(57)【要約】作用的に筐体に接続されるのに適した圧力均一化装置であって、当該装置は、作用的に筐体に接続されたときに筐体内部と大気との間の流体伝達をさせる空気通路を備え、当該空気通路は、微粒子フィルターを形成する通気性の薄膜を備える防御壁を含む、圧力均一化装置。
2006525908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作用的に筐体に接続されるのに適した圧力均一化装置であって、当該装置は、作用的に筐体に接続されたときに筐体内部と大気との間の流体伝達をさせる空気通路を備え、当該空気通路は、微粒子フィルターを形成する通気性の薄膜を備える防御壁を含む、圧力均一化装置。
【請求項２】
前記防御壁は、前記通路の横断面積よりも大きな領域を有して空気が流れやすいように、前記空気通路を横断し且つ当該通路に沿って所定の距離に亘って延びる、請求項１記載の圧力均一化装置。
【請求項３】
前記防御壁の保持具を有し、当該保持具は前記筐体の壁の穴に密閉的に挿入可能であって、前記穴は前記空気通路の一部を形成する、請求項１又は２記載の圧力均一化装置。
【請求項４】
通気性の薄膜は超微粒子フィルターを形成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧力均一化装置。
【請求項５】
前記フィルターは、高分子材料から形成されることを特徴とする請求項４記載の圧力均一化装置。
【請求項６】
当該防御壁は、当該筐体への水の流入を防ぐ耐水性防御壁をも形成する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧力均一化装置。
【請求項７】
さらに前記空気通路に水が進入することを阻止するバッフル手段を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の圧力均一化装置。
【請求項８】
前記バッフル手段が前記保持具を前記筐体に固定する請求項３乃至７のいずれか１項に記載の圧力均一化装置。
【請求項９】
前記筐体の通気をするための前記空気通路に並列する第２の空気通路を備え、当該第２の空気通路は、前記第２空気通路を介して当該筐体から外部への空気流れを許容するが外部から当該筐体への空気の流入を防ぐように一方向通気弁を備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の圧力均一化装置。
【請求項１０】
前記第２の空気通路は前記保持具に設けられ、前記一方向通気弁は、前記第２の空気通路を閉じるように付勢された弾性ダイアフラムを備え、さらに前記筐体方向への流入空気によって閉じられた状態とされ、前記筐体からの流出空気によって弾性的付勢力に抗して開かれる、請求項９に記載の圧力均一化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、動作中、筐体中の圧力が常に大気圧と実質的に等しい状態を確保するように作用的に筐体に接続されるのに適した圧力均一化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な場面において、電気機器、プリント回路、空気制御回路、そして流体圧制御回路のような繊細な機器が、その機器がそこから守られるべき環境にさらされた状態で使用されている。多くの場合は、当該機器を外気圧から完全に密閉された保護筐体に完全に入れることで問題は解決されている。しかしながら、保護されるべき機器が、大気圧への反応性を要求される圧力部材やトランスデューサーを含む場合、このような解決方法は不可能である。大気圧は、もちろん、大気の状態により変化し、この問題は当該機器が、その海抜がそれぞれの道程を通して変わるような乗り物に使用されるときに、さらに深刻となる。このような装置では、通気口を通して大気を逃す保護筐体内部の仕組みや、保護筐体中の気圧が実質的に大気圧の状態で保たれることを確保するための圧力均一化装置を備えることが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特に、軌道車などの車両に装着されたとき、当該筐体と通気口は埃や水を含む厳しい環境の影響を受けやすく、筐体内部の機器が傷つけられるのを防ぐために、このような外部物質が圧力均一化装置を通して筐体内部に入り込むことを防ぐ必要がある。
【０００４】
本件発明は、このような問題に対する解決策を提供し、必須ではないが特に、BS EN 60529:1992 IP 66の条件を満たす筐体のための圧力均一化装置を提供しようとするものである。IP66とは、計器保護の業界標準であり、最初の桁は固形物に対する保護のレベルを示し、６は可能な限り埃が入らないことであり、２桁目は液体に対する保護のレベルを示し、６は強力な液体の噴射に対する保護を示す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本件発明によれば、作用的に筐体に接続されるのに適した圧力均一化装置であって、当該装置は、作用的に筐体に接続されたときに筐体内部と大気との間の流体伝達をさせる空気通路を備え、当該空気通路は、微粒子フィルターを形成する通気性の薄膜を備える防御壁を含む、圧力均一化装置が提供される。
【０００６】
好ましくは、前記防御壁は、前記通路の横断面積よりも大きな領域を有して空気が流れやすいように、前記空気通路を横断し且つ当該通路に沿って所定の距離に亘って延びる。
【０００７】
好ましくは、前記防御壁の保持具を有し、当該保持具は前記筐体の壁の穴に密閉的に挿入可能であって、前記穴が前記空気通路の一部を形成する。
【０００８】
好ましくは、通気性の薄膜は超微粒子フィルターを形成し、前記フィルターは、高分子材料から形成される。
【０００９】
好ましくは、当該防御壁は、当該筐体への水の流入を防ぐ耐水性防御壁をも形成し、さらに前記空気通路に水が進入することを阻止するバッフル手段を備え、前記バッフル手段が前記保持具を前記筐体に固定する。
【００１０】
好ましくは、前記筐体の通気をするための前記空気通路に並列する第２の空気通路を備え、当該第２の空気通路は、前記第２空気通路を介して当該筐体から外部への空気流れを許容するが外部から当該筐体への空気の流入を防ぐように一方向通気弁を備える。好ましくは前記第２の空気通路は前記保持具に設けられ、前記一方向通気弁は、前記第２の空気通路を閉じるように付勢された弾性ダイアフラムを備え、さらに前記筐体方向への流入空気によって閉じられた状態とされ、前記筐体からの流出空気によって弾性的付勢力に抗して開かれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本件発明における好ましい実施例を、図面を参照して詳細に述べる。
【００１２】
図２は、密閉筐体１の内部と大気との間の圧力を均一化する本件発明における実施例の模式的な配置を示している。圧力均一化装置は、筐体内部に空気を流出入させる通過性デバイス２と、筐体１内部から空気を流出させるが筐体１内部への空気の流入を防ぐ一方向通気弁３かを備えている。
【００１３】
図１は、密閉筐体１の壁部４の内部に装着された圧力均一化装置２の模式的な断面図を示す。特にこの実施例においては、密閉筐体１は、鉄道ブレーキシステムのための空気圧制動制御弁のハウジング４を備える。このシステムは標準圧力反応装置を含むが、それ以上の詳細については記載しない。
【００１４】
外装壁４は、空気通路６を提供する段状穴５を有し、該穴は、大気圧にさらされた吸気口７と、前記筐体の内部へと繋がる排気口８とを有する。該穴５の大直径部５aには、第１の空気通路６となる中心孔１０を有する環状の保持具９が収容され、複数の軸方向に延びる孔１１が、ハウジングの段状穴５の小直径部５bよりも小さな直径上で前記保持具９の随所に配置され、前記孔１１は第２の空気通路を形成する。
【００１５】
筐体の内部に通じる保持具９の側部において、筐体１の内部へ向かう空気通路６の軸方向に沿って拡がる空気通過性薄膜１２が第１の空気通路を閉じ、これにより通気の影響を受ける薄膜の表面積が保持具９における中心孔１０の横断面積よりも実質的に大きくなるようにしている。前記薄膜１２は、空気を通すことはできるが空気通路６を介していかなる埃も筐体中に進入するのを防ぐ超微粒子フィルターを形成する微細多孔性の高分子材料からなる。Ｗ  Ｌ  Ｇｏｒｅ社によって登録商標ＧＯＲＥ−ＴＥＸで販売されている材料が好適である。薄膜は、適度な剛性を持たせた状態で予め形成されており、取付けの容易のために保持具９の中心口１０に薄膜をクリップ固定した取付け状態で保持具９上に重ねられてもその形状を保持する。保持具９は、保持具９と段状穴５の肩部１４との間に配置された環状リングシール１３によって段状穴５aの内部に密着されている。一方、別の環状リングシール１５が、薄膜１２を通過した空気の流入を防ぐために保持具９の中心孔の壁部と薄膜１２との間に配置されている。弾性環状シリコンゴムダイアフラム１６は、保持具９の外側に配置されており、筐体の壁部の外表面にネジ１９によって固定されたバッフルプレート１７により、スペーサ１８を介して位置決めして締結固定されている。
【００１６】
当該ダイアフラム１６は、孔１１によって形成された第２の空気通路用の一方向逆止弁である。図示のように、ダイアフラム１６は、通常位置においては保持具９の表面を覆うことで第２の空気通路を閉じる。十分な量の空気が筐体１の内部から大気へと流れると、第２の空気通路を開くように弾性ダイアフラムが変形する。十分な空気流がない場合は、当該ダイアフラムは第２の空気通路を閉じる位置にあるが、ハウジング内部に向かう内部方向に空気が流入する場合には、より高い外圧がダイアフラム１６を保持具９の表面に付勢し孔１１を確実に密閉する。このようにして、車両の高さの変化と大気の状態により生じる圧力差を小さな変動幅で当該装置がバランスをとるような通常の環境下においては、第２の空気通路は閉じられているが、例えば、ブレーキシステムに故障があり、それによって筐体内部に高圧が生じた場合には、この高圧は第２の空気通路を通して通気され、それによって防御壁１２に生じる損傷の危険性が最小限にとどめられる。
【００１７】
バッフルプレート１７は外方に延びる円錐台形部２０を備え、該台形部２０は、保持具の開口部６と同心状に配置されるとともに、圧力均一化装置内に空気を導入する中心孔２１を有する。その外側では、バッフルプレート１７が、筐体ハウジング４に固定された断面コ字形のバッフル２２によってさらに保護されている。
【００１８】
動作中は、防御壁１２を通る適切な方向への空気の出入りによって、筐体内部の圧力が大気圧で維持される。薄膜の超微粒子フィルター特性は、筐体内へいかなる埃が進入することも防ぐ。鉄道車両に取り付けられた動作状態では、筐体１は水の衝撃を受けやすい。これは、例えば高速時に、車両が水たまりを通過するとジェット流のようにハウジングに衝突する衝撃である。水の通過を防ぐように設計された薄膜に直接このような衝突が起こるのを回避するために、薄膜１２へと水が直接衝突するのを防ぐ断面コ字形バッフル２２が最初の防御となる。水は第１の空気通路６の軸の側面に沿ってチャンネルを通るので、空気通路に進入するためには、角度を９０度変えて、内側のバッフルプレート１７の開口を通り抜けなければならない。このようにして、ほとんどの水勢は、水が薄膜にふれる前にそらされたり断ち切られたりするので、薄膜損傷の危険や薄膜１２を破って入る水の危険を軽減することができる。薄膜の細孔が水の分子よりも小さいので、薄膜１２は、水がハウジングの内側に進入することを防いでいる。
【００１９】
保持具の複数の孔１１によって形成される第２の空気通路は、通常は弾性環状シリコンゴムダイアフラム１６によって閉じられているが、例えば、空気ブレーキ回路の故障により、筐体内部の圧力が急速に高まる場合には、空気がダイアフラム１６を開口位置に付勢して第２の空気通路から流出させることで、極度の空気圧が薄膜１２を損傷するのを防ぐ。
【００２０】
鉄道ブレーキシステムについて述べたが、本件発明は、さまざまな要素からの保護が必要となる他の装置に対しても適用できる。筐体内部の圧力と大気圧との均一化装置として開示したが、本件発明は、他の気体が他の環境下で使われるような装置に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧力均一化装置の断面図
【図２】通気口の配置と密閉筐体とを示す模式図
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2006525908.tif 000005
2006525908.tif 000006
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