(57)【要約】  本発明は、面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置に関し、一実施形態において、複数の種移送体を含む。実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが種移送体に接続されて、一又は複数の種移送体を選択的に他と独立して移動させ、少なくとも第１の流体及び第２の流体のいずれかと接触させる。また、本発明は、種移送装置における種移送制御方法に関する。本方法は、面積もしくは質量又は面積・質量比可変型種移送装置が高温流体に露出される一部分と、種移送装置が低温流体に露出される一部分との間の適切な質量／面積比を選択し、種移送装置の選択した一部分を高温流体に露出させ、種移送装置の選択した別の一部分を低温流体に露出させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の種移送体であって、各種移送体が独立して又は複数の種移送体の一部として、第１の種又は第２の種に接触するように作動される種移送体と、
前記種移送体を作動可能に連結された少なくとも１つのアクチュエータであって、一又は複数の種移送体を他の一又は複数の種移送体と独立して選択的に移動させ、少なくとも第１の種と第２の種に接触させるアクチュエータと、
を備える面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのアクチュエータを作動可能に連結されたコントローラを更に備える、請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項３】
複数の種移送体のそれぞれが、前記少なくとも１つのアクチュエータを有するモジュールとして構成されている請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項４】
各モジュールが、さらに選択された通路を閉塞する閉塞部材を含む請求項３に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項５】
閉塞部材の位置と数が、任意の種移送体を２つの種通路の一方又は他方内に位置させることができるよう配されている請求項４に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項６】
閉塞部材の位置と数が、任意の種移送体を２つの種の通路の一方内に位置させるか、あるいはどちらにも位置させないことができるよう配されている請求項５に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項７】
さらに内部の流体が平均してほぼ一方向に流れる少なくとも１つの流入通路を備える請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項８】
複数の種移送体が、直線的に移動可能である請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項９】
複数の種移送体が、それぞれ回動可能である請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１０】
前記第１の種が、高温の流体である請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１１】
前記第２の種が、低温の流体である請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１２】
前記第１の種が、湿気である請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１３】
前記第１の種が、第１の圧力にて吸着可能であり第２の圧力にて脱着可能な種である請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１４】
コントローラに作動可能に接続されている請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１５】
移送体と、
前記移送体と流体との接触面積を変更可能な流入口と、
前記移送体と流体との接触面積を変更可能な流出口と、
を備えた面積もしくは質量又は面積および質量の比がリアルタイムに可変である種移送装置。
【請求項１６】
クランプシールを含む請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１７】
前記種移送体が非連続的に移動可能な請求項１６に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１８】
擦動又は摺動シールを含む請求項１に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項１９】
前記種移送体が非連続的に移動可能な請求項１８に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項２０】
前記種移送体が連続的に移動可能な請求項１８に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項２１】
種移送装置における種移送制御方法であって、
面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置の第１の種に露出させる一部分と、前記種移送装置の第２の種に露出させる一部分との間の適切な質量／面積比を選択し、
前記種移送装置の選択した一部分を前記第１の種に露出させ、
前記種移送装置の選択した別の一部分を前記第２の種に露出させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記露出は、複数の種移送体のうち一又は複数を個別にあるいはまとめて動かすことで行われる請求項２１に記載の種移送装置における熱移送制御方法。
【請求項２３】
前記露出は、流入口の接触面積と流出口の接触面積を変更することで行われる請求項２１に記載の種移送装置における熱移送制御方法。
【請求項２４】
前記第１の種は、高温の流体である請求項２１に記載の種移送装置における熱移送制御方法。
【請求項２５】
前記第２の種は、低温の流体である請求項２１に記載の種移送装置における熱移送制御方法。
【請求項２６】
前記第１の種又は第２の種の少なくとも１つを、供給プレナム内でほぼ一方向に流動させる請求項２１に記載の種移送装置における熱移送制御方法。
【請求項２７】
種移送体と、
前記種移送体と流体送通可能に接続された寸法可変ダクトと、
を備えた面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項２８】
前記ダクトが移送体露出面積を変更するためのアクチュエータを有する請求項２７に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項２９】
前記ダクトが
種移送体に接触する流体を受容するハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、ダクトの排出部を調節することでダクトを通る流体に晒される種移送体の面積を拡縮する可動壁と、
を備えた請求項２７に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項３０】
前記ダクト内の流体が平均してほぼ一方向に流れる請求項２７に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項３１】
前記ダクトが開閉調節可能な絞りである請求項２７に記載の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置。
【請求項３２】
種に対する種移送体の露出面積を調節することを有する、種移送装置における種移送制御方法。
【請求項３３】
前記種が流体である、請求項２７に記載の種移送装置における種移送制御方法。
【請求項３４】
面積が可変である能動型の種移送装置。
【請求項３５】
面積及び／又は質量の比が可変である能動型の種移送装置。
【請求項３６】
質量が可変である能動型の種移送装置。
【請求項３７】
面積及び／又は質量が可変な種移送体と、
種移送体の面積及び／又は質量を調節する手段と、
を備えた能動型種移送装置。
【請求項３８】
運転中の圧力降下を変更するよう構成された能動型種移送装置。
【請求項３９】
種移送装置に流入する流体質量を計測し、
連続的又は定期的に流体断面積を調節し、種移送装置各部間の圧力降下を安定させる、
ことを特徴とする能動型種移送装置各部間の圧力降下制御方法。
【請求項４０】
質量流量を可逆的に変化可能な蓄熱器。
【請求項４１】
面積流量を可逆的に変化可能な蓄熱器。
【請求項４２】
流入する流体に露出させる熱移送物質の量を任意のタイミングで調節することを特徴とする、蓄熱器における熱移送変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種の移送装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱器や復熱器などの種移送装置は、熱エネルギーなどの種の回収または移送が望まれる多くの用途のために存在するものとして知られている。これは、タービン、燃料電池、その他の高熱機器、冷凍／低温機器などを利用する用途を含む。
【０００３】
従来、このような種移送装置は、最適な設計ポイントで作動するよう、特定の用途にカスタム設計されるのが通例であった。あるいは、設計ポイントからずれた作動が許容される場合は、別の用途に設計された種移送装置を異なる用途に用いて設計コスト（すなわちオーダーメードコスト）を削減することもあった。この場合は当然、作動効率が悪くなる。機器の可変運転もまた、種移送装置の作動効率低下につながる。
【０００４】
以前から問題となっているこの点は、従来の装置が全て、被加熱又は被冷却要素（又はその他の移送方式の要素）間の面積もしくは質量又は面積及び質量の比が固定されたものを用いていることに原因がある。これらが固定比率の設計状態において移送を可変にするには、要素交換の割合を変えるしかない。従来の種移送装置では、面積もしくは質量又は面積及び質量の比を変更する能力はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置及び方法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】
【０００６】
本発明は、面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置に関する。この種移送装置は、複数の種移送体を有する。各移送体は、独立して又は複数の種移送体の一部として、第１の流体と第２の流体の少なくとも１つの内部に位置するよう作動可能である。
【０００７】
少なくとも１つのアクチュエータが種移送体を作動可能に接続され、その種移送体の一つ又は複数を選択的に他の一つ又は複数の種移送体と独立して移動させ、少なくとも第１の流体に接触させ、そして第２の流体（又はその他の移送方式の流体）と接触させる。
【０００８】
また本発明は、面積もしくは質量又は面積及び質量の比がリアルタイムに可変である種移送装置に関する。この種移送装置は、移送体と、移送体と流体との接触面積を変更可能な流入口と、移送体と流体との接触面積を変更可能な流出口とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は、種移送装置における種移送制御方法に関する。この方法は、面積もしくは質量又は面積及び質量の比が可変である種移送装置が第１の流体に露出される一部分と、種移送装置が第２の流体に露出される一部分との間の適切な面積もしくは質量又は面積及び質量の比を選択し、その種移送装置の選択した一部分を第１の流体に露出させ、その種移送装置の選択した別の一部分を第２の流体に露出させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本出願は２００４年２月１９日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６０／５４６，５８３の出願日の利益を主張するものであり、引用によりその全内容がここに含まれる。
【００１１】
本明細書における「種移送装置」とは、熱エネルギー（潜熱、顕熱又は双方）、湿気及び／又は化学種・イオン種を移送する装置であって、ある環境から受け取った熱及び／又は化学種・イオン種を物質（種移送体）内又は上に蓄積し、それらの種を異なる環境中へ放出する装置である。さらに、この用語は、分子篩として作用する熱エネルギーや化学種などを含む必要又は不必要な種のための圧力又は温度スイング吸着を包含し得る。その物質は、固形、多孔質、繊維質、細胞質のいずれでもよく、重合体、金属、セラミックなどからなるものでもよい。
【００１２】
本発明は、その技術分野における通称であるいわゆる「能動型」種移送装置に関する。能動型装置は、例えばバルブ駆動型種移送装置などのいわゆる「受動型」種移送装置と考えられるものは含まない。ここに開示される種移送装置の実施形態はさらに、各プレナム（物質の充填空間）の平均的な流れの方向がほぼ一定方向であることを特徴とする。これにより、流入する流体が種移送体に接触する速度を高めることができる。
【００１３】
能動型種移送装置は、カスタム設計となるため、必然的に高価となる。従って、たとえ顧客が独自の用途において設計外の作動を許容できたとしても、その蓄熱器が大量生産されていないことから、用途に応じた特別に設計された装置より安価ではあってもコストは依然として高いままとなる。
【００１４】
ここに開示される種移送装置の実施形態は、流体間の面積もしくは質量又は面積及び質量の比と、流体に露出した総面積もしくは総質量又は総面積及び総質量が可変であるので、種移送装置を必要とするあらゆる種類の機器において有用である。このような種移送装置は、特定の用途に対応できるとともに大量生産が可能であり、製造コストを削減することができる。
【００１５】
さらにまた、面積もしくは質量又は面積及び質量の比が関連機器（従属機器）の動作中においてさえも可変であることから、大きな利益が得られる。このような性能により、その蓄熱器は、その機器の定常状態の設計ポイントから最適に動作するように構成されるだけでなく、関連機器の運転中のいかなる状態においても最適な性能が得られるように、継続的に再構成することもできる。
【００１６】
種移送装置を用いる機器のほとんどは、最適な稼働状態が得られるように設計されているが、設計外の状態で稼働せざるを得ないことも多々ある。従来の種移送装置は、このように効率の悪い状態の機器の効率をさらに低めることになる。ここに開示される種移送装置の実施形態は、従来技術に内在したこれらの課題を解決することができる。
【００１７】
ここに開示される種移送装置はさらに、面積もしくは質量、又はその双方を自由に変更できることから、装置各部の圧力降下も制御可能であることを特徴とする。すなわち、圧力降下を小さくすることも大きくすることも自由にでき、さらには、システムにおける質量流量が変化する間、圧力降下を所望の値に維持することもできる。
【００１８】
また、後述の移送体に異なる物質を用いることで、面積と質量をそれぞれ独立に変更することもできる。例えば、１つの移送体には１立方メートル当たりの表面積が非常に大きい発泡セラミックを用い、別の移送体には１立方メートル当たりの表面積がそれより低いハニカム構造物質を用いれば、体積は同じでもその質量は異なったものとなる。
【００１９】
以下の図面中、類似の構成要素には複数の図面において同一の参照番号を付している。  図１は第１の実施形態である蓄熱器１０を示す概略斜視図である。種移送装置１０は、複数の種移送モジュール１２（図２、図３参照）を備えている。モジュール１２は一又は複数のアクチュエータ１３により駆動される。（図では各モジュール１２がアクチュエータを備えているが、可変性能はやや劣るものの１つのアクチュエータを複数のモジュールに設けてもよく、また、２つ以上のアクチュエータをいずれかのモジュールに設けてもよい。）モジュールは配列／滞留コントローラ１５により制御され、コントローラは各モジュール１２の所望の位置や、各種移送体の流体内滞留時間を決定する。
【００２０】
各種移送モジュール１２の流体の連通のために、マニホールド１４、１６、１８、２０が設けられている。マニホールド１４、１８とマニホールド１６、２０とは、種移送モジュール１２を介してそれぞれ接続されている。各マニホールド対は、流体の流れを導くことが可能であり、１つの実施形態においては反対方向に流体を導くが、これに限らず、いずれの方向にも流体を導くことができ、同方向に導いてもよいし、必要であれば一方又は双方の流れの方向を反対に切り替えることもできる。用途によって必要があれば、種移送装置又は機器の運転中であっても、このように流れの方向を変えることができる。
【００２１】
マニホールド１４、１６、１８、２０とモジュール１２の間にシールモジュール２２が介在している。シールモジュール２２はリフトシール（lifting seals）であり、米国特許第５２５９４４４号明細書（出願人：デビッド・ゴードン・ウィルソン）に記載の概念及び同様の構成を用いており、同特許の全内容がここに含まれるものとする。これらシールによって、モジュール１２の特定部位に導かれた流体が確実にその部位を通過するので、システム効率を向上することができる。その他のシールでも同様の効果は得られるが、リフトシールの場合、摩耗が非常に少なく、寿命が非常に長い。用途によっては、受動型摺動または擦動シールを用いてもよい。
【００２２】
次に、図２、図３、図４を参照して種移送モジュール１２を詳しく説明する。図２は単一のモジュール１２を図１に表すものと同じ向きで示す概略斜視図である。図２に示すように、モジュール１２には、２つの流体通路３０、３２が形成されている。尚、図面中、通路３０は種移送体３４として図示され、通路３２は閉塞されている。この図では、流体は通路３０のみを通過でき、通路３２は通過できない。また、図２のモジュール１２を同じ向きで図１に当てはめてみた場合、流体はマニホールド１４とマニホールド１８の間を流れるが、マニホールド１６とマニホールド２０の間は流れないことが分かる。
【００２３】
図３は図２の概略断面図である。図示のように、種移送体３４の両側には閉塞部分３６が設けられており、これにより１つの種移送体３４が通路３０又は３２のいずれか一方に位置するとき、通路３０又は３２の他方に閉塞部分３６を位置させることができる。
【００２４】
図４はモジュール１２の概略分解斜視図である。モジュール１２は、スライドボックス４２を収容するハウジング４０を備えている。本実施形態では、スライドボックス４２は、種移送体３４とその両側に位置する閉塞部４４とから成る。スライドボックス４２は、図面の左右方向に往復スライド可能であり、種移送体３４の位置を、通路３０における流体の流れから通路３２における流体の流れになるように、またその逆へと変えることができる。スライドボックス４２のスライド動作は、アクチュエータ１４の作動により行われる。アクチュエータ１４は、スライドボックス４２を所望の位置へ調節することのできる装置であれば、機械式、電子機械式、電気式、磁気式、液圧式、空圧式のいずれでもよい。
【００２５】
本実施形態では図示のように、アクチュエータ１４はリニアアクチュエータ４６であって、被駆動体を直接駆動するものである。リニアアクチュエータ４６はソレノイド又はその他適当なリニア装置であってもよい。リニアアクチュエータ４６は、その基部４８にてハウジング４０に接続され、そのピストン５０が小片（tab）５２に接続されている。小片５２はスライド部５４に接続され、そのスライド部はリニア軸受５８を介して軸５６に装着されている。軸５６は図示例では固定側であり、図示するようにハウジング４０のほぼ全長にわたって延び、その一端から突出している。
【００２６】
図から分かるように、スライドボックス４２もリニア軸受５８を介し軸５６に装着されており、ハウジング４０内でスライドボックス４２の前後に円滑に往復することができる。リニアアクチュエータ４６を作動させると、ピストン５０が進出する（これにより、ピストン５０とリニアアクチュエータ４６のハウジングとを合わせた長さが伸縮自在に延長される）。これにより小片５２がハウジング４０から離れる方向へ付勢され、スライド部５４とともに移動する。スライド部５４が移動すると、これに連動して連結棒６０が動く。連結棒６０は、スライドボックス４２とも連動しており、スライドボックス４２をスライドさせて種移送体３４を通路３０又は３２内のいずれかに位置させる。
【００２７】
本実施形態では、スライド部５４はさらにカム６２を含み、このカムは、リニアアクチュエータ４６の作動により生じた運動エネルギーを蓄積するように働く。カム６２は、レバー６６に装着されたカムフォロワ６４と協働する。レバー６６は、ハウジング４０に装着された支持部６８に一端を枢支されている。レバー６６の他端には、例えばバネ及びレバー６６に対する連結部材を含むエネルギー蓄積機構７０が接続されている。
【００２８】
カム面６２（図示例では２つある）上にカムフォロワ６４が移動すると、レバー６６がそのエネルギーを図示例ではバネ７２であるエネルギー蓄積機構７０に伝達する。次いでスライドボックス４２が移動すると、蓄積されたエネルギーがカムフォロワ６４を介してシステムに再導入される。エネルギーは、スライドボックス４２の減速時にバネに蓄積され、加速時に再導入される。これによりアクチュエータの電力消費を、装置の摩擦又はヒステリシス損に打ち勝つのに必要なだけのレベルに低減することができる。尚、上記アクチュエータは一実施態様に過ぎず、本発明の主旨から逸脱しない範囲内において、これに替えて用いることのできるその他の機械式、電子機械式、電気式、磁気式、液圧式、空圧式手段も含まれる。
【００２９】
流体漏れを最小限に抑えるため、スライドボックス４２にはシールモジュール８０が設けられている。シールモジュール８０は、リフトタイプシール（lifting-type seal）、擦動タイプシール（scraping-type seal）、狭隙タイプシール（close-clearance type seal）のいずれでもよい。特定の用途において流体漏れを効果的に低減することができれば、適宜その他の構成のシールを用いてもよい。シールモジュール８０の長手方向両端にはそれぞれカバー９０がハウジング４０に装着されて、これにより種移送モジュール１２が完成する。
【００３０】
図５は種移送体３４の一サイクルの一連の動作を示すフロー図である。図から明らかな通り、本例では面積もしくは質量、又は面積及び質量の比が３：１となる。
【００３１】
図６、図７は、種移送モジュール１２の別の実施形態を示し、符号１２ａで表している。前記実施形態との相違点は、種移送体３４ａが流体通路に対しより長いことである。モジュール１２ａの延長ボックス９４は、実用上問題のない範囲で所望の長さに設定すればよい。
【００３２】
図８、図９、図１０は種移送装置のさらに別の実施形態を示す。本実施形態では、流体ごとに質量／面積が可変なだけでなく、全体の質量／面積も可変なため、先に述べた実施形態よりさらに可変性能が高い。図８、図９、図１０から分かるように、種移送装置１１０全体の構成は種移送装置１０（図１）と同様であり、唯一、ハウジング４０がより長くなっており、区別するため符号１４０で表している。長さを増加した理由は、図１０を見れば明らかである。
【００３３】
モジュール１１２において、図１の実施形態と同様に、種移送体３４の両側には閉塞部３６がある。但し図１０の実施形態ではさらにもう１つ閉塞部１３６が設けられている。閉塞部１３６を加えることで、１つのモジュール１１２全体を完全に閉塞することができ、このため上記したように種移送装置１１０の可変性能を高めることができる。これにより、種移送体物質の総面積もしくは総質量、又は面積及び質量を恒久的あるいは一時的に低減することで、種移送装置１１０を低負荷運転に調整したり、関連機器の特定の作動状態に最適化させることができる。
【００３４】
図１１に示すように、種移送モジュール１１２は大部分がモジュール１２と同様の構成である。図１１において、図４と同一の構成部材、あるいは長さのみ異なる部材には同一の符号で表している。以下に記述する部材は、モジュール１２とは構成が異なるものであり、モジュール１２の説明において用いた符号と同じ数字の１００番台で表している。
【００３５】
アクチュエータ１４６については、本実施形態ではカム１６２がカム面を３つ有し、スライドボックス１４２のそれぞれの停止位置におけるエネルギー回収を可能にしている。アクチュエータ１４６のその他の構成は、アクチュエータ４６と同一である。
【００３６】
図１１に示すシールモジュール１８０は、特にリフトシールの配列であり、シール１９６と個別のシールアクチュエータ１９８が図示されている。アクチュエータは、機械式、電気式、電子機械式、液圧式、空圧式、磁気式その他のいずれでもよい。シール１９６は、スライドボックス１４２が移動する前に瞬間的に上昇してスライドボックスから離間し、スライドボックス１４２が停止した後、即時に再装着される。これによりシール摩耗は最低限に抑えられ、最大限のシール寿命が得られる。モジュール１２と同様、摺動式又は擦動式シールを用いてもよい。
【００３７】
システムの可変性能をさらに説明するため、図１２、図１３に２つのフロー図を示す。図１２は種移送面積比が２：３で、総面積に対する全種移送面積比が５：１６の場合を示す。図１３は種移送面積比が３：４で、総面積に対する全種移送面積比が７：１６の場合を示す。当業者には明らかなように、モジュール１１２の部分的閉塞工程は、これらのフロー図に示す通りに進行する。図示例の種移送面積比及び対総面積比は、閉塞モジュールの多様な組合せによって可能な多数の選択肢のうちの二例に過ぎない。
【００３８】
図１４、図１５、図１６は、上述したものと同様の可変性能を有するさらに別の実施形態である「回転式」種移送装置２１０を示す。本装置も４つのマニホールド２１４、２１６、２１８、２２０を有し、第１の流体通路２３０がマニホールド２１４と２１８間に形成され、第２の流体通路２３２がマニホールド２１６と２２０間に形成されている。本例の回転式種移送装置２１０は、４つの種移送モジュール２１２を有する。各モジュールは種移送体２３４を有するロータ２４２を備え（図１５）、ロータが軸回りに回転することで種移送体２３４を通路２３０又は２３２のいずれかに位置決めしたり、あるいは通路から外れるように位置決めして（図１７）いずれかのモジュール２１２を閉塞する。
【００３９】
ロータ２４２はアクチュエータ２１３により駆動される。図示例ではアクチュエータは、駆動輪２５０を有するモータ２４６を備えている。モータの種類は問わないが、本実施形態ではエンコーダ付き直流ブラシレスモータである。エンコーダにより、マニホールド２１４、２１８又は２１６、２２０に対するロータ２４２の位置決めを確実に行なうことができる。駆動輪２５０は、駆動リング２６０を介してロータ２４２を取り巻き係合するチェーン又はベルト体２５２に係合してこれを作動し、ロータ２４２に連結された駆動リング２６０によりロータ２４２を作動させる。駆動リングは、チェーン又はベルト体の駆動ハブ用のスプロケットあるいはその他の部材でもよく、接着剤、圧入、一体成形、溶接その他の方法でロータ２４２に回転伝達可能に結合されている。ベルト体２５２に適切な張力を与えるため、図１６に示すように遊び車２５４も設けられている。安全上あるいは美観上の理由から、モータカバー２７４を設けてもよい。
【００４０】
当業者には明らかな通り、上記アクチュエータの構成は一例に過ぎない。駆動リング２６０に替えてウォームギアを用い、ウォームと駆動部材を装着してウォームギアとロータを別々に回転させるようにしてもよい。図示の実施形態では、各モジュール２１２には、それぞれ種移送体の洗浄・交換目的の開口２７６が設けられている。
【００４１】
マニホールド２１４、２１６、２１８、２２０とロータモジュール２４２との間にはシールモジュール２２２が設けられ、シールモジュールはモジュール１２に用いられている前述のリフトシール（動的シール）あるいは摺動又は擦動シール（受動シール）のいずれかを有する。これらのシールをそれぞれ図１８、図１９に示すが、その違いは、図１８の動的シールのアクチュエータ２９８が、図１９の受動シールではバネ２９９に替えられていることである。
【００４２】
図２０は図１８の斜視断面図であり、図２１は図１８の分解斜視図である。アクチュエータ２９８は一端がシールリング２９６に、他端がインレット／アウトレットマニホールド２１４、２１６、２１８、２２０に固定されて、作動時には、シールリング２９６がアクチュエータ２９８によりロータ２４２に押圧又は離間させられる。内部ピストンリング２７８及び外部ピストンリング２７９により、シールリング２９６周りからの漏れが防止されている。広範な温度対応が必要な用途においては、金属製ベローズやエラストマーなどを用いたその他のシール構造を用いてもよい。また、円環状以外のシール体を用いてもよい。その場合、ピストンリングは金属、セラミック、エラストマーなどからなるバネによりそれぞれのシール面に押圧される。
【００４３】
作動時には、ロータ２４２内の一又は複数の種移送体が、様々な速度・頻度にて２つの流体間を移動したりいずれかの流体から外れたりすることができるので、図１２、図１３に示したリニア型装置の場合と同様に、高い可変性能を有する。
【００４４】
本願のさらに別の実施形態は、米国特許第５２５９４４４号明細書（出願人：デビッド・ゴードン・ウィルソン）に開示の従来例を改良したもので、マニホールドと種移送体との間に面積調節ダクトを設けて、流入する流体と種移送体との接触面積を可変にしたものである。すなわち、マニホールドを拡縮させてその断面積を変化させて流入する流体と種移送体との接触面積を増減することで可変性能を実現している。接触面積の調節は、装置の始動時の設定値に固定してもよいし、装置の作動中に調節を行なってもよい。本装置によれば、移送される種の量の調節や、種移送装置各部間の圧力降下が調節可能である。
【００４５】
図２２は、可動ダクト３００から壁の一面を取り除いたものを示す。アクチュエータ３０２により所望の位置に移動される可動壁３０１が、種移送体３０３露出量調節手段及び／又は種移送装置各部間の圧力降下調節手段をとして設けられている。または、従来のフィルムカメラに用いられるのと同様の絞りを使って円環状のダクト構造とすることもできる。
【００４６】
以上に述べた好ましい実施形態は、本発明の精神と主旨を逸脱することなく様々に変更及び置換が可能である。従って、本発明は技術内容を明らかにするためのものであって本発明を限定するものでないと理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本発明の種移送装置の第１の実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１の種移送装置に用いられる種移送モジュールを示す概略斜視図である。
【図３】図２のモジュールの３−３線に沿う断面図である。
【図４】図２のものと同様の種移送モジュールのさらに詳細を示す概略分解斜視図である。
【図５】面積もしくは質量又は面積及び質量の比が３：１の場合の各種移送体の動作を示す工程図である。
【図６】本発明の種移送装置の第２の実施形態を示す概略斜視図である。
【図７】図６の種移送装置に用いられる種移送モジュールを示す概略斜視図である。
【図８】本発明の種移送装置の第３の実施形態を示す概略斜視図である。
【図９】図８の種移送装置に用いられる種移送モジュールを示す概略斜視図である。
【図１０】図９の１０−１０線に沿う断面図である。
【図１１】図９の種移送モジュールを示す概略分解斜視図である。
【図１２】面積比が２：３の場合の各移送体の動作を示す工程図である。
【図１３】面積比が３：４の場合の各移送体の動作を示す工程図である。
【図１４】本発明の種移送装置の第４の実施形態を示す概略斜視図である。
【図１５】図１４の１５−１５線に沿う断面図である。
【図１６】図１４の実施形態を駆動軸に垂直の方向から示す断面図である。
【図１７】流体の流れから外れている種移送体を示す断面図である。
【図１８】リフトシール組立品を示す斜視図である。
【図１９】擦動シール組立品を示す斜視図である。
【図２０】図１８の組立品を示す断面図である。
【図２１】図１８の組立品を示す分解斜視図である。
【図２２】可動ダクトを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  種移送装置、  １２  種移送モジュール、  １３  アクチュエータ、  ３４  種移送体、  ３６  閉塞部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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