(57)【要約】弾性変形、本質的な引張り応力を減じ、圧力交換器を衝撃やショックに対して保護するために、２つの端カバー（１３、１４）と、ローター（１１）と、ローターライナー（１２）とが、中心ボルト（１０）によって圧力ハウジングの中に共に取り付けられた、１つの流体流れから第２の流体流れに圧力エネルギーを伝達するための圧力変換器。１つの端カバー（１３）には高圧の流体の入口と、ローターの中央通路を介して対応した端カバー（１４）の中で減圧される同じ流体の出口とが配置される。第２の端カバー（１４）は、それに加えて、低圧流体用入口、及び高圧力下の同じ流体用の出口を有する。圧力ハウジング（１）の底部にリースピンを取り付けたベース（２）が、低圧流体用の入口（２４）と、端カバー（１４）で減圧した流体用出口（２３）とに連結した外部連結部（３、４）及び内部管路を有する。密封リング（２８）が、外部パイプ継手（５、７）を介して圧力ハウジングの壁を通る高圧の流入流体と流出流体との混合を防ぐ。圧力ハウジング（１）は、圧力ハウジングの内部の溝に挿入された複数部分のある係止リング（１８）を介して係止カバー（２０）によって取り付けられたトップカバー（８）を有する。
2004500502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体システムの第１の流体から第２流体システムの第２の流体に圧力エネルギーを伝達する圧力交換器であって、ライナー（１２）と、各流体用の入口管路（２４、２６）及び出口管路（２９、２３）を有する２つの端カバー（夫々１３及び１４）と、ライナー（１２）の中に備えられた円筒ローター（１１）とを有し、前記ローター（１１）は、前記ローターの長手方向軸線を中心に回転するように配置され、かつ長手方向軸線の周りに対称的に配置された、各端部に開口を有する多数の貫通進行導管を有し、ローターの導管が、ローターの回転中、導管が夫々の流体システムの高圧の流体及び低圧の流体を交互に導くように、端カバーの入口管路及び出口管路に関連して配置される圧力交換器において、
一方の端カバー（１３）が、ローター（１１）の中央貫通ボア（２５）を経て第１流体用出口（２３）及び第２流体用入口（２４）及び出口（２９）を配置した反対側の端カバー（１４）に移動する、流入流体の出口となるように設計されることを特徴とする、圧力交換器。
【請求項２】
圧力交換器が圧力ハウジング（１）の中に取り付けられ、それにより、構成要素が引張り力及び弾性変形を最小限受け、衝撃及びショックから保護されることを特徴とする、請求項１に記載の圧力交換器。
【請求項３】
端カバー（１３、１４）がテンションボルト（１０）によってケーシング（１２）の両側に取り付けられることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の圧力交換器。
【請求項４】
端カバー（１４）が、好ましくは、パイプ連結部と、ベース（２）の対応する開口（３６）への導入を密封するための密封リングとを備えた少なくとも１つの底部開口（２３）を有することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧力交換器。
【請求項５】
トップカバーが中心係止カバー（２０）によって固定されるように構成された複数部分のある係止リング（１８）を有し、前記中心係止カバー（２０）は係止リング（１８）の内径に対応した外径を有する環状段付き切取り部（１９）を有し、かつ固定的に取り付けられた中心ボルト（２１）によってトップカバー（１６）にねじ止めできることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の圧力交換器。
【請求項６】
高圧用の入口継手（５）及び出口継手（７）が、密封係合なしに、圧力ハウジング（１）の壁を通って端カバー（１３、１４）の高圧用開口（２６、２９）と連通することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の圧力交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は１つの流体システムから第２の流体システムに圧力エネルギーを伝達するための圧力変換器に関し、該圧力変換器は、ライナーと、各流体用の夫々の入口及び出口管路を有する２つの端カバーと、ライナーの中に備えられた円筒ローターとを有し、円筒ローターはローターの長手方向軸線を中心に回転するように配置され、各端に開口を有し、長手方向軸線の周りに対称的に配置された多数の貫通進行管路を有し、ローターの導管は、ローターの回転中、導管が夫々の流体システムの高圧の流体及び低圧の流体を交互に導くように、端カバーの入口及び出口管路と関連して配置される。
【０００２】
【従来の技術】
ノルウェー特許第１６１３４１号（ＮＯ１６１３４１）及び同第１６８５４８号（ＮＯ１６８５４８）には、とりわけ、一方の流体流れから他方の流体流れへ圧力のエネルギーを伝達する上記のタイプの圧力交換器が開示されている。圧力交換器は各流体流れ用の入口ポート及び出口ポートを有するハウジングと、ハウジング内でローターの長手方向軸線を中心に回転するように配置されたローターとを有する。ローターはローターの一方の端から他方の端へ延びる少なくとも１つの貫通進行導管を有し、ローターの回転中、１つの流体用の入口ポート、出口ポートを夫々第２の流体用の出口ポート、入口ポートに交互に連結し、又その逆に交互に連結する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ローターは、端カバーの間に、かつハウジングの中に取り付けられ、全圧縮応力を受ける。高圧では、内部隙間及び嵌め合いに強い影響を与え、かつノルウェー特許第１８０５９９号（ＮＯ１８０５９９）に記載されたような端カバーの圧力均衡によって部分的に補償され、かつローターのハウジングの実質的な寸法超過（ｏｖｅｒｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ）によって部分的に補償され得る状態にある弾性変形が起る。
【０００４】
低粘性の流体、例えば、水を使用する場合、十分な程度の作動の信頼性を達成するために、セラミックの採用が必要であることが証明された。これは、金属よりも相当に小さな引張り強さをもつ脆性材料であり、高圧では、材料が衝撃又はショックを受けた場合、破断の大きな危険がある。
【０００５】
その上、内部構成要素への接近手段を得るためにパイプ継手は開放されなければならないので、上記のタイプの圧力交換器はメンテナンス中の実施上の欠点を負う。臨界（ｃｒｉｔｉｃａｌ）構成要素を弾性変形に導くパイプ継手の歪を回避するために、余分な装置が組立てに必要とされる。
【０００６】
本発明の目的は、上記の不都合を負わない圧力変換器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による圧力変換器に特有の特徴は、特許請求の範囲に指示された独特な特徴で与えられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を、本発明による圧力変換器の例を模式的に図示する図面を参照して、より詳細に説明する。
【０００９】
図１に示すように、圧力変換器は圧力ハウジング１を備え、この圧力ハウジング１は、係止カバー、即ちトップカバー８と、高圧流体用入口７と、高圧流体用出口５と、回転速度を計測するための窓６とを有する。静的構成要素が圧力変換器の能動ユニットを構成する内部構成要素から分離されているために、圧力交換器のメンテナンスは実質的に簡単にされる。その上、取付け用ボルト穴９を有するベース２と、低圧流体用入口３と、低圧流体用出口４とが、内部の能動ユニットに歪や変形を生じさせない分離したベース構造を形成するため、取付けは簡単にされる。
【００１０】
図２は、圧力交換が起る圧力交換器の内部能動ユニット内の異なる構成要素を示し、該構成要素は、それを衝撃やショックから保護するために、圧力ハウジング１内部に据え付けられる。これらは高圧側の流れ媒体によって加圧された限定された空間内に置かれるので、構成要素の如何なる実質的な寸法超過も回避される。ローター１１はライナー１２の中に取り付けられ、端面が流体加圧用の端カバー１３と流体減圧用の端カバー１４とに対して直接当たる。ライナー１２は潤滑流体の供給用及び回転速度の測定用の少なくとも１つの開口１５を有し、かつローターよりも僅かに長く、実質的に流れ断面積を減じることなくローター１１を通って反対側の端カバーに固定的にねじ止めされた中心ボルト１０によって端カバー１３と、端カバー１４との間に固定される。加えて、ローター側の高圧が高圧用入口ポート及び高圧用出口ポートによって本質的に制限されるので、その設計により、ローターの端面に面する端カバーの側が、外側の圧力よりも相当に低い静圧を受けることになる。これは、加圧中、端カバーがローターの端面の方に弾性的に変形されるため、ローターと端カバーとの間の遊びが僅かに減少するので有利である。ライナー１２は又、圧縮を受け、端カバーに働くそれに対応する力が、全ての静的構成要素の位置を結合させ、又はそれらの位置を確立して、作動中の相互回転を回避させる。
【００１１】
図３は図１及び図２に示された種々の構成要素を示し、それらは互いに分離されている。内部構造は特別な工具を使用することなく操作される中央トップカバー１６を介して接近可能である。静的密封リング１７により、内部の高い作動圧力の密封を確実にする。圧力ハウジング１は、したがって、中心ボルト２１がトップカバーからねじで外せるので、ハンドル２０を備えた係止カバー８を回転させることによって手動で開けることができる。これにより、圧力ハウジング１内の対応した溝に配置され、かつ係止カバー８の段付き切取り部１９によって固定された複数部分のある係止リング１８を解放する。係止リングの個々のセグメントが取り除かれ、係止カバー８を再取付けしたところで、トップカバーをハンドル２０によって取り外すことができる。
【００１２】
図３は、高圧側用入口、低圧側用出口夫々の間の有利な分離を可能にする端カバー１３、１４及びローター１１の設計の詳細な図示を更に提供する。第１の流体、例えば、既知の仕方で減圧される液体Ｂ’が、高圧側の液体流れとの混合を回避するための密封リング２８を備えた端カバー１３の入口ポート２６に直接連結した入口７を経てローター１１に供給される。第２の流体、例えば、液体Ｂが、ローター１１からの出口で、同じ端カバー１３の出口ポートを経てローター１１の同軸中央水路又は導管２５を巡る内部管路に伝達される。ここから流体は、出口２３を底部に有する端カバー１４の対応した中央内部管路内に流れ出る。端カバー１４は、高圧の液体、低圧の液体を夫々分離し、かつ同時に圧力交換器を頂部からの正味の力を受ける密封リング２２を更に備える。低圧ポート３１は、既知の仕方で加圧される液体Ｆ用の、底部の開口２４からの入口を有する。少なくとも一方がパイプ連結部及び密封リングと共に設計された、これらの入口開口、出口開口は外部パイプ継手３、４によって圧力ハウジングのベース２の対応する開口に連結される。圧力交換器の頂部に作用する液体圧力による力は、下端カバー１４と関連した入口開口３５及び出口開口３６の両側に取り付けられた２つのリースピン（ｌｅａｓｅ ｐｉｎ）３３及び３４に伝達される。これと同じ端カバーは、外部パイプ継手５を経る直接の出口を有する加圧液体Ｆ’用の高圧ポート３２からの半径方向出口２９を有する。加圧液体Ｆ’はローターを静水圧取付けするために圧力ハウジングと、ライナー１２を伴う端カバー１４との間の隙間を介して開口１５へ接近できる。効果的な回転速度の光学的測定を得るために、ローター１１は反射面ボディー３０を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は本発明による圧力交換器の実施形態の斜視図である。
【図２】
図２は幾つかの構成要素を分離した、図１に示す圧力交換器の内部構成要素の斜視図である。
【図３】
図３は種々の構成要素が互いに分離された圧力交換器の構成要素の斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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