DE4120094C2

DE4120094C2 - Mehrstufiger Kompressor

Info

Publication number: DE4120094C2
Application number: DE19914120094
Authority: DE
Inventors: Akiharu Odagiri
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1991-06-18
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: US5195874A; JPH0450481A; JPH089992B2; DE4120094A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrstufigen Kompressor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Erzielung eines auf hohen Druck komprimierten Gases. Ein Kompressor dieser Art ist aus DD-PS 1 00 056 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist eine Steueranordnung zur Entwässerung und Entlüftung von Verdichterzwischen- und Verdichterendstufen bekannt. Hierbei werden Ventile eingesetzt, die elektrisch betätigbare Magnetventile darstellen und von einem Stufenschaltwerk beginnend bei der niedrigsten Druckstufe stufenweise durchgehend nacheinander betätigt werden. Der Zeitabstand richtet sich bei der jeweiligen Entwässerungs- und Lüftungszeit nach der jeweiligen Stufe.

Herkömmlicherweise ist komprimiertes Gas als Kraftquelle für das Betreiben verschiedener Maschinen verwendet worden und kürzlich ist ein erklärter Wunsch nach mehr und mehr Hochdruckgas entstanden. Um diesem Wunsch gerecht zu werden, sind in vielen Fällen herkömmlicherweise mehrstufige Kompressoren eingesetzt worden.

Ein Beispiel eines derartigen mehrstufigen Kompressors ist in Fig. 1 dargestellt.

Der in der Figur dargestellte mehrstufige Kompressor dient zur Versorgung mit Druckluft. Der Kompressor umfaßt ein Kompressorgehäuse mit: einem Niedrigdruck-Kompressionsteil 3 oder ersten Zylinder, der wechselweise einen Kolben 1 darin aufnimmt, und einem Hochdruck-Kompressionsteil oder zweiten Zylinder, der wechselweise einen Kolben 2 darin aufnimmt, einer Zwischenleitung 5, die die Niedrig- und Hochdruck-Kompressionsteile 3 und 4 jeweils miteinander verbindet. Der Kompressor umfaßt ferner einen manuell betätigbaren Entlader auf der Niedrigdruckseite oder eine erste Entladeeinrichtung (nicht dargestellt), die dem Niedrigdruck-Kompressionsteil zugeordnet ist, um das Einlaßventil 6 des Niedrigdruck-Kompressionsteils 3 geöffnet zu halten, wenn die erste Entladeeinrichtung betätigt wird, einen Tank 7, der mit dem Hochdruck-Kompressionsteil verbunden ist, und eine Entladeeinrichtung (nicht dargestellt) auf der Hochdruckseite, die dem Hochdruck-Kompressionsteil 4 zugeordnet ist.

In einem mit obigem Aufbau ausgestatteten mehrstufigen Kompressor wird Luft auf einen mittleren Druck im Niedrigdruck-Kompressionsteil 3 komprimiert. Die auf den mittleren Druck komprimierte Luft wird über die Zwischenleitung 5 an den Hochdruck-Kompressionsteil 4 weitergeleitet, wo das Gas auf einen höheren Druck - komprimiert wird. Das erhaltene, auf hohen Druck komprimierte Gas wird in den Druckbehälter 7 weitergeleitet und dort zwischengespeichert und dann an die druckgasbetätigten Maschinen zugeführt, um diese zu betätigen.

Bei dem obigen mehrstufigen Kompressor können, wenn der Kompressor gestartet oder nach einer langen Unterbrechung wiedergestartet wird, Wasserdampf, der in der Luft enthalten ist, in der Zwischenleitung 5 aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen der Zwischenleitung 5 und dem komprimierten Gas, das in die Leitung 5 eingeführt wird, zu Wassertropfen kondensieren. Die resultierenden Wassertropfen können in das Kurbelgehäuse des Kompressors eindringen, wo sich das Wasser mit Schmiermitteln im Kurbelgehäuse mischt und bewirkt, daß das Schmiermittel emulsioniert wird.

Unter der Annahme, daß Luft in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit von zum Beispiel 30°C und 90% Feuchtigkeit in den Niedrigdruck-Kompressionsbereich 3 des in Fig. 1 gezeigten Kompressors angesaugt wird und daß der Druck des Gases in der Zwischenleitung 5 2.5 kg/cm² ist, ist der Taupunkt 52°C. Beim Starten oder Neustarten nach einer langen Pause von zwischen 30 Minuten und über 1 Stunde, die auftreten kann, während eines extremen intermittierenden Betriebs des Kompressors aufgrund einer kleinen Menge verbrauchter Druckluft, ist in diesem Fall die Temperatur der Zwischenleitung 5 unter 52°C gefallen. Wenn die Druckluft mit der Zwischenleitung 5 einer so abgefallenen Temperatur in Berührung kommt, wird eine Kondensation erzeugt bzw. Wasser abgeschieden. Das abgeschiedene Wasser kann in das Kurbelgehäuse fließen, in dem sich das abgeschiedene Wasser mit dem Schmiermittel darin mischen kann, um es zu emulsionieren.

Um dieses Problem zu bewältigen wurden die folgenden Betriebsschritte bei dem oben erwähnten mehrstufigen Kompressor herkömmlicherweise unternommen. Vor dem Starten oder dem erneuten Starten des Kompressors nach einer langen Pause wird die Entlastungseinrichtung auf der Niedrigdruckseite manuell betätigt, um den Kompressionsteil 3 auf der Niedrigdruckseite in einen nicht-komprimierenden Zustand zu bringen. Nur der Kompressionsteil 4 auf der Hochdruckseite wird für eine Weile betätigt, um Gas zu komprimieren, und dann, nachdem das Kompressorgehause um ein gewisses Maß erwärmt ist, wird die Entlastungseinrichtung auf der Niedrigdruckseite angehalten, so daß die Niedrig- und Hochdruck-Kompressionsteile 3 und 4 jeweils beide betätigt werden, um zu komprimieren, wodurch vermieden wird, daß das Schmiermittel im Kurbelgehäuse emulsioniert wird.

Wie oben erwähnt, wird bei dem in Fig. 1 gezeigten mehrstufigen Kompressor die Entladeeinrichtung auf der Niedrigdruckseite betätigt, so daß die Kompression von Luft nur durch den Kompressionsteil 3 auf der Hochdruckseite bewirkt wird, um die Emulsionierung des Schmiermittels im Kurbelgehäuse zu verhindern. Als Ergebnis wird das Volumen komprimierter Luft auf ungefähr 1/4 reduziert im Vergleich zu dem Fall, in dem die Kompressionsteile 3 und 4 auf der Niedrig- und der Hochdruck-Seite beide betätigt werden, um Luft zu komprimieren, wodurch die Betriebseffizienz verringert wird.

Um das oben erwähnte Problem zu lösen, ist eine in Fig. 2 dargestellte Anordnung vorgeschlagen worden. Die Anordnung umfaßt einen Kühler 8, der im Vorlauf der Zwischenleitung 5 zur Kühlung des komprimierten Gases vorgesehen ist, das vom Kompressionsteil 3 auf der Niedrigdruckseite zum Kompressionsteil 4 auf der Hochdruckseite strömt. Der Kühler 8 umfaßt einen Kühlkörper 9, der das Gas kühlt, indem bewirkt wird, daß die Wärme vom Gas abgegeben wird, oder indem ein Kühlmittel verwendet wird, und eine Entwässerungstrennkammer 10, die stromabwärts vom Kühlkörper 9 angeordnet ist.

Eine Sperrplatte 11 ist in der Entwässerungstrennkammer 10 angeordnet, um den Kühlkörper 9 gegenüberliegend zu sein. Die Abflußtrennkammer 10 ist ferner mit einer Ablaßöffnung 12 zum Ablassen des abgeschiedenen Wassers ausgestattet. An der Ablaßöffnung 12 für das abgeschiedene Wasser ist ein Löseventil 15 angeordnet, das einen Ventilkörper 13 und eine Feder 14 zum normalerweise Vorspannen des Körpers 13, um das Ventil 15 zu öffnen, umfaßt, und angepaßt ist, um zusammengedrückt zu werden, um das Ventil 15 zu schließen, wenn der Druck in der Zwischenleitung 5 einen vorbestimmten Wert erreicht, der im wesentlichen gleich dem Zwischendruck des mehrstufigen Kompressors ist.

Bei dem mit der obigen Anordnung ausgestatteten mehrstufigen Kompressor wird Luft, die in den Kompressionsteil 3 auf der Niedrigdruckseite komprimiert wurde, mittels des Kühlkörpers 9 gekühlt, um beabsichtigt eine Entwässerung hervorzurufen. Die sich ergebende Entwässerung bzw. das sich abscheidende Wasser wird wiederum auf die Sperrplatte geblasen, um von der Luft getrennt zu werden und wird zum Boden der Entwässerungstrennkammer 10 gerichtet, wo die abgeschiedene Flüssigkeit aus der Kammer 10 über das Löseventil 15 abgeführt wird, wodurch verhindert wird, daß kondensierte Wassertropfen in das Kurbelgehäuse eindringen und das darin enthaltene Schmiermittel emulsionieren.

Der mehrstufige Kompressor, der mit der obigen Anordnung zur Abführung abgeschiedenen Wassers ausgestattet ist, weist jedoch die folgenden Probleme auf.

Bei dem obigen mehrstufigen Kompressor erreicht der Druck in der Zwischenleitung 5 den zuvor erwähnten vorbestimmten Wert, der nahe dem Zwischendruck des Kompressors eingestellt ist, unmittelbar nachdem der Kompressor gestartet wird, so daß das Löseventil 15 geschlossen wird, bevor die Temperatur der Zwischenleitung über den Taupunkt ansteigt. Demnach wird das Ventil 15 nur während einer sehr kurzen Zeitspanne geöffnet, die nur einer sehr kleinen Wassermenge erlaubt abgeführt zu werden, während sich abgeschiedenes Wasser und Wassertropfen, die während der Zeitspanne vom Schließen des Löseventils 15 bis zum Ansteigen der Temperatur der Zwischenleitung 5 über den Taupunkt erzeugt werden, sich in der Entwässerungstrennkammer 10 ansammeln. Das angesammelte Wasser oder die Drainage kann möglicherweise während des folgenden Kompressionsvorgangs des Kompressors wieder verdampft werden, wodurch die verläßliche Vermeidung der Emulsionierung des Schmiermittels in dem Kurbelgehäuse behindert wird.

Aus der DD-PS 1 15 740 ist eine Anordnung zur Steuerung des Verdichteraggregates und des Entwässerungs- und Entlüftungsprozesses für Kleinstdruckluftverdichteranlagen bekannt. Hierbei wird die Entwässerung über ein Kontaktmanometer sowohl im Entwässerungsventil als auch im Druckspeicher in Abhängigkeit von Druckunter- und Druckoberwerten gesteuert.

Angesichts des Vorangegangenen ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mehrstufigen Kompressor zu schaffen, bei dem die Emulsionierung des Schmiermittels verläßlich verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst wie im Kennzeichnen des Anspruches 1 angegeben.

Um die Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung einen mehrstufigen Kompressor mit einem Kompressionsteil auf der Niedrigdruckseite, einem Kompressionsteil auf der Hochdruckseite, einer Zwischenleitungseinrichtung, kommunizierend zwischen den Kompressionsteilen auf der Niedrig- und Hochdruckseite, einer Kühlereinrichtung, die entlang der Zwischenleitungseinrichtung angeordnet ist, um zuzulassen, daß Gas von dem Kompressionsteil auf der Niedrigdruckseite zum Kompressionsteil auf der Hochdruckseite dort hindurchfließt, und um das dort durchfließende Gas zu kühlen, wobei die Kühleinrichtung einen Entwässerungsablaßanschluß, eine Ventileinrichtung, die an dem Entwässerungsablaßanschluß angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung umfaßt, zur Steuerung der Ventileinrichtung derart, daß die Ventileinrichtung geöffnet ist, wenn der Kompressor gestartet oder nach einer Pause wiedergestartet wird, während einer vorbestimmten Zeitspanne offengehalten wird und dann geschlossen wird.

Wenn der Kompressor gestartet oder nach einer Pause wieder gestartet wird, wird das in dem Kompressionsteil auf der Niedrigdruckseite komprimierte Gas mittels des Kühlkörpers gekühlt, so daß Wasserdampf, der in dem komprimierten Gas enthalten ist, zu Wassertropfen oder Abwasser Drainage kondensiert. Die Ventileinrichtung wird während einer Zeitspanne nach dem Starten oder Wiederstarten des Kompressors offengehalten, so daß das Abwasser durch die Ventileinrichtung aus dem Kompressor abgeführt werden kann. Demnach wird kein Abwasser in der Entwässerungstrennkammer zurückgelassen.

Viele andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen für einen Fachmann aus der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer hervor, in denen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen mehrstufigen Kompressors;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Teils eines anderen herkömmlichen mehrstufigen Kompressors;

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines mehrstufigen Kompressors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm, das den gesteuerten Betrieb in dem Fall darstellt, in dem der in Fig. 3 gezeigte Kompressor gesteuert wird, um nach einer Pause von weniger als 30 Minuten wiedergestartet zu werden;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das den Fall zeigt, in dem der Kompressor gesteuert wird, um nach einer Pause von mehr als 30 Minuten wiedergestartet zu werden;

Fig. 6 und 7 Vorder- und Seitenansichten des in Fig. 3 gezeigten mehr-stufigen Kompressors; und

Fig. 8 ein Flußdiagramm der Steuerung.

Bezugnehmend auf die Fig. 3 bis 8 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Bei 22 ist ein Kurbelgehäuse dargestellt, das einen Teil des Kompressorgehäuses 21 bildet und auf dem ein Kompressionsteil für die Niederdruckseite oder erster Zylinder 23 und ein Kompressionsteil für die Hochdruckseite oder zweiter Zylinder 24 befestigt sind. Der erste und zweite Zylinder 23 und 24 nehmen wechselweise jeweilige Kolben (nicht dargestellt) darin auf, die mit Hilfe eines Motors 28 angetrieben werden, der wiederum an eine Leistungsquelle 27 über einen Schalter 25 und einen elektromagnetischen Schalter 26 angeschlossen ist. Der erste und der zweite Zylinder 23 und 24 sind jeweils mit daran befestigten Zylinderköpfen 29 und 30 ausgestattet, die wiederum mit Ansaugkammern 31 und 32 und Ausstoßkammern 33 und 34 ausgestattet sind.

Die Ansaugkammer 31 des Kompressionsteils für die Niederdruckseite ist mit einem daran befestigten Filter 35 ausgestattet, durch den Luft in den ersten Zylinder 23 eingesaugt und darin komprimiert wird. Eine Zwischenleitung 36 verbindet die Ausstoßkammer 33 auf der Niederdruckseite mit der Ansaugkammer 32 auf der Hochdruckseite und ein Kühler 37 ist in der Zwischenleitung 36 angeordnet zum Kühlen der komprimierten Luft, die vom ersten Zylinder 23 zum zweiten Zylinder 24 dort hindurchströmt.

Der Kühler 37 ist mit einem Kühlkörper 38 ausgestattet, der bewirkt, daß Wärme vom Gas abgestrahlt wird oder daß das Gas durch Verwendung eines Kühlmittels gekühlt wird. Der Kühler 37 ist ferner mit einer Entwässerungstrennkammer 39 ausgestattet, die stromabwärts vom Kühlkörper angeordnet ist.

Eine Sperrplatte 40 ist in der Entwässerungstrennkammer 39 befestigt und dem Kühlkörper 38 gegenübergestellt. Am Boden der Entwässerungstrennkammer 39 ist ein Entwässerungsauslaßanschluß 41 ausgebildet, in dem ein elektromagnetisches Wechselventil 42 angeordnet ist. Das Ventil 42 ist in einem Anfangszustand offen.

Die Auslaßkammer 34 der Hochdruckseite ist mit einem Tank 44 über eine Zuleitung 43 verbunden. Der Tank 44 ist mit einem Drucksensor 45 zur Erfassung des Druckes in dem Tank 44 ausgestattet. Bei 46 ist eine Steuerung gezeigt, die an den Drucksensor 45, das elektromagnetische Wechselventil 42, den elektromagnetischen Schalter 26 und eine Anzeige (nicht dargestellt) für die Anzeige von Daten, die mittels des Drucksensors 45 erfaßt werden, usw. angeschlossen. Die Steuerung 46 ist ferner an die Leistungsquelle 27 über den Schalter 25 angeschlossen.

Die Steuerung 46 umfaßt einen Mikrocomputer, der mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Zeitgeber T₁, T₂ und T₃ ausgestattet ist. Der Mikrocomputer führt ein vorab gespeichertes Programm auf der Grundlage der Daten, die durch den Drucksensor 45 erfaßt werden, und der Daten aus, die von den Zeitgebern getaktet werden, um das elektromagnetische Wechselventil 42 und den elektromagnetischen Schalter 26 zu steuern, wodurch der Betrieb des Kompressors gesteuert wird.

Bezugnehmend auf die Zeitablaufdiagramme, dargestellt in den Fig. 4 und 5, wird der Steuerungsvorgang der Steuerung 46 erläutert.

Wenn der Schalter 25 eingeschaltet wird, beginnt die Steuerung 46 ihren Betrieb. Zuerst schaltet die Steuerung 46 den elektromagnetischen Schalter ein, um den Motor zu starten, um den Kompressionsvorgang auszuführen. Zur gleichen Zeit wird der erste Zeitgeber T₁ eingeschaltet. Wenn der erste Zeitgeber T₁ drei Minuten anzeigt, wird das elektromagnetische Wechselventil 42 geschlossen. Wenn der Druck P im Tank 44, der mit Hilfe des Drucksensors 45 erfaßt wird, einen vorbestimmten Maximaldruck P_OFF erreicht, wird der elektromagnetische Schalter 26 geöffnet oder abgeschaltet, um den Motor 28 anzuhalten, um den Kompressionsvorgang abzubrechen. Zur gleichen Zeit wird das elektromagnetische Wechselventil geöffnet oder kehrt in den Ausgangszustand zurück und der zweite Zeitgeber T₂ wird eingeschaltet.

Wenn Druckluft im Tank 44 verbraucht wird, sinkt der Druck im Tank 44 ab. Wenn der Druck unter einen vorbestimmten Minimaldruck P_ON abfällt, beginnt der Kompressionsvorgang erneut. In diesem Zeitpunkt wird die folgende Steuerung ausgeführt.

Der Zeigeber T₂ beginnt zu zählen, wenn der Motor 28 den Kompressionsvorgang abbrechend angehalten wird und stoppt die Zählung, wenn der Druck im Tank 44 unter den Minimaldruck P_ON abfällt und der Kompressionsvorgang wiedergestartet wird. Die Steuerung 46 bestimmt aus der durch den zweiten Zeitgeber T₂ abgezählten Zeitspanne, ob die Temperatur der Zwischenleitung 36 im wesentlichen unter den Taupunkt der Druckluft vom ersten Zylinder 23 abgefallen ist oder nicht. Wenn die Zeitspanne länger ist als, zum Beispiel 30 Minuten, beurteilt die Steuerung, daß die Temperatur der Zwischenleitung 36 im wesentlichen unter den Taupunkt abgefallen ist und schließt oder schaltet den elektromagnetischen Schalter ein, während der erste Schalter T₁ eingeschaltet wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Danach wird dieselbe Steuerung wie oben erwähnt, wiederholt. Im Gegensatz dazu beurteilt die Steuerung 46, falls die durch den zweiten Zeitgeber T₂ abgezählte Zeitspanne kürzer ist als 30 Minuten, daß die Temperatur der Zwischenleitung noch über dem Taupunkt verbleibt oder nur ein wenig unter den Taupunkt abgefallen ist, und schließt oder schaltet den elektromagnetischen Schalter 26 an, während der dritte Zeitgeber T₃ gestartet wird. Wenn der dritte Zeitgeber T₂ bis zu, zum Beispiel, drei Sekunden heraufgezählt hat, wird das elektromagnetische Wechselventil 42 geschlossen. Danach wird dieselbe Steuerung wie zuvor erwähnt, wiederholt. Wie später erläutert wird, beginnt die Temperatur der Zwischenleitung 36, wenn der Kompressor nach einer Pause wiedergestartet wird, wieder zu steigen, und reicht über den Taupunkt, nachdem eine bestimmte Zeitspanne abläuft. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erwartete der Erfinder, daß die Zeit, die für die Temperatur der Leitung 36 erforderlich ist, um über den Taupunkt zu reichen, drei Sekunden sein würde, und stellte die Zeitzählung auf drei Sekunden, wenn das elektromagnetische Wechselventil 42 geschlossen wird.

Bezugnehmend auf das Flußdiagramm in Fig. 8 wird der Betrieb des mehrstufigen Kompressors, der mit obigem Aufbau ausgestattet ist, erläutert.

Im Schritt S₁ wird der Schalter 25 eingeschaltet, um die Leistungsquelle 27 einzuschalten, so daß das System beginnt zu arbeiten (Schritt ₂). Die Steuerung betreibt die Anzeige, um anzuzeigen, daß der Druck im Tank 44 durch den Drucksensor 45 erfaßt wird, (Schritt S₃), um ebenfalls den elektromagnetischen Schalter einzuschalten, um den Motor 28 zu starten, so daß der Kompressor den Kompressionsvorgang beginnt. Zur gleichen Zeit beginnt der erste Zeitgeber T₁ zu zählen (Schritt S₄). Im Schritt S₅ bestimmt die Steuerung, ob die durch den ersten Zeitgeber T₁ abgezählten Zeitdaten über drei Minuten reichen oder nicht.

Während des Betriebs durch Schritte 4 und 5, wird die Luft, die im ersten Zylinder 23 bis zu einem Zwischendruck komprimiert wird, mit Hilfe des Kühlkörpers 38 gekühlt, so daß der Wasserdampf, der in der Druckluft enthalten ist, in Wassertropfen oder Abwasser kondensiert, das aus der Entwässerungstrennkammer 39 über das elektromagnetische Wechselventil 42, das offen ist, abgelassen wird. Demnach bleibt kein Abwasser in der Entwässerungstrennkammer zurück und getrocknete Druckluft mit einem Zwischendruck wird zum zweiten Zylinder 24 übergeleitet. Zwischenzeitlich sind die Zwischenleitung 36 und der Kühler 37 allmählich aufgewärmt, da erwärmte Druckluft durch die Zwischenleitung 36 und den Kühler 37 hindurchströmt. In diesem Zeitpunkt gestattet das geöffnete elektromagnetische Wechselventil 42 einem Teil der Druckluft zu entweichen, so daß der in der Leitung 36 sich aufbauende Druck festgehalten wird, wodurch der Taupunkt auf einem niedrigeren Niveau gehalten wird. Als Folge ändert sich der Zustand in der Leitung in einer sehr kurzen Zeit zu einem, in dem Kondenswasser (Abwasser, Drainage) nicht mehr erzeugt wird.

Wenn der erste Zeitgeber T₁ bis drei Minuten aufgezählt hat, beurteilt die Steuerung den Zustand im Schritt als "JA" und schließt oder schaltet das elektromagnetische Wechselventil 42 im Schritt S₆ ab, so daß Druckluft vom ersten Zylinder 23 vollständig zum zweiten Zylinder 24 ohne jedes Entweichen von Druckluft durch das elektromagnetische Wechselventil 42 hinübergeleitet wird, wodurch der Kompressor in die Lage versetzt wird, einen effizienten Kompressionsbetrieb auszuführen.

Wie zuvor erwähnt, wird das Wechselventil 42 des vorliegenden Ausführungsbeispiels offengehalten und gestattet, daß das Kondenswasser für einen längeren Zeitraum abgeführt wird, im Vergleich zum Stand der Technik, der in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde, zu einem früheren Zeitpunkt des Startens des Kompressors, in dem mehr Kondenswasser erzeugt werden kann. Daher kann die Emulifizierung des Schmiermittels verläßlich verhindert werden. Ferner wirkt kein großes Anfangsdrehmoment auf den Motor 28, da der Kompressor den Kompressionsbetrieb mit geöffnetem Wechselventil für einen relativ langen Zeitraum ausführt. Dementsprechend kann der Motor von einem Typ sein, der ein kleines Anfahrdrehmoment besitzt.

Während der Kompressionsvorgang durchgeführt wird, nachdem das Wechselventil 42 geschlossen ist, steigt der Druck P im Tank 44 allmählich an (Schritt S₇). Im Schritt bestimmt die Steuerung, ob der Druck P im Tank 44 den vorbestimmten Maximaldruck P_OFF erreicht. Wenn der Druck P im Tank 44 den Maximaldruck P_OFF erreicht, öffnet die Steuerung 46 den elektromagnetischen Schalter 26, um den Kompressionsbetrieb des Kompressors abzubrechen. Gleichzeitig wird das elektromagnetische Wechselventil 42 geöffnet und der zweite Zeitgeber T₂ eingeschaltet (Schritt S₉).

Wird Druckluft in dem Tank 44 verbraucht, sinkt der Druck im Tank 44 allmählich ab. Die Steuerung 46 bestimmt, ob der Druck im Tank 44 unter einen vorbestimmten Minimaldruck P_ON abgefallen ist, im Schritt S₁₀, wenn der Druck im Tank 44 unter P_ON abfällt, bestimmt die Steuerung, ob die mit Hilfe des zweiten Zeitgebers T₂ abgezählte Zeit länger ist als 30 Minuten, im Schritt S₁₁. Wenn die Antwort "JA" ist, wenn nämlich die Zeit länger als 30 Minuten ist, kehrt der Steuerungsfluß zurück zum Schritt S₄ und wiederholt den gleichen gesteuerten Betrieb, wie oben erwähnt.

Falls die Antwort "NEIN" ist, falls nämlich die Zeit kürzer ist als 30 Minuten, schaltet die Steuerung 46 den elektromagnetischen Schalter 26 ein, um den Motor 28 zu starten, so daß der Kompressionsvorgang sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder 23 bzw. 24 durchgeführt wird. Gleichzeitig wird der dritte Zeitgeber T₃ eingeschaltet (Schritt S₁₂). Im Schritt S₁₃ wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die mit Hilfe des dritten Zeitgebers T₃ abgezählte Zeit drei Sekunden übersteigt. Wenn drei Sekunden vergangen sind, wird das elektromagnetische Wechselventil 42 geschlossen (Schritt S₁₄). Demnach setzt der Kompressor den Kompressionsbetrieb ohne Entweichen von Druckluft durch das Wechselventil 42 fort.

Der gesteuerte Betrieb in den Stufe S₁₂ bis S₁₄ unterscheidet sich von dem in den Stufen S₄ bis S₆ darin, daß eine kürzere Zeitspanne (drei Minuten) ausgewählt ist für die Zeitzählung zum Schließen des Wechselventils 42, da nur eine kurze Zeitspanne abgelaufen ist, nach Abbrechen des Betriebes, und die Temperatur der Zwischenleitung 36 noch nicht wesentlich unter den Taupunkt der Druckluft vom ersten Zylinder 23 abgefallen ist und daß weniger Kondenswasser (Drainage) erzeugt wird, da die Temperatur der Zwischenleitung 36 über den Taupunkt in einer kurzen Zeit ansteigt. Ähnlich zum Betrieb in den Schritten S₄ bis S₆ wird jedoch das Kondenswasser aus der Entwässerungstrennkammer 39 ohne darin verbleibenden Rest abgeführt, so daß getrocknete Druckluft zum zweiten Zylinder 24 hinübergeführt wird. Ferner unterbindet die Öffnung des Wechselventils 52 einen Druckanstieg, so daß der Zustand in der Zwischenleitung sich in einer kurzen Zeit ändert, um kein Kondenswasser mehr zu erzeugen. Es ist zu bemerken, daß das Kondenswasser zuverlässig aus der Entwässerungstrennkammer 39 abgeführt wird, ohne daß irgendein Rest darin zurückbleibt, daß das Wechselventil 42 für drei Sekunden nach dem erneuten Starten des Kompressors offengehalten wird, im Gegensatz zum herkömmlichen Kompressor, der in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde, in dem das Entlastungsventil 15 sofort nach erneutem Starten des Kompressors geschlossen wird, so daß Kondenswasser das nach dem Schließen des Ventils erzeugt wird, in der Kammer 10 verbleibt.

Nachdem die Steuerung bei Schritt S₁₄ ausgeführt ist, kehrt der Steuerungsfluß zum Schritt S₇ zurück und wiederholt denselben Steuerungsvorgang wie zuvor erwähnt.

Ein mehrstufiger Kompressor zum komprimieren von Luft ist im obigen Ausführungsbeispiel beschrieben worden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung natürlich auf mehrstufige Kompressoren zum komprimieren von verschiedenen Gasarten außer Luft angewendet werden.

Obwohl ein zweistufiger Kompressor beim obigen Ausführungsbeispiel erläutert wurde, ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt.

Obwohl das elektromagnetische Ventil in Form eines normalerweise geöffneten Typs im obigen Ausführungsbeispiel eingesetzt wurde, ist das Ventil nicht notwendigerweise vom normalerweise geöffneten Typ. Das Ventil kann gesteuert werden, um eine Zeitspanne nach dem Starten oder erneuten Starten des Kompressors geöffnet zu sein und dann mit Hilfe irgendeiner geeigneten Steuerung geschlossen zu werden.

Claims

1. Mehrstufiger Kompressor mit einem Niederdruck- Kompressionsteil (29), einem Hochdruck-Kompressionsteil (30), einer Zwischenleitungs-Einrichtung (36), die die Nieder- und Hochdruck-Kompressionsteile miteinander verbindet; einer Kühleinrichtung (37), die im Verlauf der Zwischenleitungseinrichtung (36) angeordnet ist, und ein Entwässerungsventil (42) umfaßt; einer Steuereinrichtung (46) zur Steuerung des Entwässerungsventils (42) derart, daß die Ventileinrichtung nach Ablauf einer Entwässerungszeitspanne, nachdem der Kompressor gestartet oder erneut gestartet wird, geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Entwässerungszeitspanne eine erste vorbestimmte Zeitspanne (T₁) ist, wenn der Kompressor für mehr als eine vorbestimmte dritte Zeitspanne (T₃) angehalten war, und die Entwässerungszeitspanne eine vorbestimmte zweite Zeitspanne (T₂) ist, die kürzer als die erste Zeitspanne (T₁) ist, wenn der Kompressor für weniger als die dritte Zeitspanne (T₃) angehalten war.

2. Mehrstufiger Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Entwässerungszeitspanne bis zu der Zeit reicht, bis die Temperatur der Zwischenleitungseinrichtung über den Taupunkt der Druckluft in der Zwischenleitungseinrichtung ansteigt.