特表 2024-503798 ガス圧縮機用クーラーマウント配置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-29

(54)【発明の名称】ガス圧縮機用クーラーマウント配置

(51)【国際特許分類】

   F04B 41/00 20060101AFI20240122BHJP

   F04B 39/06 20060101ALI20240122BHJP

【ＦＩ】

F04B41/00 A

F04B39/06 E

F04B39/06 F

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023538062

(86)(22)【出願日】2020-12-21

(85)【翻訳文提出日】2023-06-21

(86)【国際出願番号】 US2020066432

(87)【国際公開番号】W WO2022139796

(87)【国際公開日】2022-06-30

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507189747

【氏名又は名称】サルエアー エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スワート，アンドリュー

【テーマコード（参考）】

3H003

3H076

【Ｆターム（参考）】

3H003AA06

3H003AB05

3H003AC02

3H003BE01

3H003CD01

3H003CF04

3H076AA16

3H076AA33

3H076BB07

3H076BB38

3H076CC07

(57)【要約】

実施例は、ガス圧縮機パッケージ及びガス圧縮機用の冷却システムであって、ガス圧縮機から被加熱圧縮空気を受け取り、かつ受け取った圧縮空気を冷却するように構成されたアフタークーラと、ガス圧縮機から被加熱油を受け取り、かつ受け取った被加熱油を冷却するように構成された、オイルクーラと、アフタークーラ及びオイルクーラを通して空気流を生成するために空気を引き入れる、少なくとも１つのファンユニットとを含む、ガス圧縮機パッケージ及びガス圧縮機用の冷却システムに関わり、アフタークーラは、水平面に対して角度をなして方向づけられるとともに、少なくとも１つのファンユニットによって生成された空気流に対して角度をつけられる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス圧縮機パッケージであって、
ガス圧縮機と、
前記ガス圧縮機に機械的に接続されるモーターであって、前記ガス圧縮機内でガスを圧縮するために前記モーターにトルクをかける、モーターと、
アフタークーラ前記ガス圧縮機に連通接続されるとともに、前記ガス圧縮機から出た圧縮空気を冷却するように構成された、アフタークーラと、
前記ガス圧縮機に連通接続されるとともに、前記ガス圧縮機を出た油を冷却するように構成された、オイルクーラと、
前記ガス圧縮機パッケージ内に空気流を生成するために、前記ガス圧縮機パッケージの外から空気を引き込み、かつ前記アフタークーラ及び前記オイルクーラを通して前記空気流を押し出す、少なくとも１つのファンユニットと、
を備える、ガス圧縮機パッケージであり、
前記アフタークーラは、前記ガス圧縮機パッケージの水平面に対して角度をつけて方向づけられるとともに、前記ガス圧縮機パッケージ内の前記空気流に対して角度をつけられる、ガス圧縮機パッケージ。

【請求項2】

前記アフタークーラ及び前記オイルクーラは、前記ガス圧縮機及び前記モーターの上方に位置づけられる、請求項１に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項3】

前記アフタークーラは、前記ガス圧縮機パッケージの前記水平面に対して略４５度の角度で方向づけられる、請求項２に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項4】

前記少なくとも１つのファンユニットは、前記ガス圧縮機パッケージの側部を通して水平方向に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、前記ガス圧縮機パッケージ内で水平な空気流である、請求項２に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項5】

前記オイルクーラは、前記ガス圧縮機パッケージの前記水平面に対して平行に、かつ前記ガス圧縮機パッケージ内の空気流に対して平行に方向づけられる、請求項４に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項6】

前記少なくとも１つのファンユニットは、前記ガス圧縮機パッケージを通して垂直方向下方に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、前記ガス圧縮機パッケージ内で垂直の空気流である、請求項２に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項7】

前記オイルクーラは、前記ガス圧縮機の前記水平面に対して角度をつけて、かつ前記ガス圧縮機パッケージ内の前記垂直の空気流に対して角度をつけて方向づけられる、請求項６に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項8】

前記オイルクーラと前記アフタークーラはＶ型を形成し、前記少なくとも１つのファンユニットが前記Ｖ型の中心に位置づけられる、請求項７に記載のガス圧縮機パッケージ。

【請求項9】

ガス圧縮機用の冷却システムであって、
前記ガス圧縮機から被加熱圧縮空気を受け取り、かつ前記受け取った圧縮空気を冷却するように構成された、アフタークーラと、
前記ガス圧縮機から被加熱油を受け取り、かつ前記受け取った被加熱油を冷却するように構成された、オイルクーラと、
前記アフタークーラ及び前記オイルクーラを通して空気流を生成するために空気を引き込む、少なくとも１つのファンユニットと、
を備える、冷却システムであり、
前記アフタークーラは、水平面に対して角度をつけて方向づけられるとともに、前記少なくとも１つのファンユニットによって生成された前記空気流に対して角度をつけられる、冷却システム。

【請求項10】

前記アフタークーラは、前記水平面に対して略４５度の角度で方向づけられる、請求項９に記載の冷却システム。

【請求項11】

前記少なくとも１つのファンユニットは、水平方向に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、水平な空気流である、請求項９に記載の冷却システム。

【請求項12】

前記オイルクーラは、前記水平面に対して平行に、かつ前記少なくとも１つのファンユニットによって生成された空気流に対して平行に方向づけられる、請求項１１に記載の冷却システム。

【請求項13】

前記少なくとも１つのファンユニットは、垂直方向下方に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、垂直の空気流である、請求項９に記載の冷却システム。

【請求項14】

前記オイルクーラは、前記水平面に対して角度をつけて、かつ前記少なくとも１つのファンユニットによって生成された前記垂直の空気流に対して角度をつけて方向づけられる、請求項１３に記載の冷却システム。

【請求項15】

前記オイルクーラと前記アフタークーラはＶ型を形成し、前記少なくとも１つのファンユニットが前記Ｖ型の中心に位置づけられる、請求項１４に記載の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、ガス圧縮機に関し、より具体的には、相対角度で配置されたクーラーマウントを備えたガス圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

関連技術において、大気圧空気又は大気ガスから圧縮空気又は圧縮ガスを生産するため、多様な適用のために空気又はガス圧縮機が使用される。これらの関連技術システムでは、圧縮される空気又はガスは、フィルターを通して圧縮室の中に引き込まれ、非圧縮性である潤滑油と共に圧縮される。潤滑油の目的は基本的に、圧縮操作中にローター及び圧縮機の内部構造物を冷たく維持することである。操作中に油がローター及び内部構造物から熱を吸収すると、油の温度が上昇する。よって、関連技術システムは、油温度が調整された状態を維持するためのオイルクーラを含む。

【0003】

さらに関連技術システムでは、圧縮操作の間に空気又はガスの温度が上昇し得る。よって、関連技術システムは、圧縮ユニット内で生じた温度から、必要とされる適用により適したより低い温度まで圧縮空気又はガスを冷却するアフタークーラも含む。関連技術システムでは、オイルクーラユニット及びアフタークーラは両方とも、一連のチューブを通して油又は圧縮空気を通過させ、かつこれらのチューブに亘って空気を吹き付けることによって熱を放散させる、放熱装置として機能する。関連技術システムでは、オイルクーラ及びアフタークーラは、圧縮機システムを収容する外部壁に隣接して互いに平行な同一面上に方向づけられ、１つ以上のファン又は送風機を用いて、外からシステム内へと空気が引き入れられる。これらの関連技術システムでは、この構造の結果として、ハウジングの内部空気が加熱されて、圧縮機内に引き込まれる前に大気又はガスの増加が生じ得る。この大気又はガスの予熱は、アフタークーラによって放散されなければならない追加の熱をシステム内にもたらし、結果としてより大きい空気冷却器が必要になる。本開示の実施例は、この状況に対処し、かつハウジング内の熱放散を改良することによって、より小さいアフタークーラの利用を可能にし得る。

【発明の概要】

【0004】

本開示の態様は、ガス圧縮機パッケージを含む。当該ガス圧縮機パッケージは、ガス圧縮機と、前記ガス圧縮機に機械的に接続されるモーターであって、前記ガス圧縮機内でガスを圧縮するために前記モーターにトルクをかける、モーターと、前記ガス圧縮機に連通接続されるとともに、前記ガス圧縮機から出た圧縮空気を冷却するように構成された、アフタークーラと、前記ガス圧縮機に連通接続されるとともに、前記ガス圧縮機を出た油を冷却するように構成された、オイルクーラと、前記ガス圧縮機パッケージ内に空気流を生成するために、前記ガス圧縮機パッケージの外から空気を引き込み、かつ前記アフタークーラ及び前記オイルクーラを通して前記空気流を押し出す、少なくとも１つのファンユニットと、を備えてよく、前記アフタークーラは、前記ガス圧縮機パッケージの水平面に対して角度をつけて方向づけられるとともに、前記ガス圧縮機パッケージ内の前記空気流に対して角度をつけられる。

【0005】

本開示の追加の態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、前記アフタークーラ及び前記オイルクーラは、前記ガス圧縮機及び前記モーターの上方に位置づけられる。

【0006】

本開示のさらなる態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、前記アフタークーラは、前記ガス圧縮機パッケージの前記水平面に対して４５度の角度で方向づけられる。

【0007】

本開示の追加の態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、前記少なくとも１つのファンユニットは、前記ガス圧縮機パッケージの側部を通して水平方向に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、前記ガス圧縮機パッケージ内で水平な空気流である。

【0008】

本開示のさらなる態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、前記オイルクーラは、前記ガス圧縮機パッケージの前記水平面に対して平行に、かつ前記ガス圧縮機パッケージ内の空気流に対して平行に方向づけられる。

【0009】

本開示の追加の態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、少なくとも１つのファンユニットは、前記ガス圧縮機パッケージを通して垂直方向下方に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、前記ガス圧縮機パッケージ内で垂直の空気流である。

【0010】

本開示のさらなる態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、前記オイルクーラは、前記ガス圧縮機の前記水平面に対して角度をつけて、かつ前記ガス圧縮機パッケージ内の前記垂直の空気流に対して角度をつけて方向づけられる。

【0011】

本開示の追加の態様は、ガス圧縮機パッケージを含み、前記オイルクーラと前記アフタークーラはＶ型を形成し、少なくとも１つのファンユニットが前記Ｖ型の中心に位置づけられる。

【0012】

本開示のさらなる態様は、ガス圧縮機用の冷却システムを含む。当該冷却システムは、前記ガス圧縮機から被加熱圧縮空気を受け取り、かつ前記受け取った圧縮空気を冷却するように構成された、アフタークーラと、前記ガス圧縮機から被加熱油を受け取り、かつ前記受け取った被加熱油を冷却するように構成された、オイルクーラと、前記アフタークーラ及び前記オイルクーラを通して空気流を生成するために空気を引き込む、少なくとも１つのファンユニットと、を備え、前記アフタークーラは、水平面に対して角度をつけて方向づけられるとともに、少なくとも１つのファンユニットによって生成された前記空気流に対して角度をつけられる。

【0013】

本開示の追加の態様は、冷却システムを含み、前記アフタークーラは、前記水平面に対して４５度の角度で方向づけられる。

【0014】

本開示のさらなる態様は、冷却システムを含み、少なくとも１つのファンユニットは、水平方向に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、水平な空気流である。

【0015】

本開示の追加の態様は、冷却システムを含み、前記オイルクーラは、前記水平面に対して平行に、かつ少なくとも１つのファンユニットによって生成された空気流に対して平行に方向づけられる。

【0016】

本開示のさらなる態様は、冷却システムを含み、少なくとも１つのファンユニットは、垂直方向下方に空気を引き込むように位置づけられ、前記生成された空気流は、垂直の空気流である。

【0017】

本開示の追加の態様は、冷却システムを含み、前記オイルクーラは、前記水平面に対して角度をつけて、かつ少なくとも１つのファンユニットによって生成された前記垂直の空気流に対して角度をつけて方向づけられる。

【0018】

本開示のさらなる態様は、冷却システムを含み、前記オイルクーラと前記アフタークーラはＶ型を形成し、少なくとも１つのファンユニットが前記Ｖ型の中心に位置づけられる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本開示の多様な特徴を実施する一般的アーキテクチャについて、以下に図面を参照して説明する。図面及びその関連する説明は、本開示の実施例を例示するためであって、本開示の範囲を限定するためではなく提供される。図面全体に亘って、引用された要素と要素との間の対応を示すために符号が使用されている。

【図1】本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の斜視図を示す。

【図2】本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の斜視図を示す。

【図3】本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の側面図を示す。

【図4】本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の側面図を示す。

【図5】本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の側面図を示す。

【図6】本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の側面図を示す。

【図7】本開示の別の実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の斜視図を示す。

【図8】本開示の当該別の実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の側面図を示す。

【図9】本開示の当該別の実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の上面図を示す。

【図10】本開示のさらに別の実施例に従う 空気圧縮機パッケージの例の斜視図を示す。

【図11】本開示のさらに別の実施例に従う 空気圧縮機パッケージの例の斜視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下の詳細な説明は、本出願の図面及び実施例のさらなる詳細を提供する。異なる組み合わせの特徴が異なる実施例にて説明され得るが、特徴は、説明された具体的な組み合わせに限定されず、当業者にとって明白となり得るその他の組み合わせで組み合わされてもよい。また、明細書全体に亘って使用されている用語は、例として提供されているものであって、限定することを意図されてはいない。例えば、「自動的」という用語の使用は、本出願の実施を行う当業者の望ましい実施に応じて、実施の特定の態様についてのユーザ又はオペレータの制御を伴う完全自動又は半自動の実施を含んでよい。さらに、「第１の」、「第２の」、「第３の」等の順番の用語は、単にラベル付けの目的でのみ明細書及び請求項で使用してよいが、説明された順番で発生する説明された動作又は項目への言及に制限されるべきではない。動作又は項目は、異なる順番に順序付けされてよく、又は本出願の範囲から逸脱することなく、並行して又は動的に行われてよい。

【0021】

本明細書で説明される実施例は、クーラを通して流れる空気の量及び望ましい出口温度に基づく互いに対して相対的な角度で配置されたオイルクーラとアフタークーラとを有する圧縮機パッケージに関わる。この構成は、クーラ表面が占める圧縮機パッケージングの外部表面を減らし得る。また、この配置は、廃熱が圧縮機入口から排出され尽くすことを可能にすることによって、圧縮機に供給された空気又はガスの余熱も低減し得る。この配置により、より小さい冷却ファンを使用することが可能になると共に、圧縮機パッケージの全体サイズを縮小することも可能とし得る。実施例の追加の態様は、添付の図面及び本開示の実施例の以下の詳細な説明に基づき当業者にとって直ちに明らかなものとなり得る。

【0022】

図１及び図２は、本開示の一実施例に従う空気圧縮機パッケージ１００の例の斜視図を示す。また、図３～図６は、一実施例に従う空気圧縮機パッケージ１００の例の側面図を示す。圧縮機パッケージ１００は、圧縮空気の供給を必要とする多様な適用で使用してよい。例えば、空気圧作動器具を駆動するため、又は圧縮空気もしくはその他の圧縮ガスを必要とするその他の適用で、圧縮空気を供給するために、圧縮機パッケージを使用してよい。

【0023】

空気圧縮機パッケージ１００は、圧縮機パッケージ１００に空気を引き込む又は圧縮機パッケージ１００から空気を排出する際に空気が通る開口部又はスリットを提供するハウジング（図１～図６では取り除かれている）によって封入されてよい。圧縮機パッケージ１００は、モーター２に機械的に接続されたガス又は空気圧縮機４を含んでよい。いくつかの実施例では、ガス又は空気圧縮機４は、二軸式圧縮機又は当業者にとって明白となり得るその他あらゆる種類の圧縮機であってよい。また、モーター２は、電気モーター、ディーゼルモーター、ガソリンモーター、又は圧縮機を駆動するのに当業者が使用し得るその他あらゆるモーターであってよい。

【0024】

圧縮機パッケージ１００は、外気が圧縮機パッケージ１００の中に引き込まれる（矢印Ａ）際に通るフィルターユニット８も含んでよい。フィルターユニット８は、１つ以上のチューブ又はパイプによって圧縮機４の入口６に連通接続されてよい。圧縮機パッケージ１００の中に引き込まれた空気は、フィルターユニット８から入口６を通してかつ圧縮機４内に（矢印Ｂ）に移動し得る。

【0025】

圧縮機４内にて、空気は、モーター２によってかけられたトルクに基づく圧縮機４の操作を通して圧縮され得る。圧縮機４内にて、空気は、ローター及び圧縮機内部部品を冷たく維持する潤滑油と混ざり合い得る。圧縮後、圧縮空気と熱油の混合物は、圧縮機出口１０を通して圧縮機４から出て、圧縮機４をセパレータタンク１４に連通接続するチューブ又はパイプ１２を通して移動する（矢印Ｃ）。セパレータタンク１４内では、圧縮空気は、渦運動を通して油から分離される。セパレータタンク１４は、アフタークーラ１８及びオイルクーラ２１６に連通接続されてよい。

【0026】

分離された圧縮空気は、チューブ又はパイプ（添付の図面では、その他の部品の可視化を可能にするために隠されている）を介してアフタークーラ１８に提供される。アフタークーラ１８内では、圧縮空気は、増加された表面積を提供する小さいチューブを通して循環され、以下により詳細を説明する通り圧縮空気の冷却を可能にする。圧縮空気が冷却されると、当該圧縮空気は圧縮機パッケージ出口２４を通って圧縮機パッケージから出る（矢印Ｄ）。

【0027】

熱油は、圧縮空気から分離されると、チューブ又はパイプ（添付の図面では、その他の部品の可視化を可能にするために隠されている）を介してオイルクーラ１６に提供される。オイルクーラ１６内では、熱油は、増加された表面積を提供する小さいチューブを通して循環され、以下により詳細を説明する通り熱油の冷却を可能にする。熱油が冷却されると、当該熱油は、さらなる圧縮操作をさらに潤滑化するために再利用されるべく、圧縮機４に戻される。

【0028】

圧縮機パッケージ１００は、システムを通る空気流、システムを通る油流、圧縮機を駆動するモーターの速度、及び以下に論じるアフタークーラ１８及びオイルクーラ１６を冷却するファンユニット２０のモーター２１ｂの速度に関して、制御及びフィードバックを提供し得るコントロールパネル２２も含んでよい。コントロールパネル２２は、システム内の温度を提供してもよい。

【0029】

図１～図６に示す通り、オイルクーラ１６及びアフタークーラ１８は、圧縮機４及びモーター２の上方に位置づけられる。また、オイルクーラ１６及びアフタークーラ１８のそれぞれは、互いに対して角度をつけられ、かつ圧縮機パッケージ１００の水平面に対して角度をつけられる。言い換えると、オイルクーラ１６は、圧縮機パッケージ１００の水平面と垂直面との間の角度２６に位置づけられる。また、アフタークーラ１８は、圧縮機パッケージ１００の水平面と垂直面との間の角度２８に位置づけられる。いくつかの実施例では、角度２６、２８は４５°であってよい。その他の適用では、角度２６、２８は、オイルクーラ１６及びアフタークーラ１８を通る望ましい流体流量と、オイルクーラ１６及びアフタークーラ１８によって達成されるべき望ましい温度とに基づいて決められる最適化角度に基づく異なる角度であってよい。

【0030】

また、図示されている通り、オイルクーラ１６とアフタークーラ１８は、互いに対してＶ型を形成するように位置づけられる。１つ以上のファンユニット２０は、オイルクーラ１６及びアフタークーラ１８によって形成されたＶ型の中心内に位置づけられてよい。オイルクーラ１６、アフタークーラ１８及び１つ以上のファンユニット２０はまとめて、圧縮機パッケージ１００用の冷却システム３０を形成する。

【0031】

各ファンユニット２０は、一連のファンブレード２１ａと、ファンブレード２１ａを回転させるモーター２１ｂとを含み得る。ファンユニット２０は垂直方向下方に空気を引き込み（矢印Ｅ）、かつオイルクーラ１６及びアフタークーラ１８を通して空気を押し出し得る。図示されている通りに、オイルクーラ１６とアフタークーラ１８の両方は、ファンユニット２０によって垂直方向下方に（矢印Ｅ）引き込まれた空気の空気流に対して角度をつけられる。

【0032】

上述した通り、いくつかの実施例では、オイルクーラ１６は、圧縮機から出た熱油からの熱を放散させるために、空気（矢印Ｅ）が通過する一連の小さい直径のチューブを含む。また、いくつかの実施例では、チューブは、熱油からの熱を放散させる手助けをするヒートフィンも有してもよい。

【0033】

同様に、上述の通り、いくつかの実施例では、アフタークーラ１８は、 圧縮機から出た圧縮空気からの熱を放散させるために、空気（矢印Ｅ）が通過する一連の小さい直径のチューブを含む。いくつかの実施例では、圧縮空気からの熱を放散させる手助けをするヒートフィンも有してよい。

【0034】

空気がオイルクーラ１６及びアフタークーラ１８を通過した後、熱空気は、角度Ａで下方に流れ（矢印Ｆ）、その後、圧縮機パッケージ１００を囲むハウジング内に形成されたスリット又は通気口を通して圧縮機パッケージ１００から外へ流出し得る。オイルクーラ１６及びアフタークーラ１８から出た熱空気（矢印Ｆ）は、圧縮機４の入口６から離れるように角度をつけられ、圧縮機に入る空気の予熱は低減され、結果として出口１０で圧縮機４から出る空気をより低い温度にする。圧縮機４から出る空気がより低い温度であるため、アフタークーラ１８による冷却の必要性が低下し、より小さいアフタークーラ１８及びより小さいファンユニット２０の使用が可能になる。その結果として、圧縮機パッケージ全体をより小さくすることが可能になる。

【0035】

また、圧縮機４に入る空気が、予熱の低減のためより冷たいため、圧縮機４の中で空気が油と混ざり合う時に、油の直接加熱がより少なくなり、結果として出口１０で圧縮機４から出る油がより低温となる。圧縮機４から出る油がより低い温度であるため、オイルクーラ１６による冷却の必要性が低下し、より小さいアフタークーラ１８及びより小さいファンユニット２０の使用が可能になり、その結果として、圧縮機パッケージ全体のサイズを縮小する。

【0036】

図７は、本開示の別の実施例に従う空気圧縮機パッケージ２００の例の斜視図を示す。図８は、本開示の当該別の実施例に従う空気圧縮機パッケージ２００の例の側面図を示す。図９は、本開示の当該別の実施例に従う空気圧縮機パッケージ２００の例の上面図を示す。圧縮機パッケージ２００は、圧縮空気の供給を必要とする多様な適用で使用してよい。例えば、空気圧作動器具を駆動するため、又は圧縮空気もしくはその他の圧縮ガスを必要とするその他の適用で、圧縮空気を供給するために、圧縮機パッケージを使用してよい。

【0037】

図７～図９の圧縮機パッケージ２００は、上記の圧縮機パッケージ１００との類似性を有し得る。よって、同様の符号及び説明が以下に提供される。空気圧縮機パッケージ２００は、圧縮機パッケージ２００に空気を引き込む又は圧縮機パッケージ２００から空気を排出する際に空気が通る開口部又はスリットを提供するハウジング（図７～図９では取り除かれている）によって封入されてよい。圧縮機パッケージ２００は、モーター２０２に機械的に接続されたガス又は空気圧縮機２０４を含んでよい。いくつかの実施例では、ガス又は空気圧縮機２０４は、二軸式圧縮機又は当業者にとって明白となり得るその他あらゆる種類の圧縮機であってよい。また、モーター２０２は、電気モーター、ディーゼルモーター、ガソリンモーター、又は圧縮機を駆動するのに当業者が使用し得るその他あらゆるモーターであってよい。

【0038】

圧縮機パッケージ２００は、外気が圧縮機パッケージ２００の中に引き込まれる（矢印Ａ）際に通るフィルターユニット２０８も含んでよい。フィルターユニット２０８は、１つ以上のチューブ又はパイプによって圧縮機２０４の入口２０６に連通接続されてよい。圧縮機パッケージ２００の中に引き込まれた空気は、フィルターユニット２０８から入口２０６を通してかつ圧縮機２０４内に（矢印Ｂ）に移動し得る。

【0039】

圧縮機２０４内にて、空気は、モーター２０２によってかけられたトルクに基づく圧縮機２０４の操作を通して圧縮され得る。圧縮機２０４内にて、空気は、ローター及び圧縮機内部部品を冷たく維持する潤滑油と混ざり合い得る。圧縮後、圧縮空気と熱油の混合物は、圧縮機出口２１０を通して圧縮機２０４から出て、圧縮機２０４をセパレータタンク２１４に連通接続するチューブ又はパイプ１２を通して移動する（矢印Ｃ）。セパレータタンク２１４内では、圧縮空気は、渦運動を通して油から分離される。セパレータタンク２１４は、アフタークーラ２１８及びオイルクーラ２２１６に連通接続されてよい。

【0040】

分離された圧縮空気は、チューブ又はパイプ（添付の図面では、その他の部品の可視化を可能にするために隠されている）を介してアフタークーラ２１８に提供される。アフタークーラ２１８内では、圧縮空気は、増加された表面積を提供する小さいチューブを通して循環され、以下により詳細を説明する通り圧縮空気の冷却を可能にする。圧縮空気が冷却されると、当該圧縮空気は圧縮機パッケージ出口２２４を通って圧縮機パッケージから出る（矢印Ｄ）。

【0041】

熱油は、圧縮空気から分離されると、チューブ又はパイプ（添付の図面では、その他の部品の可視化を可能にするために隠されている）を介してオイルクーラ２１６に提供される。オイルクーラ２１６内では、熱油は、増加された表面積を提供する小さいチューブを通して循環され、以下により詳細を説明する通り熱油の冷却を可能にする。熱油が冷却されると、当該熱油は、さらなる圧縮操作をさらに潤滑化するために再利用されるべく、圧縮機２０４に戻される。

【0042】

圧縮機パッケージ２００は、システムを通る空気流、システムを通る油流、圧縮機を駆動するモーターの速度、及び以下に論じるアフタークーラ２１８及びオイルクーラ２１６を冷却するファンユニット２２０のモーター２２１ｂの速度に関して、制御及びフィードバックを提供し得るコントロールパネル２２２も含んでよい。コントロールパネル２２２は、システム内の温度を提供してもよい。

【0043】

図７～図９に示す通り、オイルクーラ２１６及びアフタークーラ２１８は、圧縮機２０４及びモーター２０２の上方に位置づけられる。また、オイルクーラ２１６は、アフタークーラ２１８の上方に位置づけられ、アフタークーラ２１８は、オイルクーラ２１６に対して角度をつけられる。また、オイルクーラ２１６は、圧縮機パッケージ２００の水平面に平行に位置づけられ、かつアフタークーラ２１８は、水平面に対して角度をつけられる。言い換えると、アフタークーラ２１８は、圧縮機パッケージ２００の水平面と垂直面との間の角度２２８に位置づけられる。いくつかの実施例では、角度２２８は４５°であってよい。その他の適用では、角度２２８は、オイルクーラ２１６及びアフタークーラ２１８を通る望ましい流体流量と、オイルクーラ２１６及びアフタークーラ２１８によって達成されるべき望ましい温度とに基づいて決められる最適化角度に基づく異なる角度であってよい。

【0044】

また、図示されている通り、オイルクーラ２１６とアフタークーラ２１８は、互いに対して角度を形成するように位置づけられる。１つ以上のファンユニット２２０は、オイルクーラ２１６及びアフタークーラ２１８によって形成された前記角度内に位置づけられてよい。オイルクーラ２１６、アフタークーラ２１８及び１つ以上のファンユニット２２０はまとめて、圧縮機パッケージ２００用の冷却システム２３０を形成する。

【0045】

図示されている通りに、ファンユニット２２０は、圧縮機パッケージ２００の短い側壁を通して空気を引き込むように位置づけられかつ方向づけられる。各ファンユニット２２０は、一連のファンブレード２２１ａと、ファンブレード２２１ａを回転させるモーター２２１ｂとを含み得る。ファンユニット２２０は、圧縮機パッケージ２００の側部を通して水平方向に空気を引き込み（矢印Ｅ）、かつオイルクーラ２１６及びアフタークーラ２１８を通して空気を押し出し得る。図示されている通りに、オイルクーラ２１６は、ファンユニット２２０によって圧縮機パッケージ２００の側部を通して水平方向に引き込まれた空気の空気流（矢印Ｅ）に平行に方向づけられ、かつアフタークーラ２１８は、ファンユニット２２０によって圧縮機パッケージ２００の側部を通して水平方向に引き込まれた空気の空気流（矢印Ｅ）に対して角度をつけられる。

【0046】

圧縮機パッケージ２００内に引き込まれた空気（矢印Ｅ）の一部は、オイルクーラ２１６を通して上方に押し上げられ、かつ圧縮機パッケージ２００を囲むハウジング内に形成されるスリット又は通気口を通して、圧縮機パッケージ２００から上方に（矢印Ｆ１）排出される。また、圧縮機パッケージ２００内に引き込まれた空気（矢印Ｅ）の一部は、アフタークーラ２１８を通して押され、かつ圧縮機パッケージ２００内へと下向きの角度で（矢印Ｆ２）排出される。

【0047】

上述した通り、いくつかの実施例では、オイルクーラ２１６は、圧縮機から出た熱油からの熱を放散させるために、空気（矢印Ｅ）が通過する一連の小さい直径のチューブを含む。また、いくつかの実施例では、チューブは、熱油からの熱を放散させる手助けをするヒートフィンも有してもよい。

【0048】

同様に、上述の通り、いくつかの実施例では、アフタークーラ２１８は、 圧縮機から出た圧縮空気からの熱を放散させるために、空気（矢印Ｅ）が通過する一連の小さい直径のチューブを含む。いくつかの実施例では、チューブは、圧縮空気からの熱を放散させる手助けをするヒートフィンも有してよい。

【0049】

オイルクーラ２１６から出た熱空気が、圧縮機２０４の入口２０６から離れるように圧縮機パッケージ２００から外に上方に排出されると、圧縮機に入る空気の予熱は低減され、結果として出口２１０で圧縮機２０４から出る空気をより低い温度にする。圧縮機２０４から出る空気がより低い温度であるため、アフタークーラ２１８による冷却の必要性が低下し、より小さいアフタークーラ２１８及びより小さいファンユニット２２０の使用が可能になる。その結果として、圧縮機パッケージ全体をより小さくすることが可能になる。

【0050】

また、圧縮機２０４に入る空気が、予熱の低減のためより冷たいため、圧縮機２０４の中で空気が油と混ざり合う時に、油の直接加熱がより少なくなり、結果として出口２１０で圧縮機２０４から出る油がより低温となる。圧縮機２０４から出る油がより低い温度であるため、オイルクーラ２１６による冷却の必要性が低下し、より小さいアフタークーラ２１８及びより小さいファンユニット２２０の使用が可能になり、その結果として、圧縮機パッケージ全体のサイズを縮小する。

【0051】

図１０及び図１１は、本開示のさらに別の実施例に従う空気圧縮機パッケージの例の斜視図を示す。圧縮機パッケージ３００は、圧縮空気の供給を必要とする多様な適用で使用してよい。例えば、空気圧作動器具を駆動するため、又は圧縮空気もしくはその他の圧縮ガスを必要とするその他の適用で、圧縮空気を供給するために、圧縮機パッケージを使用してよい。

【0052】

図１０及び図１１の圧縮機パッケージ３００は、上記の圧縮機パッケージ１００及び圧縮機パッケージ２００との類似性を有し得る。よって、同様の符号及び説明が以下に提供される。空気圧縮機パッケージ３００は、圧縮機パッケージ３００に空気を引き込む又は圧縮機パッケージ３００から空気を排出する際に空気が通る開口部又はスリットを提供するハウジング（図１０及び図１１では取り除かれている）によって封入されてよい。圧縮機パッケージ３００は、モーター３０２に機械的に接続されたガス又は空気圧縮機３０４を含んでよい。いくつかの実施例では、ガス又は空気圧縮機３０４は、二軸式圧縮機又は当業者にとって明白となり得るその他あらゆる種類の圧縮機であってよい。また、モーター３０２は、電気モーター、ディーゼルモーター、ガソリンモーター、又は圧縮機を駆動するのに当業者が使用し得るその他あらゆるモーターであってよい。

【0053】

圧縮機パッケージ３００は、外気が圧縮機パッケージ３００の中に引き込まれる（矢印Ａ）際に通るフィルターユニット３０８も含んでよい。フィルターユニット３０８は、１つ以上のチューブ又はパイプによって圧縮機３０４の入口３０６に連通接続されてよい。圧縮機パッケージ３００の中に引き込まれた空気は、フィルターユニット３０８から入口３０６を通してかつ圧縮機３０４内に（矢印Ｂ）に移動し得る。

【0054】

圧縮機３０４内にて、空気は、モーター３０２によってかけられたトルクに基づく圧縮機３０４の操作を通して圧縮され得る。圧縮機３０４内にて、空気は、ローター及び圧縮機内部部品を冷たく維持する潤滑油と混ざり合い得る。圧縮後、圧縮空気と熱油の混合物は、圧縮機出口３１０を通して圧縮機３０４から出て、圧縮機３０４をセパレータタンク３１４に連通接続するチューブ又はパイプ１２を通して移動する（矢印Ｃ）。セパレータタンク３１４内では、圧縮空気は、渦運動を通して油から分離される。セパレータタンク３１４は、アフタークーラ３１８及びオイルクーラ２３１６に連通接続されてよい。

【0055】

分離された圧縮空気は、チューブ又はパイプ（添付の図面では、その他の部品の可視化を可能にするために隠されている）を介してアフタークーラ３１８に提供される。アフタークーラ３１８内では、圧縮空気は、増加された表面積を提供する小さいチューブを通して循環され、以下により詳細を説明する通り圧縮空気の冷却を可能にする。圧縮空気が冷却されると、当該圧縮空気は圧縮機パッケージ出口３２４を通って圧縮機パッケージから出る（矢印Ｄ）。

【0056】

熱油は、圧縮空気から分離されると、チューブ又はパイプ（添付の図面では、その他の部品の可視化を可能にするために隠されている）を介してオイルクーラ３１６に提供される。オイルクーラ３１６内では、熱油は、増加された表面積を提供する小さいチューブを通して循環され、以下により詳細を説明する通り熱油の冷却を可能にする。熱油が冷却されると、当該熱油は、さらなる圧縮操作をさらに潤滑化するために再利用されるべく、圧縮機３０４に戻される。

【0057】

圧縮機パッケージ３００は、システムを通る空気流、システムを通る油流、圧縮機を駆動するモーターの速度、及び以下に論じるアフタークーラ３１８及びオイルクーラ３１６を冷却するファンユニット２３０のモーター３２１ｂの速度に関して、制御及びフィードバックを提供し得るコントロールパネル３２２も含んでよい。コントロールパネル３２２は、システム内の温度を提供してもよい。

【0058】

図１０及び図１１に示す通り、オイルクーラ３１６及びアフタークーラ３１８は、圧縮機３０４及びモーター３０２の上方に位置づけられる。また、オイルクーラ３１６は、アフタークーラ３１８の上方に位置づけられ、アフタークーラ３１８は、オイルクーラ３１６に対して角度をつけられる。また、オイルクーラ３１６は、圧縮機パッケージ３００の水平面に平行に位置づけられ、かつアフタークーラ３１８は、水平面に対して角度をつけられる。言い換えると、アフタークーラ３１８は、圧縮機パッケージ３００の水平面と垂直面との間の角度３２８に位置づけられる。いくつかの実施例では、角度３２８は４５°であってよい。その他の適用では、角度３２８は、オイルクーラ３１６及びアフタークーラ３１８を通る望ましい流体流量と、オイルクーラ３１６及びアフタークーラ３１８によって達成されるべき望ましい温度とに基づいて決められる最適化角度に基づく異なる角度であってよい。

【0059】

また、図示されている通り、オイルクーラ３１６とアフタークーラ３１８は、互いに対して角度を形成するように位置づけられる。１つ以上のファンユニット３２０は、オイルクーラ３１６及びアフタークーラ３１８によって形成された前記角度内に位置づけられてよい。オイルクーラ３１６、アフタークーラ３１８及び１つ以上のファンユニット３２０はまとめて、圧縮機パッケージ３００用の冷却システム３３０を形成する。

【0060】

図示されている通りに、ファンユニット３２０は、圧縮機パッケージ３００の長い側壁を通して空気を引き込むように位置づけられかつ方向づけられる。各ファンユニット３２０は、一連のファンブレード２３１ａと、ファンブレード２３１ａを回転させるモーター３２１ｂとを含み得る。ファンユニット３２０は、圧縮機パッケージ３００の側部を通して水平方向に空気を引き込み（矢印Ｅ）、かつオイルクーラ３１６及びアフタークーラ３１８を通して空気を押し出し得る。図示されている通りに、オイルクーラ３１６は、ファンユニット３２０によって圧縮機パッケージ３００の側部を通して水平方向に引き込まれた空気の空気流（矢印Ｅ）に平行に方向づけられ、かつアフタークーラ３１８は、ファンユニット３２０によって圧縮機パッケージ３００の側部を通して水平方向に引き込まれた空気の空気流（矢印Ｅ）に対して角度をつけられる。

【0061】

圧縮機パッケージ３００内に引き込まれた空気（矢印Ｅ）の一部は、オイルクーラ３１６を通して上方に押し上げられ、かつ圧縮機パッケージ３００を囲むハウジング内に形成されるスリット又は通気口を通して、圧縮機パッケージ３００から上方に（矢印Ｆ１）排出される。また、圧縮機パッケージ３００内に引き込まれた空気（矢印Ｅ）の一部は、アフタークーラ３１８を通して押され、かつ圧縮機パッケージ３００内へと下向きの角度で（矢印Ｆ２）排出される。

【0062】

上述した通り、いくつかの実施例では、オイルクーラ３１６は、圧縮機から出た熱油からの熱を放散させるために、空気（矢印Ｅ）が通過する一連の小さい直径のチューブを含む。いくつかの実施例では、チューブは、熱油からの熱を放散させる手助けをするヒートフィンも有してよい。

【0063】

同様に、上述の通り、いくつかの実施例では、アフタークーラ３１８は、圧縮機から出た圧縮空気からの熱を放散させるために、空気（矢印Ｅ）が通過する一連の小さい直径のチューブを含む。いくつかの実施例では、チューブは、圧縮空気からの熱を放散させる手助けをするヒートフィンも有してよい。

【0064】

０オイルクーラ３１６から出た熱空気が、圧縮機３０４の入口３０６から離れるように圧縮機パッケージ３００から外に上方に排出されると、圧縮機に入る空気の予熱は低減され、結果として出口３１０で圧縮機３０４から出る空気をより低い温度にする。圧縮機３０４から出る空気がより低い温度であるため、アフタークーラ３１８による冷却の必要性が低下し、より小さいアフタークーラ３１８及びより小さいファンユニット３２０の使用が可能になる。その結果として、圧縮機パッケージ全体をより小さくすることが可能になる。

【0065】

また、圧縮機３０４に入る空気が、予熱の低減のためより冷たいため、圧縮機３０４の中で空気が油と混ざり合う時に、油の直接加熱がより少なくなり、結果として出口３１０で圧縮機３０４から出る油がより低温となる。圧縮機３０４から出る油がより低い温度であるため、オイルクーラ３１６による冷却の必要性が低下し、より小さいアフタークーラ３１８及びより小さいファンユニット３２０の使用が可能になり、その結果として、圧縮機パッケージ全体のサイズを縮小する。

【0066】

本発明は多様な修正や代替形態の影響を受けやすいが、その具体的な実施形態が図面において例として示され、かつ本明細書において詳細に説明されてきた。但し、本明細書における具体的な実施形態の説明は、開示されている特定の形態に本発明を限定することを意図したものではないことが理解されるべきである。

【0067】

上述の詳細な説明では、図面、図表、及び例を使用することにより装置及び／又はプロセスの多様な実施例を説明した。当該図面、図表及び例が、１つ以上の機能及び／又は操作を含む限りにおいて、当該図面又は例における各機能及び／又は操作は、幅広い範囲の構造によって個々にかつ／又はまとめて実施することができる。特定の実施例が説明されてきたが、これらの実施は例としてのみ提示されたものであり、保護範囲を限定することを意図されてはいない。実際に、本明細書にて説明した新規の方法及び装置は、その他多様な形態で具現化されてよい。さらに、本明細書にて説明した装置及びシステムの形態において、保護精神から逸脱することなく多様な省略、置換及び変更がなされてもよい。添付の請求項及びその同等物は、保護範囲内及び精神に該当する形態又は修正をカバーすることが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】