(57)【要約】  水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）及び該水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）を備える水中プロセス流体輸送装置であって、該水中コンプレッサ装置は、ハウジング（１００）、コンプレッサロータ（２１０）を有しているターボコンプレッサ（２００）、及び、駆動ロータ（３１０）を有している回転駆動ユニット（３００）を有しており、前記ターボコンプレッサ（２００）及び前記回転駆動ユニット（３００）は前記ハウジング（１００）内に配置されており、前記コンプレッサロータ（２１０）は前記駆動ロータ（３１０）に回転駆動接続されており、前記ハウジング（１００）は前記ターボコンプレッサ（２００）及び前記回転駆動ユニット（３００）の運転用接続部を除いて水密シールされており、及び、前記コンプレッサロータ（２１０）は転がり軸受（４１０）により前記ハウジング（１００）内に回転可能に支持されている。
2013507562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス流体を圧縮するための水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）であって、
ハウジング（１００）、コンプレッサロータ（２１０）を有しているターボコンプレッサ（２００）、及び、駆動ロータ（３１０）を有している回転駆動ユニット（３００）を有する水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）において、
前記ターボコンプレッサ（２００）及び前記回転駆動ユニット（３００）が前記ハウジング（１００）内に配置されており、前記コンプレッサロータ（２１０）が前記駆動ロータ（３１０）に回転駆動接続されていること、
前記ハウジング（１００）が水密シールされていること、及び、
前記コンプレッサロータ（２１０）が転がり軸受により前記ハウジング（１００）内に回転可能に支持されていることを特徴とする水中コンプレッサ装置。
【請求項２】
前記転がり軸受が、少なくとも一つの、特に複数の玉軸受、ローラーベアリング（４１０）、及び／又はニードルベアリングで構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項３】
前記回転駆動ユニット（３００）が、前記コンプレッサロータ（２１０）の回転駆動において、前記転がり軸受の疲労強度のために決定された最大回転数を超えないよう設定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項４】
前記コンプレッサロータ（２１０）及び前記回転駆動ユニット（３００）が一つの共通のロータシャフト（４００）を有しており、該ロータシャフト（４００）を介して前記コンプレッサロータ（２１０）及び前記駆動ロータ（３１０）が互いに直接的に回転駆動接続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水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）であって、さらに、前記転がり軸受の潤滑及び／又は冷却を確実に行うよう設定されている保守装置を有している水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）において、前記転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための資材として流体及び／又は気体が考慮されることを特徴とする、水中コンプレッサ装置。
【請求項６】
前記転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための資材としてメタノール・エタノール・グリコール混合物が考慮されることを特徴とする、請求項５に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項７】
前記保守装置が、前記転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための前記資材が、前記圧縮すべきプロセス流体を介して前記転がり軸受に供給されるよう設定されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項８】
前記ターボコンプレッサ（２００）が、圧縮すべきプロセス流体として天然ガスを使用するよう設定されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）であって、さらに、前記転がり軸受内の振動の振幅及び／又は周波数を監視するよう設定されている振動監視ユニット（５００）を有することを特徴とする、水中コンプレッサ装置。
【請求項１０】
前記振動監視ユニット（５００）がさらに、前記振動の振幅及び／又は周波数を表わす監視データを水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）から離れた水上位置に伝送するよう設定されていることを特徴とする、請求項９に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）。
【請求項１１】
水中プロセス流体輸送装置（１）であって、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）、
プロセス流体源（２０）であって、該プロセス流体源（２０）は前記水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）の前記ターボコンプレッサ（２００）のプロセス流体入口（２２０）に流体接続されているために、前記プロセス流体源（２０）からプロセス流体が前記ターボコンプレッサ（２００）に供給可能である、プロセス流体源（２０）、及び、
プロセス流体貯蔵部（５０）であって、該プロセス流体貯蔵部（５０）は排出管（４０）を介して前記水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）のターボコンプレッサ（２００）のプロセス流体出口（２３０）に流体接続されているため、圧縮されたプロセス流体を前記ターボコンプレッサ（２００）から前記プロセス流体貯蔵部（５０）に供給可能であるプロセス流体貯蔵部（５０）、
を有している水中プロセス流体輸送装置（１）において、
少なくとも前記プロセス流体源（２０）及び前記水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）が水塊（７０）の水面（７１）より下に配置されていることを特徴とする水中プロセス流体輸送装置。
【請求項１２】
前記プロセス流体貯蔵部（５０）が、圧縮されたプロセス流体を収容するための貯蔵空間（５２、５４、５６）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１３】
前記プロセス流体貯蔵部（５０）が、前記水塊（７０）の前記水面（７１）より下に配置されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１４】
前記プロセス流体貯蔵部（５０）が空洞（５１）で構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１５】
前記プロセス流体貯蔵部（５０）が前記水塊（７０）の前記水面（７１）より上に配置されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１６】
前記プロセス流体貯蔵部（５０）が船舶（５５）又は輸送プラットフォームで構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１７】
前記プロセス流体源（２０）が前記水底（７２）内のボアホールで構成されていることを特徴とする、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１８】
前記プロセス流体が天然ガスで構成されていることを特徴とする、請求項１１から１７のいずれか一項に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【請求項１９】
前記水中コンプレッサ装置（１０、１０Ａ）のターボコンプレッサ（２００）の転がり軸受を潤滑及び／又は冷却するための資材が、前記プロセス流体源（２０）において前記プロセス流体内に注入されたメタノール・エタノール・グリコール混合物で形成されていることを特徴とする、請求項１１から１８のいずれか一項に記載の水中プロセス流体輸送装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水中コンプレッサ装置、及びそのような水中コンプレッサ装置を装備する水中プロセス流体輸送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、MAN Turbo AG（マン・ターボ株式会社）から提供されるHOFIM（登録商標） Sealed（High Speed Oil Free Integrated Motor Compressor - 統合高速オイルフリー・モータ・コンプレッサ）の形の水中コンプレッサ装置又は海中コンプレッサ装置が記述されている。
【０００３】
図１にはそのような水中コンプレッサ装置１’が図示されており、該水中コンプレッサ装置１’は、回転駆動ユニットとしての電気高周波モータ１０’、及び、一つの共通のロータシャフト２０’を介してそれぞれ直接的に高周波モータ１０’に回転駆動接続された２つのターボコンプレッサ３０’を有しており、この高周波モータ１０’、ロータシャフト２０’及び２つのターボコンプレッサ３０’は、ターボコンプレッサ３０’（例えばプロセス流体入口３１’及びプロセス流体出口３２’）及び高周波モータ１０’（例えば電源供給路１１’）のための運転用接続部を除いて水密に密閉されたハウジング４０’内にまとめられている又は配置されている。共通のロータシャフト２０’は電気的に運転される複数の磁気軸受２１’を介してハウジング４０’内に支持されている。
【０００４】
図１に図示された水中コンプレッサ装置１’は、例えば天然ガスなどのプロセス流体を一時貯蔵設備のようなプロセス流体貯蔵部に出し入れするのに使用できる。一時貯蔵設備としては例えばいわゆる空洞、すなわち例えば採取しつくされた天然ガス田の空洞、又は海中又は海上に配置されたタンクが使用できる。水中コンプレッサ装置１’はそれにより好適に例えばプラットフォーム又は船舶を用いた外洋での天然ガス輸送のために使用できる。
【０００５】
開発された天然ガス田においてはボアホール内の圧力が常に低下して通常の輸送ができなくなるため、そのような天然ガス田のガス埋蔵量を完全に利用することはほぼ不可能である。ボアホール後の圧力を所望の値にまで高められる水中コンプレッサ装置１’を用いることにより、海面下３００メートル以下にある天然ガス田を完全に利用しつくすことができる。外に対して完全にシールされた、水中コンプレッサ装置１’のハウジング４０’により、水中コンプレッサ装置１’は海底のボアホールでの直接的な輸送用、すなわちいわゆるサブシー（Subsea）適用のためのものとなる。水中コンプレッサ装置１’はそのために沈められ、海中パイプライン及び輸送ロボットに接続されている。
【０００６】
上述のとおり、水中コンプレッサ装置１’のロータシャフト２０’は電気駆動の磁気軸受２１’により回転可能にハウジング４０’内に支持されており、このとき磁気軸受２１’は一つの又は複数の電子制御装置（図１には図示されず）により制御する必要があり、このことは例えば特許文献１において例えば図１及び６、又は特許文献２において図４を参照して記述されている。
【０００７】
磁気軸受技術及び水中コンプレッサ装置の使用に関するさらなる詳細は非特許文献２に記載されている。
【０００８】
海底に設置される、天然ガスを圧縮する水中コンプレッサ装置には５年のＭＴＢＦ（Mean Time Between Failure  平均無故障時間）が求められる。しかし電子制御装置を有している磁気軸受にはデジタル故障振る舞いがある。すなわち、磁気軸受の故障による水中コンプレッサ装置全体の停止又は機能停止が予告なしに発生する。このことは水中コンプレッサ装置においては、想定外に、水中コンプレッサ装置を船舶クレーンで海底から引き上げざるを得なくなることを意味しており、それは船舶クレーンに関しても多大な時間がかかる可能性がある。さらに、水中コンプレッサ装置が突然機能停止することによりさらなるコスト及び損害が発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開公報第９７１３９８６号明細書
【特許文献２】欧州特許公報第１０６９３１３号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】雑誌「MANforum」01／2007号、24-25ページ、MAN Gruppe出版
【非特許文献２】チューリッヒ工科大学、R. Schob 講義録2009年「磁気軸受技術の理論と実践  概説」（Vorlesungsskript 2009 "Theorie und Praxis der Magnetlagertechnik - eine kurze Einfuehrung" von R. Schob von der Eidgenoessischen Technischen Hochschule Zuerich）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、軸受の突然の機能停止をほぼ回避できる水中コンプレッサ装置を提供することである。本発明の課題はさらに、そのような水中コンプレッサ装置を装備する水中プロセス流体輸送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は請求項１に記載の水中コンプレッサ装置、又は、請求項１１に記載の水中プロセス流体輸送装置により解決される。本発明の発展形はそれぞれ従属請求項において定義される。
【００１３】
本発明の第１の態様によるプロセス流体圧縮用水中コンプレッサ装置は、ハウジング、コンプレッサロータを有しているターボコンプレッサ、及び、駆動ロータを有している回転駆動ユニットを有しており、ターボコンプレッサ及び回転駆動ユニットはハウジング内に配置されており、及び、コンプレッサロータは駆動ロータに回転駆動接続されており、ハウジングは、ターボコンプレッサ及び回転駆動ユニットのための運転用接続部を除いて水密シールされており、コンプレッサロータは転がり軸受により回転可能にハウジングに支持されている。
【００１４】
回転駆動ユニットは望ましくは電気モータで構成されているが、例えば流体モータ又は類似物で構成することもできる。
【００１５】
一般的に、転がり軸受の機能停止はそれぞれの軸受部内の振動上昇に基づいてゆっくりと予告されるため、本発明のコンプレッサロータ、及び望ましくは駆動ロータの転がり軸受により、簡単かつ強固にデジタル故障振る舞いが回避される。そのため水中コンプレッサ装置の運用者は、振動傾向に基づいてメンテナンスウィンドウを計画し、水中コンプレッサ装置を計画通りに、及び、機能停止する前に適切な時期に更新できる。
【００１６】
望ましくは転がり軸受は少なくとも一つの、特に複数の玉軸受、ローラーベアリング及び／又はニードルベアリングで構成されている。そのような軸受は広い負荷領域のための標準部品として入手可能であり、そのため迅速かつ安価に準備可能である。
【００１７】
本発明の一つの実施形態において回転駆動ユニットは、コンプレッサロータの回転駆動の際に、転がり軸受の疲労強度のために定められている最大回転数を超えないように設定されている。
【００１８】
ターボコンプレッサが運転される回転数は通常、通常の転がり軸受にとっては高すぎるため、その転がり軸受の早期の機能停止につながる。特にこの理由によりターボコンプレッサの従来技術においては例えば無接触ではたらく磁気軸受又は流体力学的軸受が用いられる。しかし回転駆動ユニットの回転数が、疲労強度にとって適切な最大回転数に制限されれば、転がり軸受に対しても疲労強度を保証することができる。回転数制限は、当業者にとって既知であるように、例えば機械的及び／又は電気的な予防措置により達成できる。
【００１９】
本発明のさらなる一つの実施形態においてコンプレッサロータ及び回転駆動ユニットは一つの共通のロータシャフトを有しており、このロータシャフトを介してコンプレッサロータ及び回転駆動ユニットが直接的に互いに回転駆動接続されている。
【００２０】
このように、さらなる機能停止源となり得るクラッチ及びギヤを好適に削減でき、それによりコストを抑えることができる。
【００２１】
本発明のさらなる一つの実施形態において水中コンプレッサ装置はさらに保守装置を有しており、該保守装置は、転がり軸受の潤滑及び／又は冷却を確実に行うよう設定されており、転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための資材（潤滑剤及び／又は冷却材）としては流体及び／又は気体が考慮される。
【００２２】
望ましくは転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための資材としてはメタノール・エタノール・グリコール混合物が考慮され、この混合物は例えば海底のような水底でボアホールにおいて水化物が生成されるのを防ぐために注入され、そのため水底に大量に存在する。
【００２３】
望ましくはそのために保守装置は、転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための資材が、圧縮すべきプロセス流体を介して転がり軸受に供給されるよう設定されている。
【００２４】
それにより簡単かつコスト節約的に転がり軸受の潤滑及び／又は冷却を保証することができ、それにより耐用年数をさらに延長することができる。
【００２５】
本発明の一つの実施形態においてターボコンプレッサは、圧縮すべきプロセス流体として天然ガスを使用するよう設定されている。
【００２６】
本発明のさらに一つの実施形態において水中コンプレッサ装置はさらに振動監視ユニットを有しており、該振動監視ユニットは、転がり軸受内の振動の振幅及び／又は周波数を監視するよう設定されている。
【００２７】
振動監視ユニットはこのとき例えば一つの又はすべての軸受部に一つの又は複数の振動センサを有することができる。望ましくは振動監視ユニットはさらに、振動の振幅及び／又は周波数を表わす監視データを、水中コンプレッサ装置から離れた水上の位置に伝送するよう設定されている。これは例えばケーブル接続又は超音波を介して実現できる。
【００２８】
そのような、水中コンプレッサ装置から離れて位置する水上位置は例えば、船上、輸送プラットフォーム上、又は、その水塊の岸に設けられた相応の受信機とすることができる。
【００２９】
すなわち本発明により、転がり軸受を有している水中コンプレッサ装置又は海中コンプレッサユニットが提供される。本発明の一つの実施形態において、転がり軸受を有している、水中コンプレッサ装置のターボコンプレッサが運転される。本発明の一つの実施形態においてターボコンプレッサのロータは転がり軸受により保持される。本発明の複数の実施形態において転がり軸受は適切な材料の玉、ローラ（円筒状又は球面状）、ニードル又はその他の転がり要素で構成されている。本発明の一つの実施形態において転がり要素の潤滑／冷却は流体及び／又は気体で行われる。本発明の一つの実施形態において軸受の監視が行われる。
【００３０】
本発明の第２の態様においては水中プロセス流体輸送装置が提供され、この水中プロセス流体輸送装置は、本発明の先述の一つ、複数、またはすべての実施形態の考え得る組み合わせによる水中コンプレッサ装置、及び、プロセス流体源であって、該プロセス流体源からプロセス流体をターボコンプレッサに供給可能なように供給管を介して水中コンプレッサ装置のターボコンプレッサのプロセス流体入口に流体接続されたプロセス流体源、及び、プロセス流体貯蔵部であって、該プロセス流体貯蔵部にターボコンプレッサから圧縮されたプロセス流体が供給可能であるように、排出管を介して水中コンプレッサ装置のターボコンプレッサのプロセス流体出口に流体接続されたプロセス流体貯蔵部を有しており、このとき少なくともプロセス流体源及び水中コンプレッサ装置は水塊の水面より下に配置されている。
【００３１】
本発明で言う水塊とは例えば海又は大洋、湖、川又は運河とすることができる。水塊が海又は大洋の場合、水面とは海面である。
【００３２】
望ましくは水中コンプレッサ装置は、海底など水底に配置される。
【００３３】
本発明の一つの実施形態においてプロセス流体貯蔵部は圧縮されたプロセス流体を収容するための貯蔵空間を有する。
【００３４】
本発明のさらに一つの実施形態においてプロセス流体貯蔵部は水塊の水面より下に配置される。
【００３５】
本発明のさらに一つの実施形態においてプロセス流体貯蔵部は空洞により構成される。
【００３６】
本発明のさらなる一つの実施形態においてプロセス流体貯蔵部は水塊の水面より上に配置される。
【００３７】
本発明のさらに一つの実施形態においてプロセス流体貯蔵部は船舶又は輸送プラットフォームにより形成される。
【００３８】
本発明のさらに一つの実施形態においてプロセス流体源は、例えば海底など、水底のボアホールで構成されている。もちろんプロセス流体源は例えば水底に配置されたタンクなど、そのほかの何らかの適切な貯蔵容器で構成することも可能である。
【００３９】
本発明のさらに一つの実施形態においてプロセス流体は天然ガスで構成される。
【００４０】
本発明のさらに一つの実施形態において、水中コンプレッサ装置のターボコンプレッサの転がり軸受の潤滑及び／又は冷却のための資材は、プロセス流体源においてプロセス流体内に注入されたメタノール・エタノール・グリコール混合物で構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来技術による水中コンプレッサ装置の斜視図であり一部が展開されている。
【図２】本発明の一つの実施形態における水中コンプレッサ装置の長手方向断面の図式的な図である。
【図３】本発明のさらに一つの実施形態における水中コンプレッサ装置の長手方向断面の図式的な図である。
【図４】本発明の一つの実施形態における水中プロセス流体輸送装置を図式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、望ましい実施形態及び添付の図を参照して本発明について詳細に説明する。
【００４３】
図２は、本発明の一の実施形態における、例えば天然ガスであるプロセス流体を圧縮するための水中コンプレッサ装置１０の概略的な長手方向断面図である。
【００４４】
図２に表わすように、水中コンプレッサ装置１０は、ハウジング１００と、それぞれが一のコンプレッサロータ２１０を有している２つの遠心式ターボコンプレッサ２００と、電気モータの形式で構成され、駆動ロータ３１０及び駆動ステータ３２０を有している回転駆動ユニット３００とを備えている。
【００４５】
両方のターボコンプレッサ２００，２００及び回転駆動ユニット３００は、ハウジング１００内に配置されている。両方のコンプレッサロータ２１０，２１０及び駆動ロータ３１０は、一の共通するロータシャフト４００を介して、互いに対して回転駆動可能に直接接続されている。
【００４６】
利用者は、所望の濃縮若しくは圧縮又は予定の圧縮タスクに応じて、水中コンプレッサ装置１０の両方のターボコンプレッサ２００，２００をプロセス技術的に相前後して、すなわち順番に接続可能とされ、又はプロセス技術的に並行して若しくは個別に運転可能とされる。
【００４７】
ハウジング１００は、ターボコンプレッサ２００，２００及び回転駆動ユニット３００のための運転用接続部（図２には図示しないが、図１のプロセス流体入口３１’、プロセス流体出口３２’、及び電源供給路１１’を参照）を除いて、水密に密封されている。
【００４８】
望ましくは、一体形成された共通のロータシャフト４００は、転がり軸受を介して回転可能な状態でハウジング１００内に支持されているので、ロータシャフト４００上に配置されたコンプレッサロータ２１０，２１０とロータシャフト４００上に配置された駆動ロータ３１０とも、転がり軸受を介して回転可能な状態でハウジング１００内に支持されている。
【００４９】
本発明における当該実施形態では、転がり軸受装置は４つの円筒ころ軸受４１０を有している。ロータシャフト４００は、４つの円筒ころ軸受４１０によって、ハウジング１００内でラジアル方向及びアキシアル方向において必要な支持を得ている。言うまでもなく、図示しない本発明における複数の実施形態では、一つ又は複数のラジアル転がり軸受（ラジアル深溝玉軸受など）が設けられており、付加的に一つの又は複数のアキシアル転がり軸受（アキシアル深溝玉軸受など）が設けられている場合もある。
【００５０】
さらに、水中コンプレッサ装置１０は、回転駆動ユニット３００のための回転数制御装置３３０を有しており、回転数制御装置３３０は、コンプレッサロータ２１０，２１０を回転駆動させている間に、転がり軸受の疲労強度のために定められている最大回転数を超えないように構成されている。
【００５１】
回転制御装置はさまざまな形状、例えば周波数変換装置、相応の巻線構成（例えば極数）又は機械的な回転数リミッタで構成されているため、図２には回転数制御装置３３０が図式的にのみ図示されている。
【００５２】
水中コンプレッサ装置１０はさらに保守装置を有しており、該保守装置は、転がり軸受の潤滑及び冷却を確実に行うよう設定されており、その際転がり軸受の潤滑及び冷却の資材としてメタノール・エタノール・グリコール混合物が考慮されており、該混合物は、ここでは例えば天然ガスである、圧縮すべきプロセス流体を介して、転がり軸受に供給される。換言すると本発明のこの実施形態において保守ユニットは、水中コンプレッサ装置１０において前記資材を含むプロセス流体が転がり軸受の周囲を流れ、それにより潤滑及び冷却を行えるよう、シーリングシステムを設けないことにより実現される。
【００５３】
水中コンプレッサ装置１０はさらに振動監視ユニット５００を有しており、該振動監視ユニット５００は、転がり軸受内の振動についてその振幅及び周波数を監視するよう設定されている。詳しく言うと、振動監視ユニット５００は各円筒ころ軸受４１０につき一つの振動センサ５１０を有しており、この振動センサ５１０がそれぞれ評価・送信ユニット５２０に信号連結されている。
【００５４】
評価・送信ユニット５２０は、振動の振幅及び周波数を表す監視データを、超音波送信機５２１を介して、水中コンプレッサ装置１０から離れたところにある水上位置（例えば図４参照）に伝送するよう設定されている。
【００５５】
図３には、本発明のさらなる一つの実施形態において、ここでは例えば天然ガスであるプロセス流体を圧縮するための、水中コンプレッサ装置１０Ａの縦断面が図式化されて図示されている。
【００５６】
図３に示された水中コンプレッサ装置１０Ａの実施形態は、後述するいくつかの相違点を除けば、図２に図示された水中コンプレッサ装置１０の実施形態と同一である。そのため以下では相違点のみについて説明し、その際、同一又は類似のコンポーネントには同じ符号を用いる。
【００５７】
図２とは異なり、図３の水中コンプレッサ装置１０Ａが有するターボコンプレッサ２００はただ一つだけである。さらに転がり軸受が有する円筒ころ軸受４１０は３つのみである。その結果、図３の水中コンプレッサ装置１０Ａは、図２の水中コンプレッサ装置１０より長さがいくらか短くなっている。
【００５８】
図４には本発明の一つの実施形態における水中プロセス流体輸送装置１が図式的に示されている。
【００５９】
水中プロセス流体輸送装置１は図２又は図３の水中コンプレッサ装置１０、１０Ａ及びプロセス流体源２０を有しており、プロセス流体源２０からターボコンプレッサ２００にプロセス流体が供給可能であるように、プロセス流体源２０は供給管３０を介して、水中コンプレッサ装置１０、１０Ａ又はプロセスにおいて第１のターボコンプレッサ２００のプロセス流体入口２２０に流体接続されている。
【００６０】
水中プロセス流体輸送装置１はさらにプロセス流体貯蔵部５０を有しており、プロセス流体貯蔵部５０は、ターボコンプレッサ２００から圧縮されたプロセス流体がプロセス流体貯蔵部５０に供給可能であるように、排出管４０を介して、水中コンプレッサ装置１０、１０Ａ又はプロセスにおいて最後のターボコンプレッサ２００のプロセス流体出口２３０に流体接続されている。
【００６１】
図４に示されたように少なくともプロセス流体源２０及び水中コンプレッサ装置１０、１０Ａは水塊７０の水面７１より下に配置される。
【００６２】
プロセス流体貯蔵部５０は、圧縮されたプロセス流体を収容するための貯蔵空間５２、５４、５６を有している。
【００６３】
図４に図示された第１のバリエーションにおいてプロセス流体貯蔵部５０は水塊７０の水面７１より下に配置されており、プロセス流体貯蔵部５０は、水底７２に形成されている空洞５１、又は水底にある貯蔵タンク５３により構成されている。
【００６４】
図４に図示された第２のバリエーションにおいてはプロセス流体貯蔵部５０は水塊７０の水面７１より上に配置されており、プロセス流体貯蔵部５０は船舶５５（又は図示されていない輸送プラットフォーム）により形成されている。
【００６５】
プロセス流体貯蔵部５０が船舶５５により構成されている場合、この船舶５５は、図４に図示されたように超音波受信機５７を有することができ、該超音波受信機５７は水中コンプレッサ装置１０、１０Ａの超音波送信機５２１から送信された監視データを受信し、同船舶の評価装置（図示されず）に伝送可能である。もちろん、プロセス流体貯蔵部５０が船舶５５により構成されていない場合も、例えば別個の監視船舶に相応の超音波受信機５７を設けることができる。
【００６６】
プロセス流体源２０は、水底７２内のボアホールにより構成されており、プロセス流体として天然ガスがボアホールから輸送される。
【００６７】
水底７２に配置された水中コンプレッサ装置１０、１０Ａの転がり軸受の潤滑及び冷却のための資材として用いられるメタノール・エタノール・グリコール混合物は、輸送運転中にプロセス流体源２０においてプロセス流体内に注入される。
【符号の説明】
【００６８】
１’  水中コンプレッサ装置
１０’  高周波モータ
１１’  電源供給路
２０’  ロータシャフト
２１’  磁気軸受
３０’  ターボコンプレッサ
３１’  プロセス流体入口
３２’  プロセス流体出口
４０’  ハウジング
１    水中プロセス流体輸送装置
１０    水中コンプレッサ装置
１０Ａ  水中コンプレッサ装置
２０    プロセス流体源
３０    供給管
４０    排出管
５０    プロセス流体貯蔵部
５１    空洞
５２    貯蔵空間
５３    貯蔵タンク
５４    貯蔵空間
５５    船舶
５６    貯蔵空間
５７    超音波受信機
７０    水塊
７１    水面
７２    水底
１００    ハウジング
２００    ターボコンプレッサ
２１０    コンプレッサロータ
２２０    プロセス流体入口
２３０    プロセス流体出口
３００    回転駆動ユニット
３１０    駆動ロータ
３２０    駆動ステータ
３３０    回転数制御装置
４００    ロータシャフト
４１０    円筒ころ軸受
５００    振動監視ユニット
５１０    振動センサ
５２０    評価・送信ユニット
５２１    超音波送信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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