用于處理壓縮空氣的壓縮空氣處理設備用的空氣濾芯的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于處理壓縮空氣的壓縮空氣處理設備(12)用的、特別是商用車(14)的處理壓縮空氣設備(12)用的空氣濾芯(10)，所述空氣濾芯包括填充有干燥劑(18)的干燥劑容器(16)和聚結過濾器(20)，其中，所述干燥劑(18)在處理壓縮空氣期間沿干燥劑容器(16)的軸向延伸方向(22)被穿流，按照本發明設定，所述聚結過濾器(20)沿軸向延伸方向(22)在干燥劑(18)上游設置在干燥劑容器(16)的流入面(24)中。
【專利說明】用于處理壓縮空氣的壓縮空氣處理設備用的空氣濾芯
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于處理壓縮空氣的壓縮空氣處理設備用的、特別是商用車的壓縮空氣處理設備用的空氣濾芯，所述空氣濾芯包括填充有干燥劑的干燥劑容器和聚結過濾器，其中，干燥劑在處理壓縮空氣期間沿干燥劑容器的軸向延伸方向被穿流。
【背景技術】
[0002]車輛可以具有不同的消耗壓縮空氣的系統。例如在載貨車中，行車制動器可能是壓縮空氣操縱的。為了能夠確保持久地供給車輛、特別是商用車的所有壓縮空氣運行的系統，配備壓縮空氣壓縮機，例如往復式活塞壓縮機是已知的，所述壓縮空氣壓縮機可以由車輛的驅動馬達驅動并且產生用于運行車輛所需的壓縮空氣。因為這種壓縮機通過吸入和壓縮環境空氣來產生壓縮空氣，所以由壓縮機提供的壓縮空氣包含空氣水分形式的高比例的水。此外，由壓縮機提供的壓縮空氣包含污物顆粒，所述污物顆粒已經被包含在吸入的空氣中，以及包含油顆粒和炭黑顆粒，所述油顆粒和炭黑顆粒在壓縮過程中通過壓縮機引入到壓縮空氣中。如果所述空氣水分和其余的污物顆粒不從所產生的壓縮空氣中分離，壓縮空氣中包含的空氣水分和其余的污物顆粒可能沉積在壓縮空氣所供應的系統中并且持續地妨礙其功能性。
[0003]已知的是，為了將壓縮空氣與油顆粒和污物顆粒分離并且為了干燥壓縮空氣，在車輛中設有壓縮空氣處理設備，所述壓縮空氣處理設備相應地處理由壓縮機提供的壓縮空氣，即清除油顆粒和污物顆粒并且對壓縮空氣進行干燥。為了能夠保證該壓縮空氣處理，通常使用空氣濾芯，所述空氣濾芯首先將油顆粒和污物顆粒從壓縮空氣分離并且接著借助于干燥劑從壓縮空氣吸出水分。由于受到其結構的限制，所使用的空氣濾芯僅具有對所分離出的油顆粒和污物顆粒及收集的空氣水分的有限吸納能力，從而其壽命是有限的。已知不同的提高空氣濾芯的壽命的可能性。例如可以通過改變空氣濾芯的結構性的構造來提高針對要分離的物質的吸納能力。另一種用于提高空氣濾芯的壽命的可能性例如在于設置周期性重復的再生階段，在所述再生階段期間，在空氣濾芯中攔截的水分和分離出的油顆粒和污物顆粒被去除。適于這種再生運行的空氣濾芯具有復雜的構造，從而其制造是耗費的。

【發明內容】

[0004]因此，本發明的任務在于，提供一種空氣濾芯，所述空氣濾芯具有在制造技術上能簡單實現的構造并且能夠再生。
[0005]該任務借助于獨立權利要求的特征來實現。
[0006]本發明有利的實施形式和擴展方案在從屬權利要求中給出。
[0007]按照本發明，這樣來改進所述類型的空氣濾芯，S卩，聚結過濾器沿軸向延伸方向在干燥劑上游設置在干燥劑容器的流入面中。按照這種方式，空氣濾芯的機械構造可以設計得較為簡單，從而空氣濾芯的制造也能簡單地實現。此外，通過將聚結過濾器沿軸向延伸方向設置在干燥劑上游可以繼續保證空氣濾芯的再生能力。在本說明書中，特別是垂直于干燥劑容器的軸向延伸方向的這樣的截面被稱為干燥劑容器的流入面，要處理的壓縮空氣在處理壓縮空氣期間通過該截面進入到干燥劑容器中。
[0008]與所描述的空氣濾芯相結合，可想到的是，設有蓋元件，所述蓋元件將干燥劑固定在干燥劑容器中。蓋元件可以將干燥劑固定保持在干燥劑容器中，從而即使在可能發生抖動時也保證干燥劑停留在干燥劑容器中。
[0009]所述聚結過濾器設置在蓋元件和干燥劑之間是有利的。通過將聚結過濾器設置在蓋元件和干燥劑之間，能夠以簡單的方式將聚結過濾器固定在干燥劑容器的流入面中，而不需要附加的用于將聚結過濾器固定在流入面中的保持裝置。在空氣濾芯的制造過程期間，在用干燥劑填充干燥劑容器之后，例如可以簡單地將聚結過濾器放置到干燥劑上。接著干燥劑容器可以以常見的方式通過蓋元件封閉。
[0010]備選地也可以設定，所述聚結過濾器沿軸向延伸方向設置在蓋元件上游。這也是一種用于安置聚結過濾器的簡單的可能性，所述聚結過濾器在這種情況下在將蓋元件安置在干燥劑容器上之后例如可以簡單地放置在蓋元件上。
[0011]有利地可以設定，所述聚結過濾器固定在蓋元件上。這可以防止無意中使流入面露出，從而確保僅事先流過聚結過濾器的壓縮空氣可以流入到干燥劑容器中。露出在這點上意味著，聚結過濾器沒有覆蓋整個流入面。此外，按照這種方式可以簡化空氣濾芯的裝配，因為所述聚結過濾器可以預裝配在蓋元件上。
[0012]也可以設定，所述蓋元件沿軸向延伸方向能相對于干燥劑容器運動地設置并且通過彈簧元件預緊。存在與干燥劑容器中的干燥劑通常以顆粒的形式存在。干燥劑的各個顆粒體可以在存在相應的自由空間時通過抖動相對于彼此運動。在此，顆粒體反復地相互碰撞，由此各個顆粒體隨時間流逝破碎。碎塊于是可以進入到顆粒的此前空閑的間隙中。這點可能導致干燥劑的壓實并因此導致空氣濾芯的流動阻力的變化，由此例如可以改變空氣濾芯的干燥特性。此外，顆粒體本身可能作為污物顆粒被要處理的壓縮空氣帶走并且在進入到車輛的被供應以壓縮空氣的系統中的情況下妨礙所述系統功能性。蓋元件的能沿干燥劑容器的軸向延伸方向運動且預緊的布置結構能使得顆粒體在干燥劑容器內部的運動性的最小化，從而通過抖動被粉碎的顆粒體更少。
[0013]有利地可以設定，所述彈簧元件固定在空氣濾芯的干燥劑容器上或者容納干燥劑容器的殼體上。通過將彈簧元件固定在干燥劑容器上或者容納干燥劑容器的殼體上可以簡化空氣濾芯的組裝。
[0014]此外可以設定，空氣過濾器設置在干燥劑容器的流出面中。通過流出面中的空氣過濾器可以將污染物攔截在干燥劑容器中，所述污染物例如在干燥劑的各個顆粒體破碎時在干燥劑容器中形成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下借助示例性的實施形式由現有技術出發示例性地描述本發明。
[0016]圖中:
[0017]圖1示出現有技術中的空氣濾芯的第一實施形式；
[0018]圖2示出現有技術中的空氣濾芯的第二實施形式；
[0019]圖3示出商用車的示意圖；以及[0020]圖4示出空氣濾芯的第三實施形式。
【具體實施方式】
[0021 ] 在下面的附圖中，相同的附圖標記表示相同的或同類的部件。
[0022]圖1示出現有技術的第一空氣濾芯。所示的空氣濾芯10包括干燥劑容器16，該干燥劑容器設置在罐狀的殼體30的內部。在干燥劑容器16的內部設置干燥劑18，所述干燥劑在處理壓縮空氣期間沿干燥劑容器16的軸向延伸方向22被要處理的壓縮空氣穿流。存在于干燥劑容器16中的干燥劑18通過蓋元件26固定在干燥劑容器16中。蓋元件26通過支撐在殼體30上的彈簧元件28沿軸向延伸方向22預緊并且相對于干燥劑容器16可運動。按照這種方式，蓋元件26可以通過彈簧元件28沿軸向延伸方向22移動到干燥劑容器16中，以便將干燥劑18固定在干燥劑容器16的內部。空氣濾芯10的殼體30通過底板50封閉，所述底板借助于卷邊接縫60固定在殼體30上。底板50具有一個入口接頭56和一個出口接頭58，壓縮空氣通過所述入口接頭和出口接頭能夠進入和排出到空氣濾芯10中。由入口接頭56出發，要處理的壓縮空氣與軸向延伸方向22相反地首先流動通過聚結過濾器20，所述聚結過濾器在外部圍繞干燥劑容器16并且借助于套環48來固定。通過聚結過濾器20攔截存在于壓縮空氣中的污物顆粒和油顆粒，所述污物顆粒和油顆粒例如可以以固態或液態的形式存在。在穿透過聚結過濾器20之后，要處理的壓縮空氣與軸向延伸方向22相反地在殼體30和干燥劑容器16之間的間隙64中一直流到轉向室68，以便從那里經由流入面24進入到具有干燥劑18的干燥劑容器16中。特別是干燥劑容器16垂直于軸向延伸方向22的這樣的橫截面可以視為干燥劑容器16的流入面24，要處理的壓縮空氣通過該橫截面進入到干燥劑容器16的填充有干燥劑18的內部中。另一個空氣過濾器46可以設置在流入面24中。干燥劑18沿軸向延伸方向22由要處理的壓縮空氣穿流，其中，包含在壓縮空氣中水分被攔截。被攔截的水分例如可以以液態水的形式存儲在干燥劑18中。經處理的壓縮空氣經由流出面34從填充有干燥劑18的干燥劑容器16流出，在所述流出面中設置有空氣過濾器32，并且經處理的壓縮空氣沿軸向延伸方向22繼續流動，以便經由出口接頭58從空氣濾芯10流出。空氣過濾器32攔截存在于干燥劑容器16中的污物顆粒，所述污物顆粒例如可能由于干燥劑18的機械老化過程而產生。流出面34特別是可以是垂直于軸向延伸方向22的這樣的橫截面，壓縮空氣通過所述橫截面從干燥劑容器16的填充有干燥劑18的內部流出。入口接頭56相對于出口接頭58由密封圈54密封，從而壓縮空氣不會在繞過聚結過濾器20和干燥劑18的情況下從入口接頭56流動至出口接頭58。空氣濾芯10在裝配好的狀態中向外通過另一個密封圈62密封。
[0023]在圖1中所示的空氣濾芯10可以在流動方向逆轉的情況下再生，其中，已經凈化且干燥的壓縮空氣吸收儲存在干燥劑18中的水并且通過止回閥52在繞過聚結過濾器20的情況下可以經由入口接頭56從空氣濾芯10排出。在此，借助聚結過濾器20分離出的、同樣聚集在止回閥52的區域內的污物顆粒從空氣濾芯10排出。
[0024]為了制造在圖1中所示的空氣濾芯10，聚結過濾器20圍繞到干燥劑容器16上并且利用套環48固定。止回閥52和密封圈54鄰接于干燥劑容器16的底側裝配。此后，將空氣過濾器32放入到干燥劑容器16中。干燥劑容器16被填充以干燥劑18并且利用另一個空氣過濾器46覆蓋。此后由上面將蓋元件26導入到干燥劑容器16中，由此干燥劑18不能流出來。為了阻止干燥劑18的相對運動，蓋元件26被彈簧元件28壓向干燥劑18，所述彈簧元件例如可以構成為壓力彈簧。彈簧元件28支撐在殼體上。整個組件接著被放置到底板50上并且利用該底板壓緊。底板50和殼體附加地還通過卷邊接縫60相互連接。
[0025]圖2示出現有技術中的空氣濾芯的第二實施形式。不同于空氣濾芯10的由圖1已知的實施形式，在按照圖2的實施形式中，聚結過濾器20沿軸向延伸方向22設置存在于干燥劑容器16中的干燥劑18下游，從而在處理壓縮空氣期間，干燥劑18被穿流，然后聚結過濾器20才被穿流。此外，在按照圖2的實施形式中設有蓋元件26的凹部72，所述凹部在裝配好的狀態中垂直于軸向延伸方向22將彈簧元件28保持在確定的位置中。
[0026]由于聚結過濾器20沿軸向延伸方向22設置在干燥劑18下游，在空氣濾芯10的在圖2中所示的實施形式中，污物顆粒和油顆粒也被攔截以及壓縮空氣也被干燥。
[0027]然而因為聚結過濾器20沿軸向延伸方向22設置在干燥劑18下游，在圖2中所示的空氣濾芯10中，干燥劑18可能被污物顆粒和油顆粒污染。長久來看，所述污染可能干燥劑18的功能性和再生性有負面影響，從而在圖2所述的空氣濾芯10僅有限地是可再生的。
[0028]為了制造，例如可以構成為濾芯的聚結過濾器20被放置到干燥劑容器16中。干燥劑容器16接著被填充以干燥劑18并且利用蓋元件26覆蓋，以便不會有干燥劑18流出。為了阻止干燥劑18的相對運動，蓋元件26被支撐在殼體30上的彈簧元件28壓向干燥劑
18。彈簧元件28例如可以構造成壓力彈簧。然后整個組件被放置到底板50上并且利用該底板壓緊。附加地，底板50通過卷邊接縫60與殼體30連接。
[0029]圖3示出商用車的示意圖。所示的商用車14包括壓縮空氣消耗器42，所述壓縮空氣消耗器例如可以是商用車的壓縮空氣驅動的制動器。為了給壓縮空氣消耗器42供給壓縮空氣，在商用車14中設有壓縮機36，所述壓縮機將壓縮空氣經由壓縮空氣輸送管路40輸送給壓縮空氣處理設備12，所述壓縮空氣處理設備特別是包括空氣干燥器38和裝配在空氣干燥器38上的空氣濾芯10。經由壓縮空氣輸送管路40輸送給壓縮空氣處理設備12的壓縮空氣特別是在空氣濾芯10中凈化和干燥并且接著經由壓縮空氣管路44傳送給壓縮空氣消耗器42。空氣濾芯10在空氣干燥器38上的固定例如可以借助于螺紋或借助于卡口連接來進行，其中，可以設有附加的固定元件以便防止空氣濾芯10從空氣干燥器38自動松脫。
[0030]圖4示出空氣濾芯的第三實施形式。在空氣濾芯10的圖4中所示的實施形式中，聚結過濾器20設置在干燥劑容器16的流入面24中，從而聚結過濾器20沿干燥劑容器16的軸向延伸方向22設置在設在干燥劑容器16中的干燥劑18的上游。聚結過濾器20直接貼靠在干燥劑18上。因此，聚結過濾器20處于蓋元件26和干燥劑18之間。備選地，聚結過濾器20也可以設置在蓋元件26的上防，從而蓋元件26直接鄰接于干燥劑18，以防止聚結過濾器20沿軸向延伸方向22通過蓋元件26和彈簧元件28被壓縮。聚結過濾器20的這樣的壓縮會降低聚結過濾器20的過濾效果。此外可想到的是，所述蓋元件26具有未示出的保持裝置，所述保持裝置可以容納聚結過濾器20，以便按照這種方式阻止聚結過濾器20沿軸向延伸方向22被壓縮。蓋元件26例如可以沿軸向延伸方向22在聚結過濾器20之上和之下具有透氣的格柵結構，所述格柵結構沿軸向延伸方向22相互間具有固定的距離，從而聚結過濾器20能夠沿軸向延伸方向22無壓力地可靠地支承在蓋元件26的這兩個格柵機構之間。[0031]此外，蓋元件26具有保持套管70，所述保持套管用于預裝配例如可以構造成壓力彈簧的彈簧元件28。這點能夠便利于在圖4中所示的空氣濾芯10的裝配。此外設有粗過濾器66，通過入口接頭進入的要處理的壓縮空氣在進入到空氣濾芯10中之后首先穿流所述粗過濾器。粗過濾器66特別是可以設計為用于分離較粗大的固體顆粒。由粗過濾器66出發，壓縮空氣在間隙64中上升直至轉向室68，以便在那里通過設置在流入面24中的聚結過濾器20沿軸向延伸方向22進入到干燥劑容器16中，以便沿軸向延伸方向22穿流設置在干燥劑容器16中的干燥劑18。壓縮空氣沿軸向延伸方向22在流出面34上離開干燥劑容器16，空氣過濾器32設置在所述流出面上。經處理的壓縮空氣從那里經由出口接頭58從空氣濾芯10流出。因為聚結過濾器20沿軸向延伸方向22處于設置在干燥劑容器16中的干燥劑18上游，所以油顆粒和污物顆粒在與干燥劑18接觸之前被從壓縮空氣中分離。干燥劑18因此不被油顆粒和污物顆粒所污染，從而長久來看其干燥效率及其再生能力也會不由于這種污染而降低。與所示空氣濾芯10在裝配好的狀態中的定向有關地，亦即當空氣濾芯10如圖3所示那樣地固定在空氣干燥器38上，干燥劑18的面向聚結過濾器20的邊界層最大地被油顆粒和污物顆粒所污染。在圖4中所示的空氣濾芯因此能良好地再生。
[0032]裝配、即組裝在圖4中所示的空氣濾芯10能非常簡單地實現。首先可將密封圈54和粗過濾器66固定在空的干燥劑容器16上。接著空氣過濾器32可以被放置在干燥劑容器16中，所述干燥劑容器此后被填充以干燥劑18。聚結過濾器20可以在填充之后簡單地放置到干燥劑18上。蓋元件26可以被放置到聚結過濾器20上，在所述蓋元件上已經通過保持套管70預固定有彈簧元件28。接著，在將這樣部分裝配好的空氣濾芯10翻轉之前，可以將罐狀的殼體30套到整個組件上，從而底板50可以在殼體30的敞開的側面上貼靠到空氣濾芯10上。底板50與其余的組件壓緊。作為最后的裝配步驟，底板50可以附加地借助于卷邊接縫60與殼體30連接并且可以在底板50上裝配另外的密封圈62。
[0033]本發明在上述說明中、在附圖中以及在權利要求書中公開的特征不僅可以單個地而且也可以以任意地組合是對于本發明的實現是本質性的。
[0034]附圖標記列表
[0035]10空氣濾芯
[0036]12壓縮空氣處理設備
[0037]14商用車
[0038]16干燥劑容器
[0039]18干燥劑
[0040]20聚結過濾器
[0041]22軸向延伸方向
[0042]24流入面
[0043]26蓋元件
[0044]28彈簧元件
[0045]30 殼體
[0046]32空氣過濾器
[0047]34流出面
[0048]36壓縮機[0049]38空氣干燥器
[0050]40壓縮空氣輸送管路
[0051]42壓縮空氣消耗器
[0052]44壓縮空氣管路
[0053]46另外的空氣過濾器
[0054]48套環
[0055]50底板
[0056]52止回閥
[0057]54密封圈
[0058]56入口接頭
[0059]58出口接頭
[0060]60卷邊接縫
[0061]62另外的密封 圈
[0062]64間隙
[0063]66粗過濾器
[0064]68轉向室
[0065]70保持套管
[0066]72凹部
【權利要求】
1.一種用于處理壓縮空氣的壓縮空氣處理設備(12)用的空氣濾芯(10)，特別是商用車(14)的處理壓縮空氣設備(12)用的空氣濾芯，包括 填充有干燥劑(18)的干燥劑容器(16)，和 聚結過濾器(20)， 其中，干燥劑(18)在處理壓縮空氣期間沿干燥劑容器(16)的軸向延伸方向(22)被穿流， 其特征在于，所述聚結過濾器(20)沿軸向延伸方向(22)在干燥劑(18)上游設置在干燥劑容器(16)的流入面(24)中。
2.按照權利要求1所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，設有蓋元件(26)，所述蓋元件將干燥劑(18)固定在干燥劑容器(16)中。
3.按照權利要求2所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，所述聚結過濾器(20)設置在蓋元件(26)和干燥劑(18)之間。
4.按照權利要求2所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，所述聚結過濾器(20)沿軸向延伸方向(22)設置在蓋元件(26)上游。
5.按照權利要求2至4之一所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，所述聚結過濾器(20)固定在蓋元件(26)上。
6.按照權利要求2至5之一所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，所述蓋元件(26)沿軸向延伸方向(22)能相對于干燥劑容器(16)運動地設置并且通過彈簧元件(28)預緊。
7.按照權利要求6所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，所述彈簧元件(28)固定在空氣濾芯(10)的干燥劑容器(16)上或者容納干燥劑容器(16)的殼體(30)上。
8.按照上述權利要求之一所述的空氣濾芯(10)，其特征在于，在干燥劑容器(16)的流出面(34)中設置空氣過濾器(32)。
【文檔編號】B01D46/00GK103930186SQ201280055754
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年10月16日 優先權日:2011年10月20日
【發明者】R·埃登申克, S·沙貝爾 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司