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特表2024-536255ガスを圧縮する組立体、圧縮ガスを供給する方法、及びそのような組立体の使用
(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】2024-10-04
(54)【発明の名称】ガスを圧縮する組立体、圧縮ガスを供給する方法、及びそのような組立体の使用
(51)【国際特許分類】
F04B 41/00 20060101AFI20240927BHJP
【ＦＩ】
F04B41/00 B
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024519742
(86)(22)【出願日】2022-09-21
(85)【翻訳文提出日】2024-03-29
(86)【国際出願番号】 IB2022058921
(87)【国際公開番号】W WO2023057846
(87)【国際公開日】2023-04-13
(31)【優先権主張番号】BE2021/5773
(32)【優先日】2021-10-04
(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】100171675
【弁理士】
【氏名又は名称】丹澤 一成
(72)【発明者】
【氏名】マルテンス クリストフ アドリアン ラウラ
(72)【発明者】
【氏名】デ シャンフェラーレ ピーテル
【テーマコード（参考）】
3H076
【Ｆターム（参考）】
3H076AA12
3H076AA21
3H076BB08
3H076BB50
3H076CC07
3H076CC41
3H076CC93
(57)【要約】
ガスを圧縮するための複数の液体注入式要素（６、８）を有する組立体（１）を介して圧縮ガスを供給する方法であって、本方法は、
複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路と、複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素（８）に関連する第２の液体回路との間に流体接続部を提供するステップを含む。
【選択図】図４Ｄ
複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路と、複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素（８）に関連する第２の液体回路との間に流体接続部を提供するステップを含む。
【選択図】図４Ｄ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスを圧縮するための組立体（１）であって、ガスを圧縮するための第１の液体注入式要素（６）と、
前記第１の液体注入式要素（６）を駆動するための第１のモータ（７）と、
ガスを圧縮するための第２の液体注入式要素（８）と、
前記第２の液体注入式要素（８）を駆動するための第２のモータ（９）と、
前記第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路と、
前記第２の液体注入式要素（８）のための第２の液体回路と、
を少なくとも備え、
前記第１の液体回路は、
前記第１の液体注入式要素（６）の液体入口（２２）に液体を供給するための第１の液体供給ライン（２１）と、
前記第１の液体注入式要素（６）のガス出口と第１の液体ライン（１１）を介して流体連通している第１の液体分離器（１０）と、
前記第１の液体分離器（１０）の液体出口（１５）と前記第１の液体供給ライン（２１）との間で流体連通している第１の液体冷却器（１４）と、
を含み、
前記第２の液体回路は、
前記第２の液体注入式要素（８）の液体入口（２４）に液体を供給するための第２の液体供給ライン（２３）と、
前記第２の液体注入式要素（８）のガス出口と第２の液体ライン（１３）を介して流体連通している第２の液体分離器（１２）と、
前記第２の液体分離器（１２）の液体出口（１７）と前記第２の液体供給ライン（２３）との間で流体連通している第２の液体冷却器（１６）と、
を含み、
前記第１の液体回路と第２の液体回路との間に流体接続部が設けられている、組立体（１）。
【請求項2】
前記流体接続部は、前記第１の液体ラインと前記第２の液体ラインとの間の第１の液体接続ライン（３）を含む、請求項１に記載の組立体（１）。
【請求項3】
前記第１の流体接続ライン（３）には、第１の弁（３２）が設けられている、請求項２に記載の組立体（１）。
【請求項4】
前記第１の液体分離器（１０）は、前記第１の液体分離器（１０）の前記液体出口（１５）を含む第１の液体リザーバを含み、前記第２の液体分離器（１２）は、前記第２の液体分離器（１２）の前記液体出口（１７）を含む第２の液体リザーバを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項5】
前記流体接続部は、前記第１の液体リザーバと前記第２の液体リザーバとの間の第２の流体接続ライン（４）をさらに含む、請求項４に記載の組立体（１）。
【請求項6】
前記第２の流体接続ライン（４）には、第２の弁（３３）が設けられている、請求項５に記載の組立体（１）。
【請求項7】
前記第２の液体接続ライン（４）を通して液体を能動的に移動させるために、ポンプ（３３）が、前記第２の液体接続ライン（４）に設けられている、請求項５又は６に記載の組立体（１）。
【請求項8】
前記第１の液体回路及び前記第２の液体回路内の液体はオイルである、請求項１から７のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項9】
前記流体接続部は、前記第１の液体供給ライン（２１）と前記第２の液体供給ライン（２３）との間に第３の液体接続ライン（５）をさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項10】
前記第３の流体接続ライン（５）には、第３の弁（３６）が設けられている、請求項９に記載の組立体（１）。
【請求項11】
第４の弁（３８）が、前記第１の液体供給ライン（２１）において、前記第１の液体冷却器（１４）と、前記第３の液体接続ライン（５）の到着点との間に設けられている、請求項９又は１０に記載の組立体（１）。
【請求項12】
第５の弁（３９）が、前記第２の液体供給ライン（２３）において、前記第２の液体冷却器（１６）と、前記第３の流体接続ライン（５）の到達点との間に設けられている、請求項９から１１のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項13】
ガスを圧縮するための複数の液体注入式要素（６、８）を有する組立体（１）を介して圧縮ガスを供給する方法であって、前記複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路と、前記複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素（８）に関連する第２の液体回路との間に流体接続部を提供するステップ、
を含む方法。
【請求項14】
前記流体接続部を提供するステップは、前記複数の液体注入式要素のうちの前記第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路から、前記複数の液体注入式要素のうちの前記第２の液体注入式要素（８）に関連する第２の液体回路に流体の一部を供給することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記複数の液体注入式要素のうちの前記第１の液体注入式要素は全負荷下で動作するが、前記複数の液体注入式要素のうちの前記第２の液体注入式要素は部分負荷下又はゼロ負荷下で動作する、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記方法は、前記複数の液体注入式要素（６、８）のうちの前記第１の液体注入式要素に関連する第１の液体リザーバと、前記複数の液体注入式要素（６、８）のうちの前記第２の液体注入式要素に関連する第２の液体リザーバとの間に、さらなる流体接続部を提供するステップをさらに含む、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記さらなる流体接続部において、液体が、前記第１及び第２の液体リザーバのうちの一方から、前記第１及び第２の液体リザーバのうちの他方へ能動的に移動される、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記流体接続部を介して供給される液体のある量は、前記さらなる流体接続部を介して反対方向に移動される、請求項１４から１６のいずれか一項及び請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
圧縮ガスの需要に基づいて、前記第１の要素（６）を駆動する前記第１のモータ（７）を調整し、前記第２の要素（８）を駆動する前記第２のモータ（９）を調整することによって圧縮ガスを供給するための、請求項１から１２のいずれか一項に記載の組立体（１）の使用。
【請求項20】
前記第１のモータ（７）は、実質的に固定された回転速度を有する第１のタイプのモータであり、第２のモータ（９）は、可変調整可能な回転速度を有する第２のタイプのモータである、請求項１９に記載の使用。
【請求項21】
前記第１のモータ（７）は、前記第２のモータ（９）よりも低い最大動作出力を有する、請求項１９又は２０に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスを圧縮するための組立体に関する。より具体的には、本発明は、ガスを圧縮するための複数の要素、詳細には、水注入式要素及び／又はオイル注入式要素のような液体注入式要素を有し、複数の要素の動作が最適化されている組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
これに関連して、「要素」は、圧縮機要素及び真空ポンプ要素の両方を意味することができる。
【0003】
このような組立体の主な目的は、ガスを圧縮することである。オイル注入式要素又は水注入式要素では、要素の部品を潤滑する、シールをもたらす、及び／又は圧縮プロセス中に冷却を行う、及び／又はさらなる二次的な理由のために、ガスが圧縮される間にそれぞれオイル又は水である液体が加えられる。この液体を供給することにより、要素から出てくる流れは、圧縮ガスを含むだけでなく、かなりの量の液体も含むことになる。この液体は、この流れから分離され、通常、液体注入ラインを介して要素に再び供給するために冷却される。この動作を可能にするさまざまな構成要素は、組立体の一部である。
【0004】
ガスを圧縮するための複数の要素を有する組立体は、圧縮ガスの需要量が非常に変動する場合に特に有利である。各動作圧力に対して、ガスを圧縮するための要素は、要素の速度、液体の注入流量及び温度の組み合わせである所定の動作点で、エネルギー的に最適な方法で動作する。上記の最適動作点は、通常、要素の最大負荷付近に位置する。要素が上記の最適動作点で動作しない場合、例えば半分の負荷で動作する場合、エネルギー効率は著しく悪化する。これは、部分負荷で生成される同量の圧縮ガスが、全負荷で生成される場合よりも著しく高いコストを有することを意味する。上記の効率を改善するために、複数の要素を有する組立体が提供される。例えば、２つの要素を有する組立体の全負荷の半分の負荷では、これにより、２つの要素の一方がその最適動作点又はその近傍で運転され、２つの要素の他方は運転されない。これは単なる一例であり、当業者であれば、異なる状況に対して最適化された複数の変形例が考えられることを理解するであろう。例えば、２つの要素のうちの一方が固定回転速度を有するモータによって駆動され、２つの要素のうちの他方が可変回転速度を有するモータによって駆動される２つの要素を有する組立体を提供することができる。これにより、組立体をエネルギー的に最適化できるだけでなく、組立体のコストを最適化することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、複数の要素を有する組立体をさらに改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的のために、ガスを圧縮するための組立体が提供され、組立体は、
ガスを圧縮するための第１の液体注入式要素と、
第１の要素を駆動するための第１のモータと、
ガスを圧縮するための第２の液体注入式要素と、
第２の要素を駆動するための第２のモータと、
第１の液体注入式要素に関連する第１の液体回路と、
第２の液体注入式要素のための第２の液体回路と、
を少なくとも備え、
第１の液体回路は、
第１の液体注入式要素の液体入口に液体を供給するための第１の液体供給ラインと、
第１の液体注入式要素のガス出口と第１の液体ラインを介して流体連通している第１の液体分離器と、
第１の液体分離器の液体出口と第１の液体供給ラインとの間で流体連通している第１の液体冷却器と、
を含み、
第２の液体回路は、
第２の液体注入式要素の液体入口に液体を供給するための第２の液体供給ラインと、
第２の液体注入式要素のガス出口と第２の液体ラインを介して流体連通している第２の液体分離器と、
第２の液体分離器の液体出口と第２の液体供給ラインとの間で流体連通している第２の液体冷却器と、
を含み、
第１の液体回路と第２の液体回路との間に流体接続部が設けられている。
ガスを圧縮するための第１の液体注入式要素と、
第１の要素を駆動するための第１のモータと、
ガスを圧縮するための第２の液体注入式要素と、
第２の要素を駆動するための第２のモータと、
第１の液体注入式要素に関連する第１の液体回路と、
第２の液体注入式要素のための第２の液体回路と、
を少なくとも備え、
第１の液体回路は、
第１の液体注入式要素の液体入口に液体を供給するための第１の液体供給ラインと、
第１の液体注入式要素のガス出口と第１の液体ラインを介して流体連通している第１の液体分離器と、
第１の液体分離器の液体出口と第１の液体供給ラインとの間で流体連通している第１の液体冷却器と、
を含み、
第２の液体回路は、
第２の液体注入式要素の液体入口に液体を供給するための第２の液体供給ラインと、
第２の液体注入式要素のガス出口と第２の液体ラインを介して流体連通している第２の液体分離器と、
第２の液体分離器の液体出口と第２の液体供給ラインとの間で流体連通している第２の液体冷却器と、
を含み、
第１の液体回路と第２の液体回路との間に流体接続部が設けられている。
【0007】
この組立体の１つの利点は、高度に変化する圧縮ガスの流れを生成するための組立体の柔軟性に関する。この柔軟性は、状況によっては、圧縮ガスに対する高度に変化する需要量に対応するために必要である。これにより、本発明による組立体は、流量が高度に変化するにもかかわらず、エネルギー的に最適かつ効率的な方法で動作し続けることができる。大部分の組立体、主に１つの要素を有する組立体は、圧縮ガスの変化する流れが発生すると極めて非効率的になることに留意されたい。各々が独自のモータによって駆動され、独自の液体冷却器を有する独自の液体分離器に結合された２つの要素を有する組立体を構築することによって、組立体は圧縮ガスのユーザのニーズに基づいて構成することができ、その構成における各要素は、エネルギー的に最適な方法で機能することができる。これにより、複数の要素間で共有されるガス冷却器で圧縮ガスを冷却することができる。
【0008】
複数の要素の各々に液体回路を設けることは知られている。典型的な液体回路は、要素に液体を注入するための１つの液体注入式要素に関連する実質的に閉じた回路であり、その後、液体は圧縮ガスと共に流体ラインを通って液体注入式要素から流出する。流体ラインは液体分離器と流体連通しており、ここで液体の少なくとも一部、好ましくは可能な限り多くが液体から分離される。液体分離器で分離された液体は、液体冷却器を介して液体注入式要素に戻される。
【0009】
組立体に複数の液体注入式要素を設けることにより、複数の液体回路も設けられる。本発明は、少なくとも２つの液体回路の間にカップリングを設けることに関する。より具体的には、第１の液体回路と第２の液体回路との間に流体接続部が設けられる。この流体接続部は、液体の交換を可能にし、その結果、２つの回路内の液体の量及び圧力の両方を調整することができる。これにより、組立体のさらなる最適化が可能になる。
【0010】
好ましくは、各液体分離器のガス出口の下流に逆流防止弁が設けられる。逆流防止弁の下流では、共通のガス出口を形成するために、これらのガス出口を結合することができる。逆止弁とも呼ばれる逆流防止弁が各液体分離器の下流に存在することにより、２つの要素に属する液体回路の完全な圧力分離がもたらされ、これにより、要素を互いに独立して始動及び停止させることができる。
【0011】
さらなる逆流防止弁は、好ましくは、各液体注入式要素の空気入口に配置され、要素が作動を停止した場合に、例えば、関連する液体分離器内に依然として存在する圧縮ガスに起因してこれが逆流しないことを保証する。
【0012】
好ましくは、この流体接続部は、第１の流体ラインと第２の流体ラインとの間の第１の流体接続ラインを含む。第１の流体ラインは、第１の液体注入式要素のガス出口を第１の液体分離器に接続する。第２の流体ラインは、第２の液体注入式要素のガス出口を第２の液体分離器に接続する。従って、第１の流体接続ラインは、第１及び第２の液体注入式要素の一方が、第１及び第２の液体注入式要素の他方の液体分離器に加圧流体流れを供給することを可能にする。第１の流体接続ラインは、第１及び第２の要素によって供給される流体流れを第１及び第２の液体分離器間で比例的に分配することを可能にする。例えば、第１の要素が第２の要素よりも著しく高い流量を供給する場合、２つの液体分離器を通る実質的に等しい流量を可能にするために、流体流れを要素間及び液体分離器間で再分配することができる。その結果、液体分離器の圧力損失による損失を最小限に抑えることができる。加えて、例えば、２つの液体分離器内又はその下流の流体流れから液体を追加的に分離するためのそれぞれのフィルタ要素の使用を均等にすることができ、その結果、それぞれのフィルタ要素のようなそれぞれの構成要素の耐用年数が実質的に同じになる。
【0013】
好ましくは、第１の流体接続ラインには第１の弁が設けられている。第１の流体接続ラインを通る流体流れは、第１の弁を用いて調整することができ、その結果、最適なガス及び液体の循環を達成するために、流体流れを調整することができる。
【0014】
好ましくは、第１の液体分離器は、第１の液体分離器の液体出口を含む第１の液体リザーバを含み、第２の液体分離器は、第２の液体分離器の液体出口を含む第２の液体リザーバを含む。好ましくは、上記の流体接続部は、第１の液体リザーバと第２の液体リザーバとの間の第２の流体接続ラインをさらに含む。液体は、第２の流体接続ラインを介して第１の液体回路と第２の液体回路との間で交換することができる。各液体回路は、圧縮ガスを供給する際に液体を失う。詳細には、複数の液体注入式要素を有する組立体では、１つの要素が他の要素よりも著しく多くの圧縮ガスを供給しており、異なる液体回路内の液体量に不均衡が生じるという状況が生じる場合がある。このような不均衡は、第２の液体接続ラインを用いて解消することができる。
【0015】
好ましくは、第２の流体接続ラインには第２の弁が設けられている。好ましくは、第２の流体接続ラインを通して液体を能動的に移動させるために、ポンプが第２の流体接続ラインに設けられている。
【0016】
第２の流体接続ラインは、第１の流体接続ラインも使用される場合、及び後述する第３の流体接続ラインが使用される場合に、さらなる利点を有する。詳細には、液体の一部は、第１及び／又は第３の流体接続ラインを用いて一方の液体回路から他方の液体回路に移動させることができる。これにより、２つの液体回路内の液体の量に不均衡が生じるが、この不均衡は、第２の流体接続ラインを用いて補償することができる。
【0017】
好ましくは、第１の液体回路及び第２の液体回路内の液体はオイルである。試験及びシミュレーションにより、上述のような設計は、特にオイル注入式圧縮機に有利であることが示されている。
【0018】
好ましくは、上述の流体接続部は、第１の液体供給ラインと第２の液体供給ラインとの間に第３の流体接続ラインをさらに含む。この場合、好ましくは、第３の流体接続ラインにも第３の弁が設けられ、さらに詳細に後述するように、さらなる弁も随意的に設けられる。これは特に、液体注入式要素のうちの１つ、例えば第２の要素が、ゼロ負荷、すなわち圧縮ガスを供給することなく運転される場合に興味深い。この状態では、第２の要素の潤滑及び冷却を保証するために、液体回路内のガス及び液体の循環を最低限に維持する必要がある。第３の流体接続ラインなしで、第２の液体注入式要素は、液体リザーバによる要素の十分な潤滑及び冷却がもたらされるように、第２の液体分離器内に最小圧力を供給する必要がある。第２の液体分離器内のこの最小圧力は、第３の液体接続ラインが第１の液体回路から第２の液体注入式要素に直接液体を供給するという点で、第３の液体接続ラインによって二重化（ｒｅｄｕｎｄａｎｔ）される。
【0019】
また、本発明は、ガスを圧縮するための複数の液体注入式要素を有する組立体を介して圧縮ガスを供給する方法に関し、本方法は、複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素に関連する第１の液体回路と、複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素に関連する第２の液体回路との間に液体接続部を提供するステップを含む。
本組立体を参照して上述した利点及び効果は、本方法にも同様に適用される。
本組立体を参照して上述した利点及び効果は、本方法にも同様に適用される。
【0020】
好ましくは、流体接続部を提供するステップは、複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素に関連する第１の液体回路から、複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素に関連する第２の液体回路に流体の一部を供給することを含む。
【0021】
好ましくは、複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素は全負荷下で動作するが、複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素は部分負荷下又はゼロ負荷下で動作する。
【0022】
好ましくは、本方法は、複数の液体注入式要素のうちの第１の液体リザーバに関連する第１の液体リザーバと、複数の液体注入式要素のうちの第２の液体リザーバに関連する第２の液体リザーバとの間にさらなる流体接続部を提供するステップをさらに含む。好ましくは、さらなる流体接続部において、液体は、第１及び第２の液体リザーバの一方から、第１及び第２の液体リザーバの他方へ能動的に移動される。
【0023】
好ましくは、流体接続部を介して供給される所定量の液体は、さらなる流体接続部を介して反対方向に移動される。
【0024】
この場合、「反対方向に移動される」という表現は、液体注入式要素の一方から液体注入式要素の他方へ流体接続部を介して供給される所定量の液体が、液体注入式要素の他方から液体注入式要素の一方へさらなる流体接続部を介して戻されることを意味する。
【0025】
最後に、本発明は、圧縮ガスの需要量に基づいて、第１の要素を駆動する第１のモータを調整（ｇｅａｒｉｎｇ）し、第２の要素を駆動する第２のモータを調整することによって圧縮ガスを供給するための、上述した実施形態のいずれかによる組立体の使用にも関する。需要量は様々な方法で供給することができる。具体的には、需要量は受動的に供給することができる、すなわち、圧縮ガスの消費は、消費者ネットワーク内の圧力降下を引き起こし、この圧力は、圧縮ガスの需要量を直接示すようになっている。あるいは、消費者のデータを転送することで、需要量を能動的に供給することもできる。さらなる代替案として、需要量は、能動的及び受動的に組み合わせて供給することもできる。需要量に基づいてモータを調整することにより、消費者ネットワークにおける圧縮ガスの変化する要求量をエネルギー的に最適な方法で供給することができる。
【0026】
好ましくは、第１のモータは、実質的に固定された回転速度を有する第１のタイプのモータであり、第２のモータは、可変調整可能な回転速度を有する第２のタイプのモータである。固定された回転速度を有するモータは、より安価であり、エネルギー的に最適な効率で圧縮ガスを供給するために、連結された液体注入式要素によりよく適合させることができる。可変調整可能な回転速度を有するモータは、例えば、周波数調整器又は電圧調整器に接続され、調整可能な回転速度を有する。モータの構造又は回転数を制御する方法は、本文の主題ではないことは明らかであり、従ってこの点についてはこれ以上説明しない。液体注入式要素が可変調整可能な回転数を有するモータに連結される場合、液体注入式要素は、最大回転数で圧縮ガスを供給するのに適しており、好ましくは最適化されている必要があるだけでなく、最大回転数よりも低い回転数で圧縮ガスを供給するのに適しており、好ましくは最適化されている必要もある。従って、可変調整可能な回転速度を有するモータに連結されたこのような液体注入式要素は、典型的には、より高価でありかつ効率が劣る。しかし、大きな利点は、可変量の圧縮ガスを供給できることである。詳細には、１つの要素における固定回転速度を有するモータと、別の要素における可変調整速度を有するモータとを組み合わせることで、上述の利点を部分的に兼ね備えることもできる。
【0027】
好ましくは、第１のモータは、第２のモータよりも低い最大動作出力を有する。固定回転速度を有するモータよりも大きな出力を有する可変調整回転速度を有するモータを提供することにより、「制御ギャップ」が最小化される、あるいは回避される。制御ギャップは、組み合わされた圧縮ガスの最大供給可能量の約半分が要求される場合に、より具体的には、固定回転速度を有するモータがスイッチオンされ、一方で可変調整回転速度を有するモータが低速にされる又はスイッチオフされる場合に発生する可能性がある。試験によれば、固定速度モータがスイッチオンされ、一方で同じ出力を有する可変速度モータがその可能な最小動作速度にされた場合、固定速度モータと可変速度モータの組み合わせは、典型的に、制御ギャップが生じるような最大動作速度で可変速度モータのみが運転された場合よりも、最小動作速度でより多くの量の圧縮ガスを供給することが示されている。また、試験によれば、固定速度モータの最大出力は、好ましくは可変速度モータの最大出力の６０％より大きい、より好ましくは８０％より大きいことが示されている。さらに、固定速度モータの最大出力は、好ましくは可変速度モータの最大出力の９０％未満、より好ましくは８５％未満である。これにより、潜在的な制御ギャップの不都合な影響を最小限に抑えながら、圧縮ガスの最大送出量を最適化することができる。
【0028】
以下、図面に示された実施形態の例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の一実施形態による組立体の概略側面図である。
【図2】本発明の一実施形態による組立体のフロー図である。
【図3】本発明の実際的な一実施形態による組立体の第１の斜視図である。
【図4A】本発明による組立体の概略構成を示し、使用例が示されている。
【図4B】本発明による組立体の概略構成を示し、使用例が示されている。
【図4C】本発明による組立体の概略構成を示し、使用例が示されている。
【図4D】本発明による組立体の概略構成を示し、使用例が示されている。
【図5A】本発明による組立体の概略構造を示し、さらなる使用状況が示されている。
【図5B】本発明による組立体の概略構造を示し、さらなる使用状況が示されている。
【図5C】本発明による組立体の概略構造を示し、さらなる使用状況が示されている。
【図5D】本発明による組立体の概略構造を示し、さらなる使用状況が示されている。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図面において、同じ参照番号は、同じ又は同等の要素に割り当てられている。
【0031】
組立体１の主な目的は、圧縮ガスを供給することである。この目的のために、組立体の各要素６、８は、主として、圧縮されるガスを圧縮するために設けられている。要素にオイル又は水などの液体を供給することにより、要素６、８から出てくる流体の流れは、圧縮ガスを含むだけでなく、かなりの量の液体も含むことになる。各要素６、８の出口を、例えばサイクロン分離器を含む液体分離器１０、１２の入口と流体連通させることにより、液体の大部分は、流体流れから分離することができる。これは、分離された液体を要素に戻すさらなる可能性を与えるので、液体を再利用できる実質的に閉じた液体回路がもたらされる。実際には、液体分離器から出てくる液体流れ及び随意的にガス流は、それぞれ液体冷却器及びガス冷却器によって冷却される。好ましくは、各液体分離器の下流には、逆流防止弁が設けられている。より具体的には、一体型逆流防止弁を有する最小圧力弁は、各液体分離器のガス出口の近傍に配置されている。この弁は、液体分離器の下流のラインから液体分離器に圧縮ガスが逆流しないことを保証する。実際には、このことは、液体回路が圧力に関して互いに完全に切り離されること、従って、２つの要素６、８が互いに独立して作動することができることを保証する。好ましくは、要素が作動を停止しても、関連する液体分離器内に依然として存在する圧縮ガスに起因して逆流しないことを保証するために、さらなる逆流防止弁が、各液体注入式要素のガス入口の近くに配置される。
【0032】
図１は、本発明の一実施形態による組立体１の構成を示す。組立体１は、圧縮ガスを生成するための複数の構成要素を含み、これらの複数の構成要素は、ハウジング２内で一緒に組み立てられる。
【0033】
図１では、組立体１は、１つのハウジング２内に複数の要素６及び８を含む。１つのハウジングに複数の要素６及び８がある利点は、単一の要素のみを有する組立体と比較して、複数の要素６及び８を有する組立体１によって、組立体１から要求される圧縮ガスの流量のより大きな変動に対応できることである。さらに、複数の要素６、８を設ける場合、流量変動がある圧縮ガスの供給効率が高くなる。図には、２つの要素６及び８を備える実施形態が示されている。本発明の同じ原理は、３又は４以上の要素を有する組立体１に適用できることは明らかである。本発明は、２つの要素６及び８のみを有する組立体１に限定されない。
【0034】
要素６及び８は、同じ要素とすること又は異なる要素とすることができる。要素６及び８をそれぞれ駆動するモータ７及び９は、同じモータとすること又は異なるモータとすること、及び／又は、同じ方法で制御すること又は異なる方法で制御することができる。１つの実施形態では、２つのモータ７及び９は両方とも固定速度モータである。あるいは、２つのモータは、少なくとも２つの異なるコイルの存在による、極数変換モータであり、その結果、少なくとも２つの固定速度で運転することができる。さらなる代替案として、２つのモータ７及び９の両方は可変速度モータであり、通常、周波数調整器によって制御される。さらに別の代替案として、２つのモータ７及び９のうちの１つは固定速度モータ又は極数変換モータであり、２つのモータ７及び９のうちの第２のモータは可変速度モータである。本発明は、同じ出力を有するモータに限定されない。従って、２つのモータ７及び９は、相互に異なる出力を有することもでき、これは、圧縮ガスの需要量が変化する場合の調整に関連してさらに有利である。例えば、モータ７が固定速度モータであり、モータ９が可変速度モータである場合、可変速度モータの出力を固定速度モータの出力よりも大きく選択することが有利であり、固定速度モータがスイッチオン及びオフされる場合の制御ギャップが生じないようになっている。明瞭化のために、固定速度モータは、実質的に固定された回転速度を有する第１のタイプのモータであり、可変速度モータは、可変調整可能な回転速度を有する第２のタイプのモータである。図示の実施形態では、２つの要素６及び８並びに２つのモータ７及び９は、ハウジング２の第１のセクション３に設けられている。
【0035】
各要素６、８は、液体分離器１０、１２に接続されている。上記で説明したように、要素６、８は、主に圧縮ガスを供給するために設けられている。この目的のために、各要素６、８は、それぞれ流体ライン１１、１３に接続されたガス出口を有する。上記ガス出口及び流体ライン１１、１３から出てくる流体流れは、圧縮ガスだけでなく、かなりの量の液体も含んでいる。液体分離器１０及び１２は、流体流れから液体を分離するために、それぞれ流体ライン１１及び１３を介してガス出口と流体連通している。
【0036】
各液体分離器１０及び１２は、接続された要素６、８に合わせて構成及び最適化することができる。それにより、液体分離器１０及び１２は、異なる構成及び／又は寸法にすることができる。各液体分離器１０及び１２は、好ましくは、サイクロン分離器と、流体流れから液体をさらに分離するための１又は２以上のフィルタ要素との両方を含む。各液体分離器１０及び１２は、それぞれ液体出口１５及び１７と、それぞれガス出口１９及び２０とを有する。液体出口１５、１７から出てくる液体は、それぞれの液体冷却器１４、１６を通ってそれぞれの要素６、８に戻される。２つのガス出口１９及び２０から出てくる圧縮ガスは、内蔵された逆止弁を有する最小圧力弁を通過した後、混合され、圧縮ガスがハウジング２のガス出口２６に送られる前にガス冷却器に供給される。第１の液体冷却器１４、第２の液体冷却器１６、及びガス冷却器１８（図１には示されていない）のそれぞれの冷却空気の供給又は排出は、組立体１が最適に及び効率的に作動できるように、冷却の必要性に基づいて個別に制御することができる。
【0037】
図１には、第１の流体ライン１１と第２の流体ライン１３との間の第１の流体接続ライン３が示されている。第１の流体ライン１１は、第１の液体注入式要素６の高圧出口を第１の液体分離器１０に接続する。第２の流体ライン１３は、第２の液体注入式要素８の高圧出口を第２の液体分離器１２に接続する。また、第１の流体接続ライン３は、第１及び第２の液体注入式要素のうちの一方が、第１及び第２の液体注入式要素のうちの他方の液体分離器に加圧流体流れを供給することを可能にする。図１には、第１の液体分離器１０と第２の液体分離器１２との間の第２の流体接続ライン４が示されており、さらに第１の液体注入式要素６の液体入口２２に接続される第１の液体供給ライン２１と第２の液体注入式要素８の液体入口２４に接続される第２の液体供給ライン２３との間の第３の流体接続ライン５が示されている。
【0038】
図２は、組立体１の概略構造を示し、これから様々な構成要素の動作及び相互関係が明らかである。図２は、第１の要素６が第１のモータ７によって駆動される方法を示す。第１の要素６は、ガス入口２７からガスを引き込む。特殊なガス、例えば窒素又は酸素を圧縮する必要がある場合、ガス入口２７はガス貯蔵タンク又はガス製造設備に接続される。第１の要素６はさらに液体入口２２を有し、ガス及び液体を圧縮して第１の要素６のガス出口及び第１の流体ライン１１に供給する。上記ガス出口及び第１の流体ライン１１は、圧縮ガスだけでなく、かなりの量の液体もガス出口及び第１の流体ライン１１から流出するため、第１の液体分離器１０と流体連通している。第１の液体分離器１０は、ガス出口及び第１の流体ライン１１の流体流れをガス流と液体流れに分離する。液体流れは液体出口１５から流出して、第１の液体冷却器１４を通って第１の要素６に戻され、閉じた液体回路を形成するようになっている。ガス流は、第１の液体分離器１０のガス出口１９から流出して、ハウジング２のガス出口２６に随意的にガス冷却器１８を通って供給される。
【0039】
図２は、第２の要素８が第２のモータ９によって駆動される方法を示す。第２の要素８はガス入口２７からガスを引き込む。特殊ガス、例えば窒素又は酸素を圧縮する必要がある場合、ガス入口２７はガス貯蔵タンク又はガス製造設備に接続される。第２要素８はさらに液体入口２４を有し、ガス及び液体を圧縮して第２のガス出口及び第２の流体ライン１３に供給する。上記ガス出口及び第２の流体ライン１３は、圧縮ガスだけでなく、かなりの量の液体もガス出口及び第２の流体ライン１３から流出するため、第２の液体分離器１２と流体連通している。第２の液体分離器１２は、ガス出口及び第２の流体ライン１２の流体流れをガス流と液体流れに分離する。液体流れは液体出口１７から流出して、第２の液体冷却器１６を通って第２の要素８に戻され、閉じた液体回路を形成するようになっている。ガス流は、第２の液体分離器１２のガス出口２０から流出して、ハウジング２のガス出口２６に供給される。
【0040】
図２は、第１の液体分離器１０のガス出口１９及び第２の液体分離器１２のガス出口２０が、ガス冷却器１８に行く前に一緒にされる方法を示す。従って、液体分離器１０と１２から流出する２つのガス流は、１つのガス冷却器１８によって冷却される。試験及びシミュレーションの結果、これによって効率が大幅に低下することはない。また、図２は、圧縮ガスの需要量に基づいて第１のモータ７及び第２のモータ９を制御するために、制御装置２８が設けられることも示している。従って、制御装置２８は、圧縮ガスの需要量に対応するために、２つの要素６及び８を別々に及び／又は一緒に効率的に制御することができる。また、制御装置２８は、液体冷却器１４及び１６、及び／又はガス冷却器１８の冷却空気流量を制御することもできる。
【0041】
上述の第１、第２及び第３の流体接続ライン３、４及び５は、図２にも示されている。第１の流体接続ライン３には第１の弁３２が示されており、この第１の弁については以下に詳しく説明する。さらに、第２の流体接続ライン４には第２の弁３３が示されており、この第２の弁については以下で詳しく説明する。さらに、第３の流体接続ライン５には第３の弁３６が示されており、この第３の弁については以下で詳しく説明する。
【0042】
図３は、第１のセクションが、例えば、図２の制御装置２８を含むことができる制御キャビネットを含む方法を示している。また、制御キャビネットは、組立体１のさまざまな要素を接続及び制御するための装置及びケーブルを含むことができる。制御キャビネットは、センサ値を読み出すこと、モータ用のスイッチングモデル、例えば周波数調整器を収容すること、保護装置を収容することなどが可能である。
【0043】
図３は、要素６及び８のガス入口が、ガス入口フィルタ２７Ａ及び２７Ｂを含むことができることを示している。ガスフィルター２７Ａ及び２７Ｂは、ハウジングの屋根要素の近くに配置され、この屋根要素は、ハウジング内への冷却空気流を可能にする開口を含む。図示の実施形態では、制御キャビネットと、液体冷却器１４、１６及びガス冷却器１８を有する中央セクションとの間にレール又は支持構造が設けられており、そこからガスフィルター２７Ａ、２７Ｂを吊るすことができる。これは、組立体１の設置を簡素化する。
【0044】
図示の実施形態における各液体分離器１０及び１２は、サイクロン分離器を有し、さらに参照符号３０で示される、流体流れからの液体の追加的な分離のための追加のフィルタ要素を備える。これにより、当業者は、必要性及び状況に基づいて、異なる種類及びタイプの液体分離器を使用及び／又は組み合わせることができることを理解するであろう。また、図３は、様々な液体接続部、液体フィルタ、通気口、圧力調整器、温度制御弁及び／又は他の部品を含むことができる構成要素２９を概略的に示す。
【0045】
図４Ａ－４Ｄは、上記で詳細に説明した図２の構成に構造的に類似した構成を示す。第１の液体回路と第２の液体回路との間の流体接続部の作用は、図４Ａ－４Ｄを参照して以下に説明する。図４Ａ－４Ｄの流体接続部は、第１の流体接続ライン３及び第２の流体接続ライン４によって形成される。
【0046】
第１の液体回路は、第１の液体注入式要素６に関連している。第１の液体回路は、順に、液体注入式要素６の液体出口に接続された第１の液体ライン１１、第１の液体分離器１０、第１の液体分離器１０の第１の液体出口１５、第１の液体冷却器１４、第１の液体注入式要素６の液体入口２２に接続された第１の液体供給ライン２１を備える。説明のために、図中、液体分離器１０内に液面が示されており、これは液体分離器１０が第１の液体リザーバを形成することを示している。第１の液体リザーバは、第１の液体回路における外部の追加の構成要素として設けることもできることは明らかであろう。
【0047】
第２の液体回路は、第２の液体注入式要素８に関連している。第２の液体回路は、順に、液体注入式要素８の液体出口に接続された第２の液体ライン１３、第２の液体分離器１２、第２の液体分離器１２の第２の液体出口１７、第２の液体冷却器１６、第２の液体注入式要素８の液体入口２４に接続された第２の液体供給ライン２３を備える。説明のために、図中、液体分離器１２内に液面が示されており、これは液体分離器１２が第２の液体リザーバを形成することを示している。第２の液体リザーバは、第２の液体回路における外部の追加の構成要素として設けることもできることは明らかであろう。
【0048】
図４Ａは、液体接続ライン３及び４が閉鎖された状況を示す。詳細には、第１の液体接続ライン３及び第２の液体接続ライン４にそれぞれ設けられている弁３２及び３３は閉鎖されている。「閉鎖」とは、流体が関連する接続ラインを通って流れることが阻止されていることを意味する。このような状況では、２つの液体回路は互いに独立して動作する。これは、第１の液体注入式要素６が第１の量Ａの圧縮ガスを生成し、第２の液体注入式要素８が第２の量Ｂの圧縮ガスを生成することを意味する。ガス出口２６における圧縮ガスの総量は、Ａ＋Ｂである。
【0049】
上述したように、各液体分離器１０、１２の下流には、逆流防止弁が設けられている。より具体的には、一体化された逆流防止弁を有する最小圧力弁が、各液体分離器１０、１２のガス出口１９、２０の近傍に配置される。上記の弁は、図４Ａ－４Ｄにおいて、それぞれ参照符号３４及び３５で示されている。図４Ａでは液体注入式要素６、８の両方が圧縮ガスを供給するので、最小圧力弁３４、３５は両方とも開放状態で示されている。
【0050】
図４Ｂは、図４Ａの状況に類似した状況を示しているが、相違点は、第１の液体注入式要素６が第２の液体注入式要素８よりも多くの圧縮ガスを供給している点である。第２の液体注入式要素８は部分負荷で動作する。印のついた弁３５は、第２の最小圧力弁３５を通る流量が著しく小さいことを示している。
【0051】
第１の液体注入式要素６が第２の液体注入式要素８よりも多くの圧縮ガスを供給する場合、２つの液体分離器１０、１２を通る異なる流量がもたらされる。これらの異なる流量は、要素６及び８上の異なる負荷、及び液体分離器１０及び１２における異なる、すなわち高い損失及び低い損失をもたらす。
【0052】
図４Ｃは、図４Ｂの状況に類似した状況を示しているが、相違点は、第１の弁３２が第１の流体ライン１１と第２の流体ライン１３との間で開放されている点である。第１の液体注入式要素６から流出する流体の一部は、第１の流体接続ライン３を通って第２の液体分離器１２を通過する。その結果、第１の液体注入式要素６から供給される流体流れの一部は、第２の液体分離器１２を通って送られる。換言すれば、第１の液体注入式要素６からの圧縮された量は、２つの液体分離器１０及び１２の間で再分配され、液体分離器１０及び１２に関連する要素、例えばフィルタ要素３０の耐用年数が均等化される。加えて、第１の液体分離器１０からの流量は、典型的には減少することになり、その結果、ガス出口２６に至るまでの圧力降下はより低くなり、これは、より低いエネルギー消費につながることになる。
【0053】
図４Ｃには、第１及び第２の液体分離器１０及び１２の矢印によって、潜在的な欠点が示されている。より具体的には、第１及び第２の液体回路の液体リザーバ内の液体レベルが不均衡になる可能性がある。これを修正するために、第２の液体接続ライン４が設けられている。この場合、従来のシステムでは、各液体回路は、所定の運転時間の間に動作するのに十分な液体を有していることに留意されたい。ガスが圧縮される場合、システムから圧縮ガスと共に常に最小量の液体が排出されることになる。本発明の組立体１では、それぞれの液体回路内の液体量に不均衡が生じる可能性がある。この不均衡は、液体回路のうちの１つの漏れに起因して生じる可能性がある。また、不均衡は、第１の液体接続ライン３に起因して生じる可能性があり、その結果、第１の液体回路からの液体の一部が第２の液体回路に行き着く。
【0054】
図４Ｄは、さらなる状況を示しており、第２の液体接続ライン４が、第１の液体回路の液体リザーバと第２の液体回路の液体リザーバとの間に設けられている。上記の第２の液体接続ライン４には、一方の液体回路から他方の液体回路へ液体を制御された方法で移動させるポンプ３３が設けられている。当業者であれば、ポンプは単に液体を移動させる１つの方法に過ぎないことを理解するであろう。液体回路は、連通容器として互いに接続することもでき、その場合、第２の流体接続ライン４には、接続を実行する又は解除するための唯一の弁が設けられている。
【0055】
上記に基づいて、当業者には、第１の流体接続部を設けることなく、第２の流体接続部を設けることが有利であることは明らかである。図４Ｄに示すように、第２の流体接続部は、第１の流体接続部との併用で有利な場合がある。
【0056】
図５Ａ－５Ｄは、図４Ａ－４Ｄに類似している。第１の液体回路と第２の液体回路との間の第３の流体接続部の作用は、図５Ａ－５Ｄを参照して以下に説明する。図５Ａ－５Ｄの流体接続部は、第３の流体接続ライン５及び第２の流体接続ライン４によって形成される。
【0057】
第１の液体回路及び第２の液体回路は、図４Ａ－４Ｄを参照して上述した第１の液体回路及び第２の液体回路に類似している。
【0058】
上述したように、各液体分離器１０，１２の下流には、逆流防止弁が設けられている。より具体的には、一体化された逆流防止弁を有する最小圧力弁が、各液体分離器１０、１２のガス出口１９、２０の近傍に配置される。上記の弁は、図５Ａ－５Ｄにおいて、それぞれ参照符号３４及び３５で示されている。図５Ａでは液体注入式要素６、８の両方が圧縮ガスを供給するので、最小圧力弁３４、３５は両方とも開放状態で示されている。
【0059】
図５Ｂは、図５Ａの状況に類似した状況を示しているが、相違点は、第１の液体注入式要素６のみが圧縮ガスを供給する点である。第２の液体注入式要素８はゼロ負荷で作動し、これは第２の液体分離器１２の第２のガス出口２０の閉鎖された弁によって示されている。
【0060】
第２の液体注入式要素８がゼロ負荷で作動する場合、上記の要素８は、第２の液体回路内の液体の最小流量を保証するために、液体分離器１２内に十分な圧力を供給する必要がある。上記の最小流量は、第２の液体注入式要素８において十分な潤滑及び冷却を達成するために必要である。液体分離器１２内に上記の最小圧力を供給して維持することは、第２のモータ９が依然としてかなりの電力を必要とするが、圧縮ガスが第２の液体注入式要素８によってガス出口２６に送られないことを意味する。従って、第２のモータ９が必要とする上記の電力は、実質的に完全な損失であり、全負荷時の電力の最大２０パーセントに達する可能性がある。
【0061】
図５Ｃは、図５Ｂの状況に類似した状況を示しているが、相違点は、第１の液体供給ライン２１と第２の液体供給ライン２３との間の第３の弁３６が開放されている点である。第１の液体分離器１０から流出した液体の一部は、第３の液体接続ライン５を通って第２の液体供給ライン２３に流れる。その結果、第２の液体注入式要素８に液体が供給される。これにより、第２の液体注入式要素８は、上記第２の液体注入式要素８が第２の液体分離器１２に最小圧力を供給することなく、ゼロ負荷状態で動作することができる。従って、第２のモータ９が供給する必要のある出力は著しく低くなる。従って、第２の液体注入式要素８は、ゼロ負荷下で著しく効率的である。換言すれば、第２の液体分離器１２は大気圧にすることができ、これは、第２の液体注入式要素８に大気圧に対して過圧を供給する必要がないことを意味する。
【0062】
全負荷とゼロ負荷との間の切り替えは、液体注入式要素８の空気入口に弁を設けることによって調整される。上記の弁は参照符号３７で示されている。ゼロ負荷下で弁３７を実質的に完全に閉鎖することにより、液体注入式要素８には最小量の空気のみが引き込まれ、この空気は、実質的に完全に閉鎖された弁のすぐ下流の特定の真空度から液体分離器１２内の大気圧まで圧縮され、ここで、上記の最小量の空気は、全体的又は部分的に吹き出される、及び／又は全体的又は部分的に液体注入式要素８の入口２７に戻される。この状態では、液体注入式要素８は、第２のモータ９が必要とする最小のエネルギーで、ゼロ負荷で運転することができる。
【0063】
図５では、液体分離器１０及び１２と、液体供給ライン２１及び２３の第３の液体接続ライン５の到着点との間にそれぞれ配置された追加の弁３８及び３９が示されている。実際には、第２の液体分離器１２が大気圧であり、第１の液体分離器１０から第３の流体接続ライン５を介して第２の液体供給ライン２３に加圧された液体が供給される図５Ｃに記載された状況では、第２の液体供給ライン２３における第３の流体接続ライン５の上記到達点と第２の液体分離器１２との間に閉鎖された弁がなければ、第２の液体分離器１２の方向にも直接的な液体の流れが生じ、この直接的な液体の流れは、最初に第２の要素８を通過せず、これは、記載された利点を少なくとも部分的に打ち消すことになる。図５Ｃでは、弁３９は閉鎖されており、第３の液体接続ライン５を通って流れる液体は、最初に第２の液体注入式要素８に流れ、これを通過するようになっている。
【0064】
図５Ｃには、第１及び第２の液体分離器１０及び１２の矢印によって、潜在的な欠点が示されている。詳細には、第１及び第２の液体回路の液体リザーバ内の液体レベルが不均衡になる可能性がある。これを修正するために、第２の液体接続ライン４が設けられている。従来のシステムでは、各液体回路は、所定の運転時間の間に動作するのに十分な液体を有していることに留意されたい。ガスが圧縮される場合、システムから圧縮ガスと共に常に最小量の液体が排出されることになる。本発明の組立体１では、２つの液体注入式要素６及び８の同じでない運転時間は、それぞれの液体回路内の液体量の不均衡につながる可能性がある。この不均衡は、液体回路のうちの１つの漏れに起因して生じる可能性もある。また、不均衡は、第３の液体接続ライン５に起因して生じる可能性があり、その結果、第１の液体回路からの液体の一部が第２の液体回路に行き着く。
【0065】
図５Ｄは、さらなる状況を示しており、第２の液体接続ライン４が、第１の液体回路の液体リザーバと第２の液体回路の液体リザーバとの間に設けられている。上記の第２の液体接続ライン４には、一方の液体回路から他方の液体回路へ液体を制御された方法で移動させるポンプ３３が設けられている。当業者であれば、ポンプは単に液体を移動させる１つの手段に過ぎないことを理解するであろう。また、液体回路は、連通容器として互いに接続することもでき、その場合、第２の流体接続ライン４には、流体接続を実行する又は解除するための唯一の弁が設けられている。
【0066】
上記に基づいて、当業者には、第３の流体接続ライン５を設けることなく、第２の流体接続ライン４を設けることが有利であることは明らかである。図５Ｄに示すように、第２の流体接続ライン４は、第３の流体接続ライン５との併用で有利な場合がある。加えて、第１の流体接続ライン３、第２の流体接続ライン４、及び第３の流体接続ライン５が一緒に設けられ、オペレータの要求及び組立体の動作モードに基づいて使用される組立体を提供することも可能である。
【0067】
上記の説明に基づいて、当業者であれば、本発明を異なる方法で、異なる原理に基づいて実施できることが理解されよう。加えて、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態並びに図面は単なる例示であり、本発明の理解を高めるための役割のみを果たす。従って、本発明は、本明細書に記載された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-10
【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】
ガスを圧縮するための組立体（１）であって、ガスを圧縮するための第１の液体注入式要素（６）と、
前記第１の液体注入式要素（６）を駆動するための第１のモータ（７）と、
ガスを圧縮するための第２の液体注入式要素（８）と、
前記第２の液体注入式要素（８）を駆動するための第２のモータ（９）と、
前記第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路と、
前記第２の液体注入式要素（８）のための第２の液体回路と、
を少なくとも備え、
前記第１の液体回路は、
前記第１の液体注入式要素（６）の液体入口（２２）に液体を供給するための第１の液体供給ライン（２１）と、
前記第１の液体注入式要素（６）のガス出口と第１の液体ライン（１１）を介して流体連通している第１の液体分離器（１０）であって、該第１の液体分離器（１０）のガス出口の下流に第１の逆止弁が設けられている、第１の液体分離器（１０）と、
前記第１の液体分離器（１０）の液体出口（１５）と前記第１の液体供給ライン（２１）との間で流体連通している第１の液体冷却器（１４）と、
を含み、
前記第２の液体回路は、
前記第２の液体注入式要素（８）の液体入口（２４）に液体を供給するための第２の液体供給ライン（２３）と、
前記第２の液体注入式要素（８）のガス出口と第２の液体ライン（１３）を介して流体連通している第２の液体分離器（１２）であって、該第２の液体分離器（１２）のガス出口の下流に第２の逆止弁が設けられている、第２の液体分離器（１２）と、
前記第２の液体分離器（１２）の液体出口（１７）と前記第２の液体供給ライン（２３）との間で流体連通している第２の液体冷却器（１６）と、
を含み、
前記第１の液体回路と第２の液体回路との間に流体接続部が設けられている、組立体（１）。
【請求項2】
前記流体接続部は、前記第１の液体ラインと前記第２の液体ラインとの間の第１の液体接続ライン（３）を含む、請求項１に記載の組立体（１）。
【請求項3】
前記第１の流体接続ライン（３）には、第１の弁（３２）が設けられている、請求項２に記載の組立体（１）。
【請求項4】
前記第１の液体分離器（１０）は、前記第１の液体分離器（１０）の前記液体出口（１５）を含む第１の液体リザーバを含み、前記第２の液体分離器（１２）は、前記第２の液体分離器（１２）の前記液体出口（１７）を含む第２の液体リザーバを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項5】
前記流体接続部は、前記第１の液体リザーバと前記第２の液体リザーバとの間の第２の流体接続ライン（４）をさらに含む、請求項４に記載の組立体（１）。
【請求項6】
前記第２の流体接続ライン（４）には、第２の弁（３３）が設けられている、請求項５に記載の組立体（１）。
【請求項7】
前記第２の液体接続ライン（４）を通して液体を能動的に移動させるために、ポンプ（３３）が、前記第２の液体接続ライン（４）に設けられている、請求項５に記載の組立体（１）。
【請求項8】
前記第１の液体回路及び前記第２の液体回路内の液体はオイルである、請求項１から３のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項9】
前記流体接続部は、前記第１の液体供給ライン（２１）と前記第２の液体供給ライン（２３）との間に第３の液体接続ライン（５）をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の組立体（１）。
【請求項10】
前記第３の流体接続ライン（５）には、第３の弁（３６）が設けられている、請求項９に記載の組立体（１）。
【請求項11】
第４の弁（３８）が、前記第１の液体供給ライン（２１）において、前記第１の液体冷却器（１４）と、前記第３の液体接続ライン（５）の到着点との間に設けられている、請求項９に記載の組立体（１）。
【請求項12】
第５の弁（３９）が、前記第２の液体供給ライン（２３）において、前記第２の液体冷却器（１６）と、前記第３の流体接続ライン（５）の到達点との間に設けられている、請求項９に記載の組立体（１）。
【請求項13】
ガスを圧縮するための複数の液体注入式要素（６、８）を有する組立体（１）を介して圧縮ガスを供給する方法であって、前記複数の液体注入式要素のうちの第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路と、前記複数の液体注入式要素のうちの第２の液体注入式要素（８）に関連する第２の液体回路との間に流体接続部を提供するステップ、
を含み、
前記第１の液体回路は、
前記第１の液体注入式要素（６）の液体入口（２２）に液体を供給するための第１の液体供給ライン（２１）と、
前記第１の液体注入式要素（６）のガス出口と第１の液体ライン（１１）を介して流体連通している第１の液体分離器（１０）であって、該第１の液体分離器（１０）のガス出口の下流に第１の逆止弁が設けられている、第１の液体分離器（１０）と、
前記第１の液体分離器（１０）の液体出口（１５）と前記第１の液体供給ライン（２１）との間で流体連通している第１の液体冷却器（１４）と、
を含み、
前記第２の液体回路は、
前記第２の液体注入式要素（８）の液体入口（２４）に液体を供給するための第２の液体供給ライン（２３）と、
前記第２の液体注入式要素（８）のガス出口と第２の液体ライン（１３）を介して流体連通している第２の液体分離器（１２）であって、該第２の液体分離器（１２）のガス出口の下流に第２の逆止弁が設けられている、第２の液体分離器（１２）と、
前記第２の液体分離器（１２）の液体出口（１７）と前記第２の液体供給ライン（２３）との間で流体連通している第２の液体冷却器（１６）と、
を含む、方法。
【請求項14】
前記流体接続部を提供するステップは、前記複数の液体注入式要素のうちの前記第１の液体注入式要素（６）に関連する第１の液体回路から、前記複数の液体注入式要素のうちの前記第２の液体注入式要素（８）に関連する第２の液体回路に流体の一部を供給することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記複数の液体注入式要素のうちの前記第１の液体注入式要素は全負荷下で動作するが、前記複数の液体注入式要素のうちの前記第２の液体注入式要素は部分負荷下又はゼロ負荷下で動作する、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記方法は、前記複数の液体注入式要素（６、８）のうちの前記第１の液体注入式要素に関連する第１の液体リザーバと、前記複数の液体注入式要素（６、８）のうちの前記第２の液体注入式要素に関連する第２の液体リザーバとの間に、さらなる流体接続部を提供するステップをさらに含む、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記さらなる流体接続部において、液体が、前記第１及び第２の液体リザーバのうちの一方から、前記第１及び第２の液体リザーバのうちの他方へ能動的に移動される、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記流体接続部を介して供給される液体のある量は、前記さらなる流体接続部を介して反対方向に移動される、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
圧縮ガスの需要に基づいて、前記第１の要素（６）を駆動する前記第１のモータ（７）を調整し、前記第２の要素（８）を駆動する前記第２のモータ（９）を調整することによって圧縮ガスを供給するための、請求項１から３のいずれか一項に記載の組立体（１）の使用。
【請求項20】
前記第１のモータ（７）は、実質的に固定された回転速度を有する第１のタイプのモータであり、第２のモータ（９）は、可変調整可能な回転速度を有する第２のタイプのモータである、請求項１９に記載の使用。
【請求項21】
前記第１のモータ（７）は、前記第２のモータ（９）よりも低い最大動作出力を有する、請求項１９に記載の使用。
【国際調査報告】