(57)【要約】  ライザー２ａ及びパイプライン・コネクタ２ｂを含むハウジング２と、パイプライン・コネクタを通って流れる流体と相互作用するように構成されたデバイス３と、ライザーにデバイスを解放可能に搭載する搭載手段２５と、ライザーの内面及び搭載手段の外面の間に位置する封止手段５０とを有するパイプライン装置であって、封止手段は、装置からの流体の流出に対して封止するように構成され、搭載手段及びライザーの各々が、ライザーにデバイスを解放可能にロックするためのロック手段の一部２７、２８を含み、デバイスが、パイプライン・コネクタ内に位置する、パイプライン装置。
2020509310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプライン装置であって、ライザー及びパイプライン・コネクタを含むハウジングと、前記パイプライン・コネクタを通って流れる流体と相互作用するように構成されたデバイスと、前記ライザー内に前記デバイスを解放可能に搭載するための搭載手段と、前記ライザーの内面と前記搭載手段の外面との間に置かれた封止手段とを有するパイプライン装置において、前記封止手段は、前記装置からの前記流体の流出を防ぐように封止するように構成され、前記搭載手段及び前記ライザーの各々が、前記ライザー内に前記デバイスを解放可能にロックするためのロック手段の一部を含み、前記デバイスが前記パイプライン・コネクタ内に位置する、パイプライン装置。
【請求項２】
前記搭載手段が、前記ロック手段の１つの部分を搭載したケーシングと、第１の封止手段及び第２の封止手段とを有し、前記第１の封止手段が、前記ケーシングの前記外面と前記ライザーの前記内面との間に封止を提供し、前記第２の封止手段が、前記ケーシングの前記外面と前記パイプライン・コネクタの前記内面との間に位置する、請求項１に記載のパイプライン装置。
【請求項３】
前記ケーシングの前記外面と前記パイプライン・コネクタの前記内面とは、前記第２の封止手段の領域において形状が対応している、請求項２に記載のパイプライン装置。
【請求項４】
前記ケーシングが開口を含み、前記第２の封止手段が、前記ケーシングと前記パイプライン・コネクタとの間における前記開口の周囲に搭載され、前記開口が前記パイプライン・コネクタを通る流体経路を提供する、請求項２又は３に記載のパイプライン装置。
【請求項５】
前記ケーシングが、前記パイプライン・コネクタに配置された窪みに適合するような形状及び寸法とされた端部部材を含む、請求項２から４までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項６】
前記デバイスの少なくとも一部が前記開口内に配置される、請求項３から５までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項７】
前記デバイスに電気的に接続された信号プロセッサをさらに有する、請求項１から６までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項８】
前記信号プロセッサとコンピュータ・デバイスとの間の通信を提供するように構成された通信手段をさらに有する、請求項１から７までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項９】
前記搭載手段内に配置された管であって、内部に少なくとも１つのワイヤを含む管をさらに有し、前記少なくとも１つのワイヤが、前記デバイスと前記信号プロセッサとの間の電気接続を提供する、請求項７又は８に記載のパイプライン装置。
【請求項１０】
前記ケーシングは第１のケーシング部と第２のケーシング部とを有し、前記第１のケーシング部が少なくとも１つのセンサーを搭載し、前記第２のケーシング部が、前記第１のケーシング部の上方で前記ライザー内に位置する、請求項２から９までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項１１】
前記搭載手段に位置する前記ロック手段の一部が、前記第２のケーシング部内に位置する、請求項９に記載のパイプライン装置。
【請求項１２】
前記搭載手段が、前記第１のケーシング部と前記第２のケーシング部との間に位置するケーシング部コネクタを有し、前記第１のケーシング部と前記第２のケーシング部との各々が、前記ケーシング部コネクタに装着される、請求項１０又は１１に記載のパイプライン装置。
【請求項１３】
前記第１の封止手段が少なくとも１つの封止要素を有し、前記少なくとも１つの第１の封止要素が、前記ケーシング部コネクタと前記ライザーの前記内面との間に位置する、請求項１２に記載のパイプライン装置。
【請求項１４】
前記第１の封止手段が少なくとも２つの第１の封止要素を有し、少なくとも１つの封止要素が、前記第２のケーシング部の前記外面と前記ライザーの前記内面との間に位置する、請求項１２に記載のパイプライン装置。
【請求項１５】
デバイスが、少なくとも１つのセンサー、ポンプ、及び発電機のうちの１つである、請求項１から１４までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項１６】
前記デバイスが少なくとも１つのセンサーであり、前記センサー、又は各センサーは、流れ、温度、塩素含有量、溶存酸素、ｐＨ、酸化還元電位、伝導率、色、濁度、及び圧力を含む群から選択されるパラメータを検出する、請求項１５に記載のパイプライン装置。
【請求項１７】
前記デバイス、又は各デバイスは、器具ハウジング内に搭載され、前記ハウジングは、前記搭載手段に取り付けられる、請求項１から１６までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項１８】
前記搭載手段がブラケットを含み、前記器具ハウジングが前記ブラケットに取り付けられる、請求項１５に記載のパイプライン装置。
【請求項１９】
前記ブラケットは前記第１のケーシング部に接続されている、請求項１４に記載のパイプライン装置。
【請求項２０】
前記デバイスは、ポンプ及び発電機のうちの１つであり、且つ前記パイプライン・コネクタ内に位置する羽根車と、前記羽根車から前記搭載手段内に位置する電気機械まで延びるシャフトとを有している、請求項１５に記載のパイプライン装置。
【請求項２１】
前記電気機械が前記ケーシング部コネクタに搭載されている、請求項２０に記載のパイプライン装置。
【請求項２２】
前記電気機械は、前記搭載手段に位置する電源に接続される、請求項２０に記載のパイプライン装置。
【請求項２３】
前記電気機械は、前記装置から離れた電源に接続される、請求項２０に記載のパイプライン装置。
【請求項２４】
前記搭載手段がフィッシング・ネックを含む、請求項１から２３までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【請求項２５】
前記装置がカップリングをさらに有し、前記カップリングは、前記搭載手段に取り付けられるように、及び前記カップリング上に閉塞キャップを受容するように構成されている、請求項１から２４までのいずれか一項に記載のパイプライン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプラインにおける使用のための装置に関し、特に、その装置のコンポーネントから弁が装置本体を通して取り出され得る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、弁に関し、より具体的には、例えば、送水パイプ及びガス・パイプといった流体の流れのための地下又は地上のパイプなどのパイプラインを通る流体の流れを制御するための停止弁に関する。
【０００３】
英国に、及び実際には世界の別の場所にも、地下に配された何千メートル（何マイル）もの送水パイプライン及びガス・パイプラインが存在する。弁は、弁に近接したパイプラインのセクションを通して流体の流れの制御を可能にするために、これらのパイプラインに沿った多くの点に配されている。例えば、多くの大径パイプが車道の下の深くに配されており、そこからより小さい直径のパイプが分岐しており、各々が別々の産業用、商業用、又は、住居用の地所（建物）につながり、例えば、水道水又は他の未処置形態の水をそれらの地所に供給する。これらの地所のうちの１つに水漏れが存在する場合、大径の主パイプから分岐パイプに沿った住居までの水の流れを止めるために、その地所につながる分岐パイプにおける弁が操作され得る。
【０００４】
これらの弁は、多くの形態のうちの１つをとり得るが、実質的に、各々が、弁を通る流体の流れを許可、制限、又は停止するように可動な、例えば、ゲート、ボール、プラグ、又はディスク（バタフライ弁の場合）などの、何らかの種類の内部障壁部材を含む。このような障壁部材は、通常、弁の上方の地表面に向かって障壁部材から弁の外部に延びたスピンドルを回転させることにより動かされる。
【０００５】
これらの地下弁のうちの１つを操作するために、作業者がツール、例えば、Ｔ字バー、バルブ・キーを地表面から開放シャフトの奥まで降ろすように送り込み、開放シャフトは弁まで下向きに延びている。作業者はスピンドルの端部における、例えば、テーパ付の、又は成形されたシャンクにそれらのキーの端部を配することを目的とする。次に、キーを回転させることによりスピンドルが回され、結果として、弁の障壁部材を動かし、流体が通って流れる弁におけるチャネルを塞ぐ、又は、チャネルの塞ぎを解除する。代替的に、サービス・エンジニアが弁を操作する長いスピンドルの端部における短いキーを使用することを可能にするように、弁のスピンドルは、弁から地表まで開放シャフトの大部分の経路に沿って上方に延び得る。
【０００６】
いずれの場合も、歩道又は車道における開放シャフトの開口は、歩行者及びドライバーなどに重大な危険をもたらすので、このような開放シャフトは、自然環境に対して開状態で放置されることができない。従って、開放シャフトをカバーするために弁の上方の車道又は歩道にカバー・プレートが配される。これらのカバー・プレートは、通常、重量物の車両などのカバー・プレートを渡る通行物の重さに耐える必要があるので、カバー・プレートをできる限り小さく作ることが好ましい。小さいカバー・プレートは、同じ質量に耐えるために、より大きいカバー・プレートと同程度まで堅牢に作られる必要はない。
【０００７】
もちろん、これらの弁は、例えば弁の閉鎖メカニズムの部品が摩耗又は損傷した後、その部品を置換するために保守を必要とする。知られたパイプラインでは、弁が配されるパイプラインのセクションが（場合によっては、問題の弁の上流及び下流の弁を閉じることにより）パイプライン・ネットワークの残りの部分から分離されるか、又は、パイプラインが減圧された後、弁が補修され得る。従来の弁は、弁の上側（「上」という用語は、本明細書において、上方の路面に向いた弁の相対的な方向を表すために使用される）に、弁におけるアクセス・チャンバをカバーするために多くのボルトにより弁の主ケーシング上に保持された取り外し可能な「ボンネット（弁覆い）」を含む。多くの弁では、ボンネットが取り外された後、弁の閉鎖メカニズムがこのような補修のためにアクセスされ、取り外され得る。いくつかの場合において、閉鎖メカニズムはプラグ弁などの閉じたタイプであるが、このような弁でも、プラグにアクセスするために外部ボンネットの取り外しを必要とする。
【０００８】
このようなボンネットを取り外すことができるためには、サービス・エンジニアが弁自体にアクセスできなければならない。問題の弁は例えば、地表面より下方に０．６ｍから４．５ｍ（２から１５フィート）の地下深くに配されるので、路面からアクセスすることは不可能である。さらに、路面におけるカバー・プレート、及び、下方にある開放シャフトは、狭過ぎてサービス・エンジニアが下りることができない。従って、このような地下弁における保守は、弁の上方の大地、ターマックなどの掘削後にのみ行われ得、掘削はもちろん時間がかかり、高価であり、歩行者及び運転手とって非常に利便性が悪く、歩行者及び運転手は、このような掘削の結果として、道路が封鎖されていること、又は、動作中の一時的な交通整理システムを使用して部分的に塞がれていることを目の当たりにし得る。
【０００９】
さらに、保守を目的として弁内のアクセス・チャンバにアクセスするためにボンネットの取り外しを必要とするいくつかのタイプの陸上の（地上の）弁が存在する。掘削を必要としないが、地下弁の場合と同様に、ボンネットのこのような取り外しには時間がかかり、従って高価である。
【００１０】
従って、地下での使用に適している上に、弁の上方及びの周囲の大地を掘削する必要なく地表面から補修され得るフロー制御機構をもつ弁が必要とされる。迅速且つ安価に補修され得る陸上の弁の必要性も存在する。
【００１１】
多くの場合、流体搬送パイプラインにおいて監視動作を行うことが必要である。監視は、時に応じて必要とされるのみであり得るので、監視デバイスが中に取り付けられ得る上に簡単に取り外される装置を提供することが望まれる。
【発明の概要】
【００１２】
本発明の第１の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと、ライザーに搭載された部材に搭載された封止パック組立体とを有するパイプライン装置が提供され、装置は、封止パック組立体を通って延びたシャフトを含み、封止パック組立体は、シャフトの外面と、封止パック組立体のコンポーネントであって、コンポーネントを通ってシャフトが延びている、コンポーネントとの間に封止を提供するように置かれ、構成された少なくとも１つの封止材を含み、コンポーネントは、部材に解放可能に装着される。
【００１３】
好ましくは、ライザーに搭載された部材は、ライザーに解放可能に搭載される。
【００１４】
本発明の第２の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと、ライザーに解放可能に搭載された部材に搭載された封止パック組立体とを有するパイプライン装置が提供され、装置は、封止パック組立体を通って延びたシャフトを含み、封止パック組立体が、シャフトの外面と、封止パック組立体のコンポーネントであって、コンポーネントを通ってシャフトが延びている、コンポーネントとの間に封止を提供するように置かれ、構成された少なくとも１つの封止材を含む。
【００１５】
本発明の第３の態様によると、ライザー及びパイプライン・コネクタ弁座搭載部材を含むハウジングと、少なくとも１つの弁座と、ハウジング内の位置に少なくとも１つの弁座をロックするように構成されたロック手段とを有するパイプライン装置が提供される。
【００１６】
好ましくは、ロック手段は、その弁座に、又は各弁座に搭載された要素を有し、要素は、弁座に対して後退可能であり、且つ延伸可能である。
【００１７】
有益には、要素は、弁座におけるチャネルに搭載された長尺要素である。
【００１８】
ロック手段は、ラック及びピニオン及び／又はレバー機構を含み得る。
【００１９】
本発明の第４の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと弁とを有するパイプライン装置が提供され、弁は、パイプライン・コネクタに搭載され、ライザー内に延びている。
【００２０】
装置は、弁からハウジングを通って、パイプライン・コネクタから遠位においてライザーの端部に置かれた封止パック組立体内に延びたシャフトをさらに有し得る。
【００２１】
本発明の第５の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと、ライザーに装着可能なランディング・ニップルとを有するパイプライン装置が提供され、ランディング・ニップルは、ランディング・ニップルに搭載された封止パック組立体を含む。
【００２２】
本発明の第６の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと、ライザーに搭載された部材に搭載された封止手段とを有するパイプライン装置が提供され、装置は、封止手段を通って延びたシャフトを含み、封止手段は、シャフトの外面と、封止手段のコンポーネントであって、コンポーネントを通ってシャフトが延びている、コンポーネントとの間に封止を提供するように構成された少なくとも１つの封止材を含み、部材が、ライザーに解放可能に搭載され、及び／又は、封止手段のコンポーネントであって、コンポーネントを通ってシャフトが延びている、コンポーネントが、部材に解放可能に装着され、封止手段及びシャフトが、ライザーから取り外し可能である。
【００２３】
パイプライン装置は、部材の外面とライザーの内面との間に封止を提供するように構成された封止手段をさらに有し得る。
【００２４】
パイプライン装置は、弁組立体をさらに有し得、弁組立体は弁閉塞部材を有し、弁閉塞部材はシャフトに搭載される。
【００２５】
好ましくは、弁閉塞部材は、ライザーを通して取り外し可能である。
【００２６】
好ましくは、弁組立体は、少なくとも１つの弁座を含み、少なくとも１つの弁座が、ハウジングのパイプライン・コネクタにおいてハウジング内に解放可能に搭載される。
【００２７】
好ましくは、少なくとも１つの弁座が、ライザーを通してハウジングから取り外し可能である。
【００２８】
有益には、パイプライン装置は、ハウジングのパイプライン・コネクタにおける適所に少なくとも１つの弁座をロックするように構成された少なくとも１つのロック手段を有する。
【００２９】
ロック手段は、その弁座に、又は各弁座に搭載された要素を有し得、要素は、弁座に対して後退可能であり、及び伸張可能である。
【００３０】
要素は、弁座におけるチャネルに搭載された長尺要素であり得る。
【００３１】
ロック手段は、ラック及びピニオン、及び／又は、レバー機構、及び／又は、カム及びフォロワを含み得る。
【００３２】
パイプライン装置は、弁座搭載手段をさらに有し得る。
【００３３】
弁座搭載手段は、ハウジングに有され得る。
【００３４】
好ましくは、弁座搭載手段は、本体を有し、本体は、ハウジング内に取り外し可能に搭載される。
【００３５】
パイプライン装置は、ハウジング内に本体をロックするように構成されたロック手段を有し得る。
【００３６】
好ましくは、本体は、ハウジングに対する往復運動及び回転運動のためにハウジング内に搭載され、ハウジングにおけるバイアス手段は、ハウジング内において往復するように弁座ハウジングを付勢するように構成されており、ロック手段は、ハウジング内の適所に本体をロックするように構成されている。
【００３７】
好ましくは、本体は、ツール係合要素を有し、要素は、本体に回転及び往復の力を加えるように要素と係合されたツールを提供する。
【００３８】
好ましくは、ライザーは、ライザー延伸ピースを含む。
【００３９】
好ましくは、部材は、ライザー延伸ピースに搭載される。
【００４０】
弁組立体は、ライザー内に延び得る。
【００４１】
好ましくは、パイプラインは、部材をライザーに解放可能に固定するように構成された固定手段、及び／又は、封止手段のコンポーネントを部材に解放可能に固定するように構成された固定手段を有する。
【００４２】
好ましくは、封止手段のコンポーネントは、部材に解放可能に搭載され、コンポーネントは、部材に対する往復運動及び回転運動のために部材に搭載され、バイアス手段が、部材において往復するようにコンポーネントを付勢するように構成されており、固定手段が、部材における適所に第１のコンポーネントを固定するように構成されており、シャフトが、封止手段の第１のコンポーネント及び第２のコンポーネントを通って延びている。
【００４３】
好ましくは、封止手段は、部材に搭載されたさらなるコンポーネントを有し、バイアス手段は、コンポーネント間に搭載される。
【００４４】
好ましくは、部材は、ライザーに対する往復運動及び回転運動のためにライザーに搭載され、ライザーにおけるバイアス手段は、ライザーにおいて往復するように部材を付勢するように構成されており、固定手段は、ライザーにおける適所に部材を固定するように構成されており、シャフトは、部材を通って延びている。
【００４５】
バイアス手段は、ばねであり得る。
【００４６】
好ましくは、部材は、シャフトのスラスト・カラーに対するベアリング面を有する。
【００４７】
好ましくは、固定手段は、少なくとも１つのカム及びカム・フォロワを有し、その、又は各カム及びカム・フォロワが、ロックされ、ロック解除された構成を提供する。
【００４８】
有益には、カムはＪ字形であり、カム・フォロワは、Ｊ字形カムに沿うように構成されている。
【００４９】
Ｊ字形カムは、スロットの形態であり得、カム・フォロワは、スロットに係合する突出部である。
【００５０】
好ましくは、部材及び／又は封止手段のコンポーネントが、ツール係合要素を有し、要素が、部材及び／又は封止手段のコンポーネントに回転及び往復の力を加えるように要素と係合されたツールを提供する。
【００５１】
本発明の第７の態様によると、部材及び／又は封止手段のコンポーネント又は弁本体のツール係合要素と係合するように適応されたツールが提供され、ツールが、シャフトと、部材及び／又は封止手段のコンポーネントに係合するように構成された要素と、シャフトに要素を搭載する要素搭載部とを有する。
【００５２】
好ましくは、シャフトは、ハンドルを受容するように構成されている。
【００５３】
好ましくは、要素搭載部は中空体であって、その中空体内に部材及び／又は封止手段のコンポーネントの一部を受容するように構成された中空体である。
【００５４】
シャフトは、中空であり得、シャフト内に弁のシャフトを受容するように構成され得る。
【００５５】
本発明の第８の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと弁組立体とを有するパイプライン装置が提供され、弁組立体は、パイプライン・コネクタを通る流体の流れを制御するように構成された弁と、弁組立体をライザーに解放可能に搭載する搭載手段及び封止手段とを有し、封止手段が、装置からの流体の流出を防ぐように封止するように構成されており、弁組立体及びライザーの各々が、弁組立体をライザーに解放可能にロックするロック手段の一部を有し、弁がパイプライン・コネクタに置かれる。
【００５６】
好ましくは、搭載手段は、マンドレルであって、マンドレルがロック手段の１つの部分を搭載した、マンドレルと、弁を上昇及び下降させるための弁ステムと、第１の封止手段と、第２の封止手段とを有し、第１の封止手段が、弁ステム封止材であり、第２の封止手段がマンドレル封止材である。
【００５７】
好ましくは、弁組立体は、弁座と弁閉塞部材とを含み、弁座は、弁閉塞部材を受容し、弁座は、弁座を通る流体通路を有し、弁は、流体通路の開放及び閉鎖を制御し、ハウジングは、弁座を受容するように構成されている。
【００５８】
好ましくは、マンドレルは、開放端と閉鎖端とを含む中空体を有し、弁ステムが、閉鎖端を通る。
【００５９】
パイプライン装置は、弁座をマンドレルに接続するように構成されたコネクタ部材をさらに有し得る。
【００６０】
有益には、弁座は、内部部材と外部部材とを有し、弁は、内部部材と係合する。
【００６１】
好ましくは、コネクタ部材は、弁座の内部部材と係合する。
【００６２】
好ましくは、ハウジングは、弁座を受容するように構成されている。
【００６３】
好ましくは、ハウジングは、弁座の一部を受容するための少なくとも１つの窪みを含む。
【００６４】
好ましくは、弁ステムは、スラスト・カラーを有する。
【００６５】
有益には、スラスト・カラーはマンドレルの閉鎖端において支持される。
【００６６】
好ましくは、封止手段は、封止材搭載部を有し、封止材搭載部は、弁組立体とライザーとの間を封止するように適応された第１の封止材、及び、弁組立体と弁組立体の弁ステムとの間を封止するように適応された第２の封止材を搭載する。
【００６７】
好ましくは、封止材搭載部は、スラスト・カラーハウジングの少なくとも一部を有する。
【００６８】
有益には、封止材搭載部は、マンドレルに搭載される。
【００６９】
スラスト・カラーハウジングは、封止材搭載部とマンドレルの閉鎖端とにより形成され得る。
【００７０】
ロック手段は、ライザーに搭載された第２の要素に係合するように構成された弁組立体に搭載された第１の要素であり得、第１の要素は、第１の要素が第２の要素と係合される第１の位置と、第１の要素が第１の要素から係合解除される第２の位置との間において可動である。
【００７１】
ロック手段は、ハウジングと弁組立体の搭載手段とのうちの一方に関係した少なくとも１つのＪ字形カムと、ハウジングと搭載手段とのうちの他方に関係した少なくとも１つのカム・フォロワを有し得、弁組立体は、搭載手段とライザーとの間における往復運動及び回転運動を可能にするように構成されている。
【００７２】
パイプライン装置は、パイプライン・コネクタから離れたライザーの端部に装着可能なカラー組立体をさらに有し得、カラー組立体によりライザーに装着可能な少なくとも１つの延伸部材をさらに有し得る。
【００７３】
本発明の第９の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと、弁座搭載部と、少なくとも１つの弁座とを有するパイプライン装置が提供され、少なくとも１つの弁座が、ライザーを通してハウジングから取り外し可能である。
【００７４】
パイプライン装置は、ハウジング内の位置に少なくとも１つの弁座をロックするように構成されたロック手段をさらに有し得る。
【００７５】
ロック手段は、その弁座に、又は各弁座に搭載された要素を有し得、要素が、弁座に対して後退可能であり、延伸可能である。
【００７６】
要素は、弁座におけるチャネルに搭載された長尺要素であり得る。
【００７７】
ロック手段は、ラック及びピニオン、及び／又は、レバー機構、又は、カム及びフォロワを含み得る。
【００７８】
弁及び弁座は、パイプライン・コネクタに搭載され得、ライザー内に延び得る。
【００７９】
パイプライン装置は、弁からハウジングを通ってライザーにおける封止パック組立体内に延びたシャフト、又は、パイプライン・コネクタから遠位にあるその延伸部をさらに有し得る。
【００８０】
パイプライン装置は、ライザーに装着可能な、及びライザーを延ばすランディング・ニップルを有し得、ランディング・ニップルは、その中に搭載された封止パック組立体を含む。
【００８１】
本発明の第１０の態様によると、ライザーとパイプライン・コネクタとを含むハウジングと弁とを有するパイプライン装置が提供され、弁は、パイプライン・コネクタに搭載され、ライザー内に延びている。
【００８２】
パイプライン装置は、弁からハウジングを通ってライザーに置かれた封止パック組立体内に延びたシャフト、又は、パイプライン・コネクタから遠位にあるその延伸部をさらに有し得る。
【００８３】
パイプライン装置は、弁座搭載部と、少なくとも１つの弁座とをさらに有し得、少なくとも１つの弁座は、ライザーを通してハウジングから取り外し可能である。
【００８４】
パイプライン装置は、ハウジング内の位置に少なくとも１つの弁座をロックするように構成されたロック手段をさらに有し得る。
【００８５】
ロック手段は、その弁座に、又は各弁座に搭載された要素を有し得、要素は、弁座に対して後退可能であり、延伸可能である。
【００８６】
要素は、弁座におけるチャネルに搭載された長尺要素であり得る。
【００８７】
ロック手段は、ラック及びピニオン、及び／又は、レバー機構、及び／又は、カム及びフォロワを含み得る。
【００８８】
弁及び弁座は、パイプライン・コネクタに搭載され得、ライザー内に延び得る。
【００８９】
好ましくは、パイプライン装置は、弁からハウジングを通ってライザーにおける封止パック組立体内に延びたシャフト又はパイプライン・コネクタから遠位にあるその延伸部をさらに有する。
【００９０】
封止パック組立体は、ライザー又はその延伸部に解放可能に搭載され得る。
【００９１】
パイプライン装置は、装着可能な及びライザーを延ばすランディング・ニップルを有し得、ランディング・ニップルは、ランディング・ニップルに搭載された封止パック組立体を含む。
【００９２】
本発明の好ましい実施例を示す図面において、次のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１ａ】本発明の第１の実施例の装置の概略図である。
【図１ｂ】弁ゲート、及び、装置本体から部分的に引き出されたボンネット組立体を含む図１ａに示される装置の概略図である。
【図１ｃ】弁ゲート、及び、装置本体から引き出されたボンネットを含む図１ａ及び図１ｂに示される装置の概略図である。
【図１ｄ】路面の下方における異なる深さにおいて使用される図１ａに示される装置を示す図である。
【図１ｅ】追加的なコンポーネントが示される図１ａから図１ｃに示される装置を示す図である。
【図１ｆ】図１ａから図１ｅに示される装置の弁座の詳細図である。
【図２ａ】ロック装置部の概略図である。
【図２ｂ】図２ａに示されるロック装置部の分解図である。
【図３ａ】図２ａ及び図２ｂに示されるロック機構の詳細な概略図である。
【図３ｂ】図３ａに示されるロック機構の概略断面図である。
【図４】弁座の概略図である。
【図５ａ】弁ステム組立体の概略図である。
【図５ｂ】図５ａに示される弁ステム組立体を引き出すための、及び、置換するためのツールの概略図である。
【図６】第１のタイプのハウジングの概略図である。
【図７】第２のタイプのハウジングの概略図である。
【図８】第３のタイプのハウジングの概略図である。
【図９】弁座ロック機構の一実施例の平面図である。
【図１０】弁座ロック機構の別の実施例の平面図である。
【図１０ａ】図１０に示されるタイプの弁座ロック機構の概略図である。
【図１０ｂ】図１０ａに示される弁座ロック機構を含む本発明によるゲート弁の概略図である。
【図１１ａ】閉鎖状態におけるバタフライ弁を示す図である。
【図１１ｂ】開放状態におけるバタフライ弁を示す図である。
【図１２】プラグ弁を示す図である。
【図１３ａ】中の弁が閉鎖されている本発明の別の実施例による装置を示す図である。
【図１３ｂ】中の弁が開放されている図１３ａに示される装置を示す図である。
【図１３ｃ】弁座組立体と引くツールとが詳細に示される図１３ａの装置を示す図である。
【図１３ｄ】弁座組立体及び引くツールを示す図である。
【図１３ｅ】図１３ａに示される装置の断面図である。
【図１３ｆ】図１３ｂに示される装置の断面図である。
【図１４ａ】弁組立体が適所にロックされ、弁が閉鎖されている、本発明の別の実施例による装置の概略図である。
【図１４ｂ】弁が開放されている、図１４ａに示される装置の概略図である。
【図１４ｃ】図１４ｂに示される装置の断面概略図である。
【図１４ｄ】ハウジングから引き出された弁組立体の断面概略図である。
【図１４ｅ】図１４ｄに示される弁組立体の概略図である。
【図１５ａ】図１４ａから図１４ｅの装置のための代替的な封止及びロック装置部の断面概略図である。
【図１５ｂ】解放状態における図１５ａに示される装置のための封止及びロック装置部の断面概略図である。
【図１５ｃ】図１５ａ及び図１５ｂに示される装置部に対応した概略図である。
【図１５ｄ】図１５ａ及び図１５ｂに示される装置部に対応した概略図である。
【図１５ｅ】図１５ａから図１５ｄに示される装置部に対応した側面図である。
【図１５ｆ】図１５ａから図１５ｄに示される装置部に対応した側面図である。
【図１６ａ】発明の代替的な実施例によるパイプライン装置の断面図である。
【図１６ｂ】図１６ａに示される装置の一部の断面図である。
【図１６ｃ】図１６ｂに示される部分の概略的な一部を切り取った図である。
【図１６ｄ】図１６ｂ及び図１６ｃに示される部分の概略図である。
【図１７ａ】図１６ａ及び図１８ａに示される装置の本体の概略的な一部を切り取った図である。
【図１７ｂ】図１７ａに示される本体の断面図である。
【図１８ａ】発明のさらなる代替的な実施例によるパイプライン装置の概略図であり、装置がポンプとして構成されている。
【図１８ｂ】図１８ａに示される装置の一部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００９４】
ここで図１ａから図１ｄを参照すると、ライザー２ａとパイプライン・コネクタ２ｂとを含むハウジング２を有する流体制御装置１が示される。使用中、パイプライン・コネクタ２ｂは、より大きいパイプライン・システムの一部を形成する。
【００９５】
装置１は、弁座４を有するゲート弁３を含み、各弁座４が弁座４内に開口４ａを含む。弁座は、弁座の各側にハウジング２の壁に形成されたレール１０と係合するチャネル５を含む。レール１０は、ライザー２ａとパイプライン・コネクタ２ｂとの両方の内面に沿って延びている。チャネル５及びレール１０は、パイプライン・コネクタ２ｂの軸方向における適所に弁座４を固定する。ライザー２ａの軸方向における適所に弁座４を固定するために、レール１０における刻み目と係合するロック・ピン６が弁座４に提供される。
【００９６】
ゲート弁３は、弁座４間に配されたゲート７を含む。示される実例において、ゲート７は、形状が弁座４の形状に実質的に対応する。ゲート７の側部は、ライザー２ａとパイプライン・コネクタ２ｂとの両方の内面に沿って延びたレール９と係合するチャネル８を含む。チャネル８及びレール９は、パイプライン・コネクタ２ｂの軸方向におけるゲート７の位置を固定する。ゲート７が弁座４の開口４ａ間において流体通路を開放又は閉鎖するように上昇及び下降させられ得るように、ゲート７が配置されている。ゲート７は、非上昇ステムであり得るステム１２に搭載され、ゲート弁はステム１２の回転時にステム１２に対して上昇し、例えば、ステム１２は外部にねじ山をもっており、中にステムが配されたゲートの孔は内部にねじ山をもっており、ステムの回転がゲート７が上昇することをもたらす。代替的に、ステムは上昇ステムであり得、ステムはゲート７に回転可能に搭載されるが、ゲート７と一緒に軸方向に可動とはされていない。上昇ステムにおいて、ステムの別の部分が外部にねじ山をもっており、装置１の別のコンポーネントの一部が内部にねじ山をもっている。従って、ステム１２が回転させられたとき、ステム１２とステム１２に装着されたゲート７とがゲート７とともに上昇及び低下する。
【００９７】
ここでゲート弁３をさらに詳細に示す図１ｆを参照すると、弁座４は、弁座４の各面に封止材４ｂを備える。各弁座４は、弁座４の上面に装着されたカバー・プレート１５を含む。駆動部１６は、カバー・プレート１５における開口を通って延びている。駆動部１６は、レール１０における刻み目内に、及び刻み目から外にピン６を動かすように配置された機構に接続される。機構は、以下で図９及び図１０を参照しながらさらに詳細に説明される。
【００９８】
図１ａから図１ｆから理解されるように、ゲート弁３のコンポーネントは、ライザーハウジング２ａを通ることができる程度に十分に小さい。弁座を通る流体通路がパイプライン・コネクタ２ｂの直径と同様の断面積をもつことが望ましい。これは、パイプライン・コネクタ２ｂの外壁の平面を越えて延びるように、その中に弁座４及び開口４ａを配置することにより提供される。図１ａから図１ｆにおいて、開口４ａがライザーハウジング２ａの方向にパイプライン・コネクタ２ｂの外壁の平面を越えて延びるように、装置が構成されている。
【００９９】
図２ａ及び図２ｂは、ランディング・ニップル２０のコンポーネントを示す。ランディング・ニップル２０は、カラー２２によりライザーハウジング２ａに装着されたハウジング２１を有する。示される実例において、ハウジング２１は、ライザーハウジング２ａと実質的に同じ外部寸法及び内部寸法をもつ。ランディング・ニップル２０は、図１ｄに示される延伸部材が装着され得る別のカラー２３、又は、カバー（図示されていない）をさらに含む。
【０１００】
ランディング・ニップル２０は、ハウジング２内の適所にゲート７及びステム１２を固定するための部材２５を含む。部材２５は、ハウジング２１と同じ形状であり、ハウジング２１の内径よりわずかに小さい外径をもつ。２つの垂直方向に離隔されたＯリングが、部材２５の外面における溝２６’内に搭載される。これらのＯリングは、ハウジング２１の内面と部材２５の外面との間に封止を提供する。
【０１０１】
部材２５は、ハウジング２１に対して部材２５をロックするためのロック装置部の部分を含む。部材２５に有されるロック装置部の部分は、３つの逆Ｊ字形チャネル２７を含む。逆Ｊ字形チャネルは、部材２５の下縁部における開口を提供する第１の部分２７ａと、半円部２７ｂと、閉鎖端を含む下向きに延びた部分２７ｃとを含む。
【０１０２】
これらのチャネルは、ハウジング２１に有されるロック装置部の第２の部分に係合するように構成されている。ロック装置部のこの第２の部分は、ハウジング２１の内面からＪ字形チャネル内に延びた突出部２８を有する。このような突出部は、例えば、ハウジング２１がプラスチック・モールド成形品である場合、ハウジング２１と一体的に形成され得、又は、突出部は、ハウジング２１の壁内に固定された独立したコンポーネント、例えば、孔内に固定されたピンであり得る。これは、ハウジング２１の壁のいずれかの側から達成され得る。
【０１０３】
コイルばね２４の形態のバイアス要素が、部材２５下方のハウジング２１内に置かれる。図１ｅをさらに参照すると、ライザーハウジング２ａが半径方向内向きに延び、断面を正方形とする開口を形成する壁１１を含むことが理解され得る。ばね２４の下端２４ａは壁１１上に載置され、この壁によりライザーハウジング２ａ内への動きが防止される。
【０１０４】
ランディング・ニップル２０は、ばね２４上に部材２５を支持する手段を含む。これは、ステム１２に受容され、突出部２８を通り抜けるように構成されたプレートであり得、例えば、このようなプレートは、ピン２８が通り得る適切に置かれ、形作られたスロットを備え得、さらに、部材２５の下縁部の下方において、ばね２４の上端の上方において延びている。
【０１０５】
代替的に、部材２５は、ばね２４の上端２４ｂに係合する内向きに延びたタブを含み得る。
【０１０６】
部材２５は、取り出しツールに係合するように構成された要素をさらに含む。部材２５の上縁部は、部材２５の上縁部を通って延びた垂直配向開口３１を有するＬ字形スロット３０を含み、開口３１は、面取りした縁部３２を含む。開口３１は、Ｌ字形スロット３０の水平スロット部３３内に延びている。部材２５は、部材２５の周囲に等距離で置かれた３つのＬ字形スロット３０を含む。
【０１０７】
図５ａ及び図５ｂをさらに参照すると、Ｌ字形スロット３０に係合するためのツール４０が示される。ツール４０は、ハンドル（図示されていない）との係合のための正方形テーパ付端部４２を含むシャフト４１を有する。シャフト４１の下端は、シャフト４１に装着された円筒部材４３を含む。タブ４４は、円筒部材４３の下縁部から外向きに延びている。円筒の周囲におけるタブ４４の間隔は、Ｌ字形スロット３０の開口３１の間隔に対応する。タブ４４は、開口３１内に垂直方向に、且つ水平スロット部３３内に水平に通ることができるような幅及び深さをもつ。円筒部材４３は、タブ４４が水平スロット部３３内に置かれたときに円筒部材４３の中にステム１２を受容する寸法をもつ。
【０１０８】
ツール４０は、部材２５及び物理的に連結されたすべてのコンポーネントを取り外すために使用される。タブ４４が開口３１内に導入され、ツール４０が回転させられることにより、タブ４４が水平スロット部３３に係合する。次に、ツール４０が下向きに押されて、部材２５がばね２４の力に逆らって下向きに動くことをもたらし、ばねを圧縮する。突出部２８は、逆Ｊ字形スロット２７の部分２７ｃに対して上昇する。突出部が逆Ｊ字形スロット２７の湾曲部２７ｂに当たったとき、図２ａ及び図２ｂに示されるように、部材２５が装置部とともに反時計回りに回転することがもたらされる。突出部２８が湾曲部２７ｂの頂点に到達したとき、スロット２７の形状が、突出部２８がスロット２７の第１の部分２７ａに並べられるまで、部材２５が反時計回りにさらに回転することをもたらし、並べられた後、部材２５が自由にハウジング２１から外に引かれることができる。ばね２４の力は、ばねがその自然な延伸点に到達するまで、部材を上向きに押す。部材２５がツール４０に装着されるので、ツールを持ち上げることが、ハウジング２１から外に部材２５を持ち上げる。
【０１０９】
部材２５は、封止パック組立体５０のためのハウジング２５”を提供する部分２５’を含む。封止パック組立体は、部材２５自体がハウジング２１内に搭載された手法と同様の手法で部分２５’に搭載されたキャップ５１を含む。キャップ５１は、部分２５’の内径よりわずかに小さい第１の直径の部分５２を含み、部分５２は部分２５’の内側に載置される。Ｏリング５３の形態の封止材が、部分５２の外面における溝５３’内に配される。それらは、部分５２の外壁と、部材２５の部分２５’の内壁との間に封止を提供する。
【０１１０】
キャップ５１は、第１のものより大きい第２の直径の第２の部分５４をさらに含む。第２の部分５４は、ハウジング２５”を閉鎖する。
【０１１１】
シャフト１２は、キャップ５１を通って延びた孔５５を通る。複数のＯリング５６が、孔５５の表面における溝内に搭載される。図２ｂにおいて２つのＯリング５６が見られ得る。別の２つのＯリング５６は視界にない。
【０１１２】
シャフト１２シャフトの主本体より大きい直径のスラスト・カラー１２ａを含む。スラスト・カラー１２ａは、ハウジング２５”内に滑り嵌めされる寸法とされている。スラスト・カラー１２ａの下面の縁部は、ハウジング２５”の壁２５ａと係合し、部材２５に対するシャフトの動きを制限する。
【０１１３】
封止パック組立体は、水平方向に延びた部分６１と垂直方向に延びた部分６２とを含む上部ハット・ワッシャ６０を含む。コイルばね６３は、垂直方向に延びた部分６２の周りにおいて上部ハット・ワッシャ上に載置される。
【０１１４】
図３ｂを再度参照すると、上部ハット・ワッシャ６０は、シャフト１２に搭載され、水平方向に延びた部分６１は、シャフトの部分１２ａ上に載置される。垂直方向に延びた部分６２は、正しい位置にばね６３を維持する。
【０１１５】
キャップ５１をロックし、部分２５’から解放する装置部は、部材２５をロックし、ハウジング２１から解放するための装置部と機能的に同等である。この観点から、同じ参照符号が同じ部分を示すために使用されるが、対象の参照符号のプライムを付けたものとして表記される。従って、逆Ｊ字形スロット２７は、逆Ｊ字形スロット２７’となり、他も同様である。
【０１１６】
３つの逆Ｊ字形スロット２７’が、キャップ５１の部分５２の周囲に等距離で提供される。これらは、Ｊ字形スロット２７’がスロット２７の鏡像であることを除いて、スロット２７における突出部２８の係合を参照しながら説明されている手法と同じ手法により突出部２８’と係合する。これは、キャップ５１がばね６３の力に逆らって押し下げられたとき、キャップ５１は、部材２５の場合における反時計回りとは反対に、時計回りに動くことがもたらされることを意味する。キャップ５１の上部５４はＬ字形スロット３０’を含む。これらのＬ字形スロット３０’は、Ｌ字形スロット３０の鏡像である。部材２５とキャップ５１とが逆方向に動くように配置されているので、キャップ５１の取り外しがハウジング２５を解放しないことが重要である。
【０１１７】
封止パック５０組立体が、ゲート７を取り外さずに、補修のために取り外され得ることが理解される。封止パック５０を取り外すために必要なことは、ゲート７が閉鎖されていること、及び、キャップ５１がＬ字形スロット３０’と係合するように適切に寸法決めされたツール４０と係合されることだけである。ツール４０は、それがスロット３０’の水平部３３’における「ホーム」であるように、反時計回りに回転させられる。ツールが下向きに押され、これが、突出部２８’を逆Ｊスロット２７’から解放し、ツール４０に捕捉されたキャップ５１がハウジング２５”から外に、且つシャフト１２から離れるように持ち上げられることを可能にする。次に、任意の損傷を受けた封止材が置換されて、コンポーネントが再度組み立てられ得る。
【０１１８】
図６は装置の代替的な実施例を示し、ハウジング２のパイプライン・コネクタ２ｂが別のフランジに対する装着のための複数の孔２ｂ”を含むフランジ２ｂ’を含む。ランディング・ニップル２０の上に延伸部材７０が搭載される。
【０１１９】
図７及び図８は、パイプライン・コネクタ２ｃの下側から延びた部分２ｃ、２ｃ’を各々が含む異なる形状のハウジング２を示す。ゲート弁は、部分２ｃ、２ｃ’に部分的に格納され得る。
【０１２０】
ここで図９を参照すると、ピン６は、チャネル４ｃに滑動可能に搭載される。ピン６がチャネル４ｃ内に引き込まれたとき、弁座は、ハウジング２に対して滑動し得る。ハウジング２、本実例ではそのレールにおける刻み目内に延びているとき、弁座４がハウジング２内の適所にロックされる。図９に示される機構は、ピン６に形成されたラック６ａと、ラック６ａと係合するための歯１８を含むピニオン・ホイール１７とを含む。ピニオン・ホイール１７は、駆動部１６、示される実例では正方形駆動部を受容するためのソケット１９を含む。使用中、適切なツールが駆動部１６に装着されて回転させられたとき、ピン６が、チャネル４ｃ内に後退させられるか、又は、チャネル４ｃから外に延ばされ得る。ピニオン・ホイール１７は、孔２０をさらに含む。孔２０の機能は破壊可能ピンを受容することであり、ピンは、孔を通って延び、弁座４における刻み目に係合する。
【０１２１】
ハウジング２内への弁座４の挿入のためにピン６が後退させられる。弁座４がハウジング内に配された状態で、ピン６がハウジング内の刻み目内に延び、且つ孔２０が弁座４における刻み目と並べられるように、ピニオン・ホイール１７が上述の適切なツールにより回される。次に、破壊可能ピンが孔２０内、及び並んだ刻み目内に挿入されることにより、それらの延びた構成にピン６をロックする。弁座を取り外すために、ピニオン・ホイール１７が逆方向に回されて、破壊可能ピンを壊す。弁座が取り外された状態で、壊された破壊可能ピンの部分が取り外され得る。
【０１２２】
図１０は、ピン６を延ばし、後退させる代替的な機構を示す。機構は、図９に示される機構のラック及びピニオンの代わりにレバー２３、２４を使用する。部材２１のいずれかの側におけるレバー２３を搭載した回転可能部材２１は孔２２内に配される。各レバー２３は、ピン２５ａによりレバー２４に旋回可能に接続される。レバー２４は、ピン２５ｂにより６によりピン６に旋回可能に接続されて、ピン６はチャネル６ａ内に滑動可能に搭載される。レバー２３、２４の動きを許容する適切な空間が弁ゲート４に提供される。部材２１を回転させることにより、ピン６が延ばされ、又は後退させられ得る。破壊可能ピン、及び、このようなピンを受容するための孔は図１０に示されていない。しかし、このようなピンは、例えば、回転可能部材２１及び弁座４に収容され得る。
【０１２３】
本発明の装置は、ゲート弁に限定されない。ゲート７は、図１１ａと図１１ｂとに示されるようにバタフライ弁８０により置換され得る。バタフライ弁８０は、フレーム８１と、シャフト１２の各側にあるバタフライ・ウィング８２とを含む。フレーム８１は、弁座４間に載置される。ウィング８２は、弁座４における開口４ａ内において開放されている。
【０１２４】
図１２は、空洞９２及びシャフト１２を囲んだ外壁９１を含むプラグ弁９０を示す。使用中、壁９１の下方におけるシャフト１２の部分が孔内に支持される。シャフト１２を回転させることにより、プラグ弁９０が開放された構成と閉鎖された構成との間で動かされ得る。
【０１２５】
装置は、弁の使用に限定されない。多くのコンポーネントがシャフト１２に搭載され得る。例えば、流量計又はカメラがフレーム８１などのフレーム内に置かれ得る。装置は、ライン停止器として使用され得、膨張可能バルーンが、シャフト１２の端部に搭載される。ワイヤがシャフト１２を通り得るようにシャフト１２が構成され得るか、又は、監視装置は無線で通信し得る。
【０１２６】
ここで図１３ａから図１３ｆを参照すると、装置の代替的な装置部が示される。この実施例は、中に弁座が搭載された弁本体１００を有する。弁本体１００は、ハウジング２内に取り外し可能に搭載される。示される実例において、弁ハウジング２は、パイプライン・コネクタ２ｂの下側から延びた部分２ｃを含む。
【０１２７】
部分２ｃは、弁ハウジング２における適所に弁本体１００を解放可能にロックするために、弁本体１００のＪ字形チャネル１２３と係合する、部分２ｃの内壁から延びた突出部１２５の形態をとるロック機構の一部を含む。弁本体１００の下端は、ばね１２４上に載置され、ばね１２４に装着され、ばね１２４自体がキャップ１２０に搭載及び装着される。キャップ１２０は、ハウジング２の部分２ｃの端面２ｃ”載置される。キャップ１２０は、ばね１２４が囲む円柱部１２１と、ばね１２４の端面が接触する端部フランジとを含む。
【０１２８】
Ｊ字形チャネルは、ここまでに記載されている実施例に関係した、ここまでに説明されている手法と同じ手法により、ハウジング２に対する弁本体１００の選択的なロック及びロック解除を提供する。
【０１２９】
ハウジング２のライザーハウジングは、図１３ａから図１３ｆに示されていない。しかし、この部分は、図１ａから図１ｅに示されるものと実質的に同じであり、ステム１２の周囲に封止を提供するのがランディング・ニップルであるので、同じ手法によりライザーハウジングに装着されたランディング・ニップルを含む。
【０１３０】
これに対し、図１から図１２に示される装置部は、ハウジング２と係合する弁座を含み、図１３ａから図１３ｆに示される装置部は、弁本体１００がハウジング２と係合することを必要とし、弁座は、弁本体１００に搭載される。
【０１３１】
図１３ａから図１３ｆに示される装置部は、図１から図１２に示される装置部をしのぐ２つの注目すべき利点を提供する。第１に、弁本体１００は、異なる種類の弁のための弁コンポーネントを搭載し得る。従って、異なる弁コンポーネントが使用される場合でも、ハウジング２内に嵌まる部分、弁本体１００が同じであるので、流体制御装置の範囲を生成することが簡略化される。第２に、流体制御装置の補修が簡略化される。弁本体１００、及び、弁本体１００の中に搭載された弁コンポーネントを取り外するために、必要なことは、弁本体１００の上縁部がツール１４０により係合されることだけであり、ツール１４０のシャフト１４１が中空であることによりシャフト１４１が弁ステム１２の外を通り得ることを除いて、ツール１４０は図５ｂに示されるツール４０と同様である。Ｌ字形スロット１３０は、弁本体１００の内壁の上部に形成されている。ツール１４０は、円筒部材１４３を有する。タブ１４４は、円筒部材１４３の下縁部から外向きに延びている。タブ１４４は、Ｌ字形スロット１３０に係合するように構成されている。タブ１４４がそのように係合されるので、弁本体全体１００が、弁本体１００を解放するように下向きに押され得、弁本体、従ってさらには、弁本体の中に搭載されたコンポーネントをハウジング２から解放する。
【０１３２】
図１４ａから図１４ｅに示される装置部は、この場合も異なる。この装置部において、弁、弁座、及び弁をロックするための装置が、そのライザー２０１ａを通してハウジング２０１に導入され得、ハウジング２０１から取り外され得る弁組立体２１０、すなわち単一のコンポーネントに有される。
【０１３３】
特に図１４ｄを参照すると、流体制御装置２００が弁組立体２１０を含むことが示される。ハウジング２０１のライザー２０１ａは、その上端に向かう部分２０１ｄを含み、これが、ハウジング２０１内において弁組立体２１０を解放可能にロックするロック装置部の部分を形成する。カラー２０１ｅは部分２０１ｄから延びている。３部分型カラー組立体２０２のうちの第１のものが、カラー２０１ｅに装着される。第１の部分２０３は、内部にねじ山をもつ端部に係合するための外部にねじ山をもつカラー２０１ｅに第１の部分２０３の固定を提供するために、内部にねじ山をもつ端部を含む下セクション２０３ｂを有する。カラー２０１ｅに対する第１の部分２０３の固定は、領域２０１ｆにおいてなされる。特に図１４ａから理解され得るように、カラー２０１ｅは、カラー組立体２０２の第１の部分２０３の内側に延びている。第１の部分２０３は、外部にねじ山をもつ上セクション２０３ａを含む。
【０１３４】
３部分型カラー組立体２０２の第２の部分２０４は、異なる内径及び外径をもつ下セクション２０４ａと上セクション２０４ｄとを含む。下セクション２０４ａは、第１の部分２０３内に載置される。上セクション及び下セクション２０４ａ、２０４ｄは、部分２０３の相応に面取りされた壁２０３ｄに載置された面取りされた壁２０４ｂ、及び上壁２０４ｃを含むリップにより分割されている。
【０１３５】
３部分型カラー組立体２０２の第３の部分２０５は、適所に第２の部分２０４を保持する。第３の部分２０５は、第１の部分２０３の上セクション２０３ａの外部ねじ山に係合する内部にねじ山をもつ部分２０４ａを含む。第３の部分２０５は、第２の部分２０４の上壁２０４ｃに載置される内向きに延びたリップ２０５ｂを含む。第３の部分２０５は、Ｏリングなどの封止材を受容するための窪み２０５ｃをさらに含む。
【０１３６】
弁組立体２１０は、ライザー２０１ａ及びカラー組立体２０２内に滑り嵌めされるマンドレル２１１を有する。マンドレル２１１は、ライザー２０１ａの部分２０１ｄと係合するポップ・アップ・ロック２３０の一部を搭載する。マンドレル２１１は、底壁２１５を含む。底壁２１５は、スピンドル２２０が通る孔を含む。ハウジング２２３がマンドレル２１１に搭載され、ハウジング２２３内にスピンドル２２０のスラスト・カラー２２１が搭載される。ハウジング２２３は、留め具２１６によりマンドレルの底壁２１５に装着される。
【０１３７】
マンドレル２１１は、弁座２１２を含む。弁座２１２は、側部プレート２１８によりマンドレル２１１に装着される。弁座２１２は、内部弁座部材２１２ａと外部弁座部材２１２ｂとを有する。外部弁座部材２１２ａは、側部プレート２１８における突出部２１８’に係合するための窪み２１２ａ’と、側部プレート２１８の窪み２１８”に係合するための突出部２１２ａ”とを含む。
【０１３８】
図１４ｅは、内部弁座部材２１２ａと外部弁座部材２１２ｂとが、弁部材により開放又は閉鎖される開口２１３ａをどのように提供するかを示し、例えば、ゲート２１３が弁座２１２内に受容される。ゲート２１３は、内部弁座部材２１２ａ内において上下に滑動する。外部弁座部材２１２ｂは、ハウジング２０１の内面に係合し、ハウジング２０１と弁座２１２との間に封止を提供する。これらの封止面は、ハウジング２０１のパイプライン・コネクタ２０１ｂを通る通常の流体の流路の外にあり、従って、通常の流体の流路における封止材の場合より摩耗しにくい。
【０１３９】
示されるようにゲート弁の場合、弁を開放するために、スピンドル２２０の自由端２２２がツールと係合する（典型的には、自由端２２２は、相応に形作られたツールによる係合のための正方形頭部を含む）。スラスト・カラー２２１とゲート２１３との間におけるスピンドルの部分は外部にねじ山をもち、ゲート２１３は内部にねじ山をもち、従って、スピンドル２２０の回転方向に応じて、ゲート２１３が上昇又は下降させられる。ハウジング２０１は、内部弁座部材２１２ａから延びたカラー２１４を受容するための液だめ２０１ｇを含む。液だめ２０１ｇは、突出部２１４ａを受容する刻み目２０１ｈを含む。これら２つのコンポーネントは、ハウジング内における弁の回転を防ぐように機能する。
【０１４０】
ハウジング２２３は、スピンドル封止材２２３ａ、及び、マンドレル２１１とライザー２０１ａとの間における封止材を提供する。窪み２２４は、マンドレル２１１の外面内に形成されており、封止要素、例えば、Ｏリングが、窪み２２４内のマンドレルに搭載されて、マンドレル２１１とライザー２０１の内面との間に封止を提供する。
【０１４１】
示されるマンドレル２１１は、ポップ・アップ・ロックによりライザー２０１ａにロックされ、その動作は当業者に知られている。代替的に、マンドレルは、前述の実施例に関連して説明されているＪ字形スロット装置部を含むロックを使用してライザー２０１ａにロックされ得る。この装置部は図１５ａから図１５ｆに示される。
【０１４２】
ライザー２０１ａは、Ｊ字形スロット３０１を含む。マンドレル３００は、スピンドル２２０のスラスト・カラー２２１を支持するスラスト・ベアリング３０２を含む。マンドレル３００は、封止パック組立体３０２を搭載する。ライザー２０１ａの内壁は、連続して直径の異なる領域３０３から３０６を提供する段状である。領域３０３の直径は領域３０４の直径より小さく、以降も同様に続くことにより、各領域間に段を提供する。領域３０３及び３０４の間の段は、ばね３０７の一端部に対するベアリング面を提供する。ばねの他端部は、マンドレル３００の下側に係合する。マンドレル３００の外面は、Ｊ字形スロット３０１に係合するためのピン３０８を備える。
【０１４３】
図１５ａから最も適切に視認されるように、封止パック３０９は、マンドレル３００の下側において支持され、マンドレルの直径よりわずかに小さい直径をもつ。封止パック３０９の外径は、領域３０５の内径に対応し、封止パック３０９の高さは、領域３０５の高さに対応する。
【０１４４】
封止パックは、スピンドル２２０の周りの封止材３１０であって、スピンドル２２０が通る封止材３１０と、ライザー２０１ａの内面間のマンドレル３００間における封止材３１１とを提供する。
【０１４５】
マンドレル３００は、図１４ａから図１４ｅに示される手法と同一又は類似の手法により弁座に接続され得る。
【０１４６】
図１６ａから図１８ｂは、本発明のパイプライン装置の一群の実施例を示す。パイプラインにおける弁以外のデバイスを搭載した。
【０１４７】
図１６ａから図１６ｄに示されるパイプライン装置は、パラメータ検出装置４００として構成されている。すなわち、ハウジング４０１が一部を形成しているパイプラインを通って流れる流体のパラメータが測定され得るように、弁の代わりにセンサー組立体４１０がハウジング４０１内に搭載される。
【０１４８】
図１６ｂから図１６ｄは、より小さい直径４１１ａの領域をその一端部に含む第１の実質的に円柱形のケーシング４１１を有するセンサー組立体４１０を示す。ケーシング４１１は、より小さい直径４１１ａの領域において終端している。ケーシング４１１の終端部は端部プレート４１１ｂを有し、端部プレート４１１ｂは、端部プレート４１１ｂを通る孔４１１ｃを含み、孔４１１ｃが器具ハウジング４１９を受容する。封止材４２１は、より小さい直径４１１ａの領域においてケーシング４１１に装着される。封止材４２１の形状及び範囲は、以下でさらに詳細に説明される。
【０１４９】
ハウジング４１５は、端部プレート４１１ｂの反対側においてケーシング４１１の端部に装着される。ハウジング４１５は、下及び上周辺リベート４１５ａ、４１５ｂを含み、ケーシング４１１の壁は、ハウジング４１５の一部がケーシング４１１内に延びているように、下リベート４１５ａに載置される。
【０１５０】
センサー組立体は、スナップ・ロック機構４１４の一部を搭載した第２の実質的に円柱形のケーシング４１２をさらに有する。ハウジング４１５の一部がケーシング４１２内に延びているように、ケーシング４１２の壁は、上リベート４１５ｂに載置される。
【０１５１】
ケーシング４１１、４１２がリベート４１５ａ、４１５ｂと係合する領域におけるケーシング４１１、４１２の内壁は、ねじ山をもち得、ハウジング４１５に第１及び第２のケーシング４１１、４１２を固定するためにこのようなねじ山が互いに係合する。
【０１５２】
スナップ・ロック機構４１４の一部は円形部４１４ａを有し、円形部４１４ａから足４１４ｂがカワードリーに延びている。スナップ・ロック機構の円形部４１４ａは、ケーシング４１２の上縁部におけるリベート４１２ｃに載置される。各足４１４ｂは、ケーシング４１２内に形成されたチャネル４１２ａ内に載置される。ハウジング４１５に近接したケーシング４１２の端部は、チャネル４１２ａが開口４１２ｂを形成する程度でより薄い壁厚をもつ。足４１４は弾性材料から作られ、足４１４に対して開口４１２ｂの方向に力が加えられたとき、足４１４が開口４１２ｂ内に動き得るように形作られ、寸法決めされている。
【０１５３】
フィッシング・ネックであるカラー４１３は、ケーシング４１２に固定される。カラー４１３は、外部にねじ山をもつ下向きに延びたリップ４１３ａを含む。リップのねじ山は、その上縁部においてケーシング４１２の内部面に形成された内部ねじ山と係合する。フィッシング・ネック４１３ｂの内面は、フィッシング・ネックがフィッシング・ツール（図示されていない）により係合させられることを可能にするように形作られ、寸法決めされている。フィッシング・ツールがフィッシング・ネックに係合した状態で、センサー組立体の長軸に沿ってフィッシング・ツールにより加えられた軸方向の引く力が、スナップ・ロック機構４１４の足４１４ａが内側に動くことをもたらし得ることにより、センサー組立体４１０がハウジング４０１から取り外されることを可能にする。工程を逆にすることにより、センサー組立体がハウジング４０１内に挿入され得る。
【０１５４】
本実例における形態の２つの離隔されたＯリングの形態の封止材４１６が、センサー組立体４１０に搭載される。封止材４１６のうちの一方がハウジング４１５に搭載され、他方がハウジング４１５に近接してケーシング４１２の外面に搭載される。
【０１５５】
この実施例において、ハウジング４１５は、その中に搭載された信号処理ユニットを含む。器具ハウジング４１９は、第１の実質的に円柱形のケーシング４１１に装着され、端部プレート４１１ｂの孔４１１ｃを通る。カラー４１８は、ケーシング４１１の内側に載置され、孔４１１ｃの形状及び寸法に対応した内部形状及び寸法をもつ。カラー４１８は、例えば溶接により、又は、カラー４１８及び端部プレート４１１ｂ内の対応するねじ山により、端部プレート４１１ｂに固定される。ねじ４０は、カラー４１８の壁を通って、器具ハウジング４１９と係合し、それを適所に固定する。
【０１５６】
器具ハウジングは、１つの器具、又は、複数の異なる器具を搭載し得る。示される実例において、器具ハウジングは、示される複数のセンサー４１９ａ、４１９ｂ、及び４１９ｃを搭載する。測定され得るパラメータとして、流れ、温度、塩素含有量、全塩素、溶存酸素、ｐＨ、ＯＲＰ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：酸化還元電位）、伝導率、色、濁度、及び圧力が挙げられるが、これらに限定されない。３つのセンサーが示されるが、３つより多くのセンサーが器具ハウジングに搭載され得る。器具ハウジング４１９に搭載されたセンサーは、ワイヤ管４１７を通るワイヤにより信号処理ユニット４１５に装着される。
【０１５７】
互いに向けてテーパ付けされた２つの壁４１１ｄは、端部プレート４１１ｂから下向きに延びている。２つの壁４１１ｄは、プレート４１１ｅと湾曲した壁４１１ｆとを有する端部部材により連結される。センサー組立体がハウジング４０１内に配されたとき、端部部材は液だめ４０１ｇ内に載置される。
【０１５８】
壁４１１ｄとプレート４１１ｅと端部プレート４１１ｂとが流体が通り得る通路を一緒に形成する。センサー組立体４１０とハウジング４０１との間の接続部分は、封止材４２１によりそのように形成された流体通路の周囲において封止される。
【０１５９】
ハウジング４０１は、図１６ａから図１８ａに示されており、ハウジング４０１のみを示す図１７ａ及び図１７ｂに最も良く示される。ハウジングは、ライザー４０１ａとパイプライン・コネクタ４０１ｂとを有し、パイプライン・コネクタ４０１ｂは、流体のための通過通路４０１ｂ’と、近接したパイプに対するハウジングの装着を提供するフランジ４０１ｂ”とを提供する。ハウジング４０１は、センサー要素の壁４１１ｄの形状に対応するように形作られた、及び寸法決めされた壁４０１ｃを含む。封止材４２１が、センサー組立体４１０間に封止を提供する。壁４０１ｃは、通過通路４０１ｆを提供する。
【０１６０】
示される実施例において、ライザー４０１ａは、キャップ４０５を備え、キャップ４０５は、中間カップリング４０３によりライザー４０１ａに装着可能である。中間カップリングは、外部にねじ山をもち、キャップ４０５の壁に応じた下向きに形成されたねじ山４０５ａと係合するキャップ・コネクタ部４０３ａと、内部にねじ山をもち、キャップ４０５のねじ山４０５ｂと係合するライザー・コネクタ部４０３ｂとを含む。中間カップリング４０３は、フィッシング・ツールがフィッシング・ネック４１３ｂ内に下降させられたときにフィッシング・ツールのための案内体として機能する面取りされた壁４０３ｃをさらに含む。キャップ４０５は、封止材に欠陥がある場合に、流体のための逃げ道を提供する孔４０５ｃを含む。独立したコンポーネントとして中間カップリング４０３を提供する目的は、中間カップリング４０３がフィッシング・ツールなどのツールにより損傷を受けた場合に中間カップリング４０３が置換され得るようにすることである。中間カップリングが単に壁４０１ａの延伸部である場合、それに対する損傷は、装置４００全体の取り外し、及び、損傷部の置換を必要とする。
【０１６１】
組み立てられた装置４００は、図１６ａに最も適切に示される。センサー組立体４１０は、ハウジング４０１内に載置されることが理解され得る。組立体４００は、２組の封止材４１６及び４２１により流体の流出を防ぐように封止される。封止材４１６がここまでに説明されており、センサー組立体４１０の外面とライザー４０１ａの内面の間に封止を提供する。封止材４２１は、壁４１１ｄの周縁部及びプレート４１１ｅの周囲に、及び、それら周縁部とハウジング４０１の壁４０１ｃの内面との間に載置される。
【０１６２】
センサー組立体４１０は、ロック機構４１４によりハウジング４０１内の適所に保持され、ロック機構４１４の端部が、ライザー４０１ａの壁に提供された窪み４０１ｄと係合する。センサー組立体４１０を取り外すために、キャップ４０５が取り外され、フィッシング・ツールが上述のようにフィッシング・ネック４１３ｂに装着される。
【０１６３】
他の図面から、ハウジング４０１がその構成に関して、より前に記載されている実施例の弁ハウジングに非常に類似しており、ハウジング４０１が、例えば、図１４ａから図１４ｃに示されるものと同様の弁を格納し得ることが理解される。
【０１６４】
パラメータ・センサー装置４００の典型的な使用はハウジング４０１に格納された弁を取り外すこと、及びある期間にわたって弁をセンサー組立体に置換することである。必要な情報が収集されたとき、センサー組立体４１０が、取り外された弁と置換され得る。代替的に、センサー装置４００は、パイプラインの永久的な部分であり得ることにより、任意の時点で情報が収集されることを可能にする。
【０１６５】
信号処理ユニットは、ある期間にわたって情報を集め、記憶し得、その期間の情報は、情報集めが完了した後のいずれかの点において別のデータ・キャリアにコピーされるか、又は、信号処理ユニットは、離れた場所に日付を送信する手段を含み得る。例えば、信号処理ユニットは、インターネットへの接続などのネットワーク接続を行い得、これが、信号処理ユニットから離れた場所に情報が送信されることを可能にする。単一の処理ユニットは、メッセージング・プロトコルを介して、又は、無線接続を介してインターネットに接続し得る。信号処理ユニットによる情報の記憶、及び、信号処理ユニットからのこのような情報の送信は、相互に排他的ではない。信号処理ユニットは、情報を記憶することと送信することとの両方を行うように構成され得る。
【０１６６】
図１８ａ及び図１８ｂは、ポンプ装置４２５を示す。この実施例において、図１６ａから図１６ｄのセンサー組立体は、信号処理ユニットに加えて、ハウジング４１５内のモーター・ユニットの提供により修正を加えられる。ワイヤ管は、ポンプ搬送要素４３２に装着されるシャフト４３０により置換される。ポンプ搬送要素は、複数の羽根４３３を含む。
【０１６７】
有益には、コンポーネントの一部又はすべてがプラスチック材料から作られた。典型的には、ばねは、プラスチックではない。
【０１６８】
もはや、道路を掘り起こす必要が一切なく、膨大な量の時間及び作業を削減する。本発明の装置の配備は、パイプラインの漏れ率が大幅に低減されることを可能にする。装置における封止パックを修理することの簡潔さという理由から（封止パックの故障は一般的である）、他の道路工事と一緒に修理を予定することと同じ必要性は存在しない。装置が道の中央からアクセスされる必要がある場合、これは非常に迅速に行われ得るので、漏れの修理の恩恵が交通を途絶するコストを上回るように、交通の途絶を十分に低い程度に抑制する。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020509310.tif 000020
【図１０ａ】
2020509310.tif 000021
【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
2020509310.tif 000024
【図１２】
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【図１３ａ】
2020509310.tif 000026
【図１３ｂ】
2020509310.tif 000027
【図１３ｃ】
2020509310.tif 000028
【図１３ｄ】
2020509310.tif 000029
【図１３ｅ】
2020509310.tif 000030
【図１３ｆ】
2020509310.tif 000031
【図１４ａ】
2020509310.tif 000032
【図１４ｂ】
2020509310.tif 000033
【図１４ｃ】
2020509310.tif 000034
【図１４ｄ】
2020509310.tif 000035
【図１４ｅ】
2020509310.tif 000036
【図１５ａ】
2020509310.tif 000037
【図１５ｂ】
2020509310.tif 000038
【図１５ｃ】
2020509310.tif 000039
【図１５ｄ】
2020509310.tif 000040
【図１５ｅ】
2020509310.tif 000041
【図１５ｆ】
2020509310.tif 000042
【図１６ａ】
2020509310.tif 000043
【図１６ｂ】
2020509310.tif 000044
【図１６ｃ】
2020509310.tif 000045
【図１６ｄ】
2020509310.tif 000046
【図１７ａ】
2020509310.tif 000047
【図１７ｂ】
2020509310.tif 000048
【図１８ａ】
2020509310.tif 000049
【図１８ｂ】
2020509310.tif 000050
【国際調査報告】
2020509310.tif 000051
2020509310.tif 000052
2020509310.tif 000053