(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-21
(54)【発明の名称】圧縮機を含む流体ハンドリングシステム
(51)【国際特許分類】
F04F 13/00 20090101AFI20241114BHJP
F25B 1/02 20060101ALI20241114BHJP
F04B 39/06 20060101ALI20241114BHJP
F04B 39/12 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
F04F13/00
F25B1/02 Z
F04B39/06 Q
F04B39/12 101B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024532808
(86)(22)【出願日】2022-10-26
(85)【翻訳文提出日】2024-07-29
(86)【国際出願番号】 US2022047930
(87)【国際公開番号】W WO2023101771
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】63/285,633
(32)【優先日】2021-12-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516099646
【氏名又は名称】エナジー リカバリー，インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100112357
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 繁樹
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】マシュー ジョセフ パトム
【テーマコード（参考）】
3H003
【Ｆターム（参考）】
3H003AA02
3H003AC03
3H003BE04
3H003CB02
3H003CD01
3H003CD04
3H003CF04
(57)【要約】
システムは、圧力交換器（ＰＸ）を備えており、このＰＸは、第１の流体を第１のＰＸ入口を介して受け取り、かつ第２の流体を第２のＰＸ入口を介して受け取るように構成されている。ＰＸは、第１の流体と第２の流体の間で圧力を交換するように構成されている。システムはさらに圧縮機を備えている。圧縮機は少なくともモータを収容するように構成された第１の部分を備えている。圧縮機は、ＰＸに流体連通されるように、かつ第１の部分からは流体的に隔離されるように構成された、第２の部分をさらに含んでいる。第２の部分は、第１の圧縮機入口及び第１の圧縮機出口を形成している。圧縮機は、第１の圧力の第１の流体を、第１の圧縮機入口を介して、第２の部分内へと受け取り、第１の流体の圧力を第１の圧力から第２の圧力まで上昇させ、かつ、第２の圧力の第１の流体を、第１の圧縮機出口を介して供給するように構成されている。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、前記システムは、圧力交換器（ＰＸ）を備えており、前記ＰＸは、第１の流体を前記ＰＸの第１のＰＸ入口を介して受け取り、第２の流体を前記ＰＸの第２のＰＸ入口を介して受け取り、かつ前記第１の流体と前記第２の流体の間で圧力を交換するように構成されており、
前記システムは、さらに圧縮機を備えており、前記圧縮機は、
－モータを収容するように構成された第１の部分と、
－前記ＰＸに流体連通されるように構成された第２の部分と、を含んでおり、前記第２の部分は前記第１の部分からは流体的に隔離されるように構成されており、前記第２の部分は第１の圧縮機入口及び第１の圧縮機出口を形成しており、かつ、前記圧縮機は、
－第１の圧力の前記第１の流体を、前記第１の圧縮機入口を介して、前記第２の部分内へと受け取り、
－前記第１の流体の圧力を前記第１の圧力から第２の圧力へと上昇させ、かつ、
－前記第２の圧力の前記第１の流体を、前記第１の圧縮機出口を介して供給する、ように構成されている、システム。
【請求項2】
前記圧縮機は、前記ＰＸの高圧出口を介して前記ＰＸから出力された前記第１の圧力の前記第１の流体を受け取るように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記圧縮機は、前記第２の圧力の前記第１の流体を、前記ＰＸの低圧入口を介して前記ＰＸへと出力するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記第１の部分は、モータハウジング及びクランクケースを備えており、前記モータハウジングは、第３の流体を受け取るように構成されており、
前記クランクケースは、前記モータハウジングに流体連通されており、かつ、
前記クランクケースは、前記モータハウジングから前記第３の流体を受け取りかつ前記第３の流体を出力するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記モータハウジングは、前記圧縮機のモータを冷却するための、前記第１の圧力よりも低い第３の圧力である前記第３の流体を受け取るように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記第１の流体、前記第２の流体、及び前記第３の流体は、二酸化炭素（ＣＯ２）を含んでいる、請求項４に記載のシステム。
【請求項7】
前記圧縮機は、前記クランクケース内に配置されたクランクシャフトと、
前記クランクケースに結合されたピストンハウジングと、
前記ピストンハウジング内に配置されたピストンと、をさらに含んでおり、前記ピストンは、接続ロッドを介して前記クランクシャフトに結合されており、かつ、前記ピストンは、前記モータによる前記クランクシャフトの回転に応じて、前記ピストンハウジングの内部体積部分の長手方向軸に沿って運動するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項8】
前記圧縮機は、前記ピストンハウジングの頂部に結合されたヘッド部をさらに備えており、前記ヘッド部は、前記第１の圧縮機入口及び前記第１の圧縮機出口を形成しており、前記ピストンは、前記クランクシャフトの前記回転に応じて、前記ピストンハウジングの前記内部体積部分内の前記第１の流体を圧縮するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
前記ヘッド部は、前記第１の圧力の前記第１の流体を前記第１の圧縮機入口を介して受け取るように構成されている、吸引内部体積部分と、
前記第２の圧力の前記第１の流体を前記第１の圧縮機出口を介して供給するように構成されている、吐出内部体積部分と、を形成している、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記圧縮機の前記第２の部分は、前記ヘッド部と前記ピストンハウジングの間に配置されたバルブプレートアセンブリをさらに備えており、前記バルブプレートアセンブリは、前記ヘッド部の前記吸引内部体積部分から前記ピストンハウジング内へ向かう、前記第１の流体の第１の流れを調整するように構成された、第１のバルブと、
前記ピストンハウジングから前記ヘッド部の前記吐出内部体積部分へと向かう、前記第１の流体の第２の流れを調整するように構成された、第２のバルブと、を備えている、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記第１の圧力は、約８００重量ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）（約５５１６ｋＰａ）よりも大きく、かつ前記第１の圧力と前記第２の圧力の間の差は、約５０ＰＳＩ～約６０ＰＳＩ（約３４５ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）の間である、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
往復圧縮機であって、前記往復圧縮機は、モータを収容するように構成されたモータハウジング及びクランクシャフトを収容するように構成されたクランクケースを備える、第１の部分であって、前記モータハウジングは第１の流体を受け取るように構成されており、前記クランクケースは前記モータハウジングに流体連通されており、かつ、前記クランクケースは、前記モータハウジングから前記第１の流体を受け取りかつ前記第１の流体を出力するように構成されている、第１の部分と、
前記第１の部分から流体的に隔離された第２の部分であって、前記第２の部分は圧縮機入口及び圧縮機出口を形成している、第２の部分と、を備えており、かつ、前記往復圧縮機は、
－前記圧縮機入口を介して前記第２の部分に入っていく第１の圧力の第２の流体を受け取り、
－前記第２の流体の圧力を前記第１の圧力から第２の圧力まで上昇させ、かつ、
－前記第２の圧力の前記第２の流体を、前記圧縮機出口を介して供給するように構成されている、往復圧縮機。
【請求項13】
前記モータハウジングは、前記第１の圧力よりも低い第３の圧力の前記第１の流体を受け取って前記往復圧縮機のモータを冷却するように構成されており、前記第１の圧力は、約８００重量ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）（約５５１６ｋＰａ）よりも大きく、かつ前記第１の圧力と前記第２の圧力の間の差は、約５０ＰＳＩ～約６０ＰＳＩ（約３４５ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）の間である、請求項１２に記載の往復圧縮機。
【請求項14】
前記往復圧縮機は、前記クランクケース内に配置されたクランクシャフトと、
前記クランクケースに対するピストンハウジングと、
前記ピストンハウジング内に配置されたピストンであって、前記ピストンは、接続ロッドを介して前記クランクシャフトに結合されており、かつ、前記ピストンは、前記モータによる前記クランクシャフトの回転に応じて、前記ピストンハウジングの内部体積部分の長手方向軸に沿って運動するように構成されている、ピストンと、
前記ピストンハウジングの頂部に結合されたヘッド部であって、前記ヘッド部は、前記圧縮機入口及び前記圧縮機出口を形成しており、前記ピストンは、前記クランクシャフトの前記回転に応じて、前記ピストンハウジングの前記内部体積部分内の前記第２の流体を圧縮するように構成されている、ヘッド部と、をさらに備えている、請求項１２に記載の往復圧縮機。
【請求項15】
前記ヘッド部は、前記第１の圧力の前記第２の流体を前記圧縮機入口を介して受け取るように構成されている、吸引内部体積部分と、
前記第２の圧力の前記第２の流体を前記圧縮機出口を介して供給するように構成されている、吐出内部体積部分と、を形成している、請求項１４に記載の往復圧縮機。
【請求項16】
前記往復圧縮機は、前記ヘッド部と前記ピストンハウジングの間に配置されたバルブプレートをさらに備えており、前記バルブプレートは、前記ヘッド部の前記吸引内部体積部分から前記ピストンハウジング内へ向かう、前記第２の流体の第１の流れを調整するように構成された、第１のバルブと、
前記ピストンハウジングから前記ヘッド部の前記吐出内部体積部分へと向かう、前記第２の流体の第２の流れを調整するように構成された、第２のバルブと、を備えている、請求項１５に記載の往復圧縮機。
【請求項17】
方法であって、圧縮機の第１の部分の第１の入口で、第１の圧力の第１の流体を受け取ることと、
前記第１の流体の圧力を、前記圧縮機を介して、前記第１の圧力から第２の圧力まで上昇させることと、
前記第２の圧力の前記第１の流体を、前記圧縮機の前記第１の部分の第１の出口を介して出力することと、
前記圧縮機の第２の部分の第２の入口で、第２の流体を受け取ることであって、前記第１の部分は前記第１の部分から流体的に隔離されるように構成されている、第２の流体を受け取ることと、
前記第２の流体を、前記圧縮機の前記第２の部分の第２の出口を介して出力することと、を含む方法。
【請求項18】
前記圧縮機の前記第２の部分はモータハウジング及びクランクケースを備えており、前記モータハウジングは前記第２の流体を受け取るように構成されており、前記クランクケースは前記モータハウジングに流体連通されており、かつ、前記クランクケースは前記モータハウジングから前記第２の流体を受け取りかつ前記第２の流体を出力するように構成されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記圧縮機の前記第１の部分は、ピストンハウジング内に配置されたピストンを備えており、前記ピストンは接続ロッドを介してクランクシャフトに結合されており、かつ、前記ピストンは、前記クランクシャフトの回転に応じて、前記ピストンハウジングの内部体積部分の長手方向軸に沿って運動するように構成されており、前記ピストンは、前記クランクシャフトの前記回転に応じて、前記ピストンハウジングの前記内部体積部分内の前記第１の流体を圧縮するように構成されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記第１の圧力は、約８００重量ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）（約５５１６ｋＰａ）よりも大きく、かつ前記第１の圧力と前記第２の圧力の間の差は、約５０ＰＳＩ～約６０ＰＳＩ（約３４５ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）の間である、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、流体ハンドリングシステムに関する。より具体的には、圧縮機を含む流体ハンドリングシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
システムは、異なる圧力の流体を使用する。システムは、ポンプ又は圧縮機を用い、流体の圧力を上昇させる。
【0003】
本開示は、添付図面の図によって例示されるが、限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【0005】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書に記載の実施形態は、圧縮機を含む流体ハンドリングシステム（例：流体ハンドリングシステム、熱伝達システム、圧力交換システム、二酸化炭素（ＣＯ２）冷凍システム、ＣＯ２ヒートポンプシステム）に関する。
【0013】
システムは、異なる圧力の流体を使用することが可能である。これらのシステムは、水圧破砕（例：フラッキング（ｆｒａｃｋｉｎｇ）又はフラッキング（ｆｒａｃｉｎｇ））システム、脱塩システム、冷凍システム、ヒートポンプシステム、エネルギー生成システム、マッドポンプシステム、スラリーポンプシステム、工業用流体システム、廃液システム、流体輸送システム、等を含み得る。ポンプ又は圧縮機が、システムに用いられている流体の圧力を上昇させるように用いられ得る。
【0014】
従来、冷凍システムは、プロセス流体（例：ＣＯ２、Ｒ－７４４、Ｒ－１３４ａ、炭化水素、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、アンモニア（ＮＨ３）、混合冷媒、Ｒ－４０７Ａ、Ｒ－４０４Ａ等の冷凍流体）の圧力を上昇させるために、プロセス流体を圧縮機に供給している。圧縮機は、オイルによって潤滑化されている。従来、潤滑油は、圧縮機のハウジング内で、（例えば、高圧の）プロセス流体にさらされている。このことによって、プロセス流体の潤滑油への溶解が引き起こされており、このことはオイルの潤滑化特性に影響を与える。プロセス流体にさらされたオイルは、粘性の低下及びその他の潤滑性能の低下を被り、それによって圧縮機の潤滑化が不十分になるおそれがある。従って、従来の圧縮機は、特にプロセス流体が高圧である（例：６００重量ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）（約４１３７ｋＰａ）より大きい）ときには、潤滑油中に溶解したプロセス流体の影響によって過剰な摩耗及び早期故障が発生するおそれがある。従来のシステムのプロセス流体中の不純物が、冷凍システムの構成要素に損傷を与え、冷凍システムの効率を低下させる可能性もある。
【0015】
本開示のシステム、装置、及び方法は、上記された従来の圧縮機の欠点を克服した圧縮機を含む（例えば、冷凍、冷却、加熱等のための）流体ハンドリングシステムを提供する。
【0016】
幾つかの実施形態では、システム（例：流体ハンドリングシステム、冷凍システム、ヒートポンプシステム、熱伝達システム、ＣＯ２冷凍システム、ＣＯ２ヒートポンプシステム）が、圧縮機（例：往復圧縮機、遠心圧縮機、軸流圧縮機、スクリュー圧縮機）を含む。圧縮機は、モータを収容するように構成された第１の部分を含み得る。幾つかの実施形態では、第１の部分は、（例えば、モータを収容するための）モータハウジング及び（例えば、クランクシャフト及び／又は潤滑油を収容するための）クランクケースを含んでいる。クランクケースの内部は、モータハウジングの内部と流体連通され得る。圧縮機は、システム（例：システムの圧力交換器（ＰＸ））に流体連通されるように構成された第２の部分をさらに含み得る。幾つかの実施形態では、圧縮機の第２の部分は、第１の部分から流体的に隔離（例えば、実質的に流体的に隔離）されている（例えば、流体は、圧縮機の第１の部分と第２の部分の間を実質的に流れない）。圧縮機の第２の部分は、圧縮機入口及び圧縮機出口を含み得る。幾つかの実施形態では、圧縮機（例：圧縮機の第２の部分）は、第１の圧力の第１の流体を（例えば、圧縮機入口を介して）受け取り、その第１の流体を圧縮し、第２の圧力の第１の流体を（例えば、圧縮機出口を介して）供給するように構成されている。幾つかの実施形態では、第２の圧力は、第１の圧力よりも高い。
【0017】
幾つかの実施形態では、圧縮機の第１の部分（例：モータハウジング）は、第３の流体を受け取るように構成されている。幾つかの実施形態では、この第３の流体は、モータ及び／又は圧縮機の他の構成要素の温度を調節する（例えば、冷却又は加熱する）ためである。幾つかの実施形態では、クランクケースは、第３の流体をモータハウジングから受け取り、そしてその第３の流体を出力するように構成されている。第３の流体は、第１の圧力よりも低い第３の圧力で、圧縮機の第１の部分へと供給され得る。
【0018】
幾つかの実施形態では、システムは、第１の流体と第２の流体の間で圧力を交換するように構成されたＰＸをさらに備えている。幾つかの実施形態では、ＰＸは、第１のＰＸ入口を介して第１の流体を、第２のＰＸ入口を介して第２の流体を、受け取ることができる。このＰＸは、第１の流体と第２の流体の間で圧力を交換することができる。第１の流体は、第１のＰＸ出口を介して該ＰＸを出ていくことができ、第２の流体は、第２のＰＸ出口を介してＰＸを出ていくことができる。幾つかの実施形態では、ＰＸに入るときには、第１の流体が第２の流体よりも高い圧力であり、そしてＰＸを出ていくときには、（例えば、第１の流体と第２の流体の間での圧力交換により）第２の流体が第１の流体よりも高い圧力である、という場合がある。幾つかの実施形態では、ＰＸに入るときには、第１の流体が第２の流体よりも低い圧力であり、そしてＰＸを出ていくときには、（例えば、第１の流体と第２の流体の間での圧力交換により）第２の流体が第１の流体よりも低い圧力である、という場合がある。
【0019】
本開示のシステム、装置、及び方法は、従来の解決方法に対して有利な点を有する。本開示のシステムは、従来のシステムと比較した際、圧縮機によりよい潤滑化特性を提供し得る。例えば、第３の流体を、（例えば、第１の圧力よりも低い）第３の圧力で圧縮機のモータハウジングに供給することにより、第３の流体は、モータハウジング内かつ／又はクランクケース内の潤滑油に溶解しづらくなり得る。従来のシステムと比較した際には、このことは、よりよい潤滑化特性につながり得る。さらに、従来のシステムと比較した際には、このよりよい潤滑化特性が、圧縮機の構成要素（例：軸受、軸受面）の摩耗の低減につながり得るのであって、ひいては、従来のシステムと比較して、より少ない圧縮機のメンテナンス及びより長い圧縮機の寿命につながり得る。さらに、本開示のシステムは、（例えば、よりよい品質の潤滑化の結果としてメンテナンスが少なくなったことによって）より少ない圧縮機のダウンタイムに繋がり得るのであって、このことはシステムの生産性の向上につながる。本開示のシステムはまた、従来のシステムと比較して、プロセス流体中の不純物もより少なくなっている。このことは、冷凍システムの構成要素への損傷を回避し、従来のシステムと比較した際の冷凍システムの効率の向上を提供する。
【0020】
本開示の幾つかの実施形態は、圧力交換器、エネルギー回収装置、水圧エネルギー伝達システム、及び圧縮機に関連して記述されているが、本開示の開示内容は、他のシステム及び装置（例：等圧的ではない圧力交換機、圧力交換器ではない回転要素、回転式ではない圧力交換器、圧力交換器を含まないシステム）にも適用可能である。
【0021】
本開示の幾つかの実施形態は圧縮機に関連して記述されているが、本開示の開示内容は、他の装置にも、例えばポンプ、ブースター、流体の圧力を上昇させる機械的装置にも、適用可能である。
【0022】
本開示の開示内容は、フラッキングシステム、脱塩システム、ヒートポンプシステム、及び／又は冷凍システムで使用される流体同士の間での圧力交換に関連して記述されているが、本開示は他のタイプのシステムにも適用可能である。流体という語は、液体、気体、遷臨界流体、超臨界流体、亜臨界流体、及び／又はそれらの組み合わせ、を指し得る。
【0023】
図１Ａは、ある実施形態による、水圧エネルギー伝達システム１１０を含む流体ハンドリングシステム１００Ａの概略図を示している。
【0024】
幾つかの実施形態では、水圧エネルギー伝達システム１１０は、圧力交換器（例：ＰＸ）を含む。水圧エネルギー伝達システム１１０（例：ＰＸ）は、低圧（ＬＰ）ｉｎ流体１２０を、（例えば、低圧入口を介して）ＬＰｉｎシステム１２２から受け取る。水圧エネルギー伝達システム１１０はまた、高圧（ＨＰ）ｉｎ流体１３０を、（例えば、高圧入口を介して）ＨＰｉｎシステム１３２から受け取りもする。水圧エネルギー伝達システム１１０（例：ＰＸ）は、ＨＰｉｎ流体１３０とＬＰｉｎ流体１２０の間で圧力を交換して、ＬＰｏｕｔ流体１４０を（例えば、低圧出口を介して）ＬＰｏｕｔ流体システム１４２に供給し、かつＨＰｏｕｔ流体１５０を（例えば、高圧出口を介して）ＨＰｏｕｔ流体システム１５２に供給する。コントローラ１８０は、１つ以上の流量バルブ、ポンプ、及び／又は圧縮機（図示されてはいない）によって、ＨＰｉｎ流体１３０及びＬＰｏｕｔ流体１４０の流量の調節をも引き起こし得る。コントローラ１８０は、流量バルブが作動するようにすることができる。
【0025】
幾つかの実施形態では、水圧エネルギー伝達システム１１０は、ＨＰｉｎ流体１３０とＬＰｉｎ流体１２０の間で圧力を交換するためのＰＸを備える。幾つかの実施形態では、このＰＸは、実質的又は部分的に等圧的である（例：等圧圧力交換器（ＩＰＸ）である）。このＰＸは、（例えば、遠心技術を利用することなく）約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％を超える効率、又はそれより高い効率、を超える効率（例：実質的に等圧的な、圧力伝達効率）でＨＰｉｎ流体１３０とＬＰｉｎ流体１２０の間で流体の圧力を交換する装置であり得る。高圧（例：ＨＰｉｎ流体１３０、ＨＰｏｕｔ流体１５０）とは、低圧（例：ＬＰｉｎ流体１２０、ＬＰｏｕｔ流体１４０）よりも高い圧力を指す。ＰＸのＬＰｉｎ流体１２０は、加圧され、高圧（例：ＬＰｉｎ流体１２０の圧力よりも大きな圧力の、ＨＰｏｕｔ流体１５０）でＰＸを出ていき得るのであって、かつＨＰｉｎ流体１３０は、少なくとも部分的には減圧され、低圧（例：ＨＰｉｎ流体１３０の圧力よりも小さな圧力の、ＬＰｏｕｔ流体１４０）でＰＸを出ていき得る。ＰＸは、ＬＰｉｎ流体１２０を加圧すべく、ＨＰｉｎ流体１３０を用いて直接力を加えるように動作することができ、これは流体間の流体セパレータが存在するか否かによらない。ＰＸと共に用いられ得る流体セパレータの例には、ピストン、ブラダー、ダイヤフラム、及び／又はそれらに類するものが含まれるが、それらに限定されるわけではない。幾つかの実施形態では、ＰＸは回転式の装置であり得る。回転式ＰＸは、例えばカリフォルニア州サンレアンドロ所在のＥｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｉｎｃ．が製造しているような回転式ＰＸは、エンドカバーに対するロータの相対運動を介して効果的なバルブ作用が装置内部で達成されるので、別個のバルブを有さなくてもよい。幾つかの実施形態では、回転式ＰＸは、内部のピストンを動作させて流体を分離し、かつ相当に少ない入口流体流の混合でもって、圧力を伝達する。幾つかの実施形態では、回転式ＰＸは、内部のピストンが流体同士の間に存在しない状態で動作する。往復ＰＸは、流体流の間で圧力を伝達するためにシリンダ内で前後運動するピストンを含み得る。本開示では、例えば回転式ＰＸ、往復ＰＸ、又はそれらの任意の組み合わせ等、任意の１つ又は複数のＰＸが用いられ得るが、それらに限定されるわけではない。さらに、ＰＸは、流体ハンドリングシステム１００Ａの他の構成要素とは別個であるスキッド上に配置されてもよい（例えば、ＰＸが既存の流体ハンドリングシステムに追加される場合に）。幾つかの例では、ＰＸは、ある位置から他の位置へと移動させられ得る構造に固定され得る。このＰＸは、現場で構築されたシステム（例：システムの配管等）に結合されてもよい。ＰＸが固定される構造は、「スキッド」と呼称されることがある。
【0026】
幾つかの実施形態では、モータ１６０が、水圧エネルギー伝達システム１１０に（例：ＰＸに）結合されている。幾つかの実施形態では、モータ１６０は、（例えば、ＨＰｏｕｔ流体１５０の圧力を上昇させるように、ＨＰｏｕｔ流体１５０の圧力を降下させるように）水圧エネルギー伝達システム１１０のロータの速度を制御する。幾つかの実施形態では、モータ１６０は、水圧エネルギー伝達システム１１０内での圧力交換に基づき、エネルギーを生成する（例：発電機として機能する）。
【0027】
水圧エネルギー伝達システム１１０は、水圧ターボチャージャー又は水圧式圧力交換器を、例えば回転式ＰＸを、含み得る。ＰＸは、第１の流体と第２の流体（例：気体、液体、多相流体）の間での圧力伝達を容易化するような、１つ以上の（例：１～１００の）チャンバ及び／又はチャネルを含み得る。幾つかの実施形態では、ＰＸは第１の流体（例：プロパント非含有流体、実質的にプロパント非含有の流体、粘性がより低い流体、閾値よりも少ない量の特定の化学物質を有する流体等の、圧力交換流体）と、第２の流体であって、より高い粘性を有する場合があり（例：非常に粘性であり得る）、閾値を超える量の特定の化学物質を含む場合があり、かつ／又は固体粒子を含む（例：フラッキング流体、及び／又は、砂、プロパント、粉末、デブリ、セラミックス、汚染物質、溶接又は半田付けされたジョイント部からの粒子等を含む流体）場合がある、第２の流体との間で、圧力を交換することができる。
【0028】
幾つかの実施形態では、ＬＰｉｎシステム１２２は、流体の圧力を上昇させてＬＰｉｎ流体１２０を形成するためのブースター１２３（例：ポンプ及び／又は圧縮機）を備えている。幾つかの実施形態では、ＬＰｉｎシステム１２２は、流体の圧力を上昇させてＬＰｉｎ流体１２０を形成するためのエジェクタを備えている。幾つかの実施形態では、ＬＰｉｎシステム１２２は、ＬＰｏｕｔシステム１４２から気体を受け取る。幾つかの実施形態では、ＬＰｉｎシステム１２２は、レシーバ（例：フラッシュタンク）から流体を受け取る。レシーバは、水圧エネルギー伝達システム１１０から出力されたＬＰｏｕｔ流体１４０を受け取り得る。幾つかの実施形態では、ＬＰｉｎシステム１２２は、本明細書に記載の第１の部分及び第２の部分を有する圧縮機を備え得る。
【0029】
幾つかの実施形態では、ＨＰｏｕｔシステム１５２は、ＨＰｏｕｔ流体１５０の圧力を上昇させるためのブースター１５３（例：ポンプ及び／又は圧縮機）を備えている。幾つかの実施形態では、ＨＰｏｕｔシステム１５２、ＨＰｉｎシステム１３２、ＬＰｏｕｔシステム１４２、又はＬＰｉｎシステム１２２のうち１つ以上は、本明細書に記載の第１の部分及び第２の部分を有する圧縮機（例：ブースター１５３、ブースター１２３、ブースター１２３又はブースター１２３以外の圧縮機）を備えている。幾つかの実施形態では、圧縮機の第１の部分（例：モータハウジング及び／又はクランクケース）は、低圧流体（例：ＬＰｉｎ流体１２０の一部分）を受け取るように構成され得る。該低圧流体は、圧縮機の第１の部分を通過して流れ、第１の部分内に収容されているモータを冷却し得る。幾つかの実施形態では、圧縮機の第２の部分は、ＨＰｏｕｔ流体１５０を受け取りかつＨＰｏｕｔ流体１５０の圧力を上昇させるように構成され得る。幾つかの実施形態では、圧縮機の第２の部分に受け取られたＨＰｏｕｔ流体１５０は、圧縮機の第１の部分によって受け取られた低圧流体とは実質的には混合されない（例：圧縮機の第２の部分は、圧縮機の部分からは実質的に隔離されている）。ブースター１５３の第１の部分は、ブースター１５３の１つ以上の構成要素を潤滑化するための運滑油を収容し得る。
【0030】
流体ハンドリングシステム１００Ａは、流体ハンドリングシステム１００Ａの流体に関連付けられたセンサデータ（例：流量データ、圧力データ、速度データ等）を提供する、１つ以上のセンサをさらに備え得る。コントローラ１８０は、上記センサデータに基づき、流体ハンドリングシステム１００Ａの１つ以上の流量を制御し得る。幾つかの実施形態では、コントローラ１８０は、受け取ったセンサデータに基づいて１つ以上の流量バルブを作動させる。
【0031】
水圧エネルギー伝達システム１１０の１つ以上の構成要素は、異なる種類のシステムで使用することができ、例えば、フラッキングシステム、脱塩システム、冷凍及びヒートポンプシステム（例：図１Ｂ参照）、スラリーポンプシステム、工業用流体システム、廃液システム、流体輸送システム、熱伝達システム等で使用することができる。
【0032】
図１Ｂは、ある実施形態による、水圧エネルギー伝達システム１１０を含む流体ハンドリングシステム１００Ｂの概略図を示している。流体ハンドリングシステム１００Ｂは、冷凍システム又はヒートポンプシステムであってよい。幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム１００Ｂは、熱エネルギー（例：熱）輸送システム（例：熱輸送（ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）システム、熱エネルギー輸送（ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）システム）である。流体ハンドリングシステム１００Ｂは、環境（例：屋内空間、冷凍装置、冷凍庫）を冷却及び／又は加熱するように構成され得る。幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム１００Ｂは、図１Ｂに示されているものに対して、より多くの構成要素、より小さな構成要素、同じ作業工程、異なる作業工程、及び／又はそれに類するものを含む。図１Ａにあるのと同様の参照符号を有する図１Ｂの幾つかの特徴は、図１Ａにあるのと同様の特性、機能、及び／又は構造を有し得る。
【0033】
水圧エネルギー伝達システム１１０（例：ＰＸ）は、ＬＰｉｎ流体１２０をＬＰｉｎシステム１２２（例：低圧リフト装置１２８、低圧流体ポンプ、低圧ブースター、低圧圧縮機、低圧エジェクタ等）から受け取ることができ、かつＨＰｉｎ流体１３０をＨＰｉｎシステム１３２（例：凝縮器１３８、ガスクーラー、熱交換器等）から受け取ることができる。水圧エネルギー伝達システム１１０（例：ＰＸ）は、ＬＰｉｎ流体１２０とＨＰｉｎ流体１３０の間で圧力を交換して、ＨＰｏｕｔ流体１５０をＨＰｏｕｔシステム１５２（例：高圧リフト装置１５９、高圧流体ポンプ、高圧ブースター、高圧圧縮機、高圧エジェクタ等）に供給し、かつＬＰｏｕｔ流体１４０をＬＰｏｕｔシステム１４２（例：蒸発器１４４、熱交換器等）に供給することができる。ＬＰｏｕｔシステム１４２（例：蒸発器１４４）は、流体を圧縮機１７８及び低圧リフト装置１２８に供給し得る。蒸発器１４４は、流体を圧縮機１７８に供給することができる。凝縮器１３８は、流体を圧縮機１７８及び高圧リフト装置１５９から受け取ることができる。コントローラ１８０は、流体ハンドリングシステム１００Ｂの１つ以上の構成要素を制御し得る。高圧リフト装置１５９は高圧ブースターであってよく、かつ、低圧リフト装置１２８は低圧ブースターであってよい。
【0034】
流体ハンドリングシステム１００Ｂは、閉鎖系であり得る。ＬＰｉｎ流体１２０、ＨＰｉｎ流体１３０、ＬＰｏｕｔ流体１４０、及びＨＰｏｕｔ流体１５０は、すべて流体ハンドリングシステム１００Ｂの閉鎖系内部で循環させられる流体（例：冷媒、同一の流体）であり得る。
【0035】
流体ハンドリングシステム１００Ｂは、流体に関連付けられたセンサデータを提供するように構成された１つ以上のセンサをさらに備え得る。１つ以上の流量バルブは、当該１つ以上のセンサから受け取ったセンサデータに基づき、流体の流量を制御し得る。幾つかの実施形態では、コントローラ１８０は、受け取ったセンサデータに基づき、１つ以上の流量バルブ（図示されてはいない）を作動させる。
【0036】
幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム１００Ｂは、本明細書に記載の圧縮機を備えている。例えば、高圧リフト装置１５９、低圧リフト装置１２８、及び／又は圧縮機１７８は、２つの部分を有する圧縮機であり得る。第１の部分は、モータを収容するように構成され得るのであり、さらに低圧流体（例：冷却流体、ＬＰｉｎ流体１２０の一部分）を受け取るように構成され得る。高圧リフト装置１５９の第２の部分は、ＨＰｏｕｔ流体１５０を受け取りかつＨＰｏｕｔ流体１５０の圧力を上昇させるように構成され得る。幾つかの実施形態では、第２の部分は第１の部分から流体的に隔離されている（例えば、実質的に流体的に隔離されている）。第１の部分は、高圧リフト装置１５９、低圧リフト装置１２８、及び／又は圧縮機１７８の１つ以上の構成要素を潤滑化するための潤滑油を収容し得る。
【0037】
図２Ａ～Ｅは、ある実施形態による回転式ＰＸ４０（例：回転式圧力交換器、回転式液体ピストン圧縮機（ＬＰＣ））の分解斜視図である。図２Ａ～Ｅのうち１つ以上に記載の特徴のうちいくつかは、図１Ａ～Ｂに記載されているものと類似の特性、機能、及び構造を有し得る。図２Ａ～ＥのＰＸ４０は、本明細書に記載の圧縮機２７８を含むシステムの一部であり得る。圧縮機２７８は、２つの部分を有し得る。圧縮機の第１の部分は、モータ（及び、例えば潤滑油）を収容することができ、かつ、低圧流体（例：冷却流体）を受け取るように構成され得る。圧縮機２７８の第２の部分は、ＰＸ４０に流体連通され得る。第２の部分は、第１の部分から流体的に隔離され得る。圧縮機２７８は、第１の圧力の第１の流体を、第１の圧縮機入口を介して第２の部分内へと受け取り、第１の流体の圧力を第１の圧力から第２の圧力へと上昇させ、かつ第２の圧力の第１の流体を第１の圧縮機出口を介して供給し得る。
【0038】
ＰＸ４０は、第１の流体（例：冷媒、粒子非含有流体、プロパント非含有流体、超臨界二酸化炭素、ＨＰｉｎ流体１３０）と第２の流体（例：冷媒、スラリー流体、フラッキング流体、過熱二酸化炭素ガス、ＬＰｉｎ流体１２０）の間で、最小限の流体混合でもって圧力及び／又は仕事を伝達するように構成されている。回転式ＰＸ４０は、スリーブ４４（例：ロータスリーブ）及びロータ４６を含む、概してシリンダ形状体である部分４２を含み得る。また、回転式ＰＸ４０は、それぞれマニホールド５２及び５４を含む２つのエンドキャップ４８及び５０も含み得る。マニホールド５２は、それぞれの入口ポート５６及び出口ポート５８を含み、一方、マニホールド５４は、それぞれの入口ポート６０及び出口ポート６２を含む。運転中は、これらの入口ポート５６、６０は、第１の流体及び第２の流体が回転式ＰＸ４０に入って圧力を交換することを可能にし、一方、出口ポート５８、６２は、その後で第１の流体及び第２の流体が回転式ＰＸ４０を出ることを可能にする。運転中、入口ポート５６は、高圧の第１の流体（例：ＨＰｉｎ流体１３０）を受け取り得るのであって、圧力交換後には、出口ポート５８が、低圧の第１の流体（例：ＬＰｏｕｔ流体１４０）を回転式ＰＸ４０外へ向かわせるよう経路設定するように用いられ得る。同様にして、入口ポート６０は、低圧の第２の流体（例：ＬＰｉｎ流体１２０）を第２の部分からは流体的に隔離された第１の部分を有するブースターから受け取り、出口ポート６２は、高圧の第２の流体（例：ＨＰｏｕｔ流体１５０）を回転式ＰＸ４０外へ向かわせ、第２の部分からは流体的に隔離された第１の部分を有するブースターへと至らせるよう経路設定するように用いられ得る。エンドキャップ４８及び５０は、それぞれのマニホールド５２及び５４内に配置された、ロータ４６と流体シールで接触することを可能にする、それぞれのエンドカバー６４及び６６（例：エンドプレート）を含む。
【0039】
ロータ４６、エンドカバー６４、及び／又はエンドカバー６６等、ＰＸ４０の１つ以上の構成要素は、事前決定された閾値（例：ビッカース硬さ値で、少なくとも１０００、１２５０、１５００、１７５０、２０００、２２５０、又はそれらより大きい値）よりも大きな硬度を有する、摩耗に耐性のある材料（例：カーバイド、超硬合金、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド等）から構成されることができる。幾つかの例では、タングステンカーバイドは、アルミナ加工セラミックス等の他の材料と比べて、耐久性がより高くあり得るのであって、かつ研磨性流体に対するより高い摩耗耐性を提供し得る。加えて、幾つかの実施形態では、ロータ４６、エンドカバー６４、エンドカバー６６、及び／又はＰＸ４０の他のシール表面等、ＰＸ４０の１つ以上の構成要素は、インサートを有し得る。幾つかの実施形態では、該インサートは、摩耗耐性を改良するために、事前決定された閾値（例：ビッカース硬さ値で、少なくとも１０００、１２５０、１５００、１７５０、２０００、２２５０、又はそれらより大きい値）よりも大きな硬度を有する、１つ以上の摩耗に耐性のある材料（例：カーバイド、超硬合金、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド等）から構成され得る。
【0040】
ロータ４６は、シリンダ状でありかつスリーブ４４内に配置され得るのであって、これにより、ロータ４６が軸６８を中心に回転することが可能になる。ロータ４６は、複数のチャネル７０（例：ダクト、ロータダクト）を有し得るのであって、それらのチャネル７０は、長手方向軸６８を中心に対称に配置された各端にある開口７２と７４（例：ロータポート）を有するロータ４６を貫く長手方向に実質的に延びている。ロータ４６の開口７２及び７４は、回転の間、チャネル７０が高圧の流体及び低圧の流体にさらされるようなやり方で、エンドカバー６４及び６６内の、入口アパーチャ７６と出口アパーチャ７８（例：エンドカバー入口ポートとエンドカバー出口ポート）の間の、及び８０と８２（例：エンドカバー入口ポートとエンドカバー出口ポート）の間の、水圧的な連通のために配置されている。図示されているように、入口アパーチャ７６及び出口アパーチャ７８、ならびに８０及び８２は、円弧又は円のセグメント（例：Ｃ字形状）の形態で設計され得る。
【0041】
幾つかの実施形態では、コントローラ（例：図１Ａ～Ｂのコントローラ１８０）が、センサデータ（例：タコメータ又は光学エンコーダを通じて測定された１分ごとの回転数、流量計を通じて測定された体積流量等）を用いて、回転式ＰＸ４０内における第１の流体と第２の流体の間の混合の程度を制御し得るのでありこのことは、流体ハンドリングシステム（例：図１Ａ～Ｂの流体ハンドリングシステム１００Ａ～Ｂ）の操作性を向上させるように用いられ得る。幾つかの例では、回転式ＰＸ４０に入る第１の流体及び／又は第２の流体の体積流量を変化させることで、オペレータ（例：システムオペレータ、プラントオペレータ）は、ＰＸ４０内での流体混合の量を制御することができる。さらに、ロータ４６の回転速度を（例えば、モータを介して）変化させることによっても、オペレータは混合を制御することができる。混合に影響する回転式ＰＸ４０の３つの特徴は、（１）ロータのチャネル７０のアスペクト比、（２）第１の流体と第２の流体の間の接触持続時間、及び（３）ロータのチャネル７０内での、第１の流体と第２の流体の間の隔壁（例：流体隔壁、ピストン、界面）形成、である。第１に、ロータのチャネル７０（例：ダクト）は、一般的には長くかつ狭く、このことが、回転式ＰＸ４０内の流れを安定化させる。加えて、第１の流体及び第２の流体は、最小限の軸方向の混合でもって、栓流の枠組みでチャネル７０を通って移動し得る。第２に、ある実施形態では、ロータ４６の速度は、第１の流体と第２の流体の間の接触を減少させる。幾つかの例では、ロータ４６の速度（例：約１２００ＲＰＭ（１分あたり回転数）のロータ速度）は、第１の流体と第２の流体の間の接触時間を、約０．１５秒未満、０．１０秒未満、又は０．０５秒未満まで減少させ得る。第３に、第１の流体と第２の流体の間の圧力交換に用いられるのは、ロータのチャネル７０（例：ロータのチャネル７０の小さな部分）である。幾つかの実施形態では、流体の体積は、第１の流体と第２の流体の間の隔壁として、チャネル７０内に残る。これらすべての機構は、回転式ＰＸ４０内での混合を制限し得る。さらに、幾つかの実施形態では、回転式ＰＸ４０は、圧力の伝達を可能にしつつ第１の流体と第２の流体を分離する、完全又は部分的な内部のピストン又は他の隔壁と共に動作するように設計され得る。
【0042】
図２Ｂ～２Ｅは、チャネル７０が完全なサイクルを通じて回転する際の、ロータ４６内における単一のロータのチャネル７０の位置のシークエンスを例示する、回転式ＰＸ４０の一実施形態の分解図である。図２Ｂ～２Ｅは、ロータのチャネル７０が１つ示されている、回転式ＰＸ４０の単純化であり、かつ、そのチャネル７０は、円形の横断面形状を有するように示されていることには、留意されたい。他の実施形態では、回転式ＰＸ４０は、同一又は異なる横断面形状（例：円形、楕円形、正方形、矩形、多角形等）を有する、複数のチャネル７０を含んでよい。即ち、図２Ｂ～２Ｅは、説明の目的のための単純化であり、回転式ＰＸ４０の他の実施形態は、図２Ａ～２Ｅに示されている構成とは異なる構成を有する場合がある。以下で詳細に述べられるように、回転式ＰＸ４０は、第１の流体と第２の流体（例：高圧冷媒及び低圧冷媒等）がロータ４６の内部で互いにわずかに接触できるようにすることにより、第１の流体と第２の流体の間での圧力交換を容易化する。幾つかの実施形態では、このＰＸは、第１の流体及び第２の流体が隔壁（例：往復する隔壁、ピストン。図示されてはいない）の反対側同士の面に接触できるようにすることにより、第１の流体と第２の流体の間の圧力交換を容易化する。幾つかの実施形態では、この交換は、第１の流体と第２の流体の制限された混合をもたらすような速度で起きる。（チャネルがアパーチャ７６に対して露出してすぐの）ロータのチャネル７０を通過する圧力波の速度、流体の拡散の速度、及び／又はロータ４６の回転速度によって、混合が発生するかどうか、及びどの程度起きるかが規定され得る。
【0043】
図２Ｂは、ある実施形態による、回転式ＰＸ４０（例：回転式ＬＰＣ）の一実施形態の分解斜視図である。図２Ｂにおいては、チャネルの開口７２は、最初の位置にある。この最初の位置では、チャネルの開口７２は、エンドカバー６４のアパーチャ７８と、従ってマニホールド５２と、流体連通しており、一方、反対側のチャネルの開口７４は、エンドカバー６６のアパーチャ８２と、ひいてはマニホールド５４と、水圧的に連通している。ロータ４６は、矢印８４で示される時計回りの方向に回転し得る。運転中、低圧の第２の流体８６（例：低圧冷媒）は、エンドカバー６６を通過し、チャネル７０に入り、その中で第１の流体８８と動的流体界面９０で接触する。そして、第２の流体８６は、第１の流体８８をチャネル７０から追い出し、エンドカバー６４を通過させ、回転式ＰＸ４０から追い出す。しかしながら、接触の持続時間は短いので、第２の流体８６（例：低圧冷媒）と第１の流体８８（例：高圧冷媒）の間での混合は最小限である。幾つかの実施形態では、低圧の第２の流体８６は、チャネル７０内に配置された隔壁（例：ピストン。図示されてはいない）の第１の側に接触する。ここで、第１の流体８８が、その隔壁に（例：隔壁の反対の側で）接触している。第２の流体８６は、隔壁を駆動し、第１の流体８８をチャネル７０外へと追い出す。そのような実施形態では、第２の流体８６と第１の流体８８の間の混合は無視できる。
【0044】
図２Ｃは、ある実施形態による、回転式ＰＸ４０（例：回転式ＬＰＣ）の一実施形態の分解斜視図である。図２Ｃでは、チャネル７０は、約９０度の円弧を通って時計回りに回転している。この位置では、開口７４（例：出口）はもはやエンドカバー６６のアパーチャ８０及び８２と流体連通してはおらず、開口７２はもはやエンドカバー６４のアパーチャ７６及び７８と流体連通してはいない。従って、低圧の第２の流体８６が一時的にチャネル７０内に収容されている。
【0045】
図２Ｄは、ある実施形態による、回転式ＰＸ４０（例：回転式ＬＰＣ）の一実施形態の分解斜視図である。図２Ｄでは、チャネル７０は、図２Ｂに示された位置から約６０度の円弧を通って回転している。開口７４は、ここではエンドカバー６６のアパーチャ８０と流体連通しており、チャネル７０の開口７２は、ここではエンドカバー６４のアパーチャ７６と流体連通している。この位置では、高圧の第１の流体８８は低圧の第２の流体８６に入りかつそれを加圧し、第２の流体８６をロータのチャネル７０から追い出して、アパーチャ８０を通過させる。
【0046】
図２Ｅは、ある実施形態による、回転式ＰＸ（例：回転式ＬＰＣ）の一実施形態の分解斜視図である。図２Ｅでは、チャネル７０は、図２Ｂに示された位置から約２７０度の円弧を通って回転している。この位置では、開口７４はもはやエンドカバー６６のアパーチャ８０及び８２と流体連通してはおらず、開口７２はもはやエンドカバー６４のアパーチャ７６及び７８と流体連通してはいない。従って、第１の流体８８はもはや加圧されておらず、ロータ４６がさらに９０度回転して上記のサイクルが再び開始されるまで、一時的にチャネル７０内に収容される。
【0047】
図３は、ある実施形態による圧縮機３００の横断面図である。幾つかの実施形態では、圧縮機３００はブースター（例：高圧ブースター、低圧ブースター、図４のＨＰブースター４１２、図４ＡのＬＰブースター４１４、図１Ａのブースター１２３及び／又はブースター１５３）である。幾つかの実施形態では、圧縮機３００は、図１Ｂの低圧リフト装置１２８、高圧リフト装置１５９、及び／又は圧縮機１７８と同じか又は類似の特徴及び／又は機能を有している。幾つかの実施形態では、圧縮機３００は、図２Ａ～Ｅの圧縮機２７８と同じか又は類似の特徴及び／又は機能を有している。圧縮機３００は、圧縮機３００によって受け取られた流体の圧力を「ブースト」（例：上昇）させ得る。幾つかの実施形態では、圧縮機３００は、モータハウジング３１０及びクランクケース３２０を含んでいる。モータハウジング３１０及びクランクケース３２０は、圧縮機３００の第１の部分を形成し得る。幾つかの例では、モータハウジング３１０及びクランクケース３２０は、（例えば、互いに統合された）単一のユニットであり得る（例えば、単一のユニットとして製造され得る、又は単一のユニットとして鋳造され得る）。他の例では、モータハウジング３１０及びクランクケース３２０は、（製造された後に、例えば、溶接によって、１つ以上の固定具によって）結合され得る。モータハウジング３１０は、内部体積部分を形成し、その内部体積部分内にモータ３１２（例：電気モータ）を収容するように構成され得る。モータ３１２は、１つ以上のモータ取付具（図示されてはいない）によってモータハウジング３１０の内部体積部分内で支持及び／又は固定され得る。モータ取付具は、モータハウジング３１０内でモータ３１２を取り外し可能に固定するための、１つ以上の固定具を含み得る。
【0048】
幾つかの実施形態では、クランクケース３２０は、クランクシャフト３２４を収容し得る。クランクケース３２０は、潤滑油３２２を集めておくように構成されたサンプ（例：クランクケース３２０の内部体積部分の底部）を形成し得る。幾つかの実施形態では、クランクケースは、潤滑油３２２がサンプから圧縮機３００の潤滑化される面及び／又は潤滑化される軸受へと流れるための、１つ以上のポート、通路、導管等を備えている。幾つかの例では、潤滑油３２２は、クランクシャフト３２４を支持する１つ以上の軸受を潤滑化するように使用される。クランクケース３２０の内部は、モータハウジング３１０の内部と流体連通され得る。幾つかの実施形態では、１つ以上のポート、通路、開口等が、モータハウジング３１０の内部をクランクケース３２０の内部に接続している。図３に図示されているように、クランクケース３２０の内部は、冷却流ポート３２８によって、モータハウジング３１０の内部に流体連通されている場合もある。冷却流ポート３２８は、流体（例：低圧流体、冷却流体）がモータハウジング３１０からクランクケース３２０へと流れるためのポート（例：通路）であり得る。
【0049】
幾つかの実施形態では、モータハウジング３１０は冷却入口３７０を備えている。幾つかの例では、この入口は、流体（例：冷却流体３７１）がモータハウジング３１０の内部へと入るためのポート及び／又は通路である。冷却流体３７１は、低圧流体（例：低圧気体）であり、かつ冷却流体３７１がモータハウジング３１０を通って流れていく際にモータ３１２を冷却する、という場合がある。幾つかの実施形態では、冷却流体３７１は、モータ３１２を加熱する流体である。幾つかの実施形態では、冷却流体３７１はＣＯ２であり得る。幾つかの実施形態では、この流体の圧力は、潤滑油３２２内に溶解しない程度に十分に低い。幾つかの例では、冷却流体３７１の圧力は、約６００ＰＳＩ（約４１３７ｋＰａ）である。幾つかの例では、冷却流体３７１の圧力は、２００ＰＳＩ～８００ＰＳＩ（約１３７９ｋＰａ～約５５１６ｋＰａ）の間である。冷却入口３７０を介してモータハウジング３１０に入った後で、冷却流体３７１は、冷却流ポート３２８（例：１つ以上のポート及び／又は通路）を通ってクランクケース３２０へと流れ得る。クランクケース３２０の内側では、潤滑油３２２は冷却流体３７１にさらされ得るが、冷却流体がかなり低圧である（例：幾つかの実施形態においては６００ＰＳＩ（約４１３７ｋＰａ）である、低圧）ので、潤滑油３２２に溶解する冷却流体３７１の量は最小限であり得る。このようにして、潤滑油３２２は、その潤滑化特性を実質的に維持し得る。冷却流体３７１は、冷却出口３７２を介してクランクケース３２０外へと流れ得る。幾つかの実施形態では、冷却流体３７１は、冷却出口３７２から、潤滑油３２２を冷却流体３７１から分離するためのオイル分離器（例：図４のオイル分離器４７４）へと出力され得る。オイル分離器は、冷却流体３７１から分離された潤滑油３２２を、クランクケース３２０のサンプへと戻すように供給し得る。幾つかの実施形態では、冷却流体３７１は、閉回路を流れる。幾つかの例では、冷却流体３７１は、モータ３１２によって加熱され（例えば、冷却流体３７１はモータ３１２を冷却し）、圧縮機３００から、熱交換器（例：凝縮器、冷却塔）へと流れ、そこで冷却流体３７１は冷却される。冷却流体３７１は、熱交換器からモータハウジング３１０へと流れ、モータ３１２を冷却する。
【0050】
幾つかの実施形態では、圧縮機３００は、シリンダ３４０及びシリンダヘッド部３５０（例：図５Ａの圧縮機ヘッド部５００）を備えている。幾つかの実施形態では、圧縮機３００は複数のシリンダ及び複数のシリンダヘッド部を備えており、各シリンダヘッド部が１つのシリンダに対応している。幾つかの実施形態では、シリンダ３４０は、クランクケース３２０に結合されている。シリンダ３４０は、ピストンハウジングであり得る（例：シリンダ３４０はピストン３４２を収容し得る）。シリンダ３４０は、内部体積部分を備え得る。幾つかの実施形態では、シリンダ３４０の内部体積部分の横断面は円形である。もっとも、他の実施形態においては、シリンダ３４０の内部体積部分の横断面は、卵型、正方形、又は他の適した形状である。ピストン３４２は、シリンダ３４０の内部体積部分内に配置され得る。幾つかの実施形態では、ピストン３４２は、接続ロッド３２６を介してクランクシャフト３２４に結合される。ピストン３４２は、リストピン（図示されてはいない）によって接続ロッド３２６に結合され得る。該リストピンは、ピストン３４２をリストピンにインタフェース接続し、かつ／又はリストピンを接続ロッド３２６にインタフェース接続するための、１つ以上の軸受及び／又はブッシングを備え得る。接続ロッド３２６は、クランクシャフト３２４とインタフェース接続するための１つ以上の軸受及び／又はブッシングを備え得る。本明細書で論じられる軸受及び／又はブッシングの各々は、潤滑油３２２によって潤滑化され得る。
【0051】
幾つかの実施形態では、ピストン３４２は、圧縮機３００の冷却流体部分（例：第１の部分）を圧縮機３００のプロセス流体部分（例：第２の部分、冷媒部分）から分離する。圧縮機３００の冷却流体部分は、本明細書で論じられるモータハウジング３１０及びクランクケース３２０を含み得る。圧縮機３００のプロセス流体部分は、シリンダ３４０の上部内部体積部分（例：ピストン３４２の上方の体積部分）及びシリンダヘッド部３５０を備え得る。幾つかの実施形態では、圧縮機３００の第２の部分（例：プロセス流体部分、冷媒部分）は、圧縮機３００の冷却流体部分（例：冷却流体部分）から流体的に隔離されるように構成されている。ピストン３４２のシール表面（例：外側シール表面、シールリング）が、ピストン３４２とシリンダ３４０の界面を実質的にシールすることができる。幾つかの例では、ピストン３４２は、クランクケース３２０をシリンダ３４０の上部体積部分（例：ピストン３４２の上方の体積部分）から流体的に隔離するための複数の交換可能なシールリング（図示されてはいない）を備えている。複数の交換可能なシールリングは、１つ以上の圧力シールリング及び１つ以上のオイルシールリングを備え得る。幾つかの例では、複数の圧力シールリングが、ピストンの頂部付近でピストン３４２をまわるように配置され、かつ、１つ以上のオイルシールリングが、上記複数の圧力シールリングの下側でピストン３４２の周囲に配置されている。幾つかの実施形態では、上記シールリングは金属製であり得る。
【0052】
幾つかの実施形態では、シリンダヘッド部３５０は、吸引サイド３５２及び吐出サイド３５４を備えている。吸引サイド３５２は、吸引内部体積部分を形成し得る。吸引内部体積部分は、プロセス流体３６１（例：冷媒、ＣＯ２）がシリンダ３４０に進入するための、１つ以上のチャンバ及び／又は通路を備え得る。幾つかの実施形態では、プロセス流体３６１は、圧縮機入口３６０を介して、シリンダヘッド部３５０の吸引サイド３５２内へと導入される。幾つかの実施形態では、プロセス流体３６１は、高圧で、吸引サイド３５２内へと導入される。幾つかの例では、プロセス流体３６１は、約１２００ＰＳＩ（約８２７４ｋＰａ）で圧縮機３００によって受け取られる。幾つかの例では、プロセス流体３６１は、約７００ＰＳＩ～約１６００ＰＳＩ（約４８２６ｋＰａ～約１１０３２ｋＰａ）で、圧縮機３００によって受け取られる。幾つかの実施形態では、圧縮機３００は、ＰＸの高圧出口（例：図４のＰＸ４１０の高圧出口）から出力された第１の圧力の第１の流体を受け取るように構成されている。幾つかの実施形態では、プロセス流体３６１は、冷却流体３７１と同じ流体である（が、例えば、より高圧である）。幾つかの例では、プロセス流体３６１と冷却流体３７１の両方が、ＣＯ２等の冷媒である。
【0053】
シリンダヘッド部３５０は、１つ以上の固定具（図示されてはいない）によってシリンダ３４０の頂部に結合され得る。幾つかの例では、シリンダヘッド部３５０は、複数のボルトによってシリンダ３４０に固定されている。バルブプレートアセンブリ３５５は、シリンダヘッド部３５０とシリンダ３４０の間に配置され得る。バルブプレートアセンブリ３５５の底面は、シリンダ３４０の内部体積部分の頂部を確定し得る。バルブプレートアセンブリ３５５は、１つ以上のバルブを備え得る。幾つかの実施形態では、バルブプレートアセンブリ３５５は、吸入バルブ３５６及び吐出バルブ３５８を備えている。吸入バルブ３５６は、プロセス流体３６１がシリンダ３４０の上部体積部分に入ることを可能にするように、開くことができる。吐出バルブ３５８は、プロセス流体３６１がシリンダ３４０の上部体積部分から出ていくことを可能にするように、開くことができる。幾つかの実施形態では、吸入バルブ３５６及び／又は吐出バルブ３５８は、リードバルブであり得る。他の実施形態では、吸入バルブ３５６及び／又は吐出バルブ３５８は、ポペットバルブである場合もある。幾つかの実施形態では、吸入バルブ３５６又は吐出バルブ３５８のうち一方がリードバルブであり、他方はポペットバルブである、という場合がある。幾つかの実施形態では、シリンダヘッド部３５０は、吸入バルブ３５６に結合された１つ以上のばね、及び／又はバルブを閉じかつ／又はバルブを閉鎖位置に保つための吐出バルブ３５８、を備え得る。吸入バルブ３５６及び吐出バルブ３５８は、各々、閉鎖位置にあるとき、バルブ開口をシールし得る。
【0054】
ピストン３４２、吸入バルブ３５６、及び／又は吐出バルブ３５８の動作は、周期的なものであり得る。幾つかの例では、ピストン３４２が（例えば、クランクシャフト３２４の回転に応じて）シリンダ３４０の内部体積部分の長手方向軸に沿って下向きに運動している際、負圧がシリンダ３４０の上部体積部分（例：ピストン３４２の上方の、シリンダ３４０の内部体積部分）に引き起こされる。吸入バルブ３５６が開くと、開放された吸入バルブ３５６を介して、プロセス流体３６１が吸引サイド３５２からシリンダ３４０内へと引き込まれ得る。ピストン３４２がそのストロークの底点に達したとき、吸入バルブ３５６は閉じ得る。ピストン３４２が上向きに運動している際、正圧がシリンダ３４０の上部体積部分内に導入される。吐出バルブ３５８が開くと、開放された吐出バルブ３５８を介して、シリンダ３４０の上部体積部分にあるプロセス流体３６１がシリンダ３４０から吐出サイド３５４へと押し込まれ得る。ピストン３４２がそのストロークの頂点に達する際、吐出バルブ３５８は閉じ得るのであって、１つのサイクルが完了される。その後、ピストン３４２がクランクシャフト３２４の回転に応じて下向きのストロークを開始し、上記サイクルは再開される。
【0055】
ピストン３４２がシリンダ３４０の内部体積部分を上向きに運動している際、プロセス流体３６１は圧縮され得る。幾つかの実施形態では、プロセス流体３６１の圧力は、ピストン３４２の運動（例：圧縮）によって、約５０ＰＳＩ～約６０ＰＳＩ（約３４５ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）だけ上昇させられ得る。圧縮されたプロセス流体３６１は、圧縮機出口３６２を介して、シリンダヘッド部３５０の吐出サイド３５４を出ていき得る。幾つかの実施形態では、吐出サイドは、吐出内部体積部分を形成する。吐出サイド３５４は、プロセス流体３６１がシリンダ３４０から圧縮機出口３６２へと進出するための、１つ以上のチャンバ及び／又は通路を含み得る。幾つかの実施形態では、圧縮機３００は、第２の圧力の第１の流体を、（例えば、ＰＸの低圧入口を介して）ＰＸへと出力するように構成されている。
【0056】
図４は、ある実施形態による、圧縮機（例：高圧ブースター、低圧ブースター、圧縮機３００）を含む流体ハンドリングシステム４００の概略図である。幾つかの実施形態では、ＨＰブースター４２４、ＬＰブースター４１４、及び／又は圧縮機４２２のうち１つ以上は、図１Ａのブースター１２３、図１Ａのブースター１５３、図１Ｂの圧縮機１７８、図１Ｂの低圧リフト装置１２８、図１Ｂの高圧リフト装置１５９、図２Ａ～Ｅの圧縮機２７８、及び／又は図３の圧縮機３００のうち１つ以上と同じか又は類似の特徴及び／又は機能を有する。幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム４００は、熱エネルギー輸送システムである。ＰＸ４１０は、回転式圧力交換器であり得る。幾つかの実施形態では、ＰＸ４１０は、等圧的又は実質的に等圧的な圧力交換器である。ＰＸ４１０は、第１の流体と第２の流体の間で圧力を交換するように構成され得る。幾つかの実施形態では、ＰＸ４１０はモータ４６０と結合されている（例えば、ＰＸ４１０のロータの回転がモータ４６０によって制御される）。幾つかの実施形態では、モータ４６０はＰＸ４１０の回転速度を制御する。ＰＸ４１０を通る（例えば、第１の流体及び／又は第２の流体の）質量流量は、ＰＸ４１０の回転速度に関連し得る。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９の流体（例：第１の流体）の圧力は、ＰＸ４１０の回転速度に関連し得る。幾つかの実施形態では、コントローラ（例：コントローラ４８０）は、モータ４６０の１つ以上のセンサからのセンサデータを受け取る。
【0057】
幾つかの実施形態では、ＰＸ４１０は、高圧の第１の流体（例：図１Ａ～ＢのＨＰｉｎ流体１３０）を、高圧入口を介して受け取るようになっている。幾つかの実施形態では、ＰＸ４１０は、低圧の第２の流体（例：図１Ａ～ＢのＬＰｉｎ流体１２０）を、低圧入口を介して受け取るようになっている。「高圧」及び「低圧」という記載があるが、「高圧」及び「低圧」は、互いに対して相対的なものであり得るのであって、特定の圧力値を示唆していなくてもよい（例：ＨＰｉｎ流体１３０の圧力は、ＬＰｉｎ流体１２０の圧力よりも高い）。ＰＸ４１０は、第１の流体と第２の流体の間で圧力を交換し得る。ＰＸ４１０は、低圧出口を介して第１の流体を供給し（例：ＬＰｏｕｔ流体１４０）、かつ高圧出口を介して第２の流体を供給する（例：ＨＰｏｕｔ流体１５０）ことができる。幾つかの実施形態では、低圧出口を介して供給される第１の流体は低圧であり、かつ高圧出口を介して提供される第２の流体は高圧である。
【0058】
幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム４００は、凝縮器４２９（例：ガスクーラー）、蒸発器４１８、及び圧縮機４２２を含む。幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム４００は、冷凍システムである。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、熱を冷媒（例：第１の流体）から環境へと供給する熱交換器である。
【0059】
幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、凝縮器４２９を流れる流体を（例えば、その流体を冷却しつつ）凝縮させる、熱交換器である。冷媒の相は、凝縮器４２９内で気体から液体に変化し得る（例：凝縮し得る）。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、凝縮器４２９を流れる流体を凝縮させない（例えば、流体を凝縮させることなく冷却する）熱交換器である。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９内での流体の圧力は、流体の臨界圧力よりも大きい。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９はガスクーラーであり、流体を凝縮させない（例えば、気体状態のままにしておく）。凝縮器４２９は、熱を流体（例：気体）から対応する環境へと供給し得る。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９内の流体の温度は低下させられるものの、流体は凝縮しない（例えば、流体が気体から液体へと相を変えることはない）という場合がある。幾つかの実施形態では、流体の（例：冷媒の）臨界圧力よりも上においては、凝縮器４２９内の流体の液相と気相の間の熱力学的区別が消失し、超臨界状態と呼称される単一の流体の状態のみが存在している。
【0060】
流体ハンドリングシステム４００は、フラッシュタンク４１３（例：レシーバ）を含み得る。幾つかの実施形態では、フラッシュタンク４１３は、ＰＸ４１０の低圧出口から出力された流体（例：第１の流体）の流れを受け取るように構成されたレシーバである。フラッシュタンク４１３は、ＰＸ４１０の第１の出口から第１の流体を集めるチャンバを形成し得る。フラッシュタンク４１３は、二相状態（例：液体及び気体）の第１の流体を受け取り得る。幾つかの実施形態では、フラッシュタンク４１３は、溶接された板金で構成されたタンクである。フラッシュタンク４１３は、鋼（例：鋼板、スチールプレート）から作製され得る。（低圧の）第１の流体は、フラッシュタンク４１３の内側で気体及び液体に分離し得る。第１の流体の液体はフラッシュタンク４１３の底部に溜まり得るのであり、一方、第１の流体の気体はフラッシュタンク４１３の頂部へと昇っていき得る。この液体は、（例えば、膨張バルブ４１６を介して）フラッシュタンク４１３から蒸発器４１８に向かって流れ得る。フラッシュタンク４１３のチャンバは、設定された圧力（例：事前決定された圧力）に維持され得る。この圧力は、ユーザ（例：オペレータ、技術者、エンジニア）によって、かつ／又はコントローラ（例：コントローラ４８０）によって、設定され得る。幾つかの実施形態では、フラッシュタンク４１３の圧力は、１つ以上のバルブ（例：フラッシュガスバルブ４２０、圧力調整バルブ、安全バルブ）によって制御される。幾つかの実施形態では、フラッシュタンク４１３は、少なくとも１つの圧力センサ（例：圧力トランスデューサ）を含んでいる。
【0061】
流体ハンドリングシステム４００は、ＰＸシャットオフバルブ４６４を備え得る。ＰＸシャットオフバルブ４６４は、ＰＸ４１０の高圧入口へと向かう第１の流体（例：高圧流体）の流れを制御し得る。幾つかの実施形態では、ＰＸシャットオフバルブ４６４は、コントローラ４８０によって制御される。コントローラ４８０は、ＰＸシャットオフバルブ４６４を、流体ハンドリングシステム４００の１つ以上のセンサから受け取ったセンサデータに基づいて作動（例：開閉）させることができる。幾つかの実施形態では、ＰＸシャットオフバルブ４６４は、ユーザによって（例えば、手動で、コントローラ４８０を介したユーザコマンドによって）作動させられ得る。
【0062】
流体ハンドリングシステム４００は、パラレルバルブ４４８を備え得る。パラレルバルブ４４８は、膨張バルブ又は流量制御バルブであり得る。幾つかの実施形態では、パラレルバルブ４４８は、ＰＸ４１０と並行して、凝縮器４２９の出口からフラッシュタンク４１３への流体の流量を選択的に調整する。幾つかの実施形態では、パラレルバルブ４４８は、（例えば、パラレルバルブ４４８の）開口部を選択的に開閉することによって、凝縮器４２９（例：ガスクーラー）の圧力を制御する。幾つかの実施形態では、パラレルバルブ４４８は、凝縮器４２９内の流体の流量を選択的に調整するか、又は流体の圧力を選択的に調整するように作動させられ得る。パラレルバルブ４４８は、凝縮器４２９によって出力された流体の一部分を選択的に膨張タンク４１３へと供給し得る。幾つかの例では、パラレルバルブ４４８は、さらに開かれて、より多くの流体を凝縮器４２９からフラッシュタンク４１３へと流すように作動させられることができ、又は、パラレルバルブ４４８は、さらに閉じられて、より少ない流体を凝縮器４２９からフラッシュタンク４１３へと流すように作動させられることができる。流体がパラレルバルブ４４８を通って流れていく際に流体は膨張し、流体の圧力及び／又は温度の低下が引き起こされる。幾つかの実施形態では、コントローラ４８０は、パラレルバルブ４４８を、流体ハンドリングシステム４００の１つ以上のセンサから受け取ったセンサデータに基づいて作動（例えば、開閉する）させることができる。
【0063】
流体ハンドリングシステム４００は、膨張バルブ４１６を備え得る。幾つかの実施形態では、膨張バルブ４１６は、フラッシュタンク４１３と蒸発器４１８の間の流路に沿って配置されている。膨張バルブ４１６は、調節可能バルブ（例：電子膨張バルブ、サーモスタット膨張バルブ、ボールバルブ、ゲートバルブ、ポペットバルブ）であり得る。膨張バルブ４１６は、ユーザ（例：技術者、オペレータ、エンジニア）によって、又はコントローラ４８０によって、制御可能であり得る。幾つかの実施形態では、膨張バルブ４１６は、コントローラ４８０によって、センサデータ（例：圧力センサデータ、流量センサデータ、温度センサデータ）に基づいて作動させられる。幾つかの実施形態では、膨張バルブ４１６は、熱膨張バルブである。膨張バルブ４１６は、蒸発器４１８に関連付けられた温度データ（例：蒸発器を出ていく冷凍流体の温度データ）に基づいて作動（例：開閉）し得る。幾つかの例では、膨張バルブ４１６のセンシングバルブ（ｂｕｌｂ）（例：温度センサ、温度依存の圧力センサ）は、膨張バルブ４１６のダイヤフラムの圧力を上昇又は低下させ、ダイヤフラムに結合されたポペットバルブを開閉し得る。このようにして、蒸発器４１８に向かう流体流が大なり小なり引き起こされ、それにより、流体の膨張が大なり小なり引き起こされる。膨張バルブのセンシングバルブ（ｂｕｌｂ）は、蒸発器４１８の下流端の近傍に（例えば、蒸発器４１８の流体出口の近傍に）配置され得るのであり、かつ、センシングキャピラリー（例：センシングバルブ（ｂｕｌｂ）と膨張バルブ４１６の間の導管）を介してダイヤフラムに流体連通され得る。幾つかの実施形態では、膨張バルブ４１６は、（例えば、コントローラ４８０からの）電子コマンドに基づいて全体的に制御されかつ作動させられ得る。
【0064】
流体ハンドリングシステム４００は、（例えば、フラッシュタンク４１３からの）フラッシュガスバイパス流路上の気体流を調整するためのフラッシュガスバルブ４２０を備え得る。幾つかの実施形態では、フラッシュガスバルブ４２０は、蒸発器４１８の出力と混合される、フラッシュタンク４１３の気体出口からの気体流を調整する、バイパスバルブである。幾つかの実施形態では、フラッシュタンク４１３からの気体流は、フラッシュガスバイパス流路に沿って流れ、蒸発器４１８をバイパスする。幾つかの実施形態では、フラッシュガス流路は、フラッシュタンク４１３と、蒸発器４１８の出口の下流の位置の間である。フラッシュガスバイパス流路に沿って流れる気体は、蒸発器４１８の出力と混合され得る。フラッシュガスバルブ４２０は、フラッシュタンク４１３内に集められた気体を、その気体が圧縮機４２２に向かって流れる際に膨張させる（例えば、圧力低下させる）ことができる。フラッシュガスバルブ４２０は、幾つかの実施形態では、調節可能バルブであり得る。幾つかの実施形態では、フラッシュガスバルブ４２０は、コントローラ４８０によって、センサデータに基づいて作動させられる。
【0065】
幾つかの実施形態では、ＬＰブースター４１４は、フラッシュタンク４１３からの流体流を受け取る。幾つかの実施形態では、ＬＰブースター４１４は、フラッシュタンク４１３からの気体流を受け取る。幾つかの例では、ＬＰブースター４１４は、フラッシュタンク４１３とフラッシュガスバルブ４２０の間のフラッシュガスバイパス流路に沿って流れる気体の一部分を受け取る。幾つかの実施形態では、ＬＰブースター４１４は流体を受け取り、その流体の圧力を上昇させて（例えば、第２の圧力の）第２の流体を形成する。流体は、上昇させられた圧力（例：第２の圧力）で、ＰＸ４１０の第２の入口に第２の流体として供給される。幾つかの実施形態では、ＬＰブースター４１４は、圧縮機（例：図３の圧縮機３００）であるか、又は、低い圧力差で作動してフラッシュタンク４１３から受け取った気体の圧力を「ブースト」するポンプである。幾つかの実施形態では、ＨＰブースター４２４は、圧縮機（例：図３の圧縮機３００）であるか、又は、低い圧力差で作動してＰＸ４１０の第２の出口から受け取った流体（例：第２の流体）の圧力を「ブースト」するポンプである。幾つかの実施形態では、圧縮機は、実質的には気体から成る流体の圧力を上昇させるように構成されており、一方、ポンプは、実質的に液体から成る流体の圧力を上昇させるように構成されている。
【0066】
幾つかの実施形態では、流体ハンドリングシステム４００は、冷却ラインバルブ４７０を含んでいる。冷却ラインバルブ４７０は、フラッシュタンク４１３とＬＰブースター４１４の間の流路に沿って配置され得る。幾つかの実施形態では、冷却ラインバルブ４７０は、冷却流体（例：フラッシュタンク４１３とＬＰブースター４１４の間を流れる流体の一部分）を、冷却入口ライン４７１を介してＨＰブースター４２４（例：図３の圧縮機３００）へと方向づけるためである。幾つかの実施形態では、冷却ラインバルブ４７０は、（例えば、ユーザによって、かつ／又はコントローラ４８０によって）制御可能であり得る。幾つかの例では、冷却ラインバルブ４７０は、コントローラ４８０によって受け取られたセンサデータに基づいて、例えば温度センサデータ（例：ＨＰブースター４２４のモータの温度）及び／又は流量センサデータ（例：ＨＰブースター４２４に供給された冷却流体の流量）に基づいて、作動（例：開閉）させられ得る。冷却流体は、ＨＰブースター４２４から冷却出口ライン４７３を介して戻され得る。幾つかの実施形態では、ＨＰブースター４２４から出力された冷却流体は、オイル分離器４７４へと供給される。オイル分離器４７４は、冷却流体から（例えば、ＨＰブースター４２４の）潤滑油を分離し得る。幾つかの実施形態では、冷却流体はＬＰブースター４１４に供給される。
【0067】
幾つかの例では、蒸発器４１８は、システム４００によって熱源（例：低温熱浴）から吸収された熱を、冷凍流体に供給し得る。熱は、凝縮器４２９を介して、ヒートシンク（例：高温熱浴）に排熱され得る。幾つかの実施形態では、冷凍流体は、蒸発器に関連付けられた環境から凝縮器に関連付けられた環境への熱伝達を容易化する。流体ハンドリングシステム４００の圧縮機４２２は、蒸発器４１８と凝縮器４２９の間の流路に沿った冷凍流体の対応する圧力を上昇させ得る。幾つかの実施形態では、冷凍流体は、ＣＯ２又は他の冷凍流体である。冷凍流体は、実質的にサイクル（例：凝縮器４２９からＰＸ４１０へ、その後蒸発器４１８へ、その後圧縮機４２２へ、その後凝縮器４２９へ、等）内を流れ得る。
【0068】
幾つかの実施形態では、ＬＰブースター４１４とＨＰブースター４２４の両方が、第２の流体の圧力を上昇させる（例えば、「ブースト」する）ように構成され得る。例えば、ＬＰブースター４１４は、（例えば、ＰＸ４１０から受け取った）蒸発器４１８から出力された第２の流体の圧力を上昇させ得る。ＨＰブースター４２４は、ＰＸ４１０から出力された第２の流体の圧力を上昇させ得る。第２の流体は、（例えば、ＨＰブースター４２４によって）供給されて、（例えば、凝縮器４２９の入口の上流で）圧縮機４２２から出力された流体と混合され、凝縮器４２９に供給され得る。ＬＰブースター４１４は、閾値よりも小さな量だけ圧力を上昇させ得る（例えば、ＬＰブースター４１４は、閾値よりも小さな量の圧力差で動作し得る）。幾つかの例では、ＬＰブースター４１４は、約１０～６０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）だけ第２の流体の圧力を上昇させ得る。第２の流体は、第２の流体がＬＰブースター４１４からＰＸ４１０の第２の入口に向かって流れる際、（例えば、パイピング内での流体摩擦による損失により）圧力を失い得る。ＨＰブースター４２４は、ＰＸ４１０の第２の出口と凝縮器４２９の入口の間で第２の流体の圧力を上昇させ得る。ＨＰブースター４２４は、閾値よりも小さな量だけ圧力を上昇させ得る（例えば、ＨＰブースター４２４は、閾値よりも小さな量の圧力差で動作し得る）。幾つかの例では、ＨＰブースター４２４は、約１０～６０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）だけ第２の流体の圧力を上昇させ得る。ＨＰブースター４２４は、第２の流体の圧力を、圧縮機４２２から出力された流体の圧力に実質的に一致する圧力（例：凝縮器４２９の圧力）まで上昇させ得る。
【0069】
ＬＰブースター４１４及びＨＰブースター４２４とは対照的に、圧縮機４２２は閾値よりも大きな量だけ流体の圧力を上昇させ得る（例えば、圧縮機４２２は閾値よりも大きな量の圧力差で動作し得る）。幾つかの例では、圧縮機４２２は、約２００ｐｓｉ（約１３７９ｋＰａ）よりも大きく流体の圧力を上昇させ得る。幾つかの実施形態では、コントローラ４８０は、ＬＰブースター４１４の流量を制御することにより、ＰＸ４１０を通る流体の流量を制御する。幾つかの例では、コントローラ４８０は、ＬＰブースター４１４の流量を設定し、ＰＸ４１０を通る第１の流体の流量を制御することができる。
【0070】
幾つかの実施形態では、蒸発器４１８は、環境（例：環境の媒体）からの対応する熱エネルギーを冷凍流体に交換する（例：供給する）ように構成された熱交換器である。幾つかの例では、蒸発器４１８は、環境の空気から熱（例：熱エネルギー）を受け取り、その熱を冷凍流体に供給し得る。幾つかの実施形態では、環境は冷凍装置又は冷凍庫の内部等の冷凍された空間、（例えば建物又は車両の）内部空間、又は冷却状態を維持されるべき他の空間である。幾つかの例では、環境は、スーパーマーケット又は倉庫にある冷凍庫又は冷凍区画の内部であり得る。
【0071】
幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、冷凍流体と環境の間で対応する熱エネルギー（例：熱）を伝達させるように構成された熱交換器である。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、冷凍流体からの熱エネルギーを他の環境（例：蒸発器４１８に関連付けられた環境とは異なる環境）に供給するためである。幾つかの例では、凝縮器４２９は、熱（例：熱エネルギー）を、外部（例えば、外側の）環境の空気へと排熱し得る。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、外側空間へ熱エネルギーを交換（例：排熱）する。幾つかの例では、凝縮器４２９は、スーパーマーケット又は倉庫の建物の外側に（例えば、その建物の屋上に）配置され、熱を外部環境に排熱し得る。他の例では、凝縮器４２９は地中に配置され、冷凍流体と地面の間での熱エネルギーの伝達を容易化し得る。幾つかの実施形態では、凝縮器４２９は、熱を内部空間に排熱し、一方、蒸発器４１８は（例えば、加熱を提供するヒートポンプの構成で）外部空間から熱を吸収する。凝縮器４２９から排熱された熱エネルギーは、取り囲まれた（例えば、実質的に取り囲まれた）空間を加熱するように用いられ得る。他の例では、蒸発器４１８は、地中に配置され、地面からの熱エネルギーの冷凍流体への伝達を容易化し得る。
【0072】
流体ハンドリングシステム４００は、コントローラ４８０（例：図１Ａ～Ｂのコントローラ１８０）を含み得る。コントローラ４８０は、システム４００のブースター及び／又は圧縮機を制御し得る。コントローラ４８０は、システム４００の１つ以上のセンサからセンサデータを受け取り得る。該センサは、圧力センサ、流量センサ、及び／又は温度センサを含み得る。幾つかの実施形態では、コントローラ４８０は、ＰＸ４１０に結合されたモータ（例：モータ４６０）を制御する。幾つかの実施形態では、コントローラ４８０は、モータ４６０に関連付けられた１つ以上のモータセンサからモータデータを受け取る。モータセンサから受け取ったモータデータは、現在のモータ速度（例：１分あたりの回転数）、モータの総駆動時間、メンテナンス作業間のモータ駆動時間、及び／又はモータの総回転数を含み得る。モータデータは、モータの実行状態を表示し得る。
【0073】
幾つかの実施形態では、コントローラ４８０は、冷凍された空間（蒸発器４１８近傍の低温温浴）の温度及び／又は加熱された空間（凝縮器４２９近傍の高温温浴）の温度を示すセンサデータを受け取る。コントローラ４８０は、ＬＰブースター４１４、ＨＰブースター４２４、及び／又は圧縮機４２２を、流体ハンドリングシステム４００の１つ以上のセンサ（例：１つ以上の流体の流量センサ、温度センサ、圧力センサ）から受け取ったセンサデータに基づいて、制御し得る。幾つかの実施形態では、１つ以上のセンサ（例：圧力センサ、流量センサ、温度センサ）が流体ハンドリングシステム４００の様々な構成要素の入口及び／又は出口の近傍に配置されている。幾つかの実施形態では、１つ以上のセンサが、流体ハンドリングシステム４００の構成要素の内側に配置されている。幾つかの例では、圧力センサが圧縮機４２２の入口の近傍に配置されており、かつさらなる圧力センサが圧縮機４２２の出口の近傍に配置されているという場合がある。幾つかの例では、温度センサが蒸発器４１８の入口の近傍に配置されており、かつ他の温度センサが蒸発器４１８の出口の近傍に配置されているという場合がある。幾つかの例では、温度センサは凝縮器４２９の内部に配置され得る。幾つかの例では、流量センサがＰＸ４１０の入口及び出口の各々に配置され、ＰＸ４１０を出入りする第１の流体及び第２の流体の流量を測定する場合がある。
【0074】
本明細書においては、「第１の流体」及び「第２の流体」に対する言及がなされている。幾つかの実施形態では、第１の流体及び第２の流体は、同じタイプの流体である（例えば、流体ハンドリングシステムを流れる冷凍流体である）。「第１の流体」は、ＰＸ４１０の高圧入口から低圧出口に向かってＰＸ４１０を通過して流れる流体を、かつ／又はＰＸ４１０の高圧入口及び／又は低圧出口に向かって流れるか又はそこから流れる流体を、指し得る。「第２の流体」は、ＰＸ４１０の低圧入口から高圧出口に向かってＰＸ４１０を通過して流れる流体を、かつ／又はＰＸ４１０の低圧入口及び／又は高圧出口に向かって流れるか又はそこから流れる流体を、指し得る。幾つかの実施形態では、第１の流体は、超臨界状態の冷媒流体（例：超臨界ＣＯ２）であり得る。幾つかの実施形態では、第１の流体は、液体状態の冷媒流体（例：液体ＣＯ２）であり得る。幾つかの実施形態では、第２の流体は、気体状態の冷媒流体（例：ＣＯ２蒸気）であり得る。幾つかの実施形態では、第２の流体は、二相状態（例：ＣＯ２の液体－気体混合物）の冷媒流体であり得る。幾つかの実施形態では、第２の流体は、液体状態の冷媒流体（例：液体ＣＯ２）であり得る。
【0075】
幾つかの実施形態では、システム４００は、環境（例：屋内空間）を加熱することができるヒートポンプシステムである。そのようなヒートポンプシステムでは、凝縮器４２９は屋内に配置され、蒸発器４１８は屋外に配置される。ヒートポンプシステムでは、蒸発器は環境から熱を吸収し、蒸発器を通過して流れる二相の冷媒流体を蒸発させ、その後、それを圧縮機の入口へと送る。幾つかの実施形態では、冷凍又は空気冷却システムからヒートポンプシステムへと切替えるために、逆転バルブが用いられ、圧縮機４２２を出た流体流が、屋外ユニットの入口に向かうように向けられている状態と屋内ユニットの入口に向かうように方向づけられている状態の間で切替可能であるようにすることができる。幾つかの実施形態では、１つ以上のバルブ及びパイピングが用いられ、流体流が屋内ユニットから屋外ユニットに流れるよう切替えつつ、流体流がすべての構成要素（１つ以上のＰＸ４１０、ＬＰブースター４１４、ＨＰブースター４２４、圧縮機４２２、及び／又はそれらに類するもの）を同じ向きで通過するように方向づけられ得る。
【0076】
システム４００の熱エネルギーの伝達（熱伝達）の方向は、幾つかの実施形態においては可逆であり得る。例えば、システム４００の冷凍／エアコンディショニング／空気冷却用の実装では、屋外に配置された凝縮器４２９が熱を排熱し（例えば、冷凍流体から対応する環境に、対応する熱エネルギーを供給し）、かつ蒸発器４１８が熱を吸収する（例えば、対応する環境から冷凍流体に、対応する熱エネルギーを供給する）。システム４００のヒートポンプ実装では、屋内に配置された凝縮器４２９は、熱を屋内環境に排熱し、かつ蒸発器４１８はその屋外環境から熱を吸収する。幾つかの実施形態では、システム４００は、システム４００の機能を逆転させる（例えば、システム４００によって容易化された熱エネルギー流を逆流させる）ための１つ以上のバルブ（例：逆転バルブ、転向バルブ）を含む。幾つかの実施形態では、冷凍流体の１つ以上の流れ（例えば、ＰＸ４１０への／からの流れ、ＨＰブースター４２４への／からの流れ、ＬＰブースター４１４への／からの流れ、圧縮機４２２への／からの流れ、凝縮器４２９への／からの流れ、及び／又は蒸発器４１８への／からの流れ）は、逆流及び／又は転向され得る。幾つかの例では、幾つかの実施形態においてシステム４００に含まれる１つ以上の逆転バルブ又は転向バルブは、流体を圧縮機４２２から屋外ユニットに向かうよう方向づけ得る。類似のバルブが圧縮機４２２からの流体を屋内ユニットへと方向づけ得る。
【0077】
システム４００の可逆性は、（例えば、コントローラ４８０を介して、屋内空間に配置されたプログラム可能なサーモスタットを介して、ユーザ入力を介して）制御され得る。幾つかの例では、コントローラ４８０は、屋内空間の加熱又は屋内空間の冷却のいずれのためにシステム４００を用いるかを（例えば、温度データに基づいて、ユーザ入力に基づいて、スケジュールに基づいて）決定することができる。幾つかの実施形態では、コントローラ４８０は、システムを通過する流体流を逆流させるように、１つ以上のバルブ（例：逆転バルブ、転向バルブ）を作動させることができる。システム４００の機能が可逆である（例えば、屋内空間の加熱と冷却の間で可逆である）実施形態においては、蒸発器４１８は（例えば、内部空間内に配置された、屋内空間に空気流を供給するエアハンドリングシステム内に配置された）内部熱交換器であり得るのであり、かつ凝縮器４２９は（例えば、内部空間の外側に配置された）外部熱交換器であり得る。他の実施形態では、蒸発器４１８は屋外熱交換器であり、かつ凝縮器４２９は屋内熱交換器であるという場合がある。
【0078】
図５Ａは、ある実施形態による圧縮機ヘッド部５００の横断面図である。図５Ｂは、ある実施形態によるバルブプレート５５１を示している。図５Ｃは、ある実施形態によるバルブプレートアセンブリ５５５を示している。幾つかの実施形態では、バルブプレートアセンブリ５５５（例：図３のバルブプレートアセンブリ３５５）は、本明細書に記載の圧縮機ヘッド部５００（例：シリンダヘッド部３５０）の底面に結合されている。
【0079】
圧縮機ヘッド部５００は、ピストンハウジング（例：シリンダ３４０）の頂部に結合するように構成され得る。ヘッド部５００は、入口５６０（例：圧縮機入口３６０）及び出口５６２（例：圧縮機出口３６２）を備え得る。幾つかの実施形態では、圧縮機ヘッド部は、プロセス流体５１６（例：冷媒）の流れをピストンハウジングへと方向づけるための複数の通路及び／又はチャンバを形成している。圧縮機ヘッド部５００の吸引サイド５５２は、プロセス流体５６１に、入口５６０を介してかつ／又は吸入バルブ５５６を介してピストンハウジング内に進入する経路を提供するための、チャンバ及び／又は通路を形成し得る。圧縮機ヘッド部５００の吐出サイド５５４は、プロセス流体５６１に、吐出バルブ５５８を介してかつ／又は出口５６２を介してピストンハウジングから進出する経路を提供するための、チャンバ及び／又は通路を形成し得る。幾つかの実施形態では、仕切り壁によって、吸引サイド５５２が吐出サイド５５４から分離されている。幾つかの実施形態では、仕切り壁は、断熱材（例：断熱材料及び／又は断熱構造）を含んでおり、吸引サイド５５２のプロセス流体５６１を、吐出サイド５５４のプロセス流体５６１から断熱する。
【0080】
幾つかの実施形態では、バルブプレートアセンブリ５５５は、バルブプレート５５１を含んでいる。プレート５５１は、２つ以上の開口（例：バルブ開口）を形成し得る。幾つかの実施形態では、プレート５５１は吸入バルブ開口５５７及び吐出バルブ開口５５９を形成する。プレート５５１は、バルブプレートアセンブリ５５５及び／又は圧縮機ヘッド部５００をピストンハウジング（例：シリンダ３４０）の頂部に固定することを容易にするための、複数のボルト穴５８８を形成し得る。幾つかの実施形態では、吸入バルブ５５６は、プレート５５１に結合され、かつプレート５５１によって形成された１つの開口内に配置される。吐出バルブ５５８は、プレート５５１に結合され、プレート５５１によって形成された他の開口内に配置される、という場合もある。幾つかの実施形態では、吸入バルブ５５６及び吐出バルブ５５８はリードバルブである。幾つかの例では、吸入バルブ５５６及び吐出バルブ５５８は、プレート５５１に形成された開口をシールするチャッキバルブを形成するための、１つ以上のペタル５６３（例：薄いストリップ、薄い金属ストリップ、薄いカーボンストリップ）を含む。吸入バルブ５５６及び吐出バルブ５５８のペタルは、一方の端で（例えば、ペタル５６３の根元の端で）プレート５５１に結合され得る。吸入バルブ５５６及び吐出バルブ５５８は、一方向への流れのみを可能にし得る。幾つかの例では、吸入バルブ５５６は、圧縮機ヘッド部の外に出ていく（例えば、それに加えてピストンハウジングに入っていく）、流体（例：プロセス流体５６１）の流れを可能にし、吐出バルブは、圧縮機ヘッド部に入っていく（例えば、加えてピストンハウジングの外へ出ていく）、流体の流れを可能にする。幾つかの実施形態では、吸入バルブ５５６は、（例えば、図３を参照して記述されるように）ピストンハウジングの内部体積部分の負圧に応じて開くことができる。幾つかの実施形態では、吐出バルブ５５８は、（例えば、図３を参照して記述されるように）ピストンハウジングの内部体積部分の正圧に応じて開くことができる。
【0081】
図６は、ある実施形態による、圧縮機（例：ＨＰブースター４２４、ＬＰブースター４１４、及び／又は圧縮機４２２が、図１Ａのブースター１２３、図１Ａのブースター１５３、図１Ｂの圧縮機１７８、図１Ｂの低圧リフト装置１２８、図１Ｂの高圧リフト装置１５９、図２Ａ～Ｅの圧縮機２７８、及び／又は、図３の圧縮機３００、図４のＨＰブースター４２４、図４のＬＰブースター４１４、図４の圧縮機４２２、ならびに／又はそれらに類するもの、のうち１つ以上と同じか又は類似の特徴及び／又は機能を有している）に関連付けられた方法の一例を示すフロー図である。説明の単純化のために、方法６００は、一連の動作として描かれかつ記述されている。しかしながら、本開示に従う方法は、各種順番でかつ／又は同時に、かつ本明細書には提示及び記述されていない他の操作を伴って、現れ得る。さらに、幾つかの実施形態では、示されたすべての操作が、本開示の主題に従う方法６００を実装するために実行されるわけではない。加えて、当業者であれば、方法６００は、状態図又はイベントを介して相互に関連する一連の状態として代替的に表現され得ることを、理解し認めるであろう。
【0082】
ブロック６０２では、圧縮機（図３の圧縮機３００、図４のＨＰブースター４２４、図４のＬＰブースター４１４）が、第１の圧力の第１の流体を受け取り得る。第１の流体は、本明細書に記載の冷凍流体（例：冷媒、ＣＯ２）であり得る。圧縮機は往復圧縮機、遠心圧縮機、スクリュー圧縮機、及び／又は軸流圧縮機であり得る。幾つかの実施形態では、圧縮機は、圧縮機の第１の部分の第１の入口で、第１の流体を受け取る。圧縮機の第１の部分は、第１の流体を圧縮するように構成された圧縮機の一部分（例：ピストンハウジング、シリンダ、圧縮機ホイールハウジング、圧縮機ロータハウジング）に対応し得る。圧縮機の第１の部分は、圧力交換器に流体連通され得る。幾つかの実施形態では、圧縮機は、圧力交換器（例：図４のＰＸ４１０）の高圧出口から第１の圧力の流体を受け取るように構成される。
【0083】
ブロック６０４では、圧縮機は、第１の流体の圧力を第１の圧力から第２の圧力まで上昇させ得る。幾つかの実施形態では、第２の圧力は、約５０ＰＳＩ～約６０ＰＳＩ（約３４５ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）だけ第１の圧力よりも大きい（例えば、第１の圧力と第２の圧力の間の差は、約５０ＰＳＩ～約６０ＰＳＩ（約３４５ｋＰａ～約４１４ｋＰａ）である）。圧縮機は、ピストン、スクリュー、又はロータ（例えば、ブレード又はベーンを有している）によって、第１の流体の圧力を上昇させ得る。
【0084】
ブロック６０６では、圧縮機は、圧縮機の第１の部分の第１の出口を介して、第２の圧力の第１の流体を出力し得る。幾つかの実施形態では、圧縮機は、圧縮機ヘッド部（例：シリンダヘッド部）又は圧縮機マニホールドを介して、第１の流体を出力する。幾つかの実施形態では、圧縮機は、第２の圧力の流体を圧力交換器の低圧入口に供給するように構成されている。
【0085】
ブロック６０８では、圧縮機は第２の流体を受け取り得る。第２の流体は、本明細書に記載の冷却流体であり得る。幾つかの実施形態では、第２の流体は、第１の流体と同じタイプの流体である（例えば、第１の流体と第２の流体は、両方とも、ＣＯ２等の冷媒である）。第２の流体は、第１の圧力よりも低い第３の圧力で、圧縮機によって受け取られ得る。圧縮機は、圧縮機の第２の部分の第２の入口（例：冷却入口、図３の冷却入口３７０）で、第２の流体を受け取り得る。圧縮機の第２の部分は、圧縮機の１つ以上の機械的構成要素を収容するように構成された圧縮機の一部分に、対応し得る。幾つかの例では、圧縮機の第２の部分は、圧縮機を駆動するモータを収容するように構成され得る。幾つかの例では、圧縮機の第２の部分は、クランクシャフト及び／又は駆動シャフトを収容するように構成され得る。幾つかの例では、圧縮機の第２の部分は、１つ以上の軸受及び／又はブッシングを収容している。圧縮機の第２の部分は、圧縮機の構成要素を潤滑化するように用いられ得る潤滑油であり得る。潤滑油は、圧縮機の第２の部分の内側で、第２の流体にさらされ得る。しかしながら、第２の流体は（例えば、かなり低い圧力である）第３の圧力で受け取られるので、第２の流体は潤滑油に溶解しにくく、このことは、潤滑油がその潤滑化特性を維持することにつながる。幾つかの実施形態では、圧縮機は、第２の圧力の流体を圧力交換器の低圧入口に供給するように構成されている。幾つかの実施形態では、圧縮機の第１の部分と圧縮機の第２の部分は、互いに流体的に隔離されている（例えば、互いに実質的に流体的に隔離されている）。
【0086】
ブロック６１０では、圧縮機は第２の流体（例：冷却流体）を、圧縮機の第２の部分の第２の出口を介して出力し得る。第２の流体は、冷却出口（例：図３の冷却出口３７２）を介して出力され得る。幾つかの実施形態では、第２の流体は、第２の流体からオイルを分離するためのオイル分離器へと出力される。
【0087】
上記の説明は、本開示の幾つかの実施形態のよい理解を提供するために、特定のシステム、構成要素、方法等の例など、多数の具体的な詳細を示した。もっとも、当業者には、本開示の少なくとも幾つかの実施形態はこれらの具体的な詳細なしで実施され得ることが、明らかであろう。他の例では、本開示を不必要に不明瞭にすることを避けるために、周知の構成要素又は方法は、詳細には記載されていないか、又は単純なブロック図の形式で示されている。このように、記載された具体的な詳細は、単に例示的なものである。これらの例示的な詳細とは異なるものの依然として本開示の範囲内であると考えられる特定の実装が、可能である。
【0088】
本明細書全体を通じて、「一実施形態」又は「ある実施形態」という参照は、その実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれていることを、意味する。即ち、本明細書全体を通じて様々な場所で「一実施形態では」又は「ある実施形態では」といった表現が現れるが、必ずしもすべてが同じ実施形態に言及しているというわけではない。加えて、「又は」という語は、排他的な「又は」ではなく包含的な「又は」を意味することが意図されている。本明細書で「約」「実質的に」又は「概ね」という語が使用されているとき、これは、提示された公称値が、１０％以内の精度であることを意味することが意図されている。また、本明細書で使用される「第１の」「第２の」「第３の」「第４の」等の語は、異なる要素のなかで区別を行うためのラベルとして意味されており、必ずしもそれらの数値指定に従う序列的な意味を有さなくてもよい。
【0089】
本明細書で使用される「上方」「下方」「間」「～上に配置された」及び「上」という語は、１つの材料層又は構成要素の、他の層又は構成要素に対する相対的な位置を指す。幾つかの例では、他の層の上、上方、又は下に配置された１つの層は、当該他の層と直接接触している場合もあれば、又は１つ以上の介在層を有している場合もある。さらに、２つの層の間に配置された１つの層は、それら２つの層と直接接触している場合もあれば、又は１つ以上の介在層を有している場合もある。同様に、特に明示しない限り、２つの特徴の間に配置された１つの特徴は、隣接する特徴と直接接触している場合もあれば、又は１つ以上の介在層を有している場合もある。
【0090】
特にことわりがない限り、「作動させる」「調節する」「引き起こす」「制御する」「決定する」「識別する」「上昇させる」「出力する」「提供する」「受け取る」「調整する」等の語は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理的（電子的）量として表現されたデータを処理及び変換し、コンピュータシステムのメモリ又はレジスタ、又はそのような他の情報記憶、伝達、表示装置内で、物理的量として同様に表される他のデータにする、コンピュータシステムによって実行又は実装される行為及びプロセスを指す。また、本明細書で使用される「第１の」「第２の」「第３の」「第４の」等の語は、異なる要素のなかで区別を行うためのラベルとして意味されており、必ずしもそれらの数値指定に従う序列的な意味を有さなくてもよい。
【0091】
本明細書に記載の例は、本明細書に記載の方法を実施するための装置にも関する。この装置は、本明細書に記載される方法を実施するために特別に構成されたものであってもよいし、又はコンピュータシステム内に格納されたコンピュータプログラムによって選択的にプログラムされた汎用コンピュータシステムを含んでもよい。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読有形記憶媒体に格納されていてもよい。
【0092】
本明細書に記載の方法及び例示的な例は、特定のコンピュータ又は他の装置に本質的に関連するものではない。様々な汎用システムが、本明細書に記載された教えに従って用いられることができ、又は本明細書に記載された方法及び／又はその個々の機能、ルーチン、サブルーチン、又は操作の各々を実施するようにより専用化された装置を構築することが便利であることが判明する場合もある。このような様々なシステムの構造例は、上記の記載で述べられている。
【0093】
本明細書における方法の動作は、特定の順番で示されかつ記述されているが、各方法の動作の順番は、特定の動作が逆の順序で実行され得るように、又は特定の動作が少なくとも部分的に他の動作と同時に実行され得るように、変更されてもよい。他の実施形態では、別個の動作の命令又はサブ動作は、断続的かつ／又は交互であってもよい。一実施形態では、複数の金属接合動作が、単一のステップとして実行される。
【0094】
上記の説明は、例示するものであることを意図されており、制限するものではないことは、理解されたい。上記の説明を読んで理解した当業者にとっては、他の多くの実施形態が明らかであろう。従って、本開示の範囲は、添付の請求項を参照しつつ、各請求項に与えられる均等物の全範囲と共に、決定されるべきである。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【国際調査報告】