JPH09178082A - 低温流体を搬送するための接続装置 - Google Patents

低温流体を搬送するための接続装置

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JPH09178082A
JPH09178082A JP8328554A JP32855496A JPH09178082A JP H09178082 A JPH09178082 A JP H09178082A JP 8328554 A JP8328554 A JP 8328554A JP 32855496 A JP32855496 A JP 32855496A JP H09178082 A JPH09178082 A JP H09178082A
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温流体搬送用の新規な接続装置を提供す
る。 【解決手段】 低温流体搬送用接続装置は熱絶縁材料か
ら形成された一対の接続部材12,14を備えている。
各々には軸方向管状突起28,36及び突起の上方で突
出しているリム30,38があってそれらの間に円環状
空隙32,40を形成するようになっている。フランジ
26,34及びその突起には中心穴16,18がある。
二つの部材を嵌め合わせると、組み合わされた穴がそれ
を通して低温流体19を搬送する。突起にはぴったり嵌
まって組合せ穴の中に低温流体を保持するオーバラップ
リップ46,48がある。着脱可能な保持器がリム間に
Oリングシール42を備えた状態で部材を一体に保持す
る。それぞれの空隙はリングシールと共通穴の中の低温
流体の接合手段との間で熱絶縁を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は低温流体の搬送に関
するものであり、特にこのような搬送のための接続装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】液体窒素、酸素、水素、またはヘリウム
のような低温流体を搬送する一対の管、またはこれに類
似するものの端部を急速に外したり急速に再接続したり
する必要がしばしばある。たとえば、或る熱量計は液体
窒素を使用しており、導管を容易に且つ頻繁に外したり
再接続したりする必要がある。接続は極めて高くなるこ
とがある運転圧力に耐えることができなければならな
い。
【0003】管で流体を搬送するための着脱可能接続を
設けるのに各種システムが使用されている。たとえば、
ゴム管を剛い管の端部に押しつけ、ホースクランプを用
いることができる。他の例では、接続しようとする管の
各端部を鏡板で止め、Oリングを間に置いて鏡板を共に
ボルトで止めるかまたはクランプすることができる。他
の、水ホースに使用され、「クイック接続」として知ら
れているものは、取付け金具の端部の近くにOリングま
たは同様のガスケットを備え、ばね負荷部材をOリング
に押しつけており、この部材を逆にスライドさせて取付
け金具を解放することができる。剛い管を接続するには
フェルール付き鉛管取付け金具が使用されている。
【0004】液体窒素または類似品に用いる従来のコネ
クタでは、部品を共に保持する物理的手段を使用する必
要があり、即ち一般に接続および再接続に工具も必要で
ある。液体窒素の場合のような低温用途に関する基本的
問題は、低温がOリングまたは通常のガスケット材料を
脆くするということである。したがって低温導管システ
ムは低温に曝されるOリングまたは同様の軟らかいガス
ケット材料を利用することができない。軟金属のような
他のガスケット材料も低温では硬くなり、または圧縮下
では弾性的でないので反復使用して信頼性を維持するこ
とはできない。フェルール接続またはホースクランプを
使用するもののような他のシステムではねじ込みまたは
ねじ戻しにその都度工具を使用する必要があり、これは
比較的遅く且つ不便である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は低温流体搬送用の新規な接続装置を提供すること
である。他の課題は反復取外しおよび再接続に使用する
のに迅速で容易な装置を提供することである。更に他の
課題は取外しおよび再接続に工具を使用する必要のない
装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述のおよび他の課題
は、少なくとも一部が、一対の接続部材を備えた低温流
体搬送用接続装置により達成される。第1の部材は、第
1のフランジを備えて構成された熱絶縁材料から形成さ
れている。第1の管状突起が第1のフランジから軸方向
に突出している。第1のリムが第1のフランジから第1
の管状突起の上方で突出して、これらの間に第1の円環
状空隙を形成するようになっている。第1の管状突起を
有した第1のフランジには、第1の貫通中心穴が設けら
れている。
【0007】第2の接続部材は第2のフランジを備えて
構成された熱絶縁材料から形成されている。第2の管状
突起が第2のフランジから軸方向に突出している。第2
のリムが第2のフランジから第2の管状突起の上方で突
出して、これらの間に第2の円環状空隙を形成するよう
になっている。第2のフランジおよび第2の管状突起に
は、第2の貫通中心穴が設けられている。
【0008】第1の接続部材および第2の接続部材は協
同してそれらの着脱可能なユニオンを成すように構成さ
れ、ユニオンが構成されると、第1の円環状空隙および
第2の円環状空隙が閉鎖空隙を形成し、第1の中心穴お
よび第2の中心穴が、これらを通して低温流体を搬送す
るための組合せ穴として働くようになっている。第1の
管状突起および第2の管状突起は低温流体を組合せ穴に
実質的に保持する協同接合手段を備えている。
【0009】着脱可能な保持手段は第1の部材および第
2の部材を一体に保持している。ユニオンを構成したと
き第1のリムと第2のリムとの間にリングシールが設け
られている。閉鎖空隙はそれにより、組合せ穴の中にあ
る低温流体に対してリングシールと接合手段との間の熱
絶縁を行なう。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明は低温流体の搬送を目的と
している。ここでおよび特許請求の範囲で使用するかぎ
り、「低温流体」とは、液体窒素、酸素、水素、ヘリウ
ム、またはアルゴンのような、他の場合、大気温度およ
び大気圧ではガス状である物質の低温液化相から得られ
る低温ガスまたは低温液体を意味している。
【0011】本発明による接続装置10は、第1の接続
部材12および第2の接続部材14を備えている。各接
続部材12,14の形状は軸線15を取り囲む円環状で
ある。これらの接続部材12,14は金属性でよいが、
好適にはセラミック、または有利にはわずかに弾力性の
ある、ゼネラル・エレクトリック・アルトレムTM(G
eneral Electric UltremTM
のような、炭化水素系ポリマのような熱絶縁材料から形
成される。二つの接続部材12,14は協働して着脱可
能ユニオン(図1)に形成され、取り外すことができる
(図2)。第1の部材および第2の部材にはそれぞれ貫
通する第1の中心穴16および第2の中心穴18があ
り、部材を一体に保持したときそれらを通って低温流体
19が、搬送される組合せ中心穴16、18として働く
ようになっている。
【0012】部材の保持は、真空システムで使用される
「マルモン・クランプ(Marmon clamp)」
として知られている急速接続クランプ20のような、ど
んな便利な手段によってでも行なうことができる(この
種のクランプは通常のものであるから詳細は説明しな
い)。このクランプ20は、各々に半円環スロット21
が形成された半径方向内側の面を有した一対の半円筒形
部材または一対のシェル半部から構成されている。スロ
ット21は接続部材のユニオンが作用されると第1の部
材および第2の部材の上に堅く嵌まるように寸法設定さ
れている。ばねクリップを各スロット21に嵌めて堅く
保持することができる。シェル半部は一方の側では蝶番
により、他方の側では調整されたスロットにねじ込まれ
る通常の滑入つまみねじにより共に保持される。これに
よりシェルは容易に所定位置に設置されるかまたは接続
部材の保持から解放される。接続部材およびクランプに
相補テーパを設けることにより更に使用しやすくなる。
【0013】低温流体用の外部配管(図示せず)または
他の搬送装置への、接続部材12,14の取付けは、通
常のまたはその他のいかなる所要手段によっても行なう
ことができる。たとえば、第1の接続部材に、管取付け
用具のねじ山に螺合させるための雄ねじ山22を設ける
ことができる。他方の接続部材は、ホースクランプによ
り保持されるホースのための真直ぐな端部24を備えて
いてよい。他の例はフェルール接続である。外部接続の
一方を通常、液体窒素のような低温流体の加圧容器のよ
うな源に接続し、他方の外部接続を熱量計器のような使
用点に接続することができる。どちらの接続がどちらで
あるかは問題ではない。
【0014】第1の接続部材12は、第1の中心穴16
から半径方向外側に突出する第1のフランジ26から形
成されている。第1の管状の突起28は、第1の中心穴
16がそれを貫いているが、第1のフランジから同軸的
に突出している。リム30が突起28の上方でフランジ
の周囲から同軸的に突出し、突起28とリム30との間
に第1の円環状空隙32を形成するようになっており、
空隙の側面の境界はフランジ26である。
【0015】同様に第2の部材14は、第2の中心穴1
8から半径方向外側に突出する第2のフランジ34と、
この第2のフランジから突出する、第2の中心穴18を
有した第2の管状突起36と、第2の管状突起36の上
方で第2のフランジ34から突出する第2のリム38と
から形成されている。これにより、これらの間に第2の
円環状空隙40が形成されている。リングシールが、有
利にはリムの一方の面44に設けられた円環状溝に設置
されたOリング42が、それぞれのリム30、38の間
に配置されている。
【0016】内向きに、第1の部材および第2の部材が
一体を成す状態で、第1の管状突起28および第2の管
状突起36は協同接合手段を備え、低温流体を実質的に
保持している。このような手段は平らな表面または押さ
れて接触するように協同的に構成された突起端を備える
ことができる。有利には、図示のように、一方の管状突
起28はその内径が他方の管状突起36の相補リップ4
8の外径にほぼ等しいリップ46を備えているので、第
1の管状突起28および第2の管状突起36のリップは
良好に着脱可能なぴったり合った同心嵌合が得られる。
これにより中心穴16、18からの液体の外向き流れが
著しく防止されるはずであるが、以下に説明するよう
に、完全なシールにする必要はない。
【0017】二つの接続部材12、14を一体に設置す
ると、第1の円環状空隙32および第2の円環状空隙4
0は組合わされた閉鎖空隙32、40を形成する。この
組合せ空隙には最初空気が入っているが、特に圧力下に
ある場合、穴16、18から漏れる幾らかの気化低温流
体が空隙に入る。空隙内のガスはリングシールと共通穴
内部の低温流体19との間の熱絶縁を行なう。この絶縁
はOリング材料を、低温及び、発生する恐れのある損傷
脆化から隔絶するのに特に重要である。
【0018】ここに説明した接続装置は容易に取り外し
および再接続を行なうことができる。特に、この装置は
極めて高圧、たとえば、最大70kg/cm2(100
0psi)の下にある低温システムに使用することがで
きる。半径方向の厚さが約4mm、軸方向の幅約8mm
の組合せ空隙を用いれば、通常の室内条件で組立品の外
側に霜を結ばずに液体窒素の搬送を達成することができ
る。
【0019】上に特定の実施例を参照して本発明を詳細
に説明してきたが、本発明の精神および付記した特許請
求の範囲に入る各種変更案および修正案が当業者には明
らかになるであろう。したがって、本発明は付記した特
許請求の範囲およびその同等事項によってのみ限定され
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置を長手方向で断面した半部であ
る。
【図2】図1の装置の分解した構成要素の斜視図であ
る。
【符号の説明】
12,14 接続部材、 15 軸線、 16,18
中心穴、 19 低温流体、 20 クランプ、 21
スロット、 22 雄ねじ山、 24 端部、 26
フランジ、 28 突起、 30 リム、 32 空
隙、 34 フランジ、 36 突起、 38 リム、
40 空隙、 42 Oリング、 46,48 リッ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温流体を搬送するための接続装置にお
    いて、 第1の接続部材が設けられており、該第1の接続部材が
    熱絶縁材料から形成されていて、第1のフランジと、該
    第1のフランジから軸方向に突出する第1の管状突起
    と、該第1の管状突起の上方で前記第1のフランジから
    突出し、これらの間に第1の円環状空隙を形成するよう
    になっている第1のリムとにより構成されており、第1
    のフランジおよび第1の管状突起には、第1の貫通中心
    穴が設けられていて、 第2の接続部材が設けられており、該第2の接続部材が
    熱絶縁材料から形成されていて、第2のフランジと、該
    第2のフランジから軸方向に突出する第2の管状突起
    と、該第2の管状突起の上方で前記第2のフランジから
    突出し、これらの間に第2の円環状空隙を形成するよう
    になっている第2のリムとにより構成されており、第2
    のフランジおよび第2の管状突起には、第2の貫通中心
    穴が設けられていて、第1の接続部材および第2の接続
    部材は協同してそれらの着脱可能なユニオンを成すよう
    に構成され、ユニオンが構成されると、第1の円環状空
    隙および第2の円環状空隙が閉鎖空隙を形成し、第1の
    中心穴および第2の中心穴がそれらを通して低温流体を
    搬送するための組合せ穴として働き、第1の管状突起お
    よび第2の管状突起は組合せ穴の中に低温流体を実質的
    に保持する協動接合手段を備えるように構成されてい
    て、 第1の部材および第2の部材を一体に保持する着脱可能
    な保持手段が設けられており、 リングシールが設けられており、該リングシールはユニ
    オンを構成したとき、第1のリムと第2のリムとの間に
    設けられて、それにより閉鎖空隙がリングシールと組合
    せ穴の中の低温流体との間の熱絶縁を行なうことを特徴
    とする、低温流体を搬送するための接続装置。
  2. 【請求項2】 熱絶縁材料がポリマから成る、請求項1
    に記載の装置。
  3. 【請求項3】 接合手段が、ぴったり同心嵌合している
    第1の管状突起および第2の管状突起から構成されてい
    る、請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 リングシールがOリング・シールであ
    る、請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 リングシールがOリング・シールであ
    る、請求項1に記載の装置。
  6. 【請求項6】 保持手段がそれぞれ半円筒スロットが設
    けられた半径方向内側の面を有した一対の半円筒部材か
    ら成り、各スロットはユニオンを構成したとき第1の部
    材および第2の部材の上にぴったり嵌合する、請求項1
    に記載の装置。
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