DE69223325T2

DE69223325T2 - INLET CONTROL DEVICE FOR COMPRESSORS

Info

Publication number: DE69223325T2
Application number: DE69223325T
Authority: DE
Inventors: Anthony Kitchener
Original assignee: Cash Engineering Research Pty Ltd
Current assignee: Cash Engineering Research Pty Ltd
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: ATE160617T1; EP0608311A4; AU668110B2; EP0608311B1; EP0608311A1; WO1993008404A1; JPH07500167A; AU2790792A; ES2112333T3; DE69223325D1

Abstract

A flooded compressor control system that comprises a flooded compressor (11), an inlet throttle valve (14) and a final filter (25) mounted separately from a separator vessel (23) wherein the inlet throttle valve (14) and the final filter (25) form a combined assembly, the final filter (25) further incorporates a minimum pressure valve (28) that controls the discharge of clean compressed gas from the final filter (25) resulting in a reduction in the number of pipe joints in the system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserungen in Kompressorsystemen oder ihren Bestandteilen, und insbesondere auf geflutete Kompressorsysteme (flooded compressor systems), die Schrauben oder andere Drehelemente zum Komprimieren des Gases verwenden.The invention relates to improvements in compressor systems or their components, and in particular to flooded compressor systems which use screws or other rotating elements to compress the gas.

Systeme der genannten Art wiesen üblicherweise eine Anzahl von Hauptbestandteilen einschließlich einer Schraubenkompressoreinheit, die zur Aufnahme von zu komprimierender Luft durch ein Einlaßfilter geeignet ist, und eines Hauptdrosselventus auf. Schmieröl wird ebenfalls in die Schraubenkompressoreinheit nahe ihrer Einlaßzone eingeleitet, und eine Mischung von komprimiertem Gas und Öl wird aus dieser Einheit ausgestoßen und muß in einem Separatorgefäß getrennt werden. Im Separatorgefäß angesarrimeltes Öl wird über ein Filter und einen Ölkühler zur Schraubenkompressoreinheit zurückgeleitet, und saubere komprimierte Luft wird aus dem Separatorgefäß abgegeben. Die abgegebene komprimierte Luft strömt normalerweise durch ein Koaleszenzendfilter zur Beseitigung aller verbleibender Öltröpfchen, das gewöhnlich innerhalb des Hauptseparatorgefäßes oder in Verbindung mit diesem angeordnet ist, wobei die in EP-121 999 B erläuterten Probleme entstehen. Ferner wird ein Minimaldruckventil in die Auslaßleitung für saubere komprimierte Luft aus dem Separatorgefäß so eingebaut, daß das Ventil bis zu dem Zeitpunkt geschlossen bleibt, in welchem der Gasdruck im Separatorgefäß einen vorbestimmten Minimalwert übersteigt. Gewöhnlich wird das komprimierte Gas in ein Speichergefäß ausgegeben, aus welchem es für den gewünschten Endzweck abgezogen wird. Der Druck im Speichergefäß wird zur Steuerung des Betriebes der Kompressoreinheit verwendet. Eine typische Anordnung dieser Art ist in EP-130 662 B beschrieben. Eine Schwierigkeit bei diesen Systemen besteht in der physischen Größe der gesamten Pakkung, die auch eine nachteilige Wirkung auf die Herstellungskosten hat. Ferner hat auch die Anzahl von Verbindungsrohren und entsprechenden Verbindungsstellen, die mögliche Leckprobleme hervorrufen können, eine nachteilige Wirkung auf die Herstellungskosten. Ferner ergibt auch der Einbau des Endfilterelements in das Separatorgefäß wesentliche Herstellungsvorgänge, die ebenfalls eine nachteilige Wirkung auf die Produktionskosten des Systems haben.Systems of the type mentioned have typically comprised a number of main components including a screw compressor unit adapted to receive air to be compressed through an inlet filter and a main throttle valve. Lubricating oil is also introduced into the screw compressor unit near its inlet zone and a mixture of compressed gas and oil is discharged from this unit and must be separated in a separator vessel. Oil collected in the separator vessel is returned to the screw compressor unit via a filter and oil cooler and clean compressed air is discharged from the separator vessel. The discharged compressed air normally passes through a coalescing final filter to remove any remaining oil droplets, usually located within or in connection with the main separator vessel, giving rise to the problems discussed in EP-121 999 B. Furthermore, a minimum pressure valve is installed in the outlet line for clean compressed air from the separator vessel so that the valve remains closed until the gas pressure in the separator vessel exceeds a predetermined minimum value. Usually, the compressed gas is discharged into a storage vessel from which it is withdrawn for the desired end use. The pressure in the storage vessel is used to control the operation of the compressor unit. A typical arrangement of this type is in EP-130 662 B. A difficulty with these systems is the physical size of the entire package, which also has an adverse effect on the manufacturing costs. Furthermore, the number of connecting pipes and corresponding joints, which can cause possible leakage problems, also has an adverse effect on the manufacturing costs. Furthermore, the installation of the final filter element in the separator vessel also results in significant manufacturing operations, which also have an adverse effect on the production costs of the system.

AU-284 787 beschreibt ein geflutetes Kompressorsystem, das eine zweistufige Kompressoreinheit mit einem Einlaßdrosselventil und ein getrenntes Separatorgefäß mit einer innerhalb des Separatorgefäßes montierten Filteranordnung aufweist. Die verschiedenen größeren Einrichtungen, wie die Kompressoreinheit und das Separatorgefäß, sind durch eine Vielzahl von Rohren miteinander verbunden.AU-284 787 describes a flooded compressor system comprising a two-stage compressor unit with an inlet throttle valve and a separate separator vessel with a filter assembly mounted within the separator vessel. The various major devices, such as the compressor unit and the separator vessel, are connected to one another by a plurality of pipes.

AU-118 772 beschreibt ein geflutetes Kompressorsystem, bei welchem die Kompressoreinheit komprimiertes Gas und verbessertes Öl direkt in einen Behälter ausgibt, der an der Kompressoreinheit angebracht ist. Komprimiertes Gas und verbessertes Öl strömt vom Behälter durch eine Rohrverbindung zu einem getrennten Separatorgefäß, wo Öl vom Gas ohne Verwendung eines Filters getrennt wird.AU-118 772 describes a flooded compressor system in which the compressor unit discharges compressed gas and improved oil directly into a vessel attached to the compressor unit. Compressed gas and improved oil flows from the vessel through a pipe connection to a separate separator vessel where oil is separated from the gas without the use of a filter.

Die Britische Patentanmeldung Nr. 2 020 748 beschreibt ein geflutetes Kompressorsystem, in welchem die Kompressoreinheit wenigstens teilweise innerhalb des Druckgefäßes angebracht ist und komprimiertes Gas und Öl direkt in das Druckgefäß liefert. Die Kompressoreinheit wird durch einen auf dem Druckgefäß angebrachten Motor angetrieben, und ein Feinölseparator ist auf dem Druckgefäß angebracht, um Öl aus dem durch das Druckgefäß strömenden komprimierten Gas zu entfernen. Rohre verbinden die verschiedenen Teile des Kompressorsystems miteinander.British Patent Application No. 2 020 748 describes a flooded compressor system in which the compressor unit is mounted at least partially within the pressure vessel and supplies compressed gas and oil directly into the pressure vessel. The compressor unit is driven by a motor mounted on the pressure vessel and a fine oil separator is mounted on the pressure vessel to remove oil from the compressed gas flowing through the pressure vessel. Pipes connect the different parts of the compressor system.

DE-3 445 400 A beschreibt eine Ölseparator- oder Filteranordnung für die Verwendung mit einem gefluteten Kompressorsystem, wobei das ringförmige Filterelement innerhalb eines äußeren Gehäuses angeordnet ist. Ölbeladenes komprimiertes Gas tritt in das äußere Gehäuse an einer unteren Stelle ein, wobei komprimiertes Gas durch das ringförmige Filterelement zu Auslaßkanälen in einem oberen Plattenverschluß des äußeren Gehäuses strömt. Das äußere Gehäuse ist zweiteilig ausgeführt, wobei das Filterelement mit einem ersten Teil verbunden ist und ein zweiter becherförmiger Teil, der den größten Teil des äußeren Gehäuses bildet, mit dem ersten Teil verbunden werden kann.DE-3 445 400 A describes an oil separator or filter assembly for use with a flooded compressor system, wherein the annular filter element is arranged within an outer housing. Oil-laden compressed gas enters the outer housing at a lower location, with compressed gas flowing through the annular filter element to outlet channels in an upper plate closure of the outer housing. The outer housing is constructed in two parts, with the filter element connected to a first part and a second cup-shaped part forming the major part of the outer housing being connectable to the first part.

AU-566 683 beschreibt ein kompaktes geflutetes Schraubenkompressorsystem, wobei die Kompressoreinheit innerhalb eines Gehäuses angebracht ist, das durch einen topfförmigen Teil mit einem Deckel gebildet wird. Dieses Gehäuse bildet auch ein Separatorgefäß über einen allgemein ringförmigen Raum, welcher die Rotoren der Kompressoreinheit umgibt. Dieser ringförmige Raum enthält einen Ölsumpf in seinen unteren Bereichen, und eine Bohrung ermöglicht das Austreten von komprimiertem Gas mit verbesserten Öltröpfchen aus den Schraubenrotoren und dessen Einleitung in eine Ölseparatorpatrone oder ein am Gehäuse angebrachtes Filter. Ein Einlaßdrosselventil ist in einem Saugteil angebracht, der getrennt am Gehäuse angebracht ist. Sauberes komprimiertes Gas wird aus dem System nach dem Durchgang durch die Ölseparatorpatrone oder das Filter nach Durchströmen des Gehäuses zu einem geeigneten Auslaß ausgestoßen.AU-566 683 describes a compact flooded screw compressor system, the compressor unit being mounted within a casing formed by a cup-shaped member with a cover. This casing also forms a separator vessel via a generally annular space surrounding the rotors of the compressor unit. This annular space contains an oil sump in its lower regions and a bore allows compressed gas with enhanced oil droplets to emerge from the screw rotors and be introduced into an oil separator cartridge or filter mounted on the casing. An inlet throttle valve is mounted in a suction member mounted separately on the casing. Clean compressed gas is expelled from the system after passing through the oil separator cartridge or filter after passing through the casing to a suitable outlet.

GB-1 134 224 beschreibt ebenfalls eine kompakte Kompressoreinheit mit einem Separatorgefäß, das an einem Gehäuse der Kompressoreinheit durch Bolzen befestigt ist. Das beschriebene System enthält eine Filtereinrichtung, die aus im Abstand angeordneten, dicken Filzkissen oder -scheiben besteht, die im Separatorgefäß angeordnet sind. Sauberes komprimiertes Gas wird aus dem Separatorgefäß nach Durchleiten durch ein Rückschlagventil ausgegeben. Zu komprimierende Luft tritt in das System durch Einlaßverteilerleitungen ein.GB-1 134 224 also describes a compact compressor unit with a separator vessel attached to a housing of the compressor unit by bolts. The system described includes a filter device consisting of spaced thick felt pads or disks arranged in the separator vessel. Clean compressed gas is discharged from the separator vessel after passing through a check valve. Air to be compressed enters the system through inlet manifold lines.

US-3 825 372 beschreibt eine Kühlkompressoreinheit, in der Kühlgas in eine Leistungskompressoreinheit eintritt und in ein Separatorgefäß unmittelbar unterhalb der Kompressoreinheit nach dem Komprimieren ausgegeben wird. Nach einer zweistufigen mechanischen Ölabtrennung wird das komprimierte Kühlgas für die Verwendung in einem Kühlsystem abgegeben und wird danach zum Einlaß der Kompressoreinheit rezykliert. Keine endgültige Ölfilterabtrennung wird beschrieben, da das Kühlgas das Kühlsystem nicht verläßt.US-3 825 372 describes a refrigeration compressor unit in which refrigerant gas enters a power compressor unit and is discharged into a separator vessel immediately below the compressor unit after compression. After a two-stage mechanical oil separation, the compressed refrigerant gas is discharged for use in a refrigeration system and is thereafter recycled to the inlet of the compressor unit. No final oil filter separation is described since the refrigerant gas does not exit the refrigeration system.

AU-90 826/82 beschreibt eine Minimaldruckventil-Steuereinrichtung für die Verwendung in der Druckluftleitung von einem gefluteten Schraubenkompressorsystem.AU-90 826/82 describes a minimum pressure valve control device for use in the compressed air line of a flooded screw compressor system.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Steuerventilanordnung für die Verwendung in einem gefluteten Kompressorsystem, welche die Wirkung hat, die Herstellungskosten des Kompressorsystems und insbesondere die Anzahl von Verbindungsrohren und Rohrendverbindungen zu reduzieren, die in dem System verwendet werden müssen. Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung ist die Schaffung eines gefluteten Kompressorsystems, das die oben genannte Steuerventilanordnung enthält.The object of the present invention is to provide a control valve arrangement for use in a flooded compressor system which has the effect of reducing the manufacturing costs of the compressor system and in particular the number of connecting pipes and pipe end connections which must be used in the system. A preferred aspect of the invention is to provide a flooded compressor system which includes the above-mentioned control valve arrangement.

Dementsprechend schafft die Erfindung eine Steuerventilanordnung zur Verwendung in einem gefluteten Kompressorsystem, wobei die Steuerventilanordnung ein Einlaßdrosselventil aufweist, das bei Betrieb einen Hauptgaseinlaß zu einer Kompressoreinheit des Kompressorsystems schließen oder öffnen kann, wobei die Steuerventilanordnung ferner eine Einlaßeinrichtung aufweist, die bei Betrieb eine Mischung aus komprimiertem Gas und flüssigen Tröpfchen aus einer Separatoreinrichtung des Kompressorsystems aufnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filteranordnung mit einem Filterelement in einer kombinierten Untergruppe mit dem Einlaßdrosselventil eingebaut ist, wobei die Einlaßeinrichtung so angeordnet ist, daß sie die Mischung von komprimiertem Gas und flüssigen Tröpfchen in die Filteranordnung leitet, und daß eine Auslaßeinrichtung innerhalb der Steuerventilanordnung vorgesehen ist, um sauberes komprimiertes Gas nach dem Durchgang durch das Filterelement der Filteranordnung auszustoßen.Accordingly, the invention provides a control valve assembly for use in a flooded compressor system, the control valve assembly comprising an inlet throttle valve which, in operation, directs a main gas inlet to a compressor unit of the compressor system, the control valve arrangement further comprising inlet means which, in operation, can receive a mixture of compressed gas and liquid droplets from a separator means of the compressor system, characterized in that a filter arrangement having a filter element is installed in a combined subassembly with the inlet throttle valve, the inlet means being arranged to direct the mixture of compressed gas and liquid droplets into the filter arrangement, and that outlet means are provided within the control valve arrangement to expel clean compressed gas after passage through the filter element of the filter arrangement.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung schafft diese ein geflutetes Kompressorsystem, welches aufweist: eine Kompressoreinheit mit einem Einlaßdrosselventil, welches die Einleitung von zu komprimierendem Gas in die Kompressoreinheit steuert, wobei die Kompressoreinheit zur Abgabe einer Mischung von komprimiertem Gas und Flüssigkeit in ein Separatorgefäß geeignet ist, eine Endfilteranordnung zur Aufnahme von komprimiertem Gas mit mitgeführten flüssigen Tröpfchen aus dem Separatorgefäß und zum Ausstoßen von im wesentlichen sauberem komprimiertem Gas aus derselben sowie eine Flüssigkeitsrückleitungs -Verbindungseinrichtung vom Separatorgefäß zu einer Einlaßzone der Kompressoreinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Endfilteranordnung und das Einlaßdrosselventil in einer kombinierten Untergruppe angeordnet sind.According to a second aspect of the invention there is provided a flooded compressor system comprising: a compressor unit having an inlet throttle valve which controls the introduction of gas to be compressed into the compressor unit, the compressor unit being adapted to discharge a mixture of compressed gas and liquid into a separator vessel, a final filter arrangement for receiving compressed gas with entrained liquid droplets from the separator vessel and for expelling substantially clean compressed gas therefrom, and liquid return connection means from the separator vessel to an inlet zone of the compressor unit, characterized in that the final filter arrangement and the inlet throttle valve are arranged in a combined subassembly.

Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den von den Ansprüchen 1 und 7 abhängigen Unteransprüchen wiedergegeben.Preferred features of the invention are set out in the subclaims dependent on claims 1 and 7.

Die so definierten Anordnungen haben alle die Wirkung, die Fabrikationskosten des Kompressorsystems und insbesondere die Anzahl von Verbindungsrohren und Rohrendverbindungen zu reduzieren, die im System verwendet werden müssen. Die größte Wirkung wird erreicht, wenn das Filterelement, das Haupteinlaßdrosselventil und das Minimaldruck-Auslaßventil alle als einheitliche Anordnung zusammengefaßt werden, es werden jedoch auch noch Verbesserungen bezüglich bekannten Systemen mit anderen Ausbildungen der Anordnung erzielt, wie oben erläutert.The arrangements thus defined all have the effect of reducing the manufacturing costs of the compressor system and in particular the number of connecting pipes and pipe end connections. that must be used in the system. The greatest effect is achieved when the filter element, the main inlet throttle valve and the minimum pressure outlet valve are all combined as a single arrangement, but improvements are still made over known systems with other arrangement configurations, as explained above.

Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:Some preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the figures. They show:

Figur 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Kompressorsystems, bei dem eine Steuerventilanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird,Figure 1 is a schematic flow diagram of a compressor system in which a control valve arrangement according to a preferred embodiment of the invention is used,

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Steuerventils, das in einem System gemäß Fig.1 für den Stopp-/Startvorgang von Kompressoren mit mittlerem Leistungsbereich, normalerweise in der Größenordnung von fünf bis zehn horsepower (3,73 bis 7,46 KW) verwendbar ist,Figure 2 shows a longitudinal section through an embodiment of a control valve which can be used in a system according to Figure 1 for the stop/start process of compressors with a medium power range, normally in the order of five to ten horsepower (3.73 to 7.46 KW),

Figur 3 einen Längsschnitt des in Fig.2 dargestellten Steuerventils längs der Linie III-III,Figure 3 shows a longitudinal section of the control valve shown in Fig.2 along the line III-III,

Figur 3A einen vergrößerten Schnitt des in Fig.3 dargestellten Bereichs X,Figure 3A is an enlarged section of the area X shown in Fig.3,

Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig.3,Figure 4 is a section along the line IV-IV in Fig.3,

Figur 5 einen Längsschnitt ähnlich der Figur 3 einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils,Figure 5 shows a longitudinal section similar to Figure 3 of a further embodiment of a control valve according to the invention,

Figuren 6 und 6A Schnitte längs der Linie VI-VI in Figur 5, die unterschiedliche Ausführungsformen darstellen,Figures 6 and 6A are sections along the line VI-VI in Figure 5, showing different embodiments,

Figur 7 einen Längsschnitt durch noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Steuerventils, das in einem System gemäß Fig.1 zum kontinuierlichen Betrieb für Kompressoren mit mittlerem Leistungsbereich, normalerweise in der Größenordnung von fünf bis zehn horsepower (3,73 bis 7,46 KW) verwendbar ist,Figure 7 is a longitudinal section through yet another preferred embodiment of a control valve which can be used in a system according to Figure 1 for continuous operation for compressors with a medium power range, normally in the order of five to ten horsepower (3.73 to 7.46 KW),

Figur 8 einen Längsschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7,Figure 8 is a longitudinal section along the line VIII-VIII in Fig. 7,

Figur 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig.8,Figure 9 is a section along the line IX-IX in Fig.8,

Figur 10 einen Längsschnitt noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für den Stopp-/Startvorgang von Kompressoren mit niedriger Leistung, normalerweise in der Grössenordnung von bis zu fünf horsepower (3,73 KW),Figure 10 is a longitudinal section of yet another preferred embodiment for the stop/start operation of low power compressors, typically of the order of up to five horsepower (3.73 KW),

Figur 11 einen Längsschnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10,Figure 11 is a longitudinal section along the line XI-XI in Fig. 10,

Figur 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII in Figur 11,Figure 12 is a section along the line XII-XII in Figure 11,

Figur 13 einen Teilschnitt längs der Linie C-C in Fig. 12,Figure 13 is a partial section along the line C-C in Fig. 12,

Figur 14 einen Schnitt noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die Verwendung bei Kompressoren mit höherer Leistung,Figure 14 shows a section of yet another preferred embodiment for use in compressors with higher performance,

Figur 15 einen vergrößerten Teilschnitt noch einer weiteren alternativen Anordnung,Figure 15 is an enlarged partial section of yet another alternative arrangement,

Figur 16 einen Schnitt längs der Linien III-III in Fig. 17, welcher eine weitere alternative Ausführungsform des Steuerventils gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,Figure 16 is a section along the lines III-III in Fig. 17, which shows another alternative embodiment of the control valve according to another preferred embodiment of the invention,

Figur 17 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 16,Figure 17 is a section along the line VII-VII in Fig. 16,

Figur 18 einen Schnitt längs der Line V-V in Fig.16,Figure 18 is a section along the line V-V in Fig.16,

Figur 19 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 16,Figure 19 is a section along the line VI-VI in Fig. 16,

Figur 20 einen der Fig.18 ähnlichen Schnitt der Ventilanordnung in einem unbelasteten Zustand, undFigure 20 shows a section similar to Figure 18 of the valve arrangement in an unloaded state, and

Figur 21 einen den Figuren 18 und 20 ähnlichen Schnitt der Ventilanordnung in einem belasteten Zustand.Figure 21 shows a section similar to Figures 18 and 20 of the valve arrangement in a loaded state.

Das in Fig.1 gezeigte geflutete Kompressorsystem 10 weist eine Schraubenkompressoreinheit 11 auf, die von einem Motor M angetrieben wird. Eine Einlaßsteuerventilanordnung 12 ist vorgesehen, die zu komprimierende Luft bei 13 vorzugsweise über ein nicht gezeigtes Einlaßfilter aufnimmt. Die Steuerventilanordnung 12 umfaßt ein Einlaßdrosselventil 14, das Luft über eine Leitung oder Durchführung 24 zur Kompressoreinheit 11 leitet. Saubere komprimierte Luft wird längs der Leitung 15 zu einem Aufnahmespeicherbehälter 22 geführt. Die Schraubenkompressoreinheit 11 gibt eine Mischung von komprimierter Luft und Öl über eine Leitung 16 in ein Separatorgefäß 23. Nach einer ersten Trennung von komprimierter Luft vom Öl im Separatorgefäß 23 wird die komprimierte Luft (und einige mitgeführte Öltröpfchen) über eine Leitung 17 zu einer weiter unten beschriebenen endgültigen Filteranordnung 25 geleitet, die vom Hauptdrosselventil 14 gehalten wird. Das abgetrennte Öl aus dem Trenngefäß 23 wird über die Leitung 18 zur Kompressoreinhiet 11 zurückgeleitet Ein Ölkühler und -filter sind normalerweise in dieser Leitung vorgesehen, oder es kann ein thermisches Bypassventil zur Überbrückung des Kühlers in bestimmten Stufen des Betriebes vorgesehen werden, wenn gewünscht. Die saubere komprimierte Luft, die von der Filteranordnung 25 abgegeben wird, wird über Verbindungseinrichtungen 27 in ein Minimaldruckventil (MPV) 28 geleitet, das einen Teil der Ventilanordnung 12 bildet. Das Minimaldruckventil 28 bleibt geschlossen, bis ein Minimaldruck im Separatorgefäß 23 erreicht ist, und sodann öffnet das Minimaldruckventil. Wenn das Minimaldruckventil 28 geöffnet ist, wird komprimierte Luft über die Verbindungseinrichtung 15 in den Aufnehmer 22 geleitet, und dieser Druck wird auch zu einem Druckschalter (PS) 30 über eine Verbindungseinrichtung 31 geleitet. Der Druckschalter 30 bewirkt, daß die abgegebene komprimierte Luft zwischen einer vorbestimmten oberen und unteren Druckgrenze, z.B. zwischen sechs (6) und sieben (7) bar, gehalten wird. Wenn die obere Grenze erreicht ist, öffnet sich der Druckschalter 30, um Druck über die Verbindungseinrichtung 32 zu einem Entlüftungsventil (VV) 33 zu leiten, das bewirkt, daß durch Verbinden der Leitung 64 mit einer Entlüftungsleitung 34 überschüssiger Druck entlüftet wird. In diesem Zeitpunkt kann der Druck des komprimierten Gases in der Leitung 34 über eine Verbindungseinrichtung 35 zurück zum Einlaßdrosselventil 14 verbunden werden, was bewirkt, daß das Drosselventil geschlossen und Druckluft in den Einlaß der Kompressoreinheit 11 eingeleitet wird. Wenn gewünscht, kann ein Rückschlagventil in der Leitung 35 vorgesehen werden.The flooded compressor system 10 shown in Fig.1 comprises a screw compressor unit 11 driven by a motor M. An inlet control valve arrangement 12 is provided which receives air to be compressed at 13, preferably through an inlet filter, not shown. The control valve arrangement 12 includes an inlet throttle valve 14 which directs air to the compressor unit 11 via a line or passage 24. Clean compressed air is passed along line 15 to a receiving storage tank 22. The screw compressor unit 11 discharges a mixture of compressed air and oil via line 16 into a separator vessel 23. After an initial separation of compressed air from oil in the separator vessel 23, the compressed air (and some entrained oil droplets) is passed via line 17 to a final filter arrangement 25, described below, which is held by the main throttle valve 14. The separated oil from the separator vessel 23 is returned to the compressor unit 11 via line 18. An oil cooler and filter are normally provided in this line or a thermal bypass valve may be provided to bypass the cooler at certain stages of operation if desired. The clean compressed air discharged from the filter assembly 25 is passed via connecting means 27 to a minimum pressure valve (MPV) 28 which forms part of the valve assembly 12. The minimum pressure valve 28 remains closed until a minimum pressure is reached in the separator vessel 23 and then the minimum pressure valve opens. When the minimum pressure valve 28 is open, compressed air is passed via connecting means 15 into the receiver 22 and this pressure is also passed to a pressure switch (PS) 30 via a connecting means 31. The pressure switch 30 operates to maintain the compressed air delivered between a predetermined upper and lower pressure limit, e.g. between six (6) and seven (7) bar. When the upper limit is reached, the pressure switch 30 opens to pass pressure via the connecting means 32 to a vent valve (VV) 33 which operates to vent excess pressure by connecting the line 64 to a vent line 34. At this time, the pressure of the compressed gas in the line 34 can be connected via a connecting means 35 back to the inlet throttle valve 14 which operates to close the throttle valve and admit compressed air into the inlet of the compressor unit 11. If desired, a check valve can be provided in the line 35.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen verschiedene Schnitte von bevorzugten Ausführungsformen von Steuerventilanordnungen 12. Bei jeder Ausführungsform weist die Anordnung eine Filteranordnung 25 auf, die auf einem Tragteil 37 montiert ist. Der Teil 37 weist zwei Platten oder Blöcke 38 und 39 auf, in denen verschiedene Durchführungen und Ventilelemente angeordnet sind, wie weiter unten beschrieben. Ein Membranteil 68 trennt die Platten oder Blöcke 38 und 39 und wirkt gleichzeitig als Dichtungsring zwischen den beiden.Figures 2 to 5 show various sections of preferred embodiments of control valve assemblies 12. In each embodiment, the assembly comprises a filter assembly 25 mounted on a support member 37. The member 37 comprises two plates or blocks 38 and 39 in which various passages and valve elements are arranged, as described below. A diaphragm member 68 separates the plates or blocks 38 and 39 and at the same time acts as a sealing ring between the two.

Die Filteranordnung 25 weist ein äußeres Gehäuse 46 auf, das becherförmig ausgebildet ist, damit es den Gasdrücken standhält, für welche das System ausgelegt ist. Das Gehäuse 46 ist ständig oder lösbar in durch irgendeine geeignete Einrichtung abgedichteter Weise am Block 38 befestigt, so daß es einen eingeschlossenen Raum 80 bildet. Ein ringförmiges Koaleszenzfilterelement 81 ist im Raum 80 vorgesehen, das ringförmige Wände aus Filtermaterial aufweist, durch die komprimiertes Gas strömen kann. Ein Ende des Elements 81 ist durch eine Endkappe 82 voll verschlossen, und ein zweites ringförmiges Ende 87 des Elements 81 ist gegen den Block 38 unter Verwendung eines Dichtungsrings oder dergl. 83 abgedichtet. Eine Feder 94 drückt das Element 81 in dichtende Anlage. Es ist natürlich zu bemerken, daß auch irgendeine andere Dichtungsform (permanent oder lösbar) angewendet werden kann, so daß ein äußerer Raum 84 und ein innerer Raum 85 im eingeschlossenen Raum 80 gebildet wird, so daß Gas nur zwischen dem inneren und äußeren Raum durch das Filtermaterial 86 strömen kann. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse 46 durch Bolzen oder auf andere Weise am Block 38 befestigt, um das Gehäuse 46 am Block derart abzudichten, daß es zur Wartung des Filterelements 81 je nach Wunsch abgenommen werden kann. Die nicht gezeigten Bolzen können angewendet werden, um das Gehäuse 46 und die Blocks 38,39 aneinander festzulegen. Statt dessen kann das Gehäuse 46 eine Schrauben-Gewindeanordnung an seiner Mündung aufweisen, um dasselbe am Block 38 befestigen zu können. Bei der dargestellten Ausführungsform werden komprimiertes Gas und mitgeführte Flüssigkeitströpfchen über die Leitung 17 durch einen Einlaßanschluß 88 aufgenommen, welcher zu einem halbkreisförmigen Verteiler 89 im Block 38 führt. Dieses Gas und diese Flüssigkeit strömen in den Raum 84 und durch das Filtermaterial 86, um Flüssigkeitströpfchen daraus zu entfernen. Sauberes komprimiertes Gas wird sodann aus dem Innenraum 85 über ein Ansatzrohr 90 und einen Auslaßkanal 91 innerhalb des Blocks 38 entnommen. Das Minimaldruckventil 28 ist in diesem Auslaßkanal 91 angeordnet. Das Ventil 28 wird durch ein Kolbenorgan 53 geschlossen, das durch eine Feder 54 gegen einen rings um den Kanal 91 angeordneten Ventilsitz gedrückt wird. Wenn der Minimaldruck erreicht ist, bewegt sich der Kolben 53 gegen die Kraft der Feder 54, und Druckgas strömt in eine Durchführung 55 (siehe Figuren 4 oder 6) und sodann in die Auslaßleitung 15. Gleichzeitig wird der Durchlaß 55 über einen Kanal 92 im Block 38 mit dem Druckschalter verbunden. Der Druckschalter 30 öffnet sich bei einem niedrigeren vorbestimmten Druck (z.B. sechs bar) und schließt sich bei einem oberen vorbestimmten Druck (beispielsweise 7 bar). Beim oberen vorbestimmten Druckwert öffnet das Entlüftungsventil 33 den Durchlaß 64 vom Auslaßkanal 91, um das Druckgas zu entlüften.The filter assembly 25 includes an outer housing 46 which is cup-shaped to withstand the gas pressures for which the system is designed. The housing 46 is permanently or removably secured to the block 38 in a sealed manner by any suitable means to form an enclosed space 80. An annular coalescing filter element 81 is provided in the space 80 having annular walls of filter material through which compressed gas can flow. One end of the element 81 is fully closed by an end cap 82 and a second annular end 87 of the element 81 is sealed to the block 38 using a gasket or the like 83. A spring 94 urges the element 81 into sealing engagement. It will of course be appreciated that some other form of sealing (permanent or removable) may be employed so that an outer space 84 and an inner space 85 are defined within the enclosed space 80 so that gas can only flow through the filter material 86 between the inner and outer spaces. Conveniently, the housing 46 is bolted or otherwise secured to the block 38 to seal the housing 46 to the block so that it can be removed as desired for servicing the filter element 81. Bolts, not shown, may be used to secure the housing 46 and the blocks 38,39 together. Alternatively, the housing 46 may have a screw thread arrangement at its mouth to enable it to be secured to the block 38. In the embodiment shown, compressed gas and entrained liquid droplets are received via the conduit 17 through an inlet port 88 which to a semi-circular distributor 89 in block 38. This gas and liquid flow into the space 84 and through the filter material 86 to remove liquid droplets therefrom. Clean compressed gas is then withdrawn from the interior 85 via an extension tube 90 and an outlet channel 91 within block 38. Minimum pressure valve 28 is arranged in this outlet channel 91. Valve 28 is closed by a piston member 53 which is pressed by a spring 54 against a valve seat arranged around channel 91. When the minimum pressure is reached, piston 53 moves against the force of spring 54 and pressurized gas flows into a passage 55 (see Figures 4 or 6) and then into outlet line 15. At the same time, passage 55 is connected to the pressure switch via a channel 92 in block 38. The pressure switch 30 opens at a lower predetermined pressure (eg six bar) and closes at an upper predetermined pressure (eg 7 bar). At the upper predetermined pressure value, the vent valve 33 opens the passage 64 from the outlet channel 91 to vent the pressurized gas.

Das Hauptdrosselventil 14 weist ein Ventilorgan 67 auf, das durch die Membran 68 gestützt wird, um sich nach oben und unten zu bewegen. Ein Federorgan 98 ist vorgesehen, um auf das Organ 67 zu drücken, es wird jedoch bemerkt, daß das Federorgan 98 nicht wesentlich ist. Eine Leitung 69 verbindet die Kammer 66 oberhalb des Organs 67 mit der Einlaßzone 70, die über die Leitung oder Durchführung 24 zur Kompressoreinheit 11 führt. Beim Start- oder ungeladenen Betrieb ruht das Ventilorgan 67 auf einem Ventilsitz 71, der die Einlaßzone 70 umgibt, so daß diese Verbindungszone geschlossen ist. Daher werden schnell Vakuumbedingungen in der Zone 70 aufgebaut, welche mit der Kammer 66 oberhalb der Membran verbunden ist. Infolge der Differentialbereiche oberhalb und unterhalb des Organs 67 hebt dann das Organ 67 vom Ventilsitz gegen die durch die Feder 98 ausgeübte Kraft ab, und es wird Luft über die Durchführung 13 in die Kammer 72 und sodann über die Zone 70 in den Einlaßkanal 24 eingeleitet. Wie am besten aus Fig.3 und 5 ersichtlich, ist eine Leitung 26 vorgesehen, die mit der Basis der inneren Zone 85 der Filteranordnung 25 in Verbindung steht, um in dieser Basis gesammeltes Öl zurück zum Einlaß der Kompressoreinheit 11 abzuziehen. Wie in Fig.5 gezeigt, kann eine Ventilanordnung 98 in der Durchführung 25 vorgesehen werden. Statt dessen kann ein einfacher Aufbau verwendet werden, wobei jedoch beide den Nachteil haben, daß die verhältnismäßig kleinen Öffnungen bei Betrieb blockiert werden können. Wie in den Figuren 3 und 3a gezeigt, können große Durchführungsabmessungen durch Verwendung einer Labyrinthdrosseleinrichtung 100 aufrechterhalten werden, welche aus einer Anzahl von Platten 101 besteht, deren jede eine Strömungsöffnung 102 aufweist und die durch Dichtungsringe 103 getrennt sind. So wird die Ansammlung von Öl in der Filteranordnung 25 verhindert, was das darin enthaltene Koaleszenzfilterelement nachteilig beeinflussen würde.The main throttle valve 14 comprises a valve member 67 which is supported by the diaphragm 68 to move up and down. A spring member 98 is provided to press on the member 67, but it will be noted that the spring member 98 is not essential. A conduit 69 connects the chamber 66 above the member 67 to the inlet zone 70 which leads to the compressor unit 11 via the conduit or passage 24. During start-up or unloaded operation, the valve member 67 rests on a valve seat 71 which surrounds the inlet zone 70 so that this connection zone is closed. Therefore, vacuum conditions are quickly built up in the zone 70 which is connected to the chamber 66 above the diaphragm. Due to the differential areas above and below the member 67, the member 67 then lifts from the valve seat against the by the spring 98 and air is introduced via the passage 13 into the chamber 72 and then via the zone 70 into the inlet channel 24. As best seen in Figs.3 and 5, a conduit 26 is provided which communicates with the base of the inner zone 85 of the filter assembly 25 for withdrawing oil collected in that base back to the inlet of the compressor unit 11. As shown in Fig.5, a valve assembly 98 may be provided in the passage 25. A simple construction may be used instead, but both have the disadvantage that the relatively small openings may become blocked in operation. As shown in Figs. 3 and 3a, large passage dimensions can be maintained by using a labyrinth restrictor device 100 which consists of a number of plates 101 each having a flow opening 102 and which are separated by sealing rings 103. This prevents the accumulation of oil in the filter assembly 25, which would adversely affect the coalescing filter element contained therein.

Figuren 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform für den Stopp- /Startbetrieb. Wenn bei dieser Anordnung der Druck des zur Leitung 15 abgegebenen sauberen Gases eine eingestellte Obergrenze erreicht hat, tastet der Druckschalter 30 denselben ab und stoppt den den Kompressor antreibenden Motor M. Wenn der vom Druckschalter 30 abgetastete Druck auf einen voreingestellten unteren Wert absinkt, wird der Motor M wieder gestartet, um den Kompressor 11 anzutreiben. Wenn der Kompressor gestoppt wird, bewirkt die Feder 99, daß sich das Organ 67 so absetzt, daß es die Einlaßzone 70 schließt. Dementsprechend bewegt sich bei dieser Bewegung auch die Membran 68 nach unten und drückt ihren losen Tragring 105 nach unten, so daß eine nach unten gerichtete Kraft auf den Ventilschaft 107 eines Tellerventils 106 wirkt, um dieses Ventil zu öffnen. Infolgedessen wird Druckgas von der sauberes Gas enthaltenden inneren Zone 85 durch die Durchführung 108 über das Ventil 106 in die Zone 72 und schließlich über den Einlaß 13 zur Atmosphäre geleitet.Figures 3 and 4 show an embodiment for the stop/start operation. In this arrangement, when the pressure of the clean gas delivered to line 15 has reached a set upper limit, the pressure switch 30 senses it and stops the motor M driving the compressor. When the pressure sensed by the pressure switch 30 drops to a preset lower value, the motor M is restarted to drive the compressor 11. When the compressor is stopped, the spring 99 causes the member 67 to settle so as to close the inlet zone 70. Accordingly, during this movement the diaphragm 68 also moves downwards and presses its loose support ring 105 downwards so that a downward force acts on the valve stem 107 of a poppet valve 106 to open that valve. As a result, pressurized gas is discharged from the clean Gas-containing inner zone 85 through the passage 108 via the valve 106 into the zone 72 and finally via the inlet 13 to the atmosphere.

Die Figuren 5, 6 und 6A zeigen weitere alternative Ausführungsformen. Wenn bei diesen Ausführungsformen der Druck des Gases im Aufnehmer 22 sich bis zu dem gewünschten vorbestimmten oberen Wert aufgebaut hat, wird dieser Druck, wie oben erläutert, über das Entlüftungsventil 33 entlüftet, und ein Teil dieser Druckluft wird über den Durchlaß 35 in die Kammer 66 gegeben und ebenfalls ein Teil dieser Luft wird über die Leitung 69 in den Einlaßkanal 24 eingeleitet. Der Druck in der Kammer 66 bewirkt eine Schließung des Ventilorgans 67, wodurch der Eintritt von Atmosphärenluft vom Ventileinlaß 13 in den Kompressoreinlaß 70 verhindert wird, und gleichzeitig wird Druckluft in den Kompressoreinlaß 70 eingeleitet, um zu verhindern, daß der Kompressor die im Einlaß zurückgebliebene Luft mit hohem Kompressionsverhältnis komprimiert. Wie in GB 0 130 662 beschrieben, verhindert dies übermäßige Geräuschentwicklung und übermäßigen Leistungsverlust während des unbelasteten Laufes.Figures 5, 6 and 6A show further alternative embodiments. In these embodiments, when the pressure of the gas in the receiver 22 has built up to the desired predetermined upper value, this pressure is vented via the vent valve 33 as explained above and a portion of this compressed air is introduced into the chamber 66 via the passage 35 and a portion of this air is also introduced into the inlet channel 24 via the line 69. The pressure in the chamber 66 causes the valve member 67 to close, thereby preventing the entry of atmospheric air from the valve inlet 13 into the compressor inlet 70 and at the same time compressed air is introduced into the compressor inlet 70 to prevent the compressor from compressing the air remaining in the inlet at a high compression ratio. As described in GB 0 130 662, this prevents excessive noise and excessive power loss during unloaded running.

Fig.6A zeigt eine weitere alternative Lösung, wobei der Druckschalter 30 und das Entlüftungsventil 33 als im Block 38 arbeitende Ventile und nicht als getrennt angebrachte Einrichtungen arbeiten, wie in Fig.6 gezeigt. Wenn in diesem Fall der Auslaßdruck im Auslaß 55 die eingestellte Obergrenze erreicht, wird dieser mit dem Kolben 109 in einem als Druckschalter 30 wirkenden Überwachungsventil verbunden. Dieser Druck reicht aus, um den Kolben 109 gegen die Feder 110 anzuheben, und dieser Druck wird über die Leitung 111 mit der Oberseite des Minimaldruckventils 28 verbunden, um dieses Ventil zu schließen, und gleichzeitig über die Durchführung 112 mit der Oberseite des Kolbens 113 im Entlüftungsventil 33. Dies bewegt den Kolben 113 nach unten, so daß der Vorsprung 114 das normalerweise geschlossene Ventil 115 öffnet, so daß Druckgas aus den Durchführungen 93 zur Durchführung 35 und in die Kammer 66 strömt, um das Drosselventilorgan 67 am Sitz 71 zu schließen. Gleichzeitig wird Druckgas zur Atmosphäre entlüftet.Fig.6A shows a further alternative solution, where the pressure switch 30 and the vent valve 33 operate as valves operating in the block 38 and not as separately mounted devices as shown in Fig.6. In this case, when the outlet pressure in the outlet 55 reaches the set upper limit, this is connected to the piston 109 in a monitoring valve acting as a pressure switch 30. This pressure is sufficient to raise the piston 109 against the spring 110 and this pressure is connected via the line 111 to the top of the minimum pressure valve 28 to close this valve and at the same time via the passage 112 to the top of the piston 113 in the vent valve 33. This moves the piston 113 downwards so that the projection 114 opens the normally closed valve 115 so that pressurized gas flows from the passages 93 to the passage 35 and into the chamber 66 to close the throttle valve member 67 at the seat 71. At the same time, pressurized gas is vented to the atmosphere.

Figuren 7 bis 9 zeigen eine weitere alternative Ausführungsform ähnlich wie die Figuren 2 bis 41 jedoch in diesem Fall zum kontinuierlichen Betrieb geeignet. Die in der bisherigen Beschreibung verwendeten Bezugszeichen kennzeichnen die gleichen Merkmale in den Figuren 7 bis 9.Figures 7 to 9 show a further alternative embodiment similar to Figures 2 to 41, but in this case suitable for continuous operation. The reference numerals used in the previous description identify the same features in Figures 7 to 9.

Die Figuren 10 bis 13 zeigen eine vereinfachte Steueranordnung für die Verwendung in Kompressorsystemen niedriger Leistung (normalerweise bis zu 5 horsepower bzw.3,73 KW), die auf einer Start/Stop-Basis betrieben werden. Wiederum kennzeichnen die in der vorangehenden Beschreibung verwendeten Bezugszeichen gleiche Merkmale in dieser Ausführungsform Im Betrieb wird beim Start das Organ 67 durch die Feder 99 gegen den zugehörigen Ventilsitz gedrückt, wodurch die Einlaßzone geschlossen wird. Vakuumbedingungen werden schnell in der Zone 70 erzeugt, welche über die Durchführung 69 mit dem Bereich 66 oberhalb der Membran 68 verbunden ist. Infolgedessen heben sich die Membran 68 und das Organ 67 und ermöglichen, daß Luft vom Einlaß 13 in die Einlaßzone 70 strömt und komprimiert wird. Bei dieser Ausführungsform ist ein einfaches Minimaldruckventil 28 in den Block 38 unterhalb des Rohrs 90 für saubere Druckluft eingebaut, wobei das Ventil 28 ein Ventilorgan 120 aufweist, das durch eine Feder 121 gegen die Basis des Rohrs 90 gedrückt wird. Wenn ein Minimaldruck in der Zone 85 erreicht ist, bewegt sich das Ventilorgan 120 gegen die Feder 121, um einen Auslaß des komprimierten Gases längs des Rohrs 90 vorbei am Ventilorgan 120 zur Auslaßleitung 55 und zur Leitung 15 zu ermöglichen. Wenn das Ventilorgan 120 offen ist, wird der Druck im Auslaßrohr 90 auch über eine Durchführung 122 zur einem Druckschalter 30 geleitet. Wenn der Druck einen oberen vorbestimmten Wert erreicht, wird der Druckschalter 30 betätigt, um den Motor M zu stoppen, der die Kompressoreinheit antreibt. Druck aus der inneren Zone 85 des Filters wird über das Rohr 90 und eine Öffnung 123 zum Bereich 66 oberhalb der Membran 68 gegeben. Infolgedessen setzt sich das Ventilorgan 67 sofort ab und verschließt die Einlaßzone 70, und dieser erhöhte Druck wird auf eine elastomere Bechermembran 124 gegeben, die eine Kolbeneinrichtung anhebt, um ein einfaches Reifenventil 126 zu öffnen und eine Entlüftung der Druckluft aus der Zone 85 längs der Durchführung 127 zu einer Entlüftungsleitung 128 im Block 138 zu ermöglichen. Dieser Druck fällt, bis ein unterer eingestellter Wert des Druckschalters 30 erreicht ist, worauf der Motor wieder gestartet und der Zyklus wiederholt wird. Fig.13 zeigt eine einfache Ölableitung 129, die durch eine Labyrinthdrosseleinrichtung 130 (ähnlich der in Fig.3A gezeigten) führt, um im unteren Bereich der inneren Filterzone 85 angesammeltes Öl in den Bereich 66 und von dort über die Durchführung 69 in die Einlaßzone 70 des Kompressors 11 zu leiten.Figures 10 to 13 show a simplified control arrangement for use in low power compressor systems (typically up to 5 horsepower) operating on a start/stop basis. Again, the reference numerals used in the foregoing description indicate like features in this embodiment. In operation, at start-up, member 67 is urged by spring 99 against the associated valve seat, thereby closing the inlet zone. Vacuum conditions are rapidly created in zone 70 which is connected by passage 69 to region 66 above diaphragm 68. As a result, diaphragm 68 and member 67 rise, allowing air from inlet 13 to flow into inlet zone 70 and be compressed. In this embodiment, a simple minimum pressure valve 28 is incorporated in the block 38 below the clean compressed air pipe 90, the valve 28 comprising a valve member 120 which is urged against the base of the pipe 90 by a spring 121. When a minimum pressure is reached in the zone 85, the valve member 120 moves against the spring 121 to allow the compressed gas to escape along the pipe 90 past the valve member 120 to the outlet line 55 and to the line 15. When the valve member 120 is open, the pressure in the outlet pipe 90 is also a passage 122 to a pressure switch 30. When the pressure reaches an upper predetermined value, the pressure switch 30 is actuated to stop the motor M which drives the compressor unit. Pressure from the inner zone 85 of the filter is applied via the pipe 90 and an opening 123 to the region 66 above the diaphragm 68. As a result, the valve member 67 immediately settles and closes the inlet zone 70 and this increased pressure is applied to an elastomeric cup diaphragm 124 which lifts a piston means to open a simple tire valve 126 and permit venting of the compressed air from the zone 85 along the passage 127 to a vent line 128 in the block 138. This pressure falls until a lower set value of the pressure switch 30 is reached, whereupon the motor is restarted and the cycle repeated. Fig.13 shows a simple oil drain 129 which passes through a labyrinth throttle device 130 (similar to that shown in Fig.3A) to direct oil accumulated in the lower region of the inner filter zone 85 into the region 66 and from there via the passage 69 into the inlet zone 70 of the compressor 11.

Figuren 14 und 15 zeigen noch weitere Ausführungsformen für die Verwendung bei Hochleistungskompressoren, beispielsweise Kompressoren mit 30 horsepower (22,4 kW). Bei dieser Ausführungsform können nicht dargestellte Merkmale den bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten entsprechen. Wie in Fig.14 gezeigt, werden Tellerventile 130 und 131 verwendet, die in Block 39 angebracht sind, wobei ihre Ventuschäfte 132, 133 durch die Bewegung des freien Membrantragringes 105 unter der Wirkung der Membran 68 nach unten bewegt werden, wenn das Ventilorgan 67 sich absetzt, um die Einlaßzone 70 zu verschließen. In diesem Zustand ist das Ventil 130 offen und das komprimierte Gas wird über die Durchführung 108 durch den Bereich 72 zum Einlaß 13 geleitet. In gleicher Weise wird komprimiertes Gas durch die Durchführung 134 über das Ventil 131 geleitet und über die Durchführung in die Einlaßzone 70 aus den oben erläuterten Gründen eingeleitet. Fig.15 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei welcher das Ventil 131 weiter abgeändert sein kann, um sowohl das Einleiten von Druckluft in die Zone 70 zu ermöglichen, wenn das Ventilorgan 67 schließt, und eine kontinuierliche Ableitung von Öl vom unteren Teil der inneren Filterzone 85 längs der gleichen Durchführung zu ermöglichen und dadurch die Herstellungskosten möglichst klein zu machen. In diesem Fall bildet die Durchführung 134 sowohl die Einrichtung für die Verbindung mit Druckluft als auch den Ölabzug oder die Ölableitung. Der Ventilschaft 133 ist in diesem Fall so abgeändert, daß er eine enge Bohrungsdurchführung 136 aufweist, die kontinuierlich offen ist, um Öl in die Einlaßzone 70 abzuziehen.Figures 14 and 15 show still further embodiments for use with high performance compressors, for example 30 horsepower (22.4 kW) compressors. In this embodiment, features not shown may correspond to those mentioned in any of the embodiments described above. As shown in Fig. 14, poppet valves 130 and 131 are used which are mounted in block 39, their valve stems 132, 133 being moved downwards by the movement of the free diaphragm support ring 105 under the action of the diaphragm 68 as the valve member 67 settles to close the inlet zone 70. In this condition, the valve 130 is open and the compressed gas is passed through the passage 108 through the region 72 to the inlet 13. Similarly, compressed gas is passed through the passage 134 over the valve 131 and introduced via the passage into the inlet zone 70 for the reasons explained above. Fig.15 shows a further alternative embodiment in which the valve 131 can be further modified to allow both the introduction of compressed air into the zone 70 when the valve member 67 closes and to allow continuous drainage of oil from the lower part of the inner filter zone 85 along the same passage and thereby minimize manufacturing costs. In this case the passage 134 provides both the means for connection to compressed air and the oil withdrawal or drainage. The valve stem 133 is in this case modified to have a narrow bore passage 136 which is continuously open to drain oil into the inlet zone 70.

Nunmehr wird Bezug genommen auf die Figuren 16 bis 21, die verschiedene Schnitte einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Steuerventilanordnung 12 zeigen. Die Anordnung enthält eine Filteranordnung 25, die in einem Ventilgehäuse 37 angebracht ist. Das Ventilgehäuse 37 weist eine Anzahl von Platten oder Blöcken 38,39,40,41 und 42 auf, in welchen verschiedene Durchführungen und Ventilelemente angeordnet sind, wie nachfolgend beschrieben. Wenigstens die oberen Platten oder Blöcke sind durch Dichtungsglieder 43,44 und 45 getrennt, die ebenfalls Öffnungen, Durchführungen oder dergl. enthalten können, je nach Erfordernis und wie nachfolgend beschrieben.Reference is now made to Figures 16 to 21 which show various sections of another preferred embodiment of the control valve assembly 12. The assembly includes a filter assembly 25 mounted in a valve housing 37. The valve housing 37 includes a number of plates or blocks 38, 39, 40, 41 and 42 in which various passages and valve elements are arranged, as described below. At least the upper plates or blocks are separated by sealing members 43, 44 and 45 which may also include openings, passages or the like, as required and as described below.

Die Filteranordnung 25 weist ein äußeres Gehäuse 46 auf, in welchem ein ringförmiges Koaleszenzfilterelement angeordnet ist. Eine mittlere Durchführung 47 ist vorgesehen, die mit einer inneren Zone im Filterelement in Verbindung steht und eine Verbindungseinrichtung 48 in Form eines äußeren Schraubgewindes aufweist, das ein Schrauben der Filteranordnung 25 nach unten auf die Oberfläche der Platte 38 ermöglicht, so daß der Rand des Gehäuses 46 gegen die Dichtungsflächen an der Platte 38 abgedichtet ist. In dieser Weise ist ein äußerer Raum zwischen dem Gehäuse 46 und dem Filterelement gebildet, und der innere Raum ist innerhalb des Filterelements selbst angeordnet. Eine Verteilerplatte im Hals des Gehäuses 46 ermöglicht die Leitung einer Gasströmung zum äußeren Raum, und diese Gasströmung wird von der Leitung 17 zu einer Verbindungszone 49 im Block 39 aufgenommen (siehe Fig.17) Saubere komprimierte Luft, die aus der Durchführung 47 der Filteranordnung 25 ausgegeben wird, wird in eine Durchführung im Block 39, der Dichtung 44 und der Platte 40 geleitet. Wie am besten aus Fig.18 ersichtlich, wird diese komprimierte Luft aus der Durchführung 50 in eine Querdurchführung 51 im Block 41 und sodann durch eine vertikale Durchführung 52, die die Dichtungen 45,44 und die Platte 40 durchsetzt, in den unteren Teil des Minimaldruckventils 28 geleitet. Das Ventil 28 wird durch ein Kolbenorgan 53 geschlossen, das durch eine Feder 54 gegen einen Ventilsitz rings um die Durchführung 52 gedrückt wird. Wenn der Minimaldruck erreicht ist, hebt sich der Kolben 53 gegen die Kraft der Feder 54 hoch und Druckluft strömt in die Kammer 55. Eine Querdurchführung 56 durch den Block 39 verbindet diese Kammer 55 mit einer Auslaßverbindung 57, was die Verbindung des Minimaldruckventils 28 über die Leitung 15 mit dem Aufnehmer 22 ermöglicht (siehe Fig.19). Gleichzeitig wird die Kammer 55 über eine Durchführung im Block 39 mit der unteren Öffnung 58 eines Überwachungsventils verbunden, das als ein Druckschalter 30 wirkt (siehe Fig.17) Das Überwachungsventil 30 öffnet bei einem unteren vorbestimmten Druck (z.B. sechs bar) gegen die Feder 59 und schließt bei einem oberen vorbestimmten Druck (z.B. sieben bar) . Bei dem oberen vorbestimmten Druckwert wird Druckgas veranlaßt, durch Durchführungseinrichtungen in der oberen Platte 38 und/oder der Dichtung 43 auf die Oberseite des Entlüftungsventils 33 zu strömen. Das Entlüftungsventil 33 besteht aus einem Spulenventilelement mit einem oberen Kolben 60, der mit einem unteren Kolben 61 mit einer Feder 62 verbunden ist und größeren Durchmesser besitzt als dieser und den unteren Kolben 61 zur Abdichtung gegen den Ventilsitz in der Kammer 63 drückt. Wenn überschüssiger Druck am oberen Kolben 60 vom Überwachungsventil abgetastet wird, bewegt sich das Spulenelement 60,61 nach unten, so daß der Ventilsitz in der Kammer 63 geöffnet wird. Die Kammer 63 steht über die Durchführungseinrichtung 64 (siehe Fig.1 und teilweise in Fig.18) mit der Auslaßdurchführung 50 von der Filteranordnung in Verbindung, so daß, wenn sich das Spulenelement 60,61 nach unten bewegt hat, das Druckgas über die Leitung 34 zur Atmosphäre entlüftet und gleichzeitig durch die Durchführung über ein Rückschlagventil 36 zu einer Kammer 66 geleitet wird, die oberhalb des Hauptdrosselventils 14 gebildet ist, das aus dem Ventilorgan 67 und der Membran 68 besteht.The filter assembly 25 has an outer housing 46 in which an annular coalescing filter element is arranged. A central passage 47 is provided which is connected to an inner zone in the filter element and has a connecting device 48 in the form of an external screw thread which enables the filter assembly 25 to be screwed downwards onto the surface of plate 38 so that the edge of housing 46 is sealed against the sealing surfaces on plate 38. In this way an outer space is defined between housing 46 and the filter element and the inner space is located within the filter element itself. A distributor plate in the neck of housing 46 allows a gas flow to be directed to the outer space and this gas flow is received by conduit 17 to a connecting zone 49 in block 39 (see Fig.17). Clean compressed air discharged from passage 47 of filter assembly 25 is directed into a passage in block 39, seal 44 and plate 40. As best seen in Fig.18, this compressed air is passed from the passage 50 into a transverse passage 51 in the block 41 and then through a vertical passage 52 which passes through the seals 45,44 and the plate 40 into the lower part of the minimum pressure valve 28. The valve 28 is closed by a piston member 53 which is pressed by a spring 54 against a valve seat around the passage 52. When the minimum pressure is reached, the piston 53 rises against the force of the spring 54 and compressed air flows into the chamber 55. A transverse passage 56 through the block 39 connects this chamber 55 to an outlet connection 57 which enables the minimum pressure valve 28 to be connected via the line 15 to the receiver 22 (see Fig.19). At the same time, the chamber 55 is connected via a passage in the block 39 to the lower opening 58 of a monitoring valve which acts as a pressure switch 30 (see Fig.17). The monitoring valve 30 opens against the spring 59 at a lower predetermined pressure (eg six bar) and closes at an upper predetermined pressure (eg seven bar). At the upper predetermined pressure value, pressurized gas is caused to flow through passage means in the upper plate 38 and/or the seal 43 to the top of the vent valve 33. The vent valve 33 consists of a spool valve element with an upper piston 60 which is connected to a lower piston 61 with a spring 62 and has a larger diameter than the latter and presses the lower piston 61 against the valve seat in the chamber 63 for sealing. When excess pressure on the upper piston 60 is sensed by the monitoring valve, the spool element 60,61 moves downwards so that the valve seat in the chamber 63 is opened. The chamber 63 is connected via the feedthrough device 64 (see Fig.1 and partly in Fig.18) to the outlet feedthrough 50 from the filter assembly so that when the spool element 60,61 has moved downwards the pressurized gas is vented to the atmosphere via the line 34 and at the same time is passed through the feedthrough via a check valve 36 to a chamber 66 which is formed above the main throttle valve 14 which consists of the valve member 67 and the diaphragm 68.

Claims

1. Control valve arrangement for use with a flooded compressor system (10), the control valve arrangement (12) comprising an inlet throttle valve (14) which, in operation, can close or open a main gas inlet to a compressor unit (11) of the compressor system (10), the control valve arrangement further comprising an inlet device (88) which, in operation, can receive a mixture of compressed gas and liquid droplets from a separator device (23) of the compressor system, characterized in that a filter arrangement (25) with a filter element (81) is installed in a combined sub-assembly (25,14) with the inlet throttle valve (14), the inlet device (88) being arranged to direct the mixture of compressed gas and liquid droplets into the filter arrangement (25), and that an outlet device (91,55) is provided within the control valve arrangement (12) to expel clean compressed gas after passing through the filter element (81) of the filter arrangement (25).

2. Control valve arrangement according to claim 1, characterized in that the outlet device (91,55) contains a minimum pressure valve device (28) which can close the outlet device (91,65) until a predetermined pressure of clean compressed gas within the filter arrangement (25) is reached.

3. Control valve arrangement according to claim 1, characterized in that the filter arrangement (25) has a support part (37), an outer wall (46) attached to the support part (37) which forms a substantially closed interior space (80), the filter element (86) being arranged within the closed space (80) with opposite axial ends and an intermediate annular wall of filter material, one of the axial ends (87) being connected in sealing engagement to the support part (37) and the other of the axial ends (82) being closed to prevent gas flow therethrough from a first zone (84) outside the filter element (86) to a second zone (85) inside the filter element (86), a first connecting device (89) for enabling flow into or out of the first zone (84), a second connecting device (90) for enabling flow into the second zone (85) or from this and has an inlet connection device (88) which, in operation, enables a connection from one of the two connection devices, namely the first or second connection device (89,90), to the separator device (23) of the compressor system (10), the other of the two connection devices, namely the first or second connection device (89,90), comprising or being connected to the outlet device (91,55) for clean compressed gas.

4. Control valve arrangement according to claim 3, characterized in that the outlet device (91, 55) runs through the support part (37).

5. Control valve arrangement according to claim 4, characterized in that the inlet connection device (88) extends through the support part (37).

6. Control valve arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that a minimum pressure valve (28) is arranged within the support part (37) for opening or closing the outlet device (91,55), wherein the minimum pressure valve (28) can keep the outlet device (91,55) closed during operation until a minimum pressure of clean compressed gas within the substantially closed interior space (80) is reached.

7. Flooded compressor system (10) comprising: a compressor unit (11) having an inlet throttle valve (14) controlling the introduction of gas to be compressed into the compressor unit (11), the compressor unit (11) being adapted to deliver a mixture of compressed gas and liquid into a separator vessel (23), a final filter assembly (25) for receiving compressed gas with entrained liquid droplets from the separator vessel (23) and for expelling substantially clean compressed gas therefrom, and a liquid return connection means (18) from the separator vessel (23) to an inlet zone (20) of the compressor unit (11), characterized in that the final filter assembly (25) and the inlet throttle valve (14) are arranged in a combined subassembly.

8. Compressor system according to claim 7, characterized in that the combined sub-assembly comprises a control valve arrangement containing the inlet throttle valve (14), the control valve arrangement further comprising a minimum pressure valve (28) for opening or closing the outlet device for clean compressed gas, the minimum pressure valve (28) being able to be kept closed until a predetermined minimum pressure of clean compressed gas within the final filter assembly (25).

9. Compressor system according to claim 7 or 8, characterized by means (69) for directing gas from the final filter arrangement (25) into the inlet zone of the compressor unit (11) downstream of the inlet throttle valve (14) when the inlet throttle valve (14) moves to a closed position.