分割型弁
第１のダクト５と流体接続する第１の弁構成要素２、第２のダクト７と流体接続する第２の弁構成要素３を有する弁組立体１であって、各弁構成要素が、ハウジング１７、１８、及びハウジングそれぞれの中に移動可能に配設された閉鎖部材４０、４１を有し、第１の閉鎖部材４０が、第１のダクトに対して略横方向に延びるピボット軸線９を有し、第１の閉鎖部材が、当該閉鎖部材が第１のダクトの長手方向の中心線に対して略横方向に延びる閉鎖位置と、開放位置との間で、ピボット軸線のまわりを旋回することが可能であり、第１及び第２の閉鎖部材がそれぞれ、第１の閉鎖部材をピボット軸線のまわりを旋回させるときに第２の閉鎖部材を第１の閉鎖部材と共に移動させることができるように、閉鎖部材を解放可能に相互接続するための結合手段４５、４６を有し、第２の閉鎖部材が、第２の閉鎖部材４１の閉鎖位置において第２のハウジング１８上の相補的なコネクタ手段３６、３７、６０、６１と係合するためのコネクタ手段３８、３９、６２、６３を有し、コネクタ手段は、弁構成要素２、３が分離されたとき、第２の閉鎖部材を、第２のハウジングと旋回不可能で且つ封止された取り付け部品の中に維持する弁組立体１が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のダクトと流体接続する第１の弁構成要素、第２のダクトと流体接続する第２の弁構成要素を有する弁組立体であって、各構成要素がハウジング及び閉鎖部材を有し、第１の閉鎖部材が、第１のダクトに対して横方向に延びるピボット軸線を有し、第１の閉鎖部材は、当該閉鎖部材が第１のダクトの長手方向の中心線に対して横方向に延びる閉鎖位置と、開放位置との間で、ピボット軸線のまわりを旋回することができる弁組立体に関する。本発明は、例えばＬＮＧの移送など、炭化水素の移送システムにおける緊急時用の解放弁として使用するのに特に適している。本発明は、パイプが破損した場合、又は２つのパイプ部分を切断することが必要な任意の緊急の状況において特に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
２つのステーション間での流体の供給及び受け取りのためにパイプラインを相互接続するこのタイプの接続設備がよく知られており、ステーションの一方は、沖合の係留点など固定されたステーションとすることができ、他方は炭化水素用のタンカーなど移動可能なステーションとすることができる。周知の接続及び切断設備は、漂流又は事故（例えば火災の場合など）といった厳しい状況において、構造物が損傷を受けること又はパイプがもぎ取られることを防止すると同時に、パイプライン内の流体を確実に閉じ込めるために、固定されたパイプ部分から移動可能なパイプ部分を切り離すことができる緊急時用の切断装置を有している。
【０００３】
周知の設備では、相互接続された２つのパイプ部分の弁ディスクのピボット軸線が、パイプ部分の軸線方向に互いに間隔を置いて配置される。これらのディスクはその閉鎖位置にあるとき、それらの間に流体で満たされた比較的大きい空間の範囲を定める。緊急時に切断される場合には、この量の流体が周囲環境へと失われる。そうした出来事は環境汚染を引き起こす恐れ、又は火災の危険性を伴う恐れがある。これは特に、例えば荷積み又は荷卸し用のターミナルと液化ガス用のタンカーとの間など、液化天然ガス（ＬＮＧ）の移送の場合にあてはまる。
【０００４】
これまで、パイプライン、管路などを通る流体の流れを制御するために、様々な環境及び用途において多くの異なるタイプの弁が用いられてきた。リニア弁のタイプには、球形弁、ゲート弁及びダイアフラムなどの弁が含まれ、４分の１回転弁のタイプには、バタフライ弁、ボール弁及びプラグ弁が含まれる。これらの弁は特定の用途に応じて、手動で操作すること又は作動させて調節することが可能である。例えばゲート弁、プラグ弁、ウェッジ弁及びボール弁はすべて、流体流れ制御の技術分野でそのそれぞれの適所を見出してきた。そうした弁では、実質的に漏れのない動作を可能にすることが根本的に重要であり、高圧流体、又は高可燃性若しくは腐食性の物質など潜在的に危険な流体の流れを調節する弁では特にそうである。場合によっては、動作、すなわち開閉が容易であることが、弁、特に高圧弁の特徴として漏れのない動作と同じぐらい重要になることがある。弁部の摩耗及び破損の他に、弁を迅速に比較的小さい力で操作することができない場合には、弁を操作すること、及びそうした高トルクの弁に伴う関連する不都合に余分な時間及び労力が費やされることによって、他の不利な結果をまねく恐れがある。したがって信頼性があり、すなわち漏れを起こさず、且つ操作が速やかで容易であり、好ましくは手のみ又は軽量の道具の利用によって得られるきわめて低いトルクを必要とする弁を使用することが望ましく、有利であることは明らかである。
【０００５】
流体移送システムの２つのパイプ部分を接続及び切断するための設備の実例が米国特許第６，８７７，５２７号に見出され、その特許では、それぞれの部分が、流体流れの断面を閉鎖する閉鎖位置と、流体流れの断面を開放する開放位置との間でスイベル軸線のまわりを回転する、内部に旋回可能に取り付けられたディスクを有するバタフライ弁を含む。スイベル軸線は、パイプの軸線に垂直に且つ互いに平行に延びる。この構成は弁ごとに作動機構を含み、比較的複雑で重い。その周知の構造によって、パイプ部分の接続が行われるときに閉じ込められる流体の量は低減されるが、接続が得られた後、流体が閉じ込められたままになるのを防止することはできない。
【０００６】
カムによって作動される分割型のボール弁の実例が米国特許第５，２６５，８４５号に見出され、その特許では、分割されたボールの半体が、取り付け手段のまわりを旋回することができるようにヘッド部材に旋回可能に取り付けられ、交互に半体を互いに分離したり、又はそれらを互いに向かって倒したりする。閉鎖部材は、ステム及びヘッド部材と共に回転することが可能であり、交互に流れポート部を座部と見当合わせするように配置して弁を開放したり、又は封止面を座部と整列させて弁を閉鎖したりする。作動カムを弁本体内で分割されたボールの半体間に配設して、交互にそれらを引き離したり、又は互いに向かって倒し、座部との封止係合部から離れることを可能にしたりする。この設備はきわめて高い動作圧力においても操作が容易で操作トルクが低い状態を保つが、弁に取り付けられたパイプ部分を切断することはできない。
【０００７】
管路のための他の接続装置が米国特許第４，３３５，７４７号に記載されており、それは、各管路内の直径に沿って延びる貫通穴を有する球形の弁要素を開示している。一方のパイプ部分では、内部に球形要素が据え付けられたハウジングの合わせ面が開口部を有するように形成され、この開口部を貫通して弁要素の一部が突出する。他方の管路では、球形の弁要素はハウジングの合わせ面を越えて突出しないが、第１のボール弁組立体内の弁要素の突出した部分を受け入れるために、一部が球形の陥凹部を有するように形成される。こうして２つのパイプ部分の相互接続後に空気を包含しないようにすることが可能になり、それは低温の用途において特に有利である。しかしながら、各ボール弁が個々の作動部材によって駆動されるため、構造は比較的複雑で重くなる。
【０００８】
米国特許第５，３０５，７７６号には緊急時用の遮断装置が記載され、ここでは２つの弁がそれぞれ、パイプの長さ方向に横向きの遮断位置、及びその遮断位置に実質的に垂直な開放位置となることができるような、パイプ本体内で平行なピボット軸線のまわりを旋回することができる閉塞物を有している。閉塞物はそれぞれ、他方の弁の閉塞物と係合するための係合装置を有し、２つの閉塞物をそれらの通常の開放位置では接触する配置として固定し、接合部が切断荷重に等しい若しくはそれより大きい荷重を受けたために弁が移動して離れるときには、閉塞物を解放してそれらがその遮断構成をとなることができるようにする。閉塞物を引き離すために２つの閉塞物を結合する手段が切断されるため、この配置は緊急時の遮断後、その都度変更しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，８７７，５２７号
【特許文献２】米国特許第５，２６５，８４５号
【特許文献３】米国特許第４，３３５，７４７号
【特許文献４】米国特許第５，３０５，７７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、前述の問題点を克服することである。本発明の目的は特に、繰り返し接続及び切断すると同時に、漏出を回避することができる弁組立体を提供することである。本発明の目的は特に、単純な軽量の構造であり、且つ操作が容易な弁組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
それに対して、本発明による弁組立体では、第１及び第２の閉鎖部材は、第１の閉鎖部材をピボット軸線のまわりで旋回させるときに第２の閉鎖部材を第１の閉鎖部材と共に移動させることができるように、閉鎖部材を解放可能に相互接続するための結合手段を有し、第２の閉鎖部材は、第２の閉鎖部材の閉鎖位置において、第２のハウジング上の相補的なコネクタ手段と係合するためのコネクタ手段を有し、そのコネクタ手段は、結合手段が外されて弁構成要素が分離されると、第２の閉鎖部材を、第２のハウジングとの旋回できない封止された取り付け部品の中に維持する。
【００１２】
例えばバタフライ弁、ボール弁又は円筒形の弁など、ピボット軸線を有する任意のタイプの弁とすることができる第１の閉鎖部材を設けることによって、第１の閉鎖部材を回転させて開放位置又は閉鎖位置にすることができる。第２の閉鎖部材は、結合手段を介して第１の閉鎖部材に機械的に連結されると同時に、第２の閉鎖部材のコネクタ手段が第２のハウジングから外れると、開放位置と閉鎖位置の間で第１の閉鎖部材と共に旋回される。パイプ部分が分離された場合、両方の閉鎖部材がそれらの閉鎖位置となるように一緒に旋回され、その後、第２の閉鎖部材のコネクタ手段が第２のハウジングと係合する一方、結合手段が解放される。分離されている間、第２の閉鎖部材の旋回機能は不要であるため、旋回しない液密の方法で、この部材を第２のハウジングに封止状態にクランプすることが可能である。
【００１３】
第１の閉鎖部材のハウジング部には、ただ１つの駆動部材を設けるだけでよいため、本発明による弁は、単純で操作が容易な軽量の構造のものとすることができる。したがって本発明による弁組立体は、炭化水素の移送アームでの使用に特に適している。さらに、第１及び第２の閉鎖部材をそれらの動作状態で機械的に結合することによって、第１の閉鎖部材と第２の閉鎖部材の間に含まれる液体が最小限となることが保証され、したがって弁構成要素の分離時の液体の流出が防止される。
【００１４】
迅速に解放するために、第１及び第２のハウジングは、第１及び第２のハウジングを液密に相互接続するための外部の固定デバイスを備えることができる。外部の固定デバイスは、それぞれのハウジング上にいくつかの半径方向の突起部を備えることができ、対応するクランプ装置が一方のハウジングの突起部に蝶番式に取り付けられ、蝶番を取り付けると、対向する半径方向の突起部とクランプ式に係合することができる。
【００１５】
一実施例では、第１の閉鎖部材は、貫通穴を有する本体、貫通穴の範囲を定める入口面及び出口面、並びに入口面及び出口面に対して実質的に横方向に延びる結合面を備えており、結合手段は結合面上又はその近くに位置し、その結合面では閉鎖部材同士が接触し、本体は、ピボット軸線のまわりで旋回されるように、ハウジングを貫通して外部の駆動位置まで延びる駆動シャフトに接続される。こうして、高い圧力に耐えることが可能であり且つハウジングの中にしっかりと支持される、円筒形又は球形の弁本体などの信頼できる弁本体を使用することができる。
【００１６】
排出流路が、ポートからハウジング部を通って外部まで、シャフトと一直線上に延びることができ、また任意選択で圧力緩和弁を備えることが可能である。排出流路によって、流体を閉鎖ループ経由で移動させて第１のダクト部分の中に戻し、流体の流出を最小限に抑えることができる。
【００１７】
第１及び第２のハウジングは球形の台座を画定し、第１及び第２の閉鎖部材はボール弁を画定し、第２の閉鎖部材のコネクタ手段は、球形の封止面に対して横方向に延びる少なくとも１つのノッチ又は突起部を備え、第２のハウジング上のコネクタ手段は、球形の封止面に対して横方向に延びる相補的な突起部又はノッチを備えることができる。分割型のボール弁が低トルクの開閉機能を与えると同時に、分離された状態において、第２のパイプ部分の球形部分が第２のパイプ部分を適切な閉鎖位置に維持することができる。
【００１８】
第２の閉鎖部材の球形部分は、長手方向の中心線のそれぞれの側で、突起部を介して第２のハウジングに機械的に取り付けることが可能であり、ハウジング上の閉鎖部材は、長手方向の中心線のそれぞれの側に溝を備え、第２の閉鎖部材をピボット軸線のまわりで旋回させて閉鎖位置にすると、ノッチは溝の中に収容される。
【００１９】
ピボット軸線のまわりの回転によるのではなく、第２の閉鎖部材がその閉鎖状態にあるときに、ピボット軸線を長さ方向のまわりで旋回させることによって、第２の閉鎖部材の球形部分を第２のハウジングに取り付けることができる。
【００２０】
一実施例では、第１及び第２のハウジングは、ハウジングの表面上にハウジング封止部材を備え、第１及び第２の閉鎖部材は、結合面上に結合封止部材を備え、第２及び第１のハウジング並びに／又は閉鎖部材は、第１及び第２の閉鎖部材並びに／又はハウジングの対応する封止面と係合するための閉鎖封止部材を備えている。こうして、ハウジング部及び閉鎖部材は、封止された収容空間を形成し、閉鎖部材とハウジングの間の空間への流体の移動が妨げられる。
【００２１】
他の実施例では、組み合わされた第１及び第２のハウジング、並びに第１及び第２の閉鎖部材は実質的に円筒形であり、ハウジング上の結合手段は、長手方向の中心線のそれぞれの側に、ピボット軸線上に中間点を有する環状溝を備え、閉鎖部材は、長手方向に対して横方向に延び、環状溝の中に至るフランジを備えている。こうして、単純な構造であり且つ容易に低トルクで動作する円筒形の弁が得られる。
【００２２】
やはり他の実施例でも、閉鎖部材は実質的にプレート形であり、第２のハウジングは、内部のノッチ又は流体流れの方向に対して横方向に延びる溝を備え、第２の閉鎖部材は、その閉鎖位置において内部のリムと係合するための相補的な溝、又は流体流れの方向に対して横方向に延び、環状溝の中に至るフランジを備えている。
【００２３】
本発明による弁組立体のいくつかの実施例を、非限定的な実例として図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】開放状態における本発明による分割型のボール弁の断面図である。
【図２】閉鎖状態における図１の弁の断面図である。
【図３】弁構成要素が分離された図１の弁の断面図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面上面図である。
【図５ａ】図３の分割型のボール弁の第２のハウジング及び第２の閉鎖部材の正面図である。
【図５ｂ】図５ａの線Ｖｂ−Ｖｂに沿った断面図である。
【図５ｃ】図５ｂの第２の閉鎖部材とハウジングの間の係止機構の詳細図である。
【図６ａ】弁構成要素が分離された状態における、本発明による分割型のボール弁の他の実施例の断面図である。
【図６ｂ】第２の閉鎖部材とそれに対応するハウジング部の間の係止機構の詳細図である。
【図７ａ】図６ａの分割型のボール弁の第２のハウジング及び関連する閉鎖部材の正面図である。
【図７ｂ】図７ａの線ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂに沿った断面図である。
【図８】閉鎖状態（実線）及び開放状態（点線）における、本発明による円筒形の弁の上面図である。
【図９】２つのハウジング部が分離された状態における、図８の分割型の円筒形の弁の断面図である。
【図１０ａ】開放状態における本発明による分割型のゲート弁の断面図である。
【図１０ｂ】閉鎖状態における本発明による分割型のゲート弁の断面図である。
【図１０ｃ】２つの弁構成要素が分離された状態における、図１０ａ及び１０ｂの分割型のゲート弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、第１の弁構成要素２及び第２の弁構成要素３を有する、分割型のボール弁の形の弁組立体１を示している。弁組立体１は、ピボット軸線９のまわりを旋回することが可能な本体１０を有する弁ゲート８を有している。各弁構成要素２、３は、それぞれのパイプ部分５、７に接続される。弁ゲート８は、ボール内のポート１１がパイプ部分５、７の流路１３、１４と同じ断面の大きさになるように、特大のボールの形をしており、それによって摩擦損失が著しく低減される。グリップ１４を有する単一の駆動ステム１５が本体１０に取り付けられ、ピボット軸線９に沿って第１のハウジング部１７を通って延びている。グリップ１４は、弁の操作に役立つ。この操作は、手動操作又は回転アクチュエータによる自動操作とすることができる。第２のハウジング部１８は、各ハウジング部１７、１８上の半径方向の突起部２０、２１、２２、２３を有する外部の固定デバイスによって第１のハウジング部１７に接続される。突起部２０、２１及び２２、２３の対はそれぞれ、蝶番式のクランプ２４、２５によって互いに締められる。弁ゲート８の封止面は、ハウジング部１７、１８の球形の面に沿って摺動するが、シール２７、２８及び３１、３２は、流体が弁ゲート８とハウジング部１７、１８の間に入るのを防止する。取り外し可能なハウジング部１７、１８の間の境界面上のシール２９、３０は、弁のハウジングから流体が漏出するのを防止する。
【００２６】
図１では、ポート１１が流体流路１３、１４と一直線上にあるため、分割型のボール弁は開放されており、流体をパイプ部分５からゲート８の入口面３３及び出口面３４を介して、パイプ部分７に流入させることができる。ハウジング部１８は、取り外し可能なゲート部４１に設けられた半径方向に突出するコネクタ手段３８、３９を受け入れるための溝穴（陥凹部）３６、３７を備え、このゲート部を第２のハウジング部１８に係止するようになっている。
【００２７】
図１に示すボール弁８は、ハウジング部１７内に外部へのパージポートを有する漏出経路４２を備えることも可能であり、任意選択で圧力緩和弁を追加することができる。パージされた流体の流出を避けるために、閉ループによって漏出経路は流路１３の内側に連結される。
【００２８】
図２は、閉鎖状態における図１の弁組立体を示している。この構成では、ステム１５は軸線９のまわりで４分の１回転だけ回転され、ここではポート１１が、パイプ部分５、７を通る流体流れの方向に垂直になっている。コネクタ手段は、第２のハウジング部１８内の溝穴３６、３７と噛み合うゲート部４１上の突起部３８、３９の形である。溝穴３６、３７は、弁ゲート部４０、４１をピボット軸線９のまわりで一緒に回転させつつ突起部３８、３９を受け入れることができるように、ピボット軸線９上に中心を有する環状溝の一部として成形することができる。２つの弁部４０、４１は、ゲート部４０上の突出部４５及びゲート部４１内で噛み合う陥凹部４６の形である、ゲート部４０、４１の各結合面１２、１６上の結合手段を介して相互接続される。ゲート部４０のピボット軸線９まわりの回転時にゲート部４１が伴われるように、結合手段は、弁ゲート部４０、４１の間の機械的な接続を保証する。或いは結合手段は、磁気的な結合手段、摩擦材料、又は回転結合を保証すると同時にパイプ部分５、７の長さ方向Ｌにおけるゲート部４０、４１の分離を可能にする他の任意の結合手段を含むことができる。相互接続された位置になると、ばねによって負荷されるシール、すなわち弁ゲート８とハウジング部１７、１８の間のシール２７、２８及び３１、３２、並びにハウジング境界面上の固定シール２９、３０が、２つの弁ゲート部４０、４１の流路１３、１４を確実に封止する。
【００２９】
ゲート部４０、４１の結合面１２、１６が、ポート１１を２つの部分９に分割することも可能である（図示せず）。その場合、結合面１２、１６は、それらの面すべてにおいて接触しない。
【００３０】
図３は、ハウジング部１７、１８及び弁ゲート部４０、４１が長さ方向Ｌに分離された後の弁組立体１を示している。蝶番式のクランプ２４、２５を旋回させてハウジング部１７上の半径方向の突起部２０、２２から外す。突出部４５が陥凹部４６から取り外されると、弁ゲート部４０が弁ゲート部４１から外される。ゲート部４１は、ハウジング部１８内の溝穴３６、３７と係合する突起部３８、３９を介してハウジング部１８に係止される。パイプ部分５及び７内の流路１３、１４は、それぞれのゲート部４０、４１によって閉鎖される。
【００３１】
図４は、線ＩＶ−ＩＶを通る図３の弁の構成の断面図である。漏出経路４２の末端が見えるが、明らかに、ゲートが閉鎖された後、ゲート・ポート１１の中に閉じ込められた流体を除去することが可能であると思われる。結合面１２がゲート部４１の結合面１６と接触すると、ゲート部４０の結合面１２上のシール５１、５２が流体の漏出を防止する。
【００３２】
図５ａは、ボール弁が分割された後の、第２の閉鎖部材４１及びまわりのハウジング部１８の正面図を示している。この構成では、クランプ手段２４は、ハウジング部１８の外面のまわりに均等に分布している。この場合のコネクタ手段は、閉鎖部材４１をパイプ部分７のハウジング１８に封止状態で係止するように、例えばハウジング部１８内の溝３６、３７に据え付けられるピン又はリム３８、３９を備えている。ピン又はリム３８、３９は、開口部５５、５６を介して溝（又は陥凹部）３６、３７に入り、弁ゲート８を図１に示す流れの開放位置から図２に示す閉鎖位置までピボット軸線９のまわりを４分の１回転だけ回転させることによって、それらの端部位置まで移動する。こうして、パイプ部分７が封止状態で閉鎖される。閉鎖部材４１上の結合手段は、陥凹部４６を含む。陥凹部４６は第２のゲート部４１を回転可能にゲート部４０に取り付け、ここでは第２の閉鎖部材４１の中心に位置するように示されている。
【００３３】
クランプ手段の代替形態は、長手方向の中心線（２６）のまわりで互いに対して回転することができる２つの本体部分１７、１８並びに１０、４１を有し、軸受手段を用いて２つの部分を互いに係止解除するようにすることができる（図示せず）。
【００３４】
図５ｃは、流体がゲート部４１とハウジング部１８の間で漏出するのを防止するために、閉鎖部材４１に対してハウジング部１８の空洞内に据え付けられたばね５７によってばね付勢される、シール３２の拡大詳細図を示している。図５ｃから理解することができるように、溝３６、３７の端部位置には、突出部３８、３９の頂部と係合して、封止のための端部位置に達したときに閉鎖部材４１をハウジング部１８に係止する、ばねによって付勢されるボールなど追加の係止機構５８、５９が存在してもよい。
【００３５】
図６ａは、第２のハウジング部１８の内側周縁部に取り付けられた半径方向の突起部又はリム６０、６１を備える、コネクタ手段の他の実施例の断面図である。図６ｂの拡大詳細図では、ゲート部４１は肩部６２、６３を備え、閉鎖部材がその端部の閉鎖位置にあるとき、肩部６２、６３がハウジング上の突起部又はリム６０、６１と係合することが明確に示されている。この実施例では、突起部又はリム６０、６１がハウジング部１８と一体化されていることが明らかである。ハウジング部１８の内部及び肩部６２、６３における突起部又はリム６０、６１の位置は、ゲートを閉じるときに弁ゲートをピボット軸線９のまわりで回転させると同時に突起部６０、６１がゲート部４１上の肩部６２、６３を受け入れ、案内するように成形される。
【００３６】
図７ａは、ハウジング部１８内に封止状態で係止された第２のゲート部４１の正面図を示している。ハウジング部１８の内部にある突起部６０、６１は、点線で示す溝６５、６６を画定する。突起部６０、６１は、各突起部とハウジング部１８の内壁の間に開口部６７、６８を画定し、第２のゲート部４１がピボット軸線９のまわりで回転して封止状態のその閉鎖位置になると、その開口部を通って、第２のゲート部４１の肩部６２、６３が溝６５、６６の中に入ることが可能になる。
【００３７】
図８は、本発明による円筒形の弁組立体の閉鎖状態における上面図を示している。点線は開放位置、すなわち貫流位置を示す。
【００３８】
図９は、ゲート部４０がパイプ部分５を封止し、ゲート部４１がパイプ部分７を閉鎖している、図８の線ＩＸ−ＩＸを通る断面図である。弁ゲート８は、頂部のフランジ７０及び底部のフランジ７１を備え、それらは、ハウジング部１７、１８の内面の環状陥凹部７０’、７１’の中に案内され、弁ゲート８の部分４０、４１をそれぞれのハウジング１７、１８に封止状態で係止するコネクタ手段を形成する。シール７３、７２は、ハウジング部１７とゲート部４０の間に位置している。シール７４、７５は、ハウジング部１７、１８が相互接続された状態でハウジング外部への流体の漏出が生じないことを保証する。シール７６、７７は、結合面１２、１６の相互接続後に弁ゲート部４０、４１の間に流体が入るのを防止し、シール７８、７９は、弁構成要素２、３の分離後のゲート部４１によるパイプ部分７の液密封止を保証する。
【００３９】
図１０ａ〜１０ｃは、弁がバタフライ弁であり、弁ゲート８がディスク形である本発明の弁組立体の他の実施例を示している。弁ゲートを構成する閉鎖部材４０、４１は、パイプ部分５の頂部の座部８９から直径に沿って対向する下部の座部９０まで延びる、弁ステム１５に接続される。パイプ部分５の端部にあるハウジング部１７は、弁ステム１５を内部に支持する座部８９、９０を備えている。パイプ部分７の端部にあるハウジング１８は、ディスク形のゲート部４１上で肩部９５、９６を受け入れる溝の形にすることができるコネクタ手段９３、９４を備えている。シール８０、８１は、ハウジング部１７、１８が接触しているとき、それらを相互に封止し、シール８２、８３はハウジング部１７の内壁に対して第１のゲート部４０を封止し、シール８４、８５は、第１及び第２のゲート部４０、４１の接続面１２、１６が接触しているとき、それらに沿った境界面を封止し、シール８６、８７は、閉鎖位置にあるとき、第２のゲート部４１をハウジング部１８の内壁に対して封止する。
【００４０】
本発明は、図に示した実施例に限定されない。したがって、ダクト５及び／又は７を軸線２６に対して傾斜させたケースも本発明によって包含される。
【００４１】
弁組立体の構成要素は、例えば任意の金属、プラスチック又はエラストマーの構成要素で製造することが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のダクトと流体接続する第１の弁構成要素、第２のダクトと流体接続する第２の弁構成要素を有する弁組立体であって、各構成要素がハウジング及び閉鎖部材を有し、第１の閉鎖部材が、第１のダクトに対して横方向に延びるピボット軸線を有し、第１の閉鎖部材は、当該閉鎖部材が第１のダクトの長手方向の中心線に対して横方向に延びる閉鎖位置と、開放位置との間で、ピボット軸線のまわりを旋回することができる弁組立体に関する。本発明は、例えばＬＮＧの移送など、炭化水素の移送システムにおける緊急時用の解放弁として使用するのに特に適している。本発明は、パイプが破損した場合、又は２つのパイプ部分を切断することが必要な任意の緊急の状況において特に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
２つのステーション間での流体の供給及び受け取りのためにパイプラインを相互接続するこのタイプの接続設備がよく知られており、ステーションの一方は、沖合の係留点など固定されたステーションとすることができ、他方は炭化水素用のタンカーなど移動可能なステーションとすることができる。周知の接続及び切断設備は、漂流又は事故（例えば火災の場合など）といった厳しい状況において、構造物が損傷を受けること又はパイプがもぎ取られることを防止すると同時に、パイプライン内の流体を確実に閉じ込めるために、固定されたパイプ部分から移動可能なパイプ部分を切り離すことができる緊急時用の切断装置を有している。
【０００３】
周知の設備では、相互接続された２つのパイプ部分の弁ディスクのピボット軸線が、パイプ部分の軸線方向に互いに間隔を置いて配置される。これらのディスクはその閉鎖位置にあるとき、それらの間に流体で満たされた比較的大きい空間の範囲を定める。緊急時に切断される場合には、この量の流体が周囲環境へと失われる。そうした出来事は環境汚染を引き起こす恐れ、又は火災の危険性を伴う恐れがある。これは特に、例えば荷積み又は荷卸し用のターミナルと液化ガス用のタンカーとの間など、液化天然ガス（ＬＮＧ）の移送の場合にあてはまる。
【０００４】
これまで、パイプライン、管路などを通る流体の流れを制御するために、様々な環境及び用途において多くの異なるタイプの弁が用いられてきた。リニア弁のタイプには、球形弁、ゲート弁及びダイアフラムなどの弁が含まれ、４分の１回転弁のタイプには、バタフライ弁、ボール弁及びプラグ弁が含まれる。これらの弁は特定の用途に応じて、手動で操作すること又は作動させて調節することが可能である。例えばゲート弁、プラグ弁、ウェッジ弁及びボール弁はすべて、流体流れ制御の技術分野でそのそれぞれの適所を見出してきた。そうした弁では、実質的に漏れのない動作を可能にすることが根本的に重要であり、高圧流体、又は高可燃性若しくは腐食性の物質など潜在的に危険な流体の流れを調節する弁では特にそうである。場合によっては、動作、すなわち開閉が容易であることが、弁、特に高圧弁の特徴として漏れのない動作と同じぐらい重要になることがある。弁部の摩耗及び破損の他に、弁を迅速に比較的小さい力で操作することができない場合には、弁を操作すること、及びそうした高トルクの弁に伴う関連する不都合に余分な時間及び労力が費やされることによって、他の不利な結果をまねく恐れがある。したがって信頼性があり、すなわち漏れを起こさず、且つ操作が速やかで容易であり、好ましくは手のみ又は軽量の道具の利用によって得られるきわめて低いトルクを必要とする弁を使用することが望ましく、有利であることは明らかである。
【０００５】
流体移送システムの２つのパイプ部分を接続及び切断するための設備の実例が米国特許第６，８７７，５２７号に見出され、その特許では、それぞれの部分が、流体流れの断面を閉鎖する閉鎖位置と、流体流れの断面を開放する開放位置との間でスイベル軸線のまわりを回転する、内部に旋回可能に取り付けられたディスクを有するバタフライ弁を含む。スイベル軸線は、パイプの軸線に垂直に且つ互いに平行に延びる。この構成は弁ごとに作動機構を含み、比較的複雑で重い。その周知の構造によって、パイプ部分の接続が行われるときに閉じ込められる流体の量は低減されるが、接続が得られた後、流体が閉じ込められたままになるのを防止することはできない。
【０００６】
カムによって作動される分割型のボール弁の実例が米国特許第５，２６５，８４５号に見出され、その特許では、分割されたボールの半体が、取り付け手段のまわりを旋回することができるようにヘッド部材に旋回可能に取り付けられ、交互に半体を互いに分離したり、又はそれらを互いに向かって倒したりする。閉鎖部材は、ステム及びヘッド部材と共に回転することが可能であり、交互に流れポート部を座部と見当合わせするように配置して弁を開放したり、又は封止面を座部と整列させて弁を閉鎖したりする。作動カムを弁本体内で分割されたボールの半体間に配設して、交互にそれらを引き離したり、又は互いに向かって倒し、座部との封止係合部から離れることを可能にしたりする。この設備はきわめて高い動作圧力においても操作が容易で操作トルクが低い状態を保つが、弁に取り付けられたパイプ部分を切断することはできない。
【０００７】
管路のための他の接続装置が米国特許第４，３３５，７４７号に記載されており、それは、各管路内の直径に沿って延びる貫通穴を有する球形の弁要素を開示している。一方のパイプ部分では、内部に球形要素が据え付けられたハウジングの合わせ面が開口部を有するように形成され、この開口部を貫通して弁要素の一部が突出する。他方の管路では、球形の弁要素はハウジングの合わせ面を越えて突出しないが、第１のボール弁組立体内の弁要素の突出した部分を受け入れるために、一部が球形の陥凹部を有するように形成される。こうして２つのパイプ部分の相互接続後に空気を包含しないようにすることが可能になり、それは低温の用途において特に有利である。しかしながら、各ボール弁が個々の作動部材によって駆動されるため、構造は比較的複雑で重くなる。
【０００８】
米国特許第５，３０５，７７６号には緊急時用の遮断装置が記載され、ここでは２つの弁がそれぞれ、パイプの長さ方向に横向きの遮断位置、及びその遮断位置に実質的に垂直な開放位置となることができるような、パイプ本体内で平行なピボット軸線のまわりを旋回することができる閉塞物を有している。閉塞物はそれぞれ、他方の弁の閉塞物と係合するための係合装置を有し、２つの閉塞物をそれらの通常の開放位置では接触する配置として固定し、接合部が切断荷重に等しい若しくはそれより大きい荷重を受けたために弁が移動して離れるときには、閉塞物を解放してそれらがその遮断構成をとなることができるようにする。閉塞物を引き離すために２つの閉塞物を結合する手段が切断されるため、この配置は緊急時の遮断後、その都度変更しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，８７７，５２７号
【特許文献２】米国特許第５，２６５，８４５号
【特許文献３】米国特許第４，３３５，７４７号
【特許文献４】米国特許第５，３０５，７７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、前述の問題点を克服することである。本発明の目的は特に、繰り返し接続及び切断すると同時に、漏出を回避することができる弁組立体を提供することである。本発明の目的は特に、単純な軽量の構造であり、且つ操作が容易な弁組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
それに対して、本発明による弁組立体では、第１及び第２の閉鎖部材は、第１の閉鎖部材をピボット軸線のまわりで旋回させるときに第２の閉鎖部材を第１の閉鎖部材と共に移動させることができるように、閉鎖部材を解放可能に相互接続するための結合手段を有し、第２の閉鎖部材は、第２の閉鎖部材の閉鎖位置において、第２のハウジング上の相補的なコネクタ手段と係合するためのコネクタ手段を有し、そのコネクタ手段は、結合手段が外されて弁構成要素が分離されると、第２の閉鎖部材を、第２のハウジングとの旋回できない封止された取り付け部品の中に維持する。
【００１２】
例えばバタフライ弁、ボール弁又は円筒形の弁など、ピボット軸線を有する任意のタイプの弁とすることができる第１の閉鎖部材を設けることによって、第１の閉鎖部材を回転させて開放位置又は閉鎖位置にすることができる。第２の閉鎖部材は、結合手段を介して第１の閉鎖部材に機械的に連結されると同時に、第２の閉鎖部材のコネクタ手段が第２のハウジングから外れると、開放位置と閉鎖位置の間で第１の閉鎖部材と共に旋回される。パイプ部分が分離された場合、両方の閉鎖部材がそれらの閉鎖位置となるように一緒に旋回され、その後、第２の閉鎖部材のコネクタ手段が第２のハウジングと係合する一方、結合手段が解放される。分離されている間、第２の閉鎖部材の旋回機能は不要であるため、旋回しない液密の方法で、この部材を第２のハウジングに封止状態にクランプすることが可能である。
【００１３】
第１の閉鎖部材のハウジング部には、ただ１つの駆動部材を設けるだけでよいため、本発明による弁は、単純で操作が容易な軽量の構造のものとすることができる。したがって本発明による弁組立体は、炭化水素の移送アームでの使用に特に適している。さらに、第１及び第２の閉鎖部材をそれらの動作状態で機械的に結合することによって、第１の閉鎖部材と第２の閉鎖部材の間に含まれる液体が最小限となることが保証され、したがって弁構成要素の分離時の液体の流出が防止される。
【００１４】
迅速に解放するために、第１及び第２のハウジングは、第１及び第２のハウジングを液密に相互接続するための外部の固定デバイスを備えることができる。外部の固定デバイスは、それぞれのハウジング上にいくつかの半径方向の突起部を備えることができ、対応するクランプ装置が一方のハウジングの突起部に蝶番式に取り付けられ、蝶番を取り付けると、対向する半径方向の突起部とクランプ式に係合することができる。
【００１５】
一実施例では、第１の閉鎖部材は、貫通穴を有する本体、貫通穴の範囲を定める入口面及び出口面、並びに入口面及び出口面に対して実質的に横方向に延びる結合面を備えており、結合手段は結合面上又はその近くに位置し、その結合面では閉鎖部材同士が接触し、本体は、ピボット軸線のまわりで旋回されるように、ハウジングを貫通して外部の駆動位置まで延びる駆動シャフトに接続される。こうして、高い圧力に耐えることが可能であり且つハウジングの中にしっかりと支持される、円筒形又は球形の弁本体などの信頼できる弁本体を使用することができる。
【００１６】
排出流路が、ポートからハウジング部を通って外部まで、シャフトと一直線上に延びることができ、また任意選択で圧力緩和弁を備えることが可能である。排出流路によって、流体を閉鎖ループ経由で移動させて第１のダクト部分の中に戻し、流体の流出を最小限に抑えることができる。
【００１７】
第１及び第２のハウジングは球形の台座を画定し、第１及び第２の閉鎖部材はボール弁を画定し、第２の閉鎖部材のコネクタ手段は、球形の封止面に対して横方向に延びる少なくとも１つのノッチ又は突起部を備え、第２のハウジング上のコネクタ手段は、球形の封止面に対して横方向に延びる相補的な突起部又はノッチを備えることができる。分割型のボール弁が低トルクの開閉機能を与えると同時に、分離された状態において、第２のパイプ部分の球形部分が第２のパイプ部分を適切な閉鎖位置に維持することができる。
【００１８】
第２の閉鎖部材の球形部分は、長手方向の中心線のそれぞれの側で、突起部を介して第２のハウジングに機械的に取り付けることが可能であり、ハウジング上の閉鎖部材は、長手方向の中心線のそれぞれの側に溝を備え、第２の閉鎖部材をピボット軸線のまわりで旋回させて閉鎖位置にすると、ノッチは溝の中に収容される。
【００１９】
ピボット軸線のまわりの回転によるのではなく、第２の閉鎖部材がその閉鎖状態にあるときに、ピボット軸線を長さ方向のまわりで旋回させることによって、第２の閉鎖部材の球形部分を第２のハウジングに取り付けることができる。
【００２０】
一実施例では、第１及び第２のハウジングは、ハウジングの表面上にハウジング封止部材を備え、第１及び第２の閉鎖部材は、結合面上に結合封止部材を備え、第２及び第１のハウジング並びに／又は閉鎖部材は、第１及び第２の閉鎖部材並びに／又はハウジングの対応する封止面と係合するための閉鎖封止部材を備えている。こうして、ハウジング部及び閉鎖部材は、封止された収容空間を形成し、閉鎖部材とハウジングの間の空間への流体の移動が妨げられる。
【００２１】
他の実施例では、組み合わされた第１及び第２のハウジング、並びに第１及び第２の閉鎖部材は実質的に円筒形であり、ハウジング上の結合手段は、長手方向の中心線のそれぞれの側に、ピボット軸線上に中間点を有する環状溝を備え、閉鎖部材は、長手方向に対して横方向に延び、環状溝の中に至るフランジを備えている。こうして、単純な構造であり且つ容易に低トルクで動作する円筒形の弁が得られる。
【００２２】
やはり他の実施例でも、閉鎖部材は実質的にプレート形であり、第２のハウジングは、内部のノッチ又は流体流れの方向に対して横方向に延びる溝を備え、第２の閉鎖部材は、その閉鎖位置において内部のリムと係合するための相補的な溝、又は流体流れの方向に対して横方向に延び、環状溝の中に至るフランジを備えている。
【００２３】
本発明による弁組立体のいくつかの実施例を、非限定的な実例として図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】開放状態における本発明による分割型のボール弁の断面図である。
【図２】閉鎖状態における図１の弁の断面図である。
【図３】弁構成要素が分離された図１の弁の断面図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面上面図である。
【図５ａ】図３の分割型のボール弁の第２のハウジング及び第２の閉鎖部材の正面図である。
【図５ｂ】図５ａの線Ｖｂ−Ｖｂに沿った断面図である。
【図５ｃ】図５ｂの第２の閉鎖部材とハウジングの間の係止機構の詳細図である。
【図６ａ】弁構成要素が分離された状態における、本発明による分割型のボール弁の他の実施例の断面図である。
【図６ｂ】第２の閉鎖部材とそれに対応するハウジング部の間の係止機構の詳細図である。
【図７ａ】図６ａの分割型のボール弁の第２のハウジング及び関連する閉鎖部材の正面図である。
【図７ｂ】図７ａの線ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂに沿った断面図である。
【図８】閉鎖状態（実線）及び開放状態（点線）における、本発明による円筒形の弁の上面図である。
【図９】２つのハウジング部が分離された状態における、図８の分割型の円筒形の弁の断面図である。
【図１０ａ】開放状態における本発明による分割型のゲート弁の断面図である。
【図１０ｂ】閉鎖状態における本発明による分割型のゲート弁の断面図である。
【図１０ｃ】２つの弁構成要素が分離された状態における、図１０ａ及び１０ｂの分割型のゲート弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、第１の弁構成要素２及び第２の弁構成要素３を有する、分割型のボール弁の形の弁組立体１を示している。弁組立体１は、ピボット軸線９のまわりを旋回することが可能な本体１０を有する弁ゲート８を有している。各弁構成要素２、３は、それぞれのパイプ部分５、７に接続される。弁ゲート８は、ボール内のポート１１がパイプ部分５、７の流路１３、１４と同じ断面の大きさになるように、特大のボールの形をしており、それによって摩擦損失が著しく低減される。グリップ１４を有する単一の駆動ステム１５が本体１０に取り付けられ、ピボット軸線９に沿って第１のハウジング部１７を通って延びている。グリップ１４は、弁の操作に役立つ。この操作は、手動操作又は回転アクチュエータによる自動操作とすることができる。第２のハウジング部１８は、各ハウジング部１７、１８上の半径方向の突起部２０、２１、２２、２３を有する外部の固定デバイスによって第１のハウジング部１７に接続される。突起部２０、２１及び２２、２３の対はそれぞれ、蝶番式のクランプ２４、２５によって互いに締められる。弁ゲート８の封止面は、ハウジング部１７、１８の球形の面に沿って摺動するが、シール２７、２８及び３１、３２は、流体が弁ゲート８とハウジング部１７、１８の間に入るのを防止する。取り外し可能なハウジング部１７、１８の間の境界面上のシール２９、３０は、弁のハウジングから流体が漏出するのを防止する。
【００２６】
図１では、ポート１１が流体流路１３、１４と一直線上にあるため、分割型のボール弁は開放されており、流体をパイプ部分５からゲート８の入口面３３及び出口面３４を介して、パイプ部分７に流入させることができる。ハウジング部１８は、取り外し可能なゲート部４１に設けられた半径方向に突出するコネクタ手段３８、３９を受け入れるための溝穴（陥凹部）３６、３７を備え、このゲート部を第２のハウジング部１８に係止するようになっている。
【００２７】
図１に示すボール弁８は、ハウジング部１７内に外部へのパージポートを有する漏出経路４２を備えることも可能であり、任意選択で圧力緩和弁を追加することができる。パージされた流体の流出を避けるために、閉ループによって漏出経路は流路１３の内側に連結される。
【００２８】
図２は、閉鎖状態における図１の弁組立体を示している。この構成では、ステム１５は軸線９のまわりで４分の１回転だけ回転され、ここではポート１１が、パイプ部分５、７を通る流体流れの方向に垂直になっている。コネクタ手段は、第２のハウジング部１８内の溝穴３６、３７と噛み合うゲート部４１上の突起部３８、３９の形である。溝穴３６、３７は、弁ゲート部４０、４１をピボット軸線９のまわりで一緒に回転させつつ突起部３８、３９を受け入れることができるように、ピボット軸線９上に中心を有する環状溝の一部として成形することができる。２つの弁部４０、４１は、ゲート部４０上の突出部４５及びゲート部４１内で噛み合う陥凹部４６の形である、ゲート部４０、４１の各結合面１２、１６上の結合手段を介して相互接続される。ゲート部４０のピボット軸線９まわりの回転時にゲート部４１が伴われるように、結合手段は、弁ゲート部４０、４１の間の機械的な接続を保証する。或いは結合手段は、磁気的な結合手段、摩擦材料、又は回転結合を保証すると同時にパイプ部分５、７の長さ方向Ｌにおけるゲート部４０、４１の分離を可能にする他の任意の結合手段を含むことができる。相互接続された位置になると、ばねによって負荷されるシール、すなわち弁ゲート８とハウジング部１７、１８の間のシール２７、２８及び３１、３２、並びにハウジング境界面上の固定シール２９、３０が、２つの弁ゲート部４０、４１の流路１３、１４を確実に封止する。
【００２９】
ゲート部４０、４１の結合面１２、１６が、ポート１１を２つの部分９に分割することも可能である（図示せず）。その場合、結合面１２、１６は、それらの面すべてにおいて接触しない。
【００３０】
図３は、ハウジング部１７、１８及び弁ゲート部４０、４１が長さ方向Ｌに分離された後の弁組立体１を示している。蝶番式のクランプ２４、２５を旋回させてハウジング部１７上の半径方向の突起部２０、２２から外す。突出部４５が陥凹部４６から取り外されると、弁ゲート部４０が弁ゲート部４１から外される。ゲート部４１は、ハウジング部１８内の溝穴３６、３７と係合する突起部３８、３９を介してハウジング部１８に係止される。パイプ部分５及び７内の流路１３、１４は、それぞれのゲート部４０、４１によって閉鎖される。
【００３１】
図４は、線ＩＶ−ＩＶを通る図３の弁の構成の断面図である。漏出経路４２の末端が見えるが、明らかに、ゲートが閉鎖された後、ゲート・ポート１１の中に閉じ込められた流体を除去することが可能であると思われる。結合面１２がゲート部４１の結合面１６と接触すると、ゲート部４０の結合面１２上のシール５１、５２が流体の漏出を防止する。
【００３２】
図５ａは、ボール弁が分割された後の、第２の閉鎖部材４１及びまわりのハウジング部１８の正面図を示している。この構成では、クランプ手段２４は、ハウジング部１８の外面のまわりに均等に分布している。この場合のコネクタ手段は、閉鎖部材４１をパイプ部分７のハウジング１８に封止状態で係止するように、例えばハウジング部１８内の溝３６、３７に据え付けられるピン又はリム３８、３９を備えている。ピン又はリム３８、３９は、開口部５５、５６を介して溝（又は陥凹部）３６、３７に入り、弁ゲート８を図１に示す流れの開放位置から図２に示す閉鎖位置までピボット軸線９のまわりを４分の１回転だけ回転させることによって、それらの端部位置まで移動する。こうして、パイプ部分７が封止状態で閉鎖される。閉鎖部材４１上の結合手段は、陥凹部４６を含む。陥凹部４６は第２のゲート部４１を回転可能にゲート部４０に取り付け、ここでは第２の閉鎖部材４１の中心に位置するように示されている。
【００３３】
クランプ手段の代替形態は、長手方向の中心線（２６）のまわりで互いに対して回転することができる２つの本体部分１７、１８並びに１０、４１を有し、軸受手段を用いて２つの部分を互いに係止解除するようにすることができる（図示せず）。
【００３４】
図５ｃは、流体がゲート部４１とハウジング部１８の間で漏出するのを防止するために、閉鎖部材４１に対してハウジング部１８の空洞内に据え付けられたばね５７によってばね付勢される、シール３２の拡大詳細図を示している。図５ｃから理解することができるように、溝３６、３７の端部位置には、突出部３８、３９の頂部と係合して、封止のための端部位置に達したときに閉鎖部材４１をハウジング部１８に係止する、ばねによって付勢されるボールなど追加の係止機構５８、５９が存在してもよい。
【００３５】
図６ａは、第２のハウジング部１８の内側周縁部に取り付けられた半径方向の突起部又はリム６０、６１を備える、コネクタ手段の他の実施例の断面図である。図６ｂの拡大詳細図では、ゲート部４１は肩部６２、６３を備え、閉鎖部材がその端部の閉鎖位置にあるとき、肩部６２、６３がハウジング上の突起部又はリム６０、６１と係合することが明確に示されている。この実施例では、突起部又はリム６０、６１がハウジング部１８と一体化されていることが明らかである。ハウジング部１８の内部及び肩部６２、６３における突起部又はリム６０、６１の位置は、ゲートを閉じるときに弁ゲートをピボット軸線９のまわりで回転させると同時に突起部６０、６１がゲート部４１上の肩部６２、６３を受け入れ、案内するように成形される。
【００３６】
図７ａは、ハウジング部１８内に封止状態で係止された第２のゲート部４１の正面図を示している。ハウジング部１８の内部にある突起部６０、６１は、点線で示す溝６５、６６を画定する。突起部６０、６１は、各突起部とハウジング部１８の内壁の間に開口部６７、６８を画定し、第２のゲート部４１がピボット軸線９のまわりで回転して封止状態のその閉鎖位置になると、その開口部を通って、第２のゲート部４１の肩部６２、６３が溝６５、６６の中に入ることが可能になる。
【００３７】
図８は、本発明による円筒形の弁組立体の閉鎖状態における上面図を示している。点線は開放位置、すなわち貫流位置を示す。
【００３８】
図９は、ゲート部４０がパイプ部分５を封止し、ゲート部４１がパイプ部分７を閉鎖している、図８の線ＩＸ−ＩＸを通る断面図である。弁ゲート８は、頂部のフランジ７０及び底部のフランジ７１を備え、それらは、ハウジング部１７、１８の内面の環状陥凹部７０’、７１’の中に案内され、弁ゲート８の部分４０、４１をそれぞれのハウジング１７、１８に封止状態で係止するコネクタ手段を形成する。シール７３、７２は、ハウジング部１７とゲート部４０の間に位置している。シール７４、７５は、ハウジング部１７、１８が相互接続された状態でハウジング外部への流体の漏出が生じないことを保証する。シール７６、７７は、結合面１２、１６の相互接続後に弁ゲート部４０、４１の間に流体が入るのを防止し、シール７８、７９は、弁構成要素２、３の分離後のゲート部４１によるパイプ部分７の液密封止を保証する。
【００３９】
図１０ａ〜１０ｃは、弁がバタフライ弁であり、弁ゲート８がディスク形である本発明の弁組立体の他の実施例を示している。弁ゲートを構成する閉鎖部材４０、４１は、パイプ部分５の頂部の座部８９から直径に沿って対向する下部の座部９０まで延びる、弁ステム１５に接続される。パイプ部分５の端部にあるハウジング部１７は、弁ステム１５を内部に支持する座部８９、９０を備えている。パイプ部分７の端部にあるハウジング１８は、ディスク形のゲート部４１上で肩部９５、９６を受け入れる溝の形にすることができるコネクタ手段９３、９４を備えている。シール８０、８１は、ハウジング部１７、１８が接触しているとき、それらを相互に封止し、シール８２、８３はハウジング部１７の内壁に対して第１のゲート部４０を封止し、シール８４、８５は、第１及び第２のゲート部４０、４１の接続面１２、１６が接触しているとき、それらに沿った境界面を封止し、シール８６、８７は、閉鎖位置にあるとき、第２のゲート部４１をハウジング部１８の内壁に対して封止する。
【００４０】
本発明は、図に示した実施例に限定されない。したがって、ダクト５及び／又は７を軸線２６に対して傾斜させたケースも本発明によって包含される。
【００４１】
弁組立体の構成要素は、例えば任意の金属、プラスチック又はエラストマーの構成要素で製造することが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のダクト（５）と流体接続する第１の弁構成要素（２）、第２のダクト（７）と流体接続する第２の弁構成要素（３）を有する弁組立体（１）であって、各弁構成要素（２、３）は、ハウジング（１７、１８）及び該それぞれのハウジング（１７、１８）の中に移動可能に配設された閉鎖部材（４０、４１）を有し、第１の閉鎖部材（４０）が、前記第１のダクト（５）に対して略横方向に延びるピボット軸線（９）を有し、前記第１の閉鎖部材（４０）は、該閉鎖部材が前記第１のダクト（５）の長手方向の中心線（２６）に対して略横方向に延びる閉鎖位置と、開放位置との間で、前記ピボット軸線（９）のまわりを旋回することができる弁組立体（１）において、
前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）はそれぞれ、前記第１の閉鎖部材を前記ピボット軸線のまわりで旋回させたときに前記第２の閉鎖部材（４１）を前記第１の閉鎖部材（４０）と共に移動させることができるように、前記閉鎖部材（４０、４１）を解放可能に相互接続するための結合手段（４５、４６）を有し、前記第２の閉鎖部材は、前記第２の閉鎖部材の閉鎖位置において前記第２のハウジング（１８）上の相補的なコネクタ手段（３６、３７；６０、６１；７２、７２’；９３、９４）と係合するためのコネクタ手段（３８、３９；６２、６３；７０’、７１’；９５、９６）を有し、前記コネクタ手段は、前記弁構成要素（２、３）が分離されたとき、前記第２の閉鎖部材（４１）を、前記第２のハウジング（１８）との旋回ができず且つ封止された取り付け部品の中に維持することを特徴とする弁組立体（１）。
【請求項２】
前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）は、該第１及び第２のハウジング（１７、１８）を液密に相互接続するための外部の固定デバイス（２０、２１、２２、２３、２４、２５）を有する請求項１に記載の弁組立体（１）。
【請求項３】
前記第１の閉鎖部材（４０）は、貫通穴（１１）を有する本体（１０）と、前記貫通穴（１１）の範囲を定める入口面（３３）及び出口面（３４）と、前記入口面及び出口面（３３、３４）に対して実質的に横方向に延びる、各閉鎖部材（４０、３１）上の結合面（１２、１６）とを有し、前記結合手段（４５、４６）は前記結合面（１２、１６）上又はその近くに位置し、前記閉鎖部材の前記結合面（１２、１６）は接触していることが好ましく、前記本体（１０）は、該本体（１０）を前記ピボット軸線（９）のまわりで旋回させるために、前記第１のハウジング（１７）を貫通して外部の駆動位置まで延びる駆動シャフト（１５）に接続されている請求項１又は２に記載の弁組立体（１）。
【請求項４】
流路（４２）が、前記シャフトの方向に横向きに、前記貫通穴（１１）を通って前記貫通穴（１１）から前記本体の外部まで延びている請求項３に記載の弁組立体（１）。
【請求項５】
前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）が球形の台座を画定し、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）がボール弁を画定し、前記第２の閉鎖部材（４１）の前記コネクタ手段（３８、３９；６２、６３）が、球形の封止面に対して横方向に延びる少なくとも１つのノッチ又は突起部を有し、前記第２のハウジング（１８）上の前記コネクタ手段が、球形の封止面に対して横方向に延びる相補的な突起部又はノッチを有している請求項２、３又は４に記載の弁組立体（１）。
【請求項６】
前記第２の閉鎖部材（４１）上の前記コネクタ手段は、前記長手方向の中心線（２６）のそれぞれの側に突起部（３８、３９；６２、６３）を有し、前記第２のハウジング（１８）上の前記閉鎖部材は、前記長手方向の中心線（２６）のそれぞれの側に溝を有し、前記突起部は、前記第２の閉鎖部材を前記ピボット軸線のまわりで旋回させて前記閉鎖位置にしたとき、又は第２の閉鎖部材を前記長手方向の中心線（２６）のまわりで旋回させてその閉鎖位置にしたとき、前記溝の中に収容される請求項５に記載の弁組立体（１）。
【請求項７】
前記閉鎖部材の前記結合面（１２、１６）は、前記２つの弁構成要素（２、３）の回転を許容するように設計され、前記弁を開閉するために一方が他方と比較される請求項５に記載の弁組立体（１）。
【請求項８】
前記溝は、前記ピボット軸線（９）上にその中間点を有する円の一部であり、或いは前記長手方向の中心線（２６）上にその中間点を有する円の一部である請求項６に記載の弁組立体（１）。
【請求項９】
前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）は、ハウジング表面上にハウジング封止部材（２９、３０；７４、７５；８１、８０）を有し、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は、前記結合面（１２、１６）上に結合封止部材（５１、５２；７６、７７；８４、８５）を有し、前記第２及び第１のハウジング（１７、１８）並びに／又は前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）並びに／又は第１及び第２のハウジング（１７、１８）の対応する面と係合するための閉鎖封止部材（２７、２８、３１、３２；７２、７３、７８、７９）を有する請求項１から８までのいずれかに記載の弁組立体（１）。
【請求項１０】
組み合わされた前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）、並びに組み合わされた第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は実質的に円筒形であり、前記ハウジング（１７、１８）上の前記コネクタ手段は、前記長手方向の中心線（２６）のそれぞれの側に、前記ピボット軸線（９）上に中間点を有する環状溝（７０’、７１’）を有し、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は、相補的なコネクタ手段として、前記長手方向の中心線（２６）に対して垂直に延び、前記環状溝（７０’、７１’）の中に至るフランジ（７０、７１）を有する請求項３又は４に記載の弁組立体（１）。
【請求項１１】
前記閉鎖部材は実質的にプレート形であり、前記第２のハウジング（１８）は、内部のノッチ又は前記長手方向の中心線（２６）に対して横方向に延びる溝（９３、９４）を有し、前記第２の閉鎖部材（４１）は、その閉鎖位置において前記内部のノッチ又は溝（９３、９４）と係合するための相補的な溝、又は前記長手方向の中心線（２６）に対して横方向に延びるフランジ（９５、９６）を有する請求項１又は２に記載の弁組立体。
【請求項１２】
前記外部の固定デバイスは、それぞれのハウジング（１７、１８）上にいくつかの半径方向の突起部（２０〜２３）を有し、対応するクランプ装置（２４、２５）が、一方のハウジングの前記突起部に蝶番式に取り付けられ、蝶番を取り付けると、対向する半径方向の突起部とクランプ式に係合することができる請求項１から１１までのいずれかに記載の弁組立体。
【請求項１】
第１のダクト（５）と流体接続する第１の弁構成要素（２）、第２のダクト（７）と流体接続する第２の弁構成要素（３）を有する弁組立体（１）であって、各弁構成要素（２、３）は、ハウジング（１７、１８）及び該それぞれのハウジング（１７、１８）の中に移動可能に配設された閉鎖部材（４０、４１）を有し、第１の閉鎖部材（４０）が、前記第１のダクト（５）に対して略横方向に延びるピボット軸線（９）を有し、前記第１の閉鎖部材（４０）は、該閉鎖部材が前記第１のダクト（５）の長手方向の中心線（２６）に対して略横方向に延びる閉鎖位置と、開放位置との間で、前記ピボット軸線（９）のまわりを旋回することができる弁組立体（１）において、
前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）はそれぞれ、前記第１の閉鎖部材を前記ピボット軸線のまわりで旋回させたときに前記第２の閉鎖部材（４１）を前記第１の閉鎖部材（４０）と共に移動させることができるように、前記閉鎖部材（４０、４１）を解放可能に相互接続するための結合手段（４５、４６）を有し、前記第２の閉鎖部材は、前記第２の閉鎖部材の閉鎖位置において前記第２のハウジング（１８）上の相補的なコネクタ手段（３６、３７；６０、６１；７２、７２’；９３、９４）と係合するためのコネクタ手段（３８、３９；６２、６３；７０’、７１’；９５、９６）を有し、前記コネクタ手段は、前記弁構成要素（２、３）が分離されたとき、前記第２の閉鎖部材（４１）を、前記第２のハウジング（１８）との旋回ができず且つ封止された取り付け部品の中に維持することを特徴とする弁組立体（１）。
【請求項２】
前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）は、該第１及び第２のハウジング（１７、１８）を液密に相互接続するための外部の固定デバイス（２０、２１、２２、２３、２４、２５）を有する請求項１に記載の弁組立体（１）。
【請求項３】
前記第１の閉鎖部材（４０）は、貫通穴（１１）を有する本体（１０）と、前記貫通穴（１１）の範囲を定める入口面（３３）及び出口面（３４）と、前記入口面及び出口面（３３、３４）に対して実質的に横方向に延びる、各閉鎖部材（４０、３１）上の結合面（１２、１６）とを有し、前記結合手段（４５、４６）は前記結合面（１２、１６）上又はその近くに位置し、前記閉鎖部材の前記結合面（１２、１６）は接触していることが好ましく、前記本体（１０）は、該本体（１０）を前記ピボット軸線（９）のまわりで旋回させるために、前記第１のハウジング（１７）を貫通して外部の駆動位置まで延びる駆動シャフト（１５）に接続されている請求項１又は２に記載の弁組立体（１）。
【請求項４】
流路（４２）が、前記シャフトの方向に横向きに、前記貫通穴（１１）を通って前記貫通穴（１１）から前記本体の外部まで延びている請求項３に記載の弁組立体（１）。
【請求項５】
前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）が球形の台座を画定し、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）がボール弁を画定し、前記第２の閉鎖部材（４１）の前記コネクタ手段（３８、３９；６２、６３）が、球形の封止面に対して横方向に延びる少なくとも１つのノッチ又は突起部を有し、前記第２のハウジング（１８）上の前記コネクタ手段が、球形の封止面に対して横方向に延びる相補的な突起部又はノッチを有している請求項２、３又は４に記載の弁組立体（１）。
【請求項６】
前記第２の閉鎖部材（４１）上の前記コネクタ手段は、前記長手方向の中心線（２６）のそれぞれの側に突起部（３８、３９；６２、６３）を有し、前記第２のハウジング（１８）上の前記閉鎖部材は、前記長手方向の中心線（２６）のそれぞれの側に溝を有し、前記突起部は、前記第２の閉鎖部材を前記ピボット軸線のまわりで旋回させて前記閉鎖位置にしたとき、又は第２の閉鎖部材を前記長手方向の中心線（２６）のまわりで旋回させてその閉鎖位置にしたとき、前記溝の中に収容される請求項５に記載の弁組立体（１）。
【請求項７】
前記閉鎖部材の前記結合面（１２、１６）は、前記２つの弁構成要素（２、３）の回転を許容するように設計され、前記弁を開閉するために一方が他方と比較される請求項５に記載の弁組立体（１）。
【請求項８】
前記溝は、前記ピボット軸線（９）上にその中間点を有する円の一部であり、或いは前記長手方向の中心線（２６）上にその中間点を有する円の一部である請求項６に記載の弁組立体（１）。
【請求項９】
前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）は、ハウジング表面上にハウジング封止部材（２９、３０；７４、７５；８１、８０）を有し、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は、前記結合面（１２、１６）上に結合封止部材（５１、５２；７６、７７；８４、８５）を有し、前記第２及び第１のハウジング（１７、１８）並びに／又は前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）並びに／又は第１及び第２のハウジング（１７、１８）の対応する面と係合するための閉鎖封止部材（２７、２８、３１、３２；７２、７３、７８、７９）を有する請求項１から８までのいずれかに記載の弁組立体（１）。
【請求項１０】
組み合わされた前記第１及び第２のハウジング（１７、１８）、並びに組み合わされた第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は実質的に円筒形であり、前記ハウジング（１７、１８）上の前記コネクタ手段は、前記長手方向の中心線（２６）のそれぞれの側に、前記ピボット軸線（９）上に中間点を有する環状溝（７０’、７１’）を有し、前記第１及び第２の閉鎖部材（４０、４１）は、相補的なコネクタ手段として、前記長手方向の中心線（２６）に対して垂直に延び、前記環状溝（７０’、７１’）の中に至るフランジ（７０、７１）を有する請求項３又は４に記載の弁組立体（１）。
【請求項１１】
前記閉鎖部材は実質的にプレート形であり、前記第２のハウジング（１８）は、内部のノッチ又は前記長手方向の中心線（２６）に対して横方向に延びる溝（９３、９４）を有し、前記第２の閉鎖部材（４１）は、その閉鎖位置において前記内部のノッチ又は溝（９３、９４）と係合するための相補的な溝、又は前記長手方向の中心線（２６）に対して横方向に延びるフランジ（９５、９６）を有する請求項１又は２に記載の弁組立体。
【請求項１２】
前記外部の固定デバイスは、それぞれのハウジング（１７、１８）上にいくつかの半径方向の突起部（２０〜２３）を有し、対応するクランプ装置（２４、２５）が、一方のハウジングの前記突起部に蝶番式に取り付けられ、蝶番を取り付けると、対向する半径方向の突起部とクランプ式に係合することができる請求項１から１１までのいずれかに記載の弁組立体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【公表番号】特表２０１１−５０１０５９（Ｐ２０１１−５０１０５９Ａ）
【公表日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２９３５７（Ｐ２０１０−５２９３５７）
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６３８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０５０１７３
【国際公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（５１０１０９２０２）シングル ブイ ムーリングス インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６３８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０５０１７３
【国際公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（５１０１０９２０２）シングル ブイ ムーリングス インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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