(quán)利要求1所述的過濾器,其中所述過濾器具有入口和出口,且包括與所述過濾器的入口和出口平行連接的止回閥,以當(dāng)所述入口處的壓力比出口壓力高出設(shè)定值時(shí),繞開所述過濾器。
4.如權(quán)利要求1所述的過濾器,其中所述過濾器元件是所述過濾器元件的入口的直徑比所述過濾器元件的出口的直徑大的錐形。
5.如權(quán)利要求1所述的過濾器,所述過濾器包括膜式分離器,所述膜式分離器安裝在所述外殼的孔內(nèi)且自所述外殼以懸臂的形式延伸,且所述外殼包括沿所述孔的軸延伸的周向間隔的葉片。
6.如權(quán)利要求5所述的過濾器,其中所述孔的端部是開口環(huán),且夾具將膜式分離器固定在所述開口環(huán)內(nèi)。
7.一種具有入口和如權(quán)利要求1所述的過濾器的儲(chǔ)罐,所述過濾器安裝在所述儲(chǔ)罐入口且延伸到所述儲(chǔ)罐內(nèi)部,使得所述過濾器的入口為所述儲(chǔ)罐的入口且所述過濾器的出口在所述儲(chǔ)罐內(nèi)部;且所述排出口在所述儲(chǔ)罐外部。
8.—種儲(chǔ)罐,所述儲(chǔ)罐具有入口、過濾器和止回閥,所述過濾器安裝在所述儲(chǔ)罐的入口中且延伸進(jìn)所述儲(chǔ)罐的內(nèi)部,使得所述過濾器的入口為所述儲(chǔ)罐的入口且所述過濾器的出口在所述儲(chǔ)罐內(nèi)部,所述止回閥連接在所述過濾器的入口和所述儲(chǔ)罐的所述內(nèi)部之間,以當(dāng)過濾器入口壓力比過濾器出口壓力高出設(shè)定值時(shí),繞開所述過濾器。
9.一種儲(chǔ)罐,所述儲(chǔ)罐具有入口和安裝在所述儲(chǔ)罐的入口且延伸進(jìn)所述儲(chǔ)罐內(nèi)部的過濾器,使得所述過濾器的入口為所述儲(chǔ)罐的入口且所述過濾器的出口在所述儲(chǔ)罐內(nèi)部,所述過濾器包括夕卜殼;膜式分離器,所述膜式分離器安裝在所述外殼的孔內(nèi)且自所述外殼以懸臂的形式延伸進(jìn)所述儲(chǔ)罐;及在所述外殼上的周向間隔的葉片,所述周向間隔的葉片沿所述孔的軸在所述儲(chǔ)罐中延伸。
10.如權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)罐,其中所述孔的端部是開口環(huán),且夾具將所述膜式分離器固定在所述開口環(huán)中。
11.如權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)罐,其中所述孔具有兩個(gè)軸向間隔的圓周凹槽,所述兩個(gè)軸向間隔的圓周凹槽將所述孔分別連接到吹掃空氣源和排氣口,吹掃空氣入口和所述膜式分離器的外周的出口分別對準(zhǔn)凹槽,且所述凹槽的至少一個(gè)在所述儲(chǔ)罐內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)罐,所述儲(chǔ)罐包括串聯(lián)地連接在所述過濾器入口和所述膜式分離器的入口之間的錐形過濾器元件,且所述過濾器元件在所述過濾器元件的入口的直徑比所述過濾器元件的出口的直徑大。
13.如權(quán)利要求12所述的儲(chǔ)罐,所述儲(chǔ)罐包括環(huán)形腔室,所述環(huán)形腔室將所述過濾器入口連接到所述過濾器元件入口,且所述過濾器元件的端面形成所述環(huán)形腔室的壁。
14.如權(quán)利要求12所述的儲(chǔ)罐,其中所述外殼包括以可移除方式互相連接的第一部分和第二部分,且所述過濾器元件包括法蘭,所述法蘭位于由所述第一部分和第二部分夾緊固定的所述過濾器元件的入口。
15.一種儲(chǔ)罐,所述儲(chǔ)罐具有入口、過濾器和膜式分離器,所述過濾器安裝在所述儲(chǔ)罐入口且延伸進(jìn)所述儲(chǔ)罐的內(nèi)部,使得所述過濾器的入口為所述儲(chǔ)罐的入口且所述過濾器的出口在所述儲(chǔ)罐內(nèi)部,所述膜式分離器安裝在所述外殼的孔內(nèi)且自所述外殼以懸臂的形式延伸進(jìn)所述儲(chǔ)罐內(nèi),其中所述孔具有兩個(gè)軸向間隔的圓周凹槽,所述兩個(gè)軸向間隔的圓周凹槽將所述孔分別連接到吹掃空氣源和排氣口;吹掃空氣入口和在所述膜式分離器的外周的出口分別對準(zhǔn)凹槽;及所述凹槽的至少一個(gè)在所述儲(chǔ)罐中。
全文摘要
一種過濾器,該過濾器具有由電-氣動(dòng)閥控制的兩個(gè)排出閥。設(shè)置止回閥以繞開過濾器。膜式過濾器外殼可以包括延伸進(jìn)儲(chǔ)罐內(nèi)的葉片,其中膜式過濾器延伸進(jìn)儲(chǔ)罐內(nèi)。用于膜式過濾器的孔的圓周凹槽中的一個(gè)也位于儲(chǔ)罐內(nèi)。
文檔編號F26B21/06GK102265106SQ200980150038
公開日2011年11月30日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者埃里克·賴特, 理查德·柯哈 申請人:紐約氣閘公司