JP2000039090A - 圧力流体取扱い設備用の回路遮断装置 - Google Patents
圧力流体取扱い設備用の回路遮断装置Info
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Abstract
しないようにする回路遮断装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、内部の弁4と、ほぼ円環の形
をした少なくとも1個のジョイント8またはOリングお
よびまたは弁を操作するための部材23,24を備え、
ジョイントが弁の周りの収容ハウジング9内に配置され
ている、圧力流体取扱い設備のための回路遮断装置に関
する。ハウジングは少なくとも1つの流体循環通路40
を介して、弁4または操作部材23,24の周りにおい
てジョイント8の下流に形成された逆圧領域41に接続
されている。弁の一時的な開放相の間、流体の優先的な
流れのための回路が、ハウジングと、通路40を通る逆
圧領域41との間に配置されている。
Description
特に水、フレオン、オイル等のような圧力流体を取扱う
設備のための回路遮断装置に関する。
を開放する2つの要素、すなわち雄要素と雌要素とから
なる回路遮断装置を設けることが知られている。このよ
うな弁は一般的にOリングを備え、このOリングは弁が
閉鎖位置にあるときに、弁と弁の周りに配置されたシー
ル体との間でシール作用を生じる。
に示してある。これらの図は雄要素と雌要素が連結され
るときの、回路遮断装置を構成する要素の3つの連続的
な位置を示している。移動可能な弁Cとこの弁を操作す
るためのピストンPの周りにそれぞれ、OリングJ1 ,
J2 が設けられている。このOリングはコネクタEまた
はピストンPのシール面に支持されている。図7,8の
位置において弁Cの周りに生じる圧力P0 を考慮する
と、OリングJ1 は弁Cの外周に形成されたハウジング
Lから外に押し出されて、図9に示すように、ピストン
Pの周りをスライドする。回路遮断装置の開放時にも同
様な位置のずれが生じる。この動作的な欠陥は許容され
ない。というのは、この場合、OリングJ1 がそこに存
在しないので、弁とコネクタの間のシールがもはや生じ
ないからである。
圧力源に接続され、雌要素が流体消費設備に接続される
ときには、圧力の差は図7〜9に示す状態に対して逆に
なり、位置のずれの危険が主としてジョイントJ2 に生
じる。
れた2本の管の間の圧力差が臨界的な値をとるや否や、
一方のジョイントが押し出される危険がある。この臨界
的な値は流体、ジョイントの特徴および回路遮断装置を
構成する要素の形状に依存する。回路遮断装置で一般的
に5バール以下の圧力が使用され、その結果回路遮断装
置の普通の使用状態で、ジョイントが押し出される危険
がある。
イプのハウジング内でジョイントを成形すること、ジョ
イントをかしめることあるいはジョイントを閉じ込める
2個の片によって組み立てを行うことができる。これら
の解決策は高価であり、複雑な組み立てを必要とする。
従って、製作に時間がかかる。この解決策は更に、回路
遮断装置の予想されるメンテナンス作業をデリケートに
する。
イントを収容するハウジンからジョイントが押出される
危険を除去できないにしても大幅に低減することができ
る回路遮断装置を提供することにより、これらの欠点を
克服することである。
内部の弁と、ほぼ円環の形をした少なくとも1個のジョ
イントまたはOリングおよびまたは弁を操作するための
部材を備え、ジョイントが弁の周りの収容ハウジング内
に配置されている、圧力流体取扱い設備のための回路遮
断装置に関し、この回路遮断装置は、ハウジングが少な
くとも1つの流体循環通路を介して、弁または操作部材
の周りにおいてジョイントの下流に形成された逆圧領域
に接続されていることを特徴とする。
ジョイントをその収容ハウジングの内側の方に戻そうと
する求心力成分をジョイントに加えることができる。こ
の求心力成分はジョイントをそのハウジングから押し出
そうとする力とつり合うことができる。
の一時的な開放相の間、流体の優先的な流れのための回
路が、このハウジングと、通路を通るこの逆圧領域との
間に配置されている。この実施形により、逆圧領域に生
じる逆圧は回路遮断装置の供給圧力をバランスさせるた
めに充分な値である。
流れ回路は、流れるときに流体に生じる圧力降下が、
弁、操作部材およびまたはシール本体の間に形成された
主要な流体流れ回路によってこの流体に生じる圧力降下
よりも小さくなるような形状を有する。圧力降下をこの
ように分配することにより、弁の開放中に回路遮断装置
の下流部分の方に流体を循環させる前に、逆圧領域に逆
圧を発生する。これは、ジョイントをそのハウジングか
ら押し出そうとする力がジョイントに働く前に逆圧を発
生することができる。この場合、主要な流体流れ回路
が、流体に生じる圧力損失を増大させる障害物を備えて
いてもよい。このような障害物は好ましくは、操作部材
の向かい合った面の少なくとも一方に配置された環状溝
によって形成され、弁またはシール本体がジョイントの
下流に配置されている。
れ回路の通路の横断面が、弁、操作部材およびまたはシ
ール本体の間に形成された主要な流体流れ回路の通路の
横断面よりも大きい。他の実施形によれば、同じ条件下
で、優先的な流れ回路の全長が、主要な流体流れ回路の
通路の全長よりも短い。
グが弁の移動軸線の周りに分配配置された複数の流体循
環通路を介して、逆圧領域に接続されている。この多数
の通路はこの軸線周りにおいてジョイントに作用する力
と逆圧領域を良好に分配配置することを可能にする。
ジングが少なくとも1つの流体循環通路を介して、ジョ
イントの上流に形成された圧力流体領域に接続されてい
る。この第2の通路は、ハウジング内でジョイントがど
んな位置にあっても、ハウジングの内部空間、そして第
1の循環通路および逆圧領域に圧力流体を供給すること
を可能にする。この場合、ハウジングは弁の移動軸線の
周りに分配配置された複数の流体循環通路を介して、圧
力流体領域に接続されている。
とにより、本発明は容易に理解されるであろう。この説
明は回路遮断装置の原理に従って、添付の図を参照して
例示的にのみ行われる。
備のための回路遮断装置は、雄要素Aと雌要素Bからな
っている。この要素は両方共、管状の形をしている。雄
要素Aはコネクタ1によって形成され、このコネクタの
周りに、めねじ3を有するナット2が配置されている。
コネクタ1は弁4を含んでいる。この弁はコネクタ1の
端部1bの先細面1aに支持されている。ばね5はコネ
クタ1の内溝7に固定されたスナップリング6に支持さ
れ、弁4を面1aに当てようとする力を弁に加える。
トすなわちOリング8が、弁4の外周ハウジジング9内
に配置され、図1に示すように、回路遮断装置の閉鎖ま
たはロック位置でコネクタ1の端部1bに支持されてい
る。
管10は、水のような流体の圧力源に接続され、その結
果コネクタ1内に圧力P0 が生じている。
10から来る圧力流体を使用する装置に接続されてい
る。雌要素Bはおねじ22を有するスリーブ21からな
っている。このおねじはナット2のめねじ3と協働す
る。換言すると、要素2,21を螺合することにより、
コネクタ1は図2〜5に示す順序に従ってスリーブ21
内に挿入される。
る。このピストンのヘッド24は弁4の横断面とほぼ同
じ横断面を有する。その結果、ピストンのヘッドをコネ
クタ1の端部1dに挿入し、圧力P0 とばね5によって
加えられる力に抗して弁4を押すことができる。
23,24の移動の軸線を示している。
弁25が配置されている。この対向弁はスリーブ21を
開放する方向にスラストの作用を受ける。このスラスト
の作用は弾性的な戻しばね26によって生じる。この戻
しばねはワッシャ27に支持され、このワッシャはスリ
ーブ21とこのスリーブに螺合された管20の連結端部
20′との間に固定されている。
8が対向弁25内に形成されたハウジング29内に配置
され、図1の位置ではピストン23のヘッド24の半径
方向外側の面に支持されている。
においてスリーブ21の開口の近くに設けられ、このO
リングは要素A,Bが連結されるときにコネクタ1の半
径方向外側の面に支持される。
により、コネクタ1はスリーブ21の内側に移動し、対
向弁25を押圧する。一方、ピストン23はコネクタ2
1に対して動かぬように保持することができる。このコ
ネクタ21にはピストンがワッシャ27に固着されたロ
ッド23aによって運動学的に連結されている。これに
より、コネクタ1がスリーブ21に挿入されるときに、
ピストン23のヘッド24はコネクタ1の端部1b内に
挿入される。
も1つの通路40を介して、弁4の下流に、すなわちピ
ストン23のヘッド24の正面に接続されている。図に
は2つの通路が示してある。各々の通路40はハウジン
グ9の内部空間を外周領域41に接続している。この外
周領域は弁4の外面とコネクタ1の内面1aの間に、す
なわち弁4の周りに半径方向に形成されている。上記の
ことを考慮すると、領域41内の圧力は、圧力低下の範
囲内で、コネクタ1内の圧力P0 に等しい。
押すときに、領域41はジョイント8の付近まで延び
る。その結果、圧力P0 はジョイント8の下流側に加え
られ、図4において矢印Fで示す作用力を生じる。
ってジョイント8に作用する力がつり合い、ジョイント
の安定性が保証される。ジョイントはハウジング9の外
に押し出されたり、移動しようとすることがない。
で領域41内に効果的に生じるようにするために、ハウ
ジング9と領域41の間の優先的な流体流れ回路が通路
40を介して形成されている。この優先的な回路は、図
2〜5に示す位置では、すなわち弁4の一時的な開放相
のときには、ピストン23のヘッド24の半径方向外側
の面とスリーブ1の端部1bの半径方向内側の面との間
に形成される回路よりも低い流体圧力降下を生じる。そ
のために、部材24と1の間のクリアランスは、部材4
と1の間のクリアランスよりも小さくなっている。その
結果、ハウジング9と領域41の間に形成された回路の
通路の横断面は、部材24と1の間に形成された回路の
通路の横断面よりも大きい。
では部材4と1の間の機能的なクリアランスにより、優
先的な回路が形成される。この優先回路の通路の見かけ
の横断面を増大させるために、弁4の下流側の面または
ヘッド24の前面において通路40のレベルに、半径方
向のノッチを設けることができる。このノッチは通路4
0と領域41の間の連通を助長する。
は、要素24と1の間に形成される回路よりも短いとい
う点で優先的である。実際に、ヘッド24とスリーブ1
の端部1bの間の支持面は、図4から明らかなように、
弁4とヘッド24の間の支持面よりもはるかに大きい。
その結果、クリアランスが同じである場合には、流体は
スリーブ21の内側空間の方よりも領域41の方に進む
傾向がある。
の優先的な特性を一層増大させるために、ヘッド24の
外周面に環状の溝42を設けることができる。この溝は
圧力降下を増大させるように、要素24と1bの間の流
体流れに擾乱を生じる。
の流体流れ回路の優先的な特性の目的は、圧力P0 また
はこの圧力とほぼ同じ圧力が領域41内で逆圧として作
用し、ジョイント8をハウジング9の内側の方に戻そう
とする力をジョイント8に加えることである。
イント8が図2に示すようにハウジング9内に止まるか
ぎり、圧力を受けない。そして、ハウジング9の外側の
方にのジョイント8を移動させるためには、通路40の
入口を開放しなければならない。そして、この通路は圧
力を受け、このような圧力付勢は領域41を同様に圧力
付勢することになる。この領域の圧力付勢により、矢印
Fによって示される力が生じ、ハウジング9の内側の方
にジョイント8が折り曲げられる。換言すると、ジョイ
ント8の変形またはハウジング9の外側の方へのジョイ
ント8の移動が、このジョイントを元の状態に戻す作用
を生じる。
りコネクタ1の主要な内部空間に接続されている。この
通路の2つが図に示してある。この通路は、ハウジング
9内でのジョイント8の位置に関係なく、通路40の方
への流体の循環を可能にする。
わせて配置されている。その結果、通路40,43は軸
線X−X′に対して平行な1回の穿孔作業で形成可能で
ある。
X−X′の周りに対称に逆圧領域41に供給されるよう
に、軸線X−X′の周りに規則的に分配配置されてい
る。従って、この領域に生じる逆圧によってジョイント
8に加えられる作用は同様に、この軸線周りに規則的に
分布する。
個、好ましくは3〜12個である。勿論、大きな直径の
回路遮断装置のためには、溝40,43の数を増やして
もよい。
イント5はハウジング9の内側の方に折り曲げられ、流
体は矢印Fによって示すように、スリーブ21の内側空
間の方に流れることができる。
けると、ピストン23のヘッド24はコネクタ1の内側
の方に移動する。その結果、表面1aのフレア形状(ラ
ッパの形)のために、部材1と24の間の流体流れ回路
の横断面が増大し、流体に加わる圧力降下が大幅に減少
する。
発明を説明したが、圧力源に連結された雌要素Bの場合
にも、本発明を適用可能である。この場合、雄要素Aは
図6に示すように、流体消費装置または設備に接続され
ている。
位置ずれを避けるために、通路60,63がそれぞれジ
ョイント28の下流と上流に設けられている。それによ
って、ピストン23のヘッド24の周りに半径方向に形
成された逆圧領域61に流体を供給することができる。
て、ジョイント28は低圧領域の方に、すなわちピスト
ン23のヘッド24の方に移動する。領域61内に生じ
る逆圧は、図6において矢印F′で示す力をジョイント
28に加える。この作用はハウジング29の内側の方に
このジョイントを押そうとする。
X′周りに規則的に分配配置されている。ハウジング2
9と逆圧領域との間に通路60を経て優先的な流れ回路
を生じる目的で、弁の一時的な開放相の間圧力降下を増
大させるために、弁4の半径方向外側の面に障害物が設
けられている。
も、要素1の端部1bの内面に、環状溝を設けることが
できる。どんな場合でも、圧力降下を増大させる他の種
類の障害物が考えられる。
体設備のための回路遮断装置を参照して本発明を説明し
た。他の種類の設備、特にガスのような圧縮性流体にも
本発明を適用可能である。本発明は更に、使用状態が液
体または気体の形態である二相流体の場合にも使用可能
であり、特にフレオンのような熱交換流体の場合にも使
用可能である。
前の概略的な軸方向断面図である。
置の軸方向部分断面図である。
な図である。
な図である。
と同様な図である。
向断面図である。
す、図2と同様な軸方向断面図である。
す、図2と同様な軸方向断面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 内部の弁と、ほぼ円環の形をした少なく
とも1個のジョイントまたはOリングおよびまたは前記
弁を操作するための部材を備え、前記ジョイントが前記
弁の周りの収容ハウジング内に配置されている、圧力流
体取扱い設備のための回路遮断装置において、前記ハウ
ジングが少なくとも1つの流体循環通路(40,60)
を介して、前記弁(4)または前記操作部材(23,2
4)の周りにおいて前記ジョイント(8,28)の下流
に形成された逆圧領域(41,61)に接続されている
ことを特徴とする回路遮断装置。 - 【請求項2】 弁の一時的な開放相の間、前記流体の優
先的な流れのための回路が、前記ハウジング(9,2
9)と、前記通路(40,60)を通る逆圧領域(4
1,61)との間に配置されていることを特徴とする請
求項1記載の回路遮断装置。 - 【請求項3】 優先的な流れ回路が、流れるときに流体
に生じる圧力降下が、前記弁(4)、操作部材(23,
24)およびまたはシール本体(1b)の間に形成され
た主要な流体流れ回路によってこの流体に生じる圧力降
下よりも小さくなるような形状を有することを特徴とす
る請求項2記載の回路遮断装置。 - 【請求項4】 前記の主要な流体流れ回路が、流体に生
じる圧力損失を増大させる障害物(42)を備えている
ことを特徴とする請求項3記載の回路遮断装置。 - 【請求項5】 前記障害物が、前記操作部材(24)の
向かい合った面の少なくとも一方に配置された環状溝に
よって形成されていることを特徴とする請求項4記載の
回路遮断装置。 - 【請求項6】 前記の優先的な流れ回路の通路の横断面
が、前記弁(4)、前記操作部材(23,24)および
またはシール本体(1b)の間に形成された主要な流体
流れ回路の通路の横断面よりも大きいことを特徴とする
請求項2〜5のいずれか一つに記載の回路遮断装置。 - 【請求項7】 前記の優先的な流れ回路の全長が、前記
弁(4)、前記操作部材(23,24)およびまたはシ
ール本体(1b)の間に形成された主要な流体流れ回路
の通路の全長よりも短いことを特徴とする請求項2〜6
のいずれか一つに記載の回路遮断装置。 - 【請求項8】 前記ハウジング(9,29)が前記弁
(4)の移動軸線(X−X′)の周りに分配配置された
複数の流体循環通路(40,60)を介して、前記逆圧
領域(41,61)に接続されていることを特徴とする
請求項1〜7のいずれか一つに記載の回路遮断装置。 - 【請求項9】 前記ハウジング(9,28)が少なくと
も1つの流体循環通路(43,63)を介して、前記ジ
ョイント(8,28)の上流に形成された圧力流体領域
(1c)に接続されていることを特徴とする請求項1〜
8のいずれか一つに記載の回路遮断装置。 - 【請求項10】 前記ハウジング(9,29)が前記弁
(4)の移動軸線(X−X′)の周りに分配配置された
複数の流体循環通路(43,63)を介して、前記圧力
流体領域(1c)に接続されていることを特徴とする請
求項9記載の回路遮断装置。
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