(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアフラムによって封止された空隙を含むシール本体であって、前記ダイアフラムの第一の側がプロセス流体に晒されるように、前記プロセス流体を含むプロセス要素に取り付けられるように構成されたシール本体；
前記空隙及び前記ダイアフラムの第二の側と流体連通している、充填流体を含む毛管；
毛管凹部と、第二のダイアフラムによって切り離された二つの空隙とを有するカップリングであって、前記毛管が前記毛管凹部を通って延び、前記カップリングに接続して、前記毛管中の前記充填流体が前記二つの空隙の一つ及び前記第二のダイアフラムと流体連通している、カップリング；及び
前記カップリングと接触することなく、前記毛管に沿って前記シール本体から前記カップリングの方向に連続的に延び、前記毛管凹部に入る熱伝導要素
を含む、プロセストランスミッタのためのリモートシールアセンブリ。
【請求項２】
前記熱伝導要素が、前記シール本体に取り付けられ、前記シール本体から前記毛管に熱を伝達するように構成されている、請求項１に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項３】
前記熱伝導要素が取り付け部品に溶接され、前記取り付け部品が前記シール本体に取り付けられている、請求項２に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項４】
プロセストランスミッタが前記カップリングに取り付けられている、請求項１に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項５】
前記カップリングがさらに第二の毛管に接続されて、前記第二の毛管中の第二の充填流体が前記カップリングの前記二つの空隙の他方及び前記第二のダイアフラムと流体連通している、請求項１に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項６】
前記第二の毛管がさらにプロセストランスミッタに接続されている、請求項５に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項７】
前記充填流体が合金及び非水銀系液体金属の一つを含む、請求項１に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項８】
ダイアフラムによって封止された空隙を含むシール本体であって、前記ダイアフラムの第一の側がプロセス流体に晒されるように、前記プロセス流体を含むプロセス要素に取り付けられるように構成されているシール本体；
前記空隙及び前記ダイアフラムの第二の側と流体連通している、充填流体を含む毛管；
第二のダイアフラムによって切り離された二つの空隙を有する、前記毛管に取り付けられたカップリングであって、前記毛管中の前記充填流体が前記二つの空隙の一つ及び前記第二のダイアフラムと流体連通している、カップリング；及び
前記カップリングと接触することなく、前記毛管に沿って前記シール本体から前記カップリングの方向に連続的に延びる熱伝導要素であって、前記毛管の一部分が前記熱伝導要素と前記カップリングとの間で露出し、前記カップリングの周囲の空気の温度が前記充填流体の流動点より低いとき前記毛管全体中の前記充填流体の温度が前記充填流体の流動点より高くとどまるように、前記毛管に熱を伝達するように構成されている熱伝導要素
を含む、プロセストランスミッタのためのリモートシールアセンブリ。
【請求項９】
前記充填流体が合金及び非水銀系液体金属の一つを含む、請求項８に記載のリモートシールアセンブリ。
【請求項１０】
プロセストランスミッタが前記カップリングに取り付けられている、請求項８に記載のリモートシールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下に記載される実施形態は、プロセス制御のためのリモートシールアセンブリに関する。より具体的には、実施形態は、充填流体熱管理を備えたリモートシールアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス制御及びモニタリング環境においては、導管又はタンク中のプロセス流体の圧力を感知する圧力トランスミッタを使用することが一般的である。そのような圧力トランスミッタは、圧力トランスミッタ中の圧力センサをプロセス流体から隔離する隔離ダイアフラムを含む。
【０００３】
一部の用途においては、圧力トランスミッタを導管又はタンクに直に取り付けることは望ましくなく、圧力トランスミッタの隔離ダイアフラムをプロセス流体に晒すことも望ましくない。このような状況においては、リモートシールを使用して圧力トランスミッタの隔離ダイアフラムを導管又はタンク中の流体から隔離する。そのようなリモートシールは、導管又はタンクに取り付き、それ自体の隔離ダイアフラムを含み、その隔離ダイアフラムの一方の側がプロセス流体に晒される。リモートシールの隔離ダイアフラムと圧力トランスミッタの隔離ダイアフラムとの間に導管が接続され、この導管が、両方の隔離ダイアフラムと接触する非圧縮性の充填流体を含む。充填流体は、リモートシールの隔離ダイアフラムにおける圧力変化を圧力トランスミッタの隔離ダイアフラムに伝達する。したがって、充填流体は、プロセス流体と接触するリモートシールのダイアフラムと圧力トランスミッタの隔離ダイアフラムとの間の流体連通を提供する。
【０００４】
たとえば、プロセス流体の圧力が上昇するならば、リモートシールの隔離ダイアフラムは導管の方向に撓み、充填流体の圧力を上昇させる。すると、充填流体の圧力上昇が圧力トランスミッタのダイアフラムを撓ませる。圧力トランスミッタのダイアフラムの撓みは圧力トランスミッタ中の第二の充填流体の圧力を上昇させ、この圧力上昇が圧力トランスミッタ中の圧力センサによって感知される。
【０００５】
充填流体は、正確な圧力情報を伝達するために、液体状態にとどまらなければならず、流動点として知られる半固体状態に入ることはできず、気化によって半気体状態に入ることもできない。充填流体の状態は、液体、半固体又は半気体にかかわらず、プロセス流体の温度及び周囲環境の温度に依存する。加えて、プロセス流体の圧力は、充填流体の圧力に対し、プロセス流体圧力の低下が、充填流体の部分気化を生じさせるのに十分な大きさの充填流体圧力低下を生じさせ得るような影響を及ぼすことができる。
【０００６】
上記は、一般的な背景情報のために提供されただけであり、請求項に係る主題の範囲を限定する際の一助として使用されることを意図したものでもない。請求項に係る主題は、背景技術に記された欠点のいずれか又はすべてを解決する実施形態に限定されない。
【発明の概要】
【０００７】
プロセストランスミッタのためのリモートシールアセンブリは、ダイアフラムによって封止された空隙を含むシール本体を含む。シール本邸は、ダイアフラムの第一の側がプロセス流体に晒されるように、プロセス流体を含むプロセス要素に取り付けられるように構成されている。毛管が充填流体を含み、空隙及びダイアフラムの第二の側と流体連通している。カップリングが、毛管凹部と、第二のダイアフラムによって切り離された二つの空隙とを有する。毛管は、毛管凹部を通って延び、カップリングに接続して、毛管中の充填流体が二つの空隙の一つ及び第二のダイアフラムと流体連通するようにする。熱伝導要素が、好ましくは、カップリングと接触することなく、毛管に沿ってシール本体からカップリングの方向に連続的に延び、毛管凹部に入る。
【０００８】
さらなる実施形態において、プロセストランスミッタのためのリモートシールアセンブリは、ダイアフラムによって封止された空隙を含むシール本体を含む。シール本体は、ダイアフラムの第一の側がプロセス流体に晒されるように、プロセス流体を含むプロセス要素に取り付けられるように構成されている。毛管が充填流体を含み、空隙及びダイアフラムの第二の側と流体連通している。カップリングが、毛管に取り付けられ、第二のダイアフラムによって切り離された二つの空隙を有し、毛管中の充填流体は、二つの空隙の一つ及び第二のダイアフラムと流体連通している。熱伝導要素が、カップリングと接触することなく、毛管に沿ってシール本体からカップリングの方向に連続的に延びて、毛管の一部分が熱伝導要素とカップリングとの間で露出するようになっている。熱伝導要素は、カップリングの周囲の空気の温度が充填流体の流動点より低いとき毛管全体中の充填流体の温度が充填流体の流動点より高くとどまるように、毛管に熱を伝達するように構成されている。
【０００９】
なおさらなる実施形態において、リモートシールアセンブリは、ダイアフラムによって封止された空隙を含むシール本体を含む。シール本体は、ダイアフラムの第一の側がプロセス流体に晒されるように、プロセス流体を含むプロセス要素に取り付けられるように構成されている。充填流体を含む毛管が、空隙及びダイアフラムの第二の側と流体連通し、充填流体は、低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属の一つを含む。
【００１０】
なおさらなる実施形態において、プロセストランスミッタのためのリモートシールアセンブリは、ダイアフラムによって封止された空隙を含むシール本体を含む。シール本体は、ダイアフラムの第一の側がプロセス流体に晒されるように、プロセス流体を含むプロセス要素に取り付けられるように構成されている。充填流体を含む毛管が空隙及びダイアフラムの第二の側と流体連通している。毛管の周囲のハウジングが、シール本体に固定されている、金属でできた第一端と、金属でできた第二端と、第一端を第二端から切り離す、セラミクスを含む内寄り部分とを有する。
【００１１】
「発明の概要」は、以下「詳細な説明」の中でさらに説明される選ばれた概念を簡略化形態で導入するために提供されたものである。「発明の概要」は、請求項に係る主題の主要な特徴又は不可欠な特徴を識別することを意図したものでもないし、請求項に係る主題の範囲を決定する際に一助として使用されることを意図したものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リモートシールの第一の実施形態を提供する。
【図２】リモートシールの第二の実施形態を提供する。
【図３】図１及び２のリモートシールの一部分の拡大断面図を提供する。
【図４】図１及び２のリモートシールの一部分の第二の実施形態の拡大断面図を提供する。
【図５】図１及び２のリモートシールの一部分の第三の実施形態の拡大断面図を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
例示的実施形態の詳細な説明
過去、特定のプロセス制御環境が、圧力トランスミッタを利用してプロセス流体の圧力を計測することを事実上不可能にした。特に、プロセス流体が３１５℃を超える高温にあり、外部環境が０℃未満の低温にある環境は、充填流体がその流動点未満に低下しないことを保証しながらも圧力トランスミッタが過熱しないように圧力トランスミッタを配置することを不可能にする。特に、そのような高いプロセス流体温度では、プロセス流体中の熱のせいで圧力トランスミッタが過熱するため、トランスミッタを導管に直に取り付けることは不可能である。しかし、リモートシールが使用されるならば、充填流体は、充填流体導管の周囲の環境の冷たさのせいでゲル化し始める。
【００１４】
以下に記す様々な実施形態は、低温又は中温のプロセス制御環境中、高温のプロセス流体とで作動することができるリモートシールを提供する。以下に記す実施形態においては、圧力トランスミッタがこれらの環境で使用されることを許すために使用することができる三つの特徴がある。第一の特徴は、低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属の一つでできた充填流体である。第二の特徴は、充填流体導管の周囲の熱導体であって、圧力トランスミッタ又はさらなる毛管に接続するカップリングと接触する前に終端するような熱導体の使用である。第三の特徴は、圧力トランスミッタをプロセス流体導管又はタンクのより近くに配置することができるような、圧力トランスミッタとプロセス流体導管又はタンクとの間に断熱を提供するためのセラミクスの使用である。
【００１５】
図１及び２は、様々な実施形態を実施するための二つの代替構成を示す。特に、図１は、カップリングを有し、圧力トランスミッタがカップリングに直に取り付けられているリモートシールシステムを提供する。図２中、圧力トランスミッタは、リモートシール上のカップリングとは離して取り付けられている。
【００１６】
具体的には、図１中、リモートシールアセンブリ１００が提供され、このリモートシールアセンブリは、導管、パイプ、容器もしくはタンク又はプロセス流体を収容する他のプロセス要素の形をとることができるプロセス要素１０４のフランジ３０８に取り付けられているシール本体１０２を含む。シール本体１０２は、プロセス流体から隔離され、充填流体を含む空隙１００からのプロセス流体に晒される空隙１０８を封止するために配置された可撓性ダイアフラム１０６を含む。ダイアフラム１０６は、プロセス流体の圧力の変化を空隙１１０中の充填流体に伝達することができる。空隙１１０は、ハウジング１１４によって保護されている毛管１１２と流体連通している。ハウジング１１４はシール本体１０２及びカップリング本体１１６に溶接されることもできる。伝達ボディとも呼ばれるカップリング本体１１６は、空隙１２０を空隙１２２から隔離する可撓性ダイアフラム１１８を含む。空隙１２０は、毛管１１２と流体連通し、毛管１１２及び空隙１１０と同じ充填流体で満たされている。空隙１２２は、カップリングボディ１１６の外に延びる毛管１２４と流体連通している。空隙１２２及び毛管１２４は第二の充填流体で満たされている。ダイアフラム１１８はまた、空隙１２０中の充填流体の圧力の変化を空隙１２２中の第二の充填流体に伝達することができる。
【００１７】
保護ハウジング１２６が、毛管１２４を保護し、圧力トランスミッタ１２８をカップリング１１６に取り付ける。圧力トランスミッタ１２８内で、毛管１２４は、可撓性ダイアフラム１３４によって毛管１３２から封止される空隙１３０と流体連通している。毛管１３２は第三の充填流体を含む。ダイアフラム１３４は、空隙１３０中の第二の充填流体の圧力の変化を毛管１３２中の第三の流体に伝達することができる。
【００１８】
上記のように、プロセス要素１０４中のプロセス流体の圧力の変化は、ダイアフラム１０６を介して導管１１２中の充填流体に伝達され、次いでダイアフラム１１８を介して導管１２４中の第二の充填流体に伝達され、最後にダイアフラム１３４を介して導管１３２中の第三の充填流体に伝達される。圧力トランスミッタ１２８中のセンサ１３６が、毛管１３２の充填流体の圧力及び圧力変化を感知し、それにより、プロセス要素１０４のプロセス流体の圧力変化を計測する。図１中、センサ１３６は一つの圧力値を感知する。他の実施形態において、センサ１３６は、第二の毛管システム（図示せず）から圧力情報を受け、毛管１３２の圧力と他の毛管（図示せず）の圧力との差圧を測定することができる差圧センサである。センサ１３６はセンサ値を回路要素１３８に提供し、この回路要素がセンサ値を使用して一つ又は複数のプロセス変量を生成し、それらの変量が制御室１４０に送信される。プロセス変量は、たとえば静圧値、差圧値、液位、流量、体積流量及び質量流量の一つ又は複数を含むことができる。プロセス変量は、２線式プロセスループ１４２のような有線通信経路を介して送信されることもできるし、無線通信経路を使用して制御室１４０に送られることもできる。
【００１９】
図１に示すように、リモートシールアセンブリ１００は、トランスミッタ１２８がプロセス要素１０４中に存在するプロセス流体の高い温度によってマイナスの影響を受けないよう、トランスミッタ１２８をプロセス要素１０４から切り離す。しかし、ダイアフラム１０６及びシール本体１０２を介する熱伝導のせいで、毛管１１２中の充填流体は、プロセス流体の高温に晒されたままである。充填流体は、圧力を正しく伝達するために、プロセス流体の温度に晒されたとき気化してはならず、その温度をその流動点未満に低下させてはならない。充填流体温度を流動点未満に低下させないことは、寒冷な外部環境においては難題である。理由は、毛管１１２が熱を放散させて、毛管１１２に沿って温度勾配を生じさせるからである。そのため、毛管１１２に沿ってダイアフラム１０６から遠い地点は、ダイアフラム１０６に近い地点より冷たい。
【００２０】
図２は、毛管１２４及びハウジング２２６に代わるより長い毛管２２４及び保護ハウジング２２６によってリモートシールアセンブリ１００が増強されている、代わりの実施形態を提供する。より長い毛管２２４及び保護ハウジング２２６は、圧力トランスミッタ１２８がカップリング１１６及びプロセス要素１０４からより遠くに配置されることを可能にする。毛管２２４は、カップリング１１６の空隙１２２及び圧力トランスミッタ１２８の空隙１３０と流体連通している。空隙１２２及び１３０ならびに毛管１２４は、圧力変化をカップリング１１６のダイアフラム１１８から圧力トランスミッタ１２８中のダイアフラム１３４に伝達する第二の充填流体で満たされている。図２の残りの部品は図１の同じ番号が付与された部品と同様に作動する。
【００２１】
図３は、一つの実施形態のリモートシールアセンブリ１００の拡大断面図を提供する。図３に示すように、シール本体１０２は、フランジ３００及びダイアフラムハウジング３０２で形成され、ダイアフラムハウジングは受け板３０４及び接続部分３０６を含む。フランジ３００は、受け板３０４がプロセスフランジ３０８と封止的に接触するようにフランジ３００をプロセスフランジ３０８の方向に押すファスナ、たとえばファスナ３１０及び３１２によってプロセスフランジ３０８に結合されている。ダイアフラム１０６が受け板３０４に溶接されて、受け板３０４とダイアフラム１０６との間に空隙１１０を画定している。受け板３０４中の空隙１０８は、プロセス要素１０４によって運ばれるプロセス流体３２０に晒される。
【００２２】
ダイアフラムハウジング３０２の接続部分３０６は、空隙１１０と流体連通し、自在毛管取付部品３２６を受ける開口３２４とも流体連通しているボア３２２を画定する。自在毛管取付部品３２６のベース及び接続部分３０６が、ボア３２２と流体連通している空隙３２８を画定する。自在毛管取付部品３２６は毛管１１２に封着され、毛管は、空隙３２８と流体連通するよう、自在毛管取付部品３２６の内部を通過する。自在毛管取付部品３２６は溶接点３３０で接続部分３０６に溶接されることもできる。加えて、外側ハウジング１１４が溶接部３３２で接続部分３０６に溶接されることもできる。
【００２３】
カップリング１１６は、二つの接続部分３４２及び３４４に溶接され、それらを包囲する外側スリーブ３４０を含む。接続部分３４２及び３４４は、それぞれ、自在毛管取付部品を受けることができるそれぞれの凹部又は開口部３４６及び３４８を画定する。図３中、開口部３４８だけが実際に自在毛管取付部品３５０を受けている。ダイアフラム１１８が接続部分３４２又は３４４の一つに溶接されて空隙１２２及び１２０を形成している。毛管１１２が接続部分３４２に封着され、空隙１２０と流体連通している。自在取付部品３５０は毛管１２４／２２４に封着され、開口部３４８に挿入されて、自在毛管取付部品３５０と接続部分３４４との間に空隙３５２を画定している。いくつかの実施形態において、自在毛管取付部品３５０は溶接部３５４で接続部分３４４に溶接されている。
【００２４】
外側保護ハウジング１１４は溶接部３６０で接続部分３４２に溶接され、外側ハウジング１２６／２２６は溶接部３６２で接続部分３４４に溶接されている。図３の実施形態においては、第一のタイプの充填材料３７０が空隙１２０、毛管１１２、空隙３２８、ボア３２２及び空隙１１０中に存在する。第二のタイプの充填材料３７２が毛管１２４／２２４及び空隙１２２内にある。一つの実施形態にしたがって、充填流体３７０は、低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属の一つである。
【００２５】
低融解温度可溶合金は多様な組成で利用可能である。これらの組成のいくつかはフィールド合金として知られている。可溶合金の組成及び構成を変化させることにより、合金の機械的性質を様々な性能要求に合わせることができる。特に、合金の組成を変化させることによって可溶合金の融点を変化させることができる。一つの実施形態にしたがって、組成は、２０℃〜２３．５℃である室温に近い融点を得るように選択される。室温に近い融点を有する可溶合金を選択することにより、可溶合金は、はじめに液体である傾向を示し、計測を実施することができる前にプロセス熱が合金を融解させるための時間を必要としない。さらに、室温に近い融解温度を有する可溶合金を使用することにより、合金が空洞及び毛管に流れ込むことができるように合金を加熱するための加熱器を要することなく、製造中に毛管１１２ならびに空隙１２０、３２８及び１１０を満たすことが可能である。いくつかの実施形態においては、室温より高い融解温度を有する可溶合金が使用され、設置後、リモートシールは、合金を融解させるためにプロセスから熱を受けるのに十分な時間を与えられる。他の実施形態においては、さらなる熱を供給して可溶合金をより速く融解させるために、予熱ユニットが使用される。
【００２６】
非水銀系液体金属は室温で液体である。これらの材料のいくつかは、−１０℃まで凍結せず、５００℃を超えるまで気化せず、利用可能なすべての充填流体の中でもっとも広い温度範囲を与えられている。これらの流体はまた、きわめて低い、５００℃で１０-8トルの蒸気圧を有して、真空定格の優れた充填流体とされている。
【００２７】
低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属はいずれも、毛管１１２の熱膨張係数に類似した熱膨張係数を有する。その結果、毛管１１２ならびに低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属が加熱されたとき、それらは同じ比率で膨張して、その結果、より少ない圧力計測誤差しか生じさせない。加えて、低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属３７０は、プロセス流体３２０が４２５℃超かつ８００℃未満であるとき、気化しないようなものである。加えて、低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属は、プロセス流体３２０が１０-3トル〜１０-8トルであるとき、気化しない。
【００２８】
低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属の使用に伴う一つの難題は、これらの材料のいくつかが非常に高価であるということである。リモートシールのために長い毛管線を使用する実施形態、たとえば図２に示す実施形態において、これらの材料を毛管全体に使用することは法外なコストを要する。図３の実施形態において、これは、充填流体３７０として低融解温度可溶合金又は非水銀系液体金属を使用し、毛管１２４／２２４にはより廉価な充填流体３７２を使用することによって解消される。このようにして、より高価な充填流体は、プロセス流体３２０の高い温度に耐えることができるため、リモートシールの小さな部分に使用される。カップリング１１６が配置される地点で、プロセス流体３２０から伝達される熱の量は大きく減少し、リモートシールの残り部分のために、又はトランスミッタへの接続のために、より廉価なプロセス流体３７２を使用することを可能にする。たとえば、シリコーン７０５の充填流体が充填流体３７２として使用されることができ、低融解温度可溶合金又は非水銀系液体金属は充填流体３７０として使用される。一つの実施形態において、毛管１１２の長さは、低融解温度可溶合金及び非水銀系液体金属がプロセス流体からの熱によって液体状態にとどまるよう、プロセス流体の予想温度範囲に基づいて決定される。
【００２９】
図４は、図１及び２のリモートシールアセンブリ１００として使用することができるリモートシールアセンブリ４００の代わりの実施形態の断面図を提供する。図４中、図３と共通である要素は図３と同じ番号で指定されている。図４の実施形態においては、熱伝導要素４０２が、カップリング１１６と接触することなく、毛管１１２に沿ってシール本体１０２から毛管凹部３４６の中へと連続的に延びている。カップリング１１６の拡大部分に示すように、熱伝導要素４０２は、デッドエンドを有し、又は自由端４０４を有し、自由端４０４と、カップリング１１６の接続部分３４２の面４０８との間に空間４０６ができている。空間４０６内には、毛管１１２の一部分が露出している。
【００３０】
熱伝導要素４０２は、毛管１１２を周方向に包囲し、溶接点４１０で毛管取り付け部品４２６に溶接されている。加えて、熱伝導要素４０２の一部分が毛管取付部品４２６の凹部４１２の中に延びて、毛管取付部品４２６と熱伝導要素４０２との間の熱伝達を改善している。
【００３１】
プロセス流体３２０からの熱はダイアフラムハウジング３０２を介して毛管取り付け部品４２６に伝達され、次いで熱伝導要素４０２に伝達される。熱伝導要素４０２は、シール本体１０２から毛管１１２への熱を毛管取付部品４２６から自由端４０４に伝達するように構成されている。熱伝導要素４０２によって伝導される熱は毛管１１２中の充填流体４７０の温度を充填流体の流動点より高く維持する。一つの実施形態にしたがって、カップリング１１６の周囲の空気の温度が充填流体４７０の流動点より低いときでさえ、充填流体４７０の温度は毛管１１２の全長に沿って流動点より高く維持される。この加熱により、リモートシールアセンブリ４００が使用される周囲環境の温度より高い流動点を有する充填流体４７０を使用することが可能である。熱伝導要素４０２なしでは、そのような充填流体は、毛管１１２に対する周囲環境の冷却効果のせいで、カップリング１１６に近い毛管１１２の部分においてゲル化し始めるであろう。熱伝導要素４０２を用いると、プロセス流体３２０からの熱が自動的に伝導されて毛管１１２及び充填流体４７０を温かく維持する。
【００３２】
空間４０６は、カップリング１１６が受ける熱の量を減らすために、熱伝導要素４０２とカップリング１１６との間に設けられている。カップリングが加熱されるならば、カップリングは、その熱を充填流体３７２に伝達し、充填流体３７２を気化させ、それにより、圧力計測にマイナスの影響を及ぼすことができる。空間４０６を設けることにより、空気が毛管１１２を十分に冷ますことができ、毛管は、充填流体４７２が悪影響を受ける温度までカップリング１１６を加熱することはない。一つの実施形態にしたがって、熱伝導要素４０２の自由端４０４と、接続部分３４２が空隙１２０の一部分を画定する毛管１１２の端部との間で１２７℃の温度低下を得ることが可能である。
【００３３】
毛管１１２沿いの任意の地点における温度は、たとえばプロセス温度、周囲温度ならびに熱伝導要素４０２の厚さ及び長さのような要因に基づく数学的モデリングを使用して決定することができる。あるいはまた、プロセス温度と周囲温度との様々な組み合わせに関して実験を実施して、毛管１１２に沿う温度勾配を決定することもできる。
【００３４】
図４の実施形態を使用すると、プロセス流体温度が２５０℃であるとき、２０℃〜３７０℃での動作の定格しか有しない充填流体を−６０℃の環境温度で充填流体４７０として使用できることがわかった。−６０℃の温度の環境においては、熱伝導要素４０２が存在しないならば、通常、そのような充填流体はゲル化し始めるであろう。
【００３５】
熱伝導要素４０２はまた、外部熱源から熱を受ける毛管トレースを上回る利点を提供する。そのような熱トレースシステムは動作のために電力を必要とし、したがって、作動させるのに費用がかかる。加えて、そのような熱トレースシステムは、最適な動作のために温度制御装置を必要とする。
【００３６】
図５は、図１及び２のリモートシールアセンブリ１００として使用することができるリモートシールアセンブリ５００のさらなる実施形態を提供する。リモートシールアセンブリ５００はさらに、プロセス流体３２０の熱からカップリング１１６を熱的に隔離する。図４に示す図５中の要素は図４と同じ番号で参照される。
【００３７】
図５中、外部ハウジング１１４は外部ハウジング５０２によって代わられ、この外部ハウジングが毛管１１２及び熱伝導要素４０２を保護する。保護ハウジング５０２は、第一の金属端部５０４と、第二の金属端部５０６と、端部５０４を端部５０６から切り離し、断熱材料を含む内寄り部分５０７とで構成されている。端部５０４は円柱形であり、ダイアフラムハウジング３０２の接続部分３０６に溶接されている。端部５０６もまた円柱形であり、カップリング１１６の接続部分３４２に溶接されている。内寄り部分５０７は、円柱形セラミック部分５０８、第一の溶接アダプタ５１０及び第二の溶接アダプタ５１２を含む。第一の溶接アダプタ５１０は、セラミックピース５０８に取り付けられている第一の円柱形部分５２０と、端部５０４に溶接されている第二の円柱形部分５２２とを有する。溶接アダプタ５１２は、セラミックピース５０８の反対側端に取り付けられている第一の円柱形部分５２６と、端部５０６に溶接されている第二の円柱形部分５２４とを有する。一つの実施形態にしたがって、円柱形部分５２０及び５２６はろう付けによってセラミックピース５０８に取り付けられる。
【００３８】
セラミックピース５０８は、より少ない熱がダイアフラムハウジング３０２からカップリング１１６に伝達されるように低い熱伝導率を有する断熱材料の一例である。セラミックピース５０８に可能な材料の例は、高い強度、優れた耐摩耗性、高い硬度、優れた耐薬品性、高い破壊靱性及び非常に低い熱伝導率を有するジルコニア（ＺｒＯ2）及び高い耐引掻き／摩耗性、高い強度、高い破壊靱性、耐熱衝撃性及び大きな耐薬品性を有する窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を含む。セラミクスの組成に依存して、選択されるセラミクスの熱伝導率はステンレス鋼の熱伝導率の１／２〜１／１０である。したがって、セラミクス断熱材を経由すると、カップリング１１６に入力される熱の量を有意に減らすことができる。
【００３９】
図５の実施形態はセラミクス断熱材５０７を熱伝導要素４０２とともに使用するが、他の実施形態において、図５の実施形態は、熱伝導要素４０２なしで実現されることもできる。
【００４０】
構成部分は、上記別々の実施形態として図示又は記載されたが、各実施形態の部分を上記他の実施形態の全部又は一部と組み合わせることもできる。
【００４１】
主題は、構造的特徴及び／又は方法論的行為に特異的な用語で記載されたが、特許請求の範囲で定義される主題は、必ずしも上記特定の特徴又は行為に限定されないことが理解されよう。むしろ、上記特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲を実現するための例示的形態として開示されたものである。
【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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