(57)【要約】【課題】システムの漏れ個所の低減と、取り付けボルトの締め付けによる機械的ストレスが測定誤差を大きくするのを防止する。【解決手段】圧力モジュール（２００）は圧力センサ（２０４）から流体隔離部材（２０６，２０８）へ延長されている管（２１０，２１２）を有するセンサアッセンブリ（２０２）を含む。圧力センサはモジュールハウジング（２１４）内の空洞（２１６）内に収容される。モジュールハウジングは接合部によって流体隔離部材に接合されて空洞内へのプロセス流体の漏れに対する障壁を提供する支持部材（２１８，２２０）を含む。モジュールハウジングの底面外側のねじ付きプロセス入口部（２３０，２３２）はモジュールハウジング内のプロセス通路（２３６，２３８）を通じてプロセス流体を流体隔離部材に接続する。【選択図】図５
2007524084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力センサ、流体隔離部材、および前記圧力センサから前記流体隔離部材へ延長されている管を含むセンサアッセンブリと、
前記圧力センサが収容される空洞を形成しており、該空洞へのプロセス流体の漏れに対する障壁を提供するため、接合部によって前記流体隔離部材に接合される支持部材を含むモジュールハウジングと、
前記モジュールハウジングの底部外面に配置されており、プロセス流体を前記モジュールハウジング内のプロセス通路を通じて前記流体隔離部材へ接続するねじ加工されたプロセス入口部とを備えている圧力モジュール。
【請求項２】
前記接合部が、溶接接合部からなる請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項３】
前記溶接接合部が、軟ろう接合部からなる請求項２記載の圧力モジュール。
【請求項４】
前記溶接接合部が、レーザ溶接接合部からなる請求項２記載の圧力モジュール。
【請求項５】
前記溶接接合部が硬ろう接合部からなる請求項２記載の圧力モジュール。
【請求項６】
前記ねじ加工されたプロセス入口部の１つを取り囲む凹部と、該凹部を取り囲んでいるガスケットシーリング面とを含む平面プロセス入口部をさらに備えている請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項７】
前記モジュールハウジングが、前記ガスケットシーリング面を取り囲んで配置されているねじ加工された取付孔をさらに備えている請求項６記載の圧力モジュール。
【請求項８】
前記支持部材が、前記取付孔と前記流体隔離部材との間に機械的ストレス隔離部を提供するための隔離支持リムとして形成されている請求項７記載の圧力モジュール。
【請求項９】
前記モジュールハウジングが、支持部材を含み、かつ、プロセス流体を収容するソケットを含む請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項１０】
前記モジュールハウジングの外面に存在するねじ加工された排出孔／通孔入口部であって、それぞれのねじ加工された排出孔／通孔入口部が排出孔／通孔通路によって前記ソケットの一つに接続されている請求項９記載の圧力モジュール。
【請求項１１】
前記排出孔／通孔通路が、モジュールハウジング内の孔からなる請求項１０記載の圧力モジュール。
【請求項１２】
前記流体隔離部材のそれぞれが、
前記接合部の一つによって前記支持部材の一つに接合されており、前記管の１本に接続された支持ブロック入口部を含む隔離部支持ブロックと、
前記隔離部支持ブロックに周囲溶接接合部によって接合された隔離ダイアフラムと、
前記隔離ダイアフラムおよび前記隔離部支持ブロック間のスペースを充満する隔離部流体とからなる請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項１３】
各隔離部支持ブロックが、前記支持ブロック入口部から前記スペースまで隔離部流体を接続する隔離流体通路をさらに備える請求項１２記載の圧力モジュール。
【請求項１４】
前記モジュールハウジングが、前記接合部で前記隔離部支持ブロックが接合されるほぼ筒状のインサートを含む請求項１２記載の圧力モジュール。
【請求項１５】
前記底部外面が、４個所のボルト孔を有するシーリング面を含む請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項１６】
圧力センサ、流体隔離部材、および前記圧力センサから前記流体隔離部材へ延長されている管を含むセンサアッセンブリと、
前記圧力センサが収容される空洞を形成しており、該空洞へのプロセス流体の漏れに対する障壁を提供するため、接合部によって前記流体隔離部材に接合される支持部材を含むモジュールハウジングと、
前記モジュールハウジングの底部外面に配置されており、プロセス流体を前記モジュールハウジング内のプロセス通路を通じて前記流体隔離部材へ接続するねじ加工されたプロセス入口部と
前記モジュールハウジング上に取り付けられ、それぞれが、前記ねじ加工されたプロセス入口部の一つ、および前記隔離部材の一つの間を流れるプロセス流体を制御する遮断弁と、
流体隔離部カプセル間にプロセス流体が流れるのを可能にする接続部とを備えている圧力モジュール。
【請求項１７】
前記接続部が、前記モジュールハウジング上に取り付けられ、前記流体隔離部材間のプロセス流体の流れを制御する等圧弁からなる請求項１６記載の圧力モジュール。
【請求項１８】
前記接合部が、溶接接合部である請求項１６記載の圧力モジュール。
【請求項１９】
それぞれが前記ねじ加工されたプロセス入口部の一つを取り囲んでいる凹部および各凹部を取り囲んでいるガスケットシーリング面を含んでいる平面的プロセス入口部をさらに備えている請求項１６記載の圧力モジュール。
【請求項２０】
前記接合部が、軟ろう接合部、レーザ溶接接合部、および硬ろう接合部のグループから選択されている請求項１８記載の圧力モジュール。
【請求項２１】
前記モジュールハウジングが、支持部材を含んでいて、かつ、前記プロセス流体を収容するソケットを含む請求項１８記載の圧力モジュール。
【請求項２２】
前記モジュールハウジングの外面にねじ加工された排出孔／通孔入口部であって、それぞれが排出孔／通孔通路によって前記ソケットの一つに接続されているねじ加工された排出孔／通孔入口部をさらに備えている請求項２１記載の圧力モジュール。
【請求項２３】
前記排出孔／通孔通路が、モジュールハウジング内の孔からなる請求項２２記載の圧力モジュール。
【請求項２４】
前記支持部材が、前記取付孔と前記流体隔離部材との間に機械的ストレス隔離部を提供するための隔離支持リムとして形成されている請求項１９記載の圧力モジュール。
【請求項２５】
前記流体隔離部材のそれぞれが、
前記接合部の一つによって前記支持部材の一つに接合されており、前記管の１本に接続された支持ブロック入口部を含んでいる隔離部支持ブロックと、
前記隔離部支持ブロックに周囲溶接接合部によって接合された隔離ダイアフラムと、
前記隔離ダイアフラムおよび前記隔離部支持ブロック間のスペースを充満する隔離部流体からなる請求項１６記載の圧力モジュール。
【請求項２６】
各隔離部支持ブロックが、前記支持ブロック入口部から前記スペースまで隔離部流体を接続する隔離流体通路をさらに備えている請求項２５記載の圧力モジュール。
【請求項２７】
前記モジュールハウジングが、前記接合部で前記隔離部支持ブロックが接合されるほぼ筒状のインサートを含む請求項２５記載の圧力モジュール。
【請求項２８】
前記底部外面に４個所のボルト孔を有するシーリング面を含む請求項１７記載の圧力モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力送信機モジュールに関し、特に、密封されたセンサハウジングを有する圧力送信機モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロセス流体システムでは、ねじ加工された管との接続を完成するために分離型の圧力フランジまたは弁マニホルドに共面圧力送信機（coplanar pressure transmitters）を接続する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
圧力フランジや弁マニホルドを使用すると、コストが上昇し、性能が低下するとともに、システムに対して漏れ個所を増やすことになる場合がある。
【０００４】
共面圧力送信機は、一般に、取り付けボルトを使って圧力フランジに接続されるモジュールハウジングに直接溶接された隔離ダイアフラムを有している。モジュールハウジング本体が、取り付けボルトの締め付けによって機械的ストレスを受けた時、該機械的ストレスはモジュールハウジングおよび隔離ダイアフラムを歪めて測定誤差を発生する。
【０００５】
共面圧力送信機の性能を高める方法や装置が必要とされている。本発明の実施例は、かかる性能向上を提供し、かつ従来技術を超えるその他の利点を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
センサアッセンブリを備えた圧力モジュールを開示する。センサアッセンブリは、圧力センサ、流体隔離部材および管を含む。この管は圧力センサから流体隔離部材まで延びている。
【０００７】
圧力モジュールはまたモジュールハウジングを備えている。モジュールハウジングは圧力センサが収容される空洞を形成している。モジュールハウジングは前記空洞内へのプロセス流体の漏れに対する障壁を提供する流体隔離部材に接合された支持部材を含む。
【０００８】
圧力モジュールはまたモジュールハウジングの底部外面に配置されたねじ加工されたプロセス入口部を備えている。ねじ加工されたプロセス入口部はモジュールハウジング内のプロセス通路を通じて流体隔離部材にプロセス流体を接続する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施例を特徴づけられるその他の特徴および利点は、下記の詳細な説明を読み、かつ関連の図面を参照することにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図５〜１３に記述した実施例において、隔離ダイアフラムは、モジュールハウジングから分離された流体隔離部材内に含まれている。流体隔離部材は、取り付けボルトまたはねじ加工された接続部の締め付けによってモジュールハウジング内に発生したストレス（フランジ効果）から隔離ダイアフラムを隔離するように、いくつかの接合部によってモジュールハウジングに接続されている。接合部は密封シールを提供するために溶接されるのが望ましい。本明細書で使用されている「溶接接合」および「溶接」という用語は、金属またはセラミック部品を、該部品間の接合部を加熱することによって接合し、機械的圧力シールによらない流体密封シールを形成し、部品を一体化することを意味する。溶接は加熱によって部品を接合する種々の周知方法を含む。溶接には、例えば、充填材料を使用するか又は使用しない接合、並びに軟ろうまたは硬ろう材料によるろう付けだけでなく、レーザ、電気およびガス溶接を含む。
【００１１】
前記構成は、モジュールハウジング内に直接ねじ込まれた入口部を含み、かつ、分離された圧力フランジまたは弁マニホルドの必要性を除去し、これによって化学的浸食にさらされかつ漏れを生ずる機械的圧縮シールを排除して安全性および信頼性を改善する。
【００１２】
好ましい構成では、圧力モジュールは既存の送信機と同じボルトおよび同じ平坦なプロセス入口部パターンを有しているので、この構成は、必要に応じて現存のプロセス流体装置と互換することができる。圧力フランジを除去し、機械加工を簡単化することによって、実質的に重量とコストを低減した設計をすることができる。機械加工の簡単化と、流体隔離部材およびモジュールハウジングを製作するために使用される部材の簡単化により、付加的なコストの削減が実現される。流体隔離部材の使用により、隔離部支持ブロックと共通の中心線の周りに隔離部渦パターンを機械加工することが可能になる。前記支持ブロックおよびモジュールハウジングの設計は両部品を工業規格のバーストックから機械加工することを可能にする。また、隔離部ブロックの低減された寸法および簡単化された形状は、この部品がセラミック材料で形成されるのを可能にする。ある種の高温への適用において、セラミックは、熱絶縁性であり、プロセス流体からセンサ２０４に流れる熱を制限でき、センサ２０４の性能を改善するので好ましい材料である。
【００１３】
図１，２は典型的な従来技術に係る圧力送信機１００の正面及び側面を表す。圧力送信機１００は、電気回路を収容する電気部ハウジング１０１と、隔離ダイアフラム、圧力センサおよび関連するセンサ回路を収容するモジュールハウジング１０２を含んでいる。モジュールハウジング１０２はボルト１０５によって圧力フランジ１０４にボルト止めされている。ボルト１０５はまたフランジアダプタユニオン１１８を貫通している。該フランジアダプタユニオン１１８は、ねじ加工されたプロセスパイプ（図示しない）と接続可能なねじ加工された入口部を有している。圧力フランジ１０４は圧力測定のために一またはそれ以上のプロセス流体圧力１０６を送信機１００に供給する。圧力送信機１００は、該圧力送信機１００を駆動するとともにプロセス制御システム内で使用される双方向通信を提供するプロセスループ１０３に接続される。圧力フランジ１０４およびボルト１０５とモジュールハウジング１０２との接続は、図３に関連して以下で詳細に記述する。
【００１４】
図３の従来技術は、図１，２に示したモジュールハウジング１０２の下部、圧力フランジ１０４、フランジアダプタユニオン１１８、およびボルト１０５の分解図を示している。
【００１５】
モジュールハウジング１０２は、該モジュールハウジング１０２に直接溶接された隔離ダイアフラムを含んでいる。モジュールハウジング１０２は、また、隔離ダイアフラム１１０の周囲の、規格パターンでねじ加工されたボルト孔１１２を含んでいる。ガスケット１１４は隔離ダイアフラム１１０の周囲で圧力フランジ１０４をモジュールハウジング１０２に封着する機械的圧縮シールである。ねじ１１６は、輸送中および現場でのプロセス接続前に圧力フランジ１０４およびガスケット１１４を一時的に所定位置に保持する。圧力フランジ１０４は、排出孔／通孔弁（drain/vent valves）１２４に適合している。
【００１６】
フランジアダプタユニオン１１８はプロセス流体パイプ（図示せず）にねじ込まれて、ガスケット１２０によって圧力フランジ１０４に封着される。ガスケット１２０は機械的圧縮タイプのシールである。プロセスパイプは、フランジアダプタユニオン１１８を使用するのに代えて、圧力フランジ１０４内のねじ孔１２２に直接ねじ込んでもよい。ボルト１０５はフランジアダプタユニオン１１８（これを使用する場合は）、圧力フランジ１０４を貫通し、ねじ加工されたボルト孔１１２にねじ込まれる。ガスケット１１４および１２０は、ボルト１０５が締め付けられたときに圧縮されてプロセス流体を収容するための機械的圧縮封着部を提供する。ガスケット１１４，１２０はプロセス流体の漏れ個所となる可能性のある機械的圧縮封着部を提供する。以下に記載した実施例では、ガスケット１１４による機械的圧縮封着部の使用によってもたらされる漏れの可能性を低減することによって安全性と信頼性を改善する構成を説明する。以下に記載した実施例においては、プロセスパイプはモジュールハウジング上のねじ加工されたプロセス入口部に直接ねじ込むことができ、これによってガスケット１１４，１２０の必要性をなくすことができる。
【００１７】
図４の従来技術は、モジュールハウジング９２の断面斜視図を例示する。モジュールハウジング９２の内側に位置する圧力センサ１４０は隔離ダイアフラム１１０に対して管１４２，１４４によって接続される。隔離ダイアフラム１１０はモジュールハウジング９２に直接溶接されている。回路基板１４６はセンサ１４０からの電気信号の処理に関する回路を提供する。フラットケーブルリール１４８は回路基板１４６から電気部ハウジング（図１〜２に示したハウジング１０１等）内の回路への電気的接続部を提供するフラットケーブルを収容する。ボルト（図１〜３に示したボルト１０５等）がねじ加工されたボルト孔１１２内に締め付けられたとき、モジュールハウジング１０２はプロセスフランジ（図１に示したプロセスフランジ１０４等）のように歪むことがあり、ガスケット（図３に示したガスケット１１４等）はモジュールハウジング１０２に対して強く引っ張られる。モジュールハウジング１０２の潜在的歪みは隔離ダイアフラム１１０を歪ませ、測定誤差を発生する。
【００１８】
しかし、以下に示す実施例では、隔離ダイアフラムは、モジュールハウジングから分離された流体隔離部材内に含まれる。この隔離により、隔離ダイアフラムに対する好ましくない機械的ストレスの伝達が防止される。また、以下に示す実施例では、プロセスパイプをモジュールハウジングへ直接ねじ込むことができるので、プロセスフランジ、ガスケットおよびボルト止めの必要性を無くすることができる。
【００１９】
図５は圧力モジュール２００の第１実施例の断面斜視図である。
【００２０】
圧力モジュール２００は、センサアッセンブリ２０２を含んでいる。センサアッセンブリ２０２は、圧力センサ２０４、流体隔離部材２０６，２０８並びに圧力センサ２０４から流体隔離部材２０６，２０８へ延びている管２１０，２１２からなる。モジュールハウジング２１４は圧力センサ２０４が収容されている空洞２１６を形成している。モジュールハウジング２１４は、流体隔離部材２０６，２０８を支持する支持部材つまりソケット壁２１８，２２０を含むと共に、モジュールハウジング２１４と流体隔離部材２０６，２０８との間の機械的ストレス隔離部を提供している。流体隔離部材２０６，２０８と、壁２１８，２２０とは、図７〜８に記載した例との関連で、より詳細に以下に記述する。好ましい実施例では、モジュールハウジング２１４は、矩形棒の規格品から機械加工されるベース２１４Ａと、筒状パイプの規格品から機械加工されるねじ加工されたハブ２１４Ｂとからなる。ベース２１４Ａおよびハブ２１４Ｂは筒状溶接接合部２１４Ｃで互いに溶接される。
【００２１】
モジュールハウジング２１４の底部外面２３４に、ねじ加工されたプロセス入口部２３０，２３２が配置されている。ねじ加工されたプロセス入口部２３０，２３２はモジュールハウジング２１４内のプロセス通路２３６，２３８を通じてプロセス流体を流体隔離部材２０６，２０８に接続する。ねじ加工されたプロセス入口部２３０，２３２は、テーパねじが加工されたプロセス配管に高信頼性のシールをさせることができるように、商業的に入手可能な種々のＰＴＦＥ封止材（例えば、テフロン（登録商標）封止材）とともに使用することができるテーパ付きパイプねじに適合するねじ加工をされるのが好ましい。
【００２２】
代替実施例では、平面プロセス入口部２４０，２４２は、ねじ加工されたプロセス入口部２３０，２３２のそれぞれを取り囲む筒状凹部を備えている。ガスケットシーリング面２４４，２４６は平面プロセス入口部２４０、２４２の各々を取り囲んでいる。これらの平面プロセス入口部２４０，２４２並びにガスケットシーリング面２４４，２４６は、図３に示したような旧式の接合システムに接合することができるという点でモジュールハウジング２１４は旧式装置との両立を可能にしている。シーリング面２４４，２４６は一般的に溝を有するが、該シーリング面２４４，２４６は、圧力フランジの対向面に溝が施されている場合の適用においては平らであってもよい。
【００２３】
この実施例では、好ましくは溶接接合部である接合部２５０，２５２で流体隔離部材２０６，２０８を支持部材２１８，２２０に接合し、これによって、接合部２５０，２５２は空洞２１６へのプロセス流体の漏れに対する障壁を形成する。接合部２５０，２５２は、流体隔離部材２０６，２０８それぞれの周囲における連続的円形のレーザ溶接接合部であるのが好ましい。プロセス通路２３６，２３８にはガスケットのような機械的圧縮性流体シールがない。ねじ加工されたプロセス入口部２３０，２３２から流体隔離部材２０６，２０８へ、固体モジュールハウジング２１４を介した直接接続部が存在する。モジュールハウジング内でプロセス流体に触れるシール部は、接続部２５０、２５２のみであり、これらの接続部は高い信頼性と耐漏れ性を有し、かつ圧縮性シールを使用しない。ハーメチックシールを形成するために、隔離部材を種々の異なった構成のモジュールハウジングに結合できることは理解されるだろう。例えば、隔離部材をセラミック材料で形成してハウジングにろう付けしてもよい。
【００２４】
図５に示した実施例中には４つのねじ付きボルト孔２５４のうち一つが例示されている。送信機がねじ加工されたプロセス入口部２３０，２３２を使用して取り付けられる場合は、ボルト孔２５４は使用されない。しかしながら、図３に記載した古い接続システムを使用した装置に取り付ける場合には、ボルト孔２５４を利用できる。
【００２５】
図６は、圧力モジュール３００の実施例の断面斜視図である。圧力モジュール３００は図５の圧力モジュール２００と同様であるので、図５で使用されているのと同じ参照番号であって図６で使用されている参照番号は、同一または同様の特徴とみなす。圧力モジュールは、ねじ加工された排出孔／通孔入口部３０２，３０４、並びに支持部材壁２１８，２２０（または、代わりとして流体隔離部材２０６，２０８が支持されているソケットの他の部分）と、排出孔／通孔弁入口部３０２，３０４との間に延長されている排出孔／通孔通路３０６，３０８を備えている。排出孔／通孔弁（図３に示した排出孔／通孔弁１２４等）は排出孔／通孔入口部３０２，３０４にねじ込まれる。プロセス流体設備中に圧力モジュール３００を配置する間は、排出孔／通孔弁はプロセスガス中の望ましくない液体を抜き取るか、またはプロセス液体中の望ましくないガスを放出させることによって望ましくないガスまたは液体が圧力モジュール３００の動作を妨害しないようにレンチで一時的に開放することができる。圧力モジュール３００のその他に関しては圧力モジュール２００と同様である。
【００２６】
図７はモジュールハウジング４０２内の流体隔離部材４００の第１実施例を示す拡大断面図である。モジュールハウジング４０２は、ねじ加工された取り付け孔４３４（図７では一つだけが見えている）と流体隔離部材４００との間の機械的ストレス隔離部を提供するため、隔離された支持リムとして形成された筒状ソケット壁４３０を形成する支持部材を含んでいる。筒状シーリング面４３２はソケット壁をモジュールハウジングの本体から分離するためにソケット壁４３０の周囲で切り込まれている。ソケット壁４３０は高くて薄く、かつ容易に撓む。ソケット壁４３０の可撓性は機械的ストレスがモジュールハウジング４０２の本体から流体隔離部材４００へ伝わるのを防止する。流体隔離部材４００はそのシールされた取付部から機械的ストレスの大部分を解放する。
【００２７】
ねじ加工されたプロセス入口部４３４は、圧力センサによる圧力感知のため、プロセス流体通路４３６に沿って隔離ダイアフラム４１４にプロセス圧力を搬送するために、ねじ加工されたプロセスパイプ（図７には記載していない）へ、直接接続することができる。プロセス流体チャンバ４３８が隔離ダイアフラム４１４の周りに形成され、隔離ダイアフラム４１４が圧力および温度変化によって歪むためのスペースを与える。
【００２８】
流体隔離部材４００は、支持部材を備えたモジュールハウジング４０２の一部分に、好ましくは溶接接合される接合部４０６によって接合された隔離支持ブロック４０４を備える。隔離支持ブロック４０４は管４１０に結合される支持ブロック入口部４０８を含んでいる。管４１０は圧力センサ（図７には記載されてない）に結合する２本の管のうちの１本である。管４１０は好ましくはろう接合部４１２によって支持ブロック入口部４０８にシールされる。
【００２９】
隔離ダイアフラム４１４は好ましくは周囲溶接接合部４１６によって隔離部支持ブロック４０４に接合される。
【００３０】
隔離部流体４２０は隔離ダイアフラム４１４と隔離支持ブロック４０４との間を充満する。隔離部流体４２０はまた隔離ダイアフラム４１４から圧力センサへ圧力を結合するため管４１０を充満する。隔離部流体は好ましくはシリコーンオイルである。
【００３１】
ねじ加工されたパイプをねじ加工されたプロセス入口部４３４に接続する代わりに、モジュールハウジング４０２を圧力フランジ（図１〜３に記載された圧力フランジ１０４等）に接続することによってプロセス流体圧を印加することができる。この好ましい構成においては、圧力フランジは平面プロセス入口部４４０へプロセス流体を送る。平面プロセス入口部４４０はねじ加工された入口部４３４を取り囲む凹部からなる。ガスケットシーリング面４４２は平面プロセス入口部４４０を取り囲む。４本のボルトが圧力フランジを通り抜けて４個所のねじ加工されたボルト孔４３４にねじ込まれ、ガスケットシーリング面４４２内のガスケットを圧縮してシールしている。
【００３２】
図８は、モジュールハウジング４０２内の流体隔離部材５００の第２の実施例の拡大断面図である。図７で使用されている参照番号と同一である図８中で使用されている参照番号は同一または同様の特徴とみなす。
【００３３】
図８において、モジュールハウジング４０２は、支持ブロック４０４が接合される全体的に筒状のインサート５０２を、好ましくは溶接接合部である接合部５０４で受け入れるように構成されている。この構成において、インサート５０２は事実上モジュールハウジング４０２の部分になるが、インサート５０２はハウジング４０２とは異なった材料で製作することができる。図８に示した構成では、流体隔離部材は上面からだけでなくモジュールハウジング４０２の底面からも挿入することができるようになるので、製造の柔軟性が得られるようになる。ブロックおよびハウジングスロット（図示しない）の他の構成を、モジュールハウジング４０２の側面から流体隔離部材を挿入するために使用できる。インサート５０２、支持ブロック４０４および隔離ダイアフラム４１４の部材は耐食性レベルを向上させるため、モジュールハウジング４０２の部材と異ならせてもよい。付加的な材料にはハステロイ（商標）およびモネル（商標）等、工業規格のニッケルベースの合金を含む。流体隔離部材５００の使用により、柔軟性のあるモジュール方式の製造を可能にする。流体隔離部材５００の在庫は、選択されたプロセスウェット材料（ステンレス鋼、ハステロイ又はモネル等）および選択されたパイプねじ（１／８インチＮＰＴおよび１／４インチＮＴＰならびにそれらのメートルサイズ）の有用な組み合わせで維持することができる。顧客が圧力送信機を注文する場合、在庫または予め完成された流体隔離部材から、所望のプロセスウェット材料を有する流体隔離部材と、パイプねじを選択することにより、顧客の仕様で素速く送信機を組み立てることができる。接合部５０４は図示のように外面に近接して配置することができ、また、適用の際に必要に応じて、他の面に近接して配置できる。
【００３４】
図９〜１３は、圧力モジュール６００の種々の実施例を示す。圧力モジュール６００は図６に記載した圧力モジュール３００と同様である。図９〜１３において使用されている参照番号のうち、図６に使用されているのと同一参照番号は同一または同様の特徴とみなす。図９は、明瞭のためにセンサ２０４およびその接続管２１０，２１２を省略した圧力モジュール６００の上面図である。図１０は図９の線１０−１０’にほぼ沿った圧力モジュール６００の断面図である。図１１は圧力モジュール６００の右側面図である。図１２は図１１の線１２−１２’にほぼ沿った圧力センサモジュール６００の断面図である。図１３は、圧力モジュール６００の底面図である。
【００３５】
圧力モジュール６００は、ねじ加工された弁入口部６０４，６０６（図１０，１２に記載）と、ねじ加工された弁入口部６０８（図９，１１，１２に記載）とを含むように構成されたモジュールハウジング６０２を含んでいる。弁６１０，６１２，６１４はねじ加工された入口部６０４，６０６，６０８にねじ込まれる。弁６１０，６１２，６１４は従来設計であり、モジュールハウジング６０２内のプロセス通路を通じて圧力の伝達を制御するため手動で開位置または閉位置に作動させることができる。図１０で最も良く分かるように、遮断弁６１０は、ねじ加工された入口部２３０と流体隔離部材２０６との間のプロセス流体を接続するプロセス通路６２０を通じて圧力の伝達を制御する。図１０で最も良く分かるように遮断弁６１２は、ねじ加工された入口部２３２と流体隔離部材２０８との間のプロセス流体を接続するプロセス通路６２２を通じて圧力の伝達を制御する。図９および１１で最も良く分かるように、等圧弁６１４は、流体隔離部材２０６と流体隔離部材２０８との間のプロセス流体を接続するプロセス通路６２４，６２８を通じて圧力の伝達を制御する。弁６１０，６１２，６１４は、排出孔／通孔弁６４０，６４２と関連して使用することができ、元の位置に校正するために圧力モジュール６００に印加する圧力を選択する。テーパねじ加工、および封止材は信頼性のあるシーリングを確保するために、できるだけ使用する。
【００３６】
その他の点では、圧力モジュール６００は図６に記載した圧力モジュール３００と同様である。ねじ加工された入口部２３０，２３２の中心線間のスペース、およびねじ加工された入口部２３０，２３２の個々のパイプ寸法は、プロセス制御工業で使用される種々の規格寸法およびスペーシングに適合するよう選択することができる。
【００３７】
本発明を、好ましい実施例を参照して記述したが、当業者は形状および詳細に関して発明の範囲を逸脱することなく変更できることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】典型的な従来技術に係る圧力送信機の正面図である。
【図２】典型的な従来技術に係る圧力送信機の側面図である。
【図３】図１、図２に示した従来技術に係るモジュールハウジングの一部、圧力フランジおよびボルトの分解図である。
【図４】従来技術に係るモジュールハウジングの断面斜視図である。
【図５】圧力モジュールの第１実施例の断面斜視図である。
【図６】圧力モジュールの第２実施例の断面斜視図である。
【図７】流体隔離部材およびモジュールハウジングの第１の典型的な実施例の拡大断面図である。
【図８】流体隔離部材およびモジュールハウジングの第２の典型的な実施例の拡大断面図である。
【図９】圧力モジュールの第３実施例の上面図である。
【図１０】図９の線１０−１０’にほぼ沿った圧力モジュールの断面図である。
【図１１】図９に示した圧力モジュールの右側面図である。
【図１２】図９に示した圧力モジュールの断面図であって、図１１の線１２−１２’にほぼ沿った断面図である。
【図１３】図９に示した圧力モジュールの底面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０２…センサアッセンブリ、  ２０４…圧力センサ、  ２０６，２０８…流体隔離部材、  ２１０，２１２…管、  ２１４…モジュールハウジング、  ２１６…空洞、  ２４０，２４２…平面プロセス入口部、  ２３０，２３２…ねじ加工されたプロセス入口部、  ２３６，２３８…プロセス通路
【図１】
2007524084.tif 000003
【図２】
2007524084.tif 000004
【図３】
2007524084.tif 000005
【図４】
2007524084.tif 000006
【図５】
2007524084.tif 000007
【図６】
2007524084.tif 000008
【図７】
2007524084.tif 000009
【図８】
2007524084.tif 000010
【図９】
2007524084.tif 000011
【図１０】
2007524084.tif 000012
【図１１】
2007524084.tif 000013
【図１２】
2007524084.tif 000014
【図１３】
2007524084.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力センサ、流体隔離部材、および前記圧力センサから前記流体隔離部材へ延長されている管を含むセンサアッセンブリと、
前記圧力センサが収容される空洞を形成しており、該空洞へのプロセス流体の漏れに対する障壁を提供するため、接合部によって前記流体隔離部材に接合される支持部材を含むモジュールハウジングと、
前記モジュールハウジングの底部外面に配置されており、プロセス流体を前記モジュールハウジング内のプロセス通路を通じて前記流体隔離部材へ接続するねじ加工されたプロセス入口部とを備えている圧力モジュール。
【請求項２】
前記ねじ加工されたプロセス入口部の１つを取り囲む凹部と、該凹部を取り囲んでいるガスケットシーリング面とを含む平面プロセス入口部をさらに備えている請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項３】
前記モジュールハウジングが、前記ガスケットシーリング面を取り囲んで配置されているねじ加工された取付孔をさらに備えている請求項２記載の圧力モジュール。
【請求項４】
前記モジュールハウジングが、支持部材を含み、かつ、プロセス流体を収容するソケットを含む請求項１記載の圧力モジュール。
【請求項５】
前記モジュールハウジングの外面に存在するねじ加工された排出孔／通孔入口部であって、それぞれのねじ加工された排出孔／通孔入口部が排出孔／通孔通路によって前記ソケットの一つに接続されている請求項４記載の圧力モジュール。
【請求項６】
圧力センサ、流体隔離部材、および前記圧力センサから前記流体隔離部材へ延長されている管を含むセンサアッセンブリと、
前記圧力センサが収容される空洞を形成しており、該空洞へのプロセス流体の漏れに対する障壁を提供するため、接合部によって前記流体隔離部材に接合される支持部材を含むモジュールハウジングと、
前記モジュールハウジングの底部外面に配置されており、プロセス流体を前記モジュールハウジング内のプロセス通路を通じて前記流体隔離部材へ接続するねじ加工されたプロセス入口部と
前記モジュールハウジング上に取り付けられ、それぞれが、前記ねじ加工されたプロセス入口部の一つ、および前記隔離部材の一つの間を流れるプロセス流体を制御する遮断弁と、
流体隔離部カプセル間にプロセス流体が流れるのを可能にする接続部とを備えている圧力モジュール。
【請求項７】
前記接続部が、前記モジュールハウジング上に取り付けられ、前記流体隔離部材間のプロセス流体の流れを制御する等圧弁からなる請求項６記載の圧力モジュール。
【請求項８】
それぞれが前記ねじ加工されたプロセス入口部の一つを取り囲んでいる凹部および各凹部を取り囲んでいるガスケットシーリング面を含んでいる平面的プロセス入口部をさらに備えている請求項６記載の圧力モジュール。
【請求項９】
前記接合部が、軟ろう接合部、レーザ溶接接合部、および硬ろう接合部のグループから選択されている請求項６記載の圧力モジュール。
【請求項１０】
前記流体隔離部材のそれぞれが、
前記接合部の一つによって前記支持部材の一つに接合されており、前記管の１本に接続された支持ブロック入口部を含んでいる隔離部支持ブロックと、
前記隔離部支持ブロックに周囲溶接接合部によって接合された隔離ダイアフラムと、
前記隔離ダイアフラムおよび前記隔離部支持ブロック間のスペースを充満する隔離部流体からなる請求項６記載の圧力モジュール。
【国際調査報告】
2007524084.tif 000016
2007524084.tif 000017
2007524084.tif 000018