JP3783968B2 - 圧縮ガス設備から凝縮液を排出する方法および装置 - Google Patents

Description

発明の技術分野
本発明は、圧縮ガス設備（system）から凝縮液を排出する方法、その集成装置（arrangement）、並びに凝縮液の排出装置を、圧縮ガス設備から凝縮液を排出する方法に使用することに関する。
圧縮ガス設備、例えば圧縮空気−、スチーム−又はその他の設備、から凝縮液を排出する方法は、ＥＰ ３９１ ２５０ Ｂ１から公知である。この文献から、特別の構造の凝縮液排出装置も知られている。この凝縮液の排出装置は、既に知られている、圧縮ガス設備から凝縮液を排出するための集成装置を具体化したものである。
更に、凝縮液の排出方法および装置はＧＢ−Ａ−２０７４７０２から知られており、この装置は蒸気圧装置に適している。Ｔ−型ハウジングにおいてセンサーが、凝縮液が蓄積することができる収集室内に突き出ている。センサーが凝縮液を感知すると、遅延回路が活性化され、それにより出口バルブを開放するが、感知してからある時間経過後である。このように、特開平６−６６３９９における場合と同じようにして、出口バルブがあまりにも頻繁にそして非常に僅かな凝縮液に対しても開閉するのが回避される。
公知の当該技術水準によると、圧縮ガス設備から排出する凝縮液は、凝縮液排出用装置のトラップに集められる。凝縮液のレベル（水位）を示す少なくとも一つセンサー、好ましくは二つのセンサーが、異なる高さで該トラップ内に突き出て設けられている。トラップが上方センサーの高さにまで充填されると直ちに、排出過程が開始する。凝縮液を排出するために装置内に設けられた制御用エレクトロニクスはソレノイドバルブを開口し、これによりダイアフラムバルブの制御室内の圧力は低下する。これにより該ソレノイドバルブの弁座は持ち上げられ、凝縮液に出口への通路を与える。
当該技術水準によると、トラップの容積は、ある過程で集められる凝縮液の量に感応性の関係でなければならない。その容積は、バルブ装置を非常に多くの回数開ける必要がない程度の大きさでなければならない。トラップが小さ過ぎると、多様のタペット隙間（クレアランス）が発生する。バルブはダイアフラムバルブであれ電磁バルブであり、機械的に動かされそして摩耗および引裂きに付される部品を有する。バルブの確実な機能は、ある数のタペット隙間に対してのみ確保できる。トラップがあまりに小さく構成されると、タペット隙間のその数が比較的速く、例えば２〜３週間の又はそれより早く、到達する。
当該技術水準によると、凝縮液を大きいトラップを用いて排出する大型の装置が、多量の凝縮液を排出する圧縮ガス設備に設けられ、凝縮液を排出するのに多数の小型装置を設ける必要性にとって代っている。
しかしながら、凝縮液を排出するための大型装置は明らかに小型装置よりも費用がかかるので、財政的観点から、できるだけ小型の凝縮液排出装置を使用する傾向がある。このことはまた、可動性部品の耐用寿命を制限することになる。
ここが本発明の出発点である。本発明の課題は、圧縮ガス設備から凝縮液を排出する方法およびかかる排出過程用の集成装置を明らかにすることであり、これにより、かなり小さい寸法のパージ用装置を使用できる。このことは、公知の凝縮液排出装置を当業界の技術水準に従うのではなく、別の種類の用途に導く。
この課題は、圧縮ガス、例えば、圧縮空気設備から凝縮液を排出する方法による手順に従って、下記の事実により解決される：
１）凝縮用のトラップを設け、該トラップ内に凝縮液が該圧縮ガス設備の操作中に集まり、該トラップは、集まった該凝縮液を抜き出すことができる出口を有する。
２）パージ用装置を該出口に連結し、該パージ用装置は、ａ）該パージ用装置内の凝縮液の存在を検出するための１個のセンサー、ｂ）該センサーに連結され、タイマー回路を含む制御用エレクトロニクス、およびｃ）該制御用エレクトロニクスによって制御されるバルブ集成装置を含み、該パージ用装置は、該センサーに影響されて、パージ用装置を閉じて凝縮液が逃げないようにするか、或いは凝縮液の水位が上昇しそして該センサーが“凝縮液なし”を表わす信号の出力から“凝縮液あり”を表わす信号の出力に変わる度に該パージ用装置を開け、該タイマー回路がスタートし、そして該タイマー回路によって規定される時間が経過すると、該バルブ集成装置は該センサーが“凝縮液なし”を表わす信号を再び出力するまで開き、その時点で該パージ用装置を閉じる
上記装置に従って、上記課題は請求の範囲第３項に記載の集成装置によって解決される。
本発明によると、凝縮液をトラップ内に集めるが、トラップ自体はパージ用装置用に組込まれてなく、即ち好ましくはセンサーを含まない。パージ用装置が設けられ、該装置はそれ自体の室を有してもよいが、必ずしも室を持たなくてもよい。このパージ用装置は例えば、ＥＰ ３９１ ２５０ Ｂ１から知られた凝縮液排出装置であってもよいが、ずっと簡単に構成されてもよく、例えば単に管形状に伸びたものでもよい。少なくとも一つのセンサーがパージ用装置内に位置し、本発明の方法には一つのセンサーで十分である。
しかしながら、決定的因子はパージ用装置の制御である。比較的大きく具体化することができる別個のトラップはパージ用装置の上方で空にされるので、パージ用装置のバルブ集成装置は比較的長い時間開いた状態のままでいることができ、それにより多量の凝縮液を、多くのタペット隙間を必要とすることなく追い出すことができる。
パージ用装置のバルブ集成装置は、タイマー回路により指図される時間が経過するとすぐに開く。センサーの信号が“凝縮液なし”の出力から“凝縮液あり”の出力に切換わった時にタイマー回路はスタートする。センサーが“凝縮液あり”の信号出力から“凝縮液なし”の信号出力に切換わった時にバルブ集成装置は再び閉じる。
この方法は次のように記載し得る：必ずではないが好ましくは圧縮ガス設備の一部であるトラップ内に、凝縮液は該設備の操業中に集められる。センサーが“凝縮液なし”の信号出力から“凝縮液あり”の信号出力に切換わると直ちに、タイムゲートが開き、このタイムゲートで指図されるタイムスパン内に凝縮液をトラップ内に集めることができる。このタイムゲートの長さはタイムスパンと呼ばれる。タイムスパンは、圧縮ガス設備の操業安全性のために十分の長さであるが、あまりにも多量の凝縮液がトラップ内に集められないような長さにされる。タイムスパンが過ぎてタイムゲートが閉じると、バルブ集成装置は開く。タイムスパン内に集められた凝縮液のみを抜き出すことができる。凝縮液が抜き出されると直ちに、センサーは“凝縮液あり”の信号出力から“凝縮液なし”の信号出力に切換わり、これによりバルブ集成装置は閉じるようになる。
これにより、現技術水準において必要な多数のタペット隙間は節減されるか、或いは比較的小さいパージ用装置を使用できる。このことは一方では、パージ用装置を公知の凝縮液排出装置よりも簡単に且つコスト的に有効に構成でき、他方では該排出装置よりもずっと小型に構成することができる。圧縮ガス設備、例えば圧縮空気設備の製造者は、これによってトラップを該設備の適当な位置に設けることができることになる。構造およびコストに関して、このことは、凝縮液排出装置内に十分な容積の別個の室を設けるよりもずっと簡単である。トラップは別個の容器であってもよく、比較的簡単な態様で具体化し、適当な方法で圧縮ガス設備に連結する。これに、パージ用装置を別個に再び配置する。
凝縮液が集められるタイムスパンを調節することができる。少なくとも排出の最後の過程のタイムスパンを節減しそしてそれを見積るならば、制御用エレクトロニクスを夫々の操作条件に調節することができる。例えば、制御用エレクトロニクスを圧縮ガス設備の電気部品に、該制御用エレクトロニクスが圧縮ガス設備のスイッチオン（入）の位置とスイッチオフ（切）の位置とを知らされるように接続することができ、異なる操作条件の場合も同様である。このようにして、圧縮ガス設備又はそれに合った配電器がスイッチオフであれば、タイムスパンを調節する、例えば中断する、ことができる。
本発明の方法に関して、特に公知の凝縮液排出装置は適している。これらの装置はそれら自体の収集室を持っているかもしれないが、収集室容積に関しては著しく小さくてもよく、例えばトラップの容積の少なくとも１０分の１、好ましくは１００分の１小さくともよい。これにより、比較的多量の凝縮液流を、比較的小さい凝縮液排出装置を用いて、極めて多くのタペット隙間を必要とすることなく、制御することができる。本発明の方法においては、公知の凝縮液排出装置にタイマー回路を備えなければならず、そして電子スイッチは、タイムゲートが経過した後のみにバルブ集成装置が開くように具体化されなければならない。従って本発明は、圧縮ガス設備から凝縮液を排出するための新しい概念に関するもので、凝縮液を排出する全工程を行う完全な凝縮液排出装置に関するものではない。しかしかかる（完全な）装置を使用することはできる。本発明は組合わされた解決法を提示し、それは圧縮ガス設備の製造業者に、圧縮ガス設備内に凝縮液用のトラップを提供できるようにし、別個の容器の形体であってもよく、そして凝縮液を排出するための予防策へのコストを劇的に低減することができる。
全く異なる態様においては、圧縮ガス設備内の凝縮液の上部水位はタイムスパンによっては見積られないが、実際には示される。このために、第２のセンサーが出口を経てトラップ内に突き出ており、該第２のセンサーは最高水位に調節されておりそして該センサーにより排液過程がバルブ集成装置を介して開始する。バルブ集成装置の閉鎖は既に記載したようにして起こる。第２のセンサーはトラップの連結部に接近して配置することもでき、出口の上方に置かれそして導電体により実際のパージ用装置に連結される。
本発明の別の利点および特徴は、請求の範囲および以下の本発明の非限定的態様の記述から引き出される、該態様は排液について更に図示する。
【図面の簡単な説明】
図１は、凝縮液を排出するための集成装置を示し、断面図で示されたトラップとパージ用装置を有し、該パージ用装置は、該トラップの最も深い位置に置かれた出口に接続されている。
図２は、図１と同様の図面であるが、出口はトラップ内の僅かに高い位置に置かれている。
図３は図１に従う図面であり、凝縮液を排出するための既に知られた装置がパージ用装置として使用され、該装置は本質的には断面図で示されている。
図４は図２と同様の図面であるが、本質的に断面図で示された公知の凝縮液排出装置がパージ用装置として使用されている。
図５は、トラップ内の水位ｐを時間ｔと共に示したものである。
発明の詳細な説明
夫々の図面は、公知の圧縮ガス設備のトラップ２０を示し、該圧縮ガス設備は更には図示されていない。該トラップは深い容器で表わされ、適当な捕獲容積を有しそして実際の圧縮ガス設備２１と、公知の方法でその上部領域で接続されている。トラップ２０は底部に出口２２を有し、該出口はトラップの最も低い位置にある。トラップ２０内には凝縮液があり、その水位は水位ｐを有する。
出口２２は、適当な配管によりパージ用装置２４に接続されている。それは簡単で、例えば管状フレームであり、その中にセンサー２６が突出する。該センサーは制御用エレクトロニクス２８と連結され、該エレクトロニクスは該フレームとは別の部分に置くのが好ましく、例示された具体例では管状フレームの上にあり、それはここに具体的例として示される。タイマー回路３０はこの制御用エレクトロニクス装置２８に属する。最後に、バルブ集成装置が設けられ、該装置は主バルブ３２と制御バルブ３４とから成り、それらは電磁気的作動することができ、制御バルブ３４は制御用エレクトロニクス２８に接続されている。好ましくはダイアフラムバルブとして具体化される主バルブ３２は、凝縮液が逃れないように出口装置を閉鎖するか、或いは凝縮液が矢印３６で示したように流出するように、該出口装置を開放する。
図２による態様は、図１の態様の代替を例示する。出口２２はトラップ２０の最も低い位置に設けられていないが、ある高さで、できる限り深い位置にある。最も深い位置に追加の出口３８がある。トラップ２０はバージ用装置２４によって完全に空にすることはできず、凝縮液は出口２２の高さ以下で残る。この領域に大きい土壌粒子は沈殿し得、そこから定期的又は不定期に追加出口３８を通って追い出し得る。このため、自動的に作動するパージ用装置２４のバルブ機能の機能不全を引き起こし得る大きい粒子は、該装置２４に到達することはできない。
圧縮ガス設備２１は電子制御器２３を有し、それは導体２５を介して制御用エレクトロニクス２８に接続されている。このようにして、制御用エレクトロニクス２８は圧縮ガス設備２１の状態の情報を受け取る。このようにして、圧縮ガス設備のスイッチが切れている限り、タイマー回路のコースを停止することができる。更に、制御用エレクトロニクス２８は圧縮ガス設備２１の性能についての情報を受け取ることができる。高動力で作動すると、より多くの凝縮液が生成し、そのためタイマー回路３０のタイムスパンを短くしなければならず、しかし低動力で作動した場合はタイムスパンを長くしなければならない。最後に、制御用エレクトロニクス２８に更にパラメータ、例えば、圧縮ガス設備に外部空気の温度についての情報、を提供するのが有利である。何故なら、その温度に基づいて凝縮液の量が異なり、そのタイマー回路３０のタイムスパンは温度によって変わるからである。
図３の態様は、図１について既に述べた態様に本質的には対応するが、比較的簡単なパージ用装置の代りに、当業界で既に知られている組立部品、即ち凝縮液排出用装置、が使用されており、それは例えばＥＰ３９１２５０から公知であるか、或いはベコ（BEKO）コンデンセートテクノロジー リミテツド、ノイス（Neuss）、から既に製造販売されている。凝縮液排出用のかかる装置は既に技術水準の一部であるので、詳細に記載する必要はない。本発明およびその変形を理解するのに必要であり、公知の凝縮液排出用装置に遂行されなければならない差異に注目して記載する。
既に知られている凝縮液排出用装置は、ここではパージ用装置２４と同じ参照番号を有するが、それ自体の室４０を有し、その室はトラップ２０の容積よりも著しく小さい。これは図３に直接的に例示されており、トラップ２０は頂部が制限されないように図示されている。室４０は本発明に使用するトラップとして使用されないで、むしろセンサー２６が突出する空間として３２にダイヤフラムが設けられている。ダイヤフラムの上には制御室があり、その室は入力流路を介して室４０の上部領域を絶えず連絡しており、該室４０内には凝縮液でなく圧縮空気を実際の操業中に集めることができる。制御バルブ３４は出口流路内に位置し、該出口を介して制御室は凝縮液（矢印３６）の出口と連絡することができる。
制御用エレクトロニクス２８は、パージ用装置２４の上部領域の別室内に位置する。該エレクトロニクスにはタイマー回路３０が追加されている。凝縮液の水位が室４０内で、センサー２６が“凝縮液なし”の信号出力から“凝縮液あり”の信号出力に変わる水位に上昇すると、タイマー回路はスタートする。タイマー回路３０で命令されるタイムスパン（タイムゲートとも呼ばれる）の持続期間中、凝縮液はトラップ２０に集まることができ、従って凝縮液は室４０内にも集まる。圧縮空気は室４０内で、室４０への入口の高さより上に留まる。入口流路（チャンネル）もこの領域で終る。
好ましい態様においては、タイムゲートの持続期間をある範囲内に調節することができ、このために、好ましくは電位差計又は類似のタイプのいくつかの器具が設けられる。
タイムスパンが終ると、バルブ集成装置３２，３４は開き、凝縮液は、センサー２６が再び“凝縮液あり”の信号出力から“凝縮液なし”の信号出力に変わるまで逃げ出すことができる。このセンサーの信号出力によって、バルブ集成装置３２，３４は再び閉じる。
センサー信号を、バルブ集成装置３２，３４の制御のために直接的でなく間接的に、例えば別のタイマー回路の中間回路要素を介して、使用することが可能である。
これまで記載した態様に変わる態様は、図４の具体例で示される。ここでは第２のセンサー４２が設けられ、該センサー４２はトラップ２０内に位置し、即ち所望の形体でトラップ内に突き出ている。最高水位はも早、タイマー回路３０によって命令されるタイムスパンによっては示されず、第２のセンサー４２により実際に測定される。タイマー回路は、図４の態様にはもはや必要でない。
図４には、第２のセンサー４２の三つの異なる可能な配置が示されている。センサー４２は引出し線で示され、追加出口３８を通って突き出しており、そして凝縮液が上昇するであろうと予想されるトラップ２０の水位の高さに位置する。別の態様の第２のセンサー４２１が点線で示され、ここではセンサー４２１は、パージ用装置２４が配置されている同じ出口２２を通って突き出ている。最後に、別の態様が点−ダッシュ線で示され、それと共に追加の出口が設けられ、その出口はトラップ２０内の凝縮液のほぼ最高水位の高さに位置し、この追加の出口を通ってセンサー４２２は突き出ており、該センサー点−ダッシュ線で示されている。
引出し線で示された態様において、センサー４２は可撓性の薄い管４４の前部に面して端部に位置する。管４４は、供給パイプをセンサー４２にまで持ち上げる。該管は十分に硬く、通常の操作では曲がらないが、手で曲げることができ、そしてトラップ２０の夫々の幾何学的状態に合うように調節することができる。センサー４２は追加の出口３８の外側で、可撓性導電体４６を介して制御用エレクトロニクス２８に接続される。この導電体の長さはそれぞれの要求に応じて調節される。
図４の態様は以下のように機能する：初めにバルブ集成装置３２、３４を閉じると、凝縮液はトラップ２０内に集まることができる。凝縮液が第２のセンサー４２の高さに達すると、バルブ集成装置３２，３４は開き、そして第１センサー２６で信号が“凝縮液あり”から“凝縮液なし”の出力に変化するまで開いたままである。この信号により、バルブ集成装置３２，３４は再び閉鎖され、新たなサイクルが始まる。
図５に示されたダイヤグラムに基づき、図１ないし図３の態様の操作を以下に説明する：時点４８において、バルブ集成装置３２，３４は閉じており、凝縮液は圧縮ガス設備２１から放出されトラップ２０に集められる。

Claims (12)

1. 圧縮ガス設備から凝縮液を排出する方法であって、
   １）凝縮用のトラップ（20）を設け、該トラップ内に凝縮液が該圧縮ガス設備の操作中に集まり、該トラップ（20）は、ａ）集まった該凝縮液を抜き出すことができる出口と、ｂ）トラップ容積とを有し、そして
   ２）パージ用装置（24）を該出口（22）に連結し、該パージ用装置は、ａ）該出口（22）に連結されそして収集室容積を与える、該トラップ容積よりも著しく小さい、特に少なくとも１０倍小さい、収集室、ｂ）該収集室内の凝縮液の存在を検出するための少なくとも１個のセンサー（26）、ｃ）該センサー（26）に連結され、タイマー回路（30）を含む制御用エレクトロニクス（28）、およびｄ）該制御用エレクトロニクス（28）によって制御されるバルブ集成装置を含み、該パージ用装置は、該センサー（26）に影響されて、パージ用装置（24）を閉じて凝縮液が逃げないようにするか、或いは該パージ用装置を開け、そして凝縮液の水位が上昇しそして該センサー（26）が“凝縮液なし”を表わす信号の出力から“凝縮液あり”を表わす信号の出力に変わる度に該タイマー回路（30）がスタートし、そして該タイマー回路によって規定される時間が経過すると、該バルブ集成装置は該センサー（26）が“凝縮液なし”を表わす信号を再び出力するまで開き、その時点で該パージ用装置（24）を閉じること、を特徴とする、上記の方法。
2. 上記の規定された時間が、上記収集室の容積よりも著しく大きい量の凝縮液が逃げるのに十分長いように選ばれる、請求の範囲１に記載の方法。
3. 圧縮ガス設備から凝縮液を排出する集成装置であって、該集成装置は、一方では凝縮液用のトラップ（20）を有し、該トラップ内に凝縮液が該圧縮ガス設備の操作中に集まることができ、該トラップ（20）は、集まった該凝縮液を抜き出すことができる出口（22）とトラップ容積とを有し、そしてー該集成装置は、他方ではパージ用装置（24）を有し、該パージ用装置は、ａ）該出口（22）に連結されそして収集室容積を与える、該トラップ容積よりも著しく小さい、少なくとも10倍小さい、収集室を与え、ｂ）該パージ用装置内に集められた凝縮液を“凝縮液なし”と“凝縮液あり”の位置を示すことができるセンサー（26）を有し、ｃ）該センサー（26）に連結されそしてタイマー回路（30）を含む制御用エレクトロニクス（28）を有し、そしてｄ）該制御用エレクトロニクス（28）によって制御されるバルブ集成装置を有し、該パージ用装置は、該センサー（26）の信号に影響されて、該パージ用装置（24）を閉じて凝縮液がそれから流出しないようにするか、或いは該パージ用装置を開け、そして該センサー（26）は、該センサーが“凝縮液なし”を表わす信号の出力から“凝縮液あり”を表わす信号の出力に切り換わると該タイマー回路（30）がスタートするように該タイマー回路（30）に連結され、そして命令されたタイムスパンの一つが経過すると、該制御用エレクトロニクス（28）は該バルブ集成装置に該バルブ集成装置が開くように制御信号を送り、そして該センサー（26）が再び“凝縮液あり”を表わす信号の出力から“凝縮液なし″を表わす信号の出力に切り換わると、該制御用エレクトロニクス（28）は他方では該バルブ集成装置に、該バルブ集成装置が閉じるように信号を送る、ことを特徴とする、上記の集成装置。
4. 上記トラップ（20）が上記の圧縮ガス設備の一部であることを特徴とする請求の範囲３に記載の装置。
5. 上記トラップ（20）が別の容器として構成され、凝縮液が生じる位置で上記圧縮ガス設備に連結されていることを特徴とする、請求の範囲３に記載の方法。
6. 上記パージ用装置（24）が上記トラップ（20）の外部に位置することを特徴とする、請求の範囲３に記載の方法。
7. 上記のトラップ容積が上記収集室容積よりも少なくとも１００倍大きい、請求の範囲３に記載の方法。
8. 上記制御用エレクトロニクス（28）が記憶部を含み、そこに少なくとも、上記バルブ集成装置の最後の開放の最後のタイムスパンが記憶されていること、および規定された時間がそれに従って変更されること、を特徴とする、請求の範囲３に記載の方法。
9. 圧縮ガス設備から凝縮液を排出するための装置の使用であって、該装置は収集室容積を有しそして凝縮液用の収集室（40）を含むフレームを有し、該装置は該圧縮ガス設備および排水管に連結することができ、バルブ集成装置が該装置に配置されており、該バルブ集成装置はダイアフラムバルブと該ダイアフラムバルブを制御するソレノイドバルブとからなり、そして該装置は電子的制御スイッチを有し、該装置は少なくとも１個のセンサー（26）を含み、該センサーは該収集室（40）に突き出しそして該収集室に集められた凝縮液を“凝縮液なし″を表わす信号の出力から“凝縮液あり″を表わす信号の出力にして凝縮液を該圧縮ガス設備から排出するように手配し、該装置は凝縮液用のトラップ（20）を有し、該凝縮液は操作中に該トラップ（20）内に集まり、該トラップ（20）は集まった該凝縮液を抜き出すことができる出口（22）と上記収集室容積よりも著しく大きい、好ましくは少なくとも１０倍大きい、トラップ容積とを有し、該電子的制御スイッチはタイマー回路（30）を含み、該タイマー回路は該センサーの信号が“凝縮液なし”を表わす信号の出力から“凝縮液あり”を表わす信号の出力に変わるとスタートし、そして該バルブ集成装置は、該タイマー回路（30）によって指示されるタイムスパンが経過した後に、流出状態にスイッチが切り換わり、そして該バルブ集成装置は、該センサー（26）の信号が（30）“凝縮液あり”を表わす信号の出力から“凝縮液なし”を表わす信号の出力に変わると、閉鎖状態にスイッチが戻る、ことを特徴とする、上記の装置の使用。
10. 上記圧縮ガス設備は圧縮空気設備であることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。
11. 上記圧縮ガス設備は圧縮空気設備であることを特徴とする請求の範囲３に記載の装置。
12. 上記圧縮ガス設備は圧縮空気設備であることを特徴とする請求の範囲９に記載の使用。

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