反応装置
熱的に希釈された発熱反応装置システムは、分散穿孔接触器チューブまたはダクトにより燃焼器内に分布された多数の噴出孔を含む。穿孔接触器は、希釈剤流体および１つまたは複数の反応物質流体を送出して酸化剤流体と混合する。穿孔チューブの周囲の多数の微小噴流は、反応物質流体、酸化剤流体、および、希釈剤流体の組成を送出、混合、および、制御する。反応装置は、軸に沿った方向、および、１つまたは２つの横方向における組成プロファイル、組成比プロファイル、および、温度プロファイルの１つまたは複数を制御し、温度勾配を低減し、かつ、パワー、効率、および、排出物を改善する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応生成物を形成するために、少なくとも、第１の反応物質を含む第１の流体と第２の反応物質を含む第２の流体とを反応させ、かつ、希釈剤流体を、前記第１の反応物質、前記第２の反応物質、および、両者の反応の生成物の１つまたは複数の部分と混合するための反応装置において、
前記反応装置は：
軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記ダクトの断面積を規定する前記ダクトの内部表面内であるダクトと；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの反応物質チューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記第１の流体に対する第１の流路を規定し、かつ、前記内部表面から前記外部表面に延長する複数の反応物質分配噴出孔を有し、前記複数の反応物質分配噴出孔はダクト断面積当たり局所的に平均化された空間密度の噴出孔である密度分布を有し、かつ、サイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質分配部分と；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、かつ、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は密度およびサイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤分配部分と；
前記第１の流体を前記反応物質分配部分に供給するための反応物質送出システムと；
前記第２の流体の少なくとも部分を前記ダクトに供給するための第２の流体送出システムであって、前記ダクトは前記第２の流体のために第２の流路を規定する第２の流体送出システムと；
希釈剤の少なくとも部分を前記希釈剤分配部分に供給するための希釈剤送出システムと；
前記反応装置への前記第１の流体、前記第２の流体、および、前記希釈剤流体の送出量を制御するための制御装置と；を含み、
前記希釈剤噴出孔の、および、前記反応物質噴出孔の前記横方向の少なくとも１つに関した前記密度およびサイズの分布は、前記反応物質の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの分布が前記ダクトの軸に横の方向に沿って取られた反応装置出口の近くの前記ダクトの断面内の少なくとも１つの横方向において制御されるように構成されている反応装置。
【請求項２】
多数の送出領域をさらに含み、少なくとも２つの近くの分配噴出孔の間隔、横方向における隣接したチューブ状分配部分への距離、および、軸に沿った下流方向において選択された同様の距離は少なくとも１つの噴出孔の周囲の前記送出領域を規定し、その噴出孔を介した流体の送出はその送出領域内で制御される請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
第２の反応物質に対する第１の反応物質の比の分布は、前記ダクト内の多数の領域内の前記第２の反応物質の流量に対して前記第１の反応物質の送出量を制御することにより、前記ダクト軸に横の方向において制御される請求項２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記規定された送出領域は、各々が流体を前記送出領域内の１つまたは複数の送出下位領域内に送出する少なくとも１つの反応物質噴出孔および１つの希釈剤噴出孔を含む請求項２に記載の反応装置。
【請求項５】
送出下位領域は、第１の反応物質に対する希釈剤のより小さな比を有する希釈剤希薄となるように制御された他の送出下位領域と比較して、第１の反応物質に対する希釈剤のより大きな比を持つ希釈剤濃厚となるようにさらに制御されている請求項４に記載の反応装置。
【請求項６】
前記希釈剤希薄下位領域の少なくとも１つは可燃混合物を含む請求項５に記載の反応装置。
【請求項７】
与えられた温度において第１の反応物質、第２の反応物質、および、希釈剤の消火組成物よりも少ない希釈剤を有する送出領域をさらに含み、前記消火組成物より多い希釈剤組成物は前記反応をその温度での自己持続速度より小さく消火する請求項１に記載の反応装置。
【請求項８】
前記反応装置に送出される希釈剤の総量は、前記反応装置に送出される総第１の反応物質量および総第２の反応物質量を使用した予備混合された組成物に対する消火組成物を越える請求項１に記載の反応装置。
【請求項９】
少なくとも２つの隣接した希釈剤流体分配噴出孔、および、隣接したチューブ状希釈剤分配部分への距離により規定された空間下位領域に送出される希釈剤の量は前記熱消火限界の上または下のいずれかである請求項８に記載の反応装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの送出領域に送出された前記希釈剤は、その指定された領域に対して、前記第１および第２の反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い請求項９に記載の反応装置。
【請求項１１】
前記チューブ状分配部分間の送出領域内の少なくとも１つの送出下位領域に送出された希釈剤は、その指定された下位領域に対して、前記第１および第２の反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い請求項９に記載の反応装置。
【請求項１２】
その領域内の消火組成物濃度未満の送出された希釈剤量を持つ前記反応可能送出下位領域には、前記消火組成物濃度を越える送出された希釈剤量を持つ非反応可能送出下位領域が点在されている請求項９に記載の反応装置。
【請求項１３】
前記反応可能送出下位領域は、前記消火組成物濃度未満の気化した希釈剤に加え、前記反応の開始後に気化する液体希釈剤を含む請求項１２に記載の反応装置。
【請求項１４】
前記希釈剤送出部分の少なくとも一部の少なくとも部分は前記反応装置内の前記第１の反応物質送出部分の上流に位置されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項１５】
前記希釈剤の部分は前記第１と第２の反応物質間の急速な反応の開始の位置の前に気化される請求項１４に記載の反応装置。
【請求項１６】
前記希釈剤噴出孔分布は、前記希釈剤の全てが前記ダクト軸に横の方向における気化の軸に沿った距離の指定された分布に先立ち気化されるように構成されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項１７】
希釈剤噴出孔サイズの分布、希釈剤密度、前記噴出孔にわたる差分送出圧力、および、チューブ状部分の隙間の１つまたは複数は、前記希釈剤の全てが前記指定された気化距離分布に先立ち気化されるように構成されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項１８】
前記規定された第１の流体分布の標準偏差は前記ダクト断面積の８０％にわたる質量流量の１５％未満だけ変化する請求項１に記載の反応装置。
【請求項１９】
少なくとも１つのチューブ状部分をさらに含み、各チューブ状部分は前記反応流体または前記希釈剤流体のいずれかの液体または気体性流体に対する複数の流路を規定する１つの有効外部表面および複数の内部壁を有する請求項１に記載の反応装置。
【請求項２０】
希釈剤流体および反応物質流体は少なくとも２つ以上の通路を介して送出される請求項１に記載の反応装置。
【請求項２１】
前記第１の流体と前記第２の流体の間の反応に点火するように構成された点火器をさらに含む請求項１に記載の反応装置。
【請求項２２】
前記反応物質分配部分の前記少なくとも１つのチューブ状部分は、前記反応物質分配部分の少なくとも部分の温度制御を提供するために、前記希釈剤分配部分の少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分に隣接して所在する請求項１に記載の反応装置。
【請求項２３】
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は少なくとも１つの反応物質分配部分の少なくとも部分の近くに構成され、前記第１第２の流体の温度を制約し、かつ、不要な反応生成物が前記反応物質噴出孔を詰まらせることを低減する請求項２２に記載の反応装置。
【請求項２４】
前記希釈剤噴出孔の噴出孔の配向の横方向分布は、少なくとも１つの横方向における希釈剤送出量の分布を制御するように構成されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項２５】
前記希釈剤噴出孔は内向きまたは外向きの向きを有する円錐角を有し、かつ、横方向の少なくとも１つにおけるこれらの円錐角の横方向分布は変化される請求項１に記載の反応装置。
【請求項２６】
前記反応装置内に少なくとも１つの熱交換システムをさらに含む請求項１に記載の反応装置。
【請求項２７】
熱交換壁は、前記壁の熱伝導特性を制御するために動作可能な絶縁層、穿孔輻射遮蔽、１つまたは複数の輻射遮蔽の１つまたは複数を、前記高エネルギー流体と前記熱交換壁の間の熱伝導を制御するように構成された絶縁層の熱抵抗、前記穿孔輻射遮蔽の穿孔の程度、および、輻射遮蔽の数の分布の１つまたは複数をさらに含む請求項１に記載の反応装置。
【請求項２８】
前記反応装置システムは、前記流体ダクト内の第１の流体と第２の流体の反応可能混合物の形成の下流で希釈剤チューブ状部分の１つまたは複数間に狭い通路をさらに含み、前記狭い通路は火炎が狭い通路の上流に伝播することを制約するために動作可動であるようにサイズ決定されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項２９】
前記ダクトは前記反応物質分配部分の上流に少なくとも部分的に定置されたディフューザをさらに含み、前記第２の流体の速度を低減する請求項１に記載の反応装置。
【請求項３０】
前記ディフューザは、中の第２の流体流の速度に影響を及ぼす複数のディフューザ通路を形成するように構成された複数の流量分割器羽根を含む請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３１】
前記複数のディフューザ通路は前記ディフューザの下流の横方向の少なくとも１つにおける前記第２の流体の軸に沿った質量流量の所望の横方向分布を達成するように構成されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３２】
前記所望の横方向第２の流体分布は均一である請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３３】
前記所望の横方向第２の流体分布は、前記ダクトの中央に比較して、前記ディフューザの下流の前記ダクトの壁の近くでより高い請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３４】
前記複数のディフューザ通路を構成することは前記ダクト内の軸に沿った質量流量の横方向分布を達成するように構成されており、前記軸に沿った質量流量の標準偏差は、前記ディフューザの下流および反応の開始の上流のダクト断面において評価された、前記軸に沿った質量流量の規定された横方向分布の１５％未満である請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３５】
前記複数のディフューザ通路の各々は取入れ口面積および取出し口面積を規定し、前記ディフューザ通路の各々の前記取入れ口面積に対する前記取出し口面積の比は前記ディフューザの下流で横方向の少なくとも１つにおける前記第２の流体の軸に沿った質量流量の所望の横方向分布に到達するように構成されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３６】
前記複数のディフューザ通路の各々は約４と１４度の間である隣接したディフューザ通路壁間の先端角を規定する請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３７】
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の下流側エッジに実質的に垂直に、かつ、近くに定置されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の下流側エッジに実質的に平行に、かつ、近くに定置されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３９】
前記希釈剤送出システムの少なくとも部分は前記ディフューザの出口の下流、かつ、前記燃料送出システムの少なくとも部分の上流に所在する請求項２９に記載の反応装置。
【請求項４０】
生成物流体を形成するために、第１の反応物質を第２の反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記第１および第２の反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されるステップと；
前記第１の反応物質を含む第１の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第１の反応物質送出システムを設けるステップと；
前記第２の反応物質を含む第２の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第２の反応物質送出システムを設けるステップと；
前記希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への前記第２の反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を制御するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記第２の反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、前記反応装置の断面において取られた前記反応装置の出口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項４１】
前記希釈剤流体は流体の水を含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記希釈剤送出システムを介して送出された希釈剤の量を制御することにより前記反応装置の平均取出し口温度を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記反応装置内で反応中流体を音響的に励起するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記流体を少なくとも１０Ｈｚに励起するステップをさらに含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記反応装置内への前記第２の流体の空間送出量を前記反応装置内での流体圧力発振の低減に変調するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
圧力発振の低減するために前記反応装置内への前記希釈剤の空間送出量を変調するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４７】
前記反応を電気的に励起するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
火炎領域を発生し、かつ、前記火炎領域を少なくとも２ｋＨｚに励起するステップをさらに含む請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ出口の近くに蒸気として送出するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５０】
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ出口の近くに液体として送出するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５１】
前記希釈剤送出システムにより送出された前記液体希釈剤の少なくとも部分は、前記反応装置に進入する際に未気化のまま留まる請求項４０に記載の方法。
【請求項５２】
液体および蒸気の希釈剤を前記反応装置に送出ステップをさらに含み、前記液体希釈剤は前記蒸気希釈剤送出量の下流で前記反応装置に送出される請求項４０に記載の方法。
【請求項５３】
前記第２の反応物質送出システムおよび前記第２の反応物質送出システムは点在された可燃領域および不燃領域を形成するように構成され、かつ、前記可燃領域および前記不燃領域を横断する可燃流体の横方向領域を設けるステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１の反応物質は酸素含有流体を含み、前記第２の反応物質は可燃燃料を含み、かつ、前記希釈剤は揮発性液体を含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５５】
前記第１の反応物質を前記第２の反応物質と前記燃焼室内で燃焼させるステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５６】
前記希釈剤は火炎面の下流に送出される請求項４０に記載の方法。
【請求項５７】
少なくとも第１の横方向に沿った希釈剤送出システムの希釈剤から離れて前記希釈剤の軸に沿った速度分布を制御することにより前記希釈剤の気化を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５８】
前記横方向の少なくとも１つに関して前記反応装置内の前記希釈剤の気化を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５９】
前記第２の反応物質送出システムまたは前記希釈剤送出システムに高電圧電源を設け、かつ、前記反応装置内に高電圧電場を発生させるステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項６０】
前記高電圧電場を制御するステップをさらに含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記反応装置に冷媒通路を設け、かつ、前記反応装置にその後に送出される希釈剤で前記反応装置の一部の少なくとも部分を冷却するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項６２】
前記燃焼器に送出されている気化された希釈剤の流量とは独立に総希釈剤エンタルピ変化を制御することにより前記燃焼器を出る高エネルギー流体の温度を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項６３】
流体送出システムにおいて：
ポンプサイクル当たりに流れ送出分布を持つ流体を送出するために往復または回転の形で運動する少なくとも１つのポンプ部材を含み、かつ、複数の流体送出サイクルを介して移動して動作可能なポンプと；
前記往復または回転の運動を生成するために前記少なくとも１つのポンプ部材に動作可能に結合されたモータと；
前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を制御するために前記モータに動作可能に接続された制御装置であって、前記ポンプにより送出される前記流れの流れ送出量分布を制御するために単一のポンプサイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を作動するためのモータの力またはトルクの時間分布を変化させるように構成され、正弦波状のモータ作動に対して流れ送出量の変動を低減するように動作可能である制御装置と；を含む流体送出システム。
【請求項６４】
モータのサイクル当たり少なくとも１つの位置参照を提供することが可能な少なくとも１つの位置参照センサと、前記モータ部材の加速度、速度、および、位置の１つまたは複数を決定することが可能な少なくとも１つの運動センサと、前記流体送出サイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動のモータ作動を変化させるために前記センサを利用するフィードバックルーチンを含む前記制御装置と、をさらに含む請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項６５】
前記運動センサはポンプサイクル当たり少なくとも１，０００個の測定値を供給するように動作可能である請求項６４に記載の流体送出システム。
【請求項６６】
前記制御装置は前記モータのトルクを毎秒少なくとも１，０００回変化させるように動作可能である請求項６４に記載の流体送出システム。
【請求項６７】
使用されているモータ位置センサは少なくとも０．０５％の分解能でポンプサイクル当たり少なくとも２，０００個の測定値を供給するように動作可能であり、前記制御装置は毎秒少なくとも２，０００回の閉鎖ループ帯域で前記モータのトルクを変化させるように動作可能である請求項６４に記載の流体送出システム。
【請求項６８】
モータの回転子は少なくとも１０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項６９】
モータの回転子および固定子は気化された冷媒を使用して冷却され、前記モータの回転子は３０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項７０】
前記ポンプは反応物質および希釈剤流体を含む反応物質液の少なくとも１つを送出するように動作可能である請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項７１】
前記ポンプは、反応物質を含む反応物質液を送出するように動作可能な第１ポンプ部材と、希釈剤液を送出するように動作可能な第２のポンプ部材と、を含む請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項７２】
前記ポンプは、第１のモータセンサを備えた第１のモータ回転子により作動される第１のポンプ部材と、第２のモータセンサを備えた第２のモータ回転子により作動される第２のポンプ部材と、を含み、前記制御装置は前記モータの回転子を独立に制御するように動作可能である請求項７１に記載の流体送出システム。
【請求項７３】
前記ポンプは流体を周囲の空間内に送出する多数の噴出孔を含む細長い流体分配部材に結合されている請求項７０に記載の流体送出システム。
【請求項７４】
前記細長い流体分配部材は横方向の次元を有する空間アレイに構成されており、ポンプは分配アレイの中心の横方向寸法の距離内に配置される請求項７３に記載の流体送出システム。
【請求項７５】
反応生成物を形成するために希釈剤により希釈された少なくとも２つの反応物質を反応させるための反応装置を設計する方法において、
前記反応装置は：
軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記ダクトの断面積を規定する前記ダクトの内部表面内に制約されているダクトと；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つのチューブ状部分を含む第１の反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記第１の流体に対する第１の流路を規定し、複数の第１の流体分配噴出孔は前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の第１の流体分配噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間密度分布およびサイズ分布を有する第１の反応物質分配部分と；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、かつ、前記複数の希釈剤噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間密度分布およびサイズ分布を有する希釈剤分配部分と；を含み、
前記方法は：
第１の反応物質を含む第１の反応物質流体、第２の反応物質を含む第２の反応物質流体、および、希釈剤流体に対する所望の送出質量流量、流体取入れ口パラメータ、ならびに、前記反応装置を出る反応生成物流体の所望の出力圧力および温度を決定するステップと；
前記第１の反応物質分配部分を構成するステップと；
前記第２の流体に対する第２の流路を規定する前記ダクトを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記第２の流体の軸に沿った速度の横方向分布を決定するステップと；
前記希釈剤分配部分を構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記第１の反応物質噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記希釈剤噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つに関する第１の反応物質濃度に対する第２の反応物質濃度の組成比、および、前記生成物流体の温度の少なくとも１つの、前記横方向の少なくとも１つにおける所望の横方向分布を達成する方法。
【請求項７６】
生成物流体を形成するために、第１の反応物質を第２の反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記第１および第２の反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応装置の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されているステップと；
前記第１の反応物質を含む第１の反応物質流体を前記反応装置に供給するための第１の反応物質送出システムを設けるステップと；
前記第２の反応物質を含む第２の反応物質流体を前記反応装置に供給するための第２の反応物質送出システムを設けるステップであって、前記第２の反応物質送出システムは複数の通路を含むディフューザを含むステップと；
前記希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記第１の反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を制御するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記第２の反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御し、前記反応装置の断面において取られた前記反応装置の出口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項７７】
２つの反応物質流体間の反応により形成された反応流体の組成を正確に制御する方法において、
前記方法は：
反応装置内のダクト内に定置された反応物質分散接触器を介して前記反応装置に第１の液体反応物質を送出するステップと；
多数の流路を介して前記ダクト内に第２の流体共反応物質を送出するステップであって、前記ダクトは軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されているダクトであるステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記第１の液体反応物質の空間送出量を制御するように反応物質分散接触器を構成するステップと；
前記反応物質および前記共反応物質の１つの残存成分濃度を測定するステップと；を含み、
測定された前記残存成分濃度は前記反応の上流で反応装置内の前記反応物質または共反応物質の濃度の１５％未満であり、
前記残存成分濃度を測定するセンサは総送出量の＋／−０．５％未満の不確実性で前記残存成分濃度を測定するように動作可能であり、
総流量の＋／−１％未満の不確実性で前記第１の反応物質の質量流量を測定するステップと、
前記残存成分濃度を測定するために十分な前記反応装置取出し口にわたる多数の位置において前記反応生成物をサンプリングするステップであって、第１の反応物質に対する第２の反応物質の比において約＋／−１％の不確実性を達成するステップと、を含む方法。
【請求項７８】
超えると圧力が前記第２の反応物質送出システム内でサージを引き起こす指定された圧縮器サージ境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および第１の反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項７９】
前記指定された圧縮器サージ境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、かつ、前記生成物流体の温度を制御するように希釈剤流体および第１の反応物質流体の送出量を制御するステップをさらに含む請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記反応装置への希釈剤流体および第１の反応物質流体の送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の分布を前記指定された圧縮器サージ境界内に制御し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の分布を制御する請求項７８に記載の方法。
【請求項８１】
加圧反応装置を制御する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されているステップと；
第１の反応物質を含む第１の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第１の反応物質送出システムを設けるステップと；
第２の反応物質を含む第２の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第２の反応物質送出システムを設けるステップと；
気化された希釈剤を含む希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
第１の反応物質を第２の反応物質と反応させ、それにより反応生成物を形成するステップと；
前記第１および第２の反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと希釈剤流体を混合させ、それにより、反応生成物および希釈剤を含む生成物流体を形成するステップと；
超えると圧力が前記第２の反応物質送出システム内でサージを引き起こす指定された圧縮器サージ境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および第１の反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップと；を含む加圧反応装置を制御する方法。
【請求項８２】
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記第２の反応物質流体の空間送出量を制御するステップと、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記第２の反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは前記反応装置の断面において取られた前記反応装置の出口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
希釈剤流体および第１の反応物質流体の前記反応装置への送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を前記指定された圧縮器サージ境界内に制御し、かつ、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の空間分布を制御し、前記空間分布は前記横方向の少なくとも１つにおいて取られている請求項８３に記載の方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成物流体を形成するために、少なくとも、反応物質を含む反応物質流体と共反応物質を含む共反応物質流体とを反応させ、かつ、希釈剤を含む希釈剤流体を、反応物質流体、共反応物質流体、および／または、両者の反応の生成物の１つまたは複数の部分と混合するための反応装置を含む反応装置システムにおいて、
前記反応装置は：
順流曲線流体流路に沿った局所的順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置の位置を介して横方向表面を規定するダクトと；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの反応物質チューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記反応物質流体に対する反応物質流路を規定し、かつ、前記内部表面から前記外部表面に延長する複数の反応物質分配噴出孔を有し、前記複数の反応物質分配噴出孔は流れに横方向の単位ダクト面積当たりの噴出孔の数の局所的に平均化された分布である面積数密度分布を有し、かつ、サイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質分配部分と；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、かつ、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は面積数密度分布およびサイズ分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤分配部分と；
前記反応物質流体を前記反応物質分配部分に供給するための反応物質送出システムと；
前記共反応物質流体の少なくとも部分を前記ダクトに供給するための共反応物質流体送出システムであって、前記ダクトは前記共反応物質流体のために順流共反応物質流路を規定する共反応物質流体送出システムと；
前記希釈剤の少なくとも部分を前記希釈剤分配部分に供給するための希釈剤送出システムと；
前記反応装置への前記反応物質流体、前記共反応物質流体、および、前記希釈剤流体の少なくとも２つの送出量を制御するための制御装置と；を含み、
前記反応物質および希釈剤の噴出孔空間密度および噴出孔サイズ分布の少なくとも１つは、空間的に均一ではない反応装置。
【請求項２】
請求項１に記載の反応装置において、
多数の送出領域をさらに含み、少なくとも２つの近くの分配噴出孔の間隔、横方向における隣接したチューブ状分配部分への距離、および、順流流体流方向において選択された対応する第３の距離は、少なくとも１つの噴出孔の周囲の送出領域を規定し、その噴出孔を介した流体の送出は、その送出領域内で制御される反応装置。
【請求項３】
請求項２に記載の反応装置において、
共反応物質に対する反応物質の比の分布は、前記ダクト内の多数の送出領域内の前記共反応物質の流量に対して前記反応物質の送出量を制御することにより前記順流流れ方向に横方向の方向において制御されている反応装置。
【請求項４】
請求項２に記載の反応装置において、
前記規定された送出領域は、各々が前記送出領域内の１つまたは複数の送出下位領域内に流体を送出する少なくとも１つの反応物質噴出孔および１つの希釈剤噴出孔を含む反応装置。
【請求項５】
請求項４に記載の反応装置において、
希釈剤濃厚送出下位領域は、反応物質に対する希釈剤のより小さな比を有する希釈剤希薄となるように制御された他の希釈剤希薄送出下位領域と比較して、反応物質に対する希釈剤のより大きな比を持つ希釈剤濃厚となるようにさらに制御されている反応装置。
【請求項６】
請求項５に記載の反応装置において、
前記希釈剤希薄下位領域の少なくとも１つは、可燃混合物を含む反応装置。
【請求項７】
請求項１に記載の反応装置において、
与えられた温度において前記反応物質、前記共反応物質、および、前記希釈剤の消火組成物よりも少ない希釈剤組成物を有する送出領域をさらに含み、前記消火組成物より多い希釈剤組成物は、前記反応をその温度での自己持続速度より小さく消火する反応装置。
【請求項８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置に送出される希釈剤の総量は、前記反応装置に送出される総共反応物質量および総共反応物質量と一緒に予備混合された仮説に基づいた組成物に対する消火組成物を越える反応装置。
【請求項９】
請求項８に記載の反応装置において、
隣接した希釈剤流体分配噴出孔の間隔、および、隣接したチューブ状希釈剤分配部分への距離の一部、および、流れ方向の距離により規定された複数の空間下位領域に送出される希釈剤の量は、熱消火限界未満である反応装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の反応装置において、
少なくとも１つの送出領域に送出された前記希釈剤は、その指定された領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の反応装置において、
チューブ状分配部分間の送出領域内の少なくとも１つの送出下位領域に送出される前記希釈剤は、その指定された下位領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の反応装置において、
その領域内の消火組成物濃度未満の送出された希釈剤量を持つ反応可能送出下位領域には、前記消火組成物濃度を越える送出された希釈剤量を持つ非反応可能送出下位領域が点在されている反応装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の反応装置において、
前記反応可能送出下位領域は、前記消火組成物濃度未満の気化した希釈剤に加え、前記反応領域の上流境界の後に少なくとも一部が気化する液体希釈剤を含む反応装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出部分の少なくとも一部の少なくとも部分は、前記反応装置内の前記反応物質送出部分の上流に位置されている反応装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の反応装置において、
前記希釈剤の部分は、前記反応物質および共反応物質の間の急速な反応の開始の位置の前に気化される反応装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔分布は、前記希釈剤の規定された部分が順流曲線流路に沿った気化距離の指定された分布内で気化され、前記分布は、前記順流流れ方向に横の方向におけるように構成されている反応装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔サイズの分布、希釈剤噴出孔空間数密度、噴出孔にわたる差分送出圧力、および、チューブ状部分の隙間の１つまたは複数は、前記希釈剤の全てが曲線流露に沿った気化距離の指定された分布に先立ち効果的に気化され、前記分布は、前記曲線流体流方向に対して横の方向において取られるように構成されている反応装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の反応装置において、
規定された反応物質流体送出量の局所標準偏差の横方向分布は、前記流れに横方向の前記ダクト断面積の少なくとも８０％にわたる質量流量の１５％未満だけ変化する反応装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の反応装置において、
少なくとも１つのチューブ状部分をさらに含み、各チューブ状部分は、前記反応流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つに対する複数の流路を規定する１つの有効外部表面および複数の内部壁を有する反応装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体および前記反応物質流体は、複数の通路を介して送出される反応装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応に点火するように構成された点火器をさらに含む反応装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質分配部分の前記少なくとも１つのチューブ状部分は、前記反応物質分配部分の少なくとも部分の温度制御を提供するために、前記希釈剤分配部分の少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分に隣接して所在する反応装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の反応装置において、
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、少なくとも１つの反応物質分配部分の少なくとも部分の近くに構成され、前記反応物質流体の温度を制約し、かつ、不要な熱反応生成物が反応物質噴出孔を詰まらせることを低減する反応装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔の噴出孔の配向の横方向分布は、少なくとも１つの横方向における希釈剤送出量の分布を制御するように構成されている反応装置。
【請求項２５】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔は、内向きまたは外向きの向きを有する円錐角を有し、かつ、これらの円錐角の横方向分布は、前記横方向の少なくとも１つにおいて変化される反応装置。
【請求項２６】
請求項１に記載の反応装置において、
前記生成物流体との輻射視界または流体接触部の１つにある熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムをさらに含む反応装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の反応装置において、
熱交換壁は、前記壁の熱伝導特性を制御するために動作可能な絶縁層、穿孔輻射遮蔽、１つまたは複数の輻射遮蔽の１つまたは複数を、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導を制御するように構成された絶縁層の熱抵抗、絶縁層の網羅範囲、前記穿孔輻射遮蔽の穿孔の程度、および、輻射遮蔽の数の分布の１つまたは複数をさらに含む反応装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置システムは、前記流体ダクト内の前記反応物質流体と前記共反応物質流体の反応可能混合物の形成の下流で前記希釈剤チューブ状部分の１つまたは複数間に複数の狭い通路をさらに含み、前記狭い通路は、下流の火炎が前記狭い通路を介して上流に伝播することを制約するようにサイズ決定されている反応装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の反応装置において、
前記ダクトは、前記反応物質分配部分の上流に少なくとも部分的に定置されたディフューザをさらに含み、前記共反応物質流体の速度を低減する反応装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記ディフューザは、中の共反応物質流体流の速度に影響を及ぼす複数のディフューザ通路を形成するように構成された複数の流量分割器羽根を含む反応装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路は、前記ディフューザの下流の横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布を達成するように構成されている反応装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の反応装置において、
所望の横方向共反応物質流体流量分布は、流れに横方向の前記ダクト断面の少なくとも８０％にわたる規定された不確実性内で均一である反応装置。
【請求項３３】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記所望の横方向共反応物質流体流量分布は、前記ダクトの中央に比較して、前記ディフューザの下流の前記ダクトの壁の近くでより高い反応装置。
【請求項３４】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路を構成することは、前記ダクト内の流れ方向質量流量の横方向分布を達成するように構成されており、前記順流流れ方向質量流量の標準偏差は、前記ディフューザの下流および反応の開始の上流の流れに横方向のダクト断面において評価された、流れ方向質量流量の規定された横方向分布の１５％未満である反応装置。
【請求項３５】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、取入れ口面積および取出し口面積を規定し、前記ディフューザ通路の各々の前記取入れ口面積に対する前記取出し口面積の比は、前記ディフューザの下流で前記横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布に到達するように構成されている反応装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、約４と１４度の間である隣接したディフューザ通路壁間の先端角を規定する反応装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する流体分割器羽根に実質的に垂直に定置されている反応装置。
【請求項３８】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の少なくとも１つに実質的に平行に定置されている反応装置。
【請求項３９】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出システムの少なくとも部分は、前記ディフューザ取入れ口の下流、かつ、前記燃料送出システムの少なくとも部分の上流に所在する反応装置。
【請求項４０】
希釈剤の存在下で反応物質を反応させる方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流曲線流体流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
反応物質送出システムを構成し、かつ、反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するステップと；
共反応物質送出システムを構成し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への共反応物質を含む共反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
希釈剤送出システムを構成し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への希釈剤を含む希釈剤流体の空間送出量を制御するステップと；
反応生成物を形成するために反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、反応物質、共反応物質、および、反応生成物の少なくとも１つと希釈剤を混合するステップと；
結果として得られた生成物流体を前記反応装置の取出し口に送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、順流流れに平行ではない少なくとも１つの横方向における前記反応装置の取出し口の近くの生成物流体の組成、温度、圧力、および、順流速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤流体は、流体の水および二酸化炭素の少なくとも１つを含む方法。
【請求項４２】
請求項４０に記載の方法において、
反応の熱および流体送出温度に対して総エンタルピ変化を制御するために、前記希釈剤送出システムを介して送出された希釈剤の量を制御することにより前記反応装置の平均取出し口温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項４３】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも１つの流体送出システムを構成し、かつ、送出された流体の少なくとも１つの送出を変調し、それにより、前記反応装置内で反応中流体を音響的に変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、
前記送出された流体を少なくとも１０Ｈｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４５】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内での流体圧力発振の低減するために、前記反応装置内への前記反応物質流体の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内の圧力発振を低減するために前記反応装置内への前記希釈剤の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４７】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応流体の少なくとも一部を電気的に励起するステップをさらに含む方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法において、
火炎領域を発生し、かつ、前記火炎領域を少なくとも２ｋＨｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに希釈剤蒸気と水蒸気の１つとして送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５０】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに希釈剤液体と液体の水の１つとして送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤送出システムにより送出された前記希釈剤の少なくとも部分は、前記反応装置内に液体として送出される方法。
【請求項５２】
請求項４０に記載の方法において、
液体および蒸気の希釈剤を前記反応装置に送出するステップをさらに含み、かつ、前記液体希釈剤の少なくとも一部は、前記蒸気希釈剤送出量の下流で前記反応装置に送出される方法。
【請求項５３】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムおよび前記希釈剤送出システムは、点在された可燃領域および不燃領域を形成するように構成され、かつ、前記不燃領域の少なくとも１つを横断する可燃流体の横方向領域を設けるステップをさらに含む方法。
【請求項５４】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質は酸素含有流体を含み、前記反応物質は可燃燃料を含み、かつ、前記希釈剤は揮発性液体および液体の水の少なくとも１つを含む方法。
【請求項５５】
請求項４１に記載の方法において、
前記燃料を前記酸化剤と反応装置内で燃焼させるステップをさらに含む方法。
【請求項５６】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤の少なくとも部分は、急速な反応面の下流に送出される方法。
【請求項５７】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも第１の横方向に沿って評価された前記希釈剤送出システムから送出された際の前記希釈剤の順流流れ方向速度分布を制御することにより前記希釈剤の気化を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５８】
請求項４０に記載の方法において、
前記横方法の少なくとも１つに関して前記反応装置内の前記希釈剤の順流気化距離を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムまたは前記希釈剤送出システムに高電圧電源を設け、かつ、前記反応装置内に高電圧電場を発生させるステップをさらに含む方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法において、
前記高電圧電場を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項６１】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置に冷媒通路を設け、かつ、前記反応装置にその後に送出される希釈剤で前記反応装置の少なくとも部分を冷却するステップをさらに含む方法。
【請求項６２】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置に送出されている気化された希釈剤の流量とは独立に総希釈剤エンタルピ変化を制御することにより前記反応装置を出る生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項６３】
流体送出システムにおいて：
周期的なポンプサイクル当たりに流れ送出量分布を持つ流体を送出するために往復および回転の運動の少なくとも１つにおいて運動するために動作可能な、かつ、複数の流体送出サイクルを介して運動するために動作可能な少なくとも１つのポンプ部材を含むポンプと；
前記少なくとも１つのポンプ部材に動作可能に結合され、かつ、前記往復または回転の運動を生成するために動作可能なモータと；
前記モータに動作可能に接続され、かつ、モータの励起を制御するために動作可能である制御装置であって、前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を制御し、前記ポンプにより送出される前記流体の流れ送出量分布を制御するために少なくとも１つのポンプサイクル中に前記往復または回転のポンプ運動を作動するためのモータの力またはトルクの少なくとも１つの時間分布を変化させるように制御可能であり、正弦波状のモータ励起に対して流れ送出量の変動を低減するように動作可能である制御装置と；を含む流体送出システム。
【請求項６４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータのサイクル当たり少なくとも１つの位置参照を提供することが可能な少なくとも１つの位置参照センサと、前記モータ部材の加速度、速度、および、位置の１つまたは複数を決定することが可能な少なくとも１つの運動センサと、前記流体送出サイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動のモータ励起を変化させるために前記センサを利用するフィードバックルーチンを含む前記制御装置と、をさらに含む流体送出システム。
【請求項６５】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記運動センサは、ポンプサイクル当たり少なくとも１，０００個の測定値を供給するように動作可能である流体送出システム。
【請求項６６】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記制御装置は、規定された電磁励起を１ｍｓ以内で前記モータに印加するように構成されている流体送出システム。
【請求項６７】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
使用されているモータ位置センサは、少なくとも０．０５％の分解能でポンプサイクル当たり少なくとも２，０００個の測定値を供給するように動作可能であり、前記制御装置は、毎秒少なくとも２，０００回の閉鎖ループ帯域でモータのトルクを変化させるように動作可能である流体送出システム。
【請求項６８】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子は、少なくとも１０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項６９】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子および固定子は、気化された冷媒を使用して冷却され、前記モータの回転子は、３０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項７０】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質および希釈剤流体を含む反応物質液の少なくとも１つを送出するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７１】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質を含む反応物質液を送出するように動作可能な第１ポンプ部材と、希釈剤液を送出するように動作可能な第２のポンプ部材と、を含む流体送出システム。
【請求項７２】
請求項７１に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、少なくとも１つの第１のモータセンサを含む第１のモータ回転子により作動される第１のポンプ部材と、少なくとも１つの第２のモータセンサを含む第２のモータ回転子により作動される第２のポンプ部材と、を含み、前記制御装置は、前記モータの回転子を独立に制御するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７３】
請求項７０に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、前記流体の少なくとも１つを周囲の空間内に送出するように動作可能な多数の噴出孔を含む細長い流体分配部材に結合されている流体送出システム。
【請求項７４】
請求項７３に記載の流体送出システムにおいて、
前記細長い流体分配部材は、横方向の次元を有する噴出孔の空間アレイを設けるように構成され、前記ポンプは、前記分配アレイの中央から横方向の次元の距離内に定置されている流体送出システム。
【請求項７５】
反応生成物を形成するために希釈剤により希釈された少なくとも２つの反応物質を反応させるための反応装置を構成する方法において、
前記反応装置は：
曲線流体流方向、ならびに、前記流体流方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するダクトと；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つのチューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は反応物質流体に対する反応物質流路を規定し、複数の反応物質流体分配噴出孔は前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の反応物質分配噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する反応物質分配部分と；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する希釈剤分配部分と；を含み、
前記方法は：
反応物質を含む反応物質流体、共反応物質を含む共反応物質流体、および、希釈剤流体に対する所望の送出質量流量、流体取入れ口パラメータ、ならびに、前記反応装置を出る生成物流体の所望の出力圧力および温度を決定するステップと；
前記反応物質分配部分を構成するステップと；
前記共反応物質流体に対する共反応物質流路を規定する前記ダクトを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記共反応物質流体の流れ方向速度の横方向分布を決定するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記反応物質噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップを含む前記希釈剤分配部分を構成するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質濃度に対する共反応物質濃度の組成比、および、反応物質生成物を含む前記生成物流体の温度の少なくとも１つの、前記横方向の少なくとも１つにおける所望の横方向分布を達成する方法。
【請求項７６】
生成物流体を形成するために、反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記反応物質および共反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流流体流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
前記反応物質を含む空間分布を持つ反応物質流体を反応物質送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；
前記共反応物質を含む共反応物質流体を空間分布と共に前記反応装置に送出するステップであって、前記送出は複数の通路を介して前記反応装置内に共反応物質を拡散するステップを含むステップと；
前記希釈剤を含む前記希釈剤流体を空間分布と共に希釈剤送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記共反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの空間分布を制御し、かつ、
流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の取出し口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項７７】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質流体送出システムの少なくとも１つの指定された安全動作境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において、
前記反応装置内の前記圧力を少なくとも１つの指定された安全動作境界内に制御するように、かつ、前記生成物流体の温度を制御するように希釈剤流体および反応物質流体の送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７９】
請求項７７に記載の方法において、
前記反応装置への希釈剤流体および反応物質流体の送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を少なくとも１つの指定された安全動作境界内に制御し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の分布を制御する方法。
【請求項８０】
加圧反応装置を制御する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
大気より高い圧力の反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するための反応物質送出システムを設けるステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記反応装置に送出するための圧縮器を含む共反応物質送出システムを設けるステップと；
揮発性希釈剤を含む希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
反応物質の少なくとも一部を共反応物質と反応させ、それにより反応生成物を形成するステップと；
前記反応物質および共反応物質、ならびに、前記反応生成物の少なくとも１つと希釈剤流体を混合させ、それにより、反応生成物および希釈剤を含む生成物流体を形成するステップと；
希釈剤流体と反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を制御するステップであって、少なくとも１つの指定された圧縮器安全動作境界内に前記反応装置内の前記圧力を制御するステップと；を含む加圧反応装置を制御する方法。
【請求項８１】
請求項８０に記載の方法において、
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項８２】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記共反応物質流体、および、前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御するステップをさらに含み、前記流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の取出し口の近くの少なくとも１つの横方向において、前記生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの少なくとも１つの空間分布を制御する方法。
【請求項８３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の前記反応装置への送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界境界内に制御し、かつ、前記生成物流体の温度の空間分布を制御し、前記空間分布は前記反応装置取出し口の近くの前記順流流れに横の方向の少なくとも１つにおいて評価される方法。
【請求項８４】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の送出量を制御することにより前記反応装置圧力をさらに制御する方法。
【請求項８５】
請求項８０に記載の方法において、
別個の希釈剤送出量なしに仮説上使用された前記共反応物質の約３５％から約９３％を置換するために希釈剤をさらに送出する方法。
【請求項８６】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体を送出する前記ステップは液体希釈剤を送出するステップを含む方法。
【請求項８７】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体を送出する前記ステップは液体反応物質を送出するステップを含む方法。
【請求項８８】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御することにより、前記反応装置取出し口の近くの前記生成物流体温度を９５０°Ｃと１５２５°Ｃの間で選択された規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項８９】
請求項８０に記載の方法において、
大気に対する反応装置の圧力比を約４から６０の範囲内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９０】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った前記反応装置取出し口の近くの生成物流体組成の空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の空間送出量の横方向分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９１】
請求項８０に記載の方法において、
前記反応は、炭質燃料および水素含有燃料の少なくとも１つを含む反応物質流体と酸素を含む共反応物質流体の間の燃焼を含み、水を含む反応物質生成物を形成し、前記反応は液体の水および水蒸気の少なくとも１つで希釈される方法。
【請求項９２】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体の複数の流れの送出量を制御するステップ、および、希釈剤流体の複数の流れの送出量を制御するステップを含む方法。
【請求項９３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の横方向空間分布を制御するステップをさらに含み、少なくとも１つの横方向で前記反応装置取出し口の近くの反応物質に対する希釈剤の比ωの規定の分布を提供する方法。
【請求項９４】
請求項８２に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った反応装置生成物流体温度の空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９５】
請求項８２に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量をさらに制御し、少なくとも１つの横方向に沿った反応装置生成物温度を上限横方向温度分布と下限横方向温度分布の規定範囲内に制御する方法。
【請求項９６】
請求項８２に記載の方法において、
少なくとも２つの反応物質流体流および少なくとも２つの希釈剤流体流の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含み、各反応装置生成物流体中の少なくとも１つの横方向に沿った反応装置生成物流体温度の少なくとも２つの部分の空間分布を制御する方法。
【請求項９７】
請求項９６に記載の方法において、
組み合わされた反応物質流体の最小から最大の流量比は個別の反応物質流体の最小から最大の流量比未満であり、それにより、複合燃料量変更比を上昇させる方法。
【請求項９８】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の送出量比を制御することにより、反応装置取出し口における生成物流体温度の時間に従った変化を比較的狭い規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項９９】
請求項９８に記載の方法において、
前記時間に従った生成物流体温度の変化は、約５０度ケルビンの規定の範囲内に制御される方法。
【請求項１００】
請求項９８に記載の方法において、
前記時間に従った生成物流体温度の変化は、約１００Ｋ／ｓよりも大きな温度変化の速度で制御される方法。
【請求項１０１】
請求項９８に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１０２】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔および反応物質噴出孔の少なくとも１つに対する前記横方向の少なくとも１つに関した空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つは、前記反応物質生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの分布が前記順流流れ方向に横の方向に沿って取られた前記反応装置取出し口の近くの前記流れに横方向の表面において少なくとも１つの横方向において制御されるように構成されている反応装置。
【請求項１０３】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体分配部分の噴出孔は、反応物質流量に対する共反応物質流量の比ラムダの規定横方向空間分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、規定横方向空間温度分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記反応物質流体分配部分および前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、空間温度プロファイルの均一な比から共反応物質流量に対する反応物質流量の空間当量比φまでに少なくとも１０％の分散を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されているシステム。
【請求項１０６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記希釈剤流体は、液体の水と二酸化炭素の１つを含むシステム。
【請求項１０７】
請求項１に記載の反応装置において、
前記流体送出システムは、反応装置取出し口の近くの順流流体流に対して横方向の反転生成物流体温度分布を提供するように構成されており、ダクト横方向寸法の外側の２５％の部分における前記流体における温度変化は、前記ダクト横方向寸法の中央の５０％内の温度変化の少なくとも９００％である反応装置。
【請求項１０８】
請求項１に記載の反応装置において、
チューブ状部分に沿って、および、チューブ状部分間の少なくとも１つにおいて分布した多数のミキサをさらに含み、前記多数の送出領域において、または、これらの下流の流体の混合を増大させる反応装置。
【請求項１０９】
請求項１に記載の方法において、
ダクト壁の一部を形成するためのフィンチューブを構成するステップをさらに含み、前記フィンチューブは冷却通路を含み、輻射遮蔽フィンは冷却通路壁に装着されており、前記フィンは差分熱膨張を収容するために襞を付ける、および、切り込みを入れることの少なくとも１つにより修正されている方法。
【請求項１１０】
請求項２０に記載の反応装置において、
反応物質流体を送出するようにさらに構成され、組み合わされた反応物質流体の最小から最大の流量比は、個別の反応物質流体の最小から最大の流量比より大きい反応装置。
【請求項１１１】
請求項２１に記載の反応装置において、
前記点火器は、囲いをさらに含み、点火用流体送出システムは、前記囲い内に反応物質、共反応物質、および、希釈剤の点火用流量を送出し、かつ、混合するように構成され、点火用点火器は、点火用反応を開始し、かつ、前記反応装置内の反応物質および共反応物質の反応可能な混合物中に前記生成物流体を差し向けるために少なくとも１つの取出し口において希釈剤および反応生成物を含む生成物流体を形成する反応装置。
【請求項１１２】
請求項１１１に記載の反応装置において、
前記点火器は、点火用反応を持続させるために、かつ、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の点火用生成物流体熱放出量に制御するために、点火用生成物流体を再循環するように構成されている反応装置。
【請求項１１３】
請求項４０に記載の反応方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、前記流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の１つの取出し口の近くの少なくとも１つの横方向における生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する反応方法。
【請求項１１４】
請求項４０に記載の方法において、
順流流れに横方向の反応装置取出し口の近くの生成物流体空間温度分布を制御するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記生成物流体の平均温度は、前記反応装置取出し口の近くで同じピーク生成物流体温度および壁温度を持つ反転放物線温度分布の平均温度より高い方法。
【請求項１１５】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質または希釈剤の噴出孔の空間密度またはサイズ分布の少なくとも１つを均一ではないように制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１１６】
請求項４０に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を動的に制御することにより、前記反応物質と前記共反応物質の間の動的反応速度を制御するステップをさらに含み、前記反応装置内での流体滞留時間は、規定滞留時間より長く、かつ、反応物質流体と共反応物質流体の少なくとも１つを前記反応装置内に送出する動的流体送出応答時間は、前記反応装置内の一次音響共鳴の周期および前記反応装置内の前記流体滞留時間の少なくとも１つより長くない方法。
【請求項１１７】
請求項４０に記載の方法において、
個別の燃料量変更比より大きな複合燃料量変更比を提供するために各々が自身の燃料量変更比を持つ多数の送出分配部分を介して少なくとも２つの反応物質流量と少なくとも２つの希釈剤流体流量の１つを制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１１８】
請求項４０に記載の方法において、
前記生成物流体の温度分布を、送出された燃料／酸化剤当量比の分布とは異なるように制御するステップをさらに含み、前記分布は前記順流流体流に横の方向において前記反応装置取出し口の近くで制御される方法。
【請求項１１９】
請求項１１８に記載の方法において、
少なくとも１つの接続されたポンプ部材の周期的な往復または回転の動作を作動するためのモータの力またはトルクを変化させるように少なくとも１つのポンプ部材に接続されたモータの電磁励起を能動的に制御するステップをさらに含み、周期的なポンプ部材作動周期内で少なくとも１つの動的流体流送出速度を制御し、モータ作動励起は正弦波状パワー励起と異なる方法。
【請求項１２０】
請求項１１８に記載の方法において、
大気冷却下で前記安全動作パワーより大きなパワーで前記ポンプモータを励起するステップ、および、回転子および固定子の温度を安全動作温度限界より低く維持するために液体冷媒を使用して、少なくとも１つのモータ回転子および１つのモータ固定子を冷却するステップをさらに含む方法。
【請求項１２１】
請求項１１８に記載の方法において、
外部補強巻込み体を使用して前記回転子を制約するステップをさらに含み、制約されていない回転子を使用するよりも高いポンプ応答速度を可能にする方法。
【請求項１２２】
請求項１１８に記載の方法において、
ポンプモータ励起から多数の噴出孔を介した流体送出への遅延時間を含む流体送出応答時間を前記反応装置の音響共鳴周期の少なくとも１つ未満に、ならびに、前記反応装置内の前記反応物質流体滞留時間および所望の音響変調周期を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２３】
請求項４０に記載の方法において、
熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムに対して前記反応装置を構成するステップ、前記熱交換壁との輻射の形または流体接触の１つで生成物流体を送出するステップ、および、前記熱交換壁の近くの表面における少なくとも１つの横方向温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２４】
請求項１２３に記載の方法において、
絶縁層の厚さおよび空間網羅範囲を含む前記絶縁層の熱抵抗、ならびに、輻射遮蔽の穿孔の程度および１つまたは複数の輻射遮蔽の数を含む少なくとも１つの輻射遮蔽の熱抵抗の１つまたは複数を構成するステップをさらに含み、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導に対する抵抗を構成する方法。
【請求項１２５】
請求項１２３に記載の方法において、
前記熱交換壁から加熱されている材料への熱伝導に対して前記熱交換壁への熱束流を制御するステップをさらに含み、前記熱交換壁の温度を制御する方法。
【請求項１２６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内に分布された微小混合を供給するステップをさらに含み、前記反応物質／共反応物質の混合物の均一性を上昇させる方法。
【請求項１２７】
請求項４０に記載の方法において、
点火用反応装置内で希釈剤の存在下で反応物質流体を共反応物質流体と反応させることにより点火用生成物流を形成するステップ、ならびに、前記点火用生成物流を反応物質、共反応物質、および、希釈剤の反応可能混合物中に送出するステップをさらに含み、前記反応可能混合物に点火する方法。
【請求項１２８】
請求項１２７に記載の方法において、
前記囲い内で反応を持続させるために前記点火用生成物流の一部を再循環させるために前記点火用反応装置を構成する一方、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の熱放出量に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２９】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも１つのチューブ状部分を詰まっている揮発性材料を除去するために十分な温度に、かつ、時間にわたり加熱するステップをさらに含む方法。
【請求項１３０】
請求項４７に記載の方法において、
音響信号、少なくとも１つの低減された周波数を有するピンクノイズ、および、流体混合信号の１つを使用して流体を励起するステップをさらに含む方法。
【請求項１３１】
請求項４０に記載の方法において、
凝固可能な成分を含む流体を多数の噴出孔を含むチューブ状部分を介して送出するステップをさらに含み、前記流体を除去し、かつ、粉末化固体を形成する方法。
【請求項１３２】
請求項４０に記載の方法において、
相対共反応物質／反応物質比ラムダを１５０％から１００％の範囲内となるように制御するステップ、および、前記生成物流体から二酸化炭素を回収するステップをさらに含む方法。
【請求項１３３】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータは内部固定子および外部回転子を備えて構成されている流体送出システム。
【請求項１３４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記回転子の周囲に補強巻込み体をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３５】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記固定子および前記回転子の少なくとも１つを冷却するように動作可能な熱交換器をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３６】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータの前記回転子は、中間のシャフトなしにポンプの回転子に直接に接続されている流体送出システム。
【請求項１３７】
請求項７５に記載の方法において、
規定の順流気化距離内で前記反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの規定の部分を気化させるために十分な前記反応装置ダクトおよび流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の少なくとも１つの順流位置を構成するステップをさらに含む方法。
【請求項１３８】
請求項７５に記載の方法において、
前記反応装置ダクト取出し口および流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の順流位置を構成するステップをさらに含み、前記反応を所望の程度にまで進行させるために十分な滞留時間を提供する方法。
【請求項１３９】
請求項７５に記載の方法において、
前記生成物流体から加熱されている前記材料への熱伝導、ならびに、前記反応装置および前記加熱器を含む前記生成物流体との輻射の形または流体接触にある空間加熱器に対して前記反応装置を構成するステップをさらに含む方法。
【請求項１４０】
請求項７６に記載のシステムにおいて、
反応物質噴出孔直径分布と希釈剤噴出孔直径分布の少なくとも１つは、少なくとも１つの横方向に沿った複数の最大値を有するシステム。
【請求項１４１】
請求項７６に記載のシステムにおいて、
反応物質噴出孔面積数密度分布および希釈剤噴出孔面積数密度分布の少なくとも１つは、少なくとも１つの横方向に沿った複数の最大値を有するシステム。
【請求項１４２】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤および反応物質の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、横方向における空間流体送出量分布は複数の最大値を有する方法。
【請求項１４３】
請求項７６に記載の方法において、
多数の噴出孔を介して希釈剤および反応物質の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、液滴サイズの測定値の空間分布は横方向において複数の最大値を有する方法。
【請求項１４４】
請求項７６に記載の方法において、
多数の噴出孔を介して希釈剤流体および反応物質流体の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの総流体噴流運動エネルギーの空間分布は前記反応装置取出し口の近くの前記生成物流体中に規定の圧力分布を提供するために前記横方向において複数の最大値を備えて構成されている方法。
【請求項１４５】
請求項７６に記載の方法において、
前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記流れに横方向の反応装置断面の中央の大部分にわたる前記流体温度は絶対平均温度の５％未満だけ平均温度より高い方法。
【請求項１４６】
請求項７６に記載の方法において、
指数、第３次、および、第４以上の次数の温度プロファイルを含む非放物線形状を持つ反転横方向生成物流体温度プロファイルを提供するように前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記プロファイルの少なくとも一部はダクトを横切る中央点から前記反応装置取出し口の近くの順流流れに横方向のダクト壁に向けた絶対横方向距離の少なくとも２．７３乗だけ変化する方法。
【請求項１４７】
請求項７６に記載の方法において、
空間温度分布を制御するステップをさらに含み、空間ピークから前記反応装置取出し口の近くの平均生成物流体温度までの差は、前記反応装置取出し口の近くの前記反応装置を横切る距離の中央の大部分内の平均の８３°Ｃ内である方法。
【請求項１４８】
反応物質流体と共反応物質流体の間の反応を制御する方法において、
前記方法は：
反応物質を含む反応物質流体を反応装置内の多数の領域内に前記領域にわたる不均一空間反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記多数の領域内に前記領域にわたる空間的に不均一な共反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
前記多数の領域内およびその下流で前記反応物質流体と前記共反応物質流体を混合し、かつ、反応させ、それにより、反応生成物ならびに反応物質および共反応物質の少なくとも１つを含む反応装置生成物流体流を形成するステップと；
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応の大部分の下流で前記反応装置生成物流体中の反応物質または共反応物質のより多い方の下流残存濃度を測定するステップと；
反応物質流体流量に対する共反応物質流体流量の送出比を、前記下流残存濃度に基づき規定の範囲内に制御するステップと；を含む方法。
【請求項１４９】
請求項１４８に記載の方法において、
流体送出量をさらに制御するステップであって、前記下流残存濃度を使用して反応物質送出量比に共反応物質を制御するうえでの不確実性は、反応物質および共反応物質の送出流量の測定に基づくその送出量比を制御するうえでの不確実性未満である方法。
【請求項１５０】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体は液体を含む方法。
【請求項１５１】
請求項１４８に記載の方法において、
容積式ポンプを使用して流体の少なくとも１つをさらに送出する方法。
【請求項１５２】
請求項１４８に記載の方法において、
空間送出量分布の少なくとも１つは平均流体送出量の１％より多い分だけ空間的に変化する方法。
【請求項１５３】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体を送出する前記ステップの少なくとも１つは、反応物質流体および共反応物質流体の空間流体送出量分布の少なくとも１つを構成するステップをさらに含み、反応物質流体に対する共反応物質流体の比の空間分布は、前記反応の化学量論的比の８０％から１２５％内で選択される規定範囲内に制約される方法。
【請求項１５４】
請求項１４８に記載の方法において、
残存濃度を測定する前記ステップは、前記反応装置取出し口にわたる多数の位置において前記反応装置取出し口の近くの前記反応物質または前記共反応物質の残存濃度を測定するステップを含む方法。
【請求項１５５】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体に対する共反応物質の送出量比は、約＋／−１％未満の不確実性を備えて制御される方法。
【請求項１５６】
請求項１４８に記載の方法において、
希釈剤流体を前記多数の領域内に送出するステップをさらに含む方法。
【請求項１５７】
請求項１４８に記載の方法において、
反応のエンタルピ変化に対して総エンタルピ変化の分布を制御するために希釈剤流体の空間分布を制御し、それにより、前記反応装置取出し口の近くの反応流体の空間温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１５８】
請求項１４９に記載の方法において、
反応物質を送出する前記ステップはメタノールを送出するステップを含む方法。
【請求項１５９】
請求項１４８に記載の方法において、
前記流体送出速度は送出ポンプの回転当たり、または、ストローク当たり少なくとも１，０００個のパルスの分解能を使用して測定される方法。
【請求項１６０】
請求項１４８に記載の方法において、
横方向生成物流体温度分布を提供するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、空間ピーク温度は、前記反応装置取出し口の近くの前記順流流体流に横方向の１つのダクト壁から他のダクト壁までの範囲の約２５％から約７５％までの領域内でほぼ均一である方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成物流体を形成するために、少なくとも、反応物質を含む反応物質流体と共反応物質を含む共反応物質流体とを反応させ、かつ、希釈剤を含む希釈剤流体を、反応物質流体、共反応物質流体、および／または、両者の反応の生成物の１つまたは複数の部分と混合するための反応装置を含む反応装置システムにおいて、
前記反応装置は：
順流曲線流体流路に沿った局所的順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置の位置を介して横方向表面を規定するダクトと；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの反応物質チューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記反応物質流体に対する反応物質流路を規定し、かつ、前記内部表面から前記外部表面に延長する複数の反応物質分配噴出孔を有し、前記複数の反応物質分配噴出孔は流れに横方向の単位ダクト面積当たりの噴出孔の数の局所的に平均化された分布である面積数密度分布を有し、かつ、サイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質分配部分と；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、かつ、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は面積数密度分布およびサイズ分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤分配部分と；
前記反応物質流体を前記反応物質分配部分に供給するための反応物質送出システムと；
前記共反応物質流体の少なくとも部分を前記ダクトに供給するための共反応物質流体送出システムであって、前記ダクトは前記共反応物質流体のために順流共反応物質流路を規定する共反応物質流体送出システムと；
前記希釈剤の少なくとも部分を前記希釈剤分配部分に供給するための希釈剤送出システムと；
前記反応装置への前記反応物質流体、前記共反応物質流体、および、前記希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御するための制御装置と；を含み、
前記反応物質および希釈剤の噴出孔空間密度および噴出孔サイズ分布の少なくとも１つは、空間的に均一ではない反応装置。
【請求項２】
請求項１に記載の反応装置において、
多数の送出領域をさらに含み、少なくとも２つの近くの分配噴出孔間の間隔、横方向における隣接したチューブ状分配部分への距離、および、順流流体流方向において選択された対応する第３の距離は、少なくとも１つの噴出孔の周囲の送出領域を規定し、その噴出孔を介した流体の送出は、その送出領域内で制御される反応装置。
【請求項３】
請求項２に記載の反応装置において、
共反応物質に対する反応物質の比の分布は、前記ダクト内の多数の送出領域内の前記共反応物質の流量に対する前記反応物質流量の相対送出量を制御することにより前記順流流れ方向に横方向の方向において制御されている反応装置。
【請求項４】
請求項２に記載の反応装置において、
前記規定された送出領域は、複数の送出下位領域と、各々が前記送出領域内の１つまたは複数の送出下位領域内に流体を送出する少なくとも１つの反応物質噴出孔および１つの希釈剤噴出孔とを含む反応装置。
【請求項５】
請求項４に記載の反応装置において、
希釈剤濃厚送出下位領域は、反応物質に対する希釈剤のより小さな比を有するように制御された他の希釈剤希薄送出下位領域と比較して、反応物質に対する希釈剤のより大きな比を持つようにさらに制御されている反応装置。
【請求項６】
請求項５に記載の反応装置において、
前記希釈剤希薄下位領域の少なくとも１つは、可燃混合物を含む反応装置。
【請求項７】
請求項２に記載の反応装置において、
与えられた温度において前記反応物質および前記共反応物質に対する前記希釈剤の消火組成物よりも少ない希釈剤組成物を有する送出領域をさらに含み、前記消火組成物より多い希釈剤組成物は、前記反応をその温度での自己持続速度より小さく消火する反応装置。
【請求項８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置に送出される希釈剤の総量は、前記反応装置に送出される総共反応物質量および総共反応物質量と一緒に予備混合された希釈剤の仮説に基づいた組成物に対する消火組成物を越える反応装置。
【請求項９】
請求項８に記載の反応装置において、
隣接した希釈剤流体分配噴出孔の間隔、隣接したチューブ状希釈剤分配部分への距離の一部、および、順流流れ距離により規定された複数の空間下位領域を含む、２つのチューブ状部分間の送出領域に送出される希釈剤の量は、消火組成物未満である反応装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の反応装置において、
少なくとも１つの送出領域に送出された前記希釈剤は、その指定された領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の反応装置において、
チューブ状分配部分間の送出領域内の少なくとも１つの送出下位領域に送出される前記希釈剤は、その指定された下位領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の反応装置において、
その領域内の消火組成物濃度未満の送出された希釈剤量を持つ反応可能送出下位領域には、前記消火組成物濃度を越える送出された希釈剤量を持つ非反応可能送出下位領域が点在されている反応装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の反応装置において、
前記反応可能送出下位領域は、前記消火組成物濃度未満の気化した希釈剤に加え、前記反応領域の上流境界の後に少なくとも一部が気化する液体希釈剤を含む反応装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出部分の少なくとも一部の少なくとも部分は、前記反応装置内の前記反応物質送出部分の上流に位置されている反応装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の反応装置において、
前記希釈剤の部分は、前記反応物質および共反応物質の間の急速な反応の開始の位置の前に気化される反応装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔分布は、前記希釈剤の規定された部分が順流曲線流路に沿った気化距離の指定された分布内で気化され、前記分布は、前記順流流れ方向に横の方向におけるように構成されている反応装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔サイズの分布、希釈剤噴出孔空間数密度、噴出孔にわたる差分送出圧力、および、チューブ状部分の隙間の１つまたは複数は、前記希釈剤の全てが曲線流路に沿った気化距離の指定された分布に先立ち効果的に気化され、前記分布は、前記曲線流体流方向に対して横の方向において取られるように構成されている反応装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の反応装置において、
規定された反応物質流体送出量の局所標準偏差の横方向分布は、前記流れに横方向の前記ダクト断面積の少なくとも８０％にわたる質量流量の１５％未満だけ変化する反応装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の反応装置において、
少なくとも１つのチューブ状部分をさらに含み、各チューブ状部分は、前記反応流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つに対する複数の流路を規定する１つの有効外部表面および複数の内部壁を有する反応装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体および前記反応物質流体は、複数の通路を介して送出される反応装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応に点火するように構成された点火器をさらに含む反応装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質分配部分の前記少なくとも１つのチューブ状部分は、前記反応物質分配部分の少なくとも部分の温度制御を提供するために、前記希釈剤分配部分の少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分に隣接して所在する反応装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の反応装置において、
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、少なくとも１つの反応物質分配部分の少なくとも部分の近くに構成され、前記反応物質流体の温度を制約し、かつ、不要な熱反応生成物が反応物質噴出孔を詰まらせることを低減する反応装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔の噴出孔の配向の横方向分布は、少なくとも１つの横方向における希釈剤送出量の分布を制御するように構成されている反応装置。
【請求項２５】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔は、内向きまたは外向きの向きを有する円錐角を有し、かつ、これらの円錐角の横方向分布は、前記横方向の少なくとも１つにおいて変化される反応装置。
【請求項２６】
請求項１に記載の反応装置において、
前記生成物流体との輻射視界または流体接触部の１つにある熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムをさらに含む反応装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の反応装置において、
熱交換壁は、前記壁の熱伝導特性を制御するために動作可能な絶縁層、穿孔輻射遮蔽、１つまたは複数の輻射遮蔽の１つまたは複数を、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導を制御するように構成された絶縁層の熱抵抗、絶縁層の網羅範囲、前記穿孔輻射遮蔽の穿孔の程度、および、輻射遮蔽の数の分布の１つまたは複数をさらに含む反応装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置システムは、前記流体ダクト内の前記反応物質流体と前記共反応物質流体の反応可能混合物の形成の下流で前記希釈剤チューブ状部分の１つまたは複数間に複数の狭い通路をさらに含み、前記狭い通路は、下流の火炎が前記狭い通路を介して上流に伝播することを制約するようにサイズ決定されている反応装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の反応装置において、
前記ダクトは、前記反応物質分配部分の上流に少なくとも部分的に定置されたディフューザをさらに含み、前記共反応物質流体の速度を低減する反応装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記ディフューザは、中の共反応物質流体流の速度に影響を及ぼす複数のディフューザ通路を形成するように構成された複数の流量分割器羽根を含む反応装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路は、前記ディフューザの下流の横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布を達成するように構成されている反応装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の反応装置において、
所望の横方向共反応物質流体流量分布は、流れに横方向の前記ダクト断面の少なくとも８０％にわたる規定された不確実性内で均一である反応装置。
【請求項３３】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記所望の横方向共反応物質流体流量分布は、前記ダクトの中央に比較して、前記ディフューザの下流の前記ダクトの壁の近くでより高い反応装置。
【請求項３４】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路を構成することは、前記ダクト内の流れ方向質量流量の横方向分布を達成するように構成されており、前記順流流れ方向質量流量の標準偏差は、前記ディフューザの下流および反応の開始の上流の流れに横方向のダクト断面において評価された、流れ方向質量流量の規定された横方向分布の１５％未満である反応装置。
【請求項３５】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、取入れ口面積および取出し口面積を規定し、前記ディフューザ通路の各々の前記取入れ口面積に対する前記取出し口面積の比は、前記ディフューザの下流で前記横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布に到達するように構成されている反応装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、約４と１４度の間である隣接したディフューザ通路壁間の先端角を規定する反応装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する流体分割器羽根に実質的に垂直に定置されている反応装置。
【請求項３８】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の少なくとも１つに実質的に平行に定置されている反応装置。
【請求項３９】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出システムの少なくとも部分は、前記ディフューザ取入れ口の下流、かつ、前記燃料送出システムの少なくとも部分の上流に所在する反応装置。
【請求項４０】
希釈剤の存在下で反応物質を反応させる方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流曲線流体流れ方向、ならびに、前記順流流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
反応物質送出システムを構成し、かつ、反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するステップと；
共反応物質送出システムを構成し、かつ、共反応物質を含む共反応物質流体を前記反応装置に送出するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への反応物質を含む反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
希釈剤送出システムを構成し、かつ、希釈剤流体を前記反応装置に送出するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて取られた、前記反応装置内への希釈剤を含む希釈剤流体の空間送出量分布を制御するステップと；
反応生成物を形成するために反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、反応物質、共反応物質、および、反応生成物の少なくとも１つと希釈剤を混合するステップと；
前記反応装置の取出し口に、反応生成物、希釈剤、および、反応物質および共反応物質の少なくとも１つを含む残存組成物を含んだ生成物流体を送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応物質流体および前記希釈剤流体のそれぞれの少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、少なくとも１つの前記横方向における前記反応装置の近くの生成物流体の組成、温度、圧力、および、順流速度の少なくとも１つの横方向分布を制御する方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤流体は、流体の水および二酸化炭素の少なくとも１つを含む方法。
【請求項４２】
請求項４０に記載の方法において、
反応の熱および流体送出温度に対して総エンタルピ変化を制御するために、前記希釈剤送出システムを介して送出された希釈剤の量を制御することにより前記反応装置を出る生成物流体の平均取出し口温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項４３】
請求項４０に記載の方法において、
送出された流体の少なくとも１つの送出を音響的に変調し、それにより、前記反応装置内で反応中流体を音響的に変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、
前記送出された流体を少なくとも１０Ｈｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４５】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内での流体圧力発振の低減するために、前記反応装置内への前記反応物質流体の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内の流体圧力発振を低減するために前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４７】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内の熱流体の少なくとも一部を電気的に励起するステップをさらに含む方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法において、
前記熱流体を少なくとも２ｋＨｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを構成して前記共反応物質を拡散し、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに希釈剤蒸気と水蒸気の１つとして送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５０】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを構成して前記共反応物質を拡散し、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに液体として送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤送出システムにより送出された前記希釈剤の少なくとも部分は、希釈剤液体と液体の水の１つを含み、前記反応装置内に液体として送出される方法。
【請求項５２】
請求項４０に記載の方法において、
液体および蒸気の希釈剤を前記反応装置に送出するステップをさらに含み、かつ、前記液体希釈剤の少なくとも一部は、前記蒸気希釈剤送出量の順流下流で前記反応装置に送出される方法。
【請求項５３】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムおよび前記希釈剤送出システムは、点在された反応可能および非反応可能領域を形成するように構成され、かつ、一方の反応可能領域から他方まで前記非反応可能領域の少なくとも１つを横断する反応可能流体の横断領域を設けるステップをさらに含む方法。
【請求項５４】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質は酸素含有流体を含み、前記反応物質は可燃燃料を含み、かつ、前記希釈剤は揮発性液体および液体の水の少なくとも１つを含む方法。
【請求項５５】
請求項４１に記載の方法において、
前記燃料を前記酸化剤と反応装置内で燃焼させるステップをさらに含む方法。
【請求項５６】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤の少なくとも部分は、急速な反応面の順流下流に送出される方法。
【請求項５７】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも第１の横方向に沿って評価された前記希釈剤送出システムから送出された際の前記希釈剤の順流流れ方向速度分布を制御することにより希釈剤の気化部分の気化を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５８】
請求項４０に記載の方法において、
前記横方法の少なくとも１つに関して前記反応装置内の前記希釈剤の順流気化距離を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムまたは前記希釈剤送出システムの少なくとも１つのために高電圧電源を構成し、かつ、前記反応装置内に高電圧電場を発生させるステップをさらに含む方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法において、
前記高電圧電場を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項６１】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置の少なくとも部分に、希釈剤で前記反応装置の少なくとも部分を冷却する冷媒通路を設け、かつ、前記反応装置へ加熱された希釈剤の少なくとも部分を送出するステップをさらに含む方法。
【請求項６２】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置に送出されている気化可能希釈剤を含む総希釈剤エンタルピ変化を制御することにより前記反応装置を出る生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項６３】
流体送出システムにおいて：
周期的なポンプサイクル当たりに流れ送出量分布を持つ流体を送出するために往復および回転の運動の少なくとも１つにおいて運動するために動作可能な、かつ、少なくとも１つの流体送出サイクルを介して運動するために動作可能な少なくとも１つのポンプ部材を含むポンプと；
前記少なくとも１つのポンプ部材に動作可能に結合され、かつ、前記往復または回転の運動を生成するために動作可能な少なくとも１つのモータ部材を含むモータと；
前記モータに動作可能に接続され、かつ、モータの励起を制御するように構成された制御装置であって、前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を制御し、前記ポンプにより送出される前記流体の時間流れ送出量分布を制御するために少なくとも１つのポンプサイクル中に前記往復または回転のポンプ運動を作動するためのモータの力またはトルクの少なくとも１つの時間分布を変化させるように構成され、正弦波状のモータ励起によって形成された変動に対する流れ送出量の変動を低減するように構成された制御装置と；を含む流体送出システム。
【請求項６４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータのサイクル当たり少なくとも１つの位置参照を提供することが可能な少なくとも１つの位置参照センサと、前記モータ部材の加速度、速度、および、位置の１つまたは複数を決定することが可能な少なくとも１つの運動センサと、前記流体送出サイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動のモータ励起を変化させるために前記センサを利用するフィードバックルーチンを含む前記制御装置と、をさらに含む流体送出システム。
【請求項６５】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記運動センサは、ポンプサイクル当たり少なくとも１，０００個の測定値を供給するように動作可能である流体送出システム。
【請求項６６】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記制御装置は、規定された電磁励起を１ｍｓ以内で前記モータに印加するように構成されている流体送出システム。
【請求項６７】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
使用されているモータ位置センサは、少なくとも０．０５％の分解能でポンプサイクル当たり少なくとも２，０００個の測定値を供給するように動作可能であり、前記制御装置は、毎秒少なくとも２，０００回の閉鎖ループ帯域でモータのトルクを変化させるように動作可能である流体送出システム。
【請求項６８】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子は、少なくとも１０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項６９】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子および固定子は、気化された冷媒を使用して冷却され、前記モータの回転子は、３０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項７０】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質および希釈剤流体を含む反応物質液の少なくとも１つを送出するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７１】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質を含む反応物質液を送出するように動作可能な第１ポンプ部材と、希釈剤液を送出するように動作可能な第２のポンプ部材と、を含む流体送出システム。
【請求項７２】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、少なくとも１つの第１のモータセンサを含む第１のモータ回転子により作動される第１のポンプ部材と、少なくとも１つの第２のモータセンサを含む第２のモータ回転子により作動される第２のポンプ部材と、を含み、前記制御装置は、前記モータの回転子を独立に制御するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７３】
請求項７０に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、前記流体の少なくとも１つを周囲の空間内に送出するように動作可能な多数の噴出孔を含む流体分配部材に結合されている流体送出システム。
【請求項７４】
請求項７３に記載の流体送出システムにおいて、
前記流体分配部材は、最大横方向幅を有する噴出孔の空間アレイを設けるように構成され、前記ポンプは、前記分配アレイの中央からの最大横方向幅の距離内に定置されている流体送出システム。
【請求項７５】
反応生成物を形成するために希釈剤により希釈された少なくとも反応物質を含む反応物質流体および共反応物質を含む共反応物質流体を反応させるための反応装置を構成する方法において、
前記反応装置は：
曲線順流流体流方向、ならびに、前記流体流方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するダクトと；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つのチューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は反応物質流体に対する第１の反応物質流路を規定し、複数の反応物質流体分配噴出孔は前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の反応物質分配噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する反応物質分配部分と；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤流体に対する第１の希釈剤流路を規定し、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する希釈剤分配部分と；を含み、
前記方法は：
反応物質を含む前記反応物質流体、共反応物質を含む前記共反応物質流体、および、希釈剤流体に対する所望の送出質量流量、流体取入れ口パラメータ、ならびに、前記反応装置を出る生成物流体の所望の出力圧力および温度を決定するステップと；
前記反応物質分配部分を構成するステップと；
前記共反応物質流体に対する共反応物質流路を規定する前記ダクトを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記共反応物質流体の流れ方向速度の横方向分布を決定するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記反応物質噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つを構成するステップを含む前記希釈剤分配部分を構成するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質濃度に対する共反応物質濃度の組成比、および、反応物質生成物を含む前記生成物流体の温度の少なくとも１つの、前記横方向の少なくとも１つにおける所望の横方向分布を達成する方法。
【請求項７６】
生成物流体を形成するために、反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記反応物質および共反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流流体流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
前記反応物質を含む空間分布を持つ反応物質流体を反応物質送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；
前記共反応物質を含む共反応物質流体を空間分布と共に前記反応装置に送出するステップであって、前記送出は複数の通路を介して前記反応装置内に共反応物質を拡散するステップを含むステップと；
前記希釈剤を含む前記希釈剤流体を空間分布と共に希釈剤送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記共反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの空間分布を制御し、かつ、
流れに横方向となる方向に沿った表面において取られた前記反応装置の取出し口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項７７】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質流体送出システムの少なくとも１つの指定された安全動作境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において、
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７９】
請求項７７に記載の方法において、
前記反応装置への希釈剤流体および反応物質流体の送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を少なくとも１つの指定された安全動作境界内に制御し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の分布を制御する方法。
【請求項８０】
加圧反応装置を制御する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は曲線順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するための反応物質送出システムを設けるステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記反応装置に送出するための圧縮器を含む共反応物質送出システムを設けるステップと；
揮発性希釈剤を含む希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；を含み、
前記反応物質、共反応物質、および、希釈剤流体の圧力は、大気より高く、前記方法はさらに、
反応物質の少なくとも一部を共反応物質と反応させ、それにより反応生成物を形成するステップと；
前記反応物質および共反応物質ならびに前記反応生成物の少なくとも１つと希釈剤流体の部分を混合させ、それにより、反応生成物および希釈剤を含む生成物流体を形成するステップと；
希釈剤流体と反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を制御するステップであって、少なくとも１つの指定された圧縮器安全動作境界内に前記反応装置内の前記圧力を制御するステップと；を含む加圧反応装置を制御する方法。
【請求項８１】
請求項８０に記載の方法において、
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項８２】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記共反応物質流体、および、前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御するステップをさらに含み、前記反応装置の取出し口の近くの流れに横となる少なくとも１つの方向に沿った表面において、前記生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの少なくとも１つの空間分布を制御する方法。
【請求項８３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の前記反応装置への送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界境界内に制御し、かつ、前記生成物流体の温度の空間分布を制御し、前記空間分布は前記反応装置取出し口の近くの前記順流流れに横の方向の少なくとも１つにおいて評価される方法。
【請求項８４】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の送出量を制御することにより前記反応装置圧力をさらに制御する方法。
【請求項８５】
請求項８０に記載の方法において、
別個の希釈剤送出量なしに仮説上使用された前記共反応物質流体の約３５％から約９３％を置換するために希釈剤流体をさらに送出する方法。
【請求項８６】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体を送出する前記ステップは液体希釈剤を送出するステップを含む方法。
【請求項８７】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体を送出する前記ステップは液体反応物質を送出するステップを含む方法。
【請求項８８】
請求項８１に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御することにより、前記反応装置取出し口の近くの前記生成物流体温度を９５０°Ｃと１５２５°Ｃの間で選択された規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項８９】
請求項８０に記載の方法において、
大気に対する反応装置の圧力比を約４から６０の範囲内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９０】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った前記反応装置取出し口の近くの生成物流体組成の横方向空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の空間送出量の横方向分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９１】
請求項８０に記載の方法において、
前記反応は、炭質燃料および水素含有燃料の少なくとも１つを含む反応物質流体と酸素を含む共反応物質流体の間の燃焼を含み、水を含む反応物質生成物を形成し、前記反応は液体の水および水蒸気の少なくとも１つで希釈される方法。
【請求項９２】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体の複数の流れの送出量を制御するステップ、および、希釈剤流体の複数の流れの送出量を制御するステップを含む方法。
【請求項９３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の横方向空間分布を制御するステップをさらに含み、少なくとも１つの横方向で前記反応装置取出し口の近くの反応物質に対する希釈剤の比ωの規定の分布を提供する方法。
【請求項９４】
請求項８２に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った生成物流体温度の空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９５】
請求項８２に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量をさらに制御し、少なくとも１つの横方向に沿った反応装置生成物温度を上限横方向温度分布と下限横方向温度分布の規定範囲内に制御する方法。
【請求項９６】
請求項８２に記載の方法において、
少なくとも２つの反応物質流体流および少なくとも２つの希釈剤流体流の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含み、各生成物流体部分中の少なくとも１つの横方向に沿った生成物流体の少なくとも２つの部分の空間温度分布を制御する方法。
【請求項９７】
請求項９６に記載の方法において、
組み合わされた反応物質流体の最小から最大の流量比は個別の反応物質流体の最小から最大の流量比未満である方法。
【請求項９８】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の送出量比を制御することにより、反応装置取出し口における生成物流体温度の時間に従った変化を比較的狭い規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項９９】
請求項９８に記載の方法において、
前記生成物流体の温度における時間に従った変化は、約５０度ケルビンの規定の範囲内に制御される方法。
【請求項１００】
請求項９８に記載の方法において、
前記生成物流体の温度における時間に従った変化は、約１００Ｋ／ｓよりも大きな温度変化の速度で制御される方法。
【請求項１０１】
請求項９８に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１０２】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔および反応物質噴出孔の少なくとも１つに対する前記横方向の少なくとも１つに関した空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つは、前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの分布が前記順流流れ方向に横の方向に沿って取られた前記反応装置取出し口の近くの前記流れに横方向の表面において少なくとも１つの横方向において制御されるように構成されている反応装置。
【請求項１０３】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体分配部分の噴出孔は、反応物質流量に対する共反応物質流量の相対比ラムダの規定横方向空間分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、規定横方向空間温度分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記反応物質流体分配部分および前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、空間温度プロファイルの均一な比から共反応物質流量に対する反応物質流量の空間当量比φまでに少なくとも１０％の分散を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されているシステム。
【請求項１０６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記希釈剤流体は、液体の水と二酸化炭素の１つを含むシステム。
【請求項１０７】
請求項１に記載の反応装置において、
前記流体送出システムは、反応装置取出し口の近くの順流流体流に対して横方向の反転生成物流体温度分布を提供するように構成されており、ダクト横方向寸法の外側の２５％の部分における前記流体における温度変化は、前記ダクト横方向寸法の中央の５０％内の温度変化の少なくとも９００％である反応装置。
【請求項１０８】
請求項１に記載の反応装置において、
チューブ状部分に沿って、および、チューブ状部分間の少なくとも１つにおいて分布した多数のミキサをさらに含み、前記多数の送出領域において、または、これらの下流の流体の混合を増大させる反応装置。
【請求項１０９】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置の壁の一部を形成するためのフィンチューブをさらに含み、前記フィンチューブは冷却通路を含み、輻射遮蔽フィンは冷却通路壁に装着されており、前記フィンは差分熱膨張を収容するために襞を付ける、および、切り込みを入れることの少なくとも１つにより修正されている方法。
【請求項１１０】
請求項２０に記載の反応装置において、
複数の反応物質流体流れを送出するようにさらに構成され、組み合わされた反応物質流体流れの最小から最大までの全体の流量比は、個別の反応物質流体流れの最小から最大までの流量比より大きい反応装置。
【請求項１１１】
請求項２１に記載の反応装置において、
前記点火器は、囲いと、前記囲い内に反応物質、共反応物質、および、希釈剤の点火用流量を送出し、かつ、混合するように構成された点火用流体送出システムと、点火用反応を開始するように構成され、それによって希釈剤および反応生成物を含む点火用生成物流体を形成する点火用点火器と、前記反応装置内に前記点火用生成物流体を差し向けるように構成され、それによって前記反応装置内に存在するときの反応物質および共反応物質の反応可能な混合物に前記点火用生成物流体が点火できるようにする少なくとも１つの取出し口と、をさらに含む反応装置。
【請求項１１２】
請求項１１１に記載の反応装置において、
前記点火器は、点火用反応を持続させるために、かつ、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の点火用生成物流体熱放出量に制御するために、点火用生成物流体を再循環するように構成されている反応装置。
【請求項１１３】
請求項４０に記載の反応方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応物質流体および前記希釈剤流体のそれぞれの少なくとも１つの空間分布をさらに制御し、前記流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の１つの取出し口の近くの少なくとも１つの横方向における生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する反応方法。
【請求項１１４】
請求項４０に記載の方法において、
ピーク流体温度および２つの壁の近くの流体温度を含む、順流流れに横方向の反応装置取出し口の近くの生成物流体空間温度分布を制御するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記生成物流体の平均温度は、前記両壁の近くで同じピーク生成物流体温度および流体温度を有する、前記反応装置の近くの反転放物線温度分布を有する流体の平均温度より高い方法。
【請求項１１５】
請求項４０に記載の方法において、
多数の空間的に分布された噴出孔を介した多数の流れにおける前記反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、多数の流れの空間分布、および、多数の流体流れの断面領域の空間分布の少なくとも１つを構成し、選択された分布が前記順流流れに横の曲線方向に沿って空間的に均一ではない方法。
【請求項１１６】
請求項４０に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を動的に制御することにより、前記反応物質と前記共反応物質の間の反応速度の時間に従った変化を制御するステップをさらに含み、前記反応装置内での流体滞留時間は、規定滞留時間より長く、かつ、反応物質流体と共反応物質流体の少なくとも１つを前記反応装置内に送出する動的流体送出応答時間は、前記反応装置内の一次音響共鳴の周期および前記反応装置内の前記流体滞留時間の少なくとも１つより長くない方法。
【請求項１１７】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも２つの反応物質分配部分を介して反応物質流体を送出する反応物質送出システムを構成するステップと、少なくとも２つの希釈剤分配部分を介して希釈剤流体を分配するように前記反応物質送出システムを構成するステップと、個別の燃料量変更比より大きな全体燃料量変更比を提供するために各々が自身の燃料量変更比を持つ多数の送出分配部分を介して少なくとも２つの反応物質流量と少なくとも２つの希釈剤流体流量の１つを制御するステップと、をさらに含む方法。
【請求項１１８】
請求項４０に記載の方法において、
前記生成物流体の大気プロファイルよりも高い平均流体温度差に対する大気よりも高い生成物流体温度差の相対分布を、平均流体当量比によって除された送出された燃料／酸化剤流体当量比の分布の相対分布とは異なるように制御するステップをさらに含み、前記分布は前記順流流体流に横の方向において前記反応装置取出し口の近くで制御される方法。
【請求項１１９】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも１つの接続されたポンプ部材の周期的な往復または回転の動作を作動するためのモータの力またはトルクを変化させるように少なくとも１つのポンプ部材に接続されたモータの電磁励起を能動的に制御するステップをさらに含み、周期的なポンプ部材作動周期内で少なくとも１つの動的流体流送出速度を制御し、モータ作動励起は正弦波状パワー励起と異なる方法。
【請求項１２０】
請求項４０に記載の方法において、
大気冷却下で前記安全動作パワーより大きなパワーで前記ポンプモータを励起するステップ、および、回転子および固定子の温度を安全動作温度限界より低く維持するために液体冷媒を使用して、少なくとも１つのモータ回転子および１つのモータ固定子を冷却するステップをさらに含む方法。
【請求項１２１】
請求項４０に記載の方法において、
外部補強巻込み体を使用して前記回転子を制約するステップをさらに含み、制約されていない回転子を使用するよりも高いポンプ応答速度を可能にする方法。
【請求項１２２】
請求項４０に記載の方法において、
ポンプモータ励起から噴出孔を介した前記反応装置内への流体送出の平均時間までの遅延時間を含む流体送出応答時間を前記反応装置の音響共鳴周期の少なくとも１つ未満に、ならびに、前記反応装置内の前記反応物質流体滞留時間および所望の音響変調周期を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２３】
請求項４０に記載の方法において、
熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムに対して前記反応装置を構成するステップ、前記熱交換壁との輻射の形または流体接触の１つで生成物流体を送出するステップ、および、前記熱交換壁の近くの表面における少なくとも１つの流体空間横方向温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２４】
請求項１２３に記載の方法において、
絶縁層の厚さおよび空間網羅範囲を含む前記絶縁層の熱抵抗、ならびに、輻射遮蔽の穿孔の程度および１つまたは複数の輻射遮蔽の数を含む少なくとも１つの輻射遮蔽の熱抵抗の１つまたは複数を構成するステップをさらに含み、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導に対する抵抗を構成する方法。
【請求項１２５】
請求項１２３に記載の方法において、
前記熱交換壁から加熱されている材料への熱束流に対して前記熱交換壁への熱束流を制御するステップをさらに含み、前記熱交換壁の温度を制御する方法。
【請求項１２６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内に、多数の小型混合エレメントによる分布された混合を供給するステップをさらに含み、前記反応物質および共反応物質の混合物の均一性を上昇させる方法。
【請求項１２７】
請求項４０に記載の方法において、
点火用反応装置内で希釈剤の存在下で反応物質流体を共反応物質流体と反応させることにより点火用生成物流を形成するステップ、ならびに、前記点火用生成物流の少なくとも一部を反応物質、共反応物質、および、希釈剤の反応可能混合物中に送出するステップをさらに含み、前記反応可能混合物に点火する方法。
【請求項１２８】
請求項１２７に記載の方法において、
前記点火用反応装置内で反応を持続させるために前記点火用生成物流の一部を再循環させるために前記点火用反応装置を構成する一方、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の熱放出量に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムが、少なくとも１つのチューブ状部分において多数の噴出孔を介した多数の小流れで反応物質を送出するように構成され、該方法が、少なくとも１つのチューブ状部分を詰まっている揮発性材料を除去するために十分な温度に、かつ、時間にわたり加熱するステップをさらに含む方法。
【請求項１３０】
請求項４７に記載の方法において、
熱流体を電気的に励起するステップをさらに含み、該励起は、音響信号、少なくとも１つの低減された周波数を有するピンクノイズ、および、前記反応装置内の流体を混合するように構成された信号の１つを含む信号によって駆動される方法。
【請求項１３１】
請求項４０に記載の方法において、
凝固可能な成分を含む流体を多数の噴出孔を含むチューブ状部分を介して気化可能キャリア流体内に送出するステップをさらに含み、前記キャリア流体を気化し、かつ、粉末化固体を形成する方法。
【請求項１３２】
請求項４０に記載の方法において、
相対共反応物質／反応物質比ラムダを１５０％から１００％の範囲内となるように制御するステップ、および、前記生成物流体から二酸化炭素を回収するステップをさらに含む方法。
【請求項１３３】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータは内部固定子および外部回転子を備えて構成されている流体送出システム。
【請求項１３４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記回転子の周囲に補強巻込み体をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３５】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記固定子および前記回転子の少なくとも１つを冷却するように動作可能な熱交換器をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３６】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータの前記回転子は、中間のシャフトなしにポンプ部材に直接に接続されている流体送出システム。
【請求項１３７】
請求項７５に記載の方法において、
ダクト寸法内の規定の順流気化距離内で、前記反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの規定の部分を気化させるために十分な前記順流反応装置ダクト寸法および順流流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の少なくとも１つの順流位置を構成するステップをさらに含む方法。
【請求項１３８】
請求項７５に記載の方法において、
前記反応装置ダクト取出し口および順流流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の順流位置を構成するステップをさらに含み、前記反応を所望の程度にまで進行させるために十分な、前記反応装置内での滞留時間を提供する方法。
【請求項１３９】
請求項７５に記載の方法において、
前記生成物流体との輻射の形または流体接触にある加熱器に対して、前記反応装置を構成して、熱生成物流体を送出するステップをさらに含み、前記加熱器内の材料を加熱し、前記反応装置および前記加熱器の温度制約内で、前記生成物流体から加熱されている前記材料への熱伝導を制御する方法。
【請求項１４０】
請求項７６に記載の方法において、
前記空間分布を制御するステップが、多数の小反応物質流体流れの断面領域の空間分布と多数の小希釈剤流体流れの断面領域の空間分布との少なくとも１つを制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１４１】
請求項７６に記載の方法において、
前記空間分布を制御するステップが、多数の小反応物質流体流れの面積数密度の空間分布と多数の小希釈剤流体流れの面積数密度の空間分布との少なくとも１つを制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１４２】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、空間流体送出量分布は、横方向において複数の最大値を有する方法。
【請求項１４３】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤および反応物質の少なくとも１つの多数の小流れを送出するステップをさらに含み、流体液滴サイズのサウタ平均直径および他の測定値の少なくとも１つの空間分布は横方向において複数の最大値を有する方法。
【請求項１４４】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の少なくとも１つの多数の小流れを送出するステップをさらに含み、反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの総流体順流運動エネルギーの空間分布は前記反応装置取出し口の近くの横方向において前記生成物流体中に規定の圧力分布を提供するために前記横方向において複数の最大値を備えて構成されている方法。
【請求項１４５】
請求項７６に記載の方法において、
前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記順流流れに横方向の反応装置断面の中央の大部分にわたる前記流体温度は絶対温度の１０５％未満である方法。
【請求項１４６】
請求項７６に記載の方法において、
指数、第３次、および、第４以上の次数の温度プロファイルを含む非放物線形状を持つ反転横方向生成物流体温度プロファイルを提供するように前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記プロファイルの少なくとも一部はダクトを横切る中央点から前記反応装置取出し口の近くの順流流れに横方向のダクト壁に向けた絶対横方向距離の少なくとも２．７３乗だけ変化する方法。
【請求項１４７】
請求項７６に記載の方法において、
空間温度分布を制御するステップをさらに含み、空間ピーク温度から前記反応装置取出し口の近くの平均生成物流体温度までの差は、前記反応装置取出し口の近くの前記反応装置を横切る距離の中央の大部分内の平均温度の８３°Ｃ内である方法。
【請求項１４８】
反応物質流体と共反応物質流体の間の反応を制御する方法において、
前記方法は：
反応物質を含む反応物質流体を反応装置内の多数の領域内に前記領域にわたる不均一空間反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記多数の領域内に前記領域にわたる空間的に不均一な共反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
前記多数の領域内およびその下流で前記反応物質流体と前記共反応物質流体を混合し、かつ、反応させ、それにより、反応生成物ならびに反応物質および共反応物質の少なくとも１つを含む反応装置生成物流体流を形成するステップと；
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応の大部分の下流で前記反応装置生成物流体中の反応物質または共反応物質のより多い方の下流残存濃度を測定するステップと；
反応物質流体流量に対する共反応物質流体流量の送出比を、前記下流残存濃度に基づき規定の範囲内に制御するステップと；を含む方法。
【請求項１４９】
請求項１４８に記載の方法において、
流体送出量をさらに制御するステップであって、前記下流残存濃度を使用して反応物質送出量比に共反応物質を制御するうえでの不確実性は、反応物質および共反応物質の送出流量の測定に基づくその送出量比を制御するうえでの不確実性未満である方法。
【請求項１５０】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体は液体を含む方法。
【請求項１５１】
請求項１４８に記載の方法において、
容積式ポンプを使用して流体の少なくとも１つをさらに送出する方法。
【請求項１５２】
請求項１４８に記載の方法において、
空間送出量分布の少なくとも１つは平均流体送出量の１％より多い分だけ空間的に変化する方法。
【請求項１５３】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体を送出する前記ステップの少なくとも１つは、反応物質流体および共反応物質流体の空間流体送出量分布の少なくとも１つを構成するステップをさらに含み、反応物質流体に対する共反応物質流体の比の空間分布は、前記反応の化学量論的比の８０％から１２５％内で選択される規定範囲内に制約される方法。
【請求項１５４】
請求項１４８に記載の方法において、
残存濃度を測定する前記ステップは、前記反応装置取出し口にわたる多数の位置において前記反応装置取出し口の近くの前記反応物質または前記共反応物質の残存濃度を測定するステップを含む方法。
【請求項１５５】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体に対する共反応物質の送出量比は、約＋／−１％未満の不確実性を備えて制御される方法。
【請求項１５６】
請求項１４８に記載の方法において、
希釈剤流体を前記多数の領域内に送出するステップをさらに含む方法。
【請求項１５７】
請求項１４８に記載の方法において、
反応のエンタルピ変化に対して総エンタルピ変化の分布を制御するために希釈剤流体の空間分布を制御し、それにより、前記反応装置取出し口の近くの反応流体の空間温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１５８】
請求項１４９に記載の方法において、
反応物質を送出する前記ステップはメタノールを送出するステップを含む方法。
【請求項１５９】
請求項１４８に記載の方法において、
少なくとも１つの流体送出速度は送出ポンプの回転当たり、または、ストローク当たり０．１％よりも優れた分解能を使用して測定される方法。
【請求項１６０】
請求項１４８に記載の方法において、
横方向生成物流体温度分布を提供するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、流体温度は、前記反応装置取出し口の近くの前記順流流体流に横方向の１つのダクト壁から他のダクト壁までの範囲の約２５％から約７５％までの領域内でほぼ均一である方法。
【請求項１】
反応生成物を形成するために、少なくとも、第１の反応物質を含む第１の流体と第２の反応物質を含む第２の流体とを反応させ、かつ、希釈剤流体を、前記第１の反応物質、前記第２の反応物質、および、両者の反応の生成物の１つまたは複数の部分と混合するための反応装置において、
前記反応装置は：
軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記ダクトの断面積を規定する前記ダクトの内部表面内であるダクトと；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの反応物質チューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記第１の流体に対する第１の流路を規定し、かつ、前記内部表面から前記外部表面に延長する複数の反応物質分配噴出孔を有し、前記複数の反応物質分配噴出孔はダクト断面積当たり局所的に平均化された空間密度の噴出孔である密度分布を有し、かつ、サイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質分配部分と；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、かつ、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は密度およびサイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤分配部分と；
前記第１の流体を前記反応物質分配部分に供給するための反応物質送出システムと；
前記第２の流体の少なくとも部分を前記ダクトに供給するための第２の流体送出システムであって、前記ダクトは前記第２の流体のために第２の流路を規定する第２の流体送出システムと；
希釈剤の少なくとも部分を前記希釈剤分配部分に供給するための希釈剤送出システムと；
前記反応装置への前記第１の流体、前記第２の流体、および、前記希釈剤流体の送出量を制御するための制御装置と；を含み、
前記希釈剤噴出孔の、および、前記反応物質噴出孔の前記横方向の少なくとも１つに関した前記密度およびサイズの分布は、前記反応物質の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの分布が前記ダクトの軸に横の方向に沿って取られた反応装置出口の近くの前記ダクトの断面内の少なくとも１つの横方向において制御されるように構成されている反応装置。
【請求項２】
多数の送出領域をさらに含み、少なくとも２つの近くの分配噴出孔の間隔、横方向における隣接したチューブ状分配部分への距離、および、軸に沿った下流方向において選択された同様の距離は少なくとも１つの噴出孔の周囲の前記送出領域を規定し、その噴出孔を介した流体の送出はその送出領域内で制御される請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
第２の反応物質に対する第１の反応物質の比の分布は、前記ダクト内の多数の領域内の前記第２の反応物質の流量に対して前記第１の反応物質の送出量を制御することにより、前記ダクト軸に横の方向において制御される請求項２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記規定された送出領域は、各々が流体を前記送出領域内の１つまたは複数の送出下位領域内に送出する少なくとも１つの反応物質噴出孔および１つの希釈剤噴出孔を含む請求項２に記載の反応装置。
【請求項５】
送出下位領域は、第１の反応物質に対する希釈剤のより小さな比を有する希釈剤希薄となるように制御された他の送出下位領域と比較して、第１の反応物質に対する希釈剤のより大きな比を持つ希釈剤濃厚となるようにさらに制御されている請求項４に記載の反応装置。
【請求項６】
前記希釈剤希薄下位領域の少なくとも１つは可燃混合物を含む請求項５に記載の反応装置。
【請求項７】
与えられた温度において第１の反応物質、第２の反応物質、および、希釈剤の消火組成物よりも少ない希釈剤を有する送出領域をさらに含み、前記消火組成物より多い希釈剤組成物は前記反応をその温度での自己持続速度より小さく消火する請求項１に記載の反応装置。
【請求項８】
前記反応装置に送出される希釈剤の総量は、前記反応装置に送出される総第１の反応物質量および総第２の反応物質量を使用した予備混合された組成物に対する消火組成物を越える請求項１に記載の反応装置。
【請求項９】
少なくとも２つの隣接した希釈剤流体分配噴出孔、および、隣接したチューブ状希釈剤分配部分への距離により規定された空間下位領域に送出される希釈剤の量は前記熱消火限界の上または下のいずれかである請求項８に記載の反応装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの送出領域に送出された前記希釈剤は、その指定された領域に対して、前記第１および第２の反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い請求項９に記載の反応装置。
【請求項１１】
前記チューブ状分配部分間の送出領域内の少なくとも１つの送出下位領域に送出された希釈剤は、その指定された下位領域に対して、前記第１および第２の反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い請求項９に記載の反応装置。
【請求項１２】
その領域内の消火組成物濃度未満の送出された希釈剤量を持つ前記反応可能送出下位領域には、前記消火組成物濃度を越える送出された希釈剤量を持つ非反応可能送出下位領域が点在されている請求項９に記載の反応装置。
【請求項１３】
前記反応可能送出下位領域は、前記消火組成物濃度未満の気化した希釈剤に加え、前記反応の開始後に気化する液体希釈剤を含む請求項１２に記載の反応装置。
【請求項１４】
前記希釈剤送出部分の少なくとも一部の少なくとも部分は前記反応装置内の前記第１の反応物質送出部分の上流に位置されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項１５】
前記希釈剤の部分は前記第１と第２の反応物質間の急速な反応の開始の位置の前に気化される請求項１４に記載の反応装置。
【請求項１６】
前記希釈剤噴出孔分布は、前記希釈剤の全てが前記ダクト軸に横の方向における気化の軸に沿った距離の指定された分布に先立ち気化されるように構成されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項１７】
希釈剤噴出孔サイズの分布、希釈剤密度、前記噴出孔にわたる差分送出圧力、および、チューブ状部分の隙間の１つまたは複数は、前記希釈剤の全てが前記指定された気化距離分布に先立ち気化されるように構成されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項１８】
前記規定された第１の流体分布の標準偏差は前記ダクト断面積の８０％にわたる質量流量の１５％未満だけ変化する請求項１に記載の反応装置。
【請求項１９】
少なくとも１つのチューブ状部分をさらに含み、各チューブ状部分は前記反応流体または前記希釈剤流体のいずれかの液体または気体性流体に対する複数の流路を規定する１つの有効外部表面および複数の内部壁を有する請求項１に記載の反応装置。
【請求項２０】
希釈剤流体および反応物質流体は少なくとも２つ以上の通路を介して送出される請求項１に記載の反応装置。
【請求項２１】
前記第１の流体と前記第２の流体の間の反応に点火するように構成された点火器をさらに含む請求項１に記載の反応装置。
【請求項２２】
前記反応物質分配部分の前記少なくとも１つのチューブ状部分は、前記反応物質分配部分の少なくとも部分の温度制御を提供するために、前記希釈剤分配部分の少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分に隣接して所在する請求項１に記載の反応装置。
【請求項２３】
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は少なくとも１つの反応物質分配部分の少なくとも部分の近くに構成され、前記第１第２の流体の温度を制約し、かつ、不要な反応生成物が前記反応物質噴出孔を詰まらせることを低減する請求項２２に記載の反応装置。
【請求項２４】
前記希釈剤噴出孔の噴出孔の配向の横方向分布は、少なくとも１つの横方向における希釈剤送出量の分布を制御するように構成されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項２５】
前記希釈剤噴出孔は内向きまたは外向きの向きを有する円錐角を有し、かつ、横方向の少なくとも１つにおけるこれらの円錐角の横方向分布は変化される請求項１に記載の反応装置。
【請求項２６】
前記反応装置内に少なくとも１つの熱交換システムをさらに含む請求項１に記載の反応装置。
【請求項２７】
熱交換壁は、前記壁の熱伝導特性を制御するために動作可能な絶縁層、穿孔輻射遮蔽、１つまたは複数の輻射遮蔽の１つまたは複数を、前記高エネルギー流体と前記熱交換壁の間の熱伝導を制御するように構成された絶縁層の熱抵抗、前記穿孔輻射遮蔽の穿孔の程度、および、輻射遮蔽の数の分布の１つまたは複数をさらに含む請求項１に記載の反応装置。
【請求項２８】
前記反応装置システムは、前記流体ダクト内の第１の流体と第２の流体の反応可能混合物の形成の下流で希釈剤チューブ状部分の１つまたは複数間に狭い通路をさらに含み、前記狭い通路は火炎が狭い通路の上流に伝播することを制約するために動作可動であるようにサイズ決定されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項２９】
前記ダクトは前記反応物質分配部分の上流に少なくとも部分的に定置されたディフューザをさらに含み、前記第２の流体の速度を低減する請求項１に記載の反応装置。
【請求項３０】
前記ディフューザは、中の第２の流体流の速度に影響を及ぼす複数のディフューザ通路を形成するように構成された複数の流量分割器羽根を含む請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３１】
前記複数のディフューザ通路は前記ディフューザの下流の横方向の少なくとも１つにおける前記第２の流体の軸に沿った質量流量の所望の横方向分布を達成するように構成されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３２】
前記所望の横方向第２の流体分布は均一である請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３３】
前記所望の横方向第２の流体分布は、前記ダクトの中央に比較して、前記ディフューザの下流の前記ダクトの壁の近くでより高い請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３４】
前記複数のディフューザ通路を構成することは前記ダクト内の軸に沿った質量流量の横方向分布を達成するように構成されており、前記軸に沿った質量流量の標準偏差は、前記ディフューザの下流および反応の開始の上流のダクト断面において評価された、前記軸に沿った質量流量の規定された横方向分布の１５％未満である請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３５】
前記複数のディフューザ通路の各々は取入れ口面積および取出し口面積を規定し、前記ディフューザ通路の各々の前記取入れ口面積に対する前記取出し口面積の比は前記ディフューザの下流で横方向の少なくとも１つにおける前記第２の流体の軸に沿った質量流量の所望の横方向分布に到達するように構成されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３６】
前記複数のディフューザ通路の各々は約４と１４度の間である隣接したディフューザ通路壁間の先端角を規定する請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３７】
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の下流側エッジに実質的に垂直に、かつ、近くに定置されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の下流側エッジに実質的に平行に、かつ、近くに定置されている請求項２９に記載の反応装置。
【請求項３９】
前記希釈剤送出システムの少なくとも部分は前記ディフューザの出口の下流、かつ、前記燃料送出システムの少なくとも部分の上流に所在する請求項２９に記載の反応装置。
【請求項４０】
生成物流体を形成するために、第１の反応物質を第２の反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記第１および第２の反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されるステップと；
前記第１の反応物質を含む第１の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第１の反応物質送出システムを設けるステップと；
前記第２の反応物質を含む第２の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第２の反応物質送出システムを設けるステップと；
前記希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への前記第２の反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を制御するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記第２の反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、前記反応装置の断面において取られた前記反応装置の出口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項４１】
前記希釈剤流体は流体の水を含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記希釈剤送出システムを介して送出された希釈剤の量を制御することにより前記反応装置の平均取出し口温度を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記反応装置内で反応中流体を音響的に励起するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記流体を少なくとも１０Ｈｚに励起するステップをさらに含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記反応装置内への前記第２の流体の空間送出量を前記反応装置内での流体圧力発振の低減に変調するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
圧力発振の低減するために前記反応装置内への前記希釈剤の空間送出量を変調するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４７】
前記反応を電気的に励起するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
火炎領域を発生し、かつ、前記火炎領域を少なくとも２ｋＨｚに励起するステップをさらに含む請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ出口の近くに蒸気として送出するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５０】
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ出口の近くに液体として送出するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５１】
前記希釈剤送出システムにより送出された前記液体希釈剤の少なくとも部分は、前記反応装置に進入する際に未気化のまま留まる請求項４０に記載の方法。
【請求項５２】
液体および蒸気の希釈剤を前記反応装置に送出ステップをさらに含み、前記液体希釈剤は前記蒸気希釈剤送出量の下流で前記反応装置に送出される請求項４０に記載の方法。
【請求項５３】
前記第２の反応物質送出システムおよび前記第２の反応物質送出システムは点在された可燃領域および不燃領域を形成するように構成され、かつ、前記可燃領域および前記不燃領域を横断する可燃流体の横方向領域を設けるステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１の反応物質は酸素含有流体を含み、前記第２の反応物質は可燃燃料を含み、かつ、前記希釈剤は揮発性液体を含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５５】
前記第１の反応物質を前記第２の反応物質と前記燃焼室内で燃焼させるステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５６】
前記希釈剤は火炎面の下流に送出される請求項４０に記載の方法。
【請求項５７】
少なくとも第１の横方向に沿った希釈剤送出システムの希釈剤から離れて前記希釈剤の軸に沿った速度分布を制御することにより前記希釈剤の気化を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５８】
前記横方向の少なくとも１つに関して前記反応装置内の前記希釈剤の気化を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５９】
前記第２の反応物質送出システムまたは前記希釈剤送出システムに高電圧電源を設け、かつ、前記反応装置内に高電圧電場を発生させるステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項６０】
前記高電圧電場を制御するステップをさらに含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記反応装置に冷媒通路を設け、かつ、前記反応装置にその後に送出される希釈剤で前記反応装置の一部の少なくとも部分を冷却するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項６２】
前記燃焼器に送出されている気化された希釈剤の流量とは独立に総希釈剤エンタルピ変化を制御することにより前記燃焼器を出る高エネルギー流体の温度を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項６３】
流体送出システムにおいて：
ポンプサイクル当たりに流れ送出分布を持つ流体を送出するために往復または回転の形で運動する少なくとも１つのポンプ部材を含み、かつ、複数の流体送出サイクルを介して移動して動作可能なポンプと；
前記往復または回転の運動を生成するために前記少なくとも１つのポンプ部材に動作可能に結合されたモータと；
前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を制御するために前記モータに動作可能に接続された制御装置であって、前記ポンプにより送出される前記流れの流れ送出量分布を制御するために単一のポンプサイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を作動するためのモータの力またはトルクの時間分布を変化させるように構成され、正弦波状のモータ作動に対して流れ送出量の変動を低減するように動作可能である制御装置と；を含む流体送出システム。
【請求項６４】
モータのサイクル当たり少なくとも１つの位置参照を提供することが可能な少なくとも１つの位置参照センサと、前記モータ部材の加速度、速度、および、位置の１つまたは複数を決定することが可能な少なくとも１つの運動センサと、前記流体送出サイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動のモータ作動を変化させるために前記センサを利用するフィードバックルーチンを含む前記制御装置と、をさらに含む請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項６５】
前記運動センサはポンプサイクル当たり少なくとも１，０００個の測定値を供給するように動作可能である請求項６４に記載の流体送出システム。
【請求項６６】
前記制御装置は前記モータのトルクを毎秒少なくとも１，０００回変化させるように動作可能である請求項６４に記載の流体送出システム。
【請求項６７】
使用されているモータ位置センサは少なくとも０．０５％の分解能でポンプサイクル当たり少なくとも２，０００個の測定値を供給するように動作可能であり、前記制御装置は毎秒少なくとも２，０００回の閉鎖ループ帯域で前記モータのトルクを変化させるように動作可能である請求項６４に記載の流体送出システム。
【請求項６８】
モータの回転子は少なくとも１０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項６９】
モータの回転子および固定子は気化された冷媒を使用して冷却され、前記モータの回転子は３０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項７０】
前記ポンプは反応物質および希釈剤流体を含む反応物質液の少なくとも１つを送出するように動作可能である請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項７１】
前記ポンプは、反応物質を含む反応物質液を送出するように動作可能な第１ポンプ部材と、希釈剤液を送出するように動作可能な第２のポンプ部材と、を含む請求項６３に記載の流体送出システム。
【請求項７２】
前記ポンプは、第１のモータセンサを備えた第１のモータ回転子により作動される第１のポンプ部材と、第２のモータセンサを備えた第２のモータ回転子により作動される第２のポンプ部材と、を含み、前記制御装置は前記モータの回転子を独立に制御するように動作可能である請求項７１に記載の流体送出システム。
【請求項７３】
前記ポンプは流体を周囲の空間内に送出する多数の噴出孔を含む細長い流体分配部材に結合されている請求項７０に記載の流体送出システム。
【請求項７４】
前記細長い流体分配部材は横方向の次元を有する空間アレイに構成されており、ポンプは分配アレイの中心の横方向寸法の距離内に配置される請求項７３に記載の流体送出システム。
【請求項７５】
反応生成物を形成するために希釈剤により希釈された少なくとも２つの反応物質を反応させるための反応装置を設計する方法において、
前記反応装置は：
軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記ダクトの断面積を規定する前記ダクトの内部表面内に制約されているダクトと；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つのチューブ状部分を含む第１の反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記第１の流体に対する第１の流路を規定し、複数の第１の流体分配噴出孔は前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の第１の流体分配噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間密度分布およびサイズ分布を有する第１の反応物質分配部分と；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、かつ、前記複数の希釈剤噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間密度分布およびサイズ分布を有する希釈剤分配部分と；を含み、
前記方法は：
第１の反応物質を含む第１の反応物質流体、第２の反応物質を含む第２の反応物質流体、および、希釈剤流体に対する所望の送出質量流量、流体取入れ口パラメータ、ならびに、前記反応装置を出る反応生成物流体の所望の出力圧力および温度を決定するステップと；
前記第１の反応物質分配部分を構成するステップと；
前記第２の流体に対する第２の流路を規定する前記ダクトを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記第２の流体の軸に沿った速度の横方向分布を決定するステップと；
前記希釈剤分配部分を構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記第１の反応物質噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記希釈剤噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つに関する第１の反応物質濃度に対する第２の反応物質濃度の組成比、および、前記生成物流体の温度の少なくとも１つの、前記横方向の少なくとも１つにおける所望の横方向分布を達成する方法。
【請求項７６】
生成物流体を形成するために、第１の反応物質を第２の反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記第１および第２の反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応装置の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されているステップと；
前記第１の反応物質を含む第１の反応物質流体を前記反応装置に供給するための第１の反応物質送出システムを設けるステップと；
前記第２の反応物質を含む第２の反応物質流体を前記反応装置に供給するための第２の反応物質送出システムを設けるステップであって、前記第２の反応物質送出システムは複数の通路を含むディフューザを含むステップと；
前記希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記第１の反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を制御するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記第２の反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御し、前記反応装置の断面において取られた前記反応装置の出口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項７７】
２つの反応物質流体間の反応により形成された反応流体の組成を正確に制御する方法において、
前記方法は：
反応装置内のダクト内に定置された反応物質分散接触器を介して前記反応装置に第１の液体反応物質を送出するステップと；
多数の流路を介して前記ダクト内に第２の流体共反応物質を送出するステップであって、前記ダクトは軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されているダクトであるステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記第１の液体反応物質の空間送出量を制御するように反応物質分散接触器を構成するステップと；
前記反応物質および前記共反応物質の１つの残存成分濃度を測定するステップと；を含み、
測定された前記残存成分濃度は前記反応の上流で反応装置内の前記反応物質または共反応物質の濃度の１５％未満であり、
前記残存成分濃度を測定するセンサは総送出量の＋／−０．５％未満の不確実性で前記残存成分濃度を測定するように動作可能であり、
総流量の＋／−１％未満の不確実性で前記第１の反応物質の質量流量を測定するステップと、
前記残存成分濃度を測定するために十分な前記反応装置取出し口にわたる多数の位置において前記反応生成物をサンプリングするステップであって、第１の反応物質に対する第２の反応物質の比において約＋／−１％の不確実性を達成するステップと、を含む方法。
【請求項７８】
超えると圧力が前記第２の反応物質送出システム内でサージを引き起こす指定された圧縮器サージ境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および第１の反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項７９】
前記指定された圧縮器サージ境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、かつ、前記生成物流体の温度を制御するように希釈剤流体および第１の反応物質流体の送出量を制御するステップをさらに含む請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記反応装置への希釈剤流体および第１の反応物質流体の送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の分布を前記指定された圧縮器サージ境界内に制御し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の分布を制御する請求項７８に記載の方法。
【請求項８１】
加圧反応装置を制御する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は軸に沿った方向、ならびに、前記軸に沿った方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は軸に沿った位置を介して平面を規定し、前記平面の面積は前記軸に沿った位置において前記反応の断面積を規定する前記反応の内部表面内に制約されているステップと；
第１の反応物質を含む第１の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第１の反応物質送出システムを設けるステップと；
第２の反応物質を含む第２の反応物質流体を前記反応装置に送出するための第２の反応物質送出システムを設けるステップと；
気化された希釈剤を含む希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
第１の反応物質を第２の反応物質と反応させ、それにより反応生成物を形成するステップと；
前記第１および第２の反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと希釈剤流体を混合させ、それにより、反応生成物および希釈剤を含む生成物流体を形成するステップと；
超えると圧力が前記第２の反応物質送出システム内でサージを引き起こす指定された圧縮器サージ境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および第１の反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップと；を含む加圧反応装置を制御する方法。
【請求項８２】
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記第２の反応物質流体の空間送出量を制御するステップと、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記第２の反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは前記反応装置の断面において取られた前記反応装置の出口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
希釈剤流体および第１の反応物質流体の前記反応装置への送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を前記指定された圧縮器サージ境界内に制御し、かつ、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の空間分布を制御し、前記空間分布は前記横方向の少なくとも１つにおいて取られている請求項８３に記載の方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成物流体を形成するために、少なくとも、反応物質を含む反応物質流体と共反応物質を含む共反応物質流体とを反応させ、かつ、希釈剤を含む希釈剤流体を、反応物質流体、共反応物質流体、および／または、両者の反応の生成物の１つまたは複数の部分と混合するための反応装置を含む反応装置システムにおいて、
前記反応装置は：
順流曲線流体流路に沿った局所的順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置の位置を介して横方向表面を規定するダクトと；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの反応物質チューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記反応物質流体に対する反応物質流路を規定し、かつ、前記内部表面から前記外部表面に延長する複数の反応物質分配噴出孔を有し、前記複数の反応物質分配噴出孔は流れに横方向の単位ダクト面積当たりの噴出孔の数の局所的に平均化された分布である面積数密度分布を有し、かつ、サイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質分配部分と；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、かつ、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は面積数密度分布およびサイズ分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤分配部分と；
前記反応物質流体を前記反応物質分配部分に供給するための反応物質送出システムと；
前記共反応物質流体の少なくとも部分を前記ダクトに供給するための共反応物質流体送出システムであって、前記ダクトは前記共反応物質流体のために順流共反応物質流路を規定する共反応物質流体送出システムと；
前記希釈剤の少なくとも部分を前記希釈剤分配部分に供給するための希釈剤送出システムと；
前記反応装置への前記反応物質流体、前記共反応物質流体、および、前記希釈剤流体の少なくとも２つの送出量を制御するための制御装置と；を含み、
前記反応物質および希釈剤の噴出孔空間密度および噴出孔サイズ分布の少なくとも１つは、空間的に均一ではない反応装置。
【請求項２】
請求項１に記載の反応装置において、
多数の送出領域をさらに含み、少なくとも２つの近くの分配噴出孔の間隔、横方向における隣接したチューブ状分配部分への距離、および、順流流体流方向において選択された対応する第３の距離は、少なくとも１つの噴出孔の周囲の送出領域を規定し、その噴出孔を介した流体の送出は、その送出領域内で制御される反応装置。
【請求項３】
請求項２に記載の反応装置において、
共反応物質に対する反応物質の比の分布は、前記ダクト内の多数の送出領域内の前記共反応物質の流量に対して前記反応物質の送出量を制御することにより前記順流流れ方向に横方向の方向において制御されている反応装置。
【請求項４】
請求項２に記載の反応装置において、
前記規定された送出領域は、各々が前記送出領域内の１つまたは複数の送出下位領域内に流体を送出する少なくとも１つの反応物質噴出孔および１つの希釈剤噴出孔を含む反応装置。
【請求項５】
請求項４に記載の反応装置において、
希釈剤濃厚送出下位領域は、反応物質に対する希釈剤のより小さな比を有する希釈剤希薄となるように制御された他の希釈剤希薄送出下位領域と比較して、反応物質に対する希釈剤のより大きな比を持つ希釈剤濃厚となるようにさらに制御されている反応装置。
【請求項６】
請求項５に記載の反応装置において、
前記希釈剤希薄下位領域の少なくとも１つは、可燃混合物を含む反応装置。
【請求項７】
請求項１に記載の反応装置において、
与えられた温度において前記反応物質、前記共反応物質、および、前記希釈剤の消火組成物よりも少ない希釈剤組成物を有する送出領域をさらに含み、前記消火組成物より多い希釈剤組成物は、前記反応をその温度での自己持続速度より小さく消火する反応装置。
【請求項８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置に送出される希釈剤の総量は、前記反応装置に送出される総共反応物質量および総共反応物質量と一緒に予備混合された仮説に基づいた組成物に対する消火組成物を越える反応装置。
【請求項９】
請求項８に記載の反応装置において、
隣接した希釈剤流体分配噴出孔の間隔、および、隣接したチューブ状希釈剤分配部分への距離の一部、および、流れ方向の距離により規定された複数の空間下位領域に送出される希釈剤の量は、熱消火限界未満である反応装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の反応装置において、
少なくとも１つの送出領域に送出された前記希釈剤は、その指定された領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の反応装置において、
チューブ状分配部分間の送出領域内の少なくとも１つの送出下位領域に送出される前記希釈剤は、その指定された下位領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の反応装置において、
その領域内の消火組成物濃度未満の送出された希釈剤量を持つ反応可能送出下位領域には、前記消火組成物濃度を越える送出された希釈剤量を持つ非反応可能送出下位領域が点在されている反応装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の反応装置において、
前記反応可能送出下位領域は、前記消火組成物濃度未満の気化した希釈剤に加え、前記反応領域の上流境界の後に少なくとも一部が気化する液体希釈剤を含む反応装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出部分の少なくとも一部の少なくとも部分は、前記反応装置内の前記反応物質送出部分の上流に位置されている反応装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の反応装置において、
前記希釈剤の部分は、前記反応物質および共反応物質の間の急速な反応の開始の位置の前に気化される反応装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔分布は、前記希釈剤の規定された部分が順流曲線流路に沿った気化距離の指定された分布内で気化され、前記分布は、前記順流流れ方向に横の方向におけるように構成されている反応装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔サイズの分布、希釈剤噴出孔空間数密度、噴出孔にわたる差分送出圧力、および、チューブ状部分の隙間の１つまたは複数は、前記希釈剤の全てが曲線流露に沿った気化距離の指定された分布に先立ち効果的に気化され、前記分布は、前記曲線流体流方向に対して横の方向において取られるように構成されている反応装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の反応装置において、
規定された反応物質流体送出量の局所標準偏差の横方向分布は、前記流れに横方向の前記ダクト断面積の少なくとも８０％にわたる質量流量の１５％未満だけ変化する反応装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の反応装置において、
少なくとも１つのチューブ状部分をさらに含み、各チューブ状部分は、前記反応流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つに対する複数の流路を規定する１つの有効外部表面および複数の内部壁を有する反応装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体および前記反応物質流体は、複数の通路を介して送出される反応装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応に点火するように構成された点火器をさらに含む反応装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質分配部分の前記少なくとも１つのチューブ状部分は、前記反応物質分配部分の少なくとも部分の温度制御を提供するために、前記希釈剤分配部分の少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分に隣接して所在する反応装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の反応装置において、
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、少なくとも１つの反応物質分配部分の少なくとも部分の近くに構成され、前記反応物質流体の温度を制約し、かつ、不要な熱反応生成物が反応物質噴出孔を詰まらせることを低減する反応装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔の噴出孔の配向の横方向分布は、少なくとも１つの横方向における希釈剤送出量の分布を制御するように構成されている反応装置。
【請求項２５】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔は、内向きまたは外向きの向きを有する円錐角を有し、かつ、これらの円錐角の横方向分布は、前記横方向の少なくとも１つにおいて変化される反応装置。
【請求項２６】
請求項１に記載の反応装置において、
前記生成物流体との輻射視界または流体接触部の１つにある熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムをさらに含む反応装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の反応装置において、
熱交換壁は、前記壁の熱伝導特性を制御するために動作可能な絶縁層、穿孔輻射遮蔽、１つまたは複数の輻射遮蔽の１つまたは複数を、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導を制御するように構成された絶縁層の熱抵抗、絶縁層の網羅範囲、前記穿孔輻射遮蔽の穿孔の程度、および、輻射遮蔽の数の分布の１つまたは複数をさらに含む反応装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置システムは、前記流体ダクト内の前記反応物質流体と前記共反応物質流体の反応可能混合物の形成の下流で前記希釈剤チューブ状部分の１つまたは複数間に複数の狭い通路をさらに含み、前記狭い通路は、下流の火炎が前記狭い通路を介して上流に伝播することを制約するようにサイズ決定されている反応装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の反応装置において、
前記ダクトは、前記反応物質分配部分の上流に少なくとも部分的に定置されたディフューザをさらに含み、前記共反応物質流体の速度を低減する反応装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記ディフューザは、中の共反応物質流体流の速度に影響を及ぼす複数のディフューザ通路を形成するように構成された複数の流量分割器羽根を含む反応装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路は、前記ディフューザの下流の横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布を達成するように構成されている反応装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の反応装置において、
所望の横方向共反応物質流体流量分布は、流れに横方向の前記ダクト断面の少なくとも８０％にわたる規定された不確実性内で均一である反応装置。
【請求項３３】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記所望の横方向共反応物質流体流量分布は、前記ダクトの中央に比較して、前記ディフューザの下流の前記ダクトの壁の近くでより高い反応装置。
【請求項３４】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路を構成することは、前記ダクト内の流れ方向質量流量の横方向分布を達成するように構成されており、前記順流流れ方向質量流量の標準偏差は、前記ディフューザの下流および反応の開始の上流の流れに横方向のダクト断面において評価された、流れ方向質量流量の規定された横方向分布の１５％未満である反応装置。
【請求項３５】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、取入れ口面積および取出し口面積を規定し、前記ディフューザ通路の各々の前記取入れ口面積に対する前記取出し口面積の比は、前記ディフューザの下流で前記横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布に到達するように構成されている反応装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、約４と１４度の間である隣接したディフューザ通路壁間の先端角を規定する反応装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する流体分割器羽根に実質的に垂直に定置されている反応装置。
【請求項３８】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の少なくとも１つに実質的に平行に定置されている反応装置。
【請求項３９】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出システムの少なくとも部分は、前記ディフューザ取入れ口の下流、かつ、前記燃料送出システムの少なくとも部分の上流に所在する反応装置。
【請求項４０】
希釈剤の存在下で反応物質を反応させる方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流曲線流体流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
反応物質送出システムを構成し、かつ、反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するステップと；
共反応物質送出システムを構成し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への共反応物質を含む共反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
希釈剤送出システムを構成し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への希釈剤を含む希釈剤流体の空間送出量を制御するステップと；
反応生成物を形成するために反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、反応物質、共反応物質、および、反応生成物の少なくとも１つと希釈剤を混合するステップと；
結果として得られた生成物流体を前記反応装置の取出し口に送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、順流流れに平行ではない少なくとも１つの横方向における前記反応装置の取出し口の近くの生成物流体の組成、温度、圧力、および、順流速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤流体は、流体の水および二酸化炭素の少なくとも１つを含む方法。
【請求項４２】
請求項４０に記載の方法において、
反応の熱および流体送出温度に対して総エンタルピ変化を制御するために、前記希釈剤送出システムを介して送出された希釈剤の量を制御することにより前記反応装置の平均取出し口温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項４３】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも１つの流体送出システムを構成し、かつ、送出された流体の少なくとも１つの送出を変調し、それにより、前記反応装置内で反応中流体を音響的に変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、
前記送出された流体を少なくとも１０Ｈｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４５】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内での流体圧力発振の低減するために、前記反応装置内への前記反応物質流体の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内の圧力発振を低減するために前記反応装置内への前記希釈剤の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４７】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応流体の少なくとも一部を電気的に励起するステップをさらに含む方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法において、
火炎領域を発生し、かつ、前記火炎領域を少なくとも２ｋＨｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに希釈剤蒸気と水蒸気の１つとして送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５０】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを設け、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに希釈剤液体と液体の水の１つとして送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤送出システムにより送出された前記希釈剤の少なくとも部分は、前記反応装置内に液体として送出される方法。
【請求項５２】
請求項４０に記載の方法において、
液体および蒸気の希釈剤を前記反応装置に送出するステップをさらに含み、かつ、前記液体希釈剤の少なくとも一部は、前記蒸気希釈剤送出量の下流で前記反応装置に送出される方法。
【請求項５３】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムおよび前記希釈剤送出システムは、点在された可燃領域および不燃領域を形成するように構成され、かつ、前記不燃領域の少なくとも１つを横断する可燃流体の横方向領域を設けるステップをさらに含む方法。
【請求項５４】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質は酸素含有流体を含み、前記反応物質は可燃燃料を含み、かつ、前記希釈剤は揮発性液体および液体の水の少なくとも１つを含む方法。
【請求項５５】
請求項４１に記載の方法において、
前記燃料を前記酸化剤と反応装置内で燃焼させるステップをさらに含む方法。
【請求項５６】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤の少なくとも部分は、急速な反応面の下流に送出される方法。
【請求項５７】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも第１の横方向に沿って評価された前記希釈剤送出システムから送出された際の前記希釈剤の順流流れ方向速度分布を制御することにより前記希釈剤の気化を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５８】
請求項４０に記載の方法において、
前記横方法の少なくとも１つに関して前記反応装置内の前記希釈剤の順流気化距離を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムまたは前記希釈剤送出システムに高電圧電源を設け、かつ、前記反応装置内に高電圧電場を発生させるステップをさらに含む方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法において、
前記高電圧電場を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項６１】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置に冷媒通路を設け、かつ、前記反応装置にその後に送出される希釈剤で前記反応装置の少なくとも部分を冷却するステップをさらに含む方法。
【請求項６２】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置に送出されている気化された希釈剤の流量とは独立に総希釈剤エンタルピ変化を制御することにより前記反応装置を出る生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項６３】
流体送出システムにおいて：
周期的なポンプサイクル当たりに流れ送出量分布を持つ流体を送出するために往復および回転の運動の少なくとも１つにおいて運動するために動作可能な、かつ、複数の流体送出サイクルを介して運動するために動作可能な少なくとも１つのポンプ部材を含むポンプと；
前記少なくとも１つのポンプ部材に動作可能に結合され、かつ、前記往復または回転の運動を生成するために動作可能なモータと；
前記モータに動作可能に接続され、かつ、モータの励起を制御するために動作可能である制御装置であって、前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を制御し、前記ポンプにより送出される前記流体の流れ送出量分布を制御するために少なくとも１つのポンプサイクル中に前記往復または回転のポンプ運動を作動するためのモータの力またはトルクの少なくとも１つの時間分布を変化させるように制御可能であり、正弦波状のモータ励起に対して流れ送出量の変動を低減するように動作可能である制御装置と；を含む流体送出システム。
【請求項６４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータのサイクル当たり少なくとも１つの位置参照を提供することが可能な少なくとも１つの位置参照センサと、前記モータ部材の加速度、速度、および、位置の１つまたは複数を決定することが可能な少なくとも１つの運動センサと、前記流体送出サイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動のモータ励起を変化させるために前記センサを利用するフィードバックルーチンを含む前記制御装置と、をさらに含む流体送出システム。
【請求項６５】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記運動センサは、ポンプサイクル当たり少なくとも１，０００個の測定値を供給するように動作可能である流体送出システム。
【請求項６６】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記制御装置は、規定された電磁励起を１ｍｓ以内で前記モータに印加するように構成されている流体送出システム。
【請求項６７】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
使用されているモータ位置センサは、少なくとも０．０５％の分解能でポンプサイクル当たり少なくとも２，０００個の測定値を供給するように動作可能であり、前記制御装置は、毎秒少なくとも２，０００回の閉鎖ループ帯域でモータのトルクを変化させるように動作可能である流体送出システム。
【請求項６８】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子は、少なくとも１０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項６９】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子および固定子は、気化された冷媒を使用して冷却され、前記モータの回転子は、３０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項７０】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質および希釈剤流体を含む反応物質液の少なくとも１つを送出するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７１】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質を含む反応物質液を送出するように動作可能な第１ポンプ部材と、希釈剤液を送出するように動作可能な第２のポンプ部材と、を含む流体送出システム。
【請求項７２】
請求項７１に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、少なくとも１つの第１のモータセンサを含む第１のモータ回転子により作動される第１のポンプ部材と、少なくとも１つの第２のモータセンサを含む第２のモータ回転子により作動される第２のポンプ部材と、を含み、前記制御装置は、前記モータの回転子を独立に制御するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７３】
請求項７０に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、前記流体の少なくとも１つを周囲の空間内に送出するように動作可能な多数の噴出孔を含む細長い流体分配部材に結合されている流体送出システム。
【請求項７４】
請求項７３に記載の流体送出システムにおいて、
前記細長い流体分配部材は、横方向の次元を有する噴出孔の空間アレイを設けるように構成され、前記ポンプは、前記分配アレイの中央から横方向の次元の距離内に定置されている流体送出システム。
【請求項７５】
反応生成物を形成するために希釈剤により希釈された少なくとも２つの反応物質を反応させるための反応装置を構成する方法において、
前記反応装置は：
曲線流体流方向、ならびに、前記流体流方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するダクトと；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つのチューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は反応物質流体に対する反応物質流路を規定し、複数の反応物質流体分配噴出孔は前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の反応物質分配噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する反応物質分配部分と；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する希釈剤分配部分と；を含み、
前記方法は：
反応物質を含む反応物質流体、共反応物質を含む共反応物質流体、および、希釈剤流体に対する所望の送出質量流量、流体取入れ口パラメータ、ならびに、前記反応装置を出る生成物流体の所望の出力圧力および温度を決定するステップと；
前記反応物質分配部分を構成するステップと；
前記共反応物質流体に対する共反応物質流路を規定する前記ダクトを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記共反応物質流体の流れ方向速度の横方向分布を決定するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記反応物質噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布を構成するステップを含む前記希釈剤分配部分を構成するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質濃度に対する共反応物質濃度の組成比、および、反応物質生成物を含む前記生成物流体の温度の少なくとも１つの、前記横方向の少なくとも１つにおける所望の横方向分布を達成する方法。
【請求項７６】
生成物流体を形成するために、反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記反応物質および共反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流流体流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
前記反応物質を含む空間分布を持つ反応物質流体を反応物質送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；
前記共反応物質を含む共反応物質流体を空間分布と共に前記反応装置に送出するステップであって、前記送出は複数の通路を介して前記反応装置内に共反応物質を拡散するステップを含むステップと；
前記希釈剤を含む前記希釈剤流体を空間分布と共に希釈剤送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記共反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの空間分布を制御し、かつ、
流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の取出し口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項７７】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質流体送出システムの少なくとも１つの指定された安全動作境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において、
前記反応装置内の前記圧力を少なくとも１つの指定された安全動作境界内に制御するように、かつ、前記生成物流体の温度を制御するように希釈剤流体および反応物質流体の送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７９】
請求項７７に記載の方法において、
前記反応装置への希釈剤流体および反応物質流体の送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を少なくとも１つの指定された安全動作境界内に制御し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の分布を制御する方法。
【請求項８０】
加圧反応装置を制御する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
大気より高い圧力の反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するための反応物質送出システムを設けるステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記反応装置に送出するための圧縮器を含む共反応物質送出システムを設けるステップと；
揮発性希釈剤を含む希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；
反応物質の少なくとも一部を共反応物質と反応させ、それにより反応生成物を形成するステップと；
前記反応物質および共反応物質、ならびに、前記反応生成物の少なくとも１つと希釈剤流体を混合させ、それにより、反応生成物および希釈剤を含む生成物流体を形成するステップと；
希釈剤流体と反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を制御するステップであって、少なくとも１つの指定された圧縮器安全動作境界内に前記反応装置内の前記圧力を制御するステップと；を含む加圧反応装置を制御する方法。
【請求項８１】
請求項８０に記載の方法において、
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項８２】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記共反応物質流体、および、前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御するステップをさらに含み、前記流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の取出し口の近くの少なくとも１つの横方向において、前記生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの少なくとも１つの空間分布を制御する方法。
【請求項８３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の前記反応装置への送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界境界内に制御し、かつ、前記生成物流体の温度の空間分布を制御し、前記空間分布は前記反応装置取出し口の近くの前記順流流れに横の方向の少なくとも１つにおいて評価される方法。
【請求項８４】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の送出量を制御することにより前記反応装置圧力をさらに制御する方法。
【請求項８５】
請求項８０に記載の方法において、
別個の希釈剤送出量なしに仮説上使用された前記共反応物質の約３５％から約９３％を置換するために希釈剤をさらに送出する方法。
【請求項８６】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体を送出する前記ステップは液体希釈剤を送出するステップを含む方法。
【請求項８７】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体を送出する前記ステップは液体反応物質を送出するステップを含む方法。
【請求項８８】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御することにより、前記反応装置取出し口の近くの前記生成物流体温度を９５０°Ｃと１５２５°Ｃの間で選択された規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項８９】
請求項８０に記載の方法において、
大気に対する反応装置の圧力比を約４から６０の範囲内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９０】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った前記反応装置取出し口の近くの生成物流体組成の空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の空間送出量の横方向分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９１】
請求項８０に記載の方法において、
前記反応は、炭質燃料および水素含有燃料の少なくとも１つを含む反応物質流体と酸素を含む共反応物質流体の間の燃焼を含み、水を含む反応物質生成物を形成し、前記反応は液体の水および水蒸気の少なくとも１つで希釈される方法。
【請求項９２】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体の複数の流れの送出量を制御するステップ、および、希釈剤流体の複数の流れの送出量を制御するステップを含む方法。
【請求項９３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の横方向空間分布を制御するステップをさらに含み、少なくとも１つの横方向で前記反応装置取出し口の近くの反応物質に対する希釈剤の比ωの規定の分布を提供する方法。
【請求項９４】
請求項８２に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った反応装置生成物流体温度の空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９５】
請求項８２に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量をさらに制御し、少なくとも１つの横方向に沿った反応装置生成物温度を上限横方向温度分布と下限横方向温度分布の規定範囲内に制御する方法。
【請求項９６】
請求項８２に記載の方法において、
少なくとも２つの反応物質流体流および少なくとも２つの希釈剤流体流の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含み、各反応装置生成物流体中の少なくとも１つの横方向に沿った反応装置生成物流体温度の少なくとも２つの部分の空間分布を制御する方法。
【請求項９７】
請求項９６に記載の方法において、
組み合わされた反応物質流体の最小から最大の流量比は個別の反応物質流体の最小から最大の流量比未満であり、それにより、複合燃料量変更比を上昇させる方法。
【請求項９８】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の送出量比を制御することにより、反応装置取出し口における生成物流体温度の時間に従った変化を比較的狭い規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項９９】
請求項９８に記載の方法において、
前記時間に従った生成物流体温度の変化は、約５０度ケルビンの規定の範囲内に制御される方法。
【請求項１００】
請求項９８に記載の方法において、
前記時間に従った生成物流体温度の変化は、約１００Ｋ／ｓよりも大きな温度変化の速度で制御される方法。
【請求項１０１】
請求項９８に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１０２】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔および反応物質噴出孔の少なくとも１つに対する前記横方向の少なくとも１つに関した空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つは、前記反応物質生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの分布が前記順流流れ方向に横の方向に沿って取られた前記反応装置取出し口の近くの前記流れに横方向の表面において少なくとも１つの横方向において制御されるように構成されている反応装置。
【請求項１０３】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体分配部分の噴出孔は、反応物質流量に対する共反応物質流量の比ラムダの規定横方向空間分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、規定横方向空間温度分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記反応物質流体分配部分および前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、空間温度プロファイルの均一な比から共反応物質流量に対する反応物質流量の空間当量比φまでに少なくとも１０％の分散を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されているシステム。
【請求項１０６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記希釈剤流体は、液体の水と二酸化炭素の１つを含むシステム。
【請求項１０７】
請求項１に記載の反応装置において、
前記流体送出システムは、反応装置取出し口の近くの順流流体流に対して横方向の反転生成物流体温度分布を提供するように構成されており、ダクト横方向寸法の外側の２５％の部分における前記流体における温度変化は、前記ダクト横方向寸法の中央の５０％内の温度変化の少なくとも９００％である反応装置。
【請求項１０８】
請求項１に記載の反応装置において、
チューブ状部分に沿って、および、チューブ状部分間の少なくとも１つにおいて分布した多数のミキサをさらに含み、前記多数の送出領域において、または、これらの下流の流体の混合を増大させる反応装置。
【請求項１０９】
請求項１に記載の方法において、
ダクト壁の一部を形成するためのフィンチューブを構成するステップをさらに含み、前記フィンチューブは冷却通路を含み、輻射遮蔽フィンは冷却通路壁に装着されており、前記フィンは差分熱膨張を収容するために襞を付ける、および、切り込みを入れることの少なくとも１つにより修正されている方法。
【請求項１１０】
請求項２０に記載の反応装置において、
反応物質流体を送出するようにさらに構成され、組み合わされた反応物質流体の最小から最大の流量比は、個別の反応物質流体の最小から最大の流量比より大きい反応装置。
【請求項１１１】
請求項２１に記載の反応装置において、
前記点火器は、囲いをさらに含み、点火用流体送出システムは、前記囲い内に反応物質、共反応物質、および、希釈剤の点火用流量を送出し、かつ、混合するように構成され、点火用点火器は、点火用反応を開始し、かつ、前記反応装置内の反応物質および共反応物質の反応可能な混合物中に前記生成物流体を差し向けるために少なくとも１つの取出し口において希釈剤および反応生成物を含む生成物流体を形成する反応装置。
【請求項１１２】
請求項１１１に記載の反応装置において、
前記点火器は、点火用反応を持続させるために、かつ、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の点火用生成物流体熱放出量に制御するために、点火用生成物流体を再循環するように構成されている反応装置。
【請求項１１３】
請求項４０に記載の反応方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応物質流体および前記希釈剤の少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、前記流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の１つの取出し口の近くの少なくとも１つの横方向における生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する反応方法。
【請求項１１４】
請求項４０に記載の方法において、
順流流れに横方向の反応装置取出し口の近くの生成物流体空間温度分布を制御するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記生成物流体の平均温度は、前記反応装置取出し口の近くで同じピーク生成物流体温度および壁温度を持つ反転放物線温度分布の平均温度より高い方法。
【請求項１１５】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質または希釈剤の噴出孔の空間密度またはサイズ分布の少なくとも１つを均一ではないように制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１１６】
請求項４０に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を動的に制御することにより、前記反応物質と前記共反応物質の間の動的反応速度を制御するステップをさらに含み、前記反応装置内での流体滞留時間は、規定滞留時間より長く、かつ、反応物質流体と共反応物質流体の少なくとも１つを前記反応装置内に送出する動的流体送出応答時間は、前記反応装置内の一次音響共鳴の周期および前記反応装置内の前記流体滞留時間の少なくとも１つより長くない方法。
【請求項１１７】
請求項４０に記載の方法において、
個別の燃料量変更比より大きな複合燃料量変更比を提供するために各々が自身の燃料量変更比を持つ多数の送出分配部分を介して少なくとも２つの反応物質流量と少なくとも２つの希釈剤流体流量の１つを制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１１８】
請求項４０に記載の方法において、
前記生成物流体の温度分布を、送出された燃料／酸化剤当量比の分布とは異なるように制御するステップをさらに含み、前記分布は前記順流流体流に横の方向において前記反応装置取出し口の近くで制御される方法。
【請求項１１９】
請求項１１８に記載の方法において、
少なくとも１つの接続されたポンプ部材の周期的な往復または回転の動作を作動するためのモータの力またはトルクを変化させるように少なくとも１つのポンプ部材に接続されたモータの電磁励起を能動的に制御するステップをさらに含み、周期的なポンプ部材作動周期内で少なくとも１つの動的流体流送出速度を制御し、モータ作動励起は正弦波状パワー励起と異なる方法。
【請求項１２０】
請求項１１８に記載の方法において、
大気冷却下で前記安全動作パワーより大きなパワーで前記ポンプモータを励起するステップ、および、回転子および固定子の温度を安全動作温度限界より低く維持するために液体冷媒を使用して、少なくとも１つのモータ回転子および１つのモータ固定子を冷却するステップをさらに含む方法。
【請求項１２１】
請求項１１８に記載の方法において、
外部補強巻込み体を使用して前記回転子を制約するステップをさらに含み、制約されていない回転子を使用するよりも高いポンプ応答速度を可能にする方法。
【請求項１２２】
請求項１１８に記載の方法において、
ポンプモータ励起から多数の噴出孔を介した流体送出への遅延時間を含む流体送出応答時間を前記反応装置の音響共鳴周期の少なくとも１つ未満に、ならびに、前記反応装置内の前記反応物質流体滞留時間および所望の音響変調周期を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２３】
請求項４０に記載の方法において、
熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムに対して前記反応装置を構成するステップ、前記熱交換壁との輻射の形または流体接触の１つで生成物流体を送出するステップ、および、前記熱交換壁の近くの表面における少なくとも１つの横方向温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２４】
請求項１２３に記載の方法において、
絶縁層の厚さおよび空間網羅範囲を含む前記絶縁層の熱抵抗、ならびに、輻射遮蔽の穿孔の程度および１つまたは複数の輻射遮蔽の数を含む少なくとも１つの輻射遮蔽の熱抵抗の１つまたは複数を構成するステップをさらに含み、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導に対する抵抗を構成する方法。
【請求項１２５】
請求項１２３に記載の方法において、
前記熱交換壁から加熱されている材料への熱伝導に対して前記熱交換壁への熱束流を制御するステップをさらに含み、前記熱交換壁の温度を制御する方法。
【請求項１２６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内に分布された微小混合を供給するステップをさらに含み、前記反応物質／共反応物質の混合物の均一性を上昇させる方法。
【請求項１２７】
請求項４０に記載の方法において、
点火用反応装置内で希釈剤の存在下で反応物質流体を共反応物質流体と反応させることにより点火用生成物流を形成するステップ、ならびに、前記点火用生成物流を反応物質、共反応物質、および、希釈剤の反応可能混合物中に送出するステップをさらに含み、前記反応可能混合物に点火する方法。
【請求項１２８】
請求項１２７に記載の方法において、
前記囲い内で反応を持続させるために前記点火用生成物流の一部を再循環させるために前記点火用反応装置を構成する一方、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の熱放出量に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２９】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも１つのチューブ状部分を詰まっている揮発性材料を除去するために十分な温度に、かつ、時間にわたり加熱するステップをさらに含む方法。
【請求項１３０】
請求項４７に記載の方法において、
音響信号、少なくとも１つの低減された周波数を有するピンクノイズ、および、流体混合信号の１つを使用して流体を励起するステップをさらに含む方法。
【請求項１３１】
請求項４０に記載の方法において、
凝固可能な成分を含む流体を多数の噴出孔を含むチューブ状部分を介して送出するステップをさらに含み、前記流体を除去し、かつ、粉末化固体を形成する方法。
【請求項１３２】
請求項４０に記載の方法において、
相対共反応物質／反応物質比ラムダを１５０％から１００％の範囲内となるように制御するステップ、および、前記生成物流体から二酸化炭素を回収するステップをさらに含む方法。
【請求項１３３】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータは内部固定子および外部回転子を備えて構成されている流体送出システム。
【請求項１３４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記回転子の周囲に補強巻込み体をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３５】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記固定子および前記回転子の少なくとも１つを冷却するように動作可能な熱交換器をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３６】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータの前記回転子は、中間のシャフトなしにポンプの回転子に直接に接続されている流体送出システム。
【請求項１３７】
請求項７５に記載の方法において、
規定の順流気化距離内で前記反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの規定の部分を気化させるために十分な前記反応装置ダクトおよび流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の少なくとも１つの順流位置を構成するステップをさらに含む方法。
【請求項１３８】
請求項７５に記載の方法において、
前記反応装置ダクト取出し口および流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の順流位置を構成するステップをさらに含み、前記反応を所望の程度にまで進行させるために十分な滞留時間を提供する方法。
【請求項１３９】
請求項７５に記載の方法において、
前記生成物流体から加熱されている前記材料への熱伝導、ならびに、前記反応装置および前記加熱器を含む前記生成物流体との輻射の形または流体接触にある空間加熱器に対して前記反応装置を構成するステップをさらに含む方法。
【請求項１４０】
請求項７６に記載のシステムにおいて、
反応物質噴出孔直径分布と希釈剤噴出孔直径分布の少なくとも１つは、少なくとも１つの横方向に沿った複数の最大値を有するシステム。
【請求項１４１】
請求項７６に記載のシステムにおいて、
反応物質噴出孔面積数密度分布および希釈剤噴出孔面積数密度分布の少なくとも１つは、少なくとも１つの横方向に沿った複数の最大値を有するシステム。
【請求項１４２】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤および反応物質の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、横方向における空間流体送出量分布は複数の最大値を有する方法。
【請求項１４３】
請求項７６に記載の方法において、
多数の噴出孔を介して希釈剤および反応物質の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、液滴サイズの測定値の空間分布は横方向において複数の最大値を有する方法。
【請求項１４４】
請求項７６に記載の方法において、
多数の噴出孔を介して希釈剤流体および反応物質流体の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの総流体噴流運動エネルギーの空間分布は前記反応装置取出し口の近くの前記生成物流体中に規定の圧力分布を提供するために前記横方向において複数の最大値を備えて構成されている方法。
【請求項１４５】
請求項７６に記載の方法において、
前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記流れに横方向の反応装置断面の中央の大部分にわたる前記流体温度は絶対平均温度の５％未満だけ平均温度より高い方法。
【請求項１４６】
請求項７６に記載の方法において、
指数、第３次、および、第４以上の次数の温度プロファイルを含む非放物線形状を持つ反転横方向生成物流体温度プロファイルを提供するように前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記プロファイルの少なくとも一部はダクトを横切る中央点から前記反応装置取出し口の近くの順流流れに横方向のダクト壁に向けた絶対横方向距離の少なくとも２．７３乗だけ変化する方法。
【請求項１４７】
請求項７６に記載の方法において、
空間温度分布を制御するステップをさらに含み、空間ピークから前記反応装置取出し口の近くの平均生成物流体温度までの差は、前記反応装置取出し口の近くの前記反応装置を横切る距離の中央の大部分内の平均の８３°Ｃ内である方法。
【請求項１４８】
反応物質流体と共反応物質流体の間の反応を制御する方法において、
前記方法は：
反応物質を含む反応物質流体を反応装置内の多数の領域内に前記領域にわたる不均一空間反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記多数の領域内に前記領域にわたる空間的に不均一な共反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
前記多数の領域内およびその下流で前記反応物質流体と前記共反応物質流体を混合し、かつ、反応させ、それにより、反応生成物ならびに反応物質および共反応物質の少なくとも１つを含む反応装置生成物流体流を形成するステップと；
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応の大部分の下流で前記反応装置生成物流体中の反応物質または共反応物質のより多い方の下流残存濃度を測定するステップと；
反応物質流体流量に対する共反応物質流体流量の送出比を、前記下流残存濃度に基づき規定の範囲内に制御するステップと；を含む方法。
【請求項１４９】
請求項１４８に記載の方法において、
流体送出量をさらに制御するステップであって、前記下流残存濃度を使用して反応物質送出量比に共反応物質を制御するうえでの不確実性は、反応物質および共反応物質の送出流量の測定に基づくその送出量比を制御するうえでの不確実性未満である方法。
【請求項１５０】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体は液体を含む方法。
【請求項１５１】
請求項１４８に記載の方法において、
容積式ポンプを使用して流体の少なくとも１つをさらに送出する方法。
【請求項１５２】
請求項１４８に記載の方法において、
空間送出量分布の少なくとも１つは平均流体送出量の１％より多い分だけ空間的に変化する方法。
【請求項１５３】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体を送出する前記ステップの少なくとも１つは、反応物質流体および共反応物質流体の空間流体送出量分布の少なくとも１つを構成するステップをさらに含み、反応物質流体に対する共反応物質流体の比の空間分布は、前記反応の化学量論的比の８０％から１２５％内で選択される規定範囲内に制約される方法。
【請求項１５４】
請求項１４８に記載の方法において、
残存濃度を測定する前記ステップは、前記反応装置取出し口にわたる多数の位置において前記反応装置取出し口の近くの前記反応物質または前記共反応物質の残存濃度を測定するステップを含む方法。
【請求項１５５】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体に対する共反応物質の送出量比は、約＋／−１％未満の不確実性を備えて制御される方法。
【請求項１５６】
請求項１４８に記載の方法において、
希釈剤流体を前記多数の領域内に送出するステップをさらに含む方法。
【請求項１５７】
請求項１４８に記載の方法において、
反応のエンタルピ変化に対して総エンタルピ変化の分布を制御するために希釈剤流体の空間分布を制御し、それにより、前記反応装置取出し口の近くの反応流体の空間温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１５８】
請求項１４９に記載の方法において、
反応物質を送出する前記ステップはメタノールを送出するステップを含む方法。
【請求項１５９】
請求項１４８に記載の方法において、
前記流体送出速度は送出ポンプの回転当たり、または、ストローク当たり少なくとも１，０００個のパルスの分解能を使用して測定される方法。
【請求項１６０】
請求項１４８に記載の方法において、
横方向生成物流体温度分布を提供するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、空間ピーク温度は、前記反応装置取出し口の近くの前記順流流体流に横方向の１つのダクト壁から他のダクト壁までの範囲の約２５％から約７５％までの領域内でほぼ均一である方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成物流体を形成するために、少なくとも、反応物質を含む反応物質流体と共反応物質を含む共反応物質流体とを反応させ、かつ、希釈剤を含む希釈剤流体を、反応物質流体、共反応物質流体、および／または、両者の反応の生成物の１つまたは複数の部分と混合するための反応装置を含む反応装置システムにおいて、
前記反応装置は：
順流曲線流体流路に沿った局所的順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置の位置を介して横方向表面を規定するダクトと；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの反応物質チューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は前記反応物質流体に対する反応物質流路を規定し、かつ、前記内部表面から前記外部表面に延長する複数の反応物質分配噴出孔を有し、前記複数の反応物質分配噴出孔は流れに横方向の単位ダクト面積当たりの噴出孔の数の局所的に平均化された分布である面積数密度分布を有し、かつ、サイズの分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質分配部分と；
内部表面および外部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤に対する第１の希釈剤流路を規定し、かつ、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は面積数密度分布およびサイズ分布を有し、前記分布は前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤分配部分と；
前記反応物質流体を前記反応物質分配部分に供給するための反応物質送出システムと；
前記共反応物質流体の少なくとも部分を前記ダクトに供給するための共反応物質流体送出システムであって、前記ダクトは前記共反応物質流体のために順流共反応物質流路を規定する共反応物質流体送出システムと；
前記希釈剤の少なくとも部分を前記希釈剤分配部分に供給するための希釈剤送出システムと；
前記反応装置への前記反応物質流体、前記共反応物質流体、および、前記希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御するための制御装置と；を含み、
前記反応物質および希釈剤の噴出孔空間密度および噴出孔サイズ分布の少なくとも１つは、空間的に均一ではない反応装置。
【請求項２】
請求項１に記載の反応装置において、
多数の送出領域をさらに含み、少なくとも２つの近くの分配噴出孔間の間隔、横方向における隣接したチューブ状分配部分への距離、および、順流流体流方向において選択された対応する第３の距離は、少なくとも１つの噴出孔の周囲の送出領域を規定し、その噴出孔を介した流体の送出は、その送出領域内で制御される反応装置。
【請求項３】
請求項２に記載の反応装置において、
共反応物質に対する反応物質の比の分布は、前記ダクト内の多数の送出領域内の前記共反応物質の流量に対する前記反応物質流量の相対送出量を制御することにより前記順流流れ方向に横方向の方向において制御されている反応装置。
【請求項４】
請求項２に記載の反応装置において、
前記規定された送出領域は、複数の送出下位領域と、各々が前記送出領域内の１つまたは複数の送出下位領域内に流体を送出する少なくとも１つの反応物質噴出孔および１つの希釈剤噴出孔とを含む反応装置。
【請求項５】
請求項４に記載の反応装置において、
希釈剤濃厚送出下位領域は、反応物質に対する希釈剤のより小さな比を有するように制御された他の希釈剤希薄送出下位領域と比較して、反応物質に対する希釈剤のより大きな比を持つようにさらに制御されている反応装置。
【請求項６】
請求項５に記載の反応装置において、
前記希釈剤希薄下位領域の少なくとも１つは、可燃混合物を含む反応装置。
【請求項７】
請求項２に記載の反応装置において、
与えられた温度において前記反応物質および前記共反応物質に対する前記希釈剤の消火組成物よりも少ない希釈剤組成物を有する送出領域をさらに含み、前記消火組成物より多い希釈剤組成物は、前記反応をその温度での自己持続速度より小さく消火する反応装置。
【請求項８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置に送出される希釈剤の総量は、前記反応装置に送出される総共反応物質量および総共反応物質量と一緒に予備混合された希釈剤の仮説に基づいた組成物に対する消火組成物を越える反応装置。
【請求項９】
請求項８に記載の反応装置において、
隣接した希釈剤流体分配噴出孔の間隔、隣接したチューブ状希釈剤分配部分への距離の一部、および、順流流れ距離により規定された複数の空間下位領域を含む、２つのチューブ状部分間の送出領域に送出される希釈剤の量は、消火組成物未満である反応装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の反応装置において、
少なくとも１つの送出領域に送出された前記希釈剤は、その指定された領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の反応装置において、
チューブ状分配部分間の送出領域内の少なくとも１つの送出下位領域に送出される前記希釈剤は、その指定された下位領域に対して、前記反応物質および共反応物質に対する前記消火組成物の１００％未満かつ約６８％より多い反応装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の反応装置において、
その領域内の消火組成物濃度未満の送出された希釈剤量を持つ反応可能送出下位領域には、前記消火組成物濃度を越える送出された希釈剤量を持つ非反応可能送出下位領域が点在されている反応装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の反応装置において、
前記反応可能送出下位領域は、前記消火組成物濃度未満の気化した希釈剤に加え、前記反応領域の上流境界の後に少なくとも一部が気化する液体希釈剤を含む反応装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出部分の少なくとも一部の少なくとも部分は、前記反応装置内の前記反応物質送出部分の上流に位置されている反応装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の反応装置において、
前記希釈剤の部分は、前記反応物質および共反応物質の間の急速な反応の開始の位置の前に気化される反応装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔分布は、前記希釈剤の規定された部分が順流曲線流路に沿った気化距離の指定された分布内で気化され、前記分布は、前記順流流れ方向に横の方向におけるように構成されている反応装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔サイズの分布、希釈剤噴出孔空間数密度、噴出孔にわたる差分送出圧力、および、チューブ状部分の隙間の１つまたは複数は、前記希釈剤の全てが曲線流路に沿った気化距離の指定された分布に先立ち効果的に気化され、前記分布は、前記曲線流体流方向に対して横の方向において取られるように構成されている反応装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の反応装置において、
規定された反応物質流体送出量の局所標準偏差の横方向分布は、前記流れに横方向の前記ダクト断面積の少なくとも８０％にわたる質量流量の１５％未満だけ変化する反応装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の反応装置において、
少なくとも１つのチューブ状部分をさらに含み、各チューブ状部分は、前記反応流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つに対する複数の流路を規定する１つの有効外部表面および複数の内部壁を有する反応装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体および前記反応物質流体は、複数の通路を介して送出される反応装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応に点火するように構成された点火器をさらに含む反応装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質分配部分の前記少なくとも１つのチューブ状部分は、前記反応物質分配部分の少なくとも部分の温度制御を提供するために、前記希釈剤分配部分の少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分に隣接して所在する反応装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の反応装置において、
少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、少なくとも１つの反応物質分配部分の少なくとも部分の近くに構成され、前記反応物質流体の温度を制約し、かつ、不要な熱反応生成物が反応物質噴出孔を詰まらせることを低減する反応装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔の噴出孔の配向の横方向分布は、少なくとも１つの横方向における希釈剤送出量の分布を制御するように構成されている反応装置。
【請求項２５】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤噴出孔は、内向きまたは外向きの向きを有する円錐角を有し、かつ、これらの円錐角の横方向分布は、前記横方向の少なくとも１つにおいて変化される反応装置。
【請求項２６】
請求項１に記載の反応装置において、
前記生成物流体との輻射視界または流体接触部の１つにある熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムをさらに含む反応装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の反応装置において、
熱交換壁は、前記壁の熱伝導特性を制御するために動作可能な絶縁層、穿孔輻射遮蔽、１つまたは複数の輻射遮蔽の１つまたは複数を、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導を制御するように構成された絶縁層の熱抵抗、絶縁層の網羅範囲、前記穿孔輻射遮蔽の穿孔の程度、および、輻射遮蔽の数の分布の１つまたは複数をさらに含む反応装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置システムは、前記流体ダクト内の前記反応物質流体と前記共反応物質流体の反応可能混合物の形成の下流で前記希釈剤チューブ状部分の１つまたは複数間に複数の狭い通路をさらに含み、前記狭い通路は、下流の火炎が前記狭い通路を介して上流に伝播することを制約するようにサイズ決定されている反応装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の反応装置において、
前記ダクトは、前記反応物質分配部分の上流に少なくとも部分的に定置されたディフューザをさらに含み、前記共反応物質流体の速度を低減する反応装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記ディフューザは、中の共反応物質流体流の速度に影響を及ぼす複数のディフューザ通路を形成するように構成された複数の流量分割器羽根を含む反応装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路は、前記ディフューザの下流の横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布を達成するように構成されている反応装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の反応装置において、
所望の横方向共反応物質流体流量分布は、流れに横方向の前記ダクト断面の少なくとも８０％にわたる規定された不確実性内で均一である反応装置。
【請求項３３】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記所望の横方向共反応物質流体流量分布は、前記ダクトの中央に比較して、前記ディフューザの下流の前記ダクトの壁の近くでより高い反応装置。
【請求項３４】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路を構成することは、前記ダクト内の流れ方向質量流量の横方向分布を達成するように構成されており、前記順流流れ方向質量流量の標準偏差は、前記ディフューザの下流および反応の開始の上流の流れに横方向のダクト断面において評価された、流れ方向質量流量の規定された横方向分布の１５％未満である反応装置。
【請求項３５】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、取入れ口面積および取出し口面積を規定し、前記ディフューザ通路の各々の前記取入れ口面積に対する前記取出し口面積の比は、前記ディフューザの下流で前記横方向の少なくとも１つにおける前記共反応物質流体の流れ方向質量流量の所望の横方向分布に到達するように構成されている反応装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記複数のディフューザ通路の各々は、約４と１４度の間である隣接したディフューザ通路壁間の先端角を規定する反応装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する流体分割器羽根に実質的に垂直に定置されている反応装置。
【請求項３８】
請求項３０に記載の反応装置において、
前記少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分の少なくとも部分は、前記ディフューザ通路を形成する前記流体分割器羽根の少なくとも１つに実質的に平行に定置されている反応装置。
【請求項３９】
請求項２９に記載の反応装置において、
前記希釈剤送出システムの少なくとも部分は、前記ディフューザ取入れ口の下流、かつ、前記燃料送出システムの少なくとも部分の上流に所在する反応装置。
【請求項４０】
希釈剤の存在下で反応物質を反応させる方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流曲線流体流れ方向、ならびに、前記順流流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
反応物質送出システムを構成し、かつ、反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するステップと；
共反応物質送出システムを構成し、かつ、共反応物質を含む共反応物質流体を前記反応装置に送出するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応装置内への反応物質を含む反応物質流体の空間送出量を制御するステップと；
希釈剤送出システムを構成し、かつ、希釈剤流体を前記反応装置に送出するステップと；
前記横方向の少なくとも１つにおいて取られた、前記反応装置内への希釈剤を含む希釈剤流体の空間送出量分布を制御するステップと；
反応生成物を形成するために反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、反応物質、共反応物質、および、反応生成物の少なくとも１つと希釈剤を混合するステップと；
前記反応装置の取出し口に、反応生成物、希釈剤、および、反応物質および共反応物質の少なくとも１つを含む残存組成物を含んだ生成物流体を送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて、前記反応物質流体および前記希釈剤流体のそれぞれの少なくとも１つの空間分布を制御するステップは、少なくとも１つの前記横方向における前記反応装置の近くの生成物流体の組成、温度、圧力、および、順流速度の少なくとも１つの横方向分布を制御する方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤流体は、流体の水および二酸化炭素の少なくとも１つを含む方法。
【請求項４２】
請求項４０に記載の方法において、
反応の熱および流体送出温度に対して総エンタルピ変化を制御するために、前記希釈剤送出システムを介して送出された希釈剤の量を制御することにより前記反応装置を出る生成物流体の平均取出し口温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項４３】
請求項４０に記載の方法において、
送出された流体の少なくとも１つの送出を音響的に変調し、それにより、前記反応装置内で反応中流体を音響的に変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、
前記送出された流体を少なくとも１０Ｈｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４５】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内での流体圧力発振の低減するために、前記反応装置内への前記反応物質流体の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内の流体圧力発振を低減するために前記反応装置内への前記希釈剤流体の空間送出量を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４７】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内の熱流体の少なくとも一部を電気的に励起するステップをさらに含む方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法において、
前記熱流体を少なくとも２ｋＨｚに変調するステップをさらに含む方法。
【請求項４９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを構成して前記共反応物質を拡散し、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに希釈剤蒸気と水蒸気の１つとして送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５０】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内にディフューザを構成して前記共反応物質を拡散し、かつ、前記希釈剤の部分を前記ディフューザ取出し口の近くに液体として送出するステップをさらに含む方法。
【請求項５１】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤送出システムにより送出された前記希釈剤の少なくとも部分は、希釈剤液体と液体の水の１つを含み、前記反応装置内に液体として送出される方法。
【請求項５２】
請求項４０に記載の方法において、
液体および蒸気の希釈剤を前記反応装置に送出するステップをさらに含み、かつ、前記液体希釈剤の少なくとも一部は、前記蒸気希釈剤送出量の順流下流で前記反応装置に送出される方法。
【請求項５３】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムおよび前記希釈剤送出システムは、点在された反応可能および非反応可能領域を形成するように構成され、かつ、一方の反応可能領域から他方まで前記非反応可能領域の少なくとも１つを横断する反応可能流体の横断領域を設けるステップをさらに含む方法。
【請求項５４】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質は酸素含有流体を含み、前記反応物質は可燃燃料を含み、かつ、前記希釈剤は揮発性液体および液体の水の少なくとも１つを含む方法。
【請求項５５】
請求項４１に記載の方法において、
前記燃料を前記酸化剤と反応装置内で燃焼させるステップをさらに含む方法。
【請求項５６】
請求項４０に記載の方法において、
前記希釈剤の少なくとも部分は、急速な反応面の順流下流に送出される方法。
【請求項５７】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも第１の横方向に沿って評価された前記希釈剤送出システムから送出された際の前記希釈剤の順流流れ方向速度分布を制御することにより希釈剤の気化部分の気化を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５８】
請求項４０に記載の方法において、
前記横方法の少なくとも１つに関して前記反応装置内の前記希釈剤の順流気化距離を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項５９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムまたは前記希釈剤送出システムの少なくとも１つのために高電圧電源を構成し、かつ、前記反応装置内に高電圧電場を発生させるステップをさらに含む方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法において、
前記高電圧電場を変調するステップをさらに含む方法。
【請求項６１】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置の少なくとも部分に、希釈剤で前記反応装置の少なくとも部分を冷却する冷媒通路を設け、かつ、前記反応装置へ加熱された希釈剤の少なくとも部分を送出するステップをさらに含む方法。
【請求項６２】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置に送出されている気化可能希釈剤を含む総希釈剤エンタルピ変化を制御することにより前記反応装置を出る生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項６３】
流体送出システムにおいて：
周期的なポンプサイクル当たりに流れ送出量分布を持つ流体を送出するために往復および回転の運動の少なくとも１つにおいて運動するために動作可能な、かつ、少なくとも１つの流体送出サイクルを介して運動するために動作可能な少なくとも１つのポンプ部材を含むポンプと；
前記少なくとも１つのポンプ部材に動作可能に結合され、かつ、前記往復または回転の運動を生成するために動作可能な少なくとも１つのモータ部材を含むモータと；
前記モータに動作可能に接続され、かつ、モータの励起を制御するように構成された制御装置であって、前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動を制御し、前記ポンプにより送出される前記流体の時間流れ送出量分布を制御するために少なくとも１つのポンプサイクル中に前記往復または回転のポンプ運動を作動するためのモータの力またはトルクの少なくとも１つの時間分布を変化させるように構成され、正弦波状のモータ励起によって形成された変動に対する流れ送出量の変動を低減するように構成された制御装置と；を含む流体送出システム。
【請求項６４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータのサイクル当たり少なくとも１つの位置参照を提供することが可能な少なくとも１つの位置参照センサと、前記モータ部材の加速度、速度、および、位置の１つまたは複数を決定することが可能な少なくとも１つの運動センサと、前記流体送出サイクル中に前記少なくとも１つのポンプ部材の前記往復または回転の運動のモータ励起を変化させるために前記センサを利用するフィードバックルーチンを含む前記制御装置と、をさらに含む流体送出システム。
【請求項６５】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記運動センサは、ポンプサイクル当たり少なくとも１，０００個の測定値を供給するように動作可能である流体送出システム。
【請求項６６】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
前記制御装置は、規定された電磁励起を１ｍｓ以内で前記モータに印加するように構成されている流体送出システム。
【請求項６７】
請求項６４に記載の流体送出システムにおいて、
使用されているモータ位置センサは、少なくとも０．０５％の分解能でポンプサイクル当たり少なくとも２，０００個の測定値を供給するように動作可能であり、前記制御装置は、毎秒少なくとも２，０００回の閉鎖ループ帯域でモータのトルクを変化させるように動作可能である流体送出システム。
【請求項６８】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子は、少なくとも１０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項６９】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
モータの回転子および固定子は、気化された冷媒を使用して冷却され、前記モータの回転子は、３０，０００往復秒２の慣性に対するトルクの比を有する流体送出システム。
【請求項７０】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質および希釈剤流体を含む反応物質液の少なくとも１つを送出するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７１】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、反応物質を含む反応物質液を送出するように動作可能な第１ポンプ部材と、希釈剤液を送出するように動作可能な第２のポンプ部材と、を含む流体送出システム。
【請求項７２】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、少なくとも１つの第１のモータセンサを含む第１のモータ回転子により作動される第１のポンプ部材と、少なくとも１つの第２のモータセンサを含む第２のモータ回転子により作動される第２のポンプ部材と、を含み、前記制御装置は、前記モータの回転子を独立に制御するように動作可能である流体送出システム。
【請求項７３】
請求項７０に記載の流体送出システムにおいて、
前記ポンプは、前記流体の少なくとも１つを周囲の空間内に送出するように動作可能な多数の噴出孔を含む流体分配部材に結合されている流体送出システム。
【請求項７４】
請求項７３に記載の流体送出システムにおいて、
前記流体分配部材は、最大横方向幅を有する噴出孔の空間アレイを設けるように構成され、前記ポンプは、前記分配アレイの中央からの最大横方向幅の距離内に定置されている流体送出システム。
【請求項７５】
反応生成物を形成するために希釈剤により希釈された少なくとも反応物質を含む反応物質流体および共反応物質を含む共反応物質流体を反応させるための反応装置を構成する方法において、
前記反応装置は：
曲線順流流体流方向、ならびに、前記流体流方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有するダクトであって、前記第１および第２の横方向は前記流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するダクトと；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つのチューブ状部分を含む反応物質分配部分であって、前記内部表面は反応物質流体に対する第１の反応物質流路を規定し、複数の反応物質流体分配噴出孔は前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の反応物質分配噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する反応物質分配部分と；
外部表面および内部表面を有する少なくとも１つの希釈剤チューブ状部分を含む希釈剤分配部分であって、前記内部表面は前記希釈剤流体に対する第１の希釈剤流路を規定し、複数の希釈剤噴出孔は前記希釈剤チューブ状部分の前記内部表面から前記外部表面に延長し、前記複数の希釈剤噴出孔は前記横方向の少なくとも１つに関する空間面積数密度分布およびサイズ分布を有する希釈剤分配部分と；を含み、
前記方法は：
反応物質を含む前記反応物質流体、共反応物質を含む前記共反応物質流体、および、希釈剤流体に対する所望の送出質量流量、流体取入れ口パラメータ、ならびに、前記反応装置を出る生成物流体の所望の出力圧力および温度を決定するステップと；
前記反応物質分配部分を構成するステップと；
前記共反応物質流体に対する共反応物質流路を規定する前記ダクトを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記共反応物質流体の流れ方向速度の横方向分布を決定するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する前記反応物質噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つを構成するステップと；
前記横方向の少なくとも１つに関する希釈剤噴出孔の空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つを構成するステップを含む前記希釈剤分配部分を構成するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つに関する反応物質濃度に対する共反応物質濃度の組成比、および、反応物質生成物を含む前記生成物流体の温度の少なくとも１つの、前記横方向の少なくとも１つにおける所望の横方向分布を達成する方法。
【請求項７６】
生成物流体を形成するために、反応物質を共反応物質と反応させ、かつ、希釈剤流体を前記反応物質および共反応物質ならびに反応生成物の少なくとも１つと混合する方法において、
前記方法は：
反応装置を構成するステップであって、前記反応装置は順流流体流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
前記反応物質を含む空間分布を持つ反応物質流体を反応物質送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；
前記共反応物質を含む共反応物質流体を空間分布と共に前記反応装置に送出するステップであって、前記送出は複数の通路を介して前記反応装置内に共反応物質を拡散するステップを含むステップと；
前記希釈剤を含む前記希釈剤流体を空間分布と共に希釈剤送出システムを介して前記反応装置に送出するステップと；を含み、
前記横方向の少なくとも１つにおいて前記共反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの空間分布を制御し、かつ、
流れに横方向となる方向に沿った表面において取られた前記反応装置の取出し口の近くの少なくとも１つの横方向において前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する方法。
【請求項７７】
請求項４０に記載の方法において、
前記共反応物質流体送出システムの少なくとも１つの指定された安全動作境界内に前記反応装置内の圧力を制御するように、希釈剤流体および反応物質流体の前記反応装置への送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において、
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項７９】
請求項７７に記載の方法において、
前記反応装置への希釈剤流体および反応物質流体の送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を少なくとも１つの指定された安全動作境界内に制御し、かつ、前記横方向の少なくとも１つにおいて前記生成物流体の温度の分布を制御する方法。
【請求項８０】
加圧反応装置を制御する方法において、
前記方法は：
反応装置を設けるステップであって、前記反応装置は曲線順流流れ方向、ならびに、前記流れ方向から相互に別個の第１および第２の横方向を有し、前記第１および第２の横方向は流れに横方向の反応装置位置を介して表面を規定するステップと；
反応物質を含む反応物質流体を前記反応装置に送出するための反応物質送出システムを設けるステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記反応装置に送出するための圧縮器を含む共反応物質送出システムを設けるステップと；
揮発性希釈剤を含む希釈剤流体を前記反応装置に送出するための希釈剤送出システムを設けるステップと；を含み、
前記反応物質、共反応物質、および、希釈剤流体の圧力は、大気より高く、前記方法はさらに、
反応物質の少なくとも一部を共反応物質と反応させ、それにより反応生成物を形成するステップと；
前記反応物質および共反応物質ならびに前記反応生成物の少なくとも１つと希釈剤流体の部分を混合させ、それにより、反応生成物および希釈剤を含む生成物流体を形成するステップと；
希釈剤流体と反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を制御するステップであって、少なくとも１つの指定された圧縮器安全動作境界内に前記反応装置内の前記圧力を制御するステップと；を含む加圧反応装置を制御する方法。
【請求項８１】
請求項８０に記載の方法において、
前記生成物流体の温度を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項８２】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記共反応物質流体、および、前記横方向の少なくとも１つにおいて規定された空間分布を持つ前記反応装置内への前記希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御するステップをさらに含み、前記反応装置の取出し口の近くの流れに横となる少なくとも１つの方向に沿った表面において、前記生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの少なくとも１つの空間分布を制御する方法。
【請求項８３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の前記反応装置への送出量の空間分布を制御するステップをさらに含み、前記横方法の少なくとも１つにおいて前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界境界内に制御し、かつ、前記生成物流体の温度の空間分布を制御し、前記空間分布は前記反応装置取出し口の近くの前記順流流れに横の方向の少なくとも１つにおいて評価される方法。
【請求項８４】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の双方の送出量を制御することにより前記反応装置圧力をさらに制御する方法。
【請求項８５】
請求項８０に記載の方法において、
別個の希釈剤送出量なしに仮説上使用された前記共反応物質流体の約３５％から約９３％を置換するために希釈剤流体をさらに送出する方法。
【請求項８６】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体を送出する前記ステップは液体希釈剤を送出するステップを含む方法。
【請求項８７】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体を送出する前記ステップは液体反応物質を送出するステップを含む方法。
【請求項８８】
請求項８１に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの送出量を制御することにより、前記反応装置取出し口の近くの前記生成物流体温度を９５０°Ｃと１５２５°Ｃの間で選択された規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項８９】
請求項８０に記載の方法において、
大気に対する反応装置の圧力比を約４から６０の範囲内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９０】
請求項８０に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った前記反応装置取出し口の近くの生成物流体組成の横方向空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の空間送出量の横方向分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９１】
請求項８０に記載の方法において、
前記反応は、炭質燃料および水素含有燃料の少なくとも１つを含む反応物質流体と酸素を含む共反応物質流体の間の燃焼を含み、水を含む反応物質生成物を形成し、前記反応は液体の水および水蒸気の少なくとも１つで希釈される方法。
【請求項９２】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体の複数の流れの送出量を制御するステップ、および、希釈剤流体の複数の流れの送出量を制御するステップを含む方法。
【請求項９３】
請求項８０に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の横方向空間分布を制御するステップをさらに含み、少なくとも１つの横方向で前記反応装置取出し口の近くの反応物質に対する希釈剤の比ωの規定の分布を提供する方法。
【請求項９４】
請求項８２に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つに沿った生成物流体温度の空間分布を制御するために、反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項９５】
請求項８２に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の横方向空間送出量をさらに制御し、少なくとも１つの横方向に沿った反応装置生成物温度を上限横方向温度分布と下限横方向温度分布の規定範囲内に制御する方法。
【請求項９６】
請求項８２に記載の方法において、
少なくとも２つの反応物質流体流および少なくとも２つの希釈剤流体流の横方向空間送出量を制御するステップをさらに含み、各生成物流体部分中の少なくとも１つの横方向に沿った生成物流体の少なくとも２つの部分の空間温度分布を制御する方法。
【請求項９７】
請求項９６に記載の方法において、
組み合わされた反応物質流体の最小から最大の流量比は個別の反応物質流体の最小から最大の流量比未満である方法。
【請求項９８】
請求項８０に記載の方法において、
反応物質流体および希釈剤流体の双方の送出量比を制御することにより、反応装置取出し口における生成物流体温度の時間に従った変化を比較的狭い規定の範囲内にさらに制御する方法。
【請求項９９】
請求項９８に記載の方法において、
前記生成物流体の温度における時間に従った変化は、約５０度ケルビンの規定の範囲内に制御される方法。
【請求項１００】
請求項９８に記載の方法において、
前記生成物流体の温度における時間に従った変化は、約１００Ｋ／ｓよりも大きな温度変化の速度で制御される方法。
【請求項１０１】
請求項９８に記載の方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応装置内の圧力の空間分布を指定された圧縮器安全動作境界内に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１０２】
請求項１に記載の反応装置において、
希釈剤噴出孔および反応物質噴出孔の少なくとも１つに対する前記横方向の少なくとも１つに関した空間密度分布およびサイズ分布の少なくとも１つは、前記反応生成物の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つの分布が前記順流流れ方向に横の方向に沿って取られた前記反応装置取出し口の近くの前記流れに横方向の表面において少なくとも１つの横方向において制御されるように構成されている反応装置。
【請求項１０３】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応物質流体分配部分の噴出孔は、反応物質流量に対する共反応物質流量の相対比ラムダの規定横方向空間分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０４】
請求項１に記載の反応装置において、
前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、規定横方向空間温度分布を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されている反応装置。
【請求項１０５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記反応物質流体分配部分および前記希釈剤流体分配部分の噴出孔は、空間温度プロファイルの均一な比から共反応物質流量に対する反応物質流量の空間当量比φまでに少なくとも１０％の分散を提供するように少なくとも１つの横方向において構成されているシステム。
【請求項１０６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記希釈剤流体は、液体の水と二酸化炭素の１つを含むシステム。
【請求項１０７】
請求項１に記載の反応装置において、
前記流体送出システムは、反応装置取出し口の近くの順流流体流に対して横方向の反転生成物流体温度分布を提供するように構成されており、ダクト横方向寸法の外側の２５％の部分における前記流体における温度変化は、前記ダクト横方向寸法の中央の５０％内の温度変化の少なくとも９００％である反応装置。
【請求項１０８】
請求項１に記載の反応装置において、
チューブ状部分に沿って、および、チューブ状部分間の少なくとも１つにおいて分布した多数のミキサをさらに含み、前記多数の送出領域において、または、これらの下流の流体の混合を増大させる反応装置。
【請求項１０９】
請求項１に記載の反応装置において、
前記反応装置の壁の一部を形成するためのフィンチューブをさらに含み、前記フィンチューブは冷却通路を含み、輻射遮蔽フィンは冷却通路壁に装着されており、前記フィンは差分熱膨張を収容するために襞を付ける、および、切り込みを入れることの少なくとも１つにより修正されている方法。
【請求項１１０】
請求項２０に記載の反応装置において、
複数の反応物質流体流れを送出するようにさらに構成され、組み合わされた反応物質流体流れの最小から最大までの全体の流量比は、個別の反応物質流体流れの最小から最大までの流量比より大きい反応装置。
【請求項１１１】
請求項２１に記載の反応装置において、
前記点火器は、囲いと、前記囲い内に反応物質、共反応物質、および、希釈剤の点火用流量を送出し、かつ、混合するように構成された点火用流体送出システムと、点火用反応を開始するように構成され、それによって希釈剤および反応生成物を含む点火用生成物流体を形成する点火用点火器と、前記反応装置内に前記点火用生成物流体を差し向けるように構成され、それによって前記反応装置内に存在するときの反応物質および共反応物質の反応可能な混合物に前記点火用生成物流体が点火できるようにする少なくとも１つの取出し口と、をさらに含む反応装置。
【請求項１１２】
請求項１１１に記載の反応装置において、
前記点火器は、点火用反応を持続させるために、かつ、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の点火用生成物流体熱放出量に制御するために、点火用生成物流体を再循環するように構成されている反応装置。
【請求項１１３】
請求項４０に記載の反応方法において、
前記横方向の少なくとも１つにおける前記反応物質流体および前記希釈剤流体のそれぞれの少なくとも１つの空間分布をさらに制御し、前記流れに横方向の表面において取られた前記反応装置の１つの取出し口の近くの少なくとも１つの横方向における生成物流体の組成、温度、圧力、および、速度の少なくとも１つを制御する反応方法。
【請求項１１４】
請求項４０に記載の方法において、
ピーク流体温度および２つの壁の近くの流体温度を含む、順流流れに横方向の反応装置取出し口の近くの生成物流体空間温度分布を制御するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記生成物流体の平均温度は、前記両壁の近くで同じピーク生成物流体温度および流体温度を有する、前記反応装置の近くの反転放物線温度分布を有する流体の平均温度より高い方法。
【請求項１１５】
請求項４０に記載の方法において、
多数の空間的に分布された噴出孔を介した多数の流れにおける前記反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、多数の流れの空間分布、および、多数の流体流れの断面領域の空間分布の少なくとも１つを構成し、選択された分布が前記順流流れに横の曲線方向に沿って空間的に均一ではない方法。
【請求項１１６】
請求項４０に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体の少なくとも１つの前記反応装置への送出量を動的に制御することにより、前記反応物質と前記共反応物質の間の反応速度の時間に従った変化を制御するステップをさらに含み、前記反応装置内での流体滞留時間は、規定滞留時間より長く、かつ、反応物質流体と共反応物質流体の少なくとも１つを前記反応装置内に送出する動的流体送出応答時間は、前記反応装置内の一次音響共鳴の周期および前記反応装置内の前記流体滞留時間の少なくとも１つより長くない方法。
【請求項１１７】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも２つの反応物質分配部分を介して反応物質流体を送出する反応物質送出システムを構成するステップと、少なくとも２つの希釈剤分配部分を介して希釈剤流体を分配するように前記反応物質送出システムを構成するステップと、個別の燃料量変更比より大きな全体燃料量変更比を提供するために各々が自身の燃料量変更比を持つ多数の送出分配部分を介して少なくとも２つの反応物質流量と少なくとも２つの希釈剤流体流量の１つを制御するステップと、をさらに含む方法。
【請求項１１８】
請求項４０に記載の方法において、
前記生成物流体の大気プロファイルよりも高い平均流体温度差に対する大気よりも高い生成物流体温度差の相対分布を、平均流体当量比によって除された送出された燃料／酸化剤流体当量比の分布の相対分布とは異なるように制御するステップをさらに含み、前記分布は前記順流流体流に横の方向において前記反応装置取出し口の近くで制御される方法。
【請求項１１９】
請求項４０に記載の方法において、
少なくとも１つの接続されたポンプ部材の周期的な往復または回転の動作を作動するためのモータの力またはトルクを変化させるように少なくとも１つのポンプ部材に接続されたモータの電磁励起を能動的に制御するステップをさらに含み、周期的なポンプ部材作動周期内で少なくとも１つの動的流体流送出速度を制御し、モータ作動励起は正弦波状パワー励起と異なる方法。
【請求項１２０】
請求項４０に記載の方法において、
大気冷却下で前記安全動作パワーより大きなパワーで前記ポンプモータを励起するステップ、および、回転子および固定子の温度を安全動作温度限界より低く維持するために液体冷媒を使用して、少なくとも１つのモータ回転子および１つのモータ固定子を冷却するステップをさらに含む方法。
【請求項１２１】
請求項４０に記載の方法において、
外部補強巻込み体を使用して前記回転子を制約するステップをさらに含み、制約されていない回転子を使用するよりも高いポンプ応答速度を可能にする方法。
【請求項１２２】
請求項４０に記載の方法において、
ポンプモータ励起から噴出孔を介した前記反応装置内への流体送出の平均時間までの遅延時間を含む流体送出応答時間を前記反応装置の音響共鳴周期の少なくとも１つ未満に、ならびに、前記反応装置内の前記反応物質流体滞留時間および所望の音響変調周期を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２３】
請求項４０に記載の方法において、
熱交換壁を含む少なくとも１つの熱交換システムに対して前記反応装置を構成するステップ、前記熱交換壁との輻射の形または流体接触の１つで生成物流体を送出するステップ、および、前記熱交換壁の近くの表面における少なくとも１つの流体空間横方向温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２４】
請求項１２３に記載の方法において、
絶縁層の厚さおよび空間網羅範囲を含む前記絶縁層の熱抵抗、ならびに、輻射遮蔽の穿孔の程度および１つまたは複数の輻射遮蔽の数を含む少なくとも１つの輻射遮蔽の熱抵抗の１つまたは複数を構成するステップをさらに含み、前記生成物流体と前記熱交換壁の間の熱伝導に対する抵抗を構成する方法。
【請求項１２５】
請求項１２３に記載の方法において、
前記熱交換壁から加熱されている材料への熱束流に対して前記熱交換壁への熱束流を制御するステップをさらに含み、前記熱交換壁の温度を制御する方法。
【請求項１２６】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応装置内に、多数の小型混合エレメントによる分布された混合を供給するステップをさらに含み、前記反応物質および共反応物質の混合物の均一性を上昇させる方法。
【請求項１２７】
請求項４０に記載の方法において、
点火用反応装置内で希釈剤の存在下で反応物質流体を共反応物質流体と反応させることにより点火用生成物流を形成するステップ、ならびに、前記点火用生成物流の少なくとも一部を反応物質、共反応物質、および、希釈剤の反応可能混合物中に送出するステップをさらに含み、前記反応可能混合物に点火する方法。
【請求項１２８】
請求項１２７に記載の方法において、
前記点火用反応装置内で反応を持続させるために前記点火用生成物流の一部を再循環させるために前記点火用反応装置を構成する一方、窒素の酸化物の排出量、および、希釈剤と共反応物質の間の副生成物排出量の１つの濃度を０．０１４ｋｇ／ＧＪ未満の熱放出量に制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１２９】
請求項４０に記載の方法において、
前記反応物質送出システムが、少なくとも１つのチューブ状部分において多数の噴出孔を介した多数の小流れで反応物質を送出するように構成され、該方法が、少なくとも１つのチューブ状部分を詰まっている揮発性材料を除去するために十分な温度に、かつ、時間にわたり加熱するステップをさらに含む方法。
【請求項１３０】
請求項４７に記載の方法において、
熱流体を電気的に励起するステップをさらに含み、該励起は、音響信号、少なくとも１つの低減された周波数を有するピンクノイズ、および、前記反応装置内の流体を混合するように構成された信号の１つを含む信号によって駆動される方法。
【請求項１３１】
請求項４０に記載の方法において、
凝固可能な成分を含む流体を多数の噴出孔を含むチューブ状部分を介して気化可能キャリア流体内に送出するステップをさらに含み、前記キャリア流体を気化し、かつ、粉末化固体を形成する方法。
【請求項１３２】
請求項４０に記載の方法において、
相対共反応物質／反応物質比ラムダを１５０％から１００％の範囲内となるように制御するステップ、および、前記生成物流体から二酸化炭素を回収するステップをさらに含む方法。
【請求項１３３】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータは内部固定子および外部回転子を備えて構成されている流体送出システム。
【請求項１３４】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記回転子の周囲に補強巻込み体をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３５】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記固定子および前記回転子の少なくとも１つを冷却するように動作可能な熱交換器をさらに含む流体送出システム。
【請求項１３６】
請求項６３に記載の流体送出システムにおいて、
前記モータの前記回転子は、中間のシャフトなしにポンプ部材に直接に接続されている流体送出システム。
【請求項１３７】
請求項７５に記載の方法において、
ダクト寸法内の規定の順流気化距離内で、前記反応物質流体および前記希釈剤流体の少なくとも１つの規定の部分を気化させるために十分な前記順流反応装置ダクト寸法および順流流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の少なくとも１つの順流位置を構成するステップをさらに含む方法。
【請求項１３８】
請求項７５に記載の方法において、
前記反応装置ダクト取出し口および順流流体速度に対して、前記反応物質噴出孔および前記希釈剤噴出孔の順流位置を構成するステップをさらに含み、前記反応を所望の程度にまで進行させるために十分な、前記反応装置内での滞留時間を提供する方法。
【請求項１３９】
請求項７５に記載の方法において、
前記生成物流体との輻射の形または流体接触にある加熱器に対して、前記反応装置を構成して、熱生成物流体を送出するステップをさらに含み、前記加熱器内の材料を加熱し、前記反応装置および前記加熱器の温度制約内で、前記生成物流体から加熱されている前記材料への熱伝導を制御する方法。
【請求項１４０】
請求項７６に記載の方法において、
前記空間分布を制御するステップが、多数の小反応物質流体流れの断面領域の空間分布と多数の小希釈剤流体流れの断面領域の空間分布との少なくとも１つを制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１４１】
請求項７６に記載の方法において、
前記空間分布を制御するステップが、多数の小反応物質流体流れの面積数密度の空間分布と多数の小希釈剤流体流れの面積数密度の空間分布との少なくとも１つを制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１４２】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の少なくとも１つを送出するステップをさらに含み、空間流体送出量分布は、横方向において複数の最大値を有する方法。
【請求項１４３】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤および反応物質の少なくとも１つの多数の小流れを送出するステップをさらに含み、流体液滴サイズのサウタ平均直径および他の測定値の少なくとも１つの空間分布は横方向において複数の最大値を有する方法。
【請求項１４４】
請求項７６に記載の方法において、
希釈剤流体および反応物質流体の少なくとも１つの多数の小流れを送出するステップをさらに含み、反応物質流体および希釈剤流体の少なくとも１つの総流体順流運動エネルギーの空間分布は前記反応装置取出し口の近くの横方向において前記生成物流体中に規定の圧力分布を提供するために前記横方向において複数の最大値を備えて構成されている方法。
【請求項１４５】
請求項７６に記載の方法において、
前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記順流流れに横方向の反応装置断面の中央の大部分にわたる前記流体温度は絶対温度の１０５％未満である方法。
【請求項１４６】
請求項７６に記載の方法において、
指数、第３次、および、第４以上の次数の温度プロファイルを含む非放物線形状を持つ反転横方向生成物流体温度プロファイルを提供するように前記流体送出量を制御するステップをさらに含み、前記プロファイルの少なくとも一部はダクトを横切る中央点から前記反応装置取出し口の近くの順流流れに横方向のダクト壁に向けた絶対横方向距離の少なくとも２．７３乗だけ変化する方法。
【請求項１４７】
請求項７６に記載の方法において、
空間温度分布を制御するステップをさらに含み、空間ピーク温度から前記反応装置取出し口の近くの平均生成物流体温度までの差は、前記反応装置取出し口の近くの前記反応装置を横切る距離の中央の大部分内の平均温度の８３°Ｃ内である方法。
【請求項１４８】
反応物質流体と共反応物質流体の間の反応を制御する方法において、
前記方法は：
反応物質を含む反応物質流体を反応装置内の多数の領域内に前記領域にわたる不均一空間反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
共反応物質を含む共反応物質流体を前記多数の領域内に前記領域にわたる空間的に不均一な共反応物質流体送出量分布を備えて送出するステップと；
前記多数の領域内およびその下流で前記反応物質流体と前記共反応物質流体を混合し、かつ、反応させ、それにより、反応生成物ならびに反応物質および共反応物質の少なくとも１つを含む反応装置生成物流体流を形成するステップと；
前記反応物質流体と前記共反応物質流体の間の反応の大部分の下流で前記反応装置生成物流体中の反応物質または共反応物質のより多い方の下流残存濃度を測定するステップと；
反応物質流体流量に対する共反応物質流体流量の送出比を、前記下流残存濃度に基づき規定の範囲内に制御するステップと；を含む方法。
【請求項１４９】
請求項１４８に記載の方法において、
流体送出量をさらに制御するステップであって、前記下流残存濃度を使用して反応物質送出量比に共反応物質を制御するうえでの不確実性は、反応物質および共反応物質の送出流量の測定に基づくその送出量比を制御するうえでの不確実性未満である方法。
【請求項１５０】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体は液体を含む方法。
【請求項１５１】
請求項１４８に記載の方法において、
容積式ポンプを使用して流体の少なくとも１つをさらに送出する方法。
【請求項１５２】
請求項１４８に記載の方法において、
空間送出量分布の少なくとも１つは平均流体送出量の１％より多い分だけ空間的に変化する方法。
【請求項１５３】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体および共反応物質流体を送出する前記ステップの少なくとも１つは、反応物質流体および共反応物質流体の空間流体送出量分布の少なくとも１つを構成するステップをさらに含み、反応物質流体に対する共反応物質流体の比の空間分布は、前記反応の化学量論的比の８０％から１２５％内で選択される規定範囲内に制約される方法。
【請求項１５４】
請求項１４８に記載の方法において、
残存濃度を測定する前記ステップは、前記反応装置取出し口にわたる多数の位置において前記反応装置取出し口の近くの前記反応物質または前記共反応物質の残存濃度を測定するステップを含む方法。
【請求項１５５】
請求項１４８に記載の方法において、
反応物質流体に対する共反応物質の送出量比は、約＋／−１％未満の不確実性を備えて制御される方法。
【請求項１５６】
請求項１４８に記載の方法において、
希釈剤流体を前記多数の領域内に送出するステップをさらに含む方法。
【請求項１５７】
請求項１４８に記載の方法において、
反応のエンタルピ変化に対して総エンタルピ変化の分布を制御するために希釈剤流体の空間分布を制御し、それにより、前記反応装置取出し口の近くの反応流体の空間温度分布を制御するステップをさらに含む方法。
【請求項１５８】
請求項１４９に記載の方法において、
反応物質を送出する前記ステップはメタノールを送出するステップを含む方法。
【請求項１５９】
請求項１４８に記載の方法において、
少なくとも１つの流体送出速度は送出ポンプの回転当たり、または、ストローク当たり０．１％よりも優れた分解能を使用して測定される方法。
【請求項１６０】
請求項１４８に記載の方法において、
横方向生成物流体温度分布を提供するために流体送出量を制御するステップをさらに含み、流体温度は、前記反応装置取出し口の近くの前記順流流体流に横方向の１つのダクト壁から他のダクト壁までの範囲の約２５％から約７５％までの領域内でほぼ均一である方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【図７７】
【図７８】
【図７９】
【図８０】
【図８１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【図７７】
【図７８】
【図７９】
【図８０】
【図８１】
【公表番号】特表２００６−５２３２９４（Ｐ２００６−５２３２９４Ａ）
【公表日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０１１０３（Ｐ２００６−５０１１０３）
【出願日】平成１６年１月２２日（２００４．１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００１７４９
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６４９９０
【国際公開日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【出願人】（５０５２７５４９１）ヴァスト・パワー・システムズ・インコーポレーテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１月２２日（２００４．１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００１７４９
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６４９９０
【国際公開日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【出願人】（５０５２７５４９１）ヴァスト・パワー・システムズ・インコーポレーテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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