(57)【要約】  一定の断面を有する単一部品のフレキシブルで衛生的なシール(16)は、衛生規格に適合する制限された空間を保護する超過圧力ベント構造体に備えられる。当該シール(16)は、中央部(40)を備えた細長いシール体(38)と、それらの間に空洞(50)を有し、互いに離れて突出する第1の突起部(46)、および、第2の突起部(48)を有するC字型の終端部（terminal end portion）(42)と、当該中央部(40)と連携し、縦方向に延在する角溝(62)を構成する長いテール部(44)とを有する。当該シール(16)は、ベント膜ユニット(14)と当該ベント構造体のフレーム部品(18)との間に取り付けられるように適合している。第1の突起部(46)、および、第2の突起部(48)は、一連のスロットによってそこに規定された低強度線の内側の当該ベント膜(14)の当該内側の表面と接触（engage）してシールする。長方形の突起(52)は、当該低強度線の外側で、当該ベント膜ユニット(14)と接触（engage）する位置に、当該中央部(40)から延在する。終端部（terminal end portion）(42)の当該第1の突起部(46)、および、第2の突起部(48)は、その周期的な出入り中に、当該ベント膜ユニット(14)と接触（engage）してぴったりとシールし続けながら、互いに近づいたり離れたり動くことができる。フレーム部品(18)は、当該ベント構造体に当該シール(16)をしっかり取り付けるために、当該溝(62)の中にはめ込まれる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する表面を有し、その表面間にベント膜ユニットの外周部をはめ込むフレーム構造体を有し、当該ベント膜ユニットが当該フレーム構造体に隣接し、当該ベント膜ユニットの圧力解放領域を規定する一連のスロットを備える、衛生的超過圧力解放装置用のシールであって、当該ベント膜ユニットと当該フレーム構造体の表面の1つとの間をシールする関係に配置されるように適合しており、
当該シールが当該ベント膜ユニットと前記フレーム構造体の1つの表面との間に設置される場合に、当該ベント膜ユニット内に低強度線を規定するスロットとほぼ位置合わせされるように構成された中央部を有する、細長いフレキシブルな単一部品のシール体と、
当該シール体の中央部と一体化し、当該フレーム構造体に対して当該低強度線の内側に、当該ベント膜ユニットと接触（engage）してシールするような方向にそこから突出する第1の突起部と、
当該シールの中央部と一体化し、当該第1の突起部から間隔を開け、当該シールの取り付けられた状態において、当該第1の突起部の外側で、かつ、当該低強度線の内側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）する位置に配置される第2の突起部とを含み、
当該第1の突起部と当該第2の突起部との間で、かつ、当該ベント膜ユニットと対向する位置関係の当該シール体の中央部内に、縦方向に延在する細長い空洞があり、
前記第1の突起部、および、当該第2の突起部のそれぞれは、相対的長さを有し、当該装置の使用中、当該ベント膜ユニットが周期的に出入りする際に、当該シールの取り付けられた状態において、当該ベント膜ユニットと接触（contact）してぴったりとシールし続けながら、当該第1の突起部、および、当該第2の突起部が、相対的に近づいたり離れたり、互いにそれぞれ反対方向に動くことができるような位置に配置される、衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項２】
前記第1の突起部は、前記第2の突起部よりも実質的に大きいサイズと寸法とを有する、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項３】
前記第1の突起部は、前記第2の突起部よりも実質的に厚い、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項４】
前記第1の突起部、および、当該第2の突起部は、互いに離れてそれぞれ反対方向に延在する、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項５】
当該シール体の前記第1の突起部、および、当該第2の突起部は、当該シール体の中央部に近づく当該ベント膜ユニットの動きが、当該シール体の中央部の当該第1の突起部に対して圧力を加え、当該第2の突起部を当該ベント膜ユニットの方に移動させ、それとよりぴったりと接触（contact）する関係になるような相対的位置に配置される、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項６】
当該シール体の前記中央部は、当該シール体の縦方向に延在し、当該フレーム構造体の延長部をはめ込み、当該フレーム構造体に対して当該シール体を取り外し可能に固定するように、当該シール体の当該第1の突起部から離れて開口する方向に向けられた細長い溝を備える、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項７】
前記溝は、最も内側の終端、および、最も外側の開口部を有し、前記溝は、当該シールの取り付けられた状態において、当該ベント膜ユニットに最も近接し、当該シール体の表面から当該溝の最も外側の開口部までの距離よりも、当該第2の突起部から近い関係の当該溝の最も内側の先端を有する当該本体部（main body section）に対して、ある角度で配置される、請求項6に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項８】
前記溝の横断面軸は、当該シールの取り付けられた状態において、当該ベント膜ユニットに最も近接し、当該シール体の表面に対して、約7°の角度を成す、請求項7に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項９】
当該シールの前記中央部は、当該シールの取り付けられた状態において、当該低強度線の外側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）するように配置される、一体化した細長い突起を有する、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１０】
当該突起と当該第2の突起部との間で、かつ、当該ベント膜ユニットと対向する位置の当該シール体の中央部内に、縦方向に延在する細長い空洞を備え、その結果、当該装置の使用中、当該ベント膜ユニットが周期的に出入りするように、当該突起が圧縮されるようになる、請求項9に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１１】
前記シール体は、当該シールの取り付けられた状態において、当該第1の突起部、および、第2の突起部から離れる方向に横方向に延在し、当該フレーム構造体の下に位置するように適合している、一体化した細長いベース部を含む、請求項1に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１２】
対向する表面を有し、その表面間にベント膜ユニットの外周部をはめ込むフレーム構造体を有し、当該ベント膜ユニットが当該フレーム構造体に隣接し、当該ベント膜ユニットの圧力解放領域を規定する一連のスロットを備える、衛生的超過圧力解放装置用のシールであって、当該ベント膜ユニットと当該フレーム構造体の表面の1つとの間をシールする関係に配置されるように適合しており、
当該シールが当該ベント膜ユニットと前記フレーム構造体の1つの表面との間に設置される場合に、当該ベント膜ユニット内に低強度線を規定するスロットとほぼ位置合わせされるように構成された中央部を有する、細長いフレキシブルな単一部品のシール体と、
当該シール体の中央部と一体化し、当該フレーム構造体に対して当該低強度線の内側に、当該ベント膜ユニットと接触（engage）してシールするような方向にそこから突出する第1の突起部と、
当該シールの中央部と一体化し、当該シールの取り付けられた状態において、当該第1の突起部の外側で、かつ、当該低強度線の内側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）する位置に配置される第2の突起部とを含み、
当該シールの前記中央部は、当該シールの取り付けられた状態において、当該低強度線の外側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）するように配置される、一体化した細長い突起を有し、
当該突起と当該第2の突起部との間で、当該ベント膜ユニットと対向する位置の当該シール体の中央部内には、縦方向に延在する細長い空洞があり、その結果、当該装置の使用中、当該ベント膜ユニットが周期的に出入りする際に、当該突起が圧縮されるようになる、衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１３】
当該突起の反対側のシールの中央部内に、第1と第2の縦方向に延在する細長い空洞を備え、その結果、当該ベント膜ユニットの周期的な出入り動作中に、当該突起がそれぞれ反対方向に圧縮されるようになる、請求項12に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１４】
全長にわたって一定の形状の細長いフレキシブルな単一部品のシール体を含む、衛生的超過圧力解放装置用シールであって、
前記シール体は、中央部、終端部（terminal end portion）、および、テール部を備え、
前記終端部（terminal end portion）は、その横断面が実質的にC字型の形状を有する、衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１５】
前記C字型の終端部（terminal end portion）は、それぞれ終端部（end extremity）を備えた外側の突起部、および、内側の突起部を有し、当該外側の突起部の当該終端部（end extremity）は、当該内側の突起部の当該終端部（end extremity）よりも大きい厚みを有する、請求項14に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１６】
前記中央部は、当該中央部から離れて延在し、当該終端部（terminal end portion）から間隔を開けた関係にある突起をその上に有する、請求項14に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１７】
前記突起は、ほぼ長方形の形状を有する、請求項16に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１８】
前記シールは、縦方向に延在し、当該中央部と当該終端部（terminal end portion）との間に横方向に延びる細長い溝を備える、請求項14に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項１９】
前記溝は、当該終端部（terminal end portion）に対してある角度で配置される、請求項18に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項２０】
前記角度は、約7°である、請求項19に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項２１】
前記終端部（terminal end portion）は、当該シールの前記中央部よりもその横方向に延びる実質的に大きい長さを有する、請求項18に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項２２】
当該終端部（terminal end portion）の前記突起部は、当該最も内側の突起部に対する力の利用が、当該終端部（terminal end portion）から外側に延在する当該最も外側の突起部に力を及ぼすように、相対的方向に向けられる、請求項15に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項２３】
対向する表面を構成するフレーム構造体と、
当該フレーム構造体の対向する表面の間にはめ込まれた外周エッジ部を有するベント膜ユニットと、
当該フレーム構造体に隣接し、当該ベント膜ユニットの圧力解放領域を規定する一連のスロットを備えた前記ベント膜ユニットと、
当該フレーム構造体上に取り付けられ、かつ、当該ベント膜ユニット内に当該低強度線を規定するスロットとほぼ位置合わせされた関係に構成配置された中央部を有する、細長いフレキシブルな単一部品のシールとを含み、
前記シールは、当該シール体の中央部と一体化し、当該フレーム構造体に関して当該低強度線の内側に、当該ベント膜ユニットと接触（engage）してシールするようにそこから突出した第1の突起部を備え、
前記シールはさらに、当該シールの中央部と一体化し、当該第1の突起部の外側で、当該低強度線の内側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）する位置に配置された第2の突起部を備え、
当該第1の突起部と当該第2の突起部との間で、当該ベント膜ユニットと対向する位置関係の当該シール体の中央部内に、縦方向に延在する細長い空洞があり、
前記第1の突起部、および、当該第2の突起部のそれぞれは、相対的長さを有し、当該装置の使用中、当該ベント膜ユニットが周期的に出入りする際に、当該シールの取り付けられた状態において、当該ベント膜ユニットと接触（contact）してぴったりとシールし続けながら、当該第1の突起部、および、当該第2の突起部が、相対的に近づいたり離れたり、互いにそれぞれ反対方向に動くことができるような位置に配置される、衛生的超過圧力解放装置。
【請求項２４】
当該シールの前記中央部は、その中の当該低強度線の外側に当該ベント膜ユニットと接触（engage）する、一体化した細長い突起を備える、請求項23に記載の衛生的超過圧力解放装置。
【請求項２５】
当該シールの前記中央部は、当該ベント膜ユニットの周期的な出入り中に、それぞれ反対方向に当該突起を圧縮する空洞を、当該突起の反対側に備える、請求項24に記載の衛生的超過圧力解放装置。
【請求項２６】
前記シールは、テール部を含み、前記フレーム構造体は、外側と内側のフレーム部を備え、前記フレーム部は、当該フレーム部と相互接続する固定具をはめ込むために、そこに一連の開口部を有し、当該フレーム部の1つは、当該シールの当該テール部の圧縮の程度を制限するために、それぞれの開口部を取り囲むフランジを有する、請求項23に記載の衛生的超過圧力解放装置。
【請求項２７】
前記フレーム構造体は、外側と内側のフレーム部、および、当該シールの当該中央部の圧縮を制限するための、当該フレーム部の間の剛体スペーサとを備える、請求項23に記載の衛生的超過圧力解放装置。
【請求項２８】
対向する表面を有し、その表面間にベント膜ユニットの外周部をはめ込むフレーム構造体を有し、当該ベント膜ユニットが当該フレーム構造体に隣接し、当該ベント膜ユニットの圧力解放領域を規定する一連のスロットを備える、衛生的超過圧力解放装置用のシールであって、当該ベント膜ユニットと当該フレーム構造体の表面の1つとの間をシールする関係に配置されるように適合しており、
当該シールが当該ベント膜ユニットと前記フレーム構造体の1つの表面との間に設置される場合に、当該ベント膜ユニット内に当該低強度線を規定するスロットとほぼ位置合わせされるように構成された中央部を有する、細長いフレキシブルな単一部品のシール体と、
当該シール体の中央部と一体化し、当該フレーム構造体に対して当該低強度線の内側に、当該ベント膜ユニットと接触（engage）してシールするような方向にそこから突出する第1の突起部と、
当該シールの中央部と一体化し、当該シールの取り付けられた状態において、当該第1の突起部の外側で、かつ、当該低強度線の内側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）する位置に配置される第2の突起部とを含み、
当該ベント膜ユニットの前記圧力解放領域を規定する当該スロットに通じる位置において、当該第2の突起部に隣接し、当該ベント膜ユニットと対向する位置関係の当該シール体の中央部内には、縦方向に延在する細長い空洞があり、
前記第2の突起部は、当該突起部のアンダーカット領域を構成する空洞と対向する、内部に延在する表面を有し、前記アンダーカット領域は、真空が当該シールの反対側の当該ベント膜ユニットの表面上に課される場合、前記空洞に通じ、当該低強度線のスロットを介した当該空洞内の圧力の低下は、当該ベント膜の当該対向する表面に対して当該突起の圧力を増加させる、衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項２９】
当該シールの前記中央部は、当該シールの取り付けられた状態において、当該低強度線の外側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）するように配置される、一体化した細長い突起を有する、請求項28に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【請求項３０】
当該中央部内の前記空洞は、当該突起と当該第2の突起部との間に配置される、請求項29に記載の衛生的超過圧力解放装置用シール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜本発明の分野＞
本発明は、超過圧力ベント構造体用の改良された単一部品のフレキシブルなシールに関するものであり、そのシールは、規制された衛生規格に適合する制限された空間を保護するのに使用される。当該ベント構造体は、所定の高い超過圧力状態からの解放のためのベント孔（aperture）を有する。当該圧力解放装置は、ベント膜ユニットを支持するフレーム構造体を有し、そのベント膜ユニットは、当該ベント膜ユニットの圧力解放領域を規定する一連のスロットを備えている。当該シールは、当該フレーム構造体のフレーム部材と当該ベント膜ユニットの外周部との間に配置されるように適合している。単一部品のシールが、当該ベント構造体の使用中に、当該ベント膜ユニットが正圧と負圧とを繰り返す間、有効なシールを維持しながら、当該フレーム部材と当該ベント膜ユニットとの間で流体の漏出を防ぐ、2つの機能を果たしている。
【背景技術】
【０００２】
＜従来技術の説明＞
爆発ベントは従来、金属製の破裂可能なシートを備えており、そのシートが有する分断されたスロットは、当該ベントの圧力解放領域の外形を規定する低強度線を構成する。当該ベントの圧力解放領域を開口するのに必要な超過圧力の量は、特に、当該爆発ベントの製作のために選択された金属の種類や厚さや物理的性質、当該低強度線の性質、および、当該ベントの全領域内の当該低強度線の位置によって決定される。当該金属製ベントの材料の厚さは、場合によっては、規制基準によって、約0.060インチ以下に制限されている。その上、当該低強度線を形成する当該スロットをカバーするための当該金属材料と関連して、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、または、PTFEやPFAなどの同等物などの熱可塑性高分子材料の薄膜を備えている。
【０００３】
処理装置、導管、容器、および、同様のものが必ず衛生的な条件のもとで運転される産業で、当該爆発ベントが構造体を保護するのに使用されるそれらの例では、蒸気などの洗浄剤を使用する頻繁な衛生的な洗浄が規則によって強制され、承認された手順に従って実施される。当該ベント膜ユニットと支持フレーム構造体との間にフレキシブルなシールを備えるのは、従来の慣例である。当然のことながら、処理装置の構造体を洗浄する際に、装置を運転状態に戻す前に、特定のプロセスから残存しているすべての残留物を除去するのが不可欠である。特に難しいのは、洗浄される当該装置の部品の中のひびや隙間から粒子材料を移動させ、除去することである。
【０００４】
当該ベント装置は、多くの場合、超過圧力状態から保護されている処理装置、または、その部品の側壁に、運転時の直立位置に取り付けられる。従って、特に難しいのは、ほぼ長方形のベント装置の下側エッジに沿って、フレキシブルなシールと当該ベント装置の最下部のフレーム部材との間に集まっている粒子材料を除去することである。このことは、使用されたシールが、平坦な吊り下げスカートと一体化した管状部を有する、典型的なP字型の横断面を有する場合には、顕著である。当該Pタイプの細長いシールは、当該ベント膜の外周エッジと当該ベント装置のフレーム構造体の対向するフレーム部材との間に配置され、当該管状部は、当該ベントと当該フレーム部材との間で圧縮される一方、当該スカート部は、当該プロセスと当該周囲の外気との間に追加のシール表面を提供する。
【０００５】
当該プロセスが発生する粒子材料、および、同様のものは、当該ベント膜と当該Pシールの当該管状部との間に形成された外周の隙間内に集まる。垂直に取り付けられたベントの場合には、残りの処理粒子材料のほとんどの（disproportionate）部分は、当該Pシールと当該支持フレーム構造体との間に残存している隙間の場合よりも、当該管状のPシールと当該ベント膜ユニットとの間の最下部の水平な隙間、および、当該Pシールの隣接する直立した角に集まる傾向がある。高圧蒸気射出洗浄装置でさえ、当該Pシールと当該支持フレーム構造体との間の最下部の水平な隙間内に残留している粒子材料を除去するのは、特に難しい。当該Pシールと当該ベントフレーム構造体との間の当該隙間内に存在しているすべての残りの粒子材料を除去することは、手間がかかるだけでなく、多くの場合、実際問題として、残りの粒子材料の蒸気除去が、事実上すべて効果的であるというわけではない。
【０００６】
従って、ベント膜の外周と支持フレーム構造体との間に挿入され、特に、Pタイプシールが従来使用されてきた過去のケースよりも短期間に、より効果的に当該ベント構造体の洗浄を実施できる衛生的処理装置に役立つ改良されたシールに対して、長期的に存在する未解決のニーズがある。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、従来の衛生的超過圧力解放装置のための改良されたシールに関し、その装置が有するフレーム構造体は、所定の超過圧力状態を解放することができるベント膜ユニットのエッジ部を支持する。典型的なベント膜ユニットは、当該ベント膜ユニットの圧力解放領域の外形を規定するフレームに隣接し、低強度線を規定する一連のスロットを有する。当該シールは、当該ベント膜ユニットと当該フレーム構造体の表面との間に、それをシールする関係に配置されるように適合している。
【０００８】
当該シールは、全長にわたって一定の形状を有し、中央部、終端部（terminal end portion）、および、テール部を備える、細長いフレキシブルな単一部品のシール体を含む。当該シールが、当該ベント膜ユニットと隣接するフレーム構造体の表面との間に設置される場合、当該シールの中央部は、当該ベント膜ユニット内に当該低強度線を規定するスロットとほぼ位置合わせされた関係に配置されるように構成される。当該シールの終端部（terminal end portion）は、実質的にC字型を有し、当該シール体の中央部と一体化し、当該フレーム構造体に関して当該低強度線の内側に、当該ベント膜ユニットと接触（engage）してシールする方向にそこから突出する第1の突起部を規定する外側の突起部を有する。当該シールの当該C字型の終端部（terminal end portion）のもう片方の突起部は、また、当該シールの中央部と一体化した第2の突起部を構成する。当該第2の突起部は、当該シールの取り付けられた状態において、当該第1の突起部の外側で、当該ベント膜ユニットの当該低強度線の内側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）するように構成配置される。取り付けられると、当該第1の突起部と当該第2の突起部との間の当該シールの当該終端部（terminal end portion）の領域は、当該ベント膜ユニットと対向する当該第1の突起部と第2の突起部との間に縦方向に延在する空洞を規定する。その結果、当該第1の突起部、および、当該第2の突起部は、それらの間の当該空洞のサイズが増加したり減少したりするように、相対的に近づいたり離れたり、互いにそれぞれ反対方向に自由に動くことができる。当該装置の使用中、後者が周期的に出入りするので、この相対運動は、当該第1の突起部、および、第2の突起部が、当該ベント膜ユニットと接触（engage）してシールしたまま残るのを可能にする。当該保護される領域内に存在する真空のもとで、当該ベント膜ユニットの内側へ移動する間に、当該第1の突起部の外側エッジと当該第1の突起部の近接表面との間のぴったりしたシールが、ある程度増加する程度にまで、当該シールの当該終端部（terminal end portion）のC字型の形状、および、その当該第1の突起部の相対的な位置と長さによって、当該シールの取り付けられた状態での当該第1の突起部が曲げられる。
【０００９】
当該シール体の中央部は、当該シールの取り付けられた状態において、当該低強度線の外側で、当該ベント膜ユニットと接触（engage）するように配置される、細長い突起を有する。当該突起、および、当該第2の突起部は、連携して、当該シールの取り付けられた状態において当該ベント膜ユニットと対向する、縦方向に延在する第2の空洞を規定する。当該第2の突起部は、当該突起に向かって延在し、その結果、当該第2の空洞と対向する当該第2の突起部のアンダーカット領域を規定する。当該ベント膜ユニットと接触（engage）している場合は、当該シールの当該第2の突起部は、当該第2の突起部のアンダーカット領域の実効領域を減少させるように、ある程度変形している。当該第2の空洞は、当該ベント膜ユニット内の当該低強度線のスロットとほぼ位置合わせされるので、当該保護される領域内が真空状態になった結果として、当該ベント膜ユニットが内側に動くと、当該第2の空洞内と、その結果、当該アンダーカット領域内の気圧の増加が発生し、それによって、当該第2の突起部に力を加えて当該ベント膜ユニットをよりぴったりとシールする関係にすることを引き起こす。
【００１０】
当該ベント膜ユニットと接触（engage）している場合は、当該超過圧力解放装置の周期的な圧力変動のもとで、当該ベント膜ユニットが出入り運動する間に、当該ベント膜ユニットをシールする関係が維持されるように、当該シールの中央部上の当該細長い突起も、ある程度圧縮される。
【００１１】
当該取り付けられた状態における当該シールの当該C字型終端部（terminal end portion）の当該第1の突起部の最も外側の面は、プロセス粒子を集める傾向がある当該超過圧力解放装置のプロセス側に面している狭いエッジだけに、特に、当該装置が頻繁に使用された直立位置に配置される場合は、その最も低い水平部分に、比較的滑らかな表面を構成する。従って、当該装置の直立位置での当該シールの洗浄は、従来のPシールが使用されてきた過去のケースよりも実質的により簡単で効果的かつ効率的である。
【００１２】
その上、本発明の当該シールは、過去には必要であった2つの別々のシール、すなわち、当該周囲の外気から当該超過圧力解放装置を隔離するPシール、および、当該保護される領域と当該超過圧力解放装置との間の平坦なプロセスシール、を単一部品に置き換えるのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】衛生的超過圧力解放装置の平面図であり、その装置は、所定の超過圧力のもとで開口するように適合しているベント膜ユニットを支持するフレーム構造体を有し、当該ベント膜ユニットと当該フレーム構造体の表面の1つとの間に、それをシールする関係に配置されるように適合している、改良されたシールを含む。
【図２】明確化のために部品を破断除去した、図1の超過圧力解放装置の部分拡大下面図である。
【図３】図2の線3-3に沿って矢印の向きに見た、実寸の約1.25倍の尺度で示した当該シールを有する、垂直方向の横断面図である。
【図４】図2の線4-4に沿って同様に矢印の向きに見た、図3と同じ尺度の垂直方向の横断面図である。
【図５】図2の線3-3にほぼ沿った、図3と4の約10倍の尺度で示した当該シールを有する部分拡大横断面図である。
【図６】実寸の約3倍の尺度の当該シールの垂直方向の横断面図である。
【図７】図6に示す当該シールの部分斜視図である。
【図８】図3と4とほぼ同じ尺度の従来技術の衛生的圧力解放装置の横断面図であり、フレーム部品と超過圧力から保護される当該構造体との間の第2の平面的なシールと共に、ベント膜ユニットとフレーム構造体との間の従来のP字型のシールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜好ましい実施形態の詳細な説明＞
超過圧力解放装置10は、図1に描写するように、装置10によって保護される領域内に発生するかもしれない爆発、または、高速燃焼の炎などの超過圧力を解放するために、典型的なベント膜ユニット14を支持する従来のフレーム構造体12を含む。本発明の改良されたシール16は、ベント膜ユニット14の外周部とフレーム構造体12の一部を形成するフレーム部品18の対向する表面との間に挿入されるように適合している。当該フレーム構造体12は、爆発、または、炎か同様のものによって発生する燃焼の高圧生成物からの保護を必要とする領域の、当該壁20(図3と4)などの表面上に取り付けられる典型的なフレーム構造体である。
【００１５】
フレーム構造体12の当該フレーム部品18は、長方形を形成するためにそれらの角で接合される、ほぼ平面的な外側の4つのフレーム部材22を含み、それぞれの当該フレーム部材22は、非ステンレス鋼、または、ステンレス鋼のいずれかから製作されても良い。フレーム構造体12の裏側は、また、当該長方形の角で接合されるほぼ平面的な4つのフレーム要素26から形成される、長方形のフレーム部品24を有する。図1-4から観察されるように、フレーム部品18の当該フレーム部材22、および、フレーム部品24の当該フレーム要素26は、同様の横断面幅を有する。
【００１６】
当該ベント膜ユニット14は、一般的に、それを通り抜けて延在し、間隔を開けた細長い一連のスロット28を有する、1組の比較的薄い金属製破壊パネルを含み、そのスロットは、連携して、当該低強度線の当該脚間部（bight portion）の反対側に当該シートの蝶番領域を構成するU字型の低強度線を規定する。当該パネルの間の高分子材料の薄膜は、ベント膜ユニット14内に当該低強度線を規定する当該スロットをカバーするのに役立つ。
【００１７】
典型的なベント膜ユニットでは、当該薄い金属製パネルは、約0.05mmから約3mmまでの、通常、約0.5mmの厚さを有するステンレス鋼、インコネル、チタン、ニッケル、または、ハステロイなどの材料から製作されても良い。例えば、当該金属製パネルの間の当該薄い高分子膜は、約0.0125mmから約0.30mmまでの、好ましくは、約0.250mmの厚みを有するフッ素化エチレンプロピレン(FEP)、または、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、または、同等なポリマーでも良い。爆発ベントの製造に関するそれらの従来技術は、当該保護される領域内に所定の超過圧力状態を解放するために、ベント膜ユニット14の当該中央の圧力解放領域30を、その当該蝶番領域の周辺で折り曲げて、確実に破壊して開口するために、金属の種類、ベント膜ユニット14を構成する当該金属製パネルの特定の厚さ、ベント膜ユニット14内の当該低強度線を形成する当該スロット28の長さ、および、ベント膜ユニット14の隣接するスロット28の間の当該間隔を選定するのに精通している。特定のベント膜ユニット設計の特定の破壊圧力パラメータは、繰り返しの実証的なプロセスと同様に、通常、従来製品から得られた情報に基づいている。ベント膜ユニット14の当該パネルは、図1に最も良く示すように、長方形の移行線31の周辺で限定的な程度まで外側に膨らんでも良い。
【００１８】
保護される領域の壁20の隣接する表面36と同様に、ベント膜ユニット14の表面32とフレーム要素26の近接し対向する表面34との間に挿入されるように適合している衛生的なシール16は、取り外された形状で拡大して図6に示す。好ましくは、シール16は、合成樹脂の高分子材料から形成された細長いフレキシブルな単一部品のシール体38である。シール体38は、白い(透明な)シリコンゴム、または、ポリウレタン高分子材料などの材料で形成されても良い。シール16を構成する当該シール体38は、押し出し法によって当該シール16の製作を可能にする一定の横断面形状を有する。当該シール体38は、約10から約80までの、好ましくは、約62のショアAのデュロメータ値を有する。衛生的処理装置、および、関連構造体を伴う衛生的なプロセスにおいて、シール16の使用を可能にするために、当該シールは、FDA規格1.4404の規定を順守するべきである。フレーム構造体12、および、その上に取り付けられる当該ベント膜ユニット14もまた、FDA規格1.4404の基準に適合するべきである。
【００１９】
シール16のシール体38は、中央部40、終端部（terminal end portion）42、および、テール部44を有する。シール体38の当該終端部（terminal end portion）42は、2つの突起部を有し、その横断面が実質的にC字型の形状であり、1番目の突起部が最も外側の第1の突起部46であり、当該2番目の突起部が第2の突起部48である。当該2つの突起部は、互いに離れてそれぞれ反対方向に突出する。第1の突起部46と当該第2の突起部48との間の領域は、図6から観察できるように、連続的に縦方向に延在する空洞50を構成する凹形の形状を有する。中央部40の当該第1の突起部46は、当該第2の突起部48よりも、実質的により大きい長さと厚さとを有する。
【００２０】
中央部40は、第2の突起部48から間隔を開けた、細長い一体化した横方向に延びる長方形の突起52を備える。中央部40から外側に延在する突起52は、第2の突起部48と連携して、それらの間の縦方向に延在する連続的な第2の空洞54を規定する。中央部40の当該最も外側の平面的な表面56は、突起52の当該外側の平面的な表面の内側にあり、従って、これとは異なった高さを有することが分かる。当該第2の突起部48は、空洞54に通じ、突起52と対向するアンダーカット領域60を構成する、内側に延在する表面58を備える。
【００２１】
シール体38の当該テール部44は、中央部40よりも実質的に大きい長さを有し、後者と連携して、連続的に縦方向に延在する溝62を構成する。溝62の当該最も内側の部分は、互いに間隔を開けられ、溝62の最も外側の対向する表面68と70に対してある角度で配置される、2つの平行な対向する表面64と66によって規定される。好ましくは、外側表面68と70に対する内側表面64と66の傾斜角度は、約7°である。
【００２２】
当該シール16は、図3-5に最も良く示すように、特に、ベント膜ユニット14と当該フレーム要素26との間で、壁20の上の位置に構成されるように取り付けられる。シール16の当該溝62には、補足的にフレーム要素26をはめ込む。対向する表面64と66とによって規定された当該溝62の当該最も内側の部分の傾斜角度は、当該フレーム構造体12に対する当該シール16の可能なずれを最小化するための機械的なロックとして機能し、その結果、装置10の動作におけるベント膜ユニット14の周期的な屈曲の間、シール16を取り付けられた状態に保持するのに役立つ。フレーム要素26とベント膜ユニット14との間の長方形の金属製スペーサ72は、シール体38の中央部40の表面56と68との間の厚さと実質的に等しい厚さを有する。
【００２３】
シール16の取り付けでは、当該第1の突起部46は、ある長さを有し、図5に示すように、内側に曲げて、ベント膜ユニット14の内側の表面と接触（engage）してぴったりとシールするように配置される。同様に、当該第2の突起部48は、ある長さを有し、外側に曲げて、ベント膜ユニット14の内側の表面と接触（engage）してぴったりとシールするように配置される。第1の突起部46と第2の突起部48との間の当該空洞50は、ベント膜ユニット14と対向する。例えば、図4と5から分かるように、シール16の取り付けられた状態における空洞50は、図6に描写するように、シール16の取り外された状態よりも小さい半径を有する。当該低強度線を規定するスロット28の内側にある当該第2の突起部は、いくらか圧縮され、その結果、サイズを減少させるが、アンダーカット領域60を除去することはない。
【００２４】
当該フレーム要素26は、ベント膜ユニット14から離れて突出し、壁20によって支えられたそれぞれのネジ付きスタッド76をはめ込むのに役立つ、一連の環状フランジ74を有する。当該スタッド76は、フレーム要素26、スペーサ72、および、フレーム部材22を通り抜けて延在する。それぞれのスタッド76上のナット78は、当該シール16をその中に挿入されたフレーム構造体12を、取り外し可能に壁20に取り付ける。当該環状フランジ74は、テール部44を過度に圧縮しないようにしながら、シール体38のテール部44が壁20と確実に接触（engage）して効果的にシールするための長さをそれぞれ有する。
【００２５】
図8は、ベント膜ユニット14'とフレーム要素26'との間に従来のPシール80を使用している、従来の衛生的なシール構造体の横断面の描写である。Pシール80は、通常、平坦な吊り下げスカート部84と一体化した管状部82を含んでいた。Pシール80の当該管状部82は、ベント膜ユニット14'の隣接面に対して配置される一方、Pシール80のもう片方の表面は、フレーム要素26'に対して配置された。長方形のスペーサ88は、スペーサ72と同様に、通常、Pシール80の管状部82の圧縮の程度を制限するために備えられた。また、Pシール80などのPシールを使用する場合には、当該プロセスから当該超過圧力解放装置10をシールするために、フレーム要素26'と当該プロセスの壁20'との間に、別の長方形の平坦なガスケット86を配置する必要があった。従って、Pシール80などのシールを利用する際には、本発明の当該単一部品のシール16に対して、Pシール80とガスケット86の2部品のシールの使用を必要とした。
【００２６】
シール16が超過圧力解放装置10に取り付けられると、作動中において当該ベント膜ユニットは、3-4mmの周期的な出入り変形を受けるが、シール16は耐漏出シールを備えている。例えば真空のもとで、少なくとも3-4mmのベント膜ユニット14の当該圧力解放領域14aが、実質的に内側に曲げられている間、ベント膜ユニット14の当該圧力解放部は、当該ベント膜ユニット14の当該圧力解放領域14aによって内側に曲げられ、その結果、第1の突起部46の表面上に圧力を加え、当該ベント膜ユニット14に当該第1の突起部46を近づけさせて、第1の突起部46をベント膜ユニット14の当該内側の対向する表面とさらにぴったりと接触（engage）させる。当該ベント膜ユニット14の中央部分のそのような内側への周期的な変形は、当該第1の突起部46、および、当該第2の突起部48を、ある程度まで互いに離れてそれぞれ反対方向に外側に曲げて、その結果、ベント膜ユニット14の当該対向する表面への第1の突起部46のシール力を増加させると同時に、ベント膜ユニット14の当該インターフェースへの第2の突起部48のシール力を増加させる。特に重要なのは、ベント膜ユニットの表面に対する第1の突起部46、および、第2の突起部48のシール力が自己補正する、つまり、両者の場合のシールの程度が当該ベント膜ユニット14の屈曲の程度で増減するという事実である。当該ベント膜ユニット14の屈曲の程度が大きければ大きいほど、当該シールと当該プロセスとの間で漏出が起こる傾向は増大する。しかしながら、当該ベント膜ユニット14が、さらに内側に動く間、第1の突起部46の当該シール圧力は、当該ベント膜ユニット14の内側の表面に対して、対応して増大し、その結果、異なった周期的な動作条件のもとで耐漏出シールを確保する。
【００２７】
図5に最も良く示すように、当該ベント膜ユニット14が、当該保護される領域内の増加する真空条件のもとで内側に動かされる場合は、空洞54内の圧力が上昇し、アンダーカット領域60内のそのような圧力上昇が、第2の突起部48に押し上げ力を引き起こし、その結果、ベント膜ユニット14の当該対向する表面への第2の突起部48のシール力を増大させる。ベント膜ユニット14が周期的に運動する間に、当該第1の突起部46、および、第2の突起部48が、近づいたり離れたり、互いに動くので、当該第1の突起部46、および、第2の突起部48は、ともに当該ベント膜ユニットに対してよりぴったりしたシールをもたらす。そのような反対の動作は、空洞領域50のサイズの増減に対応して調整される。また、ベント膜ユニット14の周期的な変形の間の突起52の圧縮の程度は、当該ベント膜ユニットの出入り動作の程度に従って変化する。従って、突起52は、シール16の耐漏出特性を改良するために、当該ベント膜ユニットの周期的な変形に対してさらなる補正を提供する。突起52の反対側にスペースがあるという事実は、後者を側面に沿って双方向に圧縮させたり膨張させたりし、当該ベント膜ユニットの屈曲の程度には実質的にかかわらず、ベント膜ユニット14の当該対向する表面と接触（engage）してシールし続ける。
【００２８】
シール体38の中央部40の突起52の反対側の減少した厚さは、その圧縮の間に、当該突起をそれぞれ反対方向に膨張させる。
【００２９】
従って、現在の改良されたシールの利点は、以下を含む:
・当該低強度線をカバーすることによって、プロセス製品が侵入しないようにする。
・単一部品のシールでも、過去のベント構造体のように2つのガスケットの機能を満たす。
・限られた部品しか、当該プロセスに接触（contact）しない。
・性能が、オペレータによる取り付けと使用から独立していて、当該環状フランジ74が、締結具であるスタッド76とナット78の超過トルクを防ぐ。
・当該フレーム構造体12の一部を形成する当該金属製スペーサ72が、フレーム強度の改良を提供する。
・溝62の表面64と66によって規定された当該溝の角部の7°の曲げが、シール60のために機械的なロックを提供し、当該シールが取り付けられた位置から変形する傾向を最小化する。
・当該超過圧力解放装置が垂直に取り付けられる場合には、当該シールの形状と設計とが、プロセス製品の増加を防ぐ。
・当該シールする第1の突起部46が、3-4mmのベント膜ユニット運動のための耐漏出シールを提供する。
・シール16の当該第2の突起部48は、2つの機能を形成する。それらは、圧縮時に、当該突起部46、および、突起部48が互いに離れて動くので、当該第1の突起部46にさらなるシール力を加えることと、真空圧が当該突起部48上の負荷を増加させた状態で、超過圧力用と真空用のそれぞれに最適なシール特性を提供することである。
・突起52の延在した高さが、真空条件のもとで突起52を圧縮する際に、当該材料をそれぞれ反対方向に流す。
・シール16の当該延在した長さのテール部44が、プロセスの接続シール機能として役立つ。
・突起52の当該増加した厚さが、シール16のための機械的なロックとしても機能する。
・当該シールが、当該シールの初期故障を防ぐために、溝62の最も内側の終端に隣接する十分な厚さを有する。
【図１】
2010501062.tif 000002
【図２】
2010501062.tif 000003
【図３】
2010501062.tif 000004
【図４】
2010501062.tif 000005
【図５】
2010501062.tif 000006
【図６】
2010501062.tif 000007
【図７】
2010501062.tif 000008
【図８】
2010501062.tif 000009
【国際調査報告】
2010501062.tif 000010
2010501062.tif 000011