(57)【要約】      （修正有）【課題】混合および圧力損失を回避しながら流体を送る流体バッファ容積装置を提供する。【解決手段】システムは、流体を送るよう構成された入口パイプと、流体を緩衝させるよう構成されたバッファ容積とを備える。バッファ容積は、直径が最小で、第１の入口端と第１の出口端を有する最小径管を備える。バッファ容積は、最小径管を取り囲んで、第１のエンドキャップ４６と第２の出口端を有する中間管４８、５２、５４、５６、５８、６０をさらに備える。第１のエンドキャップは、最小径管の出口端に隣接して配置されている。バッファ容積は、中間管を取り囲んで、第２のエンドキャップ６６と第３の出口端を有する最大径管をさらに備える。第２のエンドキャップは、中間管の第２の出口端に隣接して配置されている。システムは、流体をバッファ容積から送り出すよう構成された出口パイプをさらに備える。【選択図】図３
2015169207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体バッファ容積装置（３８）を備えるシステム（１０）であって、
前記流体バッファ容積装置（３８）が、
入口（４２）と、
入れ子状の複数の管（５０）と、
出口（４４）と、
前記入口（４２）、前記入れ子状の複数の管（５０）および前記出口（４４）を通る流体流路（３２）と、
を備え、
前記流体流路（３２）は、前記入口（４２）から前記出口（４４）に至るまで、前記入れ子状の複数の管（５０）の各隣接する管同士の壁の間を前記入口（４２）から前記出口（４４）に向かう第１の方向（６９）および前記出口（４４）から前記入口（４２）に向かう第２の方向（７３）に蛇行する通路を経由して延びており、
前記流体バッファ容積装置（３８）は、前記入口（４２）の上流側で発生した過渡的事象を、前記流体が前記流体流路（３２）上を移動した後に前記出口（４４）の下流側の流体で再現させるよう構成されている、システム。
【請求項２】
前記流体が燃料であり、前記過渡的事象が前記燃料の組成の変更である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
ガスタービン（１４）と、燃料源（１６）から前記ガスタービン（１４）までの燃料流路とをさらに備え、前記流体バッファ容積装置（３８）が、前記ガスタービン（１４）の上流側の前記燃料流路（３２）上に位置する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記流体バッファ容積装置（３８）の前記入口（４２）の上流側の前記燃料の組成を分析する機器（２４）をさらに備え、前記流体バッファ容積装置（３８）が、前記燃料の分析を表す前記機器（２４）からの信号（２６）を通信可能にして、前記燃料が前記ガスタービン（１４）に供給されたときに前記ガスタービン（１４）の動作条件の調整を可能にするように前記流体バッファ容積装置（３８）の内部で前記燃料の滞留時間を与えるよう構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記入れ子状の複数の管（５０）の各管が該管の内部の管容積（８４）を規定し、前記管容積（８４）が前記入れ子状の複数の管（５０）のうちの最も内側の管（４８）から最も外側の管（６２）に向かうにつれて増大し、前記流体バッファ容積装置（３８）が、前記流体の混合を最小限に抑えながらより小さい管容積（８４）からより大きい管容積（８４）へと前記流体を繰り返し分散させることによって、前記流体流路（３２）上を進むにつれて前記流体の流速を低下させるよう構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記入れ子状の複数の管（５０）の各隣接する管同士の間の壁が作用容積（７８）を規定し、前記隣接する管同士の間の各１対の壁による前記作用容積（７８）が、前記隣接する管同士の間のすべての対の壁による平均作用容積（７８）の約７０％〜約１２０％の間である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
パイプ（４０）を介して接続された少なくとも２つの流体バッファ容積装置（３８）を備えた流体バッファ容積アセンブリ（１２）を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記蛇行する通路が、前記第１の方向（６９）に延びる第１の通路部分と、前記第２の方向（７３）に延びる第２の通路部分と、前記第１の方向（６９）に延びる第３の通路部分とを少なくとも備え、前記第２の通路部分が、前記第１の通路部分と前記第３の通路部分の間に配置されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記流体バッファ容積装置（３８）が、前記入口（４２）に隣接する第１の端部と、前記出口（４４）に隣接する第２の端部（６５）とを備え、前記第１の端部が、第１の外側エンドプレート（４６）と、内側エンドプレート（６６）とを備え、前記第２の端部（６５）が第２の外側エンドプレート（６８）を備え、前記第１および第２の外側エンドプレート（４６、６８）が、それぞれ前記第１の端部および第２の端部（６５）を横切って外壁管（６２）の内面の間に延びており、前記外壁管（６２）が、前記入れ子状の複数の管（５０）のうちの最も外側の管であり、前記内側エンドプレート（６６）が、前記第１および第２の外側エンドプレート（４６、６８）の間に配置されており、前記内側エンドプレート（６６）が第２の管（６０）の一端を横切って延びており、前記第２の管（６０）が前記外壁管（６２）に隣接している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
流体バッファ容積装置（３８）を備えるシステム（１０）であって、
前記流体バッファ容積装置（３８）が、
前記流体バッファ容積装置（３８）の第１のエンドプレート（６６）に接続された第１の入口端と、第１の出口端とをそれぞれ備える第１の入れ子状の複数の管（５２、５６、６０）と、
前記流体バッファ容積装置（３８）の第２のエンドプレート（４６）に接続された第２の入口端と、第２の出口端とをそれぞれ備える第２の入れ子状の複数の管（４８、５４、５８、６２）と、
を備え、
前記第１の入れ子状の複数の管（５２、５６、６０）の各管は、前記第２の入れ子状の複数の管（４８、５４、５８、６２）の各２本の管同士の間に配置されており、
前記第１のエンドプレート（６６）と前記第２のエンドプレート（４６）は、前記流体バッファ容積装置（３８）の長手軸方向の両端に配置されており、
前記第２の入れ子状の複数の管（４８、５４、５８、６２）のうち、直径が最小の管（４８）に対して前記第２のエンドプレート（４６）を通過して流体を送るよう構成された第１の輸送管（４０）と、
前記第２の入れ子状の複数の管（４８、５４、５８、６２）のうち、直径が最大の管（６２）から前記流体を送り出すよう構成された第２の輸送管（４０）と、
をさらに備えるシステム。
【請求項１１】
前記第１の入れ子状の複数の管（５２、５６、６０）または前記第２の入れ子状の複数の管（４８、５４、５８、６２）のうちの１本に取り付けられたアンカーロッド（７６）をさらに備え、前記アンカーロッド（７６）が該アンカーロッド（７６）に取り付けられた該管（４８）を安定させるよう構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記アンカーロッド（７６）は、前記管（４８）の一端（７０）に配置され、前記管（４８）の開放端と前記第１のエンドプレート（６６）または前記第２のエンドプレート（４６）との間の前記管（４８）のオフセット高さ（７２）を維持するよう構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の輸送管（４０）に前記流体を送るよう構成された２つ以上の源（１８、２０、２２）を備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記流体バッファ容積装置（３８）の各隣接する１対の管が作用容積（７８）を規定しており、各作用容積（７８）がほぼ同等である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の入れ子状の複数の管（４８、５４、５８、６２）のうち、直径が最大の管（６２）が、前記流体バッファ容積装置（３８）の内部と外部の間の圧力差を維持するよう構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
流体を第１のパイプ（３４）を通して流体バッファ容積装置（３８）の入れ子状の複数の管（５０）のうちの第１の管（４８）に送る工程と、
前記流体を前記第１の管（４８）を通して第１の方向（６９）に第１の出口端まで送る工程と、
前記流体を前記第１の管（４８）から、前記入れ子状の複数の管（５０）のうち、前記第１の管（４８）を取り囲む第２の管（５２）に放射状に分散させる工程と、
前記流体を前記第２の管（５２）を通して前記第１の方向（６９）とは反対の第２の方向（７３）に送る工程と、
前記流体を前記流体バッファ容積装置（３８）から第２のパイプ（３６）を通して送り出す工程と、
を含む方法。
【請求項１７】
前記流体を前記第１の管（４８）を通して前記流体用の少なくとも２つの交代可能な源（１８、２０、２２）から送り出す工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記流体を前記第２の管（５２）から放射状に分散させる工程と、前記流体を前記入れ子状の複数の管（５０）のうちのさらに別の管（５４、５６、５８、６０、６２）を通して送る工程とをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記流体を第２のパイプ（３６）を通して送る工程は、前記流体を前記第１の方向（６９）に送る工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記流体を第２のパイプ（３６）を通して送る工程は、前記流体を前記第２の方向（７３）に送る工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、流体移送システム中で使用されるバッファ容積に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の発電システムなど、流体が長期間にわたって使用または消費されるシステムには、システムに対して交代で連続的に流体を供給する複数の流体源が存在する場合がある。これら複数の流体源は、何らかの特性が互いに異なる流体を供給する場合がある。センサは、これらの特性を検出し、検出された差異をその流体を利用するシステムに提供することができる。この異なる特性に応じて、システムは、動作設定を調整し、流体の適切または効率的な使用を確保することができる。残念なことに、差異の検出、検出された特性のシステムへの伝送および／または動作設定の調整には、流体を流体源からシステムに移送するのに要する時間よりも多くの時間を費やす場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
以下、本明細書に開示された特定の実施形態の概要について述べる。以下の局面が単にこれら特定の実施形態の簡単な概要を読者に提供するためにのみ提示されたものであり、これら局面が本開示の範囲を限定することを意図するものではないことは理解されるべきである。実際には、本開示は以下に記載されない様々な局面も包含し得る。
【０００４】
一実施形態では、流体バッファ容積装置が、入口と、入れ子状の複数の管と、出口と、入口、入れ子状の複数の管および出口を通る流体流路とを備える。流体流路は、入口から出口に至るまで、入れ子状の複数の管の各隣接する管同士の壁の間を入口から出口に向かう第１の方向および出口から入口に向かう第２の方向に蛇行する通路を経由して延びている。流体バッファ容積装置は、入口の上流側で発生した過渡的事象を、流体が流体流路上を移動した後に出口の下流側の流体で再現させるよう構成されている。
【０００５】
別の実施形態では、システムが、第１の入れ子状の複数の管を有する流体バッファ容積装置を備え、第１の入れ子状の複数の管の各管は、流体バッファ容積装置の第１のエンドプレートに接続された第１の入口端と、第１の出口端とを備える。流体バッファ容積装置は、第２の入れ子状の複数の管をさらに備え、第２の入れ子状の複数の管の各管は、流体バッファ容積装置の第２のエンドプレートに接続された第２の入口端と、第２の出口端とを備える。第１の入れ子状の複数の管の各管は、第２の入れ子状の複数の管の各２本の管同士の間に配置されており、第１のエンドプレートと第２のエンドプレートは、流体バッファ容積装置の長手軸方向の両端に配置されている。システムは、第２の複数の管のうち、直径が最小の管に対して第２のエンドプレートを通過して流体を送るよう構成された第１の輸送管と、第２の複数の管のうち、直径が最大の管から流体を送り出すよう構成された第２の輸送管とをさらに備える。
【０００６】
さらに別の実施形態では、方法が、流体を第１のパイプを通して流体バッファ容積装置の入れ子状の複数の管のうちの第１の管に送る工程と、流体を第１の管を通して第１の方向に第１の出口端まで送る工程と、流体を第１の管から、入れ子状の複数の管のうち、第１の管を取り囲む第２の管に放射状に分散させる工程と、流体を第２の管を通して第１の方向とは反対の第２の方向に送る工程と、流体を流体バッファ容積装置から第２のパイプを通して送り出す工程とを含む。
【０００７】
本発明の上記およびその他の特徴、局面、並びに利点は、以下の詳細な説明を図面全体を通して同様の符号が同様の部分を表す添付の図面に基づいて読むことで、より深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】流体バッファ容積装置を備えた流体移送システムの一実施形態の概略図である。
【図２】図１の流体移送システム中で使用可能な流体バッファ容積アセンブリ（例えば、複数の流体バッファ容積装置を有する流体バッファ容積アセンブリ）の一実施形態の側断面図である。
【図３】図１の流体移送システム中で使用可能な流体バッファ容積装置の一実施形態の一部切欠き斜視図である。
【図４】図１の流体移送システム中で使用可能な流体バッファ容積装置の一実施形態の切欠き斜視端面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態について以下に説明する。これら実施形態を簡潔に説明するため、本明細書では、実際の遂行例のすべての特徴が説明されない場合もある。そのようないかなる遂行例の開発においても、あらゆる工学的または設計プロジェクトと同様に、システム関連およびビジネス関連の制約の順守など、遂行例ごとに異なる可能性のある開発者固有の目標を達成するために、多数の遂行例固有の決定がなされる必要があることは理解されるべきである。また、そのような開発努力は複雑で時間のかかるものであるかもしれないが、それにもかかわらず本開示の恩恵にあずかる当業者にとっては日常的な設計、製作、および製造の取り組みであることは理解されるべきである。
【００１０】
本発明の様々な実施形態の要素を紹介する際、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「前記（ｓａｉｄ）」は、要素が１つまたは複数存在する意味であることが意図されている。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「備える、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包括的であって、列挙された要素以外のさらに別の要素も存在し得る意味であることが意図されている。
【００１１】
本開示は、１つまたは複数の流体（例えば、燃料）源から１つまたは複数の流体利用システム（例えば、ガスタービンシステム）に流体を移送するシステムに関している。移送システムは、流体が源から消費システムまで移送されるのにかかる時間および／または距離を引き延ばすために下記のような入れ子状の管を有するバッファ容積を利用してもよい。入れ子状の管は、流路（例えば、蛇行流路）を通過するように流体を方向づけ、流路内では、流体は、入れ子状の管のすべてを通過し終えるまで、１本の管の内部を通過して進んだ後、同じ管の外側に沿って逆方向に流れることを繰り返す。管を交互に差し込むように配置することにより、バッファ容積が流体の混合と圧力差を最小限に抑制しながら占有面積を小さくすることができる。
【００１２】
図１は、流体バッファ容積アセンブリ１２を備えた流体移送システム１０の実施形態の概略図である。流体移送システム１０は、消費システム１４と、流体源１６とをさらに備えている。消費システム１４には、気化器、炉、ボイラ、反応炉、内燃機関など、流体を使用または消費するあらゆる適切なシステムが含まれる。一実施形態では、消費システム１４はガスタービンシステムであってもよく、その場合、流体は、気体燃料および／または液体燃料などの燃料であってもよい。流体源１６は、消費システム１４に、燃料やその他供給原料など、いかなる数の流体を供給してもよい。一部の実施形態では、消費システム１４は、第１の源１８からの流体すべてが消費されるように、流体源１６からある期間にわたって連続的に流体を使用する。そのような場合、第２の源２０またはさらに別の源２２からの流体が消費システム１４に供給される。第２の源２０またはさらに別の源２２からの流体は、第１の源１８内の流体と異なるものであってもよく、互いに異なるものであってもよい。例えば、第１の源１８には、ある化合物をより高濃度で有する流体が入っている一方、第２の源２０には、同じ化合物をより低濃度で有する流体が入っていてもよい。流体移送システム１０は、流体バッファ容積アセンブリ１２の上流側の流体の組成を監視および分析し、調節器２８（例えば、プロセッサ、メモリおよび実行可能コードを備えたコンピュータベースの調節器）などのさらに別の機器に情報２６を伝達するセンサ２４などの機器を備えている。情報２６には、センサ２４による過渡的事象（すなわち、流体特性の過渡的な組成変化）の検出などが含まれ、その場合、容積バッファに入る流体が、１つの源（例えば、源１８）から別の源（例えば、源２０）に切り替わる。例えば、流体は、第１の組成、圧力、温度、発熱量、粘度、またはその他の特性を有する燃料から第２の組成、圧力、温度、発熱量、粘度などを有する燃料に移行してもよい。調節器２８は、センサ２４によって検出された相異に関する情報２６に基づいて消費システム１４の動作設定を調整してもよい。また、調節器２８は、操作者からの入力など、その他の入力３０に基づいて動作設定を調整してもよい。調節器２８は、信号を読み取る時間量、信号を処理する時間量、動作設定を調整する時間量、またはそれらの様々な組合せを使用して、過渡的事象（例えば、第１の源１８から第２の源２０またはさらに別の源２２への切り替え）時の効率を向上させたり、動作の一貫性を維持したりしてもよい。流体バッファ容積アセンブリ１２は、流体流路を流体源１６から隣接する管同士の壁の間の蛇行流路にわたって延ばしており、それにより、調節器２８には、流体が消費システム１４に到達して使用される前に消費システム１４を調整する時間が与えられる。
【００１３】
図２は、図１の流体移送システム１０内で使用可能な流体バッファ容積アセンブリ１２の実施形態の側断面図である。流体バッファ容積アセンブリ１２は、流体源１６から流体を受け入れる入口パイプ３４で始まり、消費システム１４に流体を送出する出口パイプ３６で終わる蛇行した流体流路３２を形成している。流体バッファ容積アセンブリ１２は、複数の流体バッファ容積装置３８と、複数の輸送管４０とを備えている。以下に詳細に説明するように、流体流路３２は、複数の流体バッファ容積装置３８を通って流体の混合と圧力損失を最小限に抑える経路で進んでもよい。流体バッファ容積装置３８は、さらに、流体バッファ容積装置３８内部での燃料の滞留時間を設けて、燃料の分析を表す信号を通信可能にし、消費システム１４の動作条件の調整を可能にするよう構成されている。各流体バッファ容積装置３８は、入口４２と出口４４を備えている。入口４２は、入れ子状の複数の管５０のうちの第１の管４８に流体を送る。入れ子状の管群５０は、図示のように、管同士間で同心状の環状通路を形成する同心の環状管群を備えていてもよい。流体バッファ容積装置３８および入れ子状の管群５０の幾何学的形状は、様々な実施形態間で異なっていてもよく、図３では、蛇行した流体流路３２を形成するさらに別の構造が示されている。入れ子状の管群５０は必ずしも同心状ではなく、他の実施形態では、入れ子状の管群５０が他の編成や他の形状で配置されていてもよい。例えば、入れ子状の管群５０は、３面、４面、５面、６面、７面、８面、またはそれ以上の側面を持つ断面形状を有していてもよい。また、図示の実施形態は２個の流体バッファ容積装置３８と２個の輸送管４０を示しているが、他の実施形態では、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、またはそれ以上の流体バッファ容積装置３８と輸送管４０が使用されていてもよい。図示のように、１本または複数本のパイプが１個または複数個の装置３８を相互に接続させていてもよい。流体バッファ容積アセンブリ１２は、適切ないかなる長さと直径の流体バッファ容積装置３８を備えていてもよい。例えば、流体バッファ容積装置３８の長さは、１ｍ未満や、１０ｍ超であってもよい。流体バッファ容積装置３８の外径は、およそ３０ｃｍ未満であっても、４０ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、１ｍ超であっても、それらの中間の直径であってもよい。流体バッファ容積装置３８の数、直径、または長さを増加させると、流体バッファ容積アセンブリ１２の総容積が増加し、それにより、流体バッファ容積アセンブリ１２によって与えられる遅延時間も増加することになる。流体バッファ容積アセンブリ１２の総容積は、およそ１，０００〜５，０００リットルの間、およそ１，５００〜３，５００リットルの間、およそ１，７５０〜２，７５０リットルの間、およそ２，０００〜２，５００リットルの間、またはそれらの中間のいかなる容積であってもよい。
【００１４】
図３は、図１の流体移送システム１０中で使用可能な流体バッファ容積装置３８の実施形態の断面詳細図である。流体バッファ容積装置３８の入口４２は、第１のエンドキャップ４６を貫いて入れ子状の管群５０のうちの第１の入れ子状の管４８まで延びている。入れ子状の管群５０は、それぞれより小径の管が少なくとも部分的により大径の管の内部に位置する状態で、少なくとも部分的に重なる様々なサイズの複数の管を含んでいる。図示の実施形態は、７本の入れ子状の管（すなわち、第１の入れ子状の管４８、第２の入れ子状の管５２、第３の入れ子状の管５４、第４の入れ子状の管５６、第５の入れ子状の管５８、第６の入れ子状の管６０、および第７の外壁管６２）と、入口４２とは反対側の流体バッファ容積装置３８の端部６５に位置する出口６４とを備えている。図示のように、第２の入れ子状の管５２、第４の入れ子状の管５６、および第６の入れ子状の管６０は、第１の入れ子状の管５０、第３の入れ子状の管５４、および第５の入れ子状の管５８から間隔を空けて配置された第２のエンドキャップ６６に取り付けられている。第２のエンドキャップ６６は、出口６４に接続された第３のエンドキャップ６８からも間隔を空けて配置されている。第３のエンドキャップ６８は第７の外壁管６２に接続されている。第７の外壁管６２は、流体バッファ容積装置３８の内部と外部（例えば、大気圧）との間の圧力差を維持することができる。第７の外壁管６２は第２のエンドプレート６６には接続されていない。これにより、図示の実施形態は、流体流路３２が入口４２から入れ子状の管群５０の各管の周りを経て出口６４まで連続していることを示している。
【００１５】
具体的には、流体流路３２は、入口４２から入った後、第１の長手方向６９に第１の入れ子状の管４８の長さ分だけ進む。第１の入れ子状の管４８の端部７０で第２のエンドキャップ６６によって、流体流路３２は、端部７０の周りに放射状７１に分散し、第１の入れ子状の管４８と第２の入れ子状の管５２の間に向けられた後、第２の長手方向７３に第１のエンドキャップ４６まで戻る。流体流路３２は、第１のエンドキャップ４６と第２のエンドキャップ６６の間を、第２の入れ子状の管５２、第３の入れ子状の管５４、第４の入れ子状の管５６、第５の入れ子状の管５８、および第６の入れ子状の管６０を通って流れ続ける。以下、これらの管を中間管と総称する場合もある。流体バッファ容積装置３８は、いかなる数の中間管を備えていてもよい。例えば、流体バッファ容積装置３８は、０本から１００本、１本から５０本、２本から３０本、３本から２０本、４本から１５本、５本から１０本、またはそれ以上の中間管を備えていてもよい。中間管の数は、流体流路３２の全長に影響を及ぼし、したがって、流体バッファ容積装置３８と流体バッファ容積アセンブリ１２の遅延に影響を及ぼす。
【００１６】
流体流路３２は、第５の入れ子状の管５８と第６の入れ子状の管６０の間を進んだ後、第１のエンドキャップ４６によってもう１度放射状に分散する。さらに、流体流路３２は、第６の入れ子状の管６０（すなわち、最後の入れ子状の中間管）と第７の外壁管６２の間を流れた後、第２のエンドキャップ６６によっては分散されず、その代わりに第２のエンドキャップ６６と第３のエンドキャップ６８の間に沿って流れ、その後出口６４から流体バッファ容積装置３８を出る。図示の実施形態は入れ子状の管を奇数の７本備えているが、当業者であれば、入れ子状の管群５０が偶数であってもよいことは理解できるであろう。入れ子状の管が偶数の例では、入口４２と出口６４の両方が流体バッファ容積装置３８の同じ端部に位置することができ、流体バッファ容積装置３８がエンドキャップを２つ（例えば、第１のエンドキャップ４６と第２のエンドキャップ６６）だけ備えることができる。すなわち、図示の実施形態を例にすれば、流体流路３２は、第７の外壁管６２を通過して流れて下方に出るのではなく、第５の入れ子状の管５８と第６の入れ子状の管６０の間を流れた後に上方に出ることができる。
【００１７】
上述したとおり、中間管は一方のエンドキャップ（例えば、４６、６６）に取り付けられ、他方のエンドキャップ（例えば、４６、６６）と間隔を空けて配置されている。エンドキャップ（例えば、４６、６６）からの間隔は、オフセット高さ７２と定義することもできる。図３に示すオフセット高さ７２は１本の管（すなわち、第３の入れ子状の管５４）にだけ表示されているが、入れ子状の管群５０の各入れ子状の管が所定のオフセット高さ７２を有する。特定の実施形態では、オフセット高さ７２は、流体バッファ容積装置３８の内部での混合と圧力損失を最小限に抑える最適の間隔として定められてもよい。オフセット高さ７２は、入れ子状の管群５０のすべての管の間で一定であっても、管ごとに異なっていてもよい。図示のように、オフセット高さ７２は、それぞれ次に続く外側の管ごとに小さくなってもよい（例えば、第５の入れ子状の管５８のオフセット高さ７２が、第３の入れ子状の管５４のオフセット高さ７２より小さいなど）。また、それぞれ連続する１対の入れ子状の管によって、１本の入れ子状の管の直径と次の入れ子状の管の直径との差である径方向オフセット７４が規定されてもよい。径方向オフセット７４もまた、混合と圧力損失を最小限に抑えるように較正されてもよい。さらに、オフセット高さ７２が径方向オフセット７４によって決定されてもよい。例えば、入れ子状の管１本のオフセット高さ７２が、その入れ子状の管と直前の入れ子状の管の間の径方向オフセット７４の２倍未満になるように較正されてもよい。各管のオフセット高さ７２が、１本または複数本のアンカーロッド７６によって維持および確保されてもよい。図面ではアンカーロッドが１本のみ示されているが、各入れ子状の管が、出口端（例えば、端部７０）とそれに最も近いエンドキャップ（例えば、４６、６６）との間に取り付けられたアンカーロッド７６を備えていてもよい。さらに、各入れ子状の管は、その入れ子状の管の端部（例えば、端部７０）、またはその入れ子状の管の長さ方向の他の位置において、入れ子状の管を固定してオフセット高さ７２を維持するように配置された１本、２本、３本、４本、またはそれ以上のアンカーロッド７６を備えていてもよい。アンカーロッド７６は、流体バッファ容積装置３８に対する構造的な支持のみならず、装置３８内部のバッファ容積への流れ誘導をももたらす。
【００１８】
図４は、図１の流体移送システム１０内で使用可能な流体バッファ容積アセンブリ１２の流体バッファ容積装置３８の実施形態の断面端面図である。上述したように、流体バッファ容積装置３８の入れ子状の管群５０は、それぞれ１対の入れ子状の管（例えば、第１の入れ子状の管４８と第２の入れ子状の管５２、第２の入れ子状の管５２と第３の入れ子状の管５４など）の間に径方向オフセット７４を有している。各１対の入れ子状の管の径方向オフセット７４は、その対の入れ子状の管の作用容積７８に比例していてもよい。作用容積７８は、１本の入れ子状の管とその隣接する入れ子状の管との間の幾何学的容積である。例えば、入れ子状の管が直管である実施形態では、第２の入れ子状の管５２と第３の入れ子状の管５４との間の作用容積７８は、第３の管５４の内側半径８０、第２の管５２の外側半径８２、およびどちらかの端にあるオフセット高さ７２を含めた管の長さによって規定される。各１対の隣接する管によって、同様に作用容積７８を規定することができる。内側半径（例えば、内側半径８０）は、さらに、各管の内部の管容積８４も規定する。管容積８４は、入れ子状の管群５０のうちの最も内側の管４８から最も外側の管６２に向かうにつれて増大する。このようにして、流体バッファ容積装置３８は、流体の混合を最小限に抑えながらより小さい管容積８４からより大きい管容積８４へと流体を繰り返し分散させることによって、流体流路３２上を進むにつれて流体の流速を低下させるように構成されている。流体バッファ容積装置３８内部の圧力損失を低く維持するためには、各１対の入れ子状の管の作用容積７８をほぼ同等に維持することが有利である場合がある。ほぼ同等とは、各作用容積７８がその作用容積７８ごとに容積の約５パーセントの範囲内で同等であることを意味している。容積層７８の容積は各入れ子状の管の総半径に少なくとも部分的に依存するので、（図４に示すように）より大きな半径を持つ管ほど径方向オフセット７４を減少させることにより、作用容積７８をほぼ同等の容積に維持することができる。
【００１９】
図示の実施形態では、それぞれ連続する１対の入れ子状の管ごとに径方向オフセット７４が減少するように示されているが、他の実施形態では、各１対の入れ子状の管が同じ径方向オフセット７４を有するか、または径方向オフセット７４に関して何か他の構造を有する入れ子状の管群５０を備えていてもよい。また、入れ子状の管群５０は同心状に示されているが、他の実施形態では、同心状でない管群であっても、管群のうちの一部の群が同心状であってもよい。
【００２０】
発明の技術的効果には、輸送管と、混合および圧力損失を回避しながら流体を送る流体バッファ容積装置３８とを備えた流体バッファ容積アセンブリ１２が含まれる。流体バッファ容積アセンブリ１２は、流体移送システム１０に対して流体源１６の移行（例えば、第１の源１８から第２の源２０へ）に適応させる延長時間を与える遅延時間の間、流体を送る。流体バッファ容積アセンブリ１２は、流体を流体流路３２に沿って１本の管の内側からその管の出口端を経て同じ管の外側縁に沿って反対方向に輸送する入れ子状の管群５０を備えている。流体流路３２は、流体が容積バッファに入る際に検出される流体特性が流体バッファ容積アセンブリ１２を出る流体特性とほぼ等しくなる可能性を増大させる。
【００２１】
本明細書は、実施例を用いて最良の形態を含む本発明を開示するとともに、実施例を用いていかなる当業者にも、任意の装置またはシステムの製造または使用、本発明を組み込んだ任意の方法の実行など、本発明の実施を可能にさせる。本発明の特許取得可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に想起される他の実施例も含み得る。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と相異しない構造的要素を有するか、またはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言葉とごくわずかに相異する等価の構造的要素を備えているならば、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００２２】
１０  流体移送システム
１２  流体バッファ容積アセンブリ
１４  消費システム
１６  流体源
１８  第１の源
２０  第２の源
２２  さらに別の源
２４  センサ
２６  情報
２８  調節器
３０  他の入力
３２  流体流路
３４  入口パイプ
３６  出口パイプ
３８  流体バッファ容積装置
４０  輸送管
４２  入口
４４  出口
４６  第１のエンドキャップ／エンドプレート
４８  第１の入れ子状の管
５０  入れ子状の管群
５２  第２の入れ子状の管
５４  第３の入れ子状の管
５６  第４の入れ子状の管
５８  第５の入れ子状の管
６０  第６の入れ子状の管
６２  第７の外壁管
６４  出口
６５  端部
６６  第２のエンドキャップ／エンドプレート
６８  第３のエンドキャップ／エンドプレート
６９  第１の長手方向
７０  端部
７１  放射状
７２  オフセット高さ
７３  第２の長手方向
７４  径方向オフセット
７６  アンカーロッド
７８  作用容積
８０  第３の管の内側半径
８２  第２の管の外側半径
８４  管容積
【図１】
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【図２】
2015169207.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015169207.tif 000006
【外国語明細書】
2015169207000001.pdf