(57)【要約】  圧縮機が、電動機（１０２）に軸方向に接続された状態で、電動機（１０２）の冷却油（１１０）と、圧縮機（１０４）のプロセスガス作動流体（１０８）との間に所望の差圧を維持するシステムおよび方法が提供される。冷却油（１１０）は、電動機のモータ室のための冷却液として作用し、ガス作動流体（１０８）は、電動機（１０２）の回転子の区画のための冷却液として作用する。少なくとも１つの蛇腹部（１３４）は、均圧化装置の２つの封止された区画を提供するように構成され、ばね手段（１３６）は、冷却油にわずかな差圧を加えるように構成される。それによって、２流体間に、冷却油からのプロセスガス作動流体に流れる漏出がないこと、およびプロセスガス作動流体が電動機の固定子、特に、電動機の積層体および電動機のコイルに接触しないことが確実になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶（１２４）を有する電動機（１０２）であって、該缶（１２４）が、回転子（１２０）を囲む該缶（１２４）の内部で、前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）の外部を流れるプロセスガス（１０８）を前記電動機（１０２）の固定子室内の冷却油（１１０）から分離する、電動機（１０２）と、
前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）に連結された回転子（１３０）を有する圧縮機（１０４）であって、該圧縮機（１０４）の前記プロセスガス（１０８）の一部は、前記缶（１２４）を通って分流される、圧縮機（１０４）と、
均圧化装置（１０６）と、を備え、
前記均圧化装置（１０６）が、
前記冷却油（１１０）と前記プロセスガス（１０８）とが混合することを防ぐため、ならびに、前記冷却油（１１０）の第１の貯留部、および前記プロセスガス（１０８）の第２の貯留部を形成するために、ハウジング（２０２）に気密に接続された少なくとも１つの蛇腹部（１３４）と、
前記冷却油（１１０）の圧力が、前記プロセスガス（１０８）の圧力よりも大きくなるように、前記冷却油（１１０）を圧縮するように構成された少なくとも１つのばね（１３６）と、
前記第１の貯留部から前記電動機（１０２）の前記固定子（１２２）の前記区画への接続部（１１２）と、
前記第２の貯留部から前記電動機（１０２）の前記缶（１２４）内の前記プロセスガス（１０８）への接続部（１１４）と、を備え、
それによって、前記プロセスガス（１０８）が前記電動機（１０２）の前記固定子（１２２）、特に、前記電動機（１０２）の積層体および前記電動機（１０２）のコイルに接触しない、装置。
【請求項２】
前記装置が、前記プロセスガス（１０８）と前記冷却油（１１０）との差圧の低下に基づいて、気密に封止された蛇腹部（１３４）の故障を検出する、請求項１の装置。
【請求項３】
前記プロセスガス（１０８）が、前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）の冷却液として働くように配置された、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記冷却油（１１０）の圧力が、前記プロセスガス（１０８）の圧力よりも常に大きくなるように配置された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）が、前記冷却油（１１０）に対して一定の差圧を有するまで、前記プロセスガス（１０８）の圧力を昇圧するために、前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）の端部に取り付けられたインペラ手段（１３２）を有するように、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記均圧化装置（１０６）が、前記冷却油（１１０）が充填されている前記電動機（１０２）の前記固定子（１２２）の前記区画を、一定の差圧に維持する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記均圧化装置（１０６）が、前記電動機（１０２）の前記固定子（１２２）の前記区画用の前記冷却油（１１０）の貯留部として働くように構成される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記電動機（１０２）の前記固定子室は、該固定子室内の、圧力をかけられた前記冷却油（１１０）の自然対流をもたらすように構成されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記電動機（１０２）の前記固定子室が、前記均圧化装置（１０６）から、圧力がかけられた冷却油（１１０）のみを受ける閉じられた容器として構成されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記均圧化装置（１０６）が、内部に組み込まれている、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
冷却油（１１０）とプロセスガス（１０８）とが、電動機（１０２）に関連付けられた缶（１２４）によって分離された状態で、前記電動機（１０２）の固定子室に関連付けられた前記冷却油（１１０）と、圧縮機（１０４）に軸方向に接続された、前記電動機（１０２）の回転子（１２０）に関連付けられた前記プロセスガス（１０８）との間に所望の差圧を維持する方法であって、
前記電動機（１０２）に関連付けられた第１の回転子（１２０）を前記圧縮機（１０４）に関連付けられた第２の回転子（１３０）に、軸方向に接続するステップと、
前記プロセスガス（１０８）の一部を、前記圧縮機（１０４）に関連付けられた供給ラインから前記缶（１２４）を通って分流させるステップと、
前記冷却油（１１０）を含む、均圧化装置（１０６）の第１の区画を前記電動機（１０２）の前記固定子室に接続するステップと、
前記プロセスガス（１０８）を含む、均圧化装置（１０６）の第２の区画を前記電動機（１０２）の前記回転子室に接続することによって、前記均圧化装置（１０６）を接続するステップと、を含み、
前記第１の区画内の圧力が、前記第２の区画内の圧力よりも高く維持されている、方法。
【請求項１２】
前記均圧化装置（１０６）が、請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
電動機（１０２）の回転子（１２０）が圧縮機（１０４）の回転子（１３０）に軸方向に接続された状態で、前記電動機（１０２）の固定子（１２２）に関連付けられた冷却油（１１０）と、前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）に関連付けられたプロセスガス（１０８）との間の差圧を維持するシステム（１００）であって、
前記冷却油（１１０）と前記プロセスガス（１０８）を分離する手段（１０２）と、
前記冷却油（１１０）と前記プロセスガス（１０８）との間で圧力の釣り合いをとる手段（１０６）と、
前記冷却油（１１０）に差圧を加える手段（１３６）と、を備えるシステム（１００）。
【請求項１４】
前記電動機（１０２）の前記回転子（１２０）を冷却する手段をさらに含む、請求項１３に記載のシステム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、モータ冷却油と、組み込まれた集積電動圧縮機械の、気体状の作動流体との間に所望の差圧を維持することに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機を駆動するために高速電動機を使用することは、多くの用途において一般的であり、特に、湿ったサワーガス環境において、缶に収容されたモータがよく採用される。缶に収容された電動機の動作中、電気装置が発生する多くの熱は、缶に収容されたモータを保全するために処理されなければならない。缶に収容された電動機の冷却は、電動機の固定子内の冷却油により行われる。電動機の固定子を囲む缶は、作動流体と冷却油とを、漏出することがないように分離する。缶は、通常、薄い材料の層からなり、したがって冷却油と作動流体との間の差圧の影響を受けやすい。
【０００３】
冷却油とガス作動流体との間の差圧が大きすぎることに起因する故障から缶を保護するという要望に基づいて、冷却油と作動流体との差圧を制御するためメカニズムが発展してきた。これらの方法は、外部の容器の使用を含み、この容器の少なくとも１つが、少なくとも１つの蛇腹部と、１つのばね手段とを含む。このばね手段は、冷却油と、作動流体との間の差圧を維持し、それによって冷却油の側に、より高い圧力を保持して、冷却油への作動流体の流れを防止する。
【０００４】
上記の缶に収容された電動機／圧縮機の運転状態に基づき、冷却油と電動圧縮機のガス作動流体との間の差圧を管理することを可能にするシステムおよび関連する方法が望まれている。システムは、缶の冷却油側に、少なくともわずかに、より高い圧力がかかるようにするべきであり、それによってガス作動流体が冷却油内に漏出することを防止することができる。このシステムは、冷却油の熱膨張に基づいて冷却油の圧力の変化を補償し、下流のガス利用率に基づいてガス圧力の変化を補償しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／３０３６３９号明細書
【発明の概要】
【０００６】
これらの例示的な実施形態に従ったシステムおよび方法は、電動圧縮機に接続された均圧化装置を提供することにより、上述した必要性に対処する。例示的な実施形態の均圧化装置は、少なくとも１つの蛇腹部によって、均圧化装置内に生成された複数のチャンバを有する。ここで、第１のラインが、１つのチャンバを電動機上のモータ室に接続しており、第２のラインが、第２のチャンバを電動機上の回転子室に接続している。また、例示的な実施形態には、均圧化装置に関連付けられており、ガス作動流体圧力と冷却油との間に所望の差圧を提供するように構成された少なくとも１つのばねが記載されている。
【０００７】
装置の例示的な実施形態によれば、缶の内部で、電動機の回転子の外部を流れるプロセスガスを、電動機の固定子室内の冷却油から分離できる缶を有する電動機が、圧縮機に軸方向に接続されている。次に、例示的な実施形態では、電動機の回転子に接続された回転子を有する圧縮機が提供され、圧縮機のプロセスガスの一部は、缶を通って分流される。さらに、この例示的な実施形態では、均圧化装置には、冷却油とプロセスガスとが混合することを防ぐために、ハウジングに気密に接続された少なくとも１つの蛇腹部と、冷却油の第１の貯留部と、プロセスガスの第２の貯留部と、がハウジング内に設けられている。次に、例示的な実施形態において、少なくとも１つのばねは、冷却油の圧力が、プロセスガスの圧力よりも大きくなるように、冷却油を圧縮するように構成される。この例示的な実施形態は、さらに、第１の貯蔵器から電動機の固定子室への接続部と、第２の貯留部から缶内のプロセスガスへの接続部と、を含む。
【０００８】
別の例示的な実施形態によれば、冷却油とプロセスガスとが、電動機に関連付けられた缶によって分離された状態で、電動機の固定子室に関連付けられた冷却油と、圧縮機に関連付けられたプロセスガスとの間に所望の差圧を維持する方法が提供される。例示的な実施形態の説明を続けると、電動機の回転子は、圧縮機の回転子に軸方向に接続されている。この例示的な実施形態の方法の次のステップでは、プロセスガスの一部を、圧縮機に関連付けられた供給ラインから缶を通って分流させる。例示的な実施形態の説明を続けると、冷却油を含む、均圧化装置の第１区画を電動機の固定子室に接続し、プロセスガスを含む、均圧化装置の第２の区画を電動機の回転子室に接続することによって、均圧化装置は、電動機に接続される。
【０００９】
さらに別の例示的な実施形態では、電動機が圧縮機に軸方向に接続された状態で、冷却油と、プロセスガスとの間に所望の差圧を維持するシステムを説明する。この例示的な実施形態は、冷却油とプロセスガスを分離する手段を含む。この例示的な実施形態の説明を続けると、すべての運転状態において、冷却油とプロセスガスとの間に所望の差圧を付加する手段も備える。
【００１０】
添付の図面は、例示的な実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】缶に収容され、圧縮機に軸方向接続され、均圧化装置に接続された電動機を示す。
【図２】均圧化装置の一実施形態の、拡大された詳細な断面図を示し、蛇腹部、およびばねアセンブリを詳細に示す。
【図３】均圧化装置の第２の実施形態の拡大断面図を示し、蛇腹部とばねアセンブリを詳細に示す。
【図４】均圧化装置の第３の実施形態の拡大断面図を示し、蛇腹部とばねアセンブリを詳細に示す。
【図５】均圧化装置の第４の実施形態の拡大断面図を示し、蛇腹部とばねアセンブリを詳細に示す。
【図６】均圧化装置の第５の実施形態の拡大断面図を示しており、蛇腹部ばねアセンブリを詳述する。
【図７】電動機が、缶に収容され、圧縮機および均圧化装置に軸方向に接続された状態で、冷却油のモータ室と、電動機に関連付けられた、気相の作動流体との間の差圧を均一化する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
例示的な実施形態の、以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番号は、同じまたは同様の要素を示す。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００１３】
図１を参照すると、電動圧縮機システム１００の例示的な実施形態の詳細な図が示されている。例示的な実施形態は、電動機１０２と、電動機に、軸方向に接続された圧縮機１０４と、電動機１０２に接続された均圧化装置１０６と、を含む。なお、本実施形態では、均圧化装置１０６は、電動機１０２と均圧化装置１０６との間に、少なくともガス作動流体１０８および冷却油１１０の流れを可能にする複数の接続部１１２、１１４によって電動機１０２に接続されていることに留意されたい。また、本実施形態では、プロセスガス作動流体１０８の一部が、圧縮機供給ライン１１６から電動機供給ライン１１８を通って分流され、圧縮機１０４に流入する前に、圧縮機供給ライン１１６へ戻ることに留意されたい。分流されたプロセスガス作動流体１０８は、電動機１０２を通過して、電動機１０２の回転子１２０、回転子１２０の軸受、および固定子１２２の冷却流体として作用する。
【００１４】
次に、例示的な実施形態では、電動機１０２は、少なくとも固定子１２２と、冷却油１１０とを含むモータ油室１２６を、少なくとも電動機１０２の回転子１２０と、回転子１２０軸受と、分流されたプロセスガス作動流体１０８とを含む回転子室１２８から分離するために、缶１２４を使用する。なお、例示的な実施形態では、缶１２４は、電動機１０２での使用に適した任意の材料から製造することが可能なことに留意されたい。この例示的な実施形態はさらに、回転子室１２８を通る流れを確実するために、分流されたプロセスガス作動流体１０８の圧力を増大させる目的で、缶１２４の、分流されたプロセスガス作動流体１０８の入口端部において、電動機１０２の回転子１２０に接続されたインペラ手段１３２を示している。
【００１５】
さらに別の例示的な実施形態では、電動機１０２は、１１２、１１４として示されている、独立した経路に沿って冷却油１１０とガス作動流体１０８が流れることを可能にする、電動機１０２と均圧化装置１０６との間の複数の接続部を有している。
【００１６】
この例示的な実施形態の説明を続けると、電動機１０２の回転子１２０を圧縮機１０４の回転子１３０に軸方向に接続することによって、圧縮機１０４は電動機１０２に取り付けられている。この例示的な実施形態では、圧縮機には、圧縮機供給ライン１１６からプロセスガス作動流体１０８が供給される。当業者であれば、本実施形態で用いられる圧縮機１０４を一般的な、軸方向駆動される遠心圧縮機であると認識するであろうことに留意されたい。
【００１７】
この例示的な実施形態の別の態様では、冷却油１１０を流すためにモータ油室１２６に接続され、プロセスガス作動流体１０８を流すために回転子室１２８に接続されるものとして前述した２本のライン１１２、１１４によって、均圧化装置１０６が電動機１０２に接続されている。この例示的な実施形態の別の態様では、プロセスガス作動流体１０８および冷却油１１０は、均圧化装置１０６の別個の区画に含まれている。区画は、少なくとも１つの蛇腹部１３４によって分離されている。
【００１８】
この例示的な実施形態の別の態様の説明を続けると、冷却油１１０に、ガス作動流体１０８によって加えられる力に加えて、ばね力を加えるために、少なくとも１つのばね手段１３６が、少なくとも１つの蛇腹部１３４に作用する。冷却油１１０の圧力が、プロセスガス作動流体１０８の圧力よりもわずかに高く維持されることに留意されたい。したがって、この例示的な実施形態において、冷却油１１０とガス作動流体１０８との間の障壁のいずれかで漏出が発生すると、この漏出は、冷却油１１０からガス作動流体１０８の方向に向かう。さらに、冷却油１１０とプロセスガス作動流体１０８の圧力を監視することができることに留意されたい。これらの２種類の流体間の圧力の均等化または低下は、２流体間の複数の障壁のうちの少なくとも１つが故障し、システムの保守が望ましいことを示している。
【００１９】
ここで図２を参照すると、例示的な実施形態が、均圧化装置の詳細な断面２００に示されている。例示的な断面２００は、電動圧縮機システム１００（図１参照）から抜き出した均圧化装置１０６の一例を示している。この例示的な実施形態の断面２００は、ケーシング２０２と、２つの分離されたチャンバ２０６、２０８を形成するように接続されている少なくとも１つの蛇腹部２０４と、を含む。この例示的な実施形態の１つのチャンバ２０８は、プロセスガス作動流体を含み、別のチャンバ２０６は、冷却油を含む。
【００２０】
この例示的な実施形態の別の態様においては、接続部２１２によって、冷却油を収容するチャンバをモータ収容部に接続することができ、それによって、モータ室冷却油の圧力を均圧化装置２００の蛇腹部２０４の一方の側に対して加える。この例示的な実施形態のさらに別の態様においては、接続部２１４によって、プロセスガス作動流体を含むチャンバを電動機の回転子室に接続することができ、それによって、回転子室ガス作動流体の圧力を均圧化装置の蛇腹部２０４の反対側に加え、２流体との間に所望の差圧を生成する。
【００２１】
この例示的な実施形態の説明を続けると、蛇腹部２０４の反対側に、プロセスガス作動流体の圧力によって与えられる力に加えて、ばね手段によって加えられる力が冷却油に圧縮力を付加するように、少なくとも１つのばね手段２１６が設けられる。したがって、この例示的な実施形態では、冷却油の圧力はプロセスガス作動流体の圧力よりも高くなり、冷却油を含む区画と、プロセスガス作動流体を含む区画との間の漏出は、プロセスガス作動流体内への冷却油の漏出をもたらす。
【００２２】
次に図３を参照すると、別の例示的な実施形態は、載置台３０４に取り付けられたケーシング３０２と、内部プレート３０８に取り付けられた少なくとも１つの蛇腹部３０６と、区画３１４に圧縮力を及ぼす圧縮ばね３１０と、を含む均圧化装置３００を示している。圧縮ばね３１０は、蛇腹部によって形成される、冷却油を含む区画３１２の内部にある。例示的な実施形態において、冷却油の圧力は、プロセスガス作動流体の圧力と、ばね３１０により与えられる圧縮力の圧力との組み合わせに基づき、プロセスガス作動流体の圧力よりもわずかに高く維持されることに留意されたい。
【００２３】
この例示的な実施形態の説明を続けると、均圧化装置３００は、電動機のモータ室に均圧化装置３００を接続するための接続部３１８と、電動圧縮機の回転子室に均圧化装置３００を接続するための接続部３１６と、を有している。接続部３１６は、冷却油が区画３１４から電動圧縮機のモータ収容部に流れることを可能にし、接続部３１８は、プロセスガス作動流体が均圧化装置の区画３１２から電動圧縮機の回転子室に流れることを可能にすることに留意されたい。また、この例示的な実施形態において、ガス作動流体と冷却油との間の等差圧または逆差圧を表す大きさは、プロセスガス作動流体と冷却油との間の障壁の故障を示すことに留意されたい。
【００２４】
次に、図４に進み、均圧化装置４００の別の例示的な実施形態が示されている。この例示的な実施形態は、載置台４０４に取り付けられたケーシング４０２と、内筒４０８に取り付けられた少なくとも１つの蛇腹部４０６と、蛇腹部４０６によって形成された区画４１４内にあって、区画４１２と分離されている拡張ばね４１０であって、蛇腹部４０６の外側にあって冷却油を含む区画４１４に圧縮力を及ぼす拡張ばね４１０と、を含む。この実施形態において、ばね４１０を含む区画４１４は、冷却油も含むことに留意されたい。この例示的な実施形態の説明を続けると、均圧化装置４００は、電動機の回転子室に接続するための接続部４１８を備えて、回転子室と均圧化装置４００との間のプロセスガス作動流体の流れを可能にし、また、接続部４１６を備えて、モータ室と均圧化装置４００との間の冷却油の流れを可能にする。この例示的な実施形態の別の態様では、ばね部材４１０の付勢力が、ガス作動流体と冷却油との間の蛇腹部の障壁に作用するプロセスガス作動流体の力に加えられるので、冷却油の圧力はプロセスガス作動流体の圧力よりも常に大きくなる。
【００２５】
次に図５に進み、均圧化装置５００の別の例示的な実施形態が示されている。この例示的な実施形態は、載置台５０４に取り付けられたケーシング５０２と、プレート手段５０８に取り付けられた少なくとも１つの蛇腹部５０６と、区画５１４内にあって、区画５１２と分離されている圧縮ばね手段５１０であって、蛇腹部５０６の内部にあって冷却油を含む区画５１２に圧縮力を及ぼす圧縮ばね手段５１０と、を含む。この例示的な実施形態において、ばね５１０を含む区画５１４は、プロセスガス作動流体も含むことに留意されたい。この例示的な実施形態の説明を続けると、均圧化装置５００は、電動機の回転子室に接続するための接続部５１６を備えて、回転子室と均圧化装置５００との間のガスの作動流体の流れを可能にし、また、接続部５１８を備えて、モータ室と均圧化装置５００との間の冷却油の流れを可能にする。この例示的な実施形態の別の態様では、ばね部材５１０の付勢力が、プロセスガス作動流体と冷却油との間の蛇腹部の障壁に作用するプロセスガス作動流体の力に加えられるので、冷却油の圧力はプロセスガス作動流体の圧力よりも常に大きくなる。
【００２６】
次に図６に進み、均圧化装置６００の別の例示的な実施形態が示されている。この例示的な実施形態は、載置台６０４に取り付けられたケーシング６０２と、プレート６０８に取り付けられた少なくとも１つの蛇腹部６０６と、区画６１４内にあって、区画６１２と分離されている圧縮ばね６１０であって、蛇腹部６０６の外側にあって冷却油を含む区画６１４に圧縮力を及ぼす圧縮ばね６１０と、を含む。この例示的な実施形態において、ばね６１０を含む区画６１４は、冷却油も含むことに留意されたい。この例示的な実施形態の説明を続けると、均圧化装置６００は、電動機の回転子室に接続するための接続部６１６を備えて、回転子室と均圧化装置６００との間のプロセスガス作動流体の流れを可能にし、また、接続部６１８を備えて、モータ室と均圧化装置６００との間の冷却油の流れを可能にする。この例示的な実施形態の別の態様では、ばね６１０の付勢力が、プロセスガス作動流体と冷却油との間の蛇腹部の障壁に作用するプロセスガス作動流体の力に加えられるので、冷却油の圧力はプロセスガス作動流体の圧力よりも常に大きくなる。
【００２７】
次に図７に進み、電動機１０２に関連付けられた冷却油１１０と、圧縮機１０４に関連付けられたプロセスガス作動流体１０８との間に、所望の差圧を維持するための例示的方法の実施形態７００が示されている。この例示的な実施形態において、冷却油１１０の圧力が、プロセスガス作動流体１０８の圧力よりもわずかに高く維持されることに留意されたい。したがって、冷却油１１０とプロセスガス作動流体１０８との間の障壁に漏出があった場合には、プロセスガス作動流体１０８内への冷却油１１０の漏出をもたらす。
【００２８】
例示的方法の実施形態のステップ７０２で開始し、電動機１０２の回転子１２０は、圧縮機１０４の回転子１３０に軸方向に接続される。この例示的な実施形態において、缶１２４は、電動機１０２の回転子１２０および固定子１２２を軸方向に囲み、モータ油室１２６と分離された回転子室１２８を形成する障壁を提供することに留意すべきである。この例示的方法の実施形態の説明を続けると、冷却油１１０はモータ油室１２６に含まれ、缶１２４の外壁と接触している。
【００２９】
次に、例示的方法の実施形態のステップ７０４において、圧縮機１０４への供給ライン１１６からのプロセスガス作動流体１０８の一部は、缶１２４の内部を通って分流され（１１８）、電動機１０２の回転子１２０と、固定子１２２の周囲を通過する。例示的な実施形態において、電動機１０２の缶１２４を通って分流されたプロセスガス作動流体１０８は、少なくとも電動機１０２の回転子１２０と固定子１２２と回転子軸受用の冷却液として機能することに留意されたい。次に、例示的方法の実施形態において、電動機供給ライン１１８内の、分流されたプロセスガス作動流体１０８は、圧縮機１０４に流入させるための圧縮機供給ライン１１６に戻すことができ、あるいは、別個に圧縮機１０４に送ることができる。
【００３０】
次に、例示的方法の実施形態のステップ７０６では、均圧化装置１０６が、電動機１０２に接続されている。例示的な実施形態において、均圧化装置１０６が、少なくともライン１１２に接続されており、それによって電動機１０２のモータ油室１２６と、均圧化装置１０６の少なくとも１つの区画との間に冷却油が流れることを可能にし、均圧化装置１０６は、またライン１１４に接続されており、それによって電動機１０２の回転子室１２８と、均圧化装置１０６の第２の区画との間にプロセスガス作動流体が流れることを可能にすることに留意されたい。例示的方法の実施形態の別の態様では、蛇腹部１３４の少なくとも１つは、均圧化装置１０６内の２流体１０８、１１０の間の障壁として構成される。
【００３１】
例示的方法の実施形態の別の態様の説明を続けると、少なくとも１つのばね手段２１６は、均圧化装置１０６において、冷却油１１０に作用する、ガス作動流体１０８の圧力に付加される力を与えるように構成され、それによって、プロセスガス作動流体１０８よりわずかに高い圧力を冷却油１１０用に与える。
【００３２】
天然ガスの貯留部には、酸性ガス／サワーガスが存在しやすく、また本発明に係る装置は、通常、このような天然ガスを圧縮するために用いられることを考慮しなければならない。
【００３３】
例えば天然ガスであるプロセスガスは、水と二酸化炭素を高い割合で含んでいる可能性があり、プロセスガスは、電動機の冷却媒体として用いられるので、電動機のコイルや電動機の積層体に腐食のリスクがある。このため、電動機の固定子は、油の充填された缶内に封止される。
【００３４】
いずれにしても、酸性ガス／サワーガスの痕跡が油内に存在する場合には、単純な缶では、腐食のリスクは避けられない。このため、缶の外側の油の圧力が、缶の内側のプロセスガスよりも高ければ、例えば、缶の割れ目や穴に起因して油とガスが接触することがあったとしても、プロセスガス、およびプロセスガスに潜在的に含まれている酸性ガス／サワーガスは、缶内に入り込むことはできない。したがって、油は、保護媒体、冷却媒体の両方として機能する。
【００３５】
上述したように、プロセスガス１０８は、缶１２４内にある電動機の回転子１２６を冷却するために用いられ、油１１０は、缶の外側にある電動機の固定子１２８を冷却するために用いられる。プロセスガス１０８は、回転子室１２８と缶１２４の全体に沿って流れる。油は、均圧化装置１０６によって圧力がかけられ、固定子室１２６内にこうして留まる。すなわち、流れることがない。缶１２４全体に沿って、より高い圧力、通常はわずかに高い圧力を維持することが、より容易である。いずれにしても、油は、固定子室１２６内の自然対流によって流れ、電動機の固定子の冷却を可能にする。
【００３６】
例示的方法の実施形態において、冷却油１１０とプロセスガス作動流体１０８との間の障壁の故障があると、冷却油１１０とプロセスガス作動流体１０８との間の差圧が低下し、したがって障壁の故障を示すとこに、さらに留意されたい。
【００３７】
この例示的な実施形態の別の態様では、少なくとも１つのインペラ手段１３２が、電動機１０２の回転子１２０に接続され、缶１２４を通るプロセスガス作動流体１０８の流れを維持するために、上昇させたガス圧を提供する。インペラは、回転子１２０の端部に接続することができることに留意されたい。例示的方法の実施形態の別の態様は、冷却油１１０の圧力をプロセスガス作動流体１０８の圧力よりも、常にわずかに高いものとする。
【００３８】
開示された例示的な実施形態は、冷却油の圧力を、缶に収容された電動機において隣接する両側にかかるプロセスガス作動流体の圧力よりもわずかに高く維持するシステムおよび方法を提供する。この説明は、本発明を限定するものではないことを理解されたい。反対に、この説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲に含まれる代替例、変形例および均等物を含むことを意図している。さらに、この例示的な実施形態の詳細な説明において、多くの特定の詳細は、特許請求の範囲に記載された発明の包括的な理解を提供するために記載されたものである。しかしながら、当業者であれば、このような特定の詳細無しに、様々な実施形態が実施され得ることを理解するであろう。
【００３９】
この例示的な実施形態の特徴および要素は、特定の組み合わせで、実施形態において説明されているが、各々の特徴または要素は、当該実施形態の他の特徴および要素無しに単独で使用することができ、かつ、本明細書に開示される他の特徴および要素を含む、あるいは含まない様々な組み合わせで使用することができる。
【００４０】
本明細書では、当業者による、任意のデバイスまたはシステムの製造および使用と、組み込まれた任意の方法の実施と、を含む主題の実施を可能にするために開示された、主題の例を用いている。本発明の主題の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者によって想到される他の例も含むことができる。このような他の例は、請求項の範囲内に含まれることを意図している。
【符号の説明】
【００４１】
１００  電動圧縮機システム
１０２  電動機
１０４  圧縮機
１０６  均圧化装置
１０８  プロセスガス作動流体
１１０  冷却油
１１２  ライン、接続部
１１４  ライン、接続部
１１６  圧縮機供給ライン
１１８  電動機供給ライン
１２０  回転子
１２２  固定子
１２４  缶
１２６  モータ油室
１２８  回転子室
１３０  回転子
１３２  インペラ手段
１３４  蛇腹部
１３６  ばね手段
２００  均圧化装置、断面
２０２  ケーシング
２０４  蛇腹部
２０６  チャンバ
２０８  チャンバ
２１２  接続部
２１４  接続部
２１６  ばね手段
３００  均圧化装置
３０２  ケーシング
３０４  載置台
３０６  蛇腹部
３０８  内部プレート
３１０  圧縮ばね
３１２  区画
３１４  区画
３１６  接続部
３１８  接続部
４００  均圧化装置
４０２  ケーシング
４０４  載置台
４０６  蛇腹部
４０８  内筒
４１０  ばね
４１２  区画
４１４  区画
４１６  接続部
４１８  接続部
５００  均圧化装置
５０２  ケーシング
５０４  載置台
５０６  蛇腹部
５０８  プレート手段
５１０  ばね
５１２  区画
５１４  区画
５１６  接続部
５１８  接続部
６００  均圧化装置
６０２  ケーシング
６０４  載置台
６０６  蛇腹部
６０８  プレート
６１０  圧縮ばね
６１２  区画
６１４  区画
６１６  接続部
６１８  接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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