<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Drucklufttrockner mit einem ein Expansionsventil, einen Kompressor, einen Kondensator und einen Verdampfer umfassenden Kältemittelkreislauf und mit einem vom Verdampfer beaufschlagbaren Kondensatabscheider, der Anschlüsse einerseits zum Zuführen der Druckluft und andererseits zum Abführen der getrockneten Druckluft sowie des abgeschiedenen Kondensats aufweist.
Um einen geringen Feuchtigkeitsgehalt einer von Kompressoren verdichteten Luft zu gewährleisten, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, in einem Druckluftkreislauf einen Kondensatabscheider eines Drucklufttrockners einzubringen. Hiezu beaufschlagt ein Kältemittelkreislauf den Kondensatabscheider kälteseitig, womit sich mit einer Abkühlung der Druckluft Kondenswasser abscheidet. Damit kann sowohl die Lebensdauer der an den Druckluftkreislauf angeschlossene Werkzeuge als auch deren Wirkleistung verbessert werden, wobei es sich herausgestellt hat, dass mit einer relativen Feuchtigkeit der Druckluft unter 20% die besten Ergebnisse zu erreichen sind.
Um aber auch bei hohen Volumenmengen an Druckluft diese relative Luftfeuchtigkeit stets gewährleisten zu können, was insbesondere beim Einschalten der Druckluftwerkzeuge von Schwierigkeit ist, werden die Kältemittelkreisläufe der bekannten Drucklufttrockner stets mit deren maximalen Kühlleistung betrieben, so dass solche Drucklufttrockner vergleichsweise hohe Betriebskosten aufweisen. Ausserdem bedingt ein stets mit maximaler Kühlleistung betriebener Kältemittelkreislauf häufig eine Wartung, so dass derartige Drucklufttrockner eine niedrige Standzeit besitzen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Drucklufttrockner der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass auf einfache konstruktive Weise die Betriebskosten eines Drucklufttrockners verringert werden können, ohne dass damit die Gefahr eines höheren Verschlei- #es der Druckluftwerkzeuge besteht.
Ausgehend von einem Drucklufttrockner der eingangs geschilderten Art, löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die zumindest nach von der Temperatur der Druckluft im Kondensatabscheider abhängigen, von Sensoren aufgenommenen Parametern den Kältemitteldurchfluss durch den Verdampfer im Sinne eines Erreichens einer Drucklufttemperatur im Kondensatabscheider knapp unter dem Taupunkt der zugeführten Druckluft regelt.
Ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die zumindest nach von der Temperatur der Druckluft im Kondensatabscheider abhängigen, von Sensoren aufgenommenen Parametern beaufschlagt wird, so besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, eine besonders gute und einfache Regelung aufzubauen, mit der der Kältemitteldurchfluss durch den Verdampfer im Sinne eines Erreichens einer Drucklufttemperatur im Kondensatabscheider knapp unter dem Taupunkt der zugeführten Druckluft geregelt werden kann. Damit sind alle Voraussetzungen für eine ausreichend schnelle Regelung des Kältemittelkreislaufs geschaffen, und zwar in dem der Verdampfer entsprechend der im Kondensatabscheider vorherrschenden Temperatur beaufschlagt wird.
Deshalb können auch hohen Mengenanforderungen an zu trocknender Druckluft genügt werden, ohne mit schwankender relativen Luftfeuchtigkeit der getrockneten Druckluft rechnen zu müssen. Insbesondere zeichnet sich der erfindungsgemässe Drucklufttrockner aber mit seinen geringen Betriebskosten aus, weil eben der Kältemittelkreislauf im Gegensatz zum Stand der Technik nur dann mit seiner maximalen Leistung betrieben wird, wenn dementsprechend auch eine maximale Kühlleistung vom Kondensatabscheider angefordert wird.
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die Steuereinrichtung aus einem Speicher einen Temperaturwert für den Taupunkt der Druckluft einliest und dann in Abhängigkeit des Vergleichs des eingelesenen Temperaturwerts zum parameterabhängigen Temperaturwert den Kältemitteldurchfluss durch den Verdampfer regelt.
Mit einem Regeln der Drehzahl des als Antrieb für den Kompressor vorgesehenen Elektromotors durch die Steuereinrichtung kann auf einfache Weise die Temperatur im Kondensatabscheider eingestellt werden, was verglichen zu einem Ändern des Kältemitteldurchflusses durch das Expansionsventil den Vorteil mit sich bringt, dass damit der Leistungsverbrauch des Kältemittelkreislaufs verringert werden kann. Denn je nach geforderter Kältebeaufschlagung des Kondensatabscheiders kann ja so der Elektromotor drehzahl- bzw. leistungsgerecht betrieben werden.
Mit einem Luftmengensensor für die dem Drucklufttrockner zugeführte Druckluft zur Beaufschlagung der Steuereinrichtung mit entsprechenden Parametern ist es der Steuereinrichtung ohne weiteres möglich, die Kältebeaufschlagung des Kondensatabscheiders so zu regeln, dass die
<Desc/Clms Page number 2>
entsprechende Kühlleistung dem Kondensatabscheider zur Verfügung steht. Ausserdem können auch auf bevorzugter Weise mit einem Temperatursensor am Kondensatabscheider die für die Steuerung notwendigen Parameter aufgenommen werden. Wobei auch eine Verwendung beider Sensoren vorstellbar ist, um so eine genauere und schnellerer Regelung zu erreichen.
Ist mit dem Speicher zum Ein- und Auslesen der Taupunkttemperatur eine Anzeige- und Ausgabeeinrichtung verbunden, so kann vom Bedienpersonal der Temperaturwert im Speicher verändert sowie zur Kontrolle eingesehen werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es wird eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Drucklufttrockners gezeigt.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen Kältemittelkreislauf 1 auf, der ein Expansionsventil 2, einen Kompressor 3, einen Kondensator 4 und einen Verdampfer 5 umfasst. Der Verdampfer 5 beaufschlagt den Kondensatabscheider 6, der einen Anschluss 7 zum Zuführen der Druckluft und einen Anschluss 8 zum Abführen der getrockneten Druckluft aufweist. Zusätzlich ist am Kondensatabscheider 6 ein Abfluss 9 für das aus der Druckluft abgeschiedene Kondensat 10 vorgesehen. Eine Steuereinrichtung 11 regelt den Kältemitteldurchfluss durch den Verdampfer 5, und zwar in dem der Motor 12 des Kompressors 3 drehzahlgeregelt wird. Somit kann ein Erreichen einer Drucklufttemperatur im Kondensatabscheider 6 knapp unter dem Taupunkt der zugeführten Druckluft erzielt werden, was den Leistungsverbrauch des Motors 12 stets an die Mengenanforderungen an zu trocknender Druckluft anpasst.
Zum Erfassen der Temperatur der Druckluft im Kondensatabscheider 6 sind Sensoren 13 und 14 vorgesehen, die mit ihren Parametern die Steuereinrichtung 11 beaufschlagen. Wobei als Sensor 13 ein Temperatursensor am Kondensator angebracht ist und der Sensor 14 ein Luftmengensensor darstellt. Desweiteren weist der Kondensator 4 Kühlrippen 18 auf.
Die Steuereinrichtung 11 liest aus einem Speicher 15 einen Temperaturwert 16 für den Taupunkt der Druckluft ein und regelt in Abhängigkeit des Vergleichs des eingelesenen Temperaturwerts 16 zum parameterabhängigen Temperaturwert den Kältemitteldurchfluss durch den Verdampfer 5.
Der Speicher 15 ist mit einer Anzeige- und Ausgabeeinrichtung 17 verbunden, mit der der abgespeicherte Temperaturwert 16 gelesen bzw. angepasst werden kann.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Drucklufttrockner mit einem ein Expansionsventil, einen Kompressor, einen Kondensator und einen Verdampfer umfassenden Kältemittelkreislauf und mit einem vom Verdampfer beaufschlagbaren Kondensatabscheider, der Anschlüsse einerseits zum Zuführen der
Druckluft und andererseits zum Abführen der getrockneten Druckluft sowie des abge- schiedenen Kondensats aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (11) vorgesehen ist, die zumindest nach von der Temperatur der Druckluft im Kondensat- abscheider (6) abhängigen, von Sensoren (13,14) aufgenommenen Parametern den Käl- temitteldurchfluss durch den Verdampfer (5) im Sinne eines Erreichens einer Drucklufttem- peratur im Kondensatabscheider (6) knapp unter dem Taupunkt der zugeführten Druckluft regelt.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a compressed air dryer with an expansion valve, a compressor, a condenser and an evaporator comprising a refrigerant circuit and acted upon by the evaporator Kondensatabscheider having connections on the one hand for supplying the compressed air and on the other hand for discharging the dried compressed air and the separated condensate.
In order to ensure a low moisture content of a compressed air from compressors, it is known from the prior art to introduce a condensate separator of a compressed air dryer in a compressed air circuit. For this purpose, a refrigerant circuit acts on the condensate separator on the cold side, whereby condensate separates with a cooling of the compressed air. Thus, both the life of the connected to the compressed air circuit tools and their effective power can be improved, it has been found that with a relative humidity of the compressed air below 20%, the best results can be achieved.
However, in order always to be able to ensure this relative humidity at high volumes of compressed air, which is particularly difficult when switching on the compressed air tools, the refrigerant circuits of the known compressed air dryer are always operated with their maximum cooling capacity, so that such compressed air dryer have comparatively high operating costs. In addition, a refrigerant circuit which is always operated with maximum cooling power often requires maintenance, so that such compressed air dryers have a short service life.
The invention is therefore based on the object, a compressed air dryer of the type described in such a way that the operating costs of a compressed air dryer can be reduced in a simple constructive manner, without causing the risk of higher wear # of compressed air tools.
Based on a compressed air dryer of the type described above, the invention solves the problem set by the fact that a control device is provided which at least after the temperature of the compressed air in the condensate-dependent, recorded by sensors parameters the refrigerant flow through the evaporator in the sense of reaching a compressed air temperature controls in the condensate just below the dew point of the supplied compressed air.
If a control device is provided, which is acted upon at least by the temperature of the compressed air in the condensate dependent, recorded by sensors parameters, so there is a simple way to build a particularly good and simple control, with the refrigerant flow through the evaporator in terms of Reaching a compressed air temperature in the condensate just below the dew point of the supplied compressed air can be controlled. Thus, all conditions for a sufficiently fast control of the refrigerant circuit are created, in which the evaporator is acted upon in accordance with the prevailing in the condensate temperature.
Therefore, even high volume requirements to be dried compressed air can be satisfied without having to expect fluctuating relative humidity of the dried compressed air. In particular, the inventive compressed air dryer is characterized by its low operating costs, because just the refrigerant circuit is operated in contrast to the prior art only with its maximum power, if accordingly a maximum cooling capacity is required by the condensate.
Particularly simple construction conditions arise when the control unit reads in a temperature value for the dew point of the compressed air from a storage and then regulates the refrigerant flow through the evaporator as a function of the comparison of the read temperature value to the parameter-dependent temperature value.
By controlling the rotational speed of the electric motor provided as a drive for the compressor by the control device, the temperature in the condensate separator can be easily adjusted, which has the advantage compared to changing the refrigerant flow through the expansion valve, thereby reducing the power consumption of the refrigerant cycle can be. Because depending on the required Kältebeaufschlagung the Kondensatabscheiders yes so the electric motor can be operated speed or performance.
With an air flow sensor for the compressed air dryer supplied compressed air for acting on the control device with appropriate parameters, it is the control device readily possible to regulate the Kältebeaufschlagung the condensate so that the
<Desc / Clms Page number 2>
corresponding cooling capacity is the condensate separator available. In addition, the parameters necessary for the control can also be recorded in a preferred manner with a temperature sensor on the condensate separator. Where also a use of both sensors is conceivable, so as to achieve a more accurate and faster control.
If a display and output device is connected to the memory for reading in and out of the dew-point temperature, the temperature value in the memory can be changed by the operator and viewed for checking purposes.
In the drawing, the subject invention is shown, for example. A schematic representation of the compressed air dryer according to the invention is shown.
The illustrated embodiment has a refrigerant circuit 1, which comprises an expansion valve 2, a compressor 3, a condenser 4 and an evaporator 5. The evaporator 5 acts on the Kondensatabscheider 6, which has a connection 7 for supplying the compressed air and a connection 8 for discharging the dried compressed air. In addition, a drain 9 is provided for the separated from the compressed air condensate 10 at the condensate. A control device 11 controls the refrigerant flow through the evaporator 5, in which the engine 12 of the compressor 3 is speed-controlled. Thus, reaching a compressed air temperature in the condensate 6 can be achieved just below the dew point of the supplied compressed air, which always adapts the power consumption of the engine 12 to the volume requirements of compressed air to be dried.
For detecting the temperature of the compressed air in the condenser 6 sensors 13 and 14 are provided, which act on the control device 11 with their parameters. As a sensor 13, a temperature sensor is mounted on the capacitor and the sensor 14 is an air flow sensor. Furthermore, the condenser 4 has cooling fins 18.
The control device 11 reads from a memory 15 a temperature value 16 for the dew point of the compressed air and regulates the refrigerant flow through the evaporator 5 as a function of the comparison of the read temperature value 16 to the parameter-dependent temperature value.
The memory 15 is connected to a display and output device 17, with which the stored temperature value 16 can be read or adjusted.
CLAIMS:
Compressed air dryer with an expansion valve, a compressor, a condenser and an evaporator comprehensive refrigerant circuit and with an acted upon by the evaporator condensate separator, the connections on the one hand for supplying the
Compressed air and on the other hand for discharging the dried compressed air and the separated condensate, characterized in that a control device (11) is provided which at least depends on the temperature of the compressed air in the condensate separator (6), by sensors (13, 14) records the refrigerant flow through the evaporator (5) in the sense of reaching a compressed air temperature in the condensate separator (6) just below the dew point of the supplied compressed air.