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特表2024-528215１又は２以上の圧縮機ロータを駆動するモータを備える圧縮機組立体、及びそのような圧縮機組立体のハウジング部分を製造する方法
(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】2024-07-26
(54)【発明の名称】１又は２以上の圧縮機ロータを駆動するモータを備える圧縮機組立体、及びそのような圧縮機組立体のハウジング部分を製造する方法
(51)【国際特許分類】
H02K 7/14 20060101AFI20240719BHJP
F04C 23/02 20060101ALI20240719BHJP
H02K 9/19 20060101ALI20240719BHJP
H02K 9/26 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
H02K7/14 B
F04C23/02 D
H02K9/19 A
H02K9/26 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024506686
(86)(22)【出願日】2022-07-12
(85)【翻訳文提出日】2024-02-02
(86)【国際出願番号】 EP2022069474
(87)【国際公開番号】W WO2023016737
(87)【国際公開日】2023-02-16
(31)【優先権主張番号】BE2021/5642
(32)【優先日】2021-08-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】BE
(31)【優先権主張番号】2022/5229
(32)【優先日】2022-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】BE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593074329
【氏名又は名称】アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ
【氏名又は名称原語表記】ＡＴＬＡＳ ＣＯＰＣＯ ＡＩＲＰＯＷＥＲ，ｎａａｍｌｏｚｅ ｖｅｎｎｏｏｔｓｃｈａｐ
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100170634
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 航介
(72)【発明者】
【氏名】スワーツ トーマス ルク
(72)【発明者】
【氏名】マティス フリップ フランス
【テーマコード（参考）】
3H129
5H607
5H609
【Ｆターム（参考）】
3H129BB12
3H129CC07
5H607AA02
5H607AA12
5H607BB01
5H607BB07
5H607BB14
5H607CC01
5H607CC05
5H607DD03
5H607DD08
5H607DD19
5H607EE36
5H607FF07
5H609BB03
5H609BB14
5H609BB19
5H609PP05
5H609QQ05
5H609QQ11
5H609RR12
5H609RR36
5H609SS03
(57)【要約】
１又は２以上の圧縮機ローター（１１、１２）を駆動するモータ（２）を備える圧縮機組立体（１）は、オイルリザーバ（４７）、オイルクーラ（４８）、及びオイルフィルタ（５０）を備えるオイル循環システム（３３）と、オイル（４９）をオイルリザーバ（４７）から冷却及び／又は潤滑される構成要素に循環させ、オイルリザーバ（４７）に戻すオイルポンプ（３２）とを備え、モータ（２）は、モータシャフト（４）の軸方向（ＸＸ’）に平行な軸方向（ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’、ＤＤ’、．．．）に延びる流路（５２）を有するモータジャケット（５１）を有し、この流路内をオイル循環システム（３３）のオイル（４９）が循環する。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機要素（９）の１又は２以上の圧縮機ロータ（１１、１２）を駆動するモータ（２）を備える圧縮機組立体（１）であって、前記圧縮機組立体（１）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素を冷却及び潤滑するためのオイル循環システム（３３）を備え、前記オイル循環システム（３３）は、オイルリザーバ（４７）と、前記オイル循環システム（３３）を通って循環するオイル（４９）を冷却するためのオイルクーラ（４８）と、前記オイル循環システム（３３）の１又は２以上のラインを通って流れるオイル（４９）を濾過するためのオイルフィルタ（５０）と、を備え、前記モータ（２）は、モータジャケット（５１）として実施される中央モータハウジング本体（５１）を備えるモータハウジング（３）を有し、前記モータジャケット（５１）には、流路（５２）が設けられており、前記流路（５２）は、前記モータジャケット（５１）を通してオイル（４９）を循環させるために、前記オイル循環システム（３３）のオイルラインに接続されており、前記オイル循環システム（３３）は、前記オイルリザーバ（４７）から前記オイル循環システム（３３）のオイルラインを通して冷却及び／又は潤滑される関係する前記構成要素にオイル（４９）を循環させ、前記オイルリザーバ（４７）に戻すための駆動力を提供するオイルポンプ（３２）を備え、前記モータジャケット（５１）内の前記流路（５２）は、前記モータ（２）のモータシャフト（４）の軸方向（ＸＸ’）に平行な軸方向（ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’、ＤＤ’、ＥＥ’、ＦＦ’、．．．）に延びていることを特徴とする圧縮機組立体（１）。
【請求項2】
前記オイルポンプ（３２）は、前記モータハウジング（３）に統合されるか、又は、モータハウジングカバー（６２）又は前記中央モータハウジング本体（５１）の非駆動側（３１）又は駆動側（８）に設けられた圧縮機組立体ハウジング（２７）の他の部分に取り付けられており、さらに、前記モータ（２）の前記モータシャフト（４）によって駆動される、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項3】
前記オイルポンプ（３２）は、出口（６６）において、前記中央モータハウジング本体（５１）内の軸方向に向けられた流路（５２、７１）に直接接続されている、請求項１又は２に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項4】
前記圧縮機組立体（１）の前記圧縮機要素（９）は、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素（９）である、請求項１から３の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項5】
前記圧縮機組立体（１）の圧縮機要素（９）は、オイルレスロータ圧縮機要素（９）であるか、又はオイルレスツース圧縮機要素（９）であり、前記モータ（２）によって駆動される前記１又は２以上の圧縮機ロータ（１１、１２）は、１又は２以上の圧縮機ロータ又は圧縮機ツース（１９、２０）である、請求項４に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項6】
前記中央モータハウジング本体（５１）は、前記中央モータハウジング本体（５１）の少なくとも重要な軸方向部分にわたって本質的に一定又は不変である断面を有する、前記請求項１から５の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項7】
前記中央モータハウジング本体（５１）は、押出成形によって製造される、請求項１から６の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項8】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、オイル（４９）が前記オイルリザーバ（４７）と前記オイルクーラ（４８）との間で循環して戻る、少なくとも第１の循環ループ（７７）及び第２の循環ループ（７８）を備え、前記第１の循環ループ（７７）は、前記オイルフィルタ（５０）が含まれていない濾過されていない循環ループ（７７）であり、前記第２の循環ループ（７８）は、前記オイルフィルタ（５０）がオイル（４９）を濾過するために設けられている濾過された循環ループ（７８）であり、前記モータジャケット（５１）内の１又は２以上の流路（５２、７９）は、前記濾過されていない循環ループ（７７）に含まれており、前記流路（５２）は、前記モータハウジングジャケット（５２）を冷却するための冷却流路（７９）を形成している、請求項１から７の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項9】
モータハウジング（３）は、貫通流路（６８）を備え、前記貫通流路（６８）は、中央モータハウジング本体（５１）を貫通すると共に前記中央モータハウジング本体（５１）の反対側の端部（５７、５８）に設けられたモータハウジングカバー（６１、６２）を貫通し、前記オイルポンプ（３２）の前記出口（６６）は、前記貫通流路（６８）に直接接続されると共に前記オイルポンプ（３２）のオイルポンプ圧力ライン（７３）の一部（７２）を形成している、請求項１から８の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項10】
前記圧縮機組立体（１）の前記モータ（２）は、前記モータハウジング（３）に挿入されるモータステータ（６）と、前記モータステータ（６）を貫通して延びている前記モータシャフト（４）上に取り付けられたモータロータ（５）とを備える電気モータ（２）である、請求項１から９の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項11】
前記モータハウジング（３）は、前記中央モータハウジング本体（５１）の駆動側（８）において、前記モータ（２）によって駆動される前記圧縮機ロータ（１１、１２）に隣接する駆動側モータハウジングカバー（６１）と、前記中央モータハウジング本体（５１）の非駆動側（３１）において、前記中央モータハウジング本体（５１）の反対側に非駆動側モータハウジングカバー（６２）とを追加的に備え、前記モータハウジングカバー（６１、６２）は、前記モータハウジングジャケット（５１）を冷却するための単一又は複数の組立冷却流路（８１）を形成するための、前記中央モータハウジング本体（５１）内の関係する前記冷却流路（５２、７９）を相互接続するために、組み立てられた状態で前記中央モータハウジング本体（５１）内の軸方向に向けられた冷却流路（５２、７９）と協働する１又は２以上の相互接続流路（８０）を備える、請求項１から１０の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項12】
前記モータハウジングカバー（６１、６２）は、前記モータハウジング（３）を貫通する貫通流路（６８）を形成するために、組み立てられた状態で前記中央モータハウジング本体（５１）内の流路（７１）と協働する１又は２以上の貫通開口部（６９、７０）を備える、請求項１１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項13】
前記モータ（２）の従動側（８）において、前記モータシャフト（４）は、直接連結器（２５）によって直接的に、又は歯車動力伝達装置（３４）によって又は歯車動力伝達装置（３４）を介して間接的に、前記圧縮機ロータ（１１、１２）の１又は２以上に連結されている、請求項１から１２の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項14】
前記オイルポンプ（３２）は、前記モータシャフト（４）が１又は２以上の圧縮機ロータ（１１、１２）に結合されている駆動側（８）とは反対側の前記モータ（２）の非駆動側（３１）で、前記モータシャフト（４）に直接連結されるか又は前記モータシャフト（４）上に取り付けられている、請求項１から１３の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項15】
前記オイルポンプ（３２）は、入口（６５）で、前記オイルリザーバ（４７）と前記オイルポンプ（３２）との間に設けられたオイルポンプ吸い込みライン（６７）に接続され、出口（６６）で、前記オイルポンプ（３２）を前記オイルクーラ（４８）の前記入口（７６）に接続するオイルポンプ圧力ライン（７３）に接続されている、請求項１から１４の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項16】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素に冷却され濾過された潤滑オイル（４９）を供給するための１又は２以上のオイル注入ライン（９０－１０１）を備え、前記オイルフィルタ（５０）は、オイルクーラ出口（８３）に接続されている冷却されたオイル（４９）のオイルライン（８５、８６）に設けられている、請求項１から１５の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項17】
モータジャケットの冷却のために、冷却されたオイル（４９）のオイル流路（８５、８７）は、前記オイルクーラ出口（８３）と、中央モータハウジング本体ジャケット（５１）内の少なくとも１つの冷却流路（５２、７９）との間に、又は前記中央モータハウジング本体（５１）のモータハウジングカバー（６１、６２）内の相互接続流路（８０）によって相互接続されている、前記中央モータハウジング本体ジャケット（５１）内の複数の冷却流路（５２、７９）によって構成される１又は２以上の組立冷却流路（８１）との間に設けられ、冷却されたオイル（４９）のオイルライン（８５）は、オイルクーラ出口（８３）に接続されており、前記のオイルライン（８５）は、前記オイルフィルタ（５０）の上流側で、前記オイルフィルタ（５０）に向かう第１の分岐（８６）と、前記冷却流路（５２、７９）に又は前記モータハウジングジャケット（５１）内の１又は２以上の組立冷却流路（８１）に向かう第２の分岐（８７）と、に分岐されている、請求項１から１６の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項18】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素に冷却されていない濾過された潤滑オイル（４９）を供給するための１又は２以上のオイル注入ライン（９０、１０１）を備え、前記オイルフィルタ（５０）は、前記オイルポンプ（３２）と前記オイルクーラ（４８）との間に設けられたオイルポンプ圧力ライン（７３）から分岐した冷却されていないオイルのオイルライン（１１４）に設けられている、請求項１から１７の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項19】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素に濾過された潤滑オイル（４９）を供給するための１又は２以上のオイル注入ライン（９０－１０１）を備え、前記オイル注入ライン（９０－１０１）は、－圧縮機ローター（１１、１２）に向かう濾過オイル注入ライン（９０）、
－前記モータ（２）と前記圧縮機要素（９）との間の中間歯車動力伝達装置（３４）の従動歯車（３６）又は駆動歯車（３７）に向かう濾過オイル注入ライン（９１、９２）、
－圧縮機出口（１６）に向かって濾過オイル（４９）を注入するための非駆動側オイル注入ライン（９３）、
－圧縮機出口（１６）に向かって濾過オイル（４９）を注入するための駆動側オイル注入ライン（９４）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の非駆動側軸受（２１）に向かう濾過オイル注入ライン（９５）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の非駆動側軸受（２３）に向かう濾過オイル注入ライン（９６）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の駆動側軸受（２４）に向かう濾過オイル注入ライン（９７）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の駆動側軸受（２２）に向かう濾過オイル注入ライン（９８）、
－タイミングギア（２８、２９）に向かう濾過オイル注入ライン（９９）、
－モータシャフト軸受（４５）に向かう駆動側濾過オイル注入ライン（１００）、及び／又は、
－モータシャフト軸受（４６）に向かう非駆動側濾過オイル注入ライン（１０１）、
のうちの１又は２以上を含む、請求項１から１８の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項20】
前記モータハウジング（３）において、前記モータシャフト（４）を支持する軸受（４５、４６）の各々に対して、濾過されたオイル（４９）を関係するモータシャフト軸受（４５、４６）に供給するためのオイル注入流路（１０２）、並びに、濾過された潤滑オイル（４９）を前記関係するモータシャフト軸受（４５、４６）から排出するためのオイルドレーン流路（１０３）が設けられている、請求項１から１９の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項21】
前記オイル注入流路（１０２）及び前記オイルドレーン流路（１０３）は、前記モータシャフト（４）に向かって又は前記モータシャフト（４）から離れて半径方向（ＲＲ’、ＳＳ’）に延びているか、又は半径方向（ＲＲ’、ＳＳ’）に延びている少なくとも一部分を備える、請求項２０に記載の圧縮機組立体。
【請求項22】
前記モータハウジング（３）は、軸方向に延びる貫通流路（１０４）を備え、前記貫通流路は、前記中央モータハウジング本体（５１）を貫通し、場合によっては、前記中央モータハウジング本体の反対側の端部（５７、５８）に設けられたモータハウジングカバー（６１、６２）を貫通し、前記軸方向に延びる貫通流路（１０４）は、前記モータシャフト軸受（４５、４６）から到来するオイルを排出するためのオイルドレーン流路（１０５）の一部を形成し、前記軸方向に延びる貫通流路（１０４）は、前記オイルドレーン流路（１０３）の半径方向に延びる前記オイルドレーン流路（１０３）に接続されている、請求項２１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項23】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素から到来する潤滑オイル（４９）を排出するための１又は２以上のオイルドレーンライン（１０５、１１３）を備え、前記オイルドレーンライン（１０５、１１３）は、－圧縮機ローター（１１、１２）から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン（１０６）、
－前記モータ（２）と前記圧縮機要素（９）との間の中間歯車動力伝達装置（３４）の従動歯車（３６）又は駆動歯車（３７）から到来するオイルを排出するオイルドレーンライン（１０７、１０８）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の非駆動側軸受（２１）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１０９）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の非駆動側軸受（２３）から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン（１１０）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の駆動側軸受（２２）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１１１）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の駆動側軸受（２４）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１１２）、
－タイミングギア（２８、２９）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１１３）、
－モータシャフト軸受（４５）から到来するオイル（４９）を排出するための駆動側オイルドレーンライン（１０５）、及び／又は
－モータシャフト軸受（４６）から到来するオイル（４９）を排出するための非駆動側オイルドレーンライン（１０５）、
のうちの１又は２以上を含む、請求項１から２２の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項24】
請求項１から２３の１又は２以上に記載の圧縮機組立体（１）を製造するための方法であって、前記圧縮機組立体（１）の前記中央モータハウジング本体（５１）を製造することは、軸方向に向けられた流路（５２）を有するモータジャケット（５１）を形成するための押出プロセスを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮機要素の１又は２以上の圧縮機ロータを駆動するモータを備える圧縮機組立体に関する。
【0002】
また、圧縮機組立体は、圧縮機組立体の構成要素を冷却及び潤滑するためのオイル循環システムを備える。このオイル循環システムは、オイルリザーバを備え、オイルは、オイルリザーバからオイル循環システムのオイルラインを通って、潤滑又は冷却される関係する構成要素に循環され、オイルリザーバに戻る。
【0003】
さらに、オイル循環システムは、オイル循環システムを循環するオイルを冷却するためのオイルクーラ、及び、オイル循環システムの１又は２以上のラインを流れるオイルを濾過するためのオイルフィルタも備える。
【0004】
本発明は、圧縮機要素がオイルフリー又はオイルレス圧縮機要素である圧縮機組立体に特に関連するものであり、これは、潤滑用オイルが圧縮機要素の圧縮機ロータ自体の間に注入されないが、軸受及びギアなどの他の構成要素が、通常、オイル循環システムのオイルによって潤滑されることを意味する。オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素を使用する理由は、圧縮機要素内で加圧又は圧縮される流体が、オイルを含まない又はオイルによって汚染されない状態に保たれるからである。これは、例えば、食品加工用途などで非常に重要である。
【0005】
それにも関わらず、本発明は、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素を含む圧縮機組立体に限定されるものではなく、例えばオイル注入圧縮機要素を含む圧縮機組立体も本発明から除外されない。
【0006】
圧縮機要素内の流体を圧縮又は加圧するために、様々な技術を使用することができる。本発明は、圧縮機要素が、回転運動のためにモータによって駆動される圧縮機ロータを有する回転圧縮機要素である圧縮機組立体に関する。
【0007】
モータは、典型的には電気モータであるが、内燃機関とすること、又は、原理的には、何らかの他のタイプの回転駆動装置、アクチュエータ、又は回転運動を発生させるため装置の組み合わせとすることができる。
【0008】
本発明による圧縮機組立体のモータは、ジャケットとして実施される中央モータハウジング本体を含むモータハウジングを有し、ジャケットには、流路が設けられ、流路は、モータジャケットを通してオイルを循環させるためのオイル循環システムのオイルラインに接続されている。
【0009】
典型的には、モータハウジングは、圧縮機組立体の圧縮機組立体ハウジングを形成するために、圧縮機要素の圧縮機ハウジングと相互結合される。
【0010】
可能性のある実施形態では、モータハウジングは、完全にモータジャケットのみから構成され、これは、モータハウジングを圧縮機ハウジングに接続するための相互結合フランジに直接結合される。他の実施形態では、典型的には、モータが圧縮機組立体の圧縮機要素に結合される前にモータが予め組み立てられている場合、モータハウジングは、モータジャケットを形成している中央モータハウジング本体の片側に又は両方の反対側のそれぞれに設けられたフランジ又はカバーで実施することができる。
【0011】
モータは、基本的にモータハウジングを貫通して、場合によっては圧縮機ハウジングの一部を貫通して延びるモータシャフトを有し、このモータシャフトは、関係する圧縮機ロータ（複数可）に連結又は結合される駆動側を有する。
【0012】
これは、関係する圧縮機ロータシャフトのシャフトをモータシャフトに直接相互結合又は連結することによって、直接的な様式で実現することができる。
【0013】
別の実施形態では、モータシャフトと、関係する圧縮機ロータシャフトとの連結又は相互結合は、中間歯車動力伝達装置又はギアボックスによって間接的に実現される。このような歯車動力伝達装置又はギアボックスは、通常、圧縮機ハウジングとモータハウジングとの間に配置される中間歯車動力伝達装置ハウジングに収容される。
【0014】
圧縮機組立体の圧縮機要素は、流体、典型的には空気、又は、酸素、二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム又は水素のような別のガスのようなガス状流体を圧縮又は加圧するためのものである。しかしながら、圧縮機要素が、水蒸気などの、より高密度の流体を圧縮又は加圧するために使用されることは、本発明から除外されない。
【背景技術】
【0015】
モータに連結された歯車伝動装置によって直接的又は間接的に連結された、オイルフリー又はオイルレス又はオイル注入圧縮機要素を含む圧縮機組立体は、従来から公知である。
【0016】
圧縮機要素がオイルフリー又はオイルレス、又はオイル注入圧縮機要素であるかにかかわらず、このような圧縮機組立体の多くの要素又は構成要素は、オイルによって潤滑又は冷却する必要がある。そのため、圧縮機組立体は、オイル循環システムを備える。
【0017】
オイルによる潤滑又は冷却を必要とする圧縮機組立体の要素又は構成要素には、典型的には、圧縮機組立体の圧縮機要素とモータとの間の歯車動力伝達装置のタイミングギア又は歯車などの歯車；圧縮機出口；圧縮機ロータシャフトの軸受；モータシャフト軸受；などが含まれる。
【0018】
オイル循環システムを通してオイルを循環させるためのオイル駆動手段は、圧縮機組立体の圧縮機ロータ自体、又は他のオイル駆動手段、又はその組み合わせで構成することができる。
【0019】
圧縮機組立体のモータを冷却するために、モータハウジングは、オイル循環システムのオイルが流れることができる流路を備えるジャケットとして実施される。
【0020】
オイルリザーバ又はオイルサンプ、オイルポンプ、オイルクーラ、及びオイルフィルタは、通常、オイル循環システムに含まれる。
【0021】
多くのオイル注入ライン及びオイルドレーンラインは、オイルリザーバからモータハウジングジャケットに、及び潤滑又は冷却される圧縮機組立体の構成要素又は要素にオイルを循環させて、オイルリザーバに戻すために必要である。また、これらのラインは、オイル駆動手段、オイルクーラ、オイルフィルタを互いに相互接続するか、又はこれらを圧縮機組立体の要素及び構成要素と相互接続する。
【0022】
関係するオイルライン及び構成要素の数量が、優れたコンパクトで効率的な設計をかなり複雑にすることは容易に理解される。
【0023】
さらに、オイルラインを圧縮機組立体又はオイル循環システムの上述の要素及び構成要素の１つに接続する必要がある場所では、適切なシーリングが必要である。
【0024】
関係する構成要素及びラインが多いほど、ある時点でオイルが漏れるリスクが高くなる。これは、圧縮機組立体の適切な機能及びその必須の要素の適切な潤滑及び／又は冷却にとって非常に危険である。従って、このような状況もできるだけ避けるべきである。
【0025】
従って、関心のあるタイプの適切な圧縮機組立体を設計する大きな課題は、所要の構成要素の数、及び圧縮機要素のスペース、接地面積を削減するために、所要のオイル回路構成要素（例えば、オイルポンプ、配管、冷却流路、注入流路、オイルフィルタ、ブリーザなどの要素）をコンパクトな方法で統合することである。
【0026】
オイルライン及び相互結合を削減する可能性のある方法は、これらを圧縮機組立体のハウジング又はその一部、例えばモータハウジング又はモータハウジングの一部に、少なくとも部分的に統合することである。
【0027】
流路又はオイルライン及び他の機能を機械的骨組み（ａｒｍａｔｕｒｅ）に統合するには、骨組み又はハウジングを鋳造する製造プロセスが非常に適している。鋳造技術は、複雑な３次元形状及び内部空洞をもつ部品をコスト効率よく設計することを可能にし、さらにより複雑な機能を簡単な方法で導入することを可能にする。
【0028】
鋳造製造プロセスを適用する別の利点は、工具費（鋳型を製造するための、及び鋳造後にハウジングを機械加工するための、例えば治具を実現するための）が比較的安いことである。従って、モータ又は圧縮機組立体を専用に設計する場合、標準的技法では、鋳造ハウジングモデルが提案される。
【0029】
また、鋳造ハウジングは比較的良好な振動挙動を示すよう見え、これは、ハウジング並びにそのハウジングに取付けられた構成要素の寿命、ハウジングから発生する騒音のレベルなどに関する限り好都合である。
【0030】
しかしながら、鋳造鋳型の欠点は、様々な所要の設計変更に大きな相違がある場合（例えば、フレームサイズに応じて異なるモータ長）、各設計変更が独自の鋳造鋳型を必要とすることになるので、あまり適していないことである。
【0031】
従って、鋳造製造プロセスは、製造される骨組み又はハウジングの数がかなり制限されている場合、及び多くの異なる設計モデルが関与している場合、非常に労働集約的でもあり、従って高価である。
【0032】
さらに、関係する圧縮機組立体が、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素である圧縮機要素を含む用途では、特定の問題を解決する必要がある。
【0033】
実際、オイル注入圧縮機要素では、オイルは、圧縮機要素自体の圧縮機ロータによって発生するポンプ力によって、オイル循環システム内で循環される。これは、オイルが圧縮機ロータ間に注入されるので可能である。
【0034】
しかしながら、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素では、潤滑オイルによる加圧流体の汚染は絶対に許されないので、これは不可能である。
【0035】
その結果として、オイル循環システムにおいてオイルをポンプ送給するためのポンプ送給力を発生させる役割は、圧縮機ロータが負うことはできず、その目的のために、圧縮室の外部に配置される追加のオイル駆動手段、又はオイルポンプのようなポンプ送給力を発生させるための大きな能力をもつオイル駆動手段を設ける必要がある。
【0036】
このことは、圧縮機組立体がオイルフリー又はオイルレス圧縮機要素を含む用途では、圧縮機組立体の設計に追加のオイルポンプ又は他のオイル駆動手段及び／又は追加のオイルラインを統合する必要性が、オイル注入圧縮機用途よりも一般的に高いことを意味する。オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素を備えたこのような圧縮機組立体のコンパクトで効率的な設計及び上手く統合された設計に至る問題は、同じ理由で比較的複雑である。
【0037】
また、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素では、圧縮機組立体のオイル循環システムを通してオイルをポンプ送給するために、追加のオイルポンプ又はオイル駆動手段の必要性、又はそのようなオイルポンプ又はオイル駆動手段の容量を増加させる必要性があり、これは、追加された構成要素に関する及び／又はエネルギー消費の増加に起因する余分なコストを意味する。
【0038】
本発明に関連する別の重要な側面は、オイル注入圧縮機要素では、全ての潤滑オイル及び冷却オイルが、通常、圧縮機ロータによってもたらされる圧力下で循環されることである。オイルの全流量が圧縮機ロータ間の圧縮室を通過するため、この潤滑オイル及び冷却オイルの品質に対する要求は高い。圧縮機要素を確実に機能させるためには、この潤滑オイル及び冷却オイルに汚染がないことが重要であり、これはオイルをオイルフィルタに通すことで得られる。従って、オイル注入圧縮機要素のフィルタ要件は非常に高い。
【0039】
一方、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素では、圧縮機ロータ間にオイルは注入されない。そのため、潤滑オイル及び／又は冷却オイルのフィルタ要件は、オイル注入圧縮機要素の場合とは異なる。
【0040】
明らかに、圧縮機組立体を設計する場合、組立体に組み込まれる構成要素及び装置、及びこれらの構成要素と装置との間のオイルライン接続部の数、製造コスト及び複雑さ、組立体の特定の部分における潤滑オイル及び／又は冷却オイルの品質及び純度、組立体のサイズ及び能力など、多くの様々な側面を考慮する必要がある。そのため、このような圧縮機組立体を、コンパクトで費用対効果が高く、信頼性の高い方法で設計するには、多くの作業が必要であり、必ずしも明白ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0041】
本発明の目的は、上述の問題の１又は２以上及び／又は場合によってはさらに他の問題を解決することである。
【0042】
特に、本発明の目的は、圧縮機組立体のより統合された設計を提供することであり、そこでは、オイルライン接続部及びそれらの接続部をシールする必要性が大幅に低減され、その結果、潤滑オイル又は冷却オイルの漏れ、又はそのオイルの汚染によって引き起こされる圧縮機組立体の故障又は性能低下のリスクが低減される。
【0043】
本発明の別の目的は、費用効果が高く、特にその長さに関する限り、圧縮機組立体の設計を、その製造プロセスに対する高価な変更を必要とすることなく、比較的容易に適合させることを可能にする解決策を提供することである。
【0044】
本発明のさらに別の目的は、最適化又は改良されたオイル濾過システムを備えた圧縮機組立体を提供することであり、潤滑オイル及び／又は冷却オイルは、圧縮機組立体の関係する構成要素のニーズに適合した方法で濾過される。
【0045】
本発明のさらなる目的は、オイルフリー又はオイルレスロータ圧縮機要素である圧縮機要素を含む圧縮機組立体において、上述の目的の１又は２以上を実現することである。
【0046】
最後に、本発明の目的は、コンパクトな圧縮機組立体を開発することであり、モータシャフトは、好ましくは限定されたサイズのギア動力伝達装置を介して直接又は間接的に圧縮機ロータシャフトに連結され、モータ、圧縮機要素、及び可能性のあるギア動力伝達装置は、圧縮機組立体ハウジングに一体化されている。
【課題を解決するための手段】
【0047】
この目的のために、本発明は、圧縮機要素の１又は２以上の圧縮機ロータを駆動するモータを備える圧縮機組立体に関し、圧縮機組立体は、圧縮機組立体の構成要素を冷却及び潤滑するためのオイル循環システムを備え、オイル循環システムは、オイルリザーバと、オイル循環システムを通って循環するオイルを冷却するためのオイルクーラと、オイル循環システムの１又は２以上のラインを通って流れるオイルを濾過するためのオイルフィルタとを備え、モータは、ジャケットとして実施される中央モータハウジング本体を備えるモータハウジングを有し、モータハウジングには、流路が設けられており、この流路は、モータジャケットを通してオイルを循環させるために、オイル循環システムのオイルラインに接続されており、オイル循環システムは、オイルリザーバからオイル循環システムのオイルラインを通して冷却及び／又は潤滑される関係する構成要素にオイルを循環させ、オイルリザーバに戻すための駆動力を提供するオイルポンプを備え、モータジャケット内の流路は、モータのモータシャフトの軸方向に平行な軸方向に延びている。
【0048】
本発明による当該圧縮機組立体の第１の重要な態様は、組立体のオイル循環システムのオイルラインを通してオイルを循環させるためのオイルポンプを備えていることである。
【0049】
この態様の大きな利点は、オイルポンプが、オイル循環システムを通るオイルの循環に必要な駆動力の少なくとも一部を提供することである。その結果、オイルは、圧縮機組立体の圧縮機ロータによって提供される駆動力によって必ずしもポンプ送給される必要はなく、従って、圧縮機組立体は、オイルフリー及びオイル注入タイプの圧縮機要素に適している。
【0050】
本発明による当該圧縮機組立体の別の重要な態様は、モータジャケット内の流路が、モータのモータシャフトの軸方向と平行な軸方向に延びていることである。このことは、中央モータハウジング本体を、上記軸方向（複数可）、すなわちモータ又はその一部の長さ方向で考えた場合に一定又は不変である、モータ軸に垂直な断面積を有するように作ることができることを意味する。
【0051】
従って、本発明による当該圧縮機組立体の利点は、圧縮機組立体のモータのための異なる長さの中央モータハウジング本体を製造するために同じ製造方法を使用することができ、従って、様々な長さの圧縮機組立体を容易に製造することができることである。明らかに、長さが長い圧縮機組立体のハウジングには、大きな駆動力又は圧縮力又は圧縮圧力又は流量の装置を取り付けることができる。
【0052】
このことは、製造コスト及び／又は複雑さを実質的に増加させることなく、異なる圧縮機組立体を、むしろ様々な特性で、あまり大量でなくとも製造することができるという点で好都合である。
【0053】
モータジャケット内の流路がモータの軸方向と平行な軸方向に延びている、本発明による当該圧縮機組立体の別の利点は、モータジャケットを介してオイルを一方の側から反対側に輸送することができることである。このような構成は、ジャケットを通してオイルを輸送するのに非常に効率的であり、結果的にオイルの流れが容易になり、結果として、冷却能力又はオイル輸送能力が高くなる。
【0054】
これらの軸方向に向けられた流路は、モータジャケットの反対側に設けられたキャップ、フランジ又はカバー内で互いに容易に組み合わせること又は接続することもできるので、単一のタイプのモータジャケットであっても、異なる内部流路を有するキャップ又はカバーを使用するだけで、モータジャケットを通してオイル又は他の水などの物質を案内するための異なる構成を容易に構成することができる。
【0055】
本発明による圧縮機組立体の好ましい実施形態では、オイルポンプは、モータハウジングに統合されるか、又は、モータハウジングカバー又は中央モータハウジング本体の非駆動側又は駆動側に設けられた圧縮機組立体ハウジングの他の部分に取り付けられ、モータのモータシャフトによって駆動される。
【0056】
非駆動側は、中央モータハウジング本体の駆動側とは反対側であり、その駆動側は、モータが圧縮機要素の圧縮機ロータを駆動している中央モータハウジング本体の側である。
【0057】
本発明の圧縮機組立体の当該実施形態の大きな利点は、圧縮機要素の多くの要素が効率的かつ論理的な方法で統合された、制限されたサイズの非常にコンパクトな圧縮機組立体を実現できることである。
【0058】
実際、オイルポンプは、モータ及びそのモータシャフトに非常に近づけられ、従って、圧縮機組立体の圧縮機ロータと一緒に上記モータシャフトによって駆動することができるので、オイルポンプを駆動するための追加の駆動手段は必要ない。
【0059】
オイルポンプは、圧縮機要素も駆動する圧縮機組立体の同じモータによって直接駆動され、追加の外部駆動手段によって駆動されない、本発明による圧縮機組立体の当該実施形態の別の利点は、オイルポンプを主モータに直接連結された機械要素として含むのでより効率的で信頼性が高いことである。このようにして、少なくとも機械的故障又はオイル流路の閉塞がなければ、モータの運転中に軸受の潤滑が常に保証される。電気駆動式の外部オイルポンプは、単純な通信障害によって機械の始動時にポンプが作動しない可能性があるので信頼性が低い。潤滑オイルのない「ドライ運転」が長すぎると、モータ及び／又は圧縮機要素の軸受、又は中間歯車装置に有害な損傷を与えることになる。
【0060】
本発明による圧縮機組立体の好ましい実施形態では、オイルポンプはさらに、その出口において、中央モータハウジング本体内の上述の軸方向に向けられた流路に直接接続されている。
【0061】
本発明による圧縮機組立体の当該実施形態の大きな利点は、オイルポンプのオイル圧ラインもモータハウジング内に統合されているため、オイルポンプ出口に追加の外部オイルラインを接続する必要がないことである。また、非常に堅牢な設計が可能になり、オイルポンプの出口でのオイル漏れのリスクが大幅に低減される。さらに、このような設計では、例えば偶発的な破損又は材料疲労によるオイルポンプ出口での外部オイルラインの故障は起こり得ないため、圧縮機組立体の信頼性が向上する。
【0062】
本発明による圧縮機組立体の上述の好ましい特徴は、圧縮機組立体の圧縮機要素がオイルフリー又はオイルレス圧縮機要素である実施形態での適用に特に非常に好都合である。
【0063】
実際、オイルフリー又はオイルレス圧縮機組立体では、オイル循環システムを通して潤滑オイル又は冷却オイルをポンプ送給するための駆動力を発生させるオイルポンプが常に必要である。
【0064】
さらに、オイル注入タイプの圧縮機要素は、大規模で大量に使用され、駆動モーターフレームサイズに大きな多様性があるが、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素は、使用頻度が低く、生産量が少なく、サイズ又は能力に多様性が少ない。
【0065】
中央モータハウジング本体内に軸方向に整列した流路で提供された解決策のさらなる利点は、同一又はほぼ同一の製造プロセスで異なる長さのモータハウジングを製造することが可能になることである。これにより、各タイプの少量ロットのみを製造する必要がある場合でも、許容可能なコストで、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素を有する様々なタイプの圧縮機組立体を製造する道が開かれる。
【0066】
従って、本発明による圧縮機組立体の好ましい実施形態では、中央モータハウジング本体は、押出成形によって製造される。
【0067】
もちろん、押出プロセスは、軸方向に不変であるか又はほとんど不変である断面を有する物体を製造するのに非常に適している。
【0068】
また、押出プロセスは、長さが異なるが断面又は輪郭が同じものを製造する必要がある場合には非常に興味深いものであり、このことは、鋳造プロセスを使用する場合には、設計に対する何らかの変更が別の金型を必要とすることになるので全く当てはまらない。
【0069】
実際、同じ押出ダイスを使用して、様々な長さの同じ押出輪郭の部品を製造することができる。一方、鋳造プロセスと比較すると、押出技術には高い初期投資が必要である。
【0070】
それにも関わらず、同じ押出ダイスを様々な長さのモータハウジングに使用することができるため、鋳造技術を適用した場合とは異なり、同じ押出技術を余分な投資なしに異なるタイプのハウジングに使用できるという利点によって、初期投資が高くなるという欠点を補うことができる。そのため、生産される（異なるタイプの）製品の総量は、当初の高い投資を正当化するのに十分な量となり得る。
【0071】
さらに、この技術は、長さの異なるモータハウジングを生産する場合により実用的であるため、押出成形の全体的な利点は、高い初期投資の負担をほぼ補っている。これは、オイルフリー圧縮機要素を備える圧縮機組立体を製造する場合に特に興味深い。このことは、オイルフリー市場では、各タイプの圧縮機組立体が少量ロットしか必要とされないので、オイルフリー圧縮機要素を備える圧縮機組立体を製造する場合に特に興味深い。
【0072】
本発明による圧縮機組立体のさらに別の好ましい実施形態では、圧縮機組立体のオイル循環システムは、オイルがオイルリザーバとオイルクーラとの間を循環して戻る、少なくとも第１の循環ループ及び第２の循環ループを備え、第１の循環ループは、オイルフィルタが含まれていない濾過されていない循環ループであり、第２の循環ループは、オイルフィルタがオイルを濾過するために設けられている濾過された循環ループであり、モータジャケット内の１又は２以上の流路は、濾過されていない第１の循環ループの流路に含まれており、これらの流路は、モータハウジングジャケットを冷却するための冷却流路を形成している。
【0073】
本発明による圧縮機組立体の当該実施形態では、オイル循環システムを循環する全てのオイルを常に濾過する必要はない。その代わりに、オイル循環システム内のオイルの全流量は、２つの異なる循環ループ、すなわち濾過された循環ループ及び濾過されていない循環ループを流れる２つのオイルの流れに分割される。
【0074】
重要なことは、モータジャケットを冷却するためにモータジャケットを通るオイルの流れは、濾過されていない循環ループの一部であり、このオイルの流れは、圧縮機組立体の軸受及びギアを潤滑するための濾過されたオイルの流れに比べて、一般的にかなり大きいことである。
【0075】
これは非常に好都合な構成である。実際、フィルタの寿命は、ａ）オイルの汚れ、及び、ｂ）フィルタを通過する流量によって決まる。ここで説明されているような圧縮機組立体の実施形態では、オイル流量のほとんどは濾過されることなく冷却に使用される。従って、オイル循環システムのフィルタの寿命は、潤滑に使用されるより限定されたオイル流量だけを濾過することにより、非常に長くなる。
【0076】
これは、いくつかの説明を必要とする。オイル循環システムの全てのオイルを濾過し、従って濾過されたオイルを冷却媒体としても使用することは、ある意味で、複雑な機械設計をわずかに低減することができるという利点もある。実際、その場合、モータの軸受は、例えば、モータジャケットの流路から濾過されたオイルを引き抜く単純なブリードオフポイントによって形成することができる潤滑ポイントを通して供給される濾過されたオイルによって潤滑することができる。濾過されたオイルをモータ軸受に供給するためのこのような単純な設計は、モータジャケット内の流路が濾過されていない冷却オイルを輸送する場合には不可能である。
【0077】
しかしながら，オイル循環システムの全てのオイルを濾過することの欠点は，システムの保守点検の頻度が高くなることである。あるいは，別の方法として，大型オイルフィルタを使用する必要がある。また、オイルフィルタ上の圧力損失は、それを通過する流量に対して２次関数的に増加する。従って、この圧力損失を低減するためには、フィルタを通過する流量を十分に低く保つためにフィルタのサイズを十分に大きくする必要がある。これはまた、濾過されたオイルが潤滑目的だけでなく、冷却目的にも使用される場合に問題となる。
【0078】
全てのオイル流を潤滑用の濾過された循環ループと冷却用の濾過されていない循環ループとに分割する本発明の特徴は、圧縮機組立体を設計する賢明な方法である。組立体の一部の要素に濾過された潤滑オイルを供給する限り、設計が若干複雑になるという欠点は、より小型のオイルフィルタを使用できる利点及びオイルフィルタの寿命が長くなり、点検の頻度が少なくなるという利点によってほぼ補われる。濾過されたオイルライン及び濾過されていないオイルラインを賢明な方法でモータジャケットに統合することにより、本発明によるこのような設計は、非常にコンパクトで信頼性が高く、堅牢でもある。
【0079】
また、本発明は、上述したように、本発明によって圧縮機組立体のハウジング部分を製造する方法に関する。本発明のこの方法において、圧縮機組立体の中央モータハウジング本体の製造は、軸方向に向けられた流路を有するモータジャケットを形成するための押出プロセスを含む。
【0080】
上述したように、押出プロセスは、非常に実用的かつ効果的であり、比較的小ロットで長さの異なるハウジング本体を製造するのにも適している。
【0081】
本発明は、図面を参照してさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1】本発明による圧縮機組立体の第１の実施形態の一部の断面概略図である。
【図2】本発明による圧縮機組立体の第２の実施形態の一部の同様の断面概略図である。
【図3】予冷却オイル注入を有するオイルフリー圧縮機要素を備える、本発明による完全な圧縮機組立体の概略図である。
【図5】本発明による圧縮機組立体の未完成の中央モータハウジング本体の斜視図を示す。
【図13】本発明による圧縮機組立体のより現実的なバージョンの一部分解図の斜視表現である。
【発明を実施するための形態】
【0083】
図１は、本発明による圧縮機組立体１の第１の実施形態の一部を示す。圧縮機組立体は、モータハウジング３に取り付けられ、モータハウジング３を貫通して軸方向ＸＸ’に延びるモータシャフト４を含む、この場合電気モータであるモータ２を備える。モータシャフト４は、モータハウジング３内に固定的に取り付けられたモータステータ巻線６内でモータシャフト４と共に回転するモータロータ５を備える。ロータシャフト４は、モータシャフト軸受７によってモータハウジング３内で回転可能に支持されている。代替案として、その目的のために一対のモータシャフト軸受を使用することは、本発明から除外されない。
【0084】
モータ２の駆動側８では、圧縮機要素９がモータ２に連結されている。冒頭で説明したように、本発明は、この圧縮機要素９がオイルフリー又はオイルレス圧縮機要素９である圧縮機組立体１に特に関連する。
【0085】
圧縮機要素９は、圧縮機ハウジング１０内に取り付けられ、圧縮機入口１４で圧縮機要素９に供給される流体１３を圧縮するために互いに協働することができる圧縮機ロータ１１及び１２を備える。圧縮又は加圧された流体１５は、加圧又は圧縮された流体１５の消費者又は消費者ネットワークに供給するために、圧縮機出口１６で排出される。
【0086】
圧縮機ロータ１１及び１２の各々は、圧縮機ロータシャフト、それぞれ圧縮機ロータシャフト１７及び圧縮機ロータシャフト１８を備え、その中心部分にロータ、それぞれ圧縮機ロータ１９及び圧縮機ロータ２０が設けられている。圧縮機ロータ１９は、他方の圧縮機ロータ２０を形成する雄型ロータ２０と協働する雌型ロータ１９とすること、又はその逆とすることができる。実際には、圧縮機ロータ１９及び２０の各々は、例えばスクリュー圧縮機のスクリューロータ、又はツース圧縮機のツースロータとすることができるが、他のタイプは、本発明から除外されない。
【0087】
圧縮機ロータシャフト１７及び１８の各々は、一対の圧縮機シャフト軸受、それぞれ一対の圧縮機シャフト軸受２１及び２２並びに一対の圧縮機シャフト軸受２３及び２４によって、圧縮機ハウジング１０内で回転可能に支持されている。
【0088】
電気モータ２によって圧縮機要素９、より正確には圧縮機要素９の圧縮機ロータ１１及び１２を駆動するために、モータシャフト４は、関係するシャフト４及び１８の直接連結器２５によって、圧縮機ロータ１２の圧縮機ロータシャフト１８に直接的に連結されている。モータシャフト４の自由端と圧縮機ロータシャフト１８の自由端との間の連結器２５は、モータハウジング３と圧縮機ハウジング１０との間に設けられた中間ハウジング区画２６に配置されている。
【0089】
モータハウジング３、圧縮機ハウジング１０及び中間ハウジング区画２６は、協働して圧縮機組立体ハウジング２７を形成する。
【0090】
この場合、圧縮機ロータ１２はモータシャフト４によって直接駆動され、圧縮機ロータ１１は、圧縮機ロータシャフト１７及び圧縮機ロータシャフト１８のそれぞれの非駆動端３０に取り付けられた一対のタイミングギア２８と２９の間の相互作用によって間接的に駆動される。
【0091】
最後に、モータ２の非駆動側３１、すなわちモータ２が圧縮機要素９に連結されている駆動側８とは反対側において、圧縮機組立体１は、オイルポンプ３２をさらに備えている。このオイルポンプ３２は、モータハウジング３に統合されるか、又はモータハウジング３上に又はそのモータハウジング３のモータハウジングカバー上に取り付けられている。
【0092】
また、このオイルポンプ３２は、電気モータ２のモータシャフト４によって直接駆動され、圧縮機組立体１のオイル循環システム３３内でオイルを循環させるための駆動力を提供するためのものである。このオイル循環システム３３は、潤滑目的又は冷却目的、あるいはその両方の目的で、圧縮機組立体１の構成要素にオイルを供給するためのものである。
【0093】
通常、潤滑を必要とする圧縮機組立体１の構成要素は、例えば、モータシャフト軸受７又は圧縮機シャフト軸受２１から２４のような軸受であるか、又はタイミングギア１７及び１８のようなギアである。冷却を必要とする構成要素は、例えば電気モータ２、圧縮機要素９の出口１６の圧縮流体１５、圧縮機要素９自体、又は圧縮機組立体１の他の要素である。オイル循環システム３３は、図１には表されていないが、例えば図３及び４に関してより詳細に説明される。
【0094】
【0095】
図１の実施形態との第１の相違点は、モータシャフト４が、図１の場合のように、圧縮機ロータシャフト１８に直接連結器２５によって連結されていないことである。図２の実施形態では、モータシャフト４は、中間歯車動力伝達装置３４又はギアボックスによって間接的に圧縮機要素９の圧縮機ロータシャフト１８に連結又は相互結合されている。この中間歯車動力伝達装置３４又はギアボックスは、圧縮機ハウジング１０とモータハウジング３との間に配置された中間歯車動力伝達装置ハウジング３５に収容されている。
【0096】
この場合、中間歯車動力伝達装置３４は、互いにかみ合う一対の歯車３６及び３７で構成されている。歯車３６は、中間歯車動力伝達装置ハウジング３５内に延びている圧縮機ロータシャフト１８の自由端３８に固定的に取り付けられている従動ピニオンギヤ３６である。
【0097】
中間歯車動力伝動装置３４の他方の歯車３７は、場合によってはブルギア３７と呼ばれる、駆動歯車３７であり、一対の軸受４０及び４１によって中間歯車動力伝達装置ハウジング３５内に回転可能に支持されている、追加歯車動力伝達装置シャフト３９に固定的に取り付けられている。
【0098】
追加歯車動力伝達装置シャフト３９は、追加歯車動力伝達シャフト３９の自由端４２をモータ軸４の自由端４３に連結する直接連結器２５によって、モータシャフト４に直接連結されている。関係するシャフト４及び３９は、両方とも中間ハウジング区画２５の中に延びている。可能性のある実施形態では、直接連結器２５は、モータシャフト４と歯車動力伝達装置シャフト３９のずれに対処できる撓み連結器で構成されている。
【0099】
この中間ハウジング区画２５は、中間歯車動力伝達装置ハウジング３５とモータハウジング３との間に配置され、この例では、圧縮機ハウジング１０、中間歯車動力伝達装置ハウジング３５、中間ハウジング区画２５、及びモータハウジング３は、協働して圧縮機組立体ハウジング２７を形成する。
【0100】
図２の実施形態と図１の実施形態との間の別の相違点は、オイルポンプ３２の位置である。図２の実施形態では、オイルポンプ３２は、追加歯車動力伝達装置シャフト３９の自由端４２とは反対側の自由端４４に直接取り付けられている。
【0101】
追加歯車動力伝達装置シャフト３９は、中間歯車動力伝達装置ハウジング３５から圧縮機要素９に向かう方向に外向きに延びている。従って、図２の場合、オイルポンプ３２は電気モータ２の駆動側８で電気モータ２に連結されていると言えるが、図１ではこのオイルポンプ３２は非駆動側３１であった。もちろん、図１の実施形態の場合と同様な位置で、オイルポンプ３２をモータハウジング３の非駆動側３１に取り付けることは、本発明から除外されない。
【0102】
【0103】
図３は、本発明による圧縮機組立体１を全体として概略的に示す。図１及び２に関して既に説明した要素は、この図３において、一種の分解図の様式で繰り返されている。圧縮機組立体１の他の要素が追加されているが、これは主に、圧縮機組立体１の構成要素を冷却及び潤滑するためのオイル循環システム３３の詳細を示すものである。
【0104】
このオイル循環システム３３は、オイルリザーバ４７と、オイル循環システム３３を循環するオイル４９を冷却するためのオイルクーラ４８と、オイル循環システム３３のラインを流れるオイル４９を濾過するためのオイルフィルタ５０とを備える。
【0105】
オイルリザーバ４７から、圧縮機組立体１の冷却及び／又は潤滑される関連する構成要素への、及びオイルリザーバ４７に戻るオイル循環システム３３のオイルラインを通してオイル４９を循環させるために、オイル循環システム３３は、必要な駆動力を提供するオイルポンプ３２も備える。本発明によれば、このオイルポンプ３２は、好ましくは、モータハウジング３に統合されるか、又はモータハウジング３の非駆動側３１に設けられたモータハウジングカバー上に取り付けられる。
【0106】
第１に、このことは、オイルポンプ３２が圧縮機要素９の圧縮機ロータ１１及び１２を駆動する電気モータ２の同じモータシャフト４によって駆動することができるため、好都合である。このコンパクトな設計は、以下で明らかになるように、さらに別の利点を有する。
【0107】
例えば図７及び１３に示されているように、モータ２のモータハウジング３は、ジャケットとして実施される中央モータハウジング本体５１を備え、このジャケットには流路５２が設けられており、流路５２は、モータジャケット５１を通してオイル４９を循環させるためのオイル循環システム３３のオイルラインに接続されている。
【0108】
基本的に、これらの流路５２の大部分は、モータ２を冷却するために、モータジャケット５１を通ってオイル４９を運ぶためのものである。
【0109】
本発明によれば、モータジャケット５１内のこれらのオイル流路５２は、モータ２のモータシャフト４の軸方向ＸＸ’と平行に軸方向ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’、ＤＤ’、ＥＥ’、．．．に延びており、オイル流路５２は、モータ２の非駆動側３１と駆動側８との間の中央モータハウジング本体５１全体を貫通して延びている。これは例えば図１３に明確に示されている。
【0110】
中央モータハウジング本体５１は、基本的に円筒形要素５３によって形成されており、この要素５３は、モータジャケット５１内の異なる流路５２を互いに分離する仕切り壁５６によって互いに結合された外壁５４と内壁５５とを有する二重壁要素５３であると考えることができる。これは、例えば図７及び８に明確に示されている。この場合、このような流路５２は８つあり、そのうちの７つは同様の幅を有し、内壁５５と外壁５４の間の空間の主要部分を占めている。円筒形要素５３の底部にある８番目の流路５２は、実質的に小さな幅及び断面を有する。明らかに、本発明によれば、モータジャケット内に何らかの他の数の流路５２を適用することができる。
【0111】
中央モータハウジング本体５１の両方の末端５７及び５８において、外壁５４は、外部に複数の膨出部５９を備えており、これらの膨出部５９の各々は、場合によっては雌ねじ穴６０又は雌ねじなしの貫通穴６０の穴６０を備えている。図の場合、両方の末端５７及び５８の各々には、円筒形要素５３の円周にわたって互いに間隔をあけて対称的に配置された６つの当該膨出部５９が設けられている。
【0112】
さらに、中央モータハウジング本体５１は、各側面５８及び５９において、モータハウジングカバー６１及び６２によって閉鎖されている（図１３参照）。詳細には、モータハウジング３は、中央モータハウジング本体５１の駆動側８において、モータ２によって駆動される圧縮機ロータ１１及び１２に隣接する駆動側のモータハウジングカバー６１を備え、中央モータハウジング本体５１の非駆動側３１において、中央モータハウジング本体５１の反対側に非駆動側のモータハウジングカバー６２を備える。
【0113】
これらのカバー６１、６２は、カバー６１、６２を中央モータハウジング本体５１に対してボルト締めするための、膨出部５９及び（ねじ付き）穴６０に対応する穴６３及びボルト６４を備える。
【0114】
オイルポンプ３２は、オイルポンプ入口６５及びオイルポンプ出口６６を有する。オイルポンプ入口６５は、オイル吸い込みライン６７によってオイルリザーバ４７に接続されている。
【0115】
さらに、本発明による圧縮機組立体１の好ましい実施形態では、モータハウジング３は、貫通流路６８を備え、これは、中央モータハウジング本体５１を貫通し、中央モータハウジング本体５１の反対側の末端５７及び５８に設けられたモータハウジングカバー６１及び６２を貫通する。この目的のために、カバー６１及び６２は、中央モータハウジング本体５１の上述の軸方向に向けられた流路５２の流路７１に嵌合する貫通開口部６９及び７０も備え、協働して貫通流路６８を形成するようになっている。
【0116】
オイルポンプ３２は、その出口６６において、オイルクーラ４８に接続されているオイルポンプ３２のオイルポンプ圧力ライン７３の部分７２を形成するために、この貫通流路６８に直接接続されることが好ましい。また、図９及び１０を参照すると、貫通流路６８のための流路７１が示されており、オイルポンプ３２から流入しオイルポンプ圧力ライン７３を通るオイル４９の流れが矢印ＰＬで示されている。
【0117】
モータハウジング３とオイルクーラ４８との間に延びるこのオイルポンプ圧力ライン７３の残りの部分７４は、モータハウジング３の駆動側８において貫通流路６８の出口７５で接続されるオイルライン７４によって形成されている。このオイルライン７４の他端は、オイルクーラ４８の入口７６に接続されている。
【0118】
オイルクーラ４８へのオイルポンプ圧力ライン７３の部分７２がモータジャケット５１に統合されていることは、圧縮機組立体１の構成のコンパクト性及び堅牢性に関する限り、大きな利点がある。この構成では、オイルポンプ出口６６でのオイル漏れのリスクも著しく低減される。
【0119】
図１の場合、オイルリザーバ４７からオイルポンプ３２へ至り、モータジャケット５１を通ってオイルクーラ４８に至るオイルラインは１本だけであり、このオイルラインは吸い込みライン６７及びオイルポンプ圧力ライン７３で構成されている。これは、吸い込みライン６７を介してオイルポンプ３２によって吸い込まれたオイル４９の全体がオイルクーラ４８に運ばれることを意味し、これにより、圧縮機組立体１のオイル循環システム３３によって循環される全てのオイル４９は、圧縮機組立体１の冷却及び／又は潤滑される様々な構成要素に供給される前に冷却される。
【0120】
図１に示される本発明の圧縮機組立体１の別の態様では、圧縮機組立体１のオイル循環システム３３は、少なくとも１つの第１の循環ループ７７及び少なくとも１つの第２の循環ループ７８を備え、オイル４９は、オイルリザーバ４７とオイルクーラ４８との間を循環して戻る。第１の循環ループ７７は、オイルフィルタ５０が含まれていない濾過されていない循環ループ７７である。一方、第２の循環ループ７８は、オイルフィルタ５０がオイル４９を濾過するために設けられている濾過された循環ループ７８である。
【0121】
濾過されていない複数の循環ループ７７及び／又は濾過された複数の循環ループ７８を備えることは、本発明から除外されない。
【0122】
本発明による圧縮機組立体１の好ましい実施形態では、モータジャケット５１内の流路５２の１又は２以上の流路７９は、１又は２以上の濾過されていない循環ループ７７がある場合、第１の濾過されていない循環ループ７７に、又は示される濾過されていない循環ループ７７のうちの１つに含まれる。これらの流路７９は、モータハウジングジャケット５１を冷却するためのモータ冷却流路７９を形成し、モータ２自体を冷却するために、モータ冷却流路７９を流れるオイル４９にモータ２から発生した熱を伝達して、この熱を除去するためのものである。
【0123】
図１３から推測でき、図９から１２に矢印で模式的に示されているように、モータハウジングカバー６１及び６２は、１又は２以上の相互接続流路８０を備え、これは、中央モータハウジング本体５１の関係する冷却流路７９を相互に接続すると共にモータウジングジャケット５１及びモータ２を冷却するための単一の組立（ｃｏｍｐｏｓｅｄ）冷却流路８１を形成するために、組み立てられた状態で中央モータハウジング本体５１の軸方向に向けられた冷却流路７９と協働する。この単一の組立冷却流路は、図９から１２において矢印ＣＣで示されている。
【0124】
図９－１２は、単一の組立冷却流路８１を備える圧縮機組立体１を示す。しかしながら、本発明による圧縮機組立体１の他の実施形態では、２以上の組立冷却流路８１を設けること、又は、組み立てられない単一の流路のみを設けることはもちろん可能であり、その場合、全ての冷却流路５２は、互いに平行である。
【0125】
例えば、第１の組立冷却流路８１が時計回りに循環し、第２の組立冷却流路８１が反時計回りに循環するようなモータ冷却構成を設計することができる。このような設計は明らかにやや複雑であるが、組立冷却流路８１を通る流量を半分にできるという利点がある。その結果、組立冷却流路８１の圧力損失は約４分の１になる。これは、モータ冷却流路８１の圧力降下が大きいと冷却回路内の圧力が高くなりすぎる可能性がある大型モータ２にとって特に興味深いであろう。
【0126】
冷却されたオイル４９をモータジャケット５１に供給するために、オイルクーラ４８のオイルクーラ出口８３と、中央モータハウジング本体ジャケット５１内の少なくとも１つの冷却流路７９又は単一の組立冷却流路８１の冷却流路入口８４との間に、オイルライン８２が設けられている。
【0127】
冷却されたオイル４９のオイルライン８５は、オイルクーラ出口８３に接続され、このオイルライン８５はオイルフィルタ５０の上流で、オイルフィルタ５０に向かうオイルライン８６を形成する第１の分岐８６と、モータハウジングジャケット５１内の上記冷却流路７９又は単一の組立冷却流路８１に向かうオイルライン８２を形成する第２の分岐８７とに分岐されている。
【0128】
さらに、図３の例では、圧縮機組立体１のオイル循環システム３３は、フィルタ５０のフィルタ出口側８８に接続されている圧縮機組立体１の構成要素に冷却された濾過潤滑オイル４９を供給するための多数のオイル注入ラインを備える。オイルフィルタ５０自体は、冷却オイル４９のオイルライン８６に設けられており、これはオイルクーラ出口８３とフィルタ入口側８９との間に延びている。図３の場合、オイル４９は注入される前に冷却されるので、オイル循環システム３３は、予冷却されたオイル注入システムを成すと考えることができる。
【0129】
詳細には、オイル循環システム３３は、圧縮機組立体１の圧縮機要素９の構成要素に濾過された潤滑オイルを供給するために、以下のオイル注入ライン９０－９９を備えている。すなわち、
－圧縮機ロータ１１及び／又は１２に向かう濾過オイル注入ライン９０、
－モータ２と圧縮機要素９との間の中間歯車動力伝達装置３４の従動歯車３６又は駆動歯車３７に向かう濾過オイル注入ライン９１及び９２、
－圧縮機出口１６に向かって濾過オイル４９を注入するための非駆動側オイル注入ライン９３、
－圧縮機出口１６に向かって濾過オイル４９を注入するための駆動側オイル注入ライン９４、
－雌型圧縮機ロータシャフト１７の非駆動側軸受２１に向かう濾過オイル注入ライン９５、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の非駆動側軸受２３に向かう濾過オイル注入ライン９６、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の駆動側軸受２４に向かう濾過オイル注入ライン９７、
－雌圧縮機ロータシャフト１７の駆動側軸受２２に向かう濾過オイル注入ライン９８、
－タイミングギア２８又は２９に向かう濾過オイル注入ライン９９、
である。
－圧縮機ロータ１１及び／又は１２に向かう濾過オイル注入ライン９０、
－モータ２と圧縮機要素９との間の中間歯車動力伝達装置３４の従動歯車３６又は駆動歯車３７に向かう濾過オイル注入ライン９１及び９２、
－圧縮機出口１６に向かって濾過オイル４９を注入するための非駆動側オイル注入ライン９３、
－圧縮機出口１６に向かって濾過オイル４９を注入するための駆動側オイル注入ライン９４、
－雌型圧縮機ロータシャフト１７の非駆動側軸受２１に向かう濾過オイル注入ライン９５、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の非駆動側軸受２３に向かう濾過オイル注入ライン９６、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の駆動側軸受２４に向かう濾過オイル注入ライン９７、
－雌圧縮機ロータシャフト１７の駆動側軸受２２に向かう濾過オイル注入ライン９８、
－タイミングギア２８又は２９に向かう濾過オイル注入ライン９９、
である。
【0130】
圧縮機要素９がオイルレス又はオイルフリー圧縮機要素９である実施形態の場合、もちろん、濾過オイル注入ライン９０は存在しない。また、他の実施形態では、ここで説明した例の場合よりも多い又は少ないオイルラインを適用することができる。
【0131】
また、オイル循環システム３３は、圧縮機組立体１のモータ２の構成要素に濾過された潤滑オイルを供給するためのオイル注入ライン１００及び１０１を備えている。詳細には、図３の場合のモータ２は、
－モータシャフト軸受４５に向かう駆動側の濾過オイル注入ライン１００、及び
－モータシャフト軸受４６に向かう非駆動側の濾過オイル注入ライン１０１、
を備える。
－モータシャフト軸受４５に向かう駆動側の濾過オイル注入ライン１００、及び
－モータシャフト軸受４６に向かう非駆動側の濾過オイル注入ライン１０１、
を備える。
【0132】
図８は、濾過され冷却されたオイル４９をモータ軸受４５及び４６に向かって供給するためのオイル注入ライン１００及び１０１がどのように実現されるかを示す。濾過されたオイルを関係するモータ軸受４５又は４６に供給するために、モータシャフト４を支持する各軸受４５及び４６に対して、オイル注入流路１０２がモータハウジング３を貫通して設けられている。
【0133】
可能性のある実施形態では、これらのオイル注入流路１０２は、モータジャケット５１のカバー６１又は６１の一方を貫通して、又はモータジャケット５１自体を貫通して延びている。
【0134】
同様に、濾過された潤滑オイル４９を関係するモータシャフト軸受４５又は４６からモータハウジングの外に排出し、オイルリザーバ４７に戻すためのオイルドレーン流路１０３も存在する。
【0135】
これらのオイル注入流路１０２及びオイルドレーン流路１０３は、モータシャフト４に向かう又はモータシャフト４から離れる半径方向ＲＲ’又はＳＳ’に延びている、又はそのような半径方向ＲＲ’又はＳＳ’に延びている少なくとも一部分で構成される。
【0136】
本発明による圧縮機組立体１の好ましい実施形態では、モータハウジング３は、軸方向に延びる貫通流路１０４を備え、貫通流路１０４は、原理的には、オイルポンプ圧力ライン７３のための貫通流路６８に類似しており、中央モータハウジング本体５１を貫通し、中央モータハウジング本体５１の反対側の末端５７及び５８に設けられたモータハウジングカバー６１及び６２の開口部を通る。
【0137】
この軸方向に延びる貫通流路１０４は、ドレーン流路１０４であり、モータシャフト軸受４５及び４６からのオイル４９をオイルリザーバ４７に向かって排出するためのオイルドレーンライン１０５の一部を形成している。軸方向に延びる貫通流路１０４は、オイルドレーンライン１０５を形成するために上述の半径方向に延びる部分１０３に接続されている。排出されたオイル４９の流れは、図９から１２において矢印ＤＣで示されている。
【0138】
本発明による圧縮機組立体１の別の実施形態では、オイル注入流路１０２は、モータジャケット５１の軸方向に延びる流路５２にモータジャケット５１のこれらのオイル注入流路１０２も統合することによって、軸方向に延びる貫通流路１０４と同様の方法で実施することもできる。
【0139】
さらに、貫通ドレーン流路１０４は、例えば、典型的にはモータ２が水平に配向されている配置において、重力の影響下で潤滑オイル４９を受け取るために、モータジャケット５１の底部に配置されている。他の構成では、モータ２は垂直方向に延びており、これは例えばオイル注入スクリュー圧縮機要素の典型的な場合であり、このような場合、潤滑オイル４９は、他の力、典型的にはオイルポンプによって生成される駆動力の圧力下で流れる。これは、オイルポンプ圧力ライン７３及びモータジャケット５１冷却のための他の流路７１及び７９よりも断面サイズが実質的に小さい。
【0140】
もちろん、オイル注入ライン９０－９９を通って圧縮機構成要素に供給されたオイル４７は、オイルリザーバ４７に排出される必要もある。そのために、図３の圧縮機組立体１のオイル循環システム３３は、以下のオイル排出ラインを備える。すなわち
－圧縮機ロータ１１又は１２から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン１０６、
－モータ２と圧縮機要素９との間の中間歯車動力伝達装置３４の従動歯車３６又は駆動歯車３７から到来するオイルを排出するオイルドレーンライン１０７及び１０８、
－雌型圧縮機ロータシャフト１７の非駆動側軸受２１から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１０９、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の非駆動側軸受２３から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン１１０、
－雌型圧縮機ロータシャフト１７の駆動側軸受２２から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１１１、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の駆動側軸受２４から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１１２、
－タイミングギア２８又は２９から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１１３、
である。
－圧縮機ロータ１１又は１２から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン１０６、
－モータ２と圧縮機要素９との間の中間歯車動力伝達装置３４の従動歯車３６又は駆動歯車３７から到来するオイルを排出するオイルドレーンライン１０７及び１０８、
－雌型圧縮機ロータシャフト１７の非駆動側軸受２１から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１０９、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の非駆動側軸受２３から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン１１０、
－雌型圧縮機ロータシャフト１７の駆動側軸受２２から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１１１、
－雄型圧縮機ロータシャフト１８の駆動側軸受２４から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１１２、
－タイミングギア２８又は２９から到来するオイル４９を排出するためのオイルドレーンライン１１３、
である。
【0141】
これらのオイルドレーライン１０６－１１３はすべて一緒になって、オイル４９をオイルリザーバ４７に戻し、オイル循環システム３３による次のサイクルのために、オイルポンプ３２によって再び吸い上げられるように導く。
【0142】
【0143】
構成要素の大部分は、図３と同じであり、同じ参照番号で示されている。図３の実施形態との主な相違は、図４の実施形態では、潤滑のために圧縮機要素９及びモータ２の軸受４５及び４６の要素に供給されるオイル４９が、図３の実施形態の場合のように予冷却されない点である。
【0144】
図４の例では、圧縮機組立体１のオイル循環システム３３は、圧縮機組立体１の構成要素に冷却されていない、濾過された潤滑オイル４９を供給するためのオイル注入ライン９０－１０１を備える。この場合、オイルィルタ５０は、オイルポンプ３２とオイルクーラ４８との間に設けられたオイルポンプ圧力ライン７３から分岐した、冷却されていないオイル４９のオイルライン１１４に設けられている。このオイルポンプ圧力ライン７３は、この場合も貫通部６８を通ってモータジャケット５１を部分的に貫通する。
【0145】
従って、主な相違は、図３の実施形態では、オイルフィルタ５０が、オイルクーラ４８の下流側又は後方にあるオイルライン分岐８６に配置されているのに対し、図４の実施形態では、オイルフィルタが、オイルクーラ４８の上流側又は前方にあるオイルライン分岐１１４に配置されている点である。オイル４９が潤滑のために関係する構成要素に供給される前に冷却されないという事実を除けば、両方の圧縮機組立体１の間には、さらに他の基本的な相違はない。
【0146】
図５から７は、本発明の方法による電気モータの中央モータハウジング本体５１の製造時の連続したステップを示す。
【0147】
本発明によれば、圧縮機組立体１の中央モータハウジング本体５１の製造は、軸方向に向けられた流路５２を有するモータジャケット５１を形成するための押出プロセスを含む。
【0148】
図５は、押出ステップが実行された直後の依然として未完成の状況を示す。中央モータハウジング本体５１は、中央モータハウジング本体５１の少なくとも重要な軸方向部分にわたって本質的に一定又は不変の断面を有し、さらに、完成した中央モータハウジング本体５１にも存在する全ての重要な特徴、例えば、軸方向流路５２が仕切り壁５６によって分離された内壁５５と外壁５４との間に設けられている円筒形二重壁要素５３の形状を既に有している。外壁５４の外側に設けられた膨出部５９は、依然として未完成であり、これは、中央モータハウジング本体５１の全長にわたって延びる軸方向に整列した膨出部である。
【0149】
図６は、本発明の方法の次のステップの実行後の結果を示しており、膨出部５９の中間部分がフライス加工又は切削加工で除去されている。さらに、穴６０が膨出部５９に設けられ、この穴は、場合によっては雌ねじが設けられるか、又は雌ねじなしで単に貫通穴６０として実施される。
【0150】
最後に、図７は、モータのステータ６が円筒形二重壁要素５３に挿入された後の中央モータハウジング本体５１を示す。
【0151】
【0152】
その相違は、図１１及び１２の実施形態では、図９及び１０の実施形態の場合よりも、中央モータハウジング本体５１の流路５２が１つ少ないことである。図９及び１０の実施形態では、オイルポンプ圧力ライン７３の部分７２を形成する流路７１が省略されている。その結果、オイルポンプ圧力ライン７３は、この場合はモータジャケット５１に統合されておらず、この例では、オイルポンプ吸い込みライン６７及びオイルポンプ圧力ライン７３の両方は、外部からオイルポンプに接続する必要がある。
【0153】
同様に、モータジャケット５１の底部に統合されたドレーン流路１０４を省略し、例えばモータ軸受４５及び４６から到来するオイルを直接下部のオイルサンプに排出することは、本発明から除外されない。
【0154】
もちろん、さらに他の構成も本発明から除外されるものではなく、モータジャケットの軸方向に整列した流路５２は、全く異なる形状又はサイズを有することができ、設けられる流路５２の数は増減させることもできる。
【0155】
オイルポンプ圧力ライン７３、オイル注入ライン１０２、及び／又はオイルドレーンライン１０４（又は何らかの他の非冷却流路）をモータジャケット５１に統合しないことは、モータ２の冷却性能を高めることができるという利点がある。一方、モータジャケット５１により多くのオイルラインを統合することは、モータ２をよりコンパクトな形式で実施できるという点で好都合である。組立体１のコンパクト性を高め、オイル漏れのリスクを低減するために、モータジャケット５１に追加的に統合される可能性のある興味深い候補は、例えばオイルポンプ吸い込みライン６７又は何らかのオイル注入ライン９０－１０１である。しかしながら、モータジャケット５１にオイルラインを統合することによる欠点は、その場合、モータ２の冷却力が多少低下することである。
【0156】
本発明は、上述した圧縮機組立体１の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、そのような圧縮機組立体１は、多くの異なる方法で適用すること及び実施することができる。
【0157】
また、本発明は、上述した圧縮機組立体１の一部を製造する方法に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の方法は、その遂行のために多くの異なる方法で適用することができる。
【符号の説明】
【0158】
１ 圧縮機組立体
２ モータ
４ モータシャフト
１１、１２ 圧縮機ロータ
３２ オイルポンプ
３３ オイル循環システム
４７ オイルリザーバ
４８ オイルクーラ
４９ オイル
５０ オイルフィルタ
５１ モータジャケット
５２ 流路
２ モータ
４ モータシャフト
１１、１２ 圧縮機ロータ
３２ オイルポンプ
３３ オイル循環システム
４７ オイルリザーバ
４８ オイルクーラ
４９ オイル
５０ オイルフィルタ
５１ モータジャケット
５２ 流路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5-6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】2024-02-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機要素（９）の１又は２以上の圧縮機ロータ（１１、１２）を駆動するモータ（２）を備える圧縮機組立体（１）であって、前記圧縮機組立体（１）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素を冷却及び潤滑するためのオイル循環システム（３３）を備え、前記オイル循環システム（３３）は、オイルリザーバ（４７）と、前記オイル循環システム（３３）を通って循環するオイル（４９）を冷却するためのオイルクーラ（４８）と、前記オイル循環システム（３３）の１又は２以上のラインを通って流れるオイル（４９）を濾過するためのオイルフィルタ（５０）と、を備え、前記モータ（２）は、モータジャケット（５１）として実施される中央モータハウジング本体（５１）を備えるモータハウジング（３）を有し、前記モータジャケット（５１）には、流路（５２）が設けられており、前記流路（５２）は、前記モータジャケット（５１）を通してオイル（４９）を循環させるために、前記オイル循環システム（３３）のオイルラインに接続されており、前記オイル循環システム（３３）は、前記オイルリザーバ（４７）から前記オイル循環システム（３３）のオイルラインを通して冷却及び／又は潤滑される関係する前記構成要素にオイル（４９）を循環させ、前記オイルリザーバ（４７）に戻すための駆動力を提供するオイルポンプ（３２）を備え、前記モータジャケット（５１）内の前記流路（５２）は、前記モータ（２）のモータシャフト（４）の軸方向（ＸＸ’）に平行な軸方向（ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’、ＤＤ’、ＥＥ’、ＦＦ’、．．．）に延びていることを特徴とする圧縮機組立体（１）。
【請求項2】
前記オイルポンプ（３２）は、前記モータハウジング（３）に統合されるか、又は、モータハウジングカバー（６２）又は前記中央モータハウジング本体（５１）の非駆動側（３１）又は駆動側（８）に設けられた圧縮機組立体ハウジング（２７）の他の部分に取り付けられており、さらに、前記モータ（２）の前記モータシャフト（４）によって駆動される、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項3】
前記オイルポンプ（３２）は、出口（６６）において、前記中央モータハウジング本体（５１）内の軸方向に向けられた流路（５２、７１）に直接接続されている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項4】
前記圧縮機組立体（１）の前記圧縮機要素（９）は、オイルフリー又はオイルレス圧縮機要素（９）である、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項5】
前記圧縮機組立体（１）の圧縮機要素（９）は、オイルレスロータ圧縮機要素（９）であるか、又はオイルレスツース圧縮機要素（９）であり、前記モータ（２）によって駆動される前記１又は２以上の圧縮機ロータ（１１、１２）は、１又は２以上の圧縮機ロータ又は圧縮機ツース（１９、２０）である、請求項４に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項6】
前記中央モータハウジング本体（５１）は、前記中央モータハウジング本体（５１）の少なくとも重要な軸方向部分にわたって本質的に一定又は不変である断面を有する、前記請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項7】
前記中央モータハウジング本体（５１）は、押出成形によって製造される、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項8】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、オイル（４９）が前記オイルリザーバ（４７）と前記オイルクーラ（４８）との間で循環して戻る、少なくとも第１の循環ループ（７７）及び第２の循環ループ（７８）を備え、前記第１の循環ループ（７７）は、前記オイルフィルタ（５０）が含まれていない濾過されていない循環ループ（７７）であり、前記第２の循環ループ（７８）は、前記オイルフィルタ（５０）がオイル（４９）を濾過するために設けられている濾過された循環ループ（７８）であり、前記モータジャケット（５１）内の１又は２以上の流路（５２、７９）は、前記濾過されていない循環ループ（７７）に含まれており、前記流路（５２）は、前記モータハウジングジャケット（５２）を冷却するための冷却流路（７９）を形成している、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項9】
モータハウジング（３）は、貫通流路（６８）を備え、前記貫通流路（６８）は、中央モータハウジング本体（５１）を貫通すると共に前記中央モータハウジング本体（５１）の反対側の端部（５７、５８）に設けられたモータハウジングカバー（６１、６２）を貫通し、前記オイルポンプ（３２）の前記出口（６６）は、前記貫通流路（６８）に直接接続されると共に前記オイルポンプ（３２）のオイルポンプ圧力ライン（７３）の一部（７２）を形成している、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項10】
前記圧縮機組立体（１）の前記モータ（２）は、前記モータハウジング（３）に挿入されるモータステータ（６）と、前記モータステータ（６）を貫通して延びている前記モータシャフト（４）上に取り付けられたモータロータ（５）とを備える電気モータ（２）である、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項11】
前記モータハウジング（３）は、前記中央モータハウジング本体（５１）の駆動側（８）において、前記モータ（２）によって駆動される前記圧縮機ロータ（１１、１２）に隣接する駆動側モータハウジングカバー（６１）と、前記中央モータハウジング本体（５１）の非駆動側（３１）において、前記中央モータハウジング本体（５１）の反対側に非駆動側モータハウジングカバー（６２）とを追加的に備え、前記モータハウジングカバー（６１、６２）は、前記モータハウジングジャケット（５１）を冷却するための単一又は複数の組立冷却流路（８１）を形成するための、前記中央モータハウジング本体（５１）内の関係する冷却流路（５２、７９）を相互接続するために、組み立てられた状態で前記中央モータハウジング本体（５１）内の軸方向に向けられた冷却流路（５２、７９）と協働する１又は２以上の相互接続流路（８０）を備える、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項12】
前記モータハウジングカバー（６１、６２）は、前記モータハウジング（３）を貫通する貫通流路（６８）を形成するために、組み立てられた状態で前記中央モータハウジング本体（５１）内の流路（７１）と協働する１又は２以上の貫通開口部（６９、７０）を備える、請求項１１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項13】
前記モータ（２）の従動側（８）において、前記モータシャフト（４）は、直接連結器（２５）によって直接的に、又は歯車動力伝達装置（３４）によって又は歯車動力伝達装置（３４）を介して間接的に、前記圧縮機ロータ（１１、１２）の１又は２以上に連結されている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項14】
前記オイルポンプ（３２）は、前記モータシャフト（４）が１又は２以上の圧縮機ロータ（１１、１２）に結合されている駆動側（８）とは反対側の前記モータ（２）の非駆動側（３１）で、前記モータシャフト（４）に直接連結されるか又は前記モータシャフト（４）上に取り付けられている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項15】
前記オイルポンプ（３２）は、入口（６５）で、前記オイルリザーバ（４７）と前記オイルポンプ（３２）との間に設けられたオイルポンプ吸い込みライン（６７）に接続され、出口（６６）で、前記オイルポンプ（３２）を前記オイルクーラ（４８）の前記入口（７６）に接続するオイルポンプ圧力ライン（７３）に接続されている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項16】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素に冷却され濾過された潤滑オイル（４９）を供給するための１又は２以上のオイル注入ライン（９０－１０１）を備え、前記オイルフィルタ（５０）は、オイルクーラ出口（８３）に接続されている冷却されたオイル（４９）のオイルライン（８５、８６）に設けられている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項17】
モータジャケットの冷却のために、冷却されたオイル（４９）のオイル流路（８５、８７）は、オイルクーラ出口（８３）と、中央モータハウジング本体ジャケット（５１）内の少なくとも１つの冷却流路（５２、７９）との間に、又は前記中央モータハウジング本体（５１）のモータハウジングカバー（６１、６２）内の相互接続流路（８０）によって相互接続されている、前記中央モータハウジング本体ジャケット（５１）内の複数の冷却流路（５２、７９）によって構成される１又は２以上の組立冷却流路（８１）との間に設けられ、冷却されたオイル（４９）のオイルライン（８５）は、オイルクーラ出口（８３）に接続されており、前記のオイルライン（８５）は、前記オイルフィルタ（５０）の上流側で、前記オイルフィルタ（５０）に向かう第１の分岐（８６）と、前記冷却流路（５２、７９）に又は前記モータハウジングジャケット（５１）内の１又は２以上の組立冷却流路（８１）に向かう第２の分岐（８７）と、に分岐されている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項18】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素に冷却されていない濾過された潤滑オイル（４９）を供給するための１又は２以上のオイル注入ライン（９０、１０１）を備え、前記オイルフィルタ（５０）は、前記オイルポンプ（３２）と前記オイルクーラ（４８）との間に設けられたオイルポンプ圧力ライン（７３）から分岐した冷却されていないオイルのオイルライン（１１４）に設けられている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項19】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素に濾過された潤滑オイル（４９）を供給するための１又は２以上のオイル注入ライン（９０－１０１）を備え、前記オイル注入ライン（９０－１０１）は、－圧縮機ローター（１１、１２）に向かう濾過オイル注入ライン（９０）、
－前記モータ（２）と前記圧縮機要素（９）との間の中間歯車動力伝達装置（３４）の従動歯車（３６）又は駆動歯車（３７）に向かう濾過オイル注入ライン（９１、９２）、
－圧縮機出口（１６）に向かって濾過オイル（４９）を注入するための非駆動側オイル注入ライン（９３）、
－圧縮機出口（１６）に向かって濾過オイル（４９）を注入するための駆動側オイル注入ライン（９４）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の非駆動側軸受（２１）に向かう濾過オイル注入ライン（９５）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の非駆動側軸受（２３）に向かう濾過オイル注入ライン（９６）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の駆動側軸受（２４）に向かう濾過オイル注入ライン（９７）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の駆動側軸受（２２）に向かう濾過オイル注入ライン（９８）、
－タイミングギア（２８、２９）に向かう濾過オイル注入ライン（９９）、
－モータシャフト軸受（４５）に向かう駆動側濾過オイル注入ライン（１００）、及び／又は、
－モータシャフト軸受（４６）に向かう非駆動側濾過オイル注入ライン（１０１）、
のうちの１又は２以上を含む、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項20】
前記モータハウジング（３）において、前記モータシャフト（４）を支持する軸受（４５、４６）の各々に対して、濾過されたオイル（４９）を関係するモータシャフト軸受（４５、４６）に供給するためのオイル注入流路（１０２）、並びに、濾過された潤滑オイル（４９）を前記関係するモータシャフト軸受（４５、４６）から排出するためのオイルドレーン流路（１０３）が設けられている、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項21】
前記オイル注入流路（１０２）及び前記オイルドレーン流路（１０３）は、前記モータシャフト（４）に向かって又は前記モータシャフト（４）から離れて半径方向（ＲＲ’、ＳＳ’）に延びているか、又は半径方向（ＲＲ’、ＳＳ’）に延びている少なくとも一部分を備える、請求項２０に記載の圧縮機組立体。
【請求項22】
前記モータハウジング（３）は、軸方向に延びる貫通流路（１０４）を備え、前記貫通流路は、前記中央モータハウジング本体（５１）を貫通し、場合によっては、前記中央モータハウジング本体の反対側の端部（５７、５８）に設けられたモータハウジングカバー（６１、６２）を貫通し、前記軸方向に延びる貫通流路（１０４）は、前記モータシャフト軸受（４５、４６）から到来するオイルを排出するためのオイルドレーン流路（１０５）の一部を形成し、前記軸方向に延びる貫通流路（１０４）は、前記オイルドレーン流路（１０３）の半径方向に延びる前記オイルドレーン流路（１０３）に接続されている、請求項２１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項23】
前記圧縮機組立体（１）の前記オイル循環システム（３３）は、前記圧縮機組立体（１）の構成要素から到来する潤滑オイル（４９）を排出するための１又は２以上のオイルドレーンライン（１０５、１１３）を備え、前記オイルドレーンライン（１０５、１１３）は、－圧縮機ローター（１１、１２）から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン（１０６）、
－前記モータ（２）と前記圧縮機要素（９）との間の中間歯車動力伝達装置（３４）の従動歯車（３６）又は駆動歯車（３７）から到来するオイルを排出するオイルドレーンライン（１０７、１０８）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の非駆動側軸受（２１）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１０９）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の非駆動側軸受（２３）から到来するオイルを排出するためのオイルドレーンライン（１１０）、
－雌型圧縮機ローターシャフト（１７）の駆動側軸受（２２）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１１１）、
－雄型圧縮機ローターシャフト（１８）の駆動側軸受（２４）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１１２）、
－タイミングギア（２８、２９）から到来するオイル（４９）を排出するためのオイルドレーンライン（１１３）、
－モータシャフト軸受（４５）から到来するオイル（４９）を排出するための駆動側オイルドレーンライン（１０５）、及び／又は
－モータシャフト軸受（４６）から到来するオイル（４９）を排出するための非駆動側オイルドレーンライン（１０５）、
のうちの１又は２以上を含む、請求項１に記載の圧縮機組立体（１）。
【請求項24】
請求項１に記載の圧縮機組立体（１）を製造するための方法であって、前記圧縮機組立体（１）の前記中央モータハウジング本体（５１）を製造することは、軸方向に向けられた流路（５２）を有するモータジャケット（５１）を形成するための押出プロセスを含む、方法。
【国際調査報告】