(57)【要約】  本開示は、突起（１２８、１６８）を有する弁体（１０４、１４６）を含む、流体システム用のプリ絶縁弁（１０２、１４４）に関する。弁（１０２、１４４）は、第１の絶縁層（１３４、１７２）が複数の突起（１２８、１６８）の外表面（１３２、１７６）を含む弁体（１０４、１４６）の外表面（１３０、１７０）と緊密な物理的接触をするように、複数の突起（１２８、１６８）の外表面（１３２、１７６）全体、及び弁体（１０４、１４６）の外表面（１３０、１７０）全体を覆うように適合される内表面（１３６、１７４）を含む、第１の絶縁層（１３４、１７２）を含む。弁（１０２、１４４）は、第１の絶縁層（１３４、１７２）の外表面（１３７、１８２）全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面（１４０、１８０）を含む、第２の絶縁層（１３８、１７８）を含む。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体システム用のプリ絶縁弁（１０２、１４４）であって、
弁体（１０４、１４６）の外表面（１３０、１７０）上に複数の突起（１２８、１６８）を有する前記弁体（１０４、１４６）と、流体管（１０６）のフランジ部材（１０８）と前記弁体（１０４、１４６）を締結するために、締結部材（１２０）を収容するように適合された前記複数の突起（１２８、１６８）の各突起とを備え、
低密度高分子から作成された第１の絶縁層（１３４、１７２）であって、前記第１の絶縁層（１３４、１７２）は、弁体（１０４，１４６）の複数の突起（１２８，１６８）の外表面（１３２，１７６）全体と、第１の絶縁層（１３４，１７２）が複数の突起（１２８，１６８）の外表面（１３２，１７６）を含む弁体（１０４，１４６）の外表面（１３０，１７０）と緊密な物理的接触をするような、弁体（１０４，１４６）の外表面（１３０，１７０）全体と、を覆うように適合された内表面（１３６，１７４）と、を備え、  高密度高分子から作成された第２の絶縁層（１３８、１７８）であって、前記第２の絶縁層（１３８、１７８）は、前記第１の絶縁層（１３４、１７２）の外表面（１３７、１８２）全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面（１４０、１８０）と、を備えることを特徴とする、プリ絶縁弁（１０２、１４４）。
【請求項２】
流体システム用のプリ絶縁弁（１８８）であって、
一対のフランジ部材（１９２）を有する弁体（１９０）と、前記弁体（１９０）を流体管のフランジ部材と締結するための締結部材を収容するために、複数のネジ止まり穴（１９４）が設けられる各フランジ部材（１９２）を備え、
低密度高分子から作成された第１の絶縁層（１９６）であって、前記第１の絶縁層（１９６）は、前記第１の絶縁層（１９６）が前記対のフランジ部材（１９２）の外表面（２００）を含む前記弁体（１９０）の外表面（２０２）と緊密な物理的接触をするように、前記弁体（１９０）の前記対のフランジ部材（１９２）の前記外表面（２００）全体、及び前記弁体（１９０）の前記外表面（２０２）全体を覆うように適合される内表面（１９８）を備え、
高密度高分子から作成された第２の絶縁層（２０４）であって、前記第２の絶縁層（２０４）は、前記第１の絶縁層（１９６）の外表面（１９９）全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面（２０６）を備えることを特徴とする、プリ絶縁弁（１８８）。
【請求項３】
前記第１の絶縁層（１３４、１７２、１９６）は、ポリウレタン発泡材料から作成される、請求項１又は請求項２に記載のプリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）。
【請求項４】
前記第１の絶縁層（１３４、１７２、１９６）は、約６５〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度、好ましくは７０ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）。
【請求項５】
前記第２の絶縁層（１３８、１７８、２０４）は、高密度ポリエチレン材料から作成される、請求項１又は請求項２に記載のプリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）。
【請求項６】
前記第１の絶縁層（１３４、１７２、１９６）は、前記第２の絶縁層（１３８、１７８、２０４）の厚さ（Ｔ２、Ｔ５）と比べると比較的大きい厚さ（Ｔ１、Ｔ４）を有する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のプリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）。
【請求項７】
前記第１の絶縁層（１３４、１７２、１９６）と前記第２の絶縁層（１３８、１７８、２０４）を組み合わせた厚さ（Ｔ３、Ｔ６）は、前記第２の絶縁層（１３８、１７８、２０４）の外表面（１４２、１８４、２０８）の表面温度が凝縮を防ぐために露点を超えることを満たす、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のプリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）。
【請求項８】
前記管の前記フランジ部材は、前記弁体（１９０）の前記フランジ部材（１９２）の前記止まり穴（１９４）と軸方向に位置合わせされた複数の貫通穴を含む、請求項２に記載のプリ絶縁弁（１８８）。
【請求項９】
前記複数の締結具のネジ部は、前記弁体（１９０）の前記フランジ部材（１９２）の前記止まり穴（１９４）、及び前記管の前記フランジ部材の前記複数の貫通穴の内側に完全に閉囲される、請求項２又は請求項８に記載のプリ絶縁弁（１８８）。
【請求項１０】
前記プリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）のアセンブリ（１００、１４８、１８６）の外部に絶縁体（１４３）を含む、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のプリ絶縁弁（１０２、１４４、１８８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は弁に関する。より詳細には、流体システム用のプリ絶縁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な産業工程は、これに限定されないが、空気調節の冷却用途のための冷水、加熱に必要な温水、及び工程条件のための高温の炭化水素などの流体を異なる温度で管内を移動させる。これらの流体が管内を移動すると、管が曝されている大気との熱交換があり、流体の温度に影響を及ぼす。これにより、流体の温度が達した工程の効率が低減する。一例では、流体が空気調節などの熱伝達を意図される場合、エネルギー効率は低減する。別の例では、流体の温度が工程の必要性のために変更されている場合、工程の効果及び収率も影響を受けることがある。従って流体の配管システムは、概して熱伝達を防いで最適な効率を達成するために絶縁される。しかし現場で絶縁処理する典型的な通常システムは、労働の集中、現場の遅延、設置したシステム内で理想的な絶縁を達成することは難しいために役に立たない、仕様書の通りに検証することが不可能であるなどの１つ又は複数の制限を含む。
【０００３】
プリ絶縁管を使用する実践は、業界では十分に確立されている。絶縁の様々なシステムが、管を予め絶縁処理するために展開される。しかし今のところ、弁のプリ絶縁は実行に移されていない。これは主に、弁の大きさが２インチ以上であり、フランジ継手を通して配管に連結し、フランジ継手をボルトで固定する必要があるからである。そのためプリ絶縁体の態様は管において確立されて十分に実施されているが、弁用にはまだ展開されていない。その結果、弁の絶縁は現場で行われており、ほとんどが「バルブボックス」を生成することにより行われている。費用は別として、これは、現場の絶縁がほとんどの場合に不十分であるので、プラント内で凝縮する原因になることがしばしばあるのは、ボルトの緊密な形状に起因して弁の周囲に若干の空気ポケット及び隙間が残り、弁の形状は管のように単純ではなく、専有の形及び輪郭を有するので表面の各部分に十分な絶縁を確保できないからである。
【０００４】
プリ絶縁弁を試しているとき、プリ絶縁弁は、配管システムへの弁のボルト締めを絶縁体の外側に移動させ、ボルトをフランジの絶縁面に緊密にしようと試みた。これは、弁をフランジに連結するために使用するボルト締めが、弁の絶縁体の外側に残るような問題も有する。これによりボルトが弁本体の絶縁体の外側から確実に入るために、より大きいサイズのフランジを使用しなければならず、ボルト締めがより大きく規格外になる。又はこの場合にボルトは、いかなる絶縁体もなしに露出されたままであり、凝縮の源にもなる。
【０００５】
更にボルト締めはフランジが絶縁した外面上に置かれ、これにより、絶縁材料上のボルト締めの圧力が絶縁体を圧縮し、フランジガスケットを密封するために必要な力が軽減するので、フランジ継手は弱く有効ではなくなり、フランジ継手が無効になって弁から漏れが生じる。
【０００６】
ある種類の弁のプリ絶縁体が、米国特許出願公開第２０１５００１４５７０Ａ１号明細書（以下特許公開第’５７０号と呼ぶ）に提供されている。特許公開第’５７０号における開示は、プリ絶縁制御弁、配管システムのストレーナ、制御弁及びストレーナを予め絶縁処理する方法を対象とする。方法は、堅固な高分子発泡体を提供すること、弁又はストレーナと、弁又はストレーナと接触する表面との間の熱伝導を低減するように設計された、高分子発泡体から所定の厚さを有する絶縁層を成形すること、プリ絶縁制御弁又はプリ絶縁ストレーナを提供するために、制御弁又はストレーナを絶縁層と結合すること、並びにプリ絶縁制御弁又はプリ絶縁ストレーナを流体分配システム内で複数の所定の場所に係合することに関与する。
【０００７】
特許公開第’５７０号では、プリ絶縁弁は、ポリウレタン発泡材料で包まれ、ポリウレタン発泡材料は、外部環境の敵対物から流体分配を保護し、その上、弁及び配管構成要素と接触する人々に弁及び配管構成要素の安全な取り扱いを提供するために、絶縁層として作用する。また、管類のような配管構成要素及び弁継手は、均一に分配されたラッチ及びソケット設備を通る絶縁層の腹面及び背面上で結合される、２つの中空の半円筒状ポリマースリーブを備えた製造ユニットで絶縁される。これらの締結設備は、高分子層を弁及び配管システムの他の構成要素の周りに接近してしっかりと包むことを促進するために、絶縁層の腹面及び背面上に置かれる。特許公開第’５７０号に開示されたプリ絶縁弁は、ラッチ及びソケット設備を含み、ラッチ及びソケット設備は、その中でボルト及びナットを締結する弁及び配管システムに適用することを実現できないことがある。ボルト及びナットを使用して締結する場合、弁及び配管システムに提供される絶縁体は、所望の耐用寿命の前に劣化することがあり、断熱も無効になることがある。
【０００８】
別の種類の弁の断熱及びフランジ管連結部は、独国特許出願公開第１９７２１６５２Ａ１号明細書（以下特許第’６５２号と呼ぶ）に記載されている。特許第’６５２号における断熱ケーシングは、管用の開口及び必要に応じて弁駆動を含む２つの半体を含む。半体は、分離の平面に取り外し可能である。半体は、連動した周辺の実矧ぎ連結部を有する。これらは好ましくは半体を中心で取り付ける。半体は、反応射出成形によって形成された耐火性ポリウレタン発泡体である。周辺では、突合せ縁部が密封される。好ましくは成形中に、半体は、インモールド被覆によって付与されたポリウレタン塗料を含む、内部反射被覆を与えられる。
【０００９】
特許第’６５２号における断熱は、２つの半体を含み、所望の耐用寿命の前に劣化する傾向があることがある。また、２つの半体は配管及び弁を覆うために取り付けられるので、断熱は完全に漏れないわけではなく、従って漏れをもたらすことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本開示は、上に説明したような１つ又は複数の問題及び／又は制限を克服することを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一実施形態では、流体システム用のプリ絶縁弁が開示される。プリ絶縁弁は、弁体の外表面上に複数の突起を有する弁体を含む。複数の突起の各突起は、弁体を流体管のフランジ部材と締結するための締結部材を収容するように適合される。プリ絶縁弁は、低密度高分子から作成された第１の絶縁層を更に含む。第１の絶縁層は、第１の絶縁層が、複数の突起の外表面を含む弁体の外表面と緊密な物理的接触をするように、弁体の複数の突起の外表面全体、及び弁体の外表面全体を覆うように適合される内表面を含む。プリ絶縁弁は、高密度高分子から作成された第２の絶縁層を更に含む。第２の絶縁層は、第１の絶縁層の外表面全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面を含む。
【００１２】
本開示の別の実施形態では、流体システム用のプリ絶縁弁が開示される。プリ絶縁弁は、一対のフランジ部材を有する弁体を含む。各フランジ部材は、弁体を流体管のフランジ部材と締結するための締結部材を収容するために、複数のネジ止まり穴を備える。プリ絶縁弁は、低密度高分子から作成された第１の絶縁層を更に含む。第１の絶縁層は、第１の絶縁層が、一対のフランジ部材の外表面を含む弁体の外表面と緊密な物理的接触をするように、弁体の一対のフランジ部材の外表面全体、及び弁体の外表面全体を覆うように適合される内表面を含む。プリ絶縁弁は、高密度高分子から作成された第２の絶縁層を更に含む。第２の絶縁層は、第１の絶縁層の外表面全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面を含む。
【００１３】
本開示の一実施形態では、第１の絶縁層は、ポリウレタン発泡材料から作成される。
【００１４】
本開示の一実施形態では、第１の絶縁層は、約６５〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度、好ましくは７０ｋｇ／ｍ３の密度を有する。
【００１５】
本開示の一実施形態では、第２の絶縁層は、高密度ポリエチレン材料から作成される。
【００１６】
本開示の一実施形態では、第１の絶縁層は、第２の絶縁層と比べると比較的大きい厚さを有する。
【００１７】
本開示の一実施形態では、第１の絶縁層と第２の絶縁層を組み合わせた厚さは、第２の絶縁層の外表面の表面温度が凝縮を防ぐために露点を超えることを満たす。
【００１８】
本開示の別の実施形態では、管のフランジ部材は、弁体のフランジ部材の止まり穴と軸方向に位置合わせされた複数の貫通穴を含む。
【００１９】
本開示の別の実施形態では、複数の締結具のネジ部は、弁体のフランジ部材の止まり穴及び管のフランジ部材の複数の貫通穴の内側に完全に閉囲される。
【００２０】
本開示の別の実施形態では、プリ絶縁弁のアセンブリの外部に絶縁体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本開示の例示的実施形態による、プリ絶縁体を備えたバタフライ弁のアセンブリの斜視図を示す。
【図２】図１に示された弁のアセンブリの分解図を示す。
【図３】図１に示された弁のアセンブリの別の分解図を示す。
【図４ａ】図１〜３に示されたバタフライ弁の分解図を示す。
【図４ｂ】図４ａに示された突起本体の一部の拡大図を示す。
【図５】図４に示されたバタフライ弁の正面図を示す。
【図６】本開示の別の例示的実施形態による、プリ絶縁体を備えたデュアルプレート逆止弁の分解図を示す。
【図７】図６に示されたプリ絶縁体を備えた弁の正面図を示す。
【図８】本開示の更に別の実施形態による、バランスバルブのアセンブリの正面図を示す。
【図９ａ】図８に示されたバランスバルブのフランジ部材の側面図を示す。
【図９ｂ】図９ａに示されたフランジ部材のＡ−Ａｌ軸に沿った断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の非限定的な例示的実施形態が以下に提供され、ここで特定の実施形態又は特徴を詳細に参照し、それらの例は添付図面に例示されている。可能な限り、対応する又は同様の参照番号が、同じ又は対応する部分を指すように図面全体を通して使用される。その上、本明細書に記載された様々な要素に対する言及は、同じ型の要素が２つ以上あり得るときに集合的又は個別に行う。しかしこのような言及は実際には単なる例である。また、単一の要素に対するあらゆる言及も、添付の特許請求の範囲に明白に説明しない限り、本開示の範囲をこのような要素のまさにその数又は型に限定することなく、複数に関連すると解釈されてもよく、逆も同様であることに留意するとよい。
【００２３】
図１は、本開示の例示的実施形態による、プリ絶縁体を備えたバタフライ弁（１０２）のアセンブリ（１００）の斜視図を例示する。例示におけるバタフライ弁（１０２）は、突起様式又は突起付きの弁体（１０４）（図２〜５に示されている）を含む。バタフライ弁（１０２）又は弁は、配管システム（１０６）（図２及び３に示されている）の内側の流体流れを調整するために流体システム内に使用してもよい、あらゆる他の弁であってもよいことに留意するとよい。すなわちバタフライ弁（１０２）は、典型的には流体システム（図示せず）内で工程中に液体生成物、気体生成物などの生成物の流れを妨げるために使用される。例えば高温の又は加熱された流体には、水及び油が含まれるが、これらに限定されない。別の例では、低温の又は冷却された流体には、液体窒素、アルゴン、ヘリウム、水素及び酸素が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に使用される用語「高温の又は加熱された流体」は、約２５〜３５℃の周囲温度を超す、配管システム（１０６）及び弁（１０２）の内側を通る流体の温度として画定されることに留意するとよい。高温の／加熱された流体温度は、概ね約４５℃〜約１２０℃であってもよい。別の実施形態では、本明細書に使用される用語「低温の又は冷却された流体」は、約２５〜３５℃の周囲温度より低い温度を有する、配管システム（１０６）及び弁（１０２）の内側を通る流体の温度として画定される。低温の／冷却された流体温度は、概ね約１６℃〜約−１５℃であってもよい。流体は、熱損失なしに、又は熱損失を低減して、例えば高温適用における熱損失を低減し、低温適用の場合に低温効果の損失を低減して、１つの場所から別の場所に移動する必要がある。
【００２４】
本開示における用語「バタフライ弁」（１０２）は、略した用語「弁」（１０２）と交換可能に使用される。用語「バタフライ弁」（１０２）及び用語「弁」（１０２）は、全く同一であると理解されたい。本開示において本明細書で使用する場合、用語「プリ絶縁体」は、弁（１０２）を製造中又は組立て中に工場で作成される断熱体と定義される。例示された実施形態に提供された絶縁体は、バタフライ弁（１０２）上に作成される。しかし弁（１０２）の絶縁体は、これに限定されないが、ウエハ形のバタフライ弁（図示せず）及びロータリーバルブ（図示せず）などの他の種類のバタフライ弁（１０２）にも提供されてもよいことに留意するとよい。バタフライ弁（１０２）上の絶縁体を説明する例示は、本開示の範囲に限定するべきではない。また、絶縁体は、同様の又は（必要な場合に）限られた修正をしたあらゆる他の種類の弁、例えばデュアルプレート逆止弁（図６〜７に示されている）、バランスバルブ（図８に示されている）、圧力独立制御弁（図示せず）、ノズル逆止弁（図示せず）、ゲート弁（図示せず）上に作成することもできる。
【００２５】
図１に例示されたバタフライ弁（１０２）は、流体システム内で流体連結される。流体システムは、供給源（図示せず）に連結され、プラント（図示せず）内の目的場所又は送達場所まで延在された配管システム（１０６）を含んでもよい。用語「配管システム」（１０６）及び「流体管」（１０６）は、本明細書内で交換可能に使用される。用語「配管システム」（１０６）及び「流体管」（１０６）は全く同一であると理解されたい。例示的実施形態では、配管システム（１０６）は、バタフライ弁（１０２）と連結できるためのフランジ部材（１０８）（図２及び３により明確に示されている）を含む。例示された実施形態では、１つのバタフライ弁（１０２）を備えた一対のフランジ部材（１０８）のような１つのアセンブリを有する配管システム（１０６）が示されている。しかしプラントは、プラントの要件及び設計に依存し得る、このような１つ又は複数のアセンブリを含むことができることを理解されたい。弁（１０２）及びフランジ部材（１０８）のこのような１つのアセンブリの記載は、同様の構造の他のアセンブリにも適用可能であり得る。それぞれのフランジ部材（１０８）は、フランジ部材（１０８）をバタフライ弁（１０２）のプリ絶縁弁体（１０４）（図２及び３に示されている）と連結するために、フランジ部材（１０８）の周辺（１１２）（図２に示されている）に複数の穴（１１０）（図２に示されている）を含む。
【００２６】
図２〜４ａ及び４ｂを参照すると、図２〜４ａ及び４ｂは図１に示されたバタフライ弁（１０２）を備えたアセンブリ（１００）の様々な分解図を例示する。弁（１０２）は、弁体（１０４）の内側に閉囲されたディスク部材（１１４）を含む。弁（１０２）は、ディスク部材（１１４）の開閉を操作するためのバルブステム（１１６）を更に含む。バルブステム（１１６）は、バルブステム（１１６）及びディスク部材（１１４）を更に活性化するためにアセンブリのハンドレバー（１１８）に連結される。
【００２７】
バタフライ弁（１０２）における本開示の態様では、断熱層（図示せず）も、バルブステム（１１６）と弁（１０２）を回転させるために使用されるハンドレバー（１１８）との間に配備されている。これは、バルブステム（１１６）がディスク部材（１１４）に連結されているからであり、ディスク部材（１１４）は流体又は媒体と接触し、そのため金属継手はバルブステム（１１６）に沿って若干の熱をはるかオペレータまで伝達することがある。バルブステム（１１６）は、バルブステム（１１６）と弁体（１０４）との間にエアギャップ及びゴムＯリング（１１７）があるので、弁体（１０４）と接触しない。
【００２８】
配管システム（１０６）のそれぞれのフランジ部材（１０８）は、複数の締結具（１２０）を介して弁体（１０４）に連結される。図２及び３に示された、例示された実施形態では、各締結具（１２０）は、これに限定されないが、支柱部材（１２２）及びナット（１２４）を含む。支柱部材（１２２）は、螺合することができ、組立て工程の間にフランジ部材（１０８）の複数の穴（１１０）及び弁体（１０４）の複数の穴（１２６）を通過することができる。例示された実施形態では、弁体（１０４）の複数の穴（１２６）は、弁体（１０４）の外表面（１３０）に提供された複数の突起（１２８）に提供される。図４ｂは、穴（１２６）を有する突起（１２８）の一部の拡大図を例示する。突起（１２８）は、その中心に穴（１２６）を有する円筒状構造又は膨らみ構造を含む。突起（１２８）は、湾曲した輪郭を有する外表面（１３２）を含む。
【００２９】
図５は、組み立てられたバタフライ弁（１０２）（図４ａに分解図として示されている）の正面図を例示する。上述のように、弁体（１０４）の外表面（１３０）は複数の突起（１２８）を備えており、この場合、各突起（１２８）は穴（１２６）を備えており、穴（１２６）は、支柱部材（１２２）を収容するためにフランジ部材（１０８）の穴（１１０）と位置合わせする。従って弁体（１０４）を流体管又は配管システム（１０６）のフランジ部材（１０８）と締結すること。このことに起因して、各突起（１２８）は、突起（１２６）の内側で支柱部材（１２２）全体を覆う。弁体（１０４）内に提供された各突起（１２６）は、断熱が配管システム（１０６）のフランジ部材（１０８）及び弁（１０２）の弁体（１０４）を連結する複数の締結具（１２０）に提供されるように、複数の締結具（１２０）及び弁体（１０４）に絶縁を提供するための１つ又は複数の絶縁層で覆われる。
【００３０】
図１〜５に示された、例示された実施形態では、弁（１０２）は、低密度高分子から作成された第１の絶縁層（１３４）を含む。一例では、低密度高分子は、これに限定されないが、ポリウレタン発泡体、ポリイソシアヌレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、発泡したポリスチレン、発泡していないポリスチレン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロクロロエチレン、アクリレート、メタクリル酸重合体及び共重合体、ポリアジパミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル重合体及び共重合体を含む。第１の絶縁層（１３４）は、約６５〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度、好ましくは７０ｋｇ／ｍ３の密度を有している。第１の絶縁層（１３４）は、バタフライ弁（１０２）に対して約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲の厚さ「Ｔ１」を含む。第１の絶縁層（１３４）は、第１の絶縁層（１３４）が、複数の突起（１２８）の外表面（１３２）を含む弁体（１０４）の外表面（１３０）と緊密な物理的接触をするように、弁体（１０４）の複数の突起（１２８）の外表面（１３２）全体、及び弁体（１０４）の外表面（１３０）全体を覆うように適合される内表面（１３６）を含む。本明細書で使用する場合、用語「緊密な物理的接触」は、外表面（１３０）と内表面（１３６）との接触の間にいかなる空間も残すことなく、弁体（１０４）の外表面（１３０）が第１の絶縁層（１３４）の内表面（１３６）と物理的に接触することを指す。
【００３１】
弁体（１０２）は、第１の絶縁層（１３４）の上に第２の絶縁層（１３８）を更に含む。例示的実施形態では、第２の絶縁層（１３８）は、これに限定されないが、高密度ポリエチレン材料などの高密度高分子から作成される。第２の絶縁層（１３８）は、第１の絶縁層（１３４）の外表面（１３７）全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面（１４０）を含む。第２の絶縁層（１３８）は、バタフライ弁（１０２）に対して約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の厚さ「Ｔ２」を含む。例示的実施形態では、第１の絶縁層（１３４）の厚さ「Ｔ１」は、第２の絶縁層（１３８）の厚さ「Ｔ２」と比べると比較的大きい厚さを有する。
【００３２】
また、第１の絶縁層（１３４）と第２の絶縁層（１３８）を組み合わせた厚さ「Ｔ３」は、第２の絶縁層（１３８）の外表面（１４２）の表面温度が凝縮を防ぐために露点を超えることを満たす。すなわち組み合わせた厚さ「Ｔ３」は、水滴が凝縮し始めて第２の絶縁層（１３８）上に露を形成するより低い周囲温度（これは圧力及び湿度に応じて変化することがある）が防止されるような方法で作成される。更に高密度ポリエチレンの色が黒くなると、高密度ポリエチレンは、高い放射率を有し、熱損失が改善され、ポリウレタン発泡体の第１の絶縁層（１３４）の厚さを減らすことができる。絶縁体の厚さ及び設計の計算は、ＡＳＴＭ  Ｃ６８０基準の通りに実行される。
【００３３】
例示的実施形態では、プリ絶縁弁（１０２）は、プリ絶縁弁（１０２）のアセンブリ（１００）の外部に絶縁体（１４３）（図１及び２に示されている）を含む。前記図１及び２に示された絶縁体（１４３）は、流体管（１０６）及びフランジ部材（１０８）の外表面に合う形状から作成される。しかし絶縁体（１４３）の形状は、間隔及び絶縁要件に適するあらゆる他の形状に作成されてもよいことを理解されたい。例示的実施形態では、絶縁体（１４３）は、ポリウレタン発泡材料から作成されてもよい。
【００３４】
図６は、本開示の別の例示的実施形態によるプリ絶縁体を備えたデュアルプレート逆止弁（１４４）の分解図を例示する。例示された図におけるデュアルプレート逆止弁（１４４）は、突起様式の弁体（１４６）を含む。デュアルプレート逆止弁（１４４）又は弁は、配管システム（図示せず）の内側の流体流れを調整するために使用される、あらゆる他の弁であってもよいことに留意するとよい。すなわちデュアルプレート逆止弁（１４４）は、典型的には流体システム（図示せず）内の工程の間に液体生成物、気体生成物などの生成物の流れを阻止するために使用されてもよい。例えば高温の又は加熱された流体は、これに限定されないが、水及び油を含んでもよい。別の例では、低温の流体は、これに限定されないが、液体窒素、アルゴン、ヘリウム、水素及び酸素を含んでもよい。流体は、熱損失なしに、又は熱損失を低減する、例えば高温適用における熱損失を低減し、低温適用の場合に低温効果の損失を低減して、１つの場所から別の場所に移動する必要がある。
【００３５】
本開示において用語「デュアルプレート逆止弁」は、略した用語「弁」と交換可能に使用される。用語「デュアルプレート逆止弁」及び用語「弁」は全く同一であると理解されたい。例示された実施形態に提供された絶縁体は、デュアルプレート逆止弁（１４４）上に作成される。しかし弁（１４４）の絶縁体は、デュアルプレート逆止弁（１４４）から離れた分野で公知の他の種類の弁にも提供されてもよいことに留意するとよい。デュアルプレート逆止弁（１４４）上の絶縁体を説明する例示は、本発明の範囲に限定するべきではない。同様に、又は限定的な変更を加えて、他の種類の弁にも絶縁することが可能である。例えば、バタフライ弁（図１〜５に示されている）、バランスバルブ（図８に示されている）、圧力独立制御弁（図示せず）、ノズル逆止弁（図示せず）、ゲート弁（図示せず）である。
【００３６】
図６〜７に例示されたデュアルプレート逆止弁（１４４）は、流体システム内で流体連結される。例示的実施形態では、配管システムは、デュアルプレート逆止弁（１４４）と連結できるためのフランジ部材（図示せず）を含む。それぞれのフランジ部材は、フランジ部材をデュアルプレート逆止弁（１４４）の絶縁処理された弁体（１４６）と連結するためにフランジ部材の周囲（図示せず）に複数の穴（図示せず）を含んでもよい。
【００３７】
更に図６を参照すると、図６は、デュアルプレート逆止弁（１４４）を有するアセンブリ（１４８）の分解図を例示する。弁（１４４）は、密封部材（１５２）で弁体（１４６）の内側に閉囲された一対のプレート（１５０）を含む。弁（１４４）は、バネ部材（１５４）及びプレート（１５０）の間に配置された軸受部材（１５６）を更に含む。また、ピンホルダー（１５８）及びホルダーロック（１６０）も、デュアルプレート逆止弁（１４４）内に提供される。ピンホルダー（１５８）は、停止部（１６２）及び弁（１４４）のプレート（１５０）に連結されたヒンジピン（１６４）を更に含む。それぞれの配管システムのフランジ部材は、複数の締結具（図示せず）を介して弁体（１４６）に連結される。締結具は、これに限定されないが、支柱部材（図示せず）及びナット（図示せず）を含む。支柱部材は、フランジ部材の複数の穴（図示せず）及び弁体（１４６）の複数の穴（１６６）を通過することができる。例示された実施形態では、弁体（１４６）の複数の穴（１６６）は、弁体（１４６）の外表面（１７０）に提供された複数の突起（１６８）に提供される。
【００３８】
図７は、図６に示されたデュアルプレート逆止弁（１４４）の正面図を例示する。上記のように、弁体（１４６）の外表面（１７０）は、複数の突起（１６８）を備える。各突起（１６８）は貫通穴（１６６）を備え、貫通穴（１６６）は、支柱部材のような締結部材を収容するためにフランジ部材の複数の穴と合致して位置合わせする。従って弁体（１４６）を流体管のフランジ部材と締結すること。すなわち各突起（１６８）は、突起（１６８）の内側で支柱部材全体を覆う。弁体（１４６）の各突起（１６８）は、断熱が配管システムのフランジ部材及び弁（１４４）の弁体（１４６）を連結する締結部材に提供されるように、絶縁体を締結部材に提供するための１つ又は複数の絶縁層で覆われる。
【００３９】
図６〜７に示された、例示された実施形態では、弁（１４４）は、低密度高分子から作成された第１の絶縁層（１７２）を含む。一例では、低密度高分子は、これに限定されないが、ポリウレタン発泡体、ポリイソシアヌレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、発泡したポリスチレン、発泡していないポリスチレン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロクロロエチレン、アクリレート、メタクリル酸重合体、共重合体、ポリアジパミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル重合体及び共重合体を含む。第１の絶縁層（１７２）は、約６５〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度、好ましくは７０ｋｇ／ｍ３の密度を有している。第１の絶縁層（１７２）は、デュアルプレート逆止弁（１４４）に対して約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲の厚さ「Ｔ４」を含む。第１の絶縁層（１７２）は、第１の絶縁層（１７２）が、複数の突起（１６８）の外表面（１７６）を含む弁体（１４６）の外表面（１７６）と緊密な物理的接触をするように、弁体（１４６）の複数の突起（１６８）の外表面（１７６）全体、及び弁体（１４６）の外表面（１７０）全体を覆うように適合される内表面（１７４）を含む。
【００４０】
弁（１４４）は、第１の絶縁層（１７２）の上に第２の絶縁層（１７８）を更に含む。例示的実施形態では、第２の絶縁層（１７８）は、これに限定されないが、高密度ポリエチレン材料などの高密度高分子から作成される。第２の絶縁層（１７８）は、第１の絶縁層（１７２）の外表面（１８２）全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面（１８０）を含む。第２の絶縁層（１７８）は、デュアルプレート逆止弁（１４４）に対して約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の厚さ「Ｔ５」を含む。例示的実施形態では、第１の絶縁層（１７２）の厚さ「Ｔ４」は、第２の絶縁層（１７８）の厚さ「Ｔ５」と比べると比較的大きい厚さを有する。
【００４１】
また、第１の絶縁層（１７２）と第２の絶縁層（１７８）を組み合わせた厚さ「Ｔ６」も、第２の絶縁層（１７８）の外表面（１８４）の表面温度が凝縮を防止するために露点を超えることを満たす。すなわち組み合わせた厚さ「Ｔ６」は、水滴が凝縮し始めて露を形成するより低い周囲温度（これは圧力及び湿度に応じて変化することがある）が防止されるような方法で維持される。更に高密度ポリエチレンの色が黒くなると、高密度ポリエチレンは、高い放射率を有し、熱損失が改善され、ポリウレタン発泡絶縁体の厚さを減らすことができる。デュアルプレート逆止弁（１４４）の場合、絶縁体から出る弁（１４４）の部分はなく、そのため露出又は凝縮の危険性がない。また、絶縁体は、弁が管内に設置されるときに、シャフト軸が見えるように円形以外の形状にされる。そうでないと、弁絶縁体がデュアルプレート逆止弁（１４４）のような弁に対して円形にされる場合、弁（１４４）が設置された方向が垂直であるかどうかを識別することができなくなる。
【００４２】
例示的実施形態では、プリ絶縁弁（１４４）は、プリ絶縁弁（１４４）のアセンブリ（１４８）の外部に絶縁体（図示せず）を含む。絶縁体は、流体管（図示せず）及びフランジ部材の外表面に一致する形状から作成することができる。しかし絶縁体の形状は、間隔及び絶縁要件に適するあらゆる他の形状に作成されてもよいことを理解されたい。例示的実施形態では、絶縁体は、ポリウレタン発泡材料から作成されてもよい。
【００４３】
図８は、本開示の更に別の実施形態によるバランスバルブ（１８８）のアセンブリ（１８６）の正面図を例示する。流体システム（図示せず）のためのバランスバルブ（１８８）又はプリ絶縁弁（１８８）は、一対のフランジ部材（１９２）を有する弁体（１９０）を含み、各フランジ部材（１９２）は、弁体（１９０）を流体管（図示せず）のフランジ部材（図示せず）と締結するための締結部材（図示せず）を収容するために、複数の止まり穴（１９４）（図９ａ及び９ｂに示されている）を備える。弁（１８８）は、低密度高分子から作成された第１の絶縁層（１９６）（図９ａに示されている）を更に含み、第１の絶縁層（１９６）は、第１の絶縁層（１９６）が一対のフランジ部材（１９２）の外表面（２００）を含む弁体（１９０）の外表面（２０２）と緊密な物理的接触をするように、弁体（１９０）の一対のフランジ部材（１９２）の外表面（２００）（図９ａに示されている）全体、及び弁体（１９０）の外表面（２０２）（図８に示されている）全体を覆うように適合される内表面（１９８）（図９ａに示されている）を含む。弁（１８８）は、高密度高分子から作成された第２の絶縁層（２０４）（図９ａ及び９ｂに示されている）を更に含み、第２の絶縁層（２０４）は、第１の絶縁層（１９６）の外表面（１９９）全体と緊密な物理的接触をするように適合される内表面（２０６）（図９ａに示されている）を含む。
【００４４】
一対のフランジ部材（１９２）の止まり穴（１９４）は、複数の締結具（図示せず）を収容するために螺合される。管のフランジ部材（１９２）は、弁体（１９０）のフランジ部材（１９２）の止まり穴（１９４）と軸方向に位置合わせされた複数の貫通穴を含む。複数の締結具の螺合部は、弁体（１９０）のフランジ部材（１９２）の止まり穴（１９４）の内側、及び管のフランジ部材の複数の貫通穴の内側に完全に閉囲される。
【００４５】
図８に示された例示的実施形態では、第１の絶縁層（１９６）は、約６５〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度、好ましくは７０ｋｇ／ｍ３の密度を有する、ポリウレタン発泡材料から作成される。別の実施形態では、第２の絶縁層（２０４）は、高密度ポリエチレン材料から作成される。第１の絶縁層（１９６）は、第２の絶縁層（２０４）に比べると比較的大きい厚さを有する。一実施形態では、第１の絶縁層（１９６）と第２の絶縁層（２０４）を組み合わせた厚さは、第２の絶縁層（２０４）の外表面（２０８）の表面温度が凝縮を防ぐために露点を超えることを満たす。
【００４６】
例示的実施形態では、プリ絶縁弁（１８８）は、プリ絶縁弁（１８８）のアセンブリ（１８６）の外部に絶縁体（図示せず）を含む。絶縁体は、流体管（図示せず）及びフランジ部材の外表面に一致する形状から作成することができる。しかし絶縁体の形状は、間隔及び絶縁要件に適するあらゆる他の形状に作成されてもよいことを理解されたい。例示的実施形態では、絶縁体は、ポリウレタン発泡材料から作成されてもよい。
【００４７】
他の型の絶縁システムも、配管及び弁を工場で予め絶縁処理するために使用されてもよく、絶縁体内でフランジボルトに沿った配管への弁の連結が保護されるように適用されてもよい。
【００４８】
長所
本開示に開示されたプリ絶縁弁は、現場での絶縁、並びに先行技術で試みたようなプリ絶縁弁の問題を解決する。本開示は、弁のボルト締めを絶縁領域内に留めることを含み、且つボルト締めする継手が設計通りであり、それゆえフランジ間の漏れを防ぐそれらの機能を実行することを確保する、フランジ金属面上に弁のボルト締めを留めることも含む。
【００４９】
一実施形態では、突起付き設計が可能な弁に対して、これは完全に対面した突起（一部の表現では「固体突起」とも呼ばれる）を使用することによって行われる。このような弁では、ボルト締めは突起を通過し、それゆえ突起によって完全に閉囲される。
【００５０】
別の実施形態では、上記が不可能な弁、及びフランジ付き弁に対して、これは、フランジを通る代わりにフランジの中にボルトを螺合させることによって行われる。通常は、ボルトは弁フランジを通過し、管フランジの片側及び弁フランジの他方の側に締め付けられる。この場合、管フランジ上の締め付けは、ボルトによるのと同じであり、ボルトがフランジの周囲全体に行われた絶縁体内に留まるように弁フランジの中に螺合される。
【００５１】
一実施形態では、弁は突起付き設計に選ばれ、次いでその上に絶縁を行う。これにより、弁に取り付けた絶縁体の包囲内で弁のボルト締めがなされる。また、フランジ及びボルト締めは、弁絶縁層の外側に出るほど大きく作成されないので、フランジ及びボルト締めは確実に標準設計のままである。
【００５２】
一実施形態では、ボルト締めはフランジの金属面上で行われ、フランジ上の絶縁体の上では行われず、これは弁の設計条件を維持する。フランジ自体は現場で絶縁処理することができる。通常の設計で標準化されたフランジは、現場で効果的に高い費用がかかることなしに、絶縁処理することができる。
【００５３】
一実施形態では、絶縁体は、また、弁の識別情報を配管の外側に移動させ、そうでないと、弁が現場で絶縁処理される場合、その印は消失し絶縁体の下に隠れ、どの弁（例えば製造業者又は製造番号）がどの場所に設置されたかを見出せない恐れがあり、維持管理及び／又は点検並びに修理が厄介になることがある。
【００５４】
一実施形態では、管、継手、フランジ及び弁を含むプリ絶縁配管構成要素は、設置及び委託が容易に且つ迅速になり、現場での人件費が大幅に削減され、工場が良好に設計されて十分な絶縁を有するように認定されることによって、現場の実績及び費用効果が改善する。
【００５５】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、エネルギー消費、騒音を低減し、既存の設置及び建物の新しい生活の快適性及び品質を改善する。
【００５６】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁の断熱は、熱の浪費を低減する、すなわち加熱及び冷却システムにあまりエネルギーを必要としない。
【００５７】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、燃料費及び関連した維持管理費を低減する。
【００５８】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、二酸化炭素の排出を低減することによって地球温暖化を緩和する。
【００５９】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、第１の絶縁層及び第２の絶縁層によってもたらされた弁に均一の絶縁を提供し、それによってプリ絶縁体の部品の全てに絶縁を提供し、手作業によって生じる弁及びフランジの不均衡な表面の問題を克服する。
【００６０】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は工場で絶縁処理され、全ての弁は標準化することができる。従って手動の絶縁処理に起因する技量を標準化する問題を克服する。
【００６１】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、有効労働の可用性の問題を克服する。
【００６２】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、プリ絶縁弁の締結具の絶縁材料が外部環境に露出しないことに起因して、外部絶縁体が剥がれる問題を克服する。
【００６３】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、弁内の振動が少ない又はないことに起因して、剥がれる問題を克服する。
【００６４】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、迅速な設置及び速いターンアラウンド時間を提供する。
【００６５】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、基準ＩＳ：１４３６（１９８８）の通りに凝縮を防ぐように設計される。
【００６６】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、資本コストを低減し、完全に実現されてきた。
【００６７】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、排煙の生成を下げ、耐火材料を生成する。
【００６８】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、ポリウレタン絶縁材料の使用に起因して、絶縁体の厚さをコルク絶縁体と比べて約５０％に低減する。また、発泡スチロール又は繊維ガラスに比べて約４４％。
【００６９】
一実施形態では、開示されたプリ絶縁弁は、元の管の大きさのフランジが弁を収容するので、特別な／特大のフランジを必要としない。
【００７０】
一実施形態では、第１の絶縁層の上の被覆として提供された第２の絶縁層は、輸送中及び現場で取り扱い中に弁の第１の絶縁層が剥がれて損傷するのを防ぎ、それによって第１の絶縁層の寿命が確実に増す。
【００７１】
一実施形態では、第１の絶縁層と第２の絶縁層を組み合わせた厚さが、凝縮問題を低減する／取り除くために最適化されるので、第２の絶縁層上で再絶縁する必要はないことがある。
【００７２】
一実施形態では、プリ絶縁弁に使用される絶縁材料は、点火性についてのＢＳ５４７６ｐａｒｔ５の通りに防火性能をクラスＰに合わせる。
【００７３】
一実施形態では、絶縁体は、絶縁体がフランジ付きガスケット継手を弁で干渉しないように設置される。弁をフランジに連結するボルトの設置は、フランジの設計の通りにフランジの金属面上に載置され、絶縁材料の上に載置されない。
【００７４】
一実施形態では、突起で絶縁する突起付き設計の弁は、弁の厚さと同じ厚さを有する。これにより、ボルト締めも絶縁体内に含まれることが確保される。更にフランジ付き弁は、貫通するフランジボルトから弁フランジの中に螺合するボルトに変更される。弁の絶縁体は、材料の絶縁特性の側面及び弁内の媒体の温度に連動した周囲条件と共に考慮される。
【００７５】
産業上の利用可能性
開示されたプリ絶縁弁は、流体システム内でその適用が可能な、弁を通る流体流れを調整するための弁を含む配管システムに絶縁体が必要な場所を発見する。流体は、高温液体又は低温液体を含んでもよい。開示されたプリ絶縁弁は、熱気又は冷気若しくはガスがプラント内の１つの場所から別の場所に輸送する必要があり得る場所にも、その適用を発見することがある。
【００７６】
本発明の態様が上の実施形態を参照して具体的に示されて記載されたが、様々な追加の実施形態が、開示されたものの範囲を逸脱することなく開示された装置の修正によって企図されてもよいことが当業者には理解されよう。このような実施形態は、特許請求の範囲及びそのあらゆる等価物に基づいて決定されたように、本発明の範囲内に収まることを理解されたい。
【符号の説明】
【００７７】
１００  アセンブリ
１０２  バタフライ弁又は弁
１０４  弁体
１０６  配管システム又は流体管
１０８  フランジ部材
１１０  複数の穴
１１２  周囲
１１４  ディスク部材
１１６  バルブステム
１１７  Ｏリング
１１８  ハンドレバー
１２０  複数の締結具
１２２  支柱部材
１２４  ナット
１２６  複数の穴
１２８  複数の突起
１３０  弁体（１０４）の外表面
１３２  突起（１２８）の外表面
１３４  第１の絶縁層
１３６  第１の絶縁層（１３４）の内表面
１３７  第１の絶縁層（１３４）の外表面
１３８  第２の絶縁層
１４０  第２の絶縁層の内表面
１４２  第２の絶縁層の外表面
１４３  絶縁体
１４４  デュアルプレート逆止弁
１４６  弁体
１４８  アセンブリ
１５０  一対のプレート
１５２  密封部材
１５４  バネ部材
１５６  軸受部材
１５８  ピンホルダー
１６０  ホルダーロック
１６２  停止部
１６４  ヒンジピン
１６６  複数の穴
１６８  複数の突起
１７０  弁体（１４６）の外表面
１７２  第１の絶縁層
１７４  第１の絶縁層（１７２）の内表面
１７６  突起（１６８）の外表面
１７８  第２の絶縁層
１８０  第２の絶縁層（１７８）の内表面
１８２  第１の絶縁層（１７２）の外表面
１８４  第２の絶縁層（１７８）の外表面
１８６  アセンブリ
１８８  バランスバルブ又は弁
１９０  弁体
１９２  弁体（１９０）のフランジ部材
１９４  止まり穴
１９６  第１の絶縁層
１９８  第１の絶縁層（１９６）の内表面
１９９  第１の絶縁層（１９６）の外表面
２００  フランジ部材（１９２）の外表面
２０２  弁体（１９０）の外表面
２０４  第２の絶縁層
２０６  第２の絶縁層（２０４）の内表面
２０８  第２の絶縁層（２０４）の外表面
Ｔ１  第１の絶縁層（１３４）の厚さ
Ｔ２  第２の絶縁層（１３８）の厚さ
Ｔ３  第１及び第２の絶縁層（１３４、１３８）の組み合わせた厚さ
Ｔ４  第１の絶縁層（１７２）の厚さ
Ｔ５  第２の絶縁層（１７８）の厚さ
Ｔ６  第１及び第２の絶縁層（１７２、１７８）の組み合わせた厚さ
Ａ−Ａｌ  軸
【図１】
2021513031.tif 000003
【図２】
2021513031.tif 000004
【図３】
2021513031.tif 000005
【図４ａ】
2021513031.tif 000006
【図４ｂ】
2021513031.tif 000007
【図５】
2021513031.tif 000008
【図６】
2021513031.tif 000009
【図７】
2021513031.tif 000010
【図８】
2021513031.tif 000011
【図９ａ】
2021513031.tif 000012
【図９ｂ】
2021513031.tif 000013
【国際調査報告】
2021513031.tif 000014
2021513031.tif 000015