(57)【要約】【課題】本発明の圧縮システムは、インバータ装置を小型化し圧縮ユニットと一体化することが可能な圧縮システムを提供することを目的とする。【解決手段】回転磁界に基づいてロータ１１２ａが軸線Ｏ回りに回転するモータ１１２と、ロータ１１２ａに接続されたシャフト１１１ａが軸線Ｏ回りに回転することによりインペラ１１１ｂによって流体を圧縮する圧縮機１１１と、これらモータ１１２及び圧縮機１１１を一体に収容する第一ケーシング１１３と、を有する圧縮ユニット１１と、スイッチング素子１２３としてＳｉＣ素子を有し、モータ１１２が回転磁界を生成するための電流をモータ１１２に供給するインバータ装置１２１と、内面にインバータ装置１２１が固定されて、第一ケーシング１１３に一体に固定された第二ケーシング１２２と、を有する電源ユニット１２と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2014128104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界に基づいてロータが軸線回りに回転するモータと、
前記ロータに接続されたシャフトが前記軸線回りに回転することによりインペラによって流体を圧縮する圧縮機と、
これらモータ及び圧縮機を一体に収容する第一ケーシングと、
を有する圧縮ユニットと、
スイッチング素子としてＳｉＣ素子を有し、前記モータが回転磁界を生成するための電流を前記モータに供給するインバータ装置と、
内面に前記インバータ装置が固定されて、前記第一ケーシングに一体に固定された第二ケーシングと、
を有する電源ユニットと、
を備えることを特徴とする圧縮システム。
【請求項２】
前記電源ユニットは、前記圧縮ユニットの前記モータに隣接するように前記軸線の径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮システム。
【請求項３】
前記電源ユニットは、前記圧縮ユニットの前記モータに隣接するように前記軸線上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮システム。
【請求項４】
前記インバータ装置は、前記第二ケーシング内における前記第一ケーシングと固定されている側の内面から離間し、かつ前記第二ケーシングの内面に前記スイッチング素子が接するように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮システム。
【請求項５】
前記第二ケーシングは、金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮システム。
【請求項６】
前記インバータ装置は、スイッチング動作によって交流電圧を直流電圧に変換するアクティブコンバータを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮システムであって、
サブシーシステムとして使用され、海水によって前記第二ケーシングを介して前記インバータ装置を冷却することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータと圧縮機とが一体となっている圧縮ユニットは、空気やガス等の気体を圧縮する圧縮機と、圧縮機を駆動させるモータとを有している。圧縮ユニットでは、圧縮機のケーシングから延在する回転軸と、モータのケーシングから同様に延在するモータの回転軸とが接続され、モータの回転が圧縮機に伝達される。このモータ及び圧縮機の回転軸は、複数の軸受により支持されることで安定して回転する。
【０００３】
圧縮ユニットは石油や天然ガス等の海底資源の採掘する海底生産システムであるサブシーシステムにも使用されている。サブシーシステムとして海底で使用される場合、圧縮ユニットを船で目的地まで搬送して海底に設置し、海上の船に配置した発電機やインバータ装置等を有する電力変換装置から電力を圧縮ユニットに供給している。
【０００４】
このような圧縮ユニットは、圧縮機とモータとを一体化することで圧縮ユニットの小型化を図っている。例えば、特許文献１では、圧縮ユニットとして、モータの回転軸とコンプレッサの回転軸とをハース・セレーションや継手ボルトを介して連結することで一体化して共通の筐体に収容し、かつ、二段及び三段のブリッジ電力変換器で構成された電力変換装置を用いる高速電動モータが開示されている。このような構成とすることで、小型化を図りながら大型モータを動作効率や信頼性を向上させて高速回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８５８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した圧縮ユニットは、電力変換器や圧縮機用の制御回路等の制御ユニットを電力変換装置として一体化しているだけでなく、圧縮機やモータ等の物理的部品も圧縮ユニットとして一体化している。そのため、電力変換装置と圧縮ユニットとをそれぞれ小型化を図っており電力変換装置と圧縮ユニットとは別の部品として設置されている。
【０００７】
ところで、電力変換装置の一部であるインバータ装置は、圧縮ユニットに変換した電力を供給している。インバータ装置は、圧縮ユニットの大型になればなるほど素子の耐圧・耐電流が上昇するため素子が大型化し、それに合わせて素子から生じる熱量も大きくなり冷却するためのヒートシンクも大型化してしまうことで、大型化してしまう。そのため、圧縮ユニットと一体することが難しく、電力変換装置として発電機等と共に船上に配置されている。
【０００８】
しかしながら、圧縮ユニットは、大型である場合が多く必要とする電力も大きいことから使用されるインバータ装置も大きくなってしまう。そのため、大型のインバータ装置では船上に配置できる数が限られてしまい、海底で使用できる圧縮ユニットの数も制限されてしまうという問題を有している。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、インバータ装置を小型化し圧縮ユニットと一体化することが可能な圧縮システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係る圧縮システムは、回転磁界に基づいてロータが軸線回りに回転するモータと、前記ロータに接続されたシャフトが前記軸線回りに回転することによりインペラによって流体を圧縮する圧縮機と、これらモータ及び圧縮機を一体に収容する第一ケーシングと、を有する圧縮ユニットと、スイッチング素子としてＳｉＣ素子を有し、前記モータが回転磁界を生成するための電流を前記モータに供給するインバータ装置と、内面に前記インバータ装置が固定されて、前記第一ケーシングに一体に固定された第二ケーシングと、を有する電源ユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の圧縮システムよれば、スイッチング素子としてＳｉＣ素子を有するインバータ装置を用いることで、インバータ装置が低損失となり発熱が抑えられることで放熱部材を削減することができ、インバータ装置を小型化することが可能となる。また、高速スイッチングが可能となるためモータへ供給される電流品質が向上し、モータを高速回転させることが可能となる。そのため、モータや圧縮機を高速回転させることで圧縮ユニットを小型化させ、インバータ装置を一体化して搭載するためのスペースを確保することができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様に係る圧縮システムは、前記電源ユニットは、前記圧縮ユニットの前記モータに隣接するように前記軸線上に配置されることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の圧縮システムよれば、モータに隣接するように軸線上に配置されているため、モータの発熱の影響をより抑えることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明の他の態様に係る圧縮システムは、前記電源ユニットは、前記圧縮ユニットの前記モータに隣接するように前記軸線の径方向外側に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の圧縮システムよれば、電源ユニットをモータに隣接するよう軸線の径方向外側に配置することで、電源ユニットのインバータ装置とモータとの距離が短くすることができる。そのため、インバータ装置からモータへ電流を供給する際のエネルギー損失を抑えることができる。これにより、モータを効率的に高速回転させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の他の態様に係る圧縮システムは、前記インバータ装置は、前記第二ケーシング内における前記第一ケーシングと固定されている側の内面から離間し、かつ前記第二ケーシングの内面に前記スイッチング素子が接するように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成の圧縮システムよれば、インバータ装置が第二ケーシング内で圧縮ユニットから離間して配置されているため、圧縮ユニットとインバータ装置との間に空間を設けることができ、圧縮ユニットが駆動する際に生じる熱がインバータ装置まで達しづらくなることで、熱によるインバータ装置への影響を抑えることができる。さらに、スイッチング素子が第二ケーシングの内面に接することでスイッチング素子から生じる熱を第二ケーシングによって効率的に放熱することができる。これにより、インバータ装置の放熱部材を削減でき、インバータ装置をより小型化することが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明の他の態様に係る圧縮システムは、前記第二ケーシングは、金属材料で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の圧縮システムよれば、第二ケーシングが高い放熱効果を有することとなり、インバータ装置の放熱部材をより削減することができる。また、放射ノイズに対する高いシールド効果を有することとなり、インバータ装置の放射ノイズ対策部材をより削減することができる。これにより、インバータ装置をより一層小型にすることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の他の態様に係る圧縮システムは、前記インバータ装置は、スイッチング動作によって交流電圧を直流電圧に変換するアクティブコンバータを有することを特徴とする。
【００２１】
このような構成の圧縮システムよれば、アクティブコンバータが交流電圧を直流電圧にスイッチング動作によって変換することで昇圧回路として機能するため、入力される電圧の電圧降下を抑制することが可能となる。
【００２２】
さらに、本発明の他の態様に係る圧縮システムは、サブシーシステムとして使用され、海水によって前記第二ケーシングを介して前記インバータ装置を冷却することを特徴とする。
【００２３】
このような構成の圧縮システムよれば、海水を冷却水として使用し、海水が第二ケーシングを介してインバータ装置を冷却することができる。そのため、強制空冷用のファン等が不要となり、また、インバータ装置の放熱部材をより削減することができ、インバータ装置を小型化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の圧縮ユニットによれば、ＳｉＣ素子を用いることでインバータ装置を小型化し圧縮ユニットと一体化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る圧縮システムを用いたサブシーシステムを説明する模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る圧縮システムを説明する模式図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る圧縮システムを説明する模式図である。
【図４】本発明の変形例に係る圧縮システムを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る第一実施形態について図１から図２を参照して説明する。
図１に示すように、第一本実施形態のサブシーシステム１は、海洋油ガス田開発方式の一つである海底生産システム（Ｓｕｂｓｅａ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）である。サブシーシステム１は、海底数百から数千ｍに存在する油ガス田Ｆから採掘された油・ガス等の産出流体を集めて分岐させるマニホールド２と、マニホールド２で採集した油やガスを搬送する配管であるフローライン３と、フローライン３によって搬送された油やガスを海上に送り出す圧縮システム１０とを備えている。そして、サブシーシステム１は、圧縮システム１０によって海上に油・ガスを搬送する配管であるライザー４と、圧縮システム１０等に電力を供給するケーブルであるアンビリカルライン５と、海上に係留しライザー４やアンビリカルライン５が接続され油やガスを貯蔵する船Ｓとを備えている。
【００２７】
マニホールド２は、海底の油ガス田Ｆの生産井付近に設置され、採掘された油・ガスを集め、分岐させることで複数のフローライン３に搬送する装置である。
フローライン３は、マニホールド２から圧縮システム１０まで油・ガスを油ガス田Ｆの圧力エネルギーによって圧送するパイプラインである。
ライザー４は、海底の圧縮システム１０から海上の船Ｓまで延びるパイプラインであり、圧縮システム１０で生成された圧縮ガスによって、油・ガスを海上の船Ｓに配置された図示しない貯蔵タンクまで搬送している。
アンビリカルライン５は、圧縮システム１０を制御するための電力ケーブルや油圧ケーブルや信号ケーブルを有する複合ケーブルであり、船Ｓ上の図示しない発電機から電力や信号を圧縮システム１０やマニホールド２に送っている。
【００２８】
圧縮システム１０は、図２に示すように、油・ガスを海上に送り出すための圧縮ガスを生成する圧縮ユニット１１と、圧縮ユニット１１に電力を供給する電源ユニット１２と、圧縮ユニット１１及び電源ユニット１２を外側から囲んで内部に固定する枠体１３とを有している。
【００２９】
圧縮ユニット１１は、回転軸として軸線Ｏ方向（図２上下方向）に延在するロータ１１２ａを有するモータ１１２と、ロータ１１２ａに直接的に接続されるシャフト１１１ａを有する圧縮機１１１と、モータ１１２と圧縮機１１１とを一体に収容する第一ケーシング１１３とを有している。
【００３０】
モータ１１２は、供給される電流に基づいて回転磁界が生成され、ロータ１１２ａに誘導電流が発生し軸線Ｏ回りに回転する誘導電動機である。モータ１１２は、軸線Ｏ方向に延在するロータ１１２ａと、ロータ１１２ａの周りに配置されるステータ１１２ｂと、ロータ１１２ａ及びステータ１１２ｂを収容するモータケース１１２ｃとを有する。
ロータ１１２ａは、軸線Ｏ方向に延在するモータ１１２の回転軸であり、軸線Ｏ周りに回転可能に配置されている。ロータ１１２ａは、ステータ１１２ｂが回転磁界を生成することで誘導電流が流れる鉄心を有している。
ステータ１１２ｂは、コイルを有しており、コイルに電流が流れることで回転磁場を生成している。
モータケース１１２ｃは、円筒形状をなして内部にロータ１１２ａ及びステータ１１２ｂを収容しており、軸線Ｏ方向にシャフト１１１ａが貫通して配置されている。
【００３１】
圧縮機１１１は、ロータ１１２ａに直接的に接続されるシャフト１１１ａと、シャフト１１１ａの外周面に固定されたインペラ１１１ｂと、インペラ１１１ｂを収容するハウジング１１１ｃとを有する。
シャフト１１１ａは、ギア等を介さずにロータ１１２ａに直接接続され軸線Ｏ方向に延在する圧縮機１１１の回転軸であり、軸線Ｏ周りに回転自在に配置されている。シャフト１１１ａは、ハウジング１１１ｃから延出しており、モータケース１１２ｃも貫通して配置されている。
インペラ１１１ｂは、シャフト１１１ａとともに回転し、インペラ１１１ｂ内部を通過する流体を遠心力により圧縮・加圧して圧縮流体を生成する。
ハウジング１１１ｃは、圧縮機１１１の外装であり、インペラ１１１ｂを内部に収容し、軸線Ｏ方向にシャフト１１１ａが貫通して配置されている。
【００３２】
第一ケーシング１１３は、軸線Ｏに沿って円筒形状をなしており、内部に圧縮機１１１とモータ１１２とを軸線Ｏ方向に並ぶように一体に収容している。
【００３３】
電源ユニット１２は、船Ｓ上に配置された図示しない発電機からアンビリカルライン５を介して供給される電力を変換してモータ１１２に回転磁界を生成するための電流を供給するインバータ装置１２１と、インバータ装置１２１を内部に収容する第二ケーシング１２２とを有する。電源ユニット１２は、圧縮ユニット１１のモータ１１２に隣接するように圧縮ユニット１１と一体となって枠体１３内に配置されている。
【００３４】
インバータ装置１２１は、船Ｓ上に配置された図示しない発電機から供給される電力を直流変換した後、直流から交流に再度変換し、モータ１１２に任意の周波数に変換した電流を供給する電力変換装置である。インバータ装置１２１は、スイッチング素子１２３を各相二組ずつ用いた三相出力のＤＣ−ＡＣインバータと、入力される電圧よりも昇圧された電圧を得るアクティブコンバータとを有している。
ＤＣ−ＡＣインバータは、直流電圧を交流電圧に変換する電力変換回路であり、スイッチング素子１２３としてＳｉＣ素子を用いて電力の制御を行っている。
アクティブコンバータは、スイッチング動作によって交流電圧を直流電圧に変換する電力変換回路である。
【００３５】
インバータ装置１２１によって行われる制御は、例えば、本実施形態ではＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を行っている。ＰＷＭ制御は、モータ１１２のＯＮとＯＦＦのスイッチングを早い周期でスイッチング素子１２３にて行うことで、ＯＮのパルス幅に比例した任意の平均電圧を得ることができる。さらに、インバータ装置１２１ではＰＷＭ制御によってＯＮとしている時間の幅（デューティ）を周期的に大きくしたり小さくしたりと変化させることにより、モータ１１２が駆動する上で最適な正弦波の平均電圧を出力することができる。このような制御によって、インバータ回路は、ロータ１１２ａの回転位置に合わせて、出力電圧と出力周波数とを任意に制御し、モータ１１２の回転速度やトルクを制御している。
【００３６】
第二ケーシング１２２は、円筒形状をなしており、軸線Ｏと平行に配置されている。第二ケーシング１２２は、電源ユニット１２のモータ１１２隣接するよう軸線Ｏの径方向外側に配置され、側面が第一ケーシング１１３の側面と一体となって固定されている。第二ケーシング１２２は、第一ケーシング１１３と固定されている側の側面から離間して反対側の側面の内面にインバータ装置１２１をスイッチング素子１２３が接するように固定している。そして、第二ケーシング１２２はステンレス鋼で形成されている。
【００３７】
枠体１３は、高強度鋼で構成されており、複数の棒状の部材が連結し、複数の立方格子が積み重なってジャングルジムのような形状をなしている。枠体１３は内部に圧縮ユニット１１と電源ユニット１２とを収容して着脱可能に固定している。
【００３８】
次に、上記構成の第一実施形態の圧縮システム１０を備えたサブシーシステム１の作用について説明する。
上記のような第一実施形態のサブシーシステム１では、油ガス田Ｆから採掘された油・ガスはマニホールド２に集められ、油ガス田Ｆから採掘される際の圧力エネルギーによってフローライン３内を搬送されて圧縮システム１０に供給される。
【００３９】
圧縮システム１０では、船Ｓ上の図示しない発電機から、アンビリカルライン５によって電力ユニットのインバータ装置１２１に電力が供給される。インバータ装置１２１では、入力された電力を用いてＰＷＭ制御が行われ、ＳｉＣ素子によってスイッチングが行われる。ＳｉＣ素子によるスイッチングは、Ｓｉ素子等を用いたスイッチング素子１２３よりも数倍高速で行われるため、インバータ装置１２１から出力される平均電圧に基づく電流はＳｉ素子を用いた場合の波形よりも、非常に滑らかな正弦波に類似した波形を示す。このような波形を示す電流がインバータ装置１２１から出力され、圧縮ユニット１１のモータ１１２に供給される。
【００４０】
モータ１１２に電流に供給されると、供給された電流に基づいて回転磁界が生成されロータ１１２ａが軸線Ｏ回りに回転を開始する。モータ１１２に供給される電流は、ＳｉＣ素子による高速スイッチングによって非常に滑らかな正弦波に類似した波形となるため、電流品質が向上され、モータ１１２は６０００ｒｐｍから２００００ｒｐｍと非常に高速で回転する。
モータ１１２が高速で回転すると、モータ１１２と圧縮機１１１との回転軸であるシャフト１１１ａがギア等を介さず一体となっているため、圧縮機１１１も同回転数で高速で回転する。そして、圧縮機１１１は、圧縮機１１１のシャフト１１１ａが高速で回転することでインペラ１１１ｂがシャフト１１１ａと共に回転し、圧縮機１１１内で圧縮ガスを生成し、圧縮ガスによって油・ガスを圧送しライザー４に送り込んでいる。
圧縮システム１０から送り出され産出流体である油・ガスは、ライザー４内を圧縮システム１０で生成された圧縮ガスによって圧送され船Ｓ上の図示しない貯蔵タンクに供給される。
【００４１】
上記のような圧縮システム１０によれば、電源ユニット１２のインバータ装置１２１がスイッチング素子１２３としてＳｉＣ素子を有することで、インバータ装置１２１の効率が向上し低損失とすることができるためインバータ装置１２１からの発熱が抑えられる。そのため、インバータ装置１２１に設ける放熱部材を削減することができ、インバータ装置１２１を小型化することが可能となる。また、ＳｉＣ素子によって高速スイッチングが可能となるため、モータ１１２に入力される電流が滑らかな正弦波に類似した波形となりモータ１１２に供給される電流品質を向上させることができる。そのため、モータ１１２を高速回転させることが可能となり、ギア等の別部材を介さず圧縮機１１１を高速回転できる。その結果、圧縮ユニット１１自体を小型化することが可能となり、インバータ装置１２１を一体化して搭載するためのスペースを確保することが可能となる。これらにより、インバータ装置１２１を小型化しつつ、圧縮ユニット１１も小型化することで圧縮ユニット１１の第一ケーシング１１３とインバータ装置１２１を有する電源ユニット１２の第二ケーシング１２２とを一体化することが可能となる。
【００４２】
また、圧縮ユニット１１と電源ユニット１２とを一体化することで、圧縮システム１０としてモジュール化することが可能となるため、圧縮システム１０の設置が容易となる。これにより、サブシーシステム等の設置スペースが限られた場所に対しても容易に設置することが可能となり、省スペース化を図ることができる。
【００４３】
さらに、第二ケーシング１２２内においてインバータ装置１２１が、第一ケーシング１１３と第二ケーシング１２２とが固定されている側から離間して反対側の側面の内面に固定されているため、圧縮ユニット１１のモータ１１２及び圧縮機１１１と電源ユニット１２のインバータ装置１２１との間に空間を設けることができる。そのため、圧縮ユニット１１のモータ１１２及び圧縮機１１１が駆動して回転することにより生じる熱がインバータ装置１２１まで達しづらくなり、熱によるインバータ装置１２１への影響を抑えることができる。そして、スイッチング素子１２３が第二ケーシング１２２の内面に接するように固定されていることでスイッチング素子１２３から生じる熱を第二ケーシング１２２によって効率的に放熱することができる。これにより、インバータ装置１２１の放熱部材を削減でき、インバータ装置１２１をより小型化することが可能となる。
【００４４】
また、第二ケーシング１２２が金属材料であるステンレス鋼で構成されているため、高い放熱効果を有することとなりインバータ装置１２１やスイッチング素子１２３に生じる熱は第二ケーシング１２２を介して外部に放熱される。特に、サブシーシステム１のように海底で使用される場合、周囲の海水は低温であるために、海水を冷却水として使用し、低温の海水が第二ケーシング１２２を介してインバータ装置１２１やスイッチング素子１２３を冷却することができる。そのため、従来船Ｓ上設置されていたインバータ装置１２１で必要であった強制空冷用のファンが不要となり、また、インバータ装置１２１の放熱部材をより削減することができ、インバータ装置１２１を小型化することが可能となる。
さらに、第二ケーシング１２２が金属材料であるステンレス鋼で構成されているため、放射ノイズに対しても高いシールド効果を有することとなる。その結果、インバータ装置１２１から生じる放射ノイズの大部分を遮蔽し、放射ノイズによる圧縮ユニット１１であるモータ１１２や圧縮機１１１に設けられたセンサーへの影響をより抑えることができる。そのため、インバータ装置１２１の放射ノイズ対策部材をより削減することができる。
放熱部材及び放射性ノイズ対策部材をインバータ装置１２１から削減できることで、インバータ装置１２１をより一層小型にすることが可能となる。
【００４５】
また、電源ユニット１２をモータ１１２と隣接するよう軸線Ｏの周方向外側である第一ケーシング１１３の周方向外側に配置して第一ケーシング１１３と第二ケーシング１２２とが一体となるよう固定することで、電源ユニット１２のインバータ装置１２１と圧縮ユニット１１のモータ１１２との空間距離を短くすることができる。そのため、インバータ装置１２１で変換し電流をモータ１１２へ供給するための配線も短くすることができ、モータ１１２へ電流を供給する際のエネルギー損失を抑えることができる。これにより、効率的にモータ１１２を高速回転させることが可能となる。
【００４６】
さらに、サブシーシステム１では、アンビリカルライン５が海底まで数ｋｍにわたって延びている。そのため、船Ｓ上の発電機から供給される電力はケーブルであるアンビリカルライン５によって電圧降下を生じ、インバータ装置１２１へ入力される電圧が必要な電圧を下回ることでモータ１１２を正常に駆動させられないおそれがある。しかし、アクティブコンバータがスイッチング動作によって交流電圧を直流電圧に変換することで、昇圧回路としての機能することとなる。これにより、発電機からインバータ装置１２１に入力される電圧の電圧降下を抑制することが可能となる。
【００４７】
次に、図３を参照して第二実施形態の圧縮システム１０について説明する。
第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の圧縮システム１０は、電源ユニット１２の配置する点について、第一実施形態と相違する。
【００４８】
即ち、第二実施形態の圧縮システム１０においては、電源ユニット１２の代わりに軸線電源ユニット１２ａが、モータ１１２に隣接するように軸線Ｏ上に配置され、圧縮ユニット１１と一体となって固定されている。軸線電源ユニット１２ａは、第一実施形態と同様のインバータ装置１２１と、インバータ装置１２１を内部に収容する軸線第二ケーシング１２２ａとを有する。
軸線第二ケーシング１２２ａは、軸線Ｏを中心とする円筒形状をなしている。軸線第二ケーシング１２２ａは、電源ユニット１２のモータ１１２と隣接するように軸線Ｏ上に配置されて、圧縮ユニット１１と一体となって枠体１３内に配置されている。軸線第二ケーシング１２２ａは、第一ケーシング１１３と固定されている側の側面から離間して反対側の側面の内面にインバータ装置１２１をスイッチング素子１２３が接するように固定している。
【００４９】
上記のような第二実施形態の圧縮システム１０は、モータ１１２から生じる熱が軸線Ｏの周方向外側に向かって放出されるが、軸線電源ユニット１２ａが圧縮ユニット１１のモータ１１２の軸線Ｏ上に配置される軸線電源ユニット１２ａに向かって放出される熱は少ないために、圧縮ユニット１１のモータ１１２からインバータ装置１２１が受ける熱の影響をより抑えることが可能となる。
【００５０】
また、第一実施形態と同様に、軸線第二ケーシング１２２ａ内でインバータ装置１２１が、第一ケーシング１１３と第二ケーシング１２２とが固定されている側から離間して反対側の側面の内面に固定されているため、圧縮ユニット１１のモータ１１２と軸線電源ユニット１２ａのインバータ装置１２１との物理的な距離が離されることとなる。そのため、圧縮ユニット１１のモータ１１２が駆動して回転することにより生じる熱がインバータ装置１２１までより達しづらくなり、熱によるインバータ装置１２１への影響をより一層抑えることができる。
【００５１】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、第一実施形態の変形例として図４が挙げられる。
図４に示すように、変形例として、電源ユニット１２を二つ設けても良い。即ち、電源ユニット１２と同様の構成を有するサブ電源ユニット１２ｂを電源ユニット１２と軸線Ｏの周方向反対側に設けても良い。
このような構造にすることで、圧縮システム１０が予備のインバータ基板を備えることができ、電源ユニット１２のインバータ装置１２１が故障した場合でもサブ電源ユニット１２ｂのインバータ装置１２１に切り替えることでインバータ装置１２１の交換を容易にすることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
【００５３】
なお、本発明の実施形態で用いられる第二ケーシング１２２はステンレス鋼に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金等の合金であっても良く、金属材料であれば良い。
また、本実施形態のインバータ装置１２１に用いられる制御方法はＰＷＭ制御に限られるものではなく、例えば、ＰＡＭ制御であっても良い。
さらに、電源ユニット１２内に収容される装置がインバータ装置１２１のみに限定されるものではなく、例えば、圧縮機を制御する制御回路等を有する制御装置を合わせて収容していても良く、圧縮ユニットの他の制御装置を有していても良い。
また、アクティブコンバータは、ＳｉＣ素子を用いた回路としても良い。ＳｉＣ素子を用いた回路とすることで、アクティブコンバータによるスイッチング動作をより効率的に行うことができるため、昇圧回路として機能をより向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｆ…油ガス田  １…サブシーシステム  ２…マニホールド  ３…フローライン  ４…ライザー  ５…アンビリカルライン  Ｓ…船  Ｏ…軸線  １０…圧縮システム  １１…圧縮ユニット  １１１…圧縮機    １１１ａ…シャフト  １１１ｂ…インペラ  １１１ｃ…ハウジング  １１２…モータ  １１２ａ…ロータ  １１２ｂ…ステータ  １１２ｃ…モータケース  １１３…第一ケーシング  １２…電源ユニット  １２１…インバータ装置  １２２…第二ケーシング  １２３…スイッチング素子  １３…枠体  １２ａ…軸線電源ユニット  １２２ａ…軸線第二ケーシング  １２ｂ…サブ電源ユニット
【図１】
2014128104.tif 000003
【図２】
2014128104.tif 000004
【図３】
2014128104.tif 000005
【図４】
2014128104.tif 000006