特許 7343476 スラリー媒体を処理するための圧送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】スラリー媒体を処理するための圧送システム

(51)【国際特許分類】

   F04B 15/02 20060101AFI20230905BHJP

【ＦＩ】

F04B15/02 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020504191

(86)(22)【出願日】2018-07-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-09-24

(86)【国際出願番号】 NL2018050464

(87)【国際公開番号】W WO2019022593

(87)【国際公開日】2019-01-31

【審査請求日】2021-06-08

(31)【優先権主張番号】2019357

(32)【優先日】2017-07-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】508180828

【氏名又は名称】ウィアー・ミネラルズ・ネザーランズ・ベスローテン・ベンノーツハップ

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】ケイヤーズ、ロナルド ゴーデフリダス アンナ

(72)【発明者】

【氏名】ファン レイスウェイク、ルドルファス ヨハネス アデレイダ

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０４２４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５０５７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１８９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５３１９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スラリー媒体を圧送するための圧送システムであって、
２つの往復容積式スラリーポンプからなるポンプユニットであって、両方のポンプは、スラリー吸入口を介したスラリー媒体の吸入、及び主出口と流体的に結合したスラリー排出口を介したスラリーの排出を交互に行うように構成されており、前記２つの往復容積式スラリーポンプの前記交互の吸入及び排出によって、前記スラリー排出口を介した個々のポンプの組み合わせた吐出流量が得られる、ポンプユニットと、
前記２つの往復容積式スラリーポンプのそれぞれがその吸引ストロークからその排出ストロークに切り替わるときに、圧送される前記スラリー媒体における流れ脈動を減衰させるための、前記主出口と流体的に結合したスラリー減衰ポンプユニットと、
ポンプユニットの異なる位相で往復運動する２つの往復容積式スラリーポンプ及び前記スラリー減衰ポンプユニットを駆動するためのポンプ駆動ユニットと、
前記スラリー吸入口と、前記スラリー排出口と、前記ポンプユニットの前記２つの往復容積式スラリーポンプを前記スラリー排出口に交互に接続するように構成された切り替え出口と、前記スラリー排出口内に設けられている一方向弁とを有するスラリー吸引／排出ユニットと、を含み、
前記ポンプ駆動ユニットは、少なくとも１つの主駆動モータ及び前記主駆動モータによってそれぞれ駆動される少なくとも２つの油圧駆動モータを備え、前記少なくとも１つの主駆動モータは、ポンプ側モータ駆動軸及び減衰側モータ駆動軸を駆動し、前記少なくとも２つの油圧駆動モータのうちの１つは、前記２つの往復容積式スラリーポンプを駆動するために前記ポンプ側モータ駆動軸に結合されており、前記少なくとも２つの油圧駆動モータのうちの他の１つは、前記スラリー減衰ポンプユニットを駆動するために前記減衰側モータ駆動軸に結合されており、
前記スラリー減衰ポンプユニットは、前記スラリー排出口と相互接続された入口を有する往復容積式減衰ポンプを含み、
前記往復容積式減衰ポンプは、油圧減衰ピストン／シリンダ構造と、スラリー減衰ピストン／シリンダ構造と、さらなる油圧減衰ピストン／シリンダ構造と、油圧減衰ラインとを備え、吸引ストロークを実施して、それによって前記２つの往復容積式スラリーポンプのいずれかの排出ストローク中に、前記スラリー排出口からスラリー媒体を引き出し、往復容積式スラリーポンプのいずれかのそれらのそれぞれの排出ストロークから前記吸引ストロークへの切り替え中に排出ストロークを実施して、それによって前記引き出したスラリー媒体を前記スラリー排出口に前記入口を介して排出するように構成されており、
前記さらなる油圧減衰ピストン／シリンダ構造は、シリンダハウジング内に収容される移動可能なピストンを有し、それによって前記シリンダハウジングを第１及び第２のシリンダチャンバに分割し、前記ポンプ駆動ユニットの少なくとも１つの油圧駆動モータによって駆動され、
前記油圧減衰ラインは、油圧減衰ピストン／シリンダ構造の両方の第１のシリンダチャンバを相互接続し、
前記油圧減衰ピストン／シリンダ構造及び前記スラリー減衰ピストン／シリンダ構造の各々は、シリンダハウジング内に収容される移動可能なピストンを有し、それによって前記シリンダハウジングを第１及び第２のシリンダチャンバに分割し、
前記油圧減衰ピストン／シリンダ構造及び前記スラリー減衰ピストン／シリンダ構造の両方のピストンは、相互接続され、
前記油圧減衰ピストン／シリンダ構造は、前記ポンプ駆動ユニットの少なくとも１つの油圧駆動モータによって駆動される、圧送システム。

【請求項2】

前記油圧駆動モータのうちの１つにそれぞれ接続された２つの油圧ラインが、一方が前記油圧減衰ピストン／シリンダ構造の第２のシリンダチャンバに接続され、他方が前記さらなる油圧減衰ピストン／シリンダ構造の第２のシリンダチャンバに接続されるように設けられる、請求項１に記載の圧送システム。

【請求項3】

往復容積式スラリーポンプの各々は、油圧ピストン／シリンダ構造及びスラリーピストン／シリンダ構造を含み、油圧ピストン／シリンダ構造及びスラリーピストン／シリンダ構造の両方のピストンが相互接続され、前記油圧ピストン／シリンダ構造は、前記ポンプ駆動ユニットの少なくとも１つの油圧駆動モータによって駆動される、請求項１又は２に記載の圧送システム。

【請求項4】

往復容積式スラリーポンプの各々のピストン／シリンダ構造の各々は、シリンダハウジング内に収容される移動可能なピストンを有し、それによって前記シリンダハウジングを第１及び第２のシリンダチャンバに分割し、
油圧ラインが、前記２つの往復容積式スラリーポンプの前記油圧ピストン／シリンダ構造の前記第１のシリンダチャンバを相互接続する、請求項３に記載の圧送システム。

【請求項5】

油圧媒体をさらなる油圧ラインから排出弁を介して解放し、前記さらなる油圧ラインに注入弁を介して油圧媒体を追加するための油圧解放／補充手段をさらに備える、請求項４に記載の圧送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スラリー媒体を取り扱うための圧送システムに関し、圧送システムは、少なくとも２つの往復容積式スラリーポンプからなるポンプユニットを含み、両方のポンプは、スラリー吸引入口を介して交互にスラリー媒体を取り込むように構成され、スラリー排出口を介してスラリー媒体を排出し、ポンプユニットの少なくとも２つの往復容積式ポンプを駆動するためのポンプ駆動ユニットと、ポンプされるスラリー媒体の排出脈動を減衰するためのスラリー減衰ポンプユニットとを含む。

【背景技術】

【0002】

往復容積式ポンプでは、ピストンやプランジャーなどの変位要素がシリンダーハウジング内で往復運動を行い、スラリー媒体の容積式変位（容積式またはポンプ式）の容積式変位を可能にする。往復ポンプの特定の実施形態では、変位要素の往復運動は、ポンプ駆動ユニット機構の回転運動を変位要素の往復運動に伝達する機構によって生成される。この機構の特定の実施形態は、例えばＷＯ２０１１／１２６３６７の図１に開示されているように、クランクシャフト、偏心シャフト、カムシャフトまたはカムディスク機構を含み得る。

【0003】

往復ポンプの別の実施形態では、変位要素の往復運動は、油圧駆動モータを駆動するポンプ駆動ユニット機構の回転運動によって生成され、これにより油圧媒体を、油圧配管システムを介して、往復運動する正圧変位ポンプにより変位させる。

【0004】

そのような往復容積式ポンプは、例えば、単段遠心ポンプと比較して、比較的高い圧力に対してスラリー媒体をポンピングするために使用される。往復容積式ポンプのさらなる特徴には、遠心ポンプと比較した場合、より一定で正確な流量出力が比較的低い流量容量が含まれる。典型的なアプリケーションの流量要件が単一のポンプで満たすことができない場合、複数の容積式ポンプを並列に配置して、それらの吸込口及び／又は吐出口を接続し、単一の吸込ライン及び／又は吐出ラインに組み合わせることができる。つまり、個々のポンプの合計流量は、アプリケーションの総流量要件を満たすことができる。個々の押しのけポンプと相互接続する吸引および排出ラインの組み合わせは、いわゆるポンピングシステムを形成する。

【0005】

個々の容積型ポンプの個々のポンプサイクルにより、１つの置換型ポンプが吐出ストロークから吸込ストロークに切り替わるときの吐出流の小さな低下により、吐出口でのスラリーの吐出流は脈動を示す。一方、他の排気ポンプは、吸引ストロークから排出ストロークに、またはその逆に切り替わる。いわゆるスラリー減衰ポンプユニットの実装により、吐出口でほとんど脈動がない流れが得られる。

【0006】

このようなスラリー減衰ポンプユニットは、排出口に接続され、個々の容積式ポンプの切り替え時の排出流に次の量のスラリー媒体を追加することにより、排出されるスラリー媒体の排出脈動を減衰させる。

【0007】

窒素の膨張に基づくスラリー減衰ポンプユニット、及び／又は個々の容積式ポンプの別個の油圧駆動およびスラリー減衰ユニットのポンプサイクルを実装する現在知られている圧送システムの動作は非効率的である。これにより、吐出口の流れに依然として大きな脈動が発生し、ポンプ駆動ユニットのモータ負荷が連続的に変化するため、電力のピーク負荷と停電が発生する。これらの現象は、コンポーネント、特にポンプ駆動ユニットの寿命を大幅に短縮するため、駆動ユニットコンポーネントの設計はこの変動に基づく必要がある。特に、適切な動作と寿命を確保するには、いくつかのコンポーネントの設計とサイズを高くする必要がある。

【発明の概要】

【0008】

第１の態様では、スラリー媒体を圧送するための圧送システムの実施形態が開示され、圧送システムは：
少なくとも２つの往復容積式スラリーポンプからなるポンプユニットであって、両方のポンプは、スラリー吸引入口を介したスラリー媒体の吸入と、スラリー排出口を介したスラリー媒体の排出とを交互に行うように構成され、
ポンプユニットの少なくとも２つの往復容積式ポンプを駆動するためのポンプ駆動ユニットと、
圧送されるスラリー媒体の排出脈動を減衰するためのスラリー減衰ポンプユニットを含み、
ポンプ駆動ユニットは、少なくとも２つの往復容積式ポンプとスラリー減衰ポンプユニットを交互に駆動するように構成される。

【0009】

これにより、より一定のモータ負荷を備えたシンプルな構造が得られ、電力のピーク負荷と停電を制限し、停止を制限して、コンポーネントの平均寿命を延ばせる。

【0010】

前述の利点は、圧送システムの別の側面により、さらに保証され：ポンプ駆動ユニットは、少なくとも１つの主駆動モータと少なくとも２つの油圧駆動モータを備え、各少なくとも２つの油圧駆動モータは、少なくとも１つの主駆動モータの出力駆動軸と、少なくとも２つの油圧駆動モータのそれぞれが、ポンプユニットおよび減衰ポンプユニットをそれぞれ駆動するように配置されている。この例では、構造がさらに簡素化され、ポンプ駆動ユニットの一定のモータ負荷、一定のスラリー流量、一定のエネルギー使用が保証されるため、電力のピーク負荷と停電および停止が制限される。

【0011】

本発明のさらなる態様では、減衰ポンプユニットは、スラリー排出口と相互接続された入口を介してスラリー媒体の取込みを交互にするための往復容積式減衰ポンプを含む。特に、往復容積式減衰ポンプは、油圧減衰ピストン／シリンダ及びスラリー減衰ピストン／シリンダを含み、油圧及びスラリー減衰ピストン／シリンダの両方のピストンは相互接続され、油圧減衰ピストン／シリンダは、ポンプ駆動ユニットの少なくとも１つの油圧駆動モータにより駆動される。

【0012】

より詳細には、往復容積式減衰ポンプは、ポンプ駆動ユニットの少なくとも１つの油圧駆動モータによって駆動されるさらなる油圧減衰ピストン／シリンダ、及び反対側の油圧減衰ピストン／シリンダの両方のシリンダを、それらのピストン側とは反対側（実際にはロッド側）で相互接続する油圧減衰ラインを含む。

【0013】

これにより、処理されるスラリー媒体の出口流における脈動のより効果的な減衰は、完全な圧送システムのための１つの主動力駆動ユニットを使用して得られる。

【0014】

さらに別の例では、各往復容積式スラリーポンプは、油圧ピストン／シリンダおよびスラリーピストン／シリンダを含み、油圧及びスラリーピストン／シリンダの両方のピストンが相互接続され、油圧ピストン／シリンダがポンプ駆動ユニットの少なくとも１つの油圧駆動モータにより駆動される。

【0015】

より具体的には、油圧ラインが、そのピストン側とは反対側（実際にはロッド側）の少なくとも２つの往復容積式スラリーポンプの油圧ピストンのシリンダを相互接続する。

【0016】

これにより、個々の容積式ポンプの個々のポンプサイクルの適切なタイミングが保証され、吐出口にほとんど脈動のない流れが生じる。

【0017】

さらなる例では、油圧媒体を油圧ラインから解放する／追加するための油圧解放／補充手段が存在する。これにより、油圧媒体の漏れに起因するそれぞれのシリンダ内のピストンの終了位置を修正することができ、したがって、個々の容積式ポンプの個々のポンプサイクルの適切なタイミングを維持することができる。

【0018】

添付図面は、様々な実施形態の理解を容易にする。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示による圧送システムの実施形態の図である。

【図2】本開示による圧送システムの実施形態の特徴的なポンプである。

【図3】図１の実施形態の詳細を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、スラリー媒体を取り扱うための圧送システムの非限定的な実施形態を開示している。油圧圧送システムは、参照番号１００で示され、ポンプユニット１０１、スラリー吸引／排出ユニット１０３、ポンプ駆動ユニット１０４およびスラリー減衰ポンプユニット１０５からなる。ポンプユニット１０１の構成は、ポンプハウジング（図示せず）に組み込まれ、スラリー吸引／排出ユニット１０３に接続された少なくとも２つの（第１および第２）往復容積式ポンプ１０１ａおよび１０１ｂを備える。

【0021】

第１および第２往復容積式ポンプ１０１ａ（１０１ｂ）のそれぞれは、ポンプ構造又はスラリー吸引／排出ピストンシリンダ１１０（２１０）からなり、ピストンとして形作られた変位要素１１４（２１４）は、シリンダーハウジング１１１（２１）に収容された可動式とされる。変位要素またはピストン１１４（２１４）は、ピストンロッド１１５（２１５）を介して接続され、ピストンロッド１１５（２１５）は、油圧ピストンシリンダ１２０（２２０）として構成されたポンプ駆動機構を使用して往復運動で変位する。

【0022】

第１／第２往復容積式ポンプ１０１ａ（１０１ｂ）の各油圧ピストン－シリンダ１２０（２２０）は、変位要素またはピストン１２４（２２４）が移動可能に収容されるシリンダーハウジング１２１（２２１）からなる。各油圧ピストンシリンダ１２０（２２０）のピストン１２４（２２４）は、前述のピストンロッド１１５（２１５）と、スラリー吸引／排出ピストンシリンダ１１０（２１０）のピストン１１４（２１４）に接続されている。第１／第２往復容積式ポンプ１０１ａ（１０１ｂ）。

【0023】

そのような往復容積式ポンプ１０１ａ（１０１ｂ）は、遠心ポンプなどの他のタイプのポンプと比較すると、比較的高い圧力に対してスラリー媒体を圧送または処理することができる。特に、容積式ポンプ（図１の参照番号１０１ａおよび１０１ｂで示されている）は、比較的低い流量容量ではあるが、高圧レベルで動作し、置換されるスラリー媒体の正確な流量出力を生成できる。排出されるスラリー媒体の流量を増やすために、複数の往復容積式ポンプ（図１には、このようなポンプ１０１ａ、１０１ｂが２つ示される）が、図１に示すように並列に使用され、組み合わされたポンプ特性は、スラリー媒体の必要かつ必要な増加した排出流を得るために使用される。

【0024】

ポンプ駆動ユニット１０４、並びに第１／第２の油圧ピストンシリンダ１２０及び２２０からなるポンプ駆動機構は、変位要素１１４（２１４）が往復運動するように駆動されるが、異なる位相で駆動される。つまり、１つの容積型ポンプが吐出ストロークを実行し、もう１つの容積型ポンプが吸入ストロークを実行する。２つの容積型ポンプの交互の吸引ストロークと吐出ストロークにより、個々のポンプの組み合わせた吐出流量が得られる。その合計は、圧送システムが実装される産業用途の総流量要件を満たすことができる。

【0025】

第１／第２のスラリー排出ピストンシリンダ１１０（２１０）の変位要素又はピストン１１４（２１４）は、第１のシリンダチャンバ１１２（２１２）及び第２のシリンダチャンバ１１３（２１３）内のシリンダーハウジング１１１（２１１）を分割する。第１のシリンダチャンバ１１２（２１２）は、往復吸引（または吸込）と、スラリー吸出口ユニット１０３のスラリー入口から、スラリー出口１３１を通って主スラリー出口配管１３３に接続する切換出口１３０を介して、スラリー媒体を排出する役割を果たす。主スラリー出口配管１３３内の静圧により、主スラリー出口配管１３３に既に排出されているスラリー媒体がスラリー吸引排出部１０３に逆流したり、再流入したりしないように、スラリー出口１３１内に一方向弁１３２が設けられている。

【0026】

同様に、第１／第２の油圧ピストンシリンダ１２０（２２０）の変位要素またはピストン１２４（２２４）は、それぞれのシリンダーハウジング１２１（２２１）を第１のシリンダチャンバ１２２（２２２）および第２のシリンダチャンバ１２３（２２３）に分割する。図１に明確に示されているように、両方の第１／第２の油圧ピストンシリンダ１２０（２２０）の両方の第１のシリンダチャンバ１２２（２２２）は、それらのピストン側１２４（２２４）の反対側で、油圧ライン１１６を介して相互接続されている。両方の第１／第２の油圧ピストンシリンダ１２０（２２０）の各第２のシリンダチャンバ１２３（２２３）は、第１／第２の油圧供給ライン１０７ａ（１０７ｂ）によってポンプ駆動ユニット１０４に結合される。

【0027】

第１／第２往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（１０１ｂ）の第１のシリンダチャンバ１２２（２２２）と第２のシリンダチャンバ１２３（２２３）の両方は、多段圧送システムの油圧配管を通って圧送されるオイルなどの油圧媒体で満たされる。

【0028】

第１往復容積式スラリーポンプ１０１ａの吐出ストローク中に、ポンプ駆動ユニット１０４は、第１の油圧供給ライン１０７ａを介して第１の油圧ピストンシリンダ１２０の第２のシリンダチャンバ１２３に圧力下で油圧媒体を圧送し、これによりピストン１２４をシリンダーハウジング１２１内で変位させる。ピストンロッド１１５によるピストン１２４と１１４の両方の相互接続により、スラリーピストンシリンダ１１０のピストン１１４は、シリンダーハウジング１１１内で変位し、スラリーピストンシリンダ１１０の第１のシリンダチャンバ１１２に蓄積されたスラリー媒体を、スイッチング出口１３０、スラリー出口１０１、及び開いている一方向弁１３２を介して主スラリー出口配管１３２に向けて排出する。

【0029】

第１の油圧ピストンシリンダ１２０の第１のシリンダチャンバ１２２内に存在する油圧媒体は、油圧相互接続ライン１１６を介して、第２往復容積式スラリーポンプ１０１ｂの油圧ピストンシリンダ２２０の第１のチャンバ２２２に向かって変位し、ピストン２２４及び同様にスラリーピストンシリンダー２１０のピストン２１４を反対方向に押し、それにより、スラリー吸引／排出ユニット１０３のスラリー入口（図示せず）を介してスラリー媒体を、第２往復容積式スラリーポンプ１０１ｂのスラリーピストンシリンダ２１０の第１のシリンダチャンバ２１２に取り込むための吸引ストロークを行う。第２の油圧ピストンシリンダ２２０の第２のシリンダチャンバ２２３に蓄積された油圧媒体は、第２の油圧供給ライン１０７ｂを介してポンプ駆動ユニット１０４の油圧媒体配管に向かって戻される。

【0030】

第１往復容積式スラリーポンプ１０１ａの吐出ストロークが満たされると、第１のスラリーピストンシリンダ１１０のピストン１１４が、第１のシリンダチャンバ１１２に含まれるスラリーを主スラリー出口配管に向かって空にしたことを意味し、図１３３では、切り替え出口１３０は、第２往復容積式スラリーポンプ１０１ｂの第２のスラリーピストンシリンダー２１０の第１のシリンダチャンバ２１２に向けて切り替えられ、第１のシリンダチャンバ２１２は、スラリー吸引／排出ユニット１０３のスラリー入口を介したその吸引ストローク中、取り込まれたスラリー媒体で満たされる。

【0031】

ポンプ駆動ユニット１０４による第２往復容積式スラリーポンプ１０１ｂの第２の油圧ピストンシリンダ２２０の第２のシリンダチャンバ２２３に向けた第２の油圧供給ライン１０７ｂを介した加圧下の油圧媒体のポンピングにより、第１のシリンダチャンバ２１２内のスラリーが、切り替え出口１３０を介して主スラリー出口配管１３３に向かって排出される。同様に、第２の油圧ピストンシリンダ２２０の第１のシリンダチャンバ２２２は、相互接続された油圧ライン１１６を介して、そこに含まれる油圧媒体を空にして、第１の往復容積式スラリーポンプの第１の油圧ピストンシリンダ１２０の第１のシリンダチャンバ１２２に向ける。これにより、後者のポンプ１０１ａがその吸引ストロークを実行する。

【0032】

参照番号１０５は、往復容積式減衰ポンプ１５０（２５０）からなるスラリー減衰ポンプユニットを示し、往復容積式スラリーポンプ１０１ａおよび１０１ｂとほぼ同様の構造を示す。減衰ポンプユニット１０５は、油圧減衰ピストンシリンダ１５０およびスラリー減衰ピストンシリンダ２５０を含み、両方のピストンシリンダ１５０（２５０）のピストン１５４（２５４）は、ピストンロッド１５５を介して相互接続される。両方のピストン１５４、２５４はそれぞれ、それらのそれぞれのシリンダーハウジング１５１（２５１）を第１のシリンダチャンバ１５２（２５２）および第２のシリンダチャンバ１５３（２５３）に分割する。スラリー減衰ピストン－シリンダ２５０の第１のシリンダチャンバ２５２は、減衰スラリー配管１３４を介して主スラリー出口配管１３３と接続する。

【0033】

減衰ポンプユニット１０５は、さらに、ピストン３５４によって第１のシリンダチャンバ２５２および第２のシリンダチャンバ３５３に分割されたシリンダーハウジング３５１からなるさらなる油圧減衰ピストンシリンダ３５０を含み、ピストン３５４はシリンダーハウジング３５１内部に移動可能に収容される。さらなる油圧減衰ピストン－シリンダ３５０の第１のシリンダチャンバ３５２は、油圧相互接続ライン１５６によって、油圧減衰ピストン－シリンダ１５０の第１のシリンダチャンバ１５２と接続される。油圧減衰ピストン－シリンダ１５０の第２のシリンダチャンバ１５３（３５３）及びさらなる油圧減衰ピストン－シリンダ３５０の両方は、適切な油圧供給ライン１０８ａ（１０８ｂ）を使用して、ポンプ駆動ユニット１０４に接続される。

【0034】

減衰ポンプユニット１０５は、個々の往復容積式スラリーポンプ１０１ａおよび１０１ｂの個々のポンプサイクルによって生成される、スラリー出口流の脈動により、主スラリー出口１３３で発生するあらゆる流れ脈動を減衰させる働きをする。このような脈動は、１つの置換ポンプ１０１ａがその吸引ストロークからその排出ストロークに、およびその逆に切り替わるときの出口流のディップの結果として発生する。

【0035】

このために、スラリー減衰ポンプユニット１０５のピストン２５４は、吸入ストロークを実行するシリンダーハウジング１５１内で変位され、そこで、主スラリー出口配管１３３およびダンピングスラリー配管１３４に既に含まれているスラリー媒体は、第１のシリンダチャンバ２５２に取り込まれる。

【0036】

本発明によれば、ポンプ駆動ユニット１０４は、往復容積式スラリーポンプ１０１ａおよび１０１ｂならびに減衰ポンプユニット１０５の両方を駆動するように配置される。

【0037】

ポンプ駆動ユニット１０４は、この例では、２つの主駆動モータ１４１（２４１）を備えるマルチポンプ駆動ユニットとして構成され、それぞれがポンプ側モータ駆動軸１４２ａ（２４２ａ）および減衰側モータ駆動軸１４２ｂ（２４２ｂ）を駆動する。各モータードライブ出力軸１４２ａ（１４２ｂ）は１つ以上の油圧ポンプ１４３－１４４（２４３－２４４）を駆動し、ポンプ側モータ駆動軸１４２ａ（２４２ａ）に連結された油圧ポンプ１４３（２４３）は、第１および第２往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（１０１ｂ）の油圧ピストンシリンダ１２０（２２０）の第２の油圧シリンダチャンバ１２３（２２３）に向けて、又はそこから第１及び第２の油圧供給ライン１０７ａ（１０７ｂ）を通して油圧媒体を圧力下で圧送する。

【0038】

同様に、減衰側モータ駆動出力軸１４２ｂ（２４２ｂ）に連結された油圧モータ１４４（２４４）は、圧力下で油圧供給ライン１０８（１０８ｂ）を介して第２のシリンダチャンバ１５３（３５３）へ、およびそこから油圧媒体を圧送する役割を果たす。液圧ピストンシリンダ１５０と、減衰ポンプユニット１０５のさらなる油圧ピストンシリンダ３５０の。油圧相互接続ライン１１６に関連して概説されたのと同様の方法で、減衰ポンプユニット１０５においても、２つの油圧ピストンシリンダ１５０（３５０）の両方の第１のシリンダチャンバ１５２（３５２）は、それらのピストン側１５４（３５４）は、油圧相互接続ライン１５６を介して互いに反対に相互接続される。

【0039】

これにより、減衰ポンプユニット１０５のピストン２５４の吸引と吐出の周期中に、第１油圧ピストンシリンダ１５０の第１のシリンダチャンバ１５２に含まれる油圧媒体を、別の油圧ピストンシリンダの第１のシリンダチャンバ３５２に向けて移動できる。ピストンシリンダ３５０およびその逆。減衰ポンプユニット１０５の吸引ストロークは、油圧供給ライン１０８ｂを介して油圧媒体を別の油圧ピストンシリンダ３５０の第２のシリンダチャンバ３５３に移送し、シリンダーハウジング３５１内のピストン３５４を変位させることによって行われる。

【0040】

第１のシリンダチャンバ３５２に含まれる油圧媒体は、油圧相互接続ライン１５６を介して油圧ピストンシリンダ１５０の第１のシリンダチャンバ１５２に向かって変位し、それによりシリンダチャンバ１５１内のピストン１５４を左方向に変位させる（図１）。同様に、ピストンロッド１５０を使用してピストン１５４と接続されているピストン２５４は、同じ方向（左に向かって）に変位し、減衰ポンプユニット１０５のスラリーピストンシリンダー２５０の第１のシリンダチャンバ２５２は、主スラリー出口配管１３３および減衰スラリー配管１３４から引き出されるスラリー媒体で満たされる。

【0041】

両方の往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（１０１ｂ）のそれぞれの排出ストロークから吸引ストロークへの切り替え中に、主スラリー出口配管１３３内の出口スラリー流における小さな液滴の発生は、減衰ポンプユニット１０５によって補償される。排出ストロークを実行することにより、それによりスラリーピストンシリンダー２５０の第１のシリンダチャンバ２５２を空にし、減衰スラリー配管１３４を介して第１のシリンダチャンバ２５２に含まれるスラリー媒体を主スラリー出口配管１３３に向けて余分に排出する。その結果、主スラリー出口配管１３３において、脈動のほとんどないスラリー流が得られる。

【0042】

さらに、減衰ポンプユニット１０５の変位要素又はピストン２５４のフォーアップとして、第１／第２ピストンシリンダ１１０（２１０）の変位要素またはピストン１１４（２１４）が作動を開始するときに、シリンダチャンバ１１２（２１２）でスラリーを圧縮する必要があるため、流量損失が発生しないことを保証するために、第１／第２ピストンシリンダ１１０（２１０）の変位要素又はピストン１１４の実際の排出ストロークを開始する前に、事前圧縮ストロークを実行する。これは、減衰ポンプユニット１０５の変位要素またはピストン２５４がその排出ストロークを実行した後、第１／第２ピストンシリンダ１１０（２１０）の変位要素またはピストン１１４（２１４）がその排出ストロークを実行することを意味する。フォローアップとして、シリンダチャンバ１１３（２１３）内の圧力は、主スラリー出口配管１３３内と同じ圧力に予圧される。この事前圧縮は、主スラリー出口配管１３３内でほぼ脈動のない流れを実現する。

【0043】

図２は、図１に示したマルチ圧送システムのポンプ特性を示しており、シリンダ１とシリンダ２で図２に示されている両方の第１往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（１０１ｂ）の両方の循環動作を示す。図２のポンプ特性に見られるように、第１往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（シリンダー１）が吐出ストロークから吸入ストロークに切り替わる各切り替えタイミングと、第２往復容積式スラリーポンプ１０１ｂ（シリンダ）図２の２）は、その吸引ストロークからその排出ストロークに切り替わり、その結果、主スラリー出口配管１３３内の出力流れが低下する。スラリー出力フローのこの低下は、図２に６から８の間のタイミングで示される。その切り替えタイミングの瞬間に、減衰ポンプユニット１０５（図２でシリンダー３と表記）がその排出ストロークを実行し、第１のシリンダチャンバ２５２に含まれる少量のスラリー媒体を、ダンピングスラリー配管１３４を介して排出口管１３３に向けてメインスラリーを排出する。減衰ポンプユニット１０５による主スラリー出口配管１３３へのスラリー媒体の追加の排出は、２つの第１往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（１０１ｂ）の周期的切り替えタイミングによって引き起こされる脈動を大幅に減衰させる。

【0044】

多段ポンプユニット１０１の第１往復容積式スラリーポンプ１０１ａ（１０１ｂ）と減衰ポンプユニット１０５の両方を駆動するポンプ駆動ユニット１０４は、減衰ポンプユニット１０５の追加の駆動ユニットを取り除いて構成できるので、構造を簡素化できる。さらに、ポンプ駆動ユニット１０４、特に第１および第２ステージのモータードライブ１４１（２４１）は、より一定のモータ負荷で駆動することができ、これにより、電力ピーク負荷および停電が制限できる。モータドライブ１４１（２４１）は、より一定のモータ負荷で駆動することができるので、停止が大幅に低減され、ポンプ駆動ユニット１０４の構成要素の期待寿命が延長される。

【0045】

油圧ピストン上でのわずかなオイル漏れにより、ピストン１１４～１２４及び２１４～２２４の位置の最初のキャリブレーション後、しばらくすると、これらの位置が正しくなくなる可能性がある。特に、第１容積式ポンプ１０１ａの吐出ストロークの間（第２容積式ポンプ１０１ｂの吸入ストロークに等しい）、第１の容積型の油圧ピストンシリンダの第２のシリンダチャンバ１２３に導入された油圧媒体（オイル）ポンプ１０１ａは、そのロッド側でピストン１２４を越えて第１のシリンダチャンバ１２１内に漏れることがある。

【0046】

その結果、第２容積式ポンプ１０１ｂの油圧ピストンシリンダのピストン２２４は、ピストン１２４が到達する前にその最終位置に到達することになる。これを防ぐには、油圧媒体をロッド側から（実際には、第１容積型ポンプ１０１ａの油圧ピストンシリンダの第１のシリンダチャンバ１２２から）解放する必要がある。このため、図３に示すように、油圧解放／補充手段５００が実装される。

【0047】

油圧解放／補充手段５００は、図２に示されているように閉じられている出口弁５０５を備える。作動すると、ばね付勢弁体５０５ａは、ばね５０５ｂの付勢力に抗して変位し、それにより、油圧ライン５０６ａ～５０６ｂを油圧排出ライン５０１と相互接続し、第１容積式ポンプ１０１ａの油圧ピストンシリンダの第１のシリンダチャンバ１２２に集められた余剰の油圧媒体（オイル）をオイルパン（図示せず）に向けて解放されるのを可能にする。

【0048】

別の状況では、第１容積式ポンプ１０１ａの吐出ストローク（第２容積式ポンプ１０１ｂの吸入ストロークに等しい）中に、油圧媒体（油）が第２容積式ポンプ１０１ｂのピストンシリンダの第１のシリンダチャンバ２２２から、第２のシリンダチャンバ２２３に向けて漏れることが起こり得る。このような状況では、ピストン１２４は、ピストン２２４が到達する前にその最終位置に到達する。これを防ぐには、第２容積式ポンプ１０１ｂの油圧ピストンシリンダの第１のシリンダチャンバ２２２に油圧媒体（オイル）を追加して、ピストン２２４がシリンダーハウジング２２１の最終位置に到達できるようにする必要がある。

【0049】

このため、ばね５０４ｂの付勢力に抗して弁本体５０４ａを変位させることにより、充填弁５０４が作動され、ある量の油圧媒体（油）が油圧ライン５０２を介して、オイルパン（図示せず）からオイルパンから取り出されることを可能にし、相互接続された油圧ライン５０６ｃおよび油圧ライン５０６ａを介して、第２容積式ポンプ１０１ｂの油圧ピストンシリンダの第１のシリンダチャンバ２２２に導入される。

【0050】

第２容積式ポンプ１０１ｂがその排出ストロークを実行しているとき、同様の動作状況が適用される。

【図1】

【図2】

【図3】