專利名稱：壓縮機(jī)的閥板和用于冷卻其中壓縮空氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有冷卻介質(zhì)管道的閥板，該冷卻介質(zhì)管道用于產(chǎn)生壓縮空氣的 壓縮機(jī)。此外本發(fā)明涉及一種用于冷卻壓縮機(jī)的閥板中壓縮空氣的方法，其中，閥板包括 冷卻介質(zhì)管道。
背景技術(shù)：
使用于軌道或道路交通中的現(xiàn)代載貨車輛配備了許多消耗壓縮空氣的子系統(tǒng)。例 如利用壓縮空氣運(yùn)轉(zhuǎn)的常用制動(dòng)器和空氣彈簧屬于這些子系統(tǒng)。借助于包括壓縮機(jī)的壓縮 空氣供給裝置為這些壓縮空氣消耗設(shè)備供給壓縮空氣。外界空氣由壓縮機(jī)吸入、壓縮并在 消耗設(shè)備中使用之前，將外界雜質(zhì)，例如油和水在壓縮空氣供給裝置的另外的組件中清除掉。壓縮機(jī)壓縮空氣時(shí)會(huì)將空氣大幅度加熱。這種加熱隨著壓縮機(jī)升高的輸送壓力和 升高的轉(zhuǎn)數(shù)而增長?？紤]到對(duì)壓縮空氣的進(jìn)一步處理，例如空氣干燥，這是非常不利的。通 常空氣中的濕氣在壓縮機(jī)下游的空氣過濾芯中被抽出。該空氣過濾芯包括干燥劑，該干燥 劑只能抽出直至80°C的空氣中的水分。因此，一般情況下給出更低的允許溫度60°C，從而 可以實(shí)現(xiàn)有效的干燥。然而在壓縮機(jī)中壓縮空氣時(shí)，壓縮空氣在活塞室的出口處的溫度達(dá) 到320°C。壓縮機(jī)的出口本身允許的溫度最大才為220°C。由此必須使空氣在壓縮機(jī)和空 氣過濾芯之間進(jìn)行冷卻。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的在現(xiàn)有技術(shù)中使用了一種長達(dá)幾米的壓力管 道，其中，被加熱的壓縮空氣可以在流過從壓縮機(jī)到空氣過濾芯的壓力管道期間進(jìn)行冷卻， 而無需其它的冷卻措施。在此，缺點(diǎn)在于通過較長的管道造成的壓力損耗以及通過壓力管 道自身造成的結(jié)構(gòu)浪費(fèi)。為了可以縮短壓縮機(jī)和過濾芯之間的較長的壓力管道，必要的是通過主動(dòng)冷卻措 施對(duì)壓縮空氣進(jìn)行冷卻。為了實(shí)現(xiàn)此目的，可在壓縮機(jī)的氣缸蓋中的閥板上面插入所謂的 過冷板(Supercooling-Platte)，該冷卻板由冷卻介質(zhì)流過并用作熱交換器。通過該過冷板 可以使壓縮空氣在壓縮機(jī)出口的排氣溫度降低到140°C至150°C，由此使隨后的壓力管道 縮短5%至30%。在DE 19535079C2中示出了這種過冷板的實(shí)例。在此其缺陷特別在于，該過冷板作為獨(dú)立的構(gòu)件被組裝在壓縮機(jī)的氣缸頭中形成 成本較高的結(jié)構(gòu)形式，這是因?yàn)樾枰郊拥拿芊饧?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種閥板，該閥板不配有過冷板卻能產(chǎn)生與傳統(tǒng)的閥板和 過冷板的結(jié)合物相比至少相同的冷卻效果。該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的設(shè)計(jì)和改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。根據(jù)本發(fā)明由此構(gòu)建這種類型的閥板，即自壓縮機(jī)的活塞室出發(fā)往外看，冷卻介質(zhì)管道至少部分地在活塞室和設(shè)置在閥板中的排氣閥之間延伸。通過該冷卻介質(zhì)管道的這 種延伸可以將整個(gè)閥板均勻地冷卻，其中特別可以在排氣閥區(qū)域中降低閥板的溫度，這以 一致的方式提高了可達(dá)到的冷卻能力。因此，被加熱的壓縮空氣已經(jīng)從到達(dá)排氣閥開始由 在冷卻介質(zhì)管道中的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻。特別是如果從活塞室垂直看向閥板，還可能的是， 冷卻介質(zhì)管道至少部分地在排氣閥前延伸。 在此，有利地提出，冷卻介質(zhì)管道至少部分地在閥板的底部中蜿蜒曲折地延伸。通 過冷卻介質(zhì)管道在閥板的底部中的這種蜿蜒曲折的延伸增大了冷卻介質(zhì)管道與閥板的接 觸面，由此可以提供更高的冷卻能力。此外也可以提出，空氣導(dǎo)流部蜿蜒曲折地在閥板的板體中延伸?？諝鈱?dǎo)流部的蜿 蜒曲折的延伸也增強(qiáng)了可達(dá)到的冷卻能力，這是因?yàn)樾枰鋮s的介質(zhì)與已冷卻的閥板的接 觸面增大了。也優(yōu)選地提出，在閥板的板體中設(shè)置多個(gè)排氣閥。同時(shí)使用多個(gè)排氣閥降低了節(jié) 流損耗，其通過受限制的閥門橫截面造成。在此也降低了在排氣閥上的熱增長。此外本發(fā)明涉及一種具有根據(jù)本發(fā)明的閥板的壓縮機(jī)。這種方法由此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，即自壓縮機(jī)的活塞室往外看，將冷卻介質(zhì)至少部分地 在活塞室和設(shè)置在閥板中的排氣閥之間輸送。根據(jù)這種方式，根據(jù)本發(fā)明的閥板的優(yōu)點(diǎn)和 特點(diǎn)也轉(zhuǎn)用到方法中。該方法也同樣適用于根據(jù)本發(fā)明的方法在下面給出的特別優(yōu)選的實(shí) 施方式。將該方法以有利的方式由此改進(jìn)，即將冷卻介質(zhì)蜿蜒曲折地在閥板的底部中輸送。此外優(yōu)選地提出，將壓縮空氣在閥板的板體中蜿蜒曲折地輸送。此外可以提出，壓縮空氣通過多個(gè)排氣閥流入閥板的板體中。


現(xiàn)在參照附圖根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施方式示例性地說明本發(fā)明。圖中示出圖1是具有切開的活塞殼體的壓縮機(jī)的外視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的閥板的分解視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的閥板的底部的俯視圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的閥板的板體的俯視圖。
具體實(shí)施例方式在下面的附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)代表相同的或同類的部件。圖1示出具有切開的活塞殼體的壓縮機(jī)的外視圖。所示的壓縮機(jī)14包括氣缸蓋 16和活塞殼體18，其中閥板10設(shè)置在活塞殼體18和氣缸蓋16之間。壓縮機(jī)通過軸26進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)。活塞殼體18在閥板10的附近被切開，從而可看見活塞室40。在圖中未示出的活 塞在活塞室40內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的閥板的分解視圖。示出的閥板10自下而上地包括底部28， 板體30，密封件32以及蓋部34。蓋部34和板體30通過密封件32相互密封地連接，同時(shí) 板體30和底部28通過焊接或粘合相互密封地連接。然而也可考慮在底部28和板體30之間安裝密封件。冷卻介質(zhì)管道20嵌入底部28中，該冷卻介質(zhì)管道在底部28的內(nèi)部蜿蜒曲 折地延伸。冷卻介質(zhì)管道20由板體30向上進(jìn)行限制。此外排氣閥36在底部28的中心區(qū) 域中可見。在板體30中設(shè)置了兩個(gè)排氣閥22，24，壓縮空氣通過這兩個(gè)排氣閥流入閥板10 中。自底部28向板體30觀察，冷卻介質(zhì)管道20在此遮蓋排氣閥22、24的一部分。最后， 壓縮空氣通過閥板10的蓋部34中的排氣閥38離開閥板10。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的閥板的底部的俯視圖。帶有蜿蜒曲折地延伸的冷卻介質(zhì)管 道的示出的底部28具有多個(gè)孔，空氣可通過這些孔從底部28穿出。在中心區(qū)域中設(shè)置了 空氣入口 46，其屬于這里未示出的進(jìn)氣閥36。此外冷卻管道20圍繞兩個(gè)活塞室空氣出口 48流動(dòng)，這些活塞室空氣出口屬于這里未示出的排氣閥22，24。在冷卻介質(zhì)管道20中的箭 頭描述了在底部28內(nèi)部的冷卻介質(zhì)的示例性的流動(dòng)方向?；钊铱諝獬隹?48連同未示出 的薄膜一起構(gòu)成排氣閥22，24，其中如圖2中所示自活塞室40看，該薄膜部分地由冷卻介質(zhì) 管道20遮蓋。這在視線垂直于閥板的平面時(shí)特別可以觀察清楚。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的閥板的板體的俯視圖。示出的板體30具有空氣導(dǎo)流部12， 穿過活塞室空氣出口 48流動(dòng)的空氣在空氣導(dǎo)流部中導(dǎo)向空氣出口 38。正如空氣入口 46那 樣，活塞室空氣出口 48也是穿過板體30的孔。與此相反，空氣出口 38不具有板體30中的 孔，而是具有在閥板的未示出的蓋部34中的孔?？諝鈱?dǎo)流部12用于將壓縮空氣自活塞室 空氣出口 48導(dǎo)向空氣出口 38。此外，在板體30中標(biāo)出了冷卻介質(zhì)入口 42和冷卻介質(zhì)出口 44，冷卻介質(zhì)可通過它們在圖3所示的冷卻介質(zhì)管道20中進(jìn)行循環(huán)。前述說明、附圖以及權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的特征基本上不僅可以單獨(dú)而且可 以在任意組合中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。參考標(biāo)號(hào)表10閥板
12空氣導(dǎo)流部
14壓縮機(jī)
16氣缸蓋
18活塞殼體
20冷卻介質(zhì)管道
22排氣閥
24排氣閥
26軸
28底部
30板體
32密封件
34蓋部
36進(jìn)氣閥
38空氣出口
40活塞室
42冷卻介質(zhì)入口
44冷卻介質(zhì)出口
46空氣入口48活塞室空氣出口
權(quán)利要求
一種具有冷卻介質(zhì)管道(20)的閥板(10)，所述冷卻介質(zhì)管道(20)應(yīng)用于產(chǎn)生壓縮空氣的壓縮機(jī)(14)，其特征在于，自所述壓縮機(jī)(14)的活塞室(40)往外看，所述冷卻介質(zhì)管道(20)至少部分地在所述活塞室(40)和設(shè)置在所述閥板(10)中的排氣閥(22、24)之間延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥板(10)，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)管道(20)至少部分地 在所述閥板(10)的底部(28)中蜿蜒曲折地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥板(10)，其特征在于，空氣導(dǎo)流部(12)蜿蜒曲折地在 所述閥板(10)的板體(30)中延伸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥板(10)，其特征在于，多個(gè)排氣閥(22、24)設(shè) 置在所述閥板(10)的所述板體(30)中。
5.一種壓縮機(jī)(14)具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥板(10)。
6.一種用于冷卻壓縮機(jī)(14)的閥板(10)中的壓縮空氣的方法，其中，所述閥板(10) 包括冷卻介質(zhì)管道(20)，其特征在于，自所述壓縮機(jī)(14)的活塞室(40)往外看，將所述冷 卻介質(zhì)至少部分地在所述活塞室(40)和設(shè)置在所述閥板(10)中的排氣閥(22、24)之間輸 送。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述冷卻介質(zhì)蜿蜒曲折地在所述閥板 (10)的底部(28)中輸送。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，將所述壓縮空氣在所述閥板(10)的 板體(30)中蜿蜒曲折地輸送。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述壓縮空氣通過多個(gè)排氣 閥(22,24)流入所述閥板(10)的板體(30)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有冷卻介質(zhì)管道(20)的閥板(10)，該冷卻介質(zhì)管道應(yīng)用于產(chǎn)生壓縮空氣的壓縮機(jī)(14)。根據(jù)本發(fā)明提出，自壓縮機(jī)(14)的活塞室(40)往外看，冷卻介質(zhì)管道(20)至少部分地在活塞室(40)和設(shè)置在閥板(10)中的排氣閥(22、24)之間延伸。此外，本發(fā)明涉及一種用于冷卻壓縮機(jī)(14)的閥板(10)中壓縮空氣的方法。
文檔編號(hào)F04B39/10GK101952591SQ200980106213
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者伊萬·巴蒂斯特, 讓-路易斯·梅扎 申請(qǐng)人:克諾爾商用車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司