[发明专利]空气干燥器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2013年10月31日提交的美国非临时申请14/068,701、并且要求该申请的优先权，该申请通过引用的方式整体并入本文。

发明背景

1、技术领域

本发明涉及一种空气干燥器，并且更具体地涉及一种具有旋转干燥剂(desiccant)的空气干燥器。

2、背景技术

大型重载车辆的气动制动系统典型地包括空气压缩机、用于控制空气压缩机的操作循环的控制器、空气干燥器和用于存储待输送到制动器的增压空气的储存器。空气压缩机连续地以加载(压缩)模式和卸载(非压缩)模式操作。

当空气储存器中的压力下降低于预定最小压力时，典型地为大约100psig，控制器使得空气压缩机以加载模式操作，以压缩空气用于贮存在储存器中。在空气存储在储存器中之前，空气穿过空气干燥器以从空气去除湿气和污染物。当储存器中的压力达到期望水平、典型地大约120psig时，控制器使空气压缩机以卸载模式操作，并且空气干燥器中的排放阀开放到大气。

一种类型的常规空气干燥器包括带有可拆装干燥剂筒，用以在压缩空气在加载模式期间流过所述筒时干燥压缩空气。在卸载模式中，控制器使空气干燥器中的排放阀将所述筒的入口开放到大气，气流方向被反转并且先前干燥的压缩空气被传送通过所述筒，以通过从干燥剂去除湿气和污染物而使干燥剂再生。该类型的空气干燥器不能连续干燥空气，因为在清洗周期中必须倒置气流方向以使干燥剂再生。另外，该类型的空气干燥器中使干燥剂再生消耗一些存储压缩空气，而这些消耗的压缩空气否则可用于操作制动器。另外，在空气进入所述筒中以由干燥剂处理之前，其必须被冷却至足够的温度，这典型地通过将空气引导通过设置在空气压缩机和空气干燥器之间的长冷却管线完成。

另一类型的空气干燥器包括均包括用以干燥压缩空气的干燥剂的双筒。空气干燥器包括控制通过筒的气流的内部阀机构。当一个筒干燥来自空气压缩机的空气时，来自贮存器的空气可以被向后传送通过另一个筒，以使干燥剂再生。虽然该类型的空气干燥器可以连续地干燥空气，但它消耗了存储的压缩空气用于干燥剂再生，这如同如上所述的单筒空气干燥器。另外，它还要求长冷却管线以在来自压缩机的空气进入空气干燥器之前冷却该空气。

发明内容

本发明涉及一种空气干燥器(air dryer)，其具有转子和设置在转子的内部腔室中的干燥剂。转子具有出口和多个开口，其中至少一个开口形成入口。干燥剂设置在转子的内部腔室中在入口和出口之间，并且具有邻近转子设置的外表面。干燥剂构造成吸收被包含在从转子的入口向出口流过干燥剂的空气中的水中的至少一些。干燥剂构造为使得随着转子以再生速度旋转，干燥剂吸附的水中的至少一些移动到干燥剂的外表面，并且水中的至少一些从干燥剂的外表面分离。转子构造为将从干燥剂的外表面分离的水引导到转子中的开口中的至少一个开口。干燥剂优选地随着转子以再生速度旋转而连续地再生，这允许空气干燥器随着空气压缩机对其供给空气而连续地操作。另外，空气干燥器干燥的大致全部空气可以存储以用在气动系统中，诸如车辆制动系统，而非用以使干燥剂再生。

优选地，转子设置在壳体内，且该壳体具有与转子入口流体连通的进气口、与转子出口流体连通的出气口、以及与转子的开口中的至少一个开口流体连通的排放口。壳体优选地包括设置在壳体的进气口和转子之间的膨胀室。在膨胀室中，进入壳体的空气膨胀并且冷却以使空气被干燥剂干燥之前使包含在其中的水凝结。因为空气在进入壳体时被冷却，可使用较短的管线或软管来将空气从空气压缩机传送到空气干燥器。转子优选地包括其中形成有多个开口的侧壁。侧壁优选地从开口向出口倾斜，从而便于水背离出口并且朝向开口移动。

根据本发明的用于干燥含水的空气的方法包括：将空气传送通过干燥剂，使得干燥剂吸收水中的至少一些。干燥剂以再生速度旋转，该再生速度足以将所述水中的至少一些移动到所述干燥剂的外表面并使所述水中的至少一些从所述干燥剂的外表面分离。在干燥剂干燥空气之前，空气中的水优选地通过使膨胀室中的空气的压力和温度降低而凝结。

本发明的附加方面及其从属的优点和新型特征将在随后的说明书中部分地阐述，并且部分地将在参阅以下说明时对于本领域技术人员变得明显，或者可以从本发明实践中学习到。本发明的目的和优点可以借助于特别地在随附权利要求中指出的手段和组合来实现及得到。

附图说明

图1是连接到空气压缩机的根据本发明的空气干燥器的前立面图；

图2是沿图1中的线2-2截取的横截面图；和