JP2013536343A - 衝撃波発生装置及び衝撃波送出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
コラム1020の上流端で入口1020Iを通じてコラム1020に入る液体L1の流れを受け入れるように構成される(図示の実施形態において、上流端は下流端でもある。)。入口1020Iを通ってコラム1020に入る液体L1の一部は、発生器1070の外側面の周囲を流れることが理解され得る。しかしながら、該液体の一部は発生器1070を通って流れる。
102 媒体
110 共鳴室
111 第1端部
112 第2端部
120 ノズル
121 出口孔
130 受容部材
131 壁
135 開口
137 開放空洞
141、142 開口(出口導管)
Claims (128)
- 液体媒体がガスリフトによってポンプ輸送され得るコラムを備えるガスリフトポンプ装置であって、ガス状流体の流れを前記液体媒体中に送出するための流体送出装置を備え、流体送出装置は、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れによって超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記コラム内の液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作するガスリフトポンプ装置。
- 前記流体送出装置を通って流れるガス状流体が、ガスリフトポンプ装置のコラム内に入り、これにより、コラムを通る液体媒体のポンピングを引き起こすように構成される請求項1のガスリフトポンプ装置。
- 前記コラムは、液体媒体がポンプ輸送される導管を提供し、該導管は、その壁に設けられた少なくとも一つの孔を有し、該孔は、液体媒体がコラムから流出することを許容し、これにより、ガスリフトポンプ装置が設けられ得る液体媒体の容積内に液体媒体の再循環を許容する請求項1又は2のガスリフトポンプ装置。
- 前記流体送出装置が発生させた超音波エネルギーを用いて液体中に存在する水生有害種(ANS)を殺すように動作する請求項1〜3のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 超音波エネルギーを発生させるための前記手段は共鳴室を備え、前記流体送出装置は、流体送出装置を通るガス状流体の流れによりガスリフトポンプ装置の共鳴周波数で共鳴室を励起し、これにより、コラム内の液体媒体中に超音波エネルギーを放出するように動作し、共鳴室には受容部材が設けられ、受容部材は、ガス状流体の流れを受けてそらせ、これによりガス状流体に圧力波を発生させるように構成される請求項1〜4のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材は、共鳴室の壁の少なくとも一部によって設けられる請求項5のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材は共鳴室内の部材によって設けられる請求項5又は6のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材は共鳴室の外側面に設けられる請求項5のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材はカップ状部分を備え、前記流体送出装置は、ガス状流体の流れを受容部材の前記カップ状部分内に向けるように構成され、受容部材は、次いで、ガス状流体の前記流れをカップ状部分から外へ向きを変えるように構成される請求項5〜8のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材に対するガス状流体の衝突が受容部材の加熱をもたらすように動作する請求項5〜9のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材の加熱が液体媒体の加熱をもたらすように動作する請求項10のガスリフトポンプ措置。
- 前記受容部材は、流体送出装置のある面と熱連通するように構成され、流体送出装置は液体媒体と熱連通するように構成される請求項5〜11のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- ノズル部材を備え、該ノズル部材は、受容部材内にガス状流体の前記流れを送出するように構成される請求項5〜11のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記ノズル部材と受容部材との間に超音波定常波が確立されるように動作する請求項13のガスリフトポンプ装置。
- 前記流体送出装置の共鳴周波数を第1の値から第2の値へと変えるように動作する請求項1〜14のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記ノズル部材に対する受容部材の位置を変えることにより、流体送出装置の共鳴周波数を変えるように動作する請求項13に従属する請求項15のガスリフトポンプ装置。
- 前記液体媒体中に放出される前記超音波エネルギーの振幅を増長するための増幅手段が設けられる請求項1〜16のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅手段は、流体送出装置のインピーダンスと液体媒体のインピーダンスとの間の不整合を低減するための手段を備える請求項17のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅手段は増幅室を備え、該増幅室は流体送出装置に音響学的に連結される請求項17又は18のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅室はガス充填室を備える請求項19のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅室は、流体送出装置からの距離の関数として増加する断面積を有する請求項19又は20のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅室は実質的にテーパが付けられた断面を有する請求項19〜21のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅室は実質的に円錐形状である請求項19〜22のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅室は実質的に切頭円錐形状である請求項19〜23のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅室の少なくとも一つの壁は、超音波エネルギーの少なくとも一部を液体媒体に伝達するように構成された弾性的に柔軟な膜を備える請求項19〜24のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記弾性的に柔軟な膜は、金属材料及び重合体から選択される少なくとも一つから成る請求項25のガスリフトポンプ装置。
- 前記流体送出装置は、前記コラムを通る液体媒体の流れストーム中に設けられるように構成され、該流体送出装置は上流部及び下流部を有する請求項1〜26のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記下流部はテーパが付けられ、これにより、前記流れストリーム中で流体送出装置が受ける抵抗の量を低減する請求項27のガスリフトポンプ装置。
- 前記受容部材は、流体送出装置の下流部の上流に設けられる請求項5に従属する請求項27又は28のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅手段は、流体送出装置の下流部から離れるように超音波エネルギーを誘導するように構成される請求項17に従属する請求項27〜29のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記増幅手段は、下流部の上流に設けられる請求項17に従属する請求項27〜30のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記共鳴室は液体媒体を収容するように構成される請求項5に従属する請求項27〜31のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記共鳴室は、液体媒体の流れを通すための導管を提供するように構成される請求項32のガスリフトポンプ装置。
- 前記共鳴室は、前記コラムの長さの一部によって設けられる請求項33のガスリフトポンプ装置。
- 前記流体送出装置から液体媒体中へとガス状流体が通過する孔が設けられ、流体送出装置はガス状流体が前記孔を通過することにより、超音波エネルギーを発生させるように動作する請求項1〜34のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 微泡発生器と組み合わされ、該微泡発生器は、液体媒体中にガスの微泡を発生させるように構成され、ガスリフトポンプ装置は、液体媒体に同伴された微泡の流れを流体送出装置に向けるように動作する請求項1〜35のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記微泡発生器は、流体送出装置の上流で微泡を発生させるように構成される請求項36のガスリフトポンプ装置。
- 前記微泡発生器は、ガスリフトポンプ装置のコラム内に微泡を送出するように構成される請求項36又は37のガスリフトポンプ装置。
- 前記微泡発生器は、液体媒体が強制的に流されるベンチュリ部を備え、該ベンチュリ部は、収束部、のど部、及び発散部を有する請求項36〜38のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記ベンチュリ部内に渦の形態で液体媒体の流れを供給し、これにより、液体媒体中に微泡を発生させるように構成される請求項36〜39のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記ガスリフトポンプ装置のコラム内に液体媒体の流れを噴射することにより、ベンチュリ部内に渦の形態で液体媒体の流れを発生させるように構成される請求項36〜40のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 前記コラムの内側面に対し実質的に接線方向でガスリフトポンプ装置のコラム内に液体媒体の流れを噴出することにより、ベンチュリ部内に渦の形態で液体媒体の流れを発生させるように構成される請求項36〜41のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 約1マイクロメートル〜約1000マイクロメートル、約1マイクロメートル〜約500マイクロメートル、約1マイクロメートル〜約100マイクロメートル、約1マイクロメートル〜約10マイクロメートル、及び約10マイクロメートル〜約100マイクロメートルから選択される少なくとも一つの範囲の直径を有する微泡を発生るように構成される請求項36〜42のいずれか1項のガスリフトポンプ装置。
- 請求項1〜43のいずれか1項のガスリフトポンプ装置を備える液体貯蔵タンク。
- 請求項1〜43のいずれか1項のガスリフトポンプ装置を備える海洋船のためのバラストタンク。
- 請求項1〜43のいずれか1項のガスリフトポンプ装置を備えるバラストタンクを有する船舶。
- 液体媒体の処理方法であって、
ガスリフトを用いてガスリフトポンプのコラムを通じて液体媒体をポンプ輸送することと、
流体送出装置にガス状流体を通過させることにより、流体送出装置内に超音波エネルギーを発生させることと、
コラム内の前記液体媒体中に超音波エネルギーを放出することとを含む方法。 - 前記流体送出装置を通過するガス状流体を用いて液体媒体をコラムを通じてポンプ輸送することを含む請求項47の方法。
- 前記コラムが設けられる液体媒体貯蔵タンク内のコラムを通過する液体媒体を、前記流体送出装置を用いて循環させることを更に含む請求項47又は48の方法。
- 前記コラムには、その側壁に少なくとも一つの孔が設けられ、該方法は、液体媒体を、コラムに通し、前記少なくとも一つの孔を通じてコラム外に出るようにポンプ輸送することにより、液体貯蔵タンク内の液体媒体を循環させることを含む請求項49の方法。
- 前記流体送出装置が発生する超音波エネルギーを用いて液体媒体中に存在する水生有害種(ANS)を殺す工程を含む請求項47〜50のいずれか1項の方法。
- 前記液体媒体中のガス状流体の濃度を、該液体媒体中に存在する少なくとも一つのANSに死をもたらす程度に高いレベルまで高めることを含む請求項47〜51のいずれか1項の方法。
- 前記液体媒体中のガス状流体の濃度を高め、これにより、液体媒体中の別のガス状流体の濃度を低下させ、これにより、液体媒体中に存在する少なくとも一つのANSに死をもたらすことを含む請求項52の方法。
- 前記ガス状流体は不活性ガスを含む請求項47〜53のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は、二酸化炭素、窒素及び酸素から選択される少なくとも一つを含む請求項47〜54のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は、二酸化炭素、窒素及び酸素を実質的に含む請求項47〜55のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は、二酸化炭素、窒素及び酸素から本質的に成る請求項47〜56のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は二酸化炭素から本質的に成る請求項47〜57のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は燃焼ガスを含む請求項47〜58のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は、不活性ガス発生器又は船のエンジンから選択される一つからの不活性ガスを含む請求項59の方法。
- 前記液体媒体中にガス状流体の微泡を作り出すことと、該微泡を含む液体媒体中に超音波エネルギーを放出することとを含む請求項47〜60のいずれか1項の方法。
- 液体媒体中に存在する水生有害種を微泡中もしくは微泡上に捕らえる工程を含む請求項61の方法。
- 微泡中もしくは微泡上に捕らえれたANSを前記超音波エネルギーを用いて殺すことを含む請求項62の方法。
- 前記液体媒体中にガス状流体の微泡を作り出す工程を含み、該微泡は、約1マイクロメートル〜約1000マイクロメートル、約1マイクロメートル〜約500マイクロメートル、約1マイクロメートル〜約100マイクロメートル、約1マイクロメートル〜約10マイクロメートル、及び約10マイクロメートル〜約100マイクロメートルから選択される少なくとも一つの範囲の直径を有する請求項61〜63のいずれか1項の方法。
- 船のバラスト水を処理することを含む請求項47〜64のいずれか1項の方法。
- 船に搭載された船のバラスト水を処理することを含む請求項47〜65のいずれか1項の方法。
- 船のバラストタンク内の船のバラスト水を処理することを含む請求項47〜66のいずれか1項の方法。
- 水生有害種(ANS)を殺す方法であって、流体送出装置を通じてガス状流体の流れを供給する工程を含み、流体送出装置は、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れが、流体送出装置に液体媒体中に超音波エネルギーを放出させ、これによりANSを殺すように構成され、該方法は、前記超音波エネルギーを用いてANSを殺すことを含む方法。
- 前記ガス状流体は不活性ガスを含む請求項68の方法。
- 前記ガス状流体は、二酸化炭素、窒素及び酸素から選択される少なくとも一つを含む請求項68又は69の方法。
- 前記ガス状流体は、二酸化炭素、窒素及び酸素を実質的に含む請求項68〜70のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は、二酸化炭素、窒素及び酸素から本質的に成る請求項68〜71のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は二酸化炭素である請求項68〜72のいずれか1項の方法。
- 前記ガス状流体は、流体送出装置を用いて液体媒体中のガス状流体の濃度を高めることが水生有害種に死をもたらすように選択される請求項66〜71のいずれか1項の方法。
- 前記流体送出装置を用いて液体媒体中のガス状流体の濃度を高めることが液体媒体中の少なくとも一つの化学種の濃度の低下をもたらす請求項74の方法。
- 前記流体送出装置から液体媒体への孔を通じてのガス状流体の通過により、液体媒体中に超音波エネルギーを発生させることを含む請求項68〜75のいずれか1項の方法。
- 液体媒体中に微泡を作り出すことと、該微泡を含む液体媒体中に超音波エネルギーを放出することとを更に含む請求項68〜76のいずれか1項の方法。
- 液体媒体中に存在するANSを微泡中もしくは微泡上に捕らえることを含む請求項77の方法。
- 前記超音波エネルギーを用いてANSを殺すことを含む請求項78の方法。
- 液体媒体中にガス状流体の流れを送出するための流体送出装置であって、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れの下で超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作する流体送出装置。
- 超音波エネルギーを発生させるための前記手段は共鳴室を備え、流体送出装置は、流体送出装置を通るガス状流体の流れにより流体送出装置の共鳴周波数で共鳴室を励起し、これにより、液体媒体中に超音波エネルギーを放出するように動作する請求項80の流体送出装置。
- 前記共鳴室には受容部材が設けられ、受容部材は、ガス状流体の流れを受けてそらせ、これによりガス状流体に圧力波を発生させるように構成される請求項81の流体送出装置。
- 前記受容部材は、共鳴室の壁の少なくとも一部によって設けられる請求項82の流体送出装置。
- 前記受容部材は共鳴室内の部材によって設けられる請求項82又は83の流体送出装置。
- 前記ガス状流体を共鳴室内に流入させ、これにより共鳴室の共鳴を励起するように動作する請求項81〜84のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記受容部材は共鳴室の外側面に設けられる請求項82又は83の流体送出装置。
- 前記受容部材はカップ状部分を備え、前記流体送出装置は、ガス状流体の流れを受容部材の前記カップ状部分内に向けるように構成され、受容部材は、次いで、ガス状流体の前記流れをカップ状部分から外へ向きを変えるように構成される請求項82の、又は請求項85に従属する請求項83〜86のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記受容部材に対するガス状流体の衝突が受容部材の加熱をもたらすように動作する請求項82の、又は請求項3に従属する請求項83〜87のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記受容部材の加熱が液体媒体の加熱をもたらすように動作する請求項88のガスリフトポンプ措置。
- 前記受容部材は、流体送出装置のある面と熱連通し、流体送出装置は液体媒体と熱連通する請求項82の、又は請求項85に従属する請求項83〜89のいずれか1項の流体送出装置。
- ノズル部材を備え、該ノズル部材は、受容部材内にガス状流体の前記流れを送出するように構成される請求項82の、又は請求項82に従属する請求項83〜90のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記ノズル部材と受容部材との間に超音波定常波が確立されるように動作する請求項91の流体送出装置。
- 前記流体送出装置の共鳴周波数を第1の値から第2の値へと変えるように動作する請求項80〜92のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記受容部材の位置を変えることにより、流体送出装置の共鳴周波数を変えるように動作する請求項82に従属する請求項93の流体送出装置。
- 前記ノズル部材に対する受容部材の位置を変えることにより、流体送出装置の共鳴周波数を変えるように動作する請求項91に従属する請求項94の流体送出装置。
- 前記液体媒体中に放出される前記超音波エネルギーの振幅を増長するための増幅手段が設けられる請求項80〜95のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記増幅手段は、流体送出装置のインピーダンスと液体媒体のインピーダンスとの間の不整合を低減するための手段を備える請求項96の流体送出装置。
- 前記増幅手段は増幅室を備え、該増幅室は流体送出装置に音響学的に連結される請求項96又は97の流体送出装置。
- 前記増幅室はガス充填室を備える請求項98の流体送出装置。
- 前記増幅室は、流体送出装置からの距離の関数として増加する断面積を有する請求項98又は99の流体送出装置。
- 前記増幅室は実質的にテーパが付けられた断面を有する請求項98〜100のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記増幅室は実質的に円錐形状である請求項98〜101のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記増幅室は実質的に切頭円錐形状である請求項98〜102のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記増幅室の少なくとも一つの壁は、超音波エネルギーの少なくとも一部を液体媒体に伝達するように構成された弾性的に柔軟な膜を備える請求項98〜103のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記弾性的に柔軟な膜は、金属材料及び重合体から選択される少なくとも一つから成る請求項104の流体送出装置。
- 前記流体送出装置は、流れストーム中に設けられるように構成され、該流体送出装置は上流部及び下流部を有する請求項80〜105のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記下流部はテーパが付けられ、これにより、前記流れストリーム中で流体送出装置が受ける抵抗の量を低減する請求項106の流体送出装置。
- 前記受容部材は、流体送出装置の下流部の上流に設けられる請求項85に従属する請求項106又は107の流体送出装置。
- 前記増幅手段は、前記下流部から離れるように超音波エネルギーを誘導するように構成される請求項99に従属する請求項106〜108のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記増幅手段は、下流部の上流に設けられる請求項96に従属する請求項106〜109のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記共鳴室は液体媒体を収容するように構成される請求項106に従属する請求項107〜110のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記共鳴室は、液体媒体の流れを通すための導管を提供するように構成される請求項111の流体送出装置。
- 前記超音波エネルギーを用いて液体媒体中の水生有害種を殺すように動作する請求項80〜112のいずれか1項の流体送出装置。
- 前記流体送出装置から液体媒体中へとガス状流体が通過する孔が設けられ、流体送出装置は、前記孔を通じてのガス状流体の通過により超音波エネルギーを発生させるように動作する請求項80〜113の流体送出装置。
- 請求項80〜114のいずれか1項の流体送出装置を備える液体貯蔵タンク。
- 請求項80〜114のいずれか1項の流体送出装置を備える海洋船のためのバラストタンク。
- 請求項80〜114のいずれか1項の流体送出装置を備えるバラストタンクを有する船舶。
- 添付図面を参照して実質的に記述した流体送出装置。
- 添付図面を参照して実質的に記述した装置。
- 添付図面を参照して実質的に記述した方法。
- 添付図面を参照して実質的に記述した液体貯蔵タンク。
- 添付図面を参照して実質的に記述した海洋船のためのバラストタンク。
- 添付図面を参照して実質的に記述した海洋船のための船舶。
- 液体媒体中にガス状流体の流れを送出するための流体送出装置であって、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れの下で超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作し、ノズル出口で高速度空気(300m/秒まで)が共鳴室内へのジェットを形成する流体送出装置。
- 液体媒体中にガス状流体の流れを送出するための流体送出装置であって、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れの下で超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作し、ノズル先端と共鳴室との間の距離が発生する周波数を決める流体送出装置。
- 液体媒体中にガス状流体の流れを送出するための流体送出装置であって、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れの下で超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作し、前記超音波エネルギーは事前に決められた特定の周波数で空気中に作り出され、超音波エネルギーは、次いで、流体送出装置の周囲の水中に容易に伝達される流体送出装置。
- 液体媒体中にガス状流体の流れを送出するための流体送出装置であって、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れの下で超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作し、過剰な空気は、流体送出装置を過剰に加圧することを避けるため、逃がされる流体送出装置。
- 液体媒体中にガス状流体の流れを送出するための流体送出装置であって、流体送出装置を通るガス状流体の前記流れの下で超音波エネルギーを流体送出装置内に発生させるための手段を備え、流体送出装置は前記液体媒体中に前記超音波エネルギーを放出するように動作し、作り出された前記超音波エネルギーは、最も効果的な周波数へと調整可能である流体送出装置。
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