TWI687670B - 氣體偵測器取樣裝置 - Google Patents

Abstract

一種氣體偵測器取樣裝置，包括一互鎖裝置、一套管接頭以及一複合旋轉接頭所構成；該互鎖裝置以一對防漏墊圈於一安裝孔內對接，該安裝孔與一氣體連通，再以內貫設有一插孔的一套管設置於該對防漏墊圈的該穿孔內續以一螺帽螺設迫緊該對防漏墊圈；該套管接頭係貫設有一大徑螺紋以及一小徑螺紋，該大徑螺紋螺設迫緊密合該套管；該複合旋轉接頭係一端設置一氣體感測器，另一端以一氣密螺紋螺設於該小徑螺紋內並同時空心支撐一外接氣流管於該插孔內，該外接氣流管上形成一橫直徑位置與一豎直徑位置且各貫穿設置一短單位孔與一長單位孔供該氣體進入。

Description

氣體偵測器取樣裝置

本發明係關於一種氣體偵測器取樣裝置，特別是指一種外接氣流管上形成一橫直徑位置與一豎直徑位置且各貫穿設置一短單位孔與一長單位孔供該氣體形成一縮流進入該短單位孔，而該氣體形成一穩流進入該長單位孔的氣體偵測器取樣裝置。

習用氣體偵測器偵測系統係如臺灣專利名稱：伸縮套管洩漏防治及早期偵測裝置，公告第526318號專利案，其主要構成特徵為：一種伸縮套管洩漏防治及早期偵測裝置，具有：防護罩、氣體偵測裝置以及主設備；其中，防護罩具有兩層耐腐蝕軟墊、一扣環以及一取樣孔，且防護罩以兩層耐腐蝕軟墊分別位於兩管路與伸縮套管間之外側，並以扣環使得防護罩罩覆於伸縮套管；氣體偵測裝置則抽取取樣孔內之氣體以作洩漏氣體偵測，且當氣體偵測裝置偵測出洩漏氣體時，發出通知信號。而主設備接收通知信號以停止兩管路傳輸氣體並發出警告信號；而其構成上之主要缺點為：只能使用於小空間之管路偵測。

習用管接頭及卡固構件，臺灣公告第I642869號專利案之構成特徵為：管接頭係具備有：內筒部，係以於外周側讓管體插入至既定插入方向的方式來加以構成；以及，環狀卡固構件，係被收容於內筒部外周面所設之第1溝槽，且以管體會插入至內筒部外周側的狀態來卡固管體內周面的方式來加以構成；其構成上之主要缺點為：結構複雜，製造不易。

關於氣體偵測器偵測裝置或系統之先前技術，請另參考臺灣公告第I638958、M559964、I617761、M550368、I598528、I597446、I585327、I583884、I577911、I575062、I507626、I432664、I405924、I404880、M434153、M406121、I319802、I289643、M263443、I225134、M248947、530142、501703、403168、390950、381157號專利案所提到上述氣體偵測的問題，在本發明中以一套管接頭(casing joint)結合一複合旋轉接頭(compound rotating joints)可一併解決這些問題，相當實用化。

本發明之目的即在於提供一種接頭裝設作業空間有限，並能確保確實的密封性且更進一步改良在小型化及狹窄的作業空間的作業性的氣體偵測器取樣裝置。

本發明之次一目的係在於提供一種施工接頭(construction joint)及密封性(sealability)兩者皆優良的氣體偵 測器取樣裝置。

可達成上述發明目的之氣體偵測器取樣裝置，包括有：一互鎖裝置，供套接於一大直徑管之一安裝孔，該安裝孔與一氣體連通而使氣體流入，包括：一對防漏墊圈，具有一穿孔及環設於一側壁上的一內凸緣，該內凸緣界定有一頂面與一接面，該對防漏墊圈以及該內凸緣能設置於該安裝孔位置的一外壁與一內壁，使該對防漏墊圈的該內凸緣的該接面能於該安裝孔內對接；一套管，包含有一套接端及一組接端，該套接端供設置於該對防漏墊圈的該穿孔內，該組接端供一螺帽螺設以迫緊該對防漏墊圈的該側壁與該接面密合於該外壁與該內壁以及迫緊二內凸緣的該接面於該安裝孔內密合對接，於該套管內貫設有一插孔；一套管接頭，係貫設有一大徑螺紋、一小徑螺紋以及連接該大徑螺紋與該小徑螺紋的一接觸面，該大徑螺紋螺固該套管的該組接端，同時以該接觸面迫緊密合該組接端；一複合旋轉接頭，係一端具有一複式接頭，另一端具有一氣密螺紋，該複式接頭供設置一氣體感測器，該氣密螺紋螺設於該小徑螺紋內並同時空心支撐一外接氣流管於該插孔內，使該外接氣流管連通該大直徑管內的一真實流體，該外接氣流管上形成一橫直徑位置與一豎直徑位置， 該橫直徑位置與該豎直徑位置各貫穿設置一小流量具有圓形剖面的一短單位孔與一大流量具有長形剖面的一長單位孔，該氣體形成一縮流進入該短單位孔，而該氣體形成一穩流進入該長單位孔。

A:互鎖裝置

1:防漏墊圈

11:穿孔

12:側壁

13:內凸緣

14:頂面

15:接面

2:套管

21:套接端

22:組接端

23:插孔

3:螺帽

4:套管接頭

41:大徑螺紋

42:小徑螺紋

43:接觸面

5:複合旋轉接頭

51:複式接頭

52:氣體感測器

53:氣密螺紋

54:外接氣流管

55:短單位孔

56:縮流

57:長單位孔

58:穩流

6:大直徑管

61:安裝孔

62:氣體

圖1為本發明氣體偵測器取樣裝置之立體組合圖；圖2為該氣體偵測器取樣裝置之頂面立體分解視圖；圖3為該氣體偵測器取樣裝置之分解側剖視圖；圖4為該氣體偵測器取樣裝置套接於大直徑管之該安裝孔之立體分解視圖；圖5為該互鎖裝置套接於大直徑管之該安裝孔之組合半剖視圖；圖6為該互鎖裝置與該套管接頭套接於大直徑管之該安裝孔之組合半剖視圖；圖7為該互鎖裝置、該套管接頭以及該複合旋轉接頭套接於大直徑管之該安裝孔之組合半剖視圖；圖8為該氣體偵測器取樣裝置套接於大直徑管之該安裝孔之立體圖；圖9為該氣體偵測器取樣裝置之套接於大直徑管之該安裝孔之組合半剖視圖；以及圖10為圖9之該氣體偵測器取樣裝置之局部放大示 意圖。

請參閱圖1，本發明所提供之氣體偵測器取樣裝置，主要包括有：一互鎖裝置A、一套管接頭4以及一複合旋轉接頭5所構成。

如圖4與圖8所示，該互鎖裝置A(interlocking device)供套接於一大直徑管6(big inch pipe)之一安裝孔61(mounting hole)，於該大直徑管6上設有複數安裝孔61，該安裝孔61與一氣體62連通而使該氣體62流入，該大直徑管6係具有形成氣體62通路的管構件，該管構件為金屬製用以收容一氣體62與該氣體62流動的供給，該大直徑管6係使用於一流體控制裝置的該管構件，該大直徑管6具有一入口與一出口的構成該管構件，該流體控制裝置係將從一氣體供應室(Gases Supply Room)供給該氣體62同時調整該氣體62流量至一裝置使用；如圖2與圖3所示，該互鎖裝置A包括：一對防漏墊圈1(leakproof gasket)係為塑性材料(plastic material)製成，具有一穿孔11(piercing)及環設於一側壁12上的一內凸緣13，該內凸緣13界定有一頂面14與一接面15(facig surface)，如圖5所示，該對防漏墊圈1以及該內凸緣13能設置於該大直徑管6其該安裝孔61位置的一外壁(outer wall)與一內壁(inner wall)，使該對防漏墊圈1的該 內凸緣13的該接面15能於該安裝孔61內對接，於該對防漏墊圈1的該內凸緣13形成有與該大直徑管6同徑或實質同徑或大致同徑的該安裝孔61；如圖3所示，該套管2(casing pipe)包含有一套接端21及一組接端22，該套接端21供設置於該對防漏墊圈1的該穿孔11內，該組接端22供一螺帽3螺設以迫緊該對防漏墊圈1的該側壁12與該接面15密合於該大直徑管6的該外壁與該內壁以及迫緊二內凸緣13的該接面15於該安裝孔61內密合對接，於該套管2內貫設有一插孔23(hole slotting)；為更詳盡說明本發明，請參閱圖5，於組裝時，先令該對防漏墊圈1裝置於該大直徑管6其該安裝孔61位置的該外壁與該內壁；次以該套管2的該套接端21設置於該內壁側其該對防漏墊圈1的該穿孔11內；再以該螺帽3螺設於該外壁其該套管2的該組接端22並同時對該對防漏墊圈1施加壓力，使該對防漏墊圈1於該安裝孔61相對的該內凸緣13的該接面15能對接先行壓擠形成一密合狀態；接續該組接端22上的該螺帽3施以一旋轉力(turning force)對該對防漏墊圈1同步施加壓力使該對防漏墊圈1藉由變形作用(deformation)迫緊貼合該外壁與該內壁，同時該內凸緣13的該頂面14藉由變形作用凸起再次壓擠密封該安裝孔61內部。本發明為以該螺帽3螺設於該套管2的該組接端22上，並將 該對防漏墊圈1予以夾持固定在該安裝孔61上，以防止該互鎖裝置A脫離(disengagement)該大直徑管6上的該安裝孔61。

請參閱圖6，該套管接頭4(casing joint)係為一體成形的單一構件，具有一軸向貫設有一大徑螺紋41(major diameter screw thread)、一小徑螺紋42(minor diameter screw thread)以及連接該大徑螺紋41與該小徑螺紋42的一接觸面43(contact surface)，該大徑螺紋41可轉動地螺固於對應相同尺寸的該套管2的該組接端22，同時以該接觸面43迫緊密合該組接端22；請參閱圖3與圖7，該複合旋轉接頭5(compound rotating joints)係一端具有一複式接頭51(combination joint)，另一端具有一氣密螺紋53(dry sealed thread)，該複式接頭51施以夾擠作用供設置一氣體感測器52(gas sensor)，該氣密螺紋53螺設於該小徑螺紋42內並同時空心支撐(hollow stay support)一外接氣流管54(external air hose)於該插孔23內，該外接氣流管54外徑小於該插孔23內徑，使該外接氣流管54連通該大直徑管6內的一真實流體(real fluid)，該外接氣流管54上形成一橫直徑位置(horizontal diameter position)與一豎直徑位置(vertical diameter position)，該橫直徑位置與該豎直徑位置各貫穿設置一小流量(small flow)具有圓形剖面的一短單位孔55(short unit size hole)與一大流量(large flow)具有 長形剖面的一長單位孔57(long unit size hole)，該氣體62形成一縮流56(contraction flow)進入該短單位孔55，而該氣體62形成一穩流58(steady flow)進入該長單位孔57。

另該複合旋轉接頭5於另一端上設有相配該小徑螺紋42的該氣密螺紋53，可環繞於該套管接頭4的該小徑螺紋42之中，藉由該氣密螺紋53與該小徑螺紋42相互螺設，而固定於該套管接頭4之中不會脫落，又該複合旋轉接頭5於該氣密螺紋53內設置該外接氣流管54，該外接氣流管54可以係一伸長管(extension tube)，並可伸入該套管2的該插孔23中，進一步將該複合旋轉接頭5與該外接氣流管54定位於該大直徑管6。

本發明請參閱圖9與圖10所示，係提供包含該外接氣流管54的該複合旋轉接頭5，在該外接氣流管54係形成有從橫直徑位置的方向所見時為與橫直徑位置同徑節(diametral pitch)與固定孔徑(fixed aperture)的圓形剖面的該短單位孔55。在該外接氣流管54係形成有從豎直徑位置的方向所見時為與豎直徑位置同徑節(diametral pitch)與固定孔徑(fixed aperture)的長形剖面的該長單位孔57。該該外接氣流管54係具備：導入該大直徑管6內流體的該短單位孔55與該長單位孔57；該大直徑管6的該真實流體與前述該短單位孔55連通，該短單位孔55具有圓形剖面的小流量剖面，該氣體62形成該縮流56進入該短單位孔55，因該短單位孔 55壓力差值，會因該縮流56在該外接氣流管54內，因表面張力影響，對該外接氣流管54內該縮流56的行進方向對該穩流58產生向該氣體感測器52流動的一助力；以及該短單位孔55與該長單位孔57連通，該長單位孔57具有長形剖面的大流量剖面，該氣體62形成該穩流58進入該長單位孔57時，使該外接氣流管54內的流場(如速度場)不隨時間的改變而發生變化朝向該氣體感測器52的導入方向。依此構成時，在該外接氣流管54的內壁面具備平坦面使得可幫助該縮流56的向前流動的力，該外接氣流管54的內壁面壓力梯度則相對越大，表示對該穩流58流動是一助力內壁面，從而發揮該縮流56在該邊界壁面壓力梯度增大的效果。然而，既定的流速的該縮流56係在內壁面內引起既定的流速的向前流動的力使該穩流58加速該氣體62導入該氣體感測器52的速度，以穩定保持該大直徑管6內的該真實流體的取樣。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

A:互鎖裝置

4:套管接頭

5:複合旋轉接頭

51:複式接頭

54:外接氣流管

55:短單位孔

57:長單位孔

Claims (1)

1. 一種氣體偵測器取樣裝置，包括：一互鎖裝置，供套接於一大直徑管之一安裝孔，該安裝孔與一氣體連通而使氣體流入，包括：一對防漏墊圈，具有一穿孔及環設於一側壁上的一內凸緣，該內凸緣界定有一頂面與一接面，該對防漏墊圈以及該內凸緣能設置於該安裝孔位置的一外壁與一內壁，使該內凸緣的該接面能於該安裝孔內對接；一套管，包含有一套接端及一組接端，該套接端供設置於該對防漏墊圈的該穿孔內，該組接端供一螺帽螺設以迫緊該對防漏墊圈的該側壁與該接面密合於該外壁與該內壁以及迫緊二內凸緣的該接面於該安裝孔內密合對接，於該套管內貫設有一插孔；一套管接頭，係貫設有一大徑螺紋、一小徑螺紋以及連接該大徑螺紋與該小徑螺紋的一接觸面，該大徑螺紋螺固該套管的該組接端，同時以該接觸面迫緊密合該組接端；一複合旋轉接頭，係一端具有一複式接頭，另一端具有一氣密螺紋，該氣密螺紋螺設於該小徑螺紋內並同時空心支撐一外接氣流管於該插孔內，使該外接氣流管連通該大直徑管內的一真實流體，該外接氣流管上形成一橫直徑位置與一豎直徑位置，該橫直徑位置與該豎直徑位置各貫穿設置一小流量具有圓形剖面的一短單位孔與一大流量具有長形剖面的一長單位孔，該氣體形成一縮流進入該短單位 孔，而該氣體形成一穩流進入該長單位孔。

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