(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
封じ込め容器（１６）のための安全弁であって、
主分岐部（１１）と前記主分岐部（１１）に結合されそして前記主分岐部の側面に在る開口を通じて前記主分岐部に対し開通する副分岐部（１２）とから成る管形の本体を含む第一の安全装置（１０）であって、前記主分岐部から前記側面開口を自由にするために前記主分岐部内で摺動するように取付けられたピストン（１３）と、ともに前記主分岐部内に取付けられていて前記ピストンの上方変位と下方変位とを制限する上ストップ（１４）と下ストップ（１５）とを有し、そして前記主分岐部（１１）の下部分が基準圧力を受けしめられる第一の安全装置（１０）、
前記主分岐部の下部分と前記基準圧力との間の前記第一の管形本体の下に配置された第二の菅形本体（２６）を含む補助安全装置（２５）であって、前記第二の菅形本体がいずれも機械的ストップとしてかつ耐漏性シールとして働く２つのＯリング（３０、３１）の間で外周環状開口を備えた第２のピストン（２８）が内部で摺動する円筒形の空洞（２７）を設けられている補助安全装置（２５）、
前記封じ込め容器（１６）と前記空洞（２７）の頂部（４１）との間に配置されている第１の管（４０）、
前記上ストップ（１４）の上に位置された前記主分岐部（１１）の上部分（２０）と前記２つのＯ−リング（３０、３１）間に位置された前記空洞（２７）の中心部分との間に配置されている第２の管（４２）、
前記主分岐部（１１）の下部分（２１）の底部と前記２つのＯ−リング（３０、３１）間に位置された前記空洞（２７）の中心部分との間に配置されている第３の管（４３）、
前記２つのＯ−リング（３０、３１）間に位置された空洞（２７）の中心部分の間に位置された空洞（２７）の２つの中心部分と前記空洞（２７）の下部分との間に配置されている第４の管（４４）を含み、
前記主分岐部（１１）の上部分（１０）がフィルタ（１９）を通じて負圧下の前記封じ込め容器（１６）と結合され得、そして前記副分岐部（１２）が抽出コレクタ（１７）と結合され得ることを特徴とする安全弁。
【請求項２】
前記第２のピストン（２８）が軽量でありそして広いささえ面を有することを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項３】
補助安全装置（２５）が安全弁（１０）の下方でねじ結合されていることを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項４】
前記安全弁（１０）と補助安全装置（２５）が組合されて単一部分を成していることを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項５】
前記シリンダ（２６）の下部分がキャップに対しねじ結合されていることを特徴とする請求項２に記載の安全弁。
【請求項６】
耐漏性シール（３５、３６）が、前記弁（１０）とシリンダ（２６）との間にそして前記シリンダ（２６）とキャップ（３２）との間にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項５に記載の安全弁。
【請求項７】
前記第３と第４の管（４３、４４）が前記補助安全装置（２５）のシリンダ（２６）の本体に穿孔された導路であることを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項８】
前記封じ込め容器（１６）がグローブボックスであることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１つの項に記載の安全弁。
【請求項９】
前記ピストン（１３、２８）が可能なかぎり軽量であることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１つの項に記載の安全弁。
【発明の詳細な説明】
説明
発明の分野
本発明は封じ込め容器のための安全弁に関するものである。
背景技術
グローブボックスは、化学薬品または放射性物質のごとき危険物品を取扱うことを可能にする密閉された封じ込め容器である。操作者を保護するため、グローブボックスはその外部への危険物質の漏れを防ぐため負圧の不変状態に維持される。グローブボックスの内側の前記負圧は、上しきい値と下しきい値との間に留めまるように調整される。
封じ込め容器は一般的に２つの通気回路すなわち：
−基準永久スイープ回路、および
−常態では通過流量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を有しないが封じ込め容器に万一漏れが生じた場合に追加抽出を行う安全回路
を有する；追加抽出の目的は、封じ込め容器内における漏れが、０．５ｍ毎秒のオーダーの速度で封じ込め容器内に空気を強制的に送り込むことによる動的封じ込めによって対応されることを保証することである。
本発明の上記弁は、この形式の安全回路に適するように構成される。
安全回路は、
−抽出フィルタが目詰まりになる、
−グローブが移動する、
−一般抽出系統における圧力が変動する
などの事態が生じたときに封じ込め容器内に生じる絶対圧力の変動を制限するように構成される。
基準圧力に関して急速かつ有意の変化が生じた場合、通気系統パラメータの構成および状態に応じて、前記安全回路はまた安全流量の全部または一部を保証し得る。
オン／オフ回路は、もし例えばグローブが破損しても、封じ込め容器の予期しない破損が生じた場合における安全通過流量（ｓａｆｅｔｙ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｒａｔｅ）の達成に役立っ。
グローブが定常条件下で使用されている間は、この形式の回路は、フィルタを損なわないためにたとえ一瞬といえども決して開いてはならない。それは漏れの場合に安全通過流量を即時的に保証しなくてはならない。
既知技術による安全回路は、グローブが使用されている間において望ましくない開放を制限するために、軽量ピストンを装備した図１に示される標準バルブを装備されている。
この形式のバルブ１０は：
−主分岐部１１と、この主分岐部１１に開通している副分岐部１２とから成る管形の本体、
−バルブ本体の主分岐部の内部で褶動する可動ピストン１３であって、要求される作動モードに応じて重りを付けられるまたは付けられないもの、および
−ストップとして働きかつ耐漏性を保証する２つのＯリング１４、１５
を有する。
負圧下の封じ込め容器１６、例えばグローブボックス、はフィルタ１９を有する管系統１８を通じて抽出コレクタ１７と接続されている。上に説明されたバルブ１０は、管系統１８に組み込まれている。主分岐部１１の上部分２０は、管系統１８を介して、封じ込め容器１６に接続されそして主分岐部の下部分２１は、フィルタ２２を介して、基準圧力、例えば大気圧、を受けている。副分岐部１２は抽出コレクタ１７と接続している。
バルブ１０は、ピストン１３に対して作用する負圧の調整を制御する。もし封じ込め容器１６内の負圧が低減するならば、ピストンが落下しそして封じ込め容器１６を、正規負圧が再び確立されるまで抽出コレクタ１７と接続する。もし封じ込め容器の負圧が上昇するならば、上記と反対のことが生起する。特定の負圧に対して、封じ込め容器内で必要とされる抽出通過流量が、前記ピストンの内部重り付けを調整することによって得られる。
しかし、封じ込め容器が破損したとき、ピストン１３は下降するがその全行程にわたっては移動せず、極めて軽微であり、これによって被抽出流量は限定される。しかし、高い安全抽出通過流量が必要とされるときは、数個のバルブを並列して結合しなくてはならない。
ピストン１３の釣合いは、２つの正反対の垂直方向の力：すなわち
−ピストンの下降傾向重りと、
−ピストンの上ささえ面に及ぼされる上昇傾向力であって前記ピストンの両ささえ面における圧力の差から生じる力
との間の均衡の結果である。
前記ピストンの下ささえ面は周囲空気と接触しており、そしていかなる力も受けていない。前記バルブの下流に在る装置の負圧は、前記ピストンの頂面と底面とに対し同等の作用を及ぼし、したがって合力は零である。
したがって、定常作動においては、封じ込め容器１６内の負圧は、上ささえ面に対して加えられる。合力はピストン１３の重さより大きく、したがってピストンは上位置に止どまり、安全通過流量は零である。しかし、グローブが使用されているときは、封じ込め容器１６内の負圧は、合力がピストン１３の重さより小さいまたはそれに等しいときピストンが部分落下して過渡安全流量を生じさせるように変化する。この問題はピストンの重さを軽くすることによって限定され得る。
偶発事態の場合においては、封じ込め容器１６内の負圧は零になる傾向がある。ピストン１３の下ささえ面における合力は、このピストンの重さより小さくなり、バルブ１０を開かせそして安全流量を確立させる。しかし、この流量は、管系統とフィルタとに依存して−３０ｄａＰａのオーダーのヘッドロスをピストン１３の頂部と封じ込め容器１６との間に生じさせる。これらヘッドロスは、ピストンの下降、したがって通過流量、を制限する残留負圧を生じさせる。この現象はピストンの重さを増すことによって制限されるが、これは所望結果のまさに反対のことである。
負圧下の封じ込め容器、例えばグローブボックス、内の圧力を制御するこの形式の安全装置の一例が、１９８７年６月２５日出願フランス特許第２６１７２６４号に記載されている。
上記特許は、負圧下の封じ込め容器のための安全弁であって、主分岐部およびこの主分岐部に結合されそして主分岐部の側面の開口を通じて主分岐部内に開通している副分岐部から成る管形の本体および、主分岐部から側面開口を自由にするため主分岐部内で摺動するように取付けられたピストンから構成され、主分岐部内に配置されたストップであってピストンが側面開口を完全に密閉する位置へのピストンの上方変位を制限するものを有し、主分岐部の下部分が基準圧力にさらされる中心開口を有する底によって密閉され、毛管通路が、底に最も近い側で側面開口の近くに位置する主分岐部の一区域を、分岐部の底に接近して位置する一区域と連絡し、ピストンが前記底の中心開口を密閉する手段を有している安全弁に関するものである。
しかし、このバルブは既に略述したそれらのごとき多くの操作上の欠点を有する。
先行技術による装置の様々の欠点を克服するため、本発明は、偶発事態の場合に、安全弁において可能である最大安全通過流量を釈放し得る安全弁を製造することを目的とする。
発明の開示
本発明は、主分岐部とこの主分岐部に結合されそして分岐部の側面に在る開口を通じて主分岐部に対し開通する副分岐部とから成る管形の本体と、主分岐部から側面開口を自由にするために主分岐部内で摺動するように取付けられたピストンと、ともに主分岐部内に取付けられていて前記ピストンの上方変位と下方変位とを制限する上ストップと下ストップとを有し、そして主分岐部の下部分が基準圧力を受けしめられる封じ込め容器のための安全弁であって、補助安全装置が主分岐部の下部分と基準圧力との間で管形の本体の下に配置されていることを特徴とするものに関する。
補助安全装置は前記バルブの下にねじ結合されるのが有利である。本発明の一修正型であって補助安全装置と標準バルブとが組合されて単一部品を成すものが設計され、試験されそして据付けられた。この修正型は、ともに機械的ストップとしてかつ耐漏性シールとして働く２つのＯリングの間でピストンが摺動できる円筒形の空洞を設けられた中空シリンダの形式にされている。使用されるピストンは軽量でありそして広いささえ面を有する。シリンダの下部分はキャップにねじ結合される。軽量シールがバルブとシリンダとの間に、そしてシリンダとキャップとの間にそれぞれ配置される。
主分岐部の上部分は、フィルタを介して負圧下の封じ込め容器と結合され得、そして副分岐部は抽出コレクタと結合され得る。
第１の管が封じ込め容器と空洞の頂部との間に配置される。第２の管が前記上シールの上方に位置する主分岐部の上部分と２つのシール間に位置する空洞の中心部分との間に配置される。第３の管が主分岐部の下部分の底と２つのシール間に位置する空洞の中心部分との間に配置される。第４の管が２つのシール間に位置する空洞の中心部分とこの空洞の下部分との間に配置される。
第３と第４の管は、補助安全装置のシリンダの本体の内部にまたはその外部に包含されることが有利である。
有利な一適用において、負圧下の封じ込め容器は、グローブボックス、グリッパボックスなどである。
前記ピストンは、グローブに起因する負圧の変化に対する本発明バルブの感度を制限するために、可能な限り軽く作られる。
【図面の簡単な説明】
図１は先行技術による制御バルブを概略図で示し、
図２および図３はそれぞれ定常作動間と偶発事態時の作動間とにおける本発明によるバルブを概略図で示す。
実施例の詳細な説明
図２および図３に示されるように、本発明の弁は、図１に示されるごとき安全弁１０の下方において、例えばねじ結合によって締結された補助安全装置２５を有する。
１つの修正形式においては、安全弁１０と補助安全装置２５は、組合わされて単一部品を構成する。
封じ込め容器に漏れが生じた場合は、補助安全装置２５がピストン１３を強制的に十分に開かせ、その結果、弁１０を通過する流れが大規模に増す。
補助安全装置は、円筒形の空洞２７を設けられた中空シリンダ２６の形式にされており、それ自体のピストン２８を有しそして安全弁１０の下部分に締結される。
安全弁１０のピストンと同様に、ピストン２８は耐漏性でありかつ無シール形式であるが、複数の内管と一緒に分配装置として働くことを可能にする外周環状開口２９を形成する細長い複数のスカートを有する。
前記シリンダの下部分は、与圧ダイビングスーツに使用される形式であり得るフィルタ２２を介して室周囲圧と連通している。
ピストン２８は、ストップとしてかつ耐漏シールとして働くＯリング３０、３１の間で褶動できる。
前記ピストンは軽量であり、そして複数の広いささえ面を有することが有利である。
シリンダ２６の下部分は、キャップ３２に対しねじ結合されている。
軽量のシール３５と３６がそれぞれ安全弁１０とシリンダ２６との間に、そしてシリンダ２６とキャップ３２との間に配置されている。
第１の管４０が、封じ込め容器１６を空洞２７の上部分４１に、フィルタ４５を通じて接続している。
第２の管４２が、上シール１４の上方に位置された主分岐部の上部分２０と、２つのシール３０、３１間に位置された空洞２７の中心部分との間に配置されている。
第３の管４３が、主分岐部の下部分２１の底と２つのシール３０、３１の間に位置された空洞２７の中心部分との間に配置されている。
第４の管４４が、２つのシール３０、３１の間に位置された空洞２７の中心部分の上部と空洞２７との間に配置されている。
最後の２つの管４３、４４は、本発明の補助安全装置のシリンダ２６の本体の内部に設けられることが有利である。
ピストン２８は、フローレス（ｆｌｏｗｌｅｓｓ）分岐接続手段によって封じ込め容器１６へ供給される封じ込め容器１６の負圧によって運動させられる。
補助安全装置のピストン２８は、室周囲圧またはピストン１３の上ささえ面に作用するそれと同じ負圧のいずれかをピストン１３の下ささえ面に及ぼす分配手段として働く。
図２に見られるように、定常作動において第１と第２のピストン１３、２８は、上ストップ１４、３０に対し圧接する。抽出コレクタ１７への出口は第１のピストン１３によって密閉される。管４２の一端は第２のピストン２８によって密閉される。
第３と第４の管４３、４４は、第２のピストン２８の外周環状開口２９内に開き、それにより主分岐部の下部分２１と空洞２７の下部分を接続する。
したがって、定常作動において：
−安全弁１０のピストン１３の上ささえ面は、封じ込め容器１６の負圧を受けしめられ、
−補助安全装置２５のピストン２８の上ささえ面も、封じ込め容器１６の負圧を受けしめられ、一方、その下ささえ面は室周囲圧を受けしめられ；合負圧がその重量よりも大きいから、ピストン２８は上方へ吸引され、管は、ピストンがこの位置において安全弁１０のピストン１３の下ささえ面に室周囲温を伝達することを可能ならしめ；合負圧がその重量よりも大きいから、ピストン１３は高位置に維持され、それによりいかなる流れをも防止し、
−ピストン１３、２８は、グローブの運動によって生じる圧力の変化に対する装置の感度を制限するためできるかぎり軽くされる。
実際問題として、製造上の制約は、トリガしきい値が室周囲圧に対し−１１ｄａＰａを超えてはならないことを意味する。
図３に示されるように、万一、偶発事態が生じた場合には、２つのピストン１３、２８は、下ストップ１５、３１に接して休止する。この状況において、封じ込め容器１６は管１８を通じて抽出コレクタ１７と接続される。
第２と第３の管４２、４３は、第２のピストン２８の外周環状開口２９と接続されて、主分岐部の上部分２０と主分岐部の下部分２１とを接続する。ピストン２８は第４の管４４の一端を密閉する。
万一、偶発事態が生じた場合には、封じ込め容器１６内の負圧は零に至る傾向を有する。
補助シリンダ２５のピストン２８の上面に作用する負圧は零に至る傾向を有する。ピストン２８はその自重の作用で落下する。管は、安全弁１０のピストン１３上の残存負圧がピストン１３の下ささえ面にも作用し、次いでピストン１３もまたその全行程にわたってその自重の作用下で落下して、抽出部分全体を釈放しそしてそれにより回路が許す最大の流れを可能にすることを保証する。
【図１】
0003930907.tif 000002
【図２】
0003930907.tif 000003
【図３】
0003930907.tif 000004