(57)【要約】本発明は、排出パイプ（５．１）を介して、トラップ（４．１）と連絡するタンク（６．１）から凝縮水を排出させる方法に関する。前記タンク（６．１）には、大気圧ｐ（大気）より低い、若しくは、大気圧ｐ（大気）より高いガス圧ｐ（タンク）が働く。本発明は、次のステップを含んでいる。ａ）タンク（６．１）内で凝縮水を集め、ｂ）液位計（２１）により、貯水量を取得し、ｃ）圧縮ガスシステムのどんな運転状態においても、タンク（６．１）における圧力ｐ（タンク）以上の、また大気圧ｐ（大気）以上である制御圧ｐ（制御）を設け、ｄ）制御の下で、タンク（６．１）に接続され、圧力ｐ（入力）でタンク（６．１）内で集めた凝縮水を排出するようにした排出弁（２４）の、制御管路入力部（２４１）を設ける。
2004500509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
何らかの外形を有するタンク（６．１）内で、圧縮空気システム・圧縮ガスシステム内で生成される凝縮水を集め、前記タンクを、この目的のために、凝縮水用排出パイプ（５．１）により、前記圧縮ガスシステムのトラップ（４．１）に接続させ、前記タンク（６．１）を、前記圧縮ガスシステムの運転状態により、大気圧ｐ（大気）より低い負圧ｐ（負）、大気圧ｐ（大気）より高い過大圧ｐ（過大）、大気圧ｐ（大気）になるガス圧ｐ（タンク）下に置いた、タンクからの凝縮水排出方法において、
ａ）タンク（６．１）内で凝縮水を集め、
ｂ）液位計（２１）及びその下流に配置された電子機器（２６）により、タンク（６．１）内における凝縮水の貯水量を取得し、
ｃ）圧縮ガスシステムのどんな運転状態においても、タンク（６．１）内の圧力ｐ（タンク）以上で、かつ大気圧ｐ（大気）以上である制御圧ｐ（制御）を設け、
ｄ）電子機器（２６）の制御の下で、タンク（６．１）に接続され、圧力ｐ（入力）でタンク（６．１）内に集められた凝縮水を排出するようにした排出弁（２４）の制御管路入力部（２４１）を設け、
前記圧力ｐ（入力）は、
ｉ）タンク（６．１）内が最大貯水量にまだ達していない時、若しくは、すでに上回ってしまった時、制御圧ｐ（制御）に実質的に相当し、
ｉｉ）タンク（６．１）内が最大貯水量に達した時、若しくは、上回った時、大気圧ｐ（大気）に実質的に相当し、
かつ、排出弁（２４）の位置を、タンク（６．１）内の圧力ｐ（タンク）、制御管路入力部（２４１）での圧力ｐ（入力）、排出弁（２４）の排出側の圧力、より詳しく言うと、大気圧ｐ（大気）になりうる圧力、及び閾値Ｐによって制御し、より詳しくは、凝縮水排出用排出弁（２４）を、
ｉｉｉ）前記圧力ｐ（入力）が、前記タンク（６．１）内の圧力ｐ（タンク）プラス閾値Ｐより高い時には閉鎖し、
ｉｖ）前記圧力ｐ（入力）が、前記タンク（６．１）内の圧力ｐ（タンク）プラス閾値Ｐより低い時には開放する、
ことから構成される、タンクからの凝縮水排出方法。
【請求項２】
前記圧縮ガスシステムの何れの運転状態においても（オフ状態を除く）、
ａ）ｐ（入力）＝ｐ（制御）の時、ｐ（タンク）＋  Ｐ＜ｐ（入力）
ｂ）ｉ）ｐ（入力）＝ｐ（大気）の時で、ｐ（タンク）≧ｐ（大気）、より詳しくは、ｐ（タンク）＝ｐ（過大）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（入力）或いは、
ｉｉ）ｐ（入力）＝ｐ（大気）の時で、ｐ（タンク）＝ｐ（負）、特に、
ｐ（タンク）＜ｐ（大気）の時、ｐ（タンク）＋  Ｐ＜ｐ（入力）
が当てはまるように閾値Ｐを選択して構成した、請求項第１項記載の凝縮水排出方法。
【請求項３】
凝縮水が前記タンクの最大貯水量に達したとき、若しくは、これを超えた時、前記タンクの制御管路入力部（２４１）において、所定の時間Ｔに亘って大気圧ｐ（大気）が作用し、Ｔは、前記タンク（６．１）内に集められた前記凝縮水が、排出弁（２４）を介して大部分、好ましくは完全に、排出されるように計算されている、請求項第１項記載の凝縮水排出方法。
【請求項４】
前記圧縮ガスシステムは、ガス、即ち、空気圧縮用多段圧縮機であり、前記多段圧縮機に、連続して連結された圧縮段（１．ｎ）を設け、ｉ番目の圧縮段（１．ｉ）は、圧縮装置（２．ｉ）、最終冷却機（３．ｉ）、その下流に配置されたトラップ（４．ｉ）を有し、前記圧縮段は、凝縮水用排出管（５．ｉ）を介して、何らかの外形を有するタンク（６．１）に連結されていると共に、前記圧縮段（１．ｉ）の排出側のガス圧ｐ（ｉ）に実質的に相当するガス圧ｐ（タンク）の下に置かれており、制御圧ｐ（制御）はｊ番目の圧縮段（１．ｊ）の排出側の圧力ｐ（ｊ）に実質的に相当し、前記ｊ番目の前記圧縮段（１．ｊ）は、運転中に、圧縮段（１．ｉ）の排出側のガス圧ｐ（ｉ）よりも高い、ガス圧ｐ（ｊ）をその排出側で生成するようにして構成した、請求項第１項記載の凝縮水排出方法。
【請求項５】
タンク（６．１）内で、圧縮ガスシステム内で生成される凝縮水を集め、前記タンク（６．１）を、前記圧縮ガスシステムの運転状態により、大気圧ｐ（大気）より低い負圧、大気圧ｐ（大気）より高い過大圧ｐ（過大）、大気圧ｐ（大気）になるガス圧ｐ（タンク）下に置いた、タンク（６．１）から凝縮水を排出させるための凝縮水排出装置において、
ａ）前記タンク（６．１）内の凝縮水の貯水量、より詳しくは、前記タンク（６．１）内の最大貯水量に達した、若しくは超えた状態を取得する液位計（２１）、
ｂ）、制御圧ｐ（制御）を前記凝縮水排出装置に伝える制御管路（２３）内に配置された制御弁（２２）、前記制御圧は、圧縮ガス設備の何れの運転状態の下でも、タンクｐ（タンク）内の圧力より高く、即ち、いずれの場合においても、
ｐ（制御）＞ｐ（タンク）
であるが、大気圧ｐ（大気）以上であり、前記制御弁（２２）は、前記制御管路（２３）を介して制御圧ｐ（制御）の流れを制御するために設けられている、
ｃ）前記タンク（６．１）に設けられ、前記タンク（６．１）から凝縮水を、より詳しくは、大気圧ｐ（大気）に対して排出する排出弁（２４）、前記排出弁（２４）は、制御弁（２２）経由で制御管路（２３）に接続された制御管路入力部（２４１）を有し、前記制御弁（２２）を開放した時に、前記制御管路入力部（２４１）に制御圧ｐ（制御）が実質的に作用するように構成する、
ｄ）制御弁（２２）及び制御管路入力部（２４１）間の制御管路（２３）内に配置され、前記制御弁（２２）を閉鎖した時、制御弁（２２）及び制御管路入力部（２４１）間の制御管路（２３）を通気する通気弁（２５）、
ｅ）前記液位計（２１）の信号を解釈し、前記タンク（６．１）が最大貯水量に達した時、若しくはこれを超えたとき、制御弁（２２）を閉鎖する電子機器（２６）、
前記排出弁（２４）には、次の制御位置が設けられている、
ｉ）制御管路入力部（２４１）に作用している圧力ｐ（入力）が、タンク（６．１）内に作用している圧力ｐ（タンク）プラス予め設定された閾値Ｐよりも高い場合の凝縮水用閉塞位置、及び
ｉｉ）制御管路の入力部に作用している圧力ｐ（入力）が、タンク（６．１）内に作用している圧力ｐ（タンク）プラス閾値Ｐよりも低い場合の凝縮水用流出位置、
からなる構成要素を設けて構成した、凝縮水排出装置。
【請求項６】
圧縮ガスシステムの何れの運転状態においても、
ａ）ｐ（入力）＝ｐ（制御）の時、ｐ（タンク）＋  Ｐ＜ｐ（入力）
ｂ）ｐ（入力）＝ｐ（大気）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（制御）
が当てはまるように、圧力ｐ（タンク）、ｐ（制御）、ｐ（大気）を調和させるように閾値Ｐを選択して構成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【請求項７】
前記閾値Ｐを、排出弁（２４）内のバネ（２４２）により取得し、前記排出弁（２４）における前記閾値Ｐを、前記バネ（２４２）の力、若しくは、そのバイアス力を変化させることにより好ましく設定可能であるようにして構成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【請求項８】
排出弁（２４）をパイロット操作式ダイヤフラムバルブで構成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【請求項９】
前記ダイヤフラムバルブを、制御管路入力部（２４１）の圧力ｐ（入力）と、タンク（６．１）内の圧力ｐ（タンク）と、排出弁（２４）の排出側の圧力、より詳しく言うと、大気圧ｐ（大気）と、前記閾値Ｐに相当する追加力Ｋにより駆動するようにして構成した、請求項第８項記載の凝縮水排出装置。
【請求項１０】
前記通気弁（２５）を、前記制御弁（２２）に組み込み、例えば、通気弁（２５）を３方弁／２方弁として形成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【請求項１１】
液位計（２１）は、容量性、若しくは、浮き作動式液位計であるようにして構成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【請求項１２】
前記タンク（６．１）を、前記凝縮水排出装置内と一体化し、若しくは、前記凝縮水排出装置に、それ自身のタンクを追加して設けて構成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【請求項１３】
前記圧縮ガスシステムは、ガス、即ち、空気圧縮用多段圧縮機であり、前記多段圧縮機に、連続して連結された圧縮段（１．ｎ）を設け、ｉ番目の圧縮段（１．ｉ）は、圧縮装置（２．ｉ）、最終冷却機（３．ｉ）、その下流に配置されたトラップ（４．ｉ）を有し、前記凝縮水排出装置は、ｉ番目の圧縮段（２．ｉ）の何らかの外形を有するタンク（６．１）から凝縮水を排出するために設けられており、前記タンクは、凝縮水用排出管（５．ｉ）を介して、前記トラップ（４．ｉ）に連結されており、また前記タンクは、前記圧縮段（１．ｉ）の排出側のガス圧ｐ（ｉ）に実質的に相当するガス圧ｐ（タンク）の下に置かれており、使用した制御圧ｐ（制御）は圧縮段（１．ｊ）の排出側の圧力ｐ（ｊ）であり、前記圧縮段（１．ｊ）は、運転時において、圧縮段（１．ｉ）の排出側のガス圧ｐ（ｉ）よりも高い、ガス圧ｐ（ｊ）を排出側で生成するようにして構成した、請求項第５項記載の凝縮水排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明の主題は、圧縮空気システムや圧縮ガスシステムの稼動状態により左右されるが、大気圧以上、大気圧以下、若しくは真に大気圧が働く圧縮空気システム又は圧縮ガスシステム内のタンクから凝縮水を排出させる方法及び、該方法を実行するための装置である。
【０００２】
特に、本発明による方法及び本発明による装置は、多段空気・ガス圧縮器（ガス圧縮器と後述する）のタンクから凝縮水を排出させる目的のものである。以下、本発明による方法及び本発明による装置を、多段ガス圧縮器にこれらを応用する観点から説明する。
【０００３】
稼動状態により左右されるが、圧縮ガス圧縮器は、圧縮過程の後に、部分的に凝縮する相当の量の水蒸気を常に受け入れている。ガス圧縮器の下流に最終冷却機が配置される時にこういった凝縮が起こる確率が高い。圧縮過程の結果として生ずる圧縮ガスの温度は、一般に１００℃以上まで達し、前記最終冷却機内で技術的に適当な値にまで減じられる。
【０００４】
多段ガス圧縮器においては、圧縮は、連続して連結された圧縮段において着実に実行される。各圧縮段には、通常、それ自体の圧縮装置、最終冷却機、及びその下流に配置されたトラップが設けられている。最終冷却において生成された凝縮水は、圧縮ガス流から分離され、ガス圧縮器の外に導かれる。通常、圧縮されたガスの圧力及び重力により、凝縮水が排水パイプを介して、いずれかに配置されたタンクに排出される。これにより、前記タンクは、ガスシステムの構成要素か、また凝縮水排出装置の構成要素のいずれかであり、これにより、集められた凝縮水は、最終的にガス圧縮器から排出される。
【０００５】
多段ガス圧縮器に発生する可能性のある特別な稼動状態のために、例えば、ＥＰ３９１  ２５０に記述された、タンクから集めた凝縮水を排出するための、パイロット操作式ダイヤフラムバルブを有する公知の凝縮水排出装置は、ある限られた範囲でのみ使用することができる。それは、ガス圧縮器の稼動状態により、大気圧ばかりか、それ以上の圧力や負圧が作用することがあるからである。
【０００６】
浮き作動式排出弁付凝縮水排出装置を使用することは、あまり都合が良くない。それは、これら弁は、汚れやすく汚損しやすいからであり、汚れやほこりは圧縮ガス設備では避けられない。
【０００７】
経済的な理由から、消費者が圧縮ガスを要求しない限り、多段ガス圧縮器を最大出力で稼動させることは意味がない。一般的に言って、多段圧縮器のスイッチを切ることもまた意味がない。これはスイッチを切ったり入れたりする工程で、モータ及び圧縮器の磨耗が進んでしまうからである。それ故、圧縮ガスに対する要求が減ってしまうと、最終圧縮段の圧力側に設けられた排気装置を同時に開放した状態で、密封装置は、第一の圧縮器の吸気側を、小さい開放断面を除いてロックして、圧縮器をアイドリング状態にすることが多い。この排気装置は、第一の圧縮器の吸気側に接続することが出来る。最終圧縮器の圧力側に設けられたロック装置により、既に生成、圧縮されたガスが圧縮器に逆流しないようにしている。こういった構成により、多段圧縮器が低圧でのアイドリング時に負荷を負わずに稼動し続けることが出来、これによりエネルギを相当抑えることができる。たびたびスイッチを切ったり、入れたりすることによって磨耗が進んでしまうというのも、これにより解消することが可能である。
【０００８】
圧縮器が上記したようなアイドリング状態に設定されると、圧縮器は低圧で負荷を負わずに稼動し続ける。しかし、少量の圧縮ガスが流れ、その結果、種々の圧縮段間で一定の圧力比が維持される。多段圧縮器が比較的長い間この制御状態にあると、吸気圧力以下の圧力、より詳しくは、大気圧以下の圧力が、第一圧縮段で発現する。
【０００９】
圧縮ガスが長期に亘って必要がないときは、アイドリング状態で稼動させるためになお必要とされるエネルギを節約するために、多段圧縮器全体のスイッチを切ることも可能である。いったん圧縮器全部を停止させると、通常、最終圧縮段の圧力側で、排気装置を介して大気圧で圧縮器が排気される。この場合、多段圧縮器のあらゆる部分で大気圧が作用している。
【００１０】
その結果、圧縮器のトラップ内で生成された凝縮水が集められたタンク内で、異なる稼動状態が起きることがある。多段圧縮器の通常の運転では、圧縮器のそれぞれの圧縮側に設けられたタンクすべてに、吸気の圧力以上の圧力、より詳しく言うと、大気圧以上の圧力が働く。この場合、集められた凝縮水は、公知の設計原理に基づいて作られた凝縮水排出装置により、すべてのタンクから排出されることが出来る。これにより、圧縮段に作用する、大気圧に比べて過大な圧力によって、または重力によって駆動される形で排水が行われる。
【００１１】
多段圧縮器の電源を完全に切った場合、同じことがあてはまる。この場合、すべてのタンクに大気圧が働き、すべてのタンクから何の問題もなく、凝縮水を重力によって排出させることが出来る。この場合においても、過大な圧力が開放するのに必要でない限りにおいて、従来の凝縮水排出装置を容易く利用することが出来る。
【００１２】
既に上述したが、圧縮ガスが殆ど要求されないときの上記アイドリング状態においては、吸気に近接して設けられたある圧縮段には（即ち、低圧縮段）、吸気圧力より低い圧力、より詳しくは、大気圧以下の圧力が働く。この場合、前記圧縮段のトラップ内で生成された凝縮水がタンク内に排出され、そこにガスとともに、集められた凝縮水には、当初の圧力以下、より詳しくは、大気圧以下の圧力が働く。
【００１３】
ＥＰ３９１  ２５０に記述されたような、凝縮水排出用の凝縮水排出装置を使用するにあたっての問題は、これらの設計によるものであるが、負圧がタンク内に生じて、タンクと、大気圧を受ける凝縮水排出装置の排気側との間の圧力差がある値に達したとき、これら凝縮水排出装置は、これらの排気バルブを開放してしまうことである。タンク内および圧縮段の負圧は、周囲の空気を増幅器段に引きずり込み、同時に凝縮水が伴出される。このようにして、種々の圧縮装置は排気側で排水されるが、これは望ましいことではなく、同時に凝縮水によりスラリー化が生じ、これにより圧縮器は損傷を受ける。これが、いずれの場合においても、凝縮水を大気圧以下の圧力を受けるタンクから排出させないようにする理由である。
【００１４】
従来の凝縮水排出装置によって重力の影響を受けながら、負圧が働くタンクから集めた凝縮水を排出させようとすると、同じことがあてはまる。
【００１５】
原則として、例えば、ＥＰ３９１  ２５０に記述されたような、従来の凝縮水排出装置によって、多段圧縮器のタンクから集めた凝縮水を排出させることは可能である。タンクに負圧が働いている時には、排水を大気圧から防ぐために、安全な方法を追加してとる必要がある。この目的のために、凝縮水排出装置の後ろに逆止弁を配置させることが多いが、この逆止弁により、凝縮水排出装置が不必要に開放したり、また周囲の空気を、負圧が働くタンク内に通してしまうことを確実に防いでいる。
【００１６】
多段圧縮器の電源を切ると、タンクには大気圧が働く。凝縮水を排出するための、例えば、ＥＰ３９１  ２５０による、公知のパイロット操作式ダイヤフラムバルブを有する凝縮水排出装置を使用するにあたっての問題点は、排水に使用するパイロット操作式ダイヤフラムバルブは、排気側の圧力に比べてタンク内で過大な圧力、即ち大気圧を必要とすることである。その結果、ガス圧縮器の電源を切ると、もはや凝縮水を排出することが出来なくなる。しかし、これは、機械設備が停止し、少なくとも該設備の電源を切ってすぐにでも、ある量の凝縮水を生成するので、リスクを意味する。
【００１７】
そこで、本発明は、圧縮ガスシステムの稼動状態の機能に関して、凝縮水を、過度圧力、負圧、大気圧が働くタンクから排出することが出来る方法を示すことを目的とする。もしかしたら凝縮水と混ざった周囲の空気が、タンクを介して圧縮ガス設備内を通過してしまう稼動状態を確実に防がなければならない。
【００１８】
また、本発明は、負荷運転において、また前記圧縮器をオフ状態に切り替えた時に、凝縮水を多段圧縮器から排出させることが可能な方法を示すことであり、該方法は、タンクに負圧が働く圧縮器の運転状態においても簡単に排水が出来るようにするのに適している。
【００１９】
また最終的に、本発明は、前記方法を実行するための凝縮水排出装置を示すことを目的とする。
【００２０】
より詳しく言うと、本発明は、負荷運転において、また前記圧縮器をオフ状態に切り替えた時に、生成された凝縮水を確実に排出し、また、アイドリング状態で、圧縮器の圧力側で、もしかしたら凝縮水と混じっている周囲の空気が取り入れられるのを確実に防ぐことが可能な、多段圧縮器用の凝縮水排出装置を示すことを目的とする。これは、スイッチング技術により、可能な限り安い経費で実現することが好ましい。更に、本発明による凝縮水排出装置は、多段圧縮機がアイドリング状態で運転している場合においても、凝縮水を確実に排出することが可能なように開発される。
【００２１】
これらの目的を解決するのは、メインクレームによる方法、及び独立クレーム５による装置である。
【００２２】
前記方法は、凝縮水が生成され、圧縮ガスシステムの運転状態によって、過大圧力、負圧、大気圧が働くタンク内に凝縮水を集める、いずれの圧縮ガスシステムで使用することが可能である。
【００２３】
本発明による方法は、以下のステップを含む。
ａ）タンク内で凝縮水を集め、
ｂ）液位計及びその下流に配置された電子機器により、タンク内における凝縮水の貯水量を取得し、
ｃ）圧縮ガスシステムのどんな運転状態においても、タンク内の圧力ｐ（タンク）以上の、また大気圧ｐ（大気）以上である制御圧ｐ（制御）を設け、
ｄ）電子機器（２６）の制御の下で、タンク（６．１）に設けられ、圧力ｐ（入力）でタンク（６．１）内で集めた凝縮水を排出するようにした排出弁（２４）の制御管路入力部（２４１）を設け、
前記圧力ｐ（入力）は、
ｉ）タンク内が最大貯水量にまだ達していない時、若しくは、すでに上回ってしまった時の制御圧ｐ（制御）に実質的に相当し、
ｉｉ）タンク内が最大貯水量に達した時、若しくは、上回った時の大気圧ｐ（大気）に実質的に相当し、
かつ、排気弁の位置を、タンク内の圧力ｐ（タンク）、制御管路入力部での圧力ｐ（入力）、排出弁の排出側の圧力、より詳しく言うと、大気圧ｐ（大気）になりうる圧力によって、また閾値Ｐによって制御し、より詳しくは、凝縮水排出用排出弁を、
ｉｉｉ）前記圧力ｐ（入力）が、前記タンク内の圧力ｐ（タンク）プラス閾値Ｐより高い時には閉鎖し、
ｉｖ）前記圧力ｐ（入力）が、前記タンク内の圧力ｐ（タンク）プラス閾値Ｐより低い時には開放する。
【００２４】
より詳しく言うと、本発明による方法は、連続して連結させた数圧縮段の、より詳しくは、少なくとも２段以上の圧縮段を設けた多段圧縮機の何れに対しても用いることが出来る。低圧で運転する圧縮装置には、少なくとも、トラップを設けるべきである。
【００２５】
本発明による方法は、特に、ガス、即ち空気を圧縮するための多段圧縮機を用いて使用するのに適している。この多段圧縮機には、連続して連結した圧縮段が設けられており、各段は、最終冷却機及びトラップを有する１つの圧縮装置ｎから構成され、該最終冷却機及びトラップは、前記圧縮装置の下流に設けられている。トラップ内で生成された凝縮水は、例えば、排出パイプを介して、何れかに設計されたタンク内に排出される。タンク内の凝縮水より上に配置されたガス空間に作用しているガス圧ｐ（タンク）は、実質的に、対応するｉ番目の圧縮段の排出側に作用しているガス圧ｐ（ｉ）に相当する。この場合においては、本発明では、制御圧ｐ（制御）として、実質的に、圧縮段ｊの排出側のガス圧ｐ（ｊ）を使うと都合がよい。多段圧縮機が動作中の時には、ｊ番目の圧縮段は、排出側で、ガス圧ｐ（ｉ）に達するｉ番目の圧縮段より高いガス圧ｐ（ｊ）に達する。
【００２６】
適正な閾値Ｐを選択することにより、圧縮ガスシステムのあらゆる運転状態において、タンク内で凝縮水が最大貯水量に達した時やこれを超えた時、またタンクに、排出弁の排出側、即ち、大気圧に比して負圧が働いていない時にだけ、凝縮水がタンクから排出されるようにすることが出来る。
【００２７】
閾値Ｐは、圧縮ガスシステムの何れの運転状態（負荷状態、アイドリング状態）においても、次のものを適用して選択するのが好ましい。
ａ）ｐ（入力）＝ｐ（制御）［ｐ（制御）＞ｐ（大気）］の時、ｐ（タンク）＋  Ｐ＜ｐ（入力）
ｂ）ｉ）ｐ（入力）＝ｐ（大気）でｐ（タンク）≧ｐ（大気）、より詳しくは、ｐ（タンク）＝ｐ（過大）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（入力）及び
ｉｉ）ｐ（入力）＝ｐ（大気）でｐ（タンク）＝ｐ（負）、好ましくは、ｐ（タンク）＜ｐ（大気）の時、ｐ（タンク）＋  Ｐ＜ｐ（入力）
【００２８】
関連を示す文字は、「実質的に相当する」を意味する。更に、閾値Ｐが、例えばバネ（後述する）によって予め決められたとき、それに応じて、制御圧ｐ（制御）を選ぶことが出来る。
【００２９】
前記方法を実行するにあたって必要な装置は、最小限の電気機器だけを必要とする。総括すると、該方法は、圧縮ガスを用いて、殆ど全て機械的に運転する凝縮水排出装置を用いて実行することが出来る。信頼性が有ること、構造がメインテナンスフリーであること、起こり得る停電に対して注意を払う必要が無いことに関する優れた利点は、ここから生まれる。
【００３０】
本発明による方法を実行するために、凝縮水排出装置には、次の構成要素を設けることが相応しい。
ａ）前記タンク内の凝縮水の貯水量、より詳しくは、前記タンク内の最大貯水量に達した、若しくは超えた状態を取得する液位計、
ｂ）制御管路内に配置された制御弁、前記制御管路を介して、制御圧ｐ（制御）が凝縮水排出装置に伝えられる、前記制御圧は、圧縮ガス設備の何れの運転状態の下でも、タンクｐ（タンク）内の圧力より高く、即ち、いずれの場合においても、
ｐ（制御）＞ｐ（タンク）
であるが、大気圧ｐ（大気）以上であり、前記制御弁は、前記制御管路を介して制御圧ｐ（制御）の流れを制御するために設けられている、
ｃ）前記タンクに設けられ、前記タンクから凝縮水を、より詳しくは、大気圧ｐ（大気）に対して排出する排出弁、前記排出弁は、前記制御弁を開放した時に、前記制御管路入力部に制御圧ｐ（制御）が作用するように、制御弁経由で制御管路に接続された制御管路入力部を設けて構成する、
ｄ）制御弁及び制御管路入力間で制御管路内に配置され、前記制御弁を閉鎖した時、それが大気圧ｐ（大気）に達するまで制御弁及び制御管路入力部間の制御管路を通気する通気弁、
ｅ）前記液位計の信号を解釈し、前記タンク内の最大貯水量に達した時、若しくはこれを超えたとき、制御弁を閉鎖する電子機器、
前記排出弁には、次の制御位置が設けられている、
ｉ）制御管路ｐ（入力）の入力部に作用している圧力が、タンクｐ（タンク）内で作用している圧力プラス予め設定された閾値Ｐよりも高い場合の凝縮水用閉塞位置、及び
ｉｉ）制御管路ｐ（入力）の入力部に作用している圧力が、タンクｐ（タンク）内に作用している圧力プラス閾値Ｐよりも低い場合の凝縮水用流出位置。
【００３１】
上記した方法に従って、本発明による凝縮水排出装置は、適正な閾値Ｐを選択することにより、前記タンク内の圧力が少なくとも大気圧ｐ（大気）若しくは、それ以上ｐ（過大）である時にのみ、凝縮水を排出するようにすることが可能となる。
【００３２】
一般的に、閾値Ｐは、多段圧縮機の多様な運転状態の下で起こる圧力に対して調節すべきである。より詳しく説明すると、閾値Ｐは、タンク内で、少なくとも、幾分高い圧力が作用した時だけ、排出弁を開放するようにして選択することも可能である。しかしながら、実際には、これはそのために設けられたのではなく、ある特定の場合に好都合になりうるか、また必要になるものである。
【００３３】
タンク内の圧力ｐ（負）が大気圧ｐ（大気）以下の時は、排出弁を駆動することで、本発明による凝縮水排出装置により、タンクが大気圧に通気されることが確実に防止される。こうして、対応する圧縮装置が、不用意に通気されてしまうのを、より詳しくは、凝縮水でスラリー化されるのを確実に防いでいる。
【００３４】
より詳しくは、本発明による凝縮水排出装置は、凝縮水の貯水量に関係なく、凝縮水排出装置が、タンク内の圧力が負圧の時、確実に排出弁の閉鎖を維持するように設定されている。
【００３５】
逆止弁を追加して設けなくても、排出弁の排出側とタンク間の圧力差により、弁を自動的に開放することが出来ない。これは、例えば、ＥＰ３９１  ２５０に記述された、公知のパイロット操作式ダイヤフラムバルブを有する凝縮水排出装置から考えると、実質的な改良点になる。
【００３６】
排出弁は、その構造のために、タンクに負圧が働いているときでも、開放することが出来ない。これにより、欠陥運転を排除することが出来、下流に逆止弁を設けなくとも、圧縮ガスシステムが凝縮水でスラリー化するのを確実に防いでくれる。
【００３７】
最後に、タンクに大気圧が働く時には、タンクから凝縮水を排出することも可能である。排出弁は、タンク内及び制御管路の入力部で大気圧が作用し、圧縮ガスシステムが休止状態の時に、凝縮水の通り道が自動的に開放されるように設計されている。
【００３８】
理解を深めるために、圧力ｐ（タンク）を制御圧ｐ（制御）として使う時、また、それに応じて閾値Ｐを選択した時、本発明による凝縮水排出装置は、実質的に、例えば、ＥＰ３９１  ２５０に記述されたような、従来の凝縮水排出装置のように作用することに注目しなければならない。幾分過度な圧力ｐ（過大）がタンク内に作用している時だけ排出弁が開放し、即ち、タンク、制御管路の入力部、及び排出弁の排出側の間で圧力が釣り合っている時には、排出弁を閉鎖するように、閾値Ｐを選択する。対照的に、本発明による凝縮水排出装置では、タンク、制御管路の入力部、及び排出弁の排出側の間で圧力が釣り合っている時には、排出弁を開放する。
【００３９】
凝縮水排出装置を本発明に従って実現させるように、ＥＰ３９１  ２５０に開示された凝縮水排出装置を、本発明の方法で改良すると、対応する圧縮ガスシステムの運転状態により、負圧、過大圧力、大気圧が働くタンクから凝縮水を排出するような、使用に関して難しい場合においても、実際の使用においてその価値が証明されたある種の凝縮水排出装置によって、凝縮水を排出させることが可能となる。本発明による装置の有利な改良点としては、排出弁は、圧縮空気操作式ダイヤフラムバルブとして形成されることである。それ故、ダイヤフラムバルブは、制御管路ｐ（入力）の入力部に作用している圧力、タンクｐ（タンク）内の圧力、排出弁の排出側の圧力、即ち、大気圧ｐ（大気）、及び前記閾値Ｐを表す追加力Ｋにより駆動される。
【００４０】
この力Ｋは、より詳しく説明すると、排出弁内に設けられたバネにより実現させることが可能である。閾値Ｐを、圧縮ガス圧縮器の状態に調節することが出来るように、正に排出弁において閾値Ｐを設定できると都合が良い。これは、バネの力又はその偏りを不定に調節することが出来ることで実現可能である。
【００４１】
もはや、別の選択肢として、汚れやすく、磨耗しやすい、浮き作動式排出弁付き凝縮水排出装置にどうしても交換しなければならないことはない。
【００４２】
液位計の信号を解釈する電子機器が、タンク内の最大貯水量を上回った途端、制御弁を閉じ、追加的に、制御弁の閉鎖の後（即ち、最大貯水量を上回ってしまった後）、タンクが可能な限り完全に空になるまで制御弁の閉鎖を維持し、排出弁の開放を維持させる時に、特別な利点が生まれる。こういった制御は、ＥＰ３９１  ２５０やＤＥ１９６  ４５  ８１５で説明された凝縮水排出装置に設けられていることが公知なので、ここでは明確に説明する必要はない。より詳しく言うと、こういった制御では、低貯水量及び／又は、タイミング回路を取得するための２次液位計を利用することが可能である。本発明による装置は、この目的にかなう従来のあらゆる制御装置に連結させることが可能である。
【００４３】
本発明による方法及び装置の利点及び特徴は、従属クレーム及び図面を参照して次に説明した例示実施例の記述から更に明らかになる。これら実施例は、多段圧縮機に実際に利用することに関連して説明してある。当然のことながら、全ての実施例及び全ての改良は、クレーム１による圧縮ガスシステムの一般的な場合にも当てはまる。これら実施例を一般化したものは、明確にここに含まれるものである。
【００４４】
図１は、最新式の凝縮水排出装置２を有する３段ガス圧縮機を示しており、各圧縮段１．ｎは、圧縮装置２．ｎ、最終冷却機３．ｎ、及びトラップ４．ｎを備えている。圧縮装置２．ｎは、例えば圧縮機であり、また最終冷却機３．ｎは、例えば液冷熱交換器である。トラップ４．ｎは、冷却工程において生成された凝縮水が排出される。各圧縮段１．ｎは、凝縮水排出装置２によって凝縮水を排出し得るタンク６．ｎに通じた排出パイプ５．ｎを備えている。このような凝縮水排出装置は、例えばＥＰ３９１  ２５０において開示された凝縮水排出装置２に相当し、それ自身のタンクを備えている。このように、タンク６．ｎは、ｎ番目の圧縮段に割り当てられており、排出パイプ５．ｎに接続される凝縮水排出装置２に組み込まれている。これらの排出パイプ５．ｎには、更に手動弁８が設けられており、より詳しく説明すると、該手動弁８により凝縮水をタンク６．ｎから手動で排出出来るようになっている。
【００４５】
第１圧縮段１．１においては、凝縮水排出装置２の排出側に、更に逆止弁７が設けられている。
【００４６】
第１圧縮段１．１の吸気側には、第１圧縮段における吸気側の断面を調整出来るように、密閉装置３が設けられている。更に、第３圧縮段１．３の排出側には、多段圧縮機の排出側を閉塞出来るように、ロック装置４が設けられている。加えて、第３圧縮段１．３の排出側には、第３圧縮段１．３の排出側で作用する可能性の有る過大圧力を逃がすことが出来るように、ロック装置４の上流側に圧力開放弁５が設けられている。圧力開放弁５の排出側は、好ましくは第１圧縮段１．１の吸気側と接続されている。
【００４７】
多段圧縮機が通常の負荷を受ける場合には、密閉装置３及びロック装置４は開放されており、圧力開放弁５は閉塞されている。関連する圧縮機が気体圧縮機である場合、第１圧縮段１．１の吸気側において大気が取り入れられており、該大気には大気圧ｐ（大気）が働いている。第１圧縮段の圧縮装置１．１において、取り入られた大気に対し最初の圧縮が行なわれる。該圧縮は、第２圧縮段１．２の圧縮装置２．２において、更に第３圧縮段１．３の圧縮装置２．３において次第に強められていく。負荷動作において、圧縮装置におけるそれぞれの排出側において以下の圧力状態となる。
１．圧縮装置２．１：ｐ（１）＝１．９［ｂａｒ］
２．圧縮装置２．２：ｐ（２）＝４．５［ｂａｒ］
３．圧縮装置２．３：ｐ（３）＝９［ｂａｒ］
【００４８】
従って、多段圧縮機の負荷動作において、タンク６．１から６．３までの全てには、大気圧ｐ（大気）以上の圧力ｐ（１）、ｐ（２）、ｐ（３）が働く。その結果、負荷状態において、凝縮水を全く問題なく従来の凝縮水排出装置２により、タンク６．１乃至６．３から排出することが出来る。
【００４９】
多段圧縮機の停止状態となると、圧縮装置全体は、第３圧縮段１．３の排出側から大気圧ｐ（大気）で排気される。その結果、設備の全ての部分には、即ち、タンク６．１から６．３及び、凝縮水排出装置２のそれぞれには、同様に大気圧ｐ（大気）が働く。この場合、ＥＰ３９１  ２５０において開示された凝縮水排出装置は、タンク内に過大な圧力を必要とするため、これらの凝縮水排出装置によって凝縮水はもはや排出されなくなる。
【００５０】
上述したアイドリングモードにおいて、ロック装置４は完全に（または部分的に）閉塞されており、密閉装置３は、小さい断面を除いて閉塞されている。圧力開放弁５は開放されており、該圧力開放弁は、その排出側において第１圧縮段１．１の吸気側に接続されている。もし、この動作状態が数分間維持されると、圧縮装置２．１から圧縮装置２．３の排出側において、新たな圧力ｐ（１）、ｐ（２）及びｐ（３）が生じる。
１．圧縮装置２．１：ｐ（１）＝０．７［ｂａｒ］
２．圧縮装置２．２：ｐ（２）＝１．５［ｂａｒ］
３．圧縮装置２．３：ｐ（３）＝２．１［ｂａｒ］
【００５１】
第２及び第３圧縮段１．２、１．３のタンク６．２、６．３に、大気圧以上の圧力が働くため、生成された凝縮水を、まだ従来の凝縮水排出装置２によりタンク６．２、６．３から排出することが出来る。しかしながら、第１圧縮段１．１のタンク６．１には、大気圧より低い圧力ｐ（１）が働く。タンクが最大貯水量に達して、若しくはこれを上回ったところで速やかに、第１圧縮段１．１における凝縮水排出装置２の排出弁２４を開放したとすると（従来の凝縮水排出装置ではそうなのだが）、タンク６．１から凝縮水が全く排出されなくなる。その代わり、周囲の大気は、対応する凝縮水排出装置２の排出弁２４を介して、タンク６．１を通過し、排出パイプ５．１を経て第１圧縮段１．１を通過し、更に圧縮装置２．１内を通過してしまう。これにより、タンク６．１に蓄積された凝縮水が、第１圧縮段１．１に運ばれるリスクが生じて、第１圧縮段１．１に甚大な機能障害引き起すと共に、損傷を与える可能性がある。
【００５２】
多段圧縮機がアイドリング状態である場合に、第１圧縮段１．１のタンク６．１からの凝縮水の排出を確実に防ぐために、第１圧縮段１．１における凝縮水排出装置２の排出側に逆止弁７を設けることより、負圧が働くタンク６．１から凝縮水が排出されなくなる。しかし、原理的には、凝縮水はもはやタンク６．１から排出することは出来ない。更に、逆止弁７は機能上、例えば、密閉装置に作用するバネ力などの力が追加的に必要なため、タンク内に所定の大気圧よりも大きな圧力が働く時にもこのことがあてはまる。
【００５３】
図２は、本発明による凝縮水排出装置の第１例示実施形態を示している。第１圧縮段１．１における排出パイプ５．１の端部には、タンク６．１が形成されている。該タンク６．１は、詳しくは圧縮ガスシステムの一部となり得るタンクを形成している。また、排出パイプ５．１の容積を使ってタンク６．１とすることも可能であり、最終的には、タンク６．１を凝縮水排出装置２の一部とすることも可能であり、ここでは従来の実施例の全てが考えられる。上述したタンク６．１内には、該タンク内における凝縮水の貯水量を取得するために液位計２１が設けられている。より詳しく言うと、液位計２１は、タンク６．１内で最大貯水量に達したこと、若しくはこれを上回ったことを取得することを目的としている。上述した液位計２１は、電子機器２６と電気的に接続されており、該電子機器２６は、液位計２１が取得するタンク６．１内における凝縮水の貯水量を判断する。
【００５４】
タンク６．１の底部には、開放状態で凝縮水をタンク６．１から排出可能な排出弁２４が設けられている。排出弁２４は、制御管路入力部２４１を備えており、制御管路入力部２４１は、第２圧縮段の出口圧力ｐ（２）を上述した第２圧縮装置２．２から逃がすように、圧力ｐ（制御）用の制御管路２３を介して、第２圧縮装置２．２の排出側に接続されている。制御管路２３内には、電子機器２６により駆動される制御弁２２が配置されている。
【００５５】
更に、制御管路２３内には、制御弁２２と、排出弁２４の制御管路入力部２４１との間には、通気弁２５が設けられている。該通気弁２５は、制御弁２２が制御管路２３を介した流れを遮断する際、制御弁２２と、排出弁２４との間に設けられた制御管路２３部分を大気に対して通気するように駆動される。これは、通気弁２５の一端側を制御弁２２と接続し、通気弁２５の他端側を電子機器２６により駆動することによりに行なうことが出来る。より詳しく説明すると、制御弁２２も、通気弁２５の機能を発揮するように形成することが出来る。制御弁を、例えば３方弁／２方弁として形成することでこれが実現可能である。
【００５６】
制御弁２２は、好ましくは磁気的に駆動されるサーボ弁として設計される。これにより、大きな断面を小さい制御力によって変化させることが可能となる。
【００５７】
排出弁２４は、制御管路入力部２４１に作用する圧力、またタンク６．１の出口と接続される、その入口と作用する圧力、更に付加力、好ましくは機械的動作力Ｋにより、駆動されるように形成されている。より詳しく説明すると、排出弁２４は、ＥＰ３９１  ２５０に記述されているダイヤフラム弁によるダイヤフラム弁として形成することが出来る。付加動作力Ｋは、方法クレームの閾値Ｐと、装置クレームの閾値Ｐとに相当する。
【００５８】
タンク６．１内で作用している圧力のｐ（タンク）＋  閾値Ｐが、制御管路入力部２４１に作用している圧力ｐ（入力）より低い場合、凝縮水が全く排出されないように、排出弁２４が閉塞するように形成されている。
【００５９】
逆に、タンク６．１内で作用している圧力ｐ（タンク）＋  閾値Ｐが、制御管路入力部２４１で作用している圧力ｐ（入力）より高い場合は、タンク６．１に蓄積された凝縮水を排出するように、排出弁２４がタンク６．１の出口を開放する。
【００６０】
電子機器２６は、液位計２１により得られるタンク６．１内における凝縮水の貯水量を判断するように設けられている。より詳しく説明すると、電子機器２６は、タンク６．１内における凝縮水の貯水量が最大貯水量より少ない場合、第２圧縮装置２．２の排出側の圧力ｐ（２）が、制御管路２３全体で、より詳しくは、排出弁２４の制御管路入力部２４１に作用するように、制御弁２２を開放して、該制御弁を駆動するように調整されている。
【００６１】
閾値Ｐは、好ましくは、排出弁２４内に設けられたバネ２４２により実現される。閾値Ｐは、多段圧縮機の何れの稼動状態（負荷動作、アイドルモード）においても設定され、以下の式が常に成り立つ。
ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（制御）及び
ｐ（タンク）＝ｐ（負）の時、好ましくは、ｐ（タンク）＜ｐ（大気）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（大気）または
ｐ（タンク）≧ｐ（大気）の時、より詳しくは、ｐ（タンク）＝ｐ（過大）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（大気）
【００６２】
更に、制御圧ｐ（制御）は、予め決められた閾値Ｐに適するように選択することが出来る。本実施の形態においては、適当な圧縮段（１．ｊ）の排出側から制御圧ｐ（制御）を引き出すことが出来る。以下の式が成り立ってはならない。
ｊ＝ｉ＋１
【００６３】
第２の状態（第２の変化）において、排出弁２４の全てのブ部分で大気圧が作用する場合、閾値Ｐは、即ち、この場合においてバネ２４２が、排出弁２４を開放した状態に維持している。
【００６４】
即ち、排出弁２４の制御管路入力部２４１内で制御圧ｐ（制御）が作用する場合、排出弁２４は常に閉塞されている。逆に、大気圧ｐ（大気）が制御管路入力部２４１内に作用する場合も、排出弁２４は、
・負荷状態において大気圧ｐ（大気）または平衡圧力ｐ（過大）に相当する圧力ｐ（タンク）がタンク６．１に働く場合、開放する。
・アイドリング状態において平衡圧力ｐ（負）に相当する圧力ｐ（タンク）がタンク６．１に働く場合、閉鎖する。
【００６５】
この特別な本実施の形態に関しては、これは以下の意味である。タンク６．１内の凝縮水の貯水量が、最大貯水量より少ない場合、制御弁２４の制御管路入力部２４１で制御圧ｐ（制御）が作用し、この制御圧は、第２圧縮段２．１における圧縮装置２．２の排出側では、圧力ｐ（２）によって実質的に与えられる。一方、排出弁２４の入口におけるタンク内６．１では、ガス圧ｐ（タンク）が作用し、上述したガス圧は、第１圧縮段２．１における排出側のガス圧ｐ（１）に実質的に相当する。制御圧
ｐ（入力）＝ｐ（制御）＝ｐ（２）≠ｐ（大気）
が、制御管路入力部２４１に作用する。上述した方法により閾値Ｐを選択するにあたって、多段圧縮機のいずれの稼動状態においても、以下の条件が常に成り立つ。
ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（制御）
アイドリング状態及び負荷状態を意味する稼動状態により、上記条件が常に成り立つが、多段圧縮機のスイッチをオフ状態に切り替えた状態ではない。従って、タンク６．１内の凝縮水が最大貯水量に達するまで、排出弁２４は閉塞されたままである。
【００６６】
一旦、タンク６．１内の凝縮水が、最も高い最大貯水量に達すると、液位計２１によりこの状態が記録され、電子機器２６は、制御弁２２を閉塞するための制御信号を生成する。同時に、制御弁２２と排出弁２４との間に接続されている制御管路２３部分は、通気弁２５を介して大気圧ｐ（大気）で排気される。結果的に、排出弁２４の制御管路入力部２４１では大気圧ｐ（大気）が作用する。
【００６７】
多段圧縮機の負荷状態において、タンク内６．１に作用する圧力ｐ（タンク）は大気圧を超える。従って、以下の式が常に成り立つ。
ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（入力）＝ｐ（大気）
但し、ｐ（１）＞ｐ（大気）
【００６８】
従って、多段圧縮機の負荷状態において、タンク６．１内において最大貯水量に達するか、若しくはこれを上回ると速やかに、そこから凝縮水が排出出来るように、排出弁２４はタンク６．１の出口を開放する。
【００６９】
圧縮装置全体のスイッチを切ると、該圧縮装置の全ての部分は、特にタンク６．１内は大気圧ｐ（大気）となる。また、排出弁２４の制御管路入力部２４１で大気圧が作用する。従って、この場合もまた以下の式が成り立つ。
ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（入力）＝ｐ（大気）
但し、ｐ（タンク）＝ｐ（大気）
すると、凝縮水を排出するために排出弁２４が常に開放される。
【００７０】
逆に、多段圧縮機がアイドリング状態にあるときは、タンク６．１には、大気圧ｐ（大気）以下の圧力ｐ（タンク）が、より詳しくは圧力ｐ（負）が働く。この場合、以下の式が成り立つ。
ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（入力）＝ｐ（大気）
但し、ｐ（タンク）＝ｐ（１）＜ｐ（大気）及びこれによって閾値Ｐが選択される。
【００７１】
その結果、排出弁２４は閉塞されたままである。
【００７２】
タンク６．１に負圧ｐ（負）が働くと、上述した本発明に係る装置は、排出弁２４の開放を確実に防止する。従って、周囲の大気がタンク６．１の出口に位置する凝縮水排出装置２を通過して、タンク６．１内及びそれと結合された第１圧縮段１．１、より詳しくは、第１圧縮装置２．１内に進入することが確実に防止される。その結果、タンク６．１に蓄積される凝縮水が、第１圧縮段に、また第２圧縮段にも全く通過しなくなる。従って、多段ガス圧縮機はいずれの稼動状態においても確実に安全な状態にある。
【００７３】
上述した例示実施例の本発明に係る装置は、このようにして、本発明に係る方法の個々のステップを実行している。多段圧縮機の多様な稼動状態において、トラップ４．１で生成された凝縮水は、タンク６．１に蓄積される。タンク６．１内における凝縮水の貯水量は、液位計２１により取得され、液位計２１により取得されるその貯水量は、電子機器２６により判断される。制御管路２３を介して、制御圧ｐ（制御）が働き、該制御圧は、第２圧縮段１．２における排出側の圧力ｐ（２）に実質的に相当する。従って、制御圧ｐ（制御）は、常にタンク内の圧力ｐ（タンク）より高い。圧縮ガスシステムが動作状態にある場合、制御圧ｐ（制御）は常に大気圧をより高い。電子機器２６は、排出弁２４の制御管路入力部２４１で、以下の圧力ｐ（入力）を与えている。
ｉ）タンク６．１内の最大貯水量にまだ達していない時、若しくはまだ上回っていない時の、制御圧ｐ（制御）（ここでは、制御圧は、第２圧縮段１．２の排出側の圧力ｐ（２）と等しい）に実質的に相当する圧力ｐ（入力）或いは、
ｉｉ）タンク６．１内の最大貯水量に達した時、若しくは上回った時の、大気圧ｐ（大気）に実質的に相当する圧力ｐ（入力）
【００７４】
タンク６．１に設けられ、凝縮水をタンク６．１から排出するために設けられた排出弁２４の位置は、タンク６．１内の圧力ｐ（タンク）、制御管路入力部２４１の圧力ｐ（入力）、何も無い場合は大気圧の排出弁２４の排出側の圧力、及び閾値により制御されている。凝縮水排出用の排出弁２４は、
ｉｉｉ）圧力ｐ（入力）が、タンク６．１内の圧力ｐ（タンク）＋  排出弁内のバネ２４２により取得される閾値Ｐより高い場合（高い限りにおいて）は、閉塞される。即ち、
ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（入力）及び
ｉｖ）制御管路入力部２４１内の圧力ｐ（入力）が、タンク６．１内の圧力ｐ（タンク）＋  閾値Ｐより低い場合は、開放される。即ち、
ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（入力）
【００７５】
より詳しくは、本発明に係る方法は、例示実施形態に示す凝縮水排出装置により実行される。即ち、排出弁２４内のバネ２４２により取得される閾値Ｐを、多段圧縮機の（上述した）いずれの稼動状態において選択する際、以下の式が成り立つ。
ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（制御）及び
ｐ（タンク）＝ｐ（負）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＜ｐ（大気）または
ｐ（タンク）＝ｐ（過大）の時、ｐ（タンク）＋Ｐ＞ｐ（大気）
【００７６】
追加的な予防策として、電子機器２６が、負荷動作からアイドリング状態及び逆転状態までの、稼動状態における変化を検出させるように設けることも出来る。そのような稼動状態の変化がある場合、タンク内の圧力は、例えばｐ（過大）などの平衡な値から、例えばｐ（負）などの他の値に変化する。タンク６．１内に圧力が生じる場合もあるが、この圧力によって、本発明に係る凝縮水排出装置、及び本発明に係る方法により、タンク６．１が負圧を受けても、排出弁２４の開放を防止することが出来る。この状態を回避するため、タンク６．１内における凝縮水の最大貯水量に達した時でさえ、平衡圧力ｐ（過大）、または圧力ｐ（負）に実質的に達するまで、電子機器２６が制御弁２２を開放しないように構成することも出来る。
【００７７】
圧力センサを付加することにより、タンク６．１内の有効な圧力を検出して、これを実現させることも可能である。より詳しく言うと、タンクが、本発明に係る方法が安全に機能するような圧力を受けているときだけ、電子機器２６が制御弁２２を作動させるようにする。
【００７８】
上述した制御は、別の選択肢として、時間回路により実現することも可能である。この場合、その時定数は、多段圧縮機の技術データに適するように選択されることが好ましい。
【００７９】
本発明に係る方法を有利に発展させるため、タンク６．１内における凝縮水が最大貯水量に達した場合に、多段圧縮機の稼動状態を取得して、タンク６．１から凝縮水を第一に排出させるために、電子機器２６を設けた。本発明に係る装置の上述した実施の形態では、負圧がより詳しくはｐ（負）がタンクに働くと、これは不可能である。多段圧縮機の危険な稼動状態の発生を回避するため、このような場合に電子機器２６はエラーメッセージを生成するように構成されている。このエラーメッセージは、例えば多段圧縮機のスイッチを切るために、あるいは少なくとも大気圧ｐ（大気）または大気圧より高い圧力がタンク６．１内に発生するように負荷動作を元に戻すために用いられる。その結果、タンク６．１から凝縮水を確実に排出することが出来る。
【００８０】
圧縮機においてほとんどの適用状態及びアイドルモードにおいて、上述した実施の形態が確実な解決法となるように、第１圧縮段のトラップ４．１で凝縮水はほとんど生成されない。このような理由から、アイドルモードにおいて、タンク内に凝縮水が大量に蓄積して最大貯水量を超えるような問題あるケースは、全くありそうもない。これは、タンク６．１内における予期しない凝縮水の生成や、例えば冷却水などの他の液体の生成を示す別のエラー警告を容易に発するのに利用されている。その圧力ｐ（タンク）は、タンク内に設けられた液位計により取得される。多段圧縮機におけるアイドルモードの指示器である負圧ｐ（負）がタンク６．１に働くと、そして、同時に液位計２１が、タンク内が最大貯水量に達したか、若しくは上回ったことを知らせる信号を送ると、電子機器２６は警告メッセージを伝える。アイドルモードで、タンク６．１内には凝縮水がほとんど生成されないので、タンク６．１内に液体が大量に存在する場合、多段圧縮機における不良、例えば、冷却水漏れと考えられる。多段圧縮機のアイドルモードにおいて、最大限に生成され得る少量の凝縮水を集めたとしても十分であるようにタンク６．１の体積を決定するときに、この方法が最大限に利用される。循環する圧縮ガスの量から、上述した凝縮水の量を計算して必要な寸法を求めることが出来る。
【００８１】
更に、タンク６．１内の最大貯水量に達した後、若しくは上回った後、制御弁２２が駆動され、所定の時間内で再び最大貯水量が減少しない時、警告メッセージが生成される。これはまた、例えば排出弁２４やそれに接続された排出部分が詰まったり、大量の冷却水が生成されてしまう等の、多段圧縮機内のエラーを示す。本発明によると、タンクに負圧ｐ（負）が働くと排出弁が開放されないので、タンク内に設けられた圧力ゲージからタンク６．１内が負圧であると信号が送られた場合には、不良メッセージを削除することが出来る。
【００８２】
しかしながら、特別なケースや、多段圧縮機のアイドルモードにおいて、第１圧縮段やそれに続く圧縮段のトラップ４．１で凝縮水が大量に生成されると、アイドルモードであっても、第１圧縮段のタンク６．１から、またそれに続く圧縮段のタンクから、凝縮水を確実に排出するように本発明に係る方法、及び本発明に係る装置を発展させることは容易である。この目的のために、大気圧より低い圧力ｐ（タンク）が働くタンク６．１が最大許容貯水量に達する時、若しくは上回る時、マニホールド５．１を介してタンク６．１へ凝縮水が流れるのを気密構造により遮断されるように、本発明に係る方法は開発される。同時に、タンクには少なくとも大気圧と同等、または大気圧を超える過大圧力に相当する圧力が働くようにする。
【００８３】
従って、同様に多段圧縮機におけるアイドルモードにおいて、タンク６．１内で少なくとも大気圧と同等な圧力ｐ（タンク）が作用する。メインクレームで述べた方法と合わせると、多段圧縮機がアイドルモードであっても、タンク６．１内に蓄積された凝縮水を何ら問題なく排出することが出来る。加えて、負圧を受けたタンクから凝縮水を排出するために、以下に説明する方法及び装置もまた、従来の凝縮水排出装置と一緒にうまく利用することが出来る。
【００８４】
この目的に必要な発展形態を図３に示す。サーボ管路９４は、制御弁２２と第２圧縮段１．２の圧縮装置２．２の排出側との間の制御管路２３から分岐されており、タンク６．１における上流側の排出パイプ５．１に設けられた供給停止部９１のサーボ管路入力部９１１に至る。サーボ圧ｐ（サーボ）がサーボ管路入力部９１１に作用すると、該供給停止部９１は、マニホールド５．１を介したタンク６．１内への凝縮水の流れを遮断する。一般的に、使用されるサーボ圧は少なくとも大気圧であり、好ましくは大気圧よりも大きな過大圧力である。本例示実施形態においては、第２圧縮装置２．２の排出側の圧力ｐ（２）は、サーボ圧ｐ（サーボ）として使用される。
【００８５】
制御管路２３の分岐点と供給停止部９１との間のサーボ管路９４には、差動圧力停止部９３が設けられている。該差動圧力停止部９３には、制御管路入力部９３１が設けられており、また、大気圧より低い負圧、より詳しくはｐ（負）が、第２制御管路９６を介して、タンク６．１のガス空間と接続されている制御管路入力部９３１に作用する場合に、差動圧力停止部９３がサーボ管路９４を閉塞するように設計されている。
【００８６】
差動圧力停止部９３と、供給停止部９１との間には、サーボ管路９４の分岐路が設けられている。この分岐路から、通気管路９５がタンク６．１のガス空間へ通じている。タンク６．１ではそれ自身の構造により、該通気管路９５を経由して少なくとも大気圧ｐ（大気）に達したサーボ圧ｐ（サーボ）が働く。
【００８７】
更に、差動圧力停止部９３と、制御管路２３の分岐点との間のサーボ管路９４に、電子機器２６により駆動されるサーボ弁９２が設けられている。タンク６．１内における凝縮水の最大貯水量に（まだ）達しない場合に、サーボ弁９２が、サーボ管路９４を介して差動圧力停止部９３へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れを遮断するように、電子機器２６が駆動自在に設けられている。同時に、該サーボ弁と、差動圧力停止部９３との間に配置されるサーボ管路９４の部分が、サーボ弁９２により大気圧で排気される。サーボ弁９２は、更に３方弁／２方弁として形成されるのが好ましい。その結果、差動圧力停止部９３はサーボ圧でなくなり、従って供給停止部９１もまたサーボ圧ｐでなくなる。即ち、タンク６．１内における凝縮水の最大貯水量に（まだ）達しない時、若しくは上回らない時、供給停止部９１は開放されたままであり、タンク６．１は、通気管路９５を経由してサーボ圧ｐ［＝ｐ（２）］で通気されない。
【００８８】
逆に、最大貯水量に達すると、サーボ弁９２は、電子機器２６の駆動により差動圧力停止部９３へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れを解放する。
【００８９】
タンク６．１に過大圧力が、より詳しくは圧力ｐ（過大）が働くと、サーボ管路９４を経由した供給停止部９１へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れ、及び通気管路９５を経由したタンク６．１のガス空間へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れを、差動圧力停止部９３は遮断したままにしておく。その結果、供給停止部９１は解放されたままになり、凝縮水が、排出パイプ５．１を介してタンク６．１へ流され、該タンク６．１は、第１圧縮段２．１の排出側の圧力に実質的に相当する圧力が働いた状態に維持される。
【００９０】
逆に、タンク６．１に、負圧を、より詳しくは圧力ｐ（負）が働くと、差動圧力停止部９３は、サーボ管路９４を経由した供給停止部９１へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れ、及び通気管路９５を経由したタンク６．１のガス空間へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れを解放する。その結果、供給停止部９１は閉塞され、もはや凝縮水は、排出パイプ５．１を経由してタンク６．１内に流れなくなる。タンク６．１は、通気管路９５を経由して、第２圧縮装置２．１における排出側の圧力に実質的に相当するサーボ圧ｐ（サーボ）で通気される。従って、弁や管路の断面を設計するにあたって、タンク６．１内における圧力を、少なくとも大気圧ｐ（大気）にまで、より詳しくは第２圧縮装置２．１における排出側の圧力ｐ（２）にまで早く高めることが可能である。上述した説明のように、本発明に係る方法、及び本発明に係る装置により、凝縮水をタンク６．１から、簡単に排出することが出来る。
【００９１】
タンク６．１内の最大許容貯水量に達する時、若しくは上回る時、蓄積された凝縮水をタンク６．１から完全に排出するまで、差動圧力停止部９３へのサーボ圧ｐ（サーボ）の流れを解放したままにするように電子機器２６によりサーボ弁９２を駆動する。この目的のために、例えば、低液位を取得するような、タイムスイッチなど、センサ制御凝縮水排出装置に関連して使う全ての従来技術による方法を有効に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の凝縮水排出装置により、集められた凝縮水を排出する、負圧が働く凝縮水用タンクを備えた、多段圧縮機の概略図である。
【図２】図２は、上述と同一の多段圧縮機の概略図であり、本発明による凝縮水排出装置は関連するタンクから凝縮水を排出するために使用される。
【図３】図３は、負圧を受けたタンクからの排出が可能な図２の凝縮水排出装置の発展図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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