JP2022516683A - 分離器システム - Google Patents

Abstract

分離器システムは、液体（例えば、液体リングポンプ（１０）から受け取った作動液）をこの液体及び別の物質を含む混合物から分離するための分離器（１４）と；分離器（１４）中の液体のレベルを示すために分離器（１４）に接続され、分離器(１４)内の液体が分離器（１４）から管状部材に流入することができるように分離器（１４）に流体的に接続された管状部材を含む、レベル指示器（４７）と；分離器（１４）に液体を供給するように構成される液体ライン（４４）であって、管状部材が液体ライン（４４）と分離器（１４）との間に流体的に接続されるようにレベル指示器（４７）に接続された液体ライン（４４）と、を含む。システムは、レベル指示器（４７）を洗浄して、レベル指示器（４７）の中のあらゆる汚染された作動液を押し出すのに役立つ。
【選択図】図１

Description

本発明は、限定されるものではないが、液体リングポンプの作動液を、作動液及び液体リングポンプによって圧送されたガス又は蒸気のような別の物質を含む混合物から分離するように構成された、液体リングポンプと共に使用するための分離器を含む分離器システムに関する。

液体リングポンプは、典型的には、真空ポンプとして及びガス圧縮機として商業的に用いられる公知のタイプのポンプである。液体リングポンプは、典型的には、その中にチャンバを有するハウジング、チャンバの中に延びる軸、軸に装着された羽根車、及び軸を駆動するように軸に作動可能に接続されたモータなどの駆動システムを含む。羽根車及び軸は、液体リングポンプのチャンバ内に偏心的に位置決めされる。

作動中に、チャンバは、作動液（サービス液体としても知られている）で部分的に満たされる。駆動システムが軸及び羽根車を駆動するとき、液体リングは、チャンバの内壁上に形成され、それによって、隣接する羽根車の羽根の間の個々のボリューム（volume、容積）を分離するシールを提供する。羽根車及び軸は、液体リングに偏心的に位置決めされ、これは、羽根車の隣接する羽根の間及び液体リングに封入されたボリュームの周期変動をもたらす。

液体リングが軸から更に離れているチャンバの一部分では、その中により小さな圧力をもたらす、隣接する羽根車の羽根の間により大きなボリュームがある。これは、液体リングが軸から更に離れている部分がガス吸入ゾーンとして機能することを可能にする。液体リングが軸に近いチャンバの一部分では、その中により大きな圧力をもたらす、隣接する羽根車の羽根の間により小さなボリュームがある。これは、液体リングが、軸に近い部分がガス排出ゾーンとして機能することを可能にする。

液体リングポンプの例は、単段液体リングポンプ及び多段液体リングポンプを含む。単段液体リングポンプは、単一チャンバ及び羽根車のみの使用を伴う。多段液体リングポンプ（例えば、２段）は、直列で接続された複数のチャンバ及び羽根車の使用を伴う。

液体リングポンプと共に分離器を用いることは公知である。分離器は、分離器が液体リングポンプから排気流体を受け取るように、液体リングポンプに接続することができる。分離器は、受け取った排気流体を（液体リングポンプによって圧送された）ガス又は蒸気及び液体リングポンプの作動液に分離する。これは、作動液を再循環すること、すなわち液体リングポンプによって再利用することを可能にする。

従来の分離器は、典型的には、レベル指示器又はゲージを含み、ユーザは、分離器の中の作動液レベルを容易に点検することができる。レベル指示器（level indicator、レベル計）は、分離器のタンクに接続されたチューブ又はパイプを含むことができ、その中に分離器からの作動液が流入することができる。また、従来の分離器は、典型的には、新しい追加の作動液を分離器に加えることができる液体補充ライン接続部を含み、例えば、分離器作動液レベルを所望のレベルに維持する。この接続部を通して加えられた作動液は、手動で又は自動的に調節することができる。

一部の用途では、作動液は、経時的に粒子状物質、埃、残留物、有機汚染物質、及び同様のもので汚染される。これは、液体リングポンプの作動液が、例えば継続的に何度も再循環される場合に起こり得る。

本発明者は、レベル指示器が、内部の汚れた作動液からの粒子残留物で汚染される傾向があることを認識していた。最終的に、レベル指示器は、ユーザが実際の液体レベルを確認するのを困難にするほど汚れる場合がある。更に、レベル指示器に関連するあらゆる作動液レベルセンサは、ひどく汚染された作動液によって悪影響を受ける場合がある。

本発明者は、レベル指示器を介して新しいきれいな作動液を分離器に加えられることを認識した。これは、液体補充ライン接続部があらゆるレベル指示器とは完全に切り離された従来の液体分離器とは対照的である。レベル指示器を通ってきれいな作動液が流れるようにすることは、レベル指示器をきれいにしてレベル指示器内のあらゆる汚染作動液を強制的に出すのに役立つ。換言すると、きれいな「補充」作動液は、レベル指示器を通って流出してレベル指示器から残留物及び汚れを取り除き又は除去すると同時に、分離器の作動液レベルを「補給する」（”topping up”）ことができる。

第１の態様では、本発明は、液体及び別の物質を含む混合物から液体を分離するための分離器と、分離器に接続されるレベル指示器であって、レベル指示器は、分離器内の液体のレベルを示すためのものであり、レベル指示器は、分離器に流体的に接続された管状部材を含み、分離器内の液体が分離器から管状部材に流入することができるようになっている、レベル指示器と、分離器に液体を供給するように構成された液体ラインであって、液体ラインは、管状部材が液体ラインと分離器との間に流体的に接続されるようにレベル指示器に接続される液体ラインとを備える、分離器システムを提供する。

分離器は、液体及びガス又は蒸気を含む混合物から液体を分離するように構成することができる。

管状部材は、少なくとも部分的に透明とすることができる（すなわち、少なくとも透明部分を含む）。

分離器システムは、液体ライン上に配置された弁を更に含むことができる。分離器システムは、弁を制御するように構成された制御装置を更に含むことができる。制御装置は、第１の所定の期間にわたって弁を開放するように構成することができる。

分離器システムは、システムの一部分内で液体のレベルを測定するように構成された液体レベルセンサを更に含むことができる。液体レベルセンサは、分離器の中又はレベル指示器の中に位置することができる。制御装置は、液体レベルセンサからの測定値に基づいて弁を制御するように構成することができる。制御装置は、弁を開放した後に第２の所定の期間にわたってレベルセンサを不作動にするか又はレベルセンサによって取得された測定値を無視するように構成することができる。

別の態様では、本発明は、作動液を用いて、ガス又は蒸気を圧送して、作動液及びガス又は蒸気を含む混合物を出力するように構成された液体リングポンプと、液体リングポンプから混合物を受け取るように流体的に配置され、混合物から作動液を分離するように構成された分離器と、分離器に接続されるレベル指示器であって、レベル指示器は、分離器内の液体のレベルを示すためのものであり、レベル指示器は、分離器に流体的に接続された管状部材を含み、分離器内の液体が分離器から管状部材に流入することができるようになっている、レベル指示器と、分離器に新しい作動液を供給するように構成された作動液補充ラインであって、作動液補充ラインは、管状部材が作動液補充ラインと分離器との間に流体的に接続されるように、レベル指示器に接続される、作動液補充ラインと、を備えるシステムを提供する。

別の態様では、本発明は、分離器システムを作動させるための方法を提供する。分離器システムは、液体を液体及び別の物質を含む混合物から分離するための分離器と、分離器に接続されたレベル指示器とを備える。レベル指示器は、分離器中の液体のレベルを示すためのものである。レベル指示器は、分離器内の液体が分離器から管状部材に流入することができるように分離器に流体的に接続された管状部材を備える。本方法は、レベル指示器の管状部材を介して液体を分離器に流入させる段階を含む。

本方法は、分離器内の液体のレベルが閾値液体レベル未満であると判定する段階を更に含むことができる。レベル指示器の管状部材を介して液体を分離器に流入させる段階は、分離器内の液体のレベルが閾液体レベル未満であるという判定に応答して、弁を開放する段階を含むことができ、弁は、液体を分離器に供給するための液体ラインに沿って配置され、液体ラインは、管状部材が液体ラインと分離器との間に流体的に接続されるようにレベル指示器に接続される。分離器内の液体のレベルが閾値液体レベル未満であると判定する段階は、液体レベルを測定するように構成されたレベルセンサによって取得された測定値を制御装置によって処理する段階を含むことができる。レベル指示器の管状部材を介して液体を分離器に流入させる段階は、測定値の処理に基づいて、制御装置によって弁を制御する段階を含むことができる。

別の態様では、本発明は、液体及び別の物質から成る混合物から液体を分離するための分離器と、分離器に接続されたレベルゲージと、レベルゲージに接続され、レベルゲージを通って液体を流すことによって、分離器に追加の液体を供給するように構成された液体補充ラインと、を含むシステムを提供する。

上記態様のいずれかにおいて、システムは、作動液ラインを介して液体リングポンプに作動液を圧送するように構成されたポンプを更に含むことができる。制御装置は、比例制御装置、積分制御装置、微分制御装置、比例－積分制御装置、比例－積分－微分制御装置、比例－微分制御装置、及びファジー論理制御装置から成る制御装置の群から選択された制御装置とすることができる。システムは、液体リングポンプの排出流体内の作動液を液体リングポンプの中に戻して再循環させるように構成された作動液再循環システムを更に含むことができる。作動液再循環システムは、再循環動作液が液体リングポンプによって受け取られる前に、再循環作動液を冷却するように構成された冷却手段を含むことができる。システムは、液体リングポンプの吸引ライン上に配置された逆止弁を更に含むことができる。逆止弁は、液体リングポンプの中への流体流を許容し、液体リングポンプから外への流体流を妨害するように構成することができる。

真空システムを示す概略図である（正確な縮尺ではない）。 液体リングポンプの概略図である（正確な縮尺ではない）。 分離器システムの概略図である（正確な縮尺ではない）。 真空システムによって実行可能な処理の所定のステップを示す処理フローチャートである。

図１は、真空システム２を示す概略図である（正確な縮尺ではない）。真空システム２は設備４に接続されており、作動中に、真空システム２は、設備４からガス（例えば、空気）を引き出すことによって設備４の真空又は低圧環境を確立するようになる。

本実施形態では、真空システム２は、逆止弁６、液体リングポンプ１０、モータ１２、分離器１４、ポンプシステム１６、熱交換器１８、及び制御装置２０を含む。

設備４は、吸引又は真空ライン或いはパイプ３４を介して液体リングポンプ１０の入口に接続される。

逆止弁６は、吸引ライン３４上に配置される。逆止弁６は、設備４と液体リングポンプ１０との間に配置される。

逆止弁６は、設備４から液体リングポンプ１０まで流体（例えば、空気などのガス）の流れを許容し、逆方向の、すなわち、液体リングポンプ１０から設備４までの流体の流れを阻止又は妨害するように構成される。

本実施形態では、液体リングポンプ１０は、単段液体リングポンプである。

液体リングポンプ１０のガス入口は、吸引ライン３４に接続される。液体リングポンプ１０のガス出口は、排気ライン又はパイプ３８に接続される。液体リングポンプ１０は、第１の作動液パイプ４０を介して熱交換器１８に接続される。液体リングポンプ１０は、第１の作動液パイプ４０を介して熱交換器１８から作動液を受け取るように構成される。液体リングポンプ１０は、モータ１２によって駆動される。従って、モータ１２は、液体リングポンプ１０の駆動装置である。

図２は、例示的液体リングポンプ１０の断面の概略図である（正確な縮尺ではない）。真空システム２の残りの部分は、図２に示す液体リングポンプ１０の説明後、以下でより詳細に説明されることになる。

本実施形態では、液体リングポンプ１０は、実質的に円筒形チャンバ１０２、チャンバ１０２の中に延びる軸１０４、及び軸１０４に固定的に装着された羽根車１０６を定めるハウジング１００を含む。（吸引ライン３４に接続された）液体リングポンプ１０のガス入口１０８は、チャンバ１０２のガス吸入口に流体的に接続される。液体リングポンプ１０のガス出口（図２には示されていない）は、チャンバ１０２のガス出力口に流体的に接続される。

液体リングポンプ１０の作動中、作動液は、第１の作動液パイプ４０を介してチャンバ１０２で受け取られる。一部の実施形態では、作動液は、噴霧ノズルを通って吸引ライン３４を介して追加的に受け取られる場合がある。また、軸１０４はモータ１２によって回転され、それによって、羽根車１０６をチャンバ１０２内で回転させる。羽根車１０６が回転すると、チャンバ１０２中の作動液（図示されていない）は、チャンバ１０２の壁に対して押し進められ、それによって、隣接する羽根車の羽根の間の個々のボリュームを密封して分離する液体リングを形成する。また、ガス（空気などの)は、チャンバ１０２のガス入口１０８及びガス吸入口を介して吸引ライン３４からチャンバ１０２の中に引き込まれる。このガスは、羽根車１０６の隣接する羽根の間に形成されたボリュームの中に流入する。羽根車１０６の回転は、ボリューム内に含有されたガスをこれがチャンバ１０２のガス吸入口からチャンバ１０２のガス出力口に移動する間に圧縮し、圧縮ガスはガス出力口でチャンバ１０２を出る。次に、チャンバ１０２を出た圧縮ガスは、ガス出口及び排気ライン３８を介して液体リングポンプを出る。

ここで図１の説明に戻ると、排気ライン３８は、液体リングポンプ１０のガス出口と分離器１４の入口との間に接続される。

分離器１４は、排気流体（すなわち、水滴及び／又は蒸気を含むことができる圧縮ガス）が、分離器１４によって受け入れられるように、排気ライン３８を介して液体リングポンプ１０に接続される。

図３は、システム２における分離器１４及びその接続部の更なる詳細を示す概略図である（正確な縮尺ではない）。真空システム２の残りの部分は、図３に示す分離器１４及びその接続部の説明の後、以下でより詳細に説明されることになる。

分離器１４は、蒸気－液体分離器又はガス－液体分離器とすることができる。分離器１４は、液体リングポンプ１０から受け取った排気流体をガス（例えば、空気）及び作動液に分離するように構成される。従って、分離器１４は、作動液の再循環を可能にする。

受け取った排気流体から分離されたガスは、システム出口パイプ４２を介して分離器１４及び真空システム２から放出される。

本実施形態では、分離器１４は、分離器１４が、（図には示していない）作動液供給源から追加の（すなわち、「補充」又は「補給」）作動液の供給を受け取ることができる作動液補充ライン４４を含む。

第１の弁４５、Ｔ－コネクタ４６、レベル指示器（又はレベルゲージ）４７、レベルセンサ４８、及びノズル４９は、作動液供給源からの作動液が、作動液補充ライン４４、第１の弁４５、Ｔ－コネクタ４６、レベル指示器４７、レベルセンサ４８、及びノズル４９を介して分離器１４に流入することができるように、作動液補充ライン４４に流体接続される。

詳細には、本実施形態では、作動液補充ライン４４の出口は、作動液補充ライン４４からの作動液が第１の弁４５に流入することができるように、第１の弁４５の入口に接続される。第１の弁４５の出口は、第１の弁４５からの作動液がＴ－コネクタ４６に流入することができるように、Ｔ－コネクタ４６の入口に接続される。

Ｔ－コネクタ４６は、（すなわち、第１の弁４５から）作動液を受け取るための入口と、作動液が外に流れることができる２つの出口とを含むコネクタである。Ｔ－コネクタ４６の第１の出口は、Ｔ－コネクタ４６からの作動液がレベル指示器４７に流入することができるように、レベル指示器４７に接続される。Ｔ－コネクタ４６の第２の出口は、Ｔ－コネクタ４６からの作動液がノズル４９に流入することができるように、ノズル４９に接続される。

本実施形態では、レベル指示器４７は、分離器１４の中の作動液の量の指示値を、例えば、真空システム２の人間ユーザに提供するように構成される。レベル指示器４７は、その端部の両方で、すなわちレベル指示器４７の上部及び下部で分離器１４に流体的に接続されたチューブ又はパイプ（すなわち、管状部材）を含む。分離器１４内の作動液は、分離器１４及びレベル指示器４７内の作動液レベルが実質的に等しくなるように、自由にレベル指示器４７に流入することができる。従って、レベル指示器４７内の作動液レベルは、分離器１４内の作動液レベルの指示値である（例えば、両者は実質的に等しい）。本実施形態では、レベル指示器４７のチューブ又はパイプは、ユーザがレベル指示器４７内の液体レベルを見て分離器１４内の作動液レベルを確認することができるように、少なくとも部分的に透明である。例えば、レベル指示器４７は、透明な窓を含むこと又は透明なパイプとすることができる。

レベル指示器４７の第１の端部は、Ｔ－コネクタ４６からの作動液がレベル指示器４７に流入することができるように、Ｔ－コネクタ４６の第１の出口に接続される。レベル指示器４７は、レベル指示器４７の第１の端部でＴ－コネクタ４６から受け取った作動液がレベル指示器４７を通って、レベル指示器４７の第１の端部の反対側のレベル指示器４７の第２の端部に流れることを可能にするように構成される。本実施形態では、レベル指示器４７の第１の端部は、レベル指示器４７の第２の端部の上側（例えば、真上又は垂直方向上側）に位置付けられる。レベル指示器４７の第２の端部は、レベル指示器４７の第１の端部からレベル指示器４７の第２の端部に流れる作動液が第２の端部から流出して分離器１４に流入することができるように、分離器１４に接続される。

更に、レベル指示器４７は、分離器１４内の作動液が、レベル指示器４７の第２の端部でレベル指示器４７に流入し、第２の端部からレベル指示器４７の第１の端部に向かって流れることができるように、分離器に接続される。これは、分離器１４及びレベル指示器４７内の作動液レベルが等しくなることを可能にするのに役立つ。

本実施形態では、レベルセンサ４８は、レベル指示器４７内に配置される。レベルセンサ４８は、容量センサとすることができる。レベルセンサ４８は、レベル指示器４７内の作動液レベルを測定するように構成される。より具体的には、本実施形態では、レベルセンサ４８は、レベル指示器４７（従って、分離器１４）内の作動液に対して所望のレベルに対応する所定の位置又は高さでレベル指示器４７内に位置決めされる。レベルセンサ４８は、レベルセンサ４８と接触状態の作動液の存在を検出するように構成される。レベル指示器４７内のその位置で作動液の存在を検出するレベルセンサ４８は、所望のレベルよりも大きいか又はそれに等しい分離器１４内の作動液レベルに対応する。レベル指示器４７内のその位置で作動液の存在を検出しないレベルセンサ４８は、所望のレベル未満の分離器１４内の作動液レベルに対応する。

ノズル４９は、Ｔ－コネクタ４６からの作動液がノズル４９に流入することができるように、Ｔ－コネクタ４６の第２の出口に接続される。本実施形態では、ノズル４９は、少なくとも部分的に分離器１４内に位置する。ノズル４９は、Ｔ－コネクタ４６からノズル４９によって受け取られた作動液がノズル４９から流出して分離器１４に流入することができるように、分離器１４に接続される。本実施形態では、ノズル４９は、レベル指示器４７の第２の端部が分離器１４に接続する点の上側に位置する。本実施形態では、ノズル４９は、レベル指示器４７よりも直径が小さいオリフィス又は開口部を含むことができる。従って、ノズル４９を通過する流体流は、レベル指示器４７を通過する流体流と比較して制限される傾向がある。換言すると、ノズルは、いわゆる制限オリフィスを提供することができる。これは、追加の（すなわち、補充）作動液が補充ライン４４を通って分離器１４の中に導入される際に、この作動液のより大きな割合がレベル指示器４７に沿って進むが、より少ない割合がノズル４９を通って進むのを可能にする傾向がある。

本実施形態では、ノズル４９によってもたらされるＴ－コネクタ４６の第２の出口と分離器１４との間の接続部は、有利には、分離器１４及びレベル指示器４７の中の作動液レベルの均一化を助長するのに役立つ。

ここで図１の説明に戻ると、分離器１４は、３つの作動液出口を含む。分離器１４の第１の作動液出口は、作動液が分離器１４からポンプシステム１６に流れることができるように、第２の作動液パイプ５６を介してポンプシステム１６に接続される。分離器１４の第２の作動液出口は、過剰な作動液のための出口をもたらすオーバーフローパイプ５０に接続される。分離器１４の第３の作動液出口は、分離器が作動液を排出することができるラインを提供するドレーンパイプ又は排出パイプ５２に接続される。第２の弁５４は、排出パイプ５２に沿って配置される。第２の弁５４は、開放又は閉鎖状態のいずれかになるように構成され、それによって、それぞれ排出パイプ５２を介して分離器１４から外への作動液の流れを可能にするか又は阻止する。第２の弁５４は、電磁弁とすることができる。

本実施形態では、ポンプシステム１６は、第２の作動液パイプ５６を介して分離器１４に接続されるのに加えて、第３の作動液パイプ５８を介して熱交換器１８に接続される。ポンプシステム１６は、ポンプ（例えば、遠心ポンプ）及びそのポンプを駆動するように構成されたモータを含む。ポンプシステム１６は、第２の作動液パイプ５６を介して分離器１４から外に作動液を圧送して、第３の作動液パイプ５８を介してその作動液を熱交換器１８に圧送するように構成される。

熱交換器１８は、ポンプシステム１６から比較的高温の作動液を受け取り、その比較的高温の作動液を冷却して比較的冷たい作動液をもたらし、その比較的冷たい作動液を出力するように構成さる。

本実施形態では、熱交換器１８は、熱交換器１８を通過する比較的高温の作動液を、比較的高温の作動液から同様に熱交換器１８を通過する流体冷却剤に熱を伝達することによって冷却するように構成される。作動液及び冷却剤は、熱交換器１８内で熱が伝達される固体壁によって分離され、それによって、冷却剤と作動液の混合を阻止する。熱交換器１８は、冷却剤入口６０を介して冷却剤供給源（図示せず）から冷却剤を受け取る。熱交換器１８は、冷却剤出口６２を介して冷却剤（熱が伝達されている）を放出する。

熱交換器１８は、冷却された作動液が流れる（すなわち、ポンプシステム１６によって圧送される）作動液出口を含む。作動液出口は、第１の作動液パイプ４０に接続される。従って、熱交換器１８は、作動中に、冷却された作動液が、熱交換器１８から液体リングポンプ１０にポンプシステム１６によって圧送されるように、第１の作動液パイプ４０を介して液体リングポンプ１０に接続される。

制御装置２０は、１又は２以上のプロセッサを含むことができる。本実施形態では、制御装置２０は、２つの可変周波数ドライブ（ＶＦＤ）、つまり第１のＶＦＤ２０１及び第２のＶＦＤ２０２を含む。第１のＶＦＤ２０１は、モータ１２の速度を制御するように構成される。第１のＶＦＤ２０１は、モータ１２を制御するためのインバータを含むことができる。第２のＶＦＤ２０２は、ポンプシステム１６のモータの速度を制御するように構成される。第２のＶＦＤ２０２は、ポンプシステム１６のモータを制御するためのインバータを含むことができる。

制御装置２０は、第１のＶＦＤを介して及び第１の接続６６を介してモータ１２に接続され、モータ１２を制御するための制御信号を制御装置２０からモータ１２に送ることができるようになっている。第１の接続６６は、限定されるものではないが、電線又は光ファイバー、或いは無線接続を含むあらゆる適切なタイプの接続とすることができる。モータ１２は、制御装置２０から受け取った制御信号に従って作動するように構成される。

制御装置２０は、第２のＶＦＤを介して及び第２の接続６８を介してポンプシステム１６に接続され、ポンプシステム１６を制御するための制御信号を、制御装置２０からポンプシステム１６のモータに送ることができるようになっている。第２の接続６８は、限定されるものではないが、電線又は光ファイバー、或いは無線接続を含むあらゆる適切なタイプの接続とすることができる。ポンプシステム１６は、制御装置２０から受け取った制御信号に従って作動するように構成される。

制御装置２０は、第３の接続部７０を介して第１の弁４５に接続され、第１の弁４５を制御するための制御信号を制御装置２０から第１の弁４５に送ることができるようになっている。第３の接続部７０は、限定されるものではないが、電線又は光ファイバー、或いは無線接続部を含むあらゆる適切なタイプの接続とすることができる。第１の弁４５は、制御装置２０から受け取った制御信号に従って、その開放状態と閉鎖状態との間で切り替わるように構成される（それによって、それぞれ、分離器１４への追加の作動液の流入を可能にするか又は阻止する）。制御装置による第１の弁４５の制御は、図４を参照して以下でより詳細に説明される。

制御装置２０は、レベルセンサ４８によって取得した測定値をレベルセンサ４８から制御装置２０に送ることができるように、第４の接続７２を介してレベルセンサ４８に接続される。第４の接続部７２は、限定されるものではないが、電線又は光ファイバー、或いは無線接続部を含むあらゆる適切なタイプの接続とすることができる。

このようにして、真空システム２の実施形態が提供される。

上記の装置を実装して以下で説明するように方法ステップを実行するための制御装置２０を含む装置は、あらゆる適切な装置、例えば、１又は２以上のコンピュータ又は他の処理装置或いはプロセッサを構成する又は適応させることによって、及び／又は追加のモジュールを提供することによって提供することができる。装置は、コンピュータメモリ、コンピュータディスク、ＲＯＭ、ＰＲＯＭなど、又はこれらのあらゆる組み合わせ或いは他の記憶媒体などの、機械可読の記憶媒体の中に又はその上に記憶された１つのコンピュータプログラム又は複数のコンピュータプログラムの形態の命令及びデータを含む、命令を実施してデータを用いるための、コンピュータ、コンピュータのネットワーク、又は１又は２以上のプロセッサを含むことができる。

真空システム２によって実行できる制御プロセスの実施形態は、図４を参照してここで説明されることになる。図４のフローチャートに示され以下で説明する処理ステップのいくらかは省略することができ、又はこのような処理ステップは、以下に提示して図４に示すものとは異なる順序で実行することができる点に留意されたい。更に、全ての処理ステップは、便宜上理解を容易にするために、離散的な時間的に連続するステップとして示されているが、処理ステップの一部は、実際には同時に又は少なくとも時間的にある程度重複して実行することができる。

図４は、真空システム２が実装する制御プロセスの実施形態の所定のステップを示す処理フローチャートである。

ステップｓ２において、レベルセンサ４８は、作動液がレベル指示器４７内のレベルセンサ４８の位置に存在しているか否かを測定する。

ステップｓ４において、レベルセンサ４８は、ステップｓ２で取得した測定値を含む信号を制御装置２０に送る。この信号は、第４の接続７２を介して送られる。

ステップｓ６において、レベルセンサ４８から受け取った信号を用いて、制御装置２０は、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル以上であるか否かを判定する。

本実施形態では、レベルセンサ４８から受け取った測定値が、作動液がレベル指示器４７内のレベルセンサ４８の位置に存在していることを示す場合、制御装置２０は、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル以上であると判定する。

また、レベルセンサ４８から受け取った測定値が、作動液がレベル指示器４７内のレベルセンサ４８の位置に存在していないことを示す場合、制御装置２０は、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル未満であると判定する。

ステップｓ６において、制御装置２０が、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル以上であると判定する場合、図４のプロセスを再開すること、すなわち、ステップｓ２に進むことができる。従って、このプロセスは、連続的に又は継続的に実行することができる。

しかしながら、ステップｓ６において、制御装置２０が、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル未満であると判定する場合、図４のプロセスはステップｓ８に進む。

ステップｓ８において、制御装置２０は、第１の弁４５を制御して第１の弁４５を開放する。詳細には、制御装置２０は、第３の接続７０を介して第１の弁４５を開放するための制御信号を第１の弁４５に送る。

ステップｓ１０において、きれいな作動液は、作動液補充ライン４４から、順番に開放第１の弁４５、Ｔ－コネクタ４６、及びレベル指示器４７を通って分離器１４に流入する。また、一部の作動液は、作動液補充ライン４４から、順番に開放第１の弁４５、Ｔ－コネクタ４６、及びノズル４９を通って分離器１４に流入することができる。

従って、追加又は「補充」作動液は、分離器１４の中に導入されるか又は加えられる。この追加の作動液は、分離器１４及びレベル指示器４７に存在する比較的汚れた作動液に比べて比較的きれいである、すなわち、追加の作動液は、より少ない粒子状物質、汚れ、残留物、及び他の汚染物質を含有する傾向がある。有利には、レベル指示器４７を通って流れる追加のきれいな作動液は、レベル指示器４７を洗い流してレベル指示器４７の内側から残留物、汚れ、粒子状物質、及び同様のものを除去する傾向にある。また、汚染作動液は、レベル指示器４７から除去される傾向がある。このレベル指示器４７の洗浄は、有利には、ユーザによる可読性を改善するのに役立つ。同様に、このレベル指示器４７の洗浄は、有利には、レベルセンサ４８の作動を改善するのに役立つ。

本実施形態では、制御装置２０は、第１の弁４５を制御して第１の所定の期間にわたって開放する。第１の所定の期間は、あらゆる適切な時間とすることができる。例えば、第１の所定の期間は、１秒から１０秒、より好ましくは１秒から５秒、より好ましくは約３秒とすることができる。例えば、第１の所定の期間は、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、６秒、７秒、８秒、９秒、又は１０秒とすることができる。一部の実施形態では、タイマー（例えば、カウントダウンタイマー）は、制御装置２０によって実装されて第１の所定の期間にわたって第１の弁４５を開放することができる。

従って、ステップｓ１２において、第１の所定の期間の経過に応答して、制御装置２０は、第１の弁４５を制御して第１の弁４５を閉鎖する。詳細には、制御装置２０は、第１の弁４５を閉鎖するための制御信号を第３の接続７０を介して第１の弁４５に送る。従って、作動液補充ライン４４から分離器１４への新鮮な作動液の流入は、停止される。

ステップｓ１４において、制御装置２０は、第２の所定の期間にわたってレベルセンサ４８から受け取った測定値を無視する。

第２の所定の期間は、あらゆる適切な時間とすることができる。例えば、第２の所定の期間は、１秒から２０秒、より好ましくは５秒から１５秒、より好ましくは約１０秒とすることができる。例えば、第２の所定の期間は、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、６秒、７秒、８秒、９秒、１０秒、１１秒、１２秒、１３秒、１４秒、１５秒、１６秒、１７秒、１８秒、１９秒、又は２０秒とすることができる。一部の実施形態では、タイマー（例えば、カウントダウンタイマー）は、制御装置２０によって実装されて第２の所定の期間にわたってレベルセンサ４８から受け取った測定値を無視することができる。

第２の所定の期間は、ステップｓ２～ｓ１２中のあらゆる適切な時点で開始することができる。例えば、第２の期間は、ステップｓ８において第１の弁４５の開放と実質的に同時に、又はステップｓ１２において第１の弁４５の閉鎖と実質的に同時に開始することができる。

第２の所定の期間にわたってレベルセンサ４８から受け取った測定値を無視する制御装置２０は、制御装置２０が第２の所定の期間中に第１の弁４５を開放しないことを可能にする傾向がある。従って、第２の所定の期間中に第１の弁４５は閉鎖したままとなる傾向がある。従って、新しい又は「補充」作動液は、第２の所定の期間中に分離器１４の中に導入されない傾向がある。これは、第２の所定の期間が経過すると、レベルセンサ４８から取得した測定値が、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル以上か否かの正確な指示値を与えるように、分離器１４及びレベル指示器４７の中の作動液レベルが適切に均一化するのを可能にする傾向がある。

第２の所定の期間の経過に応答して、制御装置２０は、レベルセンサ４８から受け取った測定値の処理を再開し、分離器１４内の作動液レベルが所望のレベル以上であるか否かを判定する。従って、ステップｓ１４の後で、図４のプロセスは、新しい作動液レベルの測定値を取得して処理するステップｓ２に戻り、第１の弁４５はそれに応じて制御される。

従って、液体レベルを制御する方法の実施形態が提供される。図４のプロセスは、真空システム２の作動中に連続的に又は継続的に実行することができる。

有利には、上述のシステム及び方法は、レベル指示器の自動洗浄を提供するのに役立つ。また、上述のシステム及び方法は、分離器に作動液の自動補給を提供するのに役立つ。

上述のシステム及び方法は、制御装置の制御下で自動的に実行することができる。

上記実施形態では、第１の弁は、制御装置によって自動的に制御される。しかしながら、他の実施形態では、第１の弁は、制御装置によって自動的には制御されない。例えば、一部の実施形態では、第１の弁は、ユーザが制御することができる手動弁である。例えば、ユーザは、レベル指示器の自身の読み値に基づいて第１の弁を手動で制御することができる。

上記実施形態では、単一レベルセンサが用いられる。しかしながら、他の実施形態では、複数のレベルセンサが用いられる。一部の実施形態では、レベルセンサを省略することができる。例えば、一部の実施形態では、ユーザは、レベルセンサを用いて分離器内の作動液レベルを判定し、この判定に基づいて第１のレベルを手動で制御することができる。

上記実施形態では、レベルセンサは、レベル指示器内に位置する。しかしながら、他の実施形態では、１又は２以上のレベルセンサは、レベル指示器の中の代わりに又はそれに加えて異なる場所に位置する。例えば、１又は２以上のレベルセンサは、分離器内、例えば、分離器のタンク内に位置することができる。分離器のタンク内のレベルセンサの使用は、有利には、タンク内の作動液レベルの連続測定を容易にする傾向がある場合がある。

上記実施形態では、レベルセンサは、レベルセンサと接触する作動液が存在するか否かを検出するように構成される。しかしながら、他の実施形態では、異なるタイプのレベルセンサが実装される。一部の実施形態では、１又は２以上のポイントレベルセンサが実装される。一部の実施形態では、１又は２以上の連続レベルセンサが実装される。レベルセンサの実施例は、限定されるものではないが、磁気及び機械式フロートセンサ、空気圧センサ、導電センサ、状態依存周波数モニタ、超音波センサ、容量センサ、光インターフェースセンサ、マイクロ波センサ、磁歪センサ、抵抗チエーンセンサ、磁気抵抗センサ、静水圧センサ、気泡、及びガンマ線センサを含む。

上記実施形態では、第１の弁は、第１の所定の期間にわたって開放される。また、上記実施形態では、制御装置は、第２の期間にわたってレベル測定値を無視する。しかしながら、他の実施形態では、第１の弁は、第１の所定の期間にわたって開放されず、その代わりに、第１の弁が開放している期間を変えてもよい。例えば、第１の弁は、例えば、レベル指示器によって示されるような及び／又はレベルセンサによって測定されるような、分離器内の作動液レベルが所望のレベルに実質的に等しくなるまで開放することができる。また、一部の実施形態では、制御装置は、レベルセンサによって取得したレベル測定値を無視しない。

上記実施形態では、制御装置は、例えば、弁の開放後に第２の所定の期間にわたって、レベルセンサから受け取った測定値を無視する。しかしながら、他の実施形態では、制御装置は、レベルセンサから受け取った測定値を無視しない。一部の実施形態では、制御装置は、例えば、弁の開放後に第２の所定の期間にわたって、レベルセンサを不作動にする（すなわち、測定値がレベルセンサによって取得されないように）。

上記実施形態では、ノズルは、作動液補充ラインに接続される。しかしながら、他の実施形態では、ノズルは省略される。

上記実施形態では、真空システムは、図１を参照して上記で説明した要素を含む。しかしながら、他の実施形態では、真空システムは、上述のものの代わりに又はこれらに加えて他の要素を含む。また、他の実施形態では、真空システムの要素の一部又は全ては、上述のものとは異なる適切な方法で一緒に接続することができる。例えば、一部の実施形態では、複数の液体リングポンプを実装することができる。

上記実施形態では、熱交換器は、これを通過する作動液を冷却する。しかしながら、他の実施形態では、他の冷却手段は、熱交換器の代わりに又はこれに加えて、液体リングポンプによって受け入れられる前に、作動液を冷却するように実装される。

上記実施形態では、液体リングポンプは、単段液体リングポンプである。しかしながら、他の実施形態では、液体リングポンプは、異なるタイプの液体リングポンプ、例えば多段液体リングポンプである。

上記実施形態では、作動液は水である。しかしながら、他の実施形態では、作動液は、異なるタイプの作動液である。

制御装置は、比例積分（ＰＩ）制御装置、比例（Ｐ）制御装置、積分（Ｉ）制御装置、微分（Ｄ）制御装置、比例－微分（ＰＤ）制御装置、比例－積分－微分（ＰＩＤ）制御装置、ファジー論理制御装置、又はあらゆる他のタイプの制御装置とすることができる。

上記実施形態では、単一制御装置は、複数のシステム要素（例えば、モータ）の作動を制御する。しかしながら、他の実施形態では、複数の制御装置を用いることができ、各々は、要素のグループのそれぞれのサブセットを制御する。

上記実施形態では、ポンプは、液体リングポンプへの作動液の流入を調節又は変調するように制御される。しかしながら、他の実施形態では、１又は２以上の異なるタイプの調節デバイスは、例えば、作動液の流れを制御するための１又は２以上の弁が、ポンプの代わりに又はこれに加えて実装される。制御装置は、１又は２以上の調節デバイスの作動を制御するように構成することができる。

２ 真空システム
４ 設備
６ 逆止弁
１０ 液体リングポンプ
１２ モータ
１４ 分離器
１６ ポンプシステム
１８ 熱交換器
２０ 制御装置
３４ 吸引ライン
３８ 排気ライン
４０ 第１の作動液パイプ
４２ システム出口パイプ
４４ 作動液補充ライン
４５ 第１の弁
４６ Ｔ－コネクタ
４７ レベル指示器
４８ レベルセンサ
４９ ノズル
５０ オーバーフローパイプ
５２ 排出パイプ
５４ 第２の弁
５６ レベル指示器
５８ 第３の作動液パイプ
６０ 冷却剤入口
６２ 冷却剤出口
６６ 第１の接続
６８ 第２の接続
１００ ハウジング
１０２ チャンバ
１０４ 軸
１０６ 羽根車
１０８ ガス入口
２０１ 第１の可変周波数ドライブ
２０２ 第２の可変周波数ドライブ

Claims (15)

1. 液体及び別の物質を含む混合物から前記液体を分離するための分離器と、
   前記分離器に接続されるレベル指示器であって、前記レベル指示器は、前記分離器内の前記液体のレベルを示すためのものであり、前記レベル指示器は、前記分離器に流体的に接続された管状部材を含み、前記分離器内の前記液体が前記分離器から前記管状部材に流入することができるようになっている、レベル指示器と、
   前記分離器に液体を供給するように構成された液体ラインであって、前記液体ラインは、前記管状部材が前記液体ラインと前記分離器との間に流体的に接続されるように前記レベル指示器に接続される液体ラインと、
   を備える、分離器システム。
2. 前記分離器は、前記液体及びガス又は蒸気を含む混合物から前記液体を分離するように構成される、請求項１に記載の分離器システム。
3. 前記管状部材は、少なくとも部分的に透明である、請求項１又は２に記載の分離器システム。
4. 前記液体ライン上に配置された弁を更に含む、請求項１～３のいずれかに記載の分離器システム。
5. 前記弁を制御するように構成された制御装置を更に含む、請求項４に記載の分離器システム。
6. 前記制御装置は、第１の所定の期間にわたって前記弁を開放するように構成される、請求項５に記載の分離器システム。
7. 前記システムの一部分内で前記液体のレベルを測定するように構成された液体レベルセンサを更に含む、請求項１～６のいずれかに記載の分離器システム。
8. 前記液体レベルセンサは、前記分離器の中又は前記レベル指示器の中に位置する、請求項７に記載の分離器システム。
9. 前記制御装置は、前記液体レベルセンサからの測定値に基づいて前記弁を制御するように構成される、請求項５又は６に従属する場合の請求項７又は８に記載の分離器システム。
10. 前記制御装置は、前記弁を開放した後に第２の所定の期間にわたって前記レベルセンサを不作動にするか又は前記レベルセンサによって取得された測定値を無視するように構成される、請求項９に記載の分離器システム。
11. 作動液を用いて、ガス又は蒸気を圧送して、前記作動液及び前記ガス又は蒸気を含む混合物を出力するように構成された液体リングポンプと、
    前記液体リングポンプから前記混合物を受け取るように流体的に配置され、前記混合物から前記作動液を分離するように構成された分離器と、
    前記分離器に接続されるレベル指示器であって、前記レベル指示器は、前記分離器内の前記作動液のレベルを示すためのものであり、前記レベル指示器は、前記分離器に流体的に接続された管状部材を含み、前記分離器内の前記作動液が前記分離器から前記管状部材に流入することができるようになっている、レベル指示器と、
    前記分離器に新しい作動液を供給するように構成された作動液補充ラインであって、前記作動液補充ラインは、前記管状部材が前記作動液補充ラインと前記分離器との間に流体的に接続されるように、前記レベル指示器に接続される、作動液補充ラインと、
    を備えるシステム。
12. 分離器システムを作動させるための方法であって、前記分離器システムは、
    液体及び別の物質を含む混合物から前記液体を分離するための分離器と、
    前記分離器に接続されるレベル指示器であって、前記レベル指示器は、前記分離器内の前記液体のレベルを示すためのものであり、前記レベル指示器は、前記分離器に流体的に接続された管状部材を含み、前記分離器内の前記液体が前記分離器から前記管状部材に流入することができるようになっている、レベル指示器と、
    を備え、前記方法は、
    前記レベル指示器の前記管状部材を介して前記液体を前記分離器に流入させる段階を含む、方法。
13. 前記方法は、前記分離器内の前記液体のレベルが閾値液体レベル未満であると判定する段階を更に含み、
    前記レベル指示器の前記管状部材を介して前記液体を前記分離器に流入させる段階は、前記分離器内の前記液体のレベルが前記閾値液体レベル未満であるという判定に応答して、弁を開放する段階を含み、前記弁は、液体を前記分離器に供給するための液体ラインに沿って配置され、前記液体ラインは、前記管状部材が前記液体ラインと前記分離器との間に流体的に接続されるように前記レベル指示器に接続される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記分離器内の前記液体のレベルが閾値液体レベル未満であると判定する段階は、液体レベルを測定するように構成されたレベルセンサによって取得された測定値を制御装置によって処理する段階を含み、
    前記レベル指示器の前記管状部材を介して前記液体を前記分離器に流入させる段階は、前記測定値の前記処理に基づいて、前記制御装置によって前記弁を制御する段階を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 液体及び別の物質を含む混合物から前記液体を分離するための分離器と、
    前記分離器に接続されたレベルゲージと、
    前記レベルゲージに接続され、前記レベルゲージを通って前記液体を流すことによって、前記分離器に追加の液体を供給するように構成された液体補充ラインと、
    を含む、システム。

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