用于压缩气体系统的冷凝液排出器的制造方法
【专利摘要】本发明设计一种用于压缩气体系统的冷凝液排出器，具有通过冷凝液注入口（23）连接到压缩气体系统的冷凝液收集室（22）和借助电动控制阀门（24）进行封闭的冷凝液排出口（25），至少一个用于测量冷凝液收集室（22）内冷凝液液位的电子液位测量仪（26）以及对液位测量仪（26）确定的冷凝液液位进行分析并对阀门（24）进行控制的电子控制单元（27）。冷凝液排出器至少具有蓄电池（33），该蓄电池至少对控制单元（27）、液位测量仪（26）和阀门（24）进行供电。
【专利说明】用于压缩气体系统的冷凝液排出器
[0001]本发明涉及一种根据权利要求书I总概念的用于压缩气体系统，尤其是压缩空气系统的冷凝液排出器。
[0002]这一类的冷凝液排出器用于诸如压缩空气技术，以便将通常在压缩管道中形成的冷凝液(除了水，还包含油和铁锈)从管道中去除。冷凝液由为了生成压缩空气而吸入压缩空气压缩机的环境空气中的液体组成。油主要来自压缩机的润滑剂，而铁锈通常来自压缩
空气管道。
[0003]已经对不同结构的冷凝液排出器作了公开。通常情况下，这一类装置在工作时，阀门打开，压缩空气管道中的冷凝液通过压力排出。出于经济的原因，在该过程中，必须尽可能降低压缩气体系统工作过程中气体或者压缩空气的损失。
[0004]已经公开的冷凝液排出器根据阀门控制和供电类型本质上分为三类:
[0005]所谓的浮子排出器，具有一个空心体，通过收集室中收集的液体冷凝液的推力将浮子抬起，从而对阀门进行控制。阀门大部分间接通过伺服控制器打开收集室的排出开口，冷凝液通过该开口被排出。形式为浮子排出器的冷凝液排出器由于其价格低廉，易于生产，因此被广泛采用，但容易出现故障。
[0006]此外还公开了具有时间控制的电动控制电磁阀门的冷凝液排出器。该冷凝液排出器按照可设置的时间间隔打开阀门。其缺点是，在打开时如果冷凝液较少会造成较高的压缩空气能量损失。
[0007]最后是带有电子液位调节阀门的冷凝液排出器，在下文中也被称作电子液位调节的冷凝液排出器或者缩写为电子冷凝液排出器，收集的液体或者冷凝液数量通过电子液位传感器进行测定。如果冷凝液达到一定的数量，阀门被打开，在无附加压缩空气损失的情况下将精确数量的冷凝液排出。这一类的冷凝液排出器的生产相对较昂贵，但另一方面是使用费用相对较低，因此在整个寿命期内，电子液位调节的冷凝液排出器具有巨大的成本优势。电子液位调节的冷凝液排出器在目前被认为是将冷凝液从压缩气体系统中排出的价格最低廉的解决方案。
[0008]在本说明所附图纸的图4中说明了一种当前技术水平的用于压缩气体系统21(尤其是压缩空气系统)的电子液位调节冷凝液排出器20。该冷凝液排出器20具有一个冷凝液收集室22，该收集室通过冷凝液注入口 23和压缩气体系统21相连。由此，冷凝液在管道最低点从压缩气体系统21中流出，然后收集在冷凝液排出器20的冷凝液收集室22中，尤其是在冷凝液收集室22的底部。此外，冷凝液收集室22还具有一个借助电动控制阀门24封闭的冷凝液排出口 25。借助只少一个电子液位测量仪26，例如电容液位传感器，对冷凝液收集室22中的冷凝液液位进行测定，液位传感器安装在图4所述的冷凝液收集室22中的冷凝液排出器20中。电子控制单元27对借助液位测量仪26确定的冷凝液收集室22中的冷凝液液位进行分析，一旦冷凝液收集室22中的冷凝液达到一定的数量,控制单元27打开阀门24,以便将冷凝液从冷凝液收集室22中排出。在将冷凝液收集室22中的冷凝液排出后，控制单元27重新关闭阀门24，以避免压缩气体系统21中不必要的压缩空气损失。对于图4所述的冷凝液排出器20而言，阀门24通过电动控制的磁铁或者电磁铁28进行打开和关闭。该阀门为电动控制电磁阀门。
[0009]在电子液位调节的冷凝液排出器工作时，由于其工作原理，需要电能。在图4中为向冷凝液排出器20输送电能的供电线29。根据安装地点，如果压缩空气的生产点大部分拥有供电系统和压缩空气的使用点较远时，该装置存在缺点。在该情况下，需要额外地花费敷设连接到冷凝液排出器中的电缆。同时，在电动冷凝液排出器在有爆炸危险的环境中工作时，由于可能存在电火花，冷凝液排出器的供电装置和其附件由于需要考虑爆炸保护措施而花费高昂。
[0010]此外，如图4所述的冷凝液20的当前技术水平的电子冷凝液排出器通常情况下需要进行功能监控。如果冷凝液收集室22中积聚的冷凝液尽管实施了冷凝液排出过程，其液位仍然保持不变，则需要通过从冷凝液排出器20中接出的传输电缆30触发警报。通常借助电缆30将警报或者故障报告以无电位的方式由冷凝液排出器20传输至控制台。此外，冷凝液排出器的故障报告也可以通过光学或者声学信号装置，例如警报指示灯或者报警汽笛加以显示。在该情况下，根据安装地点，例如冷凝液排出器和控制台之间距离较远，进行管道连接时需要昂贵的花费，而声学或者光学警报报警很难发挥作用。
[0011]在该背景下，上述发明的任务在于，创造一种用于压缩气体系统，尤其是用于压缩空气系统的冷凝液排出器，该冷凝液排出器可以克服上述冷凝液排出器的上述缺点。尤其是冷凝液排出器在安装地点用于供电系统的花费应较小。此外，冷凝液排出器也适合在有爆炸危险的环境中使用或者至少成本较低，也就是说无需高额的花费。
[0012]该任务通过具有权利要求书I的特征的用于压缩气体系统，尤其是压缩空气系统的冷凝液排出器加以解决。此外，子权利要求书对本发明的其他有利的结构形式作了公开。
[0013]需要说明的是，在权利要求书中单独说明的特征可以以任意、在技术上有意义的方式相互进行组合，并构成本发明的其他结构形式。此外，本说明将结合插图对
【发明内容】
进行详细说明。
[0014]根据本发明，用于压缩气体系统，尤其是压缩空气系统的冷凝液排出器具有一个通过冷凝液注入口连接到压缩气体系统的冷凝液收集室和一个借助电动控制阀门进行封闭的冷凝液排出口。此外，根据本发明的冷凝液排出器具有至少一个电子液位测量仪，例如电容式液位传感器，通过液位传感器确定冷凝液收集室中的冷凝液液位，以及一个电子控制单元，通过该电子控制单元对借助液位测量仪确定的冷凝液液位进行分析并对阀门加以控制。根据本发明，具有至少一个蓄电池，该蓄电池对至少包括控制单元、液位测量仪以及阀门在内的装置进行供电。蓄电池既可以安装在冷凝液排出器的内部，和其在结构上构成一个整体，也可以和冷凝液排出器分离，形成一个单独的装置，在该情况下，冷凝液排出器通过相应的电缆和蓄电池相连。根据目的，蓄电池的电量至少确保冷凝液排出器在一定时间内可以正常工作。
[0015]换言之，蓄电池为根据本发明的冷凝液排出器的所有电器部件提供供电。因此，冷凝液排出器可以不取决于安装地点的供电系统自主地进行工作。因此，根据本发明的冷凝液排出器可以显著地降低安装费用，因为可以完全取消冷凝液排出器在安装地点的电缆敷设费用。此外，冷凝液排出器的蓄电池供电可以从结构上简化冷凝液排出器用于有爆炸危险的环境时需要考虑的防爆炸措施。
[0016]电动控制阀门优先使用借助电磁铁进行控制的阀门，例如电动控制电磁阀门。尤其是在说明序言中所述的电子液位调节阀门或者电磁阀门。
[0017]根据本发明的一种有利的结构，蓄电池为可充电蓄电池。此外，还设计有至少一个发电机,通过该发电机通过流体流动形成电能,将阀门中的流体和其相连,并将产生的电能提供给蓄电池为其充电。在该结构中，流体是指经过阀门从冷凝液收集室排出的通过压缩空气在压力下形成的冷凝液。但也可以是，在冷凝液从冷凝液收集室中排出后通过阀门从冷凝液排出器中排出的压缩气体，尤其是压缩空气，该流体推动发电机产生电能。因此，本发明意义上的流体既包括在排出过程中通过冷凝液形成的流体，也包括由压缩气体形成的压缩气体流。由此，通过可充电蓄电池以及发电机将冷凝液排出器安装地点所提供的压缩气体系统的起动能源转换为电能可以显著改善根据本发明的冷凝液排出器的自主电气操作。此外，在发电机上不需要额外的部件构成根据本发明的冷凝液排出器，因为可以充分利用冷凝液排出器的已有部件。
[0018]例如，蓄电池在每次冷凝液从冷凝液收集室的正常排出过程中自动进行充电。同时，电子控制单元也可以设计成可以对蓄电池的状态进行监控，在识别临界的充电状态后可以安排一次或者多次冷凝液排出过程，以便将蓄电池的充电状态提高到期望的水平。如果冷凝液收集室中不存在冷凝液，在冷凝液排出过程中排出的压缩空气可以用于发电机的电能转换。
[0019]根据本发明的另一种有利的结构形式，蓄电池为可充电蓄电池。在冷凝液排出器上额外安排有一个用于将压缩空气从压缩空气系统中排出的压缩空气出口，该出口通过第二个电动控制的阀门加以封闭。第二个阀门也是通过蓄电池进行供电，并借助电磁铁加以控制的电磁阀门。此外，还有具有一个发电机，通过该发电机由流体形成电能，流经第二个电动控制阀门的流体和其相连。发电机产生的电能提供给蓄电池，对其进行充电。该结构形式中的流体主要是指通过压缩空气出口从压缩气体系统中排出的压缩气体，例如压缩空气。通过使用冷凝液排出器安装地点可提供的压缩气体系统的气动能量并借助发电机转化为电能给蓄电池充电，该结构可以进一步改善根据本发明的冷凝液排出器的自主电气操作。
[0020]比较有利的结构是，将冷凝液排出器的电子控制单元设计为对蓄电池充电状态进行监控，并对第二个阀门进行控制。只要识别到临界充电状态，该控制单元打开第二个阀门，从而将压缩气体系统中的压缩气体输送给发电机，进而将蓄电池的充电状态提高到期望的水平。一旦蓄电池达到期望的充电水平，控制装置将重新关闭阀门。
[0021]本发明的另一种有利的结构形式规定，冷凝液排出器的压缩空气出口安排在高于冷凝液最大液位处。特别有利的是，压缩气体出口安排在冷凝液收集室上部无冷凝液的保护区内。由此可以提供本质上无冷凝液的，也就是干净的压缩气体或者压缩空气驱动发电机。
[0022]本发明的另一种有利的结构规定，发电机是根据压电原理工作的带压电晶体的发电机，该发电机通过流体，也就是冷凝液和/或者压缩气体形成的压力交变负载进行激活。发电机也可以是根据电机原理工作的带涡轮的发电机，涡轮通过流体，也就是冷凝液液体流或者压缩气体流进行驱动。
[0023]根据本发明的另一种有利的结构形式，具有一个无线模块，通过该模块将冷凝液排出器的警报和/或者工作状态传输至控制台和/或者维护员工的电话。无线模块在结构上也可以和冷凝液排出器相连或者设计成单独的单元，通过相应的电缆和冷凝液排出器相连。在任何情况下均通过冷凝液排出器的蓄电池对其进行供电。无线模块可以确保冷凝液排出器的警报和/或者工作状态可靠地进行传输，而不需要花费费用敷设传输电缆。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明其他的有利细节和作用原理在下文中将根据两种插图所示的结构示例进行更加详细的说明。其中:
[0025]图1:连接有根据本发明的冷凝液排出器的压缩气体系统示意图，
[0026]图2:根据本发明的冷凝液排出器第一种结构示例的侧面剖面视图，
[0027]图3:根据本发明的冷凝液排出器第二种结构示例的侧面剖面视图，
[0028]图4:根据当前技术水平的冷凝液排出器的侧面剖面视图。
[0029]在不同插图中的相同部件均使用相同的标号，通常仅说明一次。
[0030]图1显示的是压缩气体系统21，尤其是压缩空气系统的示意图，包含一个根据该发明的冷凝液排出器31，尤其是电子液位调节冷凝液排出器。如图1所示，冷凝液排出器31优先在管道最低点通过冷凝液注入口 23连接到压缩气体系统中。
[0031]根据本发明的冷凝液排出器31在图2对第一种结构形式以侧面剖面图进行详细说明。此处不再对和冷凝液排出器20相关的根据当前技术水平已经作过说明的、和本发明的冷凝液排出器31具有相同功能的部件重新进行说明。对此主要涉及标号为21至27的部件。
[0032]图2所示的根据本发明的冷凝液排出器31至少具有一个在结构上和冷凝液分离器31分离的容纳于蓄电池单元32中的蓄电池33。蓄电池单元32和蓄电池33通过电气连接线和冷凝液排出器的电子控制单元27相连。蓄电池单元32和蓄电池33为冷凝液排出器31的所有电器部件提供电能，即液位测量仪26，电子控制单元27和阀门24以及用于控制阀门24的电磁铁28。
[0033]如图2进一步所示，沿着阀门24的流体方向，发电机34和阀门24排出端相连。发电机34优先为根据压电原理进行工作的带压电晶体的发电机，该发电机通过流体，即冷凝液和/或者压缩气体形成的压力交变负载进行激活。该发电机也可以是根据电机原理工作的带涡轮的发电机，涡轮通过流体，也就是冷凝液液体流或者压缩气体流进行驱动。由发电机34生成的电能通过发电机34和蓄电池单元32之间相应的连接电缆输送给蓄电池单元32或者蓄电池33，以便对蓄电池33进行充电。
[0034]对于图2所示的根据该发明的冷凝液排出器31的结构示例中，蓄电池33在每次冷凝液从冷凝液收集室22排出的过程中自动进行充电。另一种比较有利的情况是，如果电子控制单元27对蓄电池单元32或者蓄电池33的充电状态进行监控，在识别到临界充电状态后通过阀门24实施一次或者多次冷凝液排出过程，以便将蓄电池单元32或者蓄电池33的充电状态提高到期望的水平。因为发电机34的设计是将流体能量转化为电能，因此在该情况下，可以不使用冷凝液收集室22中的冷凝液，而是使用从冷凝液排出口 25排出的压缩气体或者压缩空气通过发电机34转换为电能。
[0035]图3显示的是根据该发明的冷凝液排出器35，尤其是电子液位调节的冷凝液排出器的第二种结构示例的侧面剖面图。冷凝液排出器35和图2中所示冷凝液排出器31的主要区别在于，发电机34通过一个安装在冷凝液收集室22内的压缩空气排出口 36提供冷凝液收集室22中的压缩空气。对此，冷凝液排出器35包含第二个同样是电动控制的阀门37，通过该阀门对压缩空气排出口 36进行封闭。对于图3中所述的结构形式而言，第二个阀门37为通过电磁铁38控制的电磁阀门。阀门37或者电磁铁38也通过蓄电池单元32或者蓄电池33进行供电。
[0036]对于图3中所述的根据该发明的冷凝液排出器35的结构形式而言，在图3中未详细说明的电子控制单元安排在蓄电池单元32中。该控制单元监控蓄电池33的充电状态，并通过电磁铁38控制阀门37，为实现该目的，电磁铁如图3所示借助连接电缆和蓄电池单元32相连。该控制任务可以通过相应的设计由电子控制单元27承担。在图3所示的结构变体的优点在于，即使是常见的冷凝液排出器事后在不需要国大化肥的情况下也可以加装蓄电池单元32或者蓄电池33、发电机34和借助电磁铁38进行电气控制的阀门37。只要尚不存在，可以再冷凝液收集室22中安排压缩空气排出口 36，该排出口和阀门37的输入口形成流体连接。只要控制单元识别到蓄电池单元32处于蓄电池33的临界充电状态，控制单元即打开阀门37，以便从压缩气体系统中向发电机34输送压缩气体或者压缩空气，进而将蓄电池33的充电状态提高至期望的水平。只要达到蓄电池33期望的充电状态，控制装置会重新关闭阀门37。
[0037]此外，为了进行功能监控，两种在图2和图3中所示的冷凝液排出器31和35可以安装一个无线模块，通过该模块将冷凝液排出器31或者35的报警和/或者工作状态传输至控制台和/或者维护员工的电话。无线模块可以和冷凝液排出器31或者35或者蓄电池单元32在结构上连接为一体,或者也可以类似于蓄电池单元32作为单独的单元通过相应的电缆和冷凝液排出器31或者35相连。在任何情况下，无线模块通过蓄电池单元32或者蓄电池33进行供电。
[0038]根据本发明的冷凝液排出器根据两种在插图中所示的结构示例进行详细说明。冷凝液排出器并不局限于此处所述的结构形式，而且也包含类似原理的其他结构形式。
[0039]在优先使用的结构中，根据该发明的、蓄电池驱动的冷凝液排出器用于排出压缩气体系统，尤其是压缩空气系统的冷凝液。
[0040]标号列表
[0041]20根据技术水平的冷凝液排出器
[0042]21压缩气体系统
[0043]22冷凝液收集室
[0044]23冷凝液注入口
[0045]24 阀门
[0046]25冷凝液排出口
[0047]26液位测量仪
[0048]27控制单元
[0049]28电磁铁
[0050]29供电电缆
[0051]30电气传输电缆
[0052]31冷凝液排出器[0053]32蓄电池单元
[0054]33蓄电池
[0055]34发电机
[0056]35冷凝液排出器
[0057]36压缩空气排出口
[0058]37阀门
[0059]38 电磁铁
【权利要求】
1.用于压缩气体系统的冷凝液排出器，具有通过冷凝液注入口(23)连接到压缩气体系统的冷凝液收集室(22)和借助电动控制阀门(24)进行封闭的冷凝液排出口(25)，至少一个用于测量冷凝液收集室(22)内冷凝液液位的电子液位测量仪(26)以及对液位测量仪(26)确定的冷凝液液位进行分析并对阀门(24)进行控制的电子控制单元(27)，其特征在于，冷凝液排出器至少具有蓄电池(33)，该蓄电池至少对控制单元(27)、液位测量仪(26)和阀门(24)进行供电。
2.冷凝液排出器根据权利要求书1，其特征在于，蓄电池(33)为可充电蓄电池，其具有只少一个发电机(34)，通过该发电机由流体产生电能，该发电机沿着阀门(24)的流体方向和阀门相连，并将生成的电能提供给蓄电池(33 )为其充电。
3.冷凝液排出器根据权利要求书I或者2，其特征在于，蓄电池(33)为可充电蓄电池，在冷凝液排出器上额外安排有一个用于将压缩空气从压缩空气系统中排出的压缩空气出口(36)和至少一个发电机(34)，通过该发电机由流体形成电能，流经第二个电动控制阀门(37)，通过该阀门对压缩空气排出口(36)进行封闭，发电机和第二个阀门(37)流体相连，发产生的电能提供给蓄电池(33 )，对其进行充电。
4.冷凝液排出器根据权利要求书3，其特征在于，压缩空气排出口(36)在冷凝液收集室(22)内安装在高于最大冷凝液液位的地方。
5.冷凝液排出器根据上述权利要求书中的一种，其特征在于，发电机(34)是根据压电原理工作的带压电晶体的发电机，该发电机通过流体的压力交变负载进行激活，发电机也可以是根据电机原理工作的带涡轮的发电机，涡轮通过流体进行驱动。
6.冷凝液排出器根据上述权利要求书中的一种，其特征在于，存在一个无线模块，通过该模块将冷凝液排出器的警报和/或者工作状态传输至控制台和/或者维护员工的电话。
【文档编号】F16T1/00GK103717916SQ201280022416
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年5月11日 优先权日:2011年5月11日
【发明者】H·施伦斯克 申请人:贝科技术有限公司