BRPI0707377A2 - secador de ar para sistema de freio pneumático - Google Patents

Abstract

SECADOR DE AR PARA SISTEMA DE FREIO PNEUMáTICO. A presente invenção refere-se a um secador de ar que compreende um alojamento com uma entrada de ar e uma saída de dreno líquido, uma saída de ar e uma saída de; e um separador de membrana tendo superfícies se estendendo entre as primeira e a segunda extremidades da membrana. Uma primeira passagem no alojamento é conectada com a entrada de ar e a saída de ar nas suas respectivas extremidades e se estende entre a primeira e segunda extremidade do separador de membrana ao longo das superfícies do separador de membrana. Uma segunda passagem no alojamento é conectada com a saida de dreno e a saida de ar nas suas respectivas extremidades e se estende entre a primeira e a segunda extremidade da membrana ao longo de uma superfície do separador de membrana. Uma válvula é conectada entre a segunda passagem e a saida de dreno para controlar a drenagem do liquido e do fluxo de ar de varredura através da segunda passagem. O secador para ser inserido em um reservatório na sua entrada ou saída. Um filtro coalescente pode ser previsto no alojamento em série com o separador de membrana e o alojamento incluiria um segundo dreno para o filtro coalescente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SECADORDE AR PARA SISTEMA DE FREIO PNEUMÁTICO".

Antecedentes e Sumário da Invenção

A presente invenção refere-se, em geral, a secadores de ar, emais especificamente, de um secador de ar para um sistema de freios veicu-lar.

Secadores de ar empregando membranas consistindo em umamembrana permeável capaz de bloquear a passagem de moléculas de ni-trogênio e oxigênio, porém permitindo a passagem de vapor d'água, confor-me descrito nas patentes US n- 6 719 825 e n-5 525 143 dentre muitas ou-tras.Em uma variação da tecnologia, o ar a ser seco passa através do centrodo elemento de membrana. A membrana permite a passagem de vapord'água para o exterior da membrana, porém previne a passagem de ar parao exterior da membrana, desse modo secando o ar. Para funcionar eficien-temente, o exterior da membrana tem de ser mantido seco e a uma pressãoinferior àquela do interior, criando o diferencial de pressão parcial para expe-lir o vapor d'água. Isto é feito proporcionando determinada fração do ar secode saída como um ar de varredura a contrafluxo através do exterior da mem-brana. O ar de varredura pode ser proporcionado por orifício(s) de ar de var-redura conectando o ar na saída de secador de ar de membrana com a câ-; mara de ar de varredura circundando o exterior da membrana. Os orifícioscontrolam o volume de ar de varredura, tipicamente de 10 a 20% da capaci-dade do secador e criam uma queda de pressão no volume de ar de varre-dura. O ar de varredura e a umidade aprisionada são expelidos para a at-mosfera. A patente US n- 5 375 620 mostra um dispositivo medidor de fluxoauto-regulável para o ar de varredura.

A presente descrição é dirigida para um secador de ar, por e-xemplo, para locomotivas, acondicionado para se ajustar no interior de umreservatório. O secador de ar é, em geralç cilíndrico com um flange de mon-tagem circular sobre uma extremidade, que se prende por cavilhas roscadasem um flange de montagem similar soldado na extremidade do reservatório.Esta disposição resolve o problema de encontrar espaço para o secador dear entre o reservatório principal n9 1 e nQ 82 sobre uma locomotiva, protege osecador de ar e especialmente o elemento de membrana vulnerável contratemperaturas ambientes muito altas (tão altas quanto de 184°C (300°F)) du-rante a operação da locomotiva em túneis; protege o secador de ar contrariscos ambientais, como brita de lastro volante; elimina tubos de instalação,e minimiza o peso.

Um secador de ar a membrana inclui uma entrada de ar, umasaída de ar,uma saída de drenar líquido, e um separador de membrana ten-do superfícies se estendendo entre as primeira e segunda extremidades demembrana. Uma primeira passagem no alojamento é conectada com a en-trada de ar e saída de ar nas suas respectivas extremidades e se estendeentre as primeira e segunda extremidades da membrana ao longo de super-fícies da membrana. Uma segunda passagem no alojamento é conectadacom a saída de dreno e saída de ar nas suas respectivas extremidades e seestende entre a primeira e a segunda extremidade da membrana ao longodas superfícies da membrana. Uma válvula é conectada entre a segundapassagem e a saída de dreno para regular a drenagem do líquido e fluxo dear de varredura através da segunda passagem.

Outro secador de ar inclui um alojamento com uma entrada de are primeira e segunda saídas de drenagem de líquido. Um secador de mem-brana é montado no alojamento e inclui uma primeira passagem conectadacom a entrada de ar e a saída de ar nas suas respectivas extremidades. Umfiltro coalescedor, com ou sem um filtro de partículas, pode ser conectadoem uma série no alojamento, conecta a entrada de ar com a primeira passa-gem do secador de membrana, e o fitro coalescedor é conectado com a se-gunda saída de dreno.

A válvula pode ser uma válvula eletropneumática. Uma cobertaamovível é montada no alojamento adjacente à membrana para permitir aremoção da membrana e dos filtros do alojamento. A entrada de ar e a saídado dreno são decalada do eixo geométrico da membrana e da coberta. Oalojamento pode ser montado na entrada de um reservatório e se estendeda entrada do reservatório para o interior do reservatório de modo que a en-trada do alojamento seja a entrada do reservatório, a saída do alojamentoseja o interior do reservatório e a saída de dreno do alojamento seja o exte-rior do reservatório.

Em um sistema de freio veicular incluindo um controlador defreio e o reservatório com o secador de ar, o controlador de freio controla aválvula. O controlador abre a válvula quando o sistema de freio usa o ar doreservatório e fecha a válvula após o sistema de freio terminar de usar o ardo reservatório. O controlador retarda o fechamento da válvula após o sis-tema de freio terminar de consumir o ar do reservatório até o reservatório serrecarregado, e adicionalmente retarda o fechamento por um tempo prede-terminado após o reservatório ser recarregado para purgar por completo ovolume varrido no secador de ar de membrana de toda a umidade.

Em uma combinação de um reservatório dotado de um orifíciode ar e de um separador de ar/líquido tendo um alojamento com um membroseparador entre uma entrada e uma saída, o alojamento se estende do orifí-cio do reservatório para o interior do reservatório de forma que uma da en-trada e saída é orifício do reservatório, a outra da entrada e saída de aloja-mento é o interior do reservatório e a saída de dreno do alojamento é o exte-rior do alojamento. O alojamento pode ter um dreno no interior ou exterior doreservatório. Uma coberta amovível montada no alojamento adjacente à1 membrana para permitir a remoção da membrana do alojamento, e uma daentrada e da saída de alojamento e da saída de dreno é decaladas do eixogeométrico da membrana e da cobertura. O membro separador constitui umde ou simultaneamente um separador de membrana e um filtro coalescedor.

Um reservatório inclui um orifício de ar e um alojamento no orifí-cio de ar tendo um diâmetro interno para o interior do reservatório, uma en-trada/saída de ar e uma saída de dreno. O diâmetro interno é adaptado parareceber de maneira amovível um elemento de filtro. A entrada/saída é noexterior do reservatório e conectada com o diâmetro interno. A saída de dre-no conecta o diâmetro interno com o exterior do reservatório adjacente aoorifício de ar para drenar água do elemento de filtro.

Estes e outros aspectos do presente processo se evidenciarãoda seguinte descrição detalhada do processo, quando considerada em con-junção com os desenhos apensos.Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista esquemática de uma fonte de alimentaçãode ar da locomotiva e controlador de freio de acordo com a presente inven-ção.

A figura 2 é uma modalidade de um secador de ar de membranade acordo com a presente invenção.

A figura 3 é uma modalidade do secador de ar de membranacom um dispositivo de teste de acordo com a presente invenção.

A figura 4 é uma modalidade de filtro coalescente de acordo coma presente invenção.

A figura 5 é uma modalidade de um secador de ar de membranacom um módulo de secador de ar com membrana amovível de acordo com apresente invenção.

A figura 6 é uma modalidade de um secador de ar com um mó-dulo de secador de ar com membrana amovível, filtro coalescente e filtros departículas com dois drenos de líquido de acordo com a presente invenção.

A figura 7 é uma modalidade de um secador de ar com um mó-dulo de secador de ar a membrana amovível e filtro de partículas com trêsdrenos de líquido de acordo com a presente invenção.

A figura 8 é uma modalidade de um secador de ar a membranacom filtros de partículas e coalescente integrados disposto para fluxo de arde dentro para fora através do coalescedor.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais

Um controlador de freio e alimentação de freio de locomotiva émostrado na figura 1. Um compressor 10 acionado pelos motores da loco-motiva assegura uma fonte de ar comprimido através da linha 12 para a en-trada 14 do primeiro reservatório principal MR. 16. A saída 18 do reservató-rio 16 é conectada com dispositivos consumidores de ar que não são dofreio pela linha 20. A saída 18 é também conectada com a entrada 24 dosegundo reservatório principal 26 através da válvula de retenção unidirecio-nal 22. A saída 28 do segundo reservatório principal MR 26 é conectada comum controlador de freio ilustrado como um sistema de freio controlado porcomputador CCB 32. A saída 34 do sistema de freio controlado por compu-tador 32 presta sinais de controle pneumático apropriados para os freios delocomotiva e do trem. Como será exposto abaixo, o sistema de freio contro-lado por computador 32 proporciona, através da linha 36, controle do dreno54 de filtro de ar de membrana 40 no interior do reservatório principal 26.Conforme também será exposto, controle também será prestado para a vál-vula de dreno 19 do primeiro reservatório principal MR 16 quer provenientedo sistema de controle de freio por computador 32 quer de outros sistemasde controle sobre a locomotiva. O reservatório principal 16 inclui um pré-filtrocoalescente 60 no seu interior. O pré-filtro coalescente 60, embora mostradoesquematicamente na saída 18 de MR 16, pode alternativamente ser previs-to na entrada 14 de MR 16.

Um secador de ar a membrana 40 é mostrado na figura 2 comoincluindo um alojamento 44 com uma entrada de ar 46, uma saída de ar 48 euma saída de drenagem de líquido 54. Um separador de membrana 42 émostrado esquematicamente com uma superfície interna e uma superfícieexterna se estendendo entre as primeira e segunda extremidades da mem-brana 42. A construção típica de um módulo de membrana é um feixe defibras ocas de pequeno diâmetro (membrana), cada uma com uma superfícieinterna e uma superfície externa se estendendo entre as primeira e a segun-da extremidades da membrana. Uma primeira passagem 50, constituída dosdiâmetros internos de cada uma das membranas de fibra oca no alojamento44 é conectada com a entrada de ar 46 e saída de ar 48 nas suas respecti-vas extremidades e se estende entre as primeira e segunda extremidades damembrana 42 ao longo do interior e do exterior da membrana. Uma segundapassagem 52 compreendendo os diâmetros externos de cada uma dasmembranas de fibra oca no alojamento 44 é conectada com a saída do dre-no 54 e a entrada de ar de varredura 51 adjacente à saída de ar do aloja-mento 48 nas suas respectivas extremidades. A segunda passagem se es-tende entre a primeira e a segunda extremidade da membrana 42 ao longoda outra do interior e do exterior da membrana. Uma válvula 56, 58 é conec-tada entre a segunda passagem 52 e a saída de dreno 54 para controlar adrenagem de líquido e o fluxo de ar de varredura através da segunda passa-gem 52.

A válvula pode ser uma válvula eletropneumática ou uma válvulado tipo de diafragma controlada por solenóide (ou do tipo convencional) 56,58. Uma placa de cobertura 47 é amovivelmente montada no alojamentoadjacente à membrana 42 para permitir a remoção da membrana 42 do alo-jamento 44. A entrada de ar 46 e a saída de dreno 54 são decaladas do eixogeométrico da membrana 42 e da placa de cobertura 47. Isto permite a pres-tação de assistência ao elemento de membrana 42 pela remoção de umacoberta ou placa de cobertura 47 sem perturbação dos condutos ou a remo-ção da unidade completa do reservatório 26.

O alojamento 44 pode ser montado na entrada 24 de um reser-vatório por um colar 45 que pode ser soldado ao reservatório 26 ou aparafu-sado a um flange na entrada 24. O alojamento se estende da entrada doreservatório 24 para o interior do reservatório 26 de forma que a entrada 46de alojamento é a entrada 24 do reservatório 26. A saída do alojamento 48 éo interior do reservatório 26 e a saída de dreno 54 do alojamento 44 é o ex-te rio r do reservatório 26.

A maioria do secadores de membrana para uso industrial temum fluxo de varredura constante. Isto é inconveniente em uma locomotiva,pois desperdiça o ar e pode esgotar o ar no reservatório se a locomotiva éoperada em ralenti com a energia desligada. Outrossim, distintamente demuitas aplicações industriais, o ar é consumido dos reservatórios 16 e 26somente de forma intermitente pelo sistema de freio pneumático. O reserva-tório principal 26 é, em geral, protegido pela válvula de retenção 22 e é usa-do exclusivamente pelos freios. O secador de ar a membrana 40 para umalocomotiva resolve este problema de ar desperdiçado, devido a um fluxo devarredura constante pelo adicionar uma válvula de drenagem do tipo de dia-fragma controlado a solenóide (ou do tipo convencional) 56, 58 para a saídada câmara de ar de varredura 52, mostrada na figura 2. Embora a válvula dear de varredura ou de drenagem 56, 58 seja mostrada esquematicamente noescapamento da câmara de ar de varredura, ela também poderia ser dispos-ta para controlar o fluxo de ar de varredura para o interior da entrada da câ-mara de ar de varredura enquanto ainda ventilando o ar de varredura para asaída do MR 2 como mostrado na figura 2.

Quando fechada, a válvula 56 encerra a comunicação do volumede varredura através da passagem 52 para a atmosfera, desse modo preve-nindo a ventilação do ar de varredura. A válvula de dreno 56 é controladapor uma válvula a solenóide 58 que é controlada pelo sistema de freio con-trolado por computador CCB 32 na locomotiva. O CCB 32, devido a ser umsistema de freio controlado por computador com transdutores e outros con-troles necessários para a operação de freios, pode determinar quando osfreios estão consumindo ar do MR 26. Em operação, o CCB 32 abrirá a vál-vula de dreno do secador 56 sempre que o sistema de freio estiver consu-mindo ar de MR 26, que permite a retomada de fluxo de ar de varredura emtorno do exterior do elemento de membrana 42 na passagem 52 ao mesmotempo em que o ar carregado de umidade está fluindo para o interior da en-trada 46 do secador de ar 40 para reabastecer o ar consumido pelos freios.Assim, o secador de ar 40 somente consome ar de varredura quando o ar devarredura é necessário para secar o ar fluindo através do secador de ar.

Outrossim, o CCB pode manter fluxo de varredura por um perío-do de tempo após o sistema de freios não estiver mais consumindo ar doMR 27 antes de fechar a válvula de dreno 56 para assegurar que MR 26 es-teja plenamente reabastecido de ar seco, adicionalmente pode manter fluxode varredura por um tempo adicional predeterminado para assegurar que ovolume de ar de varredura esteja isento de umidade. O tempo de retardodurante o qual o fluxo de varredura é mantido após consumo de ar pelosfreios pode ser calculado baseado sobre o fluxo de ar medido pelo CCB 32 ea duração do fluxo, conhecimento de pontos de comutação de pressão Ii-ga/desliga de compressor 10, e conhecimento da capacidade de saída decompressor. O tempo de retardo pode ser alternativamente ou de formaconcorrente ser determinado pelo monitorar o aumento de pressão e MR 26enquanto é reabastecido pelo sistema alimentador de ar. Quando a taxa deaumento de pressão em MR 26 decresce a determinado nível predetermina-do e/ou a pressão em MR 26 atinge a pressão limite superior de controle docompressor, o ar de varredura é terminado. Opcionalmente, o cálculo detempo de retardo poderia ser otimizado pelo CCB 32 efetuar a leitura de umsinal digital do controle do compressor indicando se o compressor está ounão bombeando.

O fluxo de varredura seria habilitado sempre que: 1) o sistemade freio consome ar; 2) o compressor 10 é ativado e a pressão no MR 26 émenor que o controle de limite superior de pressão de compressor, tipica-mente 1 kPa (145 psi); e 3) por determinado tempo de retardo após a cessa-ção de consumo de ar pelos freios, até o MR 26 ser substancialmente recar-regado e o volume de ar de varredura ser essencialmente purgado de ar ú-mido.

O conjunto secador de ar a membrana 40 pode também incluiruma guarnição de teste ou bujão macho que permite a inserção de guarni-ção de teste para medir o volume de ar varrido, onde um volume de ar au-mentado de ar de varredura constitui uma indicação de pane ou ruptura doelemento de membrana. Para realizar o teste, a válvula de dreno 56 é fe-chada, e a guarnição de teste inserida na conexão roscada no coro do con-junto secador a membrana. A guarnição de teste inclui um orifício de testefixo de uma dimensão predeterminada conectando o volume de ar varridocom a atmosfera, dimensionada para resultar em uma queda de pressãopredeterminada através do orifício para o fluxo de varredura previsto. O cor-po do secador de ar a membrana 44 ou a guarnição de teste também incluiuma conexão para um nanômetro ou outro dispositivo medidor de pressãoadequado para medir a pressão no volume de varredura quando a válvula dedreno 56 está fechada e o orifício de teste é instalado. O vazamento damembrana é assim caracterizado por um aumento na pressão no volume devarredura. A membrana exige sua reposição quando a pressão de teste ex-cede algum volume predeterminado.

Alternativamente como mostrado na figura 3, o orifício e o dispo-sitivo de medição de pressão poderiam ser inseridos no orifício de dreno daválvula de drenagem, e o teste conduzido com a válvula de drenagem 56aberta. A guarnição de teste 70 é montada no orifício de dreno 54 e inclui umorifício de teste estrangulado 72 e um nânometro 74.

As figuras 2 e 3 mostram o alojamento 44 como definindo a pas-sagem apropriada para o elemento de filtro 42 ser removido do alojamento44. Uma variação é ilustrada na figura 5 e mostra o elemento filtro de mem-brana 42 e seu alojamento 44A amovível como um módulo do alojamento44. O alojamento 44 é ligado com flange 45 do MR 26 e inclui a entrada dear 46. O alojamento de membrana 44A inclui o membro de membrana 42 etem uma entrada de ar 46A e uma saída 48. Um colar 41 do alojamento 44Aé recebido no alojamento 44. É selado com o mesmo por dispositivos de ve-dação 43, mostrados como anéis-em-O. O par de anéis-em-0 43 sobre cadalado do orifício de dreno 54 é alinhado com a passagem 54B com o aloja-mento 44 e a conecta com a saída de dreno 54. Válvulas 56, 58 são previs-tas na saída de dreno 54. Para manutenção, a placa de cobertura 47 é re-movida e o filtro de membrana 40 inclusive o alojamento 44A, colar 41 e amembrana 42 são removidos. Um novo secador de ar a membrana ou filtro40 pode então ser instalado.

O sistema secador de ar para uma locomotiva pode opcional-mente incluir um filtro coalescente 60 para remover água líquida e vapor deóleo da corrente de ar antes de passar através da membrana 42, assim co-mo uma válvula de retenção de refluxo 22 tipicamente instalada entre MR 16e 26. O pré-filtro coalescente 60 pode igualmente ser acondicionado em umaforma cilíndrica com um flange de montagem circular para montagem na ex-tremidade de entrada 14 ou de descarga 18 do MR 16, que alimenta o MR26. Como ilustrado na figura 4, o filtro coalescente 60 inclui um elementofiltro 62 em um alojamento 64 tendo uma entrada 66 e uma saída 68.

O pré-filtro coalescente 60 é assim montado no interior do reser-vatório principal 16, onde é protegido do ambiente, onde espaço de instala-ção é disponível, e com significativa redução de peso, custo e complexidade.O pré-filtro coalescente 60 montado no interior do MR 16, pode ser projetadopara descarregar o óleo condensado, água e outros líquidos diretamente nointerior do MR 16, onde eles são expelidos pelas válvulas de drenagem au-tomáticas preexistentes 19 no fundo do MR 16. Assim o pré-filtro instaladono interior do MR 16 não requer um alojamento à prova de explosão em tor-no do filtro 60, não requer um volume para capturar os líquidos aglutinados,não requer válvula de drenagem separadas ou aquecedores de válvula dedrenagem, e não exige controles separados para periodicamente para perio-dicamente purgar o líquido acumulado. Todas aquelas funções são presta-das pelo reservatório propriamente dito e/ou as válvulas de drenagem auto-máticas preexistentes e necessárias 19 sobre os reservatórios. Assim podeser visto que esta disposição de montagem do pré-filtro instalado no interiordo MR 16 oferece significativa vantagem.

O pré-filtro 60 pode ser munido de uma válvula de retenção deby-pass 70 para permitir fluxo de ar na eventualidade de obstrução do filtro60 por gelo ou falta de manutenção. Dispositivos de monitoração de pressão72 podem ser previstos, quer um indicador mecânico quer um comutador depressão elétrico ou transdutor, para medir a queda de pressão através doelemento filtro 62 para indicação de manutenção requerida. De preferência,esta pressão é medida por um transdutor 72 que é monitorado pelo sistemade diagnóstico a bordo da locomotiva ou pelo CCB 32, que por sua vez podeatualizar as telas de manutenção sobre a locomotiva.

O conjunto de pré-filtro de coalescência 60 é construído de talmaneira que o elemento de filtro 62 pode receber assistência sem alteraçãodos condutos ou exigir a remoção do inteiro conjunto do reservatório onde éinstalado. Um tampo 67 é amovível para permitir acesso ao elemento filtro62.

Alternativamente, o pré-filtro coalescente 60 pode ser instaladoda maneira descrita acima, porém na entrada 14 de MR 16, em vez de (ouadicionalmente) na saída 18 de MR 16. A válvula de retenção de refluxo 22pode ser suprimida ou pode ser incluída como parte do conjunto secador dear a membrana. Os filtros coalescentes, em geral, funcionam idealmentequando o fluxo de ar é dirigido de dentro para fora do elemento filtro e o Ii-quido coalescido é permitido a drenar pelo exterior do elemento. O posicio-namento do pré-filtro coalescente na entrada 14 para o MR 16 tem a vanta-gem de fluxo de ar de dentro para fora enquanto eliminando a necessidadede um direcionamento de ar sinuoso no alojamento de filtro, e eliminando anecessidade de um alojamento de filtro a prova de pressão. Com a presentedisposição, o líquido coalescido pode gotejar no fundo do MR 16 de onde édescarregado pelas válvulas de purgação automáticas 19 preexistentes.

Como uma outra alternativa, o pré-filtro coalescente 60 pode serinstalado no exterior e entre ambos os reservatórios 16 e 26. Uma válvula dedrenagem seria prevista e controlada pelo sistema de freio montado emcomputador 32 ou outro computador da locomotiva. O pré-filtro coalescente60 pode ser uma unidade integrada com o filtro de membrana 40 ou monta-da na entrada do filtro de membrana 40 no exterior do reservatório 26.

O filtro 60 também pode ser previsto no MR 26 em combinaçãocom o secador de ar a membrana 40 como ilustrado nas figuras 6, 7 e 8. Oalojamento 44 é ampliado para incluir uma câmara 49 para receber o ele-mento coalescente 62 em si próprio ou em combinação com um filtro de par-tículas 80. Eles são montados entre o alojamento 44 e a placa de cobertura47. Reentrâncias ou ressaltos apropriados são previstos sobre o alojamento44 e a placa de cobertura 47 para alinhar e fixar os filtros 62 e 80 no aloja-; mento 44. Como mostrado na figura 6, o alojamento 44 é modificado paraproporcionar um coletor 45 com o qual as válvulas de drenagem 82, 84 sãoconectadas. Estas válvulas são idênticas àquelas 56, 58 e também podemser controladas pelo CCB de tal maneira que elas sejam abertas no tempoapropriado na operação da locomotiva e/ou fluxo do ar proveniente da fontede alimentação de ar.

Nas figuras 6 e 7, os filtros 62 e 80 são concêntricos entre si ecoaxiais com o secador de ar a membrana 40. O ar introduzido através daentrada 46 passa através dos filtros 62 e 80 antes de ser recebido na entra-da de ar 46A do secador de ar a membrana 40. Conforme é bem-conhecido,o elemento de filtro coalescente 62 precipita a água conduzida pelo ar e ovapor de óleo proveniente da corrente de ar. O filtro de partículas 80 eliminafiltrando a poeira muito fina transportada pelo ar bem como o material sólidotal como partículas de carbono provenientes da combustão de diesel ou ou-tros contaminantes ou outros particulados que contaminam o módulo seca-dor a membrana 40.

A presente construção se distingue da técnica anteriormente e-xistente pelo fato do filtro coalescente 62, o filtro de partículas 80 e o seca-dor de ar 40 da técnica anteriormente existente serem todos ligados em sé-rie no exterior do tanque 26. A presente construção constitui um aperfeiçoa-mento da técnica anteriormente existente pelo fato de que a mera remoçãoda placa de cobertura 47 permite a substituição e manutenção dos filtros 62e 80 e do secador 40. Nenhum desmonte de grande monta é exigido. Embo-ra o filtro coalescente 6 e o filtro de partículas 80 requeiram manutenção a-nual, o secador de membrana 40 seria substituído a cada seis a oito anosdependendo das condições de serviço efetivas.

Uma variação do módulo combinado da figura 6 é ilustrada nafigura 7. Em vez de uma válvula de drenagem comum em 82, 84 para o ele-mento de filtro coalescente 62 e o filtro específico 80, cada filtro tem seupróprio conjunto de válvulas. O fundo da câmara 49 adjacente ao filtro coa-lescente inclui duas válvulas em série 84A e 84C separadas pelo coletor84B. Um orifício separado é previsto na superfície interna do filtro de partícu-las 80. Um conjunto em série de válvulas 86A e 86C é separado por um de-pósito coletor 86B. As válvulas 84A e C e 86A e C são controladas pelo CCBconforme descrito para as válvulas 58 e 84 da figura 6. As válvulas 84A, 86Asão operadas para remover água, óleo, etc., da câmara de alojamento 49 ese esgotam no interior de respectivos coletores 84B, 86B. As válvulas 84C,86C que esgotam os depósitos coletores 84B, 86B podem ser operadas aum tempo diferente daquele das válvulas 84A, 86A.

Como uma outra modificação, o tubo perfurado 84 é previstoentre a placa de cobertura 47 e a entrada 46A do secador de membrana 40.Isto fixa o secador a membrana no interior do alojamento 44.

A figura 8 mostra ainda outra modificação de acordo com a qualo filtro de partículas 80 e os elementos de filtro coalescentes 62 são dispôs-tos axialmente, o que assegura fluxo de ar de dentro para fora simplificadoatravés do coalescedor. A câmara 49 do alojamento 44 é dividida em trêscâmaras 49A, 49B e 49C pelas paredes 100 e 102. O ar conforme indicadopela seta 104 flui da entrada 46 e passa através do filtro de partículas 80 ede uma parte de tubo perfurado 88 na câmara 49A para a câmara 49B. Aseguir, o ar flui para a porção do tubo perfurado 88 e o elemento de filtro co-alescente 62 na câmara 49B. A seguir, o ar flui para o interior da câmara49C e através do tubo perfurado 106 na câmara 49C para a entrada 49A dosecador a membrana 40.

Embora a figura 8 mostre válvulas de drenagem separadas paraa câmara de filtro de partículas 49A e câmara coalescente 49B, uma únicaválvula de drenagem poderia ser usada para drenar ambas as câmaras co-mo descritas para a figura 6.

O interior do reservatório 26 pode compreender um suporte deapoio 90 soldado de outro modo convenientemente afixado ao mesmo. Umasede 92 recebe o tampo extremo 41A do secador a membrana 40. O anelem O pode ser provido em um tampo extremo 41A para fixar o tampo extre-mo 41A na sede 92 e para minimizar a vibração nociva entre os dois. Umasuperfície de carne 94 é prevista para guiar e alinhar o tampo extremo 41A ea sede 92. O suporte 90 pode ser previsto em todas as modalidades ilustra-das.

Embora não mostrado, a área da entrada de ar 46 para o interiorda câmara 49 é configurada para incluir uma chicana para distribuir o ar emtorno dos filtros 62 e 80.

Embora o presente processo tenha sido descrito e ilustrado emdetalhe, deve ser claramente entendido que esta exposição é feita mera-mente a título de ilustração e exemplo e não deve ser tomada a título de limi-tação. Embora o secador tenha sido mostrado em um sistema fonte de ali-mentação de ar para um trem.também pode ser usado em um sistema defreios para caminhões. A estrutura de filtro específica pode ser usada mes-mo se não é montada no interior do reservatório. O âmbito do presente pro-cesso deve ser limitado somente pelos termos das reivindicações apensas.

Claims (20)

1. Secador de ar a membrana compreendendo:um alojamento com uma entrada de ar, uma saída de ar e umasaída de dreno de líquido;um separador de membrana tendo superfícies se estendendoentre a primeira e a segunda extremidade da membrana;a primeira passagem no alojamento conectada com a entrada dear pelas suas respectivas extremidades e se estendendo entre a primeira e asegunda extremidade do separador de membrana ao longo das superfíciesdo separador de membrana;a segunda passagem no alojamento conectada com a saída dedreno e a saída de ar nas suas respectivas extremidades e se estendendoentre a primeira e a segunda extremidade da membrana ao longo de umasuperfície do separador de membrana; euma válvula conectada entre a segunda passagem e a saída dedreno para controlar a drenagem do líquido e fluxo de ar de varredura atra-vés da segunda passagem.

2. Secador de ar a membrana de acordo com a reivindicação 1,incluindo uma cobertura amovivelmente montada no alojamento adjacenteao separador a membrana para permitir a remoção do separador de mem-brana do alojamento; e em que a pelo fato da entrada de ar e a saída do dre-no são decaladas do eixo geométrico do separador de membrana e da co-bertura.

3. Reservatório tendo uma entrada e um secador de ar a mem-brana como definido na reivindicação 1 se estendendo de uma entrada dereservatório para o interior do reservatório de forma que a entrada de ar doalojamento é a entrada do reservatório, a saída de ar do alojamento é o inte-rior do alojamento e a saída de dreno do alojamento é o exterior do reserva-tório.

4. Sistema de freio veicular incluindo um controlador de freio e oreservatório como definido na reivindicação 3, em que o controlador de freiocontrola a válvula.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, em que o controla-dor abre a válvula quando o sistema de freio consome o ar do reservatório efecha a válvula após o sistema de freio terminar de consumir o ar provenien-te do reservatório.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 5, em que o controla-dor retarda o fechamento da válvula após o sistema de freio terminar de con-sumir o ar proveniente do reservatório até o reservatório ser recarregado.

7. Combinação de um reservatório tendo um orifício de ar e umseparador de ar/líquido tendo um alojamento com um membro separadorentre uma entrada e uma saída, em que o alojamento se estende da portade ar do reservatório para o interior do reservatório de forma que uma daentrada e saída de alojamento é a porta do reservatório, e da outra da entra-da e saída de alojamento é o interior do reservatório.

8. Combinação de acordo com a reivindicação 7, em que o alo-jamento tem um dreno no interior do reservatório.

9. Combinação de acordo com a reivindicação 7, em que o alo-jamento tem um dreno no exterior do reservatório.

10. Combinação de acordo com a reivindicação 9, que compre-ende uma cobertura amovível montada no alojamento adjacente ao membroseparador para permitir a remoção da membrana de separador do alojamen-; to, e em que uma da entrada e saída do alojamento e o dreno é decalada doeixo geométrico do membro separador e da cobertura.

11. Combinação de acordo com a reivindicação 7, em que omembro separador é um de um membro separador e de um filtro coalescen-te.

12. Combinação de acordo com a reivindicação 7, em que omembro separador compreende um separador de membrana e pelo menosum de um filtro coalescente e de um filtro de partículas em série com o sepa-rador de membrana no alojamento.

13. Secadorde ar compreendendo:um alojamento com uma entrada de ar, uma saída de ar e pri-meira e segunda saídas de drenagem de líquido;um secador a membrana montado no alojamento e incluindouma primeira passagem conectada com a entrada de ar e a saída de ar nassuas respectivas extremidades e uma segunda passagem conectada com aprimeira saída de dreno e a saída de ar nas suas respectivas extremidades; um filtro coalescente e um filtro de partículas conectados em sé-rie no alojamento e conectando a entrada de ar com a primeira passagem dosecador de membrana; eo filtro coalescente sendo conectado com a segunda saída dedreno.

14. Secador de ar de acordo com a reivindicação 13, em que ofiltro coalescente e o filtro de partículas são concêntricos entre si e axiaiscom o secador a membrana.

15. Secador de ar de acordo corri a reivindicação 13, em que osecador a membrana, o filtro coalescente e o filtro de partículas serem coa-xiais.

16. Secador de ar de acordo com a reivindicação 13, em que osecador a membrana é um modulo de membrana amovivelmente montadono alojamento, o módulo incluindo primeira e segunda passagens e tendoum orifício de entrada, um orifício de saída e um orifício de drenagem conec-tado com a primeira e segunda passagens; o orifício de entrada é conectadocom a entrada de ar; o orifício de saída é a saída de ar e o orifício de drenoé conectado com o primeiro dreno.

17. Secador de ar de acordo com a reivindicação 13, incluindo:uma primeira válvula conectada entre a segunda passagem e aprimeira saída de dreno para controlar a drenagem do líquido e o fluxo de arde varredura através da segunda passagem; euma segunda válvula conectada entre o filtro coalescente e asegunda saída de dreno para controlar a drenagem de líquido do filtro coa-lescente.

18. Secador de ar de acordo com a reivindicação 13, incluindouma cobertura amovivelmente montada no alojamento adjacente aos filtrospara permitir a remoção do secador a membrana e dos filtros do alojamento.

19. Reservatório tendo uma entrada e um secador de ar comodefinidos na reivindicação 13 se estendendo de uma entrada de reservatóriopara o interior do reservatório de forma que a entrada do alojamento é a en-trada do reservatório, a saída do alojamento é o interior do reservatório e asaída de dreno do alojamento é o exterior do reservatório.

20. Sistema de freio veicular incluindo um controlador de freio eo reservatório como definido na reivindicação 19, e o secador de ar incluindouma primeira válvula conectada com a primeira saída de dreno para contro-lar a drenagem do líquido e fluxo de ar de varredura através da segundapassagem do secador a membrana e uma segunda válvula conectada com asegunda saída de dreno para controlar a drenagem de líquido do filtro coa-lescente, e em que o controlador de freio controla as válvulas.