(57)【要約】【課題】【解決手段】ポンプ組立体用の改良された高性能インデューサは１：１以内の蒸気−液体の比を実現し得るよう１組みの１次ブレード及びスプリッタブレードを有する。圧送した流体の蒸気成分が除去される、ブレード内に流体を供給するのを助けるため、最小の背圧が前縁にて提供される。ハブの直径は、ヘリカルブレードの軸方向距離に亙って増大し、これによりインデューサの入口と出口との間にてブレードの深さが減少する。流体を貯蔵リザーバから除去するときの顕著な改良が実現され、その結果、輸送コストは実質的に節減される。
2007514091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低温の２相流体をリザーバから圧送する高性能インデューサにおいて、
第一の直径を有する第一の部分と、該第一の直径よりも大きい第二の直径を有する第二の部分とを含むハブと、
該ハブの回りにて周方向に配置された複数の１次ブレードと、
該ハブの回りにて周方向に配置されて、各々が２つの１次ブレードの間に介在された複数の２次ブレードとを備える、極低温の２相流体をリザーバから圧送する高性能インデューサ。
【請求項２】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、ハブの直径は第一の部分から第二の部分まで増大する、高性能インデューサ。
【請求項３】
請求項２に記載の高性能インデューサにおいて、複数の１次ブレード及び２次ブレードの半径方向深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い、高性能インデューサ。
【請求項４】
請求項２に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードの各々及び２次ブレードの各々の外径は、前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である、高性能インデューサ。
【請求項５】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、第一の部分は、全体として丸味を付けた端部と、該丸味を付けた端部から半径方向外方へ且つ軸方向への双方に伸びる側壁とを有する、高性能インデューサ。
【請求項６】
請求項５に記載の高性能インデューサにおいて、側壁は全体として湾曲した形態を有する、高性能インデューサ。
【請求項７】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードは全体としてヘリカル状の形態を有する、高性能インデューサ。
【請求項９】
請求項７に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードは、その前縁から後縁までほぼ１８０゜ハブの回りにて周方向に伸びる、高性能インデューサ。
【請求項１０】
請求項７に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードの各々の前縁は、隣接する１次ブレードの前縁からほぼ１２０゜周方向に隔てられる、高性能インデューサ。
【請求項１１】
請求項７に記載の高性能インデューサにおいて、２次ブレードの各々の前縁は、隣接する１次ブレードの前縁からほぼ６０゜周方向に隔てられる、高性能インデューサ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の高性能インデューサにおいて、２次ブレードの各々の前縁からその後縁までの周方向拡がり角度はほぼ１５０゜である、高性能インデューサ。
【請求項１３】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレード及び２次ブレードは、前記１次ブレード及び２次ブレードの残りの周方向拡がり角度を亙って前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から実質的に一定の厚さまでテーパーが付けられた厚さを有する、高性能インデューサ。
【請求項１４】
２相の流体成分を含む、リザーバ内に貯蔵された液化気体を圧送するダウンホールポンプ組立体の高性能インデューサにおいて、
第一の直径を有する第一の部分と、該第一の直径よりも大きい第二の直径を有する第二の部分とを含むハブと、
該ハブの回りにて周方向に配置されたほぼヘリカル状の形態を有するハブから伸びる複数の１次ブレードと、
複数の１次ブレードの間に介在された、ハブから伸びる複数の２次ブレードと、を備え、
複数の１次ブレード及び２次ブレードの深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い、ダウンホールポンプ組立体の高性能インデューサ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の高性能インデューサにおいて、ハブの直径は第一の部分から第二の部分まで増大する、高性能インデューサ。
【請求項１６】
請求項１４に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードの各々及び２次ブレードの各々の外径は、前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である、高性能インデューサ。
【請求項１７】
請求項１４に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレード及び２次ブレードは、前記１次ブレード及び２次ブレードの残りの周方向拡がり角度を亙って前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から実質的に一定の厚さまでテーパーが付けられた厚さを有する、高性能インデューサ。
【請求項１８】
２相の液体を極低温貯蔵システムから圧送するために使用される型式の液中ポンプにおいて、２相の流体を圧送するインデューサのインペラは、
第一の直径を有する第一の部分と、第二の直径を有する第二の部分とを含み、第一の部分から第二の部分まで直径が増大するハブと、
ハブの回りにて周方向に配置された全体としてヘリカル状の構造物と、ハブから半径方向に且つ軸方向に伸びる前縁とを有する複数の軸方向に伸びる１次ブレードと、
２次ブレードの１つが隣接する２つの１次ブレードの間に介在されるように、ハブの回りにて周方向に配置された複数の軸方向に伸びる２次ブレードと、を備え、
１次ブレードの各々及び２次ブレードの各々の外径は、前記１次ブレード及び前記２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である、２相の液体を極低温貯蔵システムから圧送するために使用される型式の液中ポンプ。
【請求項１９】
請求項１８に記載の液中ポンプにおいて、複数の１次ブレード及び２次ブレードの深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い、液中ポンプ。
【請求項２０】
請求項１８に記載の液中ポンプにおいて、圧送した流体の蒸気−液体の比（Ｖ／Ｌは）は約１：１の比以内である、液中ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年１２月５日付けにて出願され且つ、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、米国仮特許出願明細書６０／５２７，３３４号に基づく優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、圧送組立体に関し、例えば、ポンプ組立体が輸送船のようなリザーバ又は容器内に貯蔵された流体中に浸漬され、流体をリザーバの底部から圧送するために必要とされるような、極低温材料を圧送する際に特に使用される。
【背景技術】
【０００３】
ＬＮＧ輸送船の積込みポンプ及び１次送り出しポンプのような液体天然ガス（ＬＮＧ）用途のためのインデューサ（ｉｎｄｕｃｅｒ）を具体化するポンプは、全キャビテーションモードにて作動する間でさえ、完全な流れを維持しつつ、貯蔵タンクの完全な排出を促進するため、極めて小さい値の要求有効吸込水頭（ＮＰＳＨＲ）にて作動することがしばしば要求される。更に、低タンク液位にて作動する間、ポンプは、不十分な吸引状態及び旋回流に起因する蒸気を吸い込む可能性がある。その結果、２相の流れ形態となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる状態下にて、ＬＮＧポンプのインデューサは、液圧動力学的に安定的な仕方にて液体中に再吸収するのに十分、これらの蒸気を圧縮するのに十分な水頭（圧力）を発生させることが可能でなければならない。さもなければ、蒸気柱がポンプ入口に入り、完全に再吸収されないとき、ポンプの排出圧力が変動することが周知である。かかる変動の存在は、振動を生じさせ、このため、ポンプの寿命を短くする可能性がある。
【０００５】
その詳細を参考として引用し本明細書に含めた、米国再発行特許明細書３１，４４５号は、それ用の改良されたインデューサ又は高性能のインデューサが開発されている型式の液中ポンプ組立体に関するものである。米国再発行特許明細書３１，４４５号には、リザーバ、貯蔵タンク、タンク車、タンカー船等が上方閉塞部材又は天井から懸架されたケーシングを有する極低温貯蔵システムが開示されている。パイプ部分が天井から伸びており、該パイプ部分は、リザーバ又は貯蔵容器の床に配置されたポンプ及びモータユニットを収容している。電力は電気ケーブルを介して提供され、また、ポンプ及びモータ組立体の全体がケーブル又は硬い管又はパイプを介して懸架されている。
【０００６】
フート板がポンプ及びモータ組立体の最下端に設けられている。流れインデューサのベーン付きインペラが底端部から内方に配置されている。米国再発行特許明細書３１，４４５号に記載されたように、典型的なインデューサのインペラは、中心ハブから半径方向外方に伸びる周縁方向に隔てられた複数のベーンを有している。この構造体は、全体としてファン型インデューサと称される。更に他の製造メーカは、米国再発行特許明細書３１，４４５号に示された４つのブレードファン型インデューサではなくて、混合流インデューサのような異なる形態のインペラ又はインデューサを使用する。
【０００７】
この型式のポンプ組立体にて既知のファン型インデューサ及び混合流インデューサのポンプがかなり成功裏に使用されているが、２相媒質又は流体（すなわち液体及び蒸気）を圧送するため使用されるとき、これらは、上述した問題点に遭遇する。設計上の理由のため、液体よりも多くの空気がポンプ組立体内に吸引されるから、かなりの量の流体がリザーバ内に残ることになる。ＬＮＧが例えば、輸送船にて輸送されるならば、ＬＮＧは、沿岸の貯蔵リザーバに荷降ろしされ又は圧送される。インデューサは、利用可能な入口圧力が極めて低いとき、作動させる必要のある重要な要素である。ＬＮＧの積込み及び１次送出ポンプにおいて、殆ど液中に入ることのできない貯蔵タンク内の液位であるため、タンク内の液体は飽和圧力（正味蒸気圧力とも称される）にある結果、これらの状態が存在する。ＬＮＧの２次送出ポンプにおいて、パイプは再凝縮器からの沸騰する気体を損失し、また、ポンプの吸引が再凝縮器内の自由液面とポンプ入口（インデューサアイ）との間の高さの差に近付くとき、再凝縮器は正味蒸気圧力にあるため、これらの状態が存在する可能性がある。
【０００８】
これらの状態が生ずると、インデューサアイ内の圧力は、正味蒸気圧力に等しくなり、また、更なる圧力降下の結果、キャビテーションが生じ、液体中に気泡又は雲状の気泡を発生させる。これは、ブレードに対する流体の相対速度が０以外の入射角を有するとき、インデューサのブレードの前縁にて生ずる。他の状態下にて、吸引旋回流ファネルがポンプ吸引部と流体の自由面との間にて開放し、蒸気の流れがポンプの吸引部に流れるのを許容するとき、雲状の気泡をポンプにより吸い込む可能性がある。体積による蒸気対液体の比は、Ｖ／Ｌ又は空隙比率と称される。液体／蒸気の混合体は、２相の流れである。極端な場合、雲状の気泡又は空隙は、流れを妨害し且つ、ポンプの吐出量及び効率を低下させることになろう。
【０００９】
既知のインデューサの設計ではは、輸送船のリザーバの基部に約１．２１９ｍ（約４フィート）のＬＮＧが残る。換言すれば、船のリザーバは、十分に排出されず、輸送船は、残ったＬＮＧを圧送ステーションから輸送船がその後に再充填される遠方の位置まで運ぶことを余儀なくされる。この望ましくない残留及び輸送容器から圧送されずに残るＬＮＧの無駄な輸送に伴なうコストは、残留するＬＮＧの０．３０５ｍ（１フィート）当たり約＄１００，０００／年間に達することもある。
【００１０】
上記のことを鑑みて、先行技術の短所である１つ又はより多くの非効率さに対する解決策を提供するであろう改良された高性能のインデューサ組立体が当然に必要とされていることは明らかである。従来から実現されていなかった関連する多数の有利な点を提供しつつ、先行技術により不十分にしか対処されていなかった必要性の各々に対する解決策を提供する、改良された高性能のインデューサ組立体は、この分野にて顕著な進歩をもたらすことはより明白である。従って、ポンプの作動が停止した後、船のリザーバ内に残る残量ＬＮＧの量を顕著に減少させる改良された高性能インデューサ組立体、特に、改良された高性能インデューサが必要とされている。同様に、２相の流体をより効率良く取り扱い又は圧送する必要性も存ずる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
極低温の２相流体をリザーバから圧送する新規且つ改良された高性能インデューサが提供される。
より具体的には、極低温の２相流体をリザーバから圧送するインデューサは、第一の直径を有する第一の部分と、第一の直径よりも大きい第二の直径を有する第二の部分とを備えるハブを含む。複数の１次及び２次ブレードがハブの回りにて周方向に配置されている。２次ブレードの各々は２つの１次ブレードの間に介在されている。
【００１２】
２相の流体成分を含む、リザーバ内に貯蔵された液化気体を圧送するダウンホールポンプ組立体のインデューサのインペラは、ハブから伸びる複数の１次ブレードを有する。１次ブレードは、全体としてヘリカル状の形態を有し、また、ハブの回りにて周方向に隔てられ又は配置されている。２次ブレードは、ハブから伸び且つ、複数の１次ブレードの間に介在されている。複数の１次及び２次ブレードの深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い。
【００１３】
２相の流体を極低温貯蔵システムから圧送するインデューサのインペラは、直径が第一の部分から第二の部分まで増大するハブを有している。軸方向に伸びる複数の１次ブレードの各々は、ハブから半径方向に且つ軸方向に伸びる前縁を有する。軸方向に伸びる２次ブレードは、ハブの回りにて周方向に配置され、２次ブレードの１つは２つの隣接する１次ブレードの間に介在される。１次ブレード及び２次ブレードの各々の外径は、かかる１次及び２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である。
【００１４】
本発明の主たる有利な点は、約１：１の蒸気−液体比（Ｖ／Ｌ）を実現する能力にある。
本発明の別の有利な点は、リザーバ内に残留し又は残る残量燃料を実質的に減少させる能力にある。
【００１５】
更に別の有利な点は、より多量のＬＮＧを圧送する能力、すなわちリザーバ内に残るＬＮＧ残量深さを減少させる能力と関係した実質的な節約効果にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の更に別の有利な点及び特徴は、以下の詳細な説明を読み且つ、理解することにより明らかになるであろう。
本発明は、特定の部品及び部品の配置の点にて物理的形態をとることができ、また、その好ましい実施の形態は、本明細書にて詳細に説明し且つ、本発明の一部を形成する添付図面に示す。
【００１７】
勿論、本明細書の説明及び図面は、単に一例であり、本発明の精神から逸脱せずに、開示された構造体に色々な形態変更及び変化を加えることが可能であることを理解すべきである。
【００１８】
図１を参照すると、米国再発行特許明細書３１，４４５号に開示されたように、本発明の改良されたインデューサ（図２ないし図４に関して以下に詳細に説明する）を組み込むことのできる、加圧された極低温気体の貯蔵リザーバの圧送システム用のポンプ及びモータユニット１０における一部分が示されている。
【００１９】
図１に示し且つ、米国再発行特許明細書３１，４４５号に記載されたように、従来のインデューサモータ１２は、上方に開放するブッシュ（図示せず）内に支持された減摩軸受（図示せず）内にその上端が軸支された垂直なモータ軸１４を有している。該モータ軸１４の底部は、典型的に、減摩軸受１８内にて頂部が開放した円筒状殻体１６内にて軸支されている。軸の第一の端部すなわち底端部は、その上に取り付けられた高性能インデューサ２０を有しており、また、１次及び２次遠心型ベーン付きインペラ２２、２４が流れインデューサ２０の上方に軸方向に隔てた間隔にて軸１４にキー止めされて、２段ポンプ２６のインペラを形成する。第二の段のインペラ２４は、軸受１８に対して通気され、このため、圧送された流体は、頂部軸受（図示せず）からモータ１２を通って流れて下方軸受１８を潤滑し、次に、通気孔２８を通って排出され、インペラ２４により圧送される流体に再導入されて戻される。
【００２０】
高性能インデューサ２０は、周方向に隔てられた複数のベーン２９を有する。該複数のベーンは、キー（図示せず）による等により離間板３２の下方にてモータ軸１４の下端にキー止めされた中心ハブ３０の半径方向に伸びている。このように、高性能インデューサ２０は、ポンプの入口を渡り且つ、フート弁（図示せず）に対するフート板３６の周縁に開放する入口接続具３４と協働する。このフート板３６は、その回りにて隔てた間隔に配置された立ち上がりリブ（図示せず）を有している。該リブはシュラウド接続具３４を保持しており、該シュラウド接続具３４は、縁部３８と当接し、このため流体はインデューサブレード２９の作用の下、板３６の上を１次インペラ２２及び２次インペラ２４まで流れる。
【００２１】
１次インペラ２２は二重シュラウド型であり、また、離間板３２の頂部と当接する中心ハブ４０を有し、また、共に回転し得るよう軸１４にキー止めされている。インペラは、ハブ４０の半径方向を伸びてポンプハウジング４６の内部の環状通路４４の入口端に達し且つ、インペラを取り囲む第一のシュラウドすなわち頂部シュラウド４２を有している。第二のシュラウドすなわち底部シュラウド４８は、シュラウド４２及び周方向に隔てられた立ち上がるインペラベーン５０と協働して、軸方向上方に開放し、次に、半径方向外方に環状通路４４内に伸びる圧送通路を提供する。
【００２２】
ベーン５２は、周方向に隔てた間隔にて環状通路４４を亙って半径方向へ伸び、また、速度水頭をインペラベーン５０から圧力水頭に変換するのに効果的である。環状通路４４は、ベーン５２を超えて流路５４内に排出し、該流路は２次インペラ２４の入口端まで収斂する。この２次インペラは、１次インペラ２２と同一構造とされ且つ、同一の要領にて作動し、また、同一の要領にて軸１４により駆動される。２次インペラ２４は、流体をベーン５２と類似した平衡ベーン５８を保持する環状通路５６を通って上方に排出する。流体は、通路５６の環状の開放した頂部からケーシング５８内に排出され、出口接続具（図示せず）まで上方に流れる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態のみを示し且つ、本発明を限定することを意図するものではない図２ないし図４を参照すると、図２には、上述したように、加圧された極低温気体の貯蔵リザーバの圧送システムに対するポンプ及びモータユニット１０内に組み込むことができるインデューサ１００が示されている。本発明のインデューサは、空気と関連した問題点を解消し、このため、２相の圧送された媒質がインデューサを通って途中まで流れたならば、その媒体は１相の液体である。このことは、図２ないし図４に示し且つ、本明細書に記載したインデューサの設計により実現される。
【００２４】
より具体的には、インデューサの中心ハブ１１０は、インデューサをモータ１２から伸びる駆動軸１４に固定する貫通した開口部１１２を有している。ハブの第一の端部は、丸味を付けた端部（すなわち鋭角な端縁又は外形部が無い）と、図２及び図３に最も良く示すように、該端部から伸びる湾曲構造物とを有しており、該湾曲構造物は、軸から全体として半径方向外方に且つ該軸に沿って軸方向に伸びる。ハブは、端部に形成された凹所１１４から伸び且つ、ほぼ一定の直径の第一のハブ部分１１６まで外方に湾曲する。第一、第二及び第三のヘリカル状ブレード１２０ａないし１２０ｃの前縁は、ハブから半径方向に且つ軸方向外方に伸び、特に、その一定の直径部分から伸びている。理解し得るように、ブレードの各々に相応する前縁１２２ａないし１２２ｃは、隣りのブレードの前縁から約１２０゜だけ周方向に隔てられている。ブレードの厚さは、それぞれの後縁１２６ａないし１２６ｃの前方にある、参照番号１２４ａないし１２４ｃで示したブレードの残りの部分に亙って前縁１２２ａないし１２２ｃから実質的に一定の厚さまで増大する、すなわちテーパーが付けられる。多分、図２及び図３に最も良く示すように、ブレードの各々は、その他のブレードと同一であり且つ、前縁１２２ａないし１２２ｃからそれぞれの後縁１２６ａないし１２６ｃまで約１８０゜だけ周方向に伸びている。ブレードの各々は、該ブレードがハブの回りにて周方向に伸び且つ、ハブ１３０の拡大直径部分（図３、図４）に向けてハブのほぼ一定の直径部分１１６から軸方向にも伸びるとき、ヘリカル状又はら旋状の形態を有する。理解し得るように、ハブの直径は、ブレードの第一の端部すなわち前端とその第二の端部すなわち軸方向に隔てられた後端との間にて増大する。換言すれば、ハブの所要形状は、一定のテーパーではなく、また、その長さに亙って何ら鋭利な隅部を有しないこと望ましい。
【００２５】
２次ブレードすなわちスプリッタブレードが３つの１次ブレード１２０の間に介在されている。スプリッタブレードは、インデューサを通してより多くの流れを「運ぶ」得るよう配置されている。このため、流れがインデューサの後端に到達する時点迄、その流れは、入口端における３つの当初のブレードではなくて６つのブレードにより圧送される。１次ブレードは、蒸気の圧縮を助けるより大きい捻り効果を有し、この増大した捻り効果は、スプリッタブレードを受容する軸方向へ（すなわち回転軸線に対して平行に又は回転軸線に沿った）より大きい間隔も提供する。上述したように、１次ブレードの各々の間に各々１つずつ、３つのスプリッタブレード１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃが設けられる。多分、図２及び図４に最も良く例示するように、スプリッタブレードの前縁１５２は、１次ブレードの前縁１２２から約６０゜だけ周方向に隔てられる。スプリッタブレードの各々は、ブレードの輪郭外形の残りの周方向拡がり角度に亙って実質的により一定の厚さに合体するテーパー付きの前縁１５２も有している。各スプリッタブレードの前縁１５２から後縁１５６までの周方向拡がり角度は、約１５０゜である。
【００２６】
多分、図３に最も良く示すように、ハブは、ブレードの前縁からその後端に向けて進むのに伴いその直径の増大が続く。しかし、流れが１次ブレード及び２次ブレードの各々から出るとき、ハブは、ほぼ一定の直径を有し、また、該ハブが第二の端部１６０にて終わる箇所にて滑らかに丸味を付けた所要形状を有する。ハブの形態は、前縁における背圧を最小にする目的を果たす。このことは、流体をインデューサのブレード内に導入することを容易にする。ブレードの大きい捻り角度は、コンプレッサ様の機能を果たし、蒸気を圧縮して、圧送された媒質はその媒質がインデューサから出るとき迄に、空気及び液体双方の２相の媒質から１相又は液体に変換される。このように、ブレード及びハブの増大する直径は、この圧縮動作を提供する。
【００２７】
ファン型インデューサは０．２ないし０．３の蒸気ー液体比（Ｖ／Ｌ）を実現することができ、また、混合流インデューサは、０．４ないし約０．４５の比を有する一方、本発明のインデューサは、約１：１の蒸気−液体（Ｖ／Ｌ）比を有する。
【００２８】
ブレードの深さ、すなわちブレードからブレードの外径端縁までほぼ半径方向に測定したときのブレードの寸法も本発明によれば、極めて相違する。混合流ポンプは、典型的に、出口にて前縁の深さよりも増大するブレード深さを有する一方、本発明の場合は、そうではない。この場合、ハブから先端まで測定したときのブレードの深さは、出口よりも入口にて実質的に大きい（図３参照）。ブレードの外径は、前縁から後縁まで実質的に不変であるが、ハブの直径は、前端すなわち入口端から後端すなわち出口端まで増大するため、ブレードの深さは、この軸方向距離を亙って減少する。上述したように、この形態はインデューサ組立体の改良された蒸気−液体の圧送比にも寄与する。
【００２９】
このインデューサの設計をポンプ組立体内に組み込む結果、残留し又はリザーバ内に残る残留燃料が実質的に減少する。先行技術の配置の結果、リザーバ内に残る残留ＬＮＧは約４フィート（１．２２ｍ）となるが、本発明は、残留深さを約０．２０３ｍ（約８インチ）又は０．２ｍ（０．６６フィート）まで実質的に減少させる。船のリザーバから圧送されなかったＬＮＧの輸送に伴なう＄１００，０００／年間／フィートの推定コストに対して、より多量のＬＮＧを圧送する能力、すなわちリザーバ内に残るＬＮＧの残留深さを減少させる能力に伴なって実質的な節約効果が実現される。
【００３０】
この蒸気の取り扱い能力に優れた高性能インデューサは、多段の高圧ポンプ内にて沸騰する気体を取り扱うという問題に適用することができる。その優れた空気／液圧力学的ブレードの設計は、ブレードにキャビテーションが生じ難くする。その高いポンプ水頭能力は、取り込み又はキャビテーションに起因するかどうかを問わずに、存在する全ての気体を圧縮して液体相に再吸収されるようにする。高性能のインデューサは、インデューサ内の再循環を制御する設計の特徴のため、低流量又は定格流の１０％以下の流量のときでさえ、安定的に作動する。これらの能力は、高性能インデューサは、このインデューサがその目的を果たすため、再凝縮器を不要にすることができよう。コスト節減効果の可能性は大きいと考えられる。
【００３１】
一例としての実施の形態について、好ましい実施の形態に関して説明した。勿論、上記の詳細な説明を読み且つ理解することにより、当業者には形態変更例及び代替例が明らかになるであろう。かかる形態変更例及び代替例が特許請求の範囲又はその等価物の範囲に属する限り、一例としての実施の形態はかかる形態を包含するものと解釈すべきことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図２ないし図４の高性能インデューサに組み込むことのできる米国再発行特許明細書３１，４４５号に開示された先行技術の圧送システムの長手方向断面図である。
【図２】本発明に従ったハブ及びブレードの組立体を示す、高性能インデューサの斜視図である。
【図３】図２のインデューサの平面図である。
【図４】図２のインデューサのハブ及びブレードの組立体の後方斜視図である。
【図１】
2007514091.tif 000003
【図２】
2007514091.tif 000004
【図３】
2007514091.tif 000005
【図４】
2007514091.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月5日(2006.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低温の２相流体をリザーバから圧送する高性能インデューサにおいて、
第一の直径を有する第一の部分と、該第一の直径よりも大きい第二の直径を有する第二の部分とを含むハブと、
該ハブの回りにて周方向に配置された複数の１次ブレードと、
該ハブの回りにて周方向に配置されて、各々が２つの１次ブレードの間に介在された複数の２次ブレードとを備える、極低温の２相流体をリザーバから圧送する高性能インデューサ。
【請求項２】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、ハブの直径は第一の部分から第二の部分まで増大する、高性能インデューサ。
【請求項３】
請求項２に記載の高性能インデューサにおいて、複数の１次ブレード及び２次ブレードの半径方向深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い、高性能インデューサ。
【請求項４】
請求項２に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードの各々及び２次ブレードの各々の外径は、前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である、高性能インデューサ。
【請求項５】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、第一の部分は、全体として丸味を付けた端部と、該丸味を付けた端部から半径方向外方へ且つ軸方向への双方に伸びる側壁とを有する、高性能インデューサ。
【請求項６】
請求項５に記載の高性能インデューサにおいて、側壁は全体として湾曲した形態を有する、高性能インデューサ。
【請求項７】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードは全体としてヘリカル状の形態を有する、高性能インデューサ。
【請求項８】
請求項７に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードは、その前縁から後縁までほぼ１８０゜ハブの回りにて周方向に伸びる、高性能インデューサ。
【請求項９】
請求項７に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードの各々の前縁は、隣接する１次ブレードの前縁からほぼ１２０゜周方向に隔てられる、高性能インデューサ。
【請求項１０】
請求項７に記載の高性能インデューサにおいて、２次ブレードの各々の前縁は、隣接する１次ブレードの前縁からほぼ６０゜周方向に隔てられる、高性能インデューサ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の高性能インデューサにおいて、２次ブレードの各々の前縁からその後縁までの周方向拡がり角度はほぼ１５０゜である、高性能インデューサ。
【請求項１２】
請求項１に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレード及び２次ブレードは、前記１次ブレード及び２次ブレードの残りの周方向拡がり角度を亙って前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から実質的に一定の厚さまでテーパーが付けられた厚さを有する、高性能インデューサ。
【請求項１３】
２相の流体成分を含む、リザーバ内に貯蔵された液化気体を圧送するダウンホールポンプ組立体の高性能インデューサにおいて、
第一の直径を有する第一の部分と、該第一の直径よりも大きい第二の直径を有する第二の部分とを含むハブと、
該ハブの回りにて周方向に配置されたほぼヘリカル状の形態を有するハブから伸びる複数の１次ブレードと、
複数の１次ブレードの間に介在された、ハブから伸びる複数の２次ブレードと、を備え、
複数の１次ブレード及び２次ブレードの深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い、ダウンホールポンプ組立体の高性能インデューサ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の高性能インデューサにおいて、ハブの直径は第一の部分から第二の部分まで増大する、高性能インデューサ。
【請求項１５】
請求項１３に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレードの各々及び２次ブレードの各々の外径は、前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である、高性能インデューサ。
【請求項１６】
請求項１３に記載の高性能インデューサにおいて、１次ブレード及び２次ブレードは、前記１次ブレード及び２次ブレードの残りの周方向拡がり角度を亙って前記１次ブレード及び２次ブレードの前縁から実質的に一定の厚さまでテーパーが付けられた厚さを有する、高性能インデューサ。
【請求項１７】
２相の液体を極低温貯蔵システムから圧送するために使用される型式の液中ポンプにおいて、２相の流体を圧送するインデューサのインペラは、
第一の直径を有する第一の部分と、第二の直径を有する第二の部分とを含み、第一の部分から第二の部分まで直径が増大するハブと、
ハブの回りにて周方向に配置された全体としてヘリカル状の構造物と、ハブから半径方向に且つ軸方向に伸びる前縁とを有する複数の軸方向に伸びる１次ブレードと、
２次ブレードの１つが隣接する２つの１次ブレードの間に介在されるように、ハブの回りにて周方向に配置された複数の軸方向に伸びる２次ブレードと、を備え、
１次ブレードの各々及び２次ブレードの各々の外径は、前記１次ブレード及び前記２次ブレードの前縁から後縁までほぼ一定である、２相の液体を極低温貯蔵システムから圧送するために使用される型式の液中ポンプ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の液中ポンプにおいて、複数の１次ブレード及び２次ブレードの深さは、ハブの第二の部分よりもハブの第一の部分にて実質的に深い、液中ポンプ。
【請求項１９】
請求項１７に記載の液中ポンプにおいて、圧送した流体の蒸気−液体の比（Ｖ／Ｌは）は約１：１の比以内である、液中ポンプ。
【国際調査報告】
2007514091.tif 000007