JP2017507278A5 - - Google Patents

Claims (10)

1. システム内の流体流圧を、前記システム内に圧送される質量流量の周期的な変動に左右されずに、事前設定された略一定レベルで維持する方法であって、前記システムが、少なくとも１つの蓄圧器（６）およびノズル弁（１）を備え、前記ノズル弁（１）が、弁本体（２）と、前記弁本体（２）内に軸方向に、前記ノズル弁（１）の流出チャネル（８）の口を開閉する円錐ニードル（４）とを有し、前記ニードル（４）のシャフトが、前記弁本体（２）内部に取り付けられたスライド要素（１１）によって案内され、前記弁本体（２）内への流入物が、１つまたはいくつかのチャネル（１３）を通って前記スライド要素（１１）の反対側に流れることができ、前記ニードル（４）が、前記ニードル（４）に対して影響を与えている力によって前記ノズル弁（１）を開閉する方向に対して軸方向に移動し、したがって、前記流出チャネル（８）の口の断面積を調整する、方法において、前記流圧（ｐ１）およびばね（５）によって合わせて前記ニードル（４）のシャフトに力をかけるステップであって、この結合された正味の力の方向がすべての状況において上向きであり、前記結合された正味の力が、前記ニードル（４）のシャフト端部を、前記蓄圧器を開放する傾向がある前記蓄圧器の弁体（１０）に対して常に押圧された状態で保持するが、前記蓄圧器（６）内の与圧されたガス圧（ｐ０）が前記弁体（１０）にかける反対の力より常に小さく、前記流圧（ｐ１）が前記弁体（１０）にかけている力と組み合わされた、上述した結合された正味の力が、前記蓄圧器（６）のガス圧が前記弁体（１０）にかけている前記第２の反対の力に抗して前記流出チャネル（８）を開放する傾向がある前記第１力を形成し、それにより、前記第１力が前記第２力を超えると、前記弁体（１０）とそれに対して押圧される前記ニードル（４）の両方が合わせて上昇を開始し、その結果、前記蓄圧器（６）内の圧力（ｐ２）がそれに従って上昇する、ステップと、前記流出チャネル（８）の口の直径、前記ニードル（４）の円錐角、および前記蓄圧器（６）の容積を、前記ニードル（４）の上昇および前記蓄圧器内の結果としての圧力上昇によってもたらされる前記蓄圧器（６）内のガス体積の変化が、最大の流量でも小さいように選択するステップであって、その結果、上述した力の間の関係が、前記ノズル弁の開放度を自動的に調整し、それにより、前記流出チャネル（８）を通る前記流体流が常に連続的でありながら、前記流体流圧（ｐ１）が前記蓄圧器（６）内の前記与圧された初期圧（ｐ０）に対して近いままである、ステップとを含むことを特徴とする方法。
2. 前記ニードル（４）を持ち上げ、かつそのシャフト端部を前記弁体（１０）に対して押圧するばね力Ｆｓが、以下の方程式ａおよびｂにおいて定義される力に等しいかまたはそれより高く、
   ａ）前記ニードル（４）が、前記システムの最大設計圧力によって定義される最高動作位置にあるとき、Ｆｓ＝ｐ２・Ａ７、
   ｂ）前記ニードル（４）が、前記出口チャネル（８）を閉鎖するとき、Ｆｓ＝ｐ０・Ａ７
   これらの方程式において、Ａ７が、実際の動作状況で前記チャネル（８）の口において前記ニードル（４）の軸に対して垂直な、前記ニードル（４）の頭部の断面積であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記蓄圧器（６）が、ダイヤフラム式またはブラダ式蓄圧器であり、前記ダイヤフラムの内側が、前記蓄圧器（６）内の前記初期圧（ｐ０）によって影響を受け、前記ダイヤフラムの外側が、前記流体流圧（ｐ１）によって影響を受け、これにより、前記ダイヤフラムおよびその中に固定される前記ニードル（４）が、前記流圧の変化の結果として移動し、同時にこれらの変化を最小限にすることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ノズル弁（１）が逆浸透システム内で圧力を維持するために使用される場合、前記蓄圧器（６）内の前記初期圧（ｐ０）が、処理される塩水の浸透圧より高いように選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. システム内の流体流圧を、前記システム内に圧送される質量流量の周期的な変動に左右されずに、事前設定された略一定レベルで維持する装置であって、前記システムが、少なくとも１つの蓄圧器（６）およびノズル弁（１）を備え、前記ノズル弁（１）が、弁本体（２）と、前記弁本体（２）内に軸方向に、前記ノズル弁（１）の流出チャネル（８）の口を開閉する円錐ニードル（４）とを有し、前記ニードル（４）のシャフトが、前記弁本体（２）内部に取り付けられたスライド要素（１１）によって案内され、前記弁本体（２）内への流入物が、１つまたはいくつかのチャネル（１３）を通って前記スライド要素（１１）の反対側に流れることができ、前記ニードル（４）が、前記流出チャネル（８）の口の断面積を調整するために、前記ノズル弁の開放方向に対して上方にかつ前記ニードル（４）に影響を与える力によって下方に移動可能であるように構成されている装置において、前記流出チャネル（８）に対して反対側の前記弁本体（２）の上端に、与圧された初期ガス圧（ｐ０）を有するダイヤフラム式またはブラダ式蓄圧器（６）が接合され、前記弁本体（２）と前記蓄圧器（６）との間にチャネル（９）が形成され、そこを通して、前記ニードル（４）のシャフト端部が、前記蓄圧器（６）の弁体（１０）に対して本質的に加圧され、それとともに移動するように構成され、前記初期圧（ｐ０）が前記弁（１）を閉鎖する傾向がある下向きの力をもたらし、前記弁体（１０）がその最下位置にありかつ前記蓄圧器（６）の本体によって支持されるとき、前記ニードル（４）の円錐状頭部が、前記流出チャネル（８）の前記口を本質的に閉鎖し、前記システム内に圧送される質量流量が、前記弁体（１０）および前記ニードル（４）に対して前記弁を開放する傾向がある力をもたらすように適合され、予め張力がかけられたばね（５）が、前記ニードル（４）に対して前記ニードルを持ち上げようとするばね力（Ｆｓ）をもたらすように構成され、前記質量流力と結合されたこのばね力が、前記流出チャネル（８）を開放しかつ同時に前記蓄圧器（６）内の圧力を前記ニードル（４）の上昇に対応するレベル（ｐ２）まで上昇させるために、前記弁体（１０）および前記ニードル（４）を、前記蓄圧器（６）内の前記初期圧（ｐ０）が前記弁体（１０）にもたらす力に抗して上昇させる傾向があり、前記流出チャネル（８）の口の直径、前記ニードル（４）の円錐角および前記蓄圧器内のガス体積が、前記ニードル（４）の上昇および前記蓄圧器内の結果としての圧力上昇によってもたらされる前記蓄圧器（６）内のガス体積変化が、最大流量でも小さいように選択され、その結果、前記蓄圧器（６）が、前記流出チャネル（８）の口の断面積を調整し、それにより、流出する前記流体の流圧（ｐ１）およびこれにより前記システム全体の圧力が、前記蓄圧器（６）内の与圧された初期圧（ｐ０）に近いままであることを特徴とする装置。
6. 前記予め張力がかけられたばね（５）が圧縮ばねであり、その一端が、前記弁本体（２）または前記スライド要素（１１）によって支持され、他端が、前記ニードル（４）のシャフトに作製されたかまたは取り付けられた拡大部（１２）によって支持され、その結果、前記ニードル（４）を持ち上げる傾向がある前記ばね力（Ｆｓ）が、前記流圧（ｐ１）が前記ニードルにもたらす前記力と合計されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記ニードル（４）を持ち上げている前記ばね力Ｆｓが、以下の方程式ａおよびｂにおいて定義される力に等しいかまたはそれより高く、
   ａ）前記ニードル（４）が、前記システムの最大設計圧力によって定義される最高動作位置にあるとき、Ｆｓ＝ｐ２・Ａ７、
   ｂ）前記ニードル（４）が、前記出口チャネル（８）を閉鎖するとき、Ｆｓ＝ｐ０・Ａ７
   これらの方程式において、Ａ７が、実際の動作状況で前記チャネル（８）の口において前記ニードル（４）の軸に対して垂直な、前記ニードル（４）の頭部の断面積であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記ニードル（４）のシャフトの端部が、前記ダイヤフラム式またはブラダ式蓄圧器（６）のダイヤフラムに固定されている前記弁体（１０）に固定されていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記ノズル弁（１）が逆浸透システム内で圧力を維持するために使用される場合、前記初期圧（ｐ０）が、処理される塩水の浸透圧より高いように選択されることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記ノズル弁（１）が衝動タービンのものであることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか一項に記載の装置。