JP6550500B2 - 二重高圧ガス管用の接続フランジ - Google Patents

Description

本発明は、高圧ガス接続用の高圧配管の接続のためのフランジおよびフランジアセンブリに関する。本発明はまた、二重管および二重管用支持部を備えるアセンブリにも関する。

背景

クロスヘッド式の大型２ストロークディーゼルエンジンは、典型的には、大型船舶の推進システムにおいて、または発電所の原動機として使用される。排出量を削減するために、このようなエンジンが気体燃料で運転されることが多くなっている。

大型２ストロークディーゼルエンジンにおいて、液化天然ガス（Liquid Natural Gas：ＬＮＧ）などの別の種類の燃料を使用できるようにしたいという要望がある。そのようなガスは高圧に保つ必要がある。クロスヘッド式の大型２ストロークディーゼルエンジンの燃料として使用する場合、ＬＮＧは超高圧下でエンジンに供給する必要がある。

また、ＬＮＧで運転される船舶に供給できるようにするための陸上設備が必要である。

船舶および陸上供給系において、そのような高圧系は、系の中で漏出が起こった場合に危険になる。高圧系の中を移動する漏出流体は、それ自体が、例えばエンジンルームの中にいる要員にとって危険でありうる。漏出は、エンジンの重要な構成要素の故障を生じさせる場合があり、それによって、エンジンの故障を生じさせる場合があり、多大なコストと時間がかかる。したがって、クロスヘッド式大型２ストロークディーゼルエンジンでは、高圧接続部が、同軸のパイプまたは導管を有する二重導管として形成される。内管には高圧流体が流れている。外管は複数の目的を果たしうる。その１つは、内管の漏出または破損が生じた場合に、閉じ込めバリアを形成することである。もう１つは、種々の形態の漏出センサの配置である。内管と外管との間の空間は、換気、冷却、加熱などにも使用されうる。

従来技術において、そのような高圧接続部は、直導管として作製されてきた。二重管構造を構築することは、非常に手間がかかるからである。最初に、内管をハブの上に溶接することが必要である。次いで、外管を内管に外嵌して、ハブに溶接することが必要である。この溶接プロセスは複雑であり、溶接された配管内部に溶接スパッタが堆積することが避けられない。このプロセスは、非常に煩雑で時間がかかる。船用エンジンは複数の種類が提供されるが、各エンジンは特定の船の仕様に個別に適合させられる。したがって、接続部はモジュール式ではなく、個別に構成する必要がある。

また、特に、直線的ではない接続部における温度変化や製造公差によるわずかなずれを避けることができない。

米国特許出願公開第２００７１４５６９１号は、接続構造部分の変形と漏れを防ぐことによって密封性を得た流体用ガスケットを開示している。このガスケットは、第１流体給排口部と、第１および第２ガスケット部とを備える。第１流体デバイスの第１流体給排口部は通路と通気路とを備える。第２流体デバイスの第２流体給排口部は通路と換気路とを備え、各通路が相対応されてシール接続されるようになっている。各ガスケット部には第１シール部と、第２シール部と、流体通路とが形成される。第１シール部は第１流体給排口部に当接し、第２シール部は第２流体給排口部に当接する。流体通路は各通路と連通する。第１および第２ガスケット部を連結一体化するべく、流体経路を横切る状態でブリッジ部が配置される。

したがって、前述の問題を克服する、または少なくとも軽減するフランジ接続部が必要とされている。

このような背景から、本発明の目的は、管に対するフランジのずれを吸収できる、別の要素に管を接続するためのフランジを提供することである。

この目的は、別の要素に二重管を接続するためのフランジを提供することによって達成される。このフランジは、前記別の要素と係合するための近位側と、前記二重管に接続するための反対側の遠位側とを有する径方向内側体と、前記近位側と前記遠位側とを接続する中央軸方向孔と、前記近位側と前記遠位側とを接続する少なくとも１つの非中央開口部と、径方向外側体と、前記径方向外側体を貫通する軸方向延在開口部と、を備え、前記近位側には、前記別の要素の一致する球状面と係合するための第１の球面状密封／案内面が設けられ、前記第１の球面状密封／案内面は前記軸方向孔と同軸であり、前記遠位側には、前記軸方向孔と同軸の第２の球面状密封／案内面が設けられ、前記径方向内側体は、前記軸方向延在開口部に少なくとも部分的に挿入され、前記軸方向延在開口部は、前記第２の球面状密封／案内面と一致し係合するような形状を有する第３の球面状密封／案内面を形成する。

径方向内側体と、前記径方向内側体が径方向外側体に対して角度をなしていても密封接続を可能にする複数の球面状密封／案内面とをフランジに設けることで、前記二重配管と、その接続先の別の要素との間のずれを吸収することができるようになる。これは、２つのフランジを結合する場合にフランジを球継手やカルダン継手と同様の方法で調整できるからである。

第１の態様の第１の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面をなす球面の中心は、前記第２および第３の球面状密封／案内面をなす球面の中心と一致する。したがって、回転中心が一致し、前記径方向内側体を密封接触を保ちつつ前記径方向外側体に対して回転させることができる。

第１の態様の第２の可能な実装例では、前記第２の球面状密封／案内面は凹状であり、前記第３の球面状密封／案内面は凸状である。

第１の態様の第３の可能な実装例では、前記第２の球面状密封／案内面は凸状であり、前記第３の球面状密封／案内面は凹状である。

第１の態様の第４の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面は凸状または凹状である。

第１の態様の第５の可能な実装例では、前記二重管は内管と外管とを備える。

第１の態様の第６の可能な実装例では、前記中央孔は前記内管の管腔に接続される。

第１の態様の第７の可能な実装例では、前記径方向内側体の前記遠位側には、第１の環状リムと、前記第１の環状リムと同軸の第２の環状リムとが設けられ、前記第１の環状リムの直径は前記内管の直径と一致し、前記第２の環状リムの直径は前記外管の直径と一致する。したがって、前記内管と前記外管を前記径方向内側体に直接溶接できる。

第１の態様の第８の可能な実装例では、前記径方向内側体には、前記近位側と前記遠位側とを接続する複数の非中央開口部が設けられる。したがって、前記内管と前記外管との間の内部空間を通気することができる。

第１の態様の第９の可能な実装例では、前記非中央開口部は、前記径方向内側体を貫通する非中央孔によって形成される。

第１の態様の第１０の可能な実装例では、前記非中央孔は前記中央軸方向孔の軸方向範囲に対して角度をなしており、前記径方向内側体の前記遠位側に対する前記非中央孔の開口部は、前記径方向内側体の前記近位側に対する前記非中央孔の開口部よりも、前記中央軸方向孔の中心軸近くに配置される。したがって、前記非中央孔の周囲の前記径方向内側体材料の壁厚さが、前記径方向内側体全体にわたって十分であることを確実にできる。

第１の態様の第１１の可能な実装例では、前記非中央孔は前記中央軸方向孔の周方向に均等に分散されている。したがって、非中央孔を作成可能な空間が最大限に利用される。

第１の態様の第１２の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面をなす球面の中心と、前記第２の球面状密封／案内面をなす球面の中心は、前記フランジの中心軸と一致する。

第１の態様の第１３の可能な実装例では、前記第２の球面状密封／案内面をなす球面は、前記第３の球面状密封／案内面をなす球面と同一である。したがって、これらの関連する前記密封／案内面の形状は正確に一致する。

第１の態様の第１４の可能な実装例では、第１の球台をなす球面の中心は、第２の球台をなす球面の中心と一致する。

第１の態様の第１５の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面、前記第２の球面状密封／案内面、および前記第３の球面状密封／案内面をなす各球面は、仮想球面である。

この関係において「仮想」という言葉は、当該の物体を幾何学的な物体として扱うことを意味する。したがって、球面、球台、および球帯は、前記フランジの各要素の形状を示す仮想のまたは幾何学的な物体であり、これらの物体自体はフランジの一部ではない。

第１の態様の第１６の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面は、第１の球台の球帯として形成される。

Ｗｏｌｆｒａｍ ＭａｔｈＷｏｒｌｄ（商標）によると、幾何において、球台（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｅｇｍｅｎｔ）とは一対の平行な平面で球を切り取ることにより定められる立体である。球台は球冠の頭頂部を切り取ったものと考えることができ、球面状の錐台に相当する。球台の表面は球帯（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｚｏｎｅ）と呼ばれる。本文書では、「球台」および「球帯」という用語を前述のＷｏｌｆｒａｍ ＭａｔｈＷｏｒｌｄ（商標）の定義に従って用いる。

第１の態様の第１７の可能な実装例では、前記第２の球面状密封／案内面は、第２の球台の球帯として形成される。

第１の態様の第１８の可能な実装例では、前記第３の球面状密封／案内面は、前記第２の球台の前記球帯として形成される。これによって、前記第３の密封／案内面は前記第２の球面状密封／案内面の形状と一致する。

第１の態様の第１９の可能な実装例では、前記第１の球台をなす球面の中心と、前記第２の球台をなす球面の中心とは、一致する。

第１の態様の第２０の可能な実装例では、前記第１の球台をなす球面と、前記第２の球台をなす球面とは、仮想球面である。

第２の態様では、第４の球面状密封／案内面を有するインサートを備える、第１の態様またはその任意の可能な実装例によるフランジを備えるアセンブリが提供される。

第２の態様の第１の可能な実装例では、前記第４の球面状密封／案内面は、前記第１の球面状密封／案内面と一致し、同面と密封係合するような形状を有する。

第２の態様の第２の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面は凹状であり、前記第４の球面状密封／案内面は凸状である。

第２の態様の第３の可能な実装例では、前記第１の球面状密封／案内面は凸状であり、前記第４の球面状密封／案内面は凹状である。

第２の態様の第４の可能な実装例では、前記インサートは、該インサートを貫通して延在する中央開口部と、前記インサートを貫通して延在する少なくとも１つの非中央開口部とを有する。

第２の態様の第５の可能な実装例では、前記インサートは、前記第４の球面状密封／案内面に対向する第５の球面状密封／案内面を有する。

第２の態様の第６の可能な実装例では、前記アセンブリは、２つの対向配置されたフランジを備え、前記２つの対向配置されたフランジの間に前記インサートが配置される。

第２の態様の第７の可能な実装例では、前記アセンブリは、第２の実装例のいずれかによる前記径方向内側体に溶接された二重管を備える。

第２の態様の第８の可能な実装例では、前記二重管は、長手方向先端が第１の環状リムに溶接された内管と、長手方向先端が第２の環状リムに溶接された外管とを備える。

第２の態様の第９の可能な実装例では、前記二重管は、同軸の内管と外管という少なくとも２つの長手方向部分を備え、前記内管と前記外管との間に環状空間を有し、前記少なくとも２つの長手方向部分の間に支持部を備え、前記内管は第１内径ｄ１および第１外径Ｄ１のほぼ円形の断面を有し、前記外管は第２内径ｄ２および第２外径Ｄ２のほぼ円形の断面を有し、前記支持部（２０）は、前記外管に対する前記内管の位置を横方向と長手方向の両方にしっかりと固定するように構成される。

第２の態様の第１０の可能な実装例では、前記支持部は筒状体を備え、前記筒状体は２つの対向する外側環状リムを備え、各外側環状リムには面取りされた溶接縁が設けられ、前記外側環状リムは前記溶接縁において、前記第２内径ｄ２に実質的に相当する内径と、前記第２外径Ｄ２に実質的に相当する外径とを有する。

第２の態様の第１１の可能な実装例では、前記支持部は２つの対向する内側環状リムをさらに備え、各内側環状リムには面取りされた溶接縁が設けられ、前記内側環状リムは前記溶接縁において、前記第１内径ｄ１に実質的に相当する内径と、前記第１外径Ｄ１に実質的に相当する外径とを有する。

第２の態様の第１２の可能な実装例では、前記アセンブリは、前記外管の溶接縁を前記外側環状リムに接続する溶接部と、前記内管の溶接縁を前記内側環状リムに接続する溶接部とを有する。

第２の態様の第１３の可能な実装例では、前記支持部は、前記インサートの軸方向の対向する側面を流体接続する軸方向孔と、前記インサートの対向する側面を流体接続する非中央開口部とをさらに備える。

第２の態様の第１４の可能な実装例では、前記支持部（２０）の軸方向範囲の中央部分は、前記軸方向孔の側方に前記非中央開口部を収容するのに十分な壁厚さをとるために、直径が大きくなっている。

第２の態様の第１５の可能な実装例では、前記アセンブリは、二重管屈曲部、好ましくは９０度の屈曲部をさらに備え、前記二重管屈曲部は曲がった内管と曲がった外管（９０'）とを備え、前記固定管支持部は前記管屈曲部の先端に溶接される。

本発明に係るフランジ、フランジと管との接続、および方法の目的や特徴、利点、性質は、以下の詳細説明により、さらに明らかになるだろう。

本明細書の以下の詳細な説明において、図面に示される例示的な実施形態を参照して、本発明についてより詳細に説明する。
図１は、クロスヘッド式大型２ストロークディーゼルエンジンの正面図の線図である。 図２は、図１の大型２ストロークエンジンの側面図である。図３から図１３は、一実施形態に係る高圧導管のフランジを示す図である。 図３は、一実施形態に係る２つのフランジがインサートを挟んで接続されているアセンブリの断面図である。 図４は、図３に動作、幾何学的球面、および半径を示した図である。 図５は、図３に示すフランジの径方向外側体の断面図である。図中の一点鎖線で示される位置は、図６中の一点鎖線で示される位置に対応している。 図６は、図３に示すフランジの径方向内側体の断面図である。図中の一点鎖線で示される位置は、図５中の一点鎖線で示される位置に対応している。 図７は、図７に示すフランジのインサートの断面図である。 図８は、図７のインサートを軸方向から見た図である。 図９は、図３に示すフランジを軸方向から見た図である。 図１０は、ブロックに接続された図３のフランジアセンブリの断面図である。 図１１は、二重管が取り付けられた、図３のフランジアセンブリの側面図である。 図１２は、図１１のフランジアセンブリの断面図である。 図１３は、図３のフランジアセンブリの分解図である。 図１４は、インサートの別の実施形態を備え、二重管が取り付けられたフランジの断面図である。 図１５は、別の実施形態に係る２つの接続されたフランジを備え、二重管が取り付けられたアセンブリの断面図である。 図１６は、各先端にフランジを備える二重管を含むアセンブリの側面図である。 図１７は、図１６のアセンブリの断面図である。 図１８は、図１６の二重管の詳細を示す断面図である。 図１９は、二重管用の管支持部の断面図である。 図２０は、各先端にフランジが取り付けられた二重管屈曲部の断面図である。 図２１は、図２０の二重管屈曲部の側面図である。 図２２は、二重管用の別の管支持部の断面図である。 図２３は、二重管とフランジの一般的なアセンブリの側面図である。

以下の詳細な説明において、フランジ、フランジアセンブリ、および高圧導管を、例示的な実施形態によって説明する。図１および図２は、クランク軸およびクロスヘッドを有する、大型低速ターボ過給式２ストロークディーゼルエンジン１０をその吸気系および排気系と共に示している。大型ターボ過給式２ストロークディーゼルエンジンは、典型的に、直列に５〜１６のシリンダ１を有し、本実施形態では６つのシリンダを有する。これらのシリンダはシリンダフレーム４２によって担持される。シリンダフレーム４２はエンジンフレーム４５に担持される。

エンジン１０は、シリンダ１の下部領域の掃気ポート（図示せず）およびシリンダ１の上部の排気弁４を有する、２ストロークユニフロー型のものである。給気は、給気受２（掃気受とも呼ばれる）から個々のシリンダ１の掃気ポートへと流れていく。シリンダ１の中のピストン（図示せず）が給気を圧縮し、燃料が注入され、燃焼が続き、排気ガスが生成される。排気弁４が開くと、排気ガスは、当該シリンダ１に付随する排気ダクト（図示せず）を通って排気ガス受３の中に流れ、第１の排気導管１３を通ってターボ過給機５のタービンに進み、そこから排気ガスは、第２の排気導管（図示せず）を通って流れる。タービンは軸（図示せず）を介してコンプレッサ（図示せず）を駆動する。コンプレッサは、吸気口（図示せず）を介して供給される給気を加圧して、給気受２に至る給気導管（図示せず）へと送る。

分配ブロックは、各シリンダ１と接続してシリンダのカバープレートの上に取り付けられる。分配ブロックは、液化天然ガス（ＬＮＧ）などのガスの形態で、シリンダのカバープレート内の燃料弁（図示せず）を通して、各シリンダ１内のエンジンの燃焼室に燃料を分配するために使用される。

分配ブロックは、二重管を介して接続される。

エンジンの燃料供給系はエンジンルーム燃料供給系に連結される。エンジンルーム燃料供給系には燃料タンクから燃料が供給される。例えば、エンジンが船舶の主推進エンジンとして使用される場合、その船上の燃料タンクから燃料が供給される。

図３から図１５を参照して、フランジおよびフランジアセンブリを詳細に説明する。

図３および図４は、互いに接続された２つのフランジ５５の断面図である。２つのフランジ５５はほぼ同一であり、径方向内側体６０と径方向外側体７０とを備える。径方向内側体６０は、別の要素への取付部を密封するように構成された近位側６１と、二重管５０に接続するための反対側の遠位側６２とを有する。径方向外側体７０も同様に、別の要素と対向する近位側と、二重管５０と対向する遠位側とを有する。二重管５０は外管９０の中に内管８０を備える。

中央軸方向孔６３が径方向内側体６１に設けられる。中央軸方向孔６３は、内管８０内の管腔に一致するサイズと形状を有する。

好ましくは、中央孔６３および管８０の断面形状は円形である。中央孔６３は径方向内側体６０の近位側６１および遠位側６２に開口する。すなわち、中央孔６３は径方向内側体６０全体を貫通して延在する。

径方向内側体６０の遠位側６２には、第２の環状リム６９と同軸の第１の環状リム６８が設けられる。第１の環状リム６８の直径は内管８０の直径と一致し、第２の環状リム６９の直径は外管９０の直径と一致する。すなわち、対応する管とリムの内径および外径は実質的に同じである。管とリムは両方とも、溶接を容易にするための傾斜した縁を有する。内管８０と外管９０とを径方向内側体６０に溶接する手順を容易にするために、第１の環状リム６８は第２の環状リム６９より、近位側から離れる方向に突出している。内管８０は第１の環状リム６８に溶接され、外管９０は第２の環状リム６９に溶接される。

径方向内側体６０には、近位側６１と遠位側６２とを接続する少なくとも１つの非中央開口部６４が設けられる。好ましくは、径方向内側体６０には、近位側６１と遠位側６２とを接続する複数の非中央開口部６４が設けられる。非中央開口部６４は、径方向内側体６０を貫通する非中央孔６４によって形成される。一実施形態において、非中央孔６４は中央軸方向孔６３の軸方向範囲に対してわずかに角度をなしており、径方向内側体６０の遠位側６２に対する非中央孔６４の開口部は、径方向内側体６０の近位側６１に対する非中央孔６４の開口部よりも、中央軸方向孔６３の中心軸近くに配置される。

図５および図６に示すように、近位側６１には、インサート７５などの別の要素の第４の一致する球状面７６と係合するための、第１の球面状密封／案内面６５が設けられる。第１の球面状密封／案内面６５は、軸方向孔６３と同軸である。遠位側６２には、軸方向孔６３と同軸の第２の球面状密封／案内面６６が設けられる。

第４の球面状密封／案内面７６は、第１の球面状密封／案内面６５と一致し、同面と密封係合するような形状を有する。

径方向外側体７０には、これを貫通する軸方向延在開口部７１が設けられる。軸方向延在開口部の一部は、第２の球面状密封／案内面６６と一致し係合するような形状を有する第３の球面状密封／案内面７３を形成する。第３の球面状密封／案内面７３には円周窪み７４が形成される。円形窪み７４内には円周ガスケットがはめ込まれ、第２の球面状密封／案内面６６と第３の球面状密封／案内面７３との密封接触を補助する。

使用時、径方向内側体６０は、軸方向延在開口部７１に少なくとも部分的に挿入され、第２の球面状密封／案内面６６が第３の球面状密封／案内面７３と密封係合される。第２および第３の球面状密封／案内面６６、７３は共に、近位側における径方向内側体６０と径方向外側体７０との間の空間を密封する第２の接合面および第２の環状シールを形成する。

図４に示すように、球面Ｓ１は第１の球面状密封／案内面６５および第４の球面状密封／案内面７６をなす。球面Ｓ１は第２の球面状密封／案内面６６および第３の球面状密封／案内面７３をなす。球面Ｓ１およびＳ２は仮想球面である。この関係において「仮想」という言葉は、当該の物体を幾何学的な物体として扱うことを意味する。したがって、球面Ｓ１およびＳ２は、フランジ５５の各要素の形状を示す仮想のまたは幾何学的な物体であり、これらの物体自体はフランジ５５の一部ではない。

第１の球面状密封／案内面は、球面Ｓ１の第１の球台の球帯として形成される。第４の球面状密封／案内面は、球面Ｓ１の第１の球台の球帯として相補的に形成される。第２の球面状密封／案内面６６は、球面Ｓ２の第２の球台の球帯として形成される。球面Ｓ１の中心Ｘは球面Ｓ２の中心Ｘと一致し、この中心Ｘにおいて共通の回転軸が提供される。他方のフランジ５５においても同様であり、共通の中心をＸ'として示している。球面Ｓ１の半径Ｒ１と球面Ｓ２の半径Ｒ２も図４に示している。

各球面状密封／案内面６５をなす球面Ｓ１およびＳ２の中心ＸおよびＸ'は、一実施形態においてフランジ５５の中心軸と一致する。

インサート７５は、２つのフランジ５５の間、またはフランジ５５とそのフランジ５５が接続されるガス分配ブロックなどの別の物体との間に配置される。インサート７５は、インサート７５を貫通して延在する中央開口部７８と、インサート７５を貫通して延在する少なくとも１つの非中央開口部７９とを有する。インサートは、第１密封／案内面６５と一致し、同面と摺動可能に密封係合するように形成および構成される第４の密封／案内面７６をなす。第４の密封／案内面７６には環状溝８３が設けられ、この溝内に環状密封リングがはめ込まれ、第１の球面状密封／案内面６５と第４の球面状密封／案内面７６との間に気密シールが確保される。第１の球面状密封／案内面６５と第４の球面状密封／案内面７６は共に、軸方向孔６３の遠位端周囲を密封する第１の接合面および第１の環状シールを形成する。

中央開口部７８は、使用時に、軸方向孔６３と位置合わせされて連通し、非中央開口部７５は、使用時に、非中央開口部６４と実質的に位置合わせされて連通する。

インサートは、円周ガスケットを受け入れる外周溝を有する円周リング７７を備える。円周リング７７の外径は、径方向外側体７０の近位側における軸方向延在開口部７１の内径に一致する。したがって、円周リング７７内の円周ガスケットを併用して、インサート７５と径方向外側体７０との間に気密シールを得ることができる。円周リング７７の軸方向範囲は、その半分が第１のフランジ５５の径方向外側体７０に挿入され、もう半分が第２のフランジ５５の径方向外側体７０に挿入されるようになっている。

図３から図１４の実施形態によるインサート７５は、第４の球面状密封／案内面７６に対向する第５の球面状密封／案内面７６'を有する。

本実施形態において、第１の球面状密封／案内面６５は凹状であり、インサート７５の第４の球面状密封／案内面は凹状である。

本実施形態において、第２の球面状密封／案内面６６は凹状であり、第３の球面状密封／案内面７３は凸状である。

したがって、実施形態におけるフランジ構成には２つの対向配置されたフランジ５５が含まれ、該２つの対向配置されたフランジ５５の間にインサート７５が配置される。一実施形態において、フランジ構成の各フランジ５５の径方向内側体６０に二重管５０が取り付けられる（溶接される）。

２つのフランジ５５は、貫通ボルト孔８６に挿入される複数のボルト／スタッド８５によってボルト止めされる。ねじナット８７によってボルト／スタッド８５を締め、これによって２つのフランジ５５同士を押し付ける。

ボルト／スタッド８５を締める前に、球面Ｓ１およびＳ２の共通中心Ｘ周りの任意の方向に径方向内側体６０を回転させて、各二重管５０の端部の方向的なずれを調整できる。図４の曲線矢印は、径方向外側体７０に対する径方向内側体６０の回転動作を示している。

ボルト／スタッド８５を締めた後、第１密封／案内面６５と第４の密封／案内面７６の間の第１の接合面と、第２の密封／案内面６６と第３の密封／案内面７３の間の第２の接合面がそれぞれ強く押し付けられて気密シールが形成される。ボルト／スタッド８５を締めると、径方向外側体７０に対して径方向内側体６０を動かすことは不可能であるか、少なくとも極めて困難である。

図１５は、インサート７５を間に挟んで互いに締結された、別の実施形態による２つのフランジ５５の断面図である。この実施形態は前述の実施形態と基本的に同一であるが、第１の球面状密封／案内面が凸状であり、第４の球面状密封／案内面が凹状であり、第２の球面状密封／案内面が凹状であり、第３の球面状密封／案内面が凸状である点が異なる。言い換えれば、両方の接合面の凹凸構成が逆になっている。なお、接合面のうち１つのみの凹凸構成を逆にすることも可能であることに留意されたい。

各二重管５０は２つの端部を有する。各二重管５０は、少なくとも１つの内管８０と、外管９０と、フランジ５５とを備える。フランジ５５は内管と外管の各端部に形成され、管同士および管と別の要素との流体接続部を提供する。別の要素は、燃料噴射弁や排気弁など弁であっても、ブロック１３０、すなわちガスを燃料とするエンジンのガス分配ブロック（またはより一般的に、燃料分配ブロックまたは高圧流体分配ブロック、または他の二重管５０）であってもよい。また、別の要素は高圧導管５０によって接続されてもよく、例えば、一方の端部に分配ブロック、他方の端部に弁が接続されてもよい。別の実施形態において、フランジ５５を高圧導管の一方の端に形成し、他方の端には、ある要素への他の種類の接続を形成してもよい。

内管８０および外管９０は、好ましくは、鋼やステンレス鋼などの金属で形成する。これらの管は可橈性または柔軟性を有してもよい。

図１６および図１７は、各先端にフランジ５５を備える二重管５０を含むアセンブリを示している。各フランジ５５は、二重管５０の先端に溶接されている。一方の先端において、外管はインサートを備える。このインサートは２つの胴から成り、これらの胴が合わさって筒状の要素を形成する。これによって、２つの胴から成るインサートをアセンブリに溶接する前に、内管を各フランジ５５に溶接することができる。内管８０はその両端において各フランジ５５の第１の環状リム６８に溶接され、外管９０はその両端において各フランジ５５の第２の環状リム６９に溶接される。

図１８に示すように、長手方向と径方向の両方の固定支持部となる管支持部２０は、一実施形態において、二重管５０の２つの区画の間に溶接される。図１９に、管支持部２０のやや異なる実施形態の断面図を示している。

内管８０は、第１内径ｄ１および第１外径Ｄ１のほぼ円形の断面を有する。外管９０は、第２内径ｄ２および第２外径Ｄ２のほぼ円形の断面を有する。支持部２０は、外管９０に対する内管８０の位置を横方向と長手方向の両方にしっかりと固定するように構成されている。

支持部２０は、２つの対向する外側環状リム２５を有する筒状体を備える。各外側環状リム２５には、外管９０の対応する溶接縁に溶接するための、面取りされた溶接縁２７が設けられる。外側環状リム２５は溶接縁２７において、第２内径ｄ２に実質的に相当する内径と、第２外径Ｄ２に実質的に相当する外径とを有する。

支持部２０は、２つの対向する内側環状リム２２をさらに備える。各内側環状リム２２には、内管８０の対応する溶接縁に溶接するための、面取りされた溶接縁２８が設けられる。

内側環状リム２２は面取りされた溶接縁２８において、第１内径ｄ１に実質的に相当する内径と、第１外径Ｄ１に実質的に相当する外径とを有する。

このアセンブリは、外管９０の溶接縁を外側環状リム２５に接続する溶接部と、内管８０の溶接縁２８を内側環状リム２２に接続する溶接部とを有する。

支持部２０は、インサート軸方向の対向する側面を流体接続し、各内管８０の管腔間を接続する軸方向孔２３をさらに有する。支持部２０にはインサートの対向する側面を流体接続し、インサートに接続された各二重管の外側管腔間を流体接続する非中央開口部２４も設けられる。

支持部２０の軸方向範囲の中央部分２６は、軸方向孔２３の側方に非中央開口部２４を収容するのに十分な壁厚さをとるために、直径が大きくなっている。このため、非中央開口部２４を形成する２つの孔は、インサートの中心軸に対してわずかに角度をなし、非中央開口部２４の長手方向範囲の中央で合わさる。

図２０および図２１に示すように、アセンブリは一実施形態において、好ましくは９０度に曲がった二重管屈曲部９０'を備える。二重管屈曲部９０'は、曲がった内管８０'と曲がった外管９０'とを備える。固定管支持部３０は、管屈曲部５０'の各先端に溶接される。固定管支持部３０は管支持部２０に極めて似ているが、外管屈曲部９０'の外径に一致させるために、外側環状リム３２の１つの直径が大きくなっている点が異なる。外管屈曲部９０'は、内管屈曲部８０'と外管屈曲部９０'との間に十分な距離を確保するために直径が大きくなっている。管支持部３０は、通常の直径の外側環状リム３２と直径を大きくした外側リム３５とを有する環状体を備えてもよい。外側環状リムにはそれぞれ、面取りされた溶接縁３７および３８が設けられる。

管支持部３０の長手方向範囲中央は、中央環状部３６で形成される。インサートには、中央軸方向孔３３および複数の非中央開口部３４が設けられる。

管支持部３０の対向する両側には内側環状リム３１が設けられる。管支持部３０は、一方の端において二重管５０（図２０および図２１に図示せず）に溶接され、反対側の端において二重管屈曲部５０'に溶接される。したがって、内管屈曲部８０'と外管屈曲部９０'は全方向にしっかりと固定される。

図２２は、管支持部３０のやや異なる実施形態を示している。この実施形態では、内側環状リム３１は外側環状リム３２、３５から突出していない。

図２３は、例えば、船用エンジンに気体燃料が供給される船舶に搭載された燃料供給系の一部であるエンジンルーム系内の配管として用いることができる、二重管５０、フランジ５５、フランジ３０、および二重管屈曲部５０'の一般的な構成を示している。図示された配管の左端（図１９の左側）は、例えば燃料供給系に接続し、図示された配管の右端（図１９の右側）は、例えば船用エンジンに接続することができる。

本願の教示を例示目的で詳細に説明してきたが、これらの詳細な説明は純粋に例示の目的のために提示されたものであり、本願の教示の範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な変形がなされうるものであることを理解されたい。

本願の文脈において、「近位」という用語は、フランジまたはフランジと管のアセンブリが接続される別の要素、例えば分配ブロックの近位、すなわちその「近くにある」と解釈されるべきである。同様に、「遠位」という用語は、フランジまたはフランジと管のアセンブリが接続される別の要素、例えば分配ブロック「から離れたところにある」と解釈されるべきである。

特許請求の範囲において使用される「備える」、「有する」、「含む」との語句は、その他の要素やステップが含まれることを除外しない。特許請求の範囲において単数で記載されている要素であっても、それが複数備えられることを除外しない。特許請求の範囲に記載されるいくつかの手段の機能は、単一のプロセッサまたは他のユニットによって遂行されてもよい。

Claims (10)

1. 高圧の液化天然ガスを通す高圧二重管接続部において、前記二重管（５０）を別の要素に接続するためのフランジ（５５）であって、
   前記別の要素と係合するための近位側（６１）と、前記二重管（５０）に接続するための反対側の遠位側（６２）とを有する径方向内側体（６０）と、
   前記近位側（６１）と前記遠位側（６２）とを接続する中央軸方向孔（６３）と、
   前記近位側（６１）と前記遠位側（６２）とを接続する少なくとも１つの非中央開口部（６４）と、
   径方向外側体（７０）と、
   前記径方向外側体（７０）を貫通する軸方向延在開口部（７１）と、
   を備え、
   前記近位側（６１）には、前記別の要素の一致する球状面と、摺動可能に密封係合するための第１の球面状密封／案内面（６５）が設けられ、
   前記遠位側（６２）には、前記軸方向孔（６３）と同軸の第２の球面状密封／案内面（６６）が設けられ、
   前記径方向内側体（６０）は、前記軸方向延在開口部（７１）に少なくとも部分的に挿入され、
   前記第１の球面状密封／案内面（６５）は球面状であり、
   前記第２の球面状密封／案内面（６６）は球面状であり、
   前記第１の球面状密封／案内面（６５）は前記軸方向孔（６３）と同軸であり、
   前記径方向外側体の前記軸方向延在開口部（７１）は前記第２の球面状密封／案内面（６６）と一致し密封係合するような形状を有する第３の球面状密封／案内面（７３）を形成し、
   前記径方向内側体（６０）の前記遠位側（６２）には、第１の環状リム（６８）と、前記第１の環状リム（６８）と同軸の第２の環状リム（６９）とが設けられ、前記第１の環状リムの直径は前記内管（８０）の直径と一致し、前記第２の環状リムの直径は前記外管（９０）の直径と一致し、
   前記第１の環状リム及び前記第２の環状リムには傾斜した縁が設けられ、前記第１の環状リムは、前記第２の環状リムに比べて、前記近位側から離れる方向に突出する、
   フランジ（５５）。
2. 高圧の液化天然ガスを通す高圧二重管接続部において、前記二重管（５０）を別の要素に接続するためのフランジ（５５）であって、
   前記別の要素と係合するための近位側（６１）と、前記二重管（５０）に接続するための反対側の遠位側（６２）とを有する径方向内側体（６０）と、
   前記近位側（６１）と前記遠位側（６２）とを接続する中央軸方向孔（６３）と、
   前記近位側（６１）と前記遠位側（６２）とを接続する少なくとも１つの非中央開口部（６４）と、
   径方向外側体（７０）と、
   前記径方向外側体（７０）を貫通する軸方向延在開口部（７１）と、
   を備え、
   前記近位側（６１）には、前記別の要素の一致する球状面と、摺動可能に密封係合するための第１の球面状密封／案内面（６５）が設けられ、
   前記遠位側（６２）には、前記軸方向孔（６３）と同軸の第２の球面状密封／案内面（６６）が設けられ、
   前記径方向内側体（６０）は、前記軸方向延在開口部（７１）に少なくとも部分的に挿入され、
   前記第１の球面状密封／案内面（６５）は球面状であり、
   前記第２の球面状密封／案内面（６６）は球面状であり、
   前記第１の球面状密封／案内面（６５）は前記軸方向孔（６３）と同軸であり、
   前記径方向外側体の前記軸方向延在開口部（７１）は前記第２の球面状密封／案内面（６６）と一致し密封係合するような形状を有する第３の球面状密封／案内面（７３）を形成し、
   前記フランジは更に、第４の球面状密封／案内面（７６）を有するインサート（７５）を備え、前記第４の球面状密封／案内面（７６）は、前記第１の球面状密封／案内面（６５）と一致するような形状であって、前記第１の球面状密封／案内面（６５）と密封結合するような形状を有し、
   前記径方向内側体（６０）と前記別の要素との間に前記インサート（７５）が配され、前記第４の球面状密封／案内面（７６）が前記第１の球面状密封／案内面（６５）と密封結合した状態で、前記径方向外側体（７０）が前記別の要素にボルト結合される、
   フランジ（５５）。
3. 前記第１の球面状密封／案内面（６５）をなす球面の中心は、前記第２および第３の球面状密封／案内面（６６、７３）をなす球面の中心と一致する、請求項１又は２に記載のフランジ（５５）。
4. 前記第２の球面状密封／案内面（６６）は凹状であり、前記第３の球面状密封／案内面（７３）は凸状である、請求項１から３のいずれかに記載のフランジ（５５）。
5. 前記第２の球面状密封／案内面（６６）は凸状であり、前記第３の球面状密封／案内面（７３）は凹状である、請求項１から４のいずれかに記載のフランジ（５５）。
6. 前記第１の球面状密封／案内面（６５）は凸状または凹状である、請求項１から５のいずれかに記載のフランジ（５５）。
7. 前記二重管（５０）は内管（８０）と外管（９０）とを備える、請求項１から６のいずれかに記載のフランジ（５５）。
8. 前記中央孔（６３）は前記内管（８０）の管腔に接続される、請求項１から７のいずれかに記載のフランジ（５５）。
9. 請求項２から７のいずれかの請求項であって、請求項１に従属しない請求項に記載のフランジ（５５）であって、
   前記径方向内側体（６０）の前記遠位側（６２）には、第１の環状リム（６８）と、前記第１の環状リム（６８）と同軸の第２の環状リム（６９）とが設けられ、前記第１の環状リムの直径は前記内管（８０）の直径と一致し、前記第２の環状リムの直径は前記外管（９０）の直径と一致する、フランジ（５５）。
   
   
10. 前記径方向内側体（６０）には、前記近位側（６１）と前記遠位側（６２）とを接続する複数の非中央開口部（６４）が設けられる、請求項１から９のいずれかに記載のフランジ（５５）。

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