(57)【要約】圧力変換器により使用されるヒータが開示されている。開示されているヒータは、第１の加熱素子と、第２の加熱素子とを含んでいる。第１の加熱素子は第１の電気抵抗によって特徴付けられる。第２の加熱素子は第２の電気抵抗によって特徴付けられる。好ましい実施形態において、第１の電気抵抗は第２の電気抵抗とは異なっている。開示されているヒータは、（ａ）変換器の温度制御回路に対する第１の加熱素子の接続、（ｂ）変換器の温度制御回路に対する第２の加熱素子の接続、（ｃ）変換器の温度制御回路に対する第１および第２の加熱素子の直列接続、または（ｄ）変換器の温度制御回路に対する第１および第２の加熱素子の並列接続を選択的に行うことによって、少なくとも４つの異なった動作温度に圧力変換器を正確に加熱するために使用されることができる。
2004511765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）シェルと、
（Ｂ）シェル内に配置された圧力センサと、
（Ｃ）シェルに取付けられたヒータとを含んでおり、
ヒータは第１の加熱素子と第２加熱素子とを含んでおり、第１の加熱素子は第１の電気抵抗によって特徴付けられ、第２の加熱素子は第２の電気抵抗によって特徴付けられ、第１の電気抵抗は第２の電気抵抗とは異なっている圧力変換器。
【請求項２】
電気信号をヒータに供給する１以上の電子コンポーネントをさらに含んでおり、ヒータは電気信号に応答して熱を発生する請求項１記載の変換器。
【請求項３】
第１の加熱素子を１以上の電子コンポーネントと選択的に直列に接続するコネクタをさらに含んでいる請求項２記載の変換器。
【請求項４】
第２の加熱素子を１以上の電子コンポーネントと選択的に直列に接続するコネクタをさらに含んでいる請求項２記載の変換器。
【請求項５】
第１および第２の加熱素子を１以上の電子コンポーネントと選択的に直列に接続するコネクタをさらに含んでいる請求項２記載の変換器。
【請求項６】
第１および第２の加熱素子を１以上の電子コンポーネントと選択的に並列に接続するコネクタをさらに含んでいる請求項２記載の変換器。
【請求項７】
圧力センサは、フレキシブルなダイヤフラムを含んでいる請求項１記載の変換器。
【請求項８】
圧力センサは導体を含んでおり、ダイヤフラムおよび導体はキャパシタンスによって特徴付けられている請求項７記載の変換器。
【請求項９】
第１の電気抵抗を提供する第１のヒータに電気信号を供給し、その後第２の電気抵抗を提供する第２のヒータに電気信号を供給するステップを含んでいる圧力変換器の少なくとも一部分を加熱する方法。
【請求項１０】
第１のヒータは第１の加熱素子を含んでいる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
第２のヒータは第１の加熱素子および第２の加熱素子を含んでおり、第１の加熱素子は第２の加熱素子に結合されている請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
第２のヒータは第２の加熱素子を含んでいる請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
第１および第２のヒータを使用して熱をヒータシェルに供給するステップをさらに含んでいる請求項９記載の方法。
【請求項１４】
第１および第２のヒータを使用して熱を圧力センサに供給するステップをさらに含んでいる請求項９記載の方法。
【請求項１５】
（Ａ）第１の電気抵抗によって特徴付けられる第１の加熱素子と、第１の電気抵抗とは異なっている第２の電気抵抗によって特徴付けられる第２の加熱素子とを含んでいるヒータを設け、
（Ｂ）第１の期間中に電気信号を第１の加熱素子に供給し、
（Ｃ）第２の期間中に電気信号を第２の加熱素子に供給するステップを含んでいる圧力変換器の少なくとも一部分を加熱する方法。
【請求項１６】
第２の期間は第１の期間に後続している請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
第２の期間中に電気信号を第１の加熱素子に供給するステップをさらに含んでいる請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
（Ａ）シェルと、
（Ｂ）シェル内に配置された圧力センサと、
（Ｃ）シェルに取付けられ、第１の電気抵抗によって特徴付けられる第１の加熱素子と、第１の電気抵抗とは異なっている第２の電気抵抗によって特徴付けられる第２加熱素子とを含んでいるヒータと、
（Ｄ）電気信号に応答して熱を発生するヒータにその電気信号を供給する１以上の電子コンポーネントと、
（Ｅ）（１）第１および第２の加熱素子を電子コンポーネントと直列に接続し、ならびに（２）電子コンポーネントと第１の加熱素子との直列接続、または電子コンポーネントと第２の加熱素子との直列接続、または電子コンポーネントと第１、第２の加熱素子の並列接続との接続を選択的に行うスイッチング素子とを含んでいる圧力変換器。
【請求項１９】
第１の電気抵抗は第２の電気抵抗に等しい請求項１８記載の変換器。
【請求項２０】
第１の電気抵抗は第２の電気抵抗とは異なっている請求項１８記載の変換器。
【請求項２１】
（Ａ）圧力センサと、
（Ｃ）そのセンサの周囲に配置された加熱されるシェルとを含んでおり、このシェルが第１の電気抵抗によって特徴付けられる第１の加熱素子と、第１の電気抵抗とは異なっている第２の電気抵抗によって特徴付けられる第２加熱素子とを含んでいる圧力変換器。
【請求項２２】
（Ａ）圧力センサと、
（Ｃ）そのセンサの周囲に配置され、第１の電気抵抗によって特徴付けられる第１の加熱素子と、第２の電気抵抗によって特徴付けられる第２加熱素子とを含んでいる加熱されるシェルと、
（Ｄ）電気信号に応答して熱を発生するヒータにその電気信号を供給する１以上の電子コンポーネントと、
（Ｅ）（１）第１および第２の加熱素子を電子コンポーネントと直列に接続し、ならびに（２）電子コンポーネントと第１の加熱素子との直列接続、または電子コンポーネントと第２の加熱素子との直列接続、または電子コンポーネントと第１、第２の加熱素子の並列接続との接続を選択的に行うスイッチング素子とを含んでいる圧力変換器。
【請求項２３】
第１の電気抵抗は第２の電気抵抗に等しい請求項２２記載の変換器。
【請求項２４】
第１の電気抵抗は第２の電気抵抗とは異なっている請求項２２記載の変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱される圧力変換器により使用される改善されたヒータに関する。とくに、本発明は、第１の温度で動作するように構成された圧力変換器を第２の温度で動作するように構成された圧力変換器に変える、すなわち１以上の温度で動作するように圧力変換器を構成する改善された方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来技術の加熱される容量性圧力変換器１００の断面図を示している。変換器１００は外部シェル１１０、ヒータシェル１２０、ヒータ１３０、容量性圧力センサ１４０、フロントエンド電子装置１６０、ヒータ制御電子装置１７０および入出力（Ｉ／Ｏ）電子装置１８０のようないくつかの主要なコンポーネントを含んでいる。以下さらに詳細に説明するように、変換器１００は、センサ１４０により測定された圧力を表す出力信号を発生する。
【０００３】
説明の都合上、センサ１４０の構成ならびにセンサ１４０および電子装置１６０、１７０、１８０の取付けのような変換器１００の多くの機械的な詳細は図１において省略している。しかしながら、変換器１００のような加熱される容量性圧力変換器はよく知られており、たとえば、米国特許第 ５，６２５，１５２号明細書（ Ｐａｎｄｏｒｆ ） 、第 ５，９１１，１６２号明細書（ Ｄｅｎｎｅｒ ） および第 ６，０２９，５２５号明細書（ Ｇｒｕｄｚｉｅｎ ）に記載されている。
【０００４】
簡単に述べると、外部シェル１１０は下方エンクロジャ１１２と、上方エンクロジャ１１４と、これらエンクロジャ１１２、１１４を一緒に保持する接合部材１１６とを含んでいる。ヒータシェル１２０は下方エンクロジャ１１２内に配置され、下方エンクロジャまたはカン１２２と、カバー１２４とを含んでいる。ヒータ１３０はバレルヒータ１３２とエンドヒータ１３４とを含んでいる。このバレルヒータ１３２はカン１２２の外部円筒形側壁に巻き付けられ、エンドヒータ１３４はカン１２２の底部に配置されている。バレルヒータ１３２およびエンドヒータ１３４は、２つのヒータ１３２および１３４が単一の電気信号で同時に制御されることができるようにワイヤ１３６により電気的に接続されている。センサ１４０およびフロントエンド電子装置１６０は、ヒータシェル１２０内に配置されている。ヒータ制御電子装置１７０およびＩ／Ｏ電子装置１８０は、上方電子エンクロジャ１１４内に配置されている。温度センサ（たとえば、サーミスタ）１９０がヒータシェル１２０の内面に固定されている。
【０００５】
センサ１４０は、金属のフレキシブルなダイヤフラム１４２と、圧力管１４４とを含んでいる。この管１４４は、ダイヤフラムに近接した領域からヒータシェル１２０および下方エンクロジャ１１２を通って延在している。管１４４の下方または外端部は一般的に流動体源（示されていない）に結合されている。この流動体源中の流動体の圧力は管１４４によってダイヤフラム１４２の下面に伝達され、このダイヤフラム１４２は管１４４内の圧力の変化に応答して上方または下方に撓む。センサ１４０のダイヤフラム１４２および基準導電性プレートはキャパシタを形成し、そのキャパシタのキャパシタンスはダイヤフラムの運動または撓みにしたがって変化する。したがって、そのキャパシタンスは管１４４内の圧力を表す。フロントエンド電子装置１６０およびＩ／Ｏ電子装置１８０は共同して、センサ１４０のキャパシタンスを表す出力信号を発生し、このキャパシタンスも当然ながら管１４４内の圧力を表す。Ｉ／Ｏ電子装置１８０は、その出力信号が電子コネクタ１８２を介して変換器１００の外部の環境に利用されることができるようにする。
【０００６】
図２は、容量性圧力センサ１４０がどのようにして構成されることができるかを表す１例を示している。図２に示されているタイプの容量性圧力センサは、米国特許第 ６，０２９，５２５号明細書（Ｇｒｕｄｚｉｅｎ）にさらに詳細に記載されている。図２に示されているセンサ１４０は、円形で導電性のフレキシブルな金属ダイヤフラム１４２、圧力管１４４および電極２４６を含んでいる。電極２４６およびダイヤフラム１４２はハウジング２４８内に取付けられている。電極２４６はセラミックブロック２５０および導電性プレート２５２を含んでいる。セラミックブロック２５０は、このブロック２５０の下面がダイヤフラムから間隔を隔てられてこれとほぼ平行になるようにハウジング２４８に堅牢に取付けられる。ブロック２５０の下面は通常、平坦で円形である。導電性プレート２５２はブロック２５０の下面上に配置され、それもまたダイヤフラムから間隔を隔てられてこれとほぼ平行である。導電性プレート２５２およびダイヤフラム１４２は可変キャパシタ２５４の２つのプレートを形成する。キャパシタ２５４のキャパシタンスは、ダイヤフラム１４２と導電性プレート２５２との間のギャップ、すなわち、間隔によって部分的に決定される。ダイヤフラムは管１４４内の圧力変化に応答して上方または下方に撓む（それによってダイヤフラム１４２と導電性プレート２５２との間の間隔を変化させる）ため、キャパシタ２５４のキャパシタンスは管１４４内の圧力を示す。
【０００７】
図２は、容量性圧力センサ１４０を構成する多くの既知の方法の１つを示しているに過ぎない。しかしながら、容量性圧力センサ１４０は一般に、フレキシブルな導電性のダイヤフラムから間隔を隔てられて保持されている１以上の導体を含んでいる。ダイヤフラムおよび導体は１以上の可変キャパシタのプレートを形成し、これらキャパシタのキャパシタンスは管１４４内の圧力の関数にしたがって変化する。
【０００８】
図１に戻ると、変換器１００の出力信号は、理想的には、管１４４中の流動体の圧力変化のみにしたがって変化する。しかしながら、変換器１００の温度変化または変換器１００内の温度勾配は出力信号に影響を与える可能性が高い。これは主に、センサ１４０を構成するために使用された異なった材料の異なった熱膨張係数のためである。２次的な影響は、フロントエンド電子装置１６０の温度感応性能に関連している。したがって、変換器１００の正確度が周辺環境の温度変化の悪影響を受ける可能性が高い。
【０００９】
変化する周辺温度の悪影響を最小にするために、変換器１００の温度官感応性コンポーネント（すなわち、センサ１４０およびフロントエンド電子装置１６０）はヒータシェル１２０内に配置され、動作時に、ヒータ１３０がそのヒータシェル１２０を制御された一定の温度に加熱される。ヒータ１３０およびヒータシェル１２０は本質的に、温度官感応性コンポーネントの温度を予め定められた一定の温度に維持する温度制御されたオーブンを形成する。
【００１０】
ヒータ１３０は通常、選択された電気抵抗によって特徴付けられるワイヤまたはトレース（たとえば、銅）をフレキシブルで電気的に絶縁された熱伝導性シェル１２０上に配置することによりによって形成される。トレースは、特定の電気信号がそのトレースに供給されたときにそれらトレースがヒータシェル１２０を予め選択された温度に加熱するように選択される。電気的に絶縁された熱伝導性シェルは一般に、シリコーンゴムまたはＫａｐｔｏｎ（すなわち、デュポン社から商標名Ｋａｐｔｏｎで販売されているポリイミド高温薄膜）の薄い層から形成されている。
【００１１】
図１Ａは、従来技術のバレルヒータ１３２の正面図を示している。示されているように、ヒータは、電気的に絶縁された熱伝導性シェル１３２Ｂ上に配置されている加熱素子１３２Ａを含んでいる。加熱素子１３２Ａは、２つの端子１３２Ｄ，１３２Ｅの間に取付けられた抵抗性ワイヤ１３２Ｃを含んでいる。加熱素子１３２Ａによって生成される熱量は主に、端子１３２Ｄ，１３２Ｅ間に設けられた電気抵抗と、それら端子１３２Ｄ，１３２Ｅに供給される電気信号とによって決定される。エンドヒータ１３４はバレルヒータ１３２と同様にして構成されている。
【００１２】
ヒータ１３０は通常、図１に示されているようにヒータシェル１２０の外面に恒久的に接着される。Ｋａｐｔｏｎシェルを使用して形成されたヒータは通常、感圧性接着剤によりシェル１２０の外面に接着される。樹脂シェルを使用して形成されたヒータは通常、樹脂の層をシェル１２０の外面に直接接着する高温“加硫”処理を使用してシェル１２０の外面に接着される。樹脂シェルヒータは、Ｋａｐｔｏｎヒータをシェル１２０に接着するために使用される接着剤が完全に乾き、それによって高温（たとえば、１５０℃）にさらされたときに、それらの接着特性を発揮しやすいため、多くの適用に対して好ましい。
【００１３】
動作において、ヒータ制御電子装置１７０は、ワイヤ１７２によって電気信号をヒータ１３０に供給する。ヒータ制御電子装置１７０は通常、センサ１９０によりヒータシェル１２０の温度を監視し、シェル１２０の温度を一定に維持するようにヒータ１３０に供給された信号を調節するためのコンポーネントを含んでいる。
【００１４】
ヒータ制御電子装置１７０のよく知られている形態の１つには、（１）プラス／マイナス１５ボルトの直流電流源と、（２）この直流電流源から、プラス１５ボルトとマイナス１５ボルトとの間でスイングする交流電流信号を生じさせるコンポーネントとが含まれる。電子装置１７０は通常ワイヤ１７２によって（１）マイナス１５ボルトの基準信号をヒータ１３０の第１の端子に供給し、（２）交流電流信号をヒータ１３０の第２の端子に供給する。第２の端子に供給された信号がプラス１５ボルトに等しいとき、最大電力がヒータに供給され、信号がマイナス１５ボルトに等しいとき、電力はヒータに供給されない。電子装置１７０はまた、ヒータ１３０の第２の端子に供給される交流電流信号のパルス幅を制御するパルス幅変調制御回路を含んでいてもよい。パルス幅を変更し、それによってパルス幅変調された信号のデューティサイクルを調節することにより、この制御回路はヒータに供給される電力を変更する。この制御回路は、シェル１２０の温度を一定の値に維持するようにセンサ１９０により測定されたこのシェル１２０の温度にしたがってデューティサイクルを修正する。たとえば、最初にヒータを作動させ、そのシェルが周辺温度である場合、第２の端子に供給される信号はプラス１５ボルトの一定の値（すなわち、１００％のデューティサイクル信号）であってよい。このような信号は、シェルを所望の動作温度に可能な限り迅速に加熱するために最大電力をヒータに供給する。別の例として、ヒータシェルが所望の動作温度に到達すると、電子装置１７０は第２の端子に供給された信号のデューティサイクルを５０％に減少させてもよい（たとえば、半分の期間中、信号がプラス１５ボルトに等しく、残り半分の期間中は信号がマイナス１５ボルトに等しくなるように）。一般に、電子装置１７０は、ヒータシェルを所望の動作温度に維持するように必要に応じてヒータの第２の端子に供給された信号のデューティサイクルを調節する。説明の都合上、上述のヒータに対する電力の供給の説明は、ヒータに対する交流電流パルス幅変調された信号の供給に関して行われている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の加熱される圧力変換器に関する１つの問題は、Ｔ１変換器（すなわち、たとえば１００°のような温度Ｔ１での動作のために構成された変換器）をＴ２変換器（すなわち、たとえば４５°のような温度Ｔ２での動作のために構成された変換器）に変えることが容易ではないことである。特定のヒータ１３０がシェル１２０に接着され、変換器１００が組立てられてしまうと、その変換器１００は特定の温度と実効的に永続的に関連する。たとえば、１００℃のヒータ１３０（たとえば、プラス１５ボルトとマイナス１５ボルトとの間でスイングするパルス幅変調された信号がヒータに供給されたときに、１００℃の温度を生じさせるヒータ）が変換器１００のシェル１２０に接着されている場合、その変換器１００は通常“１００℃圧力変換器”と呼ばれる。
【００１６】
ヒータ１３０はシェル１２０に恒久的に接着されているので、Ｔ１変換器をＴ２に変換器に変えるためには、一般的に（１）変換器１００を分解し、（２）元のヒータシェルを廃棄して、それをＴ２ヒータが恒久的に接着されている新しいヒータシェルと置換し、（３）変換器１００を再度組立てることが必然的に伴う。この工程は複雑であるので望ましくない。
【００１７】
Ｔ１変換器をＴ２変換器に変える別の方法は、パルス幅変調制御装置を電子装置１７０において使用して、ヒータシェル１３０をＴ１ではなくＴ２に加熱するようにヒータ１３０に供給される電気信号を調節することである。このような制御は可能であるが、一般的に非常に不正確であるため実用的ではない。たとえば、プラス／マイナス１５ボルトのパルス幅変調された信号が供給されたときに１００℃の温度を生じさせるヒータは、そのヒータに供給されたパルス幅変調された電圧信号のデューティサイクルが適切に調節されるなら、４５℃の平均温度（または周辺温度より高く、１００℃より低い任意の他の平均温度値）を発生することができる。しかしながら、パルス幅変調された電圧信号のデューティサイクルを調節することによってヒータは４５°の平均温度を発生することができるが、ヒータの瞬間温度は通常４５°より数度も上下に変動する。そのため、電子装置１７０内のパルス幅変調制御装置は周囲温度が変化している期間中、Ｔ１ヒータを温度Ｔ１に維持するために十分な制御を行うが、その制御装置によって与えられる制御量は一般に、Ｔ１ヒータを使用してＴ２の一定温度を発生させることを可能にするには不十分である。加熱される圧力変換器が最も正確に動作するのは、それらの温度感応性コンポーネントが平均値付近で比較的大きい量だけ変動する温度に加熱されたときではなく、一定の温度に加熱されたときである。ヒータシェルの温度は、所望の温度値の付近で１／１０℃以下の変動をすることが理想的である。したがって、このような電子制御を使用してＴ１変換器をＴ２変換器に変えることは一般に実用的ではない。
【００１８】
Ｔ１変換器をＴ２変換器に変更する別の方法は、ヒータ制御電子装置１７０内に追加コンポーネント（たとえば、上述したパルス幅変調制御装置より精巧な追加の電源または制御装置）を含み、ヒータに供給される電気信号を適切に調節するためにこれらのコンポーネントを使用することである。しかしながら、一般的に、変換器１００において非常に簡単でコンパクトな回路だけを使用することが好ましい。それは、このような追加のコンポーネントに必要なスペース、回路および消費電力が増加すると共に、望ましい量を超えた熱が発生されるからである。
【００１９】
したがって、Ｔ１変換器をＴ２変換器に変更するための廉価で正確な方法および構造を提供することが有効である。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
これらおよびその他の目的は、圧力変換器により使用される改善されたヒータによって達成される。このヒータは第１の加熱素子と、第２の加熱素子とを含んでいる。第１の加熱素子は第１の電気抵抗を提供し、第２の加熱素子は第２の電気抵抗を提供する。好ましい実施形態において、第１の電気抵抗は第２の電気抵抗とは異なっている。
【００２１】
２つの加熱素子のそれぞれが異なった電気抵抗を提供した場合、２つの素子はそれぞれ異なった特有の動作温度と関連付けられているであろう。これによってヒータと圧力変換器の電子回路との間の電気接続を変更するだけで、ヒータにより生成される熱の量が選択的に変更されることが可能となる。とくに、ヒータは少なくとも４つの異なった構成で圧力変換器に電気的に接続されることができ、各構成は特有の動作温度と関連している。圧力変換器は、（ａ）ヒータがＲ１の電気抵抗を提供するように第１の加熱素子をヒータ制御電子装置に直列接続することによってＴ１の温度に加熱され、（ｂ）ヒータがＲ２の電気抵抗を提供するように第２の加熱素子をヒータ制御電子装置に直列接続することによってＴ２の温度に加熱され、（ｃ）ヒータがＲ３の電気抵抗を提供するように第１および第２の加熱素子をヒータ制御電子装置に直列接続することによってＴ３の温度に加熱され、または（ｄ）ヒータがＲ４の電気抵抗を提供するように第１および第２の加熱素子をヒータ制御電子装置に並列接続することによってＴ４の温度に加熱されることができる。
【００２２】
本発明によって提供された多数の動作温度のそれぞれは、異なった特有の電気抵抗を提供するヒータを使用することによって得られる。これは、ヒータに供給される信号を変化させるために電気抵抗および電気制御装置を提供するヒータを使用して多数の動作温度状のものを提供する従来技術の方法とは対照的なものである。従来技術の方法が所望の動作温度付近で数℃も変動する温度を生成するのに対して、本発明にしたがって構成されたヒータは、選択された動作温度の何れのものからも１／１０℃を越えてはずれることなく、多数の動作温度の任意の１つで選択的に動作することのできる変換器を提供するために使用されてもよい。
【００２３】
本発明にしたがって構成された新しいヒータを従来技術の圧力変換器により使用するだけで、本発明のいくつかの利点が得られる。換言すると、本発明の利点を得るために、ヒータを変える以外は従来技術の圧力変換器を変更する必要は全くない。たとえば、本発明にしたがって構成されたヒータを制御するために、従来技術の加熱される圧力変換器のヒータを制御するために使用された同じ電子回路が使用されることができる。
【００２４】
しかしながら、従来技術の加熱される圧力変換器の電子回路を少し修正することにより、本発明の付加的な利点を得ることができる。たとえば、多数の温度で動作することのできる圧力変換器を提供することに加えて、本発明は圧力変換器の“ウォームアップ”時間（すなわち、ヒータシェルを周辺環境の温度から動作温度に加熱するために必要な時間）を減少させるために使用されることができる。たとえば、本発明によれば、第１の加熱素子が温度Ｔ１と関連し、第２の加熱素子は温度Ｔ２と関連し、Ｔ１がＴ２より高温である場合、Ｔ２変換器に対するウォームアップ時間は、第１の加熱素子を使用してヒータシェルを周辺環境の温度からＴ２温度に加熱し、その後第２の加熱素子を使用してヒータシェルの温度をＴ２に維持することにより減少されることができる。Ｔ１はＴ２より高温であるため、第１の加熱素子（Ｔ１ヒータ）は通常、第２の加熱素子（Ｔ２ヒータ）より多くの熱を発生し、このようにしてＴ１ヒータを使用することにより、変換器のウォームアップ時間が減少する（それがウォームアップ時間中にヒータシェルに多量の熱を与えるために）。このウォームアップ時間減少方法を使用するために、変換器内の電子回路は、ヒータ制御電子装置に対する第１の加熱素子の電気接続と、ヒータ制御電子装置に対する第２の加熱素子の電気接続とを選択的に切換えるコンポーネントを含んでいることが好ましい。また、変換器の電子回路は、温度センサにより測定されたヒータシェルの温度に基づいて第１の加熱素子と第２の加熱素子とを切替えることができることが好ましい。
【００２５】
本発明のさらに別の目的および利点は、本発明の最良のモードを例示することによりいくつかの実施形態が図示され、説明されている以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになるであろう。認識されるように、本発明においては、他の異なった実施形態が可能であり、種々の特徴においてそのいくつかの詳細が修正可能であり、それらは全て本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われることができる。したがって、図面および説明は事実上単なる一例に過ぎず、何等制限を課すものではなく、その適応の技術的範囲は請求の範囲に示されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴および目的を十分に理解するために、以下の詳細な説明および添付図面を参照とする。なお、図面において同じまたは類似の部品を示すために同じ参照符号が使用される。
図３Ａおよび３Ｂは、本発明にしたがって構成された改善されたバレルヒータ３３２の正面図および上面図をそれぞれ示している。ヒータ３３２は電気的に絶縁された熱伝導性シェル３４０と、電気的に抵抗性の第１のヒータ素子３５０と、および電気的に抵抗性の第２のヒータ素子３６０とを含んでいる。図３Ｂに示されているように、シェル３４０は電気的に絶縁された第１の熱伝導層３４２および電気的に絶縁された第２の熱伝導層３４４を含んでいる。ヒータ素子３５０および３６０は、層３４２と３４４との間に挟まれている。層３４２と３４４は樹脂またはカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）から形成されていることが好ましい。
【００２７】
図３Ａに示されているように、素子３５０は、２つの導電性の端子３５４，３７０間に電気的に接続されて配置されている電気抵抗性のワイヤまたはトレース３５２を含んでいる。同様に、素子３６０は、２つの導電性の端子３６４，３７０間に電気的に接続されて配置されている電気抵抗性のワイヤまたはトレース３６２を含んでいる。素子３５０は第１の電気抵抗ＲＡによって特徴付けられ（すなわち、端子３５４と３７０との間の電気抵抗がＲＡオームに等しい）、素子３６０は第２の電気抵抗ＲＢによって特徴付けられる（すなわち、端子３６４と３７０との間の電気抵抗がＲ２オームに等しい）。単一の加熱素子だけを含む従来技術のバレルヒータ１３２（図１Ａに示されている）とは異なり、本発明にしたがって構成されたバレルヒータ３３２は、各加熱素子が異なった電気抵抗によって特徴付けられる２つの加熱素子を含んでいる。
【００２８】
図３Ｃは、本発明にしたがって構成されたエンドヒータ３３４の正面図を示している。ヒータ３３４は電気的に絶縁された熱伝導性シェル３４６、電気的に抵抗性の第３のヒータ素子３８０、および電気抵抗性の第４のヒータ素子３９０を含んでいる。ヒータ素子３８０は、２つの導電性の端子３８４，３８６間に電気的に接続されて配置されている電気抵抗性のワイヤまたはトレース３８２を含んでいる。ヒータ素子３９０は、２つの導電性の端子３９４，３９６間に電気的に接続されて配置されている電気的に抵抗性のワイヤまたはトレース３９２を含んでいる。素子３８０は、第３の電気抵抗ＲＣによって特徴付けられ（すなわち、端子３８４と３８６との間の電気抵抗がＲ３オームに等しい）、素子３９０は第４の電気抵抗ＲＤによって特徴付けられる（すなわち、端子３８４と３８６との間の電気抵抗がＲＤオームに等しい）。素子３８０および３９０は、図３Ｂに示されているヒータ３３２の場合のように、電気的に絶縁された熱伝導性シェル３４６の層の間に挟まれていることが好ましい。
【００２９】
図３Ｄは、バレルヒータ３３２とエンドヒータ３３４の好ましい電気接続方法を示している。示されているように、端子３５４および３８４は電気的に接続され、端子３６４および３９４は電気的に接続されている。これによって、圧力変換器の電子装置に対する電気接続を行うための端子３８６，３９６および３７０が残される。
【００３０】
図３Ｅは図３Ｄに示されている電気回路の概略図を示している。最後に、図３Ｆは図３Ｄに示されている概略図と等価な概略図を示している。図３Ｆに示されている概略図はヒータ３３２，３３４の好ましい回路構造を表すのに便利な方法である。
【００３１】
図３Ｆに示されているように、端子３８６と３７０との間の電気抵抗はＲ１である。Ｒ１は抵抗ＲＡとＲＣの直列の組合せ（すなわち、ヒータ素子３５０および３８０により提供された抵抗の和）に等しいことが認識されるであろう。同様に図３Ｆに示されているように、端子３９６と３７０との間の電気抵抗はＲ２である。Ｒ２は抵抗ＲＢとＲＤの直列の組合せ（すなわち、ヒータ素子３６０および３９０により提供された抵抗の和）に等しいことが認識されるであろう。通常、ＲＣとＲＡは等しくなるように選択される。もっとも、これは必要ではない。同様に、必要ではないのだが、ＲＢとＲＤも通常等しくなるように選択される。本発明にしたがって構成されるヒータの抵抗は、Ｒ１とＲ２が等しくないように選択されることが好ましい。
【００３２】
図３Ａ乃至３Ｆから認識されるように、ヒータ３３０は、端子３８６と３７０との間に配置された（Ｒ１の電気抵抗を提供する）第１の加熱素子と、および端子３９６と３７０との間に配置された（Ｒ２の電気抵抗を提供する）第２の加熱素子の２つの加熱素子を提供すると考えることができる。図３Ａ乃至３Ｆに示されている実施形態において、端子３８６と３７０との間に配置された加熱素子は、当然ながら、２つの異なった素子（バレルヒータ内の素子３５０およびエンドヒータ内の素子３８０）によって提供され、同様に、端子３９６と３７０との間に配置された加熱素子は、当然ながら、２つの異なった素子（バレルヒータ内の素子３６０およびエンドヒータ内の素子３９０）によって提供される。しかしながら、これは必要なことではない。すなわち、ヒータ３３０の別の実施形態において、端子３８６と３７０との間に設けられる加熱素子は、１以上の異なった加熱素子を含むことができ、端子３９６と３７０との間に設けられる加熱素子もまた１以上の異なった加熱素子を含むことができる。
【００３３】
図４は、本発明にしたがって構成された圧力変換器の断面図を示している。変換器４００と従来技術の変換器１００（図１に示されている）との間の基本的な相違は、変換器４００では従来技術のヒータ１３０が改善されたヒータ３３０により置換されていることである。とくに、従来技術のヒータ１３２はバレルヒータ３３２によって置換され、従来技術のヒータ１３４はエンドヒータ３３４によって置換されている。
【００３４】
図５Ａ乃至５Ｄには、ヒータ３３０が圧力変換器４００のヒータ制御電子回路１７０に電気的に接続されることのできる種々の方法が示されている。図５Ａに示されているように、素子３５０，３８０はヒータ制御電子回路１７０の２つの端子間に電気的に接続されることができる。この構成において、素子３６０，３９０は使用されておらず、ヒータ３３０によって提供される電気抵抗はＲ１（すなわち、素子３５０，３８０の直列電気抵抗）に等しい。図５Ｂに示されているように、素子３６０，３９０はヒータ制御電子回路１７０の２つの端子間に電気的に接続されることができる。この構成において、素子３５０，３８０は使用されておらず、ヒータ３３０によって提供される電気抵抗はＲ２（すなわち、素子３６０，３９０の直列電気抵抗）に等しい。図５Ｃに示されているように、全ての素子３５０，３８０，３６０，３９０はヒータ制御電子回路１７０の２つの端子間に直列に接続されることができる。この構成において、ヒータ３３０により提供される電気抵抗はＲ１＋Ｒ２（すなわち、素子３５０，３８０，３６０，３９０の抵抗の和）に等しい。最後に、図５Ｄに示されているように、Ｒ１の抵抗を提供する素子（すなわち、素子３５０，３８０）およびＲ２の抵抗を提供する素子（すなわち、素子３６０，３９０）はヒータ制御電子回路１７０の２つの端子間に並列に接続されることができる。この構成において、ヒータ３３０により提供される電気抵抗はＲ１とＲ２の積を、Ｒ１とＲ２の和で除算したものに等しく、したがってＲ１およびＲ２より小さい。要約すると、図５Ａ乃至５Ｄに示されているように、ヒータ３３０の素子は、端子間の４つの異なった電気抵抗の任意のものを選択的に提供するように、ヒータ制御電子回路１７０の同じ２つの端子間において４つの異なった方法で接続されることができる。
【００３５】
固定された電圧信号（たとえば、２つの固定された電圧間でスイングするパルス幅変調された信号）がヒータ素子に供給された場合、その素子により発生される熱量は基本的に、その素子の電気抵抗とパルス幅変調された信号のデューティサイクルとによって決定される。ヒータ３３０は４つの異なった電気抵抗を提供するようにヒータ制御電子回路１７０に結合されることができるため、このヒータ３３０はヒータシェルを４つの異なった動作温度に選択的に加熱するために使用されることができる。ヒータシェルを特定の安定した温度に加熱することにより、当然ながら、温度感応性の圧力センサおよびフロントエンド電子装置がその温度に加熱される。そのようにヒータ３３０が使用され、変換器４００の圧力センサおよびフロントエンド電子装置を４つの異なった安定した動作温度に加熱することができる。説明の都合上、ヒータシェルを特定の動作温度に加熱することに関して、変換器をその温度にすると説明している。シェルを特定の動作温度に加熱することには、圧力センサおよびフロントエンド電子装置をその温度に加熱する効果があることが認識されるであろう。
【００３６】
図６は、ヒータ３３０の好ましい１実施形態と、そのヒータ３３０を圧力変換器４００に電気的に接続するための好ましい方法とを示している。この実施形態において、ヒータ３３０は端子３８６と３７０との間に６２オームの電気抵抗（すなわち、素子３５０，３８０の直列の組合せによって提供される抵抗は６２オームである）を提供し、端子３９６と３７０との間に９２オームの電気抵抗（すなわち、素子３６０，３９０の直列の組合せによって提供される抵抗は９２オームである）を提供する。
素子３５０，３８０は１００℃ヒータを提供し、素子３６０，３９０は８０℃ヒータを提供する。素子３５０，３８０は、＋１５ボルトと−１５ボルトとの間でスイングするパルス幅変調された電圧信号が端子３８６および３７０に供給されたときに１００℃の温度を発生する。素子３６０，３９０は、＋１５ボルトと−１５ボルトとの間でスイングするパルス幅変調された電圧信号が端子３９６および３７０に供給されたときに８０℃の温度を発生する。
【００３７】
図６に示されているように、スイッチング素子６７０は、ヒータ３３０をヒータ制御電子装置１７０接続するために使用される。ヒータ３３０の端子３８６はスイッチング素子６７０のピン１に電気的に接続される。ヒータ３３０の端子３９６はスイッチング素子６７０のピン５に電気的に接続される。ヒータ３３０の端子３７０は温度ヒューズ６７２の１つの端子に電気的に接続される。ヒューズ６７２の他方の端子はスイッチング素子６７０のピン３に電気的に接続される。ヒータ制御電子装置１７０の２本のワイヤは、スイッチング素子６７０のピン２および４に接続される。ヒータ制御電子装置１７０の別の２本のワイヤは温度センサ１９０に接続される。
【００３８】
動作において、ヒータ制御電子装置１７０は、＋１５ボルトと−１５ボルトとの間でスイングするパルス幅変調された電圧信号をスイッチング素子６７０の端子２および４に供給する。ヒータ制御電子装置１７０は、変換器４００のヒータシェルの温度を温度センサ１９０により監視する。ヒータ制御電子装置１７０はまた、端子２および４に供給される信号のデューティサイクルを、温度センサ１９０によって測定される変換器４００のヒータシェルの温度にしたがって修正する。温度ヒューズ６７２はヒータ３３０のヒータ素子を保護するために使用され、そのヒューズの温度が選択された温度（たとえば、１１２℃）を越えた場合に、“ブロー”するように（または非導電性になるように）選択されることが好ましい。
【００３９】
１つの構成において、スイッチング素子６７０は、（ａ）このスイッチング素子６７０のピン１および２を一緒に電気的に接続すると共に（ｂ）スイッチング素子６７０のピン３および４を一緒に電気的に接続するように構成される。この構成においては、ヒータ素子３５０，３８０はスイッチング素子６７０のピン２および４の間において直列に接続され、ヒータ素子３６０，３９０は使用されない。動作において、この構成は変換器４００のヒータシェルを１００℃の安定した動作温度に加熱する。
【００４０】
別の構成において、スイッチング素子６７０は、（ａ）このスイッチング素子６７０のピン４および５を一緒に電気的に接続すると共に（ｂ）スイッチング素子６７０のピン２および３を一緒に電気的に接続するように構成される。この構成では、ヒータ素子３６０，３９０はスイッチング素子６７０のピン２と４の間に直列に接続され、ヒータ素子３５０，３８０は使用されない。動作において、この構成は変換器４００のヒータシェルを８０℃の安定した動作温度に加熱する。
【００４１】
別の構成において、スイッチング素子６７０は、（ａ）このスイッチング素子６７０のピン１および２を一緒に電気的に接続すると共に（ｂ）そのスイッチング素子のピン４および５を一緒に電気的に接続するように構成される。この構成において、全てのヒータ素子３５０，３８０，３６０，３９０はスイッチング素子６７０のピン２と４の間に直列に接続される。動作において、この構成は変換器４００のヒータシェルを４５℃の安定した動作温度に加熱する。
【００４２】
変換器４００はそのようにして１００℃変換器、８０℃変換器、または４５℃変換器として構成されることができる。変換器の動作温度はまたスイッチング素子６７０を再構成するだけで容易に変更可能である。
【００４３】
スイッチング素子６７０は、本発明により全て含まれている異なった方法で構成されてもよいことが認識されるであろう。たとえば、素子６７０は機械的コネクタとして構成されてもよい。この実施形態では、素子の電気的な接続は素子６７０の端子に接続される手動により構成可能な導電性ジャンパーピンにより決定されることができる。たとえば、導電性ジャンパーピンまたはワイヤはコネクタ６７０の端子１および２に接続され、別の導電性ジャンパーピンまたはワイヤはコネクタ６７０の端子３および４に接続され、この構成は変換器４００のヒータシェルを１００℃に加熱することができる。ジャンパーピンは、当然ながら、ヒータ３３０とヒータ制御電子装置１７０との間の電気接続を変更し、それによって変換器の動作温度を変化させるように再構成されてもよい。スイッチング素子６７０のこの実施形態は、その構成が簡単で廉価であると共に、いくつかの電気接続ジャンパーピンを移動させるだけで圧力変換器の動作温度が変更されることが可能になるために有効である。
【００４４】
別の構成において、スイッチング素子６７０は、電気的に制御されるスイッチとして構成されることができる（たとえば、トランジスタベースの回路を使用して）。このような実施形態は、電子構成またはプログラミング信号をスイッチング素子６７０に供給することによって変換器の動作温度が選択されることができるため“プログラム可能”である。スイッチング素子６７０に対するプログラミング信号は、たとえば外部で、あるいはヒータ制御電子装置１７０により発生されることができる。スイッチング素子６７０の電気的に制御される実施形態の１つの利点は、それらによって変換器４００がヒータにより提供される電気抵抗をダイナミックに再構成することが可能になることである。
【００４５】
スイッチング素子６７０の１つの利点は、圧力変換器の“ウォームアップ”時間を減少させる（すなわち、ヒータシェルの温度を周囲環境の温度から動作温度に上昇させるために必要な時間を減少させる）ことである。加熱された圧力変換器が最初にパワーアップされたとき、ヒータシェルが加熱されてその動作温度に達するまで、信頼性の高い動作は始まらない。従来技術のＴ１変換器は、ヒータシェルに固定されたＴ１℃ヒータを付勢し、そのヒータがヒータシェルの温度をＴ１度に上昇させるまで待機することによって“ウォームアップ”される（あるいは、それらのヒータシェルがＴ１の温度に加熱される）。従来技術とは対照的に、本発明にしたがって構成された圧力変換器はＴ２℃ヒータを使用して、ヒータシェルの温度を周囲温度からＴ１度に上昇させ、また、Ｔ１℃ヒータを使用して、ヒータシェルをＴ１度に維持することができる。Ｔ２がＴ１より高い場合、これは典型的に変換器のウォームアップ時間を減少させるであろう。
【００４６】
高速ウォームアップの概念を説明するために、１００℃ヒータを使用して４５℃変換器のウォームアップ時間を減少させる一例を以下において図６との関連で説明する。この例において、ヒータ制御電子装置１７０は最初に、素子６７０の端子２および４間に６２オームの１００℃加熱素子（すなわち、素子３５０，３８０によって形成された）を電気的に接続するようにスイッチング素子６７０を制御する。その後、変換器は加熱素子３５０，３８０（１００℃ヒータ）を使用してヒータシェルの温度を周囲環境の温度から４５℃に加熱する。ヒータ制御電子装置が、ヒータシェルが４５℃に加熱されたことをセンサ１９０によって検出したとき、加熱素子３５０，３８０，３６０，３９０を直列にスイッチング素子６７０の端子２および４と接続する（４５℃ヒータ）ようにスイッチング素子６７０を再構成する。その後、変換器は４５℃ヒータ（スイッチング素子６７０のピン１および２を接続し、スイッチング素子のピン４および５を接続することにより形成された）を使用して、変換器の温度を４５℃に維持する。
【００４７】
図７Ａおよび７Ｂは、本発明にしたがって構成されたヒータ３３２および３３４の好ましい実施形態をそれぞれ示している。図７Ａに示されているバレルヒータ３３２は、２つの加熱素子３５０，３６０を含んでいる。加熱素子３５０は２つの素子３５０Ａおよび３５０Ｂを含んでいる。素子３５０Ａは端子３５４と３５５Ａとの間に延在し、素子３５０Ｂは端子３５５Ｂと３７０との間に延在する。同様に、加熱素子３６０は２つの素子３６０Ａおよび３６０Ｂを含んでいる。素子３６０Ａは端子３６４と３６５Ａとの間に延在し、素子３６０Ｂは端子３６５Ｂと３７０との間に延在する。正常な動作において、素子３５０Ａおよび３５０Ｂは、端子３５５Ａと３５５Ｂを電気的に接続するワイヤにより直列に接続される。同様に、素子３６０Ａおよび３６０Ｂは、端子３６５Ａおよび３６５Ｂを電気的に接続するワイヤによって直列に接続される。端子３５５Ａおよび３５５Ｂを接続するために使用されたワイヤと、端子３６５Ａおよび３６５Ｂを接続するために使用されたワイヤは、ヒータの温度が高くなり過ぎた（たとえば、１１２℃より高い）場合に両ワイヤが破壊される、すなわち非導電性にされるように温度ヒューズを通過させてもよい。
【００４８】
図７Ａおよび７Ｂに示されているように、ヒータ上の各加熱素子は、素子がヒータの大部分を横切って延在するように蛇行した通路をたどり、また、その加熱素子が互いにインターレースされていることが好ましい。これによって、各加熱素子により発生された熱がヒータの広い面積にわたって分配され、それによってヒータシェルを均一に加熱することが確実になる。
【００４９】
ここに記載されている全てのヒータは、第１の電気抵抗によって特徴付けられる第１の素子および第２の電気抵抗によって特徴付けられる第２の素子という２つの加熱素子を含んでいる。しかしながら、別の実施形態においては、本発明にしたがって構成されたヒータは３以上の加熱素子を含むことが可能なことが認識されるであろう。このような実施形態では、全てのまたはいくつかの素子が特有の電気抵抗を提供することができる。このようなヒータは、たとえば、実際にヒータシェルを５以上の異なった動作温度に加熱するために使用されることが可能である。
【００５０】
ここに開示されている変換器の好ましい実施形態は２つのヒータ、すなわち、バレルヒータおよびエンドヒータを含んでいる。２つの別々のヒータの使用が好ましいが、本発明の利点を得るために、それが必要ないことが認識されるであろう。変換器の別の実施形態は、ヒータを１つだけ使用して本発明にしたがって構成されることが可能であり、この場合そのヒータは２以上の加熱素子を含んでいる。たとえば、変換器は、エンドヒータは使用せずにバレルヒータ３３２だけを使用して本発明にしたがって構成することが可能であり、あるいはその代わりに、バレルヒータは使用せずにエンドヒータ３３４だけを使用して本発明にしたがって構成されることができる。どちらの場合にも、使用されるヒータは２つの異なったヒータ素子を含んでいる。同様に、変換器のさらに別の実施形態は、３以上のヒータを使用して本発明にしたがって構成されることができる。
【００５１】
以上、特有の電気抵抗によってそれぞれ特徴付けられる２以上の加熱素子を含むヒータを提供することに関して本発明を説明してきた。しかしながら、好ましくはないが、本発明のいくつかの利点は、電気抵抗がそれぞれ等しい２つの加熱素子を含むヒータを使用することにより得ることができる。たとえば、図５Ａ乃至５Ｄを参照とすると、Ｒ１がＲ２に等しい場合には、ヒータは依然として２つの異なった電気抵抗を提供するように構成可能であることが認識される。図５Ａ，５Ｂまたは５Ｄに示されているように構成された場合、ヒータはＲ１の電気抵抗を提供する。しかしながら、図５Ｃに示されているように構成された場合、ヒータは２Ｒ１の電気抵抗を提供するであろう。このようなヒータは、２つの動作温度を有する変換器を提供するために使用されることができる。
【００５２】
本発明にしたがって構成された変換器は、ヒータシェル１２０およびこのヒータシェルに取付けられたヒータ３３０を含むことに関して説明されている。本発明にしたがって構成された変換器の別の実施形態においては、ヒータシェルおよびヒータは単一のユニタリ構造に結合されることができる。Ｗａｔｌｏｗ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ社に権利が譲渡された米国特許第 ６，１２４，５７９号明細書（Ｍｏｌｄｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｈｅａｔｅｒ）には、複合ヒータの製造方法が開示されている。この方法を使用し、本発明にしたがって構成されたヒータシェルとヒータを結合して単一構造にすることができる。
【００５３】
ここにおいて関連している本発明の技術的範囲を逸脱することなく上記の装置はある変更をなされることができるため、上記の説明に含まれている、あるいは添付図面に示されている全ての内容は単なる例示であり、何等制限を課すものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術の加熱される容量性圧力変換器の断面図。
【図１Ａ】
図１に示されている従来技術のヒータの正面図。
【図２】
従来技術の容量性圧力センサの断面図。
【図３Ａ】
本発明にしたがって構成されたバレルヒータの正面図。
【図３Ｂ】
本発明にしたがって構成されたバレルヒータの上面図。
【図３Ｃ】
本発明にしたがって構成されたエンドヒータの正面図。
【図３Ｄ】
図３Ａおよび図３Ｃに示されているヒータの好ましい電気接続方法を示す図。
【図３Ｅ】
図３Ｄに示されている電気構造の概略図。
【図３Ｆ】
図３Ｄに示されている電気構造の概略図。
【図４】
本発明にしたがって構成された加熱される容量性圧力変換器の断面図。
【図５Ａ】
図４に示された圧力変換器の回路の２つの端子の間において直列である、図３Ａおよび３Ｃに示されたヒータの２つのヒータ素子の接続を表す電気接続。
【図５Ｂ】
図４に示された圧力変換器の回路の２つの端子の間において直列である、図３Ａおよび３Ｃに示されたヒータの別の２つのヒータ素子の接続を表す電気接続。
【図５Ｃ】
図４に示された圧力変換器の回路の２つの端子の間において直列である、図３Ａおよび３Ｃに示されたヒータの全てのヒータ素子の接続を表す電気接続図。
【図５Ｄ】
図４に示された圧力変換器の回路の２つの端子の間において並列である、図３Ａおよび３Ｃに示されたヒータのヒータ素子の接続を表す電気接続。
【図６】
本発明にしたがって構成されたヒータと、そのヒータを本発明による圧力変換器の回路に接続するスイッチング素子との好ましい実施形態の電気接続。
【図７Ａ】
本発明にしたがって構成されたバレルヒータの好ましい実施形態の概略図。
【図７Ｂ】
本発明にしたがって構成されたエンドヒータの好ましい実施形態の概略図。
【図１】
2004511765.tif 000003
【図１Ａ】
2004511765.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2004511765.tif 000007
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2004511765.tif 000014
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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2004511765.tif 000021
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004511765.tif 000047
【国際調査報告】
2004511765.tif 000048
2004511765.tif 000049