WO2011154120A1 - Verdichter mit einem durch eine hydrodynamische kupplung angetriebenen lüfter - Google Patents

Verdichter mit einem durch eine hydrodynamische kupplung angetriebenen lüfter Download PDF

Info

Publication number
WO2011154120A1
WO2011154120A1 PCT/EP2011/002776 EP2011002776W WO2011154120A1 WO 2011154120 A1 WO2011154120 A1 WO 2011154120A1 EP 2011002776 W EP2011002776 W EP 2011002776W WO 2011154120 A1 WO2011154120 A1 WO 2011154120A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
medium
compression
working
hydrodynamic coupling
space
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/002776
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Scherrle
Stefan Hutzenlaub
Bernhard Schust
Nick Jackson Breese
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Priority to US13/504,153 priority Critical patent/US9267506B2/en
Priority to AU2011264119A priority patent/AU2011264119B2/en
Priority to CN201180004913.5A priority patent/CN102782332B/zh
Priority to CA2778233A priority patent/CA2778233C/en
Priority to RU2012152645/06A priority patent/RU2567527C2/ru
Publication of WO2011154120A1 publication Critical patent/WO2011154120A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/066—Cooling by ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/022—Units comprising pumps and their driving means comprising a yielding coupling, e.g. hydraulic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit

Definitions

  • the present invention relates to a compression device according to the preamble of claim 1 and a method for cooling a compression medium compressed or to be compressed by means of a compressor according to the preamble of claim 11.
  • Compression devices and corresponding methods are used for example in the gas supply or gas storage of a gas other than air, for example, process gas or gas as a primary energy source for heating purposes.
  • the gas is compressed by means of a compressor, which is driven by a drive device, to be either stored or forwarded.
  • an exhaust gas in particular CO2-containing exhaust gas, which is compressed by means of a compressor and stored in a memory, in particular underground storage, the present invention can be applied according to one embodiment.
  • Compression medium may have a high temperature after its compression, which requires a cooling of the compression medium. This cooling is particularly important in the compression of flammable or flammable gases.
  • the compressor by means of a
  • Diesel engine is driven, provides a particularly simple solution, by means of the diesel engine at the same time to drive a fan and its cooling air flow to cool the compression medium to use.
  • the problem here is that the fan always rotates in proportion to the speed of the diesel engine and thus the generated cooling air flow is not optimal to the actual cooling capacity
  • CONFIRMATION COPY adapted, since this depends on different boundary conditions. This leads on the one hand to unnecessarily high fuel consumption of the diesel engine, namely, when the fan generates an unnecessarily large flow of cooling air, and on the other hand carries the risk of insufficient cooling in
  • the present invention is based on the object, a
  • the solution according to the invention should also be easily retrofitted to existing systems, be simple and reliable in design, and largely dispense with new external control systems and energy sources.
  • the compression device according to the invention which is designed in particular as a mobile device, has a drive device and one of the Drive device driven compressor, which is a gaseous
  • the drive device is designed, for example, as an internal combustion engine, in particular as a diesel engine.
  • gaseous compression medium is in particular a gas other than air, for example, process gas or fuel gas, in particular methane gas, a methane gas mixture, natural gas or natural gas mixture.
  • the compression device according to the invention further comprises a cooling device comprising at least one fan wheel, which cools the compression medium.
  • a cooling device comprising at least one fan wheel, which cools the compression medium.
  • the fan wheel is rotationally driven by means of a drive connection from the drive device, which also drives the compressor, or an additionally provided second drive device, so that it generates a cooling air flow.
  • the cooling air flow cools the compression medium directly or via a component which is in heat-transmitting connection with the compression medium, for example a component through which the compression medium flows
  • a hydrodynamic coupling is arranged in the drive connection between the drive device or the second drive device and the fan wheel, via which the fan wheel
  • Such a hydrodynamic coupling comprises, as is known to those skilled in the art, an impeller and a turbine wheel, which together form a toroidal working space in which a working medium can be introduced in order to hydrodynamically transmit drive power from the impeller to the turbine wheel.
  • the hydrodynamic coupling is free of a stator and has only a single impeller and a single turbine wheel.
  • the drive power transmission of the hydrodynamic coupling and thus the rotational speed of the fan wheel can be changed during operation of the hydrodynamic coupling, that the hydrodynamic coupling is pressurized with a control pressure medium.
  • the pressurization with the control pressure medium can be a more or less strong
  • Throttling element in the circulation flow of the working fluid in the working space, thereby more or less disturbing the circulation flow, wherein the
  • the compression medium is now the same
  • Control pressure medium as which the compression medium is used, is advantageously such temperature-dependent that the working space is filled more with working fluid or the throttle element is increasingly removed from the circulation flow in the working space, the higher the temperature of the compression medium, so with increasing temperature of the compression medium the fan wheel rotates with increasing speed and generates a correspondingly increasingly larger flow of cooling air.
  • the compression medium only as
  • Control pressure medium pressure source is used and the actual size of the applied to the hydrodynamic coupling control pressure by a control valve or control valve in a compressed gas line from the pressure side of Compressor is set to the hydrodynamic coupling.
  • no control or regulating member is provided in the compressed gas line, and the applied to the hydrodynamic coupling control pressure of the control pressure medium is proportional to or approximately equal to the compression medium pressure in the compressor or on the
  • a reservoir for working fluid is provided, which is not located in the working space
  • This storage space can now be dimensioned such that it forms an air space or gas space above a liquid level of the working medium, which is in particular oil or water.
  • This gas space can now be pressurized with the pressure of the compression medium, for example via said pressure gas line to the control valve, either by the compression medium in this gas space, the working medium level is directly touching, introduced, or by a displacement in the reservoir, in particular the gas space thereof, is produced by means of the compression medium, which is however separated from the working medium or the gas space or a portion of the gas space via a gas-tight displaceable and / or flexible element, such as a piston or a membrane.
  • Control pressure medium or compression medium the more working fluid is displaced from the storage room into the working space.
  • the hydrodynamic coupling may comprise a dynamic pressure pump, which in such a way in the working space or connected to the working space side room of the hydrodynamic coupling, in which working fluid flows from the working space protrudes, that before Mouth of the dynamic pressure pump by the operation of
  • Working room or the adjoining room is pumped out into the closed external working medium circuit.
  • the storage space may, for example, be arranged annularly within the hydrodynamic coupling outside the working space around it. According to a first embodiment of the storage room runs with. Especially advantageous However, it is when the storage space is stationary, whereas the working space forming paddle wheels of the hydrodynamic coupling
  • Pump and turbine rotate radially within the reservoir, but advantageously separated by a wall, so that the working fluid contained in the reservoir and in particular the compression medium is not swirled by the rotating blade wheels.
  • control valve which is advantageously provided in the compressed gas line between the pressure side of the compressor and the storage space, is advantageously designed such that it has a venting position in which it
  • the drive device which is then designed in particular as a diesel engine, a main output and a Have power take-off, and the compressor can be connected in a drive connection to the main output, so that it is driven by this, and the fan can be connected in a drive connection to the power take-off, so that it is driven by this power take-off.
  • the power output via the main output is a multiple of the power output via the power take-off.
  • a gear ratio can be provided, so that the impeller of the
  • hydrodynamic coupling rotates faster or slower than the output shaft of the drive device. Additionally or alternatively, between the turbine of the hydrodynamic coupling and the fan a
  • Gear ratio can be provided so that the fan rotates faster or slower than the turbine wheel.
  • One or both gear ratios are advantageously designed as purely mechanical connections, for example by a gear pair, in particular a spur gear.
  • the compression medium may be separated from the working medium in a pressure-tight manner, for example by a displaceable and / or flexible one
  • Element between the leading the compression medium area and the working medium leading area especially in the storage room.
  • measures may be provided to reduce the concentration of the compression medium in the working medium leading areas, in particular, the air can flow.
  • the Workspace are constantly flushed with air, especially fresh air to rinse out possibly penetrated compression medium.
  • hydrodynamic coupling in particular in the working space of the same, specifically by introducing the compression medium to increase, thereby the
  • the working medium of the hydrodynamic coupling for example oil, dissolves it in contact with the compression medium and transports it to another area where it is released again.
  • An inventive method which is carried out in particular with the compression device according to the invention described above, provides the fan by means of the drive device which drives the compressor, or by means of the additionally provided second drive means, so that it is circulated and generates a cooling air flow.
  • the fan wheel is driven by the drive device via a hydrodynamic coupling, and the speed of the fan wheel is determined by a power transmission of the hydrodynamic coupling
  • Control Druckmediumbeaufschlagung the hydrodynamic coupling controlled or regulated by the power transmission and thus the speed of the fan wheel is changed by changing the pressure of the control pressure medium.
  • the compression medium used as the control pressure medium and for this purpose the hydrodynamic coupling for example, the previously described pantry, fed.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first possible
  • Embodiment of the invention an embodiment according to the figure 1 with an additionally provided permanent flushing of the hydrodynamic coupling with air to an impermissible concentration of
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment according to the invention
  • Compression device with a drive device 1, for example in the form of a diesel engine, shown.
  • the drive device 1 drives via a
  • Main output 6 a compressor 2 and a power take-off 7, a fan 3 at.
  • the rotationally driving connection between the power take-off 7 and the fan 3 is formed by a drive connection 4, which is guided via a hydrodynamic coupling 5.
  • a gear stage is provided in each case in the drive connection 4 in the direction of the drive power flow in front of and behind the hydrodynamic coupling 5, in the embodiment shown by a respective belt drive.
  • the hydrodynamic coupling 5 has an impeller 8 and a turbine wheel 9, which together form a work space 10 which can be filled with working medium. Furthermore, in the hydrodynamic coupling 5, a peripheral side space 19 is provided, the filling state of which correlates with the filling state of the working space 10. For example, the adjoining space 19 may be positioned axially adjacent to the working space 10, as shown.
  • a storage space 11 is positioned with a ring shape.
  • the storage space 11 does not run with the impeller 8 and the turbine wheel 9, but is held stationary in a housing.
  • Working medium circuit 12 is provided, in which the working fluid is cooled.
  • the working fluid exits through a working space outlet 13 from the hydrodynamic coupling, flows through a radiator 14, then a diaphragm 18 and finally through a working space inlet 15 back into the Working space 10 of the hydrodynamic coupling 5.
  • the closed working medium circuit 12 can be led out completely from the hydrodynamic coupling 5 or the compression device, for example, if the radiator 14 is positioned separately therefrom.
  • Compressed gas line 16 is connected, via which the compression medium can be introduced pressurized into the reservoir 11, thereby more or less working fluid from the reservoir 11 into the external
  • Connecting line 20 may be provided outside or inside the hydrodynamic coupling 5, the latter in particular in the form of a formed in the hydrodynamic coupling 5 channel.
  • a second connecting line 22 is provided which the bearings with the
  • closed working medium circuit 12 connects here via a connection point 23 in the region of the connection point 21.
  • a control valve 17 is provided to vary the transmitted into the reservoir 11 control pressure or the pressure of the introduced into the reservoir 11 compression medium.
  • the control valve 17 is designed, for example, as a steadily regulating valve.
  • the control valve 17 is designed as a controlled or controlled way slider, with a first position in which the vent line 24 is pressure-tightly separated from the compressed gas line 16 and a conductive connection between the compressor 2 and its
  • the hydrodynamic coupling 5 has a dynamic pressure pump 26, before the mouth of which forms a dynamic pressure during operation of the hydrodynamic coupling 5 due to the rotation of the impeller 8 and the turbine wheel 9, by means of which the working fluid from the working chamber 10 and Here is pumped directly from the side room 19 in and through the external closed circuit 12.
  • a dynamic pressure pump is not mandatory.
  • another pump may be provided instead of the dynamic pressure pump.
  • Air filters may be provided in the supply air line 27 and the exhaust air line 25.
  • connection point 23 was maintained for the connection line 22 for lubricating the bearings of the hydrodynamic coupling 5 behind the radiator 14.
  • the positioning of the connection points 21, 23 could also be reversed or otherwise designed.
  • oxygen-containing air is introduced by introducing the compression medium from the hydrodynamic coupling 5 and their working space 10 displaced to prevent the formation of an ignitable mixture.
  • the displaced oxygen-containing air and introduced compression medium can escape via the exhaust air line 25.
  • a pressure relief valve (not shown), in particular in the form of a check valve or another throttle body for generating an overpressure in the vented region of the hydrodynamic coupling 5 is provided in the exhaust air line 25, this overpressure can effectively prevent the oxygen-containing air from leaking , For example, in a seal, or penetrates via the exhaust duct 25 into the hydrodynamic coupling 5 or diffused, and the risk of the image end of an ignitable mixture is reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kompressionsvorrichtung mit einer Antriebseinrichtung; mit einem von der Antriebseinrichtung angetriebenen Kompressor, der ein gasförmiges Kompressionsmedium verdichtet; mit einer Kühleinrichtung, umfassend wenigstens ein Lüfterrad, welche das Kompressionsmedium kühlt; das Lüfterrad steht in einer Triebverbindung mit der Antriebseinrichtung oder einer zusätzlich vorgesehenen zweiten Antriebseinrichtung, um durch diese drehend angetrieben zu werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Triebverbindung eine hydrodynamische Kupplung angeordnet ist, über welche das Lüfterrad hydrodynamisch angetrieben wird, und die Antriebsleistungsübertragung der hydrodynamischen Kupplung durch Druckbeaufschlagen der hydrodynamischen Kupplung mit einem Steuerdruckmedium im Betrieb veränderbar ist, wobei das Kompressionsmedium zugleich das Steuerdruckmedium ist.

Description

VERDICHTER MIT EINEM DURCH EINE HYDRODYNAMISCHE KUPPLUNG ANGETRIEBENEN LÜFTER
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Kühlen eines mittels eines Kompressors verdichteten oder zu verdichtenden Kompressionsmediums gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
Kompressionsvorrichtungen und entsprechende Verfahren, wie sie die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform betrifft, kommen beispielsweise bei der Gasversorgung oder Gasspeicherung eines anderen Gases als Luft, beispielsweise Prozessgas oder Gas als Primärenergieträger für Heizzwecke zur Anwendung. Hierbei wird das Gas mittels eines Kompressors, der von einer Antriebseinrichtung angetrieben wird, verdichtet, um entweder gespeichert oder weitergeleitet zu werden. Auch bei der Speicherung eines Abgases, insbesondere CO2-haltigen Abgases, das mittels eines Kompressors verdichtet wird und in einem Speicher, insbesondere unterirdischem Speicher gespeichert wird, kann die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform angewendet werden.
Bei solchen Anwendungsfällen ist bekannt, dass das gasförmige
Kompressionsmedium nach seiner Verdichtung eine hohe Temperatur aufweisen kann, die eine Kühlung des Kompressionsmediums erfordert. Diese Kühlung ist insbesondere bei der Verdichtung entzündlicher beziehungsweise entflammbarer Gase wichtig. Insbesondere bei mobilen Anlagen, bei welchen der Kompressor mittels eines
Dieselmotors angetrieben wird, sieht eine besonders einfache Lösung vor, mittels des Dieselmotors zugleich ein Lüfterrad anzutreiben und dessen Kühlluftstrom zum Kühlen des Kompressionsmediums heranzuziehen. Problematisch hierbei ist, dass das Lüfterrad stets proportional zur Drehzahl des Dieselmotors umläuft und damit der erzeugte Kühlluftstrom nicht optimal an die tatsächliche Kühlleistung
BESTÄTIGUNGSKOPIE angepasst ist, da diese von verschiedenen Randbedingungen abhängt. Dies führt auf der einen Seite zu einem unnötig hohen Kraftstoffverbrauch des Dieselmotors, wenn nämlich das Lüfterrad einen unnötig großen Kühlluftstrom erzeugt, und birgt auf der anderen Seite die Gefahr einer unzureichenden Kühlung in
Betriebszuständen mit einer vergleichsweise kleinen Drehzahl des Dieselmotors oder beispielsweise bei hohen Umgebungstemperaturen.
Zum druckschriftlichen Stand der Technik wird auf die folgenden Dokumente verwiesen:
DE 10 2005 004 524 B3
DE 103 15 402 AI
DE 100 46 828 AI
WO 2006/061252 AI
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Kompressionsvorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen eines mittels eines Kompressors verdichteten oder zu verdichtenden Kompressionsmediums anzugeben, bei welchem die erzeugte Kühlleistung bedarfsgerecht angepasst ist. Die erfindungsgemäße Lösung soll sich zugleich auch bei bestehenden Anlagen leicht nachrüsten lassen, einfach und zuverlässig im Aufbau sein und weitgehend auf neue externe Steuersysteme und Energiequellen verzichten.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Kompressionsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Kompressionsvorrichtung, die insbesondere als mobile Einrichtung ausgeführt ist, weist eine Antriebseinrichtung und einen von der Antriebseinrichtung angetriebenen Kompressor auf, der ein gasförmiges
Kompressionsmedium verdichtet. Die Antriebseinrichtung ist beispielsweise als Verbrennungsmotor, insbesondere als Dieselmotor ausgeführt. Bei dem
gasförmigen Kompressionsmedium handelt es sich insbesondere um ein anderes Gas als Luft, beispielsweise Prozessgas oder Brenngas, insbesondere Methangas, ein Methangasgemisch, Erdgas oder Erdgasgemisch.
Die erfindungsgemäße Kompressionsvorrichtung weist ferner eine Kühleinrichtung auf, umfassend wenigstens ein Lüfterrad, welche das Kompressionsmedium kühlt. In der Regel wird die Kühlung des Kompressionsmedium nach seiner Verdichtung, demnach auf der Druckseite des Kompressors stattfinden.
Das Lüfterrad wird mittels einer Triebverbindung von der Antriebseinrichtung, welche auch den Kompressor antreibt, oder einer zusätzlich vorgesehenen zweiten Antriebseinrichtung drehend angetrieben, sodass es einen Kühlluftstrom erzeugt. Der Kühlluftstrom kühlt das Kompressionsmedium unmittelbar oder über ein mit dem Kompressionsmedium in wärmeübertragender Verbindung stehendes Bauteil, beispielsweise einen vom Kompressionsmedium durchströmten, mit dem
Kühlluftstrom beaufschlagten Wärmetauscher.
Erfindungsgemäß ist in der Triebverbindung zwischen der Antriebseinrichtung beziehungsweise der zweiten Antriebseinrichtung und dem Lüfterrad eine hydrodynamische Kupplung angeordnet, über welche das Lüfterrad
hydrodynamisch angetrieben wird. Eine solche hydrodynamische Kupplung umfasst, wie dem Fachmann bekannt ist, ein Pumpenrad und ein Turbinenrad, die miteinander torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, in welchen ein Arbeitsmedium einbringbar ist, um Antriebsleistung hydrodynamisch vom Pumpenrad auf das Turbinenrad zu übertragen. Vorteilhaft ist die hydrodynamische Kupplung frei von einem Leitrad und weist ausschließlich ein einziges Pumpenrad und ein einziges Turbinenrad auf. Erfindungsgemäß ist nun die Antriebsleistungsübertragung der hydrodynamischen Kupplung und damit die Drehzahl des Lüfterrads dadurch im Betrieb der hydrodynamischen Kupplung veränderbar, dass die hydrodynamische Kupplung mit einem Steuerdruckmedium druckbeaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung mit dem Steuerdruckmedium kann dabei ein mehr oder minder starkes
Verdrängen von Arbeitsmedium in oder aus dem Arbeitsraum bewirken oder zusätzlich oder alternativ das mehr oder minder starke Einbringen eines
Drosselelementes in die Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum, um dadurch die Kreislaufströmung mehr oder minder zu stören, wobei die
Verschiebung des Drosselelementes durch die Steuerdruckmediumbeaufschlagung bewirkt wird. Je weiter das Drosselelement in die Kreislaufströmung eingebracht ist, desto stärker wird die Kreislaufströmung im Arbeitsraum gestört und desto geringer ist die übertragene Antriebsleistung.
Erfindungsgemäß ist nun das Kompressionsmedium zugleich das
Steuerdruckmedium.
Die Beaufschlagung der hydrodynamischen Kupplung mit dem
Steuerdruckmedium, als welches das Kompressionsmedium herangezogen wird, erfolgt vorteilhaft derart temperaturabhängig, dass der Arbeitsraum umso stärker mit Arbeitsmedium befüllt wird beziehungsweise das Drosselelement zunehmend weiter aus der Kreislaufströmung im Arbeitsraum entfernt wird, je höher die Temperatur des Kompressionsmediums ist, sodass mit zunehmender Temperatur des Kompressionsmediums das Lüfterrad mit zunehmender Drehzahl umläuft und einen entsprechend zunehmend größeren Kühlluftstrom erzeugt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Kompressionsmedium nur als
Steuerdruckmediumdruckquelle verwendet wird und die tatsächliche Größe des auf die hydrodynamische Kupplung aufgebrachten Steuerdruckes durch ein Steuerventil oder Regelventil in einer Druckgasleitung von der Druckseite des Kompressors zu der hydrodynamischen Kupplung eingestellt wird. Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform ist in der Druckgasleitung kein Steuer- oder Regelorgan vorgesehen, und der auf die hydrodynamische Kupplung aufgebrachte Steuerdruck des Steuerdruckmediums ist proportional zu oder annähernd gleich dem Kompressionsmediumdruck im Kompressor beziehungsweise auf der
Druckseite des Kompressors.
Bevorzugt ist innerhalb der hydrodynamischen Kupplung oder außerhalb der hydrodynamischen Kupplung, dieser jedoch zugeordnet, ein Vorratsraum für Arbeitsmedium vorgesehen, welcher das nicht im Arbeitsraum befindliche
Arbeitsmedium aufnimmt Dieser Vorratsraum kann nun derart dimensioniert sein, dass er oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels des Arbeitsmediums, welches insbesondere Öl oder Wasser ist, einen Luftraum beziehungsweise Gasraum ausbildet. Dieser Gasraum kann nun mit dem Druck des Kompressionsmediums, beispielsweise über die genannte Druckgasleitung mit dem Steuerventil druckbeaufschlagt werden, entweder indem das Kompressionsmedium in diesen Gasraum, den Arbeitsmediumspiegel unmittelbar berührend, eingeleitet wird, oder indem eine Verdrängung in dem Vorratsraum, insbesondere dem Gasraum desselben, mittels des Kompressionsmediums erzeugt wird, das jedoch vom Arbeitsmedium beziehungsweise dem Gasraum oder einem Teil des Gasraums über ein gasdichtes verschiebbares und/oder flexibles Element, beispielsweise einen Kolben oder eine Membran, getrennt ist.
Je stärker die Druckbeaufschlagung des Vorratsraumes mit dem
Steuerdruckmedium beziehungsweise Kompressionsmedium ist, desto mehr Arbeitsmedium wird aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum verdrängt.
Umgekehrt, wenn die Druckbeaufschlagung des Vorratsraums reduziert wird, kann Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum zurück in den Vorratsraum strömen und dadurch den Arbeitsraum zunehmend entleeren. Von Vorteil ist es, wenn die arbeitsmediumleitende Verbindung zwischen dem Vorratsraum und dem Arbeitsraum nicht direkt ausgeführt ist, sondern ein geschlossener (externer) Arbeitsmediumkreislauf von einem Arbeitsraumaustritt, insbesondere über einen Kühler zu einem Arbeitsraumeintritt vorgesehen ist, in welchem das aus dem Arbeitsraum austretende Arbeitsmedium insbesondere über den Kühler zurück in den Arbeitsraum über den Arbeitsraumeintritt gepumpt wird, und der Vorratsraum außerhalb des Arbeitsraumes arbeitsmediumleitend am geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf, beispielsweise hinter dem Kühler mündend, angeschlossen ist. Somit findet kein Arbeitsmediumaustausch unmittelbar zwischen dem Arbeitsraum und dem Vorratsraum statt, sondern das Arbeitsmedium aus dem Vorratsraum wird in den geschlossenen (externen) Arbeitsmediumkreislauf außerhalb des Arbeitsraums eingeleitet und vorteilhaft an derselben Stelle auch abgezogen, sodass insbesondere nur eine einzige
arbeitsmediumleitende Verbindung zwischen dem Vorratsraum und dem
Arbeitsraum vorgesehen werden muss.
Um eine erzwungene Strömung in dem geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf außerhalb des Arbeitsraumes aufrechtzuerhalten, kann die hydrodynamische Kupplung eine Staudruckpumpe umfassen, welche derart in den Arbeitsraum oder einen mit dem Arbeitsraum verbundenen Nebenraum der hydrodynamischen Kupplung, in welchen Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum strömt, hineinragt, dass vor der Mündung der Staudruckpumpe durch den Betrieb der
hydrodynamischen Kupplung, insbesondere durch die Drehung der Schaufelräder, ein Staudruck erzeugt wird, mittels welchem das Arbeitsmedium aus dem
Arbeitsraum beziehungsweise dem Nebenraum heraus in den geschlossenen externen Arbeitsmediumkreislauf gepumpt wird.
Der Vorratsraum kann beispielsweise ringförmig innerhalb der hydrodynamischen Kupplung außerhalb des Arbeitsraumes um diesen herum angeordnet sein. Gemäß einer ersten Ausführungsform läuft der Vorratsraum mit um. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Vorratsraum stationär ausgeführt ist, wohingegen die den Arbeitsraum ausbildenden Schaufelräder der hydrodynamischen Kupplung
(Pumpenrad und Turbinenrad) radial innerhalb des Vorratsraumes umlaufen, vorteilhaft jedoch abgetrennt durch eine Wandung, sodass das im Vorratsraum befindliche Arbeitsmedium und insbesondere Kompressionsmedium nicht durch die umlaufenden Schaufelräder verwirbelt wird.
Das Steuerventil, das vorteilhaft in der Druckgasleitung zwischen der Druckseite des Kompressors und dem Vorratsraum vorgesehen ist, ist vorteilhaft derart gestaltet, dass es eine Entlüftungsstellung aufweist, in welcher es die
Druckgasleitung in Richtung des Kompressors druckdicht absperrt, sodass kein Druckgas aus dem Kompressor beziehungsweise einem diesem nachgeschalteten Druckgasspeicher entweichen kann, und die Druckgasleitung in Richtung des Vorratsraumes teilweise oder vollständig entlüftet, sodass der Druck im
Vorratsraum entsprechend absinkt und Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum zurückströmt, letzteres vorteilhaft über den beschriebenen geschlossenen externen Arbeitsmediumkreislauf. In einer zweiten Schaltstellung kann dann das Steuerventil die Entlüftung unterbrechen und das
Kompressionsmedium als Steuerdruckmedium in Richtung des Vorratsraumes durchlassen.
In Betracht kommt grundsätzlich auch, den Arbeitsraum selbst mit dem
Steuerdruckmedium beziehungsweise dem Kompressionsmedium zu
beaufschlagen - mit oder ohne verschiebbaren und/oder flexiblen Element der zuvor beschriebenen Art -, um Arbeitsmedium mit zunehmendem Druck aus dem Arbeitsraum zu verdrängen.
Um eine besonders kompakte und gemäß einer Ausführungsform auch mobile Kompressionsvorrichtung zu erreichen, kann die Antriebseinrichtung, die dann insbesondere als Dieselmotor ausgeführt ist, einen Hauptabtrieb und einen Nebenabtrieb aufweisen, und der Kompressor kann in einer Triebverbindung am Hauptabtrieb angeschlossen sein, sodass er über diesen angetrieben wird, und das Lüfterrad kann in einer Triebverbindung am Nebenabtrieb angeschlossen sein, sodass es über diesen Nebenabtrieb angetrieben wird. Vorteilhaft beträgt die über den Hauptabtrieb abgegebene Leistung ein Vielfaches der über den Nebenabtrieb abgegebenen Leistung. Ferner kann beispielsweise der Hauptabtrieb auf einer Seite der Antriebseinrichtung, insbesondere auf einer Stirnseite des
Verbrennungsmotors, und der Nebenabtrieb auf einer entgegengesetzten Seite der Antriebseinrichtung, insbesondere der zweiten Stirnseite des
Verbrennungsmotors positioniert sein.
Zwischen der Antriebseinrichtung und der hydrodynamischen Kupplung kann eine Getriebeübersetzung vorgesehen sein, sodass das Pumpenrad der
hydrodynamischen Kupplung schneller oder langsamer als die Abtriebswelle der Antriebseinrichtung umläuft. Zusätzlich oder alternativ kann auch zwischen dem Turbinenrad der hydrodynamischen Kupplung und dem Lüfterrad eine
Getriebeübersetzung vorgesehen sein, sodass das Lüfterrad schneller oder langsamer als das Turbinenrad umläuft. Eine oder beide Getriebeübersetzungen sind vorteilhaft als rein mechanische Verbindungen ausgeführt, beispielsweise durch ein Zahnradpaar, insbesondere eine Stirnradstufe.
Um die Entstehung eines zündfähigen Gemisches in der hydrodynamischen Kupplung, insbesondere im Arbeitsraum derselben sicher auszuschließen, kann, wie dargestellt, das Kompressionsmedium druckdicht vom Arbeitsmedium abgetrennt sein, beispielsweise durch ein verschiebbares und/oder flexibles
Element zwischen dem das Kompressionsmedium führenden Bereich und dem das Arbeitsmedium führenden Bereich, insbesondere im Vorratsraum. Alternativ oder zusätzlich können auch Maßnahmen vorgesehen sein, um die Konzentration des Kompressionsmediums in den arbeitsmediumführenden Bereichen, in die insbesondere auch Luft einströmen kann, zu verringern. Beispielsweise kann der Arbeitsraum ständig mit Luft, insbesondere Frischluft gespült werden, um möglicherweise eingedrungenes Kompressionsmedium auszuspülen. Alternativ ist es auch möglich, die Konzentration des Kompressionsmediums in der
hydrodynamischen Kupplung, insbesondere im Arbeitsraum derselben, gezielt durch Einleiten des Kompressionsmediums zu erhöhen, um dadurch den
Sauerstoffgehalt zu verringern. Auch hierdurch kann die Entstehung eines zündfähigen Gemisches verhindert werden, wobei zu beachten ist, dass unter Umständen das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Kupplung, beispielsweise Öl, bei einer Berührung mit dem Kompressionsmedium dieses löst und in einen anderen Bereich transportiert, an dem es wieder freigesetzt wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren, das insbesondere mit der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Kompressionsvorrichtung ausgeführt wird, sieht vor, das Lüfterrad mittels der Antriebseinrichtung, die auch den Kompressor antreibt, oder mittels der zusätzlich vorgesehenen zweiten Antriebseinrichtung anzutreiben, sodass es in Umlauf versetzt wird und einen Kühlluftstrom erzeugt. Das
Kompressionsmedium oder ein mit diesem in wärmeübertragender Verbindung stehendes Bauteil, beispielsweise ein Wärmeüberträger, der von dem
Kompressionsmedium durchströmt und von dem Kühlluftstrom umströmt wird oder umgekehrt, wird mit dem Kühlluftstrom beaufschlagt, um Wärme aus dem Kompressionsmedium abzuführen, wobei durch die Zwangsbeaufschlagung mit dem Kühlluftstrom in der Regel eine erzwungene Konvektion beispielsweise an der Oberfläche des Wärmeüberträgers stattfindet. Das Lüfterrad wird von der Antriebseinrichtung über eine hydrodynamische Kupplung angetrieben, und die Drehzahl des Lüfterrades wird durch eine die Leistungsübertragung der hydrodynamischen Kupplung bestimmende
Steuerdruckmediumbeaufschlagung der hydrodynamischen Kupplung gesteuert oder geregelt, indem durch Ändern des Druckes des Steuerdruckmediums die Leistungsübertragung und damit die Drehzahl des Lüfterrades geändert wird. Erfindungsgemäß wird als Steuerdruckmedium das Kompressionsmedium verwendet und zu diesem Zweck der hydrodynamischen Kupplung, beispielsweise dem zuvor beschriebenen Vorratsraum, zugeführt.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten möglichen
Ausführungsform der Erfindung; eine Ausführungsform gemäß der Figur 1 mit einer zusätzlich vorgesehenen permanenten Durchspülung der hydrodynamischen Kupplung mit Luft, um eine unzulässige Konzentration des
Kompressionsmediums zu vermeiden; eine Ausführungsform ähnlich jener der Figur 2, jedoch mit einer gezielten Konzentration von Kompressionsmedium in der hydrodynamischen Kupplung, um Luft und damit Sauerstoff aus dieser zu verdrängen.
In der Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäß ausgeführte
Kompressionsvorrichtung mit einer Antriebseinrichtung 1, beispielsweise in Form eines Dieselmotors, dargestellt. Die Antriebseinrichtung 1 treibt über einen
Hauptabtrieb 6 einen Kompressor 2 und über einen Nebenabtrieb 7 ein Lüfterrad 3 an. Die drehantreibende Verbindung zwischen dem Nebenabtrieb 7 und dem Lüfterrad 3 wird durch eine Triebverbindung 4 gebildet, welche über eine hydrodynamische Kupplung 5 geführt ist. Vorliegend ist in der Triebverbindung 4 in Richtung des Antriebsleistungsflusses vor und hinter der hydrodynamischen Kupplung 5 jeweils eine Getriebestufe vorgesehen, im gezeigten Ausführungsbeispiel durch jeweils einen Riemenantrieb gebildet. Selbstverständlich kommen auch andere
Getriebestufen oder eine Ausführungsform ohne Getriebestufen in Betracht.
Durch die Wahl der Durchmesser der Riemenscheiben läuft im vorliegenden Ausführungsbeispiel die hydrodynamische Kupplung mit der Drehzahl des
Nebenabtriebs 7 um, wohingegen das Lüfterrad 3 gegenüber der
hydrodynamischen Kupplung 5 ins Langsame übersetzt ist.
Die hydrodynamische Kupplung 5 weist ein Pumpenrad 8 und ein Turbinenrad 9 auf, die gemeinsam einen mit Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraum 10 ausbilden. Ferner ist in der hydrodynamischen Kupplung 5 ein umlaufender Nebenraum 19 vorgesehen, dessen Füllungszustand mit dem Füllungszustand des Arbeitsraumes 10 korreliert. Der Nebenraum 19 kann beispielsweise, wie gezeigt, axial neben dem Arbeitsraum 10 positioniert sein.
Radial außerhalb des Arbeitsraumes 10 und vorliegend auch radial außerhalb des Nebenraumes 19 ist ein Vorratsraum 11 mit einer Ringform positioniert. Der Vorratsraum 11 läuft nicht mit dem Pumpenrad 8 und dem Turbinenrad 9 um, sondern ist stationär in einem Gehäuse gehalten.
Zur Kühlung des Arbeitsmediums ist ein externer geschlossener
Arbeitsmediumkreislauf 12 vorgesehen, in welchem das Arbeitsmedium gekühlt wird. Hierzu tritt das Arbeitsmedium über einen Arbeitsraumaustritt 13 aus der hydrodynamischen Kupplung aus, durchströmt einen Kühler 14, anschließend eine Blende 18 und schließlich durch einen Arbeitsraumeintritt 15 zurück in den Arbeitsraum 10 der hydrodynamischen Kupplung 5. Der geschlossene Arbeitsmediumkreislauf 12 kann dabei vollständig aus der hydrodynamischen Kupplung 5 beziehungsweise der Kompressionsvorrichtung herausgeführt sein, wenn beispielsweise der Kühler 14 getrennt hiervon positioniert ist.
Selbstverständlich ist jedoch auch ein Anbau oder Einbau des Kühlers 14 an der hydrodynamischen Kupplung 5 oder in der hydrodynamischen Kupplung 5 möglich, sodass dann entsprechend einige der genannten Leitungen oder alle Leitungen innerhalb der hydrodynamischen Kupplung 5 geführt werden. An der Druckseite des Kompressors 2 und an dem Vorratsraum 11 ist eine
Druckgasleitung 16 angeschlossen, über welche das Kompressionsmedium in den Vorratsraum 11 druckbeaufschlagt eingebracht werden kann, um hierdurch mehr oder weniger Arbeitsmedium aus dem Vorratsraum 11 in den externen
geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf 12 zu verdrängen, siehe die
Verbindungsleitung, hier die einzige Verbindungsleitung 20 zwischen dem
Vorratsraum 11 und dem Anschlusspunkt 21 an den geschlossenen
Arbeitsmediumkreislauf 12 zwischen dem Kühler 14 und der Blende 18. Die
Verbindungsleitung 20 kann außerhalb oder innerhalb der hydrodynamischen Kupplung 5 vorgesehen sein, letzteres insbesondere in Form eines in der hydrodynamischen Kupplung 5 ausgebildeten Kanals.
Zur Schmierung der Lager der hydrodynamischen Kupplung 5 ist ferner "eine zweite Verbindungsleitung 22 vorgesehen, welche die Lager mit dem
geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf 12 hier über einen Anschlusspunkt 23 im Bereich des Anschlusspunktes 21 verbindet.
In der Druckgasleitung 16 ist ein Steuerventil 17 vorgesehen, um den in den Vorratsraum 11 übertragenen Steuerdruck beziehungsweise den Druck des in den Vorratsraum 11 eingeleiteten Kompressionsmediums zu variieren. Das Steuerventil 17 ist beispielsweise als stetigregelndes Ventil ausgeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steuerventil 17 als gesteuerter oder geregelter Wegschieber ausgeführt, mit einer ersten Stellung, in welcher die Entlüftungsleitung 24 von der Druckgasleitung 16 druckdicht getrennt ist und eine leitende Verbindung zwischen dem Kompressor 2 beziehungsweise dessen
Druckseite und dem Vorratsraum 11 hergestellt ist, und einer zweiten Stellung, in welcher der Vorratsraum 11 druckdicht vom Kompressor 2 abgetrennt und eine strömungsleitende Verbindung zwischen der Entlüftungsleitung 24 und der Druckgasleitung 16 hergestellt ist.
Im in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die hydrodynamische Kupplung 5 eine Staudruckpumpe 26 auf, vor deren Mündung sich im Betrieb der hydrodynamischen Kupplung 5 aufgrund der Drehung des Pumpenrades 8 und des Turbinenrades 9 ein Staudruck ausbildet, mittels welchem das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 10 beziehungsweise hier unmittelbar aus dem Nebenraum 19 in den und durch den externen geschlossenen Kreislauf 12 gepumpt wird. Das Ausführen einer solchen Staudruckpumpe ist nicht zwingend. Auch kann anstelle der Staudruckpumpe eine andere Pumpe vorgesehen sein. In der Figur 2, welche einen Teilbereich der Figur 1 schematisch vereinfacht darstellt, sind eine Zuluftleitung 27 und eine Abluftleitung 25 gezeigt. Mittels dieser beiden Leitungen 27, 25 wird ein andauernder Luftdurchsatz durch die hydrodynamische Kupplung 5 beziehungsweise deren Arbeitsraum 10 ermöglicht, um in die hydrodynamische Kupplung 5 beziehungsweise in den Arbeitsraum 10 transportiertes gasförmiges Kompressionsmedium, das beispielsweise ein Erdgas ist, auszuspülen und die Bildung eines zündfähigen Gemisches zu vermeiden. In der Zuluftleitung 27 und der Abluftleitung 25 können Luftfilter vorgesehen sein.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 ist gemäß der Figur 2 der Anschlusspunkt 21 der Verbindungsleitung 20 zwischen dem Vorratsraum 11 und dem externen geschlossenen Kreislauf 12 in Strömungsrichtung des
Arbeitsmediums vor dem Kühler 14 positioniert, wohingegen der Anschlusspunkt 23 für die Verbindungsleitung 22 zur Schmierung der Lager der hydrodynamischen Kupplung 5 hinter dem Kühler 14 beibehalten wurde. Selbstverständlich könnte die Positionierung der Anschlusspunkte 21, 23 auch umgekehrt oder noch anders gestaltet sein.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 mündet die Entlüftungsleitung 24 abweichend von den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 2 nicht in der Umgebung, sondern in der hydrodynamischen Kupplung 5, insbesondere in deren Arbeitsraum 10. Hierdurch wird sauerstoffhaltige Luft durch Einbringen des Kompressionsmediums aus der hydrodynamischen Kupplung 5 beziehungsweise deren Arbeitsraum 10 verdrängt, um die Entstehung eines zündfähigen Gemisches zu verhindern. Selbstverständlich könnte auch von einer anderen Stelle aus Kompressionsmedium in die hydrodynamische Kupplung 5 beziehungsweise deren Arbeitsraum 10 zur Verdrängung von sauerstoffhaltiger Luft eingeführt werden.
Die verdrängte sauerstoffhaltige Luft und eingebrachtes Kompressionsmedium können über die Abluftleitung 25 entweichen. Wenn in der Abluftleitung 25 ein Überdruckventil (nicht dargestellt), insbesondere in Form eines Rückschlagventils oder ein anderes Drosselorgan zur Erzeugung eines Überdrucks im entlüfteten Bereich der hydrodynamischen Kupplung 5 vorgesehen ist, kann durch diesen Überdruck wirkungsvoll verhindert werden, dass sauerstoffhaltige Luft über eine undichte Stelle, beispielsweise in einer Dichtung, oder über die Abluftleitung 25 in die hydrodynamische Kupplung 5 eindringt oder eindiffundiert, und die Gefahr des Bildends eines zündfähigen Gemisches wird vermindert.

Claims

Patentansprüche
1. Kompressionsvorrichtung
1.1 mit einer Antriebseinrichtung (1);
1.2 mit einem von der Antriebseinrichtung (1) angetriebenen Kompressor (2), der ein gasförmiges Kompressionsmedium verdichtet;
1.3 mit einer Kühleinrichtung, umfassend wenigstens ein Lüfterrad (3), welche das Kompressionsmedium kühlt;
1.4 das Lüfterrad (3) steht in einer Triebverbindung (4) mit der
Antriebseinrichtung (1) oder einer zusätzlich vorgesehenen zweiten
Antriebseinrichtung, um durch diese drehend angetrieben zu werden;
dadurch gekennzeichnet, dass
1.5 in der Triebverbindung (4) eine hydrodynamische Kupplung (5) angeordnet ist, über welche das Lüfterrad (3) hydrodynamisch angetrieben wird, und
1.6 die Antriebsleistungsübertragung der hydrodynamischen Kupplung (5)
durch Druckbeaufschlagen der hydrodynamischen Kupplung (5) mit einem Steuerdruckmedium im Betrieb veränderbar ist, wobei
1.7 das Kompressionsmedium zugleich das Steuerdruckmedium ist.
2. Kompressionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1) ein Verbrennungsmotor, insbesondere
Dieselmotor ist.
3. Kompressionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1) einen Hauptabtrieb (6) und einen Nebenabtrieb (7) aufweist, wobei die über den Hauptabtrieb (6) abgegebene Leistung ein Vielfaches der über den Nebenabtrieb (7) abgegebenen Leistung beträgt, und der Kompressor (2) am Hauptabtrieb (6) und das Lüfterrad (3) am Nebenabtrieb (7) angeschlossen ist.
4. Kompressionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionsmedium ein anderes Gas als Luft ist.
5. Kompressionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (5) einen durch ein Pumpenrad (8) und ein Turbinenrad (9) gebildeten, mit Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraum (10) und einen außerhalb des Arbeitsraumes (10) angeordneten, mit dem Arbeitsraum (10) arbeitsmediumleitend
verbundenen Vorratsraum (11) zur Aufnahme des nicht im Arbeitsraum (10) befindlichen Arbeitsmediums aufweist, und das Arbeitsmedium im
Vorratsraum (11) durch das Steuerdruckmedium unmittelbar berührend oder mittelbar druckübertragend druckbeaufschlagt ist, um durch Variieren der Druckbeaufschlagung mehr oder weniger Arbeitsmedium aus dem Vorratsraum (11) in den Arbeitsraum (10) zu verdrängen.
6. Kompressionsvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (5) einen geschlossenen
Arbeitsmediumkreislauf (12) von einem Arbeitsraumaustritt (13),
insbesondere über einen Kühler (14) zu einem Arbeitsraumeintritt (15) aufweist, und der Vorratsraum (11) außerhalb des Arbeitsraumes (10) arbeitsmediumleitend am geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf (12) angeschlossen ist.
7. Kompressionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorratsraum (11) ringförmig außerhalb des Arbeitsraumes (10) um diesen herum erstreckt.
8. Kompressionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckgasleitung (16) an der Druckseite des Kompressors (12) und an dem Vorratsraum (11) angeschlossen ist, welche das Kompressionsmedium in den Vorratsraum (11) leitet, und in der Druckgasleitung (16) ein Steuerventil (17) zum Variieren des in den
Vorratsraum (11) übertragenen Steuerdruckes des Kompressionsmediums vorgesehen ist.
9. Kompressionsvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (17) eine Entlüftungsstellung aufweist, in welcher es die Druckgasleitung (16) in Richtung des Kompressors (2) druckdicht absperrt und die Druckgasleitung (16) in Richtung des Vorratsraumes (11) teilweise oder vollständig entlüftet.
10. Kompressionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (11) in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums im geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf (12) hinter dem Kühler (14) und insbesondere vor einer Drosselstelle, insbesondere in Form einer Blende (18), am geschlossenen Arbeitsmediumkreislauf (12) angeschlossen ist.
11. Verfahren zum Kühlen eines mittels eines Kompressors (2) verdichteten oder zu verdichtenden Kompressionsmediums mit den folgenden Schritten:
11.1 Drehantreiben eines Lüfterrades (3) mittels einer Antriebseinrichtung (1), um einen Kühlluftstrom zu erzeugen;
11.2 Beaufschlagen des Kompressionsmediums oder eines mit diesem in
wärmeübertragender Verbindung stehenden Bauteils mit dem
Kühlluftstrom, um Wärme aus dem Kompressionsmedium abzuführen; dadurch gekennzeichnet, dass
11.3 das Lüfterrad (3) von der Antriebseinrichtung (1) über eine
hydrodynamische Kupplung (5) angetrieben wird, und
11.4 die Drehzahl des Lüfterrades (3) durch Verändern einer die
Leistungsübertragung der hydrodynamischen Kupplung (5) bestimmenden Steuerdruckmediumbeaufschlagung der hydrodynamischen Kupplung (5) gesteuert wird, wobei
11.5 als Steuerdruckmedium das Kompressionsmedium verwendet wird und der hydrodynamischen Kupplung (5) zugeführt wird.
PCT/EP2011/002776 2010-06-07 2011-06-07 Verdichter mit einem durch eine hydrodynamische kupplung angetriebenen lüfter WO2011154120A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/504,153 US9267506B2 (en) 2010-06-07 2011-06-07 Compression device and method for cooling a compression medium
AU2011264119A AU2011264119B2 (en) 2010-06-07 2011-06-07 Compression device and method for cooling a compression medium
CN201180004913.5A CN102782332B (zh) 2010-06-07 2011-06-07 压缩装置和用于冷却压缩介质的方法
CA2778233A CA2778233C (en) 2010-06-07 2011-06-07 Compression device and method for cooling a compression medium
RU2012152645/06A RU2567527C2 (ru) 2010-06-07 2011-06-07 Компрессорное устройство и способ охлаждения сжимаемой среды

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010022849.4 2010-06-07
DE102010022849A DE102010022849B4 (de) 2010-06-07 2010-06-07 Kompressionsvorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Kompressionsmediums

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011154120A1 true WO2011154120A1 (de) 2011-12-15

Family

ID=44628404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/002776 WO2011154120A1 (de) 2010-06-07 2011-06-07 Verdichter mit einem durch eine hydrodynamische kupplung angetriebenen lüfter

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9267506B2 (de)
CN (1) CN102782332B (de)
AU (1) AU2011264119B2 (de)
CA (1) CA2778233C (de)
DE (1) DE102010022849B4 (de)
RU (1) RU2567527C2 (de)
WO (1) WO2011154120A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103867418B (zh) * 2014-03-31 2016-04-27 苏州汉纳机械有限公司 一种柴油机驱动的空压机系统
EP3248823B1 (de) * 2016-05-24 2018-08-01 C.R.F. Società Consortile per Azioni Kraftfahrzeugantriebsstrangeinheit mit einem system zur kühlung einer kupplungsvorrichtung
CN107091215B (zh) * 2017-06-19 2020-03-20 河北纳德机械有限公司 基于柴油机改装的空压机
RU201630U1 (ru) * 2020-10-08 2020-12-24 Общество с ограниченной ответственностью «Краснодарский Компрессорный завод» Компрессорная станция

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2414017A1 (de) * 1973-05-24 1974-12-12 Dynair Ltd Kuehlluftventilator, insbesondere fuer fahrzeug-brennkraftmaschinen
DE19702973A1 (de) * 1996-02-10 1997-08-14 Behr Gmbh & Co Flüssigkeitsreibungskupplung
DE19627618A1 (de) * 1996-07-09 1998-01-22 Mannesmann Sachs Ag Viskokupplung für einen Lüfter
DE10046828A1 (de) 2000-08-30 2002-03-28 Voith Turbo Kg Verfahren zur Steuerung der Leistungsaufnahme einer hydrodynamischen Kupplung durch Füllungsgradsteuerung und eine hydrodynamische Kupplung
WO2002099281A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-12 Volvo Lastvagnar Ab System for supply of compressed air and vehicle including a system for supply of compressed air
DE10315402A1 (de) 2003-04-04 2004-11-04 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Antriebsanlage und Verfahren zur Optimierung der Energiebereitstellung für ein Kühlsystem einer Antriebsanlage
DE102005004524B3 (de) 2005-01-31 2006-05-18 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische Maschine, zum Beispiel hydrodynamische Kupplung oder hydrodynamische Bremse
WO2006061252A1 (de) 2004-12-10 2006-06-15 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische kupplung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4408350C2 (de) * 1994-03-11 1995-08-31 Voith Turbo Kg Antriebseinheit und Verfahren zum Betreiben der Antriebseinheit
WO2004094833A1 (fr) * 2003-04-11 2004-11-04 Thermodyn Groupe moto-compresseur centrifuge
RU2281418C2 (ru) * 2004-11-23 2006-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" Компрессорная установка
DE102004059835A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln eines Druckluftversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs
US20070212236A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Robert Lew Turan Portable air/gas compressor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2414017A1 (de) * 1973-05-24 1974-12-12 Dynair Ltd Kuehlluftventilator, insbesondere fuer fahrzeug-brennkraftmaschinen
DE19702973A1 (de) * 1996-02-10 1997-08-14 Behr Gmbh & Co Flüssigkeitsreibungskupplung
DE19627618A1 (de) * 1996-07-09 1998-01-22 Mannesmann Sachs Ag Viskokupplung für einen Lüfter
DE10046828A1 (de) 2000-08-30 2002-03-28 Voith Turbo Kg Verfahren zur Steuerung der Leistungsaufnahme einer hydrodynamischen Kupplung durch Füllungsgradsteuerung und eine hydrodynamische Kupplung
WO2002099281A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-12 Volvo Lastvagnar Ab System for supply of compressed air and vehicle including a system for supply of compressed air
DE10315402A1 (de) 2003-04-04 2004-11-04 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Antriebsanlage und Verfahren zur Optimierung der Energiebereitstellung für ein Kühlsystem einer Antriebsanlage
WO2006061252A1 (de) 2004-12-10 2006-06-15 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische kupplung
DE102005004524B3 (de) 2005-01-31 2006-05-18 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische Maschine, zum Beispiel hydrodynamische Kupplung oder hydrodynamische Bremse

Also Published As

Publication number Publication date
AU2011264119B2 (en) 2015-06-11
AU2011264119A1 (en) 2012-06-21
DE102010022849B4 (de) 2012-05-03
CN102782332B (zh) 2016-01-20
US20130101388A1 (en) 2013-04-25
US9267506B2 (en) 2016-02-23
CA2778233C (en) 2018-03-27
CA2778233A1 (en) 2011-12-15
CN102782332A (zh) 2012-11-14
DE102010022849A1 (de) 2011-12-08
RU2567527C2 (ru) 2015-11-10
RU2012152645A (ru) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69010127T2 (de) Ausgleichskolben und Dichtungsanordnung.
DE102007018504B4 (de) Kühl- und Schmiermittelversorgungssystem eines Getriebes
DE102016105446A1 (de) Verdichter
EP2577082B1 (de) Hydrodynamische kupplung
DE2002762A1 (de) Gasturbine
DE1526457B1 (de) Aufgeladene Kolbenbrennkraftmaschine
DE102010022849B4 (de) Kompressionsvorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Kompressionsmediums
DE102007022189A1 (de) Regelbare Kühlmittelpumpe
DE1403953A1 (de) Kolbenverdichter
EP2559878A1 (de) Kühlsystem, insbesondere eines Kraftfahrzeuges
DE102018104093A1 (de) Fluidsystem mit einem Druckspeicher zur Anpressung von Scheibensätzen in einem stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebe; sowie stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe
DE102016003428B4 (de) Wärmepumpenanlage
DE102010038546A1 (de) Über einen Dampfkraftprozess antreibbare Kolbenmaschine
WO2014135559A1 (de) Kühlsystem, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE1956178B2 (de) Wellendrehvorrichtung, insbesondere für Turbinen
DE102016007949A1 (de) Verbesserung der Arbeitszahl bei Wärmepumpen aller Art mit kompakter Bauweise Motor, Verdichter, Turbine (statt Expansionventil ; Drossel) zur Drehenergie Rückgewinnung. eine Art Wärmetrafo
DE578786C (de) Fluessigkeitswechselgetriebe nach Art der Foettinger-Getriebe
DE2931953A1 (de) Ventilatorantrieb
DE102020003407A1 (de) Ringflüssigkeitsturbine einer Wärmepumpenanlage und Wärmepumpenanlage mit der Ringflüssigkeitsturbine
DE102017211033A1 (de) Verdichtereinrichtung und elektrische Maschine
DE1167966C2 (de) Abdichtungsvorrichtung zwischen einer Gasumwaelzpumpe und dem fluessigkeitsgefuellten elektrischen Antriebsmotor
DE664479C (de) Fluessigkeitskupplung
EP3124761A1 (de) Turbinenanlage
AT135918B (de) Flüssigkeitswechselgetriebe.
DE102011010403A1 (de) Kühlsystem

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180004913.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11731252

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2778233

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011264119

Country of ref document: AU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011264119

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20110607

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13504153

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012152645

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11731252

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1