【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及壓縮空氣產生設備，其具有：控制和調節器；能由控制和調節器控制和調節的電動馬達；能由電動馬達驅動的至少一個空氣壓縮機；空氣進入端，經由空氣進入端能將環境空氣抽吸到至少一個空氣壓縮機中；至少一個空氣冷卻器，空氣冷卻器與至少一個空氣壓縮機的輸出端連接；至少一個空氣干燥器，空氣干燥器與至少一個空氣冷卻器的輸出端連接；冷卻介質進入開口，經由冷卻介質進入開口能向至少一個空氣冷卻器和壓縮空氣產生設備的另外的部件輸送液態的冷卻介質；冷卻介質送出開口，經由冷卻介質送出開口能將被加熱的冷卻介質從壓縮空氣產生設備中排出；和至少一個溫度傳感器，溫度傳感器經由數據線路或傳感器線路與控制和調節器連接。本專利技術還涉及用于運行這種壓縮空氣產生設備的方法。
技術介紹
1、用于在車輛中產生壓縮空氣的能電驅動的壓氣機已經以各種實施方式而已知，并且例如在de?10?2018?139?058?a1、de?10?2013?003?513?a1和ep?3?516?218?b1中加以描述。由ep?3?331?738?b1已知一種用于車輛的壓縮空氣產生設備，其具有活塞式壓氣機和兩個壓縮級。兩個壓縮級的缸腔通過連接線路相彼此連接，在第一壓縮級中所產生的壓縮空氣能通過該連接線路輸送給第二壓縮級。在活塞式壓氣機運行中，環境空氣壓力在第一壓縮級中借助在所聯接的連接線路中構建起的背壓而提高。在兩個壓縮級之間的連接線路中布置有中間冷卻器，其被用于冷卻在第一壓縮級中進行壓縮時被加熱的空氣。在此，降低了連接線路中的壓縮空氣的壓力。因此，通過該中間冷卻器可以提高第二壓縮級的效率。
2、此外，由?de?10?2004?051?435?b3已知一種用于產生干燥的壓縮空氣的設施，該設施具有用于抽吸并壓縮環境空氣的冷卻式壓氣機。沿壓縮空氣流動方向，在壓氣機之后布置有冷卻器，冷卻器用于冷卻所產生的壓縮空氣。冷卻器的冷卻效果借助風扇和被導引到冷卻器的表面上的水滴來實現，水滴在那里被蒸發，并在那時從冷卻器汲取熱量，并間接也從壓縮空氣汲取熱量。在冷卻器之后布置有空氣干燥器，空氣干燥器含有干燥介質，干燥介質從壓縮空氣中汲取空氣濕度，并由此降低了該壓縮空氣的露點。通過這種方式干燥的壓縮空氣在空氣干燥器的輸出端處具有低于35%的空氣濕度，該空氣濕度足以保護隨后被供應這種壓縮空氣的器具不因形成水冰而受到腐蝕或凍結。
3、另外，由de?44?45?972?c2已知一種用于產生干燥的壓縮空氣的壓氣機設施，在其中，氣冷的散熱器被用于使由壓氣機所產生的壓縮空氣降溫。在散熱器之后布置有水分離器，借助水分離器能從壓縮空氣中去除在壓縮空氣被降溫時通過凝結在其中生成的水滴。由于壓縮空氣還不夠干燥以能避免在其于加壓介質消耗器中使用時在低溫下凍結，因此在水分離器之后布置有空氣干燥器，在空氣干燥器中對壓縮空氣進行進一步干燥。
4、此外，由本申請人的尚未公布的de?10?2021?121?424.6已知一種壓縮空氣產生設備，其具有電動馬達，電動馬達可以驅動兩個串聯布置的空氣壓縮機。在壓縮空氣產生設備運行中，借助第一空氣壓縮機抽吸環境空氣并壓縮。被預壓縮的壓縮空氣從那里經由止回閥、中間冷卻器和切換閥被引導至第二空氣壓縮機。在第二空氣壓縮機中，被預壓縮的壓縮空氣被進一步壓縮，并然后經由后冷卻器或另外的切換閥被轉送給壓縮空氣消耗器。中間冷卻器和后冷卻器借助液態的冷卻介質進行冷卻，并且被用于冷卻由空氣壓縮機所產生的壓縮空氣。例如，液態的冷卻介質來自車輛的冷卻回路，并在壓縮空氣產生設備中首先供應給電動馬達的冷卻設備，隨后供應給中間冷卻器，并然后最后供應給第一空氣壓縮機的冷卻設備。從那里，冷卻介質進入后冷卻器，并然后進入第二空氣壓縮機的冷卻設備，然后冷卻介質返回車輛的冷卻回路中。在該壓縮空氣產生設備中，空氣干燥器既沒有被示出也沒有被描述。
5、此外，由us?2010/0303658?a1已知一種水冷和油雙級的空氣壓氣機，其具有水冷的中間冷卻器，該中間冷卻器關于空氣引導方面被布置在第一空氣壓縮機與第二空氣壓縮機之間。由第一空氣壓縮機所擠壓的空氣由中間冷卻器進行冷卻，而由第二空氣壓縮機壓縮的空氣由后冷卻器進行冷卻，后冷卻器的冷卻水輸入端與中間冷卻器的冷卻水輸出端液壓連接。
6、最后，由de?11?2015?006?955?t5已知一種用于機車頭的壓縮空氣供應系統及其運行方法，在其中，由壓氣機所抽吸并壓縮的空氣在空氣冷卻器中冷卻，并然后輸送給第一壓縮空氣儲存器。壓縮空氣從該第一壓縮空氣儲存器經由沿回流方向關閉的止回閥進入預過濾器，預過濾器具有脫水閥。在預過濾器中從壓縮空氣中分離出液態的和氣溶膠化的水后，壓縮空氣進入空氣干燥器。布置在空氣干燥器的氣流進入端處或直接布置在氣流進入端旁邊的溫度傳感器經由傳感器線路與控制器連接。溫度傳感器可以測量流入到空氣干燥器中的壓縮空氣的實際溫度，并將該測量值提供給控制器。控制器可以基于在測量到的壓縮空氣的實際溫度時的水蒸氣的飽和分壓計算針對脫水閥的合適的沖洗周期時間，并控制對該脫水閥的操縱以用于去除預過濾器中所積聚的水。
7、這些按類屬的壓縮空氣產生設備的空氣干燥器的干燥介質也必須總是反復清除那里所積聚的水分，這是因為在其干燥介質的吸濕能力達到飽和時，干燥介質就不能再正常工作。為了清理掉空氣干燥器中的這些水分，已知的是，在所謂的再生過程中，將由壓縮空氣產生設備產生并儲備在壓縮空氣儲存器中的干燥的壓縮空氣導引返回通過空氣干燥器。在此，干燥的壓縮空氣從空氣干燥器中的干燥介質中吸收水分，并將該水分向外運輸到壓縮空氣產生設備的周圍環境中。由于這些再生過程消耗了例如在機動車輛中實際上是例如操縱制動執行器和/或空氣彈簧伸縮囊所必需的干燥的壓縮空氣，因此需要壓氣機的附加的運行時間，以便也為再生過程儲備足夠的壓縮空氣。然而，這與附加的能量消耗有關，這例如提高了機動車輛的運行成本，并且由于為電動馬達產生了電能，使得最終還向大氣中釋放對環境有害的co2。
技術實現思路
1、在此背景下，本專利技術的任務在于，介紹一種具有壓氣機、液體冷卻系統和空氣干燥器的壓縮空氣產生設備，與傳統的按類屬的壓縮空氣產生設備相比，該壓縮空氣產生設備的用于空氣干燥器的干燥介質再生的干燥的壓縮空氣的消耗得以降低。此外，還應當能獲知對干燥介質進行的各次再生時大概需要的再生壓縮空氣體積。此外，還應當介紹一種用于運行這種壓縮空氣產生設備的方法。
2、本任務的解決方案利用一種具有權利要求1的特征的壓縮空氣產生設備來實現。獨立的方法權利要求限定了一種用于運行這種壓縮空氣產生設備的方法。在分別配屬的從屬權利要求中提到了有利的設計方案和改進方案。
3、因此，本專利技術首先涉及一種壓縮空氣產生設備，其具有：控制和調節器；能由控制和調節器控制和調節的電動馬達；能本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.壓縮空氣產生設備（2），所述壓縮空氣產生設備具有：控制和調節器（28）；能由所述控制和調節器（28）控制和調節的電動馬達（24）；能由所述電動馬達（24）驅動的至少一個空氣壓縮機（16；18）；空氣進入端（8），經由所述空氣進入端能將環境空氣（L）抽吸到所述至少一個空氣壓縮機（16；18）中；至少一個空氣冷卻器（20；22），所述空氣冷卻器與所述至少一個空氣壓縮機（16；18）的輸出端連接；至少一個空氣干燥器（40），所述空氣干燥器與所述至少一個空氣冷卻器（20；22）的輸出端連接；冷卻介質進入開口（12），經由所述冷卻介質進入開口能向所述至少一個空氣冷卻器（20；22）和所述壓縮空氣產生設備（2）的另外的部件輸送液態的冷卻介質；冷卻介質送出開口（14），經由所述冷卻介質送出開口能將被加熱的冷卻介質從所述壓縮空氣產生設備（2）中排出；和至少一個溫度傳感器（73、73'、73''），所述溫度傳感器經由數據或傳感器線路（59）與所述控制和調節器（28）連接，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73、73'、73''）布置在那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（
2.根據權利要求1所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73）布置在所述壓縮空氣產生設備（2）的冷卻介質進入開口（12）之前。
3.根據權利要求1所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73'）緊鄰地布置在那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）的冷卻介質輸入端之前。
4.根據權利要求1所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73''）布置成在那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）的冷卻介質輸出端之后下一跟隨著的部件。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的壓縮空氣產生設備（2），其特征在于，那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）布置成使得該空氣冷卻器從冷卻介質流動方向看能首先被冷卻介質流過。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的壓縮空氣產生設備（2），所述壓縮空氣產生設備具有以下項：電動馬達（24）；能由所述電動馬達（24）驅動的并依次起作用的兩個空氣壓縮機（16、18）；空氣進入端（8），經由所述空氣進入端，借助第一空氣壓縮機（16）能抽吸環境空氣（L）；用于使經壓縮的空氣降溫的兩個空氣冷卻器，所述空氣冷卻器被構造且布置為中間冷卻器（20）或后冷卻器（22），其中，所述中間冷卻器（20）的輸入端與所述第一空氣壓縮機（16）的輸出端氣動連接，其中，所述中間冷卻器（20）的輸出端與所述第二空氣壓縮機（18）的輸入端氣動連接，其中，所述第二空氣壓縮機（18）的輸出端與所述后冷卻器（22）的輸入端氣動連接，并且其中，所述后冷卻器（22）的輸出端與所述空氣干燥器（40）的輸入端氣動連接；以及冷卻介質進入開口（12），經由所述冷卻介質進入開口能向所述中間冷卻器（20）和所述后冷卻器（22）輸送液態的冷卻介質；和冷卻介質送出開口（14），經由所述冷卻介質送出開口能排出被加熱的冷卻介質，其特征在于，所述后冷卻器（22）布置成使得所述后冷卻器從冷卻介質流動方向看能首先被冷卻介質流過，并且存在至少一個溫度傳感器（73、73'、73''），為了測量冷卻介質的溫度，所述溫度傳感器沿流動方向布置在所述后冷卻器（22）之前或之后。
7.根據權利要求6所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，所述電動馬達（24）、影響所述電動馬達（24）運行的逆變器（26）、所述兩個空氣壓縮機（16、18）、所述中間冷卻器（20）、所述后冷卻器（22）、所述空氣干燥器（40）、將所述空氣干燥器（40）的輸出端與至少一個外部的壓縮空氣儲存器（45）及外部的壓縮空氣消耗器（51、52）氣動地連接起來的多回路保護閥（50）、以及消音器（43）布置成協同作用，但相對彼此是分開的。
8.根據權利要求6所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，所述電動馬達（24）、影響所述電動馬達（24）運行的逆變器（26）、所述兩個空氣壓縮機（16、18）、所述中間冷卻器（20）、所述后冷卻器、所述空氣干燥器（40）、將所述空氣干燥器（40）的輸出端與至少一個外部的壓縮空氣儲存器（45）及外部的壓縮空氣消耗器（51、52）氣動地連接起來的多回路保護閥（50）、以及消音器（43）布置在共同...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.壓縮空氣產生設備（2），所述壓縮空氣產生設備具有：控制和調節器（28）；能由所述控制和調節器（28）控制和調節的電動馬達（24）；能由所述電動馬達（24）驅動的至少一個空氣壓縮機（16；18）；空氣進入端（8），經由所述空氣進入端能將環境空氣（l）抽吸到所述至少一個空氣壓縮機（16；18）中；至少一個空氣冷卻器（20；22），所述空氣冷卻器與所述至少一個空氣壓縮機（16；18）的輸出端連接；至少一個空氣干燥器（40），所述空氣干燥器與所述至少一個空氣冷卻器（20；22）的輸出端連接；冷卻介質進入開口（12），經由所述冷卻介質進入開口能向所述至少一個空氣冷卻器（20；22）和所述壓縮空氣產生設備（2）的另外的部件輸送液態的冷卻介質；冷卻介質送出開口（14），經由所述冷卻介質送出開口能將被加熱的冷卻介質從所述壓縮空氣產生設備（2）中排出；和至少一個溫度傳感器（73、73'、73''），所述溫度傳感器經由數據或傳感器線路（59）與所述控制和調節器（28）連接，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73、73'、73''）布置在那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）的冷卻介質輸入端之前或冷卻介質輸出端之后。
2.根據權利要求1所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73）布置在所述壓縮空氣產生設備（2）的冷卻介質進入開口（12）之前。
3.根據權利要求1所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73'）緊鄰地布置在那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）的冷卻介質輸入端之前。
4.根據權利要求1所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，為了測量冷卻介質溫度，所述溫度傳感器（73''）布置成在那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）的冷卻介質輸出端之后下一跟隨著的部件。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的壓縮空氣產生設備（2），其特征在于，那個沿壓縮空氣流動方向布置為所述空氣干燥器（40）之前的最后一個空氣冷卻器的空氣冷卻器（22）布置成使得該空氣冷卻器從冷卻介質流動方向看能首先被冷卻介質流過。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的壓縮空氣產生設備（2），所述壓縮空氣產生設備具有以下項：電動馬達（24）；能由所述電動馬達（24）驅動的并依次起作用的兩個空氣壓縮機（16、18）；空氣進入端（8），經由所述空氣進入端，借助第一空氣壓縮機（16）能抽吸環境空氣（l）；用于使經壓縮的空氣降溫的兩個空氣冷卻器，所述空氣冷卻器被構造且布置為中間冷卻器（20）或后冷卻器（22），其中，所述中間冷卻器（20）的輸入端與所述第一空氣壓縮機（16）的輸出端氣動連接，其中，所述中間冷卻器（20）的輸出端與所述第二空氣壓縮機（18）的輸入端氣動連接，其中，所述第二空氣壓縮機（18）的輸出端與所述后冷卻器（22）的輸入端氣動連接，并且其中，所述后冷卻器（22）的輸出端與所述空氣干燥器（40）的輸入端氣動連接；以及冷卻介質進入開口（12），經由所述冷卻介質進入開口能向所述中間冷卻器（20）和所述后冷卻器（22）輸送液態的冷卻介質；和冷卻介質送出開口（14），經由所述冷卻介質送出開口能排出被加熱的冷卻介質，其特征在于，所述后冷卻器（22）布置成使得所述后冷卻器從冷卻介質流動方向看能首先被冷卻介質流過，并且存在至少一個溫度傳感器（73、73'、73''），為了測量冷卻介質的溫度，所述溫度傳感器沿流動方向布置在所述后冷卻器（22）之前或之后。
7.根據權利要求6所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，所述電動馬達（24）、影響所述電動馬達（24）運行的逆變器（26）、所述兩個空氣壓縮機（16、18）、所述中間冷卻器（20）、所述后冷卻器（22）、所述空氣干燥器（40）、將所述空氣干燥器（40）的輸出端與至少一個外部的壓縮空氣儲存器（45）及外部的壓縮空氣消耗器（51、52）氣動地連接起來的多回路保護閥（50）、以及消音器（43）布置成協同作用，但相對彼此是分開的。
8.根據權利要求6所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，所述電動馬達（24）、影響所述電動馬達（24）運行的逆變器（26）、所述兩個空氣壓縮機（16、18）、所述中間冷卻器（20）、所述后冷卻器、所述空氣干燥器（40）、將所述空氣干燥器（40）的輸出端與至少一個外部的壓縮空氣儲存器（45）及外部的壓縮空氣消耗器（51、52）氣動地連接起來的多回路保護閥（50）、以及消音器（43）布置在共同的殼體（6）中或共同的殼體上。
9.根據權利要求7或8中任一項所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，所述控制和調節器（28）單獨地布置或布置在所述殼體（6）中或所述殼體上，所述控制和調節器（28）經由第一控制線路（54）與逆變器（26）連接用于控制所述電動馬達（24），所述控制和調節器（28）經由第二控制線路（55）與兩位三通電磁切換閥（72）連接，所述兩位三通電磁切換閥用于打開或關閉將所述壓縮空氣儲存器（45）和所述空氣干燥器（40）至少間接地氣動連接起來的再生線路（dl5a），并且所述控制和調節器（28）經由傳感器線路（56）與所述多回路保護閥（50）連接。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，在所述殼體（6）中或所述殼體上依次布置有壓縮機模塊（90）、壓縮空氣冷卻模塊（92）、干燥器模塊（94）和消音器模塊（96）連帶所從屬的氣動的、液壓的和電的線路，其中，所述壓縮機模塊（90）具有所述電動馬達（24）、所述逆變器（26）、所述兩個空氣壓縮機（16、18）以及所述控制和調節器（28），其中，所述壓縮空氣冷卻模塊（92）具有所述中間冷卻器（20）和所述后冷卻器（22），其中，所述干燥器模塊（94）具有所述空氣干燥器（40）以及所述多回路保護閥（50），其中，所述消音器模塊（96）包含具有消音材料（44）的消音器（43），并且在所述消音器模塊（96）中具有至少一個再生空氣送出開口（34），所述再生空氣送出開口用于將再生壓縮空氣引出到周圍環境中。
11.根據權利要求6至10中任一項所述的壓縮空氣產生設備，其特征在于，所述空氣干燥器（40）的輸出端經由朝空氣干燥器（40）的方向關閉的第一止回閥（29）借助第五壓縮空氣線路（dl5）來連接；所述第五壓縮空氣線路（dl5）經由所述多回路保護閥（50）通向至少一個壓縮空氣儲存器（45）以及通向壓縮空氣消耗器（51、52）；所述空氣干燥器（40）的再生壓縮空氣輸入端（70）經由朝所述再生壓縮空氣輸入端（70）的方向打開的第二止回閥（76）、節流件（75）和第一線路支路（dl5b）與所述兩位三通電磁切換閥（72）的輸出端連接；所述兩位三通電磁切換閥（72）的輸入端經由再生壓縮空氣線路（dl5a）與所述第五壓縮空氣線路（dl5）連接；在兩位三通電磁切換閥（72）被操縱的情況下，經由所述兩位三通電磁切換閥（72）、所述第一線路支路（dl5b）、所述節流件（75）和所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：海因里希·迪卡梅伊爾，斯特芬·約爾丹，凱文·彭齊希，
申請(專利權)人：采埃孚商用車系統全球有限公司，
類型：發明
國別省市：
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