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(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】2025-01-20
(45)【発行日】2025-01-28
(54)【発明の名称】流体混合方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
B01F 23/10 20220101AFI20250121BHJP
B01F 25/20 20220101ALI20250121BHJP
【ＦＩ】
B01F23/10
B01F25/20
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022196442
(22)【出願日】2022-12-08
(65)【公開番号】P2023086704
(43)【公開日】2023-06-22
【審査請求日】2022-12-08
(31)【優先権主張番号】63/288,068
(32)【優先日】2021-12-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】521251545
【氏名又は名称】エコナ パワー インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100128428
【弁理士】
【氏名又は名称】田巻 文孝
(72)【発明者】
【氏名】ティム コールマン
(72)【発明者】
【氏名】ケネス ウィリアム クラットシュマール
(72)【発明者】
【氏名】デヴィッド アーロン レボー
(72)【発明者】
【氏名】クリストファー エドウィン ジョン リード
【審査官】小久保 勝伊
(56)【参考文献】
【文献】特表２００８－５１４４２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平１０－５０２０１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１１８４１７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－１３９３０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１０７６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１１１１６５０３（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｆ ２３／１０
Ｂ０１Ｆ ２５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の流体と第２の流体を混合する方法であって、混合チャンバに第１の流体を投入し、次に、前記混合チャンバを封止するステップと、
前記封止された混合チャンバ内の前記第１の流体の体積が一定である間、
第２の流体の第１の流れを第１の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入するステップと、
前記第２の流体の第２の流れを前記第１の注入方向と交差する第２の方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入するステップとを含み、
前記第２の流体の前記第１および前記第２の流れを、前記封止された混合チャンバ内に注入した結果として、前記第２の流体の前記第１の流れと前記第２の流れが互いに当たり、それにより、前記第１の流体と混合しそして前記第１および前記第２の注入方向とは異なる方向に流れる前記第２の流体の少なくとも１つの別の流れを前記封止された混合チャンバ内に生じさせる、方法。
【請求項2】
前記封止された混合チャンバの容積は、一定である、請求項１記載の方法。
【請求項3】
前記第１の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入する前記ステップは、前記第１の流れを第１の流体インゼクタから注入するステップを含み、前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入する前記ステップは、前記第２の流れを第２の流体インゼクタから注入するステップを含み、
前記方法は、
前記第１の流体インゼクタから前記第２の流体の第３の流れを第３の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入するステップと、
前記第２の流体インゼクタから前記第２の流体の第４の流れを前記第３の注入方向と交差する第４の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入するステップとをさらに含み、
前記第１の注入方向は、約１８０゜の角度をなして前記第２の注入方向と交差しており、
前記第３の注入方向は、１０゜～１８０゜の角度をなして前記第４の注入方向と交差している、請求項１または２記載の方法。
【請求項4】
前記第１の流体インゼクタから前記第２の流体の第５の流れを、第５の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入するステップと、前記第２の流体インゼクタから前記第２の流体の第６の流れを前記第５の注入方向と交差する第６の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入するステップとをさらに含み、
前記第５の注入方向は、１０゜～１８０゜の角度をなして前記第６の注入方向と交差している、請求項３記載の方法。
【請求項5】
前記第２の流体の第３の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入するステップと、前記第２の流体の第４の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入するステップとをさらに含み、
前記第２の流体の前記第３および前記第４の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入した結果として、前記第２の流体の前記第３の流れと前記第４の流れは、互いに当たって前記封止された混合チャンバ内に、
前記第１の流体と混合して前記第３および前記第４の注入方向とは異なる方向に流れ、
前記第２の流体の前記第１の流れと前記第２の流れの衝突によって生じた前記少なくとも１つの別の流れに当たる前記第２の流体の少なくとも１つの別の流れを生じさせる、請求項１または２記載の方法。
【請求項6】
前記第１の流体は、炭化水素を含む、請求項１記載の方法。
【請求項7】
前記炭化水素は、メタンまたは天然ガスである、請求項６記載の方法。
【請求項8】
前記第２の流体は、一酸化炭素、メタン、水素、酸素、空気、二酸化炭素、および水のうちの１つ以上を含む、請求項６または７記載の方法。
【請求項9】
前記第２の流体は、一酸化炭素、二酸化炭素、および水のうちの１つ以上を含む、請求項６または７記載の方法。
【請求項10】
前記第１の流体は、炭化水素を含み、前記第２の流体は、酸化体を含み、
前記混合チャンバに前記第１の流体を投入した後であって前記第２の流体の前記第１および前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入する前において、前記第１の流体の温度は、前記第２の流体の存在下において前記第１の流体の自己発火に必要な温度以上である、請求項１または２記載の方法。
【請求項11】
前記酸化体は、酸素または空気である、請求項１０記載の方法。
【請求項12】
前記第１の流体は、メタンを含み、前記酸化体は、空気であり、自己発火に必要な前記温度は、少なくとも８５０Ｋである、請求項１０記載の方法。
【請求項13】
前記第１の流体は、水素を含み、前記酸化体は、空気であり、自己発火に必要な前記温度は、少なくとも７７０Ｋである、請求項１０記載の方法。
【請求項14】
前記第１の流体は、一酸化炭素を含み、前記酸化体は、空気であり、自己発火に必要な前記温度は、少なくとも８８０Ｋである、請求項１０記載の方法。
【請求項15】
前記第２の流体の前記第１および前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入する前記ステップは、可燃ガスを前記混合チャンバに連結された１つ以上の燃焼チャンバ内で燃焼させ、それにより前記第２の流体を生じさせるステップと、
前記第２の流体の前記第１および前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入するステップとを含む、請求項１または２記載の方法。
【請求項16】
前記第１の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入する前記ステップは、前記第１の流れを第１の流体インゼクタから注入するステップを含み、前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入する前記ステップは、前記第２の流れを第２の流体インゼクタから注入するステップを含み、
前記第１の流体インゼクタと前記第２の流体インゼクタは、互いにオフセットしており、その結果、前記第２の流体の前記第１の流れと前記第２の流れの相互衝突に応答して、渦巻き運動が前記第１の流れ、前記第２の流れ、および前記第２の流体の前記少なくとも１つの別の流れのうちの１つ以上の中に引き起こされ、それにより前記第２の流体と前記第１の流体の混合具合を向上させるようになっている、請求項１または２記載の方法。
【請求項17】
第１の流体と第２の流体を混合するシステムであって、入口および出口を備えた混合チャンバと、
前記混合チャンバ中への第１の注入方向を定める第１の流体フローチャネルと、
前記混合チャンバ中への第２の注入方向を定める第２の流体フローチャネルと、
前記混合チャンバ中への前記第１および前記第２の流体の流れを制御する弁装置と、
コントローラとを含み、前記コントローラは、
前記弁装置を制御して前記第１の流体を前記入口経由で前記混合チャンバ中に投入し、次に、前記混合チャンバを封止し、
前記封止された混合チャンバ内の前記第１の流体の体積が一定である間、
前記弁装置を制御して前記第１の流体フローチャネル経由で前記第２の流体の前記第１の流れを前記第１の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバ中に注入し、
前記弁装置を制御して前記第２の流体フローチャネル経由で前記第２の流体の前記第２の流れを前記第２の注入方向に沿って前記封止された混合チャンバに注入し、前記第２の流体の前記第１および前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入した結果として、前記第２の流体の前記第１の流れと前記第２の流れが互いに当たって前記封止された混合チャンバ内で前記第１の流体と混合し、そして前記第１および前記第２の注入方向とは異なる方向に流れる前記第２の流体の少なくとも１つの別の流れを生じさせ、
前記弁装置を制御して前記混合チャンバの封止を解除し、次に、前記混合状態の第１および第２の流体を前記出口経由で前記混合チャンバから排出するよう構成されている、システム。
【請求項18】
前記第１および前記第２の流体フローチャネルを介して前記混合チャンバに連結された１つ以上の燃焼チャンバと、１つ以上の点火器とをさらに含み、
前記弁装置を制御して前記第２の流体の前記第１および前記第２の流れを前記封止された混合チャンバ中に注入することは、
前記弁装置を制御して前記１つ以上の燃焼チャンバに可燃ガスを投入し、
前記１つ以上の点火器を制御して前記可燃ガスを燃焼させ、それにより前記第２の流体を生じさせることを含む、請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示（本発明）は、流体を混合する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
原料の熱分解は、燃焼熱を用いて原料ガスを化学的に分解する方法である。例えば、可燃ガスに点火してこれを原料ガスと混合させる場合がある。燃焼生成物からの熱は、原料ガスといわば混合状態で作用し、それにより原料ガスの分解が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
分解を効率的に行うことができるようにするためには、燃焼生成物が原料ガスと十分に混ぜ合わされることが重要である。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第１の観点によれば、第１の流体と第２の流体を混合する方法であって、混合チャンバに第１の流体を投入するステップと、混合チャンバ内の第１の流体の体積が一定である間、第２の流体の第１の流れを第１の注入方向に沿って混合チャンバ中に注入するステップと、第２の流体の第２の流れを第１の注入方向と交差する第２の方向に沿って混合チャンバ中に注入するステップとを含み、第２の流体の第１および第２の流れを、混合チャンバ内に注入した結果として、第２の流体の第１の流れと第２の流れが互いに当たり、それにより、第１の流体と混合しそして第１および第２の注入方向とは異なる方向に流れる第２の流体の少なくとも１つの別の流れを混合チャンバ内に生じさせることを特徴とする方法が提供される。
【0005】
第２の流体の少なくとも１つの別の流れは、一般に、第２の流体を含む。しかしながら、少なくとも１つの別の流れは、必ずしも第２の流体に限定されることはなく、例えば、第２の流体と少なくとも１つの別の流れの中に同伴された第１の流体のうちの幾分かの両方を含んでもよい。
【0006】
第２の流体の少なくとも１つの別の流れの流れ方向は、第１および第２の注入方向に垂直であるのが良い。
【0007】
混合チャンバの容積は、一定であるのが良い。
【0008】
第１の注入方向は、第２の注入方向と約１８０゜の角度をなして交差するのが良い。
【0009】
混合チャンバは、長手方向軸線を定めるのがよく、第１および第２の注入方向は、長手方向軸線に垂直であるのが良い。
【0010】
第１の注入方向は、第２の注入方向と約１８０゜の角度をなして交差するのが良い。
【0011】
第１の注入方向は、第２の注入方向と１０゜～１８０゜の角度をなして交差するのが良い。
【0012】
第１の注入方向は、第２の注入方向と約１４０゜～１８０゜の角度をなして交差するのが良い。
【0013】
第１の注入方向は、第２の注入方向と約１６０゜の角度をなして交差するのが良い。
【0014】
第１の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、第１の流れを第１の流体インゼクタから注入するステップを含むのが良い。第２の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、第２の流れを第２の流体インゼクタから注入するステップを含む。本方法は、第１の流体インゼクタから第２の流体の第３の流れを第３の注入方向に沿って混合チャンバ中に注入するステップと、第２の流体インゼクタから第２の流体の第４の流れを第３の注入方向と交差する第４の注入方向に沿って混合チャンバ中に注入するステップとをさらに含むのが良い。第１の注入方向は、約１８０゜の角度をなして第２の注入方向と交差するのが良い。第３の注入方向は、１０゜～１８０゜の角度をなして第４の注入方向と交差するのが良い。
【0015】
本方法は、第１の流体インゼクタから第２の流体の第５の流れを第５の注入方向に沿って混合チャンバ中に注入するステップと、第２の流体インゼクタから第２の流体の第６の流れを第５の注入方向と交差する第６の注入方向に沿って混合チャンバ中に注入するステップとをさらに含むのが良い。第５の注入方向は、１０゜～１８０゜の角度をなして第６の注入方向と交差するのが良い。
【0016】
第１の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、第１の流れを第１の流体インゼクタから注入するステップを含むのが良い。第２の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、第２の流れを第２の流体インゼクタから注入するステップを含むのが良い。本方法は、第３の流体インゼクタから第２の流体の第３の流れを混合チャンバ中に注入するステップをさらに含むのが良い。第３の流体インゼクタは、第１の流体インゼクタに隣接するとともに第１の流体インゼクタから混合チャンバの直径の約２～２０倍の距離だけ間隔を置いて位置するのが良い。
【0017】
この距離は、混合チャンバの直径の約１０倍であるのが良い。
【0018】
本方法は、第２の流体の第３の流れを混合チャンバ中に注入するステップと、第２の流体の第４の流れを混合チャンバ中に注入するステップとをさらに含むのが良い。第２の流体の第３および第４の流れを混合チャンバ中に注入した結果として、第２の流体の第３の流れと第４の流れは、互いに当たるのが良く、それにより、第１の流体と混合して第３および第４の注入方向とは異なる方向に流れ、そして第２の流体の第１の流れと第２の流れの衝突によって生じた少なくとも１つの別の流れに当たる第２の流体の少なくとも１つの別の流れを混合チャンバ内に生じさせる。
【0019】
第１の流体は、炭化水素を含むのが良い。
【0020】
炭化水素は、メタンまたは天然ガスであるのが良い。
【0021】
第２の流体は、一酸化炭素、メタン、水素、酸素、空気、二酸化炭素、および水のうちの１つ以上を含むのが良い。
【0022】
第２の流体は、一酸化炭素、二酸化炭素、および水のうちの１つ以上を含むのが良い。
【0023】
第１の流体は、炭化水素を含むのが良い。第２の流体は、酸化体を含むのが良い。混合チャンバに第１の流体を投入した後であって第２の流体の第１および第２の流れを混合チャンバ中に注入する前において、第１の流体の温度は、第２の流体の存在下において第１の流体の自己発火に必要な温度以上であるのが良い。
【0024】
酸化体は、酸素または空気であるのが良い。
【0025】
第１の流体は、メタンを含むのが良く、酸化体は、空気であり、自己発火に必要な温度は、少なくとも８５０Ｋであるのが良い。
【0026】
第１の流体は、水素を含むのが良く、酸化体は、空気であるのが良く、自己発火に必要な温度は、少なくとも７７０Ｋであるのが良い。
【0027】
第１の流体は、一酸化炭素を含むのが良く、酸化体は、空気であるのが良く、自己発火に必要な温度は、少なくとも８８０Ｋであるのが良い。
【0028】
第２の流体の第１および第２の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、可燃ガスを混合チャンバに連結された１つ以上の燃焼チャンバ内で燃焼させ、それにより第２の流体を生じさせるステップと、第２の流体の第１および第２の流れを混合チャンバ中に注入するステップとを含むのが良い。
【0029】
第１の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、第１の流れを第１の流体インゼクタから注入するステップを含むのが良い。第２の流れを混合チャンバ中に注入するステップは、第２の流れを第２の流体インゼクタから注入するステップを含むのが良い。第１の流体インゼクタと第２の流体インゼクタは、互いにオフセットしているのが良く、その結果、第２の流体の第１の流れと第２の流れの相互衝突に応答して、渦巻き運動が第１の流れ、第２の流れ、および第２の流体の少なくとも１つの別の流れのうちの１つ以上の中に引き起こされ、それにより第２の流体と第１の流体の混合具合を向上させるようになっている。
【0030】
本発明の別の観点によれば、第１の流体と第２の流体を混合するシステムであって、入口および出口を備えた混合チャンバと、混合チャンバ中への第１の注入方向を定める第１の流体フローチャネルと、混合チャンバ中への第２の注入方向を定める第２の流体フローチャネルと、混合チャンバ中への第１および第２の流体の流れを制御する弁装置と、コントローラとを含み、コントローラは、弁装置を制御して第１の流体を入口経由で混合チャンバ中に投入し、混合チャンバ内の第１の流体の体積が一定である間、弁装置を制御して第１の流体フローチャネル経由で第２の流体の第１の流れを第１の注入方向に沿って混合チャンバ中に注入し、弁装置を制御して第２の流体フローチャネル経由で第２の流体の第２の流れを第２の注入方向に沿って混合チャンバに注入し、第２の流体の第１および第２の流れを混合チャンバ中に注入した結果として、第２の流体の第１の流れと第２の流れが互いに当たって混合チャンバ内に第１の流体と混合し、そして第１および第２の注入方向とは異なる方向に流れる第２の流体の少なくとも１つの別の流れを生じさせ、弁装置を制御して混合状態の第１および第２の流体を出口経由で混合チャンバから排出するよう構成されていることを特徴とするシステムが提供される。
【0031】
本システムは、第１および第２の流体フローチャネルを介して混合チャンバに連結された１つ以上の燃焼チャンバと、１つ以上の点火器とをさらに含むのが良い。弁装置を制御して第２の流体の第１および第２の流れを混合チャンバ中に注入することは、弁装置を制御して１つ以上の燃焼チャンバに可燃ガスを投入し、１つ以上の点火器を制御して可燃ガスを燃焼させ、それにより第２の流体を生じさせることを含むのが良い。
【0032】
この発明の概要は、必ずしも、全ての観点の範囲全体を記載しているわけではない。他の観点、他の特徴、および他の利点は、特定の実施形態に関する以下の詳細な説明を読むと当業者には明らかであろう。
【0033】
次に、添付の図面と関連して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1A】本発明の実施形態に従って、投入段階において一次流体を二次流体と混合するシステムの概略側面図である。
【図1B】本発明の実施形態に従って、投入段階において一次流体を二次流体と混合するシステムの概略端面図である。
【図2A】本開示の実施形態に従って、一次流体を二次流体と角度付き流体インゼクタにより混合するシステムの別の概略側面図である。
【図3A】本発明の別の実施形態に従って、一次流体を二次流体と混合するシステムの概略側面図である。
【図4A】本発明の実施形態に従って、投入段階における原料熱分解を実施するシステムの概略側面図である。
【図5】本発明の実施形態に従って、一次流体を二次流体と混合するシステムの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
本発明は、流体を混合する改良型の方法およびシステムを提供しようとするものである。本発明の種々の実施形態を以下に説明するが、本発明は、これら実施形態には限定されず、これら実施形態の変形例が添付の特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる本発明の範囲に十分に属すると言える。
【0036】
一般に、本発明の実施形態によれば、一次流体と二次流体を混合する方法およびシステムについて説明する。例えば、幾つかの実施形態によれば、一次流体を入口弁経由で混合チャンバ中に投入し、次に混合チャンバを封止する。混合チャンバは、二次流体を混合チャンバ中に注入する複数の流体インゼクタを備えており、かかる流体インゼクタとしては、第１の流体インゼクタおよび第２の流体インゼクタが挙げられる。例えば、円筒形混合チャンバでは、第１の流体インゼクタと第２の流体インゼクタは、互いに直径方向反対側に配置されるのが良い。各流体インゼクタは、二次流体を混合チャンバ中に方向付ける１つ以上のオリフィス（例えば、レストリクタ（制流子）、ノズル、ディストリビュータ（分配器）、経路、または他の流体フローチャネル）を有する。各オリフィスは、混合チャンバ中へのそれぞれ対応の注入方向を定める。第１の流体インゼクタのオリフィスの注入方向は、第２の流体インゼクタのオリフィスの注入方向と交差している。
【0037】
幾つかの実施形態によれば、第１および第２の流体インゼクタは、互いに直径方向反対に配置される必要はなく、第１の流体インゼクタのオリフィスの注入方向が第２の流体インゼクタのオリフィスの注入方向と交差するよう混合チャンバの長手方向軸線に対して差し向けられるのが良い。さらに別の実施形態によれば、第１および第２の流体インゼクタは、第１および第２の注入方向が混合チャンバの長手方向軸に平行に差し向けられた状態で混合チャンバの各端部のところに配置されるのが良い。
【0038】
混合チャンバ内の一次流体の体積は、一定でありまたは動きがないが（例えば、一次流体は、静止しているとみなされる）、二次流体が流体インゼクタを用いて混合チャンバ中に注入され、そして一次流体と混ざる。例えば、混合チャンバ中への一次流体の投入前、投入中、または投入後、二次流体を圧力下で流体インゼクタ中に投入するのが良い。二次流体の混合チャンバ中への注入を開始するため、オリフィスを開くのがよく、それにより二次流体をオリフィスによって定められた注入方向に沿って混合チャンバ中に注入する。
【0039】
特に、二次流体の注入中、二次流体の第１の流れを第１の流体インゼクタのオリフィス経由で混合チャンバ中に注入し、第２の流体の流れを第２の流体インゼクタのオリフィス経由で混合チャンバ中に注入する。第１の注入方向と第２の注入方向の交差のために、二次流体の第１の流れは、二次流体の第２の流れと衝突しまたは違ったやり方で当たる。二次流体の第１の流れと第２の流れの衝突により、第１および第２の流れの流れ方向が第１および第２の注入方向から変化する。第１および第２の流れの流れ方向を変えることにより、第１および第２の二次流体の流れと一次流体との混合具体を向上させることができる。
【0040】
理解されるべきこととして、第１の流れと第２の流れが互いに衝突するために、第１および第２の流れは、一般に、第１の流れと第２の流れが互いに到達し、それにより互いに衝突するような十分なモーメントで混合チャンバ中に注入されるべきである。
【0041】
幾つかの実施形態によれば、注入方向は、混合チャンバの内壁に対して、５゜から９０゜までの範囲にある角度を定める。したがって、オリフィスは、第１の注入方向と第２の注入方向が約１８０゜の角度をなして、あるいは、場合によっては、１８０゜未満の角度をなして交差することができるように差し向けられるのが良い。幾つかの実施形態によれば、注入方向は、約１０゜～約１８０゜、特に約１６０゜の角度をなして交差するのが良い。例えば、幾つかの実施形態によれば、第１の注入方向と第２の注入方向は、混合チャンバの内壁に対して、約８０゜の角度を定めるのがよく、そして約１６０゜の角度をなして互いに交差するのが良い。好ましくは、二次流体の注入は、混合チャンバの内壁に対して接線方向には行われず、というのは、このようにすると混合チャンバの内壁を覆うライナーが損傷を受ける場合があるからである。
【0042】
混合チャンバ中への注入時、二次流体の流れは、一般に、これら流れがオリフィスを出た後に外方に膨張しながら円錐（コーン）状の形を取ることになる。したがって、流れの円錐状の膨張に起因して、流れは、多くの異なる方向に進むが、流れの全体的な流れ方向（すなわち、主要な流れ方向）を本明細書で用いる「注入方向」であるとみなすことができる。注入方向はまた、オリフィスが向くまたは差し向けられる方向であるとみなされても良い。例えば、注入方向は、オリフィスの中心を通って垂直に通る軸線に沿っているとみなされても良い。
【0043】
さらに、本開示全体を通じて、第１の注入方向が第２の注入方向と交差するということについて言う場合、このことは、流体の流れが全体ではないにしても少なくとも部分的に第１の注入方向に沿って移動している流体の流れが第２の注入方向に沿って移動する流体の流れに当たるということを意味するものと解されるべきである。したがって、２つの流れ相互間の完全な正面衝突が起こらない場合があるが、１つにはこれら流れのそれぞれの円錐状膨張のために、第１の注入方向に沿って移動している流れのうちの少なくとも何割かは、第２の注入方向に沿って移動する流れの少なくとも何割かと衝突する。
【0044】
この関係で、幾つかの実施形態によれば、第１の流体インゼクタは、第２の流体インゼクタに対してわずかにオフセットしているのがよく、それにより意図的に第１の流れと第２の流れの主要な流れ方向を互いにオフセットさせる。この場合、第１の流れと第２の流れは、正面衝突しないが、第１の流れと第２の流れは、これらの流れの円錐状膨張に起因して、これらが混合チャンバ中に注入されるときに、依然として互いに衝突することになる。
【0045】
第１の流体インゼクタと第２の流体インゼクタを、オフセットしてこれらが互いに正確に直径方向反対側には位置しないようにすることによって、第１の流れと第２の流れの非直接的衝突により、第１の流れ、第２の流れ、および／または第１の流れと第２の流れの衝突の結果として生じた上述の別の流れ中に渦巻き運動を生じさせることができる。かかる渦巻き運動または乱流は、第２の流体と第１の流体の混合を促進することができる。
【0046】
図１Ａ～図１Ｄを参照すると、流体を混合するシステムの第１の実施形態が示されている。このシステムは、円筒形混合チャンバ１０１に取り付けられた２つの流体インゼクタ１０２ａ，１０２ｂを含む。流体インゼクタ１０２ａ，１０２ｂは、オリフィス１０３ａ，１０３ｂを介して混合チャンバ１０１に流体結合されている。幾つかの実施形態によれば、オリフィス１０３ａ，１０３ｂは、永続的に開いている。他の実施形態によれば、オリフィス１０３ａ，１０３ｂは、開いていても良く、あるいは混合段階が開始されたかどうかに応じて閉じられても良い（例えば、コントローラ、例えばコンピュータなどの制御下において適切な弁を用いて）。流体インゼクタ１０２ａ，１０２ｂは、オリフィス１０３ａ，１０３ｂがＸ方向およびＺ方向に整列するよう差し向けられている。具体的に言えば、流体インゼクタ１０２ａ，１０２ｂ（および、その延長線上で考えると、オリフィス１０３ａ，１０３ｂ）は、互いにかつ混合チャンバ１０１の長手方向軸線に対して直径方向反対側に位置している。
【0047】
投入段階中、一次流体１１１を入口弁１０４経由で混合チャンバ１０１中に導入する。投入段階の間、混合チャンバ１０１内に残っている任意の流体１１２（例えば、以下にさらに詳細に説明するように先の混合サイクルからの混合流体）は、出口弁１０５から放出される。混合流体１１２の排出に続き、入口弁１０４と出口弁１０５の両方を閉じ、それにより密封混合チャンバ１０１を封止する。投入段階の最後において、混合チャンバ１０１を一次流体１１１で完全に満たし、一次流体１１１は、混合チャンバ１０１に対しての動きがない。したがって、一次流体１１１を静止状態であるとみなすことができる。
【0048】
投入段階の次に、混合段階中、二次流体１１３を圧力下で二次弁１０６ａ，１０６ｂ経由で流体インゼクタ１０２ａ，１０２ｂ中に導入する。他の実施形態では、二次流体１１３を流体インゼクタ１０２ａ、１０２ｂ中に導入するのがよく、その後またはその間、一次流体１１１を混合チャンバ１０１中に投入する。混合を開始するため、オリフィス１０３ａ，１０３ｂを開き、その結果、二次流体１１３の流れがオリフィス１０３ａ，１０３ｂを通り、そしてオリフィス１０３ａ，１０３ｂによって定められた注入方向１１８ａ，１１８ｂに沿って混合チャンバ１０１中に移動する。二次流体１１３の流れは、混合チャンバ１０１内の中心で互いに当たる。二次流体１１３のこれら流れの衝突により、これらの流れ方向が変化し、それにより二次流体１１３の流れが静止状態の一次流体１１１と良好に混ざり合うことができる。
【0049】
例えば、図１Ｃおよび図１Ｄで理解できるように、二次流体１１３の流れは、全体として円形の形をなして少なくともＸ方向１１４およびＺ方向１１５に沿って、静止した一次流体１１１と混ざり合う。オリフィス１０３ａから来ている流れが混合チャンバ１０１に入る際の流れと、オリフィス１０３ｂから来ている流れが混合チャンバ１０１に入る際の流れとのなす、Ｘ‐Ｙ平面内の角度１２１は、１８０゜である。オリフィス１０３ａから来ている流れが混合チャンバ１０１に入る際の流れと、オリフィス１０３ｂから来ている流れが混合チャンバ１０１に入る際の流れとのなす、Ｙ‐Ｚ平面内の角度１２２は、１８０゜である。混合段階の終わりに、一次流体１１１と二次流体１１３の混合物から成る混合流体１１２で混合チャンバ１０１を満たす。
【0050】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、流体を混合するシステムの別の実施形態が示されている。このシステムは、円筒形混合チャンバ２０１に取り付けられた２つの流体インゼクタ２０２ａ，２０２ｂを含む。流体インゼクタ２０２ａ，２０２ｂは、オリフィス２０３ａ，２０３ｂ経由で混合チャンバ２０１に流体結合されており、オリフィス２０３ａ，２０３ｂは、開いていてもよく、あるいは混合段階が開始されたか否かに応じて閉じられても良い（例えば、適切な弁を用いて）。流体インゼクタ２０２ａ，２０２ｂが互いに直径方向反対側に配置されているが、流体インゼクタ２０２ａ，２０２ｂは、オリフィス２０３ａ，２０３ｂが混合チャンバ２０１の長手方向軸線に対して垂直ではない角度をなして差し向けられるよう混合チャンバ２０１の長手方向軸線に対して差し向けられており、これについては以下に詳細に説明する。
【0051】
図２Ａおよび図２Ｂのシステムは、図１Ａ～図１Ｄのシステムと同様の投入段階を経る。したがって、分かりやすくするために、図２Ａおよび図２Ｂのシステムからはある特定の要素、例えば弁が省略されている。図２Ａおよび図２Ｂのシステムの混合段階中、二次流体２１３の流れは、オリフィス２０３ａ，２０３ｂを通ってオリフィス２０３ａ，２０３ｂによって定められた注入方向２１９ａ，２１９ｂに沿って混合チャンバ２０１中に移動する。二次流体２１３の流れは、混合チャンバ２０１内で互いに衝突する。二次流体２１３の流れの衝突によりこれらの流れの方向が変化し、それにより二次流体２１３の流れが静止した一次流体２１１と良好に混合することができる。
【0052】
オリフィス２０３ａから来ている流れが混合チャンバ２０１に入る際の流れと、オリフィス２０３ｂから来ている流れが混合チャンバ２０１に入る際の流れとのなす、Ｘ‐Ｙ平面内の角度２２１は、１８０゜未満である。オリフィス２０３ａから来ている流れが混合チャンバ２０１に入る際の流れと、オリフィス２０３ｂから来ている流れが混合チャンバ２０１に入る際の流れとのなす、Ｙ‐Ｚ平面内の角度２２２は、１８０゜である。二次流体２１３の流れの衝突により、これらの流れの方向が変化し、それにより二次流体２１３の流れが静止した一次流体２１１と混合することができる。具体的に説明すると、二次流体２１３の流れは、主としてＸ‐Ｙ平面内において一方向２１６に沿って一次流体２１１と混合し、方向２１６は、混合チャンバ２０１の長手方向軸線と整列している。さらに、二次流体２１３の流れは、主としてＹ‐Ｚ平面内において２つの方向２１５に沿って一次流体２１１と混合し、方向２１５は、混合チャンバ２０１の長手方向軸線に垂直である。
【0053】
角度２２１および２２２は、オリフィス２０３ａ，２０３ｂが混合チャンバ２０１の長手方向軸線に対して異なる角度で差し向けられるよう流体インゼクタ２０２ａ，２０２ｂを構成することによって調節できる。
【0054】
図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、流体を混合するシステムの別の実施形態が示されている。このシステムは、円筒形の混合チャンバ３０１に取り付けられた２つの流体インゼクタ３０２ａ，３０２ｂを含む。流体インゼクタ３０２ａ，３０２ｂは、オリフィス３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ，３０３ｅ，３０３ｆ経由で混合チャンバ３０１に流体結合されており、オリフィス３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ，３０３ｅ，３０３ｆは、開いていてもよく、あるいは混合段階が開始されたかどうかに応じて閉じられても良い（例えば、適切な弁を用いて）。流体インゼクタ３０２ａ，３０２ｂは、互いに直径方向反対側に位置しているが、流体インゼクタ３０２ａ，３０２ｂは各々、混合チャンバ３０１の長手方向軸線に対して斜めに角度が付けられている２つのオリフィスおよび混合チャンバ３０１の長手方向軸線に垂直に差し向けられている１つのオリフィスを有する。
【0055】
図３Ａおよび図３Ｂのシステムは、図１Ａ～図１Ｄのシステムと同様の投入段階を経る。したがって、分かりやすくするために、図３Ａおよび図３Ｂのシステムからはある特定の要素、例えば弁が省略されている。図３Ａおよび図３Ｂの混合段階中、二次流体３１３の流れ３１７，３１８，３１９は、オリフィス３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃを通り、オリフィス３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃによって定められた注入方向に沿って混合チャンバ３０１内に移動する。流れ３１７，３１８，３１９は、混合チャンバ３０１内で互いに衝突する。流れ３１７，３１８，３１９の衝突によりこれらの流れの方向が変化し、それにより流れ３１７，３１８，３１９が静止した一次流体３１１と良好に混合することができる。
【0056】
上側インゼクタ３０２ａから来ている流れ３１７が混合チャンバ３０１に入る際の流れ３１７と、下側インゼクタ３０２ｂから来ている流れ３１７が混合チャンバ３０１に入る際の流れ３１７とのなす、Ｘ‐Ｙ平面内かつＹ‐Ｚ平面内の角度３２１，３２２は、１８０゜である。上側インゼクタ３０２ａから来ている流れ３１８が混合チャンバ３０１に入る際の流れ３１８と、下側インゼクタ３０２ｂから来ている流れ３１８が混合チャンバ３０１に入る際の流れ３１８とのなす、Ｘ‐Ｙ平面内の角度３２３は、１８０゜より大きい。上側インゼクタ３０２ａから来ている流れ３１９が混合チャンバ３０１に入る際の流れ３１９と、下側インゼクタ３０２ｂから来ている流れ３１９が混合チャンバ３０１に入る際の流れ３１９とのなす、Ｘ‐Ｙ平面内の角度３２４は、１８０゜未満である。流れ３１７，３１８，３１９の衝突により、これらの流れ方向が変化し、それにより流れ３１７，３１８，３１９は、静止した一次流体３１１と混合することができる。具体的に説明すると、流れ３１７は、主としてＸ‐Ｙ平面内において２つの方向３１４に沿って一次流体３１１と混合し、方向３１４は、混合チャンバ３０１の長手方向軸線と平行である。さらに、流れ３１８は、主にＸ‐Ｙ平面内において一方向３１６に沿って一次流体３１１と混合し、流れ３１９は、主にＸ‐Ｙ平面内において一方向３２０に沿って一次流体３１１と混合し、方向３１６および３２０は、混合チャンバ３０１の長手方向軸線に平行である。さらに、流れ３１７，３１８，３１９は、主にＹ‐Ｚ平面内において２つの方向３１５に沿って一次流体３１１と混合し、方向３１５は、混合チャンバ３０１の長手方向軸線に垂直である。一般的に言って、流れ３１４，３１６，３２０は、全体として円形の形をとる。
【0057】
幾つかの実施形態によれば、追加の二次流体流れを図３Ａおよび図３Ｂの二次流体流れに加えると（例えば、別のオリフィスを流体インゼクタ３０２ａ，３０２ｂに追加的に設けることによって）、二次流体３１３と静止一次流体３１１の混合を最適化することができる。
【0058】
図４Ａ～図４Ｄを参照すると、パルスメタン熱分解プロセスを用いて水素および固形炭素を製造するシステムの一実施形態が示されている。図４Ａ～図４Ｄのシステムは、パルスメタン熱分解プロセスを改良するために本明細書において説明したような方法を用いて流体を混合する。図４Ａで理解できるように、燃焼室４０２ａ，４０２ｂが円筒形混合チャンバ４０１に取り付けられている。燃焼室４０２ａ，４０２ｂは、オリフィス４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄ，４０３ｅ，４０３ｆを介して混合チャンバ４０１に流体結合されており、これらオリフィスは、開いていてもよく、あるいは混合段階が開始されたかどうかに応じて閉じられても良い（例えば、適切な弁を用いて）。燃焼チャンバ４０２ａ，４０２ｂは、互いに直径方向反対側に位置しているが、燃焼チャンバ４０２ａ，４０２ｂは各々、混合チャンバ４０１の長手方向軸線に対して斜めに角度が付けられている２つのオリフィスおよび混合チャンバ４０１の長手方向軸線に垂直に差し向けられている１つのオリフィスを有し、このシステム構成は、図３Ａおよび図３Ｂに見えるシステム構成と非常によく似ている。
【0059】
投入段階の際、原料ガス、例えば天然ガスまたはメタン、エタン、プロパン、または他の何らかの炭化水素４１１を入口弁４０４経由で混合チャンバ４０１中に導入する。投入段階中、混合チャンバ４０１内に残っている先のサイクルからの任意の生成物４１２および未反応の原料を出口弁４０５から放出する。生成物４１２の排出に続き、入口弁４０４と出口弁４０５を両方とも閉鎖し、それにより混合チャンバ４０１を封止する。それと同時に、燃料および酸化剤４１３を含むガス混合物を供給弁４０６経由で燃焼室４０２ａ，４０２ｂ中に導入する。燃焼室４０２ａ，４０２ｂがガス混合物４１３でいったん満たされると、供給弁４０６を閉じる。投入段階の終わりに、燃焼室４０２ａ，４０２ｂをガス混合物４１３で満たし、混合チャンバ４０１を原料４１１で完全に満たし、原料４１１は、混合チャンバ４０１に対して動きがない。したがって、原料４１１を静止状態であるとみなすことができる。
【0060】
図４Ｂに見える混合段階の間、点火器４０７を用いてガス混合物４１３に点火し、それにより燃焼済みガスを生じさせ、この燃焼済みガスにより、燃焼室４０２ａ，４０２ｂ内の温度および圧力が増大する。オリフィス４０３ａ～４０３ｆを開き、そして燃焼室４０２ａ，４０２ｂと混合チャンバ４０１との圧力差に起因して、燃焼生成物ガスの流れ４１７，４１８，４１９がオリフィス４０３ａ～４０３ｆを通り、そしてオリフィス４０３ａ～４０３ｆにより定められた注入方向に沿って混合チャンバ４０１中に移動する。流れ４１７，４１８，４１９は、混合チャンバ４０１内で互いに当たる。流れ４１７，４１８，４１９の衝突により、これらの流れ方向が変化し、それにより流れ４１７，４１８，４１９は、原料ガス４１１と良好に混合することができる。具体的に説明すると、流れ４１７，４１８，４１９は、図３Ａおよび図３Ｂと関連して上述した二次流体と一次流体の混合とほぼ同じ仕方で原料ガス４１１と混合する。
【0061】
燃焼室４０２ａ，４０２ｂ相互間の離隔距離は、混合チャンバ４０１の長手方向軸線に沿って出口弁４０５の方へ向けられた燃焼済みガス流４１６ａが、混合チャンバ４０１の長手方向軸線に沿って入口弁４０４の方へ向けられた燃焼済みガス流４１６ｂに当たることができるようにするのに十分である。例えば、幾つかの実施形態によれば、燃焼室４０２ａ，４０２ｂ相互間の離隔距離は、混合チャンバ４０１の直径の約１０倍である。燃焼済みガス流４１６ａと燃焼済みガス流４１６ｂの衝突は、結果的に、燃焼ガスが混合チャンバ４０１の長手方向軸線に垂直な２つの方向４２５に動くことにより、原料４１１との混合を一段と促進する。混合チャンバ４０１の端部のところの燃焼チャンバ４０２ａ，４０２ｂ相互間の離隔距離は、燃焼済みガス流４１６ｃがこれらの領域において原料ガス４１１と効果的に混合することができるようにするのに十分である。一般的に言って、流れ４１４，４１６は、全体として円形の形をとる。
【0062】
一般的に言って、燃焼済みガス流４１６ａ，４１６ｂ，４１６ｃと原料ガス４１１との混合により、燃焼室４０２ａ，４０２ｂから原料ガス４１１中への燃焼エネルギーの効率的な伝達が可能であり、それにより原料ガス４１１の圧力および温度が上昇する。混合段階の終わりでは、混合チャンバ４０１には、原料ガス４１１と燃焼室４０２ａ，４０２ｂからの燃焼済みガスの混合物が入っている。
【0063】
図４Ｃを参照すると、熱分解段階の間、混合段階中に起こった原料ガス４１１の温度および圧力の増大に起因して、原料ガス４１１の少なくとも一部分は、水素、固体炭素、および他のガスに解離し、それにより生成物４２６を生じさせる。熱分解段階の終わりでは、混合チャンバ４０１は、混合物４１２を生じさせるよう未反応の原料４１１と生成物４２６を収容している。
【0064】
次いで、放出段階（図４Ｄ）の際、出口弁４０５を開き、混合物４１２の一部分を混合チャンバ４０１の内部と下流側機器（図示せず）との圧力差に起因して混合チャンバ４０１から放出する。放出は、混合チャンバ４０１内の圧力が原料４１１の圧力を下回るまで続く。この時点で、このサイクルを繰り返すのがよく、そして投入段階が新たに始まるのが良い。
【0065】
幾つかの実施形態によれば、燃焼室内の燃焼ガス混合物に点火するのではなく、燃焼ガスを十分な速度で混合チャンバ中に注入するのがよく、そして原料ガスは、十分に高い温度で混合チャンバ内に存在するのがよく、その結果、原料ガスの自発的燃焼が混合チャンバ内で起こることができるようになっている。
【0066】
例えば、図４Ａ～図４Ｄの場合のように別々の燃焼室を用いるのではなく、インゼクタ（例えば、内燃機関で用いられる燃料噴射器に類似したインゼクタ）を用いると、酸化体（例えば酸素または空気）を定容積混合チャンバ中に直接噴射することができる。直接型インゼクタは、向かい合わせの形態に配置されるのが良く、それにより混合チャンバ中に注入された酸化体の流れが互いに衝突するが、直接的には混合チャンバの内壁に当たることがないようにする。幾つかの実施形態によれば、酸素を酸化体として用いることができ、それにより、混合チャンバ内のメタンまたは他の原料は、原料が対応の自己発火温度を超えている場合には自発的に着火する。かかるシステムは、システム圧力（系統圧力）を減少させることができ、というのは、酸化体を混合チャンバ中により制御可能に注入することができるからであり、また、混合チャンバの外部の燃焼が必要とされないからである。
【0067】
混合チャンバ中に注入された酸化体の量を効果的に制御するため、混合チャンバ中に注入された酸化剤の圧力は、混合チャンバ内に入っている原料の圧力の少なくとも２倍であることが必要な場合があり、それによりチョーク流れ状態を生じさせることができる。例えば、混合チャンバ内の所望の圧力が６０ｂａｒである場合、燃料送出システムは、燃料を１２０ｂａｒで送出するよう構成される必要があるといえる。
【0068】
幾つかの実施形態によれば、混合チャンバの外部で二次流体を燃焼させる場合、二次流体は、一酸化炭素、メタン、水素、酸素、空気、二酸化炭素、および水のうちの１つ以上の混合物から成るのが良い。幾つかの実施形態によれば、二次流体は、一酸化炭素、二酸化炭素、および水のうちの１つ以上の混合物から成るのが良い。原料ガスが燃料（二次流体）との接触時に自己発火しまたは自己燃焼するよう設計されている場合、二次流体は、酸化体、例えば酸素または空気を含むのがよく、自己発火温度は、原料の種類で決まる。例えば、空気の存在下においてメタンは、約８５０Ｋの自己発火温度（１ｂａｒで）を有し、水素は、約７７０Ｋの自己発火温度（１ｂａｒで）を有し、一酸化炭素は、約８８０Ｋの自己発火温度（１ｂａｒで）を有する。用いられる酸化体が純粋酸素である場合、自己発火温度は、当業者によって定めることができるように様々である。
【0069】
幾つかの実施形態によれば（例えば図５で理解できるように）、混合チャンバの内壁と注入方向とのなす角度は、５゜から９０゜までの範囲にあるのが良い。流体の２つの衝突する流れにより生じる対応の交差角は、図５中の表に示されている。この表はまた、２つの流れの近似交差距離を記載しており、交差距離は、２つの流れが互いに正面衝突した場合の２つの流れの交差角（１８０゜の角度をなす）と２つの流れの実際の交差角とを隔てる距離のことである。
【0070】
幾つかの実施形態によれば、混合チャンバの長手方向軸線に対するオリフィスの差し向け角は、固定されてはおらず、作動中、例えば回動可能なインゼクタを用いることによって調節可能である。
【0071】
原文特許請求の範囲および／または原文明細書の“comprising”（訳文では「～を有する」としている場合が多い）または“including”（「～を含む」）と関連して用いられる用語“a”または“an”は、「１つ」を意味する場合があるが、この用語は、別段の明示の指定がなければ、「１つ以上」、「少なくとも１つ」、および「１つまたは２つ以上」の意味とも一致している。同様に、“another”（「もう１つ」または「別の」）という用語は、別段の明示の指定がなければ、少なくとも第２以上を意味する場合がある。
【0072】
本明細書で用いられる「結合され」、「結合し」、または「連結され」という用語は、これらの用語が用いられる文脈に応じて幾つかの互いに異なる意味を持つ場合がある。例えば、本明細書で用いられる「結合され」、「結合し」、または「連結され」という用語は、特定の文脈に応じて、２つの要素または装置が互いに直接連結されまたは１つ以上の中間要素または装置を介してまたは機械的要素を経て互いに連結されることを示す場合がある。アイテムの一覧と関連して用いられる場合に本明細書に記載されている「および／または」という用語は、この一覧を含むアイテムのうちの任意の１つ以上を示している。
【0073】
本明細書で用いられるように、数値について「約」または「ほぼ」と言った場合、または数値について「実質的に」等しいと言った場合、これは、その数値の±１０％であることを意味している。
【0074】
本発明を特定の実施形態と関連して説明したが、理解されるべきこととして、本開示は、これら実施形態には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、これら実施形態の変更、改造、および変形を当業者によって実施できる。
【0075】
さらに、本明細書において説明された任意の観点または実施形態の任意の部分を具体化でき、または本明細書において説明した任意他の観点または実施形態の任意の部分と組み合わせることができることが想定される。
【符号の説明】
【0076】
１０１，２０１等 混合チャンバ
１０２ａ，１０２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ等 流体インゼクタ
１０３ａ，１０３，２０３ａ，２０３ｂ，３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ等 オリフィス
１０４，４０４ 入口弁
１０５，４０５ 出口弁
１１１，２１１等 一次流体
１１３，２１３等 二次流体
３１７，３１８，３１９，４１７，４１８，４１９ 二次流体の流れ
１０２ａ，１０２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ等 流体インゼクタ
１０３ａ，１０３，２０３ａ，２０３ｂ，３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ等 オリフィス
１０４，４０４ 入口弁
１０５，４０５ 出口弁
１１１，２１１等 一次流体
１１３，２１３等 二次流体
３１７，３１８，３１９，４１７，４１８，４１９ 二次流体の流れ
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】