(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧力の低電位環境から第２圧力の高電位環境までガスをブリッジする受動的分離アセンブリであって、
延伸ロッドの全長を延ばす中心軸穴を有する前記延伸ロッドを含む非導電性の輸送インシュレータと、
前記輸送インシュレータを中心軸上の中空部内に通して前記輸送インシュレータに直に接して囲む中実な周壁を有する筒状の分離トラッキングインシュレータであり、前記分離トラッキングインシュレータは、非導電性であり、前記分離トラッキングインシュレータの外径のトラッキング長を増大する外表面上に形成された不規則な形状を有する、分離トラッキングインシュレータと、
アースグランド電位の導電性の先端シールキャップであり、前記先端シールキャップは、ソースガス輸送ラインと連結するのに適合する開口を有し、前記開口に連結する前記ソースガス輸送ラインに対して外側に設けられる内側シール及び前記内側シールの外側に設けられる外側シールを含む冗長シール構造を有し、前記ソースガス輸送ライン及び前記内側シールの間に配置される圧力トランスデューサ並びに前記内側シール及び前記外側シールの間に配置される圧力トランスデューサを含む前記先端シールキャップ内の圧力を測定する複数の圧力トランスデューサを有する、先端シールキャップと、
高電位の導電性の後端シールキャップであり、前記後端シールキャップは、行先ガス輸送ラインと連結するのに適合する開口を有する、後端シールキャップと、
を備え、前記先端シールキャップから前記後端シールキャップまでの距離は、異なる電位の複数の導体間のギャップを規定し、それにより、ガスが前記輸送インシュレータの前記中心軸穴を介して前記ギャップを越えて流れ得る、受動的分離アセンブリ。
【請求項２】
前記輸送インシュレータは、破裂することなく、６０ｔｏｒｒ（１ｔｏｒｒは約１３３Ｐａ）と３５００ｐｓｉまたは３５００ｐｓｉ超（１ｐｓｉは約６８９４Ｐａ）との間の圧力に耐えることができる、請求項１に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項３】
前記輸送インシュレータは石英である、請求項１または２に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項４】
前記輸送インシュレータはホウケイ酸塩である、請求項３に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項５】
前記輸送インシュレータはガラスである、請求項３に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項６】
前記分離トラッキングインシュレータは熱可塑性材料である、請求項１または２に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項７】
前記熱可塑性材料はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）である、請求項６に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項８】
前記熱可塑性材料は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）である、請求項６に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項９】
前記熱可塑性材料は、塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）である、請求項６に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項１０】
前記先端シールキャップおよび前記後端シールキャップの導電性材料は、ステンレス鋼である、請求項１から９のいずれか一項に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項１１】
前記先端シールキャップおよび前記後端シールキャップは、さらに、複数のシールされた壁室を有する、請求項１０に記載の受動的分離アセンブリ。
【請求項１２】
第１圧力の低電位環境から第２圧力の高電位環境までガスをブリッジするガス輸送システムであって、
アースグランド電位のソースガスタンクと、
前記ガス輸送システムを通るガスの流れをモニタリングし、制御するコントロールボックスと、
アースグランド電位の一端上の導電点からより高い電位の他端上の導電点まで前記ガスの流れを可能にする、相対する複数の端部を有する受動的分離アセンブリと、
アースグランド電位の前記受動的分離アセンブリの前記一端で前記ソースガスタンクと前記受動的分離アセンブリとの間に連結される導電性のソースガス輸送ラインと、
前記より高い電位の前記受動的分離アセンブリの前記他端で前記受動的分離アセンブリと連結する導電性の行先ガス輸送ラインと、
を備え、前記受動的分離アセンブリは、
延伸ロッドの全長を延ばす中心軸穴を有する前記延伸ロッドを含む非導電性の輸送インシュレータと、
前記輸送インシュレータを中心軸上の中空部内に通して前記輸送インシュレータに直に接して囲む中実な周壁を有する筒状の分離トラッキングインシュレータであり、前記分離トラッキングインシュレータは、非導電性であり、前記分離トラッキングインシュレータの外径のトラッキング長を増大する外表面上に形成された不規則な形状を有する、分離トラッキングインシュレータと、
アースグランド電位の導電性の先端シールキャップであり、前記先端シールキャップは、前記ソースガス輸送ラインと連結するのに適合する開口を有し、前記開口に連結する前記ソースガス輸送ラインに対して外側に設けられる内側シール及び前記内側シールの外側に設けられる外側シールを含む冗長シール構造を有し、前記ソースガス輸送ライン及び前記内側シールの間に配置される圧力トランスデューサ並びに前記内側シール及び前記外側シールの間に配置される圧力トランスデューサを含む前記先端シールキャップ内の圧力を測定する複数の圧力トランスデューサを有する、先端シールキャップと、
高電位の導電性の後端シールキャップであり、前記後端シールキャップは、前記行先ガス輸送ラインと連結するのに適合する開口を有する、後端シールキャップと、
を含み、前記先端シールキャップから前記後端シールキャップまでの距離は、異なる電位の複数の導体間のギャップを規定し、それにより、ガスが前記輸送インシュレータの前記中心軸穴を介して前記ギャップを越えて流れ得る、
ガス輸送システム。
【請求項１３】
前記輸送インシュレータは、破裂することなく、６０ｔｏｒｒ（１ｔｏｒｒは約１３３Ｐａ）と３５００ｐｓｉまたは３５００ｐｓｉ超（１ｐｓｉは約６８９４Ｐａ）との間の圧力に耐えることができる、請求項１２に記載のガス輸送システム。
【請求項１４】
前記分離トラッキングインシュレータは、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、および塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）のうちの１つからなる熱可塑性材料である、請求項１２または１３に記載のガス輸送システム。
【請求項１５】
前記先端シールキャップおよび前記後端シールキャップは、さらに、複数のシールされた壁室を有する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のガス輸送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の実施形態は、ガス供給システムに関する。より詳細には、本発明は、パッシェンイベントを除去する、またはそのようなパッシェンイベントの効果を大きく下げるガス供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用ガスをアースグランド（例えば、０Ｖ）にあるリモート供給ボックスから大きな電位にあってよい環境内のガスを利用する機械に輸送することは、チャレンジングである。安全は、有毒ガスの配給における最大の関心である。大気へのガス漏れは、身近な環境における作業員に過酷な健康リスクを与え得る。あらゆる漏れは、１パーツパーミリオン（ｐｐｍ）レベルに制限されなければならない。有毒ガスの配給における別の主な関心は、ガスのソースとその行先との間の高電位差をブリッジすることである。ガスは、パッシェンイベントが除去される、またはパッシェンイベントの効果が大幅に減らされるように輸送されなければならない。
【０００３】
ここに記載の実施形態が現れているこれらおよび他の考察に関する。
【発明の概要】
【０００４】
この概要は、詳細な説明において以下でさらに記載される簡素化された形態で概念の選択を紹介するために提供される。この概要は、クレームされた主題の主な特徴または本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、またクレームされた主題の範囲を決定する際の補助として意図するものでもない。
【０００５】
様々な実施形態は、ガス輸送システム内での発生からパッシェンイベントの効果を下げるおよび／または除去することに向けられる。例えば、受動的分離アセンブリは、第１圧力の低電位環境から第２圧力の高電位環境までガスをブリッジするために用いられてよい。受動的分離アセンブリは、ロッドの全長を延ばす中心軸穴を有する延伸ロッドから組み立てられる非導電性の輸送インシュレータを含んでよい。非導電性の分離トラッキングインシュレータは、輸送インシュレータを直に接して囲んでよい。分離トラッキングインシュレータは、分離トラッキングインシュレータの外径のトラッキング長を増大する不規則な形状を有してよい。分離トラッキングインシュレータは、熱可塑性材料から作られてよい。受動的分離アセンブリは、ソースガス輸送ラインと連結するのに適合する開口を有するアースグランド電位の導電性の先端シールキャップ、および行先ガス輸送ラインと連結するのに適合する開口を有する高電位の導電性の後端シールキャップを含んでもよい。
【０００６】
他の実施形態では、受動的分離アセンブリは、より大きなガス輸送システムに統合されて、輸送ガスを、アースグランド電位環境から下流機器により用いられる高電位環境に安全にブリッジする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】様々な気体に対するパッシェン曲線の例を示す。
【０００８】
【図２Ａ】本開示の実施形態に係るガス輸送システムの例を示す。
【０００９】
【図２Ｂ】本開示の実施形態に係るガス輸送ラインのより詳細な図である。
【００１０】
【図３】本開示の実施形態に係る受動的分離アセンブリの例を示す。
【００１１】
【図４】本開示の実施形態に係る先端シールキャップの断面図を示す。
【００１２】
【図５】本開示の実施形態に係る後端シールキャップの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明は、発明の望ましい実施形態が示される添付の図面を参照して、より完全に記載される。しかし、この発明は、多くの異なる形態において実施されてよく、ここに記載される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全となり、当業者に発明の範囲を完全に伝えるよう、提供される。図面において、同じ符号は、通して同じ要素を示す。
【００１４】
先述のように、安全は、有毒ガスを輸送する際の顕著な関心事項である。これは、有毒ガスが、アースグランド電位（すなわち、０Ｖ）のソースコンテナから著しくより高い電位（例えば、１００ｋＶ）の環境にある機械まで輸送されてよい場合、特に当てはまる。パッシェンイベントが除去される、またはパッシェンイベントの効果が大幅に減らされるよう、ガスは輸送されなければならない。パッシェンイベントは、複数の放出電子のカスケードから発生するアークを引き起こすアバランシェ降伏（電子なだれ降伏）に至る連鎖反応として特徴づけられてよい。プラズマは、そのようなイベントにより形成されてよい。プラズマの形成は、複数のブリッジコンポーネントの寿命を下げ、それにより複数のブリッジコンポーネントの複数の機能を制限する過剰な電流の引き込みをもたらすことができる。
【００１５】
パッシェンの法則は、複数の平行板の間の気体の降伏電圧を圧力とギャップ距離の関数として説明する。ギャップを越えてアークするに必要な電圧は、圧力が下がるにつれて、ある点まで下がる。そして、電圧は、その元の値を徐々に超えて、上がる。通常の圧力の場合、アークを引き起こすに必要な電圧は、ギャップサイズとともに、しかしある点までのみ下がる。ギャップがさらに減るにつれて、必要な電圧は上がり、再びその元の値を超える。これは、ヘリウム（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ２），および窒素（Ｎ２）の気体に対するパッシェン曲線が電圧と圧力との関数として示される図１に示される。
【００１６】
気体中の分子の平均自由行程は、他の分子とのその衝突の間の平均距離である。これは、気体の圧力に反比例する。空気中において、分子の平均自由行程は、標準温度で、約９６ｎｍである。電子は非常により小さいので、分子との電子の衝突間の平均距離は約５．６４倍長いまたは約０．５μｍである。これは、最小アーク電圧に対する電極間の７．５μｍ間隔の相当な部分である。電子が４３ＭＶ／ｍの電場内にあると、それは加速され、場の方向への０．５μｍの飛行中に２１．５電子ボルト（ｅＶ）のエネルギを得る。例えば、窒素から電子を追い出すのに必要な第１電離エネルギは、約１５ｅＶである。加速電子は、窒素原子を電離するのにより十分なエネルギを得る。この解放電子は、同様に加速され、別の衝突をもたらす。そして、連鎖反応は、アバランシェ降伏をもたらし、複数の放出電子のカスケードによりアークが発生する。
【００１７】
より高い圧力の気体中において、より多くの衝突が電極間の電子行程中で起こる。圧力・ギャップの積ｐｄが高いと、電子は、陰極から陽極まで飛行するにつれて、多くの異なる気体分子と衝突する。複数の衝突のそれぞれは、電子の方向をランダム化するので、電子は必ずしも電場により加速されず、時には、それは陰極に向かって戻り、場により減速される。
【００１８】
複数の衝突は、電子のエネルギを下げ、電子が分子を電離するのをより困難にする。従って、より大きな数の衝突によるエネルギ損失は、アバランシェ降伏を引き起こすのに要される、複数の電子が多くの気体分子を電離するのに十分なエネルギを蓄積するために、より大きな電圧を要する。
【００１９】
図１におけるパッシェンミニマムの左側で、ｐｄ積は小さい。電子の平均自由行程は、電極間のギャップと比較して長くなることができる。この場合、複数の電子は、多くのエネルギを得る可能性があるが、より少ない電離衝突を有する。従って、より大きな電圧が、アバランシェ降伏を開始するのに十分な気体分子の電離を保証するために要される。
【００２０】
異なる気体は、分子および電子に対して異なる平均自由行程を有する。これは、異なる分子は異なる直径を有するからである。ヘリウムおよびアルゴンのような希ガスは、単原子であり、より小さい直径を有する傾向がある。これは、それらに、より大きな平均自由行程長を与える。電離ポテンシャルは複数の分子間で異なり、それらが電子を軌道から叩き出された後に再び捕獲するスピードも異なる。すべての３つの効果は、アークを引き起こすのに必要な自由電子の指数関数的増加を引き起こすのに要される衝突の数を変える。
【００２１】
ガス輸送システム  アースグランド電位で供給され、著しくより高い電位で機器に向けられるガスの輸送における１つの目的は、異なる電位の間のギャップを安全にブリッジすることである。これは、気体が、上記のパッシェンの法則に従って圧力とギャップ距離とに基づいて複数のブリッジコンポーネントの導電性の複数の端部の間でその降伏電圧に達しないことを保証することにより、達成されてよい。その降伏電圧に達すると、電離が発生し、ガス輸送システムを不安定にし、機器にダメージを与え、および近傍の人員を危険にさらすことができるアバランシェ条件をもたらし得る。
【００２２】
図２Ａは、本開示の実施形態に係るガス輸送システム２００の例を示す。図２Ａに示されるガス輸送システム２００は、特定のトポロジにおける限定された数の要素を有するが、ガス輸送システム２００は、与えられた実装に対して望まれるように別のトポロジにおけるより多くのまたはより少しの要素を含んでよいことが理解されてよい。
【００２３】
ガス輸送システム２００は、ソースにて始まってよい。この例におけるソースは、ガスタンク２０４を収めるシールされたガスボックスコンテナ２０２である。ガスタンク２０４は、ガスシリンダに取り付けられた手動のガスボトルのバルブおよびガス輸送ライン２２０に接続するカップリング２０５を含む。ソースガス輸送ライン２２０は、例えば、二重壁のステンレス鋼構造から構成されてよい。図２Ｂは、さらにガス輸送ライン２２０を示す図２Ａにおけるボックスセクション２１５を示す。ソースガス輸送ライン２２０は、内管２１９がガスをガスタンク２０４から運び、外管２２１が窒素のような不活性ガスを運ぶ２つの別個の管を備えてよい。二重壁のガス輸送ライン２２０は、ガスボックスコンテナ２０２の外側で始まり、コントロールボックス２２４で終わる。二重壁のガス輸送ライン２２０は、外管２２１内に取り付けられたＴ継手を介して満たされてよい。Ｔ継手は、視覚的に且つ電子機器２２３を介して圧力をモニタリングするための圧力ゲージ／トランスデューサ２２２を含んでよい。二重壁のガス輸送ライン２２０の外管２２１は、所定の圧力の窒素（Ｎ２）ガスを用いて満たされ、モニタされてよい。
【００２４】
代わりに、気体は、二重壁のガス輸送ライン２２０を介して遠隔ロケーションからガス圧を規制する遠隔ガスボックスまで直接送られてよい。そのような実施形態では、ボトルは、ガスボックスコンテナ２０２内には存在しない
【００２５】
ガスタンク２０４を出ると、ソースガス輸送ライン２２０は、メインパス（すなわち、ガス輸送ライン２２０の継ぎ足し）および排出パス２１６の２つのパスに分岐する前に、調整器２０６に出くわす。調整器２０６は、内管２１９および外管２２１内の圧力をモニタリングし、複数の電線路２０８を介して遠隔コントロールボックス２２４に情報を中継する。ソースガス輸送ライン２２０は、ガスが遮断バルブ２１０を越えて移動するのを防ぐために、ソースガス輸送ライン２２０を閉じることができる遮断バルブ２１０も含む。同様に、排出パス２１６は、ガスが遮断バルブ２１２を越えて移動するのを防ぐためにソースガス輸送ライン２２０を閉じることができる遮断バルブ２１２を含む。通常動作では、排出パス２１６内の遮断バルブ２１２は閉じられている。非常または漏れ状況では、排出パス２１６内の遮断バルブ２１２は開き、ソースガス輸送ライン２２０内の遮断バルブ２１０は閉じる。ガスタンク２０４はオフされ、残留ガスは粗引ポンプ２１６に分留され、排気システム２６０を介して安全に排出される。
【００２６】
そうでなければ、気体は、ソースガス輸送ライン２２０を介して行先に向かって輸送され続ける。これは、コントロールボックス２２４に到達する前に、建物の壁構造２７０を通るソースガス輸送ライン２２０を有することを含むことができる。コントロールボックス２２４に達する前に、圧力ゲージ／トランスデューサ２２２は、ガス輸送ライン２２０内の窒素圧力を測定するためのライン内に配置されてよい。圧力の表示は、電線路２２３を介してコントロールボックス２２４に転送される。そして、ソースガス輸送ライン２２０は、コントロールボックス２２４に入る。コントロールボックス２２４は、これらに限定されるものではないが、別の遮断バルブ２２６、圧力トランスデューサ２２８、２３０、および流量計２３２を含む複数のコンポーネントを含んでよい。遮断バルブ２２６は、システムの現在のステータスまたは状態に基づいて開閉を制御されてよい。複数の圧力トランスデューサは、圧力漏れをモニタリングするように動作する安全トランスデューサである。流量計２３２は、ガス輸送ライン２２０を介して現在流れるガスの量を測定するように動作する。
【００２７】
コントロールボックス２２４を出ると、ソースガス輸送ライン２２０は、受動的分離アセンブリ２３４を含む排気エリア２３５に入る。排気エリア２３５は、排気エリア２３５内の圧力を測定する液柱計２３６によりモニタされてよい。液柱計２３６の表示は、コントロールボックス２２４に転送されてよい。受動的分離アセンブリ２３４は、ガスを、一圧力およびアースグランド電位のソースガス輸送ライン２２０から受け、異なる圧力で且つ著しくより高い電位の環境内でガスが安全に受動的分離アセンブリ２３４を出ることができるようにブリッジコンポーネントとして動作する。異なる圧力は、輸送される気体種に応じて、より高くまたはより低くてよい。
【００２８】
この新しい環境に安全にブリッジされた気体は、例えばイオン注入システムのような気体を用いる行先ガス輸送ライン２３７を介して機器２４０に配給されてよい。機器は、アースグランドへの短絡を生成するのではなく、機器を所望の電位に保つ１または複数の磁器インシュレータ２５０によりサポートされる構造内に収められてよい。
【００２９】
受動的分離アセンブリ  図３は、本開示の実施形態に係る受動的分離アセンブリ２３４の例を示す。  受動的分離アセンブリ２３４は、実効的に管を生成する完全長の軸穴３２０を含む延伸ロッドの形状内にあってよい非導電性の輸送インシュレータ３１０を備えてよい。輸送インシュレータ３１０は、石英、またはこれに限定されるものではないが、ホウケイ酸塩、またはガラスのような他の非導電性材料から構成されてよい。輸送インシュレータの材料は、例えば６０ｔｏｒｒ（１ｔｏｒｒは約１３３Ｐａ）から３５００＋（３５００または３５００超）ポンド／平方インチ（ｐｓｉ（１ｐｓｉは約６８９４Ｐａ））までの圧力変化に耐えることができるべきである。
【００３０】
ｔｏｒｒは、ミリメートル水銀柱により及ぼされる流体の圧力にほぼ等しく選択された１標準気圧に対して７６０の比を有する圧力の非ＳＩ単位である（すなわち、１ｔｏｒｒの圧力は１ミリメートル水銀柱におよそ等しい）。参照のため、１ｔｏｒｒは０．０１９３３ｐｓｉに等しく、ゆえに、６０ｔｏｒｒはおよそ１．１５９ｐｓｉに等しい。
【００３１】
輸送インシュレータ３１０は、熱可塑性材料から構成される分離トラッキングインシュレータ３３０に直に接する。熱可塑性材料は、特定の温度以上で柔軟または成形可能になり、冷却すると固体状態に戻るポリマである。ほとんどの熱可塑性材料は、それらの耐熱性、耐溶解性、および難燃性により特徴づけられる。加えて、熱可塑性材料は、高い絶縁耐力も有する。分離トラッキングインシュレータ３３０に有用な熱可塑性材料の例は、これらに限定されるものではないが、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），および塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）を含む。
【００３２】
輸送インシュレータ３１０は、分離トラッキングインシュレータ３３０により囲まれ、導電性の先端シールキャップ３４０および導電性の後端シールキャップ３５０によりそれぞれの端部でシールされる。先端シールキャップ３４０および後端シールキャップ３５０は、ステンレス鋼または別の導電性材料から作られてよい。
【００３３】
分離トラッキングインシュレータ３３０は、その外径のトラッキング長を増大する不規則な形状を有する。外面に沿った全長は、最大電圧スタンドオフ性能を決定する。典型的な電圧スタンドオフ性能は、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり１０ｋＶであってよい。従って、「回旋（convolutions）」から構成される不規則な形状を用いることにより全長を増すことは、この全長を増し、全体的な電圧スタンドオフ性能を増す。
【００３４】
図４は、本開示の実施形態に係る先端シールキャップ３４０の断面図を示す。先端シールキャップ３４０は、アースグランド電位にある導電性のソースガス輸送ライン２２０とのその最適な接続においてアースグランド電位に維持される。先端シールキャップ３４０は、ガス輸送ライン２２０を介して気体を受け、それが分離トラッキングインシュレータ３３０により囲まれる輸送インシュレータ３１０に通ることを可能にしてよい。先端シールキャップ３４０は、先端シールキャップ３４０内のあらゆるガス漏れを検出することができる１または複数のモニタリングスイッチまたはトランスデューサを含んでよい。第１トランスデューサは、警告トランスデューサ３４２として参照されてよく、第２トランスデューサは、フェイルセーフトランスデューサ３４４として参照されてよい。警告トランスデューサ３４２およびフェイルセーフトランスデューサ３４４は、安全な動作条件を保証する。中央輸送管からの漏れの場合、警告トランスデューサ３４２は、コントロールボックス２２４内でソフトウェアアラートを提供してよい。コントロールボックス２２４内で実行するソフトウェアは、遠隔ロケーションにおける技術者に対して制御され、表示されてよい。技術者は、警告トランスデューサ３４２により検出される漏れに起因するアラートを観察してよい。技術者は、サービスコールを引き起こすアラートに応答してよい。漏れがフェイルセーフトランスデューサ３４４により検出されると、ソフトウェアは、自動的に、安全な方法で輸送ガスを排出することにより機器と人員を守るルーチンを開始してよい。警告は、機器上に表示されてもよい。
【００３５】
先端シールキャップ３４０は、破裂の場合に圧力性能を増大する複数の冗長シール構造において構造化されてよい。例えば、外側シール４１０は、先端シールキャップ３４０の外筒であってよい。中央シール４２０は、Ｏリングおよび二重Ｐａｒｂａｋ（登録商標）リングシール構造であってよい。内側シール４３０も、Ｏリングおよび二重Ｐａｒｂａｋ（登録商標）リングシール構造であってよい。Ｐａｒｂａｋ（登録商標）は、Ｐａｒｋｅｒ  Ｈａｎｎｉｆｉｎ社により生産され、配給される輪郭設計の標準ゴムのバックアップリングである。Ｐａｒｂａｋ（登録商標）リングは動的および静的シール適用例において用いることを意図される。複動シール構造において、Ｐａｒｂａｋ（登録商標）リングは、Ｏリングの両側に配置される。Ｏリングの各側のＰａｒｂａｋ（登録商標）リングを特定することにより、必要とされ、追加のＰａｒｂａｋ（登録商標）リングが害とならない低圧力側のものがある。反押出デバイスとしてのそれらの利点と比べると、Ｐａｒｂａｋ（登録商標）リングは、Ｏリングを維持し、摩擦を下げるトラップ潤滑剤のためになる。実施形態は、この例に限定されない。
【００３６】
警告トランスデューサ３４２は、内側シール４３０およびガス輸送ライン２２０の間に配置されてよい。フェイルセーフトランスデューサ３４４は、内側シール４３０および中央シール４２０の間に配置されてよい。それはガス輸送ラインにより近く、フェイルセーフトランスデューサ３４４の前に圧力の変化を検出するので、警告トランスデューサ３４２はフェイルセーフトランスデューサ３４４の前にトリガする。より過酷な破裂は、フェイルセーフトランスデューサ３４４をトリガしてもよい。トランスデューサ３４２、３４４のいずれが安全閾値の上の表示を中継すると、コントロールボックス２２４は、適切な複数の遮断バルブを閉じることにより即時の予防処置をとって、さらなるガス漏れを防ぐことができる。実施形態は、この例に限定されるものではない。
【００３７】
図５は、本開示の実施形態に係る後端シールキャップ３５０の断面図を示す。後端シールキャップ３５０は、より高い電位の導電性の行先ガス輸送ライン２３７とのその最適な接続により、より高い電位に維持される。後端シールキャップ３５０に関する限りでは、後端シールキャップ３５０は、破裂の場合に備えて圧力性能を増大する複数の冗長シール構造において構造化されてよい。例えば、外側シール４１０は、先端シールキャップ３４０の外筒であってよい。中央シール４２０は、標準Ｏリングであってよい。内側シール４３０は、Ｏリングおよび二重Ｐａｒｂａｋ（登録商標）リングシール構造であってよい。
【００３８】
ガス輸送システム２００は、典型的に産業利用のために、ガスタンク２０４のようなソースコンテナから距離を介して、行先機器まで相当の距離を介して、ガスを輸送するよう動作する。さらに、幾つかの点で、ソースガス輸送ライン２２０は、アースグランド電位からより高い電位環境にスイッチする。ガスの輸送に関連する通常のハザードに加えて、この電位をブリッジすることが危険になり得る。運転中、ガス輸送システム２００は、複数の冗長な安全デバイスを含んでよく、あらゆる漏れが可能な限り迅速に検出され、それに応じて処理されることを保証するよう制御する。例えば、ソースガス輸送ライン２２０は、内壁により規定される管が気体を運び、内壁により規定される管を囲む外壁により規定される管が窒素を運ぶ二重壁のステンレス鋼構成であってよい。例えば、外管２２１の内径と内管２１９の外径との間のギャップは、窒素を用いて満たされ、キャップされ、視覚および電子フィードバックの両方を提示してよい圧力ゲージ／トランスデューサ２２２を用いてモニタされてよい。負圧および正圧での両方の破裂の場合に、圧力ゲージ／トランスデューサ２２２は、圧力変化を検出し、潜在的な問題のソフトウェアをアラートする。
【００３９】
調整器２０６は、ガスおよび窒素管のそれぞれの内の圧力をモニタリングし、コントロールボックス２２４に複数の電線路２０８を介して電気的に連結される。複数の遮断バルブ２１０、２２６、窒素圧力ゲージ／トランスデューサ２２２、圧力トランスデューサ２２８、２３０、および流量計２３２は、コントロールボックスにより制御されて、漏れの検出に基づいてソースガス輸送ライン２２０を閉じる。排出パス２１６および遮断バルブ２１２は、漏れの場合に、ソースガス輸送ライン２２０の方向を粗引ポンプ２１４に変えて、排気システム２２８から安全に排出することができる。
【００４０】
通常動作の間、ソースガス輸送ライン２２０を介してのガス輸送は、ソースガス輸送ライン２２０と受動的分離アセンブリ２３４の先端シールキャップ３４０との間のカップリングを介して受動的分離アセンブリ２３４に達する。ソースガス輸送ライン２２０および先端シールキャップ３４０の両方は、導電性であり、アースグランド電位にある。受動的分離アセンブリ２３４は、また、導電性であり、より高い電位にある後端シールキャップ３５０を含む。非導電性の輸送インシュレータ３１０は、異なる電位にある先端および後端シールキャップの間のギャップを越えて気体を運ぶ。輸送インシュレータ３１０は、不規則に形成された熱可塑性材料の分離トラッキングインシュレータ３３０により囲まれる。受動的分離アセンブリ２３４は、パッシェンイベントのない環境内のガス輸送システム２００のアースグランド電位のソース側から高電位の機器側まで、ガスを安全にブリッジすることに役立つ。
【００４１】
ここに記載の複数の実施形態は、現在の技術を越える幾つかの利点を提供する。例えば、ここに記載の複数の実施形態は、パッシェンイベントが発生する心配なく、不活性および有毒ガスの両方を、アースグランド電位から１００ｋＶの電位またはより高い電位まで安全にブリッジすることができる。従って、ここに記載の技術およびデバイスは、複数の高電圧ソースを利用する機器および適用例に対して理想であり、過度のローカルガスタンクの変化に起因するダウンタイムを減らすことを望む。これは、ここに記載の技術およびデバイスが、より大きな集中型のガス輸送システムにより用いられてよく、ワークスペース全体でローカルガスタンクの存在に依存しないからである。これは、追加のワークスペースを生成し、閉じた環境における多数のガスタンクの変化を回避することにより、安全を十分に増大する。ガス輸送システムの全体を通る複数の冗長安全遮断バルブおよび排出パスは、さらに、人員に向上した安全を提供する。
【００４２】
これは、複数のガスタンクが変化して機器の動作を維持することを要する前述の複数のローカルガスタンクを含む従来技術と対照的である。毎回、ガスタンクが変化され、危険要素が作業領域にもたらされる。低から高までの電位ギャップをブリッジする他の試みは、危険になり得るさらにより高い圧力を用いることを含む。しかし、加速距離を減らす効果を有してよい低および高電位の間のガスストリームギャップ内に外部媒体を導入する他の技術は、パッシェンイベントおよびアバランシェ降伏を防止し得ない。
【００４３】
本発明は特定の複数の実施形態を参照して開示されているが、記載の複数の実施形態への多くの修正、変更、および変化は、添付の特許請求の範囲に定義されるように本発明の領域および範囲から逸脱すことなく、可能である。従って、本発明は記載の複数の実施形態に限定されず、しかし、次の特許請求の範囲の言語により定義される全範囲およびその等価物を有することが意図される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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