本发明涉及车用空气干燥器，具体涉及车用空气干燥器的干燥剂筒。

众所周知，在车辆空气系统中具有空气干燥装置，下文中称作空气干燥器。 空气干燥装置通常置于空气源例如压缩机和贮气缸中间。空气干燥器包含干燥剂材 料，例如吸水材料如硅胶，其去除由压缩机供应的空气中的水分，从而防止所述水 分沉积在车辆空气系统的下游，在此处水分会随着时间的推移而损坏空气系统部 件。为了解决水分在干燥剂材料中积聚的问题，使用贮气缸中的干燥空气定期清洗 空气干燥器并排放到大气中。干燥剂清洗通常在压缩机空闲并且贮气缸对于干燥空 气没有明显需求的时候进行。干燥剂材料通常提供在下文中称作筒的可更换容器 中，其与空气干燥器可松脱式连接。考虑到随着时间推移干燥剂材料性能下降，因 而定期更换该筒。

众所周知，压缩机所供应的空气包含非常细小的油滴所形成的雾。油滴由存在 于压缩机中的润滑油通过压缩机的往复作用产生。油雾通常流经空气干燥器并随后沉 积在贮气缸中，或者进一步沉积在车辆空气系统的下游。虽然以这种方式沉积的油不 太可能以与水分相同的方式损坏空气系统部件，但是其沉积会随时间而导致例如空气 系统部件中的狭窄通道缩窄和弹性体密封件劣化的问题。本发明的目的是提供改进的 空气干燥器，试图防止油经由其中传输。

根据本发明提供了一种空气干燥器筒，该空气干燥器筒具有可与压缩空气源连 接的入口、可与贮气缸连接的出口和提供在所述入口和出口中间的适合除去流经空气 干燥器的空气中的水分的干燥剂，其中空气干燥器还包括凝聚装置，所述凝聚装置适 用于凝聚来自空气源的空气中存在的油滴，并且其中该凝聚装置位于干燥剂的下游。

术语“下游”将参照来自压缩空气源的气流来解释。凝聚装置用于从空气中分 离油雾并且基本阻止油雾和颗粒物进入提供在空气干燥器下游的空气系统。凝聚装置 用于捕获形成油雾的小滴并形成尺寸较大的油滴，这些较大尺寸的油滴可以从气流中 分离并因此不能够被气流携带通过所述筒。

在优选实施方案中，凝聚装置和干燥剂包含在空气干燥器的可更换筒中。可以 布置凝聚装置和干燥剂以使得干燥剂安装在凝聚装置上方。应该理解，在该设计中将 凝聚装置安置在筒的基座处或附近，所述基座用来使筒紧固在空气干燥器的主体上。 优选将凝聚装置和干燥剂直接相互相邻布置。凝聚装置和干燥剂可以相互接触。

凝聚装置可以包含多个过滤元件，每个过滤元件可以包含过滤介质材料层或片。 过滤介质材料层的特性可以是基本相同的。在作为选择的实施方案中，根据空气干燥 器的工作需要，过滤介质层可以具有不同的特性。优选使过滤介质材料适于临时保留 所捕获的液体形式的油。在该实施方案中，在利用流经空气干燥器的反向干燥空气流 再生干燥剂期间，液体油可以有利地从过滤器中去除。油可以暂时保留在过滤介质材 料的表面、过滤介质材料内部或者同时暂时保留在过滤介质材料的表面和内部。

在优选实施方案中，过滤器过滤介质夹在外层可渗透阻挡层之间。该阻挡层可 包含合成的起绒织物材料(synthetic fleece material)。过滤器可以有利地提供为包含 壳体的子配件形式，在所述壳体中盛装过滤介质材料。该壳体可以包括可渗透基座和 可装配至该基座以在其间固定过滤介质材料的可渗透固定件。所述基座可提供有一个 或多个孔。所述固定件也可以提供有一个或多个孔。另外，也可以在壳体的周边配置 密封件。

筒可以任选提供有贮槽，用于收集凝聚装置所夹带的油。该贮槽可以提供有排 放口，以允许从中排出所有收集于其中的油。该排放口可以有利地提供有流动控制装 置，从而允许在预定的流体流动条件下经过筒排空贮槽。例如，排放口可以提供有止 回阀，可以操作来允许在再生流经过筒期间排空贮槽。

现在将参考附图来阐述本发明的实施方案，在附图中：

图1示出根据本发明的空气干燥器筒的截面简图；

图2示出根据参考图1所描述的原理来构造的空气干燥器筒的较详细的截面图；

图3示出凝油装置布置的局部截面图；

图4示出作为选择的凝油装置布置的局部横截面图；

图5示出作为选择的另一凝油装置布置的局部截面图；和

图6示出本发明作为选择的实施方案的截面侧视简图。

现在参考图1，图中示出根据本发明的干燥剂筒的截面简图，一般以10标记。 筒10包括基座12和外壳14，并在其间限定空腔16。在空腔16中设置了包含吸水材 料如硅胶颗粒的干燥基质18以及凝油装置20。吸水材料可以包含具有相同吸收特性 的均质吸收材料。作为选择，吸水材料可包含多个吸收特性不同的层。凝油装置20 包含多层基本上为圆形的滤纸片。干燥基质18和凝油装置20安置在空腔16之中的 容器22中，该容器22由基座12及其直立外围壁24所限定。基座12还提供有位于 中心的孔26。干燥基质18置于凝油装置20上方，使得凝油装置20在最低端并且与 基座12相邻接。在干燥基质18和凝聚装置20中间是可渗透阻挡层32。该阻挡层32 用于防止干燥基质18接触凝油装置20，反之亦然，并因此防止含有干燥基质18的 材料对滤纸层造成可能的损害。阻挡层可以由合成的起绒织物材料所限定。

设置容器22的尺寸使其容纳在外壳14之中并具有环状空间28。在使用中，筒 10连接至空气干燥装置(没有示出)的主体，使得从压缩机引入的潮湿空气和油雾 通过环状空间28直接进入筒10，如箭头30所示。然后，空气和油雾穿过干燥基质 18，在此处以传统方式去除空气中的水分。油雾不会像水分一样通过与干燥基质18 的接触而被去除，但是少量的油雾可以附着在吸水材料的表面并因此降低吸水材料的 效率。大多数油雾随着干燥空气被输送通过绒布阻挡层32到达凝油装置20。正如下 文中将更详细描述的那样，凝油装置20去除了被干燥空气夹带的大多数油雾，并因 此保证了基本不含水分和油的空气经过底部孔26离开筒，如箭头34所示。然后，洁 净干燥的空气通过空气干燥装置的主体并向前到达贮气缸(没有示出)。

凝油装置20用于通过将形成油雾的各个小滴凝聚成尺寸较大的油滴而去除油 雾，这些较大尺寸的油滴不能被气流携带通过凝油装置20并通过底部孔26离开筒 10。这些较大的油滴被临时保留在构成凝油装置20的滤纸层纤维上。选择滤纸材料 使油滴不能够被吸收并因此能够被清除。

正如上文介绍性段落中所描述的一样，筒的干燥剂材料需要定期用干燥空气再 生，以防止其被水分饱和并因而失效。流经筒的再生干燥空气流的方向与所示潮湿空 气和油雾的方向相反。来自贮气缸的干燥再生空气在进入凝油装置20之前通过底部 孔26进入筒10。从图1可以看出，凝油装置20的底面36与基座12之间稍有空隙 从而在它们之间限定间隙。该间隙的存在保证了凝油装置20的整个底面36都暴露 于再生气流中。当干燥空气流经凝油装置20时，其夹带至少一些保留在滤纸纤维上 的凝聚油滴。前述油滴被流经干燥基质18的再生空气带走并随着变得潮湿的再生空 气排到大气中。干燥基质18和凝油装置20因此得到再生并准备接受当压缩机下一次 加载时来自压缩机的潮湿空气和油雾的再次充入。

图2示出实际干燥剂筒的截面视图，一般标注为40，该空气干燥器筒根据参考 图1所描述的原理来构造。筒40包括基座组件42、外壳44和内部容器46。基座组 件42提供有中心孔48，中心孔48被多个辅助孔50围绕。中心孔48带有螺纹(没 有示出)，以使整个筒40可以与带有互补螺纹的空气干燥器壳体的旋塞螺旋配合。基 座组件42还提供有承载弹性体密封件54的环形密封座52。密封件54确保在使用中 筒40与空气干燥器壳体密封配合。

在内部容器46中，提供有干燥基质56和凝油装置58。干燥基质56包含吸水材 料例如硅胶颗粒，同时凝油装置58包含多层滤纸。如前所述，吸水材料可以包含具 有均一吸收特性的均质吸收材料或者是多个吸收特性不同的层。滤纸层依次夹在上、 下绒布层之间。内部容器46基本为管状，具有直径基本一致的主体部分60，在内部 容器46中提供干燥基质56和凝油装置58。在使用中，在主体部分60的底部设置有 环形座62，支撑干燥基质56和凝油装置58。容器46的下部64限定环形脚座，该环 形脚座靠在置于脚座和基座组件42之间的环形密封件65上。干燥基质56和凝油装 置58通过盖66和底部68而包封在容器46之中。盖66和底部68均穿孔以便允许空 气从中穿过。底部68靠在容器46的底座上，从而防止干燥基质56和凝油装置58落 到容器46的下部64上。在底部68中心还设有凹槽70。

为了将筒40的内部组件保持在它们的所需位置，在外壳44和盖66之间设置有 弹簧72。由弹簧72施加的向下的压力用于使干燥基质56和凝油装置58紧压底部68， 并且迫使容器46紧压环形预过滤器76，预过滤器76反过来被迫紧靠基座组件42。 弹簧位于盖66的凹槽74中。筒40的另一个特征是提供环形预过滤器76。预过滤器 76位于基座组件42和容器46之间，用于防止诸如灰尘的颗粒物到达干燥基质56。

在使用中，筒40连接至空气干燥装置的主体(没有示出)以便将来自压缩机的 潮湿空气和油雾通过辅助孔50直接引入筒40中。在到达外壳44和容器46之间所限 定的环状空间78之前，潮湿空气和油雾首先通过预过滤器76。空气和油雾被传输通 过环状空间78，之后通过干燥基质56，在此处以传统方式将水分从空气中去除。绝 大部分油雾不能通过接触干燥基质56而去除，因而被变得干燥的空气携带通过上绒 布层到达凝油装置58的滤纸层。如上文关于前述实施方案中所述的一样，一小部分 油雾可能包覆在干燥基质56的吸水材料上。如同将在下文中更详细描述的那样，凝 油装置58去除了随着空气进入的大多数油雾，并因此保证了基本不含水分和油的空 气经过中心孔48离开筒。然后，洁净干燥的空气穿过空气干燥装置的主体并向前到 达贮气缸(没有示出)。

凝油装置58用于通过凝聚形成油烟雾的各个小滴使之形成尺寸较大的油滴从而 去除油雾，这些较大尺寸的油滴不能够被气流携带穿过凝油装置58并通过中心孔48 离开筒40。这些较大的油滴被临时保留在构成凝油装置58的滤纸层纤维上。选择滤 纸材料使油滴不能够被吸收并因此能够以下文所述方式清除。

正如上文介绍性段落中所描述的一样，筒的干燥剂材料需要定期用干燥空气再 生，以防止其被水分饱和并因此而失效。流经筒的再生干燥空气流的方向与所示潮湿 空气和油雾的方向相反。来自贮气缸的干燥再生空气在进入凝油装置58之前通过中 心孔48进入筒40。当干燥空气通过凝油装置58时，其夹带至少一些保留在滤纸纤 维上的凝聚油滴。所述油滴被流经干燥基质56的再生空气带走并随着变得潮湿的再 生空气排到大气中。干燥基质56和凝油装置58因此得到再生并准备接受当压缩机下 一次加载时来自压缩机的潮湿空气和油雾的再次充入。

现在参考图3，其中示出凝油装置58的部分截面视图。如上文中所述，凝油装 置58包括上、下绒布层80、82以及中间的多重滤纸层84。上绒布层80防止干燥基 质56的材料与滤纸层84接触并防止因此而受到损害。下绒布层82防止滤纸层84与 底部68的穿孔86接触，从而防止最下面的滤纸层被穿孔86分割或撕裂。凝油装置 58形成为子配件或盒子，其中绒布层和滤纸层80、82、84通过压紧环88固定在底 座68中，压紧环88被底座68的直立壁90夹紧。因此，应当理解的是，凝油装置 58可以在筒40组装为一个整体之前进行预先组装(pre-assembed)，这样就减少了组 装筒的复杂性以及所需时间。在所示实施方案中，内部容器46和底座68均由金属制 成。有利的是，容器46和底座68的直径使得底座68与容器稍稍过盈配合并因此被 容器夹紧。

图4示出作为选择的凝油装置实施方案，一般标注为92。如前所述，凝油装置 92包括上、下绒布层80、82以及中间的多重滤纸层84。但是，在该实施方案中，容 器94是由塑料材料成型的而不是用金属制成。这样，可以成型与容器94成一体的带 孔底座，从而省去了对必须与容器94装配的分离的带孔底座的需求。使用塑料容器 94还避免在容器94和凝油装置92之间使用过盈配合，因为这在装配凝油装置92期 间可能导致对容器94的损害。另外，由于塑料材料的蠕变，随着时间的推移由这种 过盈配合提供的夹持会劣化。

为了适于使用塑料材料制造容器94，绒布层和滤纸层80、82、84通过环形底座 环96和压紧环98相互连接固定。底座环96的外径小于容器94的外径并且需要外围 弹性体密封唇缘100以防止气流能够绕过凝油装置92。

图5示出另一凝油装置，一般标注为102，该凝油装置适于和塑料容器94一起 使用。与参考图4所描述的实施方案中相同的部件用相同的附图标记来标示。图5实 施方案的不同在于，在环形底座环96和压紧环98之间配置有支撑滤纸层84的平面 带孔板104。板104用于将滤纸层84抬升至容器94的底座之上并防止它们的形状变 得与容器底座一样。板104还在凝油装置102下方提供了间隙106，这使凝油装置102 的整个直径都暴露于再生流中。任选地，附加的过滤装置可以根据需要位于间隙106 中。

现在参考图6，其中示出根据本发明的干燥剂筒，一般标注为110。筒110包括 基座112和外壳114，并在其间限定空腔116。置于空腔116之内的是包含干燥基质 118和凝油装置120的壳体117。干燥基质118置于凝油装置120上方，以便进入的 空气在通过凝油装置120之前先通过干燥基质118。筒110提供有允许来自压缩机的 空气进入的进口111和允许干燥和过滤后的空气排出筒110的出口113。

凝油装置120包括第一滤床122、位于壳体117的独立腔室之中的第二滤床124 以及滤床122和124之间的止回阀126。滤床122和124的结构与第一实施方案中所 描述的那些相类似并且被壳体117的相应的板部分123和125隔开，以确保最大可能 的过滤面积暴露于流经筒110的气流之中。凝油装置120还包括位于第一滤床122之 下和止回阀126之上的第一贮槽128和置于止回阀126之下的第二贮槽130。第二贮 槽130设置有延伸到壳体117外部的排放通道132以及使再生流得以进入第二贮槽 130的再生流进口134。再生流进口134通过球136和弹簧138装置关闭，所述装置 紧靠固定的刚性壳体137。该壳体137还容纳并固定止回阀126和相连的弹簧158。 排放通道132也通过球组件140关闭。利用弹性装置例如延伸至壳体117周围的弹性 带144，使球组件140与排放通道132的出口142相连固定。

在第二贮槽130和第二滤床124之间设置流道146，以允许空气到达第二滤床 124。流道146的进口提供有阻挡层148，该阻挡层148允许空气从中穿过但基本阻 止任何可能存在于第二贮槽130中的液体通过。壳体117还提供有再生流通道150， 在使用中，该通道允许再生流绕过凝油装置120并且被直接引至干燥基质118。再生 流通道150包括具有球152和弹簧154的止回阀。

现在将描述筒110的运转。在进口111处引入来自压缩机的被油雾污染的潮湿空 气。在进口111处提供颗粒物过滤器156，用来捕获空气流中携带的所有大颗粒。颗 粒物可以包含例如从压缩机进口吸进的灰尘。一旦通过颗粒物过滤器，被油雾污染的 潮湿空气就被引导通过限定在壳体117和外壳114之间的环状空间159来到空腔116。 然后空气流过干燥基质118，在此处以传统方式将水分从空气中去除。很少一部分油 也可以由于包覆在干燥剂材料上而去除。

然后变得干燥并夹带油的空气流至第一滤床122，在此处绝大部分油被去除。滤 床122用于通过将形成油雾的各个小滴凝聚成尺寸较大的油滴而去除油雾，这些较大 尺寸的油滴不能够被气流携带通过滤床122。在向下排入第一贮槽128之前，这些较 大的油滴被临时保留在构成滤床122的滤纸层纤维上。应该理解的是，穿过筒110的 贯穿流打开通常由于弹簧158而偏置于关闭位置的止回阀126。在压缩机卸载期间， 在第一滤床122内的油滴可以被排入第一贮槽128中，在此它们被暂时保存等待下一 个压缩机加载周期。还应该理解的是，再生流通道150的止回阀154防止干燥空气绕 过凝油装置120。

通过第一滤床122之后，变得基本不含油的空气打开止回阀126并进入第二贮槽 130区域。如上所述，位于第一贮槽122中的所有油可以排到第二贮槽130中。然后 空气经过阻挡层148进入流道146并且流经第二滤床124。第二滤床是任选的并且以 与第一滤床122相同的方式运转。滤床124用于通过将形成油雾的各个小滴凝聚成尺 寸较大的油滴而去除油雾，这些较大尺寸的油滴不能够被气流携带通过滤床124。在 压缩机卸载期间向下排入到第二贮槽130之前，这些较大的油滴被临时保留在构成滤 床124的滤纸层纤维上。在穿过第二滤床124(在此已装配(where fitted))之后，基 本不含水分和油的空气随后通过出口113从筒110中排出。

在筒110再生期间，干燥空气通过进口113进入筒并且被分成两部分气流。第一 部分通过再生流进口134进入第二贮槽130，同时第二部分径直通过再生流通道150。 再生流的第一部分迫使所有保留在第二贮槽130中的液体进入排放通道并且经过出口 142进入环状空间159。再生流的第一部分进入第二贮槽130还有助于迫使止回阀126 处于关闭位置并因此防止气流到达第一滤床122。再生流的第二部分流经干燥基质118 并带走滞留在其中的水分。在经过进口111从筒110中排出之前，变得潮湿的再生空 气穿过环状空间159，在此将由再生流的第一部分从排放通道出口142排出的液体带 走。

在所示实施方案中，排放通道132通向壳体117和外壳114之间的环状空间159。 在作为选择的实施方案中，排放通道132可穿过外壳114延伸。