(57)【要約】【課題】脆弱線を有する錐台状破裂板を提供する。【解決手段】脆弱線（２３５）を有する破裂板（２００）を開示する。一実施形態において、錐台状破裂板は、中央台状部分（２２０）及び有角錐台部分（２３０）及びフランジ部分（２１０）のうちの１つ又は複数の部分に、並びに、フランジ部分と有角錐台部分との間及び有角錐台部分と中央台状部分との間の移行領域に位置する脆弱な剪断分割線を有する。別の実施形態において、錐台状破裂板は、有角錐台部分に脆弱線を備えた有角錐台部分を有する。錐台状破裂板の中央台状部分に剛性を付与するために補剛部材が設けられてもよい。【選択図】図２Ｂ
2019148339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部分と、
中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える錐台状破裂板であって、
前記中央台状部分と前記有角錐台部分との間の移行部は、前記破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱な剪断分割線を含む、錐台状破裂板。
【請求項２】
フランジ部分と、
脆弱な剪断分割線を有する中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える、錐台状破裂板。
【請求項３】
フランジ部分と、
中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える錐台状破裂板であって、
前記有角錐台部分は、前記破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱線を含む、錐台状破裂板。
【請求項４】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項５】
前記中央台状部分がドームを形成する、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項６】
前記中央台状部分が中心を規定し、かつ、前記ドームが前記中央台状部分の前記中心からずれている、請求項５に記載の錐台状破裂板。
【請求項７】
前記中央台状部分が円錐を形成する、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項８】
前記中央台状部分に剛性を付与するように構成された補剛部材をさらに備える、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項９】
加圧システム用の入口をさらに備え、前記フランジ部分が前記入口に取り付けられる、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項１０】
加圧システム用の出口をさらに備え、前記フランジ部分が前記出口に取り付けられる、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項１１】
加圧システム用の入口と、加圧システム用の出口と、をさらに備え、前記フランジ部分が前記入口と前記出口との間に封着される、請求項３に記載の錐台状破裂板。
【請求項１２】
フランジ部分と、
中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える錐台状破裂板であって、
前記フランジ部分と前記有角錐台部分との間の移行部は、前記破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱線を含む、錐台状破裂板。
【請求項１３】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項１４】
前記中央台状部分がドームを形成する、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項１５】
前記中央台状部分が中心を規定し、かつ、前記ドームが前記中央台状部分の前記中心からずれている、請求項１３に記載の錐台状破裂板。
【請求項１６】
前記中央台状部分が円錐を形成する、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項１７】
前記中央台状部分に剛性を付与するように構成された補剛部材をさらに備える、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項１８】
加圧システム用の入口をさらに備え、前記フランジ部分が前記入口に取り付けられる、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項１９】
加圧システム用の出口をさらに備え、前記フランジ部分が前記出口に取り付けられる、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項２０】
加圧システム用の入口と、加圧システム用の出口と、をさらに備え、前記フランジ部分が前記入口と前記出口との間に封着される、請求項１２に記載の錐台状破裂板。
【請求項２１】
脆弱線を含むフランジ部分と、
中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える錐台状破裂板。
【請求項２２】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項２１に記載の錐台状破裂板。
【請求項２３】
フランジ部分と、
補剛部材を有する中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、
所定の圧力で開裂するように構成された脆弱線と、を備える錐台状破裂板。
【請求項２４】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項２３に記載の錐台状破裂板。
【請求項２５】
前記補剛部材が円形リブ構造である、請求項２３に記載の錐台状破裂板。
【請求項２６】
前記補剛部材が十字状リブ構造である、請求項２３に記載の錐台状破裂板。
【請求項２７】
フランジ部分と、
中央台状部分と、
前記フランジ部分から前記中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備え、
前記中央部分が、前記中央台状部分の剛性を高めるように構成された少なくとも１つの波形部を含む、錐台状破裂板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[001]  本開示は、脆弱線を有する錐台状破裂板に関する。
【背景技術】
【０００２】
[002]  加圧流体を処理、移送、貯蔵又は利用する多種類のシステムが存在する。加圧流体は、液体、気体、又は、液体と気体との混合物であってもよい。加圧流体はまた、固体成分を含み得る。例えば、システムは、固体粒子を含む加圧ガスを移送してもよい。別の例として、システムは、加圧流体環境において固体成分を移送してもよい。これらの種類の加圧システムの安全性を確保するために、このような各システムは典型的に、システムの過加圧を防止する（又は過加圧中に少なくとも警告表示を発する）ように設計された安全装置を含む。緊急事態においては、流体の圧力が安全装置に作用して、システムから流体を放出するための開口部が作り出される。開口部を作り出す以外に、安全装置は、危険な過圧状況が発生しているか又は今にも発生する可能性があることを示す警戒警報を簡単に発してもよい。実際に破裂するか又は別様に開裂する装置では、開口部を通して流体を環境又は安全リザーバに放出することにより、システム内の圧力が低減され、かつ、システムの別の部分が流体の高圧に起因して機能しなくなることが防止される。
【０００３】
[003]  破裂板は、安全装置の１つの一般的に用いられる例である。破裂板のある特定の部分をシステム内の加圧流体にさらすように、破裂板を加圧システムに取り付けることができる。流体にさらされる破裂板の一部は、流体が所定の圧力に達したときに破裂又は破断するように構成される。システム内の圧力を低下させるために加圧流体が通って流れる開口部が板の破断又は破裂により作り出される。破裂板は、特定の箇所で、特定の圧力に反応して、かつ、特定の「破裂パターン」で開裂することを確実にするように設計された脆弱な分割線を含み得る。通常、分割線は、レーザ、機械的変位若しくは機械的薄肉化、又は、板の一部分から材料を除去することを含む化学エッチング工程によって設けられる。脆弱線はまた、内容全体が本明細書に記載されているように参照により本明細書に組み込まれる、同一出願人が所有する米国特許第５，９３４，３０８号明細書で説明されるように、部分的な剪断加工を通して作り出してもよい。
【０００４】
[004]  「逆座屈」破裂板式の圧力逃がし装置の分野では、信頼性が高くかつ再現可能な圧力応動装置を提供する手段として凹凸状構造が使用されている。既知の逆座屈装置は、構造の凸面側が所定の過圧力にさらされたときに、構造が座屈し反転して凸面側が凹形状に圧潰するように設計される。破裂板は、反転するだけでなく、脆弱線によって開裂するように設計されてもよい。
【０００５】
[005]  凹凸状逆座屈破裂板の一種が錐台状破裂板である。かかる錐台状逆座屈破裂板の例が、図１Ａ（先行技術）に示され、かつ、同一出願人が所有する米国特許第４，５７６，３０３号明細書及び（米国特許出願公開第２００８／０２８９９４５号明細書として公開されている）米国特許出願第１２／１４９，６９１号明細書に開示されており、これらの各々の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。米国特許第４，５７６，３０３号明細書に開示されかつ図１Ａ（従来技術）及び図１Ｂ（従来技術）に示されているように、既知の錐台状逆座屈破裂板１００は、フランジ部分１１０と、円錐台形状の錐台部分１３０と、中央台状部分１２０と、を含み得る。使用時には、錐台部分１３０及び中央部分１２０がシステム圧力にさらされる状態で、フランジ部分１１０を加圧システムにクランプ留めするか又は別様に取り付けてもよい。
【０００６】
[006]  図１Ｂ（先行技術）に示すように、既知の錐台状座屈破裂板はまた、板の中央台状部分１２０と有角錐台部分１３０との間の移行部に脆弱な分割線１３５を含み得る。通常、分割線は、レーザ、機械的変位若しくは機械的薄肉化、又は、板の錐台部分の中央台状セクションから材料を除去すること又は所望の形状の脆弱線をエッチングすることを含む化学エッチング工程によって設けられる。
【０００７】
[007]  使用時には、板１００の錐台部分の凸面が加圧システム内で圧力にさらされる。有角錐台は、錐台状逆座屈板が逆転し反転する圧力又は力負荷を決定する主な制御因子である。この逆転は、板１００が脆弱線１３５に沿って破裂するか又は開裂することにつながる初期因子である。
【０００８】
[008]  図１Ｂの従来の脆弱な分割線を含む錐台状板は、多くの欠点を抱えている可能性がある。材料変位は、分割線付きの板を不所望に変形させる場合がある。材料変位は、精度に欠ける場合があり、残存する材料の厚みに僅かな凹凸を生じさせる。このような凹凸は、脆弱線に比較的薄肉の部分を含み、この部分が、出荷、設置、又は動作中に早期に破断する（場合により孔を作り出す）場合がある。このような凹凸はまた、比較的厚肉の部分を含み、この部分は、さもなければ板が破裂するように設計される圧力を超えた時点で破断することに抵抗する場合がある。材料変位はまた、脆弱線の縁部に余剰材料の「折り重なり」又は隆起を残す場合がある。このような余剰材料は、脆弱線の不完全さを視覚的に隠蔽する場合がある。かかる余剰材料はまた、脆弱線が破断するように意図される圧力を不所望に変更する場合がある。従来通りの分割線は急に終端する場合があり、圧力の影響を不所望に集中させ得る角部を作り出す。
【０００９】
[009]  図１Ｂに示す構成において、脆弱線１３５は、中央部分１２０が加圧システムにさらされたときに、張力のかかった状態に置かれる。このような構成は一定正圧システム（例えば、呼吸用空気用途）に好適であってもよい。しかしながら、システム圧力が負圧と正圧との間で変動する場合には、脆弱線１３５が疲労する可能性がある。このような疲労により、意図される破裂圧力に対して破裂板１００の作動率がはるかに低くなる場合がある。作動率は、通常動作時の最大印加圧力（Ｐｍａｘ）と破裂板の設計破裂圧力（Ｐｂｕｒｓｔ）との比（すなわち、Ｐｍａｘ／Ｐｂｕｒｓｔ）である。既知の錐台状破裂板１００では、最大でも８５％の作動率しか期待することができない。
【００１０】
[010]  また、図１Ｂに示す構成では、脆弱線１３５は、中央部分１２０の形状に影響される。例えば、中央部分１２０を（製造中又は使用中のいずれかに）ドーム形状に成形することにより、脆弱線１３５における材料を伸ばして弱めることができる。その結果、脆弱線１３５は、所望の破裂圧力よりも低い圧力で破断するか又はピンホール漏れを起こす場合がある。
【００１１】
[011]  当技術分野における上記の欠陥及び／若しくは他の欠陥の１つ又は複数を克服する、及び／又は、追加の利益を提供する圧力応動構造の必要性が存在する。
【発明の概要】
【００１２】
[012]  一実施形態によれば、錐台状破裂板は、フランジ部分と、中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える。中央台状部分と有角錐台部分との間の移行部は、破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱な剪断分割線を含む。
【００１３】
[013]  別の実施形態によれば、錐台状破裂板は、フランジ部分と、脆弱な剪断分割線を有する中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える。
【００１４】
[014]  錐台状破裂板の更なる実施形態は、フランジ部分と、中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える。有角錐台部分は、破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱な剪断分割線を含む。
【００１５】
[015]  別の実施形態において、錐台状破裂板は、フランジ部分と、中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える。フランジ部分と有角錐台部分との間の移行部は、破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱な剪断分割線を含む。
【００１６】
[016]  別の実施形態において、錐台状破裂板は、フランジ部分と、中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える。フランジ部分は、破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱な剪断分割線を含む。
【００１７】
[017]  錐台破裂板の更に別の実施形態は、フランジ部分と、補剛部材（例えばドーム又はリブ特徴部）を有する中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱線と、を備える。
【００１８】
[018]  別の実施形態によれば、錐台状破裂板は、フランジ部分と、中央台状部分と、フランジ部分から中央台状部分に内方に延びる有角錐台部分と、を備える。中央部分は、中央台状部分の剛性を高めるように構成された少なくとも１つの波形部を含む。
【００１９】
[019]  本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付図面は、いくつかの実施形態を図示し、本明細書とともに、本発明の原理を解説する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａ（先行技術）は、先行技術の逆座屈型の錐台状破裂板の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂ（先行技術）は、図１Ａの先行技術の逆座屈型の錐台状破裂板の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、有角錐台部分と平坦な中央部分との間の移行部に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの破裂板の斜視断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図３】図３は、平坦な中央部分に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、有角錐台部分に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの破裂板の輪郭図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａの破裂板の斜視断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、図４Ａの破裂板の別の斜視図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、入口部材に設置された図４Ａの破裂板を含む組立体の斜視図である。
【図４Ｇ】図４Ｇは、図４Ｆの組立体の斜視断面図である。
【図４Ｈ】図４Ｈは、図４Ｆの組立体の詳細断面図である。
【図４Ｉ】図４Ｉは、入口部材及び出口部材に設置された図４Ａの破裂板を含む組立体の斜視図である。
【図４Ｊ】図４Ｊは、図４Ｉの組立体の斜視断面図である。
【図４Ｋ】図４Ｋは、図４Ｉの組立体の詳細断面図である。
【図４Ｌ】図４Ｌは、有角錐台部分に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の凹面図である。
【図４Ｍ】図４Ｍは、有角錐台部分に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の凸面図である。
【図４Ｎ】図４Ｎは、作動後の錐台状破裂板の図である。
【図５】図５は、非同心又は異形の脆弱な剪断分割線を含む別の錐台状破裂板の斜視図である。
【図６】図６は、Ｃ字状の脆弱な剪断分割線の変形例を含む別の分割線付きの錐台状破裂板の平面図である。
【図７】図７は、Ｃ字状の脆弱な剪断分割線の変形例を含む別の分割線付きの錐台状破裂板の平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、球面状の中央部分を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、逆球面状の中央部分を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、逆球面状の中央部分を有する錐台状破裂板の別の図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、逆球面状の中央部分を有する錐台状破裂板の更に別の図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、逆円錐状の中央部分を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａの破裂板の斜視断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、ずれた逆球面状の中央部分を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの破裂板の斜視断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、有角錐台部分とフランジ部分との間の移行部に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａの破裂板の断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、図１２Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、図１２Ａの破裂板と出口部材とを含む組立体の斜視断面図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、図１２Ｄの組立体の断面図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、図１２Ｄの組立体の詳細断面図である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、図１２Ａの破裂板と出口部材と入口部材とを含む組立体の斜視図である。
【図１２Ｈ】図１２Ｈは、図１２Ｇの組立体の斜視断面図である。
【図１２Ｉ】図１２Ｉは、図１２Ｇの組立体の詳細断面図である。
【図１２Ｊ】図１２Ｊは、有角錐台部分とフランジ部分との間の移行部に脆弱な剪断分割線を有する破裂板の別の図である。
【図１２Ｋ】図１２Ｋは、有角錐台部分とフランジ部分との間の移行部に脆弱な剪断分割線を有する破裂板の更に別の図である。
【図１２Ｌ】図１２Ｌは、作動後の破裂板の図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、逆球面状の中央部分を有するとともに、フランジ部分と有角錐台部分との間の移行部に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、フランジ部分に脆弱な剪断分割線を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ｂに図示する錐台状破裂板の別の図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、中央部分に補剛部材を有する錐台状破裂板の断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａの破裂板の斜視断面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、図１５Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、中央部分に補剛部材を有する別の錐台状破裂板の斜視断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１６Ａの破裂板の断面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、中央部分に補剛部材を有する別の錐台状破裂板の断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａの破裂板の詳細斜視断面図である。
【図１８】図１８は、正四角錐台状板の斜視図である。
【図１９】図１９は、矩形錐台状板の斜視図である。
【図２０】図２０は、多面錐台状板の斜視図である。
【図２１】図２１は、卵形錐台状板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[080]  ここで本実施形態について詳細に言及し、その例を添付図面に図示する。可能な限り、同じ又は類似の部分を指すように、図面全体を通して同じ参照符号が使用される。本出願の図面は、基礎を成すシステムの作動要素の一般的な理解を提供するように意図されている。よって、明示的に述べられている場合を除き、図面は、図示された相互に関連する部品の比例寸法又は正確な位置の実際の描写を表すものではない。
【００２２】
[081]  図２Ａは、本開示の一実施形態による破裂板２００の断面図を示している。破裂板２００は、フランジ部分２１０と中央台状部分２２０とを含む凹凸状構造を形成する。フランジ２１０と中央台状部分２２０との間の有角錐台部分２３０は円錐台形状をなす。脆弱な剪断分割線２３５は、（図２Ｂの斜視断面図及び図２Ｃの詳細図に最も良く図示されるように）破裂板の錐台部分２３０と中央部分２２０との間の移行部に設けられる。脆弱な剪断分割線は、移行部の周囲に完全な円を形成してもよく、又は、単なる部分円のみを形成してもよい。高圧用途に特に好適な一実施形態において、脆弱な剪断分割線は半円を形成する。別の実施形態において、脆弱な剪断分割線は３／４円を形成する。脆弱な剪断分割線が単なる部分円のみを形成する場合に、残りの分割線のない円弧がヒンジとしての機能を果たしてもよい。破裂板が脆弱線に沿って破断したときに、ヒンジは、破断した材料（「花弁」として知られる）が破裂板から完全に分離するのを防止してもよい。錐台状破裂板の既知の脆弱線と異なり、脆弱な剪断分割線２３５は、部分的剪断工程により作り出され、この工程では、板から材料を切り取らない又は除去しない。
【００２３】
[082]  一実施形態において、脆弱な剪断分割線２３５は、板２００の剪断されない部分の断面積よりも薄肉の断面積を有する脆弱線２３５を作り出すために、板材料を部分的に剪断するように板２００の材料を変位させることにより作り出される。過圧状態に反応する板２００の逆転時に板２００が脆弱線２３５に沿って破断することを可能にする一方で、作動圧力下で破裂板２００を十分に支持するように、脆弱線２３５の断面積を選択してもよい。
【００２４】
[083]  図２Ａ〜図２Ｃは単一の脆弱な剪断分割線２３５を示しているが、多数の脆弱線が凹表面と凸表面の一方又は両方に設けられ得ることも考慮される。一実施形態において、剪断分割線の平面角は、有角錐台部分と平行である。しかしながら、剪断分割線を有角錐台部分に対する任意の好適な角度で適用してもよい。更に、脆弱な剪断分割線の輪郭が変更され得ることも考慮される。例えば、分割線は、段付き又は段差状であってもよい。
【００２５】
[084]  図２Ｂに示すように、脆弱な剪断分割線２３５は、材料（例えば、中央台状部分２２０）が圧力源側に剪断変位した状態で図示されている。同様に、（以下に詳述する）図４Ｄは、（有角錐台部分４３０の最中央領域を含む）材料が圧力源側に剪断変位した状態の脆弱な剪断分割線４３５を図示している。そして、（以下に詳述する）図１２Ｃは、（有角錐台部分１２３０を含む）材料が圧力源側に剪断変位した状態の脆弱な剪断分割線１２３５を図示している。しかしながら、本開示は、その方向に適用される剪断分割線に限定されるものではない。従って、圧力源から離れる方向に材料を剪断変位させることにより脆弱な剪断分割線を作り出してもよい。例えば、作動圧力状態が大気圧状態であるか又は所望の破裂圧力よりも少なくともかなり低い圧力状態である場合には、圧力源から離れる方向に材料を剪断変位させることにより利益をもたらしてもよい。
【００２６】
[085]  図２Ａ〜図２Ｃに図示するような錐台状破裂板２００が脆弱な剪断分割線２３５に特に好適であることが判明している。従来型の球面ドーム形破裂板において、脆弱線は通常、球面ドームの湾曲表面に適用される。板ごとの曲率の変化に起因して、このような湾曲表面に剪断分割線などの分割線を適用することが困難であることが分かっている。しかしながら、図２Ａに示すように、脆弱な剪断分割線２３５を錐台状破裂板において平坦な表面上に（例えば、有角錐台部分２３０と中央部分２２０との間の移行部に又は移行部近傍に）適用してもよい。結果的に、脆弱な剪断分割線２３５を錐台状破裂板２００に適用することが、より経済的で効率的かつ堅実である可能性がある。
【００２７】
[086]  脆弱な剪断分割線２３５は、従来通りに形成された脆弱線に優る利益をもたらし得る。例えば、脆弱な剪断分割線２３５は、より多くの割合の分割線のない残存材料を残してもよい。一実施形態では、従来の材料変位による分割線を付ける方法に比べて、３００％以上の追加の材料が分割線の付いた領域に残存する場合があり、このことが、従来の材料変位による分割線に発生し得るピンホール、折り重なり、又は、損傷を回避するのに役立つ場合がある。脆弱な剪断分割線２３５は、材料除去により形成される脆弱線よりも変形が少ない結果をもたらし得る。脆弱な剪断分割線２３５は、分割線の付いた部分と分割線のない部分との間により滑らかな移行部を提供してもよい。このような滑らかな移行部は、応力を集中させ得る鋭角な角部を回避してもよい。脆弱な剪断分割線はまた、脆弱線２３５の滑らかで急ではない終端を提供してもよく、このことにより、応力の望ましくない集中を回避してもよい。対照的に、材料除去又は材料変位により形成される既知の脆弱線は、脆弱線の端部での急な終端を残し、加圧システムからの圧力の影響を集中させ得る角部を作り出す。更に、材料除去は、精度に欠ける場合があり、破裂板に（脆弱線の比較的厚肉又は薄肉の部分を含む）僅かな凹凸を生じさせる。脆弱な剪断分割線の精度の向上により、このような凹凸を回避してもよく、それにより脆弱線の均一性、平行度、及び平坦性を向上させ、このことにより、脆弱線をより信頼性の高いものにしてもよい。例えば、脆弱な剪断分断線を使用することにより、脆弱線における早期破断又はピンホールの生成につながる可能性がある（材料除去により生じ得るような）脆弱線の比較的薄肉のセクションを作り出すことを回避してもよい。
【００２８】
[087]  機械的切断作用又は機械的変位により作り出される、１つの既知の脆弱線は、刃部の両表面から互いに対向する方向に直線的に材料を変位させるための、分割線を付ける山形状の刃部に依存する。この工程は、板部材の薄肉部分を分割線終端側に引きずることにより材料を変位させることにつながり得る。残存する変位した材料は、「折り重なる」可能性があり、脆弱線の縁部に余剰材料の隆起を作り出し、分割線終端を目立たなくする及び／又は分割線に存在し得る欠陥を隠す。剪断分割線が材料の代わりに材料除去又は材料の横方向変位に実質的に依存せずかつ分割線を付けるパンチに応じて単に板材料を互いに対向する方向に変位させるにすぎないので、脆弱な剪断分割線２３５は、材料の折り重なりの問題を回避する。更に、従来の横方向変位による分割線は、圧力逃がし装置の動作に有害な影響を及ぼす可能性がある板構造内での残留応力の生成をもたらす。剪断分割線は、このような残留応力を回避し得る。
【００２９】
[088]  脆弱な剪断分割線２３５では破裂圧力の変化が少なくなる（材料除去又は材料変位により形成される従来の分割線により生じる約１０パーセントの破裂圧力の変化に比べて約５パーセント以下の範囲である）ことが確認されている。脆弱な剪断分割線２３５は、材料除去又は材料変位により形成される従来の分割線よりも堅牢でありかつ早期破壊を起こし難いことも観察されている。
【００３０】
[089]  破裂板２００が、平坦なフランジ部分２１０及び有角錐台部分２３０と略同心である中央台状部分２２０を有するものとして図示されているが、台状部分が、平坦なフランジ部分及び／又は有角錐台部分の中心からずれていてもよい。破裂板におけるずれた中央台状部分の例は、内容全体が本明細書に詳しく記載されているかの如く本明細書に組み込まれる、同一出願人が所有する米国特許第５，６７８，３０７号明細書に示されている。
【００３１】
[090]  動作中に、有角錐台部分２３０は、所定の圧力（すなわち、作動圧力）に反応して圧潰し、板２００を逆転させてもよい。板２００が逆転すると、システム圧力が脆弱線２３５に剪断力及び／又は引張力を付与し、脆弱線２３５を破断させる。錐台部分２３０の角度及び板２００の厚さは、所望の作動圧力を達成するために変更され得る２つの因子である。
【００３２】
[091]  図２Ａ〜図２Ｃの脆弱な剪断分割線が移行部に図示されているが、脆弱な剪断分割線が中央部分に設けられ得ることも考慮される。例えば、図３は、外側フランジ部分３１０と平坦な中央部分３２０とを有する錐台状破裂板を図示している。フランジ３１０と中央部分３２０との間の有角錐台部分３３０は円錐台形状をなす。脆弱な剪断分割線３２５は、平坦な中央部分３２０に設けられる。実際に、本開示では、脆弱な剪断分割線が錐台状破裂板の任意の好適な部分に設けられ得ることが考慮される。更に、多数の脆弱な剪断分割線の組み合わせを使用してもよい。
【００３３】
[092]  図４Ａは、本開示の別の実施形態による破裂板４００の斜視図を示している。破裂板４００は、外側フランジ部分４１０と平坦な中央部分４２０とを含む凹凸状構造を含む。フランジ４１０と中央部分４２０との間の有角錐台部分４３０は円錐台形状をなす。図示するように、Ｃ字状の脆弱線４３５は、脆弱でないヒンジ部分４３６を残して、破裂板の有角錐台部分４３０に設けられる。図４Ａの破裂板４００は図４Ｂ及び図４Ｃにも図示されており、これらの図４Ｂ及び図４Ｃも脆弱線４３５を図示している。脆弱線４３５がＣ字状のものとして図示されているが、脆弱線が他の形状を取り得ることが考慮される。一実施形態において、脆弱線は、ヒンジ部分を残さずに、完全な円を形成してもよい。別の実施形態において、脆弱線は半円を形成してもよい。脆弱線は、楕円状、多角形状、対称形状、非対称形状、又は任意の他の好適な形状であってもよく、それらの非限定的な例が図５、図６及び図７に図示されている。
【００３４】
[093]  図４Ａに図示するように、Ｃ字状の脆弱線４３５は、部分的に剪断される領域が薄肉化されている（図４Ｄに最も良く図示する）略段付き形状を備えた脆弱な剪断分割線である。図４Ｄは、脆弱な剪断分割線４３５における薄肉部を示す有角錐台部分４３０の詳細部分断面図である。錐台状破裂板の有角錐台部分における脆弱線が従来の機構（例えば、材料変位又は材料薄肉化、エッチング、レーザアブレーション）により形成され得ることも考慮される。
【００３５】
[094]  図４Ａは、凹表面に適用された脆弱な剪断分割線４３５（つまり、凹表面にパンチが適用される）を示しているが、脆弱な剪断分割線を形成するために脆弱な剪断分割線が破裂板の凸表面に適用され得ることも考慮される。多数の脆弱線が凹表面及び凸表面の一方又は両方に設けられ得ることが更に考慮される。
【００３６】
[095]  使用時には、平坦な中央部分４２０は、図４Ｅに示すように、加圧システム内で圧力Ｐにさらされてもよい。所定の設定圧力状態（すなわち、作動圧力）に達したときに、破裂板４００は、（図４Ｅに図示するように）矢印Ｐの方向に作動してもよい。作動中に、錐台部分４３０が圧潰してもよく、これにより、中央部分４２０が矢印Ｐの方向に移動する。また、作動中に、破裂板が脆弱線４３５に沿って破断してもよい。錐台部分４３０の角度及び板４００の厚さは、所望の作動圧力を達成するために変更され得る２つの因子である。
【００３７】
[096]  図４Ａ〜図４Ｅに示すように有角錐台部分４３０に脆弱線４３５を配置することにより、既知の錐台状破裂板（例えば、図１Ｂ）に優る利益をもたらしてもよい。このような脆弱線４３５は、破裂板４００が開裂したときに、より大きな面積の開口部を提供する。加圧システムからの圧力の迅速な放出及び／又は圧力の流れの増大を可能にするために、より大きな面積の開口部が望ましい場合がある。脆弱線４３５の配置はまた、中央部分４２０の形状の変化から脆弱線４３５を保護し得る。図１Ｂの既知の破裂板に脆弱線１３５を位置決めするときに、中央部分１２０が（製造中又は使用中のいずれかに）ドーム形状に成形される場合には脆弱線１３５を伸ばしても弱めてもよい。対照的に、有角錐台部分４３０に脆弱線４３５を配置することにより、脆弱線４３５を中央部分４２０の形状から独立させる。中央部分４２０を脆弱線４３５と無関係に成形し得るので、製造コストが低減される場合がある。加えて、中央部分４２０を（以下に述べる、例えば、図８Ａ〜図１１Ｂに図示するように）種々の形状に形成してもよく、又は、中央部分４２０には、脆弱線４３５の強度に影響を及ぼすことなく板性能の強化を達成するために（以下に述べる、例えば、図１５Ａ〜図１７Ｂに図示するように）補強特徴部を設けてもよい。
【００３８】
[097]  また、有角錐台部分４３０に脆弱線４３５を配置することにより、脆弱線４３５の保護を向上させてもよい。有角錐台部分４３０が損傷的接触さらされないのに対して、破裂板４００の中央部分４２０及びフランジ部分４１０は、加工、出荷、取扱い、設置、及び使用中に損傷的接触にさらされる場合がある。例えば、中央部分４２０及びフランジ部分４１０が出荷箱の底部に載置される場合があり、又は、これら中央部分４２０及びフランジ部分４１０に、破裂板４００を設置する者が手で触れる場合がある。このような各接触が、錐台状破裂板の中央部分又はフランジ部分に配置された脆弱線を傷つける又は損傷する可能性がある。有角錐台部分４３０に脆弱線４３５を配置することにより、そのような傷つける接触又は損傷的接触から脆弱線４３５を保護してもよい。
【００３９】
[098]  図４Ａ〜図４Ｅに図示するように有角錐台部分４３０に脆弱線を配置することにより、既知の錐台状破裂板（例えば、図１Ｂ）に比べて向上した安定性という想定外の利益がもたらされる。既知の錐台状破裂板１００では、有角錐台部分１３０と中央部分１２０との間の移行部に脆弱な剪断分割線１３５を位置決めすることにより、脆弱線１３５が張力のかかった状態に置かれ、脆弱線１３５に応力が集中し、かつ、圧力変動による疲労のリスクが生じる。対照的に、図４Ａの有角錐台部分４３０における脆弱線は、板４００の凸表面に正圧が加わったときに圧縮状態に置かれ、張力のかかった脆弱線に圧力変動が付与する可能性のある疲労による影響を排除する。その結果、図４Ａに図示する破裂板が、既知の破裂板（例えば、図１Ｂ）に比べて望ましく向上した作動率を提供してもよい。一実施形態において、作動率は９０又は９５パーセントに達してもよい。
【００４０】
[099]  分割線付きの錐台状破裂板を、入口部品及び出口部品のうちの１つ又は複数を含む、組立体全体の一部として供給してもよい。例えば、一実施形態では、図４Ｆ、図４Ｇ及び図４Ｈに図示するように、破裂板４００を加圧システムの入口４４０に接合してもよい。破裂板４００の有角錐台部分４３０及び中央部分４２０は、入口４４０の中心に延びてもよい。一実施形態では、破裂板４００のフランジ４１０を溶接部４４１にて入口４４０に溶接してもよい。追加的又は代替的に、破裂板４００を入口４４０に接合するための任意の好適な機構を使用してもよい。例えば、接着剤によって又ははんだ付けにより、破裂板４００を接合してもよい。また、破裂板４００を、加締め機構により入口４４０に加締めるか又はクランプ機構により入口４４０にクランプ留めしてもよい。
【００４１】
[0100]  破裂板４００が入口４４０と併せて使用されるときに、板４００と入口４４０が接合される箇所は、破裂板４００が逆転する圧力に影響を及ぼす場合がある。例えば、溶接部が板４００のフランジ部分４１０の中心側に施される場合には、溶接部が板部材４００全体の支持体としての機能を果たしてもよい。既知の逆座屈板では、別体の出口構造が、入口に装着された破裂板を支持するために必要とされるが、板４００のフランジ部分４１０を出口に直接結合することにより、固有の安定性を向上させ得かつ剪断分割線が板の移行部又は平坦なフランジ領域に配置されたときに出口支持部材なしに機能し得ることが判明している。溶接部により作り出されるこの支持機構は、物理的構造が対称と非対称の両方である可能性がある。例えば、フランジと入口との間の溶接部は、円形、楕円形、異形、又は任意の他の好適な形状であってもよい。
【００４２】
[0101]  別の実施形態では、図４Ｉ、図４Ｊ及び図４Ｋに図示するように、破裂板４００を加圧システムの入口４４０と出口４５０とに接合されてもよい。破裂板４００の有角錐台部分４３０及び中央部分４２０は入口４４０の中心に延びてもよい。図４Ｋに図示するように、破裂板４００のフランジ４１０を溶接部４４１にて入口４４０に溶接しかつ溶接部４５１にて出口に溶接してもよい。図４Ｉ、図４Ｊ及び図４Ｋに図示するように、平坦な中央部分４２０は、加圧システム内で圧力にさらされてもよい。破裂板４００は、加圧システム内の所定の圧力に反応して逆転及び／又は破裂するように構成されてもよい。
【００４３】
[0102]  出口４５０には、逆転時に破裂板と接触する応力集中点（応力集中部としても知られる）を設けてもよい。応力集中点は、逆転した破裂板にこの応力集中点が接触する場所に応力を集中させられてもよく、それにより脆弱線４３５に沿った破裂及び／又は破断を開始する。追加的又は代替的に、出口４５０には、逆転時に破裂板４００を切断するように構成された切断部材を設けてもよい。更に、出口４５０には、破裂後に破裂板４００の破裂した部分（すなわち「花弁」）を捕捉するように設計された捕捉バー又はヒンジ部材を設けてもよい。応力集中点、切断部材、捕捉バー、又はヒンジ部材を、出口４５０の一部として又は出口４５０と併せて使用される追加の部品として設けてもよい。応力集中点、切断部材、又はヒンジ部材を単独で又は上記の任意の組み合わせで使用してもよい。例えば、２つの応力集中点を単一のヒンジ部材などと併せて使用してもよい。
【００４４】
[0103]  出口４５０は、加圧下で板４００を支持してもよい。板が作動する圧力に板と入口との間の溶接部又は接合部が影響を及ぼし得るのに対して、出口４５０と板４００との間の接合は、板４００が作動する圧力にほとんど影響を与えない。
【００４５】
[0104]  溶接部４４１、４５１が図示されているが、接着剤などの、任意の好適な機構により、又ははんだ付けにより、破裂板４００を入口４４０又は出口４５０に接合してもよい。また、破裂板を入口と出口との間に加締めるか又はクランプ留めしてもよい。一実施形態では、ねじ圧縮を使用して、入口と出口との間に破裂板をクランプ留めしてもよい。
【００４６】
[0105]  図４Ｌは、フランジ部分４１０と、中央部分４２０と、有角錐台部分４３０と、を有する破裂板４００の凹面図を図示している。脆弱な剪断分割線４３５は、錐台部分４３０に設けられる。脆弱線４３５は、脆弱線４３５が破断したときに破断した部分（花弁）を保持するヒンジとしての機能を果し得る分割線のない部分４３６を残す、完全ではない円を形成する。
【００４７】
[0106]  図４Ｍは、フランジ部分４１０と、中央部分４２０と、有角錐台部分４３０と、を有する破裂板４００の凸面図を図示している。脆弱な剪断分割線４３５は、錐台部分４３０に設けられる。脆弱線４３５は、脆弱線４３５が破断したときに破断した部分（花弁）を保持するヒンジとしての機能を果し得る分割線のない部分４３６を残す、完全ではない円を形成する。
【００４８】
[0107]  図４Ｎは、作動後の破裂板４００の図を示している。図示のように、中央部分４２０は、有角錐台部分４３０及びフランジ部分４１０から部分的に破断分離しており、ヒンジ４３６により保持される花弁を形成する。
【００４９】
[0108]  脆弱な剪断分割線４３５が破裂板４００と同心であるものとして図示されているが、本開示は、そのように限定されるものではない。例えば、略円形の脆弱線は、図５に図示するように、破裂板の中心からずれていてもよい。図５は、フランジ部分５１０と、中央部分５２０と、有角錐台部分５３０における脆弱線５３５と、を有する錐台状破裂板５００を図示している。脆弱線５３５は、有角錐台部分５３０に沿って他方向（方向Ｂ）よりも一方向（方向Ａ）において更に外方に延びる。別の例として、図６に図示するように、有角錐台部分６３０における脆弱線６３５の端部は、破裂板６００の中央部分６２０に向かって内方に（フランジ部分６１０から離れる方向に）向きを変えてもよい。別の例として、図７に図示するように、有角錐台部分７３０における脆弱線７３５の端部は、破裂板７００の中央部分７２０から離れる方向に外方に（フランジ部分７１０に向かって）向きを変えてもよい。
【００５０】
[0109]  上述のように、破裂板の有角錐台部分に脆弱線を設けることにより、中央部分が脆弱線の完全性に影響を及ぼさずにある特定の設計目標を達成するように成形されることを可能にしてもよい。成形された中央部分の一例が図８Ａ〜図８Ｂに示されている。図８Ａは、凸表面８２１と凹表面８２２とを有するドーム形状である中央部分８１０を含む錐台状破裂板８００を示している。図８Ｂに示すように、脆弱な剪断分割線８３５が破裂板８００の有角錐台部分８３０に設けられているが、従来の脆弱線を使用してもよい。板８００を凸表面８２１が加圧システムにさらされる状態で設置してもよい。ドーム形中央部分８１０は、さもなければ平坦な中央部分（例えば、図４Ａの中央部分４１０）を傷つける圧力変動から中央部分８１０を保護してもよい。また、ドーム形錐台状破裂板８００をドーム形（非錐台）破裂板の代わりに使用してもよい。ドーム形錐台状破裂板８００は、ドーム形破裂板よりも厚肉であってもよいが、それでも同じ圧力で逆転し破裂してもよい。従って、ドーム形錐台状破裂板８００は、同等のドーム形板よりも厚肉でありかつ損傷に対して耐性があってもよい。ドーム形錐台状破裂板８００はまた、大量生産に特に好適である。
【００５１】
[0110]  成形された中央部分の別の例として、図９Ａ及び図９Ｂは、フランジ部分９１０と逆ドーム形状の中央部分９２０とを含む錐台状破裂板９００を図示している。逆ドームは、凸表面９２１と凹表面９２２とを有する。図９Ｂに最も良く示すように、脆弱な剪断分割線９３５は、破裂板９００の有角錐台部分９３０に設けられる。別の実施形態では、従来の脆弱線を使用してもよい。板９００を凹表面９２２が加圧システムにさらされる状態で設置してもよい。逆ドームは、背圧（すなわち、凹表面９２２に加わる正圧及び／又は凸表面９２１に加わる負圧）に対する耐性の強化をもたらし得る。
【００５２】
[0111]  図９Ｃ及び図９Ｄは、逆ドーム９２０の形の成形された中央部分９２０を有する破裂板の追加の図を提示している。図示のように、中央部分９２０の凹表面９２２のみが視認可能である。フランジ部分９１０、有角錐台部分９３０及び脆弱な剪断分割線９３５もまた示されている。
【００５３】
[0112]  成形された中央部分の更に別の例として、図１０Ａ及び図１０Ｂは、フランジ部分１０１０と円錐ドーム形状の中央部分１０２０とを含む錐台状破裂板１０００を図示している。円錐ドームは、凸表面１０２１と凹表面１０２２とを有する。脆弱な剪断分割線１０３５が、破裂板１０００の有角錐台部分に図示されているが、従来の脆弱線を使用してもよい。板１０００を凹表面１０２２が加圧システムにさらされる状態で設置してもよい。円錐形のドームは、背圧（すなわち、凸表面１０２１に加わる圧力）に対する耐性の強化をもたらし得る。
【００５４】
[0113]  破裂板は、中央ドーム形状を備えた中央部分（例えば、図８Ａ〜図１０Ｂ）を含み得るが、ドーム形状を中央部分の中心からずらして設けてもよい。例えば、図１１Ａ〜図１１Ｂは、中央部分１１２０と平坦なフランジ部分１１１０とを有する破裂板１１００を図示している。脆弱線１１３５は有角錐台部分１１３０に設けられる。中央部分１１２０は、中央部分１１２０の中心からずれたドーム形部分１１２３を含む。図１１Ａ及び図１１Ｂに、ずれたドーム形部分１１２３が球面状ドームとして図示されているが、円錐ドーム又は他の好適な幾何学的形状を使用することも考慮される。破裂板の逆転は、ずれたドーム部分１１２３で開始してもよい。従って、本開示では、破裂板の逆転が開始され得る１つ又は複数の点を調節するために特徴部を使用することが考慮される。例えば、性能が逆転の開始点に依存し得る切断部材、捕捉部材、又はヒンジ部材と共に破裂板が使用される場合に、逆転開始点を制御することが望ましい場合がある。
【００５５】
[0114]  図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、外側フランジ部分１２１０と平坦な中央部分１２２０とを含む凹凸状構造を有する錐台状破裂板１２００を図示している。フランジ１２１０と中央部分１２２０との間の有角錐台部分１２３０は円錐台形状をなす。脆弱な剪断分割線１２３５を、破裂板１２００の有角錐台部分１２３０とフランジ部分１２１０との間の移行部に又は移行部近傍に設けてもよい。脆弱な剪断分割線１２３５は、図１２Ａに示すように、部分円（例えばＣ字形状）を形成してもよい。代替的に、脆弱な剪断分割線１２３５は、破裂板１２００の有角錐台部分１２３０と中央部分１２２０との間の移行部により規定される円周に沿った完全な円を形成してもよい。
【００５６】
[0115]  分割線付きの錐台状破裂板を、入口部品及び出口部品のうちの１つ又は複数を含む、組立体全体の一部として供給してもよい。例えば、一実施形態では、図１２Ｄ、図１２Ｅ及び図１２Ｆに図示するように、破裂板１２００には加圧システムの出口１２５０を設けてもよい。破裂板１２００のフランジ１２１０を溶接部１２５１にて出口１２５０に溶接してもよい。
【００５７】
[0116]  別の実施形態では、図１２Ｇ、図１２Ｈ及び図１２Ｉに示すように、破裂板１２００を加圧システムの入口１２４０と出口１２５０とに接合してもよい。破裂板１２００の有角錐台部分１２３０及び中央部分１２２０は入口１２４０の中心に延びてもよい。図１２Ｉに示すように、破裂板１２００のフランジ１２１０を溶接部１２４１にて入口１２４０に溶接しかつ溶接部１２５１にて出口１２５０に溶接してもよい。破裂板１２００は、加圧システム内の所定の圧力に反応して逆転及び／又は破裂するように構成してもよい。出口１２５０には、逆転時に破裂板１２００を切断するように構成された切断部材を設けてもよい。追加的又は代替的に、出口１２５０には、破裂後に破裂板１２００の破裂した部分又は花弁を捕捉するように設計された捕捉バー又はヒンジ部材を設けてもよい。
【００５８】
[0117]  出口１２５０には、逆転時に破裂板に接触する応力集中点（応力集中部としても知られる）を設けてもよい。応力集中点は、この応力集中点が、逆転する破裂板に接触する場所に応力を集中させてもよく、それにより脆弱線１２３５に沿った破裂及び／又は破断を開始する。追加的又は代替的に、出口１２５０には、逆転時に破裂板１２００を切断するように構成された切断部材を設けてもよい。更に、出口１２５０には、破裂後に破裂板１２００の破裂した部分（すなわち「花弁」）を捕捉するように設計された捕捉バー又はヒンジ部材を設けてもよい。応力集中点、切断部材、捕捉バー、又はヒンジ部材を、出口１２５０の一部として又は出口１２５０と併せて使用される追加の部品として設けてもよい。
【００５９】
[0118]  溶接部１２４１、１２５１が図示されているが、接着剤などの、任意の好適な機構により又ははんだ付けにより、破裂板１２００を入口１２４０及び／又は出口１２５０に取り付けてもよい。また、破裂板を入口と出口との間に加締めるか又はクランプ留めしてもよい。一実施形態では、ねじ圧縮を使用して、入口と出口との間に破裂板をクランプ留めしてもよい。例えば、入口部材及び出口部材は、これら部材間の破裂板に螺合するように構成されてもよい。
【００６０】
[0119]  図１２Ｊは、フランジ部分１２１０と、中央部分１２２０と、有角錐台部分１２３０と、を有する破裂板１２００の別の図を図示している。脆弱な剪断分割線１２３５は、フランジ部分１２１０と有角錐台部分１２３０との間の移行部に設けられる。
【００６１】
[0120]  図１２Ｋは、フランジ部分１２１０と、中央部分１２２０と、有角錐台部分１２３０と、を有する破裂板１２００の更に別の図を図示している。脆弱な剪断分割線１２３５は、フランジ部分１２１０と有角錐台部分１２３０との間の移行部に設けられる。脆弱線１２３５は、脆弱線１２３５が破断したときに破断した部分（花弁）を保持するヒンジとしての機能を果し得る分割線のない部分１２３６を残す、完全ではない円を形成する。
【００６２】
[0121]  図１２Ｌは、作動後の破裂板１２００の図を図示している。図示のように、中央部分１２２０は、有角錐台部分１２３０及びフランジ部分１２１０から部分的に破断分離しており、ヒンジ１２３６により保持される花弁を形成する。
【００６３】
[0122]  平坦なフランジ部分と錐台部分との間の移行部に又は移行部近傍に脆弱な剪断分割線を有する破裂板が、平坦な中央部分を有するものとして説明されているが、本開示は、その特定の形状（例えば、図１２Ａ〜図１２Ｉ）に限定されるものではない。例えば、図１３Ａに図示するように、錐台状破裂板１３００は、逆ドーム形の中央部分１３２０を有し得る。例えば、ドーム形状、円錐形状、及びずれたドーム形状を含む、中央部分に対する他の形状もまた考慮される。脆弱線１３３５を、破裂板１３００の平坦なフランジ部分１３１０と有角錐台部分１３３０との間の移行部に又は移行部近傍に設けてもよい。脆弱線は、脆弱な剪断分割線か、又は材料除去により形成される従来の脆弱線であってもよい。
【００６４】
[0123]  図１４Ａ及び図１４Ｂは、外側フランジ部分１４１０と平坦な中央部分１４２０とを含む凹凸状構造を有する錐台状破裂板１４００を示している。フランジ１４１０と中央部分１４２０との間の有角錐台部分１４３０は円錐台形状をなす。脆弱線１４１５は、破裂板１４００のフランジ部分１４１０に設けられる。図１４Ａに図示するように、脆弱線１４１５は、フランジ部分１４１０と有角錐台部分１４３０との間の移行領域付近に位置する。脆弱線１４１５は、脆弱でないヒンジ領域を残す、部分円（例えば「Ｃ字形状」）を形成してもよい。代替的に、脆弱な剪断分割線１４１５は、フランジ部分１４１０の周囲に完全な円を形成してもよい。図示のように、脆弱線１４１５は、脆弱な剪断分割線である。別の実施形態において、従来の脆弱線（例えば、材料除去により形成される脆弱線）であってもよい。フランジ部分１４１０に脆弱線を設けることにより、（例えば有角錐台部分における脆弱線に比べて）より大きな直径の分割線を使用して、破裂板が作動したときにより大きな開口部（すなわち、より大きな花弁）を作り出してもよい。そして、より大きな開口部が過圧状態でのより迅速な放出を可能にしてもよい。
【００６５】
[0124]  一実施形態において、錐台状破裂板の中央台状部分は、１つ又は複数の補剛部材又は支持部材を含み得る。図１５Ａ〜図１５Ｃに示すように、補剛構造１５２３を錐台状破裂板１５００の中央台状部分１５２０に形成してもよい。脆弱な剪断分割線１５３５は、破裂板１５００の有角錐台部分１５３０に図示されている。別の実施形態では、脆弱線を従来の材料除去方法により形成してもよく、及び／又は、脆弱線を破裂板の別の部分に配置してもよい。図１５Ａ〜図１５Ｃに図示するように、補剛構造１５２３は、略円形の補剛リブである。図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１５Ｃに図示するような、補剛部材が、錐台状破裂板の中央部分を補強してもよく、並びに、振動、真空圧及び周期的な圧力負荷による損傷に耐える破裂板の能力を向上させてもよい。フランジ部分１５１０を介して、破裂板１５００を加圧システム又は加圧システムの部品に設置してもよい。
【００６６】
[0125]  補剛部材を備えた錐台状破裂板の別の実施形態が、図１６Ａ及び図１６Ｂに図示されている。補剛部材１６２３は、破裂板１６００の中央部分１６２０に位置決めされる。脆弱な剪断分割線１６３５は、破裂板１６００の有角錐台部分１６３０に図示されている。別の実施形態では、脆弱線を従来の材料除去方法により形成してもよく、及び／又は、脆弱線を破裂板の別の部分に配置してもよい。図１６Ａ及び図１６Ｂに図示するように、補剛部材１６２３は、２つの交差する補剛部材で形成される、十字状のものであってもよい。追加的又は代替的に、補剛部材を、３つ以上又は２つ未満の交差する補剛部材で形成してもよい。フランジ部分１６１０を介して、破裂板１６００を加圧システム又は加圧システムの部品に設置してもよい。
【００６７】
[0126]  補剛部材が円形又は十字状の部材として図示されているが、本開示は、これらの形状の補剛部材に限定されるものではない。例えば、補剛部材は、単一の直線、多数の交差するもしくは交差しない線、正四角形、楕円形、星形、又は破裂板の一部に剛性を付与する任意の他の好適な幾何学的形状の形をとってもよい。
【００６８】
[0127]  図１７Ａ及び図１７Ｂに図示する別の実施形態では、破裂板１７００の中央部分１７２０を、補剛部材を使用せずに剛性を付与するような形状としてもよい。示すように、中央部分１７２０は、剛性を付与する又は高める波形又は波紋形の幾何学的形状を有し得る。脆弱な剪断分割線１７３５は、破裂板１７００の有角錐台部分１７３０に図示されている。別の実施形態では、脆弱線を従来の材料除去方法により形成してもよく、及び／又は、脆弱線を破裂板の別の部分に配置してもよい。フランジ部分１７１０を介して、破裂板１７００を加圧システム又は加圧システムの部品に設置してもよい。
【００６９】
[0128]  破裂板が円形状を有するものとして図示されているが、例えば、正四角形状（図１８）、矩形状（図１９）、多面幾何学的形状（図２０）、及び、卵形状（図２１）を含む、破裂板及び／又は破裂板の錐台部分に対する他の形状も考慮される。一実施形態において、破裂板は、角形電池と共に使用される場合には、矩形形状をとってもよい。同様に、破裂板がＣ字状の脆弱線を有するものとして図示されているが、脆弱線は、その特定の形状に限定されるものではない。脆弱線は、Ｏ字状の脆弱線を作り出す、完全な円を形成してもよい。脆弱線はまた、特に矩形状破裂板又は矩形錐台を有する破裂板に使用される場合に矩形又は半矩形であってもよい。単一の錐台状破裂板において複数の脆弱線を組み合わせ得ることが更に考慮される。
【００７０】
[0129]  上で説明した錐台状破裂板に加えて、本開示の原理を他の種類又は形状の破裂板に利用してもよい。例えば、破裂板の破裂可能部分は、円錐（非円錐台）の形を取ってもよい。このような破裂板では、脆弱線を、破裂板の円錐部分に、破裂板のフランジ部分に、又は破裂板の円錐部分とフランジ部分との間の移行部に設けてもよい。別の例として、破裂板の破裂可能部分は、台状ドームの形をとってもよい。このような破裂板では、脆弱線を、破裂板のドーム部分に、破裂板のフランジ部分に、破裂板の台状中央部分に、又は破裂板の２つの部分の間の移行部に設けてもよい。
【００７１】
[0130]  逆座屈破裂板が上に開示されているが、本開示の原理を順方向に作動する破裂板（すなわち、張力が負荷される破裂板）に使用してもよい。例えば、順方向に作動する破裂板が開裂したときの破裂圧力及び／又は開口部の形状を制御するために、脆弱線（例えば、剪断分割線）を使用してもよい。
【００７２】
[0131]  開示の錐台状破裂板を任意の数の好適な用途において使用してもよい。一実施形態では、開示の錐台状破裂板を電池セルと共に使用してもよい。例えば、板は、電池セルの上部カバーに又は電池セル缶内に結合されてもよく、かつ、電池セル内で加圧状態にさらされてもよい。電池セル上部カバー又はセル缶は、打抜き又は深絞りされた部品であってもよく、かつ、開示の破裂板が、他の打抜き又は深絞りされた部品と共に使用され得ることも考慮される。別の実施形態では、板を少なくとも１つの被加工部（例えば、加圧システムの出口若しくは入口、又は、加圧システムに設置されるように構成された部品）に取り付けてもよい。更に別の実施形態において、開示の板を破裂板組立体の２つの加締め部品の間で加締めてもよく、次いで、この破裂板組立体を加圧システムに設置することができる。例えば、既知の破裂板は、BS&B Safety Systemsにより製造及び販売されている市販のAC-1 Sta-Kulシール型安全ヘッド組立体の一部として加締められた組立体に使用される。更に別の実施形態では、開示の破裂板を取付組立体内に保持するか又はねじ圧縮によって加圧システムに設置してもよい。
【００７３】
[0132]  開示の錐台状破裂板は、装置の一体形成部分であって、単に追加の部品でなくてもよい。例えば、錐台状破裂板を、電池収納部の蓋に又は加圧容器の壁もしくは面に形成してもよい。破裂板を装置の一部に一体に形成することで、破裂板を装置に接合するのに必要な工程を減らすか又は不要にすることにより効率を高めてもよい。
【００７４】
[0133]  他の実施形態は、本明細書の検討及び本明細書における開示の実施から当業者には明らかであろう。本明細書及び例は単に例示的なものと見なされ、本開示の正確な範囲及び精神は以下の特許請求の範囲により示されることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2019148339.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2019148339.tif 000006
【図２Ｃ】
2019148339.tif 000007
【図３】
2019148339.tif 000008
【図４Ａ】
2019148339.tif 000009
【図４Ｂ】
2019148339.tif 000010
【図４Ｃ】
2019148339.tif 000011
【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
2019148339.tif 000013
【図４Ｆ】
2019148339.tif 000014
【図４Ｇ】
2019148339.tif 000015
【図４Ｈ】
2019148339.tif 000016
【図４Ｉ】
2019148339.tif 000017
【図４Ｊ】
2019148339.tif 000018
【図４Ｋ】
2019148339.tif 000019
【図４Ｌ】
2019148339.tif 000020
【図４Ｍ】
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【図４Ｎ】
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【図５】
2019148339.tif 000023
【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2019148339.tif 000027
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
2019148339.tif 000030
【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
2019148339.tif 000034
【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
2019148339.tif 000041
【図１２Ｇ】
2019148339.tif 000042
【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
2019148339.tif 000044
【図１２Ｊ】
2019148339.tif 000045
【図１２Ｋ】
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【図１２Ｌ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】令和1年6月13日(2019.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部分と、
ドームを形成し、中心を規定する中央台状部分であって、前記ドームは、前記中央台状部分の前記中心からずれている、中央台状部分と、
有角錐台部分と、
前記中央台状部分と前記有角錐台部分との間の移行部と、を備える錐台状破裂板であって、
前記有角錐台部分は前記フランジ部分から前記移行部に内方に延び、
前記有角錐台部分は、前記破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱線を含む、錐台状破裂板。
【請求項２】
加圧システム用の入口をさらに備え、
前記フランジ部分が前記入口に取り付けられる、請求項１に記載の錐台状破裂板。
【請求項３】
加圧システム用の出口をさらに備え、
前記フランジ部分が前記出口に取り付けられる、請求項１に記載の錐台状破裂板。
【請求項４】
加圧システム用の入口と、
加圧システム用の出口と、をさらに備え、
前記フランジ部分が前記入口と前記出口との間に封着される、請求項１に記載の錐台状破裂板。
【請求項５】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項１に記載の錐台状破裂板。
【請求項６】
前記中央台状部分が補剛部材を有する、請求項１に記載の錐台状破裂板。
【請求項７】
前記補剛部材が円形リブ構造である、請求項６に記載の錐台状破裂板。
【請求項８】
前記補剛部材が十字状リブ構造である、請求項６に記載の錐台状破裂板。
【請求項９】
前記中央台状部分が、前記中央台状部分の剛性を高めるように構成された少なくとも１つの波形部を含む、請求項１に記載の錐台状破裂板。
【請求項１０】
フランジ部分と、
円錐を形成する中央台状部分と、
有角錐台部分と、
前記中央台状部分と前記有角錐台部分との間の移行部と、を備える錐台状破裂板であって、
前記有角錐台部分は前記フランジ部分から前記移行部に内方に延び、
前記有角錐台部分は、前記破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱線を含む、錐台状破裂板。
【請求項１１】
加圧システム用の入口をさらに備え、
前記フランジ部分が前記入口に取り付けられる、請求項１０に記載の錐台状破裂板。
【請求項１２】
加圧システム用の出口をさらに備え、
前記フランジ部分が前記出口に取り付けられる、請求項１０に記載の錐台状破裂板。
【請求項１３】
加圧システム用の入口と、
加圧システム用の出口と、をさらに備え、
前記フランジ部分が前記入口と前記出口との間に封着される、請求項１０に記載の錐台状破裂板。
【請求項１４】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項１０に記載の錐台状破裂板。
【請求項１５】
前記中央台状部分が補剛部材を有する、請求項１０に記載の錐台状破裂板。
【請求項１６】
前記補剛部材が円形リブ構造である、請求項１５に記載の錐台状破裂板。
【請求項１７】
前記補剛部材が十字状リブ構造である、請求項１５に記載の錐台状破裂板。
【請求項１８】
前記中央台状部分が、前記中央台状部分の剛性を高めるように構成された少なくとも１つの波形部を含む、請求項１０に記載の錐台状破裂板。
【請求項１９】
フランジ部分と、
中央台状部分と、
前記中央台状部分の剛性を高めるように構成された補剛部材と、
有角錐台部分と、
前記中央台状部分と前記有角錐台部分との間の移行部と、を備える錐台状破裂板であって、
前記有角錐台部分は前記フランジ部分から前記移行部に内方に延び、
前記有角錐台部分は、前記破裂板が所定の圧力に反応したときに開裂するように構成された脆弱線を含む、錐台状破裂板。
【請求項２０】
加圧システム用の入口をさらに備え、
前記フランジ部分が前記入口に取り付けられる、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【請求項２１】
加圧システム用の出口をさらに備え、
前記フランジ部分が前記出口に取り付けられる、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【請求項２２】
加圧システム用の入口と、
加圧システム用の出口と、をさらに備え、
前記フランジ部分が前記入口と前記出口との間に封着される、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【請求項２３】
前記脆弱線が、脆弱な剪断分割線である、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【請求項２４】
前記補剛部材が円形リブ構造である、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【請求項２５】
前記補剛部材が十字状リブ構造である、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【請求項２６】
前記補剛部材が少なくとも１つの波形部を含む、請求項１９に記載の錐台状破裂板。
【外国語明細書】
2019148339000001.pdf