混合機ノズル組立体
【課題】その中にタンク容積を有するタンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体を提供する。
【解決手段】混合機ノズル組立体は、固定本体、および、所定の方向に軸の周りを回転するよう前記固定本体に取り付けられた回転本体を含む。流体は、前記固定本体を通って前記回転本体に流れ、前記回転本体が前記軸の周りの所定の方向に回転できるようにするため、一つ以上の出口開口を介して、前記タンク容積内に出て行く。前記混合機ノズル組立体は、また、前記軸周りの所定の方向における前記回転本体の回転速度を制御するガバナー組立体、および、予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するために油圧油の流速を調整するため、前記ガバナー組立体に向けられた前記油圧油の流速を支配するための油圧回路を含む。
【解決手段】混合機ノズル組立体は、固定本体、および、所定の方向に軸の周りを回転するよう前記固定本体に取り付けられた回転本体を含む。流体は、前記固定本体を通って前記回転本体に流れ、前記回転本体が前記軸の周りの所定の方向に回転できるようにするため、一つ以上の出口開口を介して、前記タンク容積内に出て行く。前記混合機ノズル組立体は、また、前記軸周りの所定の方向における前記回転本体の回転速度を制御するガバナー組立体、および、予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するために油圧油の流速を調整するため、前記ガバナー組立体に向けられた前記油圧油の流速を支配するための油圧回路を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、タンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
当該技術分野においてよく知られているように、例えば、以前に導入された流体バッチを保持する貯蔵タンクに、新たな流体バッチが導入されるとき、種々の流体の貯蔵に関連して、種々の問題が発生し得る。流体は、例えば、原油または他の石油製品であり得る。
【0003】
同一流体の異なるバッチ間の相違、例えば、組成の相違に起因して混合の必要性が存在し得る。相当量の流体をすでに保持するタンクに、新たな一定量の流体が導入されるとき、新たに導入される流体とすでにタンク内にある流体は、特に、タンクが大きいと、よく混ざり合わない可能性がある。したがって、タンク内のすべての流体の均質性(または、ほぼ均質性)を達成するために、ある程度、新たに導入される流体を以前に導入された流体と混合することが重要であり得る。例えば、流体が原油であるとき、その異なる供給源により原油に相違があり得、タンク内の原油に一定の均質性を達成するために原油を混合することが望ましい。
【0004】
典型的には(必要ではないけれども)、貯蔵タンクは、一般的には、円筒状の設置面積を有する。タンクは、かなり小さいか(例えば、直径がほぼ12フィート(3.6m)と同じくらいに小さいか)かなり大きく(例えば、直径が200フィート(61m)を超えるか、実に300フィート(91.4m)を超えており)、最大で数百万リットルまでの容積を有し得る。
【0005】
貯蔵タンク内で流体を混合するための種々の装置が知られている。一般的に、従来の混合装置は、流体をかき混ぜる、すなわち、流体に付加的な乱流を導入する。一般的に、大きな貯蔵タンク内において、タンク内の流体全体の混合を所望の程度で達成することは、従来の混合機では難しい。問題は、タンク内に流入する流体の粘度、その他の性質の変動のほかに、タンク内への流体の流入速度の変動によっても増大させられる。問題は、さらに、混合機が作動するかなり困難な環境によって増大させられる、すなわち、混合機は、典型的には、少なくとも部分的にタンク内で作動するが、タンク内部(およびタンク内に配置される従来の混合機の一部)は、タンクの使用時間中に通常アクセス可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述の理由のために、従来技術の欠陥の一つ以上を克服または軽減するノズル混合機組立体の要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
その広義の態様において、本発明は、そこにタンク容積を有するタンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体を提供する。混合機ノズル組立体は、互いに流体連通する一つ以上の入口および一つ以上の出口を有する固定本体、および、所定の方向に軸の周りを回転するための固定本体に装着された回転本体を含む。回転本体は、互いに流体連通する一つ以上の入口開口および一つ以上の出口開口を含み、入口開口は、固定本体の入口から出口開口まで流体が流れ、そこからタンク容積内に出て行くことを可能にするために、固定本体の出口と流体連通している。各々の出口開口は、回転本体が軸の周りに所定の方向に回転できるように、軸と整合していない方向に、そこを通って回転本体を出て行く流体を方向づけるように形成されている。出口開口を出て行く流体は、タンク容積内の流体の少なくとも一部と混合する。混合機ノズル組立体は、また、軸の周りで所定の方向に回転本体の回転速度を制御するためのガバナー組立体を含む。ガバナー組立体は、回転速度で軸の周りを回転本体と一緒に回転するための、回転本体に結合された駆動シャフト、回転速度で軸の周りを駆動軸と一緒に回転するための、駆動シャフトに取付けられた一つ以上の内部要素、および、内部要素とガバナー本体との間に少なくとも部分的に内部容積を画定する、内部要素が受け入れられる、そこに一つ以上の空洞を画定するガバナー本体を含む。内部容積は、回転本体が予め選定された速度で回転することができるように、軸周りの内部要素の回転を穏やかにするための予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている。また、混合機ノズル組立体は、予め選択された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、油圧回路の流速を制御するための油圧回路を含む。
【0008】
他の態様において、混合機ノズル組立体は、軸の周りの回転本体の回転の速度を示すための、速度指示器を付加的に含む。加えて、油圧回路は、また、予め選定された流速で。そこに油圧油を提供するため、内部容積への油圧油の流速を制御するための弁、および、予め選定された流速でそこへ油圧油を提供するために、内部容積への油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプを含む。したがって、流速は、予め選定された速度に軸の
周りの回転本体の回転速度を調整するために、弁によって、および、油圧ポンプによって、予め選定された流速に調整され得る。
【0009】
他の態様において、本発明は、タンクに導入される流体の混合の方法を提供し、速度表示器で、固定本体に対する軸の周りの回転本体の回転速度を決定するステップを含む。
【0010】
他の態様において、方法は、付加的に、速度表示器によって示される回転本体の回転速度に基いて、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するための、弁でもって内部容積への油圧油の流速を制御するステップを含む。
【0011】
さらに他の態様において、方法は、付加的に、速度表示器によって示される回転本体の回転速度に基いて、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するための、油圧ポンプでもって内部容積への油圧油の流速を制御するステップを含む。
【0012】
他の態様において、本発明は、そこに流体を貯蔵するタンクを提供し、タンクは、一つ以上のタンク壁であって、タンク壁は、流体が受け入れられるタンク容積を少なくとも部分的に画定しているタンク壁、および、混合機ノズル組立体を含む。混合機ノズル組立体は、互いに流体連通している一つ以上の入口と一つ以上の出口を有する固定本体と、所定の方向に軸の周りで回転するために、固定本体に装着される回転本体を含む。回転本体は、互いに流体連通する、その一つ以上の入口開口および一つ以上の出口開口を含み、入口開口は、固定本体の入口から出口開口まで、流体が流れ、そこからタンク容積に出て行くことを可能にするために、固定本体の出口と流体連通している。出口開口は、回転本体が軸の周りで所定の方向に回転することを可能にするために、軸と非整列の方向に、そこを通って回転本体を出て行く流体を方向づけるように形成されている。出口開口を出て行く流体は、タンク容積内の少なくとも一部の流体と混合する。混合機ノズル組立体は、また、軸の周りで所定の方向への回転本体の回転速度を制御するためのガバナー組立体を含む。ガバナー組立体は、回転速度で軸の周りを回転本体と一緒に回転するために、回転本体に固定された駆動シャフト、回転速度で軸の周りを駆動シャフトと一緒に回転するために、駆動シャフトに取付けられた一つ以上の内部要素、内部要素と本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように内部要素が受け入れられ得る、そこに一つ以上の空洞を画定するガバナー本体を含む。内部容積は、回転本体が予め選定された速度で回転することができるように、軸の周りでの少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために、予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている。加えて、混合機ノズル組立体は、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、油圧油の流速を支配するための油圧回路を含む。
【0013】
本発明は、添付の図面を参照して、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1A】本発明の混合機ノズル組立体の一具体例の等角図である。
【図1B】より小さな縮尺で描かれた、そこに装架される図1Aの混合機ノズル組立体の要素を備える貯蔵タンクの断面図である。
【図1C】より大きな縮尺で描かれた、図1Aの混合機ノズル組立体の平面図である。
【図2A】図1Bのタンクの外部に位置づけられた図1Aの混合機ノズル組立体のある要素の等角図である。
【図2B】タンクの外部に位置づけられた本発明の混合機ノズル組立体のある要素の代替具体例の等角図である。
【図2C】図2Aに部分的に示された、本発明の混合機ノズル組立体の具体例のガバナー組立体および油圧回路を模式的に表すブロック図である。
【図2D】図2Bに部分的に示された、本発明の混合機ノズル組立体の具体例のガバナー組立体および油圧回路を模式的に表すブロック図である。
【図3】図1Aの混合機ノズル組立体の正面図である。
【図4】図1Aの混合機ノズル組立体の側面図である。
【図5A】図1Aの混合機ノズル組立体の断面図である。
【図5B】本発明の混合機ノズル組立体の代替具体例の断面図である。
【図5C】より大きな縮尺で描かれた、本発明のガバナー組立体の具体例の断面図である。
【図6A】より小さい縮尺で描かれた、本発明の混合機ノズル組立体の代替具体例の断面図である。
【図6B】より大きな縮尺で描かれた、図6Aの混合機ノズル組立体の一部の断面図である。
【図6C】より大きな縮尺で描かれた、図6Aの混合機ノズル組立体の一部の等角図である。
【図6D】より大きな縮尺で描かれた、図6Cの混合機ノズル組立体の一部の等角図である。
【図7】より小さい縮尺で描かれた、本発明の混合機ノズル組立体の他の代替具体例の断面図である。
【図8A】より小さい縮尺で描かれた、そこに装架される本発明の混合機ノズル組立体の代替具体例の要素を備える貯蔵タンクの断面図である。
【図8B】より大きな縮尺で描かれた、図8Aの混合機ノズル組立体の一部の側面図である。
【図9A】本発明の方法の一具体例を模式的に示すフローチャートである。
【図9B】本発明の方法の代替具体例を模式的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
添付の図面において、同じ参照番号は、全体を通して、対応する要素を示す。最初に、数字20によって一般的に言及される本発明の混合機ノズル組立体の具体例を説明するために、図1A〜1C、図2A、図3〜5Aおよび図5Cが参照される。図1Bにおいて理解され得るように、混合機ノズル組立体20は、その中にタンク容積26を有するタンク24内に導入される流体22を混合するためのものである。一具体例において、混合機ノズル組立体20は、好ましくは、互いに流体連通している(図5A)、一つ以上の入口30および一つ以上の出口32を備える固定本体28、図1Cに矢印Aで示される所定の方向における軸36の周りでの回転のために固定本体28に装架された回転本体34を含む。好ましくは、回転本体34は、互いに流体連通された一つ以上の入口開口38および一つ以上の出口開口40を含む。また、入口開口38は、固定本体28の入口30から出口開口40に流体22が流入し、そこからタンク容積26内に流出できるようにするために、固定本体28の出口32と流体連通している。好ましくは、および説明されるように、各々の流出開口40は、回転本体34が回転軸36の周りで所定の方向に回転することをもたらすために、軸36と整列しない方向に、そこを通って回転本体34を出て行く流体22を方向づけるように形成されており、少なくとも一つの出口開口を出て行く流体は、タンク容積26内の少なくとも一部の流体と混合する。また、混合機ノズル組立体20は、軸36の周りで所定の方向での回転本体34の回転速度を制御する、ガバナー組立体42を含むことが好ましい。一具体例において、ガバナー組立体42は、好ましくは、回転速度で軸36の周りでの回転本体34と一緒の回転のための、回転本体34に固定された駆動シャフト44(図5A、5C)、および、回転速度で軸36の周りでの駆動シャフト44と一緒の回転のための、駆動シャフト44に取り付けられた一つ以上の内部要素46を含む。好ましくは、ガバナー組立体42は、また、内部要素46と本体48との間の内部容積52(図5C)を少なくとも部分的に画定するように内部要素46が受容され得る、その中に一つ以上の空洞50を画定する、ガバナー本体48を含む。また、説明されるように、内部容積52は、予め選択された速度で回転本体34が回転することをもたらすよう、軸36の周りの内部要素46の回転を穏やかにするため、予め選択された流速で、そこを通して方向づけられる油圧油(不図示)を受け入れるように適合されている。また、好ましくは、ガバナー組立体42は、回転本体34の回転速度を予め選択された速度に調整するため、予め選択された流速に流速を調整するように油圧油の流速を支配するための油圧回路54(図1A、2A、2C)を含む。
【0016】
混合機ノズル組立体のある要素は、説明の明確性のために、ある図から省略されることが理解されるであろう。例えば、タンク外部に位置づけられる油圧回分のほとんど、または、全て、図1A、図1Cおよび図3〜5Cから省略されている。
【0017】
図1Aおよび図1Cにおいて理解されるように、流体22は、タンク24の外部に位置づけられる外部パイプ56(図2A、2B)から固定本体28に向けられる。一具体例において、固定本体28は、好ましくは、第一および第二の部分58、60、および、それらの間に位置づけられる中間部分62(図4、5A)を含む。タンク24に装架されると、第一部分58は実質的に水平に位置づけられ、第二部分60は、実質的に垂直に位置づけられる。中間部分62は、好ましくは、流体22の流れの方向を、実質的に水平から実質的に垂直に(すなわち、下方に)変更するために、当該技術分野において知られているような、エルボー形状にある。図4および図5Aにおいて理解されるように、流体22は、外方のパイプから内方に、第一部分58を通り(矢印Bで概略的に示されるように)、中間部分62を通り(矢印Cで概略的に示されるように)、そして、第二部分62を通って(矢印Dで概略的に示されるように)下方に流れる。
【0018】
回転本体34は、明確にするために、図5Aに40Aおよび40Bで示された、二つの出口開口を含むことが、また、好ましい。図5Aに示されるように、回転本体34は、好ましくは、回転軸36の周りの回転のために固定本体28の第二部分60に装架された装架部分64、および、入口開口38および出口開口40A、40Bを含む主部分66を含む。主部分66の中央部68は、回転軸36と整列している。第二部分60を流れる流体22は(矢印Dで示されるように)、入口開口38から回転本体に入り、中央部68に展開して、矢印EおよびF(図5A)で模式的に示されるように、二つの実質的に等量の流れに分かれ、前方に、そして、出口開口40A、40Bを通って流れる。図1Cにおいて理解されるように、主部分66は、好ましくは、出口軸72A、72Bとそれぞれ同軸の端部70A、70Bを含むように形成され、出口軸72A、72Bは、回転軸36に対してオフセットしている。出口軸71A、72Bは、また、互いに対してオフセットしている(図1C、5A)。
【0019】
図1Cおよび図5Aから、ノズル組立体20は、タンク24内にすでに存在する流体22を押圧し、回転本体24が、図1Cに矢印Aで示された、所定の方向に回転されることをもたらす、出口開口40A、40Bを出て行く流体の噴流を生成することが、理解され得る。出口開口40A、40Bを出て行く流体の噴流は、一般的には、それぞれの軸72A、72Bと同軸である。出口開口40A、40Bを出て行く流体22は、したがって、すでにタンク容積26内に存在する流体22と混合され、また、タンク容積26内にすでに存在する流体22のさらなる混合をもたらす。明確にするために、多くの要素が図から省略されていることが理解されるであろう。例えば、図1Cに示された混合機ノズル組立体20は、タンクに装架されることが意図されており、その結果、回転本体34は、タンク壁に近接して位置づけられ、固定および回転本体は、少なくとも部分的に流体内に浸漬されること、そして、出口開口から出て行く流体の噴流が、タンク内にすでに存在する流体と混合することが理解されるであろう。
【0020】
図5Aにおいて理解されるように、駆動シャフト44が、回転本体34に直接装着され、その結果、所定の方向における回転本体34の回転は、また、所定の方向における、駆動シャフト44の対応する回転を直接にもたらす。特に、駆動シャフト44は、中央部68の外方側部に装架され、その結果、駆動シャフト44は、回転体34がその周りを回転する、回転軸36と同軸である。
【0021】
一具体例において、ガバナー組立体42は、任意の好適な油圧モータである。当業者は、油圧モータの種々のタイプを知っているだろう。一例として、外部のギアモータが図5Cに示される。このモータにおいて、内部要素46は、駆動ギア74を含む。図5Cに示されるように、駆動ギア74は、駆動シャフト44に直接固定され、その結果、駆動ギア74の回転は、直接、駆動シャフト44の回転に対応する。上述したように、駆動シャフト44は、回転本体34と共に回転する。このことは、駆動ギア74の回転は、また、回転本体34の回転に直接対応することを意味する。図5Cにおいて理解されるように、駆動ギア74は、部分的に、内部容積52を画定する。
【0022】
しかしながら、この例において、ガバナー組立体42は、外部ギアモータであるので、駆動ギア74との協働のためのアイドルギア76を、また、含む。駆動ギア74およびアイドルギア76の双方は、部分的に内部容積52を画定するように、ガバナー本体48の内部の空洞50に装着される。駆動ギア74は、矢印Aで示された方向(すなわち、回転本体34と同じ方向)に駆動シャフト44と共に回転し、アイドルギア76は、矢印Gで示された方向に回転する。操作中、油圧油(不図示)は、(矢印Hで模式的に示されたように)ガバナー本体48に流れ、それから、(矢印J1からJ11で模式的に示されたように)内部容積を通って流れ、そして、矢印Kで模式的に示されたように、ガバナー本体を出て行く。ガバナー組立体42は、好ましくは、駆動シャフト44が回転本体の回転によって駆動される、油圧モータであるので、油圧油が内部容積(すなわち、矢印Hおよび矢印J1からJ11で示されたような)に流入する速度は、駆動ギア74が回転する速度に影響することが、当業者に理解されるであろう。
【0023】
予め選定された油圧油の流速は、予め選定された速度、すなわち、その時に回転本体がさらされる条件で回転する回転体をもたらす流速である。内部容積52における流速の減少は、駆動ギア74の回転速度を遅らせる傾向にあり、したがって、駆動シャフト44の回転速度および回転本体24の回転速度を、また、遅らせる傾向にある。内部容積52における流速の増大は、駆動ギアの回転速度を増大させることをもたらす傾向にある。この方法において、油圧油が内部容積52に流れる速度の調整は、回転本体34の回転速度の調整をもたらす。しかしながら、実際は、回転本体の回転速度に影響する他の要因(例えば、回転本体34を通る流体の流速)の変化により、油圧油の流速の変化は、回転本体34の回転速度における直接的に対応する変化をもたらさないかもしれないということに留意すべきである。このことにより、回転速度を決定するための手段(後述)は、好ましくは、混合機ノズル組立体20に含まれ、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するために、操作者(不図示)が、可変の要因の全てを考慮に入れるであろう油圧油の流速を適切に調整すること、すなわち、そのための予め選定された速度に油圧油の流速を調整することを可能にする。
【0024】
一具体例において、油圧回路54は、好ましくは、また、予め選定された速度に回転本体34の回転速度を調整するために、内部容積52への油圧油の流入を制御する弁78を含む。図2Aおよび図2Cにおいて理解されるように、油圧油の流速の調整のために、弁78はタンク24の外部に配置されることが好ましい。弁78は、好ましくは、当業者に知られているであろう、任意の好適な弁である。例えば、ニードル弁は好適であることが見出された。例えば、図1Aおよび図1Bにおいて理解され、図2Cに、模式的に示されるように、油圧油は、そのために、ガバナー本体48および弁78に取付けられた管またはライン79を通って移動する。
【0025】
他の具体例において、油圧回路54は、好ましくは、また、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するために、内部容積52への油圧油の流入を制御するポンプ80を含む。図2Bおよび図2Dに示されるように、ポンプ80は、油圧油の流速の調整のために、タンク24の外部に配置されるのが、また、好ましい。当業者は、ポンプ80が、任意の好適なポンプであり得ることを理解するであろう。当該技術分野においてよく知られているように、ポンプ80は、一般的に、また少なくともポンプを駆動するためのモータおよび容器を含む、油圧ユニットに含まれ得る。図2Bおよび図2Cにおいて理解されるように、管またはライン79は、油圧油がそれらの間を流れることができるように、ガバナー本体、および、弁78および/またはポンプ80を連結する。
【0026】
当業者は、もし、ポンプ80が弁78のない油圧回路54に含まれるなら、油圧回路54を通る油圧油の流れが、作動しているときのポンプ80によって実質的に決定されることを理解するであろう(この場合、回転本体の回転によって駆動されるガバナー組立体は、また、油圧油の流れに影響を及ぼし得る。)。回転本体34を通る流体22の流れが実質的に一定であるなら、ポンプ80は、もし、それが適切な容量を有しているなら、回転本体34が予め選定された速度で回転することを可能にするために、油圧回路54を通る油圧油を圧送するように使用されるであろう。
【0027】
しかしながら、多くの適用において、流体22の流速は、実際には変わり(および、流体に関係し、回転本体の回転速度に影響する他のパラメータ、例えば、流体の密度、も変わり得る。)、そのため、製品流体22またはその流れの変化を考慮に入れるように、油圧油の流速を調整できることが好ましい。しかしながら、適用によっては、弁78は、単独で、油圧油の流速の十分な制御を提供し得る。
【0028】
弁78が、単独で、油圧油の流れに十分な変化をもたらしそうもない場合において、ポンプ80が、好ましくは、また弁78に加えて、油圧回路54に含まれる。ポンプ80および弁78を用いると、弁78を単独で用いるよりも油圧油の流速のより柔軟な制御が達成可能であることが当業者に理解されるであろう。したがって、本発明の油圧回路54は、もし選択されるなら、混合機ノズル組立体20が作動される環境に応じて、流速を制御するためのポンプ80を単独で、または、弁78を単独で、または双方を含み得ることが理解されるであろう。
【0029】
例えば、図1A〜図2Aにおいて理解されるように、混合機ノズル組立体20のある要素は、タンク24の内部に装架される。これらの要素は、固定本体、回転本体、油圧ガバナー組立体、および、油圧回路の部分を含む。そのような要素は、しばしば、ここにおいて、便宜上、「内部要素」(すなわち、タンク内要素)として言及され、参照番号81で示される。
【0030】
上述されたように、大きな貯蔵タンクにおいて、所望の程度の混合を実現することは難しい。回転本体34の回転速度は、好ましくは、最適の範囲の速度に維持されること、すなわち、予め選定された速度は特定の速度であり得、または、最適の範囲の速度であり得ることが当業者に理解されるであろう。どんな特定の場合における最適の範囲(すなわち、予め選定された速度)も多くの要因、例えば、タンク容積内の流体量、および流体粘度に依存する。例えば、回転本体34の回転速度が余りに遅すぎると、タンク容積内の流体の不十分な混合、または、実質的に無混合が達成される。代わりに、回転速度が余りに速いと、混合作用が一部に限定、すなわち、混合機ノズル20の周辺の近傍の流体に限定される。したがって、回転本体34の回転速度は、好ましくは、特定の時における、タンク容積の流体に対する最適範囲内であることが理解され得る。
【0031】
図1Bに示されるような、タンク容積26内の流体22の量は、単なる例示であることが理解されるであろう。当業者は、タンク容積26内の流体22の量が、時間と共に変わることを知っているだろう。
【0032】
内部要素81がタンク24内に装架される方法は変化することが、また、理解されるであろう。例えば、図1Cに示された一具体例において、内部要素81は、タンク24の壁に装架される。しかしながら、(図8Aおよび図8Bに示されるような)代替具体例において、内部要素81は、説明されるように、タンク容積26の実質的に中央に位置づけられる。
【0033】
混合機ノズル組立体20の内部要素81がタンク24の内部に装架されるため、それらは、タンクの作動期間、例えば、約20年に等しい作動期間を有することが意図される。すなわち、タンク24は、修理または交換のために、混合機ノズル組立体20の内部要素81にアクセスできるようには設計されず、そのような要素は、例えば、図1A、図1Cおよび図3〜5Aに示されているものである。また、および、図1Bにおいて理解されるように、作動において、内部要素81は、しばしば、タンク容積内の流体に浸漬され、および、長期間、そのように浸漬され得る。当業者は、混合機ノズル組立体20がタンク24に装架された後は、固定本体および回転本体(および他の内部要素)へのアクセス欠如のため、また、安全性に対する懸念、すなわち、タンク24内の石油流体へ電気機器を浸漬することを避ける要求のため、従来の電気的または機械的回転速度検出機器は不適切であるので、回転本体34の回転速度を確実に決定することがこの場合困難であることを理解するであろう。
【0034】
一具体例において、混合機ノズル組立体20は、好ましくは、固定本体28に対する軸36周りの回転本体34の回転速度を指し示す速度表示器82(図6A、6B)を含む。上述のとおり、速度表示器82は、好ましくは、回転本体34の回転速度が、電気的構成要素または機器を利用することなく決定されることを可能にする。一具体例において、速度表示器82は、好ましくは、回転本体34に対して静止している一つ以上の第一要素83を含む。第一要素83は、任意の好適な材料から形成され得る。第一要素83は、好ましくは、(説明されるように)かなり柔軟であるので、第一要素83は、バネ鋼から形成されることが好ましい。図6Bにおいて理解されるように、第一要素83は、好ましくは、第一係合部分84を含む。
【0035】
また、速度表示器82は、回転本体34のカラー86に装着された一つ以上の第二要素(図6C、6D)を含むことが好ましい。カラー86は、回転本体34の装架部分64の一部であり、すなわち、カラー86は、回転軸36の周りを装架部分64と一緒に回転する。カラー86は、好ましくは、回転軸36と、また同軸である、概して円形の本体端部87を含む。第二要素85は、好ましくは、本体端部87に位置づけられてそこから突出しており、その結果、第二要素85は、第二要素85が含まれる回転本体36の残りの部分と一緒に回転軸36の周りを回転する。好ましくは、各第二要素85は、第一係合部分84と滑り係合するための、第二係合部分88(図6D)を含む。
【0036】
図6Dにおいて理解されるように、一具体例において、各々の第二係合部分88は、好ましくは、実質的に円形の本体端部87に対して外方に(すなわち、回転軸から離れて)分岐する係合表面89を含む。係合表面89は、本体端部87と終点部90(図6D)との間に延びる。第二要素85は、また、カラー86が(図6Cおよび図6Dに矢印Aで示された)所定の方向に回転するとき、第一係合部分84(図6Dに不図示)が終点部90での係合表面89との係合から、本体端部87との係合にスムースに移動することができるように位置づけられた、終点部90と本体端部87との間に配置される表面S(図6D)を含む。
【0037】
また、係合表面89は、図6Dに「Z」で示される点で本体端部87と交わる。係合表面89および本体端部87は、「Z」で比較的滑らかな表面を形成する。
【0038】
図6Cにおいて、第一係合部分84は、便宜上、85Aおよび85Bとして特定される二つの第二要素間に位置づけられて示される(説明の明確性のため、固定本体28の一部のみが図6Cに示されていることが理解されるであろう。)。図6Cおよび図6Dにおいて、カラー86が所定の方向に回転するとき、静止している第一係合部分84が、本体端部87および第二係合部分88によって、交互に滑り係合されることが理解される。図6Cに示されるように、第一係合部分84は、本体端部87と滑り係合される。図6Cにおいて、便宜上85Aとして特定される第二要素は、第一係合要素84と、係合しようとしている。本体端部87から「Z」での係合表面89への移動は、好ましくは、比較的滑らかであり、その結果、カラー86は、係合表面89が第一係合部分84と滑り係合するとき、回転を継続する。
【0039】
図6Dにおいて、係合表面89は、本体端部87から外方に分岐していることが理解される。第二要素85Aの係合表面89が第一係合部分84と滑り接触に至るとき、係合表面89は、第一係合部分84が終点部90を通過するまで、第一係合部分84を徐々に外方に(すなわち、回転軸36から離れて)押圧する。
【0040】
実際には、係合表面89が第一係合部分84を通過して移動するとき、第一要素83は、さらに外方に曲げられる、すなわち、それは、それが固定本体28に取付けられているその内方端75からその外方端77(図6B)まで外側に曲げられる。図6Dにおいて、第一要素83は、係合表面の終点部90が第一係合部分84に係合するまで、次第に、さらに外方に曲げられることが理解される。
【0041】
図6Dにおいて理解されるように、第一係合部分84が係合表面89の終点部90を通過するとき、第一係合部分84は、第一係合部分84が、図6Dにおいて矢印Yで示される点で本体端部87を打つまで、図6Dに矢印Xで示された方向に弾性的に速やかに移動する。「Y」で示された点で、第一係合部分84が本体端部87を急速に打つとき、可聴音(すなわち、クリックまたはスナップ)が発生される。
【0042】
第一要素83が本体端部87と係合するために内方にスナップされた後、回転本体34が回転を継続するにつれ、第一係合要素84は本体端部87によって滑り係合されることが理解されるであろう。例えば、第一要素83が、第二要素85Aの係合表面89の終点部90を通過した後、図6Cで87Aとして特定された本体端部は、第二要素85Bが第一係合部分84と係合するまで、第一係合部分84と滑り係合する。特に、第二要素85Bの係合表面89は、第一係合部分84と滑り係合し、第一要素83が、その内方端75からその外方端77まで少し外方に曲げられることを再びもたらす。第一要素83が、第二要素85Bの終点部90を通過すると、第一要素83は、内方に急速にスナップし、便宜上、図6Bに87Bとして特定された本体端部を打つ。図6A−6Dに示されたカラー86は、好ましくは、本体端部87の周囲で互いから実質的に等距離にある多くの第二要素85を含み、その結果、回転本体34が回転するにつれ、第二要素85が、連続的に第一要素83と係合することが理解されるであろう。しかしながら、また、もし好まれるなら、カラー86は、ただ一つの第二要素85を含み得ることが理解されるであろう。
【0043】
当業者は、第一要素83が、好ましくは、弾性であり、そのため、各々の係合表面89によって係合されるとき、常に外方に曲げられ、それから、各々の第二要素85が第一要素83と係合するとき、可聴音を提供するように、各々の係合表面89の終点部90を通過するとき急速に元に戻るということを理解するであろう。このことゆえに、第一要素83は、バネ鋼または任意の他の好適な弾性材料から形成されることが好ましい。
【0044】
図6Cおよび図6Dに示されるように、各々の第二係合部分88は、好ましくは、固定本体28に対する回転本体34の回転速度を示す可聴音を提供するために、回転本体34が固定本体28に対して軸36の周りを回転する時間間隔で第一係合部分84と係合するように位置づけられる。前述から、可聴音は、回転本体34が一定の速度で回転すると、実質的に一定の基準で生成され、操作者が、可聴音から、回転本体34の実際の回転速度を決定することを可能にするということが理解され得る。
【0045】
前述から、速度表示器82は、その構造がかなり単純であり、そのため、故障しそうもないことが理解されるであろう。内部要素81がタンク内に装架された後の、速度表示器82および内部要素81へのアクセス欠如のために、速度表示器82が、故障しそうもない単純で頑丈な構造を有することが重要である。
【0046】
図8Aおよび図8Bにおいて理解されるように、内部要素81は、タンク24内の実質的に中央に配置され得る、すなわち、タンク床89の実質的に中央に位置づけられ得る。図8Aおよび図8Bに示された混合機ノズル組立体20の具体例において、固定本体28を支持するために、脚または他の好適な支持部材91が含まれる。混合機ノズル組立体20のこの具体例において、固定本体28の第一部分58およびタンク24内に位置づけられる油圧回路79は、かなり長い。内部要素81は、図8Aおよび図8Bに示されるように、全タンク容積26を通した流体22のより効果的な混合を提供するように位置づけられる。
【0047】
固定本体28、回転本体34、ならびに、ガバナー組立体42および他の内部要素は、好ましくは、任意の好適な材料から構成される。当業者は、種々の流体と一緒の使用に対して好適である材料を知っているであろう。例えば、種々の流体と一緒の使用のために、ニッケルがめっきされた炭素鋼が、固定本体28および回転本体34のための好適材料であることが理解されるであろう。流体により、これらの要素は、代わりに、ステンレス鋼から製造され得る。
【0048】
前述から、使用において、操作者は、流体がタンク24内にポンプ輸送されるとき、流体に所望の程度の混合を提供するため、混合機ノズル組立体20を使用し得ることが理解されるだろう。例えば、本発明による混合機ノズル組立体20の一具体例において、油圧回路54は、好ましくは、予め選定された流速で、そこへ油圧油を提供するために、内部容積への油圧油の流速を制御するための弁78を含む。加えて、油圧回路54は、好ましくは、また、予め選定された流速でそこへ油圧油を提供するために、内部容積への油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプ80を含む。また、混合機ノズル組立体20は、軸36の周りの回転本体34の回転速度を表示するための速度表示器82を含み、そのため、予め選定された速度に軸36周りの回転本体34の回転速度を調整するため、油圧油の流速は、弁78によって、および、油圧ポンプ80によって(すなわち、速度表示器によって提供される可聴音に基き、操作者によって)、予め選定された流速に調整可能であることが好ましい。
【0049】
前述のように、速度表示器によって示される回転本体の回転速度の変化に対応して、予め選定された流速に、流速を調整可能にするために、弁78および油圧ポンプ80は、タンク24の外部に配置されることが好ましい。すなわち、製品流体またはその流れに関するパラメータの変化により回転本体の回転速度が変化するとき、油圧油の予め選定された流速(すなわち、予め選定された速度で回転本体が回転することをもたらすために必要とされる油圧油流速)が変化する。当業者は、操作者(すなわち、タンクの外部に位置づけられる。)が、速度表示器82により発生させられる可聴音を聞くことができるので、操作者は、したがって(すなわち、弁78および/または油圧ポンプ80を介して)、回転本体34が予め選定された速度で回転できるように、油圧油の流速を調整することができる。例えば、流体が、かなり大きなタンクに貯蔵された、(例えば、約927kg/m3の密度を有する)西部カナダのブレンド原油である場合、予め選定された回転速度(すなわち、最適回転速度)は、1時間に約3回転であることが見出された。予め選定された回転速度は、多くの要素、例えば、流体の粘度、および、タンク容積26内の流体量によって変わるだろう。
【0050】
混合機ノズル組立体20は、ガバナー組立体42が、内部要素46の回転速度を変更することによって回転本体34の回転速度を制御するという利点を有する、すなわち、回転本体34の回転運動は、内部要素46の回転運動の速度を変更することによって調整される。
【0051】
図1Bにおいて理解されるように、本発明は、また、混合機ノズル組立体20がそこに装架された、すなわち、タンク内部に装架された内部要素81とタンク外部に位置づけられた油圧回路の部分を備えた、タンク24を含む。一具体例において、混合機ノズル組立体20は、基部92(図1A)を含む。図1Bに示されるように、基部92は、好ましくは、タンク容積26を少なくとも部分的に画定するタンク壁94に固定される。固定本体
28の第一部分58は、好ましくは、外部パイプ56に任意の好適な方法で結合される。図2Aおよび図2Bにおいて理解されるように、外部パイプ56は、タンク壁94の外表面95に近接して配置される。当業者は、タンク壁94に基部92を取付けること、および、第一部分58と外部パイプ56を結合することの詳細を知っており、したがって、さらに、そのような詳細を説明する必要はない。
【0052】
一具体例において、混合機ノズル組立体20は、基部92およびガバナー組立体42(図4、5A)間に延びる支持要素96を含む。支持要素96は、好ましくは、当業者に知られている、任意の好適な態様で、基部92およびガバナー組立体42に取付けられる。支持要素96はガバナー組立体を安定化するためのもの、すなわち、基部92に対して実質的に固定してガバナー組立体48を保持するためのものである。
【0053】
前述のように、代わりの具体例において、内部要素81は、タンクの床部89(図8A、8B)上で、実質的に中央に位置づけられ得る。この具体例の混合機ノズル組立体20は、好ましくは、固定本体28を支持するための脚または他の支持部材91を含む。
【0054】
本発明の代わりの具体例の混合機ノズル組立体120において、図5Bに示されるように、その固定本体128は、その回転本体134へと、予め選定された方向(図5Bにおいて矢印Lで示される。)で、出口132を出て行く流体22を方向付けるための、好ましくは固定本体128の出口132に位置づけられた、そらせ板102を含む。そらせ板102は、基部92から離れて流体22を方向付けるためのものである。図1Bにおいて理解されるように、一具体例において、混合機ノズル組立体の内部要素は、タンク壁94に基部92を取付けることによってタンク内部に装架される。したがって、タンクに装架されると、回転本体は、タンク壁94のかなり短い距離内のこの配列に配置される。このことは、回転本体34を出て行く流体の一部が、かなり近い範囲で基部プレートに対して方向付けられるので、タンク容積内にすでに存在している流体の限定された混合を達成することを意味する。
【0055】
前述から、混合機ノズル組立体120は、内部要素181がタンク壁94に装架された場合に使用されることを意図されていることが理解されるだろう。そらせ板102の利点は、それが、予め選定された方向に、すなわち、基部92およびタンク壁94から離れて、固定本体128を出て行く流体を方向づけるということである。このことは、流体が、一度に一つの出口開口のみを介して回転本体134を出て行くことをもたらす。
【0056】
例えば、図5Bに示されるように位置づけられた回転本体134でもって、流体は、出口140Aを介して回転本体134から流れるのみであり、流体は、そらせ板102によって出口134Bを介しての流出から妨害されていることが理解される。前述のとおり、回転本体134からの流体の流れは、回転本体134が所定の方向に回転することをもたらす。回転本体134が十分な距離を回転したとき、出口開口140Bは、流体がそらせ板102によってそこを通して方向づけられ、流体が出口開口140Aを通る流出から妨害されるように位置づけられることが理解されるであろう。この方法において、流体は、交互に、出口開口140A、140Bと介して、回転本体134を出て行く。したがって、内部要素がタンク壁94に装架される場合、この具体例の混合機ノズル組立体20は、回転本体134を出て行く、ほとんど全ての流体が、タンク壁94から離れて、外方に向けられるので、タンク内に流体を圧送することに費やされるエネルギーのより効果的な使用をもたらす。
【0057】
当業者は、そらせ板102は好適である種々の形を有し得ることを理解するであろう。図5Bに示されるように、一具体例において、そらせ板102は、予め選定された方向に流体を導くために形付けられた、湾曲部分104を含む。混合機ノズル組立体120の油圧回路の大体(すなわち、タンク外部に配置されるそれの部分)は、説明の明確化のために、図5Bから省略されていることが理解されるであろう。
【0058】
例えば、図4において理解されるように、一具体例において、出口開口40A、40Bは、端部部分70A、70Bの実質的に丸い内表面によって画定される。
【0059】
したがって、出口開口40A、40Bは、図示されるように、直径Mを有する。当業者は、出口開口40A、40Bは、よりよい混合を達成するために、任意の適切な形であり得ることを理解するだろう。本発明の混合機ノズル組立体の代わりの具体例220において、その回転本体234は、好ましくは、また、そこを通る流体の流速を調整するために、出口開口240A、240Bを減少するための、回転本体234に取付けられ得る、一つ以上のインサート206を含む。例えば、一般的な条件(例えば、流体粘度)により、流体が所望の程度の混合を達成するために高い速度で出口開口を出て行くべきであることが考慮される環境において、インサート206は、端部部分270A、270Bに挿入される。インサート206は、それぞれ、矢印Nおよび矢印Oで模式的に示されるように、流体が、そこを通って出口開口240A、240Bを出て行く、多少小さな直径M(すなわち、図5Aに示された出口開口の直径より小さい。)を画定する。混合機ノズル組立体220の他の内部要素281(例えば、固定本体228およびガバナー組立体42)は、また、図7に示される。混合機ノズル組立体220の油圧回路の大体(すなわち、タンク外部に配置されるそれの部分)は、説明の明確化のために図7から省略される。
【0060】
使用において、タンク24に導入される流体22を混合する本発明の方法307の一具体例が、操作フローチャートを介して説明される。使用において、方法307は、固定本体28が用意される、図9Aのステップ309で始まる。図9Aに模式的に説明されるように、回転本体34およびガバナー組立体42は、また、用意され(それぞれ、ステップ311、313)、油圧油の流速をそのための予め選定された流速に調整するために、油圧回路54が、また、用意される。
【0061】
ステップ309〜315は、図9Aに特定の順序で示されたけれども、これらのステップの順序は、機能的に重要でなく、すなわち、いずれのステップも他に先行し得ることが当業者に理解され、要素は、それらが用意される度に、前述のように結合されることが理解される。
【0062】
一具体例において、および、図9Bに模式的に示されるように、方法307は、好ましくは、また、速度表示器82で、固定本体28に対する回転軸36周りの回転本体34の回転速度を決定するステップを含む(ステップ317)。方法307は、回転本体の回転速度に基き、予め選定された速度に回転本体34の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、弁78でもって、内部容積への油圧油の流速を制御するステップを含む(ステップ319)。他の具体例において、方法307は、回転本体34の回転速度に基いて、予め選定された速度に回転本体34の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、油圧ポンプ80でもって、内部容積への油
圧油の流速を制御するステップを含む(ステップ321)。
【0063】
ステップ319および321は、図9Bにおいて、特定の順序で示されているけれども、これらのステップは、必ずしも、機能的に相互依存ではないことが、当業者によって理解されるであろう。例えば、前述のように、回転速度は、弁78を介した油圧油の流れを制御することだけによって、また、ポンプ80を介して油圧油の流れを制御することだけによって、制御され得る。代わりに、油圧油の流速は、弁78およびポンプ80の両方を用いることによって制御され得る。
【0064】
本発明は多くの形態を取り得、そのような形態は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内であることが、当業者に、また、理解されるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および範囲は、ここに含まれる好ましい形態の説明に限定されるべきではない。
【技術分野】
【0001】
この発明は、タンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
当該技術分野においてよく知られているように、例えば、以前に導入された流体バッチを保持する貯蔵タンクに、新たな流体バッチが導入されるとき、種々の流体の貯蔵に関連して、種々の問題が発生し得る。流体は、例えば、原油または他の石油製品であり得る。
【0003】
同一流体の異なるバッチ間の相違、例えば、組成の相違に起因して混合の必要性が存在し得る。相当量の流体をすでに保持するタンクに、新たな一定量の流体が導入されるとき、新たに導入される流体とすでにタンク内にある流体は、特に、タンクが大きいと、よく混ざり合わない可能性がある。したがって、タンク内のすべての流体の均質性(または、ほぼ均質性)を達成するために、ある程度、新たに導入される流体を以前に導入された流体と混合することが重要であり得る。例えば、流体が原油であるとき、その異なる供給源により原油に相違があり得、タンク内の原油に一定の均質性を達成するために原油を混合することが望ましい。
【0004】
典型的には(必要ではないけれども)、貯蔵タンクは、一般的には、円筒状の設置面積を有する。タンクは、かなり小さいか(例えば、直径がほぼ12フィート(3.6m)と同じくらいに小さいか)かなり大きく(例えば、直径が200フィート(61m)を超えるか、実に300フィート(91.4m)を超えており)、最大で数百万リットルまでの容積を有し得る。
【0005】
貯蔵タンク内で流体を混合するための種々の装置が知られている。一般的に、従来の混合装置は、流体をかき混ぜる、すなわち、流体に付加的な乱流を導入する。一般的に、大きな貯蔵タンク内において、タンク内の流体全体の混合を所望の程度で達成することは、従来の混合機では難しい。問題は、タンク内に流入する流体の粘度、その他の性質の変動のほかに、タンク内への流体の流入速度の変動によっても増大させられる。問題は、さらに、混合機が作動するかなり困難な環境によって増大させられる、すなわち、混合機は、典型的には、少なくとも部分的にタンク内で作動するが、タンク内部(およびタンク内に配置される従来の混合機の一部)は、タンクの使用時間中に通常アクセス可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述の理由のために、従来技術の欠陥の一つ以上を克服または軽減するノズル混合機組立体の要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
その広義の態様において、本発明は、そこにタンク容積を有するタンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体を提供する。混合機ノズル組立体は、互いに流体連通する一つ以上の入口および一つ以上の出口を有する固定本体、および、所定の方向に軸の周りを回転するための固定本体に装着された回転本体を含む。回転本体は、互いに流体連通する一つ以上の入口開口および一つ以上の出口開口を含み、入口開口は、固定本体の入口から出口開口まで流体が流れ、そこからタンク容積内に出て行くことを可能にするために、固定本体の出口と流体連通している。各々の出口開口は、回転本体が軸の周りに所定の方向に回転できるように、軸と整合していない方向に、そこを通って回転本体を出て行く流体を方向づけるように形成されている。出口開口を出て行く流体は、タンク容積内の流体の少なくとも一部と混合する。混合機ノズル組立体は、また、軸の周りで所定の方向に回転本体の回転速度を制御するためのガバナー組立体を含む。ガバナー組立体は、回転速度で軸の周りを回転本体と一緒に回転するための、回転本体に結合された駆動シャフト、回転速度で軸の周りを駆動軸と一緒に回転するための、駆動シャフトに取付けられた一つ以上の内部要素、および、内部要素とガバナー本体との間に少なくとも部分的に内部容積を画定する、内部要素が受け入れられる、そこに一つ以上の空洞を画定するガバナー本体を含む。内部容積は、回転本体が予め選定された速度で回転することができるように、軸周りの内部要素の回転を穏やかにするための予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている。また、混合機ノズル組立体は、予め選択された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、油圧回路の流速を制御するための油圧回路を含む。
【0008】
他の態様において、混合機ノズル組立体は、軸の周りの回転本体の回転の速度を示すための、速度指示器を付加的に含む。加えて、油圧回路は、また、予め選定された流速で。そこに油圧油を提供するため、内部容積への油圧油の流速を制御するための弁、および、予め選定された流速でそこへ油圧油を提供するために、内部容積への油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプを含む。したがって、流速は、予め選定された速度に軸の
周りの回転本体の回転速度を調整するために、弁によって、および、油圧ポンプによって、予め選定された流速に調整され得る。
【0009】
他の態様において、本発明は、タンクに導入される流体の混合の方法を提供し、速度表示器で、固定本体に対する軸の周りの回転本体の回転速度を決定するステップを含む。
【0010】
他の態様において、方法は、付加的に、速度表示器によって示される回転本体の回転速度に基いて、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するための、弁でもって内部容積への油圧油の流速を制御するステップを含む。
【0011】
さらに他の態様において、方法は、付加的に、速度表示器によって示される回転本体の回転速度に基いて、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するための、油圧ポンプでもって内部容積への油圧油の流速を制御するステップを含む。
【0012】
他の態様において、本発明は、そこに流体を貯蔵するタンクを提供し、タンクは、一つ以上のタンク壁であって、タンク壁は、流体が受け入れられるタンク容積を少なくとも部分的に画定しているタンク壁、および、混合機ノズル組立体を含む。混合機ノズル組立体は、互いに流体連通している一つ以上の入口と一つ以上の出口を有する固定本体と、所定の方向に軸の周りで回転するために、固定本体に装着される回転本体を含む。回転本体は、互いに流体連通する、その一つ以上の入口開口および一つ以上の出口開口を含み、入口開口は、固定本体の入口から出口開口まで、流体が流れ、そこからタンク容積に出て行くことを可能にするために、固定本体の出口と流体連通している。出口開口は、回転本体が軸の周りで所定の方向に回転することを可能にするために、軸と非整列の方向に、そこを通って回転本体を出て行く流体を方向づけるように形成されている。出口開口を出て行く流体は、タンク容積内の少なくとも一部の流体と混合する。混合機ノズル組立体は、また、軸の周りで所定の方向への回転本体の回転速度を制御するためのガバナー組立体を含む。ガバナー組立体は、回転速度で軸の周りを回転本体と一緒に回転するために、回転本体に固定された駆動シャフト、回転速度で軸の周りを駆動シャフトと一緒に回転するために、駆動シャフトに取付けられた一つ以上の内部要素、内部要素と本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように内部要素が受け入れられ得る、そこに一つ以上の空洞を画定するガバナー本体を含む。内部容積は、回転本体が予め選定された速度で回転することができるように、軸の周りでの少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために、予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている。加えて、混合機ノズル組立体は、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、油圧油の流速を支配するための油圧回路を含む。
【0013】
本発明は、添付の図面を参照して、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1A】本発明の混合機ノズル組立体の一具体例の等角図である。
【図1B】より小さな縮尺で描かれた、そこに装架される図1Aの混合機ノズル組立体の要素を備える貯蔵タンクの断面図である。
【図1C】より大きな縮尺で描かれた、図1Aの混合機ノズル組立体の平面図である。
【図2A】図1Bのタンクの外部に位置づけられた図1Aの混合機ノズル組立体のある要素の等角図である。
【図2B】タンクの外部に位置づけられた本発明の混合機ノズル組立体のある要素の代替具体例の等角図である。
【図2C】図2Aに部分的に示された、本発明の混合機ノズル組立体の具体例のガバナー組立体および油圧回路を模式的に表すブロック図である。
【図2D】図2Bに部分的に示された、本発明の混合機ノズル組立体の具体例のガバナー組立体および油圧回路を模式的に表すブロック図である。
【図3】図1Aの混合機ノズル組立体の正面図である。
【図4】図1Aの混合機ノズル組立体の側面図である。
【図5A】図1Aの混合機ノズル組立体の断面図である。
【図5B】本発明の混合機ノズル組立体の代替具体例の断面図である。
【図5C】より大きな縮尺で描かれた、本発明のガバナー組立体の具体例の断面図である。
【図6A】より小さい縮尺で描かれた、本発明の混合機ノズル組立体の代替具体例の断面図である。
【図6B】より大きな縮尺で描かれた、図6Aの混合機ノズル組立体の一部の断面図である。
【図6C】より大きな縮尺で描かれた、図6Aの混合機ノズル組立体の一部の等角図である。
【図6D】より大きな縮尺で描かれた、図6Cの混合機ノズル組立体の一部の等角図である。
【図7】より小さい縮尺で描かれた、本発明の混合機ノズル組立体の他の代替具体例の断面図である。
【図8A】より小さい縮尺で描かれた、そこに装架される本発明の混合機ノズル組立体の代替具体例の要素を備える貯蔵タンクの断面図である。
【図8B】より大きな縮尺で描かれた、図8Aの混合機ノズル組立体の一部の側面図である。
【図9A】本発明の方法の一具体例を模式的に示すフローチャートである。
【図9B】本発明の方法の代替具体例を模式的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
添付の図面において、同じ参照番号は、全体を通して、対応する要素を示す。最初に、数字20によって一般的に言及される本発明の混合機ノズル組立体の具体例を説明するために、図1A〜1C、図2A、図3〜5Aおよび図5Cが参照される。図1Bにおいて理解され得るように、混合機ノズル組立体20は、その中にタンク容積26を有するタンク24内に導入される流体22を混合するためのものである。一具体例において、混合機ノズル組立体20は、好ましくは、互いに流体連通している(図5A)、一つ以上の入口30および一つ以上の出口32を備える固定本体28、図1Cに矢印Aで示される所定の方向における軸36の周りでの回転のために固定本体28に装架された回転本体34を含む。好ましくは、回転本体34は、互いに流体連通された一つ以上の入口開口38および一つ以上の出口開口40を含む。また、入口開口38は、固定本体28の入口30から出口開口40に流体22が流入し、そこからタンク容積26内に流出できるようにするために、固定本体28の出口32と流体連通している。好ましくは、および説明されるように、各々の流出開口40は、回転本体34が回転軸36の周りで所定の方向に回転することをもたらすために、軸36と整列しない方向に、そこを通って回転本体34を出て行く流体22を方向づけるように形成されており、少なくとも一つの出口開口を出て行く流体は、タンク容積26内の少なくとも一部の流体と混合する。また、混合機ノズル組立体20は、軸36の周りで所定の方向での回転本体34の回転速度を制御する、ガバナー組立体42を含むことが好ましい。一具体例において、ガバナー組立体42は、好ましくは、回転速度で軸36の周りでの回転本体34と一緒の回転のための、回転本体34に固定された駆動シャフト44(図5A、5C)、および、回転速度で軸36の周りでの駆動シャフト44と一緒の回転のための、駆動シャフト44に取り付けられた一つ以上の内部要素46を含む。好ましくは、ガバナー組立体42は、また、内部要素46と本体48との間の内部容積52(図5C)を少なくとも部分的に画定するように内部要素46が受容され得る、その中に一つ以上の空洞50を画定する、ガバナー本体48を含む。また、説明されるように、内部容積52は、予め選択された速度で回転本体34が回転することをもたらすよう、軸36の周りの内部要素46の回転を穏やかにするため、予め選択された流速で、そこを通して方向づけられる油圧油(不図示)を受け入れるように適合されている。また、好ましくは、ガバナー組立体42は、回転本体34の回転速度を予め選択された速度に調整するため、予め選択された流速に流速を調整するように油圧油の流速を支配するための油圧回路54(図1A、2A、2C)を含む。
【0016】
混合機ノズル組立体のある要素は、説明の明確性のために、ある図から省略されることが理解されるであろう。例えば、タンク外部に位置づけられる油圧回分のほとんど、または、全て、図1A、図1Cおよび図3〜5Cから省略されている。
【0017】
図1Aおよび図1Cにおいて理解されるように、流体22は、タンク24の外部に位置づけられる外部パイプ56(図2A、2B)から固定本体28に向けられる。一具体例において、固定本体28は、好ましくは、第一および第二の部分58、60、および、それらの間に位置づけられる中間部分62(図4、5A)を含む。タンク24に装架されると、第一部分58は実質的に水平に位置づけられ、第二部分60は、実質的に垂直に位置づけられる。中間部分62は、好ましくは、流体22の流れの方向を、実質的に水平から実質的に垂直に(すなわち、下方に)変更するために、当該技術分野において知られているような、エルボー形状にある。図4および図5Aにおいて理解されるように、流体22は、外方のパイプから内方に、第一部分58を通り(矢印Bで概略的に示されるように)、中間部分62を通り(矢印Cで概略的に示されるように)、そして、第二部分62を通って(矢印Dで概略的に示されるように)下方に流れる。
【0018】
回転本体34は、明確にするために、図5Aに40Aおよび40Bで示された、二つの出口開口を含むことが、また、好ましい。図5Aに示されるように、回転本体34は、好ましくは、回転軸36の周りの回転のために固定本体28の第二部分60に装架された装架部分64、および、入口開口38および出口開口40A、40Bを含む主部分66を含む。主部分66の中央部68は、回転軸36と整列している。第二部分60を流れる流体22は(矢印Dで示されるように)、入口開口38から回転本体に入り、中央部68に展開して、矢印EおよびF(図5A)で模式的に示されるように、二つの実質的に等量の流れに分かれ、前方に、そして、出口開口40A、40Bを通って流れる。図1Cにおいて理解されるように、主部分66は、好ましくは、出口軸72A、72Bとそれぞれ同軸の端部70A、70Bを含むように形成され、出口軸72A、72Bは、回転軸36に対してオフセットしている。出口軸71A、72Bは、また、互いに対してオフセットしている(図1C、5A)。
【0019】
図1Cおよび図5Aから、ノズル組立体20は、タンク24内にすでに存在する流体22を押圧し、回転本体24が、図1Cに矢印Aで示された、所定の方向に回転されることをもたらす、出口開口40A、40Bを出て行く流体の噴流を生成することが、理解され得る。出口開口40A、40Bを出て行く流体の噴流は、一般的には、それぞれの軸72A、72Bと同軸である。出口開口40A、40Bを出て行く流体22は、したがって、すでにタンク容積26内に存在する流体22と混合され、また、タンク容積26内にすでに存在する流体22のさらなる混合をもたらす。明確にするために、多くの要素が図から省略されていることが理解されるであろう。例えば、図1Cに示された混合機ノズル組立体20は、タンクに装架されることが意図されており、その結果、回転本体34は、タンク壁に近接して位置づけられ、固定および回転本体は、少なくとも部分的に流体内に浸漬されること、そして、出口開口から出て行く流体の噴流が、タンク内にすでに存在する流体と混合することが理解されるであろう。
【0020】
図5Aにおいて理解されるように、駆動シャフト44が、回転本体34に直接装着され、その結果、所定の方向における回転本体34の回転は、また、所定の方向における、駆動シャフト44の対応する回転を直接にもたらす。特に、駆動シャフト44は、中央部68の外方側部に装架され、その結果、駆動シャフト44は、回転体34がその周りを回転する、回転軸36と同軸である。
【0021】
一具体例において、ガバナー組立体42は、任意の好適な油圧モータである。当業者は、油圧モータの種々のタイプを知っているだろう。一例として、外部のギアモータが図5Cに示される。このモータにおいて、内部要素46は、駆動ギア74を含む。図5Cに示されるように、駆動ギア74は、駆動シャフト44に直接固定され、その結果、駆動ギア74の回転は、直接、駆動シャフト44の回転に対応する。上述したように、駆動シャフト44は、回転本体34と共に回転する。このことは、駆動ギア74の回転は、また、回転本体34の回転に直接対応することを意味する。図5Cにおいて理解されるように、駆動ギア74は、部分的に、内部容積52を画定する。
【0022】
しかしながら、この例において、ガバナー組立体42は、外部ギアモータであるので、駆動ギア74との協働のためのアイドルギア76を、また、含む。駆動ギア74およびアイドルギア76の双方は、部分的に内部容積52を画定するように、ガバナー本体48の内部の空洞50に装着される。駆動ギア74は、矢印Aで示された方向(すなわち、回転本体34と同じ方向)に駆動シャフト44と共に回転し、アイドルギア76は、矢印Gで示された方向に回転する。操作中、油圧油(不図示)は、(矢印Hで模式的に示されたように)ガバナー本体48に流れ、それから、(矢印J1からJ11で模式的に示されたように)内部容積を通って流れ、そして、矢印Kで模式的に示されたように、ガバナー本体を出て行く。ガバナー組立体42は、好ましくは、駆動シャフト44が回転本体の回転によって駆動される、油圧モータであるので、油圧油が内部容積(すなわち、矢印Hおよび矢印J1からJ11で示されたような)に流入する速度は、駆動ギア74が回転する速度に影響することが、当業者に理解されるであろう。
【0023】
予め選定された油圧油の流速は、予め選定された速度、すなわち、その時に回転本体がさらされる条件で回転する回転体をもたらす流速である。内部容積52における流速の減少は、駆動ギア74の回転速度を遅らせる傾向にあり、したがって、駆動シャフト44の回転速度および回転本体24の回転速度を、また、遅らせる傾向にある。内部容積52における流速の増大は、駆動ギアの回転速度を増大させることをもたらす傾向にある。この方法において、油圧油が内部容積52に流れる速度の調整は、回転本体34の回転速度の調整をもたらす。しかしながら、実際は、回転本体の回転速度に影響する他の要因(例えば、回転本体34を通る流体の流速)の変化により、油圧油の流速の変化は、回転本体34の回転速度における直接的に対応する変化をもたらさないかもしれないということに留意すべきである。このことにより、回転速度を決定するための手段(後述)は、好ましくは、混合機ノズル組立体20に含まれ、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するために、操作者(不図示)が、可変の要因の全てを考慮に入れるであろう油圧油の流速を適切に調整すること、すなわち、そのための予め選定された速度に油圧油の流速を調整することを可能にする。
【0024】
一具体例において、油圧回路54は、好ましくは、また、予め選定された速度に回転本体34の回転速度を調整するために、内部容積52への油圧油の流入を制御する弁78を含む。図2Aおよび図2Cにおいて理解されるように、油圧油の流速の調整のために、弁78はタンク24の外部に配置されることが好ましい。弁78は、好ましくは、当業者に知られているであろう、任意の好適な弁である。例えば、ニードル弁は好適であることが見出された。例えば、図1Aおよび図1Bにおいて理解され、図2Cに、模式的に示されるように、油圧油は、そのために、ガバナー本体48および弁78に取付けられた管またはライン79を通って移動する。
【0025】
他の具体例において、油圧回路54は、好ましくは、また、予め選定された速度に回転本体の回転速度を調整するために、内部容積52への油圧油の流入を制御するポンプ80を含む。図2Bおよび図2Dに示されるように、ポンプ80は、油圧油の流速の調整のために、タンク24の外部に配置されるのが、また、好ましい。当業者は、ポンプ80が、任意の好適なポンプであり得ることを理解するであろう。当該技術分野においてよく知られているように、ポンプ80は、一般的に、また少なくともポンプを駆動するためのモータおよび容器を含む、油圧ユニットに含まれ得る。図2Bおよび図2Cにおいて理解されるように、管またはライン79は、油圧油がそれらの間を流れることができるように、ガバナー本体、および、弁78および/またはポンプ80を連結する。
【0026】
当業者は、もし、ポンプ80が弁78のない油圧回路54に含まれるなら、油圧回路54を通る油圧油の流れが、作動しているときのポンプ80によって実質的に決定されることを理解するであろう(この場合、回転本体の回転によって駆動されるガバナー組立体は、また、油圧油の流れに影響を及ぼし得る。)。回転本体34を通る流体22の流れが実質的に一定であるなら、ポンプ80は、もし、それが適切な容量を有しているなら、回転本体34が予め選定された速度で回転することを可能にするために、油圧回路54を通る油圧油を圧送するように使用されるであろう。
【0027】
しかしながら、多くの適用において、流体22の流速は、実際には変わり(および、流体に関係し、回転本体の回転速度に影響する他のパラメータ、例えば、流体の密度、も変わり得る。)、そのため、製品流体22またはその流れの変化を考慮に入れるように、油圧油の流速を調整できることが好ましい。しかしながら、適用によっては、弁78は、単独で、油圧油の流速の十分な制御を提供し得る。
【0028】
弁78が、単独で、油圧油の流れに十分な変化をもたらしそうもない場合において、ポンプ80が、好ましくは、また弁78に加えて、油圧回路54に含まれる。ポンプ80および弁78を用いると、弁78を単独で用いるよりも油圧油の流速のより柔軟な制御が達成可能であることが当業者に理解されるであろう。したがって、本発明の油圧回路54は、もし選択されるなら、混合機ノズル組立体20が作動される環境に応じて、流速を制御するためのポンプ80を単独で、または、弁78を単独で、または双方を含み得ることが理解されるであろう。
【0029】
例えば、図1A〜図2Aにおいて理解されるように、混合機ノズル組立体20のある要素は、タンク24の内部に装架される。これらの要素は、固定本体、回転本体、油圧ガバナー組立体、および、油圧回路の部分を含む。そのような要素は、しばしば、ここにおいて、便宜上、「内部要素」(すなわち、タンク内要素)として言及され、参照番号81で示される。
【0030】
上述されたように、大きな貯蔵タンクにおいて、所望の程度の混合を実現することは難しい。回転本体34の回転速度は、好ましくは、最適の範囲の速度に維持されること、すなわち、予め選定された速度は特定の速度であり得、または、最適の範囲の速度であり得ることが当業者に理解されるであろう。どんな特定の場合における最適の範囲(すなわち、予め選定された速度)も多くの要因、例えば、タンク容積内の流体量、および流体粘度に依存する。例えば、回転本体34の回転速度が余りに遅すぎると、タンク容積内の流体の不十分な混合、または、実質的に無混合が達成される。代わりに、回転速度が余りに速いと、混合作用が一部に限定、すなわち、混合機ノズル20の周辺の近傍の流体に限定される。したがって、回転本体34の回転速度は、好ましくは、特定の時における、タンク容積の流体に対する最適範囲内であることが理解され得る。
【0031】
図1Bに示されるような、タンク容積26内の流体22の量は、単なる例示であることが理解されるであろう。当業者は、タンク容積26内の流体22の量が、時間と共に変わることを知っているだろう。
【0032】
内部要素81がタンク24内に装架される方法は変化することが、また、理解されるであろう。例えば、図1Cに示された一具体例において、内部要素81は、タンク24の壁に装架される。しかしながら、(図8Aおよび図8Bに示されるような)代替具体例において、内部要素81は、説明されるように、タンク容積26の実質的に中央に位置づけられる。
【0033】
混合機ノズル組立体20の内部要素81がタンク24の内部に装架されるため、それらは、タンクの作動期間、例えば、約20年に等しい作動期間を有することが意図される。すなわち、タンク24は、修理または交換のために、混合機ノズル組立体20の内部要素81にアクセスできるようには設計されず、そのような要素は、例えば、図1A、図1Cおよび図3〜5Aに示されているものである。また、および、図1Bにおいて理解されるように、作動において、内部要素81は、しばしば、タンク容積内の流体に浸漬され、および、長期間、そのように浸漬され得る。当業者は、混合機ノズル組立体20がタンク24に装架された後は、固定本体および回転本体(および他の内部要素)へのアクセス欠如のため、また、安全性に対する懸念、すなわち、タンク24内の石油流体へ電気機器を浸漬することを避ける要求のため、従来の電気的または機械的回転速度検出機器は不適切であるので、回転本体34の回転速度を確実に決定することがこの場合困難であることを理解するであろう。
【0034】
一具体例において、混合機ノズル組立体20は、好ましくは、固定本体28に対する軸36周りの回転本体34の回転速度を指し示す速度表示器82(図6A、6B)を含む。上述のとおり、速度表示器82は、好ましくは、回転本体34の回転速度が、電気的構成要素または機器を利用することなく決定されることを可能にする。一具体例において、速度表示器82は、好ましくは、回転本体34に対して静止している一つ以上の第一要素83を含む。第一要素83は、任意の好適な材料から形成され得る。第一要素83は、好ましくは、(説明されるように)かなり柔軟であるので、第一要素83は、バネ鋼から形成されることが好ましい。図6Bにおいて理解されるように、第一要素83は、好ましくは、第一係合部分84を含む。
【0035】
また、速度表示器82は、回転本体34のカラー86に装着された一つ以上の第二要素(図6C、6D)を含むことが好ましい。カラー86は、回転本体34の装架部分64の一部であり、すなわち、カラー86は、回転軸36の周りを装架部分64と一緒に回転する。カラー86は、好ましくは、回転軸36と、また同軸である、概して円形の本体端部87を含む。第二要素85は、好ましくは、本体端部87に位置づけられてそこから突出しており、その結果、第二要素85は、第二要素85が含まれる回転本体36の残りの部分と一緒に回転軸36の周りを回転する。好ましくは、各第二要素85は、第一係合部分84と滑り係合するための、第二係合部分88(図6D)を含む。
【0036】
図6Dにおいて理解されるように、一具体例において、各々の第二係合部分88は、好ましくは、実質的に円形の本体端部87に対して外方に(すなわち、回転軸から離れて)分岐する係合表面89を含む。係合表面89は、本体端部87と終点部90(図6D)との間に延びる。第二要素85は、また、カラー86が(図6Cおよび図6Dに矢印Aで示された)所定の方向に回転するとき、第一係合部分84(図6Dに不図示)が終点部90での係合表面89との係合から、本体端部87との係合にスムースに移動することができるように位置づけられた、終点部90と本体端部87との間に配置される表面S(図6D)を含む。
【0037】
また、係合表面89は、図6Dに「Z」で示される点で本体端部87と交わる。係合表面89および本体端部87は、「Z」で比較的滑らかな表面を形成する。
【0038】
図6Cにおいて、第一係合部分84は、便宜上、85Aおよび85Bとして特定される二つの第二要素間に位置づけられて示される(説明の明確性のため、固定本体28の一部のみが図6Cに示されていることが理解されるであろう。)。図6Cおよび図6Dにおいて、カラー86が所定の方向に回転するとき、静止している第一係合部分84が、本体端部87および第二係合部分88によって、交互に滑り係合されることが理解される。図6Cに示されるように、第一係合部分84は、本体端部87と滑り係合される。図6Cにおいて、便宜上85Aとして特定される第二要素は、第一係合要素84と、係合しようとしている。本体端部87から「Z」での係合表面89への移動は、好ましくは、比較的滑らかであり、その結果、カラー86は、係合表面89が第一係合部分84と滑り係合するとき、回転を継続する。
【0039】
図6Dにおいて、係合表面89は、本体端部87から外方に分岐していることが理解される。第二要素85Aの係合表面89が第一係合部分84と滑り接触に至るとき、係合表面89は、第一係合部分84が終点部90を通過するまで、第一係合部分84を徐々に外方に(すなわち、回転軸36から離れて)押圧する。
【0040】
実際には、係合表面89が第一係合部分84を通過して移動するとき、第一要素83は、さらに外方に曲げられる、すなわち、それは、それが固定本体28に取付けられているその内方端75からその外方端77(図6B)まで外側に曲げられる。図6Dにおいて、第一要素83は、係合表面の終点部90が第一係合部分84に係合するまで、次第に、さらに外方に曲げられることが理解される。
【0041】
図6Dにおいて理解されるように、第一係合部分84が係合表面89の終点部90を通過するとき、第一係合部分84は、第一係合部分84が、図6Dにおいて矢印Yで示される点で本体端部87を打つまで、図6Dに矢印Xで示された方向に弾性的に速やかに移動する。「Y」で示された点で、第一係合部分84が本体端部87を急速に打つとき、可聴音(すなわち、クリックまたはスナップ)が発生される。
【0042】
第一要素83が本体端部87と係合するために内方にスナップされた後、回転本体34が回転を継続するにつれ、第一係合要素84は本体端部87によって滑り係合されることが理解されるであろう。例えば、第一要素83が、第二要素85Aの係合表面89の終点部90を通過した後、図6Cで87Aとして特定された本体端部は、第二要素85Bが第一係合部分84と係合するまで、第一係合部分84と滑り係合する。特に、第二要素85Bの係合表面89は、第一係合部分84と滑り係合し、第一要素83が、その内方端75からその外方端77まで少し外方に曲げられることを再びもたらす。第一要素83が、第二要素85Bの終点部90を通過すると、第一要素83は、内方に急速にスナップし、便宜上、図6Bに87Bとして特定された本体端部を打つ。図6A−6Dに示されたカラー86は、好ましくは、本体端部87の周囲で互いから実質的に等距離にある多くの第二要素85を含み、その結果、回転本体34が回転するにつれ、第二要素85が、連続的に第一要素83と係合することが理解されるであろう。しかしながら、また、もし好まれるなら、カラー86は、ただ一つの第二要素85を含み得ることが理解されるであろう。
【0043】
当業者は、第一要素83が、好ましくは、弾性であり、そのため、各々の係合表面89によって係合されるとき、常に外方に曲げられ、それから、各々の第二要素85が第一要素83と係合するとき、可聴音を提供するように、各々の係合表面89の終点部90を通過するとき急速に元に戻るということを理解するであろう。このことゆえに、第一要素83は、バネ鋼または任意の他の好適な弾性材料から形成されることが好ましい。
【0044】
図6Cおよび図6Dに示されるように、各々の第二係合部分88は、好ましくは、固定本体28に対する回転本体34の回転速度を示す可聴音を提供するために、回転本体34が固定本体28に対して軸36の周りを回転する時間間隔で第一係合部分84と係合するように位置づけられる。前述から、可聴音は、回転本体34が一定の速度で回転すると、実質的に一定の基準で生成され、操作者が、可聴音から、回転本体34の実際の回転速度を決定することを可能にするということが理解され得る。
【0045】
前述から、速度表示器82は、その構造がかなり単純であり、そのため、故障しそうもないことが理解されるであろう。内部要素81がタンク内に装架された後の、速度表示器82および内部要素81へのアクセス欠如のために、速度表示器82が、故障しそうもない単純で頑丈な構造を有することが重要である。
【0046】
図8Aおよび図8Bにおいて理解されるように、内部要素81は、タンク24内の実質的に中央に配置され得る、すなわち、タンク床89の実質的に中央に位置づけられ得る。図8Aおよび図8Bに示された混合機ノズル組立体20の具体例において、固定本体28を支持するために、脚または他の好適な支持部材91が含まれる。混合機ノズル組立体20のこの具体例において、固定本体28の第一部分58およびタンク24内に位置づけられる油圧回路79は、かなり長い。内部要素81は、図8Aおよび図8Bに示されるように、全タンク容積26を通した流体22のより効果的な混合を提供するように位置づけられる。
【0047】
固定本体28、回転本体34、ならびに、ガバナー組立体42および他の内部要素は、好ましくは、任意の好適な材料から構成される。当業者は、種々の流体と一緒の使用に対して好適である材料を知っているであろう。例えば、種々の流体と一緒の使用のために、ニッケルがめっきされた炭素鋼が、固定本体28および回転本体34のための好適材料であることが理解されるであろう。流体により、これらの要素は、代わりに、ステンレス鋼から製造され得る。
【0048】
前述から、使用において、操作者は、流体がタンク24内にポンプ輸送されるとき、流体に所望の程度の混合を提供するため、混合機ノズル組立体20を使用し得ることが理解されるだろう。例えば、本発明による混合機ノズル組立体20の一具体例において、油圧回路54は、好ましくは、予め選定された流速で、そこへ油圧油を提供するために、内部容積への油圧油の流速を制御するための弁78を含む。加えて、油圧回路54は、好ましくは、また、予め選定された流速でそこへ油圧油を提供するために、内部容積への油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプ80を含む。また、混合機ノズル組立体20は、軸36の周りの回転本体34の回転速度を表示するための速度表示器82を含み、そのため、予め選定された速度に軸36周りの回転本体34の回転速度を調整するため、油圧油の流速は、弁78によって、および、油圧ポンプ80によって(すなわち、速度表示器によって提供される可聴音に基き、操作者によって)、予め選定された流速に調整可能であることが好ましい。
【0049】
前述のように、速度表示器によって示される回転本体の回転速度の変化に対応して、予め選定された流速に、流速を調整可能にするために、弁78および油圧ポンプ80は、タンク24の外部に配置されることが好ましい。すなわち、製品流体またはその流れに関するパラメータの変化により回転本体の回転速度が変化するとき、油圧油の予め選定された流速(すなわち、予め選定された速度で回転本体が回転することをもたらすために必要とされる油圧油流速)が変化する。当業者は、操作者(すなわち、タンクの外部に位置づけられる。)が、速度表示器82により発生させられる可聴音を聞くことができるので、操作者は、したがって(すなわち、弁78および/または油圧ポンプ80を介して)、回転本体34が予め選定された速度で回転できるように、油圧油の流速を調整することができる。例えば、流体が、かなり大きなタンクに貯蔵された、(例えば、約927kg/m3の密度を有する)西部カナダのブレンド原油である場合、予め選定された回転速度(すなわち、最適回転速度)は、1時間に約3回転であることが見出された。予め選定された回転速度は、多くの要素、例えば、流体の粘度、および、タンク容積26内の流体量によって変わるだろう。
【0050】
混合機ノズル組立体20は、ガバナー組立体42が、内部要素46の回転速度を変更することによって回転本体34の回転速度を制御するという利点を有する、すなわち、回転本体34の回転運動は、内部要素46の回転運動の速度を変更することによって調整される。
【0051】
図1Bにおいて理解されるように、本発明は、また、混合機ノズル組立体20がそこに装架された、すなわち、タンク内部に装架された内部要素81とタンク外部に位置づけられた油圧回路の部分を備えた、タンク24を含む。一具体例において、混合機ノズル組立体20は、基部92(図1A)を含む。図1Bに示されるように、基部92は、好ましくは、タンク容積26を少なくとも部分的に画定するタンク壁94に固定される。固定本体
28の第一部分58は、好ましくは、外部パイプ56に任意の好適な方法で結合される。図2Aおよび図2Bにおいて理解されるように、外部パイプ56は、タンク壁94の外表面95に近接して配置される。当業者は、タンク壁94に基部92を取付けること、および、第一部分58と外部パイプ56を結合することの詳細を知っており、したがって、さらに、そのような詳細を説明する必要はない。
【0052】
一具体例において、混合機ノズル組立体20は、基部92およびガバナー組立体42(図4、5A)間に延びる支持要素96を含む。支持要素96は、好ましくは、当業者に知られている、任意の好適な態様で、基部92およびガバナー組立体42に取付けられる。支持要素96はガバナー組立体を安定化するためのもの、すなわち、基部92に対して実質的に固定してガバナー組立体48を保持するためのものである。
【0053】
前述のように、代わりの具体例において、内部要素81は、タンクの床部89(図8A、8B)上で、実質的に中央に位置づけられ得る。この具体例の混合機ノズル組立体20は、好ましくは、固定本体28を支持するための脚または他の支持部材91を含む。
【0054】
本発明の代わりの具体例の混合機ノズル組立体120において、図5Bに示されるように、その固定本体128は、その回転本体134へと、予め選定された方向(図5Bにおいて矢印Lで示される。)で、出口132を出て行く流体22を方向付けるための、好ましくは固定本体128の出口132に位置づけられた、そらせ板102を含む。そらせ板102は、基部92から離れて流体22を方向付けるためのものである。図1Bにおいて理解されるように、一具体例において、混合機ノズル組立体の内部要素は、タンク壁94に基部92を取付けることによってタンク内部に装架される。したがって、タンクに装架されると、回転本体は、タンク壁94のかなり短い距離内のこの配列に配置される。このことは、回転本体34を出て行く流体の一部が、かなり近い範囲で基部プレートに対して方向付けられるので、タンク容積内にすでに存在している流体の限定された混合を達成することを意味する。
【0055】
前述から、混合機ノズル組立体120は、内部要素181がタンク壁94に装架された場合に使用されることを意図されていることが理解されるだろう。そらせ板102の利点は、それが、予め選定された方向に、すなわち、基部92およびタンク壁94から離れて、固定本体128を出て行く流体を方向づけるということである。このことは、流体が、一度に一つの出口開口のみを介して回転本体134を出て行くことをもたらす。
【0056】
例えば、図5Bに示されるように位置づけられた回転本体134でもって、流体は、出口140Aを介して回転本体134から流れるのみであり、流体は、そらせ板102によって出口134Bを介しての流出から妨害されていることが理解される。前述のとおり、回転本体134からの流体の流れは、回転本体134が所定の方向に回転することをもたらす。回転本体134が十分な距離を回転したとき、出口開口140Bは、流体がそらせ板102によってそこを通して方向づけられ、流体が出口開口140Aを通る流出から妨害されるように位置づけられることが理解されるであろう。この方法において、流体は、交互に、出口開口140A、140Bと介して、回転本体134を出て行く。したがって、内部要素がタンク壁94に装架される場合、この具体例の混合機ノズル組立体20は、回転本体134を出て行く、ほとんど全ての流体が、タンク壁94から離れて、外方に向けられるので、タンク内に流体を圧送することに費やされるエネルギーのより効果的な使用をもたらす。
【0057】
当業者は、そらせ板102は好適である種々の形を有し得ることを理解するであろう。図5Bに示されるように、一具体例において、そらせ板102は、予め選定された方向に流体を導くために形付けられた、湾曲部分104を含む。混合機ノズル組立体120の油圧回路の大体(すなわち、タンク外部に配置されるそれの部分)は、説明の明確化のために、図5Bから省略されていることが理解されるであろう。
【0058】
例えば、図4において理解されるように、一具体例において、出口開口40A、40Bは、端部部分70A、70Bの実質的に丸い内表面によって画定される。
【0059】
したがって、出口開口40A、40Bは、図示されるように、直径Mを有する。当業者は、出口開口40A、40Bは、よりよい混合を達成するために、任意の適切な形であり得ることを理解するだろう。本発明の混合機ノズル組立体の代わりの具体例220において、その回転本体234は、好ましくは、また、そこを通る流体の流速を調整するために、出口開口240A、240Bを減少するための、回転本体234に取付けられ得る、一つ以上のインサート206を含む。例えば、一般的な条件(例えば、流体粘度)により、流体が所望の程度の混合を達成するために高い速度で出口開口を出て行くべきであることが考慮される環境において、インサート206は、端部部分270A、270Bに挿入される。インサート206は、それぞれ、矢印Nおよび矢印Oで模式的に示されるように、流体が、そこを通って出口開口240A、240Bを出て行く、多少小さな直径M(すなわち、図5Aに示された出口開口の直径より小さい。)を画定する。混合機ノズル組立体220の他の内部要素281(例えば、固定本体228およびガバナー組立体42)は、また、図7に示される。混合機ノズル組立体220の油圧回路の大体(すなわち、タンク外部に配置されるそれの部分)は、説明の明確化のために図7から省略される。
【0060】
使用において、タンク24に導入される流体22を混合する本発明の方法307の一具体例が、操作フローチャートを介して説明される。使用において、方法307は、固定本体28が用意される、図9Aのステップ309で始まる。図9Aに模式的に説明されるように、回転本体34およびガバナー組立体42は、また、用意され(それぞれ、ステップ311、313)、油圧油の流速をそのための予め選定された流速に調整するために、油圧回路54が、また、用意される。
【0061】
ステップ309〜315は、図9Aに特定の順序で示されたけれども、これらのステップの順序は、機能的に重要でなく、すなわち、いずれのステップも他に先行し得ることが当業者に理解され、要素は、それらが用意される度に、前述のように結合されることが理解される。
【0062】
一具体例において、および、図9Bに模式的に示されるように、方法307は、好ましくは、また、速度表示器82で、固定本体28に対する回転軸36周りの回転本体34の回転速度を決定するステップを含む(ステップ317)。方法307は、回転本体の回転速度に基き、予め選定された速度に回転本体34の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、弁78でもって、内部容積への油圧油の流速を制御するステップを含む(ステップ319)。他の具体例において、方法307は、回転本体34の回転速度に基いて、予め選定された速度に回転本体34の回転速度を調整するため、予め選定された流速に流速を調整するために、油圧ポンプ80でもって、内部容積への油
圧油の流速を制御するステップを含む(ステップ321)。
【0063】
ステップ319および321は、図9Bにおいて、特定の順序で示されているけれども、これらのステップは、必ずしも、機能的に相互依存ではないことが、当業者によって理解されるであろう。例えば、前述のように、回転速度は、弁78を介した油圧油の流れを制御することだけによって、また、ポンプ80を介して油圧油の流れを制御することだけによって、制御され得る。代わりに、油圧油の流速は、弁78およびポンプ80の両方を用いることによって制御され得る。
【0064】
本発明は多くの形態を取り得、そのような形態は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内であることが、当業者に、また、理解されるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および範囲は、ここに含まれる好ましい形態の説明に限定されるべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンク容積をその中に有するタンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体であって、前記混合機ノズル組立体は、
互いに流体連通する、少なくとも一つの入口および少なくとも一つの出口を含む固定本体、
所定の方向における軸の周りの回転のために前記固定本体に装着された回転本体であって、前記回転本体は、互いに流体連通する少なくとも一つの入口開口および少なくとも一つの出口開口を含み、前記少なくとも一つの入口開口は、流体が、前記固定本体の前記少なくとも一つの入口から前記少なくとも一つの出口開口まで流れ、そこからタンク容積に出ていくことを可能にするために、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口と流体連通する、前記回転本体、
回転本体が前記軸の周りで前記所定方向に回転することを可能にするために、前記軸と非整列の方向に、そこを通って前記回転本体を出て行く流体を方向づけるように形成されている前記少なくとも一つの出口開口、
タンク容積内の流体の少なくとも一部と混合する、前記少なくとも一つの出口開口を出て行く流体、
前記軸の周りの前記所定の方向における前記回転本体の回転速度を制御するガバナー組立体であって、前記ガバナー組立体は、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記回転本体と一緒の回転のために前記回転本体に固定された駆動シャフト、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記駆動シャフトと一緒の回転のための、前記駆動シャフトに取付けられた少なくとも一つの内部要素、
前記少なくとも一つの内部要素と前記ガバナーの本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように、前記少なくとも一つの内部要素がそこに受け入れられる、少なくとも一つの空洞、を画定する前記ガバナーの本体、
前記回転本体が予め選定された速度で回転できるように、前記軸の周りでの前記少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている内部容積、を含むガバナー組立体、および、
前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するための前記油圧油の流速を支配するための油圧回路、
を含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項2】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記油圧回路は、前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記内部容積への前記油圧油の前記流速を制御するための弁を、追加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項3】
請求項2の混合機ノズル組立体であって、前記弁は、前記油圧油の前記流速の調整のために、前記タンクの外部に配置されていることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項4】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記油圧回路は、前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するために、前記内部容積への前記油圧油の前記流速を制御するための油圧ポンプを、追加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項5】
請求項4の混合機ノズル組立体であって、前記油圧油の前記流速を調整するために、前記油圧ポンプが、前記タンクの外部に配置されていることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項6】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記固定本体に対する前記軸の周りの前記回転本体の前記回転速度を示すための速度表示器を追加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項7】
請求項6の混合機ノズル組立体であって、前記速度表示器は、
第一係合部分を含み、前記回転本体に対して静止している少なくとも一つの第一要素、
第二係合部分を含み、前記回転本体に装着された少なくとも一つの第二要素、および、
前記固定本体に対する前記回転本体の回転速度を示すための可聴音を提供するために、前記回転本体が前記固定本体に対して前記軸周りに回転する時間間隔で、前記第一係合部分との係合のために位置づけられた、各々の前記第二係合部分、
を含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項8】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、
混合機ノズル組立体は、前記軸周りの前記回転本体の回転速度を示すための、速度表示器を付加的に含み、
油圧回路は、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するための弁、および、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプ、
を含み、
前記流速は、前記予め選定された速度での前記軸周りにおける前記回転本体の前記回転速度を調整するために、前記予め調整された流速に前記油圧弁および前記油圧ポンプによって調整可能であることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項9】
請求項8の混合機ノズル組立体であって、前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度の変化に対応して、前記予め選定された流速への、前記油圧油の前記予め選定された流速の調整を可能にするために、前記弁および前記油圧ポンプが前記タンクの外部に配置されていることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項10】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記タンクに対して予め選定された方向に、前記回転本体への前記少なくとも一つの出口を出て行く前記流体を方向付けるために、前記固定本体が、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口に配置されている、そらせ板を含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項11】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記予め選定された速度に前記回転速度を調整するために、そこを通る流体の流速を調整するように、前記少なくとも一つの出口開口を減少させるため、前記回転本体に取り付けられる少なくとも一つのインサートを付加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項12】
タンクに導入される流体を混合するための方法であって、該方法は、
(a)互いに流体連通する少なくとも一つの入口と少なくとも一つの出口を含む固定本体を用意するステップ、
(b)所定の方向における軸周りの回転のために前記固定本体に装着された回転本体であって、前記回転本体は、互いに流体連通する、その少なくとも一つの入口開口および少なくとも一つの出口開口を含み、前記少なくとも一つの入口開口は、前記固定本体の前記少なくとも一つの入口から前記少なくとも一つの出口開口まで、前記流体が流れ、そこからタンク容積内に流れるのを可能にするために、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口と流体連通しており、前記少なくとも一つの出口開口は、前記軸周りの前記所定の方向への前記回転本体の回転をもたらすため、前記軸と非整合の前記所定の方向にそこから前記回転本体を出て行く前記流体を方向付けるように形成されており、前記少なくとも一つの出口開口を出て行く前記流体は、前記タンク容積内の少なくとも一部の前記流体と混合する、前記回転本体を用意するステップ、
(c)前記軸周りの前記所定の方向での前記回転本体の回転速度を調整するためのガバナー組立体であって、該ガバナー組立体が、
前記回転速度で前記軸周りに前記回転本体と一緒に回転するように前記回転本体に固定された駆動シャフト、
前記回転速度で前記軸周りに前記駆動シャフトと一緒に回転するよう、前記駆動シャフトに取付けられた少なくとも一つの内部要素、
その中に少なくとも一つの空洞を画定する前記ガバナー本体であって、前記少なくとも一つの空洞内には、前記少なくとも一つの内部要素および前記ガバナー本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように、前記少なくとも一つの内部要素が受け入れ可能であり、予め選定された速度で前記回転本体が回転できるよう、油圧油が、前記軸周りの前記少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために、予め選定された流速で前記内部容積を通して方向付けられる、前記ガバナー本体を用意するステップ、および、
(d)前記予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に、前記流速を調整するための、前記油圧油の流速を支配する油圧回路を用意するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項12の方法であって、該方法は、
(e)速度表示器で、前記固定本体に対する前記軸周りの前記回転本体の回転速度を決定するステップ、を追加的に含むことを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項13の方法であって、方法は、
(f)前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度に基き、前記予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するために、弁でもって、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するステップ、
を追加的に含むことを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項14の方法であって、該方法は、
(g)前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度に基き、前記予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するために、油圧ポンプでもって、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するステップ、
を追加的に含むことを特徴とする方法。
【請求項16】
流体をそこに貯蔵するためのタンクであって、該タンクは、
少なくとも一つのタンク壁であって、前記流体が受け入れられるタンク容積を少なくとも部分的に画定する、前記少なくとも一つのタンク壁、
混合機ノズル組立体であって、該混合機ノズル組立体は、
互いに流体連通する、少なくとも一つの入口および少なくとも一つの出口を含む固定本体、
所定の方向における軸の周りの回転のために前記固定本体に装着された回転本体であって、前記回転本体は、互いに流体連通するその少なくとも一つの入口開口および少なくとも一つの出口開口を含み、前記少なくとも一つの入口開口は、流体が、前記固定本体の前記少なくとも一つの入口から前記少なくとも一つの出口開口まで流れ、そこから前記タンク容積に出ていくことを可能にするために、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口と流体連通する、前記回転本体、
前記回転本体が前記軸の周りで所定方向に回転することを可能にするために、前記軸と非整列の前記方向に、そこを通って前記回転本体から出て行く流体を方向づけるように形成されている前記少なくとも一つの出口開口、
前記タンク容積内の流体の少なくとも一部と混合する、前記少なくとも一つの出口開口を出て行く流体、
前記軸の周りの前記所定の方向における前記回転本体の回転速度を制御するためのガバナー組立体であって、前記ガバナー組立体は、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記回転本体と一緒の回転のために前記回転本体に固定された駆動シャフト、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記駆動シャフトと一緒の回転のための、前記駆動シャフトに取付けられた少なくとも一つの内部要素、
前記少なくとも一つの内部要素とガバナーの本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように、前記少なくとも一つの内部要素がそこに受け入れられる、少なくとも一つの空洞を画定する前記ガバナーの本体、
前記回転本体が予め選定された速度で回転できるように、前記軸の周りで前記少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている前記内部容積、を含むガバナー組立体、および、
前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するように前記油圧油の流速を支配するための油圧回路、を含む前記混合機ノズル組立体、
を含むことを特徴とするタンク。
【請求項17】
請求項16のタンクであって、前記油圧回路は、前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記内部容積への前記油圧油の前記流速を制御するための弁を、追加的に含むことを特徴とするタンク。
【請求項18】
請求項17のタンクであって、前記弁は、前記油圧油の前記流速の調整のために、前記タンクの外部に配置されていることを特徴とするタンク。
【請求項19】
請求項16のタンクであって、
混合機ノズル組立体は、前記軸周りの前記回転本体の回転速度を示すために、速度表示器を追加的に含み、
油圧回路は、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するための弁、および、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプを含み、
前記流速は、前記予め選定された速度に前記軸周りにおける前記回転本体の前記回転速度を調整するために、前記予め調整された流速に前記油圧弁および前記油圧ポンプによって調整可能であることを特徴とするタンク。
【請求項20】
請求項19のタンクであって、前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度の変化に応じて、前記予め選定された速度に、前記油圧油の前記流速を調整することができるように、前記弁および前記油圧ポンプが前記少なくとも一つの壁の外部に配置されていることを特徴とするタンク。
【請求項1】
タンク容積をその中に有するタンクに導入される流体を混合するための混合機ノズル組立体であって、前記混合機ノズル組立体は、
互いに流体連通する、少なくとも一つの入口および少なくとも一つの出口を含む固定本体、
所定の方向における軸の周りの回転のために前記固定本体に装着された回転本体であって、前記回転本体は、互いに流体連通する少なくとも一つの入口開口および少なくとも一つの出口開口を含み、前記少なくとも一つの入口開口は、流体が、前記固定本体の前記少なくとも一つの入口から前記少なくとも一つの出口開口まで流れ、そこからタンク容積に出ていくことを可能にするために、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口と流体連通する、前記回転本体、
回転本体が前記軸の周りで前記所定方向に回転することを可能にするために、前記軸と非整列の方向に、そこを通って前記回転本体を出て行く流体を方向づけるように形成されている前記少なくとも一つの出口開口、
タンク容積内の流体の少なくとも一部と混合する、前記少なくとも一つの出口開口を出て行く流体、
前記軸の周りの前記所定の方向における前記回転本体の回転速度を制御するガバナー組立体であって、前記ガバナー組立体は、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記回転本体と一緒の回転のために前記回転本体に固定された駆動シャフト、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記駆動シャフトと一緒の回転のための、前記駆動シャフトに取付けられた少なくとも一つの内部要素、
前記少なくとも一つの内部要素と前記ガバナーの本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように、前記少なくとも一つの内部要素がそこに受け入れられる、少なくとも一つの空洞、を画定する前記ガバナーの本体、
前記回転本体が予め選定された速度で回転できるように、前記軸の周りでの前記少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている内部容積、を含むガバナー組立体、および、
前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するための前記油圧油の流速を支配するための油圧回路、
を含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項2】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記油圧回路は、前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記内部容積への前記油圧油の前記流速を制御するための弁を、追加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項3】
請求項2の混合機ノズル組立体であって、前記弁は、前記油圧油の前記流速の調整のために、前記タンクの外部に配置されていることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項4】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記油圧回路は、前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するために、前記内部容積への前記油圧油の前記流速を制御するための油圧ポンプを、追加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項5】
請求項4の混合機ノズル組立体であって、前記油圧油の前記流速を調整するために、前記油圧ポンプが、前記タンクの外部に配置されていることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項6】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記固定本体に対する前記軸の周りの前記回転本体の前記回転速度を示すための速度表示器を追加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項7】
請求項6の混合機ノズル組立体であって、前記速度表示器は、
第一係合部分を含み、前記回転本体に対して静止している少なくとも一つの第一要素、
第二係合部分を含み、前記回転本体に装着された少なくとも一つの第二要素、および、
前記固定本体に対する前記回転本体の回転速度を示すための可聴音を提供するために、前記回転本体が前記固定本体に対して前記軸周りに回転する時間間隔で、前記第一係合部分との係合のために位置づけられた、各々の前記第二係合部分、
を含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項8】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、
混合機ノズル組立体は、前記軸周りの前記回転本体の回転速度を示すための、速度表示器を付加的に含み、
油圧回路は、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するための弁、および、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプ、
を含み、
前記流速は、前記予め選定された速度での前記軸周りにおける前記回転本体の前記回転速度を調整するために、前記予め調整された流速に前記油圧弁および前記油圧ポンプによって調整可能であることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項9】
請求項8の混合機ノズル組立体であって、前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度の変化に対応して、前記予め選定された流速への、前記油圧油の前記予め選定された流速の調整を可能にするために、前記弁および前記油圧ポンプが前記タンクの外部に配置されていることを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項10】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記タンクに対して予め選定された方向に、前記回転本体への前記少なくとも一つの出口を出て行く前記流体を方向付けるために、前記固定本体が、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口に配置されている、そらせ板を含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項11】
請求項1の混合機ノズル組立体であって、前記予め選定された速度に前記回転速度を調整するために、そこを通る流体の流速を調整するように、前記少なくとも一つの出口開口を減少させるため、前記回転本体に取り付けられる少なくとも一つのインサートを付加的に含むことを特徴とする混合機ノズル組立体。
【請求項12】
タンクに導入される流体を混合するための方法であって、該方法は、
(a)互いに流体連通する少なくとも一つの入口と少なくとも一つの出口を含む固定本体を用意するステップ、
(b)所定の方向における軸周りの回転のために前記固定本体に装着された回転本体であって、前記回転本体は、互いに流体連通する、その少なくとも一つの入口開口および少なくとも一つの出口開口を含み、前記少なくとも一つの入口開口は、前記固定本体の前記少なくとも一つの入口から前記少なくとも一つの出口開口まで、前記流体が流れ、そこからタンク容積内に流れるのを可能にするために、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口と流体連通しており、前記少なくとも一つの出口開口は、前記軸周りの前記所定の方向への前記回転本体の回転をもたらすため、前記軸と非整合の前記所定の方向にそこから前記回転本体を出て行く前記流体を方向付けるように形成されており、前記少なくとも一つの出口開口を出て行く前記流体は、前記タンク容積内の少なくとも一部の前記流体と混合する、前記回転本体を用意するステップ、
(c)前記軸周りの前記所定の方向での前記回転本体の回転速度を調整するためのガバナー組立体であって、該ガバナー組立体が、
前記回転速度で前記軸周りに前記回転本体と一緒に回転するように前記回転本体に固定された駆動シャフト、
前記回転速度で前記軸周りに前記駆動シャフトと一緒に回転するよう、前記駆動シャフトに取付けられた少なくとも一つの内部要素、
その中に少なくとも一つの空洞を画定する前記ガバナー本体であって、前記少なくとも一つの空洞内には、前記少なくとも一つの内部要素および前記ガバナー本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように、前記少なくとも一つの内部要素が受け入れ可能であり、予め選定された速度で前記回転本体が回転できるよう、油圧油が、前記軸周りの前記少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために、予め選定された流速で前記内部容積を通して方向付けられる、前記ガバナー本体を用意するステップ、および、
(d)前記予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に、前記流速を調整するための、前記油圧油の流速を支配する油圧回路を用意するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項12の方法であって、該方法は、
(e)速度表示器で、前記固定本体に対する前記軸周りの前記回転本体の回転速度を決定するステップ、を追加的に含むことを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項13の方法であって、方法は、
(f)前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度に基き、前記予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するために、弁でもって、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するステップ、
を追加的に含むことを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項14の方法であって、該方法は、
(g)前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度に基き、前記予め選定された速度に前記回転本体の回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するために、油圧ポンプでもって、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するステップ、
を追加的に含むことを特徴とする方法。
【請求項16】
流体をそこに貯蔵するためのタンクであって、該タンクは、
少なくとも一つのタンク壁であって、前記流体が受け入れられるタンク容積を少なくとも部分的に画定する、前記少なくとも一つのタンク壁、
混合機ノズル組立体であって、該混合機ノズル組立体は、
互いに流体連通する、少なくとも一つの入口および少なくとも一つの出口を含む固定本体、
所定の方向における軸の周りの回転のために前記固定本体に装着された回転本体であって、前記回転本体は、互いに流体連通するその少なくとも一つの入口開口および少なくとも一つの出口開口を含み、前記少なくとも一つの入口開口は、流体が、前記固定本体の前記少なくとも一つの入口から前記少なくとも一つの出口開口まで流れ、そこから前記タンク容積に出ていくことを可能にするために、前記固定本体の前記少なくとも一つの出口と流体連通する、前記回転本体、
前記回転本体が前記軸の周りで所定方向に回転することを可能にするために、前記軸と非整列の前記方向に、そこを通って前記回転本体から出て行く流体を方向づけるように形成されている前記少なくとも一つの出口開口、
前記タンク容積内の流体の少なくとも一部と混合する、前記少なくとも一つの出口開口を出て行く流体、
前記軸の周りの前記所定の方向における前記回転本体の回転速度を制御するためのガバナー組立体であって、前記ガバナー組立体は、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記回転本体と一緒の回転のために前記回転本体に固定された駆動シャフト、
前記回転の速度での前記軸の周りにおける前記駆動シャフトと一緒の回転のための、前記駆動シャフトに取付けられた少なくとも一つの内部要素、
前記少なくとも一つの内部要素とガバナーの本体との間の内部容積を少なくとも部分的に画定するように、前記少なくとも一つの内部要素がそこに受け入れられる、少なくとも一つの空洞を画定する前記ガバナーの本体、
前記回転本体が予め選定された速度で回転できるように、前記軸の周りで前記少なくとも一つの内部要素の回転を穏やかにするために予め選定された流速で、そこを通って方向づけられる油圧油を受け入れるように適合されている前記内部容積、を含むガバナー組立体、および、
前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記予め選定された流速に前記流速を調整するように前記油圧油の流速を支配するための油圧回路、を含む前記混合機ノズル組立体、
を含むことを特徴とするタンク。
【請求項17】
請求項16のタンクであって、前記油圧回路は、前記予め選定された速度に前記回転本体の前記回転速度を調整するため、前記内部容積への前記油圧油の前記流速を制御するための弁を、追加的に含むことを特徴とするタンク。
【請求項18】
請求項17のタンクであって、前記弁は、前記油圧油の前記流速の調整のために、前記タンクの外部に配置されていることを特徴とするタンク。
【請求項19】
請求項16のタンクであって、
混合機ノズル組立体は、前記軸周りの前記回転本体の回転速度を示すために、速度表示器を追加的に含み、
油圧回路は、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を制御するための弁、および、
予め選定された流速で、そこへ前記油圧油を提供するよう、前記内部容積への前記油圧油の流速を付加的に制御するための油圧ポンプを含み、
前記流速は、前記予め選定された速度に前記軸周りにおける前記回転本体の前記回転速度を調整するために、前記予め調整された流速に前記油圧弁および前記油圧ポンプによって調整可能であることを特徴とするタンク。
【請求項20】
請求項19のタンクであって、前記速度表示器により示された前記回転本体の回転速度の変化に応じて、前記予め選定された速度に、前記油圧油の前記流速を調整することができるように、前記弁および前記油圧ポンプが前記少なくとも一つの壁の外部に配置されていることを特徴とするタンク。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【公開番号】特開2012−76074(P2012−76074A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−177537(P2011−177537)
【出願日】平成23年8月15日(2011.8.15)
【出願人】(511198896)ミキサー テクノロジーズ インコーポレイテッド (1)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−177537(P2011−177537)
【出願日】平成23年8月15日(2011.8.15)
【出願人】(511198896)ミキサー テクノロジーズ インコーポレイテッド (1)
【Fターム(参考)】
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