具有内部空气-水冷却的压缩机系统技术方案

本发明专利技术涉及具有系统壳体(02)的压缩机系统(01)，其中布置有产生热量的系统部件(06)，系统部件(06)包括至少一个压缩机级(201)以压缩气态介质。另外，压缩机系统(01)具有空气水冷却器(12)、产生冷却空气流(16)的鼓风机(15)以及空气传导元件，其中，空气传导元件将来自系统部件(06)的热空气传导至空气水冷却器(12)。根据本发明专利技术，配置有冷却空气通道(07)，其具有在系统壳体(02)的上部部分中的入口开口(08)和在系统壳体(02)的下部部分中的出口开口(09)，其中，设置有上部空气传导元件(13)以使冷却空气流(16)在流动通过空气水冷却器(12)之后传导至入口开口(08)，以及设置有下部空气传导元件(17)以使冷却空气流(16)从出口开口(09)传导至系统部件(06)。

Compressor system with internal air water cooling

The present invention relates to a compressor system (01) having a system housing (02), wherein a system component (06) for generating heat is disposed, and the system component (06) includes at least one compressor stage (201) for compressing a gaseous medium. In addition, the compressor system (01) has an air water cooler (12), a blower (15) that generates a cooling air flow (16), and an air conducting element, wherein the air conducting element conducts hot air from the system component (06) to the air water cooler (12). According to the present invention, a cooling air channel (07) is provided with an inlet opening (08) in the upper part of the system housing (02) and an outlet opening (09) in the lower part of the system housing (02), wherein an upper air conducting element (13) is provided to conduct the cooling air flow (16) after flowing through the air water cooler (12). A lower air conducting element (17) is provided to the inlet opening (08) so that the cooling air flow (16) is transmitted from the outlet opening (09) to the system component (06).

【技术实现步骤摘要】
具有内部空气-水冷却的压缩机系统
本专利技术涉及具有内部空气-水冷却的压缩机系统。具体地，本专利技术涉及具有内部空气-水冷却的螺杆式压缩机布置，其中，新颖的冷却概念通过使用变化的空转操作状态来支持。最后，本专利技术涉及具有内部空气-水冷却的压缩机系统，该压缩机系统另外使用调整的脉动阻尼器，以具体地使噪声发射最小化。
技术介绍
已知用于压缩气态介质的各种设计，具体地，已知用于产生压缩空气的各种设计。例如，DE60117821T2示出具有两个或更多个压缩机级的多级螺杆式压缩机，其中，每个压缩机级均包括用于压缩气体的一对转子。另外，提供了具有可变速度的两个或更多个驱动装置，其中，每个驱动装置驱动相应的压缩机级。控制器控制驱动装置的速度，其中，监控每个驱动装置的扭矩和速度，使得螺杆式压缩机以需要的流动输送速率和需要的压力提供气体，并且同时应该使螺杆式压缩机的能量消耗最小化。EP2886862A1描述了压缩机，该压缩机具有电机、驱动轴、连接至所述驱动轴的曲柄驱动部、至少一个压缩空气产生装置、曲柄箱和压缩空气存储容器。所有部件的冷却都是在由风扇叶轮产生的冷却空气流的帮助下进行的。EP1703618B1示出用于提供压缩的气态流体的压缩机系统。该压缩机系统包括热交换器和空气冷却的电动机，其中，热交换器用于直接或间接冷却气态流体，空气冷却的电动机具有电机单元，该电机单元具有电机壳体，驱动轴从电机壳体突出。压缩机由电机单元驱动。另外，风扇由驱动轴驱动，所述风扇包括至少径向和/或轴向分开的第一风扇部分和第二风扇部分，该第一风扇部分和第二风扇部分用于传送第一空气流以及与第一空气流分开的另外的第二空气流。另外，在上游侧设置有通道分离部，该通道分离部将用于第一空气流的第一进气通道与用于第二空气流的第二进气通道分开，其中，第一空气流从第一风扇部分吸入，以及第二空气流通过第二风扇部分传送。空气流在空间上分开的横截面上进入相应的关联风扇部分，并在没有混合的情况下再次从它们中退出。第二空气流经由热交换器(25)进行传导。热交换器相对于风扇的第二空气流上游布置。通常，这种压缩机系统总是需要耗散或多或少的大量热量，以防止各个部件或整个系统的过热。到目前为止，整个系统通过冷却空气进行冷却，其中，排放出热的废气。一些系统另外包含热交换器，系统的第二冷却介质从压缩机的主冷却回路吸收热量并将其传送至外部。因此，耗散的热量可以通过热回收用于外部消费者。所有的系统具有共同的问题，空气开口和排气开口对于冷却空气的循环是必需的，所述开口使得声音逸出压缩机系统，使得需要昂贵的声音保护措施。另外，冷却空气的供应可以导致系统中的损坏，例如，由于积聚的污垢或湿气凝结，这可以导致腐蚀。由冷却空气通风设备的必要性而引起的这两个主要问题通过此处使用的部件和功能而进一步增大。因此，发生附加的声发射，具体地在根据位移原理的机械加工的情况下。由于在压缩机的压力或排气侧的间歇排气过程，会存在以下问题，例如，诸如管线、冷却器、压力容器等的下游部件中存在不期望的脉动问题，即发生压力改变，这导致相当大的噪声发射、基于结构传播的噪音、声音传输和噪声发射。由于排气操作是脉冲操作，所以脉动基本频率的谐波也更加明显，在一些情况下甚至比基频本身更强。从DE69920997T2中，用于泵的脉动阻尼器因由脉动引发的问题的奇异解而众所周知，该脉动阻尼器包括设备本体和膜片，其中，膜片将设备本体的内部划分成流体室和气体室，流体室可以临时存储待通过活塞泵传送的流体，气体室填充有用于抑制脉动的气体并发生膨胀和收缩，以改变流体室的容量。作为这个的结果，阻抑了由于待传送的液体的输出压力而引起的脉动。实际上，还已知简单的脉动阻尼器，简单的脉动阻尼器基本上以具有安装在内部的吸收器材料的长型延伸的管子的方式形成，以及目的在于拟制吸收和反射的声音两者。然而，这些已知的声阻尼器具有若干缺点。首先，吸收段的大的长度是实现充分阻尼的关键。由于采用的吸收器材料在长度上显示出恒定阻尼，所以声音阻尼从进入阻尼器至退出逐渐地发生，因此，这意味着在相对而言的声阻尼器的进入区域，大量声音经由壳体散发到外部。另外，具体地在高频率的情况下，声音穿透长型延伸的阻尼管，使得规定频率的脉动可以几乎无阻尼地穿过吸收器。不可忽视的热发展也出现在空转的压缩机系统中，使得在确定冷却器的尺寸时必须考虑该热量。因此，在实际使用中，具体地在多级螺杆式压缩机空转的情况下，当没有压缩空气从下游系统中取出时，停止附加介质的传送以避免压力增大。然而，在空转时，压缩机不应完全关闭，如果这样的话，在很短的时间内压缩空气的必要后续输送是预期的。为了促进空转操作，通常关闭吸入管线中的节流阀，以及仅经由旁路供应第一压缩机级的分流。在大多数情况下，所谓的吸入调节器执行这些功能，所述吸入调节器布置在第一压缩机级的入口上。同时，在输出侧上，从而在第二压缩机级的输出部上，排气阀对环境打开，使得第二压缩机级抵抗大气压力进行传送。两个压缩机级中的压力条件保持不变，作为这个的结果，两个级的排放温度仍然几乎相同。压缩机的高能耗和退出废热是这种空转控制的缺点。因此，本专利技术解决的首要问题是提供具有改进的冷却的压缩机系统，该压缩机系统避免了供应大量环境空气作为冷却空气的缺点。如此以来，本专利技术还旨在促进压缩机系统的废热的回收。同样地，本专利技术解决了降低压缩机系统的噪声发射和能量消耗的问题。提及的问题由根据所附权利要求1所述的压缩机系统解决。优选实施方式在从属权利要求中提及。
技术实现思路
专利技术的压缩机系统具有系统壳体，该系统壳体中布置有若干产生热量的系统部件。这些包括至少一个压缩机级(例如，具有两个压缩机级的双螺杆式压缩机)，该至少一个压缩机级压缩气态介质，具体地产生压缩空气。系统壳体另外包含空气水冷却器、鼓风机以及空气传导元件，其中，鼓风机产生冷却空气流，空气传导元件将由系统部件加热的空气引导至空气水冷却器。系统壳体中配置有至少一个冷却空气通道，所述冷却空气通道具有在系统壳体的上段中的入口开口和在系统壳体的下段中的出口开口。系统壳体中设置有上部空气传导元件，以通过流经空气水冷却器将冷却空气流传导至冷却空气通道的入口开口。另外，设置有下部空气传导元件，以将冷却空气流从冷却空气通道的出口开口传导至产生热量的系统部件。通常系统壳体中存在在操作期间发热的许多系统部件。在这些部件当中，根据压缩机系统的设计，存在例如空气冷却的驱动电机、管件和管线、脉动阻尼器、油盘、如有必要具有若干压缩机级的真实压缩机、齿轮级等。热量还通过通常组合在开关柜中的电子部件发展，在一个优选实施方式中这些电子部件同样可以集成到系统壳体中。出于冷却系统壳体中的内部的目的，冷却空气流传导到冷却系统壳体中的内部，该冷却空气流使热量从系统部件消散。与现有技术相反，这些冷却空气流不是通过壳体开口消散到外部，而是有目的地传导至壳体内的空气水冷却器。在空气水冷却器中，水回路提供了空气的冷却。冷却空气传导通过冷却空气通道，并且从冷却空气通道分散且有目的地供应给待冷却的系统部件。许多有益效果由所提议的本专利技术的压缩机系统的设计而产生。例如，系统壳体中不需要开口以吸入大量的冷却空气并散发到周围。因此，压缩机系统发出低的声级，使安装区域中待原位满足的要求得以简化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.压缩机系统(01)，具有系统壳体(02)，在所述系统壳体(02)中布置有：‑产生热量的系统部件(06)，包括用于压缩气态介质的至少一个压缩机级(201)；‑空气水冷却器(12)；‑鼓风机(15)，产生冷却空气流(16)；‑空气传导元件，将来自所述系统部件(06)的热空气传导至所述空气水冷却器(12)；其特征在于，配置有冷却空气通道(07)，所述冷却空气通道(07)具有在所述系统壳体(02)的上部部分中的入口开口(08)以及在所述系统壳体(02)的下部部分中的出口开口(09)；设置有上部空气传导元件(13)，以使所述冷却空气流(16)在流动通过所述空气水冷却器(12)之后传导至所述入口开口(08)；以及设置有下部空气传导元件(17)，以将所述冷却空气流(16)从所述出口开口(09)传导至所述系统部件(06)。

【技术特征摘要】
2017.04.10 DE 102017107602.61.压缩机系统(01)，具有系统壳体(02)，在所述系统壳体(02)中布置有：-产生热量的系统部件(06)，包括用于压缩气态介质的至少一个压缩机级(201)；-空气水冷却器(12)；-鼓风机(15)，产生冷却空气流(16)；-空气传导元件，将来自所述系统部件(06)的热空气传导至所述空气水冷却器(12)；其特征在于，配置有冷却空气通道(07)，所述冷却空气通道(07)具有在所述系统壳体(02)的上部部分中的入口开口(08)以及在所述系统壳体(02)的下部部分中的出口开口(09)；设置有上部空气传导元件(13)，以使所述冷却空气流(16)在流动通过所述空气水冷却器(12)之后传导至所述入口开口(08)；以及设置有下部空气传导元件(17)，以将所述冷却空气流(16)从所述出口开口(09)传导至所述系统部件(06)。2.根据权利要求1所述的压缩机系统(01)，其特征在于，所述空气水冷却器(12)位于所述产生热量的系统部件(06)上方，以及所述鼓风机(15)位于所述空气水冷却器(12)上方，以通过所述空气水冷却器(12)吸入所述冷却空气流(16)，并将所述冷却空气流(16)供应至所述冷却空气通道(07)的所述入口开口(08)。3.根据权利要求1或2所述的压缩机系统(01)，其特征在于，所述冷却空气通道(07)至少在密封所述系统壳体(02)的门(05)中的部分中延伸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机系统(01)，其特征在于，所述冷却空气通道(07)在所述系统壳体(02)的底部(04)中的部分中延伸，并且在所述底部(04)中具有多个出口开口，所述出口开口使所述冷却空气向上释放至所述系统壳体(02)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机系统(01)，其特征在于，所述系统壳体(02)相对于环境气密密封，其中，所述压缩机级(201)连接至对所述环境开放的吸入支座(203)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩机系统(01)，其特征在于，所述产生热量的系统部件(06)包括电子电路组件。7.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机系统(01...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·乔治·克劳斯，乌利齐·托马斯，马克·席尔，
申请(专利权)人：加德纳·丹佛德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE