本发明涉及空气干燥器并且涉及用于车辆的压缩空气供给系统。
背景技术：
在用于车辆的压缩空气供给系统中，空气通过压缩机从大气中吸取，并且被引导穿过空气干燥器。空气干燥器包含吸潮介质。这种介质在其饱和之前，能够仅仅接收受限的量的潮气。如果该介质饱和了，则必须使该介质再生或更换介质。如果该介质没有及时再生或更换，则潮气会侵入压缩空气供给系统中并且在那里造成腐蚀。
即使介质能够再生，不用更换，这种过程是昂贵的，因为为此必须使用大量压缩空气，所述压缩空气事先在使用昂贵的燃料的情况下生产。在车辆的一定运行状态中，再生作用也会不利地在时间上与压缩空气制动器的或其它压缩空气消耗装置的高的压缩空气需求同时发生，或者也会与用于克服斜坡的高的驱动扭矩需求同时发生。因此，存在下述需求：限制再生阶段到必需的最小值，并且合理地提前计划。
大多由现有技术已知的空气干燥器使用数学模型，以便基于输送的压缩空气量算出吸潮介质的当前状态。这种模型不能够考虑不可预料的事件，如压缩空气存储器的附加外部填充。一些空气干燥器也使用湿度传感器，以便估计所述吸潮介质的状态。
技术实现要素：
本发明的任务是，实现获得吸潮介质的真实状态的途径，并且尽早地识别介质的潮气饱和。
该任务根据本发明通过根据独立权利要求的空气干燥器并且通过包含这样的干燥器的压缩空气供给系统来解决。其他有利构型由接着引用的从属权利要求得出。
在本发明的框架内研发车辆的压缩空气供给系统用的空气干燥器。所述空气干燥器包括吸潮介质。这样的介质通常称为“除湿器”。
根据本发明，附加地构造吸潮介质用于，至少部分地吸收空气中的至少一种追踪气体。在本发明的框架内追踪气体是空气中的任何不是氧气、氮气或水蒸气的成分。
在吸潮介质的下游设置探测器作为用于介质即将饱和的监控仪器，该探测器对所述追踪气体敏感。
已知在吸潮介质的表面上的一个位置和同样位置既能吸收水分子又能吸收追踪气体的原子或分子。如果介质接近饱和，则其吸收追踪气体的能力也下降。这意味着，追踪气体的浓度在吸潮介质下游增加。这种增加能够用作预警：介质接近饱和界限。介质下游的追踪气体浓度是用于介质真实状态的度量，并且能够实现比到目前为止准确得多的估计：在进行再生作用之前，还能够吸收多少潮气。追踪气体浓度也是用于需要何种程度的所述再生作用的度量。(请在本发明的上下文中解释“需要的空气干燥性能”的意思。)
有利地，吸潮介质具有开放的多孔结构，空气能够穿过所述多孔结构，并且孔隙的平均直径至少足够使追踪气体的原子或分子通过。所述孔隙的内表面于是会仅仅以潮气或者以追踪气体占据。大于孔隙的平均直径的脏物不能够占据所述孔隙的内表面。
有利地，孔隙平均的直径为0.6nm到1.1nm之间，优选地在0.8nm到1nm之间。在该范围的直径中能够沿着壁的内周缘没有相互阻碍地聚积大量水分子。于是能够优化地利用孔隙的内表面。
吸潮介质有利地是沸石，沸石具有自组织的内部多孔结构。该介质尤其能够是八面沸石(faujasit)并且在这里例如是硅酸铝，也就是说，以sio2活化的al2o3。该介质还能够可选地以另外的成分，例如na2o和/或fe2o3活化。以商标名
在本发明的有利构型中，追踪气体的分子大于水分子。如果吸潮介质接近饱和，在所述介质后来也失去吸收较小的水分子的能力之前，介质首先失去吸收较大追踪气体分子的能力。如果探测器在介质下游记录追踪气体提高的浓度，在介质的再生作用必须开始之前，还保留一定时间裕量。
在本发明的特别有利的构型中，所述追踪气体是二氧化碳。二氧化碳是在氮气、氧气和氩气之后在正常空气中具有最大浓度的成分。二氧化碳的分子也大于水分子。氩气在空气中明显更高地集中，但其是单原子的，并且单个的氩原子小于水分子。
探测器有利地是光学吸收探测器。二氧化碳可以非常简单地通过测量红外吸收来探测。为此需要的结构组件能够以小的结构尺寸并且也能够以在车辆中使用所要求的坚固性在市场上获得。但在本发明的这种情况下也能够使用任何其它合适的、用于追踪气体的探测器。所述探测器有利地构造用于进行光源强度的参考测量。这种强度的大的变化示出传感器的污染，该污染在根据本发明的结构中仅仅在吸潮介质损坏会出现。因此借助仅仅一个传感器同时在饱和和损坏方面监控介质。
在本发明的另外的有利构型中，空气干燥器具有在吸潮介质上游布置的用于添加追踪气体到空气中的入口。于是以追踪气体必须在车辆中分开的容器中携带为代价，能够使用更好地适用于监控饱和的追踪气体。
在本发明特别有利的构型中，探测器与分析利用单元连接。如果追踪气体的浓度超过第一临界值，则分析利用单元将其解释为吸潮介质即将饱和。追踪气体浓度进一步提高到最大值，在所述最大值后接着下降到第二临界值以下，则解释为吸潮介质完全的潮气饱和。在此背后蕴藏的构想：在吸潮介质完全潮气饱和之后，潮气渗入到探测器。根据道尔顿原理，潮气在此由于其分压而从空气中排挤出追踪气体的部分。因此探测器记录追踪气体的下降浓度。这给予车辆驾驶员关于下述更准确的反馈：是否还能够推迟再生作用或者是否不可避免地要进行再生作用。
根据本发明的用于车辆的压缩空气供给系统包括用于从大气中吸入空气的压缩机、根据本发明的空气干燥器以及至少一个压缩空气消耗装置。该压缩空气消耗装置例如可以是压缩空气制动装置或者空气弹簧。车辆具有越多的压缩空气消耗装置，则巧妙地提前计划再生作用就越重要。
在本发明特别有利的构型中，压缩空气供给系统一方面能够在输送运行中运行，在输送运行中空气干燥器干燥由压缩机输送的空气。另一方面，所述压缩空气供给系统能够在再生运行中运行，在再生运行中，干燥空气在相反方向上被引导穿过空气干燥器。在再生运行中，空气在吸潮介质后通过用于追踪气体的第二探测器，附加地构造吸潮介质用于至少部分地吸收追踪气体。所述追踪气体能够与之前说明的第一种追踪气体一致，但也能够是其它追踪气体。如果第二探测器记录追踪气体的下降浓度，则这示出再生作用接近其成功结束。为再生作用所使用的宝贵的压缩空气的量因此能够被削减到当前需求；借助估计来工作不再是必需的。
附图说明
以下根据附图来解释本发明的主题，而没有由此限制本发明的主题。其示出了：
图1：根据本发明的压缩空气供给系统的实施例。
具体实施方式
图1示出根据本发明的实施例的用于车辆的压缩空气供给系统。空气通过压缩机1被吸入并且被引导穿过吸潮介质2。空气在所述介质的下游通过二氧化碳传感器2a和压力传感器3。所述传感器的测量数据传输给电子控制单元4。
干燥过的压缩空气通过单向阀5并且通过多回路保护阀8输送给不同的压缩空气消耗装置9a、9b、9c和9d。
电子控制单元4基于由传感器3提供的测量数据通过控制线路4a接通和断开压缩机1。基于由二氧化碳传感器2a提供的测量数据，电子控制单元也启动介质2的再生作用。为此，通过控制线路4b和4c操纵电磁阀6a和6b。绕开单向阀5，并且来自压缩空气系统的干燥空气在相反方向上被引导穿过所述吸潮介质2。负以潮气的空气通过电磁阀6b被导向第二二氧化碳传感器2b。再生作用开始时，所述传感器2b记录高的二氧化碳浓度，因为一方面二氧化碳从介质2析出，并且另一方面所述介质不能从下述空气中吸收二氧化碳，所述空气在相反方向上被引导穿过介质。如果再生作用继续进行，则二氧化碳从介质2中去除，并且介质2能够接收来自再生空气中的二氧化碳。由传感器2b记录的浓度因此下降。在传感器2b之后，空气通过出口7导出到大气中。
两个传感器2a和2b与分析利用单元10连接，该分析利用单元安置在电子控制单元4内。二氧化碳浓度增加超过第一临界值解释为介质即将潮气饱和。如果浓度仍然继续提高到最大值并且该浓度接着下降到第二临界值之下，则这解释为完全饱和。
附图标记列表
1压缩机
2吸潮介质
2a、2b二氧化碳传感器
3压力传感器
4电子控制单元(ecu)
4a用于压缩机1的控制线路
4b、4c用于电磁阀6a、6b的控制线路
5单向阀
6a、6b在再生路径中的电磁阀
7排放口
8多回路保护阀
9a、9b、9c、9d在车辆中的压缩空气消耗装置
10分析利用单元