(57)【要約】      （修正有）【課題】密封性能の信頼性が高い密封接続装置を提供する。【解決手段】密封接続装置は、第１ポート部材、第２ポート部材、第１密封部材及び第１締付け部材を備える。前記第１ポート部材は第１接続端を有し、前記第１接続端には第１突縁が設けられ、前記第１突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面と第２表面を有する。前記第２ポート部材は第２接続端を有する。組立状態において、前記第１接続端と前記第２接続端とは突合せ接続されて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を連通させる。前記第１締付け部材は、前記第１密封部材を軸方向に沿って前記第１ポート部材の前記第１突縁の前記第２表面と前記第１締付け部材との間に押し付け、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材を前記第１密封部材によって密封して外界と隔離する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポート部材、第２ポート部材、第１密封部材及び第１締付け部材を備え、
前記第１ポート部材は第１接続端を有し、前記第１接続端には第１突縁が設けられ、前記第１突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面と第２表面を有し、
前記第２ポート部材は第２接続端を有し、
組立状態において、前記第１接続端と前記第２接続端とは突合せ接続されて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を流体連通させ、前記第１締付け部材は、前記第１密封部材を軸方向に沿って前記第１ポート部材の前記第１突縁の前記第２表面と前記第１締付け部材との間に押し付け、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を前記第１密封部材によって密封して外界と隔離する、ことを特徴とする密封接続装置。
【請求項２】
スリーブ、第２密封部材及び第２締付け部材をさらに備え、前記第２ポート部材の前記第２接続端には第２突縁が設けられ、前記第２突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第３表面と第４表面を有し、
組立状態において、前記第１突縁の前記第１表面と前記第２突縁の前記第３表面は対向して設けられ、前記スリーブは軸方向に沿って前記第１突縁と前記第２突縁に外装され、前記第１締付け部材は、前記スリーブに固定接続され、前記第１密封部材を前記スリーブの内側円環面に当接させ、前記第２締付け部材は、前記スリーブに固定接続され、前記第２密封部材を軸方向に沿って前記第２突縁の前記第４表面と前記第２締付け部材との間に押し付け、前記第２密封部材を前記スリーブの前記内側円環面に当接させる、ことを特徴とする請求項１に記載の密封接続装置。
【請求項３】
前記第１締付け部材及び／又は前記第２締付け部材は、ボルトにより前記スリーブに固定接続され、或いは、前記第１締付け部材及び／又は前記第２締付け部材は、孔を有する締付けボルトであり、前記スリーブにネジ接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の密封接続装置。
【請求項４】
前記第２接続端は端面と内側円環面を有し
組立状態において、前記第１突縁の前記第１表面と前記第２接続端の前記端面は対向して設けられ、前記第１締付け部材は、前記第２ポート部材に固定接続され、前記第１密封部材を前記第２接続端の内側円環面に当接させる、ことを特徴とする請求項１に記載の密封接続装置。
【請求項５】
前記第１締付け部材は、ボルトによって前記第２ポート部材に固定接続され、又は、前記第１締付け部材は、孔を有する締付けボルトであり、前記第２ポート部材にネジ接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の密封接続装置。
【請求項６】
組立状態において、前記第１締付け部材と前記第１突縁の前記第２表面との間の前記第１密封部材は、軸方向に沿って内部媒体の圧力によりさらに圧縮することができる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の密封接続装置。
【請求項７】
前記第１締付け部材は第１位置制限脚を備え、前記第１締付け部材と前記第１突縁の前記第２表面との間には間隔距離があり、前記第１位置制限脚は、この間隔距離の最小値を制限するために用いられる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の密封接続装置。
【請求項８】
前記第１締付け部材の第１内側部及び／又は前記第１突縁の前記第２表面は傾斜面を有し、前記第１密封部材は前記傾斜面に当接する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の密封接続装置。
【請求項９】
弾性スペーサをさらに備え、前記第１接続端と前記第２接続端は、前記弾性スペーサを介して突合せ接続される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の密封接続装置。
【請求項１０】
回転防止グロメットをさらに備え、前記回転防止グロメットは、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材をそれぞれ位置制限して、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材が軸方向の周りに相対回転することを防止するために用いられ、前記第１接続端と前記第２接続端は、前記回転防止グロメットを介して突合せ接続される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の密封接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１７年４月１９日に出願された「密封接続装置」を名称とする中国特許出願第２０１７１０２５８２８５．２号の優先権、２０１７年５月１０日に出願された「密封接続装置」を名称とする中国特許出願第２０１７１０３２７５９０．２号の優先権、２０１７年６月１日に出願された「密封接続装置」を名称とする中国特許出願第２０１７１０４０３６４８．７の優先権、及び２０１７年８月１１日に出願された「密封接続装置」を名称とする中国特許出願第２０１７１０６８６１９７．２号の優先権を主張し、前述の特許出願を参照により本願に援用する。
【０００２】
本願は密封分野に関し、特に高温高圧、変温変圧の流体媒体のための管路及び機器の接続用密封接続装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの場合、気体又は液体などの流体媒体の移送管路及び貯蔵容器は、接続器により密封接続される必要がある。着脱可能なフランジ密封接続は、構造が簡単で操作が容易であるという利点を有するため、化学工業、エネルギー及び機械分野の管路や容器の密封接続に幅広く使用されている。従来のフランジ接続方式は、締結ボルトを使用して接続の必要がある２つのポートをフランジで接続する。フランジポートの密封面には密封部材が配置される。締結ボルトは、２つの端面を接続するとともに、密封部材をフランジの軸方向に沿って密封面に緊密に押し付ける。
【０００４】
管路と貯蔵容器内の流体媒体の圧力が上昇すると、従来のフランジ接続された密封部材への力が低下して、密封部材が緩められる。この現象は、高圧高温の管路や容器の接続において特に顕著であり、その結果、フランジ接続の密封が困難になり、流体媒体が漏れる。取付時に、十分な密封のプリ圧力を保証するために、十分に大きな締結ボルトを使用する必要がある。大きなボルトの場合、それに対応してフランジの直径の増加を必要とする一方、同じ厚さの大直径のフランジは、十分な剛性を有していないという問題があるため、フランジの直径を増加させるとともに厚さを増加させる必要があるので、従来の高圧フランジ接続器の構造は非常に鈍重である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、密封性能の信頼性が高い密封接続装置を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
密封接続装置が提供される。この密封接続装置は、第１ポート部材、第２ポート部材、第１密封部材及び第１締付け部材を備え、
前記第１ポート部材は第１接続端を有し、前記第１接続端には第１突縁が設けられ、前記第１突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面と第２表面を有し、
前記第２ポート部材は第２接続端を有し、
組立状態において、前記第１接続端と前記第２接続端とは突合せ接続されて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を流体連通させ、前記第１締付け部材は、前記第１密封部材を軸方向に沿って前記第１ポート部材の前記第１突縁の前記第２表面と前記第１締付け部材との間に押し付け、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を前記第１密封部材によって密封して外界と隔離する。
【０００７】
好ましくは、更なる密封接続装置が提供される。この密封接続装置は、第１ポート部材、第２ポート部材、スリーブ、第１密封部材、第２密封部材、第１締付け部材及び第２締付け部材を備え、
前記第１ポート部材は第１接続端を有し、前記第１接続端には第１突縁が設けられ、前記第１突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面と第２表面を有し、
前記第２ポート部材は第２接続端を有し、前記第２接続端には第２突縁が設けられ、前記第２突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第３表面と第４表面を有し、
組立状態において、前記第１接続端と前記第２接続端とは突合せ接続されて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材との内部を連通させ、前記第１突縁の前記第１表面と前記第２突縁の前記第３表面は対向して設けられ、前記スリーブは軸方向に沿って前記第１突縁と前記第２突縁に外装され、前記第１締付け部材は、前記スリーブに固定接続され、前記第１密封部材を軸方向に沿って前記第１突縁の前記第２表面と前記第１締付け部材との間に押し付け、前記第１密封部材を前記スリーブの内側円環面に当接させ、前記第２締付け部材は、前記スリーブに固定接続され、前記第２密封部材を軸方向に沿って前記第２突縁の前記第４表面と前記第２締付け部材との間に押し付け、前記第２密封部材を前記スリーブの内側円環面に当接させて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材を前記密封部材により密封して外界と隔離する。
【０００８】
好ましくは、組立状態において、前記第１締付け部材と前記第１突縁の前記第２表面との間の前記第１密封部材は、軸方向に沿って内部媒体の圧力によりさらに圧縮することができ、及び／又は前記第２締付け部材と前記第２突縁の前記第４表面との間の前記第２密封部材は、軸方向にそって内部媒体の圧力によりさらに圧縮することができる。
【０００９】
好ましくは、前記第１締付け部材及び／又は前記第２締付け部材は、ボルトにより前記スリーブに固定接続される。
【００１０】
好ましくは、前記第１締付け部材及び／又は前記第２締付け部材は、孔を有する締付けボルトであり、前記スリーブにネジ接続される。
【００１１】
好ましくは、前記第１ポート部材の前記第１接続端は、互いに接続される第１本体及び前記第１突縁を備える。前記第２ポート部材の前記第２接続端は、互いに接続される第２本体及び前記第２突縁を備える。前記組立状態において、前記スリーブは、前記第１突縁、前記第１本体、前記第２突縁及び前記第２本体を囲むように設けられ、前記第１締付け部材及び前記第２締付け部材に固定接続される。前記第１締付け部材は、前記第１突縁から離れる第１外側部、及び前記第１突縁に近接する第１内側部を備える。前記第１外側部は、前記スリーブに固定接続され、前記第１内側部は、前記第１本体と前記スリーブとの間に挿入する。前記第２締付け部材は、前記第２突縁から離れる第２外側部、及び前記第２突縁に近接する第２内側部を備える。前記第２外側部は、前記スリーブに固定接続され、前記第２内側部は、前記第２本体と前記スリーブとの間に挿入する。
【００１２】
好ましくは、前記第１締付け部材は、前記第１内側部から突出する第１位置制限脚を備える。前記第１内側部と前記第１突縁の前記第２表面との間には間隔距離があり、前記第１位置制限脚は、この間隔距離の最小値を制限するために用いられる。
【００１３】
好ましくは、前記第２締付け部材は、前記第２内側部から突出する第２位置制限脚を備える。前記第２内側部と前記第２突縁の前記第４表面との間には間隔距離があり、前記第２位置制限脚は、この間隔距離の最小値を制限するために用いられる。
【００１４】
好ましくは、前記第１締付け部材の第１内側部及び／又は前記第１突縁の前記第２表面は傾斜面を有し、前記第１密封部材は前記傾斜面に当接する。
【００１５】
好ましくは、前記第２締付け部材の第２内側部及び／又は前記第２突縁の前記第４表面は傾斜面を有し、前記第２密封部材は前記傾斜面に当接する。
【００１６】
好ましくは、さらなる密封接続装置が提供される。この密封接続装置は、第１ポート部材、第２ポート部材、第１密封部材及び第１締付け部材を備える。前記第１ポート部材は第１接続端を有し、前記第１接続端には第１突縁が設けられ、前記第１突縁は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面と第２表面を有する。前記第２ポート部材は第２接続端を有し、前記第２接続端は端面と内側円環面を有する。組立状態において、前記第１接続端と前記第２接続端は突合せ接続されて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を連通させ、前記第１突縁の前記第１表面と前記第２接続端の前記端面は対向して設けられる。前記第１締付け部材は前記第２ポート部材に固定接続されて、前記第１密封部材を軸方向に沿って前記第１ポート部材の前記第１突縁の前記第２表面と前記第１締付け部材との間に押し付け、且つ前記第１密封部材を前記第２接続端の内側円環面に当接させて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材を前記第１密封部材により密封して外界と隔離する。
【００１７】
好ましくは、組立状態において、前記第１締付け部材と前記第１突縁の前記第２表面との間の前記第１密封部材は、軸方向に沿って内部媒体の圧力によりさらに圧縮することができる。
【００１８】
好ましくは、前記第１締付け部材は、ボルトにより前記第２ポート部材に固定接続される。
【００１９】
好ましくは、前記第１締付け部材は、孔を有する締付けボルトであり、前記第２ポート部材にネジ接続される。
【００２０】
好ましくは、前記第１ポート部材の前記第１接続端は、互いに接続される第１本体及び前記第１突縁を備える。前記第２ポート部材の前記第２接続端は、互いに接続される第２本体及び固定部を備える。前記組立状態において、前記固定部は、前記第１突縁と前記第１本体を囲むように設けられ、前記第１締付け部材に固定接続される。前記第１締付け部材は、前記第１ポート部材から離れる第１外側部、及び前記第１ポート部材に近接する第１内側部を有する。前記第１外側部は前記固定部に固定接続され、前記第１内側部は前記第１本体と前記固定部との間に挿入する。
【００２１】
好ましくは、前記第１締付け部材は、前記第２端から突出する位置制限脚を備える。前記第１締付け部材と前記第１突縁の前記第２表面との間には間隔距離があり、前記位置制限脚は、この間隔距離の最小値を制限するために用いられる。
【００２２】
好ましくは、前記第１締付け部材の第１内側部は傾斜面を有し、前記第１密封部材は前記傾斜面に当接する。
【００２３】
好ましくは、前記第１ポート部材の前記第１突縁の前記第２表面は傾斜面を有し、前記第１密封部材は前記傾斜面に当接する。
【００２４】
好ましくは、前記第１締付け部材の前記第１内側部には接続機構があり、前記第１密封部材に固定接続されて、前記第１締付け部材と前記第１密封部材を完全な部品にする。
【００２５】
好ましくは、前記第２締付け部材の前記第２内側部には接続機構があり、前記第２密封部材に固定接続されて、前記第２締付け部材と前記第２密封部材を完全な部品にする。
【００２６】
好ましくは、前記第１締付け部材及び／又は前記第２締付け部材は、分解可能な複数のサブアセンブリを組み立てることによって形成される。
【００２７】
好ましくは、前記第１密封部材と前記第２密封部材は、軟質金属、黒鉛、ポリマー又は複合材料填材であり、或いは、非金属のＯ形密封リング、金属のＯ形密封リング又はＣ形密封リングである。
【００２８】
好ましくは、前記密封接続装置は弾性スペーサをさらに備える。組立状態において、前記第１接続端と前記第２接続端は、前記弾性スペーサを介して突合せ接続されて、前記第１ポート部材と前記第２ポート部材の内部を連通させる。前記第１突縁の前記第１表面と前記第２突縁の前記第３表面とは対向し、且つ前記弾性スペーサにより間隔を置いて設けられる。前記スリーブは、軸方向に沿って前記弾性スペーサ、前記第１突縁及び前記第２突縁に外装される。
【００２９】
好ましくは、前記弾性スペーサは、環形又はＣ形であり、且つ一体構造であり、又は、複数の弾性サブアセンブリの組立によって形成されるものである。
【発明の効果】
【００３０】
本願は、現在の高温高圧流体媒体管路や容器の密封接続装置について、内部媒体の圧力上昇又は温度変化による密封力の弛緩や漏れの問題に対して、密封接続装置を提案する。このような密封接続装置の特徴は、内部媒体の圧力が上昇するにつれて、密封部材に作用する密封力が増大し、締付け部材と第２ポート部材との間の固定接続、又は第１締付け部材、第２締付け部材とスリーブとの間の固定接続は、主に管路又は容器の内部の媒体の圧力に対抗するために用いられるため、固定接続に必要な荷重が大幅に低減されるとともに、サイズが小さくなる。それにより、接続器全体のサイズが小さくなり、重量が低減される。密封接続装置アセンブリは、高い媒体圧力下の密封力の弛緩を防止することができ、高温高圧管路及び／又は容器の密封接続に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
以下、本願の技術的手段を明確にするために、実施例に必要な図面を簡単に説明する。当然のことながら、下記の説明における図面は本願の幾つかの実施例に過ぎず、当業者として、創造的労働を要しないことを前提に、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【００３２】
【図１】図１は、密封接続装置の１つの実施例の立体構造模式図である。
【図２】図２は、図１の密封接続装置の実施例の断面構造模式図である。
【図３】図３は、密封接続装置の別の実施例の立体構造模式図である。
【図４】図４は、図３の密封接続装置の実施例の断面構造模式図である。
【図５】図５は、密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である。
【図６】図６は、ネジ接続を有する密封接続装置の１つの実施例の断面構造模式図である
【図７】図７は、ネジ接続を有する密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である
【図８】図８は、ネジ接続を有する密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である
【図９】図９は、位置制限脚を有する締付け部材の密封接続装置の１つの実施例の断面構造模式図である。
【図１０】図１０は、位置制限脚を有する締付け部材の実施例の立体構造模式図である。
【図１１】図１１は、位置制限脚を有する締付け部材の密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である。
【図１２】図１２は、位置制限脚を有する締付け部材の密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である。
【図１３】図１３は、傾斜面を有する締付け部材の密封接続装置の１つの実施例の断面構造模式図である。
【図１４】図１４は、図１３中のＡ領域の拡大模式図である。
【図１５】図１５は、傾斜面を有する締付け部材の実施例の立体構造模式図である。
【図１６】図１６は、傾斜面を有する締付け部材の密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である。
【図１７】図１７は、傾斜面を有する締付け部材の密封接続装置の別の実施例の断面構造模式図である。
【図１８】図１８は、傾斜面を有する第１ポート部材の密封接続装置の実施例の断面構造模式図である。
【図１９】図１９は、図１８中のＢ領域の拡大模式図である。
【図２０】図２０は、締付け部材と密封部材が１つの一体部品である密封接続装置の実施例の断面構造模式図である。
【図２１】図２１は、図２０中のＣ領域の拡大模式図である。
【図２２】図２２は、サブアセンブリを有する締付け部材の実施例の立体構造模式図である。
【図２３】図２３は、密封接続装置の１つの実施例の断面構造模式図である。
【図２４】図２４は、回転防止グロメットの１つの実施例の立体構造模式図である。
【図２５】図２５は、第１ポート部材の１つの実施例の立体構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本願の技術的手段を明確にするために、添付の図面及び実施例を参照しながら、本願の技術的手段を詳細に説明する。具体的な実施例は本願を限定するためのものではないことを理解すべきである。
【００３４】
本願は、接続の必要がある機器の間、例えば、管路と管路の間、管路と容器の間、又は容器と容器の間において、外部の密封接続及び内部の流体連通を実現するための密封接続装置を提供する。前記流体は、液体又は気体であってもよい。
【００３５】
図１及び図２に示されるように、１つの実施例として、密封接続装置１０は、第１ポート部材１００、第２ポート部材２００、第１密封部材４００及び第１締付け部材３００を備える。第１ポート部材１００は第１接続端１０２を有し、第１接続端１０２には第１突縁１１０が設けられ、第１突縁１１０は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面１１２と第２表面１１４を有する。第２ポート部材２００は第２接続端２０２を有し、第２接続端２０２は端面２２２と内側円環面２１２を有する。第２接続端２０２は、第１接続端１０２と突合せ接続するために用いられる。
【００３６】
密封接続装置１０は軸方向と径方向を有し、軸方向は、第１ポート部材１００から第２ポート部材２００へ延伸する方向であり、径方向は軸方向と略直交する。
【００３７】
密封接続装置１０は着脱可能な構造であり、組立状態において、第１接続端１０２と第２接続端２０２は突合せ接続されて、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の内部を流体連通させる。第１突縁１１０の第１表面１１２は、第２接続端２０２の端面２２２と対向して設けるために用いられる。第１締付け部材３００は、第２ポート部材２００に固定接続され、第１密封部材４００を軸方向に沿って第１ポート部材１００の第１突縁１１０の第２表面１１４と第１締付け部材３００との間に押し付け、第１密封部材４００を第２接続端２０２の内側円環面２１２に当接させ、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の内部を第１密封部材４００により密封し外界と隔離する。
【００３８】
第１締付け部材３００は、第１ポート部材１００に固定されない。第１締付け部材３００と第２ポート部材２００との間の固定接続の主な作用は、第１密封部材４００に十分に大きな力を加えることでなく、単に管路又は容器の内部の流体媒体の圧力と対抗することである。そのため、第１締付け部材３００と第２ポート部材２００との間の固定接続に必要な荷重が大幅に低減されるとともに、第１ポート部材１００、第２ポート部材２００及び第１締付け部材３００のサイズが小さくなる。それにより、密封接続装置１０全体のサイズが小さくなり、重量が低減される。図２に示されるように、接続装置の内部媒体の圧力が上昇すると、上昇した媒体の圧力は、第１ポート部材１００及び第１締付け部材３００を介して第１密封部材４００に作用して、第１密封部材４００に作用された力は内部媒体の圧力の上昇に連れて上昇する。そのため、密封接続装置１０は、媒体の高圧力下での密封力の弛緩を防止することができ、高温高圧管路及び／又は容器の密封接続に適用することができる。一方、従来のフランジ接続は、内部媒体の圧力が上昇すると、密封部材に作用される力が低下する。
【００３９】
組立状態において、第１密封部材４００は、軸方向に沿った力を受けて初期密封を実現する。第１締付け部材３００と第１ポート部材１００の第１突縁１１０との間には、第１密封部材４００を収容するための間隔区域がある。幾つかの実施例、例えば、図１及び図２の実施例では、第１締付け部材３００と第１突縁１１０を完全に離間することができる。接続された機器内の媒体の圧力が上昇すると、媒体の圧力は、第１ポート部材１００の第１突縁１１０の第２表面１１４を介して第１密封部材４００に作用することができる。それにより、第１密封部材４００への密封力は媒体圧力の上昇に伴って上昇して、第１密封部材４００は軸方向に沿ってさらに圧縮されることによって、媒体の高圧力下での第１密封部材４００へのストレスの弛緩を防止して、自己締め付けの密封方式が形成される。幾つかの他の実施例では、第１締付け部材３００と第１突縁１１０とは第１密封部材４００によって完全に離間されなくてもよい。間隔を形成して第１密封部材４００を収容し圧縮して密封を実現するとともに、第１締付け部材３００の一部は第１突縁１１０の表面と互いに接触して支持を形成する。
【００４０】
具体的には、第１ポート部材１００は、接続の必要がある機器、例えば管路又は容器に取り付けられるための第１取付端１０６を有する。第１ポート部材１００は、一体成形された管材又は環状部材であってもよく、第１取付端１０６から第１接続端１０２に延伸する第１貫通孔１０４を有する。第２ポート部材２００は、接続の必要がある他の機器、例えば管路又は容器に取り付けられるための第２取付端２０６を有する。第２ポート部材２００は、一体成形された管材又は環状部材であってもよく、第２取付端２０６から第２接続端２０２に延伸する第２貫通孔２０４を有する。組立状態において、第１貫通孔１０４と第２貫通孔２０４は連通し、接続の必要がある２つの機器の間の流体媒体を連通させる。第１接続端１０２の第１表面１１２と第２接続端２０２の端面２２２との間には隙間があり、この隙間は、内部の第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４と連通するため、それを外界と隔離するように密封する必要がある。隙間は、対向する外側エッジ１２と内側エッジを有し、外側エッジ１２は密封接続装置１０の外側により近接する。
【００４１】
第１接続端１０２と第２接続端２０２は直接当接し接触してもよい。第２接続端２０２の端面２２２と第１接続端１０２の第１表面１１２は接続表面領域で接触し、接続表面領域は端面２２２と第１表面１１２に限定されている。第１貫通孔１０４と第２貫通孔２０４に近接する接続表面領域のエッジは内側エッジであり、外部に近接するエッジは外側エッジ１２であり、外側エッジ１２は環状である。別の実施例では、第１接続端１０２と第２接続端２０２は他の部品によって離間されてもよい。
【００４２】
第１密封部材４００は環状部材であり、第１締付け部材３００によって内側円環面２１２に押し付けられて密接されると同時に、外側エッジ１２に密接される。それにより、密封が形成されて、第１貫通孔１０４と第２貫通孔２０４が外界と隔離される。第１密封部材４００の材料は、具体的な状況に応じて選択されてもよく、例えば、軟質金属、黒鉛、ポリマー又は複合材料などであってもよい。第１密封部材４００は、非金属のＯ形密封リング、金属のＯ形密封リング又は金属のＣ形密封リングであってもよい。
【００４３】
第１ポート部材１００において、好ましくは、第１接続端１０２は、互いに接続される第１本体１２０及び第１突縁１１０を備える。第１突縁１１０は環状構造である。第１突縁１１０は、第１本体１２０の周りに設けられ、第１本体１２０から第１ポート部材１００の側方向に突出し、実質的に軸方向と直交する平面に沿って延伸する。１つの実施例において、第１表面１１２と第２表面１１４は実質的に平行する。
【００４４】
第２ポート部材２００において、好ましくは、第２接続端２０２は、互いに接続される第２本体２２０及び固定部２１６を備える。固定部２１６は、第２本体２２０の端部から突出して、段差状の構造を形成する。第２本体２２０は、第１突縁１１０と接続するために用いられる。好ましくは、組立状態において、第２本体２２０は、第１突縁１１０の第１表面１１２に当接し接触する。固定部２１６は、第１締付け部材３００に固定接続するために用いられ、環状の構造である。組立状態において、第１接続端１０２は固定部２１６に挿入し、固定部２１６は第１突縁１１０の周りに設けられ、固定部２１６の内径と第１突縁１１０の外径は互いに適合することによって、第１突縁１１０は軸方向において移動することができる。１つの実施例において、固定部２１６は内側円環面２１２を有し、内側円環面２１２は第１密封部材４００に当接する。
【００４５】
固定部２１６はさらに第１本体１２０の周りに設けられ、第１本体１２０に対して径方向（即ち、軸方向と直交し、１つの実施例において第１貫通孔１０４の延伸方向と直交する）に第１距離Ｉの間隔を置いて設けられる。
【００４６】
第１締付け部材３００は一体の環状部材であってもよい。組立状態において、第１締付け部材３００は、第１ポート部材１００に外装されて、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００を接続し、第１ポート部材１００の位置を径方向に制限する。１つの実施例において、第１締付け部材３００は、第１本体１２０と固定部２１６の間に挿入することができる。例えば、挿入部分は、径方向において第１距離Ｉと略等しいサイズを有し、第１本体１２０と固定部２１６の間のサイズに適合する。本実施例では、軸方向（即ち、第１貫通孔１０４の延伸方向）において、第１締付け部材３００と第１ポート部材１００は相対移動することができ、それにより、内部圧力が上昇すると、第１ポート部材１００により第１密封部材４００に加えられる力が上昇する。１つの実施例において、第１締付け部材３００は、第１接続端１０２から離れる第１外側部３０２、及び第１接続端１０２に近接する第１内側部３０４を備え、第１外側部３０２は第２ポート部材２００に固定接続され、第１内側部３０４は第１本体１２０と固定部２１６の間に挿入する。第１内側部３０４は、第１本体１２０と固定部２１６の間に適合するサイズを有してもよい。組立状態において、第１締付け部材３００と第１突縁１１０は軸方向に第２距離ＩＩの間隔を有する。好ましくは、第２距離ＩＩは、圧縮されていないときの第１密封部材４００のサイズより小さく、それにより、第１密封部材４００は圧縮状態になる。第１締付け部材３００と第２ポート部材２００は、固定部材５００により接続されてもよく、例えば、ネジ又はボルトにより接続されてもよい。それに対応して、第１締付け部材３００の第１外側部３０２は、固定部材５００が貫通するための貫通孔を有し、第２ポート部材２００の固定部２１６は、固定部材５００、例えば、ボルトに接続するためのネジ孔を有する。
【００４７】
通径が４５ｍｍ、媒体圧力が４２ＭＰａである従来のフランジ接続器のサイズは、フランジ直径が２０５ｍｍであり、総厚さが１２０ｍｍであり、締結ボルトがＭ３０Ｘ４であり、総重量が約１８ｋｇである。本実施例の密封接続装置１０の具体的な例では、最大直径は１１５ｍｍであり、総厚さは５９ｍｍであり、締結ボルトはＭ８Ｘ８であり、総重量は３．５ｋｇである。従来の技術案と比較して、サイズは約半分に減少し、重量は１／５にまで減少した。
図３及び図４に示されるように、別の実施例として、密封接続装置１０’は、第１ポート部材１００、第２ポート部材２００、スリーブ６００、第１密封部材４００、第２密封部材４１０、第１締付け部材３００及び第２締付け部材３４０を備える。第１ポート部材１００は第１接続端１０２を有し、第１接続端１０２には第１突縁１１０が設けられ、第１突縁１１０は、軸方向に間隔を置いて設けられる第１表面１１２と第２表面１１４を有する。第２ポート部材２００は第２接続端２０２を有し、第２接続端２０２には第２突縁２１０が設けられ、前記第２突縁２１０は、軸方向に間隔を置いて設けられる第３表面２１２と第４表面２１４を有する。第２接続端２０２は、第１接続端１０２と突合せ接続するために用いられる。
【００４８】
密封接続装置１０’は着脱可能な構造であり、組立状態において、第１接続端１０２と第２接続端２０２は突合せ接続されて、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の内部を流体連通させる。第１突縁１１０の第１表面１１２は、第２突縁２１０の第３表面２１２と対向して設けるために用いられる。スリーブ６００は、軸方向に沿って第１突縁１１０と第２突縁２１０に外装される。第１締付け部材３００はスリーブ６００に固定接続されて、第１密封部材４００を軸方向に沿って第１ポート部材１００の第１突縁１１０の第２表面１１４と第１締付け部材３００との間に押し付け、第１密封部材４００をスリーブ６００の内側円環面６０２に当接させる。第２締付け部材３４０はスリーブ６００に固定接続されて、第２密封部材４１０を軸方向に沿って第２ポート部材２００の第２突縁２１０の第４表面２１４と第２締付け部材３４０との間に押し付け、第２密封部材４１０をスリーブ６００の内側円環面６０２に当接させて、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の内部を第１密封部材４００と第２密封部材４１０により密封して外界と隔離する。
【００４９】
第１締付け部材３００は、第１ポート部材１００に固定されない。第２締付け部材３４０は、第２ポート部材２００に固定されない。第１締付け部材３００及び第２締付け部材３４０とスリーブ６００との間の固定接続の主な作用は、第１密封部材４００と第２密封部材４１０に十分に大きな力を加えることでなく、単に管路又は容器の内部の流体媒体の圧力と対抗することである。そのため、第１締付け部材３００及び第２締付け部材３４０とスリーブ６００との間の固定接続に必要な荷重が大幅に低減されるとともに、サイズが小さくなる。それにより、密封接続装置１０’全体のサイズが小さくなり、重量が低減される。図４に示されるように、接続装置１０’の内部媒体の圧力が上昇すると、上昇した媒体の圧力は、第１ポート部材１００及び第１締付け部材３００を介して第１密封部材４００に作用し、第２ポート部材２００及び第２締付け部材３４０を介して第２密封部材４１０に作用して、第１及び第２の密封部材４００、４１０に作用された力は内部媒体の圧力の上昇に連れて上昇する。そのため、密封接続装置１０’は、媒体の高圧力下での密封力の弛緩を防止することができ、高温高圧管路及び／又は容器の密封接続に適用することができる。一方、従来のフランジ接続は、内部媒体の圧力が上昇すると、密封部材に作用される力が低下する。
【００５０】
組立状態において、第１と第２の密封部材４００、４１０は、軸方向に沿った力を受けて初期密封を実現する。第１締付け部材３００と第１ポート部材１００の第１突縁１１０との間には、第１密封部材４００を収容するための間隔区域がある。第２締付け部材３４０と第２ポート部材２００の第２突縁２１０との間には、第２密封部材４１０を収容するための間隔区域がある。幾つかの実施例、例えば、図３及び図４の実施例では、第１締付け部材３００と第１突縁１１０を完全に離間することができ、第２締付け部材３４０と第２突縁２１０を完全に離間することができる。接続された機器内の媒体の圧力が上昇すると、媒体の圧力は、第１ポート部材１００の第１突縁１１０の第２表面１１４を介して第１密封部材４００に作用し、第２ポート部材２００の第２突縁２１０の第４表面２１４を介して第２密封部材４１０に作用することができる。それにより、第１密封部材４００と第２密封部材４１０への密封力は媒体の圧力の上昇に伴って上昇して、第１密封部材４００と第２密封部材４１０は軸方向に沿ってさらに圧縮されることによって、媒体の高圧力下での第１密封部材４００と第２密封部材４１０へのストレスの弛緩を防止して、自己締め付けの密封方式が形成される。
【００５１】
第１接続端１０２の第１表面１１２と第２接続端２０２の第３表面２１２との間には隙間があり、この隙間は、内部の第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４と連通するため、それを外界と隔離するように密封する必要がある。
【００５２】
第１と第２の密封部材４００、４１０は環状部材であり、第１と第２の第１締付け部材３００、３４０によってそれぞれ第２表面１１４と第４表面２１４に押し付けられ且つ内側円環面６０２に密接される。それにより、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の間に密封を形成されて、第１貫通孔１０４と第２貫通孔２０４を外界と隔離する。第１と第２の密封部材４００、４１０の材料は、具体的な状況に応じて選択されてもよく、例えば、軟質金属、黒鉛、ポリマー又は複合材料などであってもよい。第１と第２の密封部材４００、４１０は、非金属のＯ形密封リング、金属のＯ形密封リング又は金属のＣ形密封リングであってもよい。
【００５３】
第１ポート部材１００において、好ましくは、第１接続端１０２は、互いに接続される第１本体１２０及び第１突縁１１０を備える。第１突縁１１０は環状構造である。第１突縁１１０は、第１本体１２０の周りに設けられ、第１本体１２０から第１ポート部材１００の側方向に突出し、実質的に軸方向と直交する平面に沿って延伸する。１つの実施例において、第１表面１１２と第２表面１１４は実質的に平行する。
【００５４】
第２ポート部材２００において、好ましくは、第２接続端２０２は、互いに接続される第２本体２２０及び第２突縁２１０を備える。第２突縁２１０は環状構造である。第２突縁２１０は、第２本体２２０の周りに設けられ、第２本体２２０から第２ポート部材２００の側方向に突出し、実質的に軸方向と直交する平面に沿って延伸する。１つの実施例において、第３表面２１２と第４表面２１４は実質的に平行する。
【００５５】
スリーブ６００は環状構造であり、内側円環面６０２を備える。組立状態において、スリーブ６００は、軸方向に沿って第１突縁１１０及び第２突縁２１０に外装され、スリーブ６００の内径は、第１突縁１１０及び第２突縁２１０の外径と互いに適合することによって、第１突縁１１０及び第２突縁２１０は軸方向において移動することができる。スリーブ６００は、第１締付け部材３００と第２締付け部材３４０に固定接続するために用いられる。同じ内側円環面６０２は、第１及び第２の密封部材４００、４１０と同時に接触する。
【００５６】
スリーブ６００はさらに一部の第１本体１２０及び第２本体２２０に外装され、第１本体１２０及び第２本体２２０に対して径方向（即ち、軸方向と直交し、１つの実施例において第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４の延伸方向と直交する）にそれぞれ第１距離Ｉの間隔を置いて設けられる。
【００５７】
第１締付け部材３００と第２締付け部材３４０はそれぞれ一体の環状部材であってもよい。組立状態において、第１締付け部材３００は、第１ポート部材１００に外装される。第１締付け部材３００がスリーブ６００に固定接続されることによって、第１ポート部材１００の位置が径方向に制限される。第２締付け部材３４０は、第２ポート部材２００に外装される。第２締付け部材３４０がスリーブ６００に固定接続されることによって、第２ポート部材２００の位置が径方向に制限される。１つの実施例において、第１締付け部材３００は、第１本体１２０とスリーブ６００との間に挿入することができ、第２締付け部材３４０は、第２本体２２０とスリーブ６００との間に挿入することができる。例えば、第１締付け部材３００と第２締付け部材３４０の挿入部分はそれぞれ、径方向において第１距離Ｉと略等しいサイズを有する。本実施例では、軸方向（例えば、第１貫通孔１０４と第２貫通孔２０４の延伸方向）において、第１締付け部材３００と第１ポート部材１００は相対移動することができ、それにより、内部流体の圧力が上昇すると、第１ポート部材１００により第１密封部材４００に加えられる力が上昇する。第２締付け部材３４０と第２ポート部材２００は相対移動することができ、それにより、内部流体の圧力が上昇すると、第２ポート部材２００により第２密封部材４１０に加えられる力が上昇する。
【００５８】
１つの実施例において、第１締付け部材３００は、第１接続端１０２から離れる第１外側部３０２、及び第１接続端１０２に近接する第１内側部３０４を備え、第２締付け部材３４０は、第２接続端２０２から離れる第２外側部３４２、及び第２接続端２０２に近接する第２内側部３４４を備える。第１外側部３０２と第２外側部３４２はそれぞれスリーブ６００の両端に固定接続され、第１内側部３０４は第１本体１２０とスリーブ６００との間に挿入し、第２内側部３４４は第２本体２２０とスリーブ６００との間に挿入する。第１内側部３０４は、第１本体１２０とスリーブ６００の間に適合するサイズを有してもよい。第２内側部３４４は、第２本体２２０とスリーブ６００の間に適合するサイズを有してもよい。組立状態において、第１締付け部材３００と第１突縁１１０は軸方向に第２距離ＩＩの間隔を有し、第２締付け部材３４０と第２突縁２１０は軸方向に第２距離ＩＩの間隔を有する。好ましくは、第２距離ＩＩは、圧縮されていないときの第１、第２の密封部材４００、４１０のサイズよりそれぞれ小さく、それにより、第１、第２の密封部材４００、４１０は圧縮状態になる。第１、第２の第１締付け部材３００、３４０はスリーブ６００に、それぞれ第１固定部材５００と第２固定部材５１０により接続されてもよく、例えば、ネジ又はボルトにより接続されてもよい。それに対応して、第１締付け部材３００の第１外側部３０２と第２締付け部材３４０の第２外側部３４２は、第１固定部材５００と第２固定部材５１０が貫通するための貫通孔を有し、スリーブ６００は、第１固定部材５００と第２固定部材５１０、例えば、ボルトに接続するためのネジ孔を有する。
【００５９】
スリーブ６００は、従来のフランジ間の面接続の方式を、第１締付け部材３００、第２締付け部材３４０の各々とスリーブ６００との体接続の方式に変更して、密封接続装置１０’の一体性を大きく改善し、耐ねじり、耐屈曲、耐振動の能力を向上させ、強力な振動環境における密封接続に特に適する。
【００６０】
本実施例の密封接続装置１０’の具体的な例では、最大直径は１１５ｍｍであり、総厚さは８０ｍｍであり、締結ボルトはＭ８Ｘ８であり、総重量は４．５ｋｇである。従来の技術案と比較して、サイズは約半分に減少し、重量は、１／４にまで減少した。
【００６１】
図５に示されるように、１つの実施例として、密封接続装置１０’’は、上述した密封接続装置１０’と実質的に同じであり、相違は、弾性スペーサ７００をさらに備えることだけである。組立状態において、弾性スペーサ７００は、第１接続端１０２と第２接続端２０２との間に設けられ、第１接続端１０２と第２接続端２０２は、弾性スペーサ７００を介して突合せ接続されて、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の内部を連通させ、スリーブ６００は軸方向に沿って弾性スペーサ７００、第１突縁１１０及び第２突縁２１０に外装される。
【００６２】
第１密封部材４００及び第２密封部材４１０が受ける力は、接続する機器内の媒体の圧力によって生じられる自己締め付け力、及び弾性スペーサ７００によって生じられる弾力に由来し、この２つの力は互いに反比例する。即ち、媒体の圧力が上昇すると、第１、第２ポート部材１００、２００の間の距離は増加するため、弾性スペーサ７００によって生じられる弾力は小さくなる。逆の場合でも同様である。従って、適切な弾性率を有する弾性スペーサ７００を選択することにより、第１、第２密封部材４００、４１０に作用される力を実質的に一定の力にすることができ、密封接続装置１０’’の密封信頼性を向上させることができる。
【００６３】
弾性スペーサ７００を、具体的に、第１接続端１０２の第１表面１１２と第２接続端２０２の第３表面２１２との間に設けることができる。第１接続端１０２の第１表面１１２と第２接続端２０２の第３表面２１２はそれぞれ弾性スペーサ７００と接触する。弾性スペーサ７００は、第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４とそれぞれ連通する貫通孔を有し、具体的には、環状部材又はＣ形断面部材である。環状又はＣ形断面の弾性スペーサ７００は一体構造であってもよく、複数の弾性サブアセンブリの組立によって形成されるものであってもよい。弾性スペーサ７００は外力により圧縮されて弾性変形することができる。調整可能で圧縮可能な弾性スペーサ７００の存在により、密封接続装置１０’’の取付及び分解がさらに容易になり、各部材の適合精度に対する要求を低減することもできる。例えば、現場で、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００との間の距離を調整せずに、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００との間の距離に適合するように、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００との間の距離に応じて、異なる厚さの弾性スペーサ７００を選択し、又は、複数の弾性スペーサ７００を重ねて配置することができる。それにより、現場での取付及び分解の作業の利便性が大きく向上する。
【００６４】
組立状態において、好ましくは、スリーブ６００の内径も弾性スペーサ７００の外径に適合し、弾性スペーサ７００の内径は第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４の直径と等しい。
【００６５】
サイズと重量を低減するために、小さい通径（内径≦２６ｍｍ）の密封接続装置１０、１０’、１０’’に対して、ねじ山を有する締付け部材によって第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の接続を実現する。例えば、第１締付け部材３００及び／又は第２締付け部材３４０は、孔を有する締付けボルトであってもよい。
【００６６】
図６に示されるように、密封接続装置１０の１つの実施例において、第１締付け部材３００は、第１本体１２０と固定部２１６との間に挿入し、第１内側部３０４の固定部２１６と相互接触する表面は、係合用のねじ山３１０を有する。他の実施例では、第１締付け部材３００は、固定部２１６の外側（図示せず）の周りに設けられてもよく、固定部２１６と相互接触する表面に、係合用のねじ山３１０を有することが分かる。ねじ山３１０により接続された第１締付け部材３００と第２ポート部材２００を固定部材５００により接続する必要がないため、密封接続装置１０は比較的小さいサイズと重量を有する。
【００６７】
図７及び図８に示されるように、密封接続装置１０’と１０’’の１つの実施例において、第１締付け部材３００及び／又は第２締付け部材３４０はスリーブ６００とねじ山３１０によって接続されてもよい。好ましくは、第１締付け部材３００の第１内側部３０４及び／又は第２締付け部材３４０の第２内側部３４４はスリーブ６００と相互接触する表面に、係合用のねじ山３１０を有する。ねじ山３１０により接続された第１締付け部材３００及び／又は第２締付け部材３４０とスリーブ６００を固定部材５００によって接続する必要がないため、密封接続装置１０’と１０’’は比較的小さいサイズと重量を有する。
【００６８】
図９〜１２に示されるように、１つの実施例では、管路及び／又は容器内の媒体の温度及び／又は圧力は、不安定でよく変化する可能性がある。第１締付け部材３００及び／又は第２締付け部材３４０は位置制限脚３２０を備えてもよい。第１締付け部材３００の位置制限脚３２０は第１内側部３０４から突出し、第２締付け部材３４０の位置制限脚３２０は第２内側部３４４から突出する。組立後の初期密封状態では、第１密封部材４００は、第１締付け部材３００によって初期変形に圧縮され、初期密封を形成する。実際の使用状況に応じて、位置制限脚３２０と第１突縁１１０は、当接するように設けられ又は間隔を置いて設けられてもよい。組立後の初期密封状態では、位置制限脚３２０と第１突縁１１０との間に間隔がある場合、内部媒体の圧力が上昇すると、媒体の圧力は第１突縁１１０を介して第１密封部材４００に作用して、第１密封部材４００への力は増加し、位置制限脚３２０と第１突縁１１０の第２表面１１４との間の隙間はゼロまで減少される。このとき、媒体の圧力が上昇し続けても、第１密封部材４００の変形は実質的に変化しない。位置制限脚３２０の存在のため、第１密封部材４００の最大変形量は実質的に固定され、過度の変形が回避される。位置制限脚３２０が第１突縁１１０の第２表面１１４に当接した後、第１密封部材４００が受ける力は実質的に変化せず、内部圧力の上昇又は頻繁な激しい変化による第１密封部材４００の過度の変形及び緩みの現象を回避する。第１密封部材４００は依然として第１締付け部材３００によって圧縮されているため、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００が軸方向に僅かに移動しても、密封効果は影響されない。従来のフランジ接続と比較して、高圧、超高圧条件下での固定部材５００及び接続装置１０全体の抗変形剛性に対する要求が低減される。そのため、接続装置全体のサイズが比較的小さくなり、重量が低減される。第２密封部材４１０、第２締付け部材３４０の位置制限脚３２０についても同じ配置方式及び作用があり、ここでは詳述しない。第１、第２締付け部材３００、３４０の位置制限脚３２０は、第１内側部３０４と第１突縁１１０の第２表面１１４との間の間隔距離の最小値、及び第２内側部３４４と第２突縁２１０の第４表面２１４との間の間隔距離の最小値をそれぞれ制限する。
【００６９】
図１３〜１５に示されるように、１つの実施例において、第１締付け部材３００の第１内側部３０４は傾斜面３０６と平面３０８を有する。傾斜面３０６と第１突縁１１０との間の間隔には第１密封部材４００が設けられる。平面３０８が第１突縁１１０と離間されると、第１密封部材４００に作用される力は媒体の圧力の上昇に伴って上昇して、第１密封部材４００は軸方向に沿ってさらに圧縮され、自己締め付けの密封方式が形成される。初期の組立状態で平面３０８が第１突縁１１０に当接する場合、第１密封部材４００が受ける力は実質的に変化せず、内部圧力の上昇又は頻繁に激しい変化による第１密封部材４００への力の変化を回避することができ、第１密封部材４００の緩みの現象を回避することができる。
【００７０】
図１６〜１７に示されるように、第２締付け部材３４０の第２内側部３４４は傾斜面３４６と平面３４８を有してもよく、上述した第１内側部３０４の傾斜面３０６及び平面３０８と同じ配置方式及び作用を有し、ここでは詳述しない。
【００７１】
図１８〜１９に示されるように、１つの実施例において、第１突縁１１０の第２表面１１４は傾斜面１１４２と平面１１４４を有し、平面１１４４と第１締付け部材３００の第１内側部３０４とは互いに離間され又は当接されてもよい。傾斜面１１４２と第１締付け部材３００の第１内側部３０４との間の間隔には第１密封部材４００が設けられる。
【００７２】
同様に、第２突縁２１０の第４表面２１４も傾斜面と平面を有してもよく、傾斜面と第２締付け部材３４０の第２内側部３４４との間の間隔には第２密封部材４１０が設けられる。
【００７３】
上述した図１３〜１９の実施例によれば、部品の加工精度や組立の難易度を低減して、簡単で効果的且つ確実な密封を得ることができる。
【００７４】
１つの実施例では、第１締付け部材３００と第１密封部材４００を固定接続し一体的な部品を形成することによって、第１密封部材４００と第１締付け部材３００を同時に着脱することができ、着脱の利便性が向上する。第１締付け部材３００の第１内側部３０４は接続機構、例えば取付溝３３０を有してもよく、第１密封部材４００は取付溝３３０内に係止されて、第１内側部３０４に固定接続される。
【００７５】
同様に、第２締付け部材３４０と第２密封部材４１０を同じ方式で固定接続して、一体的な部品を形成することもできる。
【００７６】
図２０〜２１に示されるように、１つの実施例において、第１突縁１１０は傾斜面１１４２を有する。組立状態において、第１締付け部材３００の第１内側部３０４と第１突縁１１０の平面１１４４とは互いに離間され又は当接されてもよい。第１締付け部材３００の第１内側部３０４に接続された第１密封部材４００は、第１突縁１１０の傾斜面１１４２により広げられる。同様に、第２突縁２１０も傾斜面を有してもよい。
【００７７】
図２２に示されるように、密封接続装置１０、１０’、１０’’の着脱の利便性を向上させるために、１つの実施例において、第１締付け部材３００及び／又は第２締付け部材３４０は区分構造であり、複数のサブアセンブリ３６０を含む。該複数のサブアセンブリ３６０を組み立て、他の実施例における完全な環状構造の第１、第２締付け部材３００、３４０を形成することができる。
【００７８】
図２３に示されるように、本願の別の実施例は密封接続装置１０’’’を提供する。密封接続装置１０’’’は、上述した実施例の密封接続装置１０’と実質的に同じであり、相違は、密封接続装置１０’’’が回転防止グロメット８００をさらに備え、第２ポート部材２００の第２接続端２０２と第１ポート部材１００の第１接続端１０２が回転防止グロメット８００を介して突合せ接続されることである。回転防止グロメット８００は、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の位置をそれぞれ制限し、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００が軸方向の周りに相対回転することを防止して、接続された機器の相対回転が発生することを回避し、密封接続装置の密封性能を向上させるために用いられ、接続された２つの機器の１つが自由に回転してしまう状況に特に適する。
【００７９】
組立状態において、回転防止グロメット８００は、第１接続端１０２と第２接続端２０２の間に設けられ、第１ポート部材１００と第２ポート部材２００の内部を連通させる。スリーブ６００は、軸方向に沿って回転防止グロメット８００、第１突縁１１０及び第２突縁２１０に外装させる。回転防止グロメット８００を、具体的に、第１接続端１０２の第１表面１１２と第２接続端２０２の第３表面２１２との間に設けることができる。
【００８０】
図２４及び図２５に示されるように、回転防止グロメット８００は、軸方向に沿った対向する表面８１０を有し、それぞれ第１接続端１０２の第１表面１１２及び第２接続端２０２の第３表面２１２と接触する。第１接続端１０２の第１表面１１２と接触する回転防止グロメット８００の表面８１０は第１位置制限突起８２０を有し、第１表面１１２は第１位置制限溝１１６を有し、第１位置制限突起８２０と第１位置制限溝１１６の位置及び形状は対応する。組立状態において、第１位置制限突起８２０は、第１位置制限溝１１６内に配置され、第１接続端１０２が回転防止グロメット８００に対して軸方向の周りに相対回転することを制限できる。第２接続端２０２の第３表面２１２と接触する回転防止グロメット８００の表面８１０は第２位置制限突起８２２を有し、第３表面２１２は第２位置制限溝２１６を有し、第２位置制限突起８２２と第２位置制限溝２１６の位置及び形状は対応する。組立状態において、第２位置制限突起８２２は、第２位置制限溝２１６内に配置され、第２接続端２０２が回転防止グロメット８００に対して軸方向の周りに相対回転することを制限できる。従って、回転防止グロメット８００によって第１接続端１０２と第２接続端２０２が軸方向の周りに相対回転することを防止する。
【００８１】
接続の必要がある２つの機器の１つが固定せずに自由に回転してしまう状況、例えば、管路と管路の間、管路と容器の間、又は容器と容器の間の接続において、接続された機器は人為的に回転され、又は機器構造の原因で接続装置にねじり力が発生する状況で、回転防止グロメットがないと、このねじり力による回転は、接続装置の密封面を密封部材４００、４１０に対して相対回転させ、密封部材を損傷させる可能性がある。回転防止グロメット８００を設けることによって、接続された機器の相対回転が発生することを回避し、密封接続装置１０の密封性能を向上させることができ、接続された２つの機器の１つが自由に回転してしまう状況に特に適する。
【００８２】
回転防止グロメット８００は、第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４とそれぞれ連通する貫通孔８３０を有する。好ましくは、スリーブ６００の内径も回転防止グロメット８００の外径に適合し、回転防止グロメット８００の内径は第１貫通孔１０４及び第２貫通孔２０４の直径と等しい。
【００８３】
従来のフランジ接続方式と比較して、本発明の実施例では、密封部材に作用される締付け力は、高圧下で主に内部媒体の圧力自体に由来し、又は固定値であり、媒体の圧力変化に伴って変化しないので、第１締付け部材と第２ポート部材との間の固定接続、又は第１、第２締付け部材とスリーブとの間の固定接続の主な作用は、密封部材に対して十分な力を与えることでなく、単に管路又は容器の内部媒体の圧力と対抗することである。そのため、接続部材への荷重が大幅に低減されるとともに、サイズが小さくなる。それにより、接続器全体のサイズが小さくなり、重量が低減される。アルミニウム合金の弾性率は鋼の約１／３であるため、アルミニウムを使用した接続装置については、その体積減少、重量低減の効果が特に顕著である。本発明の実施例は、従来のフランジ接続における内部媒体の圧力の上昇により生じる密封部材の応力弛緩の問題を徹底的に解決し、高圧、超高圧下で確実な密封接続を実現することができる。締付け部材の内側部と突縁との間の第２距離が最小値を有するという接続方式によれば、温度、圧力の変化による密封部材の過度圧縮後に生じる媒体漏れの問題を効果的に解決することができる。
【００８４】
このような密封接続装置は、特に高圧・高温媒体、変温・変圧媒体用の管路及び容器の間の密封接続の分野、例えば航空や深海の分野に適する。
【００８５】
以上の前記実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができ、記述を簡潔にするために、上記実施例における各技術的特徴のすべての可能な組合せを記述していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾しない限り、本明細書に記載されている範囲に属すると考えられる。
【００８６】
以上の実施例は本発明の幾つかの実施形態のみを詳細且つ具体的に示しているが、本発明の保護範囲を限定するものではないと理解すべきである。当業者にとって、本発明の創造的構想から逸脱しない前提で、幾つかの変形や改善を行うことができ、これらはすべて本発明の保護範囲に属するべきであると理解しなければならない。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に指定された内容を基準とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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