CN110382863A - 用于压缩气体的压缩机模块以及装备有所述压缩机模块的压缩机 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于压缩气体的压缩机模块，其包括：压缩机元件(2)，其具有含集成的压缩机元件冷却器(22)的外壳；马达(5)；和气体冷却器(10)，所述气体冷却器用于使源自所述压缩机元件(2)的所述经压缩的气体冷却，其特征在于，所述气体冷却器(10)包括初级区段(13)和次级区段(16)，有待冷却的气体能够被引导通过所述初级区段，所述次级区段与所述初级区段(13)热交换接触；第一冷却回路(17)能够引导冷却剂通过所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)或通过所述次级区段的一部分，并且第二冷却回路(23)能够引导冷却剂通过所述压缩机元件冷却器(22)；并且其中所述第一冷却回路(17)和所述第二冷却回路(23)串联或并联接合在一起并且被引导到共用的输出端(19)。

Description

用于压缩气体的压缩机模块以及装备有所述压缩机模块的压 缩机
技术领域
本发明涉及一种压缩机模块和装备有所述压缩机模块的压缩机。
背景技术
已经已知压缩机模块，其包括：压缩机元件；马达，所述马达用于驱动压缩机元件；如果适用，齿轮箱，所述齿轮箱位于压缩机元件与马达之间；气体冷却器，所述气体冷却器用于使经压缩的气体冷却；和独立封闭油路，所述独立封闭油路具有油槽；油冷却器；和油泵，所述油泵用于驱动油从油槽通过压缩机模块并且经过油冷却器；和油过滤器，所述油过滤器用于润滑轴承且如果适用也润滑齿轮。
通常，各种部件组装在压缩机的外壳中，其中经压缩的气体由冷却器冷却，例如水等液体冷却剂被驱动通过所述冷却器，或经压缩的气体借助于风扇在散热器中被冷却，所述风扇使周围空气流动通过外壳以用于冷却这些散热器。
冷却器和散热器借助于柔性或固定的外部管和连接件而连接以沿着压缩机模块引导冷却剂或引导冷却剂通过压缩机模块。这些管和连接件不仅昂贵，而且还有缺陷和泄漏，这可能会导致此类压缩机模块的更高维护成本。
空气冷却的缺点在于移除压缩热量的通风空气难以有效地应用。还难以利用空气冷却而冷却到低温，因为为了在通风气温与有待冷却的介质之间实现小的温差(也叫做ΔT)，需要非常昂贵的非常大的冷却器。例如，在利用直接空气冷却或间接空气冷却(例如借助于具有散热器的油路)的实践中，压缩机元件大体上在其操作速度下保持相对热，这会损害压缩机效率。
额外缺点在于空气冷却由于散热器积聚灰尘和其它污垢而随时间降低。出于此原因，散热器大体上尺寸过大地设计以一直确保充分的冷却能力，并且散热器必须定期清洁，这意味着额外成本。
在许多压缩机中，水主要在大型压缩机中用作冷却剂。水实现压缩热量能够从压缩机回收且此回收的热量以有用的方式使用，例如用于对建筑物进行加热或生成电力等。
为了使此类热回收经济有效，必须从压缩机抽取最大热量，不仅从经压缩的气体和从压缩机元件本身，而且还从其它位置抽取热量，例如马达、马达的驱动器(如果适用)、轴承和任何齿轮箱，并且这例如直接通过马达的水冷却来实现，或例如间接通过从用于使轴承和齿轮润滑的油抽取热量来实现。
马达和压缩机元件的冷却器大体上通过外部管连接到外部冷却器。
油路也总是设置有经由外部管连接的独立外部冷却器。
缺点在于需要大量外部管和连接以引导水和周围的油，并且同样在此情况下这些管和连接抬高了压缩机的成本价，并且还带来了缺陷和泄漏的额外风险。
本发明的目的是提供对上述和/或其他缺点中的一个或多个的解决方案。
发明内容
为此，本发明涉及一种用于压缩气体的压缩机模块，所述压缩机模块包括：压缩机元件，所述压缩机元件具有含集成的压缩机元件冷却器的外壳；马达和气体冷却器，所述气体冷却器用于使源自压缩机元件的经压缩的气体冷却，所述气体冷却器具有初级区段和次级区段，有待冷却的气体能够被引导通过所述初级区段，所述次级区段与初级区段热交换接触；第一冷却回路，所述第一冷却回路能够引导冷却剂通过气体冷却器的次级区段或通过次级区段的一部分；和第二冷却回路，所述第二冷却回路能够引导冷却剂通过压缩机元件冷却器；并且其中第一冷却回路和第二冷却回路串联或并联接合在一起并且被引导到共用输出端。
水可以用作冷却剂，任何添加剂能够被添加到所述水，例如用以抑制腐蚀的添加剂。代替水，油也可以用作冷却剂。
压缩机模块可以包括齿轮箱，所述齿轮箱具有介于压缩机元件与马达之间的外壳。
马达可以包括具有集成的马达冷却器的外壳。第二冷却回路可以引导冷却剂与通过压缩机元件串联或并联地通过马达冷却器。
第二冷却回路可以引导冷却剂与通过压缩机元件串联或并联地通过马达驱动器上的冷却器。
优选地，压缩机模块包括封闭的油路，所述封闭的油路具有油槽和油泵以用于经由内部通道驱动油通过或沿着压缩机模块的热部分离开油槽，其中油路中的油经由前述内部通道和/或油槽与第一冷却回路和/或第二冷却回路热交换接触。
油泵可以由还驱动压缩机元件的马达驱动。优选地，在油泵之后设置到油槽的旁路。油冷却器可以设置在此旁路中。此油冷却器可以与第一或第二冷却回路换热。优选地，过压阀设置在旁路管中，使得当油泵递送比所需油压更高的油压时，一定比例的油经由旁路被引导到油槽。
油泵还可以由独立的电马达驱动。随后使用速度控制，由油泵递送的流量和/或压力可以被控制，以此方式始终将用于润滑和冷却的所需量的油带到轴承和/或齿轮。
优选地，油路中的油经由马达和/或压缩机元件的内部通道与第二冷却回路热交换接触，所述内部通道与马达冷却器和/或压缩机元件冷却器热交换接触。
优选地，油路中的油经由气体冷却器的次级区段或所述次级区段的与油槽中的油热交换接触的一部分与第一冷却回路热交换接触。
在可能的实施例中，气体冷却器通过至少油槽区段延伸通过油槽，其中在气体冷却器的此油槽区段中气体冷却器的初级区段和/或次级区段与油槽中的油热交换接触。
在另一个可能的实施例中，气体冷却器通过至少外部区段延伸到油槽外部，其中此外部区段的初级区段的外部区段设置有气体入口以能够引导有待冷却的气体相继通过外部区段和油槽区段。
气体冷却器的初级区段可以由管形成，其汇总气体冷却器的次级区段集成在此管中或周围。
其中冷却与完全集成的一样好的这种压缩机模块的优点在于非常易于利用这种压缩机模块构造操作性压缩机。
毕竟只要在压缩机元件的气体入口上设置气体过滤器以及可能地经由压力容器将气体冷却器的输出端连接到用户网络以及将第一和第二冷却回路连接到冷却剂供应源，以及提供能够有效地使用这些冷却回路的热冷却剂(例如用于加热或其它形式的有用能量回收)的连接即就足够了。
另一优点在于热量直接从压缩机模块的生成热量的热部分(例如轴承、齿轮、马达、马达驱动器、压缩机元件等)收集和移除，并且此热量能够由于热源与冷却器之间的距离短得多而以此方式被更高效地回收，并且因此更少地损失由于辐射或其它机制丢失的热量。
冷却剂由以下各项加热：与气体冷却器中的经压缩的气体的压缩热量的热交换接触；在马达、马达驱动器和压缩机元件中生成的热量；和与油路中的油的热交换接触，其中此油本身已经从被油润滑的轴承、齿轮和其它移动部分吸收热量。
由于此累积的热吸收，冷却剂的温度能够大大增加，这有利于能够使用热冷却剂以用于加热或其它应用，并且这通过使用常规压缩机中通常会丢失的回收热量来实现。
另一优点在于由于压缩热量的有效移除，压缩机元件能够保持充分冷却，这促进了压缩效率。
另一优点在于与已知压缩机相比无需任何或需要更少外部管(当然除了用于模块到冷却剂的供应源和出口的连接的外部管之外)以便引导冷却剂和油通过压缩机模块，使得组装成本更低、泄漏更少、例如通过辐射等损失的热量更少。
另一重要优点在于与集成在压缩机模块中的额外外部冷却器或空气冷却相比，无需额外外部冷却器或空气冷却，或仅有限程度地需要。这带来的优点在于压缩机模块可以限制在没有额外通风或仅具有有限通风(例如自然对流和/或强制通风)的压缩机的封闭的外壳中，并且因此没有或具有少得多的此类通风带来的噪声，所述通风用于驱动周围空气通过例如具有已知压缩机的外壳。
这意味着根据本发明的这种压缩机能够由于封闭的外壳而在很大程度上变得低噪声，所述封闭的外壳还能够由低噪声材料覆盖。
另一优点在于根据本发明的压缩机模块能够变得非常紧凑，使得所需占地面积更小。
优选地，第二冷却回路并联连接到第一冷却回路或此第一冷却回路的一部分，其中第二冷却回路完全或部分地绕过第一冷却回路。
在可能的实施例中，第一冷却回路设置有输入端以用于供应冷却剂，并且第二冷却回路在此输入端处或在气体冷却器的次级区段上游的介于此输入端与气体冷却器的次级区段之间的点处从第一冷却回路分叉。
优选地，两个冷却回路具有共同的输入端和输出端。
在第二冷却回路中，可以并入孔口和/或阀以调节和/或控制多少冷却剂能够流动通过冷却回路。
以此方式，由第二冷却回路中的冷却剂从马达元件和压缩机元件吸收的热量被添加到由第一冷却回路从热的经压缩的气体回收的热量以因此例如在两个冷却回路的共同的输出端处获得超过90℃的更高温度的冷却剂，使得此热能还比例如在45℃的更低温度下的热能更可用于应用。
优选的是利用前述并联冷却回路，第二冷却回路在气体冷却器的次级区段的位于此次级区段的输入端与输出端之间的中间点处连接到第一冷却回路。
以此方式，最大化的使用所供应冷却剂的较冷的温度以便有效地在气体冷却器的初级区段的输出端处冷却经压缩的气体。
在可能的实施例中，第二冷却回路连接到第一冷却回路以绕过气体冷却器的油槽区段中的次级区段。
用于冷却剂的控制阀和可关闭的连接设置在第二冷却回路到气体冷却器的次级区段的前述中间点处的连接的位置处。
还可能的是第一冷却回路和第二冷却回路与输入端和输出端串联连接在一起以相继引导冷却剂通过两个冷却回路。
在优选实施例中，第二冷却回路和油路的管集成在压缩机模块的外壳中。
在另一优选实施例中，第一冷却回路的管集成在压缩机模块的外壳中。
在输出端处，冷却剂优选地达到高于65℃、优选地高于75℃、且甚至更优选地高于85℃的温度。
利用一个或多个此类压缩机模块能够容易制成压缩机，其中这些一个或多个压缩机模块附接在封闭的壳体中而无需与来自外部的气体的强制通风。
这提供以下优点：压缩机周围不会生成气流，所述气流可能会带来尘害和其它问题，或否则需要冷却空气的额外管道。
对于流体连接，这种压缩机的外部壳体仅需要用于由压缩机元件压缩的气体的入口和出口以及用于被驱动通过冷却回路的冷却剂的供应源和出口。
压缩机以这种方式的实现对于无油螺旋式压缩机的实现来说尤其有益。
由于本发明的模块性，其中每个压缩机模块包括其自身的有效冷却，多级压缩机可以以简单方式放置在一起，由此两个或多于两个压缩机模块的压缩机元件串联组装。
在根据本发明的由两个压缩机模块(即，低压压缩机模块和高压压缩机模块)构成的两级压缩机的特定情况下，高压压缩机模块的气体入口连接到低压压缩机模块的气体出口，并且优选的是低压压缩机模块是具有与第一冷却回路或第一冷却回路的一部分并联的第二冷却回路的压缩机模块，并且其中因此第二冷却回路整个地或部分地绕过第一冷却回路，并且其中第二冷却回路的输出端连接到气体冷却器的次级区段的中间点，并且高压压缩机模块的第二冷却回路在前述中间点的位置处或附近连接到低压压缩机模块的第一冷却回路上的管(所述管如果适用的话并且设置有控制阀)。
以此方式，高压压缩机模块的第二冷却回路的热量完全地或部分地用于将流动通过低压压缩机模块的冷却剂进一步加热到更可用于热量回收的更高温度。
附图说明
为了更好地示出本发明的特性，在下文中参考附图，通过举例而没有任何限制性性质的方式来描述根据本发明的压缩机模块和装备有所述压缩机模块的压缩机的一些优选实施例，在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的压缩机模块的构造；
图2示意性地示出构建到单级压缩机的外壳中的图1的压缩机模块的流程图；
图3和4示出例如分别为图1和2的图示，但是是针对两级压缩机的图示；
图5到8示出图1的压缩机模块的不同变型。
具体实施方式
图1和2所示的压缩机模块1包括：压缩机元件2，其具有用于待压缩的气体的输入端3和用于经压缩的气体的输出端4；电马达5；在此示例中齿轮箱6，其位于压缩机元件2与马达5之间，其具有齿轮7，所述齿轮用于将马达转矩传输到压缩机元件2；油槽8，其具有油以用于润滑和冷却马达5和压缩机元件2的轴承9以及齿轮7；和气体冷却器10，其用于使源自压缩机元件2的经压缩的气体冷却，其中此气体冷却器10经由示意性示出的管11连接到压缩机元件2的输出端4。
在此示例中，气体冷却器10包括管12，所述管12形成气体冷却器10的初级区段13，源自压缩机元件2的经压缩的气体能够经由气体入口14通过所述管12被引导到达气体出口15，经压缩的气体的用户网络可以连接到所述气体出口15，其中此管12与气体冷却器10的次级区段16(作为管12中或周围的第一冷却回路17延伸)热交换接触，并且所述管12设置有用于冷却剂的输入端18和输出端19，所述冷却剂在箭头C1的方向上被携载通过所述管12。
这里，初级意味着热交换器的有待冷却的介质(在此示例中为经压缩的气体)流动通过的一部分，并且次级意味着热交换器的冷却剂流动通过的一部分。
气体冷却器10通过与油槽8中的油处于热交换接触的油槽区段10a横向延伸通过油槽8、以及横向延伸通过油槽8外部的外部区段10b。
气体冷却器10的初级区段13因此分成气体冷却器10的油槽区段10a中的油槽区段13a以及气体冷却器10的外部区段10b中的外部区段13b。
以相同方式，气体冷却器10的次级区段16分成油槽区段16a和外部区段16b。
在这里所论述的示例中，第一冷却回路17由气体冷却器10的次级区段16的油槽区段16a和外部区段16b构成。
压缩机模块的外壳20包括：压缩机元件2的外壳、马达5、齿轮箱6、气体冷却器10和油槽8。
马达冷却器21和压缩机元件冷却器22集成在压缩机模块的外壳20中，由此此马达冷却器21和压缩机元件冷却器22各自均由外壳的内部通道形成，所述内部通道例如分别围绕马达5的转子和围绕压缩机元件2的转子卷绕，并且冷却剂可以被驱动通过所述内部通道。
除第一冷却回路17外，压缩机模块1包括第二冷却回路23，所述第二冷却回路23用于在箭头C2的方向上被串联地首先驱动通过前述马达冷却器21且接着驱动通过压缩机元件冷却器22的冷却剂。
在图1和2的示例中，第二冷却回路23并联连接到第一冷却回路17的一部分、更确切地说并联连接到第一冷却回路的由气体冷却器10的次级区段16的油槽区段16a形成的一部分，所述油槽区段16a与油槽8中的油热交换接触且以此方式通过第二冷却回路23被旁通。
第二冷却回路23由此在第一冷却回路17的输入端18处的点24处从第一冷却回路17分出，并且此后在气体冷却器10的次级区段16的位于此次级区段16的输入端18与输出端19之间的中间点25处、优选地在冷却器10的油槽区段10a与外部区段10b之间的过渡部附近的中间点25处连接回第一冷却回路17。
压缩机模块1还设置有含油泵27的封闭油路26，所述油泵27在此示例中附接在马达5上且由所述马达5驱动，并且通过压缩机模块1的外壳20中的内部通道将来自油槽8周围的油泵送到马达5和压缩机元件2的前述轴承9，并且泵送到齿轮箱6，油从所述齿轮箱6回流到油槽8。油路26的内部通道由此被引导通过与第二冷却回路23的冷却剂(所述冷却剂被引导通过马达冷却器21以及通过压缩机元件冷却器22)热交换地接触的马达5的外壳和压缩机元件2的外壳，使得马达5和压缩机元件2中的油路充当油冷却器28，所述油冷却器28在压缩机模块的操作期间从马达5和从压缩机元件2吸收热量且将此热量发射到第二冷却回路23的冷却剂，所述冷却剂本身也从马达5和从压缩机元件2吸收热量，并且因此其温度大大增加。
因为冷却剂和油从马达5和压缩机元件2中吸收热量，所以马达5和压缩机元件2本身保持相对冷却，从而得到更好效率。
第二冷却回路23和油路26由内部通道形成，其中不存在外部管。
油泵27可以内部方式和外部方式两者附接，但优选地不具有连接到油路26的外部管。
还可提供油过滤器，其优选地安装在不含管的压缩机模块1的外壳20上。优选地，油过滤器在油泵27之后且在油被分配用于润滑轴承和/或齿轮之前并入油路26中。
经由油路23驱动到轴承9和齿轮箱6的油不仅确保足够润滑，而且还确保轴承9和齿轮7的冷却。油因此从轴承9和从齿轮箱6吸收热量且接着回流到油槽8，油通过与第一冷却回路17的油槽区段16a接触而在所述油槽8中被收集和冷却，所述第一冷却回路17因此除在气体冷却器10中的作用外还扮演用于油槽8中的油的油冷却器29的作用。
以此方式，引导通过第一冷却回路17的冷却剂不仅从源自压缩机元件2的有待冷却的经压缩的气体吸收热量，而且在油已经在压缩机模块1中循环且已从其中吸收热量之后从油槽8中的油吸收热量。以此方式，冷却器10的油槽区段10a中的冷却剂的温度也会显著上升且接着与在中间点25处源自第二冷却回路23的冷却剂混合，之后冷却剂经历由于与直接源自压缩机元件2的未冷却的热的经压缩的气体的热交换接触所致的额外温度增加。
以此方式，根据本发明的压缩机模块1使得能够在第一冷却回路17的输出端19处获得具有高温的冷却剂，所述具有高温的冷却剂可以用于例如加热等所有类型的可使用应用，或在水用作冷却剂以用于能量回收时用作热水。
根据前述内容明显的是气体冷却器10、第一冷却回路17和第二冷却回路23、以及油路26(可能地除油泵27和油过滤器外)，经由内部通道完全整合在压缩机模块1的外壳20中，并且这不使用任何外部管。
图2示出根据本发明的具有单个压缩机模块1的压缩机30，所述单个压缩机模块1构建到不通过外部空气通风的壳体31中，并且所述压缩机30设置有具有位于壳体中的入口33并且通向压缩机元件2的输入端3的入口过滤器32，所述压缩机30具有将压缩机元件2的输出端4连接到气体冷却器10的气体入口14的管11，并且其中压力容器34可能地在气体冷却器10的气体输出端15处连接到出口35，经压缩和经冷却是气体的消费者网络可以连接到所述出口35。
壳体31因此完全封闭和隔音，除了用于有待压缩的气体的入口33以及用于经压缩的气体的出口35以及用于冷却剂的供应源36和出口37、以及用于电缆(附图中未示出)、用于马达5、马达5驱动器的电源等的数个通道之外。
流动通过壳体31的气体因此仅为由压缩机30压缩的气体。
根据本发明的压缩机模块1的使用充分地遵循以上描述。
当压缩机元件2由马达5驱动时，气体被吸入和压缩，由此气体的温度能够由于压缩而急剧增加。经压缩的气体被引导通过气体冷却器10的初级区段13，经压缩的气体在所述初级区段13中通过与流动通过气体冷却器10的次级区段16中的第一冷却回路17的冷却剂热交换接触而被冷却。
第二冷却回路23引导冷却剂通过马达5的马达冷却器21且通过压缩机元件2的压缩机元件冷却器22，其中此冷却回路23确保马达5和压缩机元件2的冷却，因此马达5和压缩机元件2将保持相对冷却。
冷却剂由此从马达5和从压缩机元件2吸收的热量确保了气体冷却器10的次级区段16的油槽区段16a中的冷却剂的补充加热，使得此冷却剂的温度基本上在第一冷却回路17和第二冷却回路23的汇合的输出端19处增加到使得能够有效地利用冷却剂的吸收的热量的值。
同时，油泵27被驱动，其从油槽8驱动油通过轴承9且经过齿轮7，其中此油吸收轴承9和齿轮7中生成的热量，所述轴承9和齿轮7由此通过油而保持冷却，所述油首先通过油与油槽8中以及马达5和压缩机元件2中的冷却剂的热交换接触而冷却。
以此方式，压缩机模块1保持冷却而没有任何形式的通风，而同时最大热量由冷却剂吸收，热量能够被有效地利用以用于加热或类似物。
与图1类似，图3示意性地示出根据本发明的两个压缩机模块1的组合，分别为低压压缩机模块1’和高压压缩机模块1”，所述高压压缩机模块1”经由压力管38在其输入端3处串联连接到低压压缩机模块1’的气体出口15。
图4示出构建到两级压缩机30的壳体31中的这两个压缩机模块1’和1”。
壳体设置有两个通道，所述两个通道分别用于由低压压缩机模块1’吸入的有待压缩的气体的入口33以及用于源自高压压缩机模块1”的经压缩的气体的出口35。
为了实现冷却，用于冷却剂的供应源36设置在壳体中，所述供应源36在两个压缩机模块1’和1”以及两个出口37处是分叉的，所述两个出口37分别为用于源自低压压缩机模块1’的冷却剂的出口37以及用于源自高压压缩机模块1”的冷却剂的出口37。两个出口37还能够在离开壳体31之前汇聚。
在此示例中，压缩机模块1’和1”在第二冷却回路23与第一冷却回路17的连接的位置以及用于连接到另一压缩机模块的冷却回路的连接40的位置处设置有控制阀39。
低压压缩机模块1’的控制阀39是打开的，而控制阀39在高压压缩机模块1”中是关闭的，并且两个连接40借助于管41连接在一起。
以此方式，高压压缩机模块1”的第二冷却回路23的冷却剂和低压压缩机模块1’的第二冷却回路23的在低压压缩机模块1’的中间点25处与低压压缩机模块1’的第一冷却回路17的冷却剂汇聚的冷却剂相遇，使得低压压缩机模块1’的出口37处的冷却剂的温度相对于图1和2的布置进一步增加。
在来自低压压缩机模块1’的经压缩的气体由高压压缩机模块1”压缩之前，低压压缩机模块1’的气体冷却器10在此构造中用作用于所述经压缩的气体的中间冷却器。
在高压压缩机模块1”的经压缩的气体被供应到网络之前，高压压缩机模块1”的气体冷却器10随后用作用于所述经压缩的气体的后冷却器，并且仅由冷却剂的未经由高压压缩机模块1”的第二冷却回路23引导到低压压缩机模块1’的一部分冷却，由此冷却剂的流动通过气体冷却器10的此部分也经由出口37被移除。
利用这种压缩机30，气体可以在没有通风的情况下且利用冷却剂的两个流量被非常有效地压缩，所述冷却剂的两个流量可以有效地用于能够从通过压缩而在轴承和齿轮等中生成的热量回收能量。
图5示出压缩机30的变型，其中可以设置在外部和内部的额外后冷却器10c设置在压缩机模块1的气体冷却器10的下游且与所述气体冷却器10串联。
图6示出根据本发明的压缩机30的另一变型，其中在此示例中气体冷却器10在其整个长度上延伸通过油槽8，使得气体冷却器10因此仅包含油槽区段10a而无外部区段10b。此缺少的外部区段在必要时可以由额外外部冷却器(未示出)替代。
在图1到6的示例中，气体冷却器10的整个油槽区段10a每次由第二冷却回路23旁通，但根据变型可能的是油槽区段10a的仅一部分被旁通。
图7示出变型，其中在此示例中第一冷却回路17和第二冷却回路23与输入端18和输出端19串联连接在一起以相继引导冷却剂通过两个冷却回路，例如首先通过第一冷却回路17且接着通过第二冷却回路23，或首先通过第二冷却回路23且接着通过第一冷却回路17。
图8示出根据本发明的压缩机30的另一可能的变型，其中在此示例中气体冷却器10完全在外部构造而无油槽区段10a。
尽管在上述所有变型中均存在齿轮箱6，但不排除马达5在没有齿轮箱的情况下、例如在具有可变速度的电马达的情况下直接驱动压缩机元件2。
本发明决不限于作为示例描述且在附图中示出的实施例，而是可在不脱离本发明的范围的情况下以所有种类的形式和尺寸实现根据本发明的压缩机模块和装备所述压缩机模块的压缩机。

Claims (26)

1.一种用于压缩气体的压缩机模块，所述压缩机模块包括：压缩机元件(2)，所述压缩机元件具有集成有压缩机元件冷却器(22)的外壳；马达(5)；和气体冷却器(10)，所述气体冷却器用于使源自所述压缩机元件(2)的经压缩的气体冷却，
其特征在于，所述气体冷却器(10)包括初级区段(13)和次级区段(16)，有待冷却的气体能够被引导通过所述初级区段，所述次级区段与所述初级区段(13)热交换接触；第一冷却回路(17)能够引导冷却剂通过所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)或通过所述次级区段的一部分，并且第二冷却回路(23)能够引导冷却剂通过所述压缩机元件冷却器(22)；并且其中所述第一冷却回路(17)和所述第二冷却回路(23)串联或并联接合在一起并且被引导到共用的输出端(19)。
2.根据权利要求1所述的压缩机模块，其特征在于，所述压缩机模块(1)包括齿轮箱(6)，所述齿轮箱具有介于所述压缩机元件(2)与所述马达(5)之间的外壳。
3.根据权利要求1或2所述的压缩机模块，其特征在于，所述马达(5)包括具有集成的马达冷却器(21)的外壳。
4.根据权利要求3所述的压缩机模块，其特征在于，所述第二冷却回路(23)能够引导冷却剂通过与所述压缩机元件(2)串联或并联的所述马达冷却器(21)。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述第二冷却回路(23)能够引导冷却剂通过与所述压缩机元件(2)串联或并联的所述马达(5)驱动器上的冷却器。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述压缩机模块(1)包括封闭的油路(26)，所述封闭的油路具有油槽(8)和油泵(27)以便经由内部通道驱动所述油通过或沿着所述压缩机模块(1)的热部分离开所述油槽(8)，其中所述油路(26)中的油经由前述内部通道和/或所述油槽(8)与所述第一冷却回路(17)和/或所述第二冷却回路(23)热交换接触。
7.根据权利要求6所述的压缩机模块，其特征在于，所述油泵(27)由驱动所述压缩机元件(2)的马达(5)驱动。
8.根据权利要求6所述的压缩机模块，其特征在于，所述油泵(27)由独立的马达驱动。
9.根据权利要求6到8中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述油路(26)中的油经由所述马达(5)和/或所述压缩机元件(2)的内部通道与所述第二冷却回路(23)热交换接触，所述内部通道与所述马达冷却器(21)和/或所述压缩机元件冷却器(22)热交换接触。
10.根据权利要求6到9中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述油路(26)中的油经由所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)或所述次级区段的与所述油槽(8)中的油热交换接触的一部分而与所述第一冷却回路(17)热交换接触。
11.根据权利要求10所述的压缩机模块，其特征在于，所述气体冷却器(10)通过至少油槽区段(10a)延伸通过所述油槽，其中在所述气体冷却器(10)的此油槽区段(10a)中所述气体冷却器(10)的所述初级区段(13)和/或所述次级区段(16)与所述油槽(8)中的油热交换接触。
12.根据权利要求11所述的压缩机模块，其特征在于，所述气体冷却器(10)通过至少外部区段(10b)延伸到所述油槽(8)外部，其中此外部区段(10b)的所述初级区段(13)的所述外部区段(13b)设置有气体入口(14)以能够引导有待冷却的气体相继通过所述外部区段(10b)和所述油槽区段(10a)。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述气体冷却器(10)的所述初级区段(13)由管(12)形成，其中所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)集成在此管(12)中或周围。
14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述第二冷却回路(23)并联连接到所述第一冷却回路(17)或此第一冷却回路(17)的一部分，其中所述第二冷却回路(23)完全地或部分地绕过所述第一冷却回路(17)。
15.根据权利要求14所述的压缩机模块，其特征在于，所述第一冷却回路(17)设置有输入端(18)以用于供应所述冷却剂，并且所述第二冷却回路(23)在此输入端(18)处或在所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)上游的介于此输入端(18)与所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)之间的点处从所述第一冷却回路(17)分支。
16.根据权利要求15所述的压缩机模块，其特征在于，所述第二冷却回路(23)在所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)的介于此次级区段(16)的所述输入端(18)与输出端(19)之间的中间点(25)处连接到所述第一冷却回路(17)。
17.根据权利要求16所述的压缩机模块，其特征在于，所述第二冷却回路(23)连接到所述第一冷却回路(17)以在所述气体冷却器(10)的所述油槽区段(10a)中绕过所述次级区段(16)。
18.根据权利要求16或17所述的压缩机模块，其特征在于，用于冷却剂的控制阀(39)和可关闭的连接(40)在所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)的前述中间点(25)处设置在所述第二冷却回路(23)的连接的位置处。
19.根据权利要求1到13中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述第一冷却回路(17)和所述第二冷却回路(23)与输入端(18)和输出端(19)串联连接在一起以引导所述冷却剂相继通过两个冷却回路(17、23)。
20.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述第二冷却回路(23)和所述油路(26)的所述管集成在所述压缩机模块(1)的所述外壳(20)中。
21.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，所述第一冷却回路(17)的管集成在所述压缩机模块(1)的所述外壳(20)中。
22.根据前述权利要求中的一项或多项所述的压缩机模块，其特征在于，在所述输出端(19)处，所述冷却剂达到高于65℃、优选地高于75℃、且甚至更优选地高于85℃的温度。
23.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括根据前述权利要求中的一项或多项所述的至少一个压缩机模块(1)，其特征在于，所述压缩机模块附接到封闭的壳体(30)中而没有与来自外部的气体的强制通风。
24.根据权利要求23所述的压缩机，其特征在于，所述壳体仅具有用于由所述压缩机元件(2)压缩的气体的入口(33)和出口(35)以及用于被驱动通过所述冷却回路(17、23)的所述冷却剂的供应源(36)和出口(37)。
25.根据权利要求23和/或24所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机是无油螺旋式压缩机。
26.根据权利要求23到25中的一项或多项所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机由根据前述权利要求中的一项或多项所述的至少两个前述压缩机模块(1)构成，分别为至少低压压缩机模块(1’)和至少高压压缩机模块(1”)，其中所述高压压缩机模块的压缩机元件(2)的输入端(3)连接到所述低压压缩机模块(1’)的所述气体出口(15)，其中所述低压压缩机模块(1’)是根据权利要求16所述的压缩机模块，所述压缩机模块的所述第二冷却回路(23)在所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)的前述中间点(25)处连接到所述第一冷却回路(17)，并且其中所述高压压缩机模块(1”)的所述第二冷却回路(27)在前述中间点(25)的位置处连接到所述低压压缩机模块(1’)的所述第一冷却回路(17)。
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