モジュール式表面設置流体システム
【課題】表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムに使用するための、架橋取付具を提供すること。
【解決手段】表面設置構成要素12、14、16は、1つの入口ポートと、入口ポートに隣接して位置する少なくとも1つの出口ポートを有する、標準的な大きさの正方形の設置フランジ15を有する。入口/出口ポートは、設置フランジの底部平坦設置表面17上に位置する。フィルタ14および一般的な2ポート弁16のような、2ポートの構成要素については、入口ポート20は設置フランジの、底部表面嵌合表面の中心に位置し、オフセットした出口ポート22が、入口ポート20に隣接して位置する。一般的な3ポート弁12については、入口ポート24は、中心からオフセットしており、中心に向いた入口(または出口)ポート26とオフセットした出口ポート28を備える。これらの入口/出口ポートの全てが同一面内にある。
【解決手段】表面設置構成要素12、14、16は、1つの入口ポートと、入口ポートに隣接して位置する少なくとも1つの出口ポートを有する、標準的な大きさの正方形の設置フランジ15を有する。入口/出口ポートは、設置フランジの底部平坦設置表面17上に位置する。フィルタ14および一般的な2ポート弁16のような、2ポートの構成要素については、入口ポート20は設置フランジの、底部表面嵌合表面の中心に位置し、オフセットした出口ポート22が、入口ポート20に隣接して位置する。一般的な3ポート弁12については、入口ポート24は、中心からオフセットしており、中心に向いた入口(または出口)ポート26とオフセットした出口ポート28を備える。これらの入口/出口ポートの全てが同一面内にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(発明の分野)
本明細書中に開示される本発明は、一般に、流体システムのためのマニホルドおよび弁に関する。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
種々の産業的製造プロセスは、しばしば、弁、調節器、圧力変換器、マスフロー制御器などから構成されるシステムによって制御される、気体および流体の使用を必要とする。これらの構成要素は、代表的に、溶接されたチュービングおよび圧縮取付具の使用によって一緒に接続され、そして垂直なパネル上に設置される。これらの型の接続は、いくつかの用途において、望ましくなくあり得る。なぜなら、これらの接続は、溶接操作のためのさらなる時間および費用を追加し、構成要素の間を不必要に空け、そして他の構成要素の間に位置する構成要素を交換することを困難にするからである。さらに、これらのシステムは、代表的に、あつらえで設計され、そして製造される。このことは、製造費用および交換部品の獲得を、非常に高価にする。
【0003】
新たなモジュール式流体システムが、最近、これらの型の問題を克服するために、半導体産業に導入されている。これらのシステムの代表的な構成要素(例えば、弁、圧力調節器および他の代表的な流体構成要素)が、これらの入口ポートおよび出口ポートが同一面の構成に同時に置かれるように、再配置されている。さらに、取付型の流れ構成要素フランジは、表面設置構成要素の交換性を可能にする目的で、標準的な大きさおよび形状を有する。しかし、これらの流体システムは、非常に高価であるという欠点を有する。なぜなら、これらのシステムは、高純度の材料ストックから機械加工されるからである。これらのシステムは、金属シールの使用をさらに必要とし、これは、非常に高価である。従って、例えば、分析プロセス産業において使用するための、安価なモジュール式マニホルドシステムを提供することが望ましい。
【0004】
現在、表面設置構成の逆止め弁(すなわち、出口ポートに隣接した入口ポートを有するように構成され、そしてモジュール式の表面設置マニホルドに取り外し可能に接続するための、予め決定されたフットプリントを有する嵌合表面を有する弁)は、市販されていない。標準的な従来の逆止め弁は、しばしば、モジュール式のマニホルドシステムを利用し、そしてチュービングおよび他の設置ハードウェアでの接続を必要とする。さらに、市場において、頂部にポートを有する遮断弁に対する必要性が存在する。
【0005】
本発明の他の特徴および利点は、本明細書の一部を形成する、添付の図面および特許請求の範囲を参照して、以下の詳細な説明から明らかになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、後述するとおりの特徴を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(発明の要旨)
本発明は、表面に設置される2つ以上の表面取付流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具を提供する。これらの構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを有する。この架橋取付具はハウジングを有し、このハウジングは第二のポートに接続された第一のポートを有し、内部流体通路が、これらの第一のポートおよび第二のポートを連結しており、そして少なくとも1つの突出部が、このハウジングから延びている。
【0008】
本発明はまた、2つ以上の表面設置型流体構成要素と接続するための、モジュール式流体マニホルドシステムを提供し、各流体構成要素は、入口ポート、および隣接する整列した出口ポートを有する。1つ以上の架橋取付具が存在し、ここで、各架橋取付具は、ハウジング、およびこのハウジングから延びる突出部、ならびにチャネルブロックを備え、このチャネルブロックは、この突出部を受容するための溝および整列した穴を有する。
【0009】
本発明の別の実施形態は、モジュール式表面設置逆止め弁を提供し、この逆止め弁は、設置フランジが接続された弁体を有し、このフランジは、実質的に平坦であり、そしてこのフランジの中心の周りに位置する入口通路、およびこの入口通路に隣接して位置する出口通路を有する。この弁体は、これらの入口通路および出口通路と流体連絡する弁チャンバをさらに備え、このチャンバはさらに、入口通路とチャンバとの連結部に形成された弁座、チャンバ内に位置するポペット部、および弁チャンバ内に設置されたばねをさらに備え、このばねは、ポペットを弁座の方へと付勢するためのものである。
【0010】
本発明はまた、空気作動式の表面設置流れ制御弁を提供し、この弁は、設置フランジが接続された弁体を備え、そしてこのフランジは、実質的に平坦であり、そしてこのフランジの中心の周りに位置する入口通路、およびこの入口通路に隣接して位置する出口通路を有し、この本体は、さらに、内側通路および外側通路と流体連絡する空洞を備え、ステムが、空洞内に位置し、そしてばねが、この空洞内に設置され、このばねは、ステムの第一の端部を、入口通路および出口通路と密封係合させて付勢するためのものであり、このステムは、このステムの下部表面の下方に位置するアクチュエータ流体構成要素および外部圧力源と流体連絡する内部流体通路を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、後述するとおりの効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、本発明のモジュール式流体システムの斜視分解図である。
【図2】図2は、図1の流体システムの方向2−2での断面図である。
【図2a】図2aは、端部コネクタおよびマニホルドブロックの部分斜視図である。
【図2b】図2bは、端部コネクタおよびマニホルドブロックの代替の実施形態の部分分解図である。
【図3】図3は、オフセット−中心架橋取付具の代替の実施形態の断面図である。
【図4】図4Aおよび4Bは、中心−中心架橋取付具の代替の実施形態の断面図である。
【図5A】図5Aは、マニホルド架橋取付具の代替の実施形態の断面図である。
【図5B】図5Bは、架橋取付具のさらなる実施形態の上面図である。
【図6】図6は、架橋取付具のさらなる実施形態の部分図である。
【図7】図7は、図6の架橋取付具の側面断面図である。
【図8】図8は、架橋取付具の代替の実施形態の上面部分図である。
【図9】図9は、図9の架橋取付具の側面断面図である。
【図10】図10は、架橋取付具の代替の実施形態の上面部分図である。
【図11】図11は、図10の架橋取付具の側面断面図である。
【図12】図12Aおよび12Bは、それぞれ閉位置および開位置で示される、本発明の、頂部にポートを備える、通常は閉じている弁の断面図である。
【図13】図13Aおよび13Bは、それぞれ閉位置および開位置で示される、本発明の、頂部にポートを備える、通常は開いている弁の断面図である。
【図14】図14は、閉位置で示される、本発明の逆止め弁の断面図である。
【図15】図15は、図14の弁のきのこ状部の斜視分解図である。
【図16A】図16Aは、2つのチャネルブロックと一緒に示される、コネクタ設置ブロックの斜視分解図である。
【図16B】図16Bは、組み立てられた図16Aのコネクタ設置ブロックおよびチャネルブロックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(詳細な説明)
本発明は、モジュール式の表面設置流体システム、およびこれと供に使用するための表面設置モジュール式流れ弁に関する。モジュール表面設置流体システムは、第I節に詳細に記載されており、一方で、表面設置モジュール流れ弁は、第II節および第III節により詳細に記載されている。
【0014】
(I.モジュール式表面設置流体システム)
ここで図1を参照すると、例示的なモジュール式流体システム10の分解図が示されており、このシステムは、弁12およびフィルタ14のような、表面設置流体構成要素と一緒に使用するためのものである。他の流体構成要素(例えば、圧力変換器(図示せず)、マスフロー制御器(図示せず)など)もまた、本発明のモジュール式マニホルドシステムと組み合わせて利用され得る。図1および2に示されるように、表面設置構成要素12、14、16は、各々、少なくとも1つの入口ポート、およびこの入口ポートに隣接して位置する少なくとも1つの出口ポートを有する、標準的な大きさの正方形の設置フランジ15を有する。これらの入口/出口ポートは、設置フランジ15の底部平坦設置表面17上に位置する。フィルタ14および一般的な2ポート弁16のような、2ポートの構成要素については、入口ポート20は設置フランジの、底部表面嵌合表面17の中心に位置し、そしてオフセットした出口ポート22が、入口ポート20に隣接して位置する。一般的な3ポート弁12については、入口ポート24は、中心からオフセットしており、そしてさらに、中心に向いた入口(または出口)ポート26およびオフセットした出口ポート28を備える。これらの入口/出口ポートの全てが同一面内にあることに注目のこと。
【0015】
図1および2に示されるように、流体システム10の基板すなわち第一の層は、1つ以上の基板チャネルブロック30を備える。この基板チャネルブロック30は、1つ以上の表面設置流れ構成要素を受容するような大きさにされ得る。好ましくは、基板チャネルブロック30は、複数の設置流れ構成要素を受容する。基板チャネルブロック30は、表面設置構成要素を受容し、そして固定するための、上部平坦設置表面32、および2つ以上の架橋取付具を受容するための、チャネルブロックの長手方向軸に沿って配向するチャネルまたは溝34を備える。一連のねじきりされた固定具(図示せず)が、構成要素を基板チャネルブロック30の整列したねじ切りされた穴36に固定するために、流体構成要素の基部設置フランジにおける穴35を通して挿入され得る。溝またはチャネル34は、好ましくは、平行な側壁38、およびこれらの側壁の各々に対して垂直に配向する底部壁40を有する。
【0016】
本発明のモジュール式流体システム10は、1つ以上の架橋取付具をさらに備え、これらの架橋取付具は、基板チャネルブロック30のチャネル34内に受容される。架橋取付具50、80、110、130、140、150、160は、図1〜5に示されるように、「流れを架橋する」ように機能する。すなわち、1つの流れ構成要素から他の隣接する流れ構成要素への流体連絡を提供する。架橋取付具はまた、第一の基板層における流れ構成要素から第二の基板層における流れ構成要素への流体連絡を提供し得る。架橋取付具の外形は、誤組み立てを防止するための位置付け特徴、および垂直な配向で設置される場合のチャネルブロックにおける架橋取付具を保持するためのクリップまたは保持特徴をさらに提供する。これらの特徴の全ては、以下にさらに詳細に記載される。
【0017】
図2に示されるように、架橋取付具50の第一の型(「オフセット−中心」架橋取付具と称される)は、第一の流れ構成要素12の「オフセット」配向のポート28と、第二の隣接する流れ構成要素16の「中心」に位置するポート20との間の流体流れを連絡させる。2ポートの流体構成要素の大部分については、オフセットした配向のポート22は、代表的に、出口であり、そして中心に配向するポート20は、代表的に、入口である。オフセット−中心架橋取付具50はハウジング52を備え、このハウジングは、第一の「オフセット」ポート54、およびこのハウジングの上表面に位置する第二の「中心」ポート56を有する。架橋取付具のオフセットポート54は、第一の流体流れ構成要素12のオフセットポート28と流体連絡するために位置決めされ、一方で、架橋取付具の中心ポート56は、第二の隣接する流体流れ構成要素16の中心ポート20と流体連絡するために位置決めされる。図2に示されるように、架橋取付具50が基板ブロック30のチャネル内に受容される場合、第一のポート54および第二のポート56は、基板チャネル設置表面32に対して同一面にある。第一のポートおよび第二のポートは、好ましくは、ガスケットまたはOリングシール57を受容するために開口しているポート穴の周りに、円形凹状空洞またはカウンターボアを備える。このシールは、任意の適切な材料(例えば、エラストマー、プラスチック、ゴムまたはポリマー材料)から作製され得る。本発明に関連して使用され得る他のシール技術は、当業者に容易に明らかである。
【0018】
架橋取付具の第一のポート54および第二のポート56は、各々、肘形状の内部流体通路58a、58bに接続される。これらの肘形状の内部流体通路58a、58bから、任意の真っ直ぐな流れ通路60a、60bが延びており、これらの真っ直ぐな流体通路は、一緒に連結される。従って、肘形状の内部流体通路58a、58b、および真っ直ぐな流体通路60a、60bは、共同して、U形状の内部流体通路を形成する。
【0019】
流れ構成要素16の中心に配向するオリフィス20および第二の層におけるマニホルド架橋取付具を有する架橋取付具50の中心ポートの適切な位置を確実にするために、拡大ボス64が、オフセット−中心架橋取付具50の中心ポート56に対向する底部表面62から延びる。拡大ボス64は、チャネルブロック30の底部壁40に位置する滴下穴66内での受容のために整列され、これによって、架橋取付具50の中心ポート56と、表面設置構成要素16の中心ポート20および潜在的に、第二のマニホルド層(図示せず)に位置する架橋取付具のポートとの整列を提供する。ボス64の深さおよび直径は、チャネルブロック30が垂直な配向で回転される場合にこのチャネル内に架橋取付具を保持するための大きさにされる。チャネルブロック30が垂直な配向にある場合に、ボスの側壁は、架橋取付具をチャネル内に保持するような様式で、穴66の側壁と干渉する。さらに、ボス64の直径は、穴66内でのボスの保持をさらに補助するために、穴66よりほんのわずかに小さい大きさにされる。ボス64は、ボスの端部が、以下に記載されるように、マニホルド層に位置するマニホルド架橋取付具の嵌合ポート112の流れを密封するためのキャップとして機能し得るように、ガスケットの挿入のための隠れた凹状領域67をさらに備え得る。
【0020】
オフセット中心架橋取付具50は、オフセットポート54の反対側の底部表面から延びる、第二のボス70をさらに備え得る。第二のボス70は、好ましくは、第一のボス64とは異なる大きさであり、そして表面設置構成要素12のオフセットポート位置28と整列する、相補的形状の隠れた穴72内に受容される。第二のボス70が、第一のボス64とは異なる大きさまたは形状を有する場合、ボス64、70は、それぞれの穴66、72のみにフィットする。チャネルブロック30の切取り部分に示されるように、このチャネルブロックは、一連の穴を、繰り返しのパターンで有する:カウンターボア72、貫通孔66、カウンターボア72。カウンターボア穴72は、オフセット弁ポート22と整列し、一方で、貫通孔66は、中心弁ポート20と整列する。従って、チャネルブロックの穴の配置および大きさは、異なる大きさ(または形状)のボスと一緒になって、架橋取付具および弁のそれぞれのオフセットポート、中心ポートを整列させ、これによって、チャネルブロック内での架橋取付具の誤組み立てまたは不適切な位置付けを防止する。
【0021】
従って、第一のボス64および第二のボス70は、架橋取付具50のオフセットポート54および中心ポート56の、それぞれ表面設置構成要素12、16の対応するオフセットポート28および中心ポート20との整列を提供するように機能する。第一のボス64および第二のボス70は、チャネルブロックが垂直に保持される場合に、このチャネル内に架橋取付具50を保持するようにさらに機能し、別個の保持クリップに対する必要性を排除する。
【0022】
架橋取付具80の第二の実施形態がまた、図1、2に示されており、そして「オフセット−オフセット」架橋取付具と称される。このオフセット−オフセット架橋取付具は、第一の流れ構成要素14の「オフセット」配向したポート22と、第二の隣接する流れ構成要素12の「オフセット」位置のポート24との間を、流体連絡させる。以下に記載される場合を除いて、オフセット−オフセット架橋取付具80は、上記オフセット−中心架橋取付具50と同じ特徴を有する。オフセット−オフセット架橋取付具80は、ハウジングの上表面に位置する第一のオフセットポート82および第二のオフセットポート84を有する、ハウジング52を備える。架橋取付具80の第一のオフセットポート82は、第一の流体流れ構成要素14のオフセットポート22と流体連絡するように位置決めされ、一方で、この架橋取付具の第二のオフセットポート84は、第二の隣接する流体流れ構成要素12のオフセットポート24と流体連絡するように位置決めされる。
【0023】
オフセット−オフセット架橋取付具80の、誤組み立てを防止するための基板チャネルブロックのチャネル34内での適切な位置を確実にする目的で、第一のボスおよび第二のボス70は、オフセット−オフセット架橋取付具80の各オフセットポート82、84に対向する底部表面62から延びる。ボス70は、相補的形状の見えない穴72内への受容のために整列され、この見えない穴は、表面設置構成要素12、14のオフセットポート位置22、24と整列する。従って、上記のように、ボス70は、チャネルブロックが垂直に保持される場合に、架橋取付具80をチャネル内に保持するように機能し、そして架橋取付ポートを表面設置構成要素のオフセットポートと整列させるように機能する。
【0024】
モジュール式マニホルドシステム10は、種々の長さの1つ以上のマニホルドチャネルブロック90、および1つ以上の架橋取付具から構成される、第二の層をさらに必要に応じて備え得る。マニホルドチャネルブロック90は、上部取付表面92を有し、この表面は、上部チャネルブロック(図示せず)の穴内にそして下部チャネルブロック90の整列された穴94へと位置決めされた固定具(図示せず)を介して、基板チャネルブロック30の下部表面に固定する。このことは、チャネルブロック90が、上部基板層から外れて下方から滑り、より容易な接近性を可能にすることを可能にさせる。図1に示されるように、マニホルドチャネルブロック90は、一般に、基板層の長手方向軸に対して垂直な方向に配向する。
【0025】
マニホルドチャネルブロック90は、1つ以上のマニホルド架橋取付具110の受容のための、チャネルまたは溝96をさらに備える。溝またはチャネル96は、好ましくは、平行な側部壁98、およびこれらの側部壁の各々に対して垂直に配向する底部壁100を有する。マニホルド架橋取付具110は、以下の特徴を除いて、架橋取付具50と本質的に同じである。マニホルド架橋取付具110は、第一のポート112および第二のポート114、ならびにこれらのポート112、114の各々の回りに延びるボスを有し、これらは、第一の基板層の上側チャネルブロック30内に位置する滴下穴66内への受容のために整列される。マニホルド架橋取付具110は、下部表面62から延びる1つ以上の設置ピン118を必要に応じてさらに備え、これらの設置ピンは、チャネルブロック90の底部壁110に位置する見えない穴120内への受容のために整列される。これらの見えない穴は、設置ピンと一緒になって、マニホルド架橋取付具ポート112、114を、滴下架橋取付具130のポート132と適切に整列させるように、そしてマニホルドチャネルブロック内に架橋取付具を保持するように、機能する。
【0026】
滴下架橋取付具130は、第一のポート132およびこの第一のポートの反対にある第二のポート134を有し、これらのポートの各々が、真っ直ぐな流路136で一緒に接続されている。第一のポート132および第二のポート134の各々は、ガスケット57を内部に受容するための、凹状領域またはカウンターボアをさらに備える。滴下架橋取付具は、上側基板層における表面設置流れ構成要素12の中心ポート26から、下側マニホルド層におけるマニホルド架橋取付具のポート112までの間の流体を連絡させるように機能する。例えば、パージガスが、このマニホルド架橋取付具から3ポート弁へと循環され得る。あるいは、流れは、弁の設定に依存して、第一の層から第二の層へと方向付けられ得る。
【0027】
中心−オフセット架橋取付具140の第二の実施形態が、図3に示され、そしてこの取付具は、中心−オフセット架橋取付具50の代わりに使用され得る。中心−オフセット架橋取付具140は、この取付具の左側(肘型取付具)が、第一のポート142、およびこの第一のポートの正反対にある第二のポート144を有するT字型取付具141に改変されていることを除いて、架橋取付具50と同じである。従って、中心−オフセット取付具140が、図2における中心−オフセット架橋取付具50の代わりに使用される場合、流体は、隣接する流体構成要素12と16との間、および上側基板層と下側基板層との間で、連絡し得る。
【0028】
図4Aは、各ポート152、154が表面設置構成要素の中心ポートと嵌合するように整列されるので「中心−中心」架橋取付具150と称される、架橋取付具のなお別の実施形態を図示する。各ポート152、154に、中心ポート整列ボス64が対向する。この取付具の左側は、第一のポート152およびこの第一のポートの正反対にある第二のポート158を有する、T字型取付具156を有する。従って、中心−中心架橋取付具150は、表面設置構成要素の中心ポートと、第二の隣接する流体構成要素の中心ポートと、マニホルド層に位置するマニホルド架橋取付具のポートとの間で、流体を連絡させる。図4Bもまた、中心−中心架橋取付具153を図示するが、この取付具の左側は、T字型取付具の代わりに、肘部155を有する。従って、架橋取付具153は、基板層からマニホルド層へと流体を連絡させる。
【0029】
図5Aは、マニホルド架橋取付具160の別の実施形態を図示する。マニホルド架橋取付具160は、T字型取付具164に接続された肘型取付具162を備え、このT字型取付具は、肘型取付具166に接続される。このマニホルド架橋取付具は、上側基板層に位置する架橋取付具のポート(例えば、滴下取付具130のポート134、または中心オフセット取付具の見えないポート67)と流体連絡するように、整列される3つのポートを備える。
【0030】
図5Bは、架橋取付具167の別の実施形態の一端を図示する。架橋取付具167は、第一の突出部168を備え、この突出部は、ハウジングの側壁から延びる。この第一の突出部は、半円として形作られる。架橋取付具167はまた、第二の突出部169を備え得、この突出部は、ハウジングの側壁から延び、そしてこれもまた、半円として形作られ得る。第一の突出部168および第二の突出部169はまた、任意の所望の形状を有し得る。チャネルブロックの側壁38は、さらに、第一の突出部または第二の突出部のいずれか、あるいは両方を受容するような大きさにされたスロット(図示せず)を備える。これらのスロットは、表面設置構成要素の適切なポートと架橋取付具のポートとを整列させるための、適切な位置に位置付けられる。上記突出部は、これらのスロットと一緒に、このシステムの誤組み立てを防止するため、および垂直な配向で設置される場合にチャネル内に架橋取付具を保持するように、機能する。
【0031】
図6は、架橋取付具のポートの拡大上面図を図示する。架橋取付具がひっくり返される場合に、標準的なOリングをカウンターボア内に保持する目的で、このカウンターボアの直径は、このOリングの直径よりわずかに小さくすることができる。例えば、Oリングの直径が0.260である場合、カウンターボアの直径は、約0.244であり得る。別の選択肢が、図9に示されており、ここで、このカウンターボアは、約60°〜約70°の範囲の角度θを有する。例えば、Oリングの直径が0.260である場合、カウンターボアの直径は、約0.244である。このカウンターボアの直径は、標準的なOリングより小さくあり得、依然として、圧縮の間、流れのためのガスケットのための余地を残す。図10に示されるように、このカウンターボアは、距離lだけ離れた側壁を有し、この距離は、ガスケットの直径より小さい。例えば、約0.260の直径を有する標準的な006ガスケットについては、カウンターボアの直径は、0.280であり得、一方で、距離lは、0.244である。従って、架橋取付具がひっくり返される場合に、平坦な側壁がこのガスケットを絞り、そしてこのガスケットを保持する。一方で、このカウンターボアの平坦でない部分は、このガスケットが圧縮下にある場合に、このガスケット内での流れを可能にする。
【0032】
図1から5に示されるように、上記架橋取付具およびマニホルド取付具は、2つ以上の別個の構成要素から機械加工され得、次いで、一緒に溶接されるか、または他の様式で連結される。あるいは、架橋取付具は、金属射出成型または当業者に公知の他の技術を使用して、一体的に形成され得る。上記架橋取付具およびマニホルド取付具が、ステンレス鋼(例えば、316)から構成され、そしてチャネルブロック30、90が、アルミニウムから構成されることが好ましいが、任意の適切な材料(例えば、アルミニウム、プラスチック、または金属)が、本発明の構成要素の役に立つ。
【0033】
図16Aおよび16Bは、表面設置構成要素の間隔を維持しながら、2つのチャネルブロック30を一緒に連結するために使用され得る、コネクタブロック171を図示する。このコネクタブロックは、チャネルブロック30のそれぞれの端部をコネクタブロック171に接続するための固定具を受容するための、ねじ切りされた複数の穴173を有する。コネクタブロック171は、カウンターボア175をさらに備え、このカウンターボアは、コネクタブロックを基部プレート(図示せず)上に設置するための固定具を受容する。
【0034】
図2、2Aおよび2Bに示されるように、モジュール式システム10はまた、端部取付具170を備え得、この端部取付具は、標準的な管取付具174、または流体ラインと接続するための他の適切な取付具に接続された、90°の内部通路を有する、肘型取付具172を備える。この端部取付具は、流体ライン(図示せず)と嵌合する入口取付具または出口取付具として利用され得る。従って、肘型取付具の出口端部または入口端部は、流体構成要素のそれぞれの入口端部および出口端部に接続される。図2Aおよび2bは、マニホルドシステムが組み立てられる場合に、トルクが端部取付具170に伝達されることを防止するように設計された、端部取付具およびマニホルドブロックの細部をさらに図示する。図2Aに示されるように、2つの矩形プレート176が、チャネルブロック上に溶接されて、六角ナットの整列された平面178を受容するためのスロットを形成し、これによって、このナットが回転することを防止する。あるいは、このスロットは、チャネルブロックに一体的に形成され得る。図2Bに示されるように、端部取付具は、好ましくは、六角ナットの後ろに位置するボス180を有する。ボス180は、頂部および底部に位置する平面部182を有するか、または正方形の断面を有し、その結果、端部取付具がチャネルに挿入される場合に、このボスの回転が防止される。このボスは、ロックダウン棒(lock down bar)183を介して、チャネル内にさらに固定され得る。
【0035】
(II.モジュール式流れ制御弁)
本発明の、通常は閉じているモジュール式流れ制御弁200は、図12Aおよび12Bに最もよく示されている。弁200は、フランジ付きの下端部222および上端部を有する本体220を備え、このフランジつきの下端部は、設置ボルト(図示せず)を介してマニホルドブロックまたは基板に弁200を設置するための、1つ以上の穴224を有し、そしてこの上端部は、キャップ250を受容するためのものである。好ましくは、フランジ付きの下端部220は、形状がほぼ正方形であり、そして約2インチ×2インチのオーダーの寸法を有する。本体220は、入口流体通路260、出口流体通路280、および排液流体通路300をさらに備える。本体220は、第一の狭小部分320aを有する内部空洞320をさらに備え、この第一の狭小部分は、入口通路260、出口通路280、および排液通路300と流体連絡している。
【0036】
T字型ステム340は、空洞320内に軸方向で配置される。ステム340は、下部ステム部分360をさらに備え、この下部ステム部分は、空洞320aの第一の狭小部分に受容される。ステム340は、ステムの幅の拡大によって形成された、アクチュエータピストン400をさらに備え、このアクチュエータピストンは、空洞の第二のより大きい直径の部分329b内に受容される。このステムは、ばね420の下向きの力によって、閉位置に付勢される。ばね420は、ピストン400の上表面380の溝370およびキャップ250の内側表面の中、かつキャップ250のスリーブ425の周りに収容される。このステムの上部T字型セクション350は、このキャップのスリーブ425内に設置される。
【0037】
弁200は、図12Aに示されるように、ステム340がその最下部である場合に、閉位置にある。この弁は、このステムが、図12Bに示されるように、最上位置にある場合に、開位置にある。この弁が閉位置にある場合、流体入口通路260からの流体連絡は、空洞の壁330に対して密封しているOリング500によってブロックされる。弁が開位置にある場合、入口通路260、出口通路280、および第一の流体区画540は、全て流体連絡している。第一の流体区画540は、ステムの下部360と内側空洞壁320との間の環によって、空洞330の下部表面から第二のOリング430まで形成される。
【0038】
弁200の内部アクチュエータは、ピストン400およびアクチュエータ流体区画440を備える。アクチュエータ流体区画440は、ステム340と内側空洞壁320との間の環によって、第三のOリング460から第四のOリング480まで形成される。ステム340は、半径方向通路620に接続された内部長手方向ボア600をさらに備え、その結果、流体は、ステム340を通ってアクチュエータ流体区画440内へと連絡し得る。空気圧の外部供給源が、キャップ250の内部ボア230を通して内部通路600へと供給される場合、流体は、半径方向通路620およびアクチュエータ流体区画440へと連絡し、アクチュエータピストン400の下部表面640に付与される空気圧を生じ、その結果、ばね420の下向きの力に打ち勝ち、このステムを開位置まで持ち上げる。この弁が開位置にある場合、流体は、入口通路260から出口通路280へと連絡し得る。
【0039】
弁体200は、ステムと空洞の内側表面320aとの間の環によって、第二のOリング30から第三のOリング460まで形成される、排液区画302をさらに備える。排液通路300は、排液区画および通路の外部環境からの流体連絡を提供する。
【0040】
通常は開いている構成を有する、モジュール式表面設置弁の第二の実施形態が、図13Aおよび13Bに示される。弁205は、以下の差異を除いて、弁200と同じである。ステム340の形状が、以下の場合の「t」とは対照的に、上の場合の「T」に似るようにわずかに変化しており、そしてさらに、Tの上部表面に沿った空洞を備える。キャップ250のスリーブ425は、排除されており、そしてばね420は、空洞320の下部壁320cと、ステム340の下部表面640との間で再位置付けされる。ばね420は、ステム340を、通常は開いている位置に付勢する。弁205を作動させる目的で、空気圧の外部供給源が、キャップ250の内部ボア230を通して、ステムの上部表面に位置する空洞207へと供給され、アクチュエータピストンの上部表面に付与される空気圧を生じ、その結果、ばね420の力に打ち勝ち、このステムを、図13Aに示されるような閉位置まで押す。空気圧の供給が遮断されると、この弁は、図13Bに示されるようなその通常の開位置に戻り、そして流体は、入口通路260から出口通路280へと連絡し得る。
【0041】
(III.モジュール式表面設置逆止め弁)
モジュール式表面設置弁の第二の実施形態が、図14に示される。逆止め弁700は、フランジ付きの下端部704を有する本体702を備え、この弁体をモジュール式表面設置マニホルド(図示せず)に固定するための固定具(図示せず)を受容するための、設置穴706を有する。弁体702は、軸方向に配向する入口通路710、およびオフセットした出口通路712を備える。弁体702は、内側の軸方向に配向したボア720をさらに備え、このボアは、この弁が開位置にある場合に、以下により詳細に記載されるように、入口通路710および出口通路712と流体連絡している。
【0042】
弁体702は、上部設置フランジ708をさらに備え、この設置フランジは、キャップ732の雄端部730を受容するための内側ボア720の開口部の周りに配置される。このキャップの雄端部および内側ボアの壁は、適切なねじのような密封された関係で連結される。Oリングまたはガスケット740は、好ましくは、内側ボアの壁720との密封係合のために、このキャップの雄端部の溝742に設置される。
【0043】
弁体の内側ボア720は、弁座744を形成する横断平面壁を有する。弁チャンバ750は、弁座744およびキャップ732の雄端部の下端部によって規定される。弁座744との共同のために、弁チャンバ750内に、ポペット760が設置される。ポペット760は、好ましくは、平坦なディスクの要素である。ポペット760は付勢されて、ポペット止め782を通して作用するばね780を介して、弁座744と係合する。ポペット止め782は、外側環状リム部を備え、このリム部は、ボアの直径よりわずかに小さい外径を有する。コイルばね780の一端784は、ポペット止め782の外側環状リム部に設置され、一方で、第二の端部786は、キャップのボア内に設置される。ポペットおよびポペット止めは、米国特許第4,637,430号(その全体が、本明細書中に参考として援用される)に記載されるポペットおよびポペット止めの実施形態を含み得る。
【0044】
この弁は、ばね780のより高い流体圧に打ち勝つ場合、図14に示されるような閉位置から、開位置へと移動される。ポペット760の垂直方向の移動は、キャップ732の雄端部735とのポペット止め782の係合によって制限され、これによって、止めを形成する。
【0045】
本発明の弁およびマニホルドシステムの好ましい形態が、上で図示および記載された。しかし、本開示に留意して、他のアセンブリにおいて匹敵する特徴および利点を達成するための、好ましい実施形態に対する明らかな変更が、当業者に明らかになると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0046】
本発明の好ましい実施形態によれば、以下が提供される。
(項目1)
表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具であって、該流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを有し、該架橋取付具は、以下:
第二のポートに接続された第一のポートをさらに備えるハウジングであって、内部流体通路が、該第一のポートおよび第二のポートを連結しており;そして少なくとも1つの突出部が、該ハウジングから延びている、ハウジング、
を備える、架橋取付具。
(項目2)
上記ハウジングから延びる第二の突出部をさらに備える、項目1に記載の架橋取付具。
(項目3)
上記第二の突出部が、上記第一のポートの反対側に位置する、項目1に記載の架橋取付具。
(項目4)
上記第二の突出部が、上記第一の突出部とは異なる大きさを有する、項目2に記載の架橋取付具。
(項目5)
上記第二の突出部が、上記第一の突出部とは異なる形状を有する、項目2に記載の架橋取付具。
(項目6)
上記第一の突出部が、上記ハウジングの下部表面から延びるボスを備える、項目1に記載の架橋取付具。
(項目7)
上記第二の突出部が、上記ハウジングの下部表面から延びる第二のボスを備える、項目2に記載の架橋取付具。
(項目8)
表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具であって、該流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを備え、該架橋取付具は、以下:
第二のポートに接続された第一のポートをさらに備えるハウジングであって、内部流体通路が、該第一のポートおよび第二のポートを連結しており、該第一のポートおよび第二のポートが、凹状空洞および該凹状空洞内に位置するシールをさらに備え、該シールが、該空洞内で絞られ、これによって、該シールを該空洞内に保持する、ハウジング、
を備える、架橋取付具。
(項目9)
上記空洞が、円形であり、そして上記シールが、該空洞の直径より大きい直径を有するOリングである、項目8に記載の架橋取付具。
(項目10)
上記空洞が、約60〜約70°の範囲で、側壁に対して整列した底部壁を有する、項目8に記載の架橋取付具。
(項目11)
上記空洞が、上記シールの寸法より小さい間隔を有する、対向する平坦な側壁を有し、これによって、該シールを該空洞内に保持する、項目8に記載の架橋取付具。
(項目12)
表面に設置される型の2つ以上流体構成要素と接続するための、モジュール式流体システムであって、各流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する整列した出口ポートを有し、該モジュール式システムは、以下:
1つ以上の架橋取付具であって、該架橋取付具の各々が、ハウジング、および該ハウジングから延びる突出部を備える、架橋取付具;
チャネルブロックであって、該チャネルブロックは、該架橋取付具を内部に受容するための溝、および該突出部を受容するための、整列した相補的形状の穴を有し;該相補的形状の穴および該突出部は、協働する関係にあり、その結果、該表面に取り付けられる流体構成要素のポートが、該架橋取付具のポートと流体連絡する、チャネルブロック、
を備える、モジュール式流体システム。
(項目13)
上記突出部が、上記ハウジングの底部表面から延びるボスを備え、そして上記整列した穴が、上記チャネルの底部壁に位置する、項目12に記載のマニホルドシステム。
(項目14)
上記架橋取付具が、上記ハウジングから延びる第二の突出部、および該第二の突出部を受容するための、整列した相補的形状の穴をさらに備え、該第二の突出部が、上記第一の突出部とは異なる、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目15)
上記システムが、2つのチャネルブロック、および該チャネルブロックを一緒に連結するためのコネクタブロックをさらに備え;該コネクタブロックが、表面に取り付けられる弁の間隔を維持するような大きさである、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目16)
上記架橋取付具の上記第一の突出部が、該架橋取付具のハウジングの面から延びる第一の形状を備え、そして上記チャネルブロックが、該第一の形状を受容するために、側壁内の整列したスロットを有する、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目17)
上記第一の突出部が、上記チャネルブロックが垂直配向にある場合に該チャネルブロックの上記穴内に保持されるような大きさにされている、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目18)
表面に設置される型の2つ以上の流体構成要素と接続するための、モジュール式流体システムであって、各流体構成要素が、入口ポートおよび隣接する整列した出口ポートを有し、該モジュール式システムが、以下:
1つ以上の架橋取付具であって、該架橋取付具の各々が、ハウジング、ならびに該ハウジングから延びる第一の突出部および第二の突出部を備え、該第一の突出部と第二の突出部とが、互いに異なる、架橋取付具;
該架橋取付具を内部に受容するための溝を有するチャネルブロックであって、該溝は、該第一の架橋取付具の突出部および該第二の架橋取付具の突出部を受容するための、第一の相補的形状の穴および第二の相補的形状の穴をさらに備え、該架橋取付具のポートは、上記表面に設置される流体構成要素のそれぞれのポートと整列する、チャネルブロック、を備える、モジュール式流体システム。
(項目19)
表面に設置される型の2つ以上の流体構成要素と接続するためのモジュール式流体システムであって、各流体構成要素が、入口ポートおよび隣接する整列した出口ポートを有し、該モジュール式システムは、以下:
端部架橋取付具であって、該端部架橋取付具は、ハウジングから延びる1つ以上の平坦な表面を備える、端部架橋取付具;
該端部架橋取付具を内部に受容するための溝を有するチャネルブロックであって、該チャネルブロックは、該端部架橋取付具の回転を防止するための、トルク止め手段をさらに備える、チャネルブロック、
を備える、モジュール式流体システム。
(項目20)
上記架橋取付具の平坦な表面が、六角ナットの対向する平面をさらに備え、そして上記トルク止め手段が、該六角ナットの該対向する平面の受容のために整列された、該チャネルブロックの端部に位置するスロットである、項目19に記載のモジュール式流体システム。
(項目21)
上記トルク止め手段が、上記架橋取付具の平坦な表面を係合するための平坦な表面を有するロックダウン棒である、項目19に記載のモジュール式流体システム。
(項目22)
モジュール式表面設置型逆止め弁であって、以下:
設置フランジが接続された弁体、
を備え;
該フランジが、実質的に平坦であり、そして該フランジの中心の周りに位置する入口通路、および該入口通路に隣接して位置する出口通路を有し、該入口通路および該出口通路が、共通の面上に位置するそれぞれの入口オリフィスおよび出口オリフィスを有し;該弁体が、該入口通路および該出口通路と流体連絡する弁チャンバをさらに備え;該チャンバが、該入口通路および該チャンバの接合部において形成される弁座、該チャンバ内に位置するきのこ状部、該きのこ状部を該弁座の方へと付勢するための、該弁チャンバ内に設置されたばねをさらに備える、逆止め弁。
(項目23)
上記ばねと上記きのこ状部との間に位置するきのこ状部止めをさらに備える、項目22に記載の弁。
(項目24)
空気作動式表面設置型流れ制御弁であって、以下:
設置フランジが取り付けられた弁体であって;
該フランジが、実質的に平坦であり、そして該フランジの中心の周りに位置する入口通路、および該入口通路に隣接して位置する出口通路を有し;該本体が、該入口通路および該出口通路と流体連絡する空洞をさらに備え、
T字型ステムが、該空洞内に位置しており、
該空洞内に設置されたばねが、該ステムの第一の端部を付勢するために、該入口通路および該出口通路と密封係合しており;
該ステムが、該ステムの下部表面の下方に位置する、アクチュエータ流体構成要素と流体連絡する内部流体通路、および外部圧力源をさらに備える、
空気作動式表面設置型流れ制御弁。
【技術分野】
【0001】
(発明の分野)
本明細書中に開示される本発明は、一般に、流体システムのためのマニホルドおよび弁に関する。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
種々の産業的製造プロセスは、しばしば、弁、調節器、圧力変換器、マスフロー制御器などから構成されるシステムによって制御される、気体および流体の使用を必要とする。これらの構成要素は、代表的に、溶接されたチュービングおよび圧縮取付具の使用によって一緒に接続され、そして垂直なパネル上に設置される。これらの型の接続は、いくつかの用途において、望ましくなくあり得る。なぜなら、これらの接続は、溶接操作のためのさらなる時間および費用を追加し、構成要素の間を不必要に空け、そして他の構成要素の間に位置する構成要素を交換することを困難にするからである。さらに、これらのシステムは、代表的に、あつらえで設計され、そして製造される。このことは、製造費用および交換部品の獲得を、非常に高価にする。
【0003】
新たなモジュール式流体システムが、最近、これらの型の問題を克服するために、半導体産業に導入されている。これらのシステムの代表的な構成要素(例えば、弁、圧力調節器および他の代表的な流体構成要素)が、これらの入口ポートおよび出口ポートが同一面の構成に同時に置かれるように、再配置されている。さらに、取付型の流れ構成要素フランジは、表面設置構成要素の交換性を可能にする目的で、標準的な大きさおよび形状を有する。しかし、これらの流体システムは、非常に高価であるという欠点を有する。なぜなら、これらのシステムは、高純度の材料ストックから機械加工されるからである。これらのシステムは、金属シールの使用をさらに必要とし、これは、非常に高価である。従って、例えば、分析プロセス産業において使用するための、安価なモジュール式マニホルドシステムを提供することが望ましい。
【0004】
現在、表面設置構成の逆止め弁(すなわち、出口ポートに隣接した入口ポートを有するように構成され、そしてモジュール式の表面設置マニホルドに取り外し可能に接続するための、予め決定されたフットプリントを有する嵌合表面を有する弁)は、市販されていない。標準的な従来の逆止め弁は、しばしば、モジュール式のマニホルドシステムを利用し、そしてチュービングおよび他の設置ハードウェアでの接続を必要とする。さらに、市場において、頂部にポートを有する遮断弁に対する必要性が存在する。
【0005】
本発明の他の特徴および利点は、本明細書の一部を形成する、添付の図面および特許請求の範囲を参照して、以下の詳細な説明から明らかになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、後述するとおりの特徴を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(発明の要旨)
本発明は、表面に設置される2つ以上の表面取付流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具を提供する。これらの構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを有する。この架橋取付具はハウジングを有し、このハウジングは第二のポートに接続された第一のポートを有し、内部流体通路が、これらの第一のポートおよび第二のポートを連結しており、そして少なくとも1つの突出部が、このハウジングから延びている。
【0008】
本発明はまた、2つ以上の表面設置型流体構成要素と接続するための、モジュール式流体マニホルドシステムを提供し、各流体構成要素は、入口ポート、および隣接する整列した出口ポートを有する。1つ以上の架橋取付具が存在し、ここで、各架橋取付具は、ハウジング、およびこのハウジングから延びる突出部、ならびにチャネルブロックを備え、このチャネルブロックは、この突出部を受容するための溝および整列した穴を有する。
【0009】
本発明の別の実施形態は、モジュール式表面設置逆止め弁を提供し、この逆止め弁は、設置フランジが接続された弁体を有し、このフランジは、実質的に平坦であり、そしてこのフランジの中心の周りに位置する入口通路、およびこの入口通路に隣接して位置する出口通路を有する。この弁体は、これらの入口通路および出口通路と流体連絡する弁チャンバをさらに備え、このチャンバはさらに、入口通路とチャンバとの連結部に形成された弁座、チャンバ内に位置するポペット部、および弁チャンバ内に設置されたばねをさらに備え、このばねは、ポペットを弁座の方へと付勢するためのものである。
【0010】
本発明はまた、空気作動式の表面設置流れ制御弁を提供し、この弁は、設置フランジが接続された弁体を備え、そしてこのフランジは、実質的に平坦であり、そしてこのフランジの中心の周りに位置する入口通路、およびこの入口通路に隣接して位置する出口通路を有し、この本体は、さらに、内側通路および外側通路と流体連絡する空洞を備え、ステムが、空洞内に位置し、そしてばねが、この空洞内に設置され、このばねは、ステムの第一の端部を、入口通路および出口通路と密封係合させて付勢するためのものであり、このステムは、このステムの下部表面の下方に位置するアクチュエータ流体構成要素および外部圧力源と流体連絡する内部流体通路を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、後述するとおりの効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、本発明のモジュール式流体システムの斜視分解図である。
【図2】図2は、図1の流体システムの方向2−2での断面図である。
【図2a】図2aは、端部コネクタおよびマニホルドブロックの部分斜視図である。
【図2b】図2bは、端部コネクタおよびマニホルドブロックの代替の実施形態の部分分解図である。
【図3】図3は、オフセット−中心架橋取付具の代替の実施形態の断面図である。
【図4】図4Aおよび4Bは、中心−中心架橋取付具の代替の実施形態の断面図である。
【図5A】図5Aは、マニホルド架橋取付具の代替の実施形態の断面図である。
【図5B】図5Bは、架橋取付具のさらなる実施形態の上面図である。
【図6】図6は、架橋取付具のさらなる実施形態の部分図である。
【図7】図7は、図6の架橋取付具の側面断面図である。
【図8】図8は、架橋取付具の代替の実施形態の上面部分図である。
【図9】図9は、図9の架橋取付具の側面断面図である。
【図10】図10は、架橋取付具の代替の実施形態の上面部分図である。
【図11】図11は、図10の架橋取付具の側面断面図である。
【図12】図12Aおよび12Bは、それぞれ閉位置および開位置で示される、本発明の、頂部にポートを備える、通常は閉じている弁の断面図である。
【図13】図13Aおよび13Bは、それぞれ閉位置および開位置で示される、本発明の、頂部にポートを備える、通常は開いている弁の断面図である。
【図14】図14は、閉位置で示される、本発明の逆止め弁の断面図である。
【図15】図15は、図14の弁のきのこ状部の斜視分解図である。
【図16A】図16Aは、2つのチャネルブロックと一緒に示される、コネクタ設置ブロックの斜視分解図である。
【図16B】図16Bは、組み立てられた図16Aのコネクタ設置ブロックおよびチャネルブロックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(詳細な説明)
本発明は、モジュール式の表面設置流体システム、およびこれと供に使用するための表面設置モジュール式流れ弁に関する。モジュール表面設置流体システムは、第I節に詳細に記載されており、一方で、表面設置モジュール流れ弁は、第II節および第III節により詳細に記載されている。
【0014】
(I.モジュール式表面設置流体システム)
ここで図1を参照すると、例示的なモジュール式流体システム10の分解図が示されており、このシステムは、弁12およびフィルタ14のような、表面設置流体構成要素と一緒に使用するためのものである。他の流体構成要素(例えば、圧力変換器(図示せず)、マスフロー制御器(図示せず)など)もまた、本発明のモジュール式マニホルドシステムと組み合わせて利用され得る。図1および2に示されるように、表面設置構成要素12、14、16は、各々、少なくとも1つの入口ポート、およびこの入口ポートに隣接して位置する少なくとも1つの出口ポートを有する、標準的な大きさの正方形の設置フランジ15を有する。これらの入口/出口ポートは、設置フランジ15の底部平坦設置表面17上に位置する。フィルタ14および一般的な2ポート弁16のような、2ポートの構成要素については、入口ポート20は設置フランジの、底部表面嵌合表面17の中心に位置し、そしてオフセットした出口ポート22が、入口ポート20に隣接して位置する。一般的な3ポート弁12については、入口ポート24は、中心からオフセットしており、そしてさらに、中心に向いた入口(または出口)ポート26およびオフセットした出口ポート28を備える。これらの入口/出口ポートの全てが同一面内にあることに注目のこと。
【0015】
図1および2に示されるように、流体システム10の基板すなわち第一の層は、1つ以上の基板チャネルブロック30を備える。この基板チャネルブロック30は、1つ以上の表面設置流れ構成要素を受容するような大きさにされ得る。好ましくは、基板チャネルブロック30は、複数の設置流れ構成要素を受容する。基板チャネルブロック30は、表面設置構成要素を受容し、そして固定するための、上部平坦設置表面32、および2つ以上の架橋取付具を受容するための、チャネルブロックの長手方向軸に沿って配向するチャネルまたは溝34を備える。一連のねじきりされた固定具(図示せず)が、構成要素を基板チャネルブロック30の整列したねじ切りされた穴36に固定するために、流体構成要素の基部設置フランジにおける穴35を通して挿入され得る。溝またはチャネル34は、好ましくは、平行な側壁38、およびこれらの側壁の各々に対して垂直に配向する底部壁40を有する。
【0016】
本発明のモジュール式流体システム10は、1つ以上の架橋取付具をさらに備え、これらの架橋取付具は、基板チャネルブロック30のチャネル34内に受容される。架橋取付具50、80、110、130、140、150、160は、図1〜5に示されるように、「流れを架橋する」ように機能する。すなわち、1つの流れ構成要素から他の隣接する流れ構成要素への流体連絡を提供する。架橋取付具はまた、第一の基板層における流れ構成要素から第二の基板層における流れ構成要素への流体連絡を提供し得る。架橋取付具の外形は、誤組み立てを防止するための位置付け特徴、および垂直な配向で設置される場合のチャネルブロックにおける架橋取付具を保持するためのクリップまたは保持特徴をさらに提供する。これらの特徴の全ては、以下にさらに詳細に記載される。
【0017】
図2に示されるように、架橋取付具50の第一の型(「オフセット−中心」架橋取付具と称される)は、第一の流れ構成要素12の「オフセット」配向のポート28と、第二の隣接する流れ構成要素16の「中心」に位置するポート20との間の流体流れを連絡させる。2ポートの流体構成要素の大部分については、オフセットした配向のポート22は、代表的に、出口であり、そして中心に配向するポート20は、代表的に、入口である。オフセット−中心架橋取付具50はハウジング52を備え、このハウジングは、第一の「オフセット」ポート54、およびこのハウジングの上表面に位置する第二の「中心」ポート56を有する。架橋取付具のオフセットポート54は、第一の流体流れ構成要素12のオフセットポート28と流体連絡するために位置決めされ、一方で、架橋取付具の中心ポート56は、第二の隣接する流体流れ構成要素16の中心ポート20と流体連絡するために位置決めされる。図2に示されるように、架橋取付具50が基板ブロック30のチャネル内に受容される場合、第一のポート54および第二のポート56は、基板チャネル設置表面32に対して同一面にある。第一のポートおよび第二のポートは、好ましくは、ガスケットまたはOリングシール57を受容するために開口しているポート穴の周りに、円形凹状空洞またはカウンターボアを備える。このシールは、任意の適切な材料(例えば、エラストマー、プラスチック、ゴムまたはポリマー材料)から作製され得る。本発明に関連して使用され得る他のシール技術は、当業者に容易に明らかである。
【0018】
架橋取付具の第一のポート54および第二のポート56は、各々、肘形状の内部流体通路58a、58bに接続される。これらの肘形状の内部流体通路58a、58bから、任意の真っ直ぐな流れ通路60a、60bが延びており、これらの真っ直ぐな流体通路は、一緒に連結される。従って、肘形状の内部流体通路58a、58b、および真っ直ぐな流体通路60a、60bは、共同して、U形状の内部流体通路を形成する。
【0019】
流れ構成要素16の中心に配向するオリフィス20および第二の層におけるマニホルド架橋取付具を有する架橋取付具50の中心ポートの適切な位置を確実にするために、拡大ボス64が、オフセット−中心架橋取付具50の中心ポート56に対向する底部表面62から延びる。拡大ボス64は、チャネルブロック30の底部壁40に位置する滴下穴66内での受容のために整列され、これによって、架橋取付具50の中心ポート56と、表面設置構成要素16の中心ポート20および潜在的に、第二のマニホルド層(図示せず)に位置する架橋取付具のポートとの整列を提供する。ボス64の深さおよび直径は、チャネルブロック30が垂直な配向で回転される場合にこのチャネル内に架橋取付具を保持するための大きさにされる。チャネルブロック30が垂直な配向にある場合に、ボスの側壁は、架橋取付具をチャネル内に保持するような様式で、穴66の側壁と干渉する。さらに、ボス64の直径は、穴66内でのボスの保持をさらに補助するために、穴66よりほんのわずかに小さい大きさにされる。ボス64は、ボスの端部が、以下に記載されるように、マニホルド層に位置するマニホルド架橋取付具の嵌合ポート112の流れを密封するためのキャップとして機能し得るように、ガスケットの挿入のための隠れた凹状領域67をさらに備え得る。
【0020】
オフセット中心架橋取付具50は、オフセットポート54の反対側の底部表面から延びる、第二のボス70をさらに備え得る。第二のボス70は、好ましくは、第一のボス64とは異なる大きさであり、そして表面設置構成要素12のオフセットポート位置28と整列する、相補的形状の隠れた穴72内に受容される。第二のボス70が、第一のボス64とは異なる大きさまたは形状を有する場合、ボス64、70は、それぞれの穴66、72のみにフィットする。チャネルブロック30の切取り部分に示されるように、このチャネルブロックは、一連の穴を、繰り返しのパターンで有する:カウンターボア72、貫通孔66、カウンターボア72。カウンターボア穴72は、オフセット弁ポート22と整列し、一方で、貫通孔66は、中心弁ポート20と整列する。従って、チャネルブロックの穴の配置および大きさは、異なる大きさ(または形状)のボスと一緒になって、架橋取付具および弁のそれぞれのオフセットポート、中心ポートを整列させ、これによって、チャネルブロック内での架橋取付具の誤組み立てまたは不適切な位置付けを防止する。
【0021】
従って、第一のボス64および第二のボス70は、架橋取付具50のオフセットポート54および中心ポート56の、それぞれ表面設置構成要素12、16の対応するオフセットポート28および中心ポート20との整列を提供するように機能する。第一のボス64および第二のボス70は、チャネルブロックが垂直に保持される場合に、このチャネル内に架橋取付具50を保持するようにさらに機能し、別個の保持クリップに対する必要性を排除する。
【0022】
架橋取付具80の第二の実施形態がまた、図1、2に示されており、そして「オフセット−オフセット」架橋取付具と称される。このオフセット−オフセット架橋取付具は、第一の流れ構成要素14の「オフセット」配向したポート22と、第二の隣接する流れ構成要素12の「オフセット」位置のポート24との間を、流体連絡させる。以下に記載される場合を除いて、オフセット−オフセット架橋取付具80は、上記オフセット−中心架橋取付具50と同じ特徴を有する。オフセット−オフセット架橋取付具80は、ハウジングの上表面に位置する第一のオフセットポート82および第二のオフセットポート84を有する、ハウジング52を備える。架橋取付具80の第一のオフセットポート82は、第一の流体流れ構成要素14のオフセットポート22と流体連絡するように位置決めされ、一方で、この架橋取付具の第二のオフセットポート84は、第二の隣接する流体流れ構成要素12のオフセットポート24と流体連絡するように位置決めされる。
【0023】
オフセット−オフセット架橋取付具80の、誤組み立てを防止するための基板チャネルブロックのチャネル34内での適切な位置を確実にする目的で、第一のボスおよび第二のボス70は、オフセット−オフセット架橋取付具80の各オフセットポート82、84に対向する底部表面62から延びる。ボス70は、相補的形状の見えない穴72内への受容のために整列され、この見えない穴は、表面設置構成要素12、14のオフセットポート位置22、24と整列する。従って、上記のように、ボス70は、チャネルブロックが垂直に保持される場合に、架橋取付具80をチャネル内に保持するように機能し、そして架橋取付ポートを表面設置構成要素のオフセットポートと整列させるように機能する。
【0024】
モジュール式マニホルドシステム10は、種々の長さの1つ以上のマニホルドチャネルブロック90、および1つ以上の架橋取付具から構成される、第二の層をさらに必要に応じて備え得る。マニホルドチャネルブロック90は、上部取付表面92を有し、この表面は、上部チャネルブロック(図示せず)の穴内にそして下部チャネルブロック90の整列された穴94へと位置決めされた固定具(図示せず)を介して、基板チャネルブロック30の下部表面に固定する。このことは、チャネルブロック90が、上部基板層から外れて下方から滑り、より容易な接近性を可能にすることを可能にさせる。図1に示されるように、マニホルドチャネルブロック90は、一般に、基板層の長手方向軸に対して垂直な方向に配向する。
【0025】
マニホルドチャネルブロック90は、1つ以上のマニホルド架橋取付具110の受容のための、チャネルまたは溝96をさらに備える。溝またはチャネル96は、好ましくは、平行な側部壁98、およびこれらの側部壁の各々に対して垂直に配向する底部壁100を有する。マニホルド架橋取付具110は、以下の特徴を除いて、架橋取付具50と本質的に同じである。マニホルド架橋取付具110は、第一のポート112および第二のポート114、ならびにこれらのポート112、114の各々の回りに延びるボスを有し、これらは、第一の基板層の上側チャネルブロック30内に位置する滴下穴66内への受容のために整列される。マニホルド架橋取付具110は、下部表面62から延びる1つ以上の設置ピン118を必要に応じてさらに備え、これらの設置ピンは、チャネルブロック90の底部壁110に位置する見えない穴120内への受容のために整列される。これらの見えない穴は、設置ピンと一緒になって、マニホルド架橋取付具ポート112、114を、滴下架橋取付具130のポート132と適切に整列させるように、そしてマニホルドチャネルブロック内に架橋取付具を保持するように、機能する。
【0026】
滴下架橋取付具130は、第一のポート132およびこの第一のポートの反対にある第二のポート134を有し、これらのポートの各々が、真っ直ぐな流路136で一緒に接続されている。第一のポート132および第二のポート134の各々は、ガスケット57を内部に受容するための、凹状領域またはカウンターボアをさらに備える。滴下架橋取付具は、上側基板層における表面設置流れ構成要素12の中心ポート26から、下側マニホルド層におけるマニホルド架橋取付具のポート112までの間の流体を連絡させるように機能する。例えば、パージガスが、このマニホルド架橋取付具から3ポート弁へと循環され得る。あるいは、流れは、弁の設定に依存して、第一の層から第二の層へと方向付けられ得る。
【0027】
中心−オフセット架橋取付具140の第二の実施形態が、図3に示され、そしてこの取付具は、中心−オフセット架橋取付具50の代わりに使用され得る。中心−オフセット架橋取付具140は、この取付具の左側(肘型取付具)が、第一のポート142、およびこの第一のポートの正反対にある第二のポート144を有するT字型取付具141に改変されていることを除いて、架橋取付具50と同じである。従って、中心−オフセット取付具140が、図2における中心−オフセット架橋取付具50の代わりに使用される場合、流体は、隣接する流体構成要素12と16との間、および上側基板層と下側基板層との間で、連絡し得る。
【0028】
図4Aは、各ポート152、154が表面設置構成要素の中心ポートと嵌合するように整列されるので「中心−中心」架橋取付具150と称される、架橋取付具のなお別の実施形態を図示する。各ポート152、154に、中心ポート整列ボス64が対向する。この取付具の左側は、第一のポート152およびこの第一のポートの正反対にある第二のポート158を有する、T字型取付具156を有する。従って、中心−中心架橋取付具150は、表面設置構成要素の中心ポートと、第二の隣接する流体構成要素の中心ポートと、マニホルド層に位置するマニホルド架橋取付具のポートとの間で、流体を連絡させる。図4Bもまた、中心−中心架橋取付具153を図示するが、この取付具の左側は、T字型取付具の代わりに、肘部155を有する。従って、架橋取付具153は、基板層からマニホルド層へと流体を連絡させる。
【0029】
図5Aは、マニホルド架橋取付具160の別の実施形態を図示する。マニホルド架橋取付具160は、T字型取付具164に接続された肘型取付具162を備え、このT字型取付具は、肘型取付具166に接続される。このマニホルド架橋取付具は、上側基板層に位置する架橋取付具のポート(例えば、滴下取付具130のポート134、または中心オフセット取付具の見えないポート67)と流体連絡するように、整列される3つのポートを備える。
【0030】
図5Bは、架橋取付具167の別の実施形態の一端を図示する。架橋取付具167は、第一の突出部168を備え、この突出部は、ハウジングの側壁から延びる。この第一の突出部は、半円として形作られる。架橋取付具167はまた、第二の突出部169を備え得、この突出部は、ハウジングの側壁から延び、そしてこれもまた、半円として形作られ得る。第一の突出部168および第二の突出部169はまた、任意の所望の形状を有し得る。チャネルブロックの側壁38は、さらに、第一の突出部または第二の突出部のいずれか、あるいは両方を受容するような大きさにされたスロット(図示せず)を備える。これらのスロットは、表面設置構成要素の適切なポートと架橋取付具のポートとを整列させるための、適切な位置に位置付けられる。上記突出部は、これらのスロットと一緒に、このシステムの誤組み立てを防止するため、および垂直な配向で設置される場合にチャネル内に架橋取付具を保持するように、機能する。
【0031】
図6は、架橋取付具のポートの拡大上面図を図示する。架橋取付具がひっくり返される場合に、標準的なOリングをカウンターボア内に保持する目的で、このカウンターボアの直径は、このOリングの直径よりわずかに小さくすることができる。例えば、Oリングの直径が0.260である場合、カウンターボアの直径は、約0.244であり得る。別の選択肢が、図9に示されており、ここで、このカウンターボアは、約60°〜約70°の範囲の角度θを有する。例えば、Oリングの直径が0.260である場合、カウンターボアの直径は、約0.244である。このカウンターボアの直径は、標準的なOリングより小さくあり得、依然として、圧縮の間、流れのためのガスケットのための余地を残す。図10に示されるように、このカウンターボアは、距離lだけ離れた側壁を有し、この距離は、ガスケットの直径より小さい。例えば、約0.260の直径を有する標準的な006ガスケットについては、カウンターボアの直径は、0.280であり得、一方で、距離lは、0.244である。従って、架橋取付具がひっくり返される場合に、平坦な側壁がこのガスケットを絞り、そしてこのガスケットを保持する。一方で、このカウンターボアの平坦でない部分は、このガスケットが圧縮下にある場合に、このガスケット内での流れを可能にする。
【0032】
図1から5に示されるように、上記架橋取付具およびマニホルド取付具は、2つ以上の別個の構成要素から機械加工され得、次いで、一緒に溶接されるか、または他の様式で連結される。あるいは、架橋取付具は、金属射出成型または当業者に公知の他の技術を使用して、一体的に形成され得る。上記架橋取付具およびマニホルド取付具が、ステンレス鋼(例えば、316)から構成され、そしてチャネルブロック30、90が、アルミニウムから構成されることが好ましいが、任意の適切な材料(例えば、アルミニウム、プラスチック、または金属)が、本発明の構成要素の役に立つ。
【0033】
図16Aおよび16Bは、表面設置構成要素の間隔を維持しながら、2つのチャネルブロック30を一緒に連結するために使用され得る、コネクタブロック171を図示する。このコネクタブロックは、チャネルブロック30のそれぞれの端部をコネクタブロック171に接続するための固定具を受容するための、ねじ切りされた複数の穴173を有する。コネクタブロック171は、カウンターボア175をさらに備え、このカウンターボアは、コネクタブロックを基部プレート(図示せず)上に設置するための固定具を受容する。
【0034】
図2、2Aおよび2Bに示されるように、モジュール式システム10はまた、端部取付具170を備え得、この端部取付具は、標準的な管取付具174、または流体ラインと接続するための他の適切な取付具に接続された、90°の内部通路を有する、肘型取付具172を備える。この端部取付具は、流体ライン(図示せず)と嵌合する入口取付具または出口取付具として利用され得る。従って、肘型取付具の出口端部または入口端部は、流体構成要素のそれぞれの入口端部および出口端部に接続される。図2Aおよび2bは、マニホルドシステムが組み立てられる場合に、トルクが端部取付具170に伝達されることを防止するように設計された、端部取付具およびマニホルドブロックの細部をさらに図示する。図2Aに示されるように、2つの矩形プレート176が、チャネルブロック上に溶接されて、六角ナットの整列された平面178を受容するためのスロットを形成し、これによって、このナットが回転することを防止する。あるいは、このスロットは、チャネルブロックに一体的に形成され得る。図2Bに示されるように、端部取付具は、好ましくは、六角ナットの後ろに位置するボス180を有する。ボス180は、頂部および底部に位置する平面部182を有するか、または正方形の断面を有し、その結果、端部取付具がチャネルに挿入される場合に、このボスの回転が防止される。このボスは、ロックダウン棒(lock down bar)183を介して、チャネル内にさらに固定され得る。
【0035】
(II.モジュール式流れ制御弁)
本発明の、通常は閉じているモジュール式流れ制御弁200は、図12Aおよび12Bに最もよく示されている。弁200は、フランジ付きの下端部222および上端部を有する本体220を備え、このフランジつきの下端部は、設置ボルト(図示せず)を介してマニホルドブロックまたは基板に弁200を設置するための、1つ以上の穴224を有し、そしてこの上端部は、キャップ250を受容するためのものである。好ましくは、フランジ付きの下端部220は、形状がほぼ正方形であり、そして約2インチ×2インチのオーダーの寸法を有する。本体220は、入口流体通路260、出口流体通路280、および排液流体通路300をさらに備える。本体220は、第一の狭小部分320aを有する内部空洞320をさらに備え、この第一の狭小部分は、入口通路260、出口通路280、および排液通路300と流体連絡している。
【0036】
T字型ステム340は、空洞320内に軸方向で配置される。ステム340は、下部ステム部分360をさらに備え、この下部ステム部分は、空洞320aの第一の狭小部分に受容される。ステム340は、ステムの幅の拡大によって形成された、アクチュエータピストン400をさらに備え、このアクチュエータピストンは、空洞の第二のより大きい直径の部分329b内に受容される。このステムは、ばね420の下向きの力によって、閉位置に付勢される。ばね420は、ピストン400の上表面380の溝370およびキャップ250の内側表面の中、かつキャップ250のスリーブ425の周りに収容される。このステムの上部T字型セクション350は、このキャップのスリーブ425内に設置される。
【0037】
弁200は、図12Aに示されるように、ステム340がその最下部である場合に、閉位置にある。この弁は、このステムが、図12Bに示されるように、最上位置にある場合に、開位置にある。この弁が閉位置にある場合、流体入口通路260からの流体連絡は、空洞の壁330に対して密封しているOリング500によってブロックされる。弁が開位置にある場合、入口通路260、出口通路280、および第一の流体区画540は、全て流体連絡している。第一の流体区画540は、ステムの下部360と内側空洞壁320との間の環によって、空洞330の下部表面から第二のOリング430まで形成される。
【0038】
弁200の内部アクチュエータは、ピストン400およびアクチュエータ流体区画440を備える。アクチュエータ流体区画440は、ステム340と内側空洞壁320との間の環によって、第三のOリング460から第四のOリング480まで形成される。ステム340は、半径方向通路620に接続された内部長手方向ボア600をさらに備え、その結果、流体は、ステム340を通ってアクチュエータ流体区画440内へと連絡し得る。空気圧の外部供給源が、キャップ250の内部ボア230を通して内部通路600へと供給される場合、流体は、半径方向通路620およびアクチュエータ流体区画440へと連絡し、アクチュエータピストン400の下部表面640に付与される空気圧を生じ、その結果、ばね420の下向きの力に打ち勝ち、このステムを開位置まで持ち上げる。この弁が開位置にある場合、流体は、入口通路260から出口通路280へと連絡し得る。
【0039】
弁体200は、ステムと空洞の内側表面320aとの間の環によって、第二のOリング30から第三のOリング460まで形成される、排液区画302をさらに備える。排液通路300は、排液区画および通路の外部環境からの流体連絡を提供する。
【0040】
通常は開いている構成を有する、モジュール式表面設置弁の第二の実施形態が、図13Aおよび13Bに示される。弁205は、以下の差異を除いて、弁200と同じである。ステム340の形状が、以下の場合の「t」とは対照的に、上の場合の「T」に似るようにわずかに変化しており、そしてさらに、Tの上部表面に沿った空洞を備える。キャップ250のスリーブ425は、排除されており、そしてばね420は、空洞320の下部壁320cと、ステム340の下部表面640との間で再位置付けされる。ばね420は、ステム340を、通常は開いている位置に付勢する。弁205を作動させる目的で、空気圧の外部供給源が、キャップ250の内部ボア230を通して、ステムの上部表面に位置する空洞207へと供給され、アクチュエータピストンの上部表面に付与される空気圧を生じ、その結果、ばね420の力に打ち勝ち、このステムを、図13Aに示されるような閉位置まで押す。空気圧の供給が遮断されると、この弁は、図13Bに示されるようなその通常の開位置に戻り、そして流体は、入口通路260から出口通路280へと連絡し得る。
【0041】
(III.モジュール式表面設置逆止め弁)
モジュール式表面設置弁の第二の実施形態が、図14に示される。逆止め弁700は、フランジ付きの下端部704を有する本体702を備え、この弁体をモジュール式表面設置マニホルド(図示せず)に固定するための固定具(図示せず)を受容するための、設置穴706を有する。弁体702は、軸方向に配向する入口通路710、およびオフセットした出口通路712を備える。弁体702は、内側の軸方向に配向したボア720をさらに備え、このボアは、この弁が開位置にある場合に、以下により詳細に記載されるように、入口通路710および出口通路712と流体連絡している。
【0042】
弁体702は、上部設置フランジ708をさらに備え、この設置フランジは、キャップ732の雄端部730を受容するための内側ボア720の開口部の周りに配置される。このキャップの雄端部および内側ボアの壁は、適切なねじのような密封された関係で連結される。Oリングまたはガスケット740は、好ましくは、内側ボアの壁720との密封係合のために、このキャップの雄端部の溝742に設置される。
【0043】
弁体の内側ボア720は、弁座744を形成する横断平面壁を有する。弁チャンバ750は、弁座744およびキャップ732の雄端部の下端部によって規定される。弁座744との共同のために、弁チャンバ750内に、ポペット760が設置される。ポペット760は、好ましくは、平坦なディスクの要素である。ポペット760は付勢されて、ポペット止め782を通して作用するばね780を介して、弁座744と係合する。ポペット止め782は、外側環状リム部を備え、このリム部は、ボアの直径よりわずかに小さい外径を有する。コイルばね780の一端784は、ポペット止め782の外側環状リム部に設置され、一方で、第二の端部786は、キャップのボア内に設置される。ポペットおよびポペット止めは、米国特許第4,637,430号(その全体が、本明細書中に参考として援用される)に記載されるポペットおよびポペット止めの実施形態を含み得る。
【0044】
この弁は、ばね780のより高い流体圧に打ち勝つ場合、図14に示されるような閉位置から、開位置へと移動される。ポペット760の垂直方向の移動は、キャップ732の雄端部735とのポペット止め782の係合によって制限され、これによって、止めを形成する。
【0045】
本発明の弁およびマニホルドシステムの好ましい形態が、上で図示および記載された。しかし、本開示に留意して、他のアセンブリにおいて匹敵する特徴および利点を達成するための、好ましい実施形態に対する明らかな変更が、当業者に明らかになると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0046】
本発明の好ましい実施形態によれば、以下が提供される。
(項目1)
表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具であって、該流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを有し、該架橋取付具は、以下:
第二のポートに接続された第一のポートをさらに備えるハウジングであって、内部流体通路が、該第一のポートおよび第二のポートを連結しており;そして少なくとも1つの突出部が、該ハウジングから延びている、ハウジング、
を備える、架橋取付具。
(項目2)
上記ハウジングから延びる第二の突出部をさらに備える、項目1に記載の架橋取付具。
(項目3)
上記第二の突出部が、上記第一のポートの反対側に位置する、項目1に記載の架橋取付具。
(項目4)
上記第二の突出部が、上記第一の突出部とは異なる大きさを有する、項目2に記載の架橋取付具。
(項目5)
上記第二の突出部が、上記第一の突出部とは異なる形状を有する、項目2に記載の架橋取付具。
(項目6)
上記第一の突出部が、上記ハウジングの下部表面から延びるボスを備える、項目1に記載の架橋取付具。
(項目7)
上記第二の突出部が、上記ハウジングの下部表面から延びる第二のボスを備える、項目2に記載の架橋取付具。
(項目8)
表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具であって、該流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを備え、該架橋取付具は、以下:
第二のポートに接続された第一のポートをさらに備えるハウジングであって、内部流体通路が、該第一のポートおよび第二のポートを連結しており、該第一のポートおよび第二のポートが、凹状空洞および該凹状空洞内に位置するシールをさらに備え、該シールが、該空洞内で絞られ、これによって、該シールを該空洞内に保持する、ハウジング、
を備える、架橋取付具。
(項目9)
上記空洞が、円形であり、そして上記シールが、該空洞の直径より大きい直径を有するOリングである、項目8に記載の架橋取付具。
(項目10)
上記空洞が、約60〜約70°の範囲で、側壁に対して整列した底部壁を有する、項目8に記載の架橋取付具。
(項目11)
上記空洞が、上記シールの寸法より小さい間隔を有する、対向する平坦な側壁を有し、これによって、該シールを該空洞内に保持する、項目8に記載の架橋取付具。
(項目12)
表面に設置される型の2つ以上流体構成要素と接続するための、モジュール式流体システムであって、各流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する整列した出口ポートを有し、該モジュール式システムは、以下:
1つ以上の架橋取付具であって、該架橋取付具の各々が、ハウジング、および該ハウジングから延びる突出部を備える、架橋取付具;
チャネルブロックであって、該チャネルブロックは、該架橋取付具を内部に受容するための溝、および該突出部を受容するための、整列した相補的形状の穴を有し;該相補的形状の穴および該突出部は、協働する関係にあり、その結果、該表面に取り付けられる流体構成要素のポートが、該架橋取付具のポートと流体連絡する、チャネルブロック、
を備える、モジュール式流体システム。
(項目13)
上記突出部が、上記ハウジングの底部表面から延びるボスを備え、そして上記整列した穴が、上記チャネルの底部壁に位置する、項目12に記載のマニホルドシステム。
(項目14)
上記架橋取付具が、上記ハウジングから延びる第二の突出部、および該第二の突出部を受容するための、整列した相補的形状の穴をさらに備え、該第二の突出部が、上記第一の突出部とは異なる、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目15)
上記システムが、2つのチャネルブロック、および該チャネルブロックを一緒に連結するためのコネクタブロックをさらに備え;該コネクタブロックが、表面に取り付けられる弁の間隔を維持するような大きさである、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目16)
上記架橋取付具の上記第一の突出部が、該架橋取付具のハウジングの面から延びる第一の形状を備え、そして上記チャネルブロックが、該第一の形状を受容するために、側壁内の整列したスロットを有する、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目17)
上記第一の突出部が、上記チャネルブロックが垂直配向にある場合に該チャネルブロックの上記穴内に保持されるような大きさにされている、項目12に記載のモジュール式流体システム。
(項目18)
表面に設置される型の2つ以上の流体構成要素と接続するための、モジュール式流体システムであって、各流体構成要素が、入口ポートおよび隣接する整列した出口ポートを有し、該モジュール式システムが、以下:
1つ以上の架橋取付具であって、該架橋取付具の各々が、ハウジング、ならびに該ハウジングから延びる第一の突出部および第二の突出部を備え、該第一の突出部と第二の突出部とが、互いに異なる、架橋取付具;
該架橋取付具を内部に受容するための溝を有するチャネルブロックであって、該溝は、該第一の架橋取付具の突出部および該第二の架橋取付具の突出部を受容するための、第一の相補的形状の穴および第二の相補的形状の穴をさらに備え、該架橋取付具のポートは、上記表面に設置される流体構成要素のそれぞれのポートと整列する、チャネルブロック、を備える、モジュール式流体システム。
(項目19)
表面に設置される型の2つ以上の流体構成要素と接続するためのモジュール式流体システムであって、各流体構成要素が、入口ポートおよび隣接する整列した出口ポートを有し、該モジュール式システムは、以下:
端部架橋取付具であって、該端部架橋取付具は、ハウジングから延びる1つ以上の平坦な表面を備える、端部架橋取付具;
該端部架橋取付具を内部に受容するための溝を有するチャネルブロックであって、該チャネルブロックは、該端部架橋取付具の回転を防止するための、トルク止め手段をさらに備える、チャネルブロック、
を備える、モジュール式流体システム。
(項目20)
上記架橋取付具の平坦な表面が、六角ナットの対向する平面をさらに備え、そして上記トルク止め手段が、該六角ナットの該対向する平面の受容のために整列された、該チャネルブロックの端部に位置するスロットである、項目19に記載のモジュール式流体システム。
(項目21)
上記トルク止め手段が、上記架橋取付具の平坦な表面を係合するための平坦な表面を有するロックダウン棒である、項目19に記載のモジュール式流体システム。
(項目22)
モジュール式表面設置型逆止め弁であって、以下:
設置フランジが接続された弁体、
を備え;
該フランジが、実質的に平坦であり、そして該フランジの中心の周りに位置する入口通路、および該入口通路に隣接して位置する出口通路を有し、該入口通路および該出口通路が、共通の面上に位置するそれぞれの入口オリフィスおよび出口オリフィスを有し;該弁体が、該入口通路および該出口通路と流体連絡する弁チャンバをさらに備え;該チャンバが、該入口通路および該チャンバの接合部において形成される弁座、該チャンバ内に位置するきのこ状部、該きのこ状部を該弁座の方へと付勢するための、該弁チャンバ内に設置されたばねをさらに備える、逆止め弁。
(項目23)
上記ばねと上記きのこ状部との間に位置するきのこ状部止めをさらに備える、項目22に記載の弁。
(項目24)
空気作動式表面設置型流れ制御弁であって、以下:
設置フランジが取り付けられた弁体であって;
該フランジが、実質的に平坦であり、そして該フランジの中心の周りに位置する入口通路、および該入口通路に隣接して位置する出口通路を有し;該本体が、該入口通路および該出口通路と流体連絡する空洞をさらに備え、
T字型ステムが、該空洞内に位置しており、
該空洞内に設置されたばねが、該ステムの第一の端部を付勢するために、該入口通路および該出口通路と密封係合しており;
該ステムが、該ステムの下部表面の下方に位置する、アクチュエータ流体構成要素と流体連絡する内部流体通路、および外部圧力源をさらに備える、
空気作動式表面設置型流れ制御弁。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部表面と実質的平面状の最底部表面とを含むハウジングを備える架橋取付具であって、該ハウジングが、
該ハウジングの該上部表面上に配置された第一のポートと、
該第一のポートと同一平面上にある第二のポートと、
該ハウジング内のU形状の内部流体通路であって、該第一のポートで始まり該第二のポートで終るU形状の内部流体通路と、
該ハウジングの該最底部表面上に配置された位置付け特徴であって、該最底部表面の全体未満から延び、該内部流体通路から隔てられている位置付け特徴と
をさらに備える、架橋取付具。
【請求項2】
前記位置付け特徴が、突出部を備える、請求項1に記載の架橋取付具。
【請求項3】
表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具であって、該流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを有し、該架橋取付具が、
第二のポートに接続された第一のポートを備えるハウジングであって、内部流体通路が、該第一のポートおよび該第二のポートを連結しており、少なくとも1つの突出部が、該ハウジングの実質的平面状の表面の全体未満から延びており、該少なくとも1つの突出部が、該第一のポートおよび該第二のポートから隔てられている、ハウジング
を備える、架橋取付具。
【請求項4】
前記ハウジングの第二の実質的平面状の表面の全体未満から延びている第二の突出部をさらに備える、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項5】
前記第二の突出部が、前記第一のポートおよび前記第二のポートから隔てられている、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項6】
前記第二の突出部が、前記第一のポートの反対側に位置付けられる、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項7】
前記第二の突出部が、前記第一の突出部とは異なる大きさを有する、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項8】
前記第二の突出部が、前記第一の突出部とは異なる形状を有する、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項9】
前記第一の突出部が、前記ハウジングの下部表面から延びるボスを備える、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項10】
前記第一の突出部が、前記ハウジングの下部表面から延びる第一のボスを備え、前記第二の突出部が、該ハウジングの下部表面から延びる第二のボスを備える、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項11】
前記少なくとも1つの突出部が、前記流体マニホルドシステム内の前記架橋取付具の誤配向を防止するように適合されている、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項12】
前記少なくとも1つの突出部が、前記流体マニホルドシステム内で1つの配向のみで、該流体マニホルドシステムの対応する少なくとも1つの嵌合特徴と係合する、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項13】
前記第一の突出部および前記第二の突出部が共に、前記ハウジングの中心線に関して非対称的である、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項14】
前記第一のポートおよび前記第二のポートが、同一平面上にある、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項15】
ハウジングを備える架橋取付具であって、該ハウジングが、
第二のポートと同一平面上にある第一のポートと、
該ハウジング内の内部流体通路であって、該内部流体通路の少なくとも一部が、該第一のポートおよび該第二のポートを連結する、内部流体通路と、
該ハウジングの実質的平面状の表面の全体未満から延びる位置付け特徴であって、該位置付け特徴が、該内部流体通路から隔てられている、位置付け特徴と
を備える、架橋取付具。
【請求項16】
前記位置付け特徴が、突出部を備える、請求項15に記載の架橋取付具。
【請求項17】
モジュール式流体システムであって、
ハウジングを備える第一の取付具であって、該ハウジングが、上面とそれとは反対側の下面とを含み、該ハウジングが、該ハウジングの該上面上に配置された少なくとも第一のポートと、該第一のポートと同軸ではなく該ハウジングの該下面上に配置された少なくとも第二のポートと、該第一のポートおよび該第二のポートを連結する内部流体通路とをさらに備える、第一の取付具と、
該第一の取付具を内部に受容するための溝を有するチャネルブロックと、
該第一の取付具から隔てられた第二の取付具であって、該チャネルブロックの溝が、該第一の取付具の該第二のポートの周りに延びるボスと、該第二の取付具のポートの周りに延びるボスとを受容するように構成される開口部を備え、該第二の取付具の該ポートが、該第一の取付具の該第二のポートと連通する、第二の取付具と
を備える、モジュール式流体システム。
【請求項18】
前記第一の取付具の前記内部流体通路が、前記第一のポートと前記第二のポートとの間の単一の通路への該第一の取付具内の流体の流れを制限するように構成されている、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項19】
前記第一の取付具の前記内部流体通路が、第一の肘形状の部分と第二の肘形状の部分とを備える、請求項18に記載のモジュール式流体システム。
【請求項20】
前記第一の取付具が、第一の位置付け特徴をさらに備え、前記チャネルブロックが、該第一の取付具が該チャネルブロックと共に組み立てられたときに、該第一の位置付け特徴と係合するための第二の相補的形状の位置付け特徴をさらに備える、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項21】
前記第一の位置付け特徴が、前記第一の取付具の前記内部流体通路から隔てられている、請求項20に記載のモジュール式流体システム。
【請求項22】
前記第一の位置付け特徴が、突出部を備え、前記第二の位置付け特徴が、相補的形状の穴を備える、請求項20に記載のモジュール式流体システム。
【請求項23】
前記第一の位置付け特徴および前記第二の位置付け特徴が、前記チャネルブロックとの前記第一の取付具の誤組み立てを防止するように構成されている、請求項20に記載のモジュール式流体システム。
【請求項24】
前記第一の取付具の前記第一のポートと共に組み立てられる表面に設置される流体構成要素をさらに備え、該表面に設置される流体構成要素が、前記第二の取付具と流体連絡する、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項25】
前記チャネルブロックの開口部が、前記ボスが該開口部に受容されたときに、前記第二の取付具のポートと前記第一の取付具の第二のポートとを整列させるような大きさである、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項1】
上部表面と実質的平面状の最底部表面とを含むハウジングを備える架橋取付具であって、該ハウジングが、
該ハウジングの該上部表面上に配置された第一のポートと、
該第一のポートと同一平面上にある第二のポートと、
該ハウジング内のU形状の内部流体通路であって、該第一のポートで始まり該第二のポートで終るU形状の内部流体通路と、
該ハウジングの該最底部表面上に配置された位置付け特徴であって、該最底部表面の全体未満から延び、該内部流体通路から隔てられている位置付け特徴と
をさらに備える、架橋取付具。
【請求項2】
前記位置付け特徴が、突出部を備える、請求項1に記載の架橋取付具。
【請求項3】
表面に設置される2つ以上の流体構成要素と流体連絡するための流体マニホルドシステムにおいて使用するための、架橋取付具であって、該流体構成要素は、入口ポートおよび隣接する出口ポートを有し、該架橋取付具が、
第二のポートに接続された第一のポートを備えるハウジングであって、内部流体通路が、該第一のポートおよび該第二のポートを連結しており、少なくとも1つの突出部が、該ハウジングの実質的平面状の表面の全体未満から延びており、該少なくとも1つの突出部が、該第一のポートおよび該第二のポートから隔てられている、ハウジング
を備える、架橋取付具。
【請求項4】
前記ハウジングの第二の実質的平面状の表面の全体未満から延びている第二の突出部をさらに備える、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項5】
前記第二の突出部が、前記第一のポートおよび前記第二のポートから隔てられている、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項6】
前記第二の突出部が、前記第一のポートの反対側に位置付けられる、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項7】
前記第二の突出部が、前記第一の突出部とは異なる大きさを有する、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項8】
前記第二の突出部が、前記第一の突出部とは異なる形状を有する、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項9】
前記第一の突出部が、前記ハウジングの下部表面から延びるボスを備える、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項10】
前記第一の突出部が、前記ハウジングの下部表面から延びる第一のボスを備え、前記第二の突出部が、該ハウジングの下部表面から延びる第二のボスを備える、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項11】
前記少なくとも1つの突出部が、前記流体マニホルドシステム内の前記架橋取付具の誤配向を防止するように適合されている、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項12】
前記少なくとも1つの突出部が、前記流体マニホルドシステム内で1つの配向のみで、該流体マニホルドシステムの対応する少なくとも1つの嵌合特徴と係合する、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項13】
前記第一の突出部および前記第二の突出部が共に、前記ハウジングの中心線に関して非対称的である、請求項3に記載の架橋取付具。
【請求項14】
前記第一のポートおよび前記第二のポートが、同一平面上にある、請求項4に記載の架橋取付具。
【請求項15】
ハウジングを備える架橋取付具であって、該ハウジングが、
第二のポートと同一平面上にある第一のポートと、
該ハウジング内の内部流体通路であって、該内部流体通路の少なくとも一部が、該第一のポートおよび該第二のポートを連結する、内部流体通路と、
該ハウジングの実質的平面状の表面の全体未満から延びる位置付け特徴であって、該位置付け特徴が、該内部流体通路から隔てられている、位置付け特徴と
を備える、架橋取付具。
【請求項16】
前記位置付け特徴が、突出部を備える、請求項15に記載の架橋取付具。
【請求項17】
モジュール式流体システムであって、
ハウジングを備える第一の取付具であって、該ハウジングが、上面とそれとは反対側の下面とを含み、該ハウジングが、該ハウジングの該上面上に配置された少なくとも第一のポートと、該第一のポートと同軸ではなく該ハウジングの該下面上に配置された少なくとも第二のポートと、該第一のポートおよび該第二のポートを連結する内部流体通路とをさらに備える、第一の取付具と、
該第一の取付具を内部に受容するための溝を有するチャネルブロックと、
該第一の取付具から隔てられた第二の取付具であって、該チャネルブロックの溝が、該第一の取付具の該第二のポートの周りに延びるボスと、該第二の取付具のポートの周りに延びるボスとを受容するように構成される開口部を備え、該第二の取付具の該ポートが、該第一の取付具の該第二のポートと連通する、第二の取付具と
を備える、モジュール式流体システム。
【請求項18】
前記第一の取付具の前記内部流体通路が、前記第一のポートと前記第二のポートとの間の単一の通路への該第一の取付具内の流体の流れを制限するように構成されている、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項19】
前記第一の取付具の前記内部流体通路が、第一の肘形状の部分と第二の肘形状の部分とを備える、請求項18に記載のモジュール式流体システム。
【請求項20】
前記第一の取付具が、第一の位置付け特徴をさらに備え、前記チャネルブロックが、該第一の取付具が該チャネルブロックと共に組み立てられたときに、該第一の位置付け特徴と係合するための第二の相補的形状の位置付け特徴をさらに備える、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項21】
前記第一の位置付け特徴が、前記第一の取付具の前記内部流体通路から隔てられている、請求項20に記載のモジュール式流体システム。
【請求項22】
前記第一の位置付け特徴が、突出部を備え、前記第二の位置付け特徴が、相補的形状の穴を備える、請求項20に記載のモジュール式流体システム。
【請求項23】
前記第一の位置付け特徴および前記第二の位置付け特徴が、前記チャネルブロックとの前記第一の取付具の誤組み立てを防止するように構成されている、請求項20に記載のモジュール式流体システム。
【請求項24】
前記第一の取付具の前記第一のポートと共に組み立てられる表面に設置される流体構成要素をさらに備え、該表面に設置される流体構成要素が、前記第二の取付具と流体連絡する、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【請求項25】
前記チャネルブロックの開口部が、前記ボスが該開口部に受容されたときに、前記第二の取付具のポートと前記第一の取付具の第二のポートとを整列させるような大きさである、請求項17に記載のモジュール式流体システム。
【図1】
【図2】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図2】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【公開番号】特開2010−101499(P2010−101499A)
【公開日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−2377(P2010−2377)
【出願日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【分割の表示】特願2004−555634(P2004−555634)の分割
【原出願日】平成15年11月25日(2003.11.25)
【出願人】(500120266)スウエイジロク・カンパニー (30)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【分割の表示】特願2004−555634(P2004−555634)の分割
【原出願日】平成15年11月25日(2003.11.25)
【出願人】(500120266)スウエイジロク・カンパニー (30)
【Fターム(参考)】
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