(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引圧力でプロセスガスを受け入れ、該プロセスガスを出口を通して放出するように形成されたコンプレッサと、
前記コンプレッサと、回転可能なシャフトを通して連結され前記コンプレッサを駆動するモータと、
前記モータが配置されたモータ区画室、および前記コンプレッサが配置されたコンプレッサ区画室を有するハウジングと、
前記ハウジングと連結されかつ前記シャフトを支持するように形成されたベアリングと、
前記コンプレッサと前記ベアリングとの間に配置されたシャフト封止材と、
モータ加圧管路を通しての前記モータ区画室、前記コンプレッサの前記出口、および前記シャフト封止材と流体的に連通する封止用ガスシステムと、
前記モータ加圧管路と連結したモータ加圧弁と、
運転開始時に前記モータ加圧弁を開成して封止用ガスを前記モータ区画室に提供し、前記封止用ガス供給圧力と前記吸引圧力との間の差異が前記封止用ガス供給圧力が不十分であることを表す場合には前記モータ区画室を加圧するように構成された制御器とを有し、前記封止用ガスシステムは、前記コンプレッサの前記出口から前記プロセスガスを受け入れて封止用ガス供給圧力で封止用ガスを前記シャフト封止材に供給するように構成されているモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項２】
前記制御器は、停止、コンプレッサ・サージまたは両方である間に、前記モータ加圧弁を開成するように構成されている請求項１に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項３】
前記シャフト封止材は炭素リング封止材を有し、前記ベアリングは磁性ベアリングを有する請求項１に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項４】
前記ベアリングおよび前記モータ区画室と流体的に連結する冷却システムをさらに有し、前記モータ区画室の加圧は前記冷却システムの圧力を上昇させる請求項１に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項５】
前記冷却システムは補給ガス管路を有し、前記冷却システムは、前記吸引圧力での揺らぎに応答して、前記補給ガス管路を通して加圧されたガスを受け入れるように形成された請求項４に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項６】
前記冷却システムは前記シャフト封止材と前記ベアリングとの間に前記コンプレッサ区画室に形成された第１の内部冷却流路を有し、該内部冷却流路は前記モータ区画室と流体的に連通している請求項４に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項７】
前記冷却システムは、前記モータ区画室に形成された第２の内部冷却流路をさらに有し、前記第２の冷却流路は前記第１の内部冷却流路と流体的に連通する請求項６に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項８】
前記封止用ガスシステムは前記コンプレッサの上流側の封止用ガスの最初の発生源と連結した請求項１に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項９】
前記封止用ガスシステムは、前記モータ加圧弁が開成された際に、加圧ガスを前記モータ区画室に供給するように形成された加圧ガス格納容器をさらに有する請求項１に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項１０】
前記封止用ガスシステムは前記モータ・コンプレッサの下流側の場所から加圧ガスを受け入れかつ前記モータ加圧弁が開成された際に前記加圧ガスを前記モータ区画室に供給するように形成された請求項１に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
【請求項１１】
モータ加圧管路に連結したモータ加圧弁を開成して、前記コンプレッサ・システムのモータが置かれているモータ区画室を最初に加圧し、
前記モータ・コンプレッサ・システムの通常の運転の前またはその間に前記モータ加圧弁を閉成し、
封止用ガスを封止用ガス圧力で前記封止材に供給することによって前記モータ・コンプレッサ・システムを封止し、
前記モータ・コンプレッサ・システムのコンプレッサから上流側の吸引圧力を測定し、かつ
前記モータ・コンプレッサ・システムを封止するように要求される量の差で、前記封止用ガス圧力が前記吸引圧力よりも大きくない場合には、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室内の圧力を上昇させるとともに、
前記モータ加圧弁の再開成は、抗サージ弁の開成に応答して前記モータ加圧弁の再開成を行うモータ・コンプレッサ・システムでの封止材を横切る汚れたプロセスガスの漏れを回避する方法。
【請求項１２】
前記モータ・コンプレッサ・システムを前記モータ区画室および前記モータ・コンプレッサ・システムのシャフトを支持する1または2以上のベアリングと流体的に連結した閉ループ冷却システムで前記モータ・コンプレッサ・システムを冷却することを有し、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室内の前記圧力を上昇させることは前記冷却システム内の圧力を上昇させる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
封止用ガスを前記冷却システムを通して、前記モータ区画室から前記1または2以上のベアリングに移送することをさらに有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
加圧ガス格納容器を前記モータ加圧管路に連結して少なくとも前記モータ加圧弁が再開成された際に前記モータ区画室を加圧することをさらに有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記モータ・コンプレッサ・システムを封止することを要求される量は約0.7バールである請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
モータ加圧弁を開成して、モータ・コンプレッサ・システムのモータ区画室および冷却システムを封止用ガスで加圧し、
前記モータ・コンプレッサ・システムの通常の運転の前に前記モータ加圧弁を閉成し、
吸引圧と封止用ガス圧との間の圧力の差異を監視し、かつ
前記圧力の差異が不十分な封止用ガス圧を表示している場合には、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室と前記冷却システムを加圧させることを有するとともに、前記モータ加圧弁の再開成は、抗サージ弁の開成に応答して前記モータ加圧弁の再開成を行う方法を、コンピュータ・システムのプロセッサによって実行される場合に、前記プロセッサが該方法を実行するためのコンピュータ実行可能な指示をそこに格納したコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１７】
前記圧力の差異の監視は、
コンプレッサの入口と連結したプロセス流体吸引管路と流体的に連結した第1の圧力センサによって前記吸引圧力を測定し、かつ
前記コンプレッサの出口と連結したプロセス流体放出管路と流体的に連結した封止用ガス供給管路と流体的に連結した第２の圧力センサによって前記封止用ガスを測定することを有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記圧力の差異の監視は、前記封止用ガス圧力から前記吸引圧力を減じて圧力の差異を決定することをさらに有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記モータ加圧弁の再開成は、前記圧力の差異が約0.7バールよりも小さいかまたは等しい場合に前記モータ加圧弁を再開成することを有する請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１０年１０月２７日に提出された米国仮特許出願第６１／４０７,１４２号に対し優先権を主張する。この先の出願の全体は、参照によって、本開示と矛盾しない程度において、ここに含まれる。
【背景技術】
【０００２】
モータは単一のハウジング内のコンプレッサと連結して、モータ・コンプレッサ・システムを提供することができる。概して、前記モータは前記ハウジングの１の空洞または区画室内に置かれる一方、前記コンプレッサは、別の空洞または区画室内に置かれる。前記モータは、典型的には共有のシャフトを用い、または相互に連結された２以上のシャフトにより前記コンプレッサを駆動して、加圧されたプロセスガスの流れを生じさせる。気密封止された装置にあっては、前記シャフトは典型的には、２またはそれより大きい磁性のジャーナルベアリングによって支持されかつ推力の補償のための追加の磁性ベアリングを含めることが良くある。
【０００３】
磁性ベアリングおよび電動モータは、それらが濾過されていないまたは「汚れた」プロセスガス（すなわち、前記コンプレッサによって加圧された前記ガス）と接触するならば損傷を受けやすい。そのようなプロセスガスは、汚れ、金属、オイル、水、粒子状物等のような任意の個数の損傷物質を含有することがある。前記モータおよびベアリングの汚れたプロセスガスとの接触を避けるには、シャフト封止材が前記コンプレッサと前記ベアリングとの間に設けられる。これらの封止材は、典型的には、濾過されたプロセスガスのような封止用ガスが、前記コンプレッサ内の前記圧力よりもやや高い圧力で送り込まれる。前記封止用ガスは、したがって、前記封止材に対する乾性プロセスガスの漏れを排除する。
【０００４】
封止用ガスは、前記コンプレッサの放出から採られるガスからなることが良くある。したがって、もし、前記コンプレッサが、前記封止材に供給するために求められる圧力で充分なプロセスガスを供給しないならば、前記封止材は役に立たないことがあり、汚れたプロセスガスが漏れて前記モータおよびベアリングと接触することを許すことがある。これが生ずる１の例は、運転停止後の調定（settle out）であり、その場合には、前記プロセス側は、前記封止用ガス注入圧力よりも高い圧力レベルに到達する。もし、前記封止材を横切る圧力の差異が急速に逆転しないならば、この汚れたプロセスガスは前記ベアリングおよび／または前記モータと接触することがありこれらの構成部分の一方または両方を損傷する潜在的なおそれがある。さらに、封止用ガス圧力の不足は前記封止材を横切る大きな圧力の差異に帰着することがあって、前記封止材自体をも損傷するおそれがある。
【０００５】
必要なことは、前記汚れたプロセスガスが、前記封止用ガスが不十分な状況下で前記モータおよびベアリングと接触させないように前記モータの区画室およびベアリングを高速に加圧するための効率的なシステムおよび方法である。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の実施の形態は、モータ・コンプレッサ・システムを提供することがある。前記システムは吸引圧力でプロセスガスを受け入れかつ出口を通して前記プロセスガスを放出するように形成されたコンプレッサと、回転可能なシャフトを介して、前記コンプレッサと連結して前記コンプレッサを駆動するモータと、前記モータが配置されたモータ区画室および前記コンプレッサが配置されたコンプレッサ区画室を有するハウジングとを有する。前記システムは、前記ハウジングと連結しかつ前記シャフトを支持するように形成されたベアリングと、前記コンプレッサと前記ベアリングとの間に配置されたシャフト封止材と、モータ加圧管路を介して前記モータ区画室、前記コンプレッサの出口、および前記シャフト封止材と流体的に連通する封止用ガスシステムとを有することもあり、前記封止用ガスシステムは前記コンプレッサの前記出口からの前記プロセスガスを受け入れかつ封止用ガスを封止用ガス供給圧力で前記シャフト封止材に供給するように形成されている。前記システムは、前記モータ加圧用管路と連結したモータ加圧弁と、運転開始時点で、前記モータ加圧弁を開成して封止用ガスを前記モータ区画室に供給しかつ前記封止用ガス供給圧力と前記吸引圧力との間の差異が前記封止用ガス供給圧力が不十分であることを表示する場合には前記モータ区画室を加圧するように構成された制御器とをさらに含有することがある。
【０００７】
本開示の実施の形態は、さらにモータ・コンプレッサ・システムでの封止材を横切る汚れたプロセスガスの漏れを防止する方法をさらに提供することがある。該方法は、モータ加圧管路と連結したモータ加圧弁を開成して前記モータ・コンプレッサ・システムのモータが収容されるモータ区画室を最初に加圧し、前記モータ・コンプレッサ・システムの通常の運転前または運転中に前記モータ加圧弁を閉成し、封止用ガスを封止用ガス圧力で前記封止材に供給することによって前記モータ・コンプレッサ・システムを封止することを含有することがある。前記方法は、前記モータ・コンプレッサ・システムのコンプレッサから上流側の吸引圧力を測定し、かつ、前記モータ・コンプレッサ・システムを封止することを要求される量の差で、前記封止用ガスの圧力が前記吸引圧力よりも大きい場合には、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室内の圧力を増加させることを含むこともある。
【０００８】
本開示の実施の形態は、さらに、コンピュータ・システムのプロセッサによって実行される際に、前記プロセッサに方法を実行させるコンピュータが実行可能な指示を格納したコンピュータ読取り可能媒体を提供することがある。前記方法は、モータ加圧弁を開成してモータ区画室およびモータ・コンプレッサ・システムの冷却システムを封止用ガスによって加圧し、前記モータ・コンプレッサ・システムの通常の運転前に前記モータ加圧弁を閉成し、かつ吸引圧力と封止用ガス圧力との間の圧力の差異を監視することを含有することがある。前記方法は、前記圧力差が不十分な封止用ガス圧力を表示する場合には前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室および前記冷却システムを加圧することもある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示は、添付の図面を用いて読み取る場合には、下記の詳細な説明から最も良く理解される。工業上の通常の慣例にしたがって、種々の構成要素が一定の比率に描かれていない。実際、前記種々の構成要素の前記大きさは、考察の明瞭性のために任意に拡大されまたは縮小されている可能性がある。
【００１０】
【図１】は、1または2以上の実施の形態に係る典型的なモータ・コンプレッサ・システムの概略図を表す。
【００１１】
【図２】は、1または2以上の実施の形態に係る前記モータ・コンプレッサ・システムの前記モータおよびコンプレッサのより詳細な概略図を表す。
【００１２】
【図３】は、1または2以上の実施の形態に係るモータ・コンプレッサ・システムを高速に加圧するための典型的な方法の流れ図を表す。
【発明の詳細な説明】
【００１３】
下記の開示は、本発明の種々の構成要素、構造または機能を実施するためのいくつかの典型的な実施の形態を記述していることが理解されるべきである。構成部分、配列および形状の典型的な実施の形態が下記に説明されて本開示を簡単化している。しかしながら、これらの典型的な実施の形態は、単に、実施例として提供されるものであって、本発明の前記範囲を制限する意図はない。加えて、本開示は、種々の典型的な実施の形態においておよびここに提供された図面に渡って、参照符号および／または文字を繰り返すことがある。この繰り返しは、簡単化および明瞭化の目的のためであって、それ自体が前記種々の典型的な実施の形態および／または前記種々の図面で考察された構成の間の関係を規定するものではない。さらに、下記の説明内での第２の構成要素上にまたは第２の構成要素上方での第１の構成要素の形成は、前記第１および第２の構成要素が、直接の接触で形成される実施の形態を含有することがあり、かつ、追加の構成要素が、前記第１および第２の構成要素の間に挿入されるように形成され、それによって、前記第１および第２の構成要素が直接的な接触状態にないこともある実施の形態を含有することもある。最後に、下記に提示される前記典型的な実施の形態は、任意の結合方法で結合されることがある。すなわち、１の典型的な実施の形態からの任意の要素が、本開示の範囲を逸脱することなく任意の他の典型的な実施の形態において使用されることがある。
【００１４】
加えて、ある種の語句が下記の説明および特許請求の範囲を通して使用されて特定の構成部分を言及している。いわゆる当業者が認めるように、種々の団体が、異なる名称によって同一の構成部分を言及することがあり、そうであるので、ここに記載された前記要素に対する命名の伝統的手法は、ここでそうでないように特に規定しない限りは、本発明の範囲を制限する意図はない。さらに、ここで用いられた前記命名の伝統的手法は、名称において異なるが機能において異ならない構成部分間を識別する意図はない。加えて、下記の考察および特許請求の範囲において、前記語句「含有すること」および「有すること」は、開放型様式で使用され、したがって、「（それ）を有するが、（それ）に限定されない」ことを意味するように解釈すべきである。本開示での全ての数値は、もしそうでないと特に記述しない限りは、厳密または近似的な値である可能性がある。したがって、本開示の種々の実施の形態は、前記意図した範囲から逸脱することなく、ここに開示された前記数値、値および範囲から外れることがある。さらに、前記特許請求の範囲または明細書で使用されているように、前記語句「または」は、排他的および包括的な場合の両方を含有するように意図している。すなわち、「ＡまたはＢ」は、そうでないようにここに明示していない限りは、「ＡおよびＢの内の少なくとも１つ」と同義語であることを意図している。  
【００１５】
図１は、1または2以上の実施の形態に係るモータ・コンプレッサ・システム１０を表す。前記モータ・コンプレッサ・システム１０は、モータ１２、コンプレッサ１４、および送風機１６を有し、これらの全部はハウジング１８内に配列されていることがある。前記モータ１２、コンプレッサ１４、および送風機１６は、1または2以上のシャフト２０を介して操作によって連結されることがあり、前記モータ１２は前記コンプレッサ１４と前記送風機１６の両方を駆動する。図示されていないが、他の実施の形態では、前記モータ１２は第２の分離したモータ（図示せず）と連結して使用されて前記送風機１６および／またはコンプレッサ１４を駆動することがある。
【００１６】
図示されるように、前記モータ１２、コンプレッサ１４および送風機１６は、各々、前記ハウジング１８の区画室２２，２４．２６に配置されることがある。したがって、各区画室２２，２４，２６は、少なくとも１の側で、開いていて、前記シャフト２０が、その中に置かれている前記構成部分１２，１４，１６と連結することを可能にしていることがある。種々の実施の形態にあっては、前記ハウジング１８は気密封止されることがある。加えて、前記ハウジング１８内に図示されているけれども、本開示の前記範囲を逸脱することなく前記送風機１６は、前記ハウジング１８の外に置かれることがあることが認められることになる。例えば、前記送風機１６は、前記ハウジング１８の外にとりつけられることがあり、または、離れて設けられた独立した装置のことがある。
【００１７】
前記コンプレッサ１４は、プロセスガス吸引管路２８と流体的に連結して上流側の場所からのプロセスガスを受け入れる。吸引遮断弁２７が前記プロセスガス吸引管路２８と流体的に連結してプロセスガスの前記コンプレッサ１４への前記流れを停止しまたは可能にすることがある。前記コンプレッサ１４もプロセスガス放出管路３０と流体的に連結している。前記プロセスガス吸引管路２８、前記コンプレッサ１４およびプロセスガス放出管路３０の組合せは、少なくとも部分的に前記モータ・コンプレッサ・システム１０を通して前記プロセスガスに対する最も重要な流路を形成している。抗サージ管路２９は前記プロセスガス吸引管路２８と前記プロセスガス放出管路３０との間に延びることがある。該抗サージ弁３１が、前記抗サージ管路２９と流体的に連結されて前記流体の流れを制御する。
【００１８】
前記コンプレッサ１４は、一段型、多段型、背中合わせ型、またはその他の配置された遠心型コンプレッサのことがある。そのようなコンプレッサの例が、遠心型コンプレッサのＤＡＴＵＭ（登録商標）の製品群に見出され、それらはドレッサー・ランド・カンパニーから市場で入手可能である。しかしながら、他の遠心型コンプレッサまたは他の種類のコンプレッサもまた前記モータ・コンプレッサ・システム１０に使用されることもある。さらに、前記コンプレッサ１４は、遠心型または他の種類のコンプレッサの組合せまたは順列のことがある。
【００１９】
前記モータ１２は、電動モータのことがあり、例えば、固定子と回転子（例えば、1または2以上の永久磁石）を有する誘導モータであり、以下により詳細に記述されることになる。他の実施の形態は、他の種類の電動モータ１２、例えば、同期式の、永久磁石の、または刷子を用いた直流モータ等のことがある。
【００２０】
前記モータ・コンプレッサ・システム１０も、運転中に、前記モータ・コンプレッサ・システム１０の前記モータ１２およびベアリング（図示せず）に冷却ガスを供給する冷却システムを含有する。前記冷却システムは、閉路を形成するものとして特徴付けられることがあり、前記冷却システムの全てまたは実質的に全ての冷却ガスが、前記冷却システム内に留まり、連続使用のために再循環されることを意味する。１の実施の形態にあっては、前記冷却システムは、冷却ガス処理組立体３２であって、前記送風機１６に流体的に連結されかつ送風機放出管路３４を介してそこからの加圧された冷却ガスを受ける。前記冷却ガス処理組立体３２も冷却ガス帰還管路３６と流体的に連結している。前記冷却ガス帰還管路３６は前記コンプレッサ区画室２４および前記モータ区画室２２と流体的に連通して前記冷却ガス処理組立体３２からの冷却ガスをそこへ供給する。さらに、前記冷却システムは冷却ガス吸引管路３８であって、前記モータ区画室２２および前記コンプレッサ２４と流体的に連結し、そこから使い果たされた冷却ガスを受ける。前記冷却ガス吸引管路３８も送風機吸引管路４０であって、前記送風機１６と流体的に連結したものと流体的に連結し、それによって、前記モータおよびコンプレッサ区画室２２，２４から受けた使い果たされた冷却ガスを前記送風機１６に供給する。
【００２１】
前記冷却システムも補給ガス管路３７であって、図示するように前記冷却用ガス帰還管路３６または前記冷却システムの他の構成部分と流体的に連結されることがあるものを含有することがある。前記補給ガス管路３７も冷却ガス源（図示せず）と流体的に連結することがあり、必要な場合には、それによって追加の冷却ガスを前記冷却システムに供給する。前記冷却ガス源は前記放出弁４６から下流側の位置であることがあり、ガス格納容器(図示せず)、または任意の他の適当な冷却ガス源のことがある。
【００２２】
前記冷却ガス処理組立体３２は、使い果たされた冷却ガスを使用可能な冷却ガスに変換するように形成された1または2以上の構成部分を含有する。例えば、前記冷却ガス処理組立体３２は1または2以上のフィルタ、および／または、1または2以上の熱交換器、および／または、1または2以上の分離機（回転式のまたは固定式の）等を有することがある。さらに、前記冷却ガス処理組立体３２は、前記送風機放出管路３４と流体的に連結されているように例示されているけれども、この配置は単に例示であって、それに限定することが考えられていないことが承認されることになる。実際、前記冷却ガス処理組立体３２は、前記送風機放出管路３４の代わりに、前記プロセスガス吸引管路３８と直接的に流体的に連結されることがある。さらに、前記冷却ガス処理組立体３２は、いくつかの構成部分を含有することがあるので、1または2以上のこれらの構成部分は直接前記冷却ガス吸引管路３８と流体的に連結されることがある一方、他のものは前記送風機放出管路３４と直接的に流体的に連結される。そのような実施の形態において、前記使い果たした冷却ガスは部分的に処理され、例えば、前記冷却ガス処理組立体３２によって、前記送風機吸引管路４０を通して前記送風機１６に戻る前に、冷却され、前記送風機１６から下流側に位置した前記冷却ガス処理組立体３２の構成部分において任意の残りの処理が行われる。
【００２３】
前記モータ・コンプレッサ・システム１０も、封止用ガスシステムを含有する。前記封止用ガスシステムは、封止用ガス処理組立体４２を含有する。1または2以上の実施の形態において、前記封止用ガス処理組立体４２および前記冷却ガス処理組立体３２は共通のガス調整スキッドに設けられることがある。しかしながら、他の実施の形態では、これらの組立体３２，４２は、図示のように分離されていることがある。前記封止用ガス処理組立体４２は重複した濾過システム(図示せず)を含有することがあり、稼動中のフィルタの交換または修理を可能にしている。他の実施の形態では、前記封止用ガス処理組立体４２は任意の他の適当な濾過システムを含有することがある。図示していないが、前記封止用ガス処理組立体４２も熱交換器を含有して前記封止用ガスシステムを流れるガスの前記温度を調節することもある。加えて、前記封止用ガス処理組立体４２は圧力調整弁(図示せず)を含有して、以下により詳細に記述するように、前記プロセスガス吸引管路２８内の吸引圧力に比較して最大の圧力で前記封止用ガスを供給することがある。さらに、前記封止用ガス処理組立体４２は、任意の他の適当な構成部分、例えば、開口部、弁、ポンプ等(図示せず)を含有することがある。
【００２４】
前記封止用ガス処理組立体４２は前記プロセスガス吸引管路２８と最初の加圧管路４４を介して流体的に連結されることがある。前記封止用ガス処理組立体４２も主要な封止用ガス源管路４５、例えば、放出遮断弁４６から下流側を通して前記プロセスガス放出管路３０と流体的に連結することがある。前記封止用ガス処理組立体４２も封止用ガス供給管路４８を通して前記コンプレッサ１４と流体的に連結されることがある。さらに、少なくとも１の実施の形態では、第２の封止用ガス源４９が前記封止用ガス処理システム４２と第２の封止用ガス供給管路５１を介して前記封止用ガス処理システム４２と流体的に連結されることがある。ある実施の形態では、前記第２の封止用ガス源４９は、加圧された格納容器のことがある。しかしながら、前記破線の表現で強調したように、前記第２の封止用ガス源４９は、省略され、代わりに、第２の封止用ガス供給管路５１が、前記放出遮断弁４６から下流側の他の場所と連結することがある。
【００２５】
モータ加圧管路５０は前記封止用ガス供給管路４８と流体的に連結されることがある。図示されていないが、他の実施の形態では、前記モータ加圧管路５０が代わりにまたは同様に直接的に前記封止用ガス処理組立体４２と流体的に連結されることがある。モータ加圧弁５２は前記モータ加圧管路５０と流体的に連結されてそれを通して流体の流れを制御することがある。前記モータ加圧管路５０は前記モータ区画室２２と流体的に連結されてそこを通して流体の比較的高い流速を可能にして封止用ガスにより迅速に前記モータ区画室２２を加圧することがある。
【００２６】
前記モータ・コンプレッサ・システム１０も制御器５４を含有する。前記制御器５４は、電気的に第１の圧力変換機５５a、または、例えば、前記プロセスガス吸引管路２８内の前記圧力を測定するように位置しかつ構成された他の種類の圧力検知器と連結されることがある。前記制御器５４も電気的に第２の圧力変換機５５ｂ、または、例えば、前記封止用ガス供給管路４８内の圧力を測定するように位置されかつ構成される他の種類の圧力検知器と連結されることもある。前記第２の圧力変換機は代わりにまたは同様に、本開示の前記範囲を逸脱することなく、管路３０および４５の少なくとも１における前記封止用ガスの圧力を測定するように配置されることがある。前記制御器５４も操作によって、例えば、前記モータ加圧弁５２を開成しかつ閉成するように操作可能な弁アクチュエータ５６を介して前記モータ加圧弁５２と連結されることもある。
【００２７】
図２は、1または2以上の実施の形態に係る前記モータ・コンプレッサ・システム１０の、前記モータ１２、コンプレッサ１４および送風機１６のより詳細な概要図を表す。ある実施の形態にあっては、前記モータ・コンプレッサ・システム１０は、米国特許出願第61/407,059，代理人整理番号第42495.600に開示された前記モータ・コンプレッサ・システムと同様または同一のことがあり、その出願の内容の全体は、本開示と矛盾しない程度において参照によってここに含有される。
【００２８】
図２に表されるように、前記モータ１２は前記シャフト２０を介して前記コンプレッサ１４と連結される。加えて、前記モータ・コンプレッサ・システム１０は前記シャフト２０と連結した回転式分離機１０６を含有することがあり、前記モータ・コンプレッサ１０は統合化された圧縮システムである。そのような統合化された圧縮システムの前記封止用ガスは、ドレッサー・ランド・カンパニーから市場で入手可能である。他の実施の形態では、前記分離機１０６は前記モータ・コンプレッサ・システム１０から離れて設けられることがあり、静止分離機のことがあり、または全く省略されることがある。ある実施の形態では、前記モータ１２、コンプレッサ１４、送風機１６、および分離機１０６は各々前記ハウジング１８内に配置されることがあり、前記モータ１２は前記モータ区画室２２に、前記コンプレッサ１４および分離機１０６は前記コンプレッサ区画室２４に、前記送風機１８は、前記送風機区画室２６に配置されることがある。
【００２９】
前記ハウジング１８は第１のまたはコンプレッサ端１１１および第２のまたはモータ端１１３を有することがある。前記シャフト２０は実質的に前記ハウジング１８の全長、前記コンプレッサ端１１１から前記モータ端１１３に延び、かつモータ回転子部１１２および従動部１１４を含有する。図示されているように、前記シャフト２０の前記モータ回転子部１１２は前記モータ１０２の部品を形成しかつその回転部を含有する。前記シャフト２０の従動部１１４は前記コンプレッサ１４の前記回転翼および前記シャフトが設けられた分離機１０６を含有する。さらに、前記モータ回転子部１１２および従動部１１４は、たわみ継手のような継手１１６を介して連結されることがある。他の実施の形態では、固定継手が代わりにまたは追加して使用されることがある。したがって、前記モータ１２は前記モータ回転子部１１２を回転させ、モータ回転子は前記回転を前記継手１１６を介して前記従動部１１４に伝達する。少なくとも１の実施の形態では、前記継手１１６は、前記ハウジング１８内に形成された空洞１１５内に配置されることがある。
【００３０】
ある実施の形態にあっては、前記モータ１２は電気モータであり、前記モータ１２は誘導型原理（かご型の配列をもった）を用いるシャフトを有することがあり、または、前記シャフト上に設けられた永久磁石１１７および固定子１１８を有することがある。前記シャフト２０の前記モータ回転子部１１２および従動部１１４は、各々、1または2以上のベアリング（図示された 4個：１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ）によって、各端に支持されることがある。前記ラジアル・ベアリング１２０ａ−ｄは直接的または間接的に前記ハウジング１８によって支持され、かつ前記モータ・コンプレッサ・システム１０の通常の運転中に、前記回転翼および従動部１１２，１１４への支持を提供することがある。１の実施の形態では、1, 2, 3 または4以上の前記ベアリング１２０ａ−ｄが、能動的に制御されまたは受動的な磁性ベアリングのような磁性ベアリングのことがある。加えて、少なくとも１の軸性のスラスト・ベアリング１２２が前記ハウジング１８の前記コンプレッサ端１１１に隣接する前記シャフト２０の前記端またはその近傍に設けられることがある。１の実施の形態では、前記軸性のスラスト・ベアリング１２２は磁性ベアリングである。前記軸性のスラスト・ベアリング１２２は、前記コンプレッサ１４によって生じた前記プロセスガスに圧力の差異によって生ずる軸性の推力に耐えるように形成される。
さらに別の実施の形態では、前記モータ１０２も離れた軸性のスラスト・ベアリング（図示せず）をもつこともあり、前記モータ１０２で生じた任意の軸性の負荷を支持することがある。
【００３１】
図示されているよぅに、前記モータ・コンプレッサ・システム１０は、吸引入口１４２および放出出口１４４を有する。前記吸引入口１４２は、前記プロセスガス吸引管路２８と流体的に連結され、かつ前記放出出口１４４は前記プロセスガス放出管路３０と流体的に連結される。前記入口１４２および前記出口１４４の間で、前記コンプレッサ１４は、前記プロセスガスを加圧するために1または2以上の羽根車（図示された 3個；１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ）を含有することがある。しかしながら、ご察しのように、羽根車の個数は、本開示の前記範囲を逸脱することなく使用されることがある。さらに、前記分離器１０６は、前記羽根車１２４ａ−ｃから上流側に配列されて、前記プロセスガス内に含まれるより低密度の成分からより高密度の成分を分離しかつ除去することがある。前記プロセスガスから除去された前記高密度の成分（例えば、液体）は、分離機放出管路１２６を介して前記分離機１０６から放出されることができ、前記コンプレッサ１４に導入されるべき比較的乾燥した（例えば、実質的にガス状）プロセスガスを除去する。特に、前記プロセスガスが通常多相である海中での利用では、前記分離機放出管路１２６を介して放出される任意の分離した液体は収集容器（図示せず）に集まり、かつ実質的に前記コンプレッサ１４の下流側の輸送管路位置での前記プロセスガスに注ぎ戻されることがある。そうでなければ、分離された液体は前記収集容器に排出されるかまたはそうでなければ前記統合されたモータ・コンプレッサ・システム１０から除去されることがある。
【００３２】
付随する釣合ピストン封止材１２７を含有する釣合ピストン１２５は、前記モータ１２と前記コンプレッサ１４との間の前記シャフト２０の周りに配列されることがある。前記コンプレッサ１４を通して現れた圧力上昇に起因して、前記吸引入口１４２と前記放出出口１４４との間の圧力差が生じ、結果として、前記コンプレッサ１４は前記ハウジング１８の前記コンプレッサ側１１１の前記方向に沿って正味の推力を有する。埋め合わせるために、前記第１の羽根車１２４ａの上流側からのガスは、前記モータ１２に面する前記釣合ピストン１２５の前記側で、前記釣合ピストン１２５に供給されることがある。これは第２の圧力差異を提供し、前記釣合ピストン１２５を横切るように適用され、前記羽根車１２４ａ−ｃによって生じた前記推力を打ち消す。ご察しのように、前記釣合ピストン１２５によって吸収された任意の推力は、前記スラスト・ベアリング１２２によって吸収されることがある。
【００３３】
典型的な実施の形態では、前記送風機１６は前記ハウジング１８の前記モータ端１１３の近傍の前記シャフト２０に配置されている。運転中に、前記シャフト２０は前記送風機１６の羽根車１４５を回転させることがあり、それによって、前記冷却システムを通して冷却用ガスを循環させるように求められる前記上部圧力を生み出す。さらに、前記冷却システムは前記モータ１２およびベアリング１２０ａ−ｄ，１２２の温度を調節するように構成されている。前記送風機１６は、前記羽根車１４５と連結される少なくとも１の拡散器１３２を含有することがある。図示していないが、前記拡散器１３２は、前記羽根車１４５からの冷却用ガスを放出するための渦形のまたは他の適切な構造を形成することがある。運転中、前記拡散器１３２は冷却用ガスを前記羽根車１４５に導入するための入口１３８および前記送風機放出管路３４内の前記冷却用ガスを放出するための拡散器出口１４０を形成する圧力保持境界線として役に立つことがある。
【００３４】
前記送風機１６は、図示されているように、前記ハウジング１８内に配置されることがある。他の実施の形態では、前記送風機１６は、前記ハウジング１８の前記モータ端１１３に直接的に、ボルトで固定されることがあり（すなわち、前記ハウジング１８の外部）、前記ハウジング１８内で前記モータ１２を気密封止するために設けられた既存のボルトの型を利用することがある。他の実施の形態では、前記送風機１６は任意の他の態様または適切な構成で前記ハウジング１８に連結されまたは設けられることがある。
【００３５】
前記冷却システムも、1または2以上の内部冷却流路を含むことがある（4個が図示される：１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂ）。前記内部冷却流路１５０ａ，ｂは、前記コンプレッサ区画室２４内に形成され、前記コンプレッサ１４に隣接する前記ベアリング１２０ａ，ｂと流体的に連通する。前記内部冷却流路１５０ａ，ｂも前記冷却用ガス帰還管路３６と流体的に連通し（図１）、該冷却用ガス帰還管路３６は、図２に示すように、２つの分岐管路３６ａ，３６ｂに分割されることがある。前記内部冷却流路１５２ａ，ｂは前記モータ区画室２２に形成され、前記モータ１２に隣接して配置されかつ前記ベアリング１２０ｃ，ｄと流体的に連通する。前記内部冷却流路１５２ａ，ｂは、前記冷却帰還管路３６（図１）の分岐管路３６ｃ、および３６ｄからの冷却用ガスを受ける。追加のまたはより少ない内部冷却流路が、本開示の前記範囲を逸脱することなく前記ハウジング１８内に形成されることがある。
【００３６】
さらに、図示されるように、前記モータ区画室２２は、前記モータ加圧管路５０と流体的に連結される。１の実施の形態では、図示されているように、前記モータ加圧管路５０は、前記内部冷却流路１５２ｂと直接的に流体的に連結される。しかしながら、これはここに企図している多くのものの内の１の例に過ぎない。実際、図示されていないけれども、前記モータ加圧管路５０は、前記内部冷却流路１５２ａまたは前記冷却用ガス帰還管路３６（例えば、分岐管路３６ｃまたは３６ｄ）と流体的に連結されることがあり、または任意の他の位置で、任意の他の構成部分と流体的に連結されることがあって、前記モータ加圧管路５０は、最小の個数の介在する構造により、前記モータ区画室２２と連結される。
【００３７】
前記モータ・コンプレッサ・システム１０も1または2以上のバッファ封止材（2個が図示されている：１４６ａ，１４６ｂ）。前記バッファ封止材１４６ａ，ｂは前記ハウジング１８内に前記プロセスガスを含有するように形成されかつ配置されて、前記ベアリング１２０ａ−ｄと前記モータ区画室２２との漏れによる連通を防止している。前記バッファ封止材１４６ａ．ｂは前記シャフト２０の前記従動部１１４の各端またはその近傍であって前記ベアリング１２０ａ，ｂの機内に配置された半径方向に沿った封止材のことがあり、前記コンプレッサ１４内に前記加圧されたプロセスガスを含有させる。1または2以上の実施の形態では、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂは、ブラシ・シール、ラビリンス・シール、乾性ガス・シール、カーボン・リング・シール、またはこれらの任意の組合わせのことがある。１の実施の形態にあっては、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂは、加圧された封止用ガスの供給を、封止用ガス供給管路４８の分岐管路である管路４８ａ，ｂを介して受ける（図１）。
【００３８】
さて、図１，２を参照すると、前記モータ・コンプレッサ・システム１０の典型的な通常運転中では、前記モータ１２は前記シャフト２０を回転するように構成され、それによって、前記コンプレッサ１４、前記送風機１６、および前記分離機１０６を駆動することがある。前記制御器５４は、前記吸引放出遮断弁２７，４６を開成して、加圧されるべきプロセスガスが前記プロセスガス吸引管路２８を介して前記モータ・コンプレッサ・システム１０に導入され、それから前記入口１４２を介して前記分離機１０６に導入されることがある。前記プロセスガスは、２例のみを挙げれば、天然ガスまたはメタン、のような炭化水素ガスを含有することがある。他の実施の形態では、前記プロセスガスはエア、二酸化炭素、窒素、エタン、プロパン、i-C4, n-C4, i-C5, n-C5等、および／またはこれらの組合せを含有することがある。少なくとも１の実施の形態では、特に、海中でのオイルおよびガスの利用にあっては、前記プロセスガスは液状およびガス状成分を有する「濡れた」プロセスガスか、またはそうでなければ高密度および低密度の成分の混合物を含有することがある。
【００３９】
前記分離機１０６は前記プロセスガスの高密度成分、例えば、実質的に、前記プロセスガス中にひきずられた液体の実質上の全てを抽出する。前記分離機１０６によって前記プロセスガスから抽出された前記液体および／または他の高密度御成分は、上述したように、前記放出管路１２６を介して除去される。したがって、前記分離機１０６は、乾性プロセスガスを前記コンプレッサ１４、特に前記第１の羽根車１２４ａに提供されることがある。さらに、図示されていないが、前記乾性プロセスガスの一部は、前記吸引入口１４２および／または前記分離機１０６の出口から流れ出され、前記モータ１２に面する前記釣合ピストン１２５の側に供給されて、前記ハウジング１８の前記モータ端１１１に向いた軸性の推力を阻止することがある。前記分離機１０６を通して処理が行なわれた後、前記プロセスガス前記釣合ピストン１２５へ逃がされなかった前記プロセスガスは前記コンプレッサ１４によって加圧され、前記放出出口１４４を介して前記プロセスガスが前記プロセスガス放出管路３０に放出される。
【００４０】
そのような通常の運転中に、前記封止用ガスシステムおよび前記冷却システムの双方も作動することがある。したがって、前記封止用ガスシステムの運転中に、前記プロセスガス放出管路３０内の前記放出プロセスガスの一部は前記主要な封止用ガス源管路４５を介して前記封止用ガス処理組立体４２に迂回することがある。前記封止用ガス処理組立体４２には、前記迂回したプロセスガスが、濾過され、冷却され、加圧され、および／またはそうでなければ封止用ガスを提供するように処理される。前記封止用ガスは、前記封止用ガス処理組立体４２から、前記分岐管路４８ａ，ｂ（図２）を含有する前記封止用ガス供給管路４８を通って前記バッファ封止材１４６ａ，ｂにまで追い出される。
上述したように、前記プロセスガスも、前記コンプレッサ１４内での加圧前に、前記モータ１２に面する前記釣合ピストン１２５の前記側に供給され、したがって、両方の封止材１４６ａ，ｂの内側への前記圧力は近似的に、前記吸引入口１４２での前記プロセス流体の前記圧力である。したがって、前記封止用ガスは、前記吸引入口１４２での前記プロセスガスの前記圧力よりもやや高い圧力で前記バッファ封止材１４６ａ，ｂに供給される。例えば、前記封止用ガスは約0.7バール、約1バール、または約1.5バールまたはそれよりも大きく、前記吸引入口１４２での前記プロセスガスの前記圧力よりも大きい圧力で供給されることがある。
【００４１】
前記冷却システムの通常の運転中に、前記モータ１２および前記ベアリング１２０ａ−ｄ，１２２の前記温度は、損傷を避けかつ効率を最大にするように調節される。特に、冷却用ガスは、前記送風機１６から、内部冷却流路１５０ａ，１５０ｂ，１５２ａ，１５２ｂを通ってついには前記送風機１６に戻されることで前記冷却ループを完成することがある。1または2以上の実施の形態において、前記冷却用ガスは前記封止用ガスと同じことがある。他の実施の形態では、前記冷却用ガス、封止用ガスおよびプロセスガスは全て同一の流体のことがあり、それは任意の副次的なシステムを維持しかつ設計することに利益があることを立証することがある。さらに他の実施の形態では、前記冷却用ガスは不活性ガスのことがある。
【００４２】
前記冷却システムの前記送風機１６は前記モータ１２およびベアリング１２０ａ−ｄを加圧された冷却用ガスの環境の中に浸すように設けられることがある。前記送風機１６の前記羽根車１４５は前記シャフト２０の前記モータ回転子部１１２と直接的に流体的に連結されることがあり、前記羽根車１４５は、前記モータ１２が運転中でかつ前記シャフト２０を駆動する限りは作動することがある。前記羽根車１４５が回転するので、それは、前記入口１３８を通して前記冷却ガスを前記羽根車１４５に引き込む。前記拡散器１３２内で、前記冷却用ガスが加圧され、究極的に前記送風機１６から前記拡散機の出口１４０を通って、送風機放出管路３４に射出される。
【００４３】
前記冷却用ガスがベアリング１２０ａ，ｂに近づくので、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂは概して前記冷却ガスが前記分離機１０６またはコンプレッサ１４内を通過することを防止する。代わりに、前記冷却用ガスは自由に前記ベアリング１２０ａ，ｂを通って、例えば、各ベアリング１２０ａ，ｂと前記シャフト２０との間に形成されたギャップ（図示せず）を自由に通過することがある。前記冷却用ガスは前記ベアリング１２０ａ，ｂを通過するので、熱が前記ベアリング１２０ａ，ｂから離れることで冷却しまたはそうでなければ前記温度を調整する。
【００４４】
前記冷却用ガスが前記ハウジング１８の前記コンプレッサ端１１１に向かって流れかつ究極的には前記冷却用ガス吸引管路３８（図１）の分岐管路３８ａに放出する際に、前記内部冷却流路１５０ａを通って進む前記冷却用ガスも前記軸性のスラスト・ベアリング１２２を冷却することがある。前記内部冷却流路１５０ｂを取って進む前記冷却用ガスは前記継手１１６に隣接する前記ベアリング１２０ｂを冷却することがあり、それから前記空洞１１５内に脱出することがある。１の実施の形態では、前記空洞１１５も、管路３８ａを通って前記ハウジング１８の前記コンプレッサ端１１１から放出される前記内部冷却流路１５０ａから前記冷却用ガスを受けるように形成されることがある。したがって、内部冷却流路１５０ａ，ｂの両方を通って流れる前記冷却用ガスは、もう一度組み合わされることがあり、またはさもなければ前記空洞１１５内で混合されることがある。
【００４５】
1または2以上の実施の形態では、管路３６（図１）内の前記冷却ガスは前記分岐管路３６ｃ，ｄ（図２）に分裂しまたはさもなければ前記内部冷却流路１５２ａ，ｂに導入されて、前記モータ１２および前記シャフト２０の前記モータ回転子部分１１２を支持する前記ベアリング１２０ｃ，ｄを冷却することがある。前記冷却用ガスは前記ベアリング１２０ｃ，ｄを通して、例えば、各ベアリング１２０ｃ，ｄおよび前記シャフト２０の間に形成されたギャップ（図示せず）を通して前記内部流路１５２ａ，ｂに存在し、したがって前記モータ１２および前記ベアリング１２０ｃ，ｄによって生み出された前記熱の少なくとも一部を除去することがある。前記モータ１２（例えば、図１に示された前記左側）の片側において、前記冷却用ガスは前記ベアリング１２０ｃを通して前記空洞１１５に放出されることがあり、該空洞１１５で前記冷却用ガスは前記内部冷却流路１５０ａ，ｂから放出された前記冷却用ガスと混合されまたはそうでなければ組み合わされることがある。前記空洞１１５内に集められた前記冷却用ガスは、そのとき前記冷却用ガス帰還回路３８（図１）のもう１つの分岐路３８ｂを通して前記ハウジング１８から放出されることがある。前記モータ１２の他方の側（例えば、図１に示されたように右側）には、前記冷却用ガスも前記ハウジング１８から放出されて、前記冷却用ガス帰還管路さらに別の分岐管路３８ｃに放出されることがある。種々の実施の形態では、前記分岐管路３８ｃも釣合管路として言及されることもある。「右」および「左」のような方向的な語句はここでは、図面に関して記述の簡単さのためにのみ用いられ、本開示の前記範囲を限定することを意味しない。
【００４６】
さらに、通常の運転中、前記プロセスガス吸引管路２８内の前記圧力は種々の異なる理由、前記モータ・コンプレッサ・システム１０と併行しまたは連続して運転する他の圧縮システムの運転における始動、停止、または変動のために揺らぐことがある。しかしながら、上述したように、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂに供給された前記封止用ガスは、前記プロセスガス吸引管路２８内の前記プロセスガスの圧力に基づいて決定される。この揺らぎを償い、かつそれによって前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを横切る一過性の圧力の差異を最小化するために、補充のガスが補給ガス供給管路３７を通って前記冷却システムに供給されることがある。したがって、望む場合には、補充ガスが前記内部冷却流路１５０ａ，ｂ，１５２ａ，ｂの1または2以上に供給されて、吸引圧力変化を償う。
【００４７】
通常の運転はさておき、前記モータ・コンプレッサ・システム１０はまた立ち上がり      運転を有している。プロセスガスを前記コンプレッサ１４に導入する前に、少なくとも前記バッファ封止材１４６ａ，ｂおよび／または前記モータ区画室２２への封止用ガスの最初の発生源を供給することは利益がある。これは、前記モータ区画室２２および前記バッファ封止材１４６ａ，ｂに完全に操作可能な封止用ガス圧力の最初の発生源の前に上昇した圧力をもたらすことによって、立ち上がりの間の前記封止材１４６ａ，ｂを横切る圧力の差異に対する潜在的な可能性を減衰させることができる。
【００４８】
したがって、立ち上がり運転の間に、前記封止用ガス処理組立体４２は前記封止用ガスの最初の発生源を、前記最初の加圧管路４４を通して受け取ることがある。前記最初の封止用ガスが処理された後、前記封止用ガス供給管路４８を通して前記バッファ封止材１４６ａ，ｂに供給されることがある。さらに、前記制御器５４は前記アクチュエータ５６に信号を送って前記モータ加圧弁５２を開成することがある。その後、前記封止用ガスは前記モータ加圧管路５０を通して前記モータ区画室２２に供給されることがある。
【００４９】
封止用ガスの前記最初の発生源は前記モータ・コンプレッサ・システム１０から上流側の位置、例えば、前記吸引遮断弁２７から上流側であることがある。他の実施形態では、最初の封止用ガスの前記発生源は封止用ガス４９の副次的な発生源であって、前記下流側遮断弁４６から下流側または両方の位置のことがある。さらに、種々の実施の形態では、前記最初の封止用ガスは既に清浄でかつ前記封止用ガス処理組立体４２の1または2以上の構成部分を迂回することがある。
【００５０】
前記立ち上がり操作が完成すると、例えば、概して定常状態の通常の運転が達せられる場合には、前記制御器５４は前記モータ加圧弁５２を遮断するように信号を送ることがある。そうであるので、封止用ガスの最初の発生源は前記主要ガス封止用ガス源管路４５を通して主要な封止用ガス供給と置きかえられることがある。
【００５１】
前記封止用ガス供給管路４８内の前記圧力は、種々の状況で、長い期間で、またはその両方に対して、通常の運転中に予測されるものよりもより劇的に落ち込むことがある。この１つの例は、前記モータ・コンプレッサ・システム１０の運転停止である。運転停止中には、前記コンプレッサ区画室２４内での圧力は、「調定」点に到達し、それは、通常の運転中には前記プロセスガス吸引管路２８内で見られる圧力と前記プロセスガス放出管路３０内で見られる圧力との間である。したがって、たとえ、完全に供給されたとしても、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂに供給された前記封止用ガスの前記圧力は、前記プロセスガス吸引管路２８内の前記封止用ガスの圧力よりもやや高いことがあり、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを横切る乾性プロセスガスの前記移動を停止させるには不十分のことがある。さらに、通常の運転中での前記封止用ガスの供給は、前記コンプレッサ１４から放出された前記プロセスガスのことがあり、したがって、運転停止事故の間は、封止用ガスの前記発生源は無駄のことがある。
【００５２】
そのような状況の他の例はコンプレッサのサージである。サージの状態の間、前記コンプレッサ１４を通る流れは、前記モータ・コンプレッサ・システム１０内の流れが逆転する臨界点に接近する。これは前記コンプレッサ１４を損傷するおそれがある。本質的にこれを回避するには、前記抗サージ管路２９が採用されることがある。例えば、前記モータ・コンプレッサ・システム１０がサージ状態に接近すると、前記抗サージ弁３１が開成しかつ流れが前記プロセスガス放出管路３０から前記抗サージ管路２９を通して前記プロセスガス吸引管路２８に逆に切り替わる。これはサージを回避するけれども、前記コンプレッサ１４の前記吸引入口１４２の近くにある前記プロセス流体の圧力を増加させることがあり、前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを横切る圧力の差異に帰着する。これは前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを損傷するおそれがありおよび／または前記汚れたプロセスガスが前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを横切って移動することを許す。
【００５３】
前記ベアリング１２０ａ−ｄ，１２２，と連通する汚れたプロセスガスに対する潜在可能性を軽減するために、前記制御器５４は前記主要封止用ガス源管路４５および前記プロセスガス吸引管路２８内での圧力を監視する。
前記封止用ガス供給管路４８内での前記圧力が前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを効率的に作動させるのに不十分な場合には、前記制御器５４は前記アクチュエータ５６に信号を送って前記モータ加圧弁５２を開成させ、それによって迅速に封止用ガスを前記モータ区画室２２内に注入する。これは、前記吸引圧力と前記モータ区画室２２内の前記圧力の間の圧力の差異を縮小しまたはそうでなければ除去し、それによって汚れたプロセス流体の移動を遅延させまたは除去し前記バッファ封止材１４６a，ｂに対する損傷の潜在的可能性を縮小する。さらに前記汚れたプロセス流体の移動を減じまたは除去するために、前記封止用ガス４９の前記第２の発生源が用いられることがある。したがって、前記第２の発生源４９からの加圧された封止用ガスは前記第２の封止用ガス源管路５１を通して前記モータ区画室２２、前記封止用ガス調節組立体４２、前記封止用ガス供給管路４８および前記モータ加圧管路５０に注入されることがある。さらに、前記コンプレッサ区画室２４の前記モータ区画室２２および前記内部冷却流路１５０ａ，ｂは前記冷却システムを通して、流体的に連結されているので前記モータ区画室２４の前記加圧は前記内部流路１５０ａ，ｂ内の前記圧力を上昇させることがあり、それによって前記バッファ封止材１４６ａ，ｂを横切る前記圧力の差異を縮小することがある。
【００５４】
ここに、大まかに記述された実施の形態は、好都合なことに、運転停止、サージ、および／または吸引圧力が著しく変化する他の状況の間に前記モータ区画室２２および前記冷却システムの高速は加圧を提供する。モータ区画室２２および前記閉ループの冷却システムを通して高速な加圧を提供することによって、前記モータ・コンプレッサ・システム１０は大きな圧力の差異に長い間晒されることによって引き起こされる前記バッファ封止材１４６ａ，ｂへの損傷を回避し、汚れたプロセスガスに晒されることによる前記ベアリング１２０ａ−ｄへの損傷を回避し、かつ汚れたガスの前記モータ／ベアリングループへの移動を最小限にする。
【００５５】
図１に戻り、前記制御器５４はコンピュータ・システム（図示せず）の一部を含有しまたはそのもののことがある。前記コンピュータ・システムは、非一時的読取可能媒体に格納された指示を実行して、モータ・コンプレッサ・システム内の封止材を横切って汚れたプロセスガスの漏れを防止する方法を実行するように構成されている。したがって、図３はそのような方法２００の例を表す。ステップ２０２のように、前記方法２００はモータ加圧弁を開成して封止用ガスでモータ区画室および冷却システムを加圧することを開始することがある。ステップ２０３のように前記方法２００はそれから通常の操作を予測してまたは通常の操作の際に、前記モータ加圧弁を閉成するように進行することがある。ステップ２０４のように、前記方法２００は、例えば、通常の運転にしたがって、前記モータ・コンプレッサ・システムを作動するように進行することがある。そのような通常の運転は、吸引遮断弁および放出遮断弁を開成してプロセスガスが圧縮のための前記モータ・コンプレッサ・システムに入ることを可能にすることがある。
【００５６】
通常の運転は、封止用ガスを前記モータ・コンプレッサ・システムのシャフト封止材に供給することを含有することがある。さらに、通常の運転は、前記モータ・コンプレッサ・システムの前記モータおよびベアリングを、閉ループ冷却システムを用いて冷却することを含有する。加えて、そのような通常の運転は前記モータ・コンプレッサ・システム内に配置されたコンプレッサの吸引圧力内の揺らぎを取り扱うことを含有することがある。前記モータ・コンプレッサ・システムはそのような吸引圧力の揺らぎを、シャフト封止材に供給される封止用ガスの封止用ガス圧力を上昇させまたは下降させることによって補償することがあり、および／または補給ガスを用いて冷却システムを加圧することがある。
【００５７】
さらに、ステップ２０６のように、前記制御器は前記吸引圧力と前記封止用ガス圧力との間の前記圧力の差異を決定することがある。1または2以上の実施の形態では、前記圧力の差異を決定するために、前記制御器は、前記プロセスガス吸引管路にある圧力センサからの信号を受けて前記吸引圧力を決定することがある。加えて、前記制御器は、封止用ガス供給管路に位置したほかの圧力センサからの信号を受けることがある。前記制御器は、それから前記信号を比較して前記圧力の差異を決定することがある。加えてまたはそれに換えて、前記制御器は、抗サージ弁を監視してそれが開成されているかどうかを決定することがある。
【００５８】
前記制御器は、間隔を置いてまたは連続的に、繰り返して前記圧力の差異を決定することがある。ある時点では、封止用ガス圧力の差異に基づいて、例えば、前記封止用ガス圧力が前記吸引圧力よりも小さい場合または前記封止用ガス圧力が前記吸引圧力に略等しい場合（例えば、約0.1バール、約0.2バール、約0.5バール、約0.7バール、約1バール、または約1.5バール高い）場合には、前記封止用ガス圧力が不十分であることを決定することがある。ステップ２０８のように、これが生ずる場合には、前記制御器は前記モータ加圧弁に信号を送って、再開成することがある。前記モータ加圧弁が再開成されると、前記モータ・コンプレッサ・システムの前記モータ区画室は迅速に封止用ガスで加圧されて前記封止材を横切る圧力の差異を回避することがある。さらに、前記モータ区画室を加圧することは、前記モータ区画室から前記ベアリングまで、前記ベアリングと前記モータ区画室を流体的に連結している前記閉ループ冷却システムを介して封止用ガスを移動させることを含有することがある。
【００５９】
前述したことはいくつかの実施の形態の構成要素を概説したものなので、いわゆる当業者が本開示をより良く理解することができる。いわゆる当業者は、ここに紹介した実施の形態と同一の目的を実行し、および／または同一の利益を達成するために他の方法および構造を設計しまたは変更するための基礎として本開示を喜んで使用する可能性があることを承認すべきである。いわゆる当業者は、また、そのような等価な構成は、本開示の主旨および範囲から逸脱していないこと、および、彼らが本開示の主旨および範囲を逸脱することなく、種々の変形、置換えおよび変更を行なう可能性があることを十分に理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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