EP1948930B1 - Kompressoranordnung mit bypassmitteln zur vermeidung eines einfrierens der kühleinheit - Google Patents

Kompressoranordnung mit bypassmitteln zur vermeidung eines einfrierens der kühleinheit Download PDF

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EP1948930B1
EP1948930B1 EP06818455.5A EP06818455A EP1948930B1 EP 1948930 B1 EP1948930 B1 EP 1948930B1 EP 06818455 A EP06818455 A EP 06818455A EP 1948930 B1 EP1948930 B1 EP 1948930B1
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EP
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bypass pipe
unit
compressor
cooler unit
cooler
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Christian Achatz
Gerhard Pröll
Klaus-Michael Schneider
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Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/068Cooling; Heating; Prevention of freezing prevention of freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87265Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87338Flow passage with bypass
    • Y10T137/87362Including cleaning, treating, or heat transfer feature

Definitions

  • the present invention relates to a compressor arrangement for generating compressed air by means of a motor-driven compressor unit, which is followed by at least one cooler unit for cooling the generated compressed air, which enters the cooler unit via at least one inlet, where it flows through adeluftumströmte cooling structure of a plurality of parallel-connected cooling channels and the cooler unit via at least one outlet, wherein between the inlet and the outlet of the radiator unit bypass means for avoidance a freezing of the cooler unit are provided at low ambient temperatures.
  • the field of application of the present invention extends primarily to oil-free piston compressors, which are used for the production of compressed air, for example in commercial and rail vehicle construction.
  • the compressor assembly must operate over a temperature range of -50 ° C to + 50 ° C ambient temperature. Since the cooler design also provides a maximum cooling capacity at + 50 ° C, under specific environmental conditions - for example, 100% humidity, - 20 ° C ambient temperature and 50% duty cycle - icing of the cooling channels can be observed within the cooler unit of the compressor assembly. During the operation of the compressor unit, this icing may even progress over a period of several hours to the extent that sufficient air delivery is no longer possible and the compressor arrangement finally fails.
  • valve and control technology causes a corresponding equipment expense.
  • interruption of the power supply for the control electronics or wear a seal in the valve could freeze the cooling unit unhindered until its destruction.
  • this solution is primarily for protecting the units downstream of the cooler unit from icing.
  • the invention includes the technical teaching that is provided as a bypass means only a permanently open bypass pipe without any lying in the compressed air flow valves between the region of the inlet and the region of the outlet of the cooler unit.
  • the internal cross section of the bypass tube is matched to the capacity of the compressor unit and to the pressure difference between the inlet and outlet so that the bypass tube causes a higher flow resistance than the cooling structure at normal ambient temperatures. Normal ambient temperatures are primarily temperatures above freezing. At temperatures below freezing and progressive freezing of the cooling structure, however, the compressed air increasingly flows over the bypass tube.
  • the advantage of the solution according to the invention lies in particular in the fact that compressed air generation can be maintained in the case of a freezing of the cooler unit with minimal loss of cooling and conveying power via this specially dimensioned bypass tube. Since the invention does not require any valves, this is feasible with very little technical effort.
  • the solution according to the invention has an independent control activity based on the dimensioning of the bypass tube.
  • the bypass pipe is designed such that the outlet temperature (measured after the radiator unit) is limited so that the function of downstream equipment - such as air dryer, control valves - is not affected.
  • the bypass pipe according to the invention is to be dimensioned to achieve optimum function such that in the case of a frozen cooler unit, which no longer lets compressed air through, the pressure difference between the two ends of the bypass pipe increases to a maximum of 0.5 bar.
  • a pressure drop is quite acceptable as a minimal loss of capacity.
  • the bypass tube has screw connections at both ends, with which a releasable fastening the bypass tube can be made on the radiator unit.
  • the bypass tube is totally integrated in the cooler unit, for example by soldering or welding.
  • the bypass tube itself is a tube made of steel or a light metal, which can be used on a normalized semi-finished, for example, a tube with the basic dimensions of 10 x 1.5 mm.
  • bypass pipe is provided with cooling fins or cooling fins or is designed in the manner of a finned tube in order to improve the cooling effect, if necessary.
  • the bypass tube can be designed as a casting-produced hollow body, or contain such.
  • steel and non-metallic materials for production are conceivable, provided that they are sufficiently temperature resistant and pressure resistant.
  • the bypass pipe is designed as a hose line, or includes such.
  • the bypass tube is arranged relative to the cooler unit in such a way that it lies in the flow of the cooling air flowing through the cooler unit. This ensures that the bypass tube exerts a minimum cooling effect on the compressed air flowing through it.
  • the bypass tube can be arranged either vertically or horizontally relative to the radiator unit and run straight. If the self-cooling effect of the bypass pipe is not sufficient for a straight course, the bypass pipe can alternatively be designed in the manner of a pipe coil or the like.
  • a drain valve or a safety valve in the wall of the bypass pipe, if that makes sense.
  • a drain valve would be located at the lowest point of the bypass tube.
  • the solution according to the invention is suitable for use in both single-stage and multi-stage compressor units.
  • the cooler unit is provided as an aftercooler, which can then be equipped with at least one bypass pipe according to the invention.
  • each individual compressor stage is provided with a downstream cooler unit in the form of an intermediate or aftercooler, wherein each cooling unit is associated with at least one bypass tube.
  • the at least one associated bypass pipe is preferably designed such that even with a totally frozen cooler unit, the entire capacity of the upstream compressor unit via the at least one associated bypass pipe is conductive.
  • a compressor assembly consists of a driven by an electric motor 1 multi-stage compressor unit 2 for generating compressed air. For this purpose, 3 air is sucked from the environment via a filter unit.
  • Each compressor stage of the compressor unit 2 is assigned its own cooler unit 4a and 4b, which serve for cooling the compressed air generated in the respective upstream compressor stage.
  • the first compressor stage downstream cooler unit 4a as intercooler and a second compressor stage of the compressor unit 2 downstream cooler unit 4b is to be referred to as aftercooler.
  • Each radiator unit 4a and 4b has an inlet 5 for incoming heated compressed air.
  • the heated compressed air passes for cooling via a cooling air-circulated cooling structure 6, which - in a conventional manner - from a plurality of parallel-connected cooling channels of smaller diameter flows to leave the cooler unit 4a or 4b via an outlet 7 again.
  • the cooling air for flowing around the cooling structure 6 is generated via a motor or shaft-driven fan wheel 8 arranged between the cooler units 4 a and 4 b and the compressor unit 2.
  • the cooler unit 4a shown here by way of example between the inlet 5 and the outlet 7 has a bypass tube 9 for avoiding freezing of the cooler unit 4a at low ambient temperatures.
  • the continuous, permanently open bypass pipe 9 is characterized by an internal cross-section, which is matched to the capacity of the compressor unit 2 and the pressure difference between inlet 5 and outlet 7 such that the bypass pipe 9 causes a higher flow resistance than the cooling structure 6 at normal ambient temperatures, whereas with progressive freezing of the cooling structure 6 as a result of crystal attachment to the wall and inner disks, the compressed air increasingly flows via the bypass pipe 9. It has been shown that the bypass pipe 9 does not freeze itself under these conditions, since it is heated up quickly by the compressed air itself and its flow friction in the bypass pipe 9.
  • the bypass pipe 9 is designed here as a horizontal straight pipeline, which lies in the flow of cooling air flowing through the cooler unit 4 a, in order to also cool the bypass pipe 9.
  • a safety valve 10 is inserted, which opens from a defined pressure value to prevent bursting of the bypass tube 9.
  • the bypass tube 9 in the interior can also have surface and cross-sectional changes to achieve a nozzle function, if flow dynamic sense.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressoranordnung zur Erzeugung von Druckluft mittels einer motorbetriebenen Verdichtereinheit, der mindestens eine Kühlereinheit zur Abkühlung der erzeugten Druckluft nachgeschaltet ist, die über mindestens einen Einlass in die Kühlereinheit eintritt, dort durch eine kühlluftumströmte Kühlstruktur aus mehreren parallelgeschalteten Kühlkanälen strömt und die Kühlereinheit über mindestens einen Auslass verlässt, wobei zwischen dem Einlass und dem Auslass der Kühlereinheit Bypassmittel zur Vermeidung eines Einfrierens der Kühlereinheit bei geringen Umgebungstemperaturen vorgesehen sind.
  • Das Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf ölfreie Kolbenkompressoren, welche zur Erzeugung von Druckluft beispielsweise im Nutz- und Schienenfahrzeugbau zum Einsatz kommen. Bei derartigen Anwendungen hat die Kompressoranordnung über einen Temperaturbereich von - 50° C bis + 50° C Umgebungstemperatur zu funktionieren. Da die Kühlerauslegung auch eine maximale Kühlleistung bei +50°C vorsieht, kann bei speziellen Umgebungsbedingungen - beispielsweise 100 % Luftfeuchtigkeit, - 20° C Umgebungstemperatur und 50 % Einschaltdauer - eine Vereisung der Kühlkanäle innerhalb der Kühlereinheit der Kompressoranordnung beobachtet werden. Diese Vereisung kann beim Betrieb der Verdichtereinheit über einen Zeitraum von mehreren Stunden sogar soweit fortschreiten, dass keine ausreichende Luftförderung mehr möglich ist und die Kompressoranordnung schließlich ausfällt.
  • Aus der US 6,952,932 B2 geht eine Kühlereinheit für eine Kompressoranordnung hervor, bei welcher das vorstehend erläuterte Problem dadurch gelöst wird, dass nicht die gesamte durch die vorgeschaltete Verdichtereinheit aufgeheizte Druckluft die kühlluftumströmte Kühlstruktur passiert, sondern dass ein Teil der aufgeheizten Druckluft über eine Bypassleitung an der Kühlstruktur vorbei direkt zum Auslass geführt wird, wo diese sich mit der durch die Kühlstruktur gekühlten Druckluft mischt. Zum Mischen ist jedoch ein in der Bypassleitung eingefügtes Mixventil erforderlich, welches nach Maßgabe einer elektronischen Steuerung betätigt wird, um je nach Umgebungstemperatur heiße Druckluft mit gekühlter Druckluft zu mischen.
  • Nachteilig bei dieser bekannten technischen Lösung ist jedoch, dass die hier vorgesehene Ventil- und Steuerungstechnik einen entsprechenden gerätetechnischen Aufwand verursacht. Bei einem Versagen oder einer Fehlfunktion von Ventil- bzw. Steuerelektronik durch beispielsweise Unterbrechung der Stromversorgung für die Steuerelektronik oder Verschleiß einer Dichtung im Ventil könnte ein Einfrieren der Kühleinheit ungehindert bis zu deren Zerstörung fortschreiten. Weiterhin eignet sich diese Lösung in erster Linie dafür, die der Kühlereinheit nachgeschalteten Aggregate vor Vereisung zu schützen.
  • Aus der US 5,669,363 geht eine weitere technische Lösung für Bypassmittel an einer Kühlereinheit hervor, welche jedoch ebenfalls eine recht aufwendige Ventilsteuerung - hier mittels Thermostatventil - erfordert. Aus der US 6 167 956 geht eine weitere Kühlereinheit für eine Kompressoranordnung hervor.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kompressoranordnung zu schaffen, deren mindestens eine Kühlereinheit durch einfach aufgebaute Bypassmittel wirksam gegen Einfrieren geschützt wird.
  • Die Aufgabe wird ausgehend von einer Kompressoranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass als Bypassmittel lediglich ein permanent offenes Bypassrohr ohne jegliche in der Druckluftströmung liegende Ventile zwischen dem Bereich des Einlasses und dem Bereich des Auslasses der Kühlereinheit vorgesehen ist. Der Innenquerschnitt des Bypassrohres ist dabei derart auf die Förderleistung der Verdichtereinheit sowie auf die Druckdifferenz zwischen Einlass- und Auslass abgestimmt, dass das Bypassrohr bei normalen Umgebungstemperaturen einen höheren Strömungswiderstand als die Kühlstruktur verursacht. Als normale Umgebungstemperaturen gelten vornehmlich Temperaturen oberhalb des Gefrierpunkts. Bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts und fortschreitendem Einfrieren der Kühlstruktur strömt die Druckluft allerdings zunehmend über das Bypassrohr.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass über dieses speziell dimensionierte Bypassrohr die Drucklufterzeugung im Falle eines Einfrierens der Kühlereinheit unter minimalem Verlust von Kühl- und Förderleistung aufrechterhalten werden kann. Da die Erfindung völlig ohne Ventile auskommt, ist diese mit denkbar geringem technischen Aufwand umsetzbar. Die erfindungsgemäße Lösung besitzt eine auf die Dimensionierung des Bypassrohres basierende, selbständige Regeltätigkeit. Dabei ist das Bypassrohr derart auszulegen, dass die Austrittstemperatur (nach der Kühlereinheit gemessen) so begrenzt ist, dass die Funktion nachgeschalteter Geräte - wie Lufttrockner, Regelventile - nicht beeinträchtigt wird.
  • Versuche haben ergeben, dass insbesondere bei ölfreien Kolbenkompressoren für den Schienenfahrzeugbereich das optimale Verhältnis von Innenquerschnitt des Bypassrohres zu Förderleitung bei 10 bar Betriebsdruck im Bereich zwischen 0,8 bis 1,2 liegt. Diese Kenngröße trifft bei mehreren Kühlereinheiten einer Kompressorenanordnung allein für den Nachkühler zu. Die Maßeinheit für den Innenquerschnitt des Bypassrohres ist mm2. Die Maßeinheit für die Förderleistung ist l/min.
  • Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Bypassrohr zur Erzielung einer optimalen Funktion derart zu dimensionieren, dass im Falle einer eingefrorenen Kühlereinheit, welche keine Druckluft mehr durchlässt, die Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Bypassrohres auf maximal 0,5 bar ansteigt. Ein derartiger Druckabfall ist als minimaler Verlust der Förderleistung durchaus hinnehmbar. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann erzielt werden, dass bei total eingefrorener Kühlereinheit die Förderleistung um nicht mehr als 5% absinkt und die Austrittstemperatur nach der Kühlereinheit um nicht mehr als 20 °C gegenüber dem Kühler ohne Bypass ansteigt.
  • Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, dass das Bypassrohr zu beiden Enden hin Verschraubungen aufweist, mit welchen eine lösbare Befestigung des Bypassrohres an der Kühlereinheit erfolgen kann. Durch diese Maßnahme ist es möglich, auch Kühlereinheiten ohne Bypassrohr als weitere Produktvariante zu fertigen. Es ist auch denkbar, dass das Bypassrohr in die die Kühlereinheit total integriert ist, beispielsweise durch Einlöten oder Einschweißen. Für das Bypassrohr selbst eignet sich ein Rohr aus Stahl oder einem Leichtmetall, wozu auf ein normiertes Halbzeug zurückgegriffen werden kann, beispielsweise auf ein Rohr mit den Grundmaßen 10 x 1,5mm. Bei der Auswahl und Dimensionierung des Bypassrohrs ist darüber hinaus darauf zu achten, dass dieses dem erforderlichen Prüfdruck standhält.
  • Weiterhin ist es möglich, dass das Bypassrohr mit Kühllamellen oder Kühlrippen versehen ist oder nach Art eines Rippenrohrs ausgeführt ist, um die Kühlwirkung erforderlichenfalls zu verbessern. Das Bypassrohr kann als ein gießtechnisch hergestellter Hohlkörper ausgeführt werden, oder einen solchen enthalten. Neben Stahl sind auch nichtmetallische Materialien zur Herstellung denkbar, sofern diese die genügend temperaturbeständig und druckfest sind. So ist es auch denkbar, dass das Bypassrohr als eine Schlauchleitung ausgeführt ist, oder eine solche beinhaltet.
  • Gemäß einer anderen, die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, dass das Bypassrohr derart relativ zur Kühlereinheit angeordnet ist, dass dieses im Strom der die Kühlereinheit durchströmenden Kühlluft liegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Bypassrohr auf die hindurchströmende Druckluft eine Mindestkühlwirkung ausübt. Das Bypassrohr kann entweder vertikal oder horizontal relativ zur Kühlereinheit angeordnet sein und gerade verlaufen. Falls die Eigenkühlwirkung des Bypassrohres bei geradem Verlauf nicht ausreichend ist, kann das Bypassrohr alternativ auch nach Art einer Rohrschlange oder dergleichen ausgeführt werden.
  • Weiterhin ist es denkbar, in die Wandung des Bypassrohres ein Entwässerungsventil oder ein Sicherheitsventil hinzufügen, falls dies sinnvoll ist. Ein Entwässerungsventil wäre an der tiefsten Stelle des Bypassrohres anzuordnen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich zu einem Einsatz sowohl bei einstufigen als auch bei mehrstufigen Verdichtereinheiten. Im Falle einer einstufigen Verdichtereinheit ist die Kühlereinheit als Nachkühler vorgesehen, welche dann mit mindestens einem erfindungsgemäßen Bypassrohr ausgestattet werden kann. Im Falle einer mehrstufigen Verdichtereinheit ist gewöhnlich jede einzelne Verdichterstufe mit nachgeordneter Kühlereinheit in Form eines Zwischen- bzw. Nachkühlers versehen, wobei jeder Kühleinheit mindestens ein Bypassrohr zugeordnet ist.
  • Unabhängig von der konkreten Ausführungsform der Verdichtereinheit ist das mindestens eine zugeordnete Bypassrohr jedoch vorzugsweise derart auszulegen, dass selbst bei total eingefrorener Kühlereinheit die gesamte Förderleistung der vorgeschalteten Verdichtereinheit über das mindestens eine zugeordnete Bypassrohr leitbar ist.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
  • Fig.1
    eine perspektivische Außenansicht einer Kompressoranordnung, und
    Fig.2
    eine schematische Darstellung von Bypassmitteln an der Kühlereinheit der Kompressoranordnung nach Fig.1.
  • Gemäß Fig.1 besteht eine Kompressoranordnung aus einer von einem Elektromotor 1 angetriebenen mehrstufigen Verdichtereinheit 2 zur Erzeugung von Druckluft. Zu diesem Zwecke wird aus der Umgebung über eine Filtereinheit 3 Luft angesaugt. Jeder Verdichterstufe der Verdichtereinheit 2 ist eine eigene Kühlereinheit 4a und 4b zugeordnet, welche zur Abkühlung der in der jeweiligen vorgeordneten Verdichterstufe erzeugten Druckluft dienen. Insoweit ist die einer ersten Verdichterstufe nachgeschaltete Kühlereinheit 4a als Zwischenkühler und die einer zweiten Verdichterstufe der Verdichtereinheit 2 nachgeordnete Kühlereinheit 4b als Nachkühler zu bezeichnen. Jede Kühlereinheit 4a und 4b verfügt über einen Einlass 5 für eintretende aufgeheizte Druckluft. Von hier aus gelangt die aufgeheizte Druckluft zur Abkühlung über eine kühlluftumströmte Kühlstruktur 6, welche - in an sich bekannter Weise - aus mehreren parallel geschalteten Kühlkanälen kleineren Durchmessers strömt, um die Kühlereinheit 4a oder 4b über einen Auslass 7 wieder zu verlassen. Die Kühlluft zur Umströmung der Kühlstruktur 6 wird erzeugt über ein zwischen den Kühlereinheiten 4a und 4b sowie der Verdichtereinheit 2 angeordnetes motor- oder wellenbetriebenes Lüfterrad 8.
  • Gemäß Fig.2 weist die hier exemplarisch dargestellte Kühlereinheit 4a zwischen dem Einlass 5 und dem Auslass 7 ein Bypassrohr 9 zur Vermeidung eines Einfrierens der Kühlereinheit 4a bei geringen Umgebungstemperaturen auf.
  • Das durchgängige, permanent offene Bypassrohr 9 zeichnet sich durch einen Innenquerschnitt aus, welcher derart auf die Förderleistung der Verdichtereinheit 2 sowie die Druckdifferenz zwischen Einlass 5 und Auslass 7 abgestimmt ist, dass das Bypassrohr 9 bei normalen Umgebungstemperaturen einen höheren Strömungswiderstand als die Kühlstruktur 6 verursacht, wogegen bei fortschreitendem Einfrieren der Kühlstruktur 6 in Folge Kristallanlagerung an Wandung und Innenlamellen die Druckluft zunehmend über das Bypassrohr 9 strömt. Es hat sich gezeigt, dass das Bypassrohr 9 bei diesen Bedingungen selbst nicht einfriert, da es zügig aufgeheizt wird durch die Druckluft selbst sowie deren Strömungsreibung im Bypassrohr 9.
  • Somit wird die Drucklufterzeugung unter minimalem Verlust von Kühl- und Förderleistung aufrechterhalten.
  • Das Bypassrohr 9 ist hier als eine horizontale gerade Rohrleitung ausgeführt, welche im Strom der die Kühlereinheit 4a durchströmenden Kühlluft liegt, um das Bypassrohr 9 mitzukühlen. Zusätzlich ist in die Wandung des Bypassrohres 9 bei diesem Ausführungsbeispiel ein Sicherheitsventil 10 eingefügt, welches ab einem definierten Druckwert öffnet, um ein Platzen des Bypassrohres 9 zu verhindern. Des weiteren kann das Bypassrohr 9 im Inneren auch Oberflächen- und Querschnittsveränderungen zur Erzielung einer Düsenfunktion haben kann, falls strömungsdynamisch sinnvoll.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Elektromotor
    2
    Verdichtereinheit
    3
    Filtereinheit
    4
    Kühlereinheit
    5
    Einlass
    6
    Kühlstruktur
    7
    Auslass
    8
    Lüfterrad
    9
    Bypassrohr
    10
    Entwässerungs- und/oder Sicherheitsventil

Claims (12)

  1. Kompressoranordnung zur Erzeugung von Druckluft mittels einer motorbetriebenen Verdichtereinheit (2), der mindestens eine Kühlereinheit (4a,4b) zur Abkühlung der erzeugten Druckluft nachgeschaltet ist, die über mindestens einen Einlass (5) in die Kühlereinheit (4a,4b) eintritt, dort durch eine kühlluftumströmte Kühlstruktur (6) aus mehreren parallelgeschalteten Kühlkanälen strömt und die Kühlereinheit (4a,4b) über mindestens einen Auslass (7) verlässt, wobei zwischen dem Einlass (5) und dem Auslass (7) der Kühlereinheit (4a,4b) Bypassmittel zur Vermeidung eines Einfrierens der Kühlereinheit (4a,4b) bei geringen Umgebungstemperaturen vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Bypassmittel ein durchgängiges und permanent offenes Bypassrohr (9) zwischen dem Bereich des Einlasses (5) und dem Bereich des Auslasses (7) vorgesehen ist, dessen Innenquerschnitt derart auf die Förderleistung der Verdichtereinheit (2) sowie die Druckdifferenz zwischen Einlass (5) und Auslass (7) abgestimmt ist, dass das Bypassrohr (9) bei normalen Umgebungstemperaturen einen höheren Strömungswiderstand als die Kühlstruktur (6) verursacht, wogegen bei fortschreitendem Einfrieren der Kühlstruktur (6) die Druckluft zunehmend über das Bypassrohr (9) strömt, indem das Verhältnis von Innenquerschnitt [mm2] des Bypassrohres (9) zu Förderleistung [l/min] bei 10bar Betriebsdruck im Bereich zwischen 0,8 bis 1,2 liegt, und dass ferner das Bypassrohr (9) derart relativ zur Kühlereinheit (4a, 4b) angeordnet ist, dass dieses im Strom der die Kühlereinheit (4a, 4b) durchströmenden Kühlluft liegt.
  2. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz zwischen dem Eintritt und dem Austritt des Bypassrohres (9) in/aus der Kühlereinheit (4a; 4b) maximal 0,5 bar beträgt.
  3. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassrohr (9) zu beiden Enden Verschraubungen aufweist, mit welchen eine lösbare Befestigung an der Kühleinheit (4a,4b) erfolgt.
  4. Kompressoranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassrohr (9) entweder als vertikal oder horizontal ausgerichtete gerade Rohrleitung oder nach Art einer Rohrschlange ausgeführt ist.
  5. Kompressoranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass in die Wandung des Bypassrohres (9) ein Entwässerungs- und/oder Sicherheitsventil (10) eingefügt ist.
  6. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinheit (2) einstufig mit nachgeschalteter Kühlereinheit als Nachkühler aufgebaut ist, der mindestens ein Bypassrohr (9) zugeordnet ist.
  7. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinheit (2) mehrstufig mit jeder Verdichterstufe nachgeordneter Kühlereinheit (4a und 4b) als Zwischen- und Nachkühler aufgebaut ist, wobei jeder Kühlereinheit (4a bzw. 4b) mindestens ein Bypassrohr (9) zugeordnet ist.
  8. Kompressoranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei total eingefrorener Kühlereinheit (4a,4b) die gesamte Förderleistung der vorgeschalteten Verdichtereinheit (2) über das zugeordnete Bypassrohr (9) leitbar ist, und dass sich nach Wegfall der Einfrierung selbsttätig der Ausgangszustand vor dem Einfrieren wieder einstellt.
  9. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassrohr (9) in die die Kühlereinheit (4a bzw. 4b) integriert ist.
  10. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassrohr (9) mit Kühllamellen oder Kühlrippen versehen oder nach Art eines Rippenrohrs ausgeführt ist.
  11. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassrohr (9) als ein gießtechnisch hergestellter Hohlkörper ausgeführt ist, oder einen solchen enthält.
  12. Kompressoranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassrohr (9) als eine Schlauchleitung ausgeführt ist, oder eine solche beinhaltet.
EP06818455.5A 2005-11-11 2006-11-10 Kompressoranordnung mit bypassmitteln zur vermeidung eines einfrierens der kühleinheit Active EP1948930B1 (de)

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