JP2015508857A - 圧縮機デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
10 駆動モーター
30 制御システム
32 圧力容器
41 オイル戻り管
Claims (37)
- ネジの形態の1対の噛み合う圧縮機回転子(5、6)が回転可能に装着された圧縮ハウジング(4)によって形成された圧縮チャンバ(3)を有するスクリュー圧縮機(2)と、
前記2つの圧縮機回転子(5、6)の少なくとも一方を駆動するモーターシャフト(13)が回転可能に装着されたモーターハウジング(11)によって形成されたモーターチャンバ(12)が設けられた駆動モーター(10)と、
空気の供給のための前記スクリュー圧縮機(2)への入口(24)と、
圧縮空気の排出のためのものであり、かつ出口管(31)を通じて圧力容器(32)に接続された前記スクリュー圧縮機(2)への出口(26)と、
前記圧力容器(32)から消費部への圧縮空気の供給のための前記圧力容器(32)上の空気出口(34)と、
圧縮機デバイス(1)内の1つ又はそれよりも多くの液体又は気体流を制御するための制御システム(30)であって、前記スクリュー圧縮機(2)の前記入口(24)上の入口弁(29)、及び、前記圧力容器(32)の前記空気出口(34)を開閉するタップ又は弁(36)、が設けられた前記制御システム(30)と、が少なくとも設けられた圧縮機デバイスであって、
前記圧縮ハウジング(4)及び前記モーターハウジング(11)が、圧縮機ハウジング(47)を形成するために互いに直接に接続され、それによって前記モーターチャンバ(12)及び前記圧縮チャンバ(3)は、互いから密封されず、かつそれによって前記圧力容器(32)と前記スクリュー圧縮機(2)の間の前記出口管(31)には、両方向に該出口管(31)を通る流れを可能にするために閉鎖手段がない、ことを特徴とする圧縮機デバイス。 - 前記入口弁(29)は、非制御式又は自己調節式弁(29)であることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機デバイス。
- 前記入口弁(2)は、逆止め弁(29)であることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機デバイス。
- 前記スクリュー圧縮機(2)には、前記駆動モーター(10)及び前記圧縮機回転子(5、6)の両方が冷却かつ注油される流体(45)が供給されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記スクリュー圧縮機(2)の作動中に又は空気が前記出口管(31)内の消費部によって前記圧力容器(32)から引き出される時に、空気と上述の流体(45)との混合物が流れることを特徴とする請求項4に記載の圧縮機デバイス。
- 前記流体(45)は、オイルであり、
前記圧力容器(32)には、上述の混合物が流れる時に該混合物を一方が該圧力容器(32)の前記空気出口(34)を通る圧縮空気の流れ、及び他方が該圧力容器(32)上の個別のオイル出口(39)を通るオイル(45)の流れである2つの流れに分離するオイル分離器(33)が設けられる、
ことを特徴とする請求項5に記載の圧縮機デバイス。 - オイル戻り管(40)が、オイル(45)の再注入のために前記スクリュー圧縮機(2)に接続された前記圧力容器(32)の前記オイル出口(39)に設けられることを特徴とする請求項6に記載の圧縮機デバイス。
- 前記オイル戻り管(40)には、自己調節式逆止め弁がないことを特徴とする請求項7に記載の圧縮機デバイス。
- 前記オイル戻り管(40)の一部(41)が、ファン(42)から生じた周囲空気の強制空気流によって冷却されるラジエータ(41)として構成されることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の圧縮機デバイス。
- バイパス管(43)も、前記オイル戻り管(40)に設けられ、これは、該オイル戻り管(40)の前記部分(41)の上に前記ラジエータ(41)と平行に固定されることを特徴とする請求項9に記載の圧縮機デバイス。
- 前記制御システム(30)は、1つ又はそれよりも多くの制御式弁(44)を含み、これは、前記オイル戻り管(40)に設けられ、かつ前記オイル(45)が、該オイル(45)を冷却するために前記ラジエータ(42)を通して又は該オイル(45)を冷却しないように前記バイパス管(43)を通してのいずれかで駆動されるように該オイルの流れを制御することを可能にすることを特徴とする請求項10に記載の圧縮機デバイス。
- 前記タップ又は前記弁(36)によって閉じることができる消費部管(35)が、前記圧力容器(32)の前記空気出口(34)に接続され、それによって該消費部管(35)の区画(37)が、ファン(38)から生じた周囲空気の強制空気流によって冷却されるラジエータ(37)として構成されることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記圧力容器(32)の前記空気出口(34)には、逆止め弁(37)も装備されることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記スクリュー圧縮機(2)は、垂直スクリュー圧縮機(2)であり、それによって前記2つの圧縮機回転子(5、6)は、第1の軸線方向(AA’)及び第2の軸線方向(BB’)に沿って延びる回転子シャフト(8、9)を有し、前記モーターシャフト(13)は、第3の軸線方向(CC’)に沿って延び、かつそれによって該圧縮機回転子(5、6)及び該モーターシャフト(13)の上述の軸線方向(AA’、BB’、CC’)は、該スクリュー圧縮機(2)の通常作動中に垂直であることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記モーターシャフト(13)は、前記圧縮機回転子(5、6)の前記回転子シャフトの一方(8)に直接に結合され、かつ当該の該圧縮機回転子(5)の該回転子シャフト8の前記軸線方向(AA’)と一線に軸線方向(CC’)に沿って延び、又は
前記モーターシャフト(13)はまた、前記圧縮機回転子の一方(5)の前記回転子シャフト(8)を形成する、
ことを特徴とする請求項14に記載の圧縮機デバイス。 - 前記圧縮ハウジング(4)は、前記圧縮機ハウジング(48)の基部(49)又は底部区画を形成し、
前記モーターハウジング(11)は、前記圧縮機ハウジング(48)の頭部(50)又は上部区画を形成する、
ことを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の圧縮機デバイス。 - 戻り回路(58)が、流体(46)を前記スクリュー圧縮機(2)の前記基部(49)内の前記出口(26)から除去し、かつ該除去された流体(46)を前記圧縮機ハウジング(48)の前記頭部(50)に戻すために設けられることを特徴とする請求項4及び請求項16に記載の圧縮機デバイス。
- 上述の戻り回路(58)は、前記出口管(31)、前記圧力容器(32)、及び前記オイル戻り管(41)から構成された組によって形成され、それによって圧縮機デバイス(1)の作動中に、前記流体(46)は、圧縮機デバイス(1)によって発生された圧縮機圧力の結果として前記圧縮機ハウジング(48)の前記基部(49)から前記頭部(50)まで該戻り回路(58)を通って駆動されることを特徴とする請求項17に記載の圧縮機デバイス。
- 前記出口管(31)は、前記圧縮機ハウジング(48)の前記基部(49)に接続され、前記オイル戻り管(41)は、該圧縮機ハウジング(48)の前記頭部(50)に接続されることを特徴とする請求項18に記載の圧縮機デバイス。
- 上述の戻り回路(58)は、前記駆動モーター(10)及び前記スクリュー圧縮機(2)の両方を冷却するための冷却回路(59)に接続され、それを通って流体(46)が、前記圧縮機ハウジング(48)の前記頭部(50)から該圧縮機ハウジング(48)の前記基部(49)まで流れることができることを特徴とする請求項17から請求項19のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記冷却回路(59)は、前記モーターハウジング(11)に設けられた冷却チャネル(60)と前記圧縮チャンバ(3)自体とで構成されることを特徴とする請求項20に記載の圧縮機デバイス。
- 前記戻り回路(58)を通って戻される流体(46)の流れの大半が、前記冷却回路(59)を通って流れることを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の圧縮機デバイス。
- 前記圧縮チャンバ(3)には、前記圧縮機ハウジング(48)の前記頭部(50)に最も近い前記圧縮機回転子(5、6)の端部(17)である低圧橋部(17)の近くに圧縮機回転子(5)が設けられた空気を引き込むための入口(24)と、並びに該圧縮機ハウジング(48)の前記基部(49)に最も近い該圧縮機回転子(5、6)の端部(27)である高圧端部(27)の近くに圧縮機回転子(6)が設けられた圧縮空気を除去するための出口(26)とが設けられることを特徴とする請求項16から請求項22のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス(1)。
- 前記圧縮機回転子(5、6)は、1つ又はそれよりも多くの出口軸受(52、53)による軸受によって前記圧縮機ハウジング(48)内で軸線方向及び半径方向に支持された高圧端部(27)を有することを特徴とする請求項1から請求項23のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記圧縮機回転子(5、6)は、1つ又はそれよりも多くの入口軸受(54)による軸受によって前記圧縮機ハウジング(48)内で半径方向にだけ支持された低圧端部(17)を有することを特徴とする請求項1から請求項24のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記モーターシャフト(13)は、前記駆動された圧縮機回転子(5)の反対端(51)で、1つ又はそれよりも多くのモーター軸受(55)によって前記圧縮機ハウジング(48)内で軸線方向及び半径方向に支持されることを特徴とする請求項1から請求項25のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記モーターシャフト(13)は、深溝玉軸受(55)であって該深溝玉軸受(55)上に軸線方向予荷重を掛けるための緊張手段(56)が更に設けられたモーター軸受(55)による軸受によって前記駆動された圧縮機回転子(5)と反対のその端部(51)で前記圧縮機ハウジング(47)において支持され、この予荷重は、該モーターシャフト(13)の前記軸線方向(CC’)に沿って向けられることを特徴とする請求項26に記載の圧縮機デバイス。
- 前記戻り回路(58)は、前記モーター軸受(55)又は複数の該モーター軸受(55)、並びに前記入口軸受(54)を注油するための注油回路(61)に接続されることを特徴とする請求項17、請求項25、及び請求項26に記載の圧縮機デバイス。
- 前記注油回路(61)は、流体(46)を前記モーター軸受(55)又は複数の該モーター軸受(55)に供給するための前記モーターハウジング(11)内の前記冷却チャネル(60)と、該モーター軸受(55)又は複数の該モーター軸受(55)から該流体(46)が前記圧縮チャンバ(3)内をそこから流れることができる前記入口軸受(54)までの流体(46)の除去のための出口チャネル(63)との1つ又はそれよりも多くの分岐(62)から構成されることを特徴とする請求項28に記載の圧縮機デバイス。
- 前記注油回路(61)内の流体(46)の前記流れは、主として重力の影響の下で発生することを特徴とする請求項29に記載の圧縮機デバイス。
- 前記モーター軸受(55)又は複数の該モーター軸受(55)において、ラビリンスシール(65)によって前記モーターシャフト(13)から密封されたリザーバ(64)が、流体(46)を受け取るために設けられることを特徴とする請求項30又は請求項31に記載の圧縮機デバイス。
- 前記圧縮チャンバ(3)から前記出口軸受(52、53)までの流体(46)の供給のための1つ又はそれよりも多くの供給チャネル(67)、並びに該出口軸受(52、53)から該圧縮チャンバ(3)までの流体(46)の戻りのための1つ又はそれよりも多くの出口チャネル(68)から構成された注油回路(66)が、該出口軸受(52、53)を注油するために前記基部(49)に設けられることを特徴とする請求項16及び請求項24に記載の圧縮機デバイス。
- 前記駆動モーター(10)は、前記圧縮機圧力に耐えることができるタイプのものであることを特徴とする請求項1から請求項32のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 前記駆動モーター(10)は、前記圧縮チャンバ(3)が圧縮機圧力よりも低い時に前記スクリュー圧縮機(2)を起動するのに十分に大きい起動トルクを発生させることができるタイプのものであることを特徴とする請求項1から請求項33のいずれか1項に記載の圧縮機デバイス。
- 請求項1から請求項34のいずれか1項に記載の圧縮機デバイスの使用法であって、
スクリュー圧縮機(2)を起動する時に、従って、圧力が圧力容器(32)にまだ蓄積されていない時に、入口弁(29)が、該スクリュー圧縮機(2)の作用に起因して自動的に開き、圧縮圧力が、該圧力容器(32)に蓄積される、ことを特徴とする使用法。 - 前記スクリュー圧縮機(2)が停止された時に、前記圧力容器(32)上の逆止め弁が、該圧力容器(32)の空気出口を自動的に閉じ、
前記入口弁(29)も、入口管(28)を気密閉鎖し、従って、前記スクリュー圧縮機(2)が停止した後に、前記圧力容器(32)と該スクリュー圧縮機(2)の圧縮チャンバ(3)及びモーターチャンバ(12)との両方が、圧縮圧力よりも低いままに留まる、ことを特徴とする請求項35に記載の使用法。 - 前記スクリュー圧縮機(2)が再起動する時に、従って、圧縮圧力が前記圧力容器(32)にまだある時に、前記入口弁(29)は、最初に、圧縮機回転子(5、6)が十分に高い速度に到達するまで閉じられたままに自動的に留まり、その後に、該入口弁(29)は、該圧縮機回転子(5、6)の回転によって生じた吸引効果の下で自動的に開くことを特徴とする請求項36に記載の使用法。
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