JPS62285000A - 流体の圧縮装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 本発明は流体を圧縮および／または吸い上げることがで
きる排出方法および装置にかかわる。

本発明による装置の容積は小さい。

一般にエジェクターは単純な手段を有しかつ流体の圧縮
にたいする資金面では高価なものではない。しかしなが
ら従来の技術によるりｒ出装置は多くの欠点を示し、そ
れによって利用範囲が限られている。

第一に真綿方向の寸法が大きく、エネルギー効率が小さ
くさらに稼働域が狭い。

本発明による装置は従来の技術で周知の装置の諸欠点を
おぎなうことを目的としている。

より具体的には、本発明は、駆動流体が循環する第１の
コンパートメント、圧縮すべき流体が循環する第２コン
パートメント、駆動流体と被圧縮流体の混合液−該混合
液は第３コンパートメントおよび第１ならびに第２コン
パートメントに結合されている１つのコンパートメント
由来のものである　−が循環する第３コンパートメント
からなる、駆動流体の膨張によって液体を圧縮する装置
にかかわる。本発明による装置はとくに、混合液コンパ
ートメントが環状をなしていること、および第１、第２
コンパートメントが駆動流体と被圧縮流体を混合コンパ
ートメントすなわち環状コンパートメントにほぼ接線方
向に導入するに適した管路によって混合コンパートメン
トに結合されていることを特徴とする。

これによってとくに第１および第２コンパートメントを
結合する管路軸が混合コンバートメン上にほぼ接線をな
していても、実現できる。

環状コンパートメント　−該コンパ−！・メントを限定
する平均外径と平均内径を有する　−が、環状ゾーン平
均外径と、前記平均外径と前記平均内径の寸法差との比
は少くとも５に等しくなるように設けることは可能であ
る。

被圧縮流体を分配する第２コンパートメントは環状コン
パートメントに開口する管路が貫通する環状輪を有する
ことが可能であり、これらの管路はなるべくならば前記
環状コンパートメントの周囲に等間隔に存在せしめるこ
とが可能であり、かつ被圧縮流体を環状ゾーン内にほぼ
接線速度で導入するように該管路を湾曲せしめることが
可能である。

前記環状コンパートメント由来の２つの流体の混合を圧
縮する第３コンパートメントは、それ自体に、圧力をた
かめつつ混合液の合成接線速度を逐次減殺するに適した
静翼が配置される環状スペースを有することが可能であ
る。

駆動流体分配の第１コンパートメントは環状コンパート
メント内に開口する一連の先細管を有することが可能で
あり、なるべくならば管は環状コンパートメント周囲に
等間隔に配置され、かつ駆動流体を環状コンパートメン
ト 接線速度で導入するように傾斜していることを有利とす
る。

駆動流体分配用第１コンパートメントは環状コンパート
メントに開口する管路が貫通ずる環状輪を有することが
可能であり、なるべくならば管路は環状コンパートメン
ト周囲に等間隔で配置されかつ増速を駆動流体に伝える
ように収束形をなし、さらに被圧縮体を環状コンパート
メントにほぼ接線速度で導入するように湾曲形をなして
いることを有利とする。

駆動流体分配用第１コンパートメントは、先細り環状ゾ
ーンを生ぜしめるように母線が装置の軸と異なった角度
を形成しうる２つの円錐面に含まれる該環状ゾーンを有
することが可能であり、該環状ゾーン内に駆動流体は最
大断面レベルで接線方向の取入れ口から導入されて環状
コンパートメントに連絡する最小断面まで増速する接線
速度で循環する。

環状コンパートメント由来の２つの流体の混合を圧縮す
る第３コンパートメントはそれ自体、末広の環状ゾーン
を生ずるように母線が装置の軸とは異なる角度を形成し
うる２つの円錐面の間に含まれる前記環状ゾーンを有す
ることが可能であり、該環状ゾーン内で環状コンパート
メント由来の２つの流体の混合は最小断面レベルに開口
し、かつ最大断面部まで減速接線速度で循環する。

圧縮の第３コンパートメントは装置の軸に関しほぼ横方
向に配置された２つの表面間に含まれる第１のスペース
を有することが可能であり、該第１スペース内を混合液
は減速接線速度で流れて、前記第１スペース周辺部に排
出される。

前記第１スペースはおなじく、装置の軸に関しほぼ横方
向に配置された２つの表面に含まれる第２のスペースを
伴っており、該第２スペース内で混合液は減速接線速度
で流れつつ、装置の軸方向に集められる。第２スペース
は混合液の接線速度を逐次に減殺できる静翼列を備える
ことが可能である。

駆動流体分配用第１コンパートメント内への駆動流体の
導入角は、前記駆動流体の流量が変動する場合は駆動流
体の循環接線速度をほぼ一定に保つように、修正するこ
とが可能である。

本発明による装置はガスまたは蒸気を圧縮するためある
いは液体を圧縮するために利用することが可能である。

駆動流体はガス、蒸気あるいはさらに液体によって構成
することが可能である。

本発明は駆動流体の膨張による流体の圧縮方法にもかか
わる。本発明による方法は下記各項の組合わせによる諸
段階からなることを特徴としている。すなわち： ａ）駆動流体を第１ゾーン内に入れる。流体は該ゾーン
の面積の減少する管路断面内を増速して流れて、圧縮す
べき低圧流体以下の圧力レベルでこの第１ゾーンから出
る。

ｂ）前記第１ゾーン出口において、前記駆動流体をほぼ
接線方向に沿って環状ゾーン内に出す。

Ｃ）環状ゾーン内のほぼ接線方向に圧縮すべき低圧流体
を通し、第２ゾーンを通過せしめる。

ｄ）前記第２環状ゾーン内で駆動流体と圧縮すべき流体
を混合し、混合流に全環状ゾーン内でほぼ均一な接線速
度を与え、さらに ０）　　（ｄ）段階由来の混合を第３ゾーンに通さしめ
る。該ゾーン内で接線速度は逐次減殺され、相対的に圧
力は上昇する。

以下の説明図で示した個々の実施例によって本発明を説
明する： 図１の概念図によって従来の技術によるエジェクション
装置の原理を示すことができる。

彼圧縮流体は吸入管１から到来する。

圧縮作業は導管２から来る駆動流体によって供給される
。

収束部３内で駆動流体の速度は増大して相対的にその圧
力は低下する。

彼圧縮流体と駆動流体はかくして同じ圧力で混合ゾーン
４内に入れられる。混合ゾーン４内では駆動流体と披圧
縮流体との間で運動量の交量が生じ、混合ゾーンの出口
では速度場はほぼ均一とみなされる。

ディフューザー５内では両流体の混合（流）の速度は減
少され、■射的に圧力は上昇する。

全体としては本装置は、導管２から来る駆動流体を部分
的に減圧しつつ導管１から来る流体を圧縮することを可
能としている。

すでに述べたようにかような装置は数々の長所を示して
いるニ ー　本装置は完全に静的であり、このことは完全な信頼
性を与えている。潤滑の必要がなくまたローターを備え
たコンプレッサの軸受からの漏洩の問題は存在しない。

−本装置は単純であり製造費がやすく、このことは投資
レベルの制約が大きい場合はとくに魅力的である。

かかる装置は各種の流体、液体あるいはガスに利用可能
である。ガス−ガス・エジェクトコンプレッサーの使用
例が第８５１０９８４４で１９８５年８月２８日に登録
されたフランスの特許中に記載されており、この特許申
請は蒸製装置由来のヘッド蒸気の、かかる装置による圧
縮について記載されている。

しかしながら、これらの大きな利点に比してこれらの装
置はその使用を制限する諸欠点もあるニ ー　エネルギー効率が摩擦損失によって低下する。これ
らの損失は本質的には混合器内とディフューザー内で起
こる。

混合器では摩擦損失は混合の運動エネルギーの５〜１５
％を呈しうる。これらの損失は混合器入口の速度場の不
均一性と混合器が速度場の均一性のために充分な長さを
もたねばならないという事実に関係している。

最大の損失はディフューザー内で生ずる。

流れの不安定性の危険とディフューザーの長さが径に比
べて大きいという事実上の理由から、ディフューザーの
母線は軸と約７°以上の角をとるべきでない。その結果
損失は断面比と採用されている技法により、混合の運動
エネルギーの１５ないし６０％に達する。

そのうえ、この損失は混合の運動エネルギーに関係づけ
られており、被駆動流体による駆動流体の希釈因子が増
大するほど、効率は低下し、駆動流体の膨張作業が被駆
動流体の圧縮作業に変換される部分はますます小さくな
る。

−もう１つの障害は、部分的な負荷によって断面積が装
置内を循環する流量にもはや適合しなくなるという事実
に由来している。この事実から稼動範囲は比較的狭く、
被圧縮流体の流量を変化せしめうるためには、連続して
途中に設置される一組のエジェクト−コンプレッサーを
配置する必要がある。

ディフューザーの長さを縮められるように、駆動流体の
取り入れロゾーン内と混合体出口ゾーン内に渦運動を創
り出すことが提案されてきた。その運動速度は運動量の
保存則によって装置の軸心に近づくにつれて増大する。

このような渦運動は装置の収束部内に駆動流体を接線方
向に導入することによって創り出される。かような装置
はとくにアメリカ特ｊ’ｆＵｓ−Ａ４．２４５，９６１
およびソヒエト特許ＳＵ−＾７２１２２０と　１．１２
５．４１７（７）対象となっている。

図２に示したように、管６から取り入れられる被圧縮流
体は駆動流体によって形成される渦の中心部に排出され
ろ。

このような装置によって収束部の長さを短縮できるが、
装置としては効率的には好ましからざる速度場の不均一
性の増大をもたらすことになる。

本発明による装置の原理はごく概略的に図３に示してあ
る。

本質的には下記からなっている： ａ）　第１ゾーン（Ｉ）すなわち第１コンパートメント
内に駆動流体を流入せしめる。流体は　　　　　　″増
速でコンパートメントの断面積の減少した通路を流れ、
低圧の被圧縮流体より低い圧力でゾーン（１）から出る
。

ｂ）第１ゾーン（Ｉ）出口で駆動流体をほぼ接線方向に
沿って環状ゾーン（Ａ）すなわち環状コンパートメント
内に排出せしめる。

Ｃ）被圧縮低圧流体をほぼ接線方向に沿って環状ゾーン
（Ａ）内に排出せしめ、第２ゾーン（ｎ）すなわち第２
コンパートメントを通過せしめる。

ｄ）環状ゾーン（Ａ）内で駆動流体と被圧縮低圧流体を
混合せしめ、混合（流）に環−状ゾーン（Ａ）全域でほ
ぼ均一な接線速度を与える。

ｅ）　段階（ｄ）由来の混合流体を第３ゾーン（ＩＩＩ
）すなわち第３コンパートメント内に通す。コンパート
メント内では接線速度は逐次減殺され、相対的に圧力は
上昇する。

環状ゾーン（Ａ）内のほぼ均一な接線速度場を助長せし
めるための発見も行なわれてきており、それによって前
記環状ゾーン内での摩擦損失を減らすことが可能となる
。環状ゾーン（Ａ）の平均外径と環状ゾーン（Ａ）の平
均内径との寸法差は平均外径に関連して減らす方が有利
であり、環状ゾーン（Ａ）の平均外径と、環状ゾーン（
Ａ）の平均外径および平均内径間の寸法差との比はなる
べくならば５以上であることが望ましい。

２つのゾーン（１）および（ＩＩ）それぞれの位置は変
更することが可能である。

かようにして駆動流体導入用の第１ゾーン（Ｉ）は上記
環状スペース内に、また被圧縮低圧流体導入用の第２ゾ
ーン（■）は上記環状スペース外部に設けることが可能
である。かくしてゾーン（１）と（ＩＩ）は異なった直
径のところに配置されている。ある条件のもとでは第１
および第２ゾーン（１）と（ＩＩ）は、以下の実施例が
示すように環状ゾーン（Ａ）の同じ側に位置することも
可能である。

本発明による装置の第一の実施例は図４Ａと４Ｂの概略
図に示してある。

図４Ａは図４Ｂ上で示したＡ−Ａ面に沿う装置の縦断面
、図４Ｂは図４Ａに示したＢ−８面による装置の横断面
を示す。

被圧縮低圧流体は導管７から入る。次に環状輪Ｃを通っ
て分配される。環状輪は本例では分配第２ゾーン（ｎ）
を表わしている。該流体は環状輪内ではほぼ径方向に等
間隔に配置されたＣ１．Ｃ２，０３のような一組の管路
に沿って分配される。これの管路は被圧縮低圧流体に増
速を伝えるように収束　−すなわち断面が前記環状輪周
辺部に向って減少しており、また被圧縮低圧流体を環状
ゾーン（Ａ）内でほぼ接線速度で導入するように湾曲し
ている。

駆動流体はＴ１．Ｔ２．Ｔ３のような一組の収束管から
入る。本実施例では管Ｔは駆動流体分配用の第１ゾーン
（１）を表わしている。駆動流体の供給管Ｔは駆動流体
に増速を伝えるように、完全に減圧しつつ被圧縮流体の
圧力以下となさしめるように収束しており、また駆動流
体を接線速度で環状ゾーン（Ａ）内に導入するように湾
曲している。

なるべく有利となるように、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のような
管路とＴ’ｌ、Ｔ２．Ｔ３のような管がそれぞれ開口し
ている環状ゾーン（Ａ）の両側に位置するオリフィスは
、相対して設けられている。

駆動流体と被圧縮低圧流体は環状ゾーン（Ａ）内で混合
されて、両流体の混合は環状スペース（Ａ）の全周上か
つ環状スペース（Ａ）の全通過区間上をほぼ均一な平均
速度での旋回運動を行いつつ流れる。

次に両流体の混合は環状スペースＥＡＬに注ぎ込む。該
スペースは環状スペース（Ａ）の延長部であり、その内
部に設けられた静翼列Ｒ１によって混合流の接線分速度
は逐次減殺され、圧力は相対的に上昇する。これら静翼
Ｒ１の翼形は図４０に示してある。

環状スペースＩＥＡＩ内への混合流の吸入部では静翼は
装置の縦軸１９と約９０″近い角Ｄ３を形成している。

次にこの角度は混合流の接線速度を逐次減少させるよう
に、逐次減少して零に近づく。

かくして混合は圧縮される。次にスペースＥ旧を経て排
出管８の方に排出される。

第１．第２および第３ゾーン（１）、　　（ｎ）。

（ｍ）は、完全に本発明の原理に合致しつつ異なったジ
オメトリで実現することが可能である。

被圧縮低圧流体分配用の環状輪Ｃは取入れ導管７とは異
なった内径を有していてもよい。とくに、この内径を増
大して前記環状輪の幅を狭くする。図５に概略図を示し
てあるが、それによって製作を単純化することが可能と
なる。図５の参照番号２０は環状輪Ｃの外径を示し、参
照番号２１は取入れ導管７のトレースに一致した破線を
示す。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃで概略的に示したジオメトりは被圧
縮低圧流体が比較的低速で環状スペース（Ａ）内に容れ
られる場合にはとくに有利である。

その反対の場合は、なるべくならば吸入部で比較的大き
な水頭損失（−圧の減少）を避けるように逐次的にこの
速度を伝えることが望ましい。このことはＣ１，Ｃ２，
０３のような管路の断面積を逐次的に変化させ一つまり
管路の長さを充分にとりまた分配軸の幅を比較的大きく
することを意味する　−ることによって実現される。

低圧流体の分配軸は、中実部品に管路を彫りこむなり、
図６の概略図に従って流体を接線方向に指向できる静翼
列２２の手段なりによって実現してもよい。

他の可能性としては、被圧縮低圧流体を、Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３のような管路のように等間隔に配置されかつ被圧縮
低圧流体を接線速度で環状スペース（Ａ）内に流入せし
めるように傾斜した一連の管によって配分せしめること
からなる。

第１ゾーン（１）内の駆動流体の努配も、前述とは異な
った方法で実現できる。

駆動流体は図７の概略図のような環状輪を通して配分で
きる。流体はこの環状輪内で、等間隔で径方向に配置さ
れたＴＬＯ，ＴＩＬ、Ｔ１２．Ｔ１３．Ｔ１４のような
一連の管路に沿って配分される。これらの管路は収束し
て一つまり断面は、駆動流体に増速を伝えるように前記
環状輪内側に向って減少し、さらに駆動流体を環状ゾー
ン（Ａ）内にほぼ接線速度で導入するように湾曲してい
る。

分配軸の内径は環状ゾーン（Ａ）の外径以上となりまた
分配軸が縦位置において環状ゾーン（Ａ）に関してづれ
ていてもよいことは、図８の実施例概略図に示されてい
るとおりである。この実施例では駆動流体は開口部２３
から接線方向に入る。該流体は混合（流）の環状ゾーン
を湾曲した環状ゾーン２４を通して低圧流体と合流せし
める。中間環状ゾーン２４は先細形をなしており、それ
によって駆動流体の接線速度を増速することが可能とな
る。参照符号ＣＤＩは、なるべくならば羽根を有してい
る方が有利である駆動流体分配軸を示す。

被圧縮低圧流体は導貴２５から入る。該流体は分配軸Ｃ
Ｄ２内で回転をはじめ、環状ゾーン（Ａ）内で駆動流体
と混合される。この分配軸はなるべくならば羽根を有し
ていた方が有利である。

本実施例では２つの第１ゾーン（１）と（ＩＩ）は環状
ゾーン（Ａ）の同じ側に径方向に設けられている。

接線方向からの取入れ口を有する中間環状ゾーン２４の
ような収束環状ゾーンも、図５に示したような多管シス
テムかあるいは図７に示したような分配軸と置換するこ
ともできる。

そのような配置を図９Ａに示した。駆動流体は開口部１
０から接線方向に入る。次に角度の異なる２つの円錐面
に含まれる環状ゾーン１２内を通る。この２つの円錐表
面は１つの収束環状ゾーンをつくり、その内部で駆動流
体の接線速度は、駆動流体の接線方向の流れを横ぎる断
面積の縮小という事実から、増大する。

本発明による装置は広範囲に及ぶ流量において使用しう
るという長所を呈している。

たしかに、駆動流体の分配ゾーン（１）内の接線速度は
、装置軸心に直角な通路断面の流量の割合の結果である
縦方向の速度とは反対に、調整できるものである。

かくて図９Ａに概略を図示した実施態様を考察するなら
ば、駆動流体の流量が一定の場合は、開口部ＩＯに注ぐ
吸入導管１１の導入角を変化させて可変接線速度が取得
される。

逆に、駆動流体量が変動する場合は、この導入角を変化
させることによって定速の接線速度が取得される。

吸入導管１１の導入角を加減することではなく、多少と
も流れの接線速度を減少する結果となるシャッタ位置を
変更して同じような効果を取得できる。

管路１１からの駆動流体の接線方向の取入れ口を図９８
のＣ−Ｃ横断面によって概略を示す。

シャッタ１４は駆動流体の流量が変動するときでも、一
定の接線速度を維持できる調節可能なシャッタである。

開口部１０を通って環状スペース１２内に注ぐ速度の減
少を補償するために、駆動流体の流量が減少したときに
はこのシャッタは持上がり、また開口部１０を通り環状
スペース［２内に注ぐ速度の増加を補償するために、駆
動流体の流量が増加したときは下降する。かようにして
本発明による装置は広い範囲の流量にたいして機能する
ことが可能である。図９Ａにおいて波圧縮流体の分配は
図４Ｂおよび４Ｃに示したとほぼ同じ要領で実現されて
いる。

環状部分周辺の様々なシャッタ１４の位置が考えられる
。シャッタ１４は装置の軸とほぼ並行な軸の周りなり、
あるいは装置の軸に直角な軸の周りなりでも回転できる
。最後に環状セクションの周辺上に最もよく配分された
速度の配向効果かえられるように、多くのシャッタを配
置することができる。

駆動流体と低圧流体によって環状ゾーン（Ａ）内に形成
される混合（流）圧縮の第３ゾーン（ＩＩＩ）も、図４
＾に示したとは異なった配置をとることが可能である。

第３ゾーン（ｍ）のジオメトリの他の例を図１Ｏに示し
°ごある。

駆！ｌｌ流体は環状スペース（Ａ）内の導管１５から人
ってくる低圧流体と混合する。両流体の混合は、はぼ円
錐形の２つの表面１３と１６に含まれる環状スペースＥ
ＡＺ内を流れる。両円錐表面の母線は、一つの末広形の
環状ゾーンを創り出すように装置の軸とは別の角を形成
しており、該ゾーン内で環状ゾーン（Ａ）由来の両流体
の混合は最小断面レベルで排出し、減速接線速度で最大
断面の方向に流れる。この実施態様では、環状ゾーンＥ
Ａ２の長手方向の一部に、接線速度の減速を助長するこ
とを目的とする静翼列Ｒ２をそなえている。これらの静
翼列は、本発明による装置の原理によって機能する機械
装置の製作を単純化するために、場合によっては省略で
きる。

次に両流体の混合は装置の軸１９とほぼ直角をなすよう
に設けられた２つの表面２７と２８の間に含まれるスペ
ースＥＤ２（図面ＩＥＤＩ）内を循環しつつ軸１９の方
に送られ、導管１Ｇ（図面８）から排出される。

スペースＥＡ２が装置の軸１９とともに含まれている円
錐表面が形成する母線の角度は、流体の流れの方向を考
慮すると、なるべくならば可変かつこの軸に沿って逐次
増大する方が有利である。

装置をよりコンパクトにしかつ同時に圧縮第３ゾーン（
ＩＩＩ）内の摩擦損失を減らす目的からは、前記スペー
スが含まれる表面の母線が形成する角度を９０＠近くま
で増大して、スペースＥＡ２の長さを短縮することが可
能である。

かくして図１１Ａに示すような一つのジオメトリが決定
される。

駆動流体は環状スペース（Ａ）内で導管１７から入って
くる低圧流体と混合する。両流体の混合は、装置の軸１
９に関しほぼ直角となるようまた環状スペース（Ａ）の
両側に位置する表面と逐次結合するように配置された２
つの表面に含まれるスペースＥＡａ内に流入する。スペ
ースＥＡａ内で混合（流）は周辺部に向い減速接線速度
で循環する。スペースＥＡ３の周辺部からＥＤ３に向い
、ＥＤａ内で装置の軸１９の方に送られる。スペースＥ
Ｄ３は装置の軸■９に関しほぼ直角に配置された２つの
表面の間に含まれている。スペースＥＤ３は静翼列Ｒ３
を備えており、その正面からのジオメトリは図１１Ｂに
概略的に示されている。静翼の表面のある点の接線とそ
の点を通る半径とのなす角は、入口での９０″近く　（
角Ｄｌ）から出口での零近い値（角Ｄ２）まで変化し、
これによって接線速度を逐次減殺することが可能となる
。

本装置は液状、ガス状あるいは多相、二相流体にも使用
できる。

それゆえ被圧縮低圧流体は気体あるいは蒸気、さらに場
合によってはガス−液体の二相混合体であってもよい。

駆動流体も、気体でも液体でもよい。

それゆえ次のようなあらゆる上述の場合の組合わせが考
えられるニ ー　駆動流体としてガス（あるいは蒸気）を用いてガス
（あるいは蒸気）の圧縮。

−駆動流体として液体を用いてガス（あるいは蒸気）の
圧縮。

−駆動流体としてガス（あるいは蒸気）を用いて液体の
圧縮。

−駆動流体として液体を用いて液体の圧縮。

さらに、上述のように流体の各々は二相であってもよい
。

ガス状（あるいは蒸気状）駆動流体の膨張によるガス（
あるいは蒸気）の圧縮の場合には、駆動流体の膨張率の
大きさが超音速流の速度をもたらす。この場合は、場合
によっては駆動流体分配用の第１ゾーン（１）を備えて
いる環状ゾーン、管または管路の断面は駆動流体の人口
と出口の間で一定の状態で減少するのではなく、最小部
分を通過する（最小面積のところがある）。音速の鞍状
点はこの最小断面レベルに存在し、次に再び増大する。

混合後は流速は亜音速かあるいは超音速であろう。超音
速ならば圧縮の第３ゾーン（ＩＩｆ）内の流れの断面は
やはり先づ最初は減少し次に逐次増大しつつ最小断面部
を通る筈である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来のエジェクターの概念図、
第３図は、本発明による方法の原理を示す説明図、第４
ａないし４ｃ図は本発明による実施態様を示す断面図、
第５ないし７図は本発明による別の実施態様を示す断面
図、第８ないし９図は、本発明による、装置の第１およ
び第２ゾーンに関する様々な実施態様を示す断面図、第
１０、ＩＩＡおよび１１８図は、本発明による装置の第
３ゾーンに関する様々な実施態様を示す概念図である。 １・・・吸収管　　　　　　１２・・・環状ゾーン２・
・・導管　　　　　　　１４・・・シャッタ４・・・混
合ゾーン　　　　１７・・・導管５・・・ディフューザ
ー　　１９・・・軸７・・・取り入れ導管　　　２４・
・・中間環状ゾーン■０・・・開口部　　　　　　２５
・・・導管１１・・・吸収導管

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動流体が流れる第１コンパートメント、圧縮す
   べき流体が流れる第２コンパートメント、駆動流体と圧
   縮すべき流体の混合が流れる第３コンパートメント−前
   記混合は前記第３コンパートメントおよび前記第１と第
   ２コンパートメントに接続する混合コンパートメント由
   来のものである−からなる駆動流体の圧力による流体の
   圧縮装置において、前記混合コンパートメント（Ａ）が
   環状形であること、および前記第１および第２コンパー
   トメント（ I とII）が、前記混合コンパートメントす
   なわち環状コンパートメント内に前記駆動流体および圧
   縮すべき流体をほぼ接線方向となるように導入するに適
   した通路によって前記混合コンパートメント（Ａ）に結
   合されていることを特徴とする流体の圧縮装置。
2. （２）環状ゾーン（Ａ）の平均外径と、前記平均外径と
   平均内径の寸法差との比が少くとも５に等しいことを特
   徴とする、前記環状コンパートメント（Ａ）が前記コン
   パートメントを限定する平均外径と平均内径を有する特
   許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記圧縮すべき流体を分配する第２コンパートメ
   ントが、環状コンパートメント（Ａ）に開口する管路（
   Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）に貫通された環状輪を有して
   おり、前記管路は前記環状コンパートメントの周囲上に
   等間隔に存在することができ、かつ圧縮すべき流体を環
   状ゾーン（Ａ）内にほぼ接線速度で導入するように湾曲
   できることを特徴とする特許請求の範囲第１項または２
   項記載の装置。
4. （４）前記環状コンパートメント（Ａ）由来の前記両流
   体の混合を圧縮する第３コンパートメントはそれ自体、
   一つの環状スペースを有し、該スペース内に圧力をたか
   めつつ前記混合の接線速度成分を逐次減殺するに適した
   静翼列が設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１ないし３項のいずれかに記載の装置。
5. （５）前記駆動流体分配用の第１コンパートメントが環
   状コンパートメント（Ａ）内に開口する一組の収束管を
   有し、前記管は前記環状コンパートメントの周囲上に等
   間隔に存在しかつ駆動流体を前記環状コンパートメント
   （Ａ）内にほぼ接線速度で導入するように湾曲している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１ないし３項のいず
   れかに記載の装置。
6. （６）前記駆動流体分配用の第１コンパートメント（
   I ）が前記環状コンパートメント（Ａ）に開口する管路
   によって貫通された環状輪を有し、前記管路が前記環状
   コンパートメント（Ａ）の周囲上に等間隔に存在し、か
   つ駆動流体の増速を伝えるように収束形をなし、さらに
   前記管は圧縮すべき流体を前記環状コンパートメント（
   Ａ）内にほぼ接線速度で導入するように湾曲形となって
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし４項の
   いずれかに記載の装置。
7. （７）前記駆動流体分配用の第１コンパートメントが２
   つの円錐表面の間に含まれる環状ゾーンを有しており、
   該円錐表面の母線は装置の軸心とは異なった角度をなし
   て収束した環状ゾーンを創り出しており、該ゾーン内で
   駆動流体が最大断面レベルの接線方向取入れ口から導入
   され、また前記環状コンパートメント（Ａ）に連絡する
   最小断面まで流れることを特徴とする特許請求の範囲第
   １ないし４項のいずれかに記載の装置。
8. （８）前記環状コンパートメント（Ａ）由来の両流体を
   圧縮する前記第３コンパートメントはそれ自体２つの円
   錐表面の間に含まれる環状ゾーンを有し、該円錐表面の
   母線は装置の軸心とは異なった角度なして前記拡散環状
   ゾーンを創り出しており、該ゾーン内で前記環状コンパ
   ートメント（Ａ）由来の両流体の混合が最小断面の部位
   から流出しかつ最大断面まで減速接線速度で流れること
   を特徴とする特許請求の範囲第１ないし７項のいずれか
   に記載の装置。
9. （９）前記圧縮第３コンパートメント（III）が装置の
   軸に関してほぼ横方向に配置された２つの表面の間に含
   まれる第１スペースを有し、該スペース内を混合が減速
   接線速度で流れて前記第１スペース周辺部から排出され
   、前記第１スペースは同じく装置の軸に関しほぼ横方向
   に配置された２つの表面の間に含まれる第２のスペース
   を伴っており、また該第２スペース内で混合は減速接線
   速度で流れつつ装置の軸の方に送られ、前記第２スペー
   スは前記混合の接線速度を逐次的に減速できる静翼列を
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし
   ８項のいずれかに記載の装置。
10. （１０）駆動流体分配用の前記第１コンパートメント（
    I ）内への駆動流体の導入角は、前記駆動流体の流動
    が変動するときは前記駆動流体の流れの接線速度をほぼ
    一定に保つように、修正されることを特徴とする特許請
    求の範囲第１ないし９項のいずれかに記載の装置。
11. （１１）ガスあるいは蒸気を用いることを特徴とする特
    許請求の範囲第１ないし１０項のいずれかの装置。
12. （１２）特許請求の範囲第１ないし１０項のいずれかに
    記載の装置において、液体を利用することを特徴とする
    圧縮方法。
13. （１３）ガスあるいは蒸気からなる駆動流体の使用を特
    徴とする特許請求の範囲第１ないし１０項のいずれかに
    記載の装置。
14. （１４）液体からなる駆動流体の使用を特徴とする特許
    請求の範囲第１ないし１０項のいずれかに記載の装置。
15. （１５）下記条項の組合わせによる諸段階からなること
    を特徴とする、駆動流体の膨張による流体の圧縮方法； ａ）前記駆動流体を第１ゾーン（ I ）内に入れ、該流
    体は該ゾーン内を増速して減速通路断面を通して流れ、
    圧縮すべき低圧流体以下の圧力レベルで前記第１ゾーン
    （ I ）から排出される、 ｂ）前記第１ゾーン（ I ）の出口から、前記駆動流体
    をほぼ接線方向に沿って環状ゾーン（Ａ）内に排出せし
    める、 ｃ）前記圧縮すべき低圧流体を環状ゾーン（Ａ）内にほ
    ぼ接線方向に沿って注ぎ入れ、第２ゾーン（II）を通過
    せしめる、 ｄ）前記第２環状ゾーン（Ａ）内で前記駆動流体と前記
    圧縮すべき流体とを混合し、全環状ゾーン（Ａ）を通じ
    てほぼ均一な接線速度を混合（流）に与える、および ｅ）段階（ｄ）由来の混合（流）を第３ゾーン（III）
    に通す。該ゾーン内での接線速度は逐次に減殺され、相
    対的に圧力は上昇する。