[发明专利]压缩装置和用于冷却压缩介质的方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序的压缩装置和根据权利要求11的前序的用于冷却通过压缩机而被压缩或者待被压缩的压缩介质的方法。

如根据一个实施例的本发明所涉及的压缩装置和相应方法用于例如提供气体或者储存气体、储存除空气外的另一种气体，例如工艺气体或者作为用于加热目的的初级能量载体的气体。为此，气体通过受驱动单元致动的压缩机压缩以被存储或者运送。根据实施例本发明还能够用于废气（特别是含有CO₂的废气）的存储，所述废气通过压缩机压缩并且被存储在储存罐中，特别是地下储气罐中。

在这些应用情形中，已知气态压缩介质能够在被压缩后具有高温，这需要对压缩介质冷却。此冷却是重要的，特别是在可燃或者易燃气体的压缩期间。

特别是在移动设备中，其中压缩机是由柴油发动机驱动，提出一种特别直接的解决方案，以通过柴油发动机来驱动风机叶轮并且同时采用它的冷却气流来冷却压缩介质。在此存在的问题在于风机叶轮总是与柴油发动机的转动速度成比例地转动，并且在于所产生的冷却气流并不是最理想适用于实际冷却效能，因为所述效能取决于不同的约束条件。这一方面引起了特别是如果风机叶轮产生非必须的大冷却气流的条件下柴油发动机的非必须的高燃料消耗，并且另一方面在柴油发动机的转动速度较低或者例如在高环境温度的工作条件中具有不充分冷却的风险。

关于现有技术的参考文献涉及以下文件：

DE 10 2005 04 524 B3

DE 103 15 402 A1

DE 100 46 828 A1

WO 2006/061252A1

本发明的目的在于提供一种压缩装置和用于冷却通过压缩机被压缩或者待被压缩的压缩介质的方法，其中所产生的冷却效能适于满足需求。由本发明提供的解决方案能够同时使得现有设备被容易地改装，以提供简单和可靠地结构同时大量省略了新的外部控制系统和能量源。

本发明的目的是通过呈现有权利要求1的特征的压缩装置和呈现有权利要求11的特征的方法满足的。

本发明的优点和特别合适的实施例在从属权利要求中被公开。

根据本发明的压缩装置（其特别地被设计为移动装置）包括驱动单元和由所述驱动单元驱动的压缩机，所述压缩机压缩气态压缩介质。驱动单元被设计为例如内燃机，特别是柴油发动机。气态压缩介质能够特别地是另一种气体而非空气，例如工艺气体或者燃烧气体，特别是甲烷气体、甲烷气体混合物、天然气或者天然气混合物。

根据本发明的压缩装置还提供了一种包括至少一个风机叶轮的冷却装置，所述冷却装置冷却压缩介质。一般而言，压缩介质在被压缩之后随后在压缩机的压力侧被冷却。

风机叶轮通过还驱动压缩机的驱动单元或者附加地提供的第二驱动单元的驱动连接而以转动方式被驱动，因此它产生冷却气流。冷却气流直接地或者通过连接至压缩介质的用于热传导且经受冷却气流的部件（例如压缩介质所流过的热交换器）来冷却压缩介质。

根据本发明，流体动力离合器被布置在驱动单元或者第二驱动单元与风机叶轮之间的驱动连接中，风机叶轮通过所述离合器而被流体动力地驱动。如本领域普通技术人员所知的，此流体动力离合器包括泵轮和涡轮，泵轮和涡轮一起形成了环形工作隔间，工作介质能够被引入其该工作隔间中，以将驱动动力从泵轮流体动力地传递至涡轮。有利地，流体动力离合器没有导向轮并且唯一包括单个泵轮和单个涡轮。

根据本发明，能够在流体动力离合器工作的同时改变流体动力离合器的驱动动力传递并且进而改变风机叶轮的转动速度，并且因此以此方式，流体动力离合器通过控制压力介质而被增压。用控制压力介质增压能够因此引起工作介质或多或少的强烈转移进入或者流出工作部件、或者附加地或可替换地能够引起节流元件或多或少的强烈插入工作隔间中的工作介质的环流中，借此以便或多或少地减弱环流，其中节流元件的转换是通过控制压力介质的增压触发的。节流元件插入环流越远，工作空间中的环流被扰乱得越强，并且所传递的驱动动力越小。

根据本发明，压缩介质现在同时是控制压力介质。