JPH06341584A - 極低温流体継手 - Google Patents

極低温流体継手

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JPH06341584A
JPH06341584A JP6103999A JP10399994A JPH06341584A JP H06341584 A JPH06341584 A JP H06341584A JP 6103999 A JP6103999 A JP 6103999A JP 10399994 A JP10399994 A JP 10399994A JP H06341584 A JPH06341584 A JP H06341584A
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JP
Japan
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male
sleeve
fluid coupling
protrusion
poppet
Prior art date
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Pending
Application number
JP6103999A
Other languages
English (en)
Inventor
Glenn M Brzyski
エム.ブルジスキー グレン
Martin E Gordon
イー.ゴードン マーチン
Patrick K Griffin
ケイ.グリフィン パトリック
John J Holzinger
ジェイ.ホルジンガー ジョン
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Moog Inc
Original Assignee
Moog Inc
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Publication date
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Publication of JPH06341584A publication Critical patent/JPH06341584A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/32Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/35Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied at least one of the valves having an axial bore
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/037Quick connecting means, e.g. couplings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S285/904Cryogenic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87917Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/87925Separable flow path section, valve or closure in each
    • Y10T137/87941Each valve and/or closure operated by coupling motion
    • Y10T137/87949Linear motion of flow path sections operates both
    • Y10T137/87957Valves actuate each other

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温流体を取扱う継手において、継手の良好
な操作を損なう結氷の問題を解決するため、継手の所要
個所に、氷を掻取る鋭いエッジを備える。 【構成】 本発明の流体継手(30)は雄半部(32)
と雌半部(31)を有する。各半部は、それぞれの弁座
(34,41)に対し接近及び離遠するように動かされ
るポペット(35,42)をもっている。雄半部(3
2)は外側スリーブ(38)を備え、このスリーブは雌
半部先端部(46)が最初に合わされてきたときこれを
案内する。2つの半部が最初に合わされた後、雄半部体
部(39)がスリーブ(38)に対し相対的に延出さ
れ、これにより両ポペット(35,42)がそれぞれの
弁座から離され、継手の流通が可能になる。本発明の継
手は鋭いエッジをもった突出部(76)を備え、それら
エッジは、両継手半部が連結及び切離されるとき、対向
の面に付着した氷を掻取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に流体継手に関
し、特に、氷点下温度又は更に極低温の流体を取扱うの
に適用される、切離し可能な雄半部と雌半部を有する改
良された継手に関する。
【0002】
【従来の技術】非常に冷たい極低温(例えば−150℃
以下)の流体の取扱う場合、主として流体が通る弁又は
継手の温度が急激に低下することに起因する、様々な問
題が生じる。
【0003】極低温流体を移送するのに継手が使用され
る場合、その移送が多湿又は高湿度の環境で行われると
きには、結氷の問題がでてくる。継手の内部又は直ぐ外
側の水分が急速に氷結し、このためにそれ以後の継手内
の機械部品の動きが阻害されるようになる。更に、流体
供給源から、これと同じに予冷却された継手半部に、よ
り高温の外気温度の別々の容器に接続したそれぞれの継
手半部を逐次に連結して、それら容器に逐次的に流体を
移送する場合、その緘封面に氷ができて凍結と漏洩が生
じることが知られている。
【0004】上記2つの問題点は液化天然ガス(LN
G)の分野で最初に出てくるものである。LNGが今後
自動車用の代替燃料として認められるためには、車輛へ
の移送が容易でなければならない。更に、車輛の燃料貯
蔵タンクへの再注入をできるだけ迅速に行えることが望
まれる。このためには、高湿度の環境の中であっても、
冷却されたノズルとより温かい容器との間の、極低温の
LNGの迅速で逐次的な短時間の移送を繰返し行えるよ
うにすることが必要である。ハンマー型フィッティング
は、継手の保守が行われる間のそのように頻繁な繰返し
サイクルが行われる状況には適さない。更に、継手は、
非力な操作者でも容易に連結と切離しができるように、
小型で軽量でなければならない。
【0005】極低温流体を取扱うためのいろいろな型式
の継手が開発されている。それらの多くでは結氷の問題
が認識されている。例えば、米国特許第3,116,9
43号は、雌半部に対して選択的に挿入及び引抜きされ
る雄半部を有する、迅速切離し型の極低温継手を開示す
る。結氷の問題に対処して、操作者の手動力を増強する
ためレバー・ヨークが備えられている。
【0006】米国特許第3,842,614号は、相互
に嵌合する雌雄の半部を有する他の型式の迅速切離し型
極低温継手を開示する。各半部は、これら半部が連結さ
れたとき自動的に流通位置へ動かされ、そしてそれら半
部が切離されたとき流通路を閉じるように構成されたポ
ペット型逆止弁を備えている。この特許は明らかに結氷
の問題を認識しており、そしてその問題の1つの可能な
解決法として、氷の受容部を作るため継手ボールの3分
の2を除去することを提示している。
【0007】その他の極低温継手に関連して別の様々な
詳細部が米国特許第4,309,049号、第4,14
9,388号、及び第3,988,029号で見られ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の一般的
な目的は、極低温流体を取扱う改良された流体継手を提
供することである。本発明の他の目的は、外気温度の複
数個のLNG貯蔵タンクへの注入に適用できるような、
改良された極低温流体継手を提供することである。本発
明の更に他の目的は、継手の内外に存在する氷に対処
し、操作中その様々な重要な区域の氷を除去できるよう
にした、改良された極低温流体継手を提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】後に詳述する本発明の、
制約的でない実施例の部品、部分、又は面を参照しなが
ら述べると、本発明は、その1つの特徴として、氷点下
温度の流体を移送するための、自己緘封式の雌流体継手
半部31又は雄流体継手半部32の改良を行う。継手半
部31又は32は、内面61又は136と内部環状弁座
34又は41を有する管形体部33又は39、及び、該
弁座に対して接近又は離遠するように動かされるよう該
体部内に装架されたポペット35又は42を備える。該
継手半部の改良点として、ポペット35又は42が、該
体部内面61又は136に対し離間して対向する外面7
1又は71′を有し、又、その一方の面71又は71′
から外方向に他方の面の方へ延出する少なくとも1つの
突出部75,76又は75′,76′を有する。この突
出部は、これの先端面78,75又は78′,75′が
該他方の面61又は136に摺動可能に係合するように
構成される。又その突出部は、ポペット35又は42が
体部33又は39に対し相対的に動かされるとき体部内
面61又は136に付着した氷を除去する掻取り部(ス
クレーパ)78,79,78,80,74,75又は7
8′,79′,78′,80′,74′,75′の形状
及び構成にされた外エッジを有する。
【0010】他の特徴において本発明は、氷点下温度の
流体を移送するための継手30を提供する。この継手は
全般的に、先端部46、内面61、外面51、及び内部
環状衝合面59をもった管形体部33を有する雌継手半
部31、内面105と内部環状突出部108をもった外
側管形スリーブ38、及び、このスリーブ内に同軸心的
に配置されてそのスリーブに対し相対的に軸方向に動く
ことができる、先端面110と外面120をもった内側
管形体部39を含む雄継手半部32を備え、該雄半部の
内側体部の外面120は該スリーブの内面105に対し
離間して対向するように構成され、これによってそれら
内外両面間に、該雄半部体部の先端部110から該スリ
ーブの突出部108まで延在する環状の凹部157が形
成され、該雌半部体部33の先端部46が、該雄半部の
突出部108に衝合するまで、該雄半部の凹部157内
へ軸方向に挿入できる。該継手30は又、連結された両
該継手半部の不測の切離しを防止するための保持機構1
65、及び、該雄半部体部39を該雄半部スリーブ38
に対して相対的に該雌半部衝合面59の方向へ選択的に
動かすためのレバー40を備える。
【0011】更に他の特徴において本発明は、氷点下温
度の流体を移送するのに適用される流体継手30を提供
する。この継手は、1つの軸心x−x周りに形成される
凹弧状面61をもった第1部材33、及び、該凹弧状面
に対し離間して対向するように構成された同軸心の凸弧
状面71をもった第2部材35を有し、それら両部材が
相対的軸方向運動をするように装架されており、該流体
継手30の改良点として、両該弧状面の一方の弧状面か
ら他方の弧状面の方へ延出する突出部76を備え、この
突出部は、一方の軸方向へ向いた第1側面79及び反対
の軸方向へ向いた第2側面80を有し、該突出部は又、
該第1側面の縁部と該第2側面の縁部とに接合する、該
他方の弧状面に摺動可能に係合する同軸心の弧状先端面
78を有し、該第1側面は該弧状先端面と共に、該突出
部を担持する部材が他方の部材に対し相対的に該一方の
軸方向へ動かされるとき該他方の弧状面に付着した氷を
掻取る第1エッジを形成し、そして該第2側面は該弧状
先端面と共に、該突出部を担持する部材が他方の部材に
対し相対的に該反対の軸方向へ動かされるとき該他方の
弧状面に付着した氷を掻取る第2エッジを形成し、そこ
で両該部材間の摺動接触面積を小さくすることができ
る。
【0012】
【実施例】本発明のそれらの及びその他の特徴、目的、
長所は、添付図面と関連して以下に続ける実施例の記述
から更に明瞭になろう。
【0013】最初に指摘しておくべきこととして、それ
ら図面を通して同じ参照番号(符号)は、この実施の説
明を含む本明細書全体で記述又は説明される同じ構造要
素、部分、又は面を表示する。特に指示がない限り、そ
れら図面はこの明細書と一緒にして読まれるべきであり
(例えば部品の構造、装架等について)、そして本発明
の全記述の一部と見做されるべきである。以下の記述で
使用される用語「水平」、「垂直」、「左」、「右」、
「上」、及び「下」、そしてその形容詞及び副詞(例え
ば「水平方向に」、「右の」、「上方の」等)は、図面
に向った者から見た図面上の方向を意味する。又、特に
指示がない限り、用語「内」及び「外」は、長手方向軸
心又は回転軸心に対する面の方向をいう。
【0014】図面、特に図1に示されるように、本発明
は、氷点下温度の流体を移送するのに適用される、全体
的に符号30で指示される継手の幾つかの改良を行うも
のである。場合によって流体は極低温(即ち−150℃
以下)のものになろう。本発明によって改良される継手
30は、図示のように、全体的に符号31で指示される
右側の雌継手半部と、全体的に符号32で指示される左
側の雄継手半部とを備える。
【0015】雌継手半部31は図示のように、右向きの
内部環状弁座34をもった水平方向に細長い管形体部3
3、その弁座34に対し接近及び離遠するように動かさ
れるよう体部33内に装架されるポペット35、及び、
ポペット35を常時左方向へ押して弁座34に対し流体
密に緘封係合させるように体部33とポペット35との
間に作用するばね36を含む。
【0016】雄継手半部32は図示のように、水平方向
に細長い外側の管形スリーブ38、この外側スリーブ3
8に対し相対的に動けるようにそのスリーブ内に装架さ
れる水平方向に細長い管形体部39、及び、この内側体
部39を外側スリーブ38に対し相対的に選択的に動か
すように操作するよう構成されたレバー40を備える。
雄半部の体部39は図示のように、左向きの内部環状弁
座41、この弁座41に対して接近及び離遠するように
動かされるよう体部39内に装架されるポペット42、
このポペットの左側で体部39内に装架されるストップ
部材43、及び、ポペット42を常時右方向へ押して弁
座41に対し流体密に緘封係合させるように体部39と
ポペット42との間に作用するばね44を有する。図1
に示されるように、更に別のコイルばね45が外側スリ
ーブ38と体部39との間に作用してその体部39をス
リーブ38に対し左方向へ動かすように常時押し、体部
を完全引込み位置にする。
【0017】以下、本発明の改良された継手の構造と操
作を順次記述する。
【0018】雌継手半部31(図2−図4) 図2と図3に示されるように、雌半部31の体部33
は、環状垂直左端面46と環状垂直右端面48を有す
る、水平軸心x−xに沿って細長くされた特別な形状の
管形部材である。体部33は外面を有し、この外面は逐
次的に、左端面46の外縁部から右方向へ延びる水平方
向円筒面49、右向き凹環状面50、水平方向円筒面5
1、雌半部体部を他の構造物(図2−図4に図示せず)
に取付け又は固定するのに利用される、全体的に52で
指示される段付き部分、水平方向円筒面53、左向き環
状垂直面54、及び、ここから右方向へ延びて右端面4
8の外縁部に接合する水平方向円筒面55を備える。体
部33は又段付きの軸方向貫通ボアを有し、このボアは
左から右へ逐次的に、左端面46の内縁部から右方向へ
延びる内向き左向き円錐面56、水平方向円筒面58、
左向き環状垂直面59、水平方向円筒面60、弁座34
を形成する右向き内向き円錐面、水平方向円筒面61、
及びここから右方向へ延びて右端面48の内縁部に接合
する内ねじ付き部分62を備える。このねじ付き部分6
2は、取扱われる流体の供給源(図示せず)又は受給設
備(図示せず)と接続する適当なコンジット(図示せ
ず)に係合される。
【0019】図2と図3でよく解かるように環状の溝6
3が面61から体部33内へ半径方向に延び、その溝に
は保持リング64が嵌込まれて、ディスク形部材65が
体部に対して右方向へ動くのを阻止する。
【0020】次に図4において、雌半部ポペット35は
図示のように、水平方向軸心x−xに沿って細長くされ
た特別の形状のカップ形部材であり、そしてこのカップ
形部材は、これから左方向へ先端部68まで延びるステ
ム部分66を有する。ポペット35は、内側水平方向円
筒面70と外側水平方向円筒面71との間に延在する薄
い壁厚の円筒形側壁69を有する。内面70は右向き環
状垂直肩部72で切れ、この肩部から、半径方向に薄い
環状フランジ73が更に右方向へ延びる。外側円筒面7
1に環状凹面74が接合し、そしてここから半径方向に
拡大された円筒面75がフランジ73上に延びる。ポペ
ット部材35はこれの長さ方向の中間部に、76で指示
される複数個の突出部を備える。これら突出部はポペッ
ト外面71から半径方向外方向へ円筒セグメントの形で
延出し、そして最外側の円筒セグメント形に分割された
先端弧状面78を有し、この先端面は雌半部体部33の
内面61に摺動可能に係合するようにされる。この突出
部外面78は環状の左側面79と右側面80とによって
ポペット外面71に結合される。左側面79は図面で見
られるように、ポペット外面71に正接する環状凹面
と、これから外方向へ延びて突出部先端弧状面78の左
縁部に直角に接合する左向き環状垂直面とを有する。右
側面80は、ポペット外面71に正接し且つ突出部先端
弧状面78の右縁部に直角に接合する凹弧状面の形にさ
れる。図5でよく解かるように、ポペットは更に、中間
突出部セグメント76の間に配置される4つの相互に周
方向に離間した、軸方向に長い長円形の貫通スロット8
1を備える。中間突出部の面78,79によって形成さ
れる外エッジと、右側突出部の面74,75によって形
成される外エッジとはそれぞれに、雌半部ポペット35
が弁座34へ接近する方へ左方向に動かされるとき、雌
半部の体部33の内面61に付着している氷を除去する
鋭いエッジの付いた掻取り部(スクレーパ)となる。同
様に中間突出部の面80,78は、雌半部ポペットが弁
座から離遠する方へ右方向に動かされるとき、体部内面
61に付着している氷を除去する右向きの鋭いエッジの
付いた掻取り部を形成する。
【0021】図2でよく解かるように、体部33に固定
装架されたディスク部材65とポペット肩部72との間
にコイルばね36が作用してポペットを連続的に体部に
対し相対的に左方向へ動かすように押し、ポペットを弁
座34に流体密に緘封係合させる。
【0022】雌継手半部31は図1と図2に示されるよ
うに組立てられる。雌半部31が雄半部32から切離さ
れるとき、ばね36が伸張してポペット35を押し弁座
34に流体密に緘封係合させる。こうして、それら2つ
の継手半部が切離されるときポペット35は自動的に閉
じる。好適な実施例において、中間突出部76は図示の
ように複数個の弧状セグメントの形にされ、そして右側
突出部75は1つの環状部材の形にされる。この右側突
出部は又必要であれば複数個の弧状セグメントの形にし
てもよい。更に変化形として、必要であれば突出部を体
部に備え、ポペットの方へ延出させるようにすることも
できよう。
【0023】雄継手半部32(図6−図10) 図6と図7に示されるように、雄半部32のスリーブ3
8は、水平方向軸心x−xに沿って細長くされた特別な
形状の管形部材で、環状垂直左端面86と環状垂直右端
面88を有する。スリーブ38の外面は、左端面86の
外縁部から右方向へ延びる水平方向円筒面89、左向き
環状垂直面90、水平方向円筒面91、右向き凹弧状面
92、水平方向円筒面93、左向き環状垂直面94、水
平方向円筒面95、右向き凹弧状面96、及び、ここか
ら右方向へ延び右端面88の外縁部に接合する水平方向
円筒面98を備える。面94と96は外弧状面95に直
角に接合する。スリーブ38は又図示のように段付きの
内面を有し、この内面は左から右へ逐次的に、左端面8
6の内縁部から右方向へ延びる水平方向円筒面99、左
向き内向き円錐面100、水平方向円筒面101、左向
き環状垂直面102、水平方向円筒面103、右向き環
状垂直面104、水平方向円筒面105、及び、ここか
ら右方向へ延び右端面88の内縁部に接合する右向き内
向き円錐面106を備える。面102,103,104
は内部環状突出部108を形成する。
【0024】図8に示されるように、体部39も水平方
向軸心x−xに沿って細長くされた特別な形状の管形部
材で、環状垂直左端面109と環状垂直右端面110を
有する。体部39の外面は逐次的に、左端面109の外
縁部から右方向へ延びる水平方向円筒面111、右向き
環状垂直面112、水平方向円筒面113、右向き環状
垂直面114、水平方向円筒面115、右向き外向き円
錐面116、水平方向円筒面118、右向き環状垂直面
119、水平方向円筒面120、左向き環状垂直面12
1、水平方向円筒面122、右向き環状垂直面123、
水平方向円筒面124、右向き環状垂直面125、及
び、ここから右方向へ延び右端面110の外縁部に接合
する水平方向円筒面126を備える。
【0025】面126から環状溝が体部39内へ半径方
向に延び、保持リング128を嵌合させる(図6)。こ
の保持リングは、ディスク状シール保持器127を面1
26に対し保持する。又、面113と115からそれぞ
れに他の溝129と130が体部39内へ半径方向に延
び、他の構造物を装架するための他の保持リング(図6
−図10に示されず)を受入する。体部39は更に図示
のように段付きの水平方向貫通ボアを有し、このボアは
逐次的に、左端面109の内縁部から右方向へ延びる左
向き内向き円錐面131、水平方向円筒面132、内ね
じ付き部分133、水平方向円筒面134、左向き内向
き円錐面135、水平方向円筒面136、弁座41を形
成する左向き内向き円錐面、及び、これから右方向へ延
び右端面110の内縁部に接合する水平方向円筒面13
8を備える。ねじ付き部分133は、取扱われる流体の
供給源(図示せず)又は受給設備(図示せず)に接続す
るコンジット(図示せず)の先端部の補合形状のフィッ
ティング(図示せず)と結合される。
【0026】面136から環状溝139(図8)が体部
内へ半径方向に延び、保持リング140を受入する。こ
の保持リング140はストップ部材43を体部39内に
取付ける(図6)。
【0027】ねじ付き部分133と面134との間で直
径線上に延びる孔141が体部39を貫通し、ピン14
2(図6)を受入れ、このピンによってC形のリンク1
43が体部に取付けられる。このリンク143は逆U形
ヨーク部材のブランチであり、これの上端部は144で
示されるようにレバー40の中間部に枢動可能に結合さ
れる。レバー40はこれの下端縁部がスリーブのブロッ
ク145に枢動可能に装架され、枢軸心146周りで回
転することができる。そこで図6において、レバー40
が反時計方向へ動かされると、雄半部の体部39は外側
スリーブ38に対し相対的に引込められる(即ち、左方
向へ動かされる)。逆にレバー40が時計方向へ動かさ
れると、雄半部体部39はスリーブ38に対し相対的に
延出される(即ち、右方向へ動かされる)。
【0028】図9に示されるように、ストップ部材43
は特別な形状の水平方向に細長い管形部材で、環状垂直
左端面148と環状垂直右端面149、及び外面を有
し、この外面は逐次的に、左端面148の外縁部から右
方向へ延びる水平方向円筒面150、右向き環状垂直面
151、水平方向円筒面152、右向き外向き円錐面1
53、及び、ここから右方向へ延び右端面149の外縁
部に接合する水平方向円筒面154を備える。ストップ
部材43は又軸方向貫通ボアを有し、このボアは逐次的
に、左端面148の内縁部から右方向へ延びる左向き内
向き円錐面155、及び、これから右方向へ延び右端面
149の内縁部に接合する水平方向円筒面156を備え
る。
【0029】図10に示されるように、雄半部のポペッ
ト42は構造的に雌半部のポペット35と同じである
が、相互に鏡像関係に配置される。雌半部ポペット35
については既に説明したので、雄半部ポペット42は、
これの対応の部分、面に同じ参照番号(符号)にダッシ
ュを付けて指示するのみとする。
【0030】雄継手半部32は図1と図6に示されるよ
うに組立てられる。ばね45は雄半部体部39をスリー
ブ38内へ引込めるように押す。雄半部が雌半部から切
離されるとき、ばね44が伸張してポペット42を押
し、弁座41に流体密に緘封係合させる。雄半部体部3
9が図1と図6に示されるように雄半部スリーブ38内
に引込められ、雄半部と雌半部とが一緒に合わせられる
とき、雄半部のスリーブ38の右端縁部分が雌半部の体
部33の左端縁部分を抱入れる。これによってそれら2
つの半部が閉じるときの整合と案内が行われ、そこで円
錐面106の案内作用が発揮されるのである。ここでも
突出部76,76′の位置は必要であれば逆にすること
ができる。
【0031】操作シーケンス(図11−図12) 継手の連結と切離しにおける操作シーケンスは図1、図
12、及び図13を比較することによって容易に理解で
きよう。
【0032】連結の場合、相互に切離されている2つの
継手半部が最初に図1に全体的に示されるように相互に
整合するようにして向合わされる。切離されていると
き、それぞれの継手ばねがそれぞれのポペットをそれぞ
れの継手体部の弁座に対して流体密に緘封係合させてい
る。いずれにしても2つの半部は軸方向に全体的に整合
され、そしてそれら半部が合わされたとき、雄半部のス
リーブの右端縁部分が雌半部の体部の左端縁部分を包囲
するように抱込む。
【0033】それからそれら2つの継手半部は相互方向
へ軸方向に動かされる。それら2つの継手セクション又
は半部が一緒に合わされていくとき、雌体部の面46と
49との間の鋭い環状エッジが運動の進路をじゃまして
いる氷を掻取り除去する。図11はこの状態を示す。こ
の最初の位置において、雄セクションのスリーブの右端
縁部分はなお引続いて挿入の案内を行っている。又この
最初の挿入段階では、雄セクションのポペットと雌セク
ションのポペットがなおそれぞれの弁座に操作係合して
いることは理解されよう。更にその最初の連結挿入にお
いて、シール保持器の鋭いエッジが雌半部の体部の内面
58に付着している氷を掻取る。即ち、連結が行われる
とき、シール保持器127の鋭いエッジが、シール15
8の前方の雌半部体部内面58に付着している氷を掻取
る。
【0034】雌半部体部の左端面46が図12に示され
るように雄半部スリーブの肩部104に係合した後、レ
バー40が時計方向へ動かされる。これによって雄セク
ションの体部39がスリーブ38に対し相対的に右方向
へ動かされる(即ち、延出される)。こうして雄セクシ
ョン体部が右方向へ動かされていくと、ポペット35の
先端部とポペット42の先端部とが先ず衝合する。雄半
部体部39が更に右方向に雄半部スリーブ38内へ動か
されていくと、2つのポペット35と42が軸方向に変
位してそれぞれの弁座34と41から外れる。図示の実
施例において雄半部のばね44が雌半部のばね36より
も弱いばね力をもつものとされる。従って最初に雄セク
ションのポペット47が、これの肩部72′がストップ
部材43の右端面に衝合するまで開かれる。その後、更
に続いて雄半部体部39がスリーブ38に対し相対的に
延出されると雌セクションのポペット35が開かれる。
【0035】ポペットがそれぞれの弁座から離遠する方
向へ動かされていくとき、各ポペットの面78,80及
び78′,80′により形成された鋭いエッジがそれぞ
れの体部の内面に付着した氷を掻取るように働く。その
除去された氷をポペットの側壁を通して進路外の位置へ
送るため、ポペットはそれぞれベント開口81,81′
を備えている。
【0036】図12は弁が完全に開かれ、そしてその幾
つかの選択された個所に氷が形成されている状態を示し
ている。これは単なる1つの具体例であって、特許請求
の範囲を規定するものではない。
【0037】2つの継手半部が連結され開かれて流体が
その連結された通路を流通するようにされた後、氷がそ
の継手の様々な部分に形成される。この結氷の程度と性
質は、取扱われる流体の温度、継手内外の湿度、及びそ
の他の諸ファクタに応じて様々に違ってくる。即ち氷
は、それらのファクタに応じて様々な個所に様々な厚さ
で形成される。
【0038】図12に示されるように完全に開かれた継
手を切離す場合には、操作者は先ずレバー40を反時計
方向へ動かす。これによって雄体部39が雄外側スリー
ブ38内で引込められていく(即ち、左方向へ動かされ
ていく)。ばね36がより強いので最初に雌半部ポペッ
ト35が弁座34の方へ動き、最終的にその弁座に係合
する。それから更に続いてレバー40が反時計方向へ回
されると、ばね44が伸張して雄半部ポペット42を弁
座41の方へ押す。この雄セクションのポペットも最終
的に弁座41に緘封係合する。それら2つのポペットが
それぞれの弁座に緘封係合した後、2つの継手半部を相
互に離間する方向へ軸方向に更に動かすことによって、
それら両半部を切離すことができる。
【0039】本発明によれば雄半部と雌半部の所要個所
に鋭いエッジをもった掻取り部が備えられることを留意
すべきである。それら掻取り部は、2つの継手半部が一
緒に合わされて連結されるとき、そして又それら半部が
切離されるときに氷を掻取り除去する位置に設置され
る。そのような鋭いエッジ付き掻取り部の1つは雌半部
体部左端面46と外面49との間に形成される。このエ
ッジは、2つの継手セクションが一緒に合わされると
き、雄半部スリーブ38の内面106,105に付着し
ている氷を掻取る。逆に、雌半部面49,50の交差部
に形成される右向きのエッジは、2つの継手半部が切離
されていくとき、スリーブ面105,106から氷を掻
取る。雄半部スリーブ38は4つの相互に周方向に離間
した水平方向に細長い貫通スロット159を備え、掻取
られた氷は、継手の連結や切離しを阻害しないように、
それらスロットを通して放出される。
【0040】雄セクション体部39の右端縁部分の突出
部上にシール158が備えられる。2つの継手セクショ
ンが一緒に合わされるとき、シール保持器127の最外
側エッジが雌体部33の内面58に付着した氷を掻取
る。逆に、雄半部体部39の面121,122が形成す
るエッジは、2つの継手セクションが相互に切離されて
いくとき、雌体部内面58の氷を掻取る。
【0041】更に2つのポペットは中間部突出部と後部
突出部を備える。これら突出部は、運動方向に応じて左
向きと右向きの鋭いエッジを形成し、それぞれの体部内
面から氷を掻取る。又ポペットの最後部は更に追加の氷
掻取り機能を果たす。このためにポペットは、掻取られ
た氷が継手の操作を干渉しないようポペット内へ入れる
ようにするため、周方向に相互に離間した貫通スロット
81,81′を備える。更に留意すべきこととして、ポ
ペット突出部76,75は又、体部内のポペットの運動
を案内する役目も行う。同様にスリーブ突出部108も
雄半部体部39の延出と引込み運動を案内し、又雌半部
体部33の挿入に対する衝合ストップを形成する。
【0042】以上のように本発明は、2つの継手半部の
中の所要個所に、相対的に運動する対向した面から氷を
除去する掻取り部及び/又は案内を備え、そして又、掻
取られた氷が操作阻害位置に蓄積しないようにする通路
を備える。
【0043】LNG継手(図13) 図13は、ここに記述してきた継手半部のマニホルドを
備える、全体的に160で指示されるLNG継手を示
す。特に、図示のように2つの雄継手半部161,16
2が2つの雌継手半部163,164と整合される。こ
れら継手半部は既に説明した通りのものである。
【0044】継手160は図示のように更に、全体的に
165で指示される保持機構を備える。この保持機構1
65は、それぞれの継手半部を、これらの切離しが必要
になるときまで、連結状態に切離し可能に保持する。
【0045】1つの形において、2つの雄継手半部が、
LNG供給源につながったコンジット(図示せず)に結
合され、そして2つの雌継手半部が車輛のLNG貯蔵タ
ンクに結合される。そこで車輛に燃料補給を行う場合、
それら両方の継手半部が既述したようにして連結され
る。液状のLNGが一方の連結された継手を通って流さ
れ、そして蒸気がタンクから他方の継手を流通して供給
源へ戻ることができる。必要であれば保持機構165の
操作はレバー40によって、又はこのレバーと関連して
行えるようにすることができよう。又留意すべきことと
して、保持機構165はいずれの継手の軸心x−xとも
同軸心にされず、2つの継手の間の軸心y−yに沿って
長く設置される。この保持機構165の偏心設置は、取
扱い流体から離れることにより結氷の問題を少なくす
る。
【0046】図13における継手の連結と切離しの操作
シーケンスは先述したところと実質的に同じである。
【0047】変化形 本発明では多くの変化と改変が可能である。その様々な
部分及び要素は必要に応じて容易に変えることができ
る。氷掻取り突出部はいずれの面に設けてもよく、そこ
から他方の面の方へ延出するようにされる。その突出部
は、継手半部の挿入及び/又は切離しの際に対向面から
氷を掻取り除去できる突出部である。同様に摺動シール
158はどちらの部材に取付けてもよい。多くの場合、
氷を通過させるための開口が当該の体部又は部材に意図
的に設けられる。即ちポペットは開口81,81′を設
けられ、スリーブ38はスロット159を設けられる。
それら開口とスロットの個数、寸法、及び間隔は必要に
応じて変更されよう。ここで用いられる鋭いエッジは、
約90°の角度で相互に接合する2つの面(平らな、又
は湾曲した)によって形成されるものである。
【0048】従って、ここに本発明の継手の好適な実施
例を図示して説明し、又その幾つかの変化形を記述して
きたが、当該技術者には、特許請求の範囲で定義識別さ
れる本発明の精神から逸脱せずになお様々な追加の変化
形及び改変形が可能なことは容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の改良された継手の1つの形の長手方向
垂直断面図で、この図面は、挿入と係合が行われる前の
切離された雄半部が雌半部と軸方向に整合されたところ
を示している。
【図2】図1に示される雌継手半部の拡大長手方向垂直
断面図である。
【図3】図2に示される雌半部体部の長手方向垂直断面
図である。
【図4】図2に示される雌半部ポペットの長手方向垂直
断面図である。
【図5】図4の5−5線における雌半部ポペットの横断
方向垂直断面図で、ポペット側壁から半径方向外方向へ
延出する中間突出部と最右側突出部を示す。
【図6】図1に示される雄継手半部の拡大長手方向垂直
断面図で、その体部が外側管形スリーブ内で完全に引込
められているところを示す。
【図7】図6に示される雄半部外側管形スリーブの長手
方向垂直断面図である。
【図8】図6に示される雄半部体部の長手方向垂直断面
図、併せてシール、シール保持器、及び保持リングを体
部と整合して分解された状態で示す。
【図9】図6に示される雄半部ストップ部材の長手方向
垂直断面図である。
【図10】図6に示される雄半部ポペットの長手方向垂
直断面図である。
【図11】雄半部レバーを操作する前に2つの継手半部
を最初に位置決め及び整合させるよう雄半部凹部内に挿
入された雌半部体部の左先端部を示す拡大された一部破
断の長手方向垂直断面図で、この図面は又、2つの継手
半部が一緒に合わされるときシール保持器が雌半部体部
から氷を掻取る状態を示している。
【図12】全体的に図11と同様な図面であるが、雄半
部レバーが時計方向へ動かされて雄半部体部が雄半部ス
リーブに対し相対的に右方向へ動かされ、そして両方の
ポペットがそれぞれの弁座から離されて連結した継手が
完全開き状態になっているところを示す。
【図13】車輛にLNGを補給するのに使用される雄補
給ノズルと雌受給器の長手方向垂直断面図で、この図面
は又、雄継手半部と雌継手半部の不測の切離しを防止す
る偏心位置決めされる保持機構を示す。
【符号の説明】
30 流体継手 31 雌継手半部 32 雄継手半部 33 雌半部体部 34 弁座 35 ポペット 36 ばね 38 雄半部スリーブ 39 雄半部体部 40 レバー 41 弁座 42 ポペット 43 ストップ部材 44 ばね 45 ばね 75 突出部 76 突出部 81 スロット 108 突出部 127 シール保持器 157 凹部 158 シール 159 スロット 160 LNG継手 161 雄継手半部 162 雄継手半部 163 雌継手半部 164 雌継手半部 165 保持機構
フロントページの続き (72)発明者 パトリック ケイ.グリフィン アメリカ合衆国ニューヨーク州コウルズビ ル,スコーエルコップ ロード 750 (72)発明者 ジョン ジェイ.ホルジンガー アメリカ合衆国カリフォルニア州サン ガ ブリエル,ドゥーアーテ ロード 8420

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面と内部環状弁座を有する管形体部、
    及び、該弁座に対して接近及び離遠するように動かされ
    るよう該体部内に装架されたポペットを含む、氷点下温
    度の流体を移送するのに適用される自己緘封式流体継手
    の半部において、この流体継手半部の改良点として、 該ポペットが、該体部内面に対し離間して対向する外面
    を有し、又、該体部面と該ポペット面とのいずれか一方
    の面から他方の面の方へ延出する突出部を有し、この突
    出部は、これの先端面が該他方の面に摺動可能に係合す
    るように構成され、そこで該突出部は、該ポペットが該
    体部に対し相対的に動かされるとき該他方の面に付着し
    た氷を除去する掻取り部(スクレーパ)の形状及び構成
    にされた外エッジを有する如き、流体継手半部。
  2. 【請求項2】 該突出部が該ポペット上に備えられ、該
    ポペットは、薄い壁厚の円筒形側壁を有するカップ形部
    材であり、該ポペット側壁に複数個の貫通開口が備えら
    れ、該突出部外エッジによって除去された氷が該開口に
    よって該ポペット側壁を通過できる、請求項1の流体継
    手半部。
  3. 【請求項3】 該突出部が弧状セグメントの形状にされ
    る、請求項1の流体継手半部。
  4. 【請求項4】 該突出部が環状部材の形状にされる、請
    求項1の流体継手半部。
  5. 【請求項5】 氷点下温度の流体を移送するための継手
    において、 先端部、内面、外面、及び内部衝合面をもった管形体部
    を有する雌継手半部、 内面と内部肩部をもった外側管形スリーブ、及び、この
    スリーブ内に同軸心的に配置されてそのスリーブに対し
    相対的に軸方向に動くことができる、先端部と外面をも
    った内側管形体部を含む雄継手半部を備え、 該雄半部の内側体部の外面は該スリーブの内面に対し離
    間して対向するように構成され、これによってそれら内
    外両面間に、該雄半部体部の先端部から該スリーブの肩
    部まで延在する環状の凹部が形成され、該雌半部体部の
    先端部が、該雄半部スリーブの肩部に衝合するまで、該
    雄半部の凹部内へ軸方向に挿入でき、これによって両該
    継手半部の初期の連結と整合が行われ、又、 両該継手半部の不測の切離しを防止するための保持機
    構、及び両該半部が上記の初期の連結位置に保持された
    後、該雄半部体部を該雄半部スリーブに対して相対的に
    該雌半部衝合面の方向へ選択的に動かすためのレバーを
    備える継手。
  6. 【請求項6】 該雌半部の体部の外面の一部分が、該雄
    半部と雌半部とが相対的に動かされるとき該雄半部のス
    リーブの内面に付着した氷を除去する鋭いエッジの付い
    た掻取り部の形状にされている、請求項5の継手。
  7. 【請求項7】 該雄半部スリーブが、該掻取り部により
    除去された氷を通過させる複数個のベント開口を有す
    る、請求項6の継手。
  8. 【請求項8】 該雌半部内面と該雄半部外面とのいずれ
    か一方の面に設けられ、他方の面に摺動可能に係合して
    両該面間の連結部を緘封する突出部を更に備える請求項
    5の継手。
  9. 【請求項9】 該突出部上に装着されて該他方の面に係
    合する摺動シールを更に備える請求項8の継手。
  10. 【請求項10】 該摺動シールのシール保持器を更に備
    え、そしてこのシール保持器が、両該体部が相対的に軸
    方向へ動かされるとき該他方の面に付着した氷を除去す
    る鋭いエッジの付いた掻取り部の形状にされた部分を有
    する、請求項9の継手。
  11. 【請求項11】 該雄半部体部が、両該体部が相対的に
    逆の軸方向へ動かされるとき該雌半部体部の内面に付着
    した氷を除去する鋭いエッジの付いた掻取り部の形状に
    された部分を有する、請求項10の継手。
  12. 【請求項12】 1つの軸心周りに形成される凹弧状面
    をもった第1部材、及び、該凹弧状面に対し離間して対
    向するように構成された同軸心の凸弧状面をもった第2
    部材を有し、それら両部材が相対的軸方向運動をするよ
    うに装架されている、氷点下温度の流体を移送するのに
    適用される流体継手において、この流体継手の改良点と
    して、 両該弧状面の一方の弧状面から他方の弧状面の方へ延出
    する突出部を備え、この突出部は、一方の軸方向へ向い
    た第1側面及び反対の軸方向へ向いた第2側面を有し、
    該突出部は又、該第1側面の縁部と該第2側面の縁部と
    に接合する、該他方の弧状面に摺動可能に係合する同軸
    心の弧状先端面を有し、該第1側面は該弧状先端面と共
    に、該突出部を担持する部材が他方の部材に対し相対的
    に該一方の軸方向へ動かされるとき該他方の弧状面に付
    着した氷を掻取る第1エッジを形成し、そして該第2側
    面は該弧状先端面と共に、該突出部を担持する部材が他
    方の部材に対し相対的に該反対の軸方向へ動かされると
    き該他方の弧状面に付着した氷を掻取る第2エッジを形
    成し、 そこで両該部材間の摺動接触面積を小さくすることがで
    きる如き流体継手。
  13. 【請求項13】 該突出部上に装架され、該他方の弧状
    面に摺動可能に係合する摺動シールを更に備える請求項
    12の流体継手。
  14. 【請求項14】 環状凹部が該先端弧状面から該突出部
    内へ延び、該摺動シールが、該凹部内に配置され、該他
    方の弧状面に緘封摺動係合するシール部材及びばね要素
    を備える、請求項13の流体継手。
  15. 【請求項15】 該突出部上に装架され、該シールの側
    部を抑えるシール保持器を更に備え、このシール保持器
    が両該エッジの一方のエッジを有する、請求項13の流
    体継手。
  16. 【請求項16】 各該側面が該先端外面と約90°の角
    度で交差する、請求項12の流体継手。
  17. 【請求項17】 該突出部の半径方向高さが、該凹面と
    凸面との間に掻取られる氷を受入できるスペースを画成
    するに充分な高さにされる、請求項12の流体継手。
  18. 【請求項18】 複数個の該突出部を備え、これら突出
    部が弧状セグメントとして構成される、請求項12の流
    体継手。
  19. 【請求項19】 該第1部材が体部であり、該第2部材
    がポペットである、請求項12の流体継手。
  20. 【請求項20】 該第1部材が雌継手半部の体部であ
    り、該第2部材が雄継手半部の体部である、請求項12
    の流体継手。
  21. 【請求項21】 該雄継手半部の体部を取囲む管形スリ
    ーブを更に備え、このスリーブは、該雌継手半部の体部
    の先端縁部分を包囲するテーパ付き内面を有し、該スリ
    ーブは又、該雄半部の体部の外面に近接離間して対向す
    る弧状先端面をもった複数個の内部の弧状セグメント形
    の突出部を有し、これら突出部は、該雄半部のスリーブ
    と体部とが相対的に軸方向に動かされるとき該雄半部体
    部凸面に付着した氷を除去する鋭いエッジを有し、又該
    スリーブは、除去された氷を通過させるための複数個の
    スロットを有する、請求項20の流体継手。
  22. 【請求項22】 該雄半部体部を該スリーブに対し相対
    的に動かすように操作的に構成されたレバーを更に備え
    る請求項21の流体継手。
  23. 【請求項23】 該雄継手半部と雌継手半部との不測の
    切離しを防止するための保持機構を更に備える請求項2
    2の流体継手。
  24. 【請求項24】 該保持機構が、該連結された雄雌半部
    の軸心から偏心した位置に設置される、請求項23の流
    体継手。
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