(57)【要約】凝縮液排出装置２００からの凝縮液２５０の排出を制御するためのバルブ２０２と、バルブ２０２を介して排出される凝縮液２５０を回収するための回収ボリューム２０４を定義し、気体および凝縮相を含むバルブ２０２の上流の多相流体の流れを受け取るように構成された回収チャンバー２０６と、バルブ２０２の上流の流体の熱力学的特性に関連するパラメータを監視するためのセンサー機器と、監視されたパラメータに基づいて凝縮液の回収を監視し、バルブ２０２の上流の凝縮液の回収を調節するようにバルブ２０２の開閉を制御するように構成され、気化する液体のチョークドフローのための流動率計算を用いて、回収ボリューム２０４から排出される凝縮液の量を決定するようにさらに構成されることを特徴とするコントローラー２３０と、を備える、凝縮液排出装置２００。【選択図】図１
2019504972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮液排出装置（２００、７００）からの凝縮液（２５０）の排出を制御するためのバルブ（２０２）と、
気体および凝縮相を含むバルブ（２０２）の上流の多相流体の流れを受け取るように構成され、バルブ（２０２）を介して排出される凝縮液（２５０）を回収するための回収ボリューム（２０４）を定義する回収チャンバー（２０６、７０６）と、
バルブ（２０２）の上流の流体の熱力学的特性に関連するパラメータを監視するためのセンサー機器と、
監視されたパラメータに基づいて凝縮液（２５０）の回収を監視し、バルブの上流の凝縮液の回収を調節するようにバルブ（２０２）の開閉を制御するように構成されたコントローラー（２３０）と、を備え、
コントローラー（２３０）は、気化する液体のチョークドフローのための流動率計算を用いて、回収ボリューム（２０４）から排出される凝縮液の量を決定するようにさらに構成されることを特徴とする、凝縮液排出装置（２００、７００、８００、９００、１０００）。
【請求項２】
前記コントローラー（２３０）は、前記回収ボリューム（２０４）から排出される凝縮液（２５０）の量を、
【数１】
2019504972.tif 000010
またはそれから導出される式を用いて決定し、
ここで、Ｃｖはバルブ流動係数、Ｎ６は２７．３ｋｇ／ｈｒ、Ｆｆは液体臨界圧力因数、ＦＬＰは取付部品を備えたバルブの圧力回復とパイプジオメトリ要素の組み合わせ、ｐ１は上流圧力、ｐｖは流入温度における液体の蒸気圧、およびρは比重量（質量密度）の上流条件である、
請求項１に記載の凝縮液排出装置。
【請求項３】
前記バルブ（２０２）は、開放位置と閉鎖位置とを有する電磁バルブであり、前記コントローラー（２３０）は、前記バルブ（２０２）の上流の凝縮液の回収を調整するために前記電磁バルブの稼働時間を制御する、請求項１または請求項２に記載の凝縮液排出装置。
【請求項４】
前記センサー機器は、回収チャンバー（２０４）における検出位置において流体の相の関数である相パラメータを決定するように構成された相センサー、
および／または前記回収チャンバー（２０６、７０６）において回収された凝縮液（２５０）と流体の上流の気相との間の境界の位置の関数である相パラメータを決定するように構成されたレベルセンサーを備え、
前記コントローラー（２３０）は、前記回収チャンバー（２０６）に回収された凝縮液（２５０）と流体の上流の気相との間の境界の位置が前記回収チャンバー（２０６、７０６）における所定の範囲内に維持されるために、相パラメータに基づいて前記バルブ（２０２）の開閉を制御するように構成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の凝縮液排出装置。
【請求項５】
前記センサー機器は、前記回収ボリューム（２０４）における凝縮液（２５０）の温度を決定するための凝縮液温度センサー（２１４）をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凝縮液排出装置。
【請求項６】
前記コントローラー（２３０）は、前記凝縮液温度センサーの上流の気相センサーからの出力に基づいて上流の気相の温度を受信または決定するように構成され、
前記コントローラー（２３０）は、上流の気相の温度と前記回収ボリュームにおける凝縮液の温度との間の温度差として、サブクール値を決定するように構成される、請求項５に記載の凝縮液排出装置。
【請求項７】
前記コントローラー（２３０）は、前記サブクール値に基づいて凝縮液（２５０）の回収を監視するように構成され、
前記コントローラー（２３０）は、前記バルブ（２０２）の上流の凝縮液（２５０）の回収を調節するように、前記サブクール値をサブクール設定値に維持して、前記バルブ（２０２）の開閉を制御するように構成される、請求項６に記載の凝縮液排出装置。
【請求項８】
凝縮液（２５０）の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、稼働サイクルおよび前記サブクール値に基づき、
前記稼働サイクルは、前記バルブが開放している時間の割合であり、
場合により、凝縮液（２５０）の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、前記サブクール値（ＳＣ）に対する前記稼働サイクル（ＤＣ）の比に基づく、請求項６または請求項７に記載の凝縮液排出装置。
【請求項９】
蒸気トラップであって、
蒸気および凝縮液の流れを受け取るための入口（２０５）と、
蒸気および凝縮液（２５０）を受け取り、蒸気および凝縮液が重力によって互いに分離された回収ボリューム（２０４）を定義するように、前記入口（２０５）に接続された回収チャンバー（２０６、７０６）と、
前記回収チャンバー（２０６、７０６）の壁に設けられたバルブ（２０２）と、
前記入口における蒸気の温度を決定するための第１センサーと、
前記回収ボリューム（２０４）における凝縮液（２５０）の温度を決定する第２センサーと、
前記第１センサーならびに第２センサーおよび前記バルブ（２０２）に接続され、前記入口（２０５）における蒸気の温度と、サブクール値は上流の気相の温度と前記回収ボリューム（２０４）における前記凝縮液（２５０）の温度との間の温度差であることを特徴とする、所定のサブクール値の設定値によって第１および第２センサーを用いて決定される前記回収ボリューム（２０４）における前記凝縮液（２５０）の温度との差を維持するように構成されるコントローラー（２３０）と、を備え、
前記コントローラー（２３０）は、気化する液体のチョークドフローのための流動率計算を用いて、前記回収ボリューム（２０４）から排出される凝縮液（２５０）の量を決定するようにさらに構成される、蒸気トラップ。
【請求項１０】
前記コントローラー（２３０）は、前記回収ボリューム（２０４）から排出される凝縮液（２５０）の量を、
【数２】
2019504972.tif 000011
またはそれから導出される式を用いて決定し、
Ｃｖはバルブ流動係数、Ｎ６は２７．３ｋｇ／ｈｒ、Ｆｆは液体臨界圧力因数、ＦＬＰは取付部品を備えたバルブの圧力回復とパイプジオメトリ要素の組み合わせ、ｐ１は上流圧力、ｐｖは流入温度における液体の蒸気圧、およびρは比重量（質量密度）の上流条件である、請求項９に記載の蒸気トラップ。
【請求項１１】
前記バルブ（２０２）は、開放位置と閉鎖位置とを有する電磁バルブであり、前記コントローラー（２３０）は、前記サブクール値の設定値における温度差を維持するために前記電磁バルブの稼働時間を制御する、請求項１０に記載の蒸気トラップ。
【請求項１２】
凝縮液（２５０）の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、稼働サイクルおよび所定の前記サブクール値に基づき、
前記稼働サイクルは、前記バルブ（２０２）が開放している時間の割合であり、
場合により、凝縮液（２５０）の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、前記サブクール値（ＳＣ）に対する前記稼働サイクル（ＤＣ）の比に基づく、請求項１１に記載の蒸気トラップ。
【請求項１３】
前記第１センサーは圧力センサーであり、前記入口における蒸気の温度は飽和蒸気テーブルに基づいて導出される、または、前記第１センサーは温度センサーである、請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の蒸気トラップ。
【請求項１４】
前記コントローラー（２３０）は、ユーザーが前記サブクール値の設定値を設定することができるユーザーインターフェースを有する、請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の蒸気トラップ。
【請求項１５】
前記コントローラー（２３０）は、以下の、
前記入口（２０５）における蒸気の温度および前記回収ボリューム（２０４）における前記凝縮液（２５０）の温度が、所定の期間、所定の値よりも低いと判断された場合に、蒸気トラップが冷たいこと、
前記入口（２０５）における蒸気の温度および回収ボリューム（２０４）における前記凝縮液（２５０）の温度が、所定の期間、ともに所定の値を超えて互いに実質的に等しい場合に、前記バルブ（２０２）を開放していないこと、
前記入口（２０５）における蒸気の温度および前記回収ボリューム（２０４）における前記凝縮液（２５０）の温度が、所定の期間、ともに所定の値を下回り互いに実質的に等しい場合に、前記バルブ（２０２）を閉鎖していないこと、
前記第１センサーの出力が開回路である場合に、前記第１センサーは故障していること、
前記第２センサーの出力が開回路である場合に、前記第２センサーは故障していること、
前記入口（２０５）における蒸気と前記回収ボリューム（２０４）における凝縮液（２５０）との間の温度差が、所定の期間、最大サブクール値を超える場合に、蒸気トラップは浸水していること、
という条件のうちの１つ以上の存在を確認するユーザー通知を決定して出力するように構成されている、請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の蒸気トラップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝縮液排出路に関する。
【背景技術】
【０００２】
凝縮液排出路は、同じ流体の気相の排出を防止しながら、流体の凝縮相の排出を可能とするために使用される蒸気システムの環境における凝縮液排出路の特定の例は、蒸気トラップである。
【０００３】
有用なエネルギーを生成し、蒸気の形として、様々な産業用途の使用場所に配給するための、蒸気プラントを提供することはよく知られている。
【０００４】
主な蒸気プラントにおいて過剰な凝縮液が存在することは、伝熱に対する障壁として作用し、また「ウォーターハンマー」の損害をもたらし、パイプラインの腐食さえも引き起こす可能性があるため、典型的には望ましくない。したがって、蒸気プラントにおける蒸気をできるだけ乾燥した状態に維持することが好ましい。これを達成するために、凝縮液は、典型的には、主なプラントのパイプラインの最も低い位置から１本以上の排出ラインを介して排出される。プラントからの蒸気の損失を制限するために、それぞれの排出ラインにはそれぞれの蒸気トラップが設けられており、理想的に凝縮液に作用し、同時に「生」蒸気の逃げを防止する。
【０００５】
主なプラントのパイプラインにおける凝縮液の存在は典型的には望ましくないが、高温の凝縮液は有用なエネルギーを含むので、典型的な蒸気プラントでは、排出ラインおよび蒸気トラップは、主なプラントからの凝縮液（理想的には生蒸気ではない）を排出し、プラントにおける後続の使用のために排出された凝縮液を下流のボイラーを介して再循環させるように設計された、より大きな凝縮液回収システムの一部を形成する。したがって、それぞれの排出ラインは、典型的には、順次１つ以上の下流のレシーバータンクに供給される凝縮液リターンラインに供給される。レシーバータンクは、典型的には、レシーバータンクから必要に応じて下流のボイラーの供給タンクにポンプで送られる、排出された凝縮液のための一時的な貯蔵ユニットとして機能する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の蒸気トラップは、典型的には、ある条件下で凝縮液を排出するために自動的に開放する機械的装置である。たとえば、ボールフロート型トラップは、蒸気と凝縮液との間の密度の差に基づいて作用する。トラップに到達する凝縮液は、ボールフロートを上昇させ、バルブをシートから持ち上げて凝縮液を放出する。しかしながら、このような機械的トラップは、変動する圧力範囲にわたる作動には好適でなく、排出される凝縮液に関するデータを提供することができない。
【０００７】
本発明は、改善された凝縮液排出路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、凝縮液排出装置からの凝縮液の排出を制御するバルブと、バルブを介して排出される凝縮液を回収するための回収ボリュームを定義し、気相および凝縮相を含むバルブの上流の多相流体の流れを受け取るように構成される回収チャンバーと、バルブの上流の流体の熱力学的特性に関連するパラメータを監視するためのセンサー機器と、監視されたパラメータに基づいて凝縮液の回収を監視し、バルブの上流の凝縮液の回収を調節するようにバルブの開閉を制御するように構成されるコントローラーと、を備え、コントローラーは、気化する液体のチョークドフローのための流動率計算を用いて、回収ボリュームから排出される凝縮液の量を決定するようにさらに構成される、凝縮液排出装置が提供される。
【０００９】
一例では、凝縮液排出装置は蒸気トラップであってもよい。凝縮液排出装置は、蒸気および凝縮液であってもよい多相流体の流れを受け取るための入口を有してもよい。回収チャンバーは、入口に接続されてもよい。バルブは、回収チャンバーの壁に設けられてもよい。センサー機器は、入口における蒸気の温度を決定するための第１センサーを備えてもよい。センサー機器は、回収ボリュームにおける凝縮液の温度を決定するための第２センサーを備えてもよい。コントローラーは、第１ならびに第２センサーおよびバルブに接続されてもよい。コントローラーは、入口における蒸気の温度と、第１および第２センサーを用いて所定のサブクール値の設定値で決定された回収ボリュームにおける凝縮液の温度との差を維持するために、バルブの開閉を制御するように構成されてもよい。
【００１０】
流体の熱力学的特性は、たとえば、流体の相、温度または圧力であってもよい。熱力学的パラメータに関する監視パラメータは、熱力学的特性の関数であってもよい。たとえば、温度の熱力学的特性を決定するために、圧力または温度は監視されてもよい。さらなる例では、流体の相の熱力学的特性を決定するために、可撓性部材の共振周波数は監視されてもよい。
【００１１】
回収チャンバーは、使用時に、回収チャンバーにおいて回収された凝縮液と上流の気相との間の境界が存在するように構成されてもよい。すなわち、回収チャンバーは、凝縮液がバルブに隣接して集まり、気相が分離し重力下でバルブの上流に配置されるように定義されてもよい。
【００１２】
上流方向から下流方向（すなわち、流れの方向または流体の流れの方向）とは、凝縮液排出装置において、回収チャンバーを介して流動してバルブを介して排出されるための流体を受け取り得る方向であってもよい。これは、回収チャンバーからバルブまでの方向であってもよい。
【００１３】
【数１】
2019504972.tif 000003
【００１４】
バルブは、開放位置と閉鎖位置とを有する電磁バルブであってもよい。コントローラーは、バルブの上流の凝縮液の回収を調整するために電磁バルブの稼働時間を制御してもよい。
【００１５】
センサー機器は、回収チャンバーにおける検出位置において流体の相の関数である相パラメータを決定するように構成された相センサー、および／または回収チャンバーにおいて回収された凝縮液と流体の上流の気相との間の境界の位置の関数である相パラメータを決定するように構成されたレベルセンサーを備えてもよい。コントローラーは、回収チャンバーと流体の上流の気相との間の境界が回収チャンバーにおける所定の範囲内に維持されるために、相パラメータに基づいてバルブの開閉を制御するように構成されてもよい。たとえば、相センサーは、伝導率センサー、共振密度センサー、静電容量センサー、またはサブクール監視センサーであってもよい。
【００１６】
例示的なサブクール監視センサーは、回収チャンバーの第１の上流位置（第１の検出位置）における気相の温度を決定するための第１センサーと、回収チャンバーの第２の下流位置（第２の検出位置）における回収チャンバーにおいて回収された凝縮液の温度を決定するための第２センサーを備えてもよい。コントローラーは、入口における蒸気の温度と、所定のサブクール値の設定値において第１および第２センサーを用いて決定された回収ボリュームにおける凝縮液の温度との差を維持するために、バルブの開閉を制御するように構成されてもよい。
【００１７】
センサー機器は、バルブの上流の流体の相に関する相パラメータを監視するように構成されてもよい。たとえば、相パラメータは、センサー（検出位置）に対応する位置における流体の相の関数であってもよく、または２つの相間の境界の位置の関数であってもよい。
【００１８】
センサー機器は、回収チャンバーにおいて回収された凝縮液と流体の上流の気相との間の境界の位置に関する相パラメータを監視するように構成されたレベルセンサーを備えてもよい。相パラメータは、回収チャンバーに回収された凝縮液と流体の上流の気相との間の境界の位置の関数であってもよい。境界の位置は、境界のいずれかの側の位置における流体の相に関連する。たとえば、境界の位置に基づいて、境界の位置より下の流体の相は液体であるのに対し、境界の位置より上の流体の相は気体であると決定されてもよい。
【００１９】
センサー機器は、回収チャンバーに受け取られたフロートと、フロートの位置の関数である相パラメータを決定するためのセンサーと、を備えることができる。たとえば、フロートは金属チャンバーであってもよく、センサーは、回収チャンバーのフロートの位置の関数であるパラメータを監視するように構成されてもよい。たとえば、金属チャンバーは永久磁石を備えてもよく、センサーは、センサー上のフロート（またはその永久磁石）の磁歪効果に対応する出力信号を生成する磁歪センサーであってもよい。
【００２０】
センサー機器は、バルブの上流の検出位置における流体の相の関数である相パラメータを監視するように構成された相センサーを備えてもよい。
【００２１】
相センサーは、検出位置における流体の伝導率を監視するように構成された伝導率センサーであってもよい。相センサーは、検出位置における流体の誘電特性に関するパラメータを監視するように構成された静電容量センサーであってもよい。
【００２２】
相センサーは、検出位置における流体の密度を監視するように構成された共振密度センサーであってもよい。密度センサーは、検出位置における流体と接触するように配置された要素と、要素の振動運動を推進するアクチュエーターと、を備えていてもよい。密度センサーは、流体の密度、たとえば要素の振動の共振周波数の関数であるパラメータを決定するように構成されてもよい。
【００２３】
いくつかの例では、第１の検出位置に設けられた１つの相センサー（たとえば、単一のセンサー）が存在してもよく、コントローラーは、第１の検出位置における流体が気相または凝縮液であることを相センサーが示すかどうかに基づいて、バルブの開閉を制御するように構成されてもよい。たとえば、コントローラーは、流体が第１の検出位置において凝縮していると判定されたときにバルブを開放するか、またはその稼働サイクルを増加させるように構成されてもよく、流体が第１の検出位置で気相に入っていると判定されたときにバルブを閉鎖するか、またはその稼働サイクルを減少させるように構成されてもよい。コントローラーは、後続の開放と閉鎖の作動間に遅延を実施してもよい。遅延によって、バルブが開放された後、閉鎖される前に、すべての凝縮液が排出されることを防止するように設定してもよい。そのような例では、コントローラーは、回収された凝縮液と気相との間の境界を実質的に第１の検出位置に対応する上限を有する範囲内に維持するように、バルブの開閉を制御してもよい。第１の検出位置において、バルブの開放または稼働サイクルの増加前に（たとえば、バルブの検出と開放との間のいくつかの遅延に対応する）、流体が凝縮液であると判断された後、凝縮液の追加の回収がされてもよく、その範囲は、凝縮液の回収率および凝縮液の排出前のそのような遅延に応じて、第１の検出位置を越えて拡張してもよい。
【００２４】
他の例では、回収チャンバーにおいて離間した第１および第２の検出位置に２つの相センサーがあってもよく、コントローラーは、回収された凝縮液の間の境界を実質的に２つの検出位置の間の範囲内に維持するように構成されてもよい。したがって、相センサーは、境界がそれぞれの検出位置に関連するレベルを超えるかまたは下回るときを監視するように構成されたレベルセンサーの一形態として用いてもよい。たとえば、温度センサー（飽和温度より低い温度は凝縮液の存在を示してもよい）または容量、伝導率もしくは密度センサーのような相センサーである、センサーの任意の適切な組合せを第１および第２の検出位置において使用することができる。
【００２５】
センサー機器は、回収ボリュームにおける凝縮液の温度を決定するための凝縮液温度センサーをさらに備えてもよい。コントローラーは、凝縮液温度センサーの上流の気相センサーからの出力に基づいて上流の気相の温度を受信または決定するように構成されてもよい。コントローラーは、上流の気相の温度と回収ボリュームにおける凝縮液の温度との間の温度差として、サブクール値を決定するように構成されてもよい。
【００２６】
凝縮液排出装置は、気相センサーを備える流体システムに接続され、流体システムから多相流体を受け取るように構成されてもよい。
【００２７】
凝縮液排出装置は、多相流体を受け取るように流体システムに接続されるように構成されてもよい。センサー機器は、流体システムにおいて凝縮液温度センサーの上流に設置するための気相センサーをさらに備えてもよい。
【００２８】
凝縮液排出装置は、多相流体の流れを受け取るための入口をさらに備えてもよい。センサー機器は、凝縮液温度センサーの上流の気相センサーを備えてもよく、気相センサーは、入口、回収チャンバーまたはその間の位置の１つにおいて気相の温度を決定するように構成されてもよい。
【００２９】
気相センサーは、圧力センサーであってもよい。気相センサーのそれぞれの位置における気相の温度は、所定のデータ、たとえば飽和蒸気テーブルに基づいて（たとえば、流体が水である場合）導出されてもよい。たとえば、そのような導出は、気相がそれぞれの位置において飽和しているという仮定に基づいてもよい。
【００３０】
気相センサーは、温度センサーであってもよい。
【００３１】
コントローラーは、サブクール値に基づいて凝縮液の回収を監視するように構成されてもよい。コントローラーは、バルブの上流の凝縮液の回収を調節するように、サブクール値をサブクール設定値に維持して、バルブの開閉を制御するように構成されてもよい。サブクール設定値は、所定の設定値であってもよい。
【００３２】
コントローラーは、ユーザーがサブクール設定値を設定することができるユーザーインターフェースを有してもよい。
【００３３】
凝縮液の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、稼働サイクルおよびサブクール値に基づいてもよい。
【００３４】
コントローラーがサブクール設定値おいて、サブクール値を維持するように構成されている場合、サブクール値とサブクール設定値が使用中に互いに対応し得るので、ＦＬＰの値は、ＦＬＰの計算におけるサブクール設定値を使用することによりサブクール値に基づいてもよい。
【００３５】
凝縮液の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、サブクール値（ＳＣ）に対する稼働サイクル（ＤＣ）の比に基づいてもよい。
【００３６】
【数２】
2019504972.tif 000004
【００３７】
定数ＡおよびＢは、異なる圧力帯に対して異なる値に設定されてもよい。
【００３８】
コントローラーは、ＰＩＤコントローラーであってもよい。すなわち、バルブの上流の凝縮液の回収は、ＰＩＤ制御によって調整されてもよい。
【００３９】
コントローラーは、以下の、
気相の温度（たとえば、入口での蒸気温度）および回収ボリュームにおける凝縮液の温度が、所定の期間、所定の値よりも低いと判定された場合に、凝縮液の排出路が冷たいこと、
気相の温度および回収ボリュームにおける凝縮液の温度が、所定の期間、ともに所定の値を超えて互いに実質的に等しい場合に、バルブを開放していないこと、
気相の温度および回収ボリュームにおける凝縮液の温度が、所定の期間、ともに所定の値を下回り互いに実質的に等しい場合に、バルブを閉鎖していないこと、
第１センサーの出力が開回路である場合に、第１センサーは故障していること、
第２センサーの出力が開回路である場合に、第２センサーは故障していること、
回収ボリュームにおける気相と凝縮液との間の温度差が、所定の期間、最大サブクール値を超える場合に、凝縮液排出路が浸水していること、
という条件のうちの１つ以上の存在を確認するユーザー通知を決定して出力するように構成されてもよい。気相の温度は、凝縮液温度センサーまたはバルブの上流の気相センサーによって測定されるものであってもよく、たとえば凝縮液排出装置が接続される流動システムにおいて、または回収チャンバーもしくはそれらの間の範囲内である、回収チャンバーへの入口において、設置されてもよい。
【００４０】
回収チャンバーの外面に冷却フィンが設けられてもよい。
【００４１】
流体は水であってもよく、気相は蒸気であってもよく、凝縮相は液水であってもよい。
【００４２】
本発明の第２の態様によれば、蒸気と凝縮液の流れを受け取るための入口と、蒸気および凝縮液を受け取り、蒸気および凝縮液が互いに分離された回収ボリュームを定義するように、入口に接続された回収チャンバーと、回収チャンバーの壁に設けられたバルブと、入口における蒸気の温度を測定するための第１センサーと、回収ボリュームにおける凝縮液の温度を測定するための第２センサーと、第１および第２センサーおよびバルブに接続されたコントローラーであって、バルブの開閉を制御して、入口における蒸気の温度と、所定のサブクール値の設定値によって第１および第２センサーを用いて決定される回収ボリュームにおける凝縮液の温度との差を維持するように構成されるコントローラーと、を備え、コントローラーは、気化する液体のチョークドフローのための流動率計算を用いて、回収ボリュームから排出される凝縮液の量を決定するようにさらに構成される、蒸気トラップが提供される。
【００４３】
【数３】
2019504972.tif 000005
【００４４】
バルブは、開放位置と閉鎖位置とを有する電磁バルブであってもよく、コントローラーは、サブクール値の設定値における温度差を維持するために電磁バルブの稼働時間を制御してもよい。
【００４５】
凝縮液の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、稼働サイクルおよび所定のサブクール値に基づいてもよい。
【００４６】
凝縮液の量の計算に使用されるＦＬＰの値は、サブクール値（ＳＣ）に対する稼働サイクル（ＤＣ）の比に基づいてもよい。
【００４７】
【数４】
2019504972.tif 000006
【００４８】
定数ＡおよびＢは、異なる圧力帯に対して異なる値に設定されてもよい。
【００４９】
第１センサーは圧力センサーであってもよく、入口における蒸気の温度は飽和蒸気テーブルに基づいて導出されてもよい。
【００５０】
第１センサーは温度センサーであってもよい。
【００５１】
コントローラーは、ＰＩＤコントローラーであってもよい。
【００５２】
コントローラーは、ユーザーがサブクール値の設定値を設定することができるユーザーインターフェースを有してもよい。
【００５３】
コントローラーは、以下の、
入口における蒸気の温度および回収ボリュームにおける凝縮液の温度が、所定の期間、所定の値よりも低いと判断された場合に、蒸気トラップが冷たいこと、
入口における蒸気の温度および回収ボリュームにおける凝縮液の温度が、所定の期間、ともに所定の値を超えて互いに実質的に等しい場合に、バルブを開放していないこと、
入口における蒸気の温度および回収ボリュームにおける凝縮液の温度が、所定の期間、ともに所定の値を下回り互いに実質的に等しい場合に、バルブを閉鎖していないこと、
第１センサーの出力が開回路である場合に、第１センサーは故障していること、
第２センサーの出力が開回路である場合に、第２センサーは故障していること、
入口における蒸気と回収ボリュームにおける凝縮液との間の温度差が、所定の期間、最大サブクール値を超える場合に、蒸気トラップは浸水していること、
という条件のうちの１つ以上の存在を確認するユーザー通知を決定して出力するように構成されてもよい。
【００５４】
回収チャンバーの外面に冷却フィンが設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本発明をよりよく理解し、それがどのように実施されるかをより明確に示すために、例示の方法によって添付の図面が参照される。
【図１】凝縮液排出路を備える例示的な流動ネットワークの概略図である。
【図２】図１に示される凝縮液排出路の概略図である。
【図３】流れの計算値と測定値との間の相関を示すグラフである。
【図４】２バールの圧力に対した稼働サイクルに対する、ＦＬＰの値を示すグラフである。
【図５】４バールの圧力に対した稼働サイクルに対する、ＦＬＰの値を示すグラフである。
【図６】流れの計算値と、補正されたＦＬＰの値による測定値との間の相関を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態による凝縮液排出路を備える例示的な流動ネットワークの概略図である。
【図８】凝縮液排出路の他の例を示す。
【図９】凝縮液排出路の他の例を示す。
【図１０】凝縮液排出路の他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１は、流動システム１００、凝縮液排出装置２００および凝縮液リターンライン３０を備える、例示的な流動ネットワーク１０の一部を示す。流動システム１００は、流体供給ライン１０２、熱交換器１０４、流体リターンライン１０６および凝縮液排出ライン１０８を備える。流動システム１００は、冷媒または水などの、任意の作動流体を搬送するためのものであってもよい。この例では、熱交換器１０４は、熱伝達チャンバーの上部の流体供給ライン１０２から気体の流体を受け取り、熱伝達チャンバーの下部から動体リターンライン１０６から気体の流体を排出するように構成された熱伝達チャンバーを定義する。
【００５７】
凝縮液排出ライン１０８は、熱交換器１０４からの気体および／または液体の流体を受け取るために熱交換器の下部において熱交換器１０４に接続される。
【００５８】
一例では、流動システム１００は、熱交換器１０４における熱伝達のための作動流体として蒸気を運ぶ。使用時に、流体供給ライン１０２は、飽和蒸気を熱交換器１０４に運ぶ。熱は、蒸気の一部が凝縮するように、熱交換器１０４において蒸気から移動されてもよい。未凝縮蒸気の一部は、流体リターンライン１０６を介して熱交換器１０４から出る。凝縮液は、凝縮液排出ライン１０８を介して熱交換器１０４から排出されるために熱交換器１０４の下部に落下する。
【００５９】
凝縮液排出ライン１０８は、凝縮液を受け取り、凝縮液リターンライン３０へのその排出を制御するように構成された凝縮液排出装置２００に接続される。たとえば、凝縮液リターンライン３０は、たとえば凝縮液から熱を回収するための流動システム１００から凝縮液を回収するように構成された凝縮液リターンシステムの一部を形成してもよい。
【００６０】
図１に示すように、凝縮液排出装置２００は、凝縮液リターンライン３０への凝縮液の排出を制御するためのバルブ２０２と、凝縮液排出ライン１０８から受け取った凝縮液２５０を回収するためのバルブ２０２の上流の回収ボリューム２０４とを備える。
【００６１】
この例では、図１の回収ボリューム２０４は、凝縮液排出ライン１０８よりも大きな直径を有するものとして概略的に示される回収チャンバー２０６によって定義される。しかし、回収チャンバー２０６および回収ボリュームは任意の形状であってもよく、たとえば、回収チャンバーは、配管のセクションによって定義されてもよい。
【００６２】
凝縮液排出装置２００は、バルブ２０２の上流の流体の熱力学的特性に関連するパラメータを監視するためのセンサー機器をさらに備える。図２および図８から図１０を参照して説明される例示的な凝縮液排出装置のそれぞれを参照して説明されるように、センサー機器の様々な構成は、温度および相などの、熱力学的特性に関するパラメータを監視するために使用されてもよい。この例では、センサー機器は、図２を参照して以下に詳細に説明されるように、回収チャンバー２０６内に設置された第１（または上流）センサー２１２および第２（または下流）センサー２１４を備える。
【００６３】
凝縮液排出装置２００は、監視されたパラメータに基づいて凝縮液の回収を監視し、下記に詳述されるように、バルブ２０２の上流の凝縮液の回収を調整するために、バルブ２０２の開閉を制御するように構成されたコントローラー２３０をさらに備える。
【００６４】
コントローラー２３０は、下記に詳述されるように、回収ボリューム２０４から排出される凝縮液の量を決定するようにさらに構成される。
【００６５】
図２は、図１の流動ネットワーク１０で使用するための例示的な凝縮液排出装置２００を示す。凝縮液排出装置２００は、流体の気相の排出を防止しながら凝縮液を排出するように構成される。この例では、気相は蒸気であるため、凝縮液排出装置は蒸気トラップまたは「トラップ」と称されてもよい。
【００６６】
例示的な凝縮液排出装置２００は、蒸気および凝縮液（すなわち、流体の気相および凝縮相）の流れを受け取るための入口２０５を有する回収チャンバー２０６を備える。回収チャンバー２０６は、蒸気および凝縮液２５０が互いに分離されている回収ボリューム２０４を定義する。
【００６７】
この例では、凝縮液排出装置２００は、入口２０５を介して受け取った気相と、チャンバー２０６に回収された凝縮相との間の温度差として決定されたサブクール値に基づいて凝縮液の排出を制御するように構成される。センサー機器は、入口２０５内に配置され、チャンバー２０６に流入する蒸気および凝縮液の温度を検出する第１（または上流）センサー２１２を備える。第１センサー２１２は、圧力センサーまたは温度センサーであってもよい。圧力センサーが用いられる場合、入口２０５における蒸気の温度は、飽和蒸気圧および温度テーブルを用いて導出されてもよい。
【００６８】
第２（または下流）センサー２１４は、チャンバー２０６における凝縮液の温度を検出するために、回収チャンバー２０６内に配置されている。第２センサー２１４は、温度センサーであり、チャンバー２０６に回収された凝縮液中に沈められるように配置される。
【００６９】
この例では、バルブ２０２は、回収チャンバー２０６の下部に配置された電磁バルブである。バルブ２０２は、回収チャンバー２０６と排出ライン２０３との間に配置される。排出ライン２０３は、図１の凝縮液リターンライン３０に接続されてもよい。バルブ２０２は、回収チャンバー２０６から排出ライン２０３に凝縮液を排出するために、選択的に開放されてもよい。
【００７０】
コントローラー２３０は、バルブ２０２に接続される。この例では、コントローラー２１２は、ＰＩＤコントローラーである。コントローラー２３０は、第１および第２センサー２１２、２１４からの入力を受信する。コントローラー２３０は、ユーザーが凝縮液排出装置２００におけるサブクール量に対する設定温度ｔｓｐを入力することを許可するユーザーインターフェースを有する。サブクール温度（ＳＣ）は、第１センサー２１２によって決定される入口２０５における蒸気温度（ｔ１）と、第２センサー２１４によって決定される回収ボリューム２０４における凝縮温度（ｔ２）との間の差である。回収チャンバー２０６の外面には、所望のサブクールを達成することを助ける冷却フィン２０７が備えられてもよい。
【００７１】
ＰＩＤコントローラー２３０は、サブクール温度を所望の設定温度（または「サブクール設定値」）、すなわちｔ１−ｔ２＝ｔｓｐに維持するようにバルブ２０２の作動を制御する。サブクール温度は、回収ボリューム２０４における凝縮液の滞留時間を調節することによって制御されてもよい。具体的には、コントローラー２３０は、バルブの稼働サイクル値（ＤＣ）を変化させることによって、バルブ２０２の開閉を変調する。稼働サイクルはパーセンテージとして表され、バルブ２０２が開放される時間の割合を表す。たとえば、稼働サイクルは、１、２、３、４、５、１０、２５、５０、７５、または１００％に設定されてもよい。サイクル時間が８秒のバルブの場合、バルブはサイクル時間ごとに０．０８、０．１６、０．２４、０．３２、０．４、０．８、２、４、６および８秒間開放される。
【００７２】
コントローラー２３０は、気化する液体のチョークドフローのための流動率計算を用いて、回収ボリュームから排出される凝縮液の量を決定するように構成される。
【００７３】
【数５】
2019504972.tif 000007
【００７４】
ここで、
Ｃｖ＝バルブ流動係数
Ｎ６＝２７．３ｋｇ／ｈｒ
Ｆｆ＝液体臨界圧力因数
ＦＬＰ＝取付部品を備えたバルブの圧力回復とパイプジオメトリ要素の組み合わせ
ｐ１＝上流圧力
ｐｖ＝流入温度における液体の蒸気圧
ρ＝比重量（質量密度）の上流条件
である。
【００７５】
図３は、この式を用いて計算された値と実際の測定値との間の相関を、ＦＬＰを１に設定して示している。図示されるように、データは、Ｒ二乗値０．９９７８、誤差１．５〜８％の回帰直線に適合する。
【００７６】
電磁バルブ（または他の断続的に開放するバルブ）を用いる場合、バルブを開放するときにシステムが平衡に達するまでに要する時間が短いことが確認されている。飽和液体が、制御された方法で電磁バルブの開口部において沸騰し始める前に、２５０〜４００ミリ秒の非常に短い遅延があると考えられる。したがって、電磁バルブは、位置決め制御バルブに比べて、コストと漏出をきちんと防止することを提供するといった、特別な利点を有するが、既知のＣｖの開口部を介した中断されない流れのために導かれる、メーソンネーラン式を用いて質量流動率を計算すると、精度の低い結果につながる。
【００７７】
稼働サイクルおよびサブクール値に基づくＦＬＰの値を用いることにより、電磁バルブと共に使用するためにメーソンネーラン式が修正され得ることが確認されている。
【００７８】
【数６】
2019504972.tif 000008
【００７９】
定数ＡおよびＢは、入口２０５における蒸気の異なる圧力または圧力帯に対して異なる値に設定される。入口２０５における蒸気の圧力は、第１センサー２１２を用いて測定または決定されてもよく、または蒸気システムとして既知であってもよい。定数ＡおよびＢは、全範囲の条件、すなわち圧力帯、サブクールおよび稼働サイクル値にわたって試験することによって経験的に導出され得る。
【００８０】
図４および図５は、それぞれ２および４バールでの稼働サイクルに対するＦＬＰの値を示す。図示されるように、ＦＬＰの値は稼働サイクルが減少するにつれて減少する。これは、電気信号（たとえば、バルブの開放状態に対応する制御信号）と実際のバルブの動きとの間の差に起因する。具体的には、電気信号が非常に短くなると、バルブは同じように応答することができない。圧力は、バルブを開放するために必要な力において役割を果たすので、図４および図５に示すように、異なる圧力において関係は異なる。したがって、それぞれの圧力または圧力帯に対してＡおよびＢの異なる値を使用する必要がある。
【００８１】
図６は、上述のように計算されたＦＬＰを用いて、修正されたメーソンネーラン式を用いて計算された値と実際の測定値との間の相関を示す。図示されるように、データは、０．９９９８の改善されたＲ二乗値および２．５％未満のより小さい誤差を有する回帰直線に適合する。したがって、コントローラー２３０は、回収チャンバー２０６から排出される凝縮液のボリュームを正確に決定することができる。
【００８２】
コントローラー２３０はさらに、凝縮液排出路２００の状態に関する、警報または他の警告のような、ユーザー通知を提供するように構成される。たとえば、コントローラーは、以下の表に列挙された以下の条件の１つ以上を決定することができる。
【００８３】
【表１】
2019504972.tif 000009
【００８４】
上記の例は、３２バールの圧力であり、したがって、２℃の最小サブクールおよび３０℃の最大サブクールとともに、２４０℃の沸点における蒸気に基づいている。
【００８５】
コントローラー２３０は、有線または無線接続を介して第１および第２センサー２１２、２１４ならびにバルブ２０２と通信してもよい。コントローラー２３０は、トラップ自体から遠隔に配置されてもよく、単一のコントローラー１６は、凝縮液管理システムの一部としていくつかのトラップを制御するために用いられてもよい。
【００８６】
コントローラーは、サブクール値の設定値を入力するためのユーザーインターフェースを有するものとして説明したが、代わりに、これは工場で設定されてもよい。これは、たとえば凝縮液排出路２００を備える流動ネットワークのためのコントローラーによって、遠隔的に設定されてもよい。
【００８７】
図７は、上述した流動システム１００と、凝縮液排出装置７００と、上述した凝縮液リターンライン３０と、を備える第２の例示的な流動ネットワーク１２を示す。
【００８８】
この例では、凝縮液排出装置７００は、図１および図２を参照して上述した装置２００と同様であるが、第１に、回収チャンバー７０６が配管のセクションから形成されている点が異なる。図７に示すように、回収チャンバー７０６は、流動システム１００の凝縮液排出ライン１０８と実質的に同じ直径である。この特定の例では、回収チャンバー７０６は、使用時に、たとえばフランジを取り付ける配置によって凝縮液排出ライン１０８に結合された配管の別々のセクションである。しかし、他の例では、回収チャンバー７０６は、凝縮液排出ラインの一部によって形成されてもよい。さらに他の例では、流動システムは、凝縮液排出装置を取り付けるためのポート（熱交換器１０４、または流体供給もしくはリターンライン１０２、１０６のポートなど）を有し、回収チャンバー７０６は、流動システムの中間凝縮液排出ラインが存在しないように、ポートに取り付けられてもよい。
【００８９】
上述の回収チャンバー２０６と同様に、回収チャンバー７０６は、気相および凝縮相の両方を含む多相流体を受け取るように構成され、回収チャンバー７０６において受け取られた凝縮液は、上流側の位置に分離している気相とともに、バルブに隣接する回収チャンバー７０６に集まるように構成される。上述から理解されるように、回収チャンバー７０６は、バルブ２０２がチャンバー７０６において低い位置に配置されるように構成されてもよく、チャンバーは、下向きの成分を有する方向に沿い、バルブに向かう上流方向から下流方向に沿って（すなわち、流動システムからバルブ２０２まで）延在し、重力の作用によって異なる密度を有する気相および液相が分離する。したがって、使用中の凝縮相と気相との間に境界が存在する。
【００９０】
上述から理解されるように、凝縮液は、凝縮液と気相との間の境界が上昇するように回収チャンバー７０６に集まり続けてもよい。図７に示すように、凝縮液が凝縮液排出ラインまで上昇し、いくつかの例では、熱交換器１０４のような流動システム１００の他の成分まで上昇するように、凝縮液は集まり続けてもよい。
【００９１】
図７の凝縮液排出装置７００は、図２に関して上述した装置２００と、センサー機器の配置がさらに異なる。この例では、センサー機器は、回収チャンバー７０６から分離された気相の温度を決定するための第１（または上流）センサー７１２を備え、この例では熱交換器１０４に設置される。
【００９２】
センサー機器は、上述したように、回収チャンバー２０６において回収された凝縮液の下方に沈められるように、回収チャンバー２０６に設置された第２（または下流の）センサー２１４をさらに備える。
【００９３】
第１センサー７１２の異なる配置にもかかわらず、凝縮液排出装置７００は、上述のようにサブクール値を所定のサブクール設定値に維持することに基づいて、バルブ２０２の上流の凝縮液の回収を制御するように構成される。この例では、サブクール値は、第１センサー７１２および第２センサー７１４を用いて得られた温度の差である。
【００９４】
第１センサー７１２をバルブ２０２のさらに上流であって、特に凝縮液排出装置７００の外側に、代わりに流動システム１００内に配置することにより、流動ネットワーク１２は、より多くの凝縮液がバルブの上流に集まるように動作され得る。
【００９５】
特に、作動中、気相は、熱交換器１０４のような、流動ネットワークの特定の部分において実質的に均一であり得る、所与の圧力に対して飽和温度に維持されてもよい。凝縮すると、凝縮液は最初に飽和温度になるが、凝縮液と気相との間の境界における凝縮液と、排出のためのバルブ２０２に隣接する凝縮液との間で温度を低下させる温度勾配があってもよい。
【００９６】
上記のようにサブクール監視センサーの配置を用いる場合、サブクール設定値を設定することによって凝縮液の回収は制御されてもよい。たとえば、低いサブクール設定値の場合（すなわち、低い温度差が設定される場合）、比較的少量の凝縮液がバルブ２０２の上流に集まったときに、サブクール値が設定値に達してもよく、バルブ上流の凝縮液の滞留時間が比較的短いときも同様である。コントローラーは、バルブを開閉して凝縮液の回収を調整し、サブクール値を設定値に維持するので、比較的低いサブクール値は、作動中にバルブの上流に集められる凝縮液の少ない定常量に対応してもよい。
【００９７】
対照的に、より大きなサブクール値を設定することによって、より多くの凝縮液がバルブの上流で平均して回収されてもよく、凝縮液の滞留時間がより長くなってもよい。いくつかの例では、より大きなサブクール設定値を設定することが、流動ネットワークのより効率的な熱作動をもたらしてもよい。特に、排出前の凝縮液の温度がより低くなってもよいので、少ない熱エネルギーが凝縮液排出路を介して流動システムから放出されてもよい。したがって、より多くの熱エネルギーが流動システムにおいて保持されてもよい。
【００９８】
いくつかの例では、気相の温度を監視するための第１センサーは、サブクール設定値に対応する量だけ、回収された凝縮液の温度を監視するための第２センサーから離間されてもよい。たとえば、サブクール設定値が比較的低い場合、またはセンサー間に著しい冷却がある場合（たとえば、外部冷却フィンによる）、センサーは互いに比較的接近してもよい。しかしながら、サブクール設定値が比較的高い場合、凝縮液は、それらが適切に離間しない限り、第１センサーの位置まで集められてもよい。
【００９９】
図７の例では、凝縮液排出装置７００のセンサー機器は、回収チャンバー７０６の上流の流動システムに設置された第１センサー７１２を備える。他の例では、凝縮液排出装置は、そのような第１センサー７１２を含まなくてもよいが、たとえば、凝縮液排出路が接続され得る熱交換器のような流動システムにおける温度センサーである、流動システム１００のセンサーの出力に基づいて上流の気相の温度を受信または決定するように構成されてもよい。
【０１００】
図８は、凝縮液排出装置８００のさらなる例を示す。凝縮液排出装置８００は、図２を参照して上述した装置２００と同様であるが、バルブ２０２の開閉を制御するセンサー機器およびコントローラー２３０の構成が異なる。
【０１０１】
この例では、センサー機器は、回収チャンバー２０６の上部の第１（または上流）検出位置に配置された第１（または上流）センサー８１２と、回収チャンバー２０６の下部の第２（または下流）検出位置に配置された第２（または下流）センサー８１４と、を備える。コントローラー２３０は、第１および第２センサーの出力に基づいてバルブ２０２の開閉を制御して、回収チャンバー２０６における凝縮液の回収を調整し、使用時に、回収された凝縮液と上流の気相との間の境界が２つの検出位置（すなわち、第１のおよび第２の、または上流および下流の検出位置）、または、それらの間に配置される。
【０１０２】
この例では、第１および第２センサー８１２、８１４は、それぞれの検出位置における流体の相の関数である相パラメータを監視するように構成されてもよい。
【０１０３】
この特定の例では、第１および第２センサー８１２、８１４は伝導率センサーである。伝導率センサーは、たとえば、媒体内に延在する２つの電極間に負荷をかけることによって、それらが配置されている媒体の伝導率を監視してもよい。流体の異なる相は典型的には異なる伝導率を有するので、２つの電極間の電気伝導の特性に応じて、流体は、それぞれの検出位置において凝縮相または気相にあるかどうか判定され得る。たとえば、それぞれの伝導率センサーは、媒体の伝導率、電極間の電圧降下、媒体を通る見かけのインピーダンス、またはシステムを介して流れる電流などの出力を生成するように構成することができ、それぞれは、媒体の伝導率の関数であるパラメータである。
【０１０４】
コントローラー２３０は、第１および第２センサー８１２、８１４からの出力を受け取り、２つの検出位置またはそれらの間に回収された凝縮液と上流の気相との間の境界を維持するように、バルブ２０２の開閉を制御するように構成される。たとえば、コントローラー２３０は、流体が第２の検出位置において気相であると決定されたときに（または、相パラメータにおいて流体が気相にあることを示すときに）バルブを閉鎖するか、またはバルブの稼働サイクルを減少するように構成されてもよい。同様に、コントローラー２３０は、流体が第１の検出位置において凝縮相であると決定されたとき（または、相パラメータにおいて流体が凝縮相にあることを示すときを）にバルブを開放するか、またはバルブの稼働サイクルを増加させるように構成されてもよい。
【０１０５】
図８に示すように、この例では、センサー機器は、使用中に回収された凝縮液の下方に沈められる位置にある回収チャンバー２０６における凝縮液温度センサー８０２をさらに備える。この例では、凝縮液温度センサー８０２は、第２（下流）センサー８１４のレベル以下である。コントローラー２３０は、凝縮液温度センサー８０２を用いて、回収された凝縮液の温度を決定するように構成される。凝縮液温度は、回収チャンバーから排出される凝縮液の量を決定するためにメーソンネーラン式の項を導出するように用いられてもよい。
【０１０６】
さらなる例では、コントローラーは、たとえば凝縮液温度センサーの上流の気相センサーからの出力に基づいて、上流の気相の温度を受信または決定するように構成することができる。たとえば、気相センサーは、回収チャンバー内または凝縮液排出装置の上流に設置することができる。上流の気相の温度は予め決定されてもよく、コントローラーのメモリに格納されてもよく、そうでなければコントローラーに提供されてもよい。
【０１０７】
そのような例では、コントローラーは、上流の気相の温度と回収ボリュームにおける凝縮液の温度との間の温度差としてサブクール値を決定してもよい。サブクール値は、コントローラーがサブクール値に基づいてバルブの開閉を制御するように構成されていない場合であっても、上述したようなメーソンネーラン式の評価において使用され得る。
【０１０８】
さらなる例では、第１および第２センサー８１２、８１４は、第１および第２の検出位置での流体の誘電特性の関数である出力を生成するように構成された容量センサーであってもよい。このような容量センサーは、それぞれの検出位置において回収チャンバー内に配置された対向するプレートを有し、それらの間の流体の誘電特性の関数である出力を生成してもよい。気相と凝縮相の誘電特性は異なる可能性があり、その出力に基づいて、流体は、それぞれの検出位置において凝縮相または気相にあるかどうか判定されてもよい。
【０１０９】
図９は、図８に関して上述した装置８００と同様であるが、第１および第２センサー９１２、９１４の特定のタイプが異なるさらなる例示的な凝縮液排出装置９００を示す。
【０１１０】
この例では、第１（上流）センサー９１２および第２（下流）センサー９１４は、それぞれの検出位置における流体の密度の関数である出力を生成するように構成された密度センサーである。この特定の例では、それぞれのセンサーは、それぞれの検出位置において回収ボリューム２０４内に延在する可撓性部材９１６と、可撓性部材９１６を振動させるように構成されたアクチュエーターとを備える。このような共振密度センサーは、振動の共振周波数が流体の密度に依存するという原理で動作する。センサー９１２、９１４は、可撓性部材９１６を振動させて、共振周波数を見出し、周波数または関連パラメータを符号化する出力信号を生成するように構成される。図８に関して上述した例のように、コントローラーは、それぞれの検出位置における流体の相を示す出力信号を受信し、それに応じてバルブ２０２の開閉を制御するように構成される。
【０１１１】
他の例では、第１および第２センサーは、異なるセンサータイプの組み合わせを使用してもよい。たとえば、第１センサーは密度センサーであってもよく、第２センサーは伝導率センサーであってもよい。
【０１１２】
図１０は、図８に関して上述した装置８００と同様であるが、センサー機器が異なる凝縮液排出装置１０００のさらなる例を示す。
【０１１３】
この例では、センサー機器は、回収チャンバー２０６において回収された凝縮液と上流の気相との間の境界の位置に関するパラメータを監視するように構成されたレベルセンサーを備える。
【０１１４】
この例では、レベルセンサーは、回収された凝縮液と上流の気相との間の境界でフロートする、回収チャンバー２０６内に配置された、密封ガスまたは真空を囲む金属ボールのような、フロート１００２を備える。レベルセンサーは、回収チャンバーにおけるフロート１００２の位置の関数（したがって、インタフェースの位置の関数）であるパラメータを監視するためのセンサー１００４をさらに備える。たとえば、フロート１００２は永久磁石を備え、センサー１００４は、チャンバー２０６におけるフロート１００２の相対位置の関数である磁歪の歪みを監視するように構成された磁歪センサーであってもよい。
【０１１５】
たとえば、磁気、機械、または容量センサーなどの他のタイプのレベルセンサーが使用されてもよい。
【０１１６】
本発明の例は、稼働サイクルに従って断続的に開放する電磁バルブを参照して説明されているが、他の断続的に開放するバルブが使用されてもよい。たとえば、ダイアフラムバルブを使用することができる。さらに、このようなバルブは、電気的、空気圧的または液圧的に作動させてもよい。
【０１１７】
本発明は、電磁バルブまたは他の断続的に開放するバルブを参照して説明されているが、態様はまた、位置決め制御バルブまたは他の種類の絞りバルブとともに使用されてもよい。
【０１１８】
たとえば、位置決め制御バルブまたは絞りバルブは、それを通る流れを計量するためにバルブを通る、可変サイズの開口を定義するように制御可能であってもよい。
【図１】
2019504972.tif 000012
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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2019504972.tif 000023
2019504972.tif 000024