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特表2024-537836ガスを圧縮するための組立体、冷却方法、及びそのような組立体の使用
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  • 特表-ガスを圧縮するための組立体、冷却方法、及びそのような組立体の使用 図1
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(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】2024-10-16
(54)【発明の名称】ガスを圧縮するための組立体、冷却方法、及びそのような組立体の使用
(51)【国際特許分類】
   F04B 39/06 20060101AFI20241008BHJP
   F04B 41/00 20060101ALI20241008BHJP
【FI】
F04B39/06 F
F04B41/00 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024519927
(86)(22)【出願日】2022-09-02
(85)【翻訳文提出日】2024-04-01
(86)【国際出願番号】 IB2022058258
(87)【国際公開番号】W WO2023057833
(87)【国際公開日】2023-04-13
(31)【優先権主張番号】BE2021/5772
(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】アドリアーンセンス ヴァルター ジョゼ ルイ
(72)【発明者】
【氏名】ローラン スティーヴン レイ モーリッツ
【テーマコード(参考)】
3H003
3H076
【Fターム(参考)】
3H003AA01
3H003AA06
3H003AC01
3H003BE02
3H003CD00
3H003CF04
3H076AA03
3H076AA39
3H076BB07
3H076CC07
3H076CC91
(57)【要約】
ガスを圧縮するための複数の要素を有するハウジング(2)を含むガスを圧縮するための組立体(1)を冷却するための方法であって、本方法は、冷却空気流(21)が周囲環境からハウジング(2)の第1のセクション(3)に流入するのを可能にするステップと、ハウジング(2)の中央セクション(5)に配置された複数の冷却器(14、16、18)を通って冷却空気流(21)を移動させるステップであって、冷却空気流(21)が、ハウジング(2)の第1のセクション(3)から第2のセクション(4)に移動するステップと、冷却空気流(21)がハウジング(2)の第2のセクション(4)から周囲環境中に流出するのを可能にするステップと、を含む。
【選択図】図1
【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、複数の構成要素を備えるハウジング(2)を含み、前記複数の構成要素は、
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)によって圧縮されたガスのために、前記第1の液体注入式要素(6)のガス出口(11)と流体連通している第1の液体分離器(10)と、
前記第2の液体注入式要素(8)によって圧縮されたガスのために、前記第2の液体注入式要素(8)のガス出口(13)と流体連通している第2の液体分離器(12)と、
を少なくとも備え、
前記複数の構成要素は、前記ハウジング(2)の第1のセクション(3)及び第2のセクション(4)にわたって分散配置されており、前記ハウジング(2)には中央セクション(5)も設けられており、前記中央セクションは、前記第1のセクション(3)と前記第2のセクション(4)を互いに分離しており、前記中央セクション(5)は、
前記第1の液体分離器(10)の液体出口(15)と流体連通している、前記第1の液体注入式要素(6)のための第1の液体注入ライン内の第1の液体を冷却するための第1の冷却器(14)と、
前記第2の液体分離器(12)の液体出口(17)と流体連通している、前記第2の液体注入式要素(8)のための第2の液体注入ライン内の第2の液体を冷却するための第2の冷却器(16)と、
を収容する、組立体(1)。
【請求項2】
前記第1の冷却器(14)及び第2の冷却器(16)の各々は、前記第1の冷却器(14)及び前記第2の冷却器(16)を通る冷却空気流(21)を強制的に送り込むための1又は2以上のファンを有し、前記冷却空気流(21)の各々は、前記第1のセクション(3)から前記第2のセクション(4)へ流れるように供給される、請求項1に記載の組立体(1)。
【請求項3】
前記第1の液体注入式要素(6)によって圧縮されたガスのための前記第1の液体分離器(10)のガス出口(19)及び前記第2の液体注入式要素(8)によって圧縮されたガスのための前記第2の液体分離器(12)のガス出口(20)に、逆流防止弁が設けられている、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項4】
前記中央セクション(5)は、前記第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)と流体連通し、前記第1の液体注入式要素(6)及び前記第2の液体注入式要素(8)によって圧縮されたガスを冷却するための第3の冷却器(18)をさらに含む、請求項3に記載の組立体(1)。
【請求項5】
前記第3の冷却器(18)は、前記第3の冷却器(18)を通る追加の冷却空気流を強制的に送るための1又は2以上の追加のファンを有し、前記追加の冷却空気流は、前記第1のセクション(3)から前記第2のセクション(4)へ流れるように供給される、請求項4に記載の組立体(1)。
【請求項6】
前記ハウジング(2)は、前記第3の冷却器(18)のガス出口と流体連通するガス出口(26)を有する、請求項4又は5に記載の組立体(1)。
【請求項7】
前記第1のセクション(3)及び前記第2のセクション(4)の各々は、前記複数の構成要素のうちの少なくとも1つを備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の組立体(1)。
【請求項8】
前記中央セクション(5)は、前記第1のセクション(3)内の前記複数の構成要素のうちの少なくとも1つと、前記第2のセクション(4)内の前記複数の構成要素のうちの少なくとも1つとを互いに流体連通させるために、ガスライン及び液体ラインから選択される少なくとも1つのラインのためのリードスルー(22)をさらに有する、請求項7に記載の組立体(1)。
【請求項9】
前記ハウジング(2)は、冷却空気が、前記ハウジング(2)の周囲環境から前記ハウジング(2)の前記第1のセクション(3)又は前記第2のセクション(4)へ又はその中へ、及び/又はその逆へ流れることを可能にするために、前記第1のセクション(3)及び/又は前記第2のセクション(4)の上部セグメント(23)に少なくとも1つの開口(24)を有する、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】
前記ハウジング(2)の屋根要素(25)は、少なくとも1つの開口(24)を設けるために、少なくとも一部が格子要素によって形成されている、請求項9に記載の組立体(1)。
【請求項11】
前記ハウジング(2)の側壁は、側壁パネルによって形成され、前記側壁パネルの少なくとも一部は、前記ハウジング(2)内の前記複数の構成要素にアクセスするために、開くことができる又は取り外すことができる、請求項1から10のいずれか一項に記載の組立体(1)。
【請求項12】
前記中央セクション(5)は、前記第1のセクション(3)と前記第2のセクション(4)との間に仕切り壁を形成し、前記仕切り壁は、前記ハウジング(2)の全幅(b)及び/又は全高(h)に広がる、又は実質的に全幅(b)及び/又は全高(h)に広がる、請求項1から11のいずれか一項に記載の組立体(1)。
【請求項13】
前記第1の液体注入ライン内の前記第1の液体及び/又は前記第2の液体注入ライン内の前記第2の液体は、オイルである、請求項1から12のいずれか一項に記載の組立体(1)。
【請求項14】
ガスを圧縮するための複数の要素を有するハウジング(2)を含むガスを圧縮するための組立体(1)を冷却するための方法であって、
冷却空気流(21)が周囲環境から前記ハウジング(2)の第1のセクション(3)に流入するのを可能にするステップと、
前記ハウジング(2)の中央セクション(5)に配置された複数の冷却器(14、16、18)を通って前記冷却空気流(21)を移動させるステップであって、前記冷却空気流(21)が、前記ハウジング(2)の前記第1のセクション(3)から第2のセクション(4)に移動するステップと、
前記冷却空気流(21)が前記ハウジング(2)の前記第2のセクション(4)から前記周囲環境中に流出するのを可能にするステップと、
を含む方法。
【請求項15】
少なくとも前記冷却空気流(21)が流出するのを可能にするステップは、前記第1のセクション(3)及び/又は前記第2のセクション(4)の上部セグメント(23)、好ましくは前記ハウジング(2)の屋根要素(25)で実行される、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記複数の冷却器(14、16、18)は、前記ガスを圧縮するための第1の液体注入式要素(6)のための第1の液体を冷却するための少なくとも1つの第1の冷却器(14)と、前記ガスを圧縮するための第2の液体注入式要素(8)のための第2の液体を冷却するための第2の冷却器(16)とを含み、好ましくは、前記圧縮ガスを冷却するための第3の冷却器(18)も含む、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項17】
圧縮ガスの需要量に基づいて、前記第1の液体注入式要素(6)を駆動する第1のモータ(7)を調整し、前記第2の液体注入式要素(8)を駆動する第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13のいずれか一項に記載の組立体(1)の使用。
【請求項18】
前記第1のモータ(7)及び前記第2のモータ(9)は、様々な動作特性を有する、請求項17に記載の使用。
【請求項19】
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る、請求項18に記載の使用。
【請求項20】
前記第2のモータ(9)は、調整可能な回転速度、好ましくは連続可変調整可能な回転速度を有する第2タイプのモータである、請求項18又は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の液体注入式要素(8)がそれ自体で圧縮ガスの需要量を供給できない場合にのみオンにされる、請求項19及び20に記載の使用。
【請求項22】
前記第1のモータ(7)は、前記第2のモータ(9)よりも低い最大作動出力を有する、請求項21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。詳細には、本発明は、複数のセクションを有するハウジングに関し、このハウジングは、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する組立体の冷却空気流に対して最適に構成されている。
【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。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再び要素に供給するために冷却される。この動作を可能にする様々な部品は、組立体の一部である。
【0004】
組立体のハウジングは様々な機能を有する。一方、ハウジングは組立体を構成する要素及び部品のためのシールドを提供する。従って、ハウジングは、組立体に、不要なアクセス、外部物体及び外的影響からの保護を提供し、逆に、ハウジングは、ハウジングの周囲環境にいる人及び動物を、組立体の動き又は高温の要素及び/又は部品から保護する。
【0005】
詳細には、このようなハウジングが複数の要素を含む場合、ハウジングの適切な構成及び構造は、保守及び修理を実行できるようにするために重要である。ハウジングの構成及びハウジング内の要素及び部品の位置により、オペレータは、容易な、あるいは困難な保守及び修理を行うことができる。
【0006】
ハウジングの最終機能は、冷却機能に関する。液体注入式要素を有する組立体では、通常、液体及び圧縮ガスのため冷却が行われる。放出された熱を吸収した冷却空気は、ハウジングの周囲環境の要因を考慮して、制御された最適な方法でハウジングから排出される。多くの場合、人のための通路に向かう方向に熱を放出することは、人が非常に不快に感じるので又は危険であるので望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、改良されたハウジング、動作及び構成を有する組立体を提供することである。
【0008】
より具体的には、本発明の目的は、組立体の構成及び組立体の改善された冷却のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この目的のため、本発明は、ガスを圧縮するための組立体であって、複数の構成要素を備えるハウジングを含み、複数の構成要素は、
ガスを圧縮するための第1の液体注入式要素と、
第1の液体注入式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の液体注入式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よって圧縮されたガスのために、第1の液体注入式要素のガス出口と流体連通している第1の液体分離器と、
第2の液体注入式要素によって圧縮されたガスのために、第2の液体注入式要素のガス出口と流体連通している第2の液体分離器と、
を少なくとも備え、
複数の構成要素は、ハウジングの第1のセクション及び第2のセクションにわたって分散配置されており、ハウジングには中央セクションも設けられており、中央セクションは、第1のセクションと第2のセクションを互いに分離しており、中央セクションは、
第1の液体分離器の液体出口と流体連通している、第1の液体注入式要素のための第1の液体注入ライン内の第1の液体を冷却するための第1の冷却器と、
第2の液体分離器の液体出口と流体連通している、第2の液体注入式要素のための第2の液体注入ライン内の第2の液体を冷却するための第2の冷却器と、
を含む。
【0010】
本発明は、複数の液体注入式要素が1つのハウジングに設けられている場合、各液体注入式要素に別々の液体分離器を設け、それぞれの液体分離器で分離された液体を冷却するための別々の冷却器を設けることが有利であるという理解に基づいている。この結果、ハウジングが、第1の液体分離器で分離された液体のための第1の冷却器と、第2の液体分離器で分離された液体のための第2の冷却器とを有し、各々が個別に冷却空気流に熱を放出することができる組立体が得られる。本発明によれば、第1の冷却器及び第2の冷却器をハウジングの中央セクションに配置することが特に有利であると思われる。上記中央セクションは、ハウジングの第1のセクションと第2のセクションとの間に設けられ、上記第1のセクションと上記第2のセクションとを互いに分離する。第1の液体注入式要素、第1のモータ、第2の液体注入式要素、第2のモータ、第1の液体分離器及び第2の液体分離器を含む組立体の複数の構成要素は、第1のセクション及び第2のセクションにわたって分散配置されている。この構成は、構成要素を冷却し、詳細には、ハウジング内の構成要素からハウジングの周囲環境に熱を放出するのに最適であると思われる。さらに、この構成では、組立体の様々な部品は、保守及び修理のために容易にアクセスできる。従って、このハウジングは、改良された構成及び動作を提供する。
【0011】
この組立体の驚くべき利点は、高度に可変的な圧縮ガス流を生成するための組立体の適応性に関する。上記適応性は、状況によっては、圧縮ガスに関する高度に可変的な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、高度に可変的な流れにもかかわらず、最適かつ効率的に動作し続けることができる。ここで、公知のほとんどの組立体、主に1つの要素を有する組立体は、圧縮ガスの可変的な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。本発明による組立体を、各々が独自のモータで駆動され、分離された液体のための独自の冷却器を有する独自の液体分離器に接続された2つの要素で構成することにより、組立体は、圧縮ガスの利用者の必要性に基づいて構成することができ、これにより各液体注入式要素は組立体内で最適に機能することができる。ハウジング内の様々な構成要素の特定の構成のおかげで、第1の液体注入式要素の動作が第2の液体注入式要素の動作に悪影響を及ぼすことはなく、またその逆もなく、複数の液体注入式要素の存在は、組立体内の複数の構成要素の保守及び修理を妨げることはない。
【0012】
好ましくは、第1の冷却器及び第2の冷却器の各々は、それぞれの冷却器を通る冷却空気流を強制的に送り込むための1又は2以上のファンを有し、冷却空気流の各々は、第1のセクションから第2のセクションに流れるように供給される。複数の冷却器のファンを同じ方向に、詳細には第1のセクションから第2のセクションに送風するのを可能にすることにより、第1及び第2の液体の熱は、効率的に周囲環境に放出することができる。これは、複数の冷却器を通る冷却空気の大きなループ循環又は連続循環が生じ得ないためである。これにより、どの冷却器がいくつ作動しているかにかかわらず、冷却器の効率及び作動信頼性が向上する。ファンの各々を通過する冷却空気流は、例えば、必要な冷却能力の尺度である特定の制御パラメータに基づいてファンの各々の速度を個別に設定することによって、各冷却器の必要な冷却能力に個別に適合させることもできる。
【0013】
好ましくは、第1の液体注入式要素によって圧縮されたガスのための第1の液体分離器のガス出口及び第2の液体注入式要素によって圧縮されたガスのための第2の液体分離器のガス出口に、逆流防止弁が設けられている。
【0014】
逆止弁とも呼ばれる逆流防止弁が各液体分離器のガス出口に存在することにより、2つの要素に属する液体回路が完全に圧力分離され、これは要素を互いに独立して始動及び停止させる可能性をもたらす。
【0015】
好ましくは、中央セクションは、第1の液体注入式要素によって圧縮されたガスのための第1の液体分離器のガス出口及び第2の液体注入式要素によって圧縮されたガスのための第2の液体分離器のガス出口と流体連通し、第1の液体注入式要素及び第2の液体注入式要素によって圧縮されたガスを冷却するための第3の冷却器をさらに備える。
【0016】
これにより、圧縮ガスは、第1の液体注入式要素と第2の液体注入式要素との間で共有される冷却器で冷却することができる。
【0017】
第3の冷却器は、好ましくは、第3の冷却器を通して追加の冷却空気流を強制的に送るための1又は2以上の追加のファンを有し、追加の冷却空気流は、第1のセクションから第2のセクションに流れるように供給される。
【0018】
追加ファンを第1の冷却器及び第2の冷却器のファンと同じ方向に、詳細には第1のセクションから第2のセクションへ送風するのを可能にすることにより、圧縮ガスからの熱は効率的に周囲環境へ放出することができる。これは、それに伴う上述の利点を有する様々な冷却器を通る冷却空気の大きなループ循環又は連続循環が生じ得ないためである。
【0019】
好ましくは、ハウジングは、第3の冷却器のガス出口を介して第1及び第2の液体分離器のガス出口と直接又は間接的に流体連通するガス出口を有する。ハウジングに1つのガス出口を設けると、エンドユーザーにとって使用が簡単になる。なぜなら、エンドユーザーは、ハウジングが複数の要素を含むという事実を考慮する必要がないからである。
【0020】
好ましくは、第1のセクション及び第2のセクションの各々は、複数の構成要素のうちの少なくとも1つを備える。換言すれば、複数の構成要素は、第1のセクション及び第2のセクションにわたって分散配置されている。その結果、第1のセクション及び第2のセクションのいずれかが空であることはあり得ない。直接的な結果として、中央セクションは、複数の構成要素を物理的に互いに分離する。
【0021】
好ましくは、中央セクションは、第1のセクションの複数の構成要素のうちの少なくとも1つと、第2のセクションの複数の構成要素のうちの少なくとも1つとを互いに流体連通させるために、ガスライン及び液体ラインから選択される少なくとも1つのラインのためのリードスルーをさらに有する。中央セクションを3つの冷却器で構成すれば、ラインを通す空間を容易にもたらすことができる。詳細には、3つの冷却器が矩形又は実質的に正方形である場合、冷却器は、リードスルーをもたらすことができるように互いに対して配置することができる。
【0022】
好ましくは、ハウジングは、冷却空気がハウジングの周囲環境からハウジングの第1のセクション又は第2のセクションへ又はその中へ、及び/又はその逆へ流れることを可能にするために、第1のセクション及び/又は第2のセクションの上部セグメントに少なくとも1つの開口を有する。好ましくは、ハウジングの屋根要素は、少なくとも1つの開口を設けるために、少なくとも一部が格子要素によって形成されている。ハウジングの上部セグメント、好ましくはハウジングの屋根要素に開口が設けられている場合、冷却空気は、ハウジングの上部で吸い込むこと及び排出することができる。この結果、詳細には、加熱された冷却空気は、多くの実際的な状況において、人の身長を超える高さで排出される。換言すれば、ハウジングの周囲環境に入る人は、ハウジングから流出する暖かい冷却空気の空気流を直接感じることはない。この構成のさらなる利点は、加熱された冷却空気を周囲環境に排出するための空気ダクト及び/又は周囲環境から新鮮な冷却空気を供給するための空気ダクトを設けることが可能であることである。上記空気ダクトは、組立体の構成要素の上方に設けることができるので、組立体の側面に沿ったアクセス/保守の邪魔にならない。加えて、新鮮な冷却空気の吸引/入口及び加熱された冷却空気の排出/出口のための十分な空間が形成されるため、ハウジングの屋根要素の入口と出口の間で冷却空気の方向が変わることによる圧力損失が最小限に抑えられ、これは、圧縮機の総エネルギー消費量に有利である。
【0023】
好ましくは、ハウジングの側壁は、側壁パネルによって形成され、側壁パネルの少なくとも一部は、ハウジング内の複数の構成要素にアクセスするために、開くことができる又は取り外すことができる。ハウジングの側壁を取り外すこと及び/又は開くことができるようにすることにより、ハウジング内の構成要素へのアクセスを容易に行うことができる。これにより、ハウジング内の構成要素の保守が著しく簡素化される。
【0024】
好ましくは、中央セクションは、第1のセクションと第2のセクションとの間に仕切り壁を形成し、この仕切り壁は、ハウジングの全幅及び/又は全高に広がる、又は実質的にハウジングの全幅及び/又は全高に広がる。ハウジングの全幅及び全高に広がる仕切り壁を構成することにより、第2のセクションから第1のセクションへの冷却空気の望ましくない逆流が防止される。その結果、冷却空気流は、ハウジングの構造により、周囲環境からハウジングの第1のセクションへ、ハウジングの第2のセクションへ強制的に送り込まれ、周囲環境へ戻される。その結果、ハウジング内の構成要素から周囲環境へのより最適な熱の放出が達成される。
【0025】
好ましくは、第1の液体注入ラインの第1の液体及び/又は第2の液体注入ラインの第2の液体はオイルである。試験及びシミュレーションによれば、上述のような構成は、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。
【0026】
また、本発明は、ガスを圧縮するための複数の要素を有するハウジングを含むガスを圧縮するための組立体を冷却するための方法に関し、本方法は、
冷却空気流が周囲環境からハウジングの第1のセクションに流入するのを可能にするステップと、
ハウジングの中央セクションに配置された複数の冷却器を通って冷却空気流を移動させるステップであって、冷却空気流が、ハウジングの第1のセクションから第2のセクションに移動するステップと、
冷却空気流がハウジングの第2のセクションから周囲環境へ流出するのを可能にするステップと、
を含む。
【0027】
冷却器がハウジングの中央セクションに配置され、一方では冷却空気流が第1のセクションに流入し、冷却空気流が第1のセクションから複数の冷却器を通って第2のセクションに移動するのを可能にし、他方では冷却空気流が第2のセクションで流出するのを可能にする、組立ハウジング構成は新規であり、多くの利点を提供する。第1に、効率的な冷却を実現することができる。第2に、複雑な部品の組立体をハウジング内に構築することができ、これは依然として保守及び修理を容易とすることができる。
【0028】
好ましくは、少なくとも冷却空気流が流出するのを可能にするステップは、第1のセクション及び/又は第2のセクションの上部セグメント、好ましくはハウジングの屋根要素で実行される。好ましくは、複数の冷却器は、ガスを圧縮するための第1の液体注入式要素のための第1の液体を冷却するための少なくとも1つの第1の冷却器と、ガスを圧縮するための第2の液体注入式要素のための第2の液体を冷却するための第2の冷却器とを含み、好ましくは、圧縮ガスを冷却するための第3の冷却器も含む。これらの態様の利点及び効果は、組立体を参照して上述されている。
【0029】
最後に、本発明は、圧縮ガスの需要量に基づいて、第1の液体注入式要素を駆動する第1のモータを調整し、第2の液体注入式要素を駆動する第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、上述の実施形態の1つ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。詳細には、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、消費者に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最適に供給することができる。
【0030】
好ましくは、第1のモータ及び第2のモータは、様々な運転特性を有する。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る。好ましくは、第2のモータは、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。さらに、好ましくは、第2のタイプのモータは、連続可変調整可能な回転速度を有する。
【0031】
本発明の1つの実施形態では、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、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。モータの構造及び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、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、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。しかしながら、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、第1の液体注入式要素における固定された回転速度を有する第1のモータと、第2の液体注入式要素における調整可能な回転速度を有する第2の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。
【0032】
第1のモータが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のモータが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場合、第1のモータは、好ましくは、第2の要素単独では圧縮ガスの需要量を供給できない場合にのみスイッチオンされる。
【0033】
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。固定された回転速度を有する第1のモータよりも大きな出力を有する調整可能な回転速度を有する第2のモータを提供することにより、第1の液体注入式要素の第1のモータがスイッチオンされる際の「制御ギャップ」が最小化されるか、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流量の約半分が要求される場合に、より詳細には、固定回転速度を有する第1のモータがスイッチオンされ、一方で調整可能な回転速度を有する第2のモータが減速される又はスイッチオフされる場合に生じる可能性がある。試験によれば、固定された回転速度を有する第1のモータがスイッチオンにされ、一方で同じ出力の調整可能な回転速度を有する第2のモータがその可能な最小運転速度にされた場合、第1のモータと最小運転速度の第2のモータの組み合わせは、通常、第2のモータだけが最大運転速度で運転された場合よりも高い圧縮ガス流量を供給することになり、そのため、第2のモータのみが最大運転速度で運転される状態から、第1のモータが第2のモータに加えて運転される状態に切り替わる場合に又はその逆の場合に、組立体によって供給される圧縮ガスの流量に関して「制御ギャップ」が生じることが示されている。換言すれば、制御ギャップは、回転速度が調整可能な第2のモータを有する第2の液体注入式要素が単独で供給可能な圧縮ガスの最大流量と、回転速度が固定された第1のモータを有する第1の液体注入式要素が供給可能な圧縮ガスの最小流量との間の圧縮ガスの流量の間隔である。組立体は、この制御ギャップにおいて圧縮ガスの流量を正確に供給することはできない。しかし、このような制御ギャップにある圧縮ガスの要求流量にほぼ対応するためには、固定回転速度を有する第1のモータを有する第1の液体注入式要素は、負荷状態と非負荷状態との間で交互に反復運転する必要がある。このことは、第1の液体注入式要素を無負荷状態で運転させるためには、第1の液体注入式要素から圧縮ガスが供給されることなく動作電力を必要とするため、エネルギーの点で非常に不利である。また、回転速度が固定された第1のモータの最大動作出力の低下は、回転速度が固定された第1のモータを有する第1の液体注入式要素が単独で供給可能な圧縮ガスの最小流量の低下につながる。その結果、制御ギャップは、小さくなるか、あるいは完全になくなる。一方、固定された回転速度を有する第1のモータの最大作動出力の減少は、組立体の第1及び第2の液体注入式要素の組み合わせによって供給可能な圧縮ガスの最大流量の減少も意味する。試験によれば、固定された回転速度を有する第1のモータの最大出力は、好ましくは、調整可能な回転速度を有する第2のモータの最大出力の60%より大きく、より好ましくは70%より大きいことが示されている。さらに、固定された回転速度を有する第1のモータの最大出力は、好ましくは調整可能な回転速度を有する第2のモータの最大出力の90%未満、より好ましくは80%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流量を最適化することができる。
【0034】
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】
【0035】
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図1の組立体の中央セクションの断面図である。
図3】本発明の一実施形態による組立体の流れ図である。
図4】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5図4からの組立体の第2の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
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。
【0037】
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1の各液体注入式要素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6、8にオイル又は水のような液体を供給することにより、要素6、8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。各要素6、8のガス出口を、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6、8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10、12の下流には逆流防止弁が設けられる。詳細には、最小圧力弁は、各液体分離器10、12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10、12の下流のラインから液体分離器10、12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分離されること、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6、8が作動を停止しても、関連する液体分離器10、12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6、8のガス入口の近くに配置される。
【0038】
図1は、本発明の1つの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。ハウジング2は、第1のセクション3及び第2のセクション4を有する。第1のセクション3は、中央セクション5によって第2のセクション4から分離されている。中央セクション5は、ハウジング2を2つの部分に分割するが、必ずしも2つの等しい部分に分割する必要はない。複数の構成要素は、各セクションにわたって分散配置されている。実施形態の例を以下に説明する。
【0039】
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2に複数の要素6及び8がある利点は、単一の要素と比較して、複数の要素6及び8を有する組立体1によって、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生成効率が高くなる。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。
【0040】
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り、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。
【0041】
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、それぞれガス出口11、13を有する。上記ガス出口11、13から出てくる流れは、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、流れから液体を分離するために、それぞれガス出口11及び13と流体連通している。
【0042】
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。好ましくは、各液体分離器10及び12は、サイクロン分離器及び1又は2以上の液体フィルタ要素の両方を含む。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及び17からの液体は、それぞれの冷却器14、16を介して要素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、一体化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に送られる前に冷却器18(図1には示されていない)に供給される。第1の冷却器14、第2の冷却器16、及び第3の冷却器18(図1には示されていない)の各々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、それぞれの冷却器14、16、18の冷却の必要性に基づいて個別に制御することができる。
【0043】
第1の冷却器14、第2の冷却器16及び第3の冷却器18は、中央セクション5に設けられている。図2は中央セクション5の断面を示しており、第1の冷却器14、第2の冷却器16、第3の冷却器18を互いに対してどのように配置できるかを示している。各冷却器14、16、18は、冷却空気に熱を放出するためのスラットを有する熱交換器によって形成されている。これにより、各冷却器14、16、18は、冷却空気を熱交換器に強制的に送り込むための1又は2以上のファンを有する。中央セクション5は、複数の冷却器14、16、18で構成される1つの大きな冷却面を形成し、各冷却器14、16、18は1又は2以上のファンを有する。ファンは、中央セクション5において実質的に一平面に配置され、冷却空気を同じ方向に吸い込み、吹き飛ばすように設けられている。図示の実施形態では、冷却空気の吸い込み及び吹き飛ばしは、冷却空気流21で示されている。詳細には、ファンは、第1のセクション3から第2のセクション4へ冷却空気を吹き飛ばすように設けられている。複数のファンが互いに隣接して配置され、冷却空気を同じ方向に吸い込み、吹き飛ばすように設けられているため、ハウジング2内の冷却空気流れに関して最適な全体が達成され、様々な冷却器14、16、18は、互いに著しく悪影響を与えることができない。
【0044】
また、図1は、ハウジング2の第1のセクション3及び第2のセクション4のそれぞれの屋根要素25が、関連するセクション3、4への冷却空気流21の出入りを可能にするために、例えば格子によって形成された開口24を備えることを示している。これにより、第1のセクション3において上方から冷却空気を引き込むことができる。これにより、第2のセクション4において上部で加熱された冷却空気を吹き飛ばすことができる。その結果、ハウジング2の周囲のどこかに位置する人は、加熱された冷却空気流21から何らかの直接的な苦しみ又は大きな迷惑を被ることがないことになる。当業者であれば、この作用は特に加熱された冷却空気の吹き飛ばしに関連し、吸い込み開口の位置はあまり関連しないことを理解できる。当業者であれば、開口24は必ずしも屋根要素25に配置する必要はなく、開口24はハウジング2の上部セグメント23に設けることができることも理解できる。さらなる代替案として、冷却空気流21を促進するために、ハウジング2の所定の壁パネルに開口24を設けることができる。壁パネルを選択する際には、ハウジング2が配置される周囲環境を考慮することができる。
【0045】
図2は、ハウジング2の中央セクション5の断面を示す。図2は、第1の冷却器14、第2の冷却器16、及び第3の冷却器18の冷却器組立体が、実質的にハウジング2の完成した高さh及び幅bを形成することを示す。従って、中央セクション5は、ハウジング2の第1のセクション3と第2のセクション4との間の物理的分離を形成する。図2は、第1の冷却器14及び第2の冷却器16が互いに上下に配置され、ハウジングの高さhを規定する構成を示す。あるいは、第1の冷却器14と第2の冷却器16は、互いに隣接して配置することができ、これらはハウジング2の幅bを規定するようになっている。図示の実施形態では、第3の冷却器18は第1の冷却器14及び第2の冷却器16に隣接して配置され、これらは一緒になってハウジング2の幅bを規定するようになっている。第3の冷却器18は、ハウジング2の上側からある距離を置いて配置されると共に下側からある距離を置いて配置される。あるいは、第3の冷却器18は、ハウジング2の上部又は下部に完全に配置することもできる。第3の冷却器18の図示された位置により、第3の冷却器18への結合及び上側の第2の冷却器16への結合が、第3の冷却器18の上方の空間で実施される。また、第3の冷却器18の下方の空間は、第3の冷却器18への結合及び下側の第1の冷却器14への結合を実施するために使用することができ、また、ライン用のリードスルー(lead-through)として使用することもできる。ハウジング2の第1のセクション3及び第2のセクション4内の複数の構成要素は、動作的に完全に互いに流体連通するように配置されている。このため、ガスライン、液体ライン、電気ラインを含むラインは、運転機能をできるだけ最適化するために、様々な構成要素の間に置かれる。図2には、リードスルーが参照符号22で示されている。
【0046】
図3は、組立体1の概略構成を示し、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3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など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。また、要素6は、要素6を冷却、潤滑、及び/又はシールするための液体を注入するための液体入口を有し、ガス及び液体を圧縮して第1のガス出口11に供給する。上記のガス出口11は、圧縮されたガスだけでなく、かなりの量の液体もガス出口11から流出するため、液体分離器10と流体連通している。液体分離器10は、ガス出口11の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、第1の冷却器14を通って要素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、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に随意的に第3の冷却器18を通って供給される。
【0047】
図3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さらに示す。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。また、要素8は、要素8を冷却、潤滑、及び/又はシールするための液体を注入するための液体入口を有し、ガス及び液体を圧縮して第2のガス出口13に供給する。上記のガス出口13は、圧縮されたガスだけでなく、かなりの量の液体もガス出口13から出るため、液体分離器12に接続されている。液体分離器12は、ガス出口13の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、第2の冷却器16を通って要素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、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に随意的に第3の冷却器18を通って供給される。
【0048】
図3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、第3の冷却器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、12から流出する2つのガス流は、1つの冷却器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3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が設けられる方法も示す。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、中央セクション5に配置されたファンの冷却空気流量を制御することもできる。
【0049】
図4及び5は、組立体1のより実際的な実施形態の異なる斜視図である。ここでは、ハウジング2は、詳細には側壁及び屋根壁がない、開放されているものとして示されている。図4及び5は、ハウジング2の底部2'のみを示す。図4及び5には、第1のセクション3、第2のセクション4及び中央セクション5も示されている。ここでは、第1のセクション3は第2のセクション4よりも大きい。第1の要素6及び第2の要素8は、第1のセクション3に配置されている。上記の要素6及び8は、ハウジング2内で互いに隣接して配置され、好ましくは、ハウジング2の横方向に延びるレール上に設けられている。横方向は、中央セクション5の幅bの方向に等しい。その結果、ハウジング2の側壁が部分的又は完全に開放された場合、要素6又は8は、開放された側壁を介してハウジング2から外に押し出すこと又はハウジング2内に押し込むこと、及び、レール上に取り付けること及び/又はレールから取り外すことができる。この構成は、保守及び修理を簡単にする。また、モータ7及び9は、反対側の側壁を介して取り付けること及び/又は取り外すことができるように、レール上に取り付けることができる。
【0050】
また、図4及び5は、第1のセクション3が、例えば図3の制御装置28を収容することができる制御キャビネットを含む方法を示す。制御キャビネットはまた、組立体1の異なる部分を接続して制御するための装置や配線を収容することが可能である。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ジュール、例えば周波数調整器を格納すること、保護装置を格納することなどが可能である。
【0051】
図4及び5は、要素6及び8の入口が、入口フィルタ27A及び27Bを含むことできることを示している。入口フィルタ27A及び27Bは、ハウジング2の屋根要素の近傍に配置され、この屋根要素は、ハウジング2内に冷却空気流21が流入するの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中央セクション5との間にレール又は支持構造が設けられており、そこから入口フィルタ27A及び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。
【0052】
図4及び5は、中央セクション5が、第1のセクション3と第2のセクション4とを、いわゆる冷却空気を吸い込む冷たい区画と、加熱された冷却空気を吸い込む温かい区画とに物理的に分離する方法を示す。換言すれば、中央セクション5は、第1のセクション3と第2のセクション4との間に位置する、複数のモジュールで構成される仕切り壁を形成する。中央セクション5は、第1の冷却器14、第2の冷却器16、及び随意的に第3の冷却器18、並びに少なくとも1つのリードスルー22を含む。図示の実施形態では、リードスルー22は第3の冷却器18の下方に設けられている。第1のセクション3の構成要素及び部品と、第2のセクション4の構成要素及び部品とを動作可能に接続するために、リードスルー22を貫通してライン、管体、ケーブルを配置することができる。各図では、要素6及び8のガス出口11及び13は、液体分離器10及び12と動作的に流体連通している。
【0053】
液体分離器10及び12は、第2のセクション4に配置されている。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、参照符号30で示される追加の液体フィルタを備える。当業者であれば、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5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。
【0054】
また、図4及び5は、ハウジング2の外部に圧縮ガスを供給するために、ハウジング2の壁にガス出口26を設ける方法を示す。利用者は、ハウジング2の内部で生成された圧縮ガスを使用するために、ガス出口26に接続することができる。また、ハウジング2内部の構成要素は、圧縮ガスの需要量に対応するために、詳細にはガス出口26から取り出される圧縮ガスを生成するために設けられている。
【0055】
冷却器14、16、18の各々は、ハウジング2の側面からアクセス可能である。これにより、例えば、ハウジング2に対して横方向に、フィルタ要素をハウジング2の外側に又は外側からスライドさせて出し入れすることにより、フィルタを交換することができる。加えて、冷却器14、16、18自体は、例えば、化学的に洗浄するために、ハウジング2に対して横方向に、レール上をスライドさせることもできる。冷却器14、16、18が中央ゾーン5に設けられているため、第1のゾーン3及び第2のゾーン4は、組立体1の様々な部品のための作業、交換、及び/又は保守を実施するために、最大限のアクセス性を維持する。図4及び5は、第1のセクション3及び第2のセクション4を有するハウジング2の構造が、様々な部品の周囲に多くの空間を有する開放されたものであることを示している。これは、組立体1の設置及び保守を容易にする。
【0056】
また各図は、ハウジング2の構造が組立体1の動作を改善する方法を示す。詳細には、図1は、冷却空気がハウジング2内をどのように通過するかを示す。冷却空気は、第1のセクション3の屋根要素の位置から流入する。冷却空気は、中央セクション5に配置された冷却器14、16、18を通って第2のセクション4に吹き付けられる。ここで、冷却空気は、通常、冷却器14、16、18での熱交換の結果、加熱される。加熱された冷却空気は、第2のセクション4の屋根要素の位置で排出される。
【0057】
以上の説明に基づいて、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、本発明の理解を深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4
図5
【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、複数の構成要素を備えるハウジング(2)を含み、前記複数の構成要素は、
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)によって圧縮されたガスのために、前記第1の液体注入式要素(6)のガス出口(11)と流体連通している第1の液体分離器(10)と、
前記第2の液体注入式要素(8)によって圧縮されたガスのために、前記第2の液体注入式要素(8)のガス出口(13)と流体連通している第2の液体分離器(12)と、
を少なくとも備え、
前記複数の構成要素は、前記ハウジング(2)の第1のセクション(3)及び第2のセクション(4)にわたって分散配置されており、前記ハウジング(2)には中央セクション(5)も設けられており、前記中央セクションは、前記第1のセクション(3)と前記第2のセクション(4)を互いに分離しており、前記中央セクション(5)は、
前記第1の液体分離器(10)の液体出口(15)と流体連通している、前記第1の液体注入式要素(6)のための第1の液体注入ライン内の第1の液体を冷却するための第1の冷却器(14)と、
前記第2の液体分離器(12)の液体出口(17)と流体連通している、前記第2の液体注入式要素(8)のための第2の液体注入ライン内の第2の液体を冷却するための第2の冷却器(16)と、
を収容する、組立体(1)。
【請求項2】
前記第1の冷却器(14)及び第2の冷却器(16)の各々は、前記第1の冷却器(14)及び前記第2の冷却器(16)を通る冷却空気流(21)を強制的に送り込むための1又は2以上のファンを有し、前記冷却空気流(21)の各々は、前記第1のセクション(3)から前記第2のセクション(4)へ流れるように供給される、請求項1に記載の組立体(1)。
【請求項3】
前記第1の液体注入式要素(6)によって圧縮されたガスのための前記第1の液体分離器(10)のガス出口(19)及び前記第2の液体注入式要素(8)によって圧縮されたガスのための前記第2の液体分離器(12)のガス出口(20)に、逆流防止弁が設けられている、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項4】
前記中央セクション(5)は、前記第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)と流体連通し、前記第1の液体注入式要素(6)及び前記第2の液体注入式要素(8)によって圧縮されたガスを冷却するための第3の冷却器(18)をさらに含む、請求項3に記載の組立体(1)。
【請求項5】
前記第3の冷却器(18)は、前記第3の冷却器(18)を通る追加の冷却空気流を強制的に送るための1又は2以上の追加のファンを有し、前記追加の冷却空気流は、前記第1のセクション(3)から前記第2のセクション(4)へ流れるように供給される、請求項4に記載の組立体(1)。
【請求項6】
前記ハウジング(2)は、前記第3の冷却器(18)のガス出口と流体連通するガス出口(26)を有する、請求項4に記載の組立体(1)。
【請求項7】
前記第1のセクション(3)及び前記第2のセクション(4)の各々は、前記複数の構成要素のうちの少なくとも1つを備える、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項8】
前記中央セクション(5)は、前記第1のセクション(3)内の前記複数の構成要素のうちの少なくとも1つと、前記第2のセクション(4)内の前記複数の構成要素のうちの少なくとも1つとを互いに流体連通させるために、ガスライン及び液体ラインから選択される少なくとも1つのラインのためのリードスルー(22)をさらに有する、請求項7に記載の組立体(1)。
【請求項9】
前記ハウジング(2)は、冷却空気が、前記ハウジング(2)の周囲環境から前記ハウジング(2)の前記第1のセクション(3)又は前記第2のセクション(4)へ又はその中へ、及び/又はその逆へ流れることを可能にするために、前記第1のセクション(3)及び/又は前記第2のセクション(4)の上部セグメント(23)に少なくとも1つの開口(24)を有する、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項10】
前記ハウジング(2)の屋根要素(25)は、少なくとも1つの開口(24)を設けるために、少なくとも一部が格子要素によって形成されている、請求項9に記載の組立体(1)。
【請求項11】
前記ハウジング(2)の側壁は、側壁パネルによって形成され、前記側壁パネルの少なくとも一部は、前記ハウジング(2)内の前記複数の構成要素にアクセスするために、開くことができる又は取り外すことができる、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項12】
前記中央セクション(5)は、前記第1のセクション(3)と前記第2のセクション(4)との間に仕切り壁を形成し、前記仕切り壁は、前記ハウジング(2)の全幅(b)及び/又は全高(h)に広がる、又は実質的に全幅(b)及び/又は全高(h)に広がる、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項13】
前記第1の液体注入ライン内の前記第1の液体及び/又は前記第2の液体注入ライン内の前記第2の液体は、オイルである、請求項1又は2に記載の組立体(1)。
【請求項14】
ガスを圧縮するための複数の要素を有するハウジング(2)を含むガスを圧縮するための組立体(1)を冷却するための方法であって、
冷却空気流(21)が周囲環境から前記ハウジング(2)の第1のセクション(3)に流入するのを可能にするステップと、
前記ハウジング(2)の中央セクション(5)に配置された複数の冷却器(14、16、18)を通って前記冷却空気流(21)を移動させるステップであって、前記冷却空気流(21)が、前記ハウジング(2)の前記第1のセクション(3)から第2のセクション(4)に移動するステップと、
前記冷却空気流(21)が前記ハウジング(2)の前記第2のセクション(4)から前記周囲環境中に流出するのを可能にするステップと、
を含む方法。
【請求項15】
少なくとも前記冷却空気流(21)が流出するのを可能にするステップは、前記第1のセクション(3)及び/又は前記第2のセクション(4)の上部セグメント(23)、好ましくは前記ハウジング(2)の屋根要素(25)で実行される、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記複数の冷却器(14、16、18)は、前記ガスを圧縮するための第1の液体注入式要素(6)のための第1の液体を冷却するための少なくとも1つの第1の冷却器(14)と、前記ガスを圧縮するための第2の液体注入式要素(8)のための第2の液体を冷却するための第2の冷却器(16)とを含み、好ましくは、前記圧縮ガスを冷却するための第3の冷却器(18)も含む、請求項14又は15に記載の方法。
【請求項17】
圧縮ガスの需要量に基づいて、前記第1の液体注入式要素(6)を駆動する第1のモータ(7)を調整し、前記第2の液体注入式要素(8)を駆動する第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に記載の組立体(1)の使用。
【請求項18】
前記第1のモータ(7)及び前記第2のモータ(9)は、様々な動作特性を有する、請求項17に記載の使用。
【請求項19】
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る、請求項18に記載の使用。
【請求項20】
前記第2のモータ(9)は、調整可能な回転速度、好ましくは連続可変調整可能な回転速度を有する第2タイプのモータである、請求項18又は19に記載の使用。
【請求項21】
前記第2のモータ(9)は、調整可能な回転速度、好ましくは連続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り、
前記第1のモータ(7)は、前記第2の液体注入式要素(8)がそれ自体で圧縮ガスの需要量を供給できない場合にのみオンにされる、請求項19に記載の使用。
【請求項22】
前記第1のモータ(7)は、前記第2のモータ(9)よりも低い最大作動出力を有する、請求項21に記載の使用。
【国際調査報告】