(57)【要約】      （修正有）【課題】相似試験を実施するにあたり、ＨＦＣ−１３４ａの代替物質を選択する。【解決手段】代替試験ガスは、ＡＳＭＥＰＴＣ−１０試験に従って圧縮機を試験するにあたり、そのまま使用されるか、又は別のガスと混合して使用される。代替試験ガスは、例えば、４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比、又は別の一連の所定特性の１つを有するか、或いはＨＦＣ−２４５ｃａ（Ｒ−２４５として、又はその化学名１，１，２，２，３−ペンタフルオロペンタンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（その化学名２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ＺＥ（その化学名トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンによっても知られる）、及びＤＲ−１１を含む群より選択される。【選択図】図１
2012137087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の相似試験の方法であって、
４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガスを選択するステップと、
前記選択された試験ガスを用いて前記ターボ機械を動作させるステップと、
前記ターボ機械を動作させながら少なくとも１つのパラメータを特定するステップと、
前記少なくとも１つのパラメータに関連付けられた少なくとも１つの試験パラメータを設定するステップと、
前記少なくとも１つの試験パラメータを、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して、前記ターボ機械が前記相似試験に合格したか否かを判定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、１５０から７００の間のＧＷＰを有する試験ガスを選択するステップを更に含み、更に前記ガスが不燃性である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、５０から１５０の間のＧＷＰを有する試験ガスを選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、０から５０の間のＧＷＰを有する試験ガスを選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、１．０から１．３の間のガス比熱比を有する試験ガスを選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、１．１から１．２５の間のガス比熱比を有する試験ガスを選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、６０から１２０の間のＧＷＰを有する試験ガスを選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記試験ガスを選択する前記ステップが、
前記試験ガスとして、ＨＦＣ−２４５ｃａ（Ｒ−２４５として、又はその化学名１，１，２，２，３−ペンタフルオロペンタンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（その化学名２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ＺＥ（その化学名トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンによっても知られる）、及びＤＲ−１１から成る群よりガスを選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ターボ機械用試験システムであって、
選択された試験ガスを用いて前記ターボ機械を動作させる手段であって、前記選択された試験ガスが、４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する手段と、
前記ターボ機械を動作させながら少なくとも１つのパラメータを測定する手段と、
前記少なくとも１つの測定されたパラメータに関連付けられた少なくとも１つの試験パラメータを計算する手段と、
計算された前記少なくとも１つの試験パラメータを、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して、前記ターボ機械が相似試験に合格したか否かを判定する手段と、を備えるシステム。
【請求項１０】
相似試験方法を用いて作製されるターボ機械であって、前記相似試験方法が、
４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガスを選択するステップと、
前記選択された試験ガスを用いて前記ターボ機械を動作させるステップと、
前記ターボ機械を動作させながら少なくとも１つのパラメータを検出するステップと、
前記少なくとも１つのパラメータに関連付けられた少なくとも１つの試験パラメータを設定するステップと、
前記少なくとも１つの試験パラメータを、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して、前記ターボ機械が前記相似試験に合格したか否かを判定するステップと、を含む、ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の主題の実施形態は、主に方法及びシステムに関し、より具体的には、圧縮機の相似試験のための機構及び技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機は、機械的エネルギーを使用して、例えばガス等の圧縮可能な流体の圧力を上昇させる機械である。圧縮機は、多様な用途に使用される。このような処理及び処理プラントにおいて使用される様々なタイプの圧縮機の中でもとりわけ、いわゆる遠心圧縮機が使用される。遠心圧縮機では、例えばガスが通過する遠心インペラ又はロータを回転することによって気体粒子を加速させる遠心加速により、圧縮機に入力されるガスに機械的エネルギーが作用する。
【０００３】
遠心圧縮機は、単一のインペラ又は段が装着されたもの（即ち単段構成）であっても、複数の段が直列に装着されたもの（この場合には、多段圧縮機と称されることが多い）であってもよい。そして、多段圧縮機の一種として、多区画多段圧縮機が含まれる。この圧縮機は、圧縮機のフロー全部が圧縮機から抽出されて、冷却後に圧縮機に再び注入されるように構成されている。殆どの場合、この多段圧縮機の一種の区画数は２つに制限され、これらの区画は、第１区画のインペラに対する第２区画のインペラの相対的な向きに応じて、直列又は逆並列構成のいずれかで配置される。
【０００４】
遠心圧縮機の各段は、通常、圧縮前のガスの導入管と、入力ガスに運動エネルギーを供給可能なインペラ又は車輪と、ロータから出て行くガスの運動エネルギーを圧力エネルギーに変換する、ステータと称される排出システムと、を備える。多数のステータ部品構造を使用可能であるが、最も一般的なものは、羽根なしディフューザ、羽根付きディフューザ戻り流路、排出スクロール又はプレナム、又はこれらの構造を組み合わせたものである。個々のインペラとこれに関連するステータ部品とを組み合わせたものが、一般的に段と称される。
【０００５】
圧縮機の設計開発段階と、圧縮機を設置してエンドユーザが運転する前に、遠心圧縮機は通常、例えば性能を検証するアクティビティや品質管理工程等の一環として、多様な種類の試験を受ける。このような試験の１つが相似試験であり、相似試験では、所与のガス入力における、流量、圧力上昇、効率、及び速度に関して、エンドユーザの所望通りに遠心圧縮機を動作させようと試みるものである。相似試験を実行するにあたり、製造者は、エンドユーザのクライアントの現場で遠心圧縮機が受けるであろう条件にできるだけ近付けた試験条件下で、遠心圧縮機を動作させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの目的を達成するために、圧縮機に使用する試験ガスが適切に選択される、圧縮機用の相似試験システム及び方法の提供が望まれる。一般的に、Ｒ１３４Ａガス（ＨＦＣ−１３４ａとしても知られる）が、相似試験を行うための作動流体として、そのまま、又は混合物として、国際的に使用されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施例による、ターボ機械を試験するための方法及びシステムを記述する。相似試験を実施するにあたり、Ｒ１３４Ａ／ＨＦＣ−１３４ａの代替物質を選択する。代替試験ガスは、ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０試験に従って圧縮機を試験するために、そのまま、又は別のガスと混合して、使用される。代替試験ガスは、例えば、ガス分子量、地球温暖化係数（ＧＷＰ）、ガス比熱比（Ｋ）、及びガス可燃性等に関連付けて選択される、下記のような特性を有し得る。一実施例によると、選択される代替試験ガスは、ＨＦＣ−２４５ｃａ（Ｒ−２４５として、又はその化学名１，１，２，２，３−ペンタフルオロペンタンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（その化学名２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンとしても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ＺＥ（その化学名トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンとしても知られる）、及びＤＲ−１１を含む群から選択可能である。
【０００８】
一実施例により、ターボ機械が相似試験方法を用いて作製される。この方法は、４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガスを選択するステップと、選択された試験ガスを用いてターボ機械を動作させるステップと、ターボ機械を動作させながら少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、少なくとも１つの測定されたパラメータに関連付けられた少なくとも１つの試験パラメータを計算するステップと、少なくとも１つの計算された試験パラメータを、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して、ターボ機械が相似試験に合格したか否かを判定するステップと、を含む。
【０００９】
別の実施例により、ターボ機械が相似試験方法を用いて作製される。この方法は、４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガスを選択するステップと、選択された試験ガスを用いてターボ機械を動作させるステップと、ターボ機械を動作させながら少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、少なくとも１つの測定されたパラメータに関連付けられた少なくとも１つの試験パラメータを計算するステップと、少なくとも１つの計算された試験パラメータを、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して、ターボ機械が相似試験に合格したか否かを判定するステップと、を含む。
【００１０】
別の実施例による、ターボ機械用の試験システムは、選択された試験ガスを用いてターボ機械を動作させる手段であって、選択された試験ガスは４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する手段と、ターボ機械を動作させながら少なくとも１つのパラメータを測定する手段と、少なくとも１つの測定されたパラメータに関連付けられた少なくとも１つの試験パラメータを計算する手段と、少なくとも１つの計算された試験パラメータを、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して、ターボ機械が相似試験に合格したか否かを判定する手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ターボ機械の概略図である。
【図２】逆並列ターボ機械の部分切取図である。
【図３】ターボ機械の相似試験に関連する入出力を示す図である。
【図４】ハイドロフルオロカーボン族内のガスの特性を示す図である。
【図５】一実施例による、ＨＦＣ−１３４ａの代替可能物質として検討されたガスのリストである。
【図６】一実施例によるターボ機械の相似試験の方法を示すフローチャートである。
【図７】一実施例によるターボ機械の相似試験を実施するための試験システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に組み込まれた、本明細書の一部を構成する添付図面では、１つ以上の実施形態を図示し、本記述と共にこれらの実施形態を説明する。
【００１３】
実施例についての下記の説明では、添付図面を参照する。別図面で共通する符号は、同一又は同様の要素を示す。下記の詳細な説明が、本発明を限定することはない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。簡素化のため、以下の実施形態では、多段遠心圧縮機の用語及び構造に関して論じる。しかし、次に論じる実施形態は、この特定のタイプの遠心圧縮機に限定されることはなく、軸流圧縮機、遠心ポンプ、ターボエキスパンダ等を含むがこれらに限定されないその他のタイプの機械装置にも適用可能であり、これらの機械の全ては本明細書において、纏めて「ターボ機械装置」又は「ターボ機械」と称される。
【００１４】
本明細書を通じて、「一実施形態」又は「一実施例」とは、その実施形態に関連して記述される特定の特性、構造、又は特徴が、開示されている主題の、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の様々な箇所における「一実施形態」又は「一実施例」が、必ずしも同じ実施形態とは限らない。また、上記の特定の特性、構造、又は特徴を、１つ以上の実施形態に合わせて組み合わせることもできる。
【００１５】
これらの実施例による相似試験に関する以下の議論のコンテキストを提示するために、図１では、例示的な多段遠心圧縮機１０を概略的に示す。このとき、圧縮機１０は、複数の遠心インペラ１６が設けられた回転圧縮機軸１４が内部に実装された、ボックス又は筺体（ステータ）１２を備える。ロータアセンブリ１８は、軸１４及びインペラ１６を備え、ロータアセンブリ１８の両側に設けられた軸受２０によって半径方向及び軸方向に支持されている。
【００１６】
多段遠心圧縮機が動作すると、吸気口２２から入力されるプロセスガスが取り込まれ、ロータアセンブリ１８の動作によってプロセスガスの圧力が上昇し、その後、入力圧力よりも高い出力圧力で、排気口２４からプロセスガスが排出される。圧縮機が設置されてエンドユーザが運転を開始した後に使用されるプロセスガスは、例えば、二酸化炭素、硫化水素、ブタン、メタン、エタン、プロパン、液化天然ガス、又はこれらを組み合わせたものいずれか１つである。ロータ１６と軸受２０との間には、プロセスガスが軸受２０に向かって流れないようにするために、封止システム２６が設けられている。筺体１２は、遠心圧縮機１０からガスが漏れないようにするために、軸受２０及び封止システム２６の両方を覆うように構成されている。軸受２０は、油潤滑軸受又は活性磁気軸受のいずれかとしても実施可能である。活性磁気軸受を軸受２０として使用する場合には、封止機構２６を省略してもよい。
【００１７】
遠心圧縮機１０に、対応のラビリンスシール３０と併せて、平衡ピストン（ドラム）２８も備えてもよい。平衡管路３２は、平衡ドラムの外側の平衡チャンバ３４内の圧力を、吸気口２２から流入するプロセスガスと同じ（又は実質的に同じ）圧力になるように維持する。
【００１８】
上記で説明及び論述した構成は、所謂「直流」圧縮機を含む。直流圧縮機において、プロセスガス又は作動ガスは、筺体１２の一方の端部にある吸気口２２をから流入し、筺体１２の他方の端部にある排気口２４から排出される。しかし、「背景技術」において言及したように、２つの実質的に独立した圧縮機が単一のロータ１８を共有する、所謂「逆並列」圧縮機が、別の圧縮機構造として採用されることもあり、その一例を図２に示す。
【００１９】
ここでは、圧縮機の中央部付近に吸気口３８及び排気口４０を有する第１圧縮機区画３６を含む、逆並列圧縮機３３の内部構造を明らかにするために、筺体３４の上半分が切り取られている。第１区画の吸気口３８と排気口４０との間には、上記のように動作して作動ガスを加圧する３つのインペラ段４２、４４、４６がある。同様に、第２圧縮機区画４８も、圧縮機３３の中央部付近にある吸気口５０及び排気口５２を有し、関連する３つのインペラ段５６、５８、及び６０を有する。通常、流体が冷却された後、吸気口５０が第１区画３６の排気口４０に接続され、ガスの圧縮処理がその後、第２区画の排気口５２まで継続する。
【００２０】
直流の単一区画圧縮機１０とは異なり、逆並列圧縮機３３は、平衡ロータ６２を提供するために、同じ（又はほぼ同じ）直径を有する２つの平衡ピストン又はドラムを有する。その理由は、少なくとも部分的に、特に圧縮機３３が停止又はスタンバイ中のとき、２つの圧縮機区画３６及び４８に関連する圧力が異なることである。第１平衡ピストン又はドラム６４は、第２圧縮機区画の吸気口５０の下方に設けられ、その一方で第２平衡ピストン又はドラム６６は、第１圧縮機区画３６と第２圧縮機区画４８との間の圧縮機３３の中央部に配置される。動作時、平衡ドラム６４の一表面には、第２区画４８の吸気圧力がかかることになる。一方で、平衡ドラム６４の別の表面には、平衡管路とよばれる外部管を用いてこの表面が第１区画吸気口３８に接続されていることに起因して、第１区画３６の吸気圧力がかかることになる。第１及び第２平衡ドラム６４、６６のいずれも、ロータ６２と一緒に回転する。
【００２１】
以上のような背景の下、図１及び２に関連して上述した、圧縮機の実施例による性能試験を、以下に記載する。遠心圧縮機の性能を試験するにあたり、米国機械学会（ＡＳＭＥ）による、パワー・テスト・コード−１０（ＰＴＣ−１０）と称される規格において、様々なタイプの相似試験が定義されている。全ての流体流は、質量、エネルギー、及び運動量の保存方程式によって支配されるので、ＰＴＣ−１０では、一連の試験規則において、即ち規定のプロセスガスの流れを、規定の吸気条件で、規定の効率及び速度（ＲＰＭ）で規定の圧力上昇に到達させることにより、試験対象の圧縮機が仕様通りに動作することを圧縮機のオペレータ又は製造者が検証できる、これらの方程式間の相関を具体化している。
【００２２】
ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０は、相似試験の３つの異なる等級、即ちクラス１、クラス２、及びクラス３（それぞれタイプ１、タイプ２、及びタイプ３ともいう）を定義する。クラス１のＰＴＣ−１０試験では、相似試験は、圧縮機が最終的に設置される場所に非常に近い場所で行われ、現場条件と試験条件との間では限られた偏差のみが許容される。例えば、クラス１のＰＴＣ−１０試験では、試験ガス及び規定のプロセスガス、並びに吸気及び排気条件が、同一でなければならない。クラス２のＰＴＣ−１０試験では、例えば圧縮機製造業者が圧縮機を客先に配送する前に、製造業者が作製した圧縮機を試験できるようにする試験パラダイムを提供するために、現場条件と試験条件との間で比較的大きい偏差を許容する。そのため、例えばクラス２のＰＴＣ−１０試験において、試験ガスは、圧縮機の設置時に顧客が使用する指定プロセスガスと同一である必要はない。しかし、圧縮機の試験速度、圧力、温度、及び流量は全て、試験条件が特定条件と動的に同等となるように調節される。クラス３のＰＴＣ−１０試験は、（試験ガス又は規定のプロセスガスのいずれかの）比熱比が圧縮機の吸気口と排気口とで過剰に異なる場合に圧縮機性能の計算にクラス３のＰＴＣ−１０試験で使用する方程式が異なっている点を除き、クラス２のＰＴＣ−１０試験とほぼ類似している。
【００２３】
このように、クラス２及びクラス３のＰＴＣ−１０試験用の規定の試験ガスの選択が圧縮機の相似試験の実施において重要な一面であることは、当業者に理解されよう。例えば、適切な特性を有する試験ガスの選択は、試験のボリュームの減少に直接影響を及ぼす。更に、選択されたガスが、排出温度及び連続最大速度等の、圧縮機のいかなる動作条件も超えるべきではない。概念的には、図３に示すように、試験ガスのガス特性３００及び動作の速度（ＲＰＭ）３０２は、試験現場条件３０６に非常に類似すべき出力が生成されるＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０相似試験３０４への２つの必須入力変数である。ガス特性に関して特に重要なのは、試験ガスの分子量である。分子量が規定のプロセスガスに比べて小さ過ぎると、試験速度が圧縮機の連続最大速度を超過する可能性がある。そのため、試験ガスは、指定プロセスガスの分子量に非常に近いか又はそれより高い分子量を有することが、好ましい。
【００２４】
試験ガスのその他の特性の検討も重要である。例えば、熱伝導率に関連する、そのｋ値、発熱量、ポリトロープ係数、及び比熱係数等、試験ガスの熱力学的特性も、検討するべきである。従来、圧縮機の相似試験において、そのまま又はその他のガスと混合して使用されていた試験ガスの１つが、ＨＦＣ−１３４ａとして知られ、その化学名の１，１，１，２−テトラフルオロエタンとしても知られる、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）であった。しかし、圧縮機の相似試験において試験ガスとしてＨＦＣ−１３４ａを使用することに関する問題の１つが、比較的高い温室効果に寄与することである。例えば、ＨＦＣ−１３４ａは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）相対基準として使用される二酸化炭素の同等量に対して、約１３００のＧＷＰを有する。
【００２５】
したがって、圧縮機の相似試験におけるＨＦＣ−１３４ａの代替物質として、１つ以上の別の試験ガスを選択することが望ましいだろう。しかし、別の試験ガスの選択は困難である。ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０試験要件に関する上述の懸案事項に加えて、例えばガスが可燃性であるか否か、ガスが（触れたとき又は接したときに）有毒であるか否か、及びそのオゾン層破壊係数（ＯＤＰ）等、その他の実際的なパラメータも検討されるべきである。残念ながら、これらの懸案事項の多くは、両立できない。例えば、図４に概念的に示すように、ＨＦＣについて化合物中の塩素原子の数が増加すると、ＯＤＰも増加する。同様に、化合物中のフッ素原子の数が増加すると、ＧＷＰも増加する。水素原子の数が混合物の大半を占めると、化合物は更に可燃性を増す。実施例によると、出願人らは、図５に挙げたものを含む多数の候補を評価後、これら様々な懸案事項の最適な妥協点を示すと考えられる、４つの化合物のサブセットを選択した。具体的には、（最もあり得るのは代替であるが、可能であれば組み合わせて）使用可能な４つのガスは、ＨＦＣ−２４５ｃａ（Ｒ−２４５として、又はその化学名１，１，２，２，３−ペンタフルオロペンタンとしても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（その化学名２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンとしても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ＺＥ（その化学名トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンとしても知られる）、及び、デュポン社製造の、或る割合のＨＦＯ−１２３４ｙｆを含有する混合物（共沸混合物）である、ＤＲ−１１である。上述の多くの懸案事項によって、場合によりこれら４つのガスのうちのいずれも、試験ガスの選択肢として最適とは絶対に見なされない可能性があることに、留意すべきである。例えば、ＨＦＣ−２４５ｃａ及びＨＦＯ−１２３４ｙｆは可燃性ガスとみなされるが、これは圧縮機の相似試験で使用される試験ガスとしては、明らかに次善の特性である。そのため、このことが、こうした相似試験用の試験ガスの選択が、かなりの分析と、ある程度の妥協を必要とすることを示していることは、当業者に理解されよう。
【００２６】
より一般的には、実施例によると、ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０相似試験での使用に適した試験ガスは、上記に挙げられた４つのガスの他に、特定の特性又は特性の組み合わせを有する別のガスが含まれる可能性がある。より具体的には、このような特性の組み合わせとして、以下を含み得る、
１．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガス、又は
２．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、１５０から７００の間の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する、非可燃性の試験ガス、又は
３．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、５０から１５０の間の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガス、又は
４．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、０から５０の間の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガス、又は
５．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、５０から１５０の間の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．３の間のガス比熱比を有する試験ガス、又は
６．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、６０から１２０の間の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガス、又は
７．４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、９０から１１０の間の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比を有する試験ガス。
【００２７】
上述のように、ＨＦＣ−１３４ａ、又は例えば上記した一連の基準の１つを有する別のガスの代替物質として、４つの特定のガスのうちの１つを選択するか否かにかかわらず、選択された代替ガスを、そのまま使用しても、例えばＣＯ2、Ｎ2、Ｈｅ等、その他のガスと混合して使用してもよい。本明細書において使用する際、「選択された代替ガス」という語句は、本明細書で論じる基準に基づいてＨＦＣ−１３４ａと置き換えるために選択されるガスを指し、その一方で「選択された試験ガス」という語句は、特定の相似試験のために、そのままの状態又は１つ以上の別のガスと混合するものとして選択された、代替ガスの選択を指す。
【００２８】
特定の相似試験に向けて、ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０に従って適切なガス又はガス混合物を選択すると、例えば図６のフローチャートに示すような相似試験を実施できる。このとき、ステップ６００において試験ガスを選択する。この試験ガスには、例えば、上述の代替試験ガスの最初の選択、例えば４０ｇ／ｇｍｏｌから１５０ｇ／ｇｍｏｌの間の分子量、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び１から１．５の間のガス比熱比、或いは上記に挙げられた７組の特性のうちの１つを有する試験ガス、又はより具体的には、ＨＦＣ−２４５ｃａ（Ｒ−２４５として、又はその化学名１，１，２，２，３−ペンタフルオロペンタンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（その化学名２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンによっても知られる）、ＨＦＯ−１２３４ＺＥ（その化学名トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エンによっても知られる）、及びＤＲ−１１から成る群のうちの１つが含まれ得る。或いは、適切な代替試験ガスが既に特定されている場合には、ステップ６００は、試験対象の特定の圧縮機向けの特定の試験ガスの選択、即ち代替試験ガスをそのまま使用するか、又は例えばＣＨ4、ＣＯ2、Ｎ2、Ｈｅ等の１つ以上のガスと混合して使用するかの選択であってもよい。このように図６のステップ６００は、これら両方のステップを別々のものとしても、組み合わせたものとしても、包括することを意図している。
【００２９】
ステップ６０２において、ターボ機械をその後、選択された試験ガスを用いて運転する。このステップ及び後続のステップ６０４〜６０８は、例えば、相似試験を遂行するにあたり、ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０クラス２又はクラス３試験に従って実施可能である。このように、ステップ６０４は、選択された試験ガスを用いてターボ機械を運転している間、少なくとも１つのパラメータの測定（例えば、圧力上昇及び／又は温度上昇）が行われることを示している。ステップ６０６において、少なくとも１つの測定されたパラメータを使用して、少なくとも１つの試験パラメータ（例えば、体積流量比、容量／速度比、マッハ数、及び／又はレイノルズ数等の）を計算する。計算された少なくとも１つの試験パラメータをその後、ステップ６０８において、対応する少なくとも１つの指定パラメータと比較して（即ち、現場条件３０６で使用するよう意図されたターボ機械に関連付けられて）、ターボ機械が相似試験に合格（又は不合格）したか否かを判定する。この比較では、例えば、計算された少なくとも１つの試験パラメータが、対応する少なくとも１つの指定パラメータの所定量（例えば、数パーセント以内等）以内であるか否かがわかるであろう。一般的なＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０試験に関して更なる詳細に興味のある読者は、その開示内容が参照によって本願に組み込まれる、http://catalog.asme.org/Codes/PrintBook/PTC_10_1997_Test_Code.cfmから取得可能な、PTC10-1997 Performance Test Code on Compressors and Exhausters（圧縮機及び排気装置におけるＰＴＣ１０−１９９７性能試験コード）と題されたＡＳＭＥ仕様書を参照されたい。
【００３０】
図６の方法は、例えば、相似試験システムを用いて実施可能であり、その一例が図７に示されている。このとき、プロセッサ７００は、試験対象のターボ機械７０４に接続されるか又はその近傍にある、複数のセンサ７０２に接続される。上述のように選択された試験ガスが、試験ガス供給部７０６からターボ機械７０４の吸気口に供給され、排気口から収集される。図７の試験システムは、ＡＳＭＥ  ＰＴＣ−１０に従って動作し、必要なデータを収集し、指定された計算を実行し、相似試験に合格したか否かの表示を出力する。
【００３１】
実施例の詳細な説明においては、特許を受けようとする発明を包括的に理解できるように、多数の具体的な詳細を示した。しかし、当業者であればわかるように、こうした具体的な詳細を伴わずとも、様々な実施形態を実施可能である。本発明の実施例の特徴及び要素を、特定の組み合わせにおいて実施例の中で説明したが、各特徴又は要素を、同じ実施例の他の特徴及び要素を伴わずに単独で使用しても、本明細書に開示したその他の特徴及び要素と様々な組み合わせにおいて使用しても、本明細書に開示したその他の特徴及び要素を伴わずに使用してもよい。
【００３２】
本明細書では開示の主題の例を用いて、任意の装置又はシステムの作製及び使用並びにこれに付随する任意の方法の実施を含め、開示の主題を当業者が実施できるように開示した。当該主題の特許請求の範囲は請求項により定義されるが、当業者に想到可能なその他の例も包含し得る。こうしたその他の例も、特許請求の範囲に含まれることを意図している。
【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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【外国語明細書】
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