(57)【要約】【課題】複数の構成要素を互いに固定かつ封止して接合可能な方法及びアセンブリを提供する。【解決手段】挿入端部を有する本体と、軸方向に離間された１対のシールとを有するフィッティングを与えることと、構造体を与えることと、１対のシールが本体と構造体とを封止して係合させるように、フィッティングと構造体とを互いに係合させることと、フィッティングと構造体とが互いに係合された後、本体を構造体に保持するように、本体と構造体とシールとの間に位置されたゾーンに接着剤を配設することとを具備する方法が提供される。また、フィッティング及びアセンブリも与えられる。流体導管アセンブリは、フィッティングアセンブリと、フィッティングアセンブリの本体を受ける１対の中空構造体とを具備する。このフィッティングアセンブリは、本体と、この本体と中空構造体の一方とに係合された２組のシールとを有する。【選択図】図１
2010043737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョイントを形成するための方法であって、
挿入端部を有する本体と、軸方向に離間された１対のシールとを有するフィッティングを与えることと、
構造体を与えることと、
前記１対のシールが、前記本体と構造体とを封止して係合させるように、前記フィッティングと構造体とを互いに係合させることと、
前記フィッティングと構造体とが互いに係合された後、前記本体を前記構造体に保持させるように、前記本体と、構造体と、シールとの間に位置されたゾーンに接着剤を配設することとを具備する方法。
【請求項２】
前記フィッティングと構造体とを互いに係合させる前に、前記本体と構造体との少なくとも一方にロック要素を形成することをさらに具備し、
このロック要素は、前記ゾーンに位置されており、このゾーンに配設された前記接着剤の一部を受けるように構成されている請求項１の方法。
【請求項３】
前記ロック要素は、複数の窪み、複数のローレット及び複数の溝からなるグループから選択される請求項２の方法。
【請求項４】
前記接着剤を配設することは、充填アパチャを通って前記ゾーンにこの接着剤を圧送することを含む請求項１の方法。
【請求項５】
前記接着剤を配設することは、この接着剤が排出アパチャを出ることを確実にすることを含む請求項４の方法。
【請求項６】
前記本体と構造体との間の前記ゾーンの寸法は、前記ゾーンに隣接している位置での前記本体の温度と、前記ゾーンに隣接している位置での前記構造体の温度との温度差が、少なくともカ氏２５度（約１３．９℃）であるとき、前記ゾーンで前記接着剤の剥離及び剪断の失敗を防ぐために、前記ゾーンでの前記接着剤の伸長を制限するように、前記ゾーンの周縁部の全ての点で十分に厚い請求項１の方法。
【請求項７】
前記構造体は、ほぼ垂直向きに配置されており、
前記シールと構造体との間の乾燥摩擦は、前記接着剤が前記ゾーンで硬化したとき、前記フィッティングと構造体とを互いに保持するのに十分である請求項１の方法。
【請求項８】
前記接着剤を配設することの前に、異なる粘度を有する接着剤のグループから接着剤を選択することをさらに具備し、
この選択は、少なくとも部分的に周辺気温に基づいている請求項１の方法。
【請求項９】
端面を備えた挿入端部を有し、第１の装入部と、この第１の装入部から軸方向に離間された第２の装入部と、充填アパチャと、排出アパチャとを有するキャビティを規定している本体と、
前記第１の装入部に収容された第１のシールと、
前記第２の装入部に収容された第２のシールとを具備し、
前記充填アパチャ及び排出アパチャは、前記本体を通って径方向に延びており、
前記充填アパチャ及び排出アパチャは、前記第１と第２のシールとの間に位置されているフィッティング。
【請求項１０】
前記第１と第２のシールとの少なくとも一方は、リップシールである請求項９のフィッティング。
【請求項１１】
前記接着剤は、前記本体のいずれも前記構造体も結合しない請求項３の方法。
【請求項１２】
中を通る流体を連通するための流体導管のアセンブリであって、
第１のチューブと、
第２のチューブと、
長軸線に一致する直線を中心として同軸的に配置された入口と出口とを有し、前記第１のチューブを内部に収容する第１の端部及び前記第２のチューブを内部に収容する第２の端部を含むフィッティング本体と、前記直線に沿って軸方向に互いに離間され、かつ第１及び第２の接着剤カップリングゾーンを形成するように前記フィッティング本体と協同する複数のシールと、前記フィッティング本体に接合され、かつ前記直線に沿って前記第１及び第２のチューブを軸方向に互いに分離するように構成された少なくとも１つのチューブ停止部と、を有する第１のアセンブリと、
前記第１及び第２のチューブに前記フィッティング本体を固定して、又は固定かつ封止して接合するために、前記第１及び第２の接着剤カップリングゾーンにそれぞれ収容される接着剤とを具備し、
前記フィッティング本体は、前記流体がこの流体導管のアセンブリを通って流れたとき、この流体のカ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化が、前記フィッティング本体の第１の部分の温度と前記フィッティング本体の他の部分の温度とにカ氏２０度（約１１．１℃）を超える温度差を生じさせないように、寸法が設定されている流体導管のアセンブリ。
【請求項１３】
前記流体がこの流体導管のアセンブリを通って流れたとき、この流体の前記カ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化により生じる温度差が、カ氏１５度（約８．３℃）を超えない請求項１２の流体導管のアセンブリ。
【請求項１４】
前記流体がこの流体導管のアセンブリを通って流れたとき、この流体の前記カ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化により生じる温度差が、カ氏１２度（約６．７℃）を超えない請求項１３の流体導管のアセンブリ。
【請求項１５】
前記第１の接着剤カップリングゾーンは、前記複数のシールの１つと前記フィッティング本体の対応する端部との間に延びた長さ部分を有する請求項１３の流体導管のアセンブリ。
【請求項１６】
前記フィッティング本体の前記対応する端部は、第１の内部寸法を有し、
前記複数のシールの１つは、前記第１の内部寸法よりも小さい０．０７０インチ（約０．１８センチメートル）よりも小さい第２の内部寸法を有する請求項１５の流体導管のアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の接着剤カップリングゾーンは、前記複数のシールの２つの間に延びた長さ部分である請求項１３の流体導管のアセンブリ。
【請求項１８】
前記複数のシールの２つの間の位置で、前記フィッティング本体を通るアパチャが形成されている請求項１７の流体導管のアセンブリ。
【請求項１９】
直線の軸に沿って１対のチューブを接合するフィッティングを形成するための方法であって、このフィッティングは、
１対の対向端部と、これら対向端部の間に少なくとも１つの停止部とを備えたフィッティング本体を有し、
接着剤カップリングゾーンが、これら対向端部の各々に関連付けられており、
前記チューブの各々は、関連する前記端部の一方に受けられ、かつ前記接着剤カップリングゾーンの関連する少なくとも一方の部分の上に、前記フィッティング本体に接着して結合されるように構成されており、
この方法は、
前記接着剤カップリングゾーンの長さを選択することと、
第１の所定の温度差に部分的に基づき、前記接着剤カップリングゾーンの一方で、接着剤を通る第１の伝熱率を決定することと、
前記第１の所定の温度差に部分的に基づき、前記フィッティング本体の第１の部分を通る第２の伝熱率が、前記第１の伝熱率よりも大きい、又は２倍に等しいように、前記接着剤カップリングゾーンの一方と前記少なくとも１つのチューブ停止部との間の前記フィッティング本体の第１の部分のサイズを設定することと、
前記第１の所定の温度差よりも小さい第２の所定の温度差に部分的に基づき、チューブ停止ゾーンと連結された前記フィッティング本体の第２の部分を通る第３の伝熱率が、前記第２の伝熱率よりも大きい、又は２倍に等しいように、所定の長さを有するチューブ停止ゾーンを形成するために、これらチューブを軸方向に互いに離間させるように、前記少なくとも１つのチューブ停止部を形成することとを具備する方法。
【請求項２０】
前記第１の所定の温度差は、カ氏１１０度（約６１．１℃）である請求項１９の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、複数の構成要素を互いに固定かつ封止して取着させるためのカップリング、ジョイント並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの構成要素を互いに固定かつ封止して接合するようにしてこれら構成要素を接合することが、長い間必要とされている。極めて一般的な適用形態は、建物に飲用水を送るために一般的に使用される銅のチューブ（tubing）のカップリングに関する。
【０００３】
焙り付け（sweat soldering）は、耐久性及び比較的容易に鉛基はんだ接続部が形成され得ることにより、特に単一の家族住宅の建物で、銅の複数の構成要素の接続に基づいた飲用水の供給及び分配システムに使用されている。最近の配管系（plumbing code）は、無鉛はんだ及び水溶性の溶剤を必要とし、特に比較的大きな直径の銅のチューブが利用される場合には、焙り付けの接続部を形成する困難性がかなり増加した。特に、無鉛はんだ及び水溶性の溶剤は、鉛基はんだ及び酸塩基性の溶剤よりも所定の変数の許容度（例えば、酸化の存在や過度の熱の使用）が小さい傾向にある。さらに、焙り付けは、比較的時間がかかる可能性がある。
【０００４】
焙り付けの接続部の欠点をなくすための取り組みにおいて、２つの部分からなるエポキシがチューブとコネクタとを互いに接着して接合するように使用されることが提案された。特に、銅のチューブと銅のフィッティング（銅のフィッティングは、通常の焙り付けによって銅のチューブと接合するのに適している）との間に２つの部分からなるエポキシ接着剤を与えることが知られている。このようなエポキシは、複数の構成要素を互いに固定して接合する際に十分に役割を果すが、これら構成要素の間にシールを形成する際には十分に役割を果さない。我々の分析は、チューブの上のフィッティング（又はフィッティング内のチューブ）の滑りは、ボイドがこれらの間に形成されるように、チューブとフィッティングとの少なくとも一方の比較的小さな部分からエポキシを剥がす（scrap）という影響を与える失敗モードであることを明らかにしている。エポキシは、一般的に、フィッティングとチューブとを一緒に接合するのに十分な強度を有するが、ボイドの存在は、このジョイントを、ジョイントに意図された機能（例えば、ジョイントを通して漏れずに飲用水又は冷媒のような流体を連通させること）に適さないようにしてしまう。
【０００５】
提案されている別の接続プロセスでは、フィッティングが、通常の固い延伸銅のチューブの長さ部分、即ちスティックに直接クリンプされた（crimp）内側シールを利用したフィッティングを使用することが提案されている。ドイツのAttendornのViega GmbH & Co. KG社によって市場に出されているプロフィプレスシステム（Profipress system）は、例えば、フィッティングの内径に保持される内側ｏ−リングシールを含み、挿入時に銅のチューブをフィッティングに封止して係合する。続いて、クリンプ工具（crimping tool）が、チューブとフィッティングとを互いに固定して接合するように、チューブにフィッティングをクリンプするために使用される。しかし、このシステムは、いくつかの欠点を被ることが知られている。
【０００６】
このような欠点の１つは、銅のチューブの外面へのフィッティングの封止に関する。当業者には、銅のチューブの外面が、押出し成形による形成中の不完全さ（例えば、穴（gouge）、ひっかき傷等）並びに出荷及び保管中の損傷を比較的受け易いことがよく知られている。このような不完全さ及び損傷は、チューブの外面を封止するためのフィッティングの能力に悪い影響を与える可能性があるので、銅のチューブの製造業者は、各スティックの外面の完全性を確認するために、チューブの押出し成形されたスティックを渦流探傷検査に通常かける。この検査は、高価であり、また、我々が明らかにしたように、チューブが公表規格（published standard）に適合しているときでさえも、漏れの可能性がある。それ故、フィッティングにチューブを接合する前に、各チューブに比較的時間がかかる手動点検がなさればならないと考えられる。
【０００７】
他の欠点は、アニールされた銅（軟銅）（annealed copper）のチューブの長さ部分を有する既知のシステムの相反性に関する。この点に関して、軟銅のチューブは容易に変形可能であり、かくして、クリンピングプロセスは、フィッティングと軟銅のチューブとを一緒に取着することができない。それ故、配管工事の請負人は、２つの別々のフィッティングのセットにこれらを備え付けなければならない。一方のセットのクリンプフィッティングは、チューブの堅い延伸スティックと適合性があり、他方のセットのフィッティング（例えば、フレア又は圧縮フィッティング）は、チューブのアニールされたコイルと適合性がある。
【０００８】
さらなる他の欠点は、クリンプタイプのフィッティングのコストと、クリンプタイプのフィッティングを配設するための工具整備（tooling）に関する。特に、フィッティングは比較的重く、対応するサイズの焙り付けフィッティングよりも２５％以上重い可能性がある。銅は比較的高価であるので、これらのフィッティングの製造及び使用は、コストの見解から不都合である可能性がある。さらに、フィッティングを配設する（即ち、クリンプする）ための工具整備は、比較的高価である傾向にある。かくして、このようなフィッティングを配設する能力を有するように人員を配備するのは、比較的コストがかかる可能性がある。
【０００９】
さらなる欠点は、Ｒ４１０Ａ等のような新しい高圧冷媒を利用する冷却又は冷媒システムのように、比較的高圧のアプリケーションでの導管の接合に関する。特に、既知のクリンプタイプのフィッティングは、高められた流体圧力に晒されたとき、フィッティングがチューブから分離する傾向にあるので、比較的高圧のアプリケーションで使用不可能であると考えられる。はんだ付け又はろう付けも、流体導管が堅く延伸された（即ち加工硬化）高圧アプリケーションで望ましくない可能性がある。はんだ付け又はろう付け動作を容易にするための加熱アプリケーションは、導管をアニールし、かくして、引張り強さをかなり低下させ得る。
【００１０】
既知の接続システムに関する上述の欠点から考えると、当業者には、信頼できかつ比較的安価であり、複数の構成要素を互いに固定かつ封止して接合するために使用されることができる接続システムの必要性が残っている。
【発明の概要】
【００１１】
この節は、本開示のいくつかの態様の概要を与えるが、本開示の全範囲又はここに説明される全ての特徴部分の包括的なリスト又は詳細ではない。
【００１２】
一形態では、本教示は、ジョイントを形成するための方法を提供する。本方法は、挿入端部を有する本体と、軸方向に離間された１対のシールとを有するフィッティングを与えることと、構造体を与えることと、前記シールが、前記本体と構造体とを封止して係合させるように、前記フィッティングと構造体とを互いに係合させることと、前記フィッティングと前記構造体とが互いに係合された後、前記本体を前記構造体に保持させるように、前記本体と、構造体と、シールとの間に位置されたゾーンに接着剤を配設することとを具備する。
【００１３】
他の形態では、本教示は、本体と、第１のシールと、第２のシールとを含むフィッティングを提供する。本体は、端面を備えた挿入端部を有する。この本体は、第１の装入部と、第２の装入部と、充填アパチャと、排出アパチャとを有するキャビティを規定している。第２の装入部は、第１の装入部から軸方向に離間されている。第１の装入部は、第１のシールに収容され、また、第２の装入部は、第２のシールに収容される。充填アパチャ及び排出アパチャは、本体を通って径方向に延び、第１及び第２のシールの間に位置されている。
【００１４】
さらに別の形態では、本教示は、流体導管のアセンブリのためのフィッティングアセンブリを提供する。フィッティングアセンブリは、フィッティング本体と、複数のシールと、少なくとも１つのチューブ停止部を含む。フィッティング本体は、フィッティング本体の長軸線に一致する直線を中心として同軸的に配置された入口と出口とを有する。フィッティング本体は、第１及び第２のチューブを内部に収容するように構成されている。複数のシールは、前記直線に沿って軸方向に互いに離間され、かつ第１及び第２のチューブにフィッティング本体を固定して、又は固定かつ封止するようにして接着剤を収容するように構成された第１及び第２の接着剤カップリングゾーンを形成するために前記フィッティング本体と協同する。少なくとも１つのチューブ停止部は、フィッティング本体に接合され、直線に沿って互いに第１及び第２のチューブを軸方向に分離するように構成されたチューブ停止ゾーンを形成する。チューブ停止ゾーンは、第１の接着剤カップリングゾーンに対応するフィッティング本体の第１の部部分と、第２の接着剤カップリングゾーンに対応するフィッティング本体の第２の部分とにフィッティング本体を通して伝導される流体からの熱を受けるように構成された長さＬＴを有する。フィッティング本体は、流体がこの流体導管のアセンブリを通って流れたとき、この流体のカ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化が、前記フィッティング本体の第１の部分の温度と前記フィッティング本体の他の部分との温度にカ氏２０度（約１１．１℃）を超える温度差を生じさせないように、寸法が設定されている。
【００１５】
さらなる他の形態では、本教示は、直線の軸に沿って１対のチューブを接合するフィッティングを形成するための方法を提供する。このフィッティングは、１対の対向端部と、これら対向端部の間に少なくとも１つの停止部とを備えたフィッティング本体を有する。接着剤カップリングゾーンが、これら対向端部の各々に関連付けられている。前記チューブの各々は、関連する前記端部の一方に受けられ、かつ接着剤接続ゾーンの関連する少なくとも一方の部分の上に、フィッティング本体に接着して結合されるように構成されている。この方法は、前記接着剤カップリングゾーンの長さを選択することと、第１の所定の温度差に部分的に基づき、前記接着剤カップリングゾーンの一方で、接着剤を通る第１の伝熱率を決定することと、前記第１の所定の温度差に部分的に基づき、前記フィッティング本体の第１の部分を通る第２の伝熱率が、前記第１の伝熱率よりも大きい、又は２倍に等しいように、前記接着剤カップリングゾーンの一方と前記少なくとも１つのチューブ停止部との間の前記フィッティング本体の第１の部分のサイズを設定することと、前記第１の所定の温度差よりも小さい第２の所定の温度差に部分的に基づき、チューブ停止ゾーンと連結された前記フィッティング本体の第２の部分を通る第３の伝熱率が、前記第２の伝熱率よりも大きい、又は２倍に等しいように、所定の長さを有するチューブ停止ゾーンを形成するために、これらチューブを軸方向に互いに離間させるように、前記少なくとも１つのチューブ停止部を形成することとを具備する。
【００１６】
さらなる適用可能性の範囲は、ここに与えられる説明から自明である。この発明の概要における説明及び特定の例は、図示目的のみを意図しており、いかなる適用形態や用途においても、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。
【００１７】
ここに示される図面は、図示目的のみを意図しており、いかなる場合でも本開示の範囲を限定することを意図するものではない。図面は、本開示の選ばれた教示を示しており、全ての可能な実施形態を示すものではない。同様の又は同一の要素は、全ての図を通して一貫して同一の参照符号により与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の教示に従って構成されたアセンブリの概略図である。
【図２】図２は、図１のアセンブリの一部分の側断面図であり、１対の管状構造体、フィッティング及び接着剤を含むジョイントの一例を示している。
【図３】図３は、図１のアセンブリの一部の長手方向の側面図であり、接着剤が環状構造体とフィッティングとを互いに固定して接合するために使用される前の状態のジョイントの一例を示している。
【図４】図４は、フィッティングの長手方向の断面図である。
【図５】図５は、フィッティングの長軸線に垂直で、本体のアパチャを通るフィッティングを構成している代わりの形態の一部分の断面図である。
【図６】図６は、他の代わりの構成されたフィッティングの長手方向の断面図である。
【図７】図７は、フィッティングへの接着剤の導入を示す部分的な断面図である。
【図８】図８は、フィッティングへの接着剤の導入を示す部分的な断面図である。
【図９】図９は、フィッティングへの接着剤の導入を示す部分的な断面図である。
【図１０】図１０は、構造部材がロック要素を含むように変更された代わりの構成のジョイントの一部分の拡大斜視図である。
【図１１】図１１は、代わりの構成のロック要素の構造体の斜視図である。
【図１２】図１２は、代わりの構成のロック要素の構造体の斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２の構造体を使用するジョイントの長手方向の断面図である。
【図１４】図１４は、図１２に示されたロック要素を形成するために使用された一例の工具の側断面図である。
【図１５】図１５は、より詳細にローレット切りホイールを示す図１４の工具の一部分の上面図である。
【図１６】図１６は、本開示の教示に従って構成された他のアセンブリの一部分の長手方向の断面図である。
【図１７】図１７は、本開示の教示に従って構成されたさらなる他のアセンブリの一部分の長手方向の断面図である。
【図１８】図１８は、図１７のアセンブリを組み込んだ流体導管システムの概略的な断面図である。
【図１９】図１９は、熱サイクル検査中の図１８に示されたエルボフィッティングの温度差を示すプロットである。
【図２０】図２０は、熱サイクル検査中の図１７に示されたフィッティングの温度差を示すプロットである。
【図２１】図２１は、熱サイクル検査中のユニオン式フィッティングの温度差を示すプロットであり、このユニオン式フィッティングは、図１７のフィッティングの形態と同様であるが、内部に比較的近く互いに挿入されるチューブを離間している停止部を使用している。
【図２２】図２２は、本開示の教示に従って構成されたさらなる他のアセンブリの一部の長手方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面の図１を参照すると、本発明の教示に従って構成されたアセンブリが、概略的に示され、参照符号１０で一般的に示されている。さらに図２を参照すると、アセンブリ１０は、構成要素、即ち構造体１２と、フィッティング１４と、ジョイント１８を形成するように協同することができる接着剤１６とを含むことができる。図示された特定の例では、アセンブリ１０は、気体又は液体のような流体を連通（即ち、供給、伝達、経路決め）する際に使用するのに適しており、構造体１２は、チューブの長さ部分であるとして示されている。特に、図示された特定の実施の形態における構造体１２は、飲用水の搬送のためのシステムでの使用に適した延伸（完全に堅い）銅のチューブの長さ部分である。しかし、本発明の教示は、より広い適用可能性があり、本開示（請求の範囲を含む）の範囲は、ここに説明され、図示された本発明の特定の用途に限定されることなく、ジョイントの構成要素が、ここに開示された方法で、接着剤によって固定して又は固定かつ封止して接合されるいかなるジョイントにも拡張できることが理解されるであろう。この点に関して、構造体１２は、管状構造体であることは必要ではなく、むしろ、接着剤１６が接続部、即ちジョイント１８を形成するために２つの要素を協同することができるように、フィッティング１４にサイズ及び形状に関して十分に対応するシャフトのようないかなる構造体であっても良いことも理解されるであろう。
【００２０】
図２並びに図３に関して、フィッティング１４は、本体２０と、１対のシーリング要素２２ａ、２２ｂとを含むことができる。図示される特定のフィッティングは、真っ直ぐなユニオン式であるが、本発明の教示は、エルボ（Ｌ形状）、Ｔ形状、キャップ、アダプタ、レジューサ及びブッシュ等を含む他の様々なタイプのフィッティングに適用可能性があることが理解されるであろう。
【００２１】
本体２０は、プラスチック、銅、真鍮、青銅、ステンレス又は他の金属のように、いなかる構造材料でも形成されることができる。与えられる例では、本体２０は、構造体１２の銅合金とのガルバニ反応（galvanic reaction）に対する潜在的な可能性を排除するために、銅合金でできている。本体２０は、端面２８を規定している挿入端部２６と、内面３２を有するキャビティ３０とを含むことができる。キャビティ３０は、構造体１２の連結端部３４を受けるように構成されることができる。
【００２２】
シーリング要素２２ａ、２２ｂは、外面４０が、これらの間に空間Ｓを形成するためにキャビティ３０の内面３２から離間されているように、キャビティ３０内で構造体１２の連結端部３４を支持し、本体２０と構造体の連結端部３４の外面４０との両方を封止して係合するように、サイズが設定されることができる。与えられる特定の例では、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、環状シールキャビティ４８を形成するように協同している本体４４及びリップ部材４６を有するリップシールを構成している。与えられる例は、流体を連通するためのシステムに関するので、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、内面３２と外面４０とを封止して係合させるように構成されている。当業者は、本開示から、Ｏ−リングを含む他のタイプのシールが使用されることができ、シーリング要素２２ａ、２２ｂの一方又は両方が、内面３２と外面４０との一方又は両方に対するシールを形成しない材料で形成されることができることを理解するであろう。
【００２３】
本体２０は、１対の装入部５２ａ、５２ｂと停止部５４とを含むことができる。装入部５２ａ、５２ｂの各々は、軸方向に互いに離間されることができ、シーリング要素２２ａ、２２ｂの関連する一方を保持し、位置させるようにそれぞれ構成されることができる。与えられる特定の例では、装入部５２ａ、５２ｂは、シーリング要素２２ａ、２２ｂの対応する一方を係合するようにサイズが設定された底部５２ｒと、シーリング要素２２ａ、２２ｂに接触しないように、底部５２ｒに接合され、底部５２ｒから外側にそれた脚部５２ｓとを備えた平らなＵ形状を有する。停止部５４は、所定の長さを超えてキャビティ３０内に構造体１２が挿入されるのを防ぐことができる特徴部分であることができる。与えられる特定の例では、装入部５２ａ、５２ｂは、これらの間のシーリング要素２２ａ、２２ｂの間の連結された一方を受けるように離間された環状のＵ形状の溝５６であり、一方、停止部５４は、シーリング要素２２ａ、２２ｂを過ぎて、挿入端部２６から内側に、本体２０に形成された窪みを有する。この窪みは、キャビティ３０への構造体１２のさらなる挿入を防ぐために、この窪みが構造体１２の端面５８に接触するところまで、キャビティ３０内に径方向内側に延びることができる。装入部５２ａ、５２ｂ及び停止部５４は、従来技術でよく知られた構成要素であり、これらの構成や動作の詳細な論議はここに必要ではない。
【００２４】
本体２０は、シーリング要素２２ａ、２２ｂの間に位置されることができ、キャビティ３０内に延びることができる複数のアパチャ６０を規定することができる。これらアパチャ６０は、ドリル又はパンチ等のいかなる所望のプロセスでも形成されることができる。アパチャ６０がパンチによって形成されるのであれば、例えば、アパチャ６０がパンチされた後に、本体２０の内面３２が回転されることができ、一方、装入部５２ａ、５２ｂは、内面３２から延びたいかなるばりも除去するように形成されている。アパチャ６０がドリル動作により形成されるのであれば、チャンファ即ち皿穴６４が本体２０の外面６６に形成されるように、センタードリル（図示されない）又は同様のドリルが、ドリル動作で使用されることができる。皿穴６４は、約６０度の内角のような所定の内角で形成されることができる。図示される特定の例では、アパチャ６０の一方はパンチされ、アパチャ６０の他方は図示目的のみのためにドリル動作におけるセンタードリルで形成されている。また、図示される特定の例では、２つのアパチャ６０のみが、シーリング要素２２ａ、２２ｂの各々のセットの間に設けられ、また、これらアパチャ６０が、端面２８から同じ距離のところに位置されるが、互いに周縁部で１８０度離間されている。しかし、アパチャ６０は、いかなる所望の周縁部と軸方向位置との少なくとも一方に位置されることができることが理解されるであろう。図５の例では、本体２０’は、アパチャ６０が互いに周辺で９０度の角度だけ離間されるように構成されている。この例では、流れを向ける特徴部分７０が、所定の方向（即ち、与えられる例の反時計回り）で、接着剤１６（図１）に向けられる際、助けを形成するように、内面３２の上に形成される、又は内面３２に接合される。図６の例では、本体２０’’は、アパチャ６０が軸方向に互いに離間されるように構成されている。
【００２５】
図９を参照すると、接着剤１６は、構造体１２と本体２０とを互いに結合させるためのいかなる適切な接着剤であっても良い。与えられる特定の例では、接着剤１６は、ミネソタのMinnesota Mining and Manufacturing Inc. of Paul社によって市場に出されているＤＰ４６スコッチウエルドエポキシ接着剤のような２つのエポキシである。しかし、ミネソタのMinnesota Mining and Manufacturing Inc. of Paul社によって市場に出されているＤＰ１００プラススコッチウエルドエポキシ接着剤やＤＰ−８１０ＮＳスコッチウエルドアクリル接着剤を含む他の接着剤も、ここに説明され図示される一例のアセンブリ１０に適していることが明らかとなっている。当業者は、接着剤の剪断強度、接着剤の剥離強度、接着剤の粘度、接着剤の寿命、接着剤の硬化時間、接着剤のコスト、接着剤の化学反応性、構造体１２とフィッティング１４との材料の組成、構造体１２の外面４０と本体２０の内面との間のクリアランスの大きさ、アセンブリの動作温度並びにアセンブリを通って伝達される振動（即ち、振幅と振動数）の大きさを含む、特定の接着剤の選択に考慮されるファクタがあることを理解するであろう。従って、接着剤１６は、ここに明確に開示された特定の接着剤、又はエポキシ接着剤とアクリル接着剤との少なくとも一方に限定されないことが理解されるであろう。
【００２６】
特定の図３を参照すると、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、これらの間に長さＬを有するカップリングゾーン８０を規定し、軸方向に互いに離間されることができる。カップリングゾーン８０の長さＬは、ジョイント１８（図９）がジョイント１８（図９）の故障なく所定の（最大）圧力を課されることができるように、接着剤１６（図９）が構造体１２と本体２０とを互いに固定して接合することができる十分な強度であるように、十分な領域を与えるように選択されることができる。接着剤１６（図９）がシーリング要素２２ａ、２２ｂの間に位置されたとき、シーリング要素２２ａの第１の側は、本体２０の端面２８の比較的近くに位置されることができる。様々な方法が、カップリングゾーン８０の長さＬを決定するために使用されることができる。例えば、長さＬは、所望の方法でフィッティング１４の本体２０の内径に関連付けられることができる。１．３７５インチ（約３．４９センチメートル）ないし４インチ（約１０．１６センチメートル）の公称外径のチューブで使用するためのフィッティングに関する一例では、長さＬを近似するために以下の公式が使用されることができる。  
【数１】
2010043737.tif 000003
【００２７】
ここで、ＣＩＤは、カップリングゾーン８０に対応するフィッティングの部分の内径である。長さＬのサイズを設定するための他の方法は、ＡＳＭＥ規格（例えば、ＡＳＭＥ  Ｂ１６．２２（１９９５）であり、この内容が、ここに完全に詳しく説明されるように、参照としてここに含まれる）で特定されるような特定のサイズが設定されたフィッティングのために所定の温度で所望の破壊圧力を果すように、長さＬのサイズが設定される。所望の破壊圧力の達成は、使用される接着剤のタイプ（例えば、接着剤のラップ強度）、接着剤の厚さ、接着剤が分布される領域及び接着剤の均一性（例えば、ボイドの不足）に依存することが理解されるであろう。破壊圧力のような所望の圧力（Ｐ）は、フィッティング内の内部空間の断面積に破壊圧力を掛けることによって、所望の力（Ｆ）に変換されることができる（即ち、Ｆ＝Ｐ×π×ＣＩＤ２、ここでＣＩＤは本体２０の部分の内径である）。所望の力が、所望の方法でラップ力（ＬＦ）に関連付けられることができる。例えば、我々は、所望の力（Ｆ）の関数としてラップ力（ＬＦ）を評価するために、以下の方程式を導くことができた。  
方程式（１）: ２．２８８４（Ｆ）−２３８１．５９２＝ＬＦ  
方程式（２）: ６．９３８２×１０−５[（Ｆ）−６２３０．５６]２+１．８１０５６（Ｆ）−１７００．７５２  
ここで、Ｆはポンド力、ＬＦはポンド力である。方程式（１）は、０．９７２４のＲ２乗値とデータが方程式に合わない０．０００１未満の確率とに関する。方程式（２）は、０．９９３８のＲ２乗値と、データが方程式に合わない０．０００１未満の確率とに関する。ラップ力（ＬＦ）は、長さＬ（即ち、（ＬＦ）／（ＡＳ×π×ＣＩＤ）＝Ｌ）を決定するために、本体２０の部分の接着剤（ＡＳ）と、πと、内径のラップ剪断強度との積で割られることができる。
【００２８】
図７ないし図９を参照すると、フィッティング１４は、シーリング要素２２ａ、２２ｂが本体２０の内面２０と構造体１２の連結端部３４の外面４０とを封止して係合されることができるように、構造体１２に乾燥係合されることができる。本体２０と構造体１２とに使用される材料又は材料のタイプに依存して、内面３２と外面４０との少なくとも一方をクリーンにすることが好ましい、又は必要であることができる。与えられる特定の例では、本体２０の内面３２は、クリーンにされていないが、構造体１２の外面３０は、適切なグリット（例えば、１２０グリット）の紙やすりで外面３０を始めに磨いて、その後、表面３０にアルコール溶剤を与えることによって、初めにクリーンにされる。構造体１２とフィッティング１４の間の乾燥摩擦は、シーリング要素２２ａ、２２ｂに使用されるタイプのシールとこれらの位置の選択とにより、所望のレベルに合わせることができる。与えられる特定の例では、仮に、構造体１２が比較的大きく重い（たとえば、２インチ（約５．０８センチメートル）以上の公称直径寸法を有する金属チューブ又はパイプ）場合であっても、カップリングゾーン５０の接着剤１６が硬化すれば、構造体１２とフィッティング１４の間の乾燥摩擦は、アセンブリ１０（図１）の垂直に向けられた部分を支持するために必要でないように、比較的高い。与えられる例では、形成されたリップシールで得られる表面接触は、従来のＯ−リングシールとの表面接触よりも６０％大きい。全体又は一部が所望のようにアセンブリ１０（図１）を乾燥係合することが可能であるとき、接着剤１６の硬化時間は、比較的遅い。しかし、接着剤１６は、所定の状況での必要性を満たすように、広く様々な硬化時間（例えば、２０分ないし８時間）を有する接着剤から選択されることができることが理解されるであろう。
【００２９】
カップリングゾーン５０に接着剤１６を導入するために、ノズル１０２を備えたアプリケータ１００が使用されることができる。アプリケータ１００は、接着剤１６を分配するための手段（例えば、ポンプ）を含むことができ、手動、空気圧又は電気的方法を含むいかなる所望の方法でも動作されることができる。適切なアプリケータは、ミネソタのMinnesota Mining and Manufacturing Inc. of Paul社によって市場に出されているスコッチウェルドＥＰＸプラスＩＩアプリケータのように、いくつかの販売元から商業的に入手可能である。与えられる特定の例では、皿穴６４を備えたアパチャ６０の１つは、接着剤１６を直接受けるために使用され（このアパチャ６０は、以下では充填アパチャ６０ａと称される）、ノズル１０２は、皿穴６４の傾斜角に合う傾斜角を有する切頭円錐形チップ１０４を含む。このような構造は、充填アパチャ６０ａにノズル１０２を一直線上に並べる（align）のを助けることができ、一方、チップ１０４と皿穴６４との間の適切な係合が、接着剤が本体２０の外面１０８の上に位置されるのを防ぐのを助けることができる。しかし、アパチャ６０の一方が、接着剤１６を直接受けるように使用されても良いことが理解されるであろう。
【００３０】
接着剤１６は、ノズル１０２とフィッティング１４とを通って、本体２０と構造体１２との間の空間Ｓに分布されることができる（例えば圧送される）。我々は、接着剤１６が、シーリング要素２２ａ、２２ｂに向かって長手方向に流れ、シーリング要素２２ａと装入部５２ａの間で第１の環状チャンネル１１０に、また、シーリング要素２２ｂと装入部５２ｂとの間で第２の環状チャンネル１１２に流れることを明らかにした。カップリングゾーン５０が接着剤１６で満たされたとき、接着剤１６は、他方のアパチャ６０（以下に、排出アパチャの６０ｂと称される）から流れ出る。シーリング要素２２ａ、２２ｂは、カップリングゾーン５０に接着剤１６を閉じ込め、かくして、接着剤１６は、与えられる例では構造体１２の内部と流体連通する本体２０内のキャビティ３０の部分に配置されない。さらに、カップリングゾーン５０が所望の容積であるとき、接着剤１６の所望の量がジョイント１８内に配置されることを確実にし、かつ接着剤１６を保存するために、接着剤１６の所望の量をカップリングゾーン５０に供給する（meter）ことが可能である。アパチャ６０から延びた接着物質１１４は、ジョイント１８が適切に組み立てられたことを確認する手段として使用されることができる。
【００３１】
当業者は、接着剤１６が排出アパチャ６０ｂから流れ始めるとき、接着剤１６でカップリングゾーン５０を完全に満たすことができること、又はカップリングゾーン５０が接着剤１６で部分的に満たすことができる（即ち、カップリングゾーン５０に位置された接着剤１６には複数のボイドがあることができる）ことを理解するであろう。しかし、我々の経験では、これらボイドは、通常はカップリングゾーン５０には形成されない。
【００３２】
構造体１２とフィッティング１４の本体２０の間のシールが、接着剤１６よりむしろシーリング要素２２ａ、２２ｂにより形成されるので、カップリングゾーン５０内に位置された接着剤１６における複数のボイド（図示されない）の存在は、フィッティング１４の封止能力に影響を与えない。さらに、接着剤は、構造体１２と本体２０との両方に接着される必要はない。与えられる例では、構造体１２の連結端部３４の外面４０は、構造体１２にフィッティング１４のアセンブリの前にクリーンにされて、この結果、接着剤１６は、外面４０に十分に接着される。硬化後、接着剤１６は、構造化され、平らで、チャンネル１１０、１２内にそれぞれ延びた１対の環状突出部１２０を規定している一般的なＵ形状を有することができる。環状突出部１２０は、構造体１２に対するフィッティング１４の軸方向の動きを防ぐことができる。
【００３３】
封止のタスク（シーリング要素２２ａ、２２ｂにより果されることができる）は、本体２０を構造体１２に固定して接合させるタスク（カップリングゾーン５０の接着剤１６により果されることができる）とは別であるので、本体２０及び構造体１２は、異なる材料（例えば、本体２０にはＣＰＶＣ、ＰＶＣ又はステンレス鋼が使用されることができ、構造体１２には銅が使用されることができる）で形成されることができる。本体２０の接着剤と処理との少なくとも一方の選択によって、接着剤１６は、構造体１２に対する本体２０の熱膨張の違いに依存して、シーリング要素２２ａ、２２ｂが移動することができるように、本体２０に接着される必要はない。
【００３４】
構造体１２の連結端部３４と本体２０との少なくとも一方は、接着剤１６が、構造体１２又は本体２０に結合しないように構成されることができることが理解されるであろう。図１０ないし図１３の例では、ロック要素１３０は、カップリングゾーン５０（図１３）の位置に対応する領域で、構造体１２の連結端部３４に形成されることができる。図１０では、複数の窪み１３４が、構造体１２の連結端部３４の周辺部に形成されている。これら窪み１３４には、与えられる例では一般的なＶ字形であるとして示されているが、いかなる所望の形状（例えば、球状）であっても良い。図１１の例では、環状溝１３６が、構造体１２の連結端部３４の周辺部に形成されている。図１２並びに図１３の例では、構造体１２の連結端部３４の外面４０は、ローレット切り部分１３８が、構造体１２の連結端部３４の隣接部の直径よりも比較的大きな直径を有するように、ローレット切りされている。図１０ないし図１３の例のいずれも、カップリングゾーン５０の接着剤１６が構造体１２に直接結合される必要はないが、接着剤１６が硬化したとき、フィッティング１４が構造体１２から引き下がることができないように、むしろこれら窪み１３４、溝１３６及びローレット切り部分１３８のローレットに受けることができる。従って、接着剤１６が本体２０と構造体１２との一方又は両方に結合される必要はないことが理解されるであろう。
【００３５】
ローレット切り部分１３８のローレットを形成するのに適した工具が、図１４並びに図１５に示されている。工具１４０は、複数のローレット切りホイール１４２を有することができ、これらローレット切りホイールは、構造体１２（図１３）にローレット切りホイール１４２を駆動させるように、互いに動かされることができる。 図１０の複数の窪み１３４又は図１１の複数の溝１３６を形成するために、同様の工具（図示されない）が使用されることができる。さらに、溝などのロック特徴部分をチューブ及びパイプに形成するための動力付き回転式形成工具が、商業的に利用可能である。このようなライン工具の１つは、Victaulicロールグローバとして知られているが、このような工具は、所望の位置に構造体１２（図３）の端面５８（図３）に対して溝１３６（図１１）を位置させるように変更を必要とすることができる。
【００３６】
従って、アセンブリ１０（図１）は、これまでのところ、フィッティング１４（図３）内のキャビティ３０（図３）に受けられる構造体１２（図３）を含むとして記載されているが、図１６に示されるように、代わりの形態では、フィッティング１４が構造体１２’に受けられ得ることが理解されるべきである。この例では、アパチャ６０’が構造体１２’を形成し、装入部５２ａ’、５２ｂ’が、本体２０’の外部にシーリング要素２２ａ’、２２ｂ’を位置させるように構成され、接着剤１６が、本体２０’及び構造体１２’の間に収容される。
【００３７】
接着剤１６の剥離強度とジョイント１８のラップ剪断強度とが、接着剤１６のタイプ、カップリングゾーン５０の長さＬ及び構造体１２の連結端部３４の外面４０とキャビティ３０の内面１２との間のクリアランスの大きさの選択によって所望のレベルに合わせられることができる（当業者が、構造体１２の形状と本体２０とが環状であることを必要としないことを理解するであろうが、以下では直径のクリアランスと称される）。所望の状況のための特定の必要性に応じて、直径のクリアランスとカップリングゾーン５０の長さＬとが、所望の接着剤に対するラップ剪断強度を増減するように選択されることができる。例えば、カップリングゾーン５０の長さＬは、所定の接着剤１６に対して接着剤１６を配置できる表面積を与えられる特定の直径のクリアランスを長く又は短くすることができる。カップリングゾーン５０を長くすることによって、ジョイント１８のラップ剪断強度をかなり増加させることができ、一方、カップリングゾーン５０を短くすることによって、ジョイント１８のラップ剪断強度を減少させることができることが理解される。
【００３８】
他の例として、直径のクリアランスは、ジョイント１８のラップ剪断強度のみならず、接着剤１６の剥離強度にも影響を与えるように、所定の接着剤１６とカップリングゾーン５０の長さＬとに対して所定の程度に増減させることができる。カップリングゾーン５０を長くすることによって、いくつかの場合、特に直径のクリアランスが比較的低いときには、ジョイント１８を通って伝達され軸方向に適度に向けられた負荷が、ゾーン５０に接着剤１６をかなり延ばすことができるので、接着剤１６の剥離強度を必ずしも増加する必要がないことが理解されるであろう。この点に関して、我々は、我々の検査で以下のことに気付いた。他の接着剤接合システムが、公称直径寸法が２インチ（約５．０８センチメートル）以上であるチューブ又はパイプのような比較的大きな直径のチューブ及びパイプに使用されたとき、このような接合システムで使用される代表的な直径のクリアランスは、接着剤がかなり延び（例えば、いくつかの例では２０％より大きい）、チューブから剥離されることができるように、かなり小さい（例えば、０．００５インチ（約０．１３ミリメートル）。比較的大きな直径のチューブとパイプ（piping）との少なくとも一方を備えたシステムでは、フィッティングの本体より比較的迅速にチューブ／パイプに、又はチューブ／パイプから熱を伝達することが可能であり、かくして、チューブ／パイプの間と関連領域のフィッティングの本体との間の相対的な温度差（例えば、カ氏２０度（約１１．１℃）以上）が可能である。また、我々は、異なる材料が、チューブ／パイプとフィッティングの本体に使用されるところで、熱膨張速度の違いが、さらにこの状態を悪化させる可能性があることに気付いた。
【００３９】
また、我々は、フィッティングの本体でのチューブ／パイプの部分が、支持されず、接続に悪い影響を与えるので、直径のクリアランスを十分拡大するように、この他の接着剤接合システムを変更することが可能でなかったことを明らかにした。この点に関して、我々は、チューブ／パイプとフィッティングの本体との間の直線状の（line-to-line）接触が起こるように、０．０３０インチ（約０．７６ミリメートル）の直径のクリアランスが、フィッティングの本体に対してチューブ／パイプの十分な動きを果すことに気付いた。このような直線状の接触と、接着剤がチューブ／パイプに沿って外側に流れる傾向との結果として、チューブ／パイプとフィッティングの本体と間の接着剤が、所望の剪断強度が効率的に達成される厚さを与えることが可能ではなかった。直径のクリアランスの制御が、カップリングゾーン５０の長さＬが最小にされるのを（かくして材料を節約する）許容し、一方、所望の剥離強度とラップ剪断強度を維持することが理解されるであろう。この点に関して、直径のクリアランスを選択できるので、ゾーン５０の接着剤は、ゾーン５０に隣接した位置での本体の温度２０と、ゾーン５０に隣接した位置での構造体１２の温度とが少なくともカ氏２５度（約１３．９℃）の温度差であるとき、ゾーン５０における接着剤１６の剥離の失敗とジョイント１８の剪断破壊とを防ぐために、ゾーン５０における接着剤１６の伸長を制限するように、直径のクリアランスは、周縁部の全ての点で十分厚い。本開示の教示に従って構成されたジョイントのこのような検査では、公称直径４インチ（１０．１６センチメートル）のチューブと、０．０３０インチ（約０．７６ミリメートル）の直径のクリアランスとが使用され、接着剤の伸長は、１０％以下に減少された（いくつかの例では、伸長は、カ氏３５度（約１９．４℃）の温度差に対して６％に減少された）。
【００４０】
我々は、比較的大きな直径のクリアランスが、異なる接着剤１６の使用を容易にすることができることに気付いた。例えば、周辺気温が第１の温度範囲（例えば、カ氏５０度（約２７．８℃）未満）内にあれば、第１の粘度の接着剤が使用されることができ、一方、周辺気温が第２の温度範囲（例えば、カ氏５０度（約２７．８℃）以上）内にあれば、より高い粘度を有する異なる第２の接着剤が使用されることができる。
【００４１】
本開示の教示に従って構成された他のアセンブリ１０ｃが、図１７に示される。アセンブリ１０ｃは、１対の構成要素即ち構造体１２と、フィッティング１４ｃと、接着剤１６とを含むことができる。以下に述べられる点を除いて、フィッティング１４ｃは、上で詳細に説明されたフィッティング１４と同様である。簡潔に言えば、フィッティング１４ｃは、本体２０ｃと、２対のシーリング要素２２ａ、２２ｂを含むことができる。本体２０ｃは、銅のような適切な構造材料により形成されることができ、本体２０ｃの長軸線５０２に一致する直線５００を中心として同軸的に位置されることができる１対の挿入端部２６（例えば入口と出口）を有することができる。当業者は、図示される特定のフィッティング１４ｃは２つの流体導管を接合するための真っ直ぐなユニオン式フィッティングであるが、本開示の教示が、他のタイプの部品（Ｔ−タイプのフィッティングに関するこのようなもの）への適用形態を有することを理解するであろう。各挿入端部２６は、端面２８ｃとキャビティ３０ｃとを規定することができる。キャビティ３０ｃは、内面３２ｃを有することができ、構造体１２の１つに連結された１つの端部３４を受けるように構成されることができる。
【００４２】
各組のシーリング要素２２ａ、２２ｂは、軸方向に互いに直線５００に沿って離間されることができる。対のシーリング要素２２ａ、２２ｂの各々は、外面４０が、これらの間に接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓを形成するために、キャビティ３０ｃの内面３２ｃから離間されているように、キャビティ３０ｃ内で連結された構造体１２の端部３４を支持し、本体２０ｃと連結された構造体１２の端部３４の外面４０との両方を封止して係合させるようにサイズが設定されている。与えられる特定の例では、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、本体４４と、環状シールを形成するように協同するリップ部材４６とを有するリップシールを構成している。与えられる例は、流体を連通するためのシステムに関し、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、内面３２ｃと外面４０とを封止して係合するように構成されている。当業者は、本開示から、代わりの形態として、Ｏ−リングを含む他のタイプのシールが使用されることができることを理解するであろう。
【００４３】
本体２０ｃは、２組の装入部５２ａ、５２ｂと１対の停止部５４ｃとを含むことができる。装入部５２ａ、５２ｂの各々は、軸方向に互いに離間されることができ、シーリング要素２２ａ、２２ｂの関連する一方を保持し、位置させるようにそれぞれ構成されることができる。停止５４ｃの各々は、所定の長さを超えたキャビティ３０ｃに構造体１２の関連する一方を挿入することを防ぐことができる特徴部分を有することができる。与えられる特定の例では、停止部５４ｃの各々は、本体２０ｃに形成された窪みを有する。窪みは、キャビティ３０ｃに構造体１２の関連する一方を挿入するのを防ぐために、構造体１２の関連する一方の端面５８に接触するところまで、キャビティ３０ｃの径方向内側に延びることができる。これら停止部５４ｃは、構造体１２の端面５８の間に位置されたチューブ停止ゾーン５１０を形成するために、互いに離間されることができる。チューブ停止ゾーン５１０は、長さＬＴを有する。
【００４４】
また、本体２０ｃは、シーリング要素２２ａ、２２ｂの間に位置されることができるアパチャ６０を規定しており、キャビティ３０ｃ内に延びることができる。上で詳細に説明されるように、アパチャ６０は、シーリング要素２２ａ、２２ｂの間の接着剤１６を配設するために使用されることができる。この点に関して、接着剤１６は、本体２０ｃを関連する構造体１２に固定して、又は固定かつ封止して接合するように、関連する構造体１２の端部３４の外面４０と、キャビティ３０ｃの内面３２ｃとの間の接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓに複数のアパチャ６０を通って圧送することができる。当業者は、シーリング要素２２ａ、２２ｂが構造体１２の端部３４を支持するので、約０．０１５インチ（約０．３８ミリメートル）から約０．０３５インチ（約０．８９ミリメートル）のように、好ましくは約０．０２０インチ（約０．５１ミリメートル）から約０．０２５インチ（約０．６４ミリメートル）のように、接着剤１６が所望の（壁の）厚さを実現できるように端部３４の外径と本体２０ｃの内径の違いが設定されることができることを理解するであろう。
【００４５】
我々は、アセンブリ１０ｃが熱サイクルに晒されたとき、アセンブリ１０ｃの動作寿命に影響を与えるようなチューブ停止ゾーン５１０の長さＬＴを特定した。比較的短い長さＬＴのチューブ停止ゾーン５１０が使用されたときに、図３に示されるように、構造体１２を通ってフィッティング１４の本体２０を通る加熱された流体からの熱伝達が、接着剤１６（図９）の断熱効果により、及びシーリング要素２２ｂと、構造体１２の端部３４の外面４０と、キャビティ３０の内面３２との間に位置された流体の環状の層の断熱効果により、かなり防がれる。この点に関して、接着剤１６（図９）と、構造体１２を通して搬送される流体（例えば水）との伝熱率は、構造体１２及びフィッティング１４の本体２０を形成している材料の熱伝導率より約３桁小さいことができる（例えば、水及び接着剤１６の熱伝導率は、約０．６Ｗ／ｍ・Ｋであることができ、一方、与えられる例で構造体１２及びフィッティング１４の本体２０を形成している銅の熱伝導率は、約４０１Ｗ／ｍ・Ｋであることができる）。この結果、構造体１２の端部３４は、これを通してフィッティング１４の本体２０を加熱されることができる速度で通る加熱された流体から加熱されることができる。当業者が理解するように、通常の慣例は、ここに挿入されたチューブが、フィッティングを形成するのに使用される量をできるだけ減少させるために互いに近くにあるように、ユニオン式フィッティングを構成することができる。フィッティングとチューブとを互いに取着させるために焙り付けを使用するシステムでは、ユニオン式フィッティングに挿入されるチューブは、これらが互いにちょうど接触するように、通常位置決めされる。フィッティングがチューブにクリンピングされるシステムでは、クリンプ工具の幅でチューブの位置決めが指示されることができるであろうが、このようなフィッティングの厚さがこれに挿入されるチューブの厚さより通常大きいので、これはまだ比較的近くでオフセットされた。
【００４６】
熱が構造体１２と本体２０とに伝達されたところでの速度差は、本体２０及び構造体１２が異なる速度での加熱を引き起こし、接着剤１６（図９）に熱で誘起される剪断応力を加える。アセンブリ１０の熱サイクルが繰り返されると、アセンブリ１０（図１）を通って加熱された流体１０が、所定時間、アセンブリ１０（図１）を通ったとき、しばらく後、周辺気温に冷えるように、接着剤１６（図９）の寿命に影響を与える可能性がある。
【００４７】
対照的に、図１７のフィッティング１４ｃのチューブ停止ゾーン５１０は、構造体１２と本体２０ｃが、接着剤１６に加えられる熱で誘起された剪断応力の大きさを減少させるために、膨張及び伸縮するところでの速度差を減少させるように、構造体１２を通って本体２０ｃを通る加熱された流体から改良された熱伝達を容易にするために、フィッティング１４ｃの本体２０ｃの直径に対して比較的大きくサイズが設定されている。この点に関して、チューブ停止ゾーン５１０は、構造体１２内の加熱された流体がより容易に本体２０ｃに熱を伝達することを可能にするために、図３の例と比較すると、チューブ停止ゾーン５１０の領域で流体の断熱効果を減少させる、又は取り除くようにサイズが設定されている。好ましくは、チューブ停止ゾーン５１０のサイズ設定は、シーリング要素２２ｂと本体２０ｃを形成するために使用される材料との間の本体２０ｃの部分Ｐ１を通る伝熱率を考慮したものを含むいくつかのデザインを考慮して比較される。
【００４８】
図１８を参照すると、アセンブリ１０ｃを通る熱伝達が、概略的に示されている。熱は、直接的にと同様に、（例えば、参照符号ＨＴＳＺによる表されるとしてのチューブ停止ゾーン５１０の領域への流体Ｆから）、（参照符号ＨＡによって表されるように）構造体１２を通って接着剤１６を通って間接的にフィッティング１４ｃの本体２０ｃに連通される流体Ｆから伝達されることができる。ＨＴＳＺに関連する伝熱率がＨＡに関するよりも大きいと仮定すると、参照符号ＨＴＣＳによって表されるように、熱は、チューブ停止ゾーン５１０に関連する本体２０ｃの領域から両方向に接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓに向かって流れる。
【００４９】
チューブ停止ゾーン５１０の長さは、フィッティング本体２０ｃを比較的均等に加熱する速度で、流体からチューブ停止ゾーン５１０に対応するフィッティング本体２０ｃの部分Ｐ３に熱を奪うように、サイズが設定されることができる。例えば、アセンブリ１０ｃを通って流れる流体Ｆが、カ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化を受ければ（例えば、カ氏１８０度（約８２．２℃）に加熱された水は、アセンブリ１０ｃを通って循環され、アセンブリ１０ｃを通る加熱された水の流れは、停止され、アセンブリ１０ｃ内の水は、カ氏７０度（約２１．１℃）、の周辺気温に冷却され得、その後、アセンブリ１０ｃ内の水温がカ氏７０度（約２１．１℃）からカ氏１８０度（約８２．２℃）まで急速に上がるように、加熱された水の流れが再開する）、チューブ停止ゾーン５１０の長さは、フィッティング本体２０ｃの第１の部分の温度とフィッティング本体の他の部分の温度とが、例えばカ氏２０度（約１１．１℃）、カ氏１５度（約８．３℃）又はカ氏１２度（約６．７℃）である所定の温度差以上に異ならないように、サイズが設定されることができる。述べられた他の方法では、本体２０ｃの表面の最高温度と本体２０ｃの表面の温度の最小表面との差は、いかなる所定時間でも所定の温度差を超えない。この所定の温度差は、カ氏３０度（約１６．７℃）のように、所望の最大温度差以下であるいかなる温度であっても良い。
【００５０】
様々な構造的特性、伝熱特性及び物理的（例えば質量）特性を所望の程度に最適化するようにして、本体２０ｃの部分の各々のサイズを設定するために、有限要素解析のような技術が使用されることができる。しかし、計算と実験とを含む他の技術が、本体２０ｃのサイズを設定するために使用されることができることが理解されるであろう。
【００５１】
例えば、本体２０ｃは、いくつかの伝熱率を近似することによりサイズが設定されることができる。この方法論では、熱が各接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓ（最も近いチューブの停止部５４ｃと接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓとの間に延びた本体２０ｃの部分Ｐ２からの）に連結される本体２０ｃの部分Ｐ１に伝達される速度は、熱が接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓの接着剤１６を通して本体２０ｃに伝達される速度よりも大きい、又は約３倍に等しい（即ち、ＨＴＣＳの速度は、ＨＡの速度よりも大きい又は約３倍に等しいことができる）。チューブ停止ゾーン５１０は、本体２０ｃの対応する部分Ｐ３への伝熱率が、チューブ停止部５４ｃとこれらに連結されたシーリング要素２２ｂとの間の本体２０ｃの部分Ｐ２に十分な熱を与える（即ち、ＨＴＳＺの速度は、ＨＴＣＳの速度よりも大きい、又は２倍に等しいことができる）ように、サイズが設定されることができる。ある場合には、接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓの長さは、チューブ停止ゾーン５１０の長さＬＴの長さの２倍の±１５％以内にある（即ち、１．８５ＬＴ≦Ｌ≦２．１５ＬＴ）。
【００５２】
所定の寸法を超えたチューブ停止ゾーン５１０の長さＬＴ（図１７）を長くすることは、伝熱効果をほとんど与えないことが理解されるであろう。このような状況を防ぐために、チューブ停止ゾーン５１０の領域における本体２０ｃの部分と、比較的良い熱伝導特性を有するフィッティング（即ち、フィッティングを通って流れる流体が比較的大きな温度変化を受けたとき、フィッティングの表面温度がかなり均一に留まるフィッティング）とを比較することが望ましい。実際には、フィッティングを通って流れる流体が比較的高い温度変化（例えば、カ氏７０度（約２１．１℃）からカ氏１８０度（約８２．２℃））を受けたとき、所定の時間における例のフィッティングの表面の最高温度と最低温度との間の最大の差は、上で参照される所定の温度差として使用されることができる。
【００５３】
与えられた特定の例では、我々は、９０°のエルボＥを使用したが、当業者は、本開示から、絞りブッシュ、４５°のエルボ及びＴフィッティングのような他のタイプのフィッティングが有用であることができることを理解するであろう。第１の点は、入口と、シール２２ａ、２２ｂとの間に最も近い例のフィッティングの本体２０に配置され、一方、第２の点は、半径により規定される本体２０が配置される位置のように、本体２０を通って進行する流体が本体２０の内面に直接接触するであろう位置で、本体２０に配置される。９０°のエルボのフィッティングの検査中に得られたデータを示すプロットが、図１９に示されている。
【００５４】
図１８並びに図１９に関して、加熱試験サイクルが、エルボＥの上で基準線の性能に行われる。検査中、初めは、エルボＥ（上述のように、エルボＥの対向側に配設されたチューブ１２を有する）が、カ氏７０度（約２１．１℃）の周辺温度であった。カ氏１８０度（約８２．２℃）の水が、エルボＥとチューブ１２とを通って循環しており、所定の時間の後に、加熱された水の流れは、エルボＥとチューブ１２とが周辺温度に戻ることができるように、停止される。エルボの本体２０の上に上述の２つの点の温度が、熱電対で測定されて、プロットで示されるデータを与えた。図示されるように、エルボＥの本体２０の２つの点での温度の最大差の絶対値は、カ氏１２度（約６．７℃）であった。図２０のプロットは、同じ熱サイクル検査条件の下でのフィッティング１４ｃの性能を示し、カ氏２０度（約１１．１℃）未満である最大温度差を示している。また、我々は、従来の距離（即ち、ほぼ接触している）でここに挿入されたチューブを離間したユニオン式フィッティングを試験したが、そうでなければ、フィッティング１４ｃと同様であった。図２１は、フィッティングが上述の検査条件に晒されたとき、フィッティングの本体の表面温度の最大差を示すプロットが、ほぼカ氏３０度(約１６．７℃)であったことを示している。
【００５５】
我々は、本開示の教示に従って構成された特定のフィッティングの性能を確認するために熱電対を使用したが、他の検証方法が使用されることができることに気付いた。例えば、特定のフィッティング１４ｃが所望の方法で動作することを確認する際に、サーモグラムのような熱画像技術が有用であることができる。
【００５６】
いくつかのアプローチが、上で説明された伝熱率を近似するために使用されることができるが、我々は、我々が利用したアプローチで以下の３つの方程式を用いた。  
【数２】
2010043737.tif 000004
【００５７】
ここで、  
ＨＡは、接着剤１６を通って本体２０ｃの部分Ｐ１への伝熱率であり、ＢＵＴ／ｈｒで表される。  
ＴＣＡは、接着剤を形成している材料の熱伝導率であり、Ｗ／（ｍ・Ｋ）で表される。  
１．７３は、換算係数（Ｗ／ｍ・ＫからＢＴＵ・ｆｔ／ｈｒ・ｆｔ２・Ｆ）である（Ｆはカ氏温度）。  
ＣＡＡは、接着剤カップリングゾーンにおいて、接着剤を通る熱の流れの方向に垂直な本体２０ｃの一方の面の接着剤１６の断面積であり、平方インチで表される。  
１４４は、換算係数（平方インチからフィート）である。 
１２は、換算係数（インチからフィート）である。  
ＴＡは、接着剤カップリングゾーンにおいて、接着剤１６の断面積を通って本体２０ｃの部分Ｐ１に導かれる熱を通る接着剤の厚さである。  
ΔＴ１は、アセンブリ１０ｃを通る流体の予想される温度差であり、カ氏温度Ｆで表される。  
【数３】
2010043737.tif 000005
【００５８】
ここで、  
ＨＴＣＳは、本体２０ｃの部分Ｐ２を通って本体２０ｃの部分Ｐ１への伝熱率であり、ＢＵＴ／ｈｒで表される。  
ＴＣＦは、本体２０ｃを形成している材料の熱伝導率であり、Ｗ／（ｍ・Ｋ）で表される。  
１．７３は、換算係数（Ｗ／ｍ・ＫからＢＴＵ・ｆｔ／ｈｒ・ｆｔ２・Ｆ）である（Ｆはカ氏温度）。  
ＣＡＰ２は、本体２０ｃの部分Ｐ３から本体の部分Ｐ１に伝達される熱の流れの方向に垂直な本体２０ｃの部分Ｐ２の断面積であり、平方インチで表される。  
１４４は、換算係数（平方インチからフィート）である。
【００５９】
１２は、換算係数（インチからフィート）である。
【００６０】
ＬＰ２は、熱が断面積ＣＡＰ２（即ち、本体２０ｃの部分Ｐ２の長さ）を通って伝達される長さであり、インチで表される。  
ΔＴ１は、アセンブリ１０ｃを通る流体の予想される温度差であり、カ氏温度Ｆで表される。  
【数４】
2010043737.tif 000006
【００６１】
ここで、  
ＨＴＳＺは、流体Ｆから本体２０ｃの部分Ｐ３への伝熱率であり、ＢＵＴ／ｈｒで表される。  
ＴＣＦは、本体２０ｃを形成している材料の熱伝導率であり、Ｗ／（ｍ・Ｋ）で表される。  
１．７３は、換算係数（Ｗ／ｍ・ＫからＢＴＵ・ｆｔ／ｈｒ・ｆｔ２・Ｆ）である（Ｆはカ氏温度）。  
ＣＡＰ３は、本体２０ｃの部分Ｐ３の内部表面積であり、平方インチで表される。  
１４４は、換算係数（平方インチからフィート）である。  
１２は、換算係数（インチからフィート）である。  
ＷＴＦは、本体２０ｃの部分Ｐ３の壁の厚さである。  
ΔＴ２は、所定の時間での、本体２０ｃの最高温度と最低温度との間の所望の最大の温度差である。
【００６２】
例１−１：公称直径２インチ（約５．０８センチメートル）の銅のチューブ  
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋ（ＴＣＦ＝４０１）の熱伝導率を有する。本体２０ｃは、２．１４５インチ（約５．４５センチメートル）の公称内径（ＮＩＤ）と、２．２６３インチ（約５．７５センチメートル）の公称外径（ＮＥＤ）とを有するので、ＣＡＰ２は、０．４０９平方インチ（即ち、ＣＡＰ２=３．１４×[（ＮＥＤ）２−（ＮＩＤ）２]÷４）であり、壁の厚さは０．０５９インチ（約０．１５センチメートル）（ＷＴＦ＝[（ＮＥＤ）−（ＮＩＤ）]／２）である。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さのＬＴが０．２５インチ（約０．６４センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．２５インチ（約０．６４センチメートル）（即ち、ＬＰ２＝０．２５）の長さを有する。本体２０ｃの部分Ｐ３の断面積は、１．６３４平方インチ（即ち、ＣＡＰ３＝３．１４×（ＮＩＤ）×ＬＴ）である。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度はカ氏１８０度（約８２．２℃）であるので、ΔＴ１はカ氏１１０度（約６１．１℃）に等しい（即ち、ΔＴ１＝カ氏１８０度（約８２．２℃）−カ氏７０度（約２１．１℃））。構造体１２は２．１２５インチ（約５．４０センチメートル）の外径（ＳＥＤ）を有するので、接着剤１６は０．１インチ（約０．２５センチメートル）（ＴＡ＝[（ＮＩＤ）−（ＳＥＤ）]／２）の厚さを有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋ（ＴＣＡ＝０．６）の熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．５５３インチ（約１．４０センチメートル）の長さＬＬに亘って配置されている。接着剤の断面積（ＣＡＡ）は、３．６９平方インチである（即ち、ＣＡＡ＝３．１４×ＳＥＤ×ＬＬ）。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）（即ちΔＴ２＝カ氏１２度（約６．７℃））である。伝熱率ＨＴＣＳは、約３４７０ＢＴＵ／ｈｒ（約３６６１ｋＪ／ｈｒ）であり、一方、伝熱率ＨＡは、約５８７ＢＴＵ／ｈｒ（約６１９ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約ＢＴＵ／ｈｒである。従って、伝導率の大きさＨＴＣＳは、伝熱率ＨＡの大きさの約５．９倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約１．９１倍である。
【００６３】
例１−２：公称直径３インチ（約７．６２センチメートル）の銅のチューブ  
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、３．１４９インチ（約８．００センチメートル）の公称内径と、３．２９９インチ（約８．３８センチメートル）の公称外径とを有する。  停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．３インチ（約０．７６センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．３７５インチ（約０．９５センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、３．１２５インチ（約７．９４センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．６４４の長さに亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約４３０２ＢＴＵ／ｈｒ（約４５３９ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＡは、約１００６ＢＴＵ／ｈｒ（約１０６１ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約８５９５ＢＴＵ／ｈｒ（約９０６８ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約４．３倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．００倍である。
【００６４】
例１−３：公称直径４インチ（約１０．１６センチメートル）の銅のチューブ  
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、４．１５８インチ（約１０．５６センチメートル）の公称内径と、４．３５８インチ（約１１．０７センチメートル）の公称外径とを有する。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．４インチ（約１．０２センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．５０インチ（約１．２７センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、４．１２５インチ（約１０．４８センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．７インチ（約１．７９センチメートル）の距離に亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１４度（約７．８℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約５６８２ＢＴＵ／ｈｒ（約５９９５ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＡは、約９６１ＢＴＵ／ｈｒ（約１０１４ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約１４２３ＢＴＵ／ｈｒ（約１４９４ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約５．９倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．４９倍である。
【００６５】
例１−４：公称直径５インチ（約１２．７センチメートル）の銅のチューブ  
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、１．６４０インチ（約４．１７センチメートル）の公称内径と、１．７４２インチ（約４．４２センチメートル）の公称外径とを有する。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．２５インチ（約０．６４センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．２５インチ（約０．６４センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約２３０２ＢＴＵ／ｈｒ（約２４２９ｋＪ／ｈｒ）であり、一方、伝熱率ＨＡは、約５３５ＢＴＵ／ｈｒ（約５６４ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約４６８１ＢＴＵ／ｈｒ（約４９３８ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約４．３倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．０３倍である。
【００６６】
例１−５：公称直径１．２５インチ（約３．１８センチメートル）の銅のチューブ  
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、１．３９０インチ（約３．５３センチメートル）の公称内径と、１．４７８インチ（約３．７５センチメートル）の公称外径とを有する。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．１７５インチ（約０．４４センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止部５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．２５インチ（約０．６４センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、１．３７５インチ（約３．４９センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．３４０インチ（約０．８６センチメートル）の長さに亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約１６８４ＢＴＵ／ｈｒ（約１７７７ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＡは、約４６７ＢＴＵ／ｈｒ（約４９３ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約４０２４ＢＴＵ／ｈｒ（約４２４５ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約３．６倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．３９倍である。
【００６７】
本開示の教示に従って構成された他のアセンブリ１０ｄが、図２２に示されている。ここに述べられることを除いて、アセンブリ１０ｄは、係属中の米国特許出願Ｎｏ．１１／２５６，５９６に開示されたアセンブリとほぼ同じであり、この内容は、参照としてここに含まれている。簡潔に言えば、アセンブリ１０ｄは、１対の構造体１２ｄと、フィッティング１４ｄと、接着剤１６ｄとを含むことができる。フィッティング１４ｄは、本体２０ｄと１対のスペーシング要素２２ｄとを含むことができる。与えられる例では、構造体１２ｄは、銅のチューブであり、また、本体２０ｄは、銅でできている。当業者は、複数の構造体１２ｄと本体２０ｄとに他の材料が使用され得ることを理解するであろう。本体２０ｄは、本体２０ｄの長軸線５０２と一致する直線５００ｄを中心として同軸的に位置されることができる１対の挿入端部２６ｄ（即ち、入口と出口）を含むことができる。各挿入端部２６ｄは、端面２８ｄと、内面３２ｄを有するキャビティ３０ｄとを規定することができる。キャビティ３０ｄは、構造体１２ｄに連結された１つの端部３４ｄを受けるように構成されることができる。また、本体２０ｄは、本体２０ｄ内に挿入される構造体１２ｄの両端面５８ｄの間に位置されたチューブ停止ゾーン５１０ｄを構成するように、互いに離間されることができる。
【００６８】
スペーシング要素２２ｄは、本体２０ｄに収容されることができ、キャビティ３０の内面３２ｄに接触することができる。スペーシング要素２２ｄの各々は、Ｏ−リングのような「切れ目のない（“endless”）」要素であることができ、キャビティ３０ｄの周縁部と連続する（即ち、壊れにくい）ようにして、内面３２ｄに接触することができる。代わって、スペーシング要素２２ｄは、同様の不連続な方法で内面３２ｄに接触するように、不連続なようにして（例えば複数のボイドを有する）形成されることができる。さらに、スペーシング要素２２ｄは、弾性材料又は変形可能な材料により形成されることができる。スペーシング要素２２ｄは、１対の接着剤カップリングゾーン５０ｄを規定するように、軸方向に互いに離間されることができる。
【００６９】
キャビティ３０ｄの内面３２ｄと構造体１２ｄの外面４０ｄとの少なくとも一方は、結合及び封止を促進するために、接着剤１６ｄを与える前に、機械的又は化学的なクリーニングのような表面処理を受けることができる。接着剤１６ｄは、キャビティ３０ｄの内面３２ｄと構造体１２ｄの外面４０ｄとの少なくとも一方（即ち、キャビティ３０ｄに挿入され得る構造体１２ｄの一部の端面に最も近い）に与えられることができる。我々の検査では、接着剤１６ｄは、連続した環状（円形）のビーズ（bead）で内面３２ｄに、並びに、いくつかの試料に対しては連続した環状（円形）のビーズで、さらに他の試料に対しては連続したジグザグなビーズで、（例えば、隣接している「Ｗ」形状に接触している各「Ｗ」形状を備え、構造体１２ｄの連結端部３４ｄの周縁部の一連のいくつかの「Ｗ」形状）構造体１２ｄの外面４０ｄに与えられた。その後、構造体１２ｄが、キャビティ３０ｄに挿入された。
【００７０】
スペーシング要素２２ｄは、接着剤１６ｄが、スペーシング要素２２ｄ、本体２０ｄ及び構造体１２ｄを隣接させる粘着性の６０ｄのバンドを形成し、スペーシング要素２２ｄにより滑る接着剤１６ｄ（即ち、構造体１２の連結端部３４ｄの一部を拭き取る）の一部を集めることができる。接着剤１６ｄのバンドが、本体２０ｄと構造体１２ｄとの間の接続の周縁部で連続しているので、この存在が、本体２０ｄと構造体１２との緊密な流体接続を確実にすることが理解されるであろう。さらに、構造体１２ｄが本体２０ｄに滑り込まれるので、スペーシング要素２２ｄの存在、液状接着剤１６ｄに対する剪断力の印加（構造体１２ｄとフィッティング１４ｄとの間の滑り動作により生じる）の両方又は一方が、接着剤１６ｄを構造体１２ｄに沿って逆流させることができる。接着剤１６ｄの逆流は、最大の機械的結合が構造体１２ｄとフィッティング１４ｄの間で果されることができるように、カップリングゾーン５０ｄで、構造体１２ｄの外面４０ｄとキャビティ３０ｄの内面３２ｄとの間の空間を完全に満たすことができる。
【００７１】
チューブ停止ゾーン５１０ｄは、構造体１２ｄ内の加熱された流体が、より容易に本体２０ｄに熱を伝達するように、サイズが設定されている。チューブ停止ゾーン５１０ｄは、第１の伝熱率でのチューブ停止ゾーン５１０に対応するフィッティング１４ｄの本体２０ｄの部分から伝達される熱が、接着剤１６ｄを通ってフィッティング１４ｄに伝達される熱の第２の伝熱率の３倍よりも大きいように、サイズが設定されることができる。
【００７２】
上の説明は、単なる例示であり、本発明の開示、適用形態又は用途を限定する意図でないことが理解されるであろう。特定の例が、明細書に説明され、図面に示されるが、様々な変更が行われることができ、同等のものが特許請求の範囲で規定されるように、本開示の範囲から逸脱せずにこの要素に代用され得ることが、当業者によって理解されるであろう。さらに、様々な例の特徴部分、要素、機能の組み合わせは、ここに明白に考慮されており、明確に図示されない又は説明されなくても、当業者は、本開示から、特徴部分、要素、機能が適宜他の例に組み入れられることができることを理解するであろう。さらに、様々な変更が、本発明の不可欠な範囲から逸脱することなく、本開示の教示に特定の状況又は材料を組み合わせることができる。それ故、本開示は、本開示の教示を果すために熟考された最良の形態として図面に示され明細書に説明された特定の例に限定されず、本開示の範囲は、上の記載及び特許請求の範囲の中にかかるいかなる実施の形態をも含むことを意図している。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１０ｃ、１０ｄ…アセンブリ、１２、１２’、１２ｄ…構造体、１４、１４ｃ、１４ｄ…フィッティング、１６、１６ｄ…接着剤、１８…ジョイント、２０、２０’、２０’’、２０ｃ、２０ｄ…本体、２２ａ、２２ａ’、２２ｂ、２２ｂ’…シーリング要素、２２ｄ…スペーシング要素、２６、２６ｄ…挿入端部、２８、２８ｃ、２８ｄ…端面、３０、３０ｃ、３０ｄ…キャビティ、３２、３２ｃ、３２ｄ…内面、３４、３４ｄ…連結端部、４０、４０ｄ…外面、４４…本体、４６…リップ部材、４８…環状シールキャビティ、５０…カップリングゾーン、５２ａ、５２ａ’、５２ｂ、５２ｂ’…装入部、５４ｃ…チューブ停止部、５６…溝、５８、５８ｄ…端面、６０、６０’…アパチャ、６０ａ…充填アパチャ、６０ｂ…排出アパチャ、６４…皿穴、６６…外面、８０…カップリングゾーン、１００…アプリケータ、１０２…ノズル、１０４…切頭円錐形チップ、１０８…外面、１１０…環状チャンネル、１１２…環状チャンネル、１１４…接着物質、１２０…環状突出部、１３０…ロック要素、１３４…窪み、１３６…環状溝、１３８…ローレット切り部分、１４０…工具、１４２…ローレット切りホイール、５００、５００ｄ…直線、５０２…長軸線、５１０、５１０ｄ…チューブ停止ゾーン。
【図１】
2010043737.tif 000007
【図２】
2010043737.tif 000008
【図３】
2010043737.tif 000009
【図４】
2010043737.tif 000010
【図５】
2010043737.tif 000011
【図６】
2010043737.tif 000012
【図７】
2010043737.tif 000013
【図８】
2010043737.tif 000014
【図９】
2010043737.tif 000015
【図１０】
2010043737.tif 000016
【図１１】
2010043737.tif 000017
【図１２】
2010043737.tif 000018
【図１３】
2010043737.tif 000019
【図１４】
2010043737.tif 000020
【図１５】
2010043737.tif 000021
【図１６】
2010043737.tif 000022
【図１７】
2010043737.tif 000023
【図１８】
2010043737.tif 000024
【図１９】
2010043737.tif 000025
【図２０】
2010043737.tif 000026
【図２１】
2010043737.tif 000027
【図２２】
2010043737.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、複数の構成要素を互いに固定かつ封止して取着させるためのカップリング、ジョイント並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの構成要素を互いに固定かつ封止して接合するようにしてこれら構成要素を接合することが、長い間必要とされている。極めて一般的な適用形態は、建物に飲用水を送るために一般的に使用される銅のチューブ（tubing）のカップリングに関する。
【０００３】
焙り付け（sweat soldering）は、耐久性及び比較的容易に鉛基はんだ接続部が形成され得ることにより、特に単一の家族住宅の建物で、銅の複数の構成要素の接続に基づいた飲用水の供給及び分配システムに使用されている。最近の配管系（plumbing code）は、無鉛はんだ及び水溶性の溶剤を必要とし、特に比較的大きな直径の銅のチューブが利用される場合には、焙り付けの接続部を形成する困難性がかなり増加した。特に、無鉛はんだ及び水溶性の溶剤は、鉛基はんだ及び酸塩基性の溶剤よりも所定の変数の許容度（例えば、酸化の存在や過度の熱の使用）が小さい傾向にある。さらに、焙り付けは、比較的時間がかかる可能性がある。
【０００４】
焙り付けの接続部の欠点をなくすための取り組みにおいて、２つの部分からなるエポキシがチューブとコネクタとを互いに接着して接合するように使用されることが提案された。特に、銅のチューブと銅のフィッティング（銅のフィッティングは、通常の焙り付けによって銅のチューブと接合するのに適している）との間に２つの部分からなるエポキシ接着剤を与えることが知られている。このようなエポキシは、複数の構成要素を互いに固定して接合する際に十分に役割を果すが、これら構成要素の間にシールを形成する際には十分に役割を果さない。我々の分析は、チューブの上のフィッティング（又はフィッティング内のチューブ）の滑りは、ボイドがこれらの間に形成されるように、チューブとフィッティングとの少なくとも一方の比較的小さな部分からエポキシを剥がす（scrap）という影響を与える失敗モードであることを明らかにしている。エポキシは、一般的に、フィッティングとチューブとを一緒に接合するのに十分な強度を有するが、ボイドの存在は、このジョイントを、ジョイントに意図された機能（例えば、ジョイントを通して漏れずに飲用水又は冷媒のような流体を連通させること）に適さないようにしてしまう。
【０００５】
提案されている別の接続プロセスでは、フィッティングが、通常の固い延伸銅のチューブの長さ部分、即ちスティックに直接クリンプされた（crimp）内側シールを利用したフィッティングを使用することが提案されている。ドイツのAttendornのViega GmbH & Co. KG社によって市場に出されているプロフィプレスシステム（Profipress system）は、例えば、フィッティングの内径に保持される内側ｏ−リングシールを含み、挿入時に銅のチューブをフィッティングに封止して係合する。続いて、クリンプ工具（crimping tool）が、チューブとフィッティングとを互いに固定して接合するように、チューブにフィッティングをクリンプするために使用される。しかし、このシステムは、いくつかの欠点を被ることが知られている。
【０００６】
このような欠点の１つは、銅のチューブの外面へのフィッティングの封止に関する。当業者には、銅のチューブの外面が、押出し成形による形成中の不完全さ（例えば、穴（gouge）、ひっかき傷等）並びに出荷及び保管中の損傷を比較的受け易いことがよく知られている。このような不完全さ及び損傷は、チューブの外面を封止するためのフィッティングの能力に悪い影響を与える可能性があるので、銅のチューブの製造業者は、各スティックの外面の完全性を確認するために、チューブの押出し成形されたスティックを渦流探傷検査に通常かける。この検査は、高価であり、また、我々が明らかにしたように、チューブが公表規格（published standard）に適合しているときでさえも、漏れの可能性がある。それ故、フィッティングにチューブを接合する前に、各チューブに比較的時間がかかる手動点検がなさればならないと考えられる。
【０００７】
他の欠点は、アニールされた銅（軟銅）（annealed copper）のチューブの長さ部分を有する既知のシステムの相反性に関する。この点に関して、軟銅のチューブは容易に変形可能であり、かくして、クリンピングプロセスは、フィッティングと軟銅のチューブとを一緒に取着することができない。それ故、配管工事の請負人は、２つの別々のフィッティングのセットにこれらを備え付けなければならない。一方のセットのクリンプフィッティングは、チューブの堅い延伸スティックと適合性があり、他方のセットのフィッティング（例えば、フレア又は圧縮フィッティング）は、チューブのアニールされたコイルと適合性がある。
【０００８】
さらなる他の欠点は、クリンプタイプのフィッティングのコストと、クリンプタイプのフィッティングを配設するための工具整備（tooling）に関する。特に、フィッティングは比較的重く、対応するサイズの焙り付けフィッティングよりも２５％以上重い可能性がある。銅は比較的高価であるので、これらのフィッティングの製造及び使用は、コストの見解から不都合である可能性がある。さらに、フィッティングを配設する（即ち、クリンプする）ための工具整備は、比較的高価である傾向にある。かくして、このようなフィッティングを配設する能力を有するように人員を配備するのは、比較的コストがかかる可能性がある。
【０００９】
さらなる欠点は、Ｒ４１０Ａ等のような新しい高圧冷媒を利用する冷却又は冷媒システムのように、比較的高圧のアプリケーションでの導管の接合に関する。特に、既知のクリンプタイプのフィッティングは、高められた流体圧力に晒されたとき、フィッティングがチューブから分離する傾向にあるので、比較的高圧のアプリケーションで使用不可能であると考えられる。はんだ付け又はろう付けも、流体導管が堅く延伸された（即ち加工硬化）高圧アプリケーションで望ましくない可能性がある。はんだ付け又はろう付け動作を容易にするための加熱アプリケーションは、導管をアニールし、かくして、引張り強さをかなり低下させ得る。
【００１０】
既知の接続システムに関する上述の欠点から考えると、当業者には、信頼できかつ比較的安価であり、複数の構成要素を互いに固定かつ封止して接合するために使用されることができる接続システムの必要性が残っている。
【発明の概要】
【００１１】
この節は、本開示のいくつかの態様の概要を与えるが、本開示の全範囲又はここに説明される全ての特徴部分の包括的なリスト又は詳細ではない。
【００１２】
一形態では、本教示は、ジョイントを形成するための方法を提供する。本方法は、挿入端部を有する本体と、軸方向に離間された１対のシールとを有するフィッティングを与えることと、構造体を与えることと、前記シールが、前記本体と構造体とを封止して係合させるように、前記フィッティングと構造体とを互いに係合させることと、前記フィッティングと前記構造体とが互いに係合された後、前記本体を前記構造体に保持させるように、前記本体と、構造体と、シールとの間に位置されたゾーンに接着剤を配設することとを具備する。
【００１３】
他の形態では、本教示は、本体と、第１のシールと、第２のシールとを含むフィッティングを提供する。本体は、端面を備えた挿入端部を有する。この本体は、第１の装入部と、第２の装入部と、充填アパチャと、排出アパチャとを有するキャビティを規定している。第２の装入部は、第１の装入部から軸方向に離間されている。第１の装入部は、第１のシールに収容され、また、第２の装入部は、第２のシールに収容される。充填アパチャ及び排出アパチャは、本体を通って径方向に延び、第１及び第２のシールの間に位置されている。
【００１４】
さらに別の形態では、本教示は、流体導管のアセンブリのためのフィッティングアセンブリを提供する。フィッティングアセンブリは、フィッティング本体と、複数のシールと、少なくとも１つのチューブ停止部を含む。フィッティング本体は、フィッティング本体の長軸線に一致する直線を中心として同軸的に配置された入口と出口とを有する。フィッティング本体は、第１及び第２のチューブを内部に収容するように構成されている。複数のシールは、前記直線に沿って軸方向に互いに離間され、かつ第１及び第２のチューブにフィッティング本体を固定して、又は固定かつ封止するようにして接着剤を収容するように構成された第１及び第２の接着剤カップリングゾーンを形成するために前記フィッティング本体と協同する。少なくとも１つのチューブ停止部は、フィッティング本体に接合され、直線に沿って互いに第１及び第２のチューブを軸方向に分離するように構成されたチューブ停止ゾーンを形成する。チューブ停止ゾーンは、第１の接着剤カップリングゾーンに対応するフィッティング本体の第１の部部分と、第２の接着剤カップリングゾーンに対応するフィッティング本体の第２の部分とにフィッティング本体を通して伝導される流体からの熱を受けるように構成された長さＬＴを有する。フィッティング本体は、流体がこの流体導管のアセンブリを通って流れたとき、この流体のカ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化が、前記フィッティング本体の第１の部分の温度と前記フィッティング本体の他の部分との温度にカ氏２０度（約１１．１℃）を超える温度差を生じさせないように、寸法が設定されている。
【００１５】
さらなる他の形態では、本教示は、直線の軸に沿って１対のチューブを接合するフィッティングを形成するための方法を提供する。このフィッティングは、１対の対向端部と、これら対向端部の間に少なくとも１つの停止部とを備えたフィッティング本体を有する。接着剤カップリングゾーンが、これら対向端部の各々に関連付けられている。前記チューブの各々は、関連する前記端部の一方に受けられ、かつ接着剤接続ゾーンの関連する少なくとも一方の部分の上に、フィッティング本体に接着して結合されるように構成されている。この方法は、前記接着剤カップリングゾーンの長さを選択することと、第１の所定の温度差に部分的に基づき、前記接着剤カップリングゾーンの一方で、接着剤を通る第１の伝熱率を決定することと、前記第１の所定の温度差に部分的に基づき、前記フィッティング本体の第１の部分を通る第２の伝熱率が、前記第１の伝熱率よりも大きい、又は２倍に等しいように、前記接着剤カップリングゾーンの一方と前記少なくとも１つのチューブ停止部との間の前記フィッティング本体の第１の部分のサイズを設定することと、前記第１の所定の温度差よりも小さい第２の所定の温度差に部分的に基づき、チューブ停止ゾーンと連結された前記フィッティング本体の第２の部分を通る第３の伝熱率が、前記第２の伝熱率よりも大きい、又は２倍に等しいように、所定の長さを有するチューブ停止ゾーンを形成するために、これらチューブを軸方向に互いに離間させるように、前記少なくとも１つのチューブ停止部を形成することとを具備する。
【００１６】
さらなる適用可能性の範囲は、ここに与えられる説明から自明である。この発明の概要における説明及び特定の例は、図示目的のみを意図しており、いかなる適用形態や用途においても、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。
【００１７】
ここに示される図面は、図示目的のみを意図しており、いかなる場合でも本開示の範囲を限定することを意図するものではない。図面は、本開示の選ばれた教示を示しており、全ての可能な実施形態を示すものではない。同様の又は同一の要素は、全ての図を通して一貫して同一の参照符号により与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の教示に従って構成されたアセンブリの概略図である。
【図２】図２は、図１のアセンブリの一部分の側断面図であり、１対の管状構造体、フィッティング及び接着剤を含むジョイントの一例を示している。
【図３】図３は、図１のアセンブリの一部の長手方向の側面図であり、接着剤が環状構造体とフィッティングとを互いに固定して接合するために使用される前の状態のジョイントの一例を示している。
【図４】図４は、フィッティングの長手方向の断面図である。
【図５】図５は、フィッティングの長軸線に垂直で、本体のアパチャを通るフィッティングを構成している代わりの形態の一部分の断面図である。
【図６】図６は、他の代わりの構成されたフィッティングの長手方向の断面図である。
【図７】図７は、フィッティングへの接着剤の導入を示す部分的な断面図である。
【図８】図８は、フィッティングへの接着剤の導入を示す部分的な断面図である。
【図９】図９は、フィッティングへの接着剤の導入を示す部分的な断面図である。
【図１０】図１０は、構造部材がロック要素を含むように変更された代わりの構成のジョイントの一部分の拡大斜視図である。
【図１１】図１１は、代わりの構成のロック要素の構造体の斜視図である。
【図１２】図１２は、代わりの構成のロック要素の構造体の斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２の構造体を使用するジョイントの長手方向の断面図である。
【図１４】図１４は、図１２に示されたロック要素を形成するために使用された一例の工具の側断面図である。
【図１５】図１５は、より詳細にローレット切りホイールを示す図１４の工具の一部分の上面図である。
【図１６】図１６は、本開示の教示に従って構成された他のアセンブリの一部分の長手方向の断面図である。
【図１７】図１７は、本開示の教示に従って構成されたさらなる他のアセンブリの一部分の長手方向の断面図である。
【図１８】図１８は、図１７のアセンブリを組み込んだ流体導管システムの概略的な断面図である。
【図１９】図１９は、熱サイクル検査中の図１８に示されたエルボフィッティングの温度差を示すプロットである。
【図２０】図２０は、熱サイクル検査中の図１７に示されたフィッティングの温度差を示すプロットである。
【図２１】図２１は、熱サイクル検査中のユニオン式フィッティングの温度差を示すプロットであり、このユニオン式フィッティングは、図１７のフィッティングの形態と同様であるが、内部に比較的近く互いに挿入されるチューブを離間している停止部を使用している。
【図２２】図２２は、本開示の教示に従って構成されたさらなる他のアセンブリの一部の長手方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面の図１を参照すると、本発明の教示に従って構成されたアセンブリが、概略的に示され、参照符号１０で一般的に示されている。さらに図２を参照すると、アセンブリ１０は、構成要素、即ち構造体１２と、フィッティング１４と、ジョイント１８を形成するように協同することができる接着剤１６とを含むことができる。図示された特定の例では、アセンブリ１０は、気体又は液体のような流体を連通（即ち、供給、伝達、経路決め）する際に使用するのに適しており、構造体１２は、チューブの長さ部分であるとして示されている。特に、図示された特定の実施の形態における構造体１２は、飲用水の搬送のためのシステムでの使用に適した延伸（完全に堅い）銅のチューブの長さ部分である。しかし、本発明の教示は、より広い適用可能性があり、本開示（請求の範囲を含む）の範囲は、ここに説明され、図示された本発明の特定の用途に限定されることなく、ジョイントの構成要素が、ここに開示された方法で、接着剤によって固定して又は固定かつ封止して接合されるいかなるジョイントにも拡張できることが理解されるであろう。この点に関して、構造体１２は、管状構造体であることは必要ではなく、むしろ、接着剤１６が接続部、即ちジョイント１８を形成するために２つの要素を協同することができるように、フィッティング１４にサイズ及び形状に関して十分に対応するシャフトのようないかなる構造体であっても良いことも理解されるであろう。
【００２０】
図２並びに図３に関して、フィッティング１４は、本体２０と、１対のシーリング要素２２ａ、２２ｂとを含むことができる。図示される特定のフィッティングは、真っ直ぐなユニオン式であるが、本発明の教示は、エルボ（Ｌ形状）、Ｔ形状、キャップ、アダプタ、レジューサ及びブッシュ等を含む他の様々なタイプのフィッティングに適用可能性があることが理解されるであろう。
【００２１】
本体２０は、プラスチック、銅、真鍮、青銅、ステンレス又は他の金属のように、いなかる構造材料でも形成されることができる。与えられる例では、本体２０は、構造体１２の銅合金とのガルバニ反応（galvanic reaction）に対する潜在的な可能性を排除するために、銅合金でできている。本体２０は、端面２８を規定している挿入端部２６と、内面３２を有するキャビティ３０とを含むことができる。キャビティ３０は、構造体１２の連結端部３４を受けるように構成されることができる。
【００２２】
シーリング要素２２ａ、２２ｂは、外面４０が、これらの間に空間Ｓを形成するためにキャビティ３０の内面３２から離間されているように、キャビティ３０内で構造体１２の連結端部３４を支持し、本体２０と構造体の連結端部３４の外面４０との両方を封止して係合するように、サイズが設定されることができる。与えられる特定の例では、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、環状シールキャビティ４８を形成するように協同している本体４４及びリップ部材４６を有するリップシールを構成している。与えられる例は、流体を連通するためのシステムに関するので、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、内面３２と外面４０とを封止して係合させるように構成されている。当業者は、本開示から、Ｏ−リングを含む他のタイプのシールが使用されることができ、シーリング要素２２ａ、２２ｂの一方又は両方が、内面３２と外面４０との一方又は両方に対するシールを形成しない材料で形成されることができることを理解するであろう。
【００２３】
本体２０は、１対の装入部５２ａ、５２ｂと停止部５４とを含むことができる。装入部５２ａ、５２ｂの各々は、軸方向に互いに離間されることができ、シーリング要素２２ａ、２２ｂの関連する一方を保持し、位置させるようにそれぞれ構成されることができる。与えられる特定の例では、装入部５２ａ、５２ｂは、シーリング要素２２ａ、２２ｂの対応する一方を係合するようにサイズが設定された底部５２ｒと、シーリング要素２２ａ、２２ｂに接触しないように、底部５２ｒに接合され、底部５２ｒから外側にそれた脚部５２ｓとを備えた平らなＵ形状を有する。停止部５４は、所定の長さを超えてキャビティ３０内に構造体１２が挿入されるのを防ぐことができる特徴部分であることができる。与えられる特定の例では、装入部５２ａ、５２ｂは、これらの間のシーリング要素２２ａ、２２ｂの間の連結された一方を受けるように離間された環状のＵ形状の溝５６であり、一方、停止部５４は、シーリング要素２２ａ、２２ｂを過ぎて、挿入端部２６から内側に、本体２０に形成された窪みを有する。この窪みは、キャビティ３０への構造体１２のさらなる挿入を防ぐために、この窪みが構造体１２の端面５８に接触するところまで、キャビティ３０内に径方向内側に延びることができる。装入部５２ａ、５２ｂ及び停止部５４は、従来技術でよく知られた構成要素であり、これらの構成や動作の詳細な論議はここに必要ではない。
【００２４】
本体２０は、シーリング要素２２ａ、２２ｂの間に位置されることができ、キャビティ３０内に延びることができる複数のアパチャ６０を規定することができる。これらアパチャ６０は、ドリル又はパンチ等のいかなる所望のプロセスでも形成されることができる。アパチャ６０がパンチによって形成されるのであれば、例えば、アパチャ６０がパンチされた後に、本体２０の内面３２が回転されることができ、一方、装入部５２ａ、５２ｂは、内面３２から延びたいかなるばりも除去するように形成されている。アパチャ６０がドリル動作により形成されるのであれば、チャンファ即ち皿穴６４が本体２０の外面６６に形成されるように、センタードリル（図示されない）又は同様のドリルが、ドリル動作で使用されることができる。皿穴６４は、約６０度の内角のような所定の内角で形成されることができる。図示される特定の例では、アパチャ６０の一方はパンチされ、アパチャ６０の他方は図示目的のみのためにドリル動作におけるセンタードリルで形成されている。また、図示される特定の例では、２つのアパチャ６０のみが、シーリング要素２２ａ、２２ｂの各々のセットの間に設けられ、また、これらアパチャ６０が、端面２８から同じ距離のところに位置されるが、互いに周縁部で１８０度離間されている。しかし、アパチャ６０は、いかなる所望の周縁部と軸方向位置との少なくとも一方に位置されることができることが理解されるであろう。図５の例では、本体２０’は、アパチャ６０が互いに周辺で９０度の角度だけ離間されるように構成されている。この例では、流れを向ける特徴部分７０が、所定の方向（即ち、与えられる例の反時計回り）で、接着剤１６（図１）に向けられる際、助けを形成するように、内面３２の上に形成される、又は内面３２に接合される。図６の例では、本体２０’’は、アパチャ６０が軸方向に互いに離間されるように構成されている。
【００２５】
図９を参照すると、接着剤１６は、構造体１２と本体２０とを互いに結合させるためのいかなる適切な接着剤であっても良い。与えられる特定の例では、接着剤１６は、ミネソタのMinnesota Mining and Manufacturing Inc. of Paul社によって市場に出されているＤＰ４６スコッチウエルドエポキシ接着剤のような２つのエポキシである。しかし、ミネソタのMinnesota Mining and Manufacturing Inc. of Paul社によって市場に出されているＤＰ１００プラススコッチウエルドエポキシ接着剤やＤＰ−８１０ＮＳスコッチウエルドアクリル接着剤を含む他の接着剤も、ここに説明され図示される一例のアセンブリ１０に適していることが明らかとなっている。当業者は、接着剤の剪断強度、接着剤の剥離強度、接着剤の粘度、接着剤の寿命、接着剤の硬化時間、接着剤のコスト、接着剤の化学反応性、構造体１２とフィッティング１４との材料の組成、構造体１２の外面４０と本体２０の内面との間のクリアランスの大きさ、アセンブリの動作温度並びにアセンブリを通って伝達される振動（即ち、振幅と振動数）の大きさを含む、特定の接着剤の選択に考慮されるファクタがあることを理解するであろう。従って、接着剤１６は、ここに明確に開示された特定の接着剤、又はエポキシ接着剤とアクリル接着剤との少なくとも一方に限定されないことが理解されるであろう。
【００２６】
特定の図３を参照すると、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、これらの間に長さＬを有するカップリングゾーン８０を規定し、軸方向に互いに離間されることができる。カップリングゾーン８０の長さＬは、ジョイント１８（図９）がジョイント１８（図９）の故障なく所定の（最大）圧力を課されることができるように、接着剤１６（図９）が構造体１２と本体２０とを互いに固定して接合することができる十分な強度であるように、十分な領域を与えるように選択されることができる。接着剤１６（図９）がシーリング要素２２ａ、２２ｂの間に位置されたとき、シーリング要素２２ａの第１の側は、本体２０の端面２８の比較的近くに位置されることができる。様々な方法が、カップリングゾーン８０の長さＬを決定するために使用されることができる。例えば、長さＬは、所望の方法でフィッティング１４の本体２０の内径に関連付けられることができる。１．３７５インチ（約３．４９センチメートル）ないし４インチ（約１０．１６センチメートル）の公称外径のチューブで使用するためのフィッティングに関する一例では、長さＬを近似するために以下の公式が使用されることができる。
【数１】
2010043737.tif 000029
ここで、ＣＩＤは、カップリングゾーン８０に対応するフィッティングの部分の内径である。長さＬのサイズを設定するための他の方法は、ＡＳＭＥ規格（例えば、ＡＳＭＥ  Ｂ１６．２２（１９９５）であり、この内容が、ここに完全に詳しく説明されるように、参照としてここに含まれる）で特定されるような特定のサイズが設定されたフィッティングのために所定の温度で所望の破壊圧力を果すように、長さＬのサイズが設定される。所望の破壊圧力の達成は、使用される接着剤のタイプ（例えば、接着剤のラップ強度）、接着剤の厚さ、接着剤が分布される領域及び接着剤の均一性（例えば、ボイドの不足）に依存することが理解されるであろう。破壊圧力のような所望の圧力（Ｐ）は、フィッティング内の内部空間の断面積に破壊圧力を掛けることによって、所望の力（Ｆ）に変換されることができる（即ち、Ｆ＝Ｐ×π×ＣＩＤ２、ここでＣＩＤは本体２０の部分の内径である）。所望の力が、所望の方法でラップ力（ＬＦ）に関連付けられることができる。例えば、我々は、所望の力（Ｆ）の関数としてラップ力（ＬＦ）を評価するために、以下の方程式を導くことができた。
方程式（１）: ２．２８８４（Ｆ）−２３８１．５９２＝ＬＦ
方程式（２）: ６．９３８２×１０−５[（Ｆ）−６２３０．５６]２+１．８１０５６（Ｆ）−１７００．７５２＝ＬＦ
ここで、Ｆはポンド力、ＬＦはポンド力である。方程式（１）は、０．９７２４のＲ２乗値とデータが方程式に合わない０．０００１未満の確率とに関する。方程式（２）は、０．９９３８のＲ２乗値と、データが方程式に合わない０．０００１未満の確率とに関する。ラップ力（ＬＦ）は、長さＬ（即ち、（ＬＦ）／（ＡＳ×π×ＣＩＤ）＝Ｌ）を決定するために、本体２０の部分の接着剤（ＡＳ）と、πと、内径のラップ剪断強度との積で割られることができる。
【００２７】
図７ないし図９を参照すると、フィッティング１４は、シーリング要素２２ａ、２２ｂが本体２０の内面２０と構造体１２の連結端部３４の外面４０とを封止して係合されることができるように、構造体１２に乾燥係合されることができる。本体２０と構造体１２とに使用される材料又は材料のタイプに依存して、内面３２と外面４０との少なくとも一方をクリーンにすることが好ましい、又は必要であることができる。与えられる特定の例では、本体２０の内面３２は、クリーンにされていないが、構造体１２の外面３０は、適切なグリット（例えば、１２０グリット）の紙やすりで外面３０を始めに磨いて、その後、表面３０にアルコール溶剤を与えることによって、初めにクリーンにされる。構造体１２とフィッティング１４の間の乾燥摩擦は、シーリング要素２２ａ、２２ｂに使用されるタイプのシールとこれらの位置の選択とにより、所望のレベルに合わせることができる。与えられる特定の例では、仮に、構造体１２が比較的大きく重い（たとえば、２インチ（約５．０８センチメートル）以上の公称直径寸法を有する金属チューブ又はパイプ）場合であっても、カップリングゾーン５０の接着剤１６が硬化すれば、構造体１２とフィッティング１４の間の乾燥摩擦は、アセンブリ１０（図１）の垂直に向けられた部分を支持するために必要でないように、比較的高い。与えられる例では、形成されたリップシールで得られる表面接触は、従来のＯ−リングシールとの表面接触よりも６０％大きい。全体又は一部が所望のようにアセンブリ１０（図１）を乾燥係合することが可能であるとき、接着剤１６の硬化時間は、比較的遅い。しかし、接着剤１６は、所定の状況での必要性を満たすように、広く様々な硬化時間（例えば、２０分ないし８時間）を有する接着剤から選択されることができることが理解されるであろう。
【００２８】
カップリングゾーン５０に接着剤１６を導入するために、ノズル１０２を備えたアプリケータ１００が使用されることができる。アプリケータ１００は、接着剤１６を分配するための手段（例えば、ポンプ）を含むことができ、手動、空気圧又は電気的方法を含むいかなる所望の方法でも動作されることができる。適切なアプリケータは、ミネソタのMinnesota Mining and Manufacturing Inc. of Paul社によって市場に出されているスコッチウェルドＥＰＸプラスＩＩアプリケータのように、いくつかの販売元から商業的に入手可能である。与えられる特定の例では、皿穴６４を備えたアパチャ６０の１つは、接着剤１６を直接受けるために使用され（このアパチャ６０は、以下では充填アパチャ６０ａと称される）、ノズル１０２は、皿穴６４の傾斜角に合う傾斜角を有する切頭円錐形チップ１０４を含む。このような構造は、充填アパチャ６０ａにノズル１０２を一直線上に並べる（align）のを助けることができ、一方、チップ１０４と皿穴６４との間の適切な係合が、接着剤が本体２０の外面１０８の上に位置されるのを防ぐのを助けることができる。しかし、アパチャ６０の一方が、接着剤１６を直接受けるように使用されても良いことが理解されるであろう。
【００２９】
接着剤１６は、ノズル１０２とフィッティング１４とを通って、本体２０と構造体１２との間の空間Ｓに分布されることができる（例えば圧送される）。我々は、接着剤１６が、シーリング要素２２ａ、２２ｂに向かって長手方向に流れ、シーリング要素２２ａと装入部５２ａの間で第１の環状チャンネル１１０に、また、シーリング要素２２ｂと装入部５２ｂとの間で第２の環状チャンネル１１２に流れることを明らかにした。カップリングゾーン５０が接着剤１６で満たされたとき、接着剤１６は、他方のアパチャ６０（以下に、排出アパチャの６０ｂと称される）から流れ出る。シーリング要素２２ａ、２２ｂは、カップリングゾーン５０に接着剤１６を閉じ込め、かくして、接着剤１６は、与えられる例では構造体１２の内部と流体連通する本体２０内のキャビティ３０の部分に配置されない。さらに、カップリングゾーン５０が所望の容積であるとき、接着剤１６の所望の量がジョイント１８内に配置されることを確実にし、かつ接着剤１６を保存するために、接着剤１６の所望の量をカップリングゾーン５０に供給する（meter）ことが可能である。アパチャ６０から延びた接着物質１１４は、ジョイント１８が適切に組み立てられたことを確認する手段として使用されることができる。
【００３０】
当業者は、接着剤１６が排出アパチャ６０ｂから流れ始めるとき、接着剤１６でカップリングゾーン５０を完全に満たすことができること、又はカップリングゾーン５０が接着剤１６で部分的に満たすことができる（即ち、カップリングゾーン５０に位置された接着剤１６には複数のボイドがあることができる）ことを理解するであろう。しかし、我々の経験では、これらボイドは、通常はカップリングゾーン５０には形成されない。
【００３１】
構造体１２とフィッティング１４の本体２０の間のシールが、接着剤１６よりむしろシーリング要素２２ａ、２２ｂにより形成されるので、カップリングゾーン５０内に位置された接着剤１６における複数のボイド（図示されない）の存在は、フィッティング１４の封止能力に影響を与えない。さらに、接着剤は、構造体１２と本体２０との両方に接着される必要はない。与えられる例では、構造体１２の連結端部３４の外面４０は、構造体１２にフィッティング１４のアセンブリの前にクリーンにされて、この結果、接着剤１６は、外面４０に十分に接着される。硬化後、接着剤１６は、構造化され、平らで、チャンネル１１０、１２内にそれぞれ延びた１対の環状突出部１２０を規定している一般的なＵ形状を有することができる。環状突出部１２０は、構造体１２に対するフィッティング１４の軸方向の動きを防ぐことができる。
【００３２】
封止のタスク（シーリング要素２２ａ、２２ｂにより果されることができる）は、本体２０を構造体１２に固定して接合させるタスク（カップリングゾーン５０の接着剤１６により果されることができる）とは別であるので、本体２０及び構造体１２は、異なる材料（例えば、本体２０にはＣＰＶＣ、ＰＶＣ又はステンレス鋼が使用されることができ、構造体１２には銅が使用されることができる）で形成されることができる。本体２０の接着剤と処理との少なくとも一方の選択によって、接着剤１６は、構造体１２に対する本体２０の熱膨張の違いに依存して、シーリング要素２２ａ、２２ｂが移動することができるように、本体２０に接着される必要はない。
【００３３】
構造体１２の連結端部３４と本体２０との少なくとも一方は、接着剤１６が、構造体１２又は本体２０に結合しないように構成されることができることが理解されるであろう。図１０ないし図１３の例では、ロック要素１３０は、カップリングゾーン５０（図１３）の位置に対応する領域で、構造体１２の連結端部３４に形成されることができる。図１０では、複数の窪み１３４が、構造体１２の連結端部３４の周辺部に形成されている。これら窪み１３４には、与えられる例では一般的なＶ字形であるとして示されているが、いかなる所望の形状（例えば、球状）であっても良い。図１１の例では、環状溝１３６が、構造体１２の連結端部３４の周辺部に形成されている。図１２並びに図１３の例では、構造体１２の連結端部３４の外面４０は、ローレット切り部分１３８が、構造体１２の連結端部３４の隣接部の直径よりも比較的大きな直径を有するように、ローレット切りされている。図１０ないし図１３の例のいずれも、カップリングゾーン５０の接着剤１６が構造体１２に直接結合される必要はないが、接着剤１６が硬化したとき、フィッティング１４が構造体１２から引き下がることができないように、むしろこれら窪み１３４、溝１３６及びローレット切り部分１３８のローレットに受けることができる。従って、接着剤１６が本体２０と構造体１２との一方又は両方に結合される必要はないことが理解されるであろう。
【００３４】
ローレット切り部分１３８のローレットを形成するのに適した工具が、図１４並びに図１５に示されている。工具１４０は、複数のローレット切りホイール１４２を有することができ、これらローレット切りホイールは、構造体１２（図１３）にローレット切りホイール１４２を駆動させるように、互いに動かされることができる。 図１０の複数の窪み１３４又は図１１の複数の溝１３６を形成するために、同様の工具（図示されない）が使用されることができる。さらに、溝などのロック特徴部分をチューブ及びパイプに形成するための動力付き回転式形成工具が、商業的に利用可能である。このようなライン工具の１つは、Victaulicロールグローバとして知られているが、このような工具は、所望の位置に構造体１２（図３）の端面５８（図３）に対して溝１３６（図１１）を位置させるように変更を必要とすることができる。
【００３５】
従って、アセンブリ１０（図１）は、これまでのところ、フィッティング１４（図３）内のキャビティ３０（図３）に受けられる構造体１２（図３）を含むとして記載されているが、図１６に示されるように、代わりの形態では、フィッティング１４が構造体１２’に受けられ得ることが理解されるべきである。この例では、アパチャ６０’が構造体１２’を形成し、装入部５２ａ’、５２ｂ’が、本体２０’の外部にシーリング要素２２ａ’、２２ｂ’を位置させるように構成され、接着剤１６が、本体２０’及び構造体１２’の間に収容される。
【００３６】
接着剤１６の剥離強度とジョイント１８のラップ剪断強度とが、接着剤１６のタイプ、カップリングゾーン５０の長さＬ及び構造体１２の連結端部３４の外面４０とキャビティ３０の内面１２との間のクリアランスの大きさの選択によって所望のレベルに合わせられることができる（当業者が、構造体１２の形状と本体２０とが環状であることを必要としないことを理解するであろうが、以下では直径のクリアランスと称される）。所望の状況のための特定の必要性に応じて、直径のクリアランスとカップリングゾーン５０の長さＬとが、所望の接着剤に対するラップ剪断強度を増減するように選択されることができる。例えば、カップリングゾーン５０の長さＬは、所定の接着剤１６に対して接着剤１６を配置できる表面積を与えられる特定の直径のクリアランスを長く又は短くすることができる。カップリングゾーン５０を長くすることによって、ジョイント１８のラップ剪断強度をかなり増加させることができ、一方、カップリングゾーン５０を短くすることによって、ジョイント１８のラップ剪断強度を減少させることができることが理解される。
【００３７】
他の例として、直径のクリアランスは、ジョイント１８のラップ剪断強度のみならず、接着剤１６の剥離強度にも影響を与えるように、所定の接着剤１６とカップリングゾーン５０の長さＬとに対して所定の程度に増減させることができる。カップリングゾーン５０を長くすることによって、いくつかの場合、特に直径のクリアランスが比較的低いときには、ジョイント１８を通って伝達され軸方向に適度に向けられた負荷が、ゾーン５０に接着剤１６をかなり延ばすことができるので、接着剤１６の剥離強度を必ずしも増加する必要がないことが理解されるであろう。この点に関して、我々は、我々の検査で以下のことに気付いた。他の接着剤接合システムが、公称直径寸法が２インチ（約５．０８センチメートル）以上であるチューブ又はパイプのような比較的大きな直径のチューブ及びパイプに使用されたとき、このような接合システムで使用される代表的な直径のクリアランスは、接着剤がかなり延び（例えば、いくつかの例では２０％より大きい）、チューブから剥離されることができるように、かなり小さい（例えば、０．００５インチ（約０．１３ミリメートル）。比較的大きな直径のチューブとパイプ（piping）との少なくとも一方を備えたシステムでは、フィッティングの本体より比較的迅速にチューブ／パイプに、又はチューブ／パイプから熱を伝達することが可能であり、かくして、チューブ／パイプの間と関連領域のフィッティングの本体との間の相対的な温度差（例えば、カ氏２０度（約１１．１℃）以上）が可能である。また、我々は、異なる材料が、チューブ／パイプとフィッティングの本体に使用されるところで、熱膨張速度の違いが、さらにこの状態を悪化させる可能性があることに気付いた。
【００３８】
また、我々は、フィッティングの本体でのチューブ／パイプの部分が、支持されず、接続に悪い影響を与えるので、直径のクリアランスを十分拡大するように、この他の接着剤接合システムを変更することが可能でなかったことを明らかにした。この点に関して、我々は、チューブ／パイプとフィッティングの本体との間の直線状の（line-to-line）接触が起こるように、０．０３０インチ（約０．７６ミリメートル）の直径のクリアランスが、フィッティングの本体に対してチューブ／パイプの十分な動きを果すことに気付いた。このような直線状の接触と、接着剤がチューブ／パイプに沿って外側に流れる傾向との結果として、チューブ／パイプとフィッティングの本体と間の接着剤が、所望の剪断強度が効率的に達成される厚さを与えることが可能ではなかった。直径のクリアランスの制御が、カップリングゾーン５０の長さＬが最小にされるのを（かくして材料を節約する）許容し、一方、所望の剥離強度とラップ剪断強度を維持することが理解されるであろう。この点に関して、直径のクリアランスを選択できるので、ゾーン５０の接着剤は、ゾーン５０に隣接した位置での本体の温度２０と、ゾーン５０に隣接した位置での構造体１２の温度とが少なくともカ氏２５度（約１３．９℃）の温度差であるとき、ゾーン５０における接着剤１６の剥離の失敗とジョイント１８の剪断破壊とを防ぐために、ゾーン５０における接着剤１６の伸長を制限するように、直径のクリアランスは、周縁部の全ての点で十分厚い。本開示の教示に従って構成されたジョイントのこのような検査では、公称直径４インチ（１０．１６センチメートル）のチューブと、０．０３０インチ（約０．７６ミリメートル）の直径のクリアランスとが使用され、接着剤の伸長は、１０％以下に減少された（いくつかの例では、伸長は、カ氏３５度（約１９．４℃）の温度差に対して６％に減少された）。
【００３９】
我々は、比較的大きな直径のクリアランスが、異なる接着剤１６の使用を容易にすることができることに気付いた。例えば、周辺気温が第１の温度範囲（例えば、カ氏５０度（約２７．８℃）未満）内にあれば、第１の粘度の接着剤が使用されることができ、一方、周辺気温が第２の温度範囲（例えば、カ氏５０度（約２７．８℃）以上）内にあれば、より高い粘度を有する異なる第２の接着剤が使用されることができる。
【００４０】
本開示の教示に従って構成された他のアセンブリ１０ｃが、図１７に示される。アセンブリ１０ｃは、１対の構成要素即ち構造体１２と、フィッティング１４ｃと、接着剤１６とを含むことができる。以下に述べられる点を除いて、フィッティング１４ｃは、上で詳細に説明されたフィッティング１４と同様である。簡潔に言えば、フィッティング１４ｃは、本体２０ｃと、２対のシーリング要素２２ａ、２２ｂを含むことができる。本体２０ｃは、銅のような適切な構造材料により形成されることができ、本体２０ｃの長軸線５０２に一致する直線５００を中心として同軸的に位置されることができる１対の挿入端部２６（例えば入口と出口）を有することができる。当業者は、図示される特定のフィッティング１４ｃは２つの流体導管を接合するための真っ直ぐなユニオン式フィッティングであるが、本開示の教示が、他のタイプの部品（Ｔ−タイプのフィッティングに関するこのようなもの）への適用形態を有することを理解するであろう。各挿入端部２６は、端面２８ｃとキャビティ３０ｃとを規定することができる。キャビティ３０ｃは、内面３２ｃを有することができ、構造体１２の１つに連結された１つの端部３４を受けるように構成されることができる。
【００４１】
各組のシーリング要素２２ａ、２２ｂは、軸方向に互いに直線５００に沿って離間されることができる。対のシーリング要素２２ａ、２２ｂの各々は、外面４０が、これらの間に接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓを形成するために、キャビティ３０ｃの内面３２ｃから離間されているように、キャビティ３０ｃ内で連結された構造体１２の端部３４を支持し、本体２０ｃと連結された構造体１２の端部３４の外面４０との両方を封止して係合させるようにサイズが設定されている。与えられる特定の例では、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、本体４４と、環状シールを形成するように協同するリップ部材４６とを有するリップシールを構成している。与えられる例は、流体を連通するためのシステムに関し、シーリング要素２２ａ、２２ｂは、内面３２ｃと外面４０とを封止して係合するように構成されている。当業者は、本開示から、代わりの形態として、Ｏ−リングを含む他のタイプのシールが使用されることができることを理解するであろう。
【００４２】
本体２０ｃは、２組の装入部５２ａ、５２ｂと１対の停止部５４ｃとを含むことができる。装入部５２ａ、５２ｂの各々は、軸方向に互いに離間されることができ、シーリング要素２２ａ、２２ｂの関連する一方を保持し、位置させるようにそれぞれ構成されることができる。停止５４ｃの各々は、所定の長さを超えたキャビティ３０ｃに構造体１２の関連する一方を挿入することを防ぐことができる特徴部分を有することができる。与えられる特定の例では、停止部５４ｃの各々は、本体２０ｃに形成された窪みを有する。窪みは、キャビティ３０ｃに構造体１２の関連する一方を挿入するのを防ぐために、構造体１２の関連する一方の端面５８に接触するところまで、キャビティ３０ｃの径方向内側に延びることができる。これら停止部５４ｃは、構造体１２の端面５８の間に位置されたチューブ停止ゾーン５１０を形成するために、互いに離間されることができる。チューブ停止ゾーン５１０は、長さＬＴを有する。
【００４３】
また、本体２０ｃは、シーリング要素２２ａ、２２ｂの間に位置されることができるアパチャ６０を規定しており、キャビティ３０ｃ内に延びることができる。上で詳細に説明されるように、アパチャ６０は、シーリング要素２２ａ、２２ｂの間の接着剤１６を配設するために使用されることができる。この点に関して、接着剤１６は、本体２０ｃを関連する構造体１２に固定して、又は固定かつ封止して接合するように、関連する構造体１２の端部３４の外面４０と、キャビティ３０ｃの内面３２ｃとの間の接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓに複数のアパチャ６０を通って圧送することができる。当業者は、シーリング要素２２ａ、２２ｂが構造体１２の端部３４を支持するので、約０．０１５インチ（約０．３８ミリメートル）から約０．０３５インチ（約０．８９ミリメートル）のように、好ましくは約０．０２０インチ（約０．５１ミリメートル）から約０．０２５インチ（約０．６４ミリメートル）のように、接着剤１６が所望の（壁の）厚さを実現できるように端部３４の外径と本体２０ｃの内径の違いが設定されることができることを理解するであろう。
【００４４】
我々は、アセンブリ１０ｃが熱サイクルに晒されたとき、アセンブリ１０ｃの動作寿命に影響を与えるようなチューブ停止ゾーン５１０の長さＬＴを特定した。比較的短い長さＬＴのチューブ停止ゾーン５１０が使用されたときに、図３に示されるように、構造体１２を通ってフィッティング１４の本体２０を通る加熱された流体からの熱伝達が、接着剤１６（図９）の断熱効果により、及びシーリング要素２２ｂと、構造体１２の端部３４の外面４０と、キャビティ３０の内面３２との間に位置された流体の環状の層の断熱効果により、かなり防がれる。この点に関して、接着剤１６（図９）と、構造体１２を通して搬送される流体（例えば水）との伝熱率は、構造体１２及びフィッティング１４の本体２０を形成している材料の熱伝導率より約３桁小さいことができる（例えば、水及び接着剤１６の熱伝導率は、約０．６Ｗ／ｍ・Ｋであることができ、一方、与えられる例で構造体１２及びフィッティング１４の本体２０を形成している銅の熱伝導率は、約４０１Ｗ／ｍ・Ｋであることができる）。この結果、構造体１２の端部３４は、これを通してフィッティング１４の本体２０を加熱されることができる速度で通る加熱された流体から加熱されることができる。当業者が理解するように、通常の慣例は、ここに挿入されたチューブが、フィッティングを形成するのに使用される量をできるだけ減少させるために互いに近くにあるように、ユニオン式フィッティングを構成することができる。フィッティングとチューブとを互いに取着させるために焙り付けを使用するシステムでは、ユニオン式フィッティングに挿入されるチューブは、これらが互いにちょうど接触するように、通常位置決めされる。フィッティングがチューブにクリンピングされるシステムでは、クリンプ工具の幅でチューブの位置決めが指示されることができるであろうが、このようなフィッティングの厚さがこれに挿入されるチューブの厚さより通常大きいので、これはまだ比較的近くでオフセットされた。
【００４５】
熱が構造体１２と本体２０とに伝達されたところでの速度差は、本体２０及び構造体１２が異なる速度での加熱を引き起こし、接着剤１６（図９）に熱で誘起される剪断応力を加える。アセンブリ１０の熱サイクルが繰り返されると、アセンブリ１０（図１）を通って加熱された流体１０が、所定時間、アセンブリ１０（図１）を通ったとき、しばらく後、周辺気温に冷えるように、接着剤１６（図９）の寿命に影響を与える可能性がある。
【００４６】
対照的に、図１７のフィッティング１４ｃのチューブ停止ゾーン５１０は、構造体１２と本体２０ｃが、接着剤１６に加えられる熱で誘起された剪断応力の大きさを減少させるために、膨張及び伸縮するところでの速度差を減少させるように、構造体１２を通って本体２０ｃを通る加熱された流体から改良された熱伝達を容易にするために、フィッティング１４ｃの本体２０ｃの直径に対して比較的大きくサイズが設定されている。この点に関して、チューブ停止ゾーン５１０は、構造体１２内の加熱された流体がより容易に本体２０ｃに熱を伝達することを可能にするために、図３の例と比較すると、チューブ停止ゾーン５１０の領域で流体の断熱効果を減少させる、又は取り除くようにサイズが設定されている。好ましくは、チューブ停止ゾーン５１０のサイズ設定は、シーリング要素２２ｂと本体２０ｃを形成するために使用される材料との間の本体２０ｃの部分Ｐ１を通る伝熱率を考慮したものを含むいくつかのデザインを考慮して比較される。
【００４７】
図１８を参照すると、アセンブリ１０ｃを通る熱伝達が、概略的に示されている。熱は、直接的にと同様に、（例えば、参照符号ＨＴＳＺによる表されるとしてのチューブ停止ゾーン５１０の領域への流体Ｆから）、（参照符号ＨＡによって表されるように）構造体１２を通って接着剤１６を通って間接的にフィッティング１４ｃの本体２０ｃに連通される流体Ｆから伝達されることができる。ＨＴＳＺに関連する伝熱率がＨＡに関するよりも大きいと仮定すると、参照符号ＨＴＣＳによって表されるように、熱は、チューブ停止ゾーン５１０に関連する本体２０ｃの領域から両方向に接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓに向かって流れる。
【００４８】
チューブ停止ゾーン５１０の長さは、フィッティング本体２０ｃを比較的均等に加熱する速度で、流体からチューブ停止ゾーン５１０に対応するフィッティング本体２０ｃの部分Ｐ３に熱を奪うように、サイズが設定されることができる。例えば、アセンブリ１０ｃを通って流れる流体Ｆが、カ氏１１０度（約６１．１℃）の温度変化を受ければ（例えば、カ氏１８０度（約８２．２℃）に加熱された水は、アセンブリ１０ｃを通って循環され、アセンブリ１０ｃを通る加熱された水の流れは、停止され、アセンブリ１０ｃ内の水は、カ氏７０度（約２１．１℃）、の周辺気温に冷却され得、その後、アセンブリ１０ｃ内の水温がカ氏７０度（約２１．１℃）からカ氏１８０度（約８２．２℃）まで急速に上がるように、加熱された水の流れが再開する）、チューブ停止ゾーン５１０の長さは、フィッティング本体２０ｃの第１の部分の温度とフィッティング本体の他の部分の温度とが、例えばカ氏２０度（約１１．１℃）、カ氏１５度（約８．３℃）又はカ氏１２度（約６．７℃）である所定の温度差以上に異ならないように、サイズが設定されることができる。述べられた他の方法では、本体２０ｃの表面の最高温度と本体２０ｃの表面の温度の最小表面との差は、いかなる所定時間でも所定の温度差を超えない。この所定の温度差は、カ氏３０度（約１６．７℃）のように、所望の最大温度差以下であるいかなる温度であっても良い。
【００４９】
様々な構造的特性、伝熱特性及び物理的（例えば質量）特性を所望の程度に最適化するようにして、本体２０ｃの部分の各々のサイズを設定するために、有限要素解析のような技術が使用されることができる。しかし、計算と実験とを含む他の技術が、本体２０ｃのサイズを設定するために使用されることができることが理解されるであろう。
【００５０】
例えば、本体２０ｃは、いくつかの伝熱率を近似することによりサイズが設定されることができる。この方法論では、熱が各接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓ（最も近いチューブの停止部５４ｃと接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓとの間に延びた本体２０ｃの部分Ｐ２からの）に連結される本体２０ｃの部分Ｐ１に伝達される速度は、熱が接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓの接着剤１６を通して本体２０ｃに伝達される速度よりも大きい、又は約３倍に等しい（即ち、ＨＴＣＳの速度は、ＨＡの速度よりも大きい又は約３倍に等しいことができる）。チューブ停止ゾーン５１０は、本体２０ｃの対応する部分Ｐ３への伝熱率が、チューブ停止部５４ｃとこれらに連結されたシーリング要素２２ｂとの間の本体２０ｃの部分Ｐ２に十分な熱を与える（即ち、ＨＴＳＺの速度は、ＨＴＣＳの速度よりも大きい、又は２倍に等しいことができる）ように、サイズが設定されることができる。ある場合には、接着剤カップリングゾーン、即ち空間Ｓの長さは、チューブ停止ゾーン５１０の長さＬＴの長さの２倍の±１５％以内にある（即ち、１．８５ＬＴ≦Ｌ≦２．１５ＬＴ）。
【００５１】
所定の寸法を超えたチューブ停止ゾーン５１０の長さＬＴ（図１７）を長くすることは、伝熱効果をほとんど与えないことが理解されるであろう。このような状況を防ぐために、チューブ停止ゾーン５１０の領域における本体２０ｃの部分と、比較的良い熱伝導特性を有するフィッティング（即ち、フィッティングを通って流れる流体が比較的大きな温度変化を受けたとき、フィッティングの表面温度がかなり均一に留まるフィッティング）とを比較することが望ましい。実際には、フィッティングを通って流れる流体が比較的高い温度変化（例えば、カ氏７０度（約２１．１℃）からカ氏１８０度（約８２．２℃））を受けたとき、所定の時間における例のフィッティングの表面の最高温度と最低温度との間の最大の差は、上で参照される所定の温度差として使用されることができる。
【００５２】
与えられた特定の例では、我々は、９０°のエルボＥを使用したが、当業者は、本開示から、絞りブッシュ、４５°のエルボ及びＴフィッティングのような他のタイプのフィッティングが有用であることができることを理解するであろう。第１の点は、入口と、シール２２ａ、２２ｂとの間に最も近い例のフィッティングの本体２０に配置され、一方、第２の点は、半径により規定される本体２０が配置される位置のように、本体２０を通って進行する流体が本体２０の内面に直接接触するであろう位置で、本体２０に配置される。９０°のエルボのフィッティングの検査中に得られたデータを示すプロットが、図１９に示されている。
【００５３】
図１８並びに図１９に関して、加熱試験サイクルが、エルボＥの上で基準線の性能に行われる。検査中、初めは、エルボＥ（上述のように、エルボＥの対向側に配設されたチューブ１２を有する）が、カ氏７０度（約２１．１℃）の周辺温度であった。カ氏１８０度（約８２．２℃）の水が、エルボＥとチューブ１２とを通って循環しており、所定の時間の後に、加熱された水の流れは、エルボＥとチューブ１２とが周辺温度に戻ることができるように、停止される。エルボの本体２０の上に上述の２つの点の温度が、熱電対で測定されて、プロットで示されるデータを与えた。図示されるように、エルボＥの本体２０の２つの点での温度の最大差の絶対値は、カ氏１２度（約６．７℃）であった。図２０のプロットは、同じ熱サイクル検査条件の下でのフィッティング１４ｃの性能を示し、カ氏２０度（約１１．１℃）未満である最大温度差を示している。また、我々は、従来の距離（即ち、ほぼ接触している）でここに挿入されたチューブを離間したユニオン式フィッティングを試験したが、そうでなければ、フィッティング１４ｃと同様であった。図２１は、フィッティングが上述の検査条件に晒されたとき、フィッティングの本体の表面温度の最大差を示すプロットが、ほぼカ氏３０度(約１６．７℃)であったことを示している。
【００５４】
我々は、本開示の教示に従って構成された特定のフィッティングの性能を確認するために熱電対を使用したが、他の検証方法が使用されることができることに気付いた。例えば、特定のフィッティング１４ｃが所望の方法で動作することを確認する際に、サーモグラムのような熱画像技術が有用であることができる。
【００５５】
いくつかのアプローチが、上で説明された伝熱率を近似するために使用されることができるが、我々は、我々が利用したアプローチで以下の３つの方程式を用いた。
【数２】
2010043737.tif 000030
ここで、
ＨＡは、接着剤１６を通って本体２０ｃの部分Ｐ１への伝熱率であり、ＢＵＴ／ｈｒで表される。
ＴＣＡは、接着剤を形成している材料の熱伝導率であり、Ｗ／（ｍ・Ｋ）で表される。
１．７３は、換算係数（Ｗ／ｍ・ＫからＢＴＵ・ｆｔ／ｈｒ・ｆｔ２・Ｆ）である（Ｆはカ氏温度）。
ＣＡＡは、接着剤カップリングゾーンにおいて、接着剤を通る熱の流れの方向に垂直な本体２０ｃの一方の面の接着剤１６の断面積であり、平方インチで表される。
１４４は、換算係数（平方インチからフィート）である。
１２は、換算係数（インチからフィート）である。
ＴＡは、接着剤カップリングゾーンにおいて、接着剤１６の断面積を通って本体２０ｃの部分Ｐ１に導かれる熱を通る接着剤の厚さである。
ΔＴ１は、アセンブリ１０ｃを通る流体の予想される温度差であり、カ氏温度Ｆで表される。
【数３】
2010043737.tif 000031
ここで、
ＨＴＣＳは、本体２０ｃの部分Ｐ２を通って本体２０ｃの部分Ｐ１への伝熱率であり、ＢＵＴ／ｈｒで表される。
ＴＣＦは、本体２０ｃを形成している材料の熱伝導率であり、Ｗ／（ｍ・Ｋ）で表される。
１．７３は、換算係数（Ｗ／ｍ・ＫからＢＴＵ・ｆｔ／ｈｒ・ｆｔ２・Ｆ）である（Ｆはカ氏温度）。
ＣＡＰ２は、本体２０ｃの部分Ｐ３から本体の部分Ｐ１に伝達される熱の流れの方向に垂直な本体２０ｃの部分Ｐ２の断面積であり、平方インチで表される。
１４４は、換算係数（平方インチからフィート）である。
１２は、換算係数（インチからフィート）である。
ＬＰ２は、熱が断面積ＣＡＰ２（即ち、本体２０ｃの部分Ｐ２の長さ）を通って伝達される長さであり、インチで表される。
ΔＴ１は、アセンブリ１０ｃを通る流体の予想される温度差であり、カ氏温度Ｆで表される。
【数４】
2010043737.tif 000032
ここで、
ＨＴＳＺは、流体Ｆから本体２０ｃの部分Ｐ３への伝熱率であり、ＢＵＴ／ｈｒで表される。
ＴＣＦは、本体２０ｃを形成している材料の熱伝導率であり、Ｗ／（ｍ・Ｋ）で表される。
１．７３は、換算係数（Ｗ／ｍ・ＫからＢＴＵ・ｆｔ／ｈｒ・ｆｔ２・Ｆ）である（Ｆはカ氏温度）。
ＣＡＰ３は、本体２０ｃの部分Ｐ３の内部表面積であり、平方インチで表される。
１４４は、換算係数（平方インチからフィート）である。
１２は、換算係数（インチからフィート）である。
ＷＴＦは、本体２０ｃの部分Ｐ３の壁の厚さである。
ΔＴ２は、所定の時間での、本体２０ｃの最高温度と最低温度との間の所望の最大の温度差である。
【００５６】
例１−１：公称直径２インチ（約５．０８センチメートル）の銅のチューブ
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋ（ＴＣＦ＝４０１）の熱伝導率を有する。本体２０ｃは、２．１４５インチ（約５．４５センチメートル）の公称内径（ＮＩＤ）と、２．２６３インチ（約５．７５センチメートル）の公称外径（ＮＥＤ）とを有するので、ＣＡＰ２は、０．４０９平方インチ（即ち、ＣＡＰ２=３．１４×[（ＮＥＤ）２−（ＮＩＤ）２]÷４）であり、壁の厚さは０．０５９インチ（約０．１５センチメートル）（ＷＴＦ＝[（ＮＥＤ）−（ＮＩＤ）]／２）である。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さのＬＴが０．２５インチ（約０．６４センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．２５インチ（約０．６４センチメートル）（即ち、ＬＰ２＝０．２５）の長さを有する。本体２０ｃの部分Ｐ３の断面積は、１．６３４平方インチ（即ち、ＣＡＰ３＝３．１４×（ＮＩＤ）×ＬＴ）である。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度はカ氏１８０度（約８２．２℃）であるので、ΔＴ１はカ氏１１０度（約６１．１℃）に等しい（即ち、ΔＴ１＝カ氏１８０度（約８２．２℃）−カ氏７０度（約２１．１℃））。構造体１２は２．１２５インチ（約５．４０センチメートル）の外径（ＳＥＤ）を有するので、接着剤１６は０．１インチ（約０．２５センチメートル）（ＴＡ＝[（ＮＩＤ）−（ＳＥＤ）]／２）の厚さを有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋ（ＴＣＡ＝０．６）の熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．５５３インチ（約１．４０センチメートル）の長さＬＬに亘って配置されている。接着剤の断面積（ＣＡＡ）は、３．６９平方インチである（即ち、ＣＡＡ＝３．１４×ＳＥＤ×ＬＬ）。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）（即ちΔＴ２＝カ氏１２度（約６．７℃））である。伝熱率ＨＴＣＳは、約３４７０ＢＴＵ／ｈｒ（約３６６１ｋＪ／ｈｒ）であり、一方、伝熱率ＨＡは、約５８７ＢＴＵ／ｈｒ（約６１９ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約６４１５ＢＴＵ／ｈｒ（約６７６８ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝導率の大きさＨＴＣＳは、伝熱率ＨＡの大きさの約５．９倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約１．８５倍である。
【００５７】
例１−２：公称直径３インチ（約７．６２センチメートル）の銅のチューブ
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、３．１４９インチ（約８．００センチメートル）の公称内径と、３．２９９インチ（約８．３８センチメートル）の公称外径とを有する。  停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．３インチ（約０．７６センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．３７５インチ（約０．９５センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、３．１２５インチ（約７．９４センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．６４４インチ（約１．６４センチメートル）の長さに亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約４３０２ＢＴＵ／ｈｒ（約４５３９ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＡは、約１００６ＢＴＵ／ｈｒ（約１０６１ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約９１６８ＢＴＵ／ｈｒ（約９６７２ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約４．３倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．１３倍である。
【００５８】
例１−３：公称直径４インチ（約１０．１６センチメートル）の銅のチューブ
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、４．１５８インチ（約１０．５６センチメートル）の公称内径と、４．３５８インチ（約１１．０７センチメートル）の公称外径とを有する。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．４インチ（約１．０２センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．５０インチ（約１．２７センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、４．１２５インチ（約１０．４８センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．７インチ（約１．７９センチメートル）の距離に亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１４度（約７．８℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約５６８２ＢＴＵ／ｈｒ（約５９９５ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＡは、約９６１ＢＴＵ／ｈｒ（約１０１４ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約１４１２３ＢＴＵ／ｈｒ（約１４９００ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約５．９倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．４９倍である。
【００５９】
例１−４：公称直径５インチ（約１２．７センチメートル）の銅のチューブ
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、１．６４０インチ（約４．１７センチメートル）の公称内径と、１．７４２インチ（約４．４２センチメートル）の公称外径とを有する。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．２５インチ（約０．６４センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止ゾーン５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．２５インチ（約０．６４センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、１．６２５インチ（約４．１３センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．３３インチ（約０．８４センチメートル）の距離に亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約２３０２ＢＴＵ／ｈｒ（約２４２９ｋＪ／ｈｒ）であり、一方、伝熱率ＨＡは、約５３５ＢＴＵ／ｈｒ（約５６４ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約５８５１ＢＴＵ／ｈｒ（約６１７３ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約４．３倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．５４倍である。
【００６０】
例１−５：公称直径１．２５インチ（約３．１８センチメートル）の銅のチューブ
フィッティング１４ｃは、銅でできた本体２０ｃを有し、この本体は、４０１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。本体２０ｃは、１．３９０インチ（約３．５３センチメートル）の公称内径と、１．４７８インチ（約３．７５センチメートル）の公称外径とを有する。停止部５４ｃは、チューブ停止ゾーン５１０の長さが０．１７５インチ（約０．４４センチメートル）であるように位置されており、一方、チューブ停止部５１０の対向側にある本体２０ｃの部分Ｐ２は、０．２５インチ（約０．６４センチメートル）の長さを有する。周辺気温は、カ氏７０度（約２１．１℃）であり、一方、構造体１２を通る流体（水）の温度は、カ氏１８０度（約８２．２℃）である。構造体１２は、１．３７５インチ（約３．４９センチメートル）の外径を有する。接着剤１６は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、また、本体２０ｃの両側に０．３４０インチ（約０．８６センチメートル）の長さに亘って配置されている。本体２０ｃの表面全域の所望の最大温度差は、カ氏１２度（約６．７℃）である。伝熱率ＨＴＣＳは、約１６８４ＢＴＵ／ｈｒ（約１７７７ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＡは、約４６７ＢＴＵ／ｈｒ（約４９３ｋＪ／ｈｒ）であり、伝熱率ＨＴＳＺは、約４０２４ＢＴＵ／ｈｒ（約４２４５ｋＪ／ｈｒ）である。従って、伝熱率ＨＴＣＳの大きさは、伝熱率ＨＡの大きさの約３．６倍であり、伝熱率ＨＴＳＺの大きさは、伝熱率ＨＴＣＳの大きさの約２．３９倍である。
【００６１】
本開示の教示に従って構成された他のアセンブリ１０ｄが、図２２に示されている。ここに述べられることを除いて、アセンブリ１０ｄは、係属中の米国特許出願Ｎｏ．１１／２５６，５９６に開示されたアセンブリとほぼ同じであり、この内容は、参照としてここに含まれている。簡潔に言えば、アセンブリ１０ｄは、１対の構造体１２ｄと、フィッティング１４ｄと、接着剤１６ｄとを含むことができる。フィッティング１４ｄは、本体２０ｄと１対のスペーシング要素２２ｄとを含むことができる。与えられる例では、構造体１２ｄは、銅のチューブであり、また、本体２０ｄは、銅でできている。当業者は、複数の構造体１２ｄと本体２０ｄとに他の材料が使用され得ることを理解するであろう。本体２０ｄは、本体２０ｄの長軸線５０２と一致する直線５００ｄを中心として同軸的に位置されることができる１対の挿入端部２６ｄ（即ち、入口と出口）を含むことができる。各挿入端部２６ｄは、端面２８ｄと、内面３２ｄを有するキャビティ３０ｄとを規定することができる。キャビティ３０ｄは、構造体１２ｄに連結された１つの端部３４ｄを受けるように構成されることができる。また、本体２０ｄは、本体２０ｄ内に挿入される構造体１２ｄの両端面５８ｄの間に位置されたチューブ停止ゾーン５１０ｄを構成するように、互いに離間されることができる。
【００６２】
スペーシング要素２２ｄは、本体２０ｄに収容されることができ、キャビティ３０の内面３２ｄに接触することができる。スペーシング要素２２ｄの各々は、Ｏ−リングのような「切れ目のない（“endless”）」要素であることができ、キャビティ３０ｄの周縁部と連続する（即ち、壊れにくい）ようにして、内面３２ｄに接触することができる。代わって、スペーシング要素２２ｄは、同様の不連続な方法で内面３２ｄに接触するように、不連続なようにして（例えば複数のボイドを有する）形成されることができる。さらに、スペーシング要素２２ｄは、弾性材料又は変形可能な材料により形成されることができる。スペーシング要素２２ｄは、１対の接着剤カップリングゾーン５０ｄを規定するように、軸方向に互いに離間されることができる。
【００６３】
キャビティ３０ｄの内面３２ｄと構造体１２ｄの外面４０ｄとの少なくとも一方は、結合及び封止を促進するために、接着剤１６ｄを与える前に、機械的又は化学的なクリーニングのような表面処理を受けることができる。接着剤１６ｄは、キャビティ３０ｄの内面３２ｄと構造体１２ｄの外面４０ｄとの少なくとも一方（即ち、キャビティ３０ｄに挿入され得る構造体１２ｄの一部の端面に最も近い）に与えられることができる。我々の検査では、接着剤１６ｄは、連続した環状（円形）のビーズ（bead）で内面３２ｄに、並びに、いくつかの試料に対しては連続した環状（円形）のビーズで、さらに他の試料に対しては連続したジグザグなビーズで、（例えば、隣接している「Ｗ」形状に接触している各「Ｗ」形状を備え、構造体１２ｄの連結端部３４ｄの周縁部の一連のいくつかの「Ｗ」形状）構造体１２ｄの外面４０ｄに与えられた。その後、構造体１２ｄが、キャビティ３０ｄに挿入された。
【００６４】
スペーシング要素２２ｄは、接着剤１６ｄが、スペーシング要素２２ｄ、本体２０ｄ及び構造体１２ｄを隣接させる粘着性の６０ｄのバンドを形成し、スペーシング要素２２ｄにより滑る接着剤１６ｄ（即ち、構造体１２の連結端部３４ｄの一部を拭き取る）の一部を集めることができる。接着剤１６ｄのバンドが、本体２０ｄと構造体１２ｄとの間の接続の周縁部で連続しているので、この存在が、本体２０ｄと構造体１２との緊密な流体接続を確実にすることが理解されるであろう。さらに、構造体１２ｄが本体２０ｄに滑り込まれるので、スペーシング要素２２ｄの存在、液状接着剤１６ｄに対する剪断力の印加（構造体１２ｄとフィッティング１４ｄとの間の滑り動作により生じる）の両方又は一方が、接着剤１６ｄを構造体１２ｄに沿って逆流させることができる。接着剤１６ｄの逆流は、最大の機械的結合が構造体１２ｄとフィッティング１４ｄの間で果されることができるように、カップリングゾーン５０ｄで、構造体１２ｄの外面４０ｄとキャビティ３０ｄの内面３２ｄとの間の空間を完全に満たすことができる。
【００６５】
チューブ停止ゾーン５１０ｄは、構造体１２ｄ内の加熱された流体が、より容易に本体２０ｄに熱を伝達するように、サイズが設定されている。チューブ停止ゾーン５１０ｄは、第１の伝熱率でのチューブ停止ゾーン５１０に対応するフィッティング１４ｄの本体２０ｄの部分から伝達される熱が、接着剤１６ｄを通ってフィッティング１４ｄに伝達される熱の第２の伝熱率の３倍よりも大きいように、サイズが設定されることができる。
【００６６】
上の説明は、単なる例示であり、本発明の開示、適用形態又は用途を限定する意図でないことが理解されるであろう。特定の例が、明細書に説明され、図面に示されるが、様々な変更が行われることができ、同等のものが特許請求の範囲で規定されるように、本開示の範囲から逸脱せずにこの要素に代用され得ることが、当業者によって理解されるであろう。さらに、様々な例の特徴部分、要素、機能の組み合わせは、ここに明白に考慮されており、明確に図示されない又は説明されなくても、当業者は、本開示から、特徴部分、要素、機能が適宜他の例に組み入れられることができることを理解するであろう。さらに、様々な変更が、本発明の不可欠な範囲から逸脱することなく、本開示の教示に特定の状況又は材料を組み合わせることができる。それ故、本開示は、本開示の教示を果すために熟考された最良の形態として図面に示され明細書に説明された特定の例に限定されず、本開示の範囲は、上の記載及び特許請求の範囲の中にかかるいかなる実施の形態をも含むことを意図している。
【符号の説明】
【００６７】
１０、１０ｃ、１０ｄ…アセンブリ、１２、１２’、１２ｄ…構造体、１４、１４ｃ、１４ｄ…フィッティング、１６、１６ｄ…接着剤、１８…ジョイント、２０、２０’、２０’’、２０ｃ、２０ｄ…本体、２２ａ、２２ａ’、２２ｂ、２２ｂ’…シーリング要素、２２ｄ…スペーシング要素、２６、２６ｄ…挿入端部、２８、２８ｃ、２８ｄ…端面、３０、３０ｃ、３０ｄ…キャビティ、３２、３２ｃ、３２ｄ…内面、３４、３４ｄ…連結端部、４０、４０ｄ…外面、４４…本体、４６…リップ部材、４８…環状シールキャビティ、５０…カップリングゾーン、５２ａ、５２ａ’、５２ｂ、５２ｂ’…装入部、５４ｃ…チューブ停止部、５６…溝、５８、５８ｄ…端面、６０、６０’…アパチャ、６０ａ…充填アパチャ、６０ｂ…排出アパチャ、６４…皿穴、６６…外面、８０…カップリングゾーン、１００…アプリケータ、１０２…ノズル、１０４…切頭円錐形チップ、１０８…外面、１１０…環状チャンネル、１１２…環状チャンネル、１１４…接着物質、１２０…環状突出部、１３０…ロック要素、１３４…窪み、１３６…環状溝、１３８…ローレット切り部分、１４０…工具、１４２…ローレット切りホイール、５００、５００ｄ…直線、５０２…長軸線、５１０、５１０ｄ…チューブ停止ゾーン。
【外国語明細書】
2010043737000001.pdf