(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧の製品流体輸送導管を接続するための流体スイベルコネクタにおいて、
複数の流体通路を内部に有する中央コアと、
前記中央コアを取り囲んで配置された複数のセグメントと、
隣接するセグメントの間で制限された相対的な移動ができるように接続するための手段と、
前記複数のセグメントを一体に保持するための圧縮力を加えるための手段と、
を備え、
前記各セグメントは、
前記中央コアを取り囲んでおり前記中央コアに対して回動可能な外側部材と、
前記中央コア内の流体通路とつながっている流体導管と、
前記流体導管と前記中央コア内の前記流体通路との間の接合部において製品流体の漏れに対するシールを行うシール手段であって、中間リング部材と、前記中間リング部材と前記中央コアとの間に配置された少なくとも１つの静的シール部と、前記中間リング部材と前記外側部材との間の相対的に移動可能な面に少なくとも１つ配設され、腕部の開放側が径方向であって接合部に形成された環状溝で画定された製品流体通路から離れた方向に向かって配置されたＵ字型リップシールを有する圧力作動型の動的シール部と、を有するシール手段と、
製品流体の圧力よりも高い圧力で前記動的シール部に対してバリア流体を供給する手段と、
積み重ねられた前記各セグメントを一体に保持するために圧縮力が加えられるショルダ部と、を有し、
前記動的シール手段が作動されるときに、前記中間リング部材は前記中央コアに対して固定され、前記外側部材は前記中間リング部材に対して相対的に回転可能であること、
を特徴とする流体スイベルコネクタ。
【請求項２】
請求項１記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記ショルダ部が前記中央コアに隣接した位置にある流体スイベルコネクタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流体スイベルコネクタにおいて、
各セグメントは、内部に動的シール手段が配置された溝を有する中間リング部材によって隣接セグメントから分離され、
前記中央コアに対する各中間リング部材の位置が固定されている流体スイベルコネクタ。
【請求項４】
請求項３記載の流体スイベルコネクタにおいて、
各中間リング部材が、前記中間リング部材内の溝内および前記中央コア内の溝内にそれぞれ部分的に位置するキーによって、前記中央コアに対して固定されている流体スイベルコネクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記静的シール部の少なくとも１つが、前記中央コアに対して前記中間リング部材をシールする流体スイベルコネクタ。
【請求項６】
請求項５記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記静的シール部又は前記中央コアを取り囲むＵ字型環状リングシール部を備えている流体スイベルコネクタ。
【請求項７】
請求項６記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記中央コアを取り囲む２つのＵ字型環状リングシール部を備え、Ｕ字の開放側が互いに向き合っている流体スイベルコネクタ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記静的シール部のための流体加圧手段を備えている流体スイベルコネクタ。
【請求項９】
請求項６、７又は８のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
Ｕ字型シール部の腕部を外側に押し出して静的シールに張力を与える弾性膨張部材が前記Ｕ字型シール部の腕部の間に配置されたこと、
を特徴とする流体スイベルコネクタ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
各セグメントの径方向内側に位置し且つ前記中間リング部材のそれぞれと接し、協働して前記セグメント間に圧縮力を伝えるショルダ部を有している隔置リングを備える流体スイベルコネクタ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記動的シール手段がシール面を有するシールリングを備え、
各セグメント部材を、隣接セグメント部材と相互接続するための手段を備えている流体スイベルコネクタ。
【請求項１２】
請求項１１記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記相互接続するための手段が各セグメント部材に固定され、一部が隣接セグメント部材と係合するボルトである流体スイベルコネクタ。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記相互接続するための手段は、相互接続された部品同士が相対的に回転できるようにする手段である流体スイベルコネクタ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記動的シール部が作動圧力シール部である流体スイベルコネクタ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記静的シール部がＯリングシール部を備えている流体スイベルコネクタ。
【請求項１６】
請求項１５記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記Ｏリングシール部の低圧側に後方板を備えている流体スイベルコネクタ。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の流体スイベルコネクタおいて、相対的に移動可能な面の間にベアリングを備えている流体スイベルコネクタ。
【請求項１８】
請求項１７記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記ベアリングがローラベアリングである流体スイベルコネクタ。
【請求項１９】
請求項１８記載の流体スイベルコネクタにおいて、
前記ベアリングがニードルベアリングである流体スイベルコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は高圧流体スイベルコネクタに関する。
【０００２】
このようなコネクタは、例えば沖合掘削施設から輸送船にオイルまたはガスを運ぶのに必要とされるものである。
【０００３】
このコネクタは、オイルまたはガスを積載するためにオイルタンカーと連結された海底採掘地点からの上昇管を支持するフローティングブイの一部であってよい。或いは、このコネクタは輸送船のデッキ上に固定されていてもよい。また、コネクタの一部が船の上にあって残りの部分がフローティングブイにあるということも可能である。
【０００４】
コネクタの部分同士の相対的な動きは、強風、高波または速い潮流下において船と上昇管とが相対的に動くことができるような用途にとって重要である。
【０００５】
相対的回転能力は特に有効であり、コネクタは導管どうしの間のスイベル接合部を形成していてよい。もちろん、かかるスイベル接合部は、対応する流体導管の端部の正確で精度の高いアライメントを確実にすることに関しておよび導管接合部が漏れないようにシールすることについて障害がある。
【０００６】
米国特許第４，８２８，２９２号に記載されている公知のフローコネクタは、２つの同心状中空円筒部を備えている。これらは互いに相対的に回動可能であり、且つ、協働する位置合わせされた環状溝を有することにより上記２つの部分の内壁で画定された外周通路をコネクタ内部に形成している。流入および流出パイプは内側および外側円筒部に適宜溶接されて環状外周通路と接続されている。このように、２つの部分が回転動作をしても、流入および流出パイプは常に環状通路を介してつながっている。環状リングシール部が通路の両側に組み込まれており、この環状リングシール部はバリア流体によって加圧されていてよい。
【０００７】
しかしながら、この公知の構造は十分に小さい誤差で製造するのが困難でコストがかかるものであり、溶接された接合部は特に高圧下並びにオイルおよびガス生成施設のよごれた環境下において故障し易く、また一度製造されると永久的な構造物となって日常の保守および修理のためにさえ取り付け取り外しが容易ではない。さらに、シール部は非常に摩耗されやすく、そのためにシール部の故障率が高い。
【０００８】
従って、本発明は、高圧の製品流体輸送導管を接続するための流体スイベルコネクタにおいて、複数の流体通路を内部に有する中央コアと、中央コアを取り囲んで配置された複数のセグメントと、隣接するセグメントの間で制限された相対的な移動ができるように接続するための手段と、複数のセグメントを一体に保持するための圧縮力を加えるための手段と、を備え、各セグメントは、中央コアを取り囲んでおり中央コアに対して回動可能な外側部材と、中央コア内の流体通路とつながっている流体導管と、流体導管と中央コア内の前記流体通路との間の接合部において製品流体の漏れに対するシールを行うシール手段であって、中間リング部材と、中間リング部材と中央コアとの間に配置された少なくとも１つの静的シール部と、中間リング部材と外側部材との間の相対的に移動可能な面に少なくとも１つ配設され、腕部の開放側が径方向であって接合部に形成された環状溝で画定された製品流体通路から離れた方向に向かって配置されたＵ字型リップシールを有する圧力作動型の動的シール部と、を有するシール手段と、製品流体の圧力よりも高い圧力で前記動的シール部に対してバリア流体を供給する手段と、積み重ねられた前記各セグメントを一体に保持するために圧縮力が加えられるショルダ部と、を有し、動的シール手段が作動されるときに、中間リング部材は中央コアに対して固定され、外側部材は前記中間リング部材に対して相対的に回転可能であるものである。
【０００９】
ここで、前記ショルダ部が前記中央コアに隣接した位置にあっても良いし、各セグメントは、内部に動的シール手段が配置された溝を有する中間リング部材によって隣接セグメントから分離され、前記中央コアに対する各中間リング部材の位置が固定されていてもよい。この中間リング部材は、各中間リング部材が、前記中間リング部材内の溝内および前記中央コア内の溝内にそれぞれ部分的に位置するキーによって、前記中央コアに対して固定されているようになっていても良い。
【００１０】
本発明の流体スイベルコネクタは、前記静的シール部の少なくとも１つが、前記中央コアに対して前記中間リング部材をシールするようになっていても良いし、前記静的シール部又は前記中央コアを取り囲むＵ字型環状リングシール部を備えていてもよいし、前記中央コアを取り囲む２つのＵ字型環状リングシール部を備え、Ｕ字の開放側が互いに向き合っているようにしても良い。そして、前記静的シール部のための流体加圧手段を備えていてもよいし、Ｕ字型シール部の腕部を外側に押し出して静的シールに張力を与える弾性膨張部材が前記Ｕ字型シール部の腕部の間に配置してもよい。
【００１１】
本発明の流体スイベルコネクタは、各セグメントの径方向内側に位置し且つ前記中間リング部材のそれぞれと接し、協働して前記セグメント間に圧縮力を伝えるショルダ部を有している隔置リングを備えていてもよい。
【００１２】
本発明の流体スイベルコネクタは前記動的シール手段がシール面を有するシールリングを備え、各セグメント部材を、隣接セグメント部材と相互接続するための手段を備えていてもよく、この前記相互接続するための手段が各セグメント部材に固定され、一部が隣接セグメント部材と係合するボルトでも良い。また、前記相互接続するための手段は、相互接続された部品同士が相対的に回転できるようにする手段であるようにしても良い。
【００１３】
本発明の流体スイベルコネクタは、前記動的シール部が作動圧力シール部であってもよいし、前記静的シール部がＯリングシール部を備えていても良いし、前記Ｏリングシール部の低圧側に後方板を備えていてもよいし、相対的に移動可能な面の間にベアリングを備えていても良いし、このベアリングはローラベアリングでも良いし、ニードルベアリングであってもよい。
【００１４】
好ましくは、前記シール手段は、本出願人により同時出願された係属中の「シーリング装置」（Ｓｅａｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ）という題の英国出願番号９５  ２２  ３２６．９号に記載された発明にしたがって製造される。
【００１５】
複数のセグメントは中央コア上に積み重ねられ、且つ、互いにいくらか相対的な移動ができるように接続されてよい。これら複数のセグメントは、例えば圧縮ナットによって積み重ね圧力が加えられることにより並列状態に保持されていてよい。この圧力は、中央コアの近傍に配置されたセグメントのショルダ部に加えられる。
【００１６】
本発明による装置は、公知のコネクタ装置よりもより信頼性が高く且つより用途が多く、そのモジュラ式の構造は様々なサイズのコネクタが要望に応じて比較的容易に製造されることを可能にするものである。また、モジュラ式の構造は、単一部品構造に比べて、この分野で要求される厳格な工作許容誤差をより簡単に満足させる。
【００１７】
中央コア内の流体導管として軸方向孔を用いることも好都合であり、このような装置は本出願人による係属中且つ出願中の「流体フローコネクタ」（Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）という題の英国出願番号９５  ２２  ３２５．１号に記載されている。
【００１８】
また、コネクタのシール手段のモニタリングシステムが、好ましくは本出願人による係属中且つ出願中の「高圧流体フローコネクタ用モニタリングシステム」（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）という題の英国出願番号９５  ２２  ３４０．０号に記載されているように組み込まれてよい。
【００１９】
図１は高圧流体スイベルコネクタを描いたものである。図面の左半分には断面図が示されている。この断面図において、反対方向のハッチングは、互いに相対的に回動可能なコネクタの部分を示すために用いられている。つまり、雄部材１は左から右上方へのハッチングで示されており、外側部材２は左から右下方へのハッチングで示されている。雄部材１は、例えばオイルまたはガスがコネクタを介して汲み上げられてくるところの貯蔵または輸送船上において、通常は静止状態に保たれている。
【００２０】
雄部材１は、中央コアの径方向の通路３２を結ぶいくつかの軸方向孔３１を有している。各通路３２は、外側部材２内の流体導管３３と結ばれている。これら流体導管と雄部材１内の径方向の通路３２との接合部は、環状溝３として形成されている。このようにして、２つの部材１および２の相対的な回動はこれらの間での流体の接続に影響を及ぼさないようになっている。
【００２１】
この流体導管と通路との接合部は、各接合部の上下にあって環状溝と同軸の加圧２重シール装置によってシールされている。これらシール装置は符号３７で示されており、図４に関連しておよび本出願人による係属中且つ同時出願された「シーリング装置」（Ｓｅａｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）という題の英国出願番号９５  ２２  ３２６．９号にその詳細が記載されている。
【００２２】
このシール装置は、Ｕ字型断面をそれぞれ有し且つＵ字型の開放側に高圧バリア流体が与えられることにより作動する２組のリップシール形式のシールリングを備えている。バリア流体は導管内の流体の圧力よりも高圧で供給され、摩耗およびシール部へのダメージが最小となるように雄部材１および外側部材２が相対的に回動するのを促進するためにシール部に潤滑性を与える。
【００２３】
かかるシール装置は外側部材２のセグメント５５ごとに、各環状溝３の上下に備えられている。
【００２４】
セグメント５５の積み重なりの頂部および底部には、セグメントの組および流体を運ぶ導管を大気に対してシールする環境シール部３４、３５が備えられている。各環境シール部は、各環状溝の上下の動的リップシールと同様に圧力差によって作動される一組の離隔したＵ字型シール部を備えている。
【００２５】
図１に示された実施の形態では、雄部材１の中央コアは、外側部材２を超えて長手方向に延び且つより径が小さい伸延部３８をさらに備えている。これは、第１の外側部材２に関連して説明したのと同様に、第２の外側部材３９と接続されている。つまり、環境シール部３４、３５とともにシール装置３７が備えられている。このようにより径が小さい中央コア伸延部は特に高圧流体フローにとって有利である。
【００２６】
雄部材１内の中央軸方向孔４０には、電線４１（図１）および／または他のサポート線並びにコネクタおよびパイプラインの電源が通されている。
【００２７】
図２は、雄部材１が外側コア部材４３および外側コア部材４３内に同軸的にはめ込まれた内側コア部材４２の形式となっているという以外は、図１の装置と同様である別の装置を示すものである。他のすべての要素は同様の符号で示されている。
【００２８】
この実施の形態は、同心コアを独立に作って加工後に組み立てることができ、そのため製造コストの低減およびより小さな誤差を実現でき、そして別の状況で可能であろうよりも大きい径の流体コネクタが製造可能となるので、装置の製造面で有利である。さらに、各コア部材は異なる材料からなっていてもよく、その材料は特定の部分内を輸送される流体に応じて選択されてよい。例えば、特に腐食性の製品流体は、もしコア部材全体に使われたとしても高価になることがない腐食耐性の大きい材料の導管内を輸送される必要がある。しかしながら、本実施の形態では、かかる高価な材料をコア部材の一部だけに用いることを要する。
【００２９】
内部コア部材４２は、外側コア部材４３内のものよりも小さい径の軸方向孔３１ａを有している。これら孔３１ａは流体を通すべく径方向の通路３２ａと対になってこれとつながる。軸方向孔の各組は、リング状に配置されている。
【００３０】
この装置は、中央コア内により多数の孔を提供する可能性を与えることにより、より多くの異なる流体を同時且つ独立に輸送するようにコネクタ容量を改善したものである。また、異なる流体フローについて異なる径の孔を用いることがより容易になる。通常、高圧の流体導管ほどより径の小さい孔が用いられる。
【００３１】
図３は図１の流体スイベルコネクタのセグメント５５を描いたものであり、流体導管間の接合部を示している。流体導管は部品が接合部において相対的に回動できるように接合されており、参照を容易にするために相互に動く部品は反対方向のハッチングで示されている。図３に示された実施の形態では、左から右上方へのハッチングで示された部材は固定された雄部材１であり、左から右下方へのハッチングで示された外側部材２は雄部材１に対して回動可能な外側部材２である。雄部材１内の（図１に示された）軸方向孔は（図１に示された）径方向通路を介して環状溝３に接続され、雄部材１および外側部材２の接合部を形成している。これら環状溝３は外側部材２内の（図１に示された）通路に接続されており、これによってオイルまたはガスのような流体は例えばオイルパイプライン上昇管からオイルタンカーのような輸送船に運ばれる。
【００３２】
図３に示された実施の形態では、互いに移動可能な面が反対方向のハッチングの接合部により示されている。従って、雄部材１の面４および６はそれぞれ外側部材２の面５および７に対して移動することが分かる。雄部材１および外側部材２の相対的な回動を可能とするために、これら相対的に移動可能な面の間には小さな間隙がなくてはならず、これにより導管および特に環状溝３からの製品流体の潜在的な流体漏れ通路がつくられる。
【００３３】
よって、この小さい間隙をシールするためにシール装置が組み込まれている。特に、断面がＵ字型の一組の一次リップシール８、９が、環状溝３の上下の各一次チャネル（溝）１０、１１内に配置されている。これらの一次シール部は、外側部材２内の供給チャネル４４を経て供給されたバリア流体によって加圧されている。供給チャネルは各一次チャネル１０、１１内にバリア流体を与えて一次シール部８、９を加圧するために分岐している。供給チャネル４４を通るバリア流体は、環状溝３内の製品流体の圧力よりも僅かに大きい圧力で供給される。これにより、Ｕ字型シールリング８、９の各腕部は、相対的に移動可能な面に対してそれぞれ押しつけられ、そして製品流体を環状溝３内に保持する。
【００３４】
一般には、製品流体、例えばガスまたはオイルの圧力は５００バール程度であってよく、バリア流体については好ましくは５２０バール程度未満である。これらの値は例示のためだけに与えられたものであり、本発明によるシール装置で用いられる圧力を限定することを意図したものではなく、特定の環境および装置要求に応じて当業者によって選択されるものである。
【００３５】
シール部の効率を改善するために、各隣接面（４／５または６／７）の少なくとも１つがタングステンカーバイドのような硬質で滑らかなコーティングで被覆される。通常、かかるコーティングはほとんど平坦な面上に与えるのは容易であり、説明した実施の形態ではこのコーティングは面５および７上になされる。一次シールリング８、９の材料は好ましくはプラスティック材であり、従って効率的なシールをするためにタングステンカーバイドの硬質で滑らかな面に対してシールをするために比較的柔らかい部材が与えられる。
【００３６】
実際には、供給チャネル４４および一次チャネル１０、１１内のバリア流体はシールが行われる製品流体よりも高圧であるので、すべての正味のフローはバリア流体チャネルから製品流体導管内へのものとなる。つまり、実際にはバリア流体は一次シールリング８、９を効果的に潤滑にし、滑動面間の相対的な移動を促進する。非常に少ない正味量のバリア流体の流体損失が実測されたが、これは通常接合部を経て導管を流れる非常に多くのガロンの製品に比べれば重要なものではなく、且つ、一次シール部が過圧シールされていなければ生じるであろう逆方向への漏れはもちろん好ましいものである。
【００３７】
接合部の二次シール部が、各面４および６の二次チャネル１４および１５内に二次シールリング１２および１３の形式で備えられている。
【００３８】
これら二次チャネル１４および１５は、一次チャネル１０および１１から離隔されており、そして外側部材２内にある供給チャネル１６を介して圧力の加えられたバリア流体が与えられている。二次シールリング１２および１３のバリア流体は、一次シールリング８および９のためのものとは別の供給路の一部を形成しており、供給チャネル１６はチャネル４４とは接続されていない。しかしながら、二次シールリング１２および１３のバリア流体は、一次シールリング８および９のバリア流体と同じ圧力で供給される。従って、二次シールリング１２および１３のそれぞれの両側部には同じバリア流体圧力が加えられ、二次シールリングは通常の使用状態（すなわち、一次シールリングが正常であるとき）では作動しない。
【００３９】
図示された実施の形態では、相対的に回動可能な面６、７および４、５の間にはそれぞれベアリングが設けられている。これは図１の１７で示されたような摺動ベアリングまたはその代わりとしてローラベアリングであってよい。
【００４０】
図３の実施の形態には、多くの静的シール部も示されている。これらは様々な部品または要素を固定するために設けられており、符号１８で表されている断面がＵ字型のシールまたはバックアップ板２０の付いたＯリングシール部１９を備えていてよい。
【００４１】
Ｏリングシール部１９のバックアップ板は、シールされた面の間の間隙からシール部が排出されるのを防止する。かかるシール部の排出はもしバックアップ板がなければ高圧下において発生しやすい。
【００４２】
Ｕ字型の静的シール１８は、シール面部分２１を外側部材２の本体に対して保持するためにシール面部分２１内の溝に設けられている。また、ボルト２２はこれら要素を一体に保つために配置されている。ボルトの頭部は接続部材２５の溝２４内にある。接続部材２５は、外側部材２内のこのセグメントを隣接する類似のセグメントに対して固定する役目をする。さらに、接続部材２５はＯリング１９およびバックアップ板２０で形成された静的シール部によって外側部材２に取り付けられている。
【００４３】
一次および二次チャネルは、キー２７および静的シール部２８によって雄部材１に固定された中間部材２６内に形成されている。
【００４４】
隔置リング（ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｒｉｎｇ）が雄部材１の中央コアを囲んでいる。図３の装置は、図１および２に示したように、モジュールの積み重なりとなるように反復される。各モジュールは異なった種類の流体または異なった方向の流体を運ぶ。隔置リング２９は、積み重ねられたセグメントまたはモジュールを一体に保持する圧縮力を得るために、中間部材２６の隣接角部と接触するショルダ部を有している。
【００４５】
図４は単一セグメントのシール装置の拡大図であって、同様の部品は同様の符号で記載されている。
【００４６】
さらに、図４は、図１のモジュールの積み重ねの底部および頂部の環境シール部３４および３５を明確に示している。これらは一対の離隔したＵ字型シールリングを備えており、Ｕ字型シールリングは、装置の底部および頂部にそれぞれある相対的に回動可能な面を、通常大気圧にある外部環境からシールする。
【００４７】
また、これら環境シール部は、実質的に断面がＵ字型である一対のシール部を備えており、相対的に回動可能な面の一方内の離隔した溝内に配置されている。加圧されたバリア流体がこれらシール部のそれぞれの開放側に供給され、そして通常バリア流体は一次および二次接合シール部のバリア流体と同じ圧力で供給される。環境シールは動的シール部と同様に動作するが、ここでは大気圧に対してシールを行っており、そのため外側シール部３４は事実上有効な一次シール部である。ここでのバリア流体圧力は実質的に環境圧力以上であり（環境圧力が大気圧であるとき）、これによりこの装置に対して非常に効果的なシールが行われる。それにもかかわらず、実質的に同じ構造の二次シール部３５が設けられ、この二次シール部に二次バリア流体が供給される。なぜなら、シール部３４の開放側にはシール部３５の開放側と同様な圧力が加えられるので、この二次シール部も一次シール部が壊れなければ動作しないからである。
【００４８】
一次シール部が壊れたとき、一次シール部から大気側に逃げるバリア流体の漏れ通路ができるが、一次シール部での圧力低下が二次シール部３５での圧力差を生じさせて二次シール部を作動させる。
【００４９】
普通の状態では、この環境シール部は製品流体導管からの製品の漏れに対する最高レベルの保護である。環境シールが必要とされる前に、スタックの頂部または底部にあるセグメントまたはモジュール内の一次および二次シール部の両方が壊れる必要がある。それにもかかわらず、オイルのような製品流体が環境に漏れないことは勿論絶対に重要である。
【００５０】
図５は、下部大径雄コネクタ５６とその頂部に重ねられた上部小径コネクタ５７とを示しており、それぞれが中空中央部５９を有している。
【００５１】
これら雄コネクタ（５６、５７）は、既出の図１および３に関連して記載されているように、それぞれが協働する外側部材内の径方向の通路、環状溝および導管と接続された流体を運ぶための長手方向の孔を有している。図５には、下部コネクタ５６の孔および通路は示されていない。上部コネクタ５７の孔３１は、下部コネクタ５６の中空中央部５９内に配置されたパイプ５８に接続されている。また、孔３１とパイプ５８との接合部にはシール部６０が配置され、これらは多くの公知の構造のいずれかであってよい。
【００５２】
また、上部コネクタ５７は中空中央部６１を有している。上部および下部コネクタ５６、５７のそれぞれは、自身の中空中央部を取り囲み且つ流体を運ぶために長手方向の孔があけられた硬質のコアを有している。
【００５３】
上部および下部雄コネクタのそれぞれは、別々の協働する雌コネクタを有している。図５には下部雌コネクタは示されていないが上部雌コネクタは符号６２として示されている。
【００５４】
雄部材と外側部材との間の流体輸送導管の接合部は、図１および３の実施の形態で説明された、そして本出願人による係属中且つ同時出願された「シーリング装置」（Ｓｅａｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）という題の英国出願番号９５  ２２  ３２６．９号に記載されたシステムと同様のやり方でシールされている。しかしながら、図５において、部品の異なる配置が用いられており、それが１つの流体導管接合部を通る断面図である図６に拡大して示されている。
【００５５】
この接合部での部品の配置は、図５および６に関連して以下詳細に説明される。
【００５６】
図５の実施の形態において環状溝３は、外側部材２とボルト６４によって雄部材５７の中央コアにボルト接合されたキー部６３との間に形成されている。これにより、雄部材５７の製造がより簡単になり、これら小さい個々の部品について流体導管に必要とされる許容誤差を達成するのがより容易になる。
【００５７】
各環状溝の上下には２重シール装置があり、そのそれぞれが各溝内に一次８、９および二次１２、１３シールリングを備えている。シールリングは断面がＵ字型のリップシールである。これらは開放腕部が環状溝３で画定された流体通路の方を向かないように配置されている。これは、コネクタの径方向外側向きである上述の実施の形態の装置とは対照的に、本実施の形態ではコネクタの径方向内側向きである（ただし、流体通路からは離れている）。
【００５８】
これらシールリングは、溝３の下の相対的に移動可能な面４、５および溝上の６、７間の間隙における製品流体が漏れないようにシールを行う。つまり、これらは動的シールとして知られている。これらは、チャネル４４を通して開放側に与えられたバリア流体が加圧されて圧力差が生じることにより作動する。
【００５９】
面４および５並びに面６および７間の相対的移動を助けるために、ローラベアリング（ころ軸受け）６５が設けられている。摺動またはニードルベアリング（針状ころ軸受け）６６は、向かい合った垂直面間の動きを助ける。
【００６０】
また、Ｏリング１９およびバックアップ板２０を備えた静的シール部２８が、図示のようにコネクタ内に用いられている。しかし、これらは互いに固定した関係にある面の間に用いられている。これら静的シール部は、代替的には、孔があけられた連結チャネルを通って供給されるバリア流体により加圧されるＵ字型リップシール部を備えていてよい。
【００６１】
また、環境シール部３４、３５が、コネクタの各セクションの上下に配置されている。
【００６２】
本発明をより理解するためおよびこの装置が実際にどのように実施され得るかを示すために、以下に添付図面の説明がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態による流体スイベルコネクタの部分断面正面図である。
【図２】  本発明の第２の実施の形態による流体スイベルコネクタの部分断面正面図である。
【図３】  図１の流体スイベルコネクタの単一セグメントの断面図である。
【図４】  図３のセグメントの部分拡大図であって、シール手段をより詳細に示す図である。
【図５】  本発明による流体スイベルコネクタの第３の実施の形態の断面図である。
【図６】  図５の流体スイベルコネクタの単一セグメントの拡大図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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