(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス流体制御用電子機器のハウジング構造であって、
Ａ．第一軸112方向に延びて両端の第一端部124及び第二端部122において開放するチャンバを有する一方、前記第一軸112に直交する第二軸116方向に延びて前記チャンバに連通するポート276を有するハウジング本体110と、
Ｂ．前記第一軸112に直交しかつ前記第二軸116に平行に延びると共に、前記第一軸112に沿って軸方向に間隔をおいた第一及び第二分室166,168に前記チャンバを分割する、前記ハウジング本体110内の壁面部材164であって、前記ポート276が前記チャンバと前記第二分室168において連通する、壁面部材164と、
Ｃ．前記壁面部材164を貫通して前記第一及び第二分室166,168を連結する開口170と、
Ｄ．前記壁面部材164上にあり、電子機器174を前記壁面部材164に着脱可能に配置するため、及び前記電子機器174の前記壁面部材164への取付状態で前記開口170の密封を行うため、前記開口170の周縁で前記第一端部124側へ形成されてＯリングを備えた第一の取付用台座172と、を備え、さらに、
Ｅ．前記第二分室168内に、第二の電子機器202,204を着脱可能且つ密封状態で取り付けて配置することで、前記第二分室168を、前記ポート276を内包する第一空間256と、前記第二端部122側の第二空間258とに前記第一軸112方向に分割するための第二の取付用台座210,212,218,220を設け、
Ｆ．前記第二の電子機器202,204は、前記第二端部122を介して前記第二分室168に対して着脱可能な第一回路アセンブリ202であって、前記第一及び第二空間256,258の間で圧力封止を行った状態で前記第二の取付用台座210,212,218,220に対して前記第一回路アセンブリ202を取り付けるために、Ｏリング242を備えて前記第二の取付用台座210,212,218,220へ着脱可能に配置される取付部分を有する第一回路アセンブリ202と、
Ｇ．前記ハウジング本体110の第一及び第二端部124,122に着脱可能に組み付けるためにネジ山が切られた端部キャップ118,120であって、概ね筒状の外表面を有し、前記外表面の側面に外周方向に間隔を置いて設けられた第一軸112方向の凹部118a,120aを備えた、端部キャップ118,120と、
Ｈ．前記ハウジング本体110のネジ孔132,142にねじ込み結合される心棒126,128であって、軸方向に間隔をおいた第一及び第二のネジ山部分126c,126dを有し、前記第一のネジ山部分126cを、前記端部キャップ118,120の前記第一軸112方向の凹部118a,120aの一つに選択的に係合させることで前記ハウジング本体11Oに対する前記端部キャップ118,120の回転を禁止する、心棒126,128と
を含む、
プロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項２】
前記第一の取付用台座172が、前記壁面部材164から前記第一分室166内へと前記第一軸112方向に延びる奥行を有し、かつ外周に環状空間176を形成する筒状に形成され、
さらに前記第一の取付用台座172の前記第一分室166側の端面に、前記電子機器174が着脱可能に配置される、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項３】
前記第一の取付用台座172が、前記電子機器174を前記第一の取付用台座172に対して着脱可能に取り付けるための複数の固定用ネジ孔180a-180dを含む、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項４】
前記電子機器174における前記第一の取付用台座172への取付部分が、前記固定用ネジ孔180a-180dとの軸方向の位置合わせ及び係合による取付のための複数の貫通孔188a-188d,192a-192dを含む、請求項３に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項５】
Ａ．前記ネジ孔132,142は、前記ハウジング本体110の前記第一及び第二端部124,122近傍に位置すると共に、前記第一軸112に平行な軸に沿って軸方向に形成され、前記心棒126,128の前記ネジ孔132,142内への取付は、前記心棒126,128の前記第一のネジ山部分126cが前記ネジ孔132,142から突出して前記端部キャップl18,120の前記凹部118a,120aの一つに選択的に係合し、前記第二のネジ山部分126dは前記ネジ孔132,142にねじ込まれて配置されるよう行われる、ネジ孔132,142と、
Ｂ．前記ハウジング本体110に設けられて前記ネジ孔132,142を半径方向に貫通して延びる通路134,144であって、針金136,146を前記通路134,144と共に前記心棒126,128の第一のネジ山部分126cと第二のネジ山部分126dとの間に貫通させることで、前記端部キャップ118,120の凹部118a,120aとの係合から前記心棒126,128が外れることを禁止するものである、通路134,144と、
を更に含む、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項６】
前記ポート276が、前記ハウジング本体110から前記第二軸116方向に延びる筒状のカラー114を含み、前記カラー114は前記第二分室168と連通する貫通通路を有し、さらに前記カラー114の外表面には、ラベル148を配置させると共に前記ラベル148の回転位置を固定するための半径方向の突出部156を有する、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項７】
前記ラベル148が前記カラー114の周りに取り付けられるものであり、前記ラベル148が、前記ラベル148の回転位置を固定するために前記半径方向の突出部156上に配置される切り欠き154を有する、請求項６に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項８】
前記ラベル148を前記カラーl14の外表面に着脱可能に固定するための固定手段150,152を更に含む、請求項６に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項９】
前記電子機器174は、前記ハウジング本体110の第一端部124を介して前記第一の取付用台座172に着脱可能であって、前記第一及び第二分室166,168の間で前記圧力封止を行った状態で前記第一の取付用台座172への取付部分を有する電子機械端子ブロック付属部品174をさらに含み、
前記電子機械端子ブロック付属部品174が所定の一組の第一電気端子194a-194h,196を含み、前記一組の第一電気端子194a-194h,196は、前記電子機械端子ブロック付属部品174を前記壁面部材164に取り付けるときに、前記第一分室166から電気導体により接続が得られるよう構成され、
前記電子機械端子ブロック付属部品174が、前記第一電気端子194a-194h,196と電気的接続すると共に前記電子機械端子ブロック付属部品174を前記壁面部材164に取り付けるときに前記第二分室168から接続が得られるよう構成されている所定の一組の第二電気端子200を含み、
前記電子機械端子ブロック付属部品174が、前記壁面部材164に取り付けたときには前記壁面部材164の前記開口170に行き渡って拡がり、さらに前記取付部分を形成する平らな環状表面184bを有し、前記環状表面184b内には前記第二電気端子200が配置される、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１０】
前記電子機械端子ブロック付属部品174が、
Ａ．第一軸112方向に直交する第一及び第二面182a,182bを有し、前記第一面182a上に所定の一組の第一電気端子194a-194h,196を配した端子ブロック182と、
Ｂ．第一軸112方向に直交する第一及び第二面184a,184bを有するプリント回路基板184であって、前記プリント回路基板184の前記第一面184aは、前記端子ブロック182の前記第二面182bが取り付けられると共に前記第一電気端子194a-194h,196に対する電気的接続のための手段を有し、一方、前記プリント回路基板184の前記第二面184bは前記第一電気端子194a-194h,196と電気的接続した所定の一組の第二電気端子200を有する、プリント回路基板184と
を含む、請求項９に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１１】
前記第二の取付用台座210,212,218,220が、前記筒状の壁面162から半径方面の内向きに突出する半径方向のショルダ部212と、前記第二分室168の周縁上に延び、かつ前記ハウジング本体110の前記第二端部122に向かって前記ショルダ部212から前記第一軸112方向に延びる前記筒状の壁面162の滑らかな内側表面210と、前記第二の取付用台座に対して着脱可能な前記第二の電子機器202,204の取付を行うための、ネジ山の切られた少なくとも一つの固定用部材218,220を含む、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１２】
前記第一回路アセンブリ202は、前記第二の取付用台座210,212,218,220に対して取り付けるために、前記固定用部材218,220と同軸上に位置する複数の貫通孔244a,244bを含む取付部分を更に含む
請求項１１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１３】
前記第一及び第二空間256,258の間に前記圧力封止を達成すべく、前記貫通孔244a,244bを介して前記固定用部材218,220に前記第一回路アセンブリ202を着脱可能に固定するための固定手段248,250を更に含み、前記固定手段248,250は、前記固定用部材218,220から外されると前記貫通孔244a,244bを介して第一空間256の密封を解除する、請求項１２に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１４】
前記第一の取付用台座172に前記電子機器174を取り付けてなされる圧力封止の耐圧値が、前記第二の取付用台座210,212,218,220に前記第二の電子機器202,204を取り付けてなされる圧力封止の耐圧値よりも大きいものである、
請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１５】
Ａ．前記第一回路アセンブリ202が、前記第一軸112方向に直交する第一及び第二面222a,222bとを有する取付ブラケット222であって、前記第一面222bが、前記第二端部122を介して前記第一回路アセンブリ202を取り外す及び設置する際の指掛けとして適合する、少なくとも一つの軸方向の突出部260a,260bを有する取付ブラケット222と、
Ｂ．前記取付ブラケット222の前記第二面222a上に取り付けられる少なくとも一つのプリント回路基板224,226と
を含む、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１６】
前記第一回路アセンブリ202の前記プリント回路基板226が、前記電子機械端子ブロック付属部品174の前記一組の第一電気端子200に着脱可能に接続するための一組の電気端子267を含む
請求項１５記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１７】
前記取付ブラケット222の前記第二面222aが、前記第二面222aの周縁から前記第一軸112方向に突出しかつ該周縁に沿って間隔を置きながら設けられると共に、軸心側の内面に一つ又はそれ以上の周方向の細溝232bをそれぞれが有する複数の取付用支持部230a-230cを有し、
前記プリント回路基板224,226は、前記取付用支持部230a-230cのそれぞれの前記細溝232bの一つに嵌合かつ係合して配置されることで、前記取付ブラケット222に支持される、
請求項１５に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１８】
Ａ．前記第二の取付用台座が、前記筒状の壁面168上を半径方向に延びるショルダ部212と、前記第二分室168の周縁に形成されると共に、前記第一軸112に沿って軸方向に前記ショルダ部212から少なくとも一部は前記ハウジング本体110の前記第二端部122に向かって延びる、前記筒状の壁面168上の滑らかな内側表面210とを含み、
Ｂ．前記取付ブラケット222が、前記取付ブラケット222の外周上周りに形成されると共に前記第一軸112方向に延びるフランジ240を含み、前記フランジ240が、前記フランジ240と前記滑らかな内側表面210との間で前記圧力封止を形成するための手段242と、前記フランジ240に、第二回路アセンブリ204を着脱可能に配置するための取付用手段241a-241dと、を含む
請求項１７に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項１９】
前記第二端部122を介して前記第二空間258に対して着脱可能である第二回路アセンブリ204であって、前記フランジ240の前記取付用手段241a-241dに対して圧力封止を行った状態で着脱可能に取り付けるための取付部分298を有する第二回路アセンブリ204を更に含み、さらに前記取付用手段241a-241dが、前記フランジ240の外周上に間隔を置きながら設けられた複数の半径方向に延びる第一部材241a-241dを含み、前記第二回路アセンブリ204が、前記フランジ240の前記複数の第一部材241a-241dに着脱可能に嵌め合う、対応する複数の半径方向に延びる第二部材318a-318dを有する表示ブラケット280を含む、請求項１８に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項２０】
前記第二回路アセンブリ204が、
Ａ．第一軸112方向に直交する第一及び第二面280a,280bと、前記第一及び第二面280a,280bの間の矩形の開口281とを有する表示ブラケット280と、
Ｂ．前記表示ブラケット280の前記第二面280bに取り付けられると共に、前記矩形の開口281を介して前記第一面280a側から読み取ることのできる表示部284と、
Ｃ．前記表示ブラケット280の前記第二面280bに取り付けられると共に第一軸112方向に直交する第一及び第二面282a,282bを有し、前記第一面282aが前記表示部284と当接しかつ電気的接続する、少なくとも一つのプリント回路基板282であって、前記プリント回路基板282の前記第二面282bが、前記第一回路アセンブリ202と着脱可能に接続するために、前記プリント回路基板282の前記第一面282aと前記表示部284とに回路接続する一組の電気端子283を含む、プリント回路基板282と
を含む、請求項１９記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【請求項２１】
前記第二の取付用台座210,212,218,220と第一回路アセンブリ202との圧力封止を解除させて前記第二分室168に対する前記第一回路アセンブリ202の設置及び取り外しを容易とするために前記第一回路アセンブリ202に設けられた圧力開放手段248,250を含む、請求項１に記載のプロセス流体制御用電子機器のハウジング構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、差圧送信器等、測定又は感知装置に関連するプロセス流体制御用電子機器のための改良されたハウジングを提供する。
【０００２】
【従来の技術】
差圧送信器は、気体及び液体に関連する圧力、流量、又はその他の変数の測定を必要とするプロセス流体制御システムに於いて一般的に使用されている。典型的な先行技術による差圧送信器の一つは、二つの部分に分かれたハウジングアセンブリを用いるものである。その送信器アセンブリの下方部分は、その二つの部分の間に延びるポートを介して送信器アセンブリの上方部分と連通する。
【０００３】
下方部分には多くの場合、２個のプロセスダイヤフラムと１基の変換器がその他の構成要素の他に格納されている。また下方部分は、各々のプロセスダイヤフラムを比較対象となる２つの流体圧力の一方にさらす際に入力プロセスラインに接続するための２つのプロセス流体ポートを含む。各々のプロセスダイヤフラムは、一方の流体の圧力に応答して撓む。変換器は、二つのプロセス流体圧力間の差に応答して、表示又は制御用の電気的出力信号を発生する。
【０００４】
上方部分には多くの場合、プロセス流体制御用電子機器（以下「電子機器」という。）が格納されているが、これは、変換器からの電気的出力信号を監視及び調整して表示計に伝達したり、及び／又は、制御弁、コンピュータ又は別の電子装置に利用するためである。その調整された信号をコンピュータ又は他の電子装置で利用しようとする場合は、これらを、付属部品を介してハウジングアセンブリの下方部分から電気的導体へと接続することができる。
【０００５】
典型的なプロセス流体は、腐食性及び／又は毒性があることが多い。従って、電子機器を収容したハウジングアセンブリの上方部分は、ハウジングアセンブリの下方部分に接続されているプロセス流体から分離されている。このプロセス流体は、各々のプロセスダイヤフラムの一方の側にのみさらすため、２つのプロセスダイヤフラム及びハウジングアセンブリの下方部分は、プロセス流体から分離されていると共に不活性充填液で概ね満たされている１つの室を形成する。更に、この室は、電子機器への電気的出力信号を発生させるための変換器に通じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した種類の幾つかの先行技術による流体測定システムが有する欠点の一つは、プロセスダイヤフラムのどちらか一方が破損した場合、プロセス流体が不活性充填液と置き換わることがあり、その腐食性物質又は揮発性物質が最終的にハウジングアセンブリの上方部分を通って漏出する可能性があり、電子機器を破壊することになることである。更にその後、プロセス流体が、ハウジングアセンブリの付属部品を介して、この第二部分から漏出する可能性がある。こうしたことは、プロセス流体が毒性であったり、又は可燃性である場合、特に危険である。先行技術によるハウジングアセンブリの中には、第二部分を２つの分室に分割する隔壁を設けることで、この問題を解決しようとするものがあり、これらの分室の一方には、ハウジングアセンブリの第一及び第二部分間を連通するポートが内包され、また他方には、ポートを介して内部機器に接続する付属部品が収容されている。
【０００７】
しかしながら、これらの先行技術によるシステムには依然、いくつかの欠点がある。例えば、あるものは、配線接続といった電気的な貫通素子を用いてその隔壁を通過して信号を送っているが、そのために、その２つの分室間で回路を振り分ける際に融通性が低くなっている。また別のものでは、第二部分の隔壁を貫通する開口部を特別に成型したり、又は特別に機械加工したりすることを必要とするものがある。更に他のものでは、第二の部分に収容される回路へのアクセス性が低下している。
【０００８】
幾つかの先行技術によるシステムに纏わるもう一つの欠点は、隔壁により生じたその２つの室では、周囲からの影響を調整されていないことである。室の一方はポートを介して下方ハウジング部分と連通しているために、電子機器及びその下方ハウジング部分の一部は、室内の湿気に晒されることになる。従って、先行技術による装置の中には、ハウジングアセンブリの上方部分内のすべての電子機器を、典型的には封入される材料と一緒にはめ込んだり、又は湿気遮蔽物質で形状に合わせて被覆したりすることによって、周囲の水分から封止したり被覆する必要がある。これには費用がかかり、保守及び修理時に部品へのアクセスが複雑となる。
【０００９】
殆どの差圧送信器では、ハウジングアセンブリの上方部分は、ネジ山の切られた蓋を介して２箇所の軸方向端部からアクセスできる。これらのアセンブリには、ハウジングアセンブリ上方部分から作業ができるようになっているが、一方では、これらには重大な欠点があるといえる。このような欠点の一つは、先行技術によるアセンブリでは、上方部分には多くの場合２つの分室しか設けていないことに起因している。従って、蓋を取り外すと、その分室に格納されている全ての電子部品が、外部の環境に露出する。それ故に、湿気のある環境で作業をしようとすると、前にも述べたように、上方部分に内蔵されている回路を湿気から封止する必要がある。もう一つの欠点は、このような蓋では電子機器へのアクセスが無制限に行えることである。従って、本装置が不測の損傷を被ったり、又は無用な干渉を被る可能性がある。
【００１０】
従って、この発明の目的の一つは、プロセスダイヤフラムの一方又は両方が破損した場合に、プロセス流体が内部の電子機器の中へ漏出するのを防止する、電子機器の為の改良されたハウジング構造を提供することにある。
【００１１】
もう一つの目的は、ハウジング内部の電子機器の配置に関する融通性を高め、しかも尚、プロセス流体が電子機器から確実に遮断されているハウジング構造を提供することである。
【００１２】
本発明の目的はまた、ハウジングに改造を加えることなく、多様な種類の電子機器を内蔵できる改良されたハウジング構造を提供することである。
【００１３】
更にもう一つの本発明の目的は、アクセスが容易となるよう改良され、しかも無用な干渉を防止できるハウジング構造を提供することである。
【００１４】
加えて本発明の目的は、周囲からの浸透物を最小限に抑え、しかも、封入される材料と一緒にはめ込んだり又は他の手段を講じて、電子機器を封止被覆する必要がないハウジング構造を提供することである。
【００１５】
更に又もう一つの本発明の目的は、比較的に少ない部品で構成されていて、比較的に製造コストがかからず、又多様な商業上の用途のために多様な電子機器を格納できるハウジング構造を提供することである。
本発明の他の目的は、以下の記載により一部明白となり、また一部明らかとなるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本ハウジング構造は、
Ａ．第一軸112方向に延びて両端の第一端部124及び第二端部122において開放するチャンバを有する一方、前記第一軸112に直交する第二軸116方向に延びて前記チャンバに連通するポート276を有するハウジング本体110と、
Ｂ．前記第一軸112に直交しかつ前記第二軸116に平行に延びると共に、前記第一軸112に沿って軸方向に間隔をおいた第一及び第二分室166,168に前記チャンバを分割する、前記ハウジング本体110内の壁面部材164であって、前記ポート276が前記チャンバと前記第二分室168において連通する、壁面部材164と、
Ｃ．前記壁面部材164を貫通して前記第一及び第二分室166,168を連結する開口170と、
Ｄ．前記壁面部材164上にあり、電子機器174を前記壁面部材164に着脱可能に配置するため、及び前記電子機器174の前記壁面部材164への取付状態で前記開口170の密封を行うため、前記開口170の周縁で前記第一端部124側へ形成されてＯリングを備えた第一の取付用台座172と、を備え、さらに、
Ｅ．前記第二分室168内に、第二の電子機器202,204を着脱可能且つ密封状態で取り付けて配置することで、前記第二分室168を、前記ポート276を内包する第一空間256と、前記第二端部122側の第二空間258とに前記第一軸112方向に分割するための第二の取付用台座210,212,218,220を設け、
Ｆ．前記第二の電子機器202,204は、前記第二端部122を介して前記第二分室168に対して着脱可能な第一回路アセンブリ202であって、前記第一及び第二空間256,258の間で圧力封止を行った状態で前記第二の取付用台座210,212,218,220に対して前記第一回路アセンブリ202を取り付けるために、Ｏリング242を備えて前記第二の取付用台座210,212,218,220へ着脱可能に配置される取付部分を有する第一回路アセンブリ202と、
Ｇ．前記ハウジング本体110の第一及び第二端部124,122に着脱可能に組み付けるためにネジ山が切られた端部キャップ118,120であって、概ね筒状の外表面を有し、前記外表面の側面に外周方向に間隔を置いて設けられた第一軸112方向の凹部118a,120aを備えた、端部キャップ118,120と、
Ｈ．前記ハウジング本体110のネジ孔132,142にねじ込み結合される心棒126,128であって、軸方向に間隔をおいた第一及び第二のネジ山部分126c,126dを有し、前記第一のネジ山部分126cを、前記端部キャップl18,120の前記第一軸112方向の凹部118a,120aの一つに選択的に係合させることで前記ハウジング本体110に対する前記端部キャップ118,120の回転を禁止する、心棒126,128と
を含む。
【００１７】
本発明の更なる特徴によれば、取付用台座は、第一軸に沿って壁面部材から第一分室内へと軸方向に筒状に突出する。環状空間が該取付用台座の外周周りに延び、また第一軸に沿って延びる奥行を有する。該環状空間には電気的配線の引込みループを保管することができ、このループは、例えば該取付用台座に配置された電子機器に接続させることができる。
【００１８】
取付用台座は多種の形状とすることができる。一実施例によれば、取付用台座は、第一軸方向で第一分室内に向かい合う平面を含むが、この平面は、電子機器を、所定の圧力封止を伴って該平面に取り外し可能及び取り替え可能に配置するためのものである。別の実施例では、取付用台座は、前記第一軸に沿って軸方向に延びる、筒状表面等の仕上げ処理を施された表面を有する。一好適な実施例では、該電子機器は、第一分室を介してこの取付用台座に取り付けられ、取付後には、第一分室内に配置されることとなる。取付用台座にはさらに、電子機器を取り外し可能及び取り替え可能に取り付けるための固定用のネジ山を含めてもよい。一形状によれば、この固定用のネジ山は、取付用台座内に軸方向に延出する複数の取付用の孔に形成される。あるいは、この固定用のネジ山を、該取付用台座から軸方向に突出する複数の取付用のスタッド上に形成してもよい。
【００１９】
ハウジング内に収容される電子機器は、典型的に、保守、修理及び目盛補正を必要とする。従って、本発明によれば、ハウジング本体の少なくとも一方の軸方向端部には、該ハウジング本体のこの端部を選択的に閉鎖するための端部キャップを取り外し可能及び取り替え可能に組み付けるため、ネジ山が切ってある。このような端部キャップを含むハウジング構造においては、アクセスを規制できることが望ましい。従って、更なる特徴によれば本発明は無用な干渉を受けない構造を提供するものであり、該構造においては、ネジ山の切られた端部キャップは、ほぼ筒状の外表面を有し、該外側面の外周上には間隔を置いて第一軸方向の凹部が設けられている。本ハウジング構造はさらに、ハウジング本体上にネジにより取り付けられる心棒を含む。該心棒は半径方向大型部を有し、この半径方向大型部は、端部キャップの半径方向の凹部の一つと選択的に係合することで、ハウジング本体に対する端部キャップの回転を防止するものである。該心棒は、端部キャップが取り付けられた、ハウジング本体の端部近傍に位置するネジ山の切られた開口部内に取り付けられる。ネジ山の切られた開口部は、第一軸に平行な一軸に沿って、ハウジング本体内を軸方向に延在する。該心棒は、ネジ山の切られた開口部に取り付けたときに、心棒の半径方向大型部分がネジ山の切られた開口部から突出して端部キャップの半径方向の凹部内に選択的に配置されるよう、該開口部内に取り付けることができる。ネジ山の切られた開口部にはさらに、心棒の平坦部分に係合させることで心棒の通り抜けを防止し、ひいては心棒を定位置に固定するための針金を受容させる、該開口部を貫通して延びる通路を含めてもよい。更なる実施例によれば、該針金を固定することで、ハウジング内の電子回路の取り外しを防止、またそれにより同回路に対するアクセスを制限することもできる。
【００２０】
本発明の更なる実施例によると、本ハウジング構造のポートは、ハウジング本体上で、第二軸に沿って延びるカラーを含む。該カラーは第二分室と連通するための貫通した通路を有し、さらにラベルを配置するための筒状の外表面を有する。該カラーは、ラベルの回転位置を固定するための半径方向の突出部を有する。
【００２１】
本発明に基づくハウジング構造の電子機器には、第一端部を介して、第一分室に対して取り外し可能及び取り替え可能な電子機械端子ブロック付属部品を含めることができる。この電子機械端子ブロック付属部品は、第一及び第二分室間で所定の圧力封止を行った状態で壁面部材に対して該付属部品を取り付けるために、該取付用台座に取り外し可能及び取り替え可能に配置するための取り付け部分を有する。電子機械端子ブロック付属部品には、この電子機械端子ブロック付属部品を壁面部材に取り付けるときに、第一分室から取り外し可能及び取り替え可能に接続させるために構成された、所定の一組の第一電気端子を含めてもよい。更なる特徴によれば、該電子機械端子ブロック付属部品は、電子機械端子ブロック付属部品を壁面部材に取り付けるときに、第二分室から取り外し可能及び取り替え可能に接続させるために構成された、第一電気端子と電気回路接続した所定の一組の第二電気端子を含む。一好適な実施例では、該電子機械端子ブロック付属部品は端子ブロック及びプリント回路基板を含む。該プリント回路基板は第一及び第二の対向する面を有し、該第一面は該端子ブロックに取り付けられる。該回路基板には、据付時に壁面の開口を介して第二分室から取り外し可能及び取り替え可能に接続させるべくアクセスの可能な該組になった第二電気端子が配置される。
【００２２】
本発明の第二分室には、第二の電子機器を取り外し可能及び取り替え可能に取り付けるために、第二の取付用台座が含められる。取り付けられた第二の電子機器は第二分室を第一及び第二空間に分割する。一実施例によれば、第二の電子機器は、取付ブラケット、電気的表示部、及び少なくとも一つのプリント回路基板を含む。該取付ブラケットは、第一及び第二の対向する面と、素通しの開口とを有する。この第一面には、素通しの開口の周囲に配置された少なくとも一つの軸方向の突出部が含まれる。この突出部は、第二端部を介した第二回路アセンブリの取り外し及び設置を容易とする指掛けとして構成される。表示部は、取付ブラケットの第二面に取り付けられ、素通しの開口を介して第一面から読み取ることができる。
【００２３】
第二の電子機器のプリント回路基板は第一及び第二の対向する面を有し、取付ブラケットの第二面に、その第一面を表示部と電気的に接続させた状態で取り付けられる。第二の電子機器のプリント回路基板の第二面には、電子機械端子ブロック付属部品の所定の組の第二端子と取り外し可能及び取り替え可能に接続するのに適合した電気端子を含めることができる。
【００２４】
本発明の好適な実施例では、第二の電子機器が第二の取付用台座に対して取り付けられるときに封止される所定圧力は、第一の取付用台座に取り付けられた電子機械ブロック付属部品により第一及び第二チャンバ内に形成される所定の圧力封止よりも小さい。このようにして、万が一、電子機械端子ブロック付属部品と第二の電子機器との間に生じた第二チャンバの第一空間にプロセス流体が漏出しても、その後は第一チャンバに侵入するのではなく、第二空間に吐出されることとなるであろう。
【００２５】
本発明によれば、第二の電子機器は、例えば取付ブラケット及び少なくとも一つの回路基板を有する第一の回路アセンブリを含む。取付ブラケットは第一及び第二の対向する面を有し、この第一面は、第二端部を介して第二分室に対して第一回路アセンブリを設置及び取り外すための、指掛けとしてアクセスの可能な少なくとも一つの軸方向の突出部を有する。第二面では、その周縁部から複数の取付用の支持部が軸方向に延出すると共に互いに間隔を置いて配置される。各取付用の支持部は一つ又は複数の周方向の細溝を含む。プリント回路基板は、この取付用の支持部の細溝の一つと嵌合かつ係合することで、取付用のブラケットにこの回路基板を配置させるよう適合したものである。
【００２６】
本発明の更なる実施例によれば、本ハウジング構造には、上述の形式の電子機器の両方を、それぞれハウジングチャンバの第二分室に取り付けた形で含めることもできる。このようにして第二分室は三つの空間に細分割されるが、これら空間はそれぞれ、他の空間及び第一分室に対して所定の圧力封止を有することとなる。
【００２７】
従って本発明は、以下に述べる構造で例示される部品の構造、組合せ及び構成の特徴を含むと共に、以下で開示する構造で例示されるように、このような構造及び素子の組合せを達成するための他の一つ又は複数のステップに関していくつかのステップを含むものであり、また、本発明の範囲は請求項で示すものとする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば差圧送信器のための電子機器を内蔵する、選択的に加圧されるハウジング構造に関する。典型的には、以下に述べる例示実施例のように、本発明に基づく上方ハウジングは、一対のプロセスダイヤフラム及び１基の圧力変換器をその他の構成要素の他に内蔵する第２の下方ハウジングに接続する。各々のプロセスダイヤフラムは、比較対象の２つの流体圧力の内の一方にさらされ、その流体の圧力に応答して撓む。この変換器は、二つのプロセス流体圧力間の差に応答し、プロセスコンジットでの流体の流量を制御するのに典型的に使用される電気的出力信号を生じる。その電気的出力信号を、２つのハウジングの間に延びる一ポートを介して電子機器に接続することができる。本発明に基づく上方ハウジングに接続させるのに適合する下方ハウジングは、１９９４年８月２２日に出願され、本特許出願の譲受人に譲渡され、又ここに参考として編入される米国特許出願番号０８／２９４，０９０号に於いて更に詳細に説明されている。
【００２９】
本発明によるハウジング構造には更に、電子機器から、遠隔制御域に配置されたプロセス制御用コンピュータ等、他の電子機器へと、処理された信号を接続するための電気的コンジットに接続された１つ乃至複数の付属部品を含めることもできる。
【００３０】
本発明のハウジング構造は、先行技術に対する幾つかの改良点を提供する。特徴の１つによれば、本発明は、選択的に圧力封止されたチャンバを複数有するハウジング構造を提供する。以下に詳述されるように、このような選択的に圧力封止されたチャンバによって、プロセス流体が不用意に電気的コンジットに漏出しないようになり、又高精度送信器の電子部品の周辺保護が向上する。もう一つの特徴によれば、本発明は、比較的低製造コスト及び低原材料コストで数多くの機能のうちいかなるものにも対応できるよう、多様な特別仕様の回路モジュールを収容できる標準的なハウジング構造を提供する。更に、本発明は、ハウジングに内蔵されている回路モジュールへのアクセスを向上させ、又無用な干渉防止機構を介することでハウジングへのアクセスを規制する。本発明のこれら及び他の特徴を以下に詳述する。
【００３１】
図１Ａは、本発明に基づく選択的に圧力封止されたハウジング構造１０２を含む差圧送信器１００の外側斜視図を示す。図示のように、例示されたハウジング構造１０２は、第２の又は下部ハウジング１０４上に取り付けられ、その下部ハウジングには、一対のプロセスダイヤフラム及び１基の圧力変換器がその他の構成要素の他にも収容されている。圧力を比較されることになる２つのプロセス流体は、付属部品１０６及び１０８を介してハウジング１０４及びその内部のプロセスダイヤフラムに接続される。
【００３２】
ハウジング構造１０２は、第１軸１１２方向に延びるハウジング本体１１０を含み、このハウジング本体は、第１軸に直交する第２軸１１６方向に延びるカラー１１４を有する。ハウジング本体１１０は、中空の内側チャンバを有する。ハウジング本体１１０の内側チャンバへのアクセスを提供すべく、ハウジング構造１０２は、軸方向に向かい合う開放端部１２２及び１２４に対してネジにより取り付けられた、取り外し可能かつ取り替え可能な端部キャップ１１８及び１２０を有する。各々の端部キャップ１１８及び１２０はほぼ円筒形の外表面を有するが、その外表面には軸方向に延びる溝状の凹部１１８ａ及び１２０ａが形成されている。該凹部は、各端部キャップ１１８及び１２０の外表面の外周上に間隔を置いて設けられ、各端部キャップ上に放射方向に突出する襞を成す。端部キャップ１１８の凹部１１８ａのいずれかを選択的に心棒１２６に噛合させることで、ハウジング本体１１０に関する端部キャップ１１８の回転を禁ずることができる。同様に、凹部１２０ａのうちいずれかを選択的に心棒１２８に噛合させれば、ハウジング本体１１０に関する端部キャップ１２０の回転を禁ずることができる。
【００３３】
図１Ｂに示すように、例示された心棒１２６は、ネジ山１２６ａを備えた円筒形の機械ネジとして構成され、円筒形部分１２６ｃ及び１２６ｄの軸方向の中間部に、平坦部分１２６ｂを有する。例示された平坦部分１２６ｂは、横断面では、弦に沿った凹部を有してはいるが全体的には円筒形を成す。
【００３４】
再び図１Ａを参照すると、ハウジング本体１１０はネジ山の切られた開口部１３２を有するボス１３０を含み、該開口部は第一軸１１２に平行に延びる。端部キャップ１１８をハウジング本体１１０に係止するために、即ちアクセスを禁ずるために、ネジ山の切られた心棒１２６が、対応するネジ山の切られた開口部１３２内に配置されるが、このとき一部１２６ｃは開口部１３２から軸方向に突出して凹部１１８ａ内に配置される。図のように、平坦部分１２０ｂ及び他の円筒形部分１２６ｄは、ネジ山の切られた開口部１３２内に配置される。ハウジング本体１１０には、ネジ山の切られた開口部１３２を貫通する孔１３４が、ボス１３０の位置に穿たれている。孔１３４は、心棒１２６の平坦部分１２６ｂが配置される部分の開口部１３２に位置する。針金１３６は孔１３４を貫通して平坦部分１２６ｂと係合することで心棒１２６の回転や脱落を防止する。針金１３６を、不用意に脱落しないよう変形可能な留め具１３８で緊締することで、針金が切断されない限り、端部キャップ１１８を固定することができる。針金１３６を取り外した状態で、心棒１２６を回転させてハウジング本体から取り外すか、或いは開口部１３２に更に奥までねじ込んで端部キャップの襞から離せば、端部キャップ１１８を回転可能にハウジング本体１１０から取り外すことができる。
【００３５】
ハウジング本体の他端側にある心棒１２８も、心棒１２６と同様に構成される。従って、例示のハウジング本体１１０は、軸方向に延びるネジ山の切られた開口部１４２を有するもう一つのボス１４０を含む。心棒１２８は開口部１４２内にねじにより配置され、また端部キャップ１２０の凹部１２０ａに選択的に係合して配置される突出部を含む。孔１４４は、固定用の針金１４６を受容すべく開口部１４２を貫通し、該針金は心棒１２８の平坦部分と係合することで心棒が不用意に脱落することを防止する。ここでも、変形可能な留め具１４７が針金１４６を緊締してその不要な脱落を禁ずる。
【００３６】
図１Ａ、図１Ｃ及び図２を参照すると、ハウジング構造１０２は、カラー１１４の凹設された外表面１１５の外周上に取り付けられたラベル１４８を有する。図１Ｃに示すように、ラベル１４８は固定用タブ１５０を含み、この固定用タブ１５０を、カラー１１４にラベルを取り付けるときに固定用の孔１５２内に嵌め込んで折り返すと、カラーの上にラベル１４８が係止される。更に、ラベル１４８は、ラベル１４８を緊締すると形成される切り欠き又は凹み１５４を含む。凹み１５４は、カラー上の半径方向の突出部１５６と組み合うことでカラー１１４上でのラベル１４８の回転位置を固定する。こうして、凹み１５４は、半径方向の突出部１５６との組合せにより、リベットを用いたり或いはハウジングを穿設することなく、ラベルの文字がカラー上で選択的に方向を定めることができる仕組みを提供するものである。
【００３７】
更に図２を参照すると、ハウジング構造１０２の例示のハウジング本体１１０は、ハウジング本体の筒状の壁面を抜けてチャンバと通じる貫通付属部品１６０を有するボス１５８を有する。付属部品１６０には、従来の構造により、電気的コンジット（図示せず）を介してハウジング本体１１０内部の電子機器からの電気的信号を、例えば遠隔制御室等に接続させてもよい。付属部品１６０は、ハウジング本体１１０に装備することができる他の付属部品の中でも典型的なものである。例えば、図３中の別のボス１５９及び付属部品１６１を参照のこと。
【００３８】
図２及び図３を参照すると、ハウジング本体１１０は、その内部にチャンバを部分的に規定する筒状の壁面１６２を有する。壁面部材１６４は、筒状の壁面１６２から半径方向に内側に延びる。それは、第１軸１１２を直交する方向、かつ第２軸１１６に平行な方向に設けられている。壁面部材１６４によって中空のチャンバが第１分室１６６と第２分室１６８とに分割され、これらの分室は第１軸に沿って隣接するものとなる。開口１７０は、壁面部材１６４を貫通して延びているため、２つの分室を連通している。開口１７０は、電子機器としての電子機械端子ブロック付属部品１７４を、圧力封止を伴って又は変形可能なＯリングにより、取り外し及び交換可能なように壁面部材１６４に配置するよう、その外周上に配置された取付用台座１７２を有する。本発明の好適な実施例によれば、電子機械端子ブロック付属部品１７４は、第１開放端部１２４を介して、第１分室１６６から取り外し可能及び取り替え可能である。
【００３９】
図３に示すように、例示の取付用台座１７２は、壁面部材１６４から第１分室１６６内へ第１軸１１２に沿って軸方向に突出して、取付用台座１７２の軸方向に突出てした部分と筒状の内側の壁面１６２との間に、環状空間１７６を形成する。環状空間１７６は取付用台座１７２の外周周りに延在し、付属部品１６０及び／又は１６１を介して第１分室１６６からの信号を接続する電気配線の収納域となっている。
【００４０】
例示の取付用台座１７２は平らな面１７８を含み、この面１７８は第１分室１６６内に軸１１２に沿って向いている。平らな面１７８には、Ｏリング用の溝１８１が軸方向に凹設されている。溝１８１内に配置される変形可能なＯリングは、電子機械端子ブロック付属部品１７４と取付用台座１７２との間で圧力封止を達成する一助となる。取付用台座１７２は更に、電子機械端子ブロック付属部品１７４を取付用台座１７２に雄ねじ１９８ａ−１９８ｄにより取り外し可能及び取り替え可能に固定するための雌ネジ付孔１８０ａ−１８０ｄを含む。
【００４１】
図４を説明すると、電子機械端子ブロック付属部品１７４は、端子ブロック１８２及び二面プリント回路基板１８４を含む。端子ブロック１８２は、半径方向の突出部１８６ａ−１８８ｄを備えた取付部分を有し、これらの各々は対応する貫通孔１８８ａ−１８８ｄを有する。同様に、プリント回路基板１８４は、半径方向の突出部１９０ａ−１９０ｄを備えた取付部分を有し、これらの各々もまた、対応する貫通孔１９２ａ−１９２ｄを有する。端子ブロック１８２の第１面１８２ａは、第１分室１６６から、及び、コンジット付属部品１６０及び１６１からの接続を取り外し可能及び取り替え可能に得るよう、１組の電気的端子１９４ａ−１９４ｈ（図３）を含む。端子１９４ａ−１９４ｈは、端子ブロック１８２の第１面１８２ａから、端子ブロック１８２の向かい合う第２面１８２ｂ上の対応する１組のハンダ付け可能な端子１９６に電気的に接続する。
【００４２】
組立時には、端子ブロック１８２の貫通孔１８８ａ−１８８ｄは、プリント回路基板１８４の貫通孔１９２ａ−１９２ｄと位置合わせされ、またプリント回路基板１８４の第１面１８４ａは、端子ブロック１８２の第２面１８２ｂに対して同一平面上に配置される。プリント回路基板の電気的導体は、ハンダ付け可能な端子１９６を介して、端子１９４ａ−１９４ｈに電気的に接続される。該端子は、基板が封止遮断物を形成するように、既存の貫通孔を塞ぐような態様で基板にハンダ付けされる。更に、端子１９４ａ−１９４ｈは、素通しになっていない孔であるため、端子ブロック１８２もまた封止を成す。プリント回路基板１８４を端子ブロック１８２に組み付けた後は、このアセンブリの形成する電子機械端子ブロック付属部品１７４（図２及び図５）を取付用付属部品１７２に固定することができる。環状になったハンダ被覆部分１９０ｅは、溝１８１内に配置されたＯリングのための封止台座となる。好適な実施例によれば、各々の貫通孔１８８ａ−１８８ｄ及び１９２ａ−１９２ｄは、対応する雌ネジが切ってある取り付け孔１８０ａ−１８０ｄと軸方向で位置合わせされ、また電子機械端子ブロック付属部品１７４は、取付用の雄ねじ１９８ａ−１９８ｄによって定位置に固定される。このように配置かつ固定されると、電子機械端子ブロック付属部品１７４と取付用台座１７２が相まって、第１分室１６６及び第二分室１６８の間の圧力封止を形成する。この圧力封止の機能の１つは、第１分室１６６に存在する湿気又は流体が、図６に示されている第２分室１６８内の電子機器に侵入したり、これを破壊しないよう、分離することである。
【００４３】
図４が示すように、プリント回路基板１８４の第２面１８４ｂは、開口１７０を介して、第２分室１６８の内包する電子機器との取り外し可能及び取り替え可能な接続を得るための一組の電気的端子２００を含む。プリント回路基板１８４にはさらに、電磁障害及び無線周波妨害防護回路が含まれる。本発明の一実施例によれば、それぞれ特別仕様の電気的機能を有する複数の様々なプリント回路基板１８４及び端子ブロック１８２を、ハウジング構造１０２内に互換的に用いることができる。例としては、プリント回路基板１８４は、光学的又は電気的な形のいずれかで、デジタル又はアナログ信号等、様々な種類の調整された信号を端子１９４ａ−１９４ｈに接続するのに適合したものとすることができる。更に、各々が特別仕様の端子形状を有する様々な端子ブロック１８２を、プリント回路基板１８４に内蔵された特定の回路に一部応じて、電子機械端子ブロック付属部品１７４での使用に選択することができる。例として、端子１９４ａ−１９４ｆは、ネジ式付属部品、同軸ケーブル接続、光ファイバ接続及び／又はバナナジャック型接続として適合したものとすることができる。また、これらの接続に電力を供給しても又は供給しなくてもよく、デジタル又はアナログ出力を行うものでもよい。しかしながら、選択された端子ブロック１８２又は選択されたプリント回路基板１８４の特定の性質に拘わらず、電子機械端子ブロック付属部品１７４は安定した封止機能及び機械的特徴を保つ。従って、一般的なハウジング本体１１０を、電子機械端子ブロック付属部品１７４の持つ所定の特徴とは無関係に用いることができるため、原材料費及び製造費を抑制することができる。
【００４４】
引き続き図２を参照しながら、更に図５及び図６を説明すると、ハウジング本体１１０の第２分室１６８（図６）は、第２開放端部１２２を介して、第１及び第２の軸方向に連なる第一、第二回路アセンブリとしての回路モジュール２０２及び表示モジュール２０４を、それぞれ取り外し可能及び取り替え可能に配置するのに適合するものである。図のように、第２分室１６８は、筒状の壁面１６２によって部分的に規定される。壁面１６２は、端部キャップ１１８とネジで係合するための、ネジ山を備えた部分２０８（図６）を有する。第２分室１６８はさらに、２つの軸方向に連なる回路モジュール２０２及び表示モジュール２０４を取り外し可能及び取り替え可能に取り付けるための取付部分を有する。図示の取付部分には、ネジ山を備えた部分２０８に軸方向に隣接し、かつ壁面１６２沿いの第２分室１６８内に延びる、仕上げ処理を施された比較的に滑らかな円筒部分２１０が含まれる。該円筒部分２１０には更に、その軸方向に最も内側の末端部に、内側に向かって半径方向に延びる小さなショルダ部２１２が含まれる。ネジ山を切ってある二つの孔部２１４及び２１６を含む取付用のネジ山は、直径方向で向かい合うボス２１８及び２２０の中に軸方向に延びており、これらのボスは壁面１６２から内側に向かって半径方向に延在する。ボス２１８及び２２０はそれぞれ、軸１１２方向で見て第２分室１６８の方へ向いた平面２１８ａ及び２２０ａを有する。
【００４５】
図５及び図６を参照すると、第１の回路アセンブリとなる図示の実施例の回路モジュール２０２は、取付ブラケット２２２、２つの回路基板２２４及び２２６、及び容器２２８を有する。回路基板２２６は容器２２８の内部に取り付けられるが、該容器を注入される材料で充填して回路基板２２６の電気的部品を更に封止すれば、これらの部品を湿気等の周辺の有害物から更に保護することができる。取付ブラケット２２２には、回路基板２２４、回路基板２２６及び容器２２８が取り外し可能及び取り替え可能なよう配置される。このために取付ブラケット２２２は電気的に絶縁された可撓性のプラスチックから構成される。図７及び図８に詳細に示すように、ブラケット２２２は第一面２２２ａを有するが、該第一面２２２ａからは、その面に垂直な軸方向に延びる三つの軸方向の突起部２３０ａ−２３０ｃがその外周上に等間隔で延出する。軸方向の突出部２３０ｂ及び２３０ｃには、それぞれ半径方向に内向する二つの細長い溝２３２ａ及び２３２ｂが含まれ、これらの溝で回路基板が配置される。軸方向の突出部の一つである２３０ａには、細長い溝の代わりに貫通孔２３４ａ及び２３４ｂが用いられている。回路基板２２４のタブ２３６は、貫通孔２３４ｂと嵌め合って係合し、一方基板２２４の端部は、各軸方向の突出部２３０ａ−２３０ｃ上の細長い溝２３２ｂと嵌め合って係合する。同様に、孔２３４ａは、回路基板２２６のタブ２３８を受け入れて嵌め合う。注入される材料用の容器２２８上の半径方向の突出部２２８ａ及び２２８ｂは、それぞれ、軸方向の突出部２３０ｂ及び２３０ｃの細長い溝２３２ａと嵌め合って係合する。このようにして、ブラケット２２２は、回路基板２２４及び２２６並びに封入用の容器２２８を取り外し及び取り替え可能な取付により固定する。材料による封入が必要でない場合は、２つのプリント配線アセンブリを、封入用の容器２２８及び回路基板２２６の代わりに、適切な箇所に収容してもよい。
【００４６】
取付ブラケット２２２は、反対側の第２面２２２ｂの外周から軸方向に延びるフランジ２４０を含む。該フランジ２４０は、第２の軸方向に連なる第２の回路アセンブリとなる表示モジュール２０４を選択的に嵌め合いにより取り付けるための４つの取り付け用の切り欠き２４１ａ−２４１ｄを含む。各々の取り付け用の切り欠き２４１ａ−２４１ｄは、図６に示すように、軸方向に延びる部分２４３及び円周方向に延びる部分２４５を含む。フランジ２４０の外側の壁面は、そのフランジの外周上に配置された変形可能なＯリング２４２を配置させている。図６及び図７に示されているように、取付ブラケット２２２には、直径方向の対向する位置に２つの貫通孔２４４ａ及び２４４ｂが穿設されている。図８に示すように、面２２２ａは２つの取り付けパッド２４６ａ及び２４６ｂを有する。取り付けパッド２４６ａは、孔２４４ａの外周上に配置された平らで磨かれた面である。同様に、取り付けパッド２４６ｂは、孔２４４ｂの外周上に配置された平らで磨かれた面である。回路モジュール２０２をハウジング本体１１０に取り付ける際には、面２２２ｂは、開放端部１２２の方を向くと共に第１軸１１２に対して直角を成す。各々の貫通孔２４４ａ及び２４４ｂは、図６に示されるように、ネジ山の切られた孔２１４及び２１６の一方と軸方向で位置合わせされる。回路モジュール２０２は、取り付けパッド２４６ａ及び２４６ｂがそれぞれ平面２１８ａ及び２２０ａに対して同一平面上に配置されるように、ハウジング本体１１０内に入れ子式に嵌め込まれる。ネジ山の切られた取り付けボルト２４８及び２５０は、孔２４４ａ及び２４４ｂを貫通して、それぞれネジ孔２１４及び２１６と噛合し、回路モジュール２０２をハウジング本体１１０に固定している。図６及び図７に示されているように、回路基板２２４は、取り付けボルト２４８及び２５０が支障なく通されるよう、切り欠き２５２ａ及び２５２ｂを含む。取り付けボルト２４８及び２５０を締め付けることによって、平面２１８ａと取り付けパッド２４６ａとの間、及び平面２２０ａと取り付けパッド２４６ｂとの間に圧力封止が形成され、さらにＯリング２４２との組合せにより、回路基板２２４及び２２６のための封止された保護空間を形成する。
【００４７】
より具体的には、図５に示すように、Ｏリング２４２が、円筒状の壁面１６２の仕上げ処理を施された部分２１０との間で圧力封止を形成する。こうして、取り付けられた回路モジュール２０２により、第２分室１６８がさらに第１及び第２空間２５６及び２５８に、細分割される。第１空間２５６は壁面部材１６４からＯリング２４２に軸方向に延びると共に、回路基板２２４及び２２６並びに容器２２８を収容する。第２空間２５８はＯリング２４２からハウジング本体１１０の端部１２２に軸方向に延びる。この構成の利点の一つは、湿気等のいかなる周囲の悪条件にも、回路モジュール２０２をさらさずに、端部キャップ１１８を取り外すことができることである。従って、選択的に、回路基板２２４及び２２６の一方又は両方を、これらの基板上に収容される回路を保護するための湿気遮断物質をさらに設けることなく構成することができる。
【００４８】
回路モジュール２０２は、第２分室１６８内に設置した場合、上記の所定の圧力封止による封止吸引力のために取り外しが困難となる場合がある。従って、図６のように、本発明のもう一つの特徴によれば、取付ブラケット２２２の表面２２２ｂは、第２分室１６８から回路モジュール２０２を取り外す際に、技術者が掴めるように２つのリブとなる軸方向の突出部２６０ａ及び２６０ｂを含む。これらの突出部は、ハウジング本体１１０の開放端部１２２から手で掴めるような、間隔を空けて向い合う面を提供する。しかしながら、大気の状態によっては、第２空間２５８に対して第１空間２５６が真空となることがある。このような真空状態が形成されると、指掛け２６０ａ及び２６０ｂをもってしても回路モジュール２０２を取り外すには十分ではないことがある。従って、本発明の好適な実施例では、取り付けボルト２４８及び２５０を緩めると、平面２１８ａ及び２２０ａと取り付けパッド２４６ａ及び２４６ｂとの間の圧力封止が解かれ、それにより、形成された真空状態が解放される。
【００４９】
図２及び図６で示されているように、ポート２７６は、これを通じて圧力変換器に電気的接続が行われるものであるが、第２分室１６８の第１空間２５６と連通する。圧力変換器に関連したプロセスダイヤフラムの一方が破損した場合は、図２のように、プロセス流体は、長時間が経過すると第１空間２５６の中に漏出することがある。前述のように、プロセス流体が不活性充填流体と混合すると危険であることがあり、最終的には、付属部品１６０及び１６１を介して電気的コンジットの中へ気体を漏出させるような腐食を引き起こすこともある。従って、本発明の特徴の一つによれば、第１空間２５６と第２空間２５８との間の圧力封止は、電子機械端子ブロック付属部品１７４と取付用台座１７２との間の圧力封止よりもかなり小さいものとして選択される。例えば、好適な実施例では、電子機械端子ブロック付属部品１７４と取付用台座１７２との間の圧力封止は、上限８００ｐｓｉの圧力に耐えることができるが、一方、第１空間２５６と第２空間２５８との間の封止は、約３乃至５ｐｓｉの圧力に耐え得るに過ぎない。
【００５０】
更に、端部キャップ１１８により形成される第２空間２５８と外気との封止は、およそ４００ｐｓｉの圧力に耐え得るのみである。従って、第１、第２空間２５６及び２５８に漏出するような気体はすべて、コンジットに進入するのではなく大気中に放出されることになるであろう。こうして、プロセス流体が不用意に第１空間２５６に漏出すると、その流体は第２空間２５８へ侵入し、次に大気中に吐出されるため、電子機械端子ブロック付属部品１７４と取付用台座１７２との間の封止を損なうことはない。
【００５１】
図７及び図８に示されるように、回路モジュール２０２に関連する電気的な相互の接続については、回路基板２２４及び２２６、並びにこれらが取り付けられる取付ブラケット２２２は、取り外し可能及び取り替え可能な接続を得るために複数の電気的端子を有する。例えば、回路基板２２４は、面２２４ａ上に第１電気的コネクタ２６０を有し、さらに反対側の面２２４ｂから軸方向に突出する対応する一組の電気的端子２６０ａを有する。また回路基板２２４は、面２２４ａ上のコネクタ２６０に隣接して取り付けられた第二の電気コネクタ２６２を有するが、このコネクタ２６２もまた、２２４ｂから軸方向に突き出る一組の対応する電気的端子２６２ａを有する。端子２６０ａ及び２６２ａは、他の電気的装置、即ち例示の実施例の差圧変換器への取り外し可能及び取り替え可能な接続に適合したものである。回路基板２２４は更に、面２２４ａ上に取り付けられた第３のコネクタ２６４を含む。該コネクタ２６４は、取付ブラケット２２２の面２２２ａ上に取り付けられたコネクタ２６６に、取り外し可能及び取り替え可能に、直接接続する。コネクタ２６４は、ブラケット面２２２ｂ上に取り付けられたコネクタ２６８へ、取付ブラケット２２２を通じて電気的信号を接続する。回路基板２２４は、面２２４ｂ上に取り付けられた二つの更なる電気的コネクタ２７０及び２７２を有する。コネクタ２７０は、回路基板２２６の面２２６ａ上の対となる電気的コネクタ２７４に取り外し可能及び取り替え可能に直接接続するのに適合したものである。コネクタ２７２は、ハウジングアセンブリ２７６（図２）のポートチャンバに配置されたリードスイッチ接続に対して取り外し及び取り替え可能なリボン配線（図示せず）接続を得るのに適合したものである。
【００５２】
回路モジュール２０２の電気的機能に関しては、本発明のある実施例によれば、回路基板２２４は、信号処理を行い、一方、回路基板２２６は、回路基板２２４に電力を供給する。より具体的には、図示の回路基板２２４は、端子２６０ａ及び２６２ａを介して圧力変換器から電気的信号を受け取るが、この信号は、２つのプロセス流体間の圧力差を示すものである。回路基板２２４は、受け取った信号に対してアナログからデジタルへの変換を行う。その後、変換された信号をデジタル処理することで圧力変換器からの信号に見られる非直線性及び温度に関係した誤差を補正する。回路基板２２４は、デジタル送信に向けて、処理された信号をフォーマットし、これらのデジタル信号を、コネクタ２７０及び２７４を介して、回路基板２２６に接続する。次に回路基板２２６は、回路基板２２６の面２２６ｂ上のコネクタ２６７及び電子機械端子ブロック付属部品１７４の端子２００を介して、その信号を電子機械端子ブロック付属部品１７４へと接続する。回路基板２２４も同様に、回路基板２２４のコネクタ２６４とブラケット２２２のコネクタ２６６及び２６８とを介して、処理されたデジタル信号を第２空間２５８へと接続させることができる。回路基板２２６はまた、処理された信号に対してデジタルからアナログへの変換を行い、処理された信号をアナログ形式で電子機械端子ブロック付属部品１７４へ供給する。
【００５３】
本発明のもう一つの特徴によれば、図１Ａ及び図５で示されるように、封止されたハウジング構造１０２は、回路モジュール２０２と連係して作動する表示モジュール２０４を含む。図７及び図８が示すように、例示された表示モジュール２０４は、表示ブラケット２８０、回路基板２８２、及び表示素子２８４を有する。表示ブラケット２８０は、概ね円形の蓋様の形状とされ、また間に矩形の開口２８１を挟んで相対する面２８０ａ及び２８０ｂを有する。矩形のベズル状の枠２８６は、矩形の開口２８１の外縁部周りに延在すると共に面２８０ａ及び２８０ｂの両面から軸方向に突出する。
【００５４】
表示素子２８４は例えば液晶表示器等でもよく、ベズル状の枠２８６内の開口２８１内に収容されると共に、矩形の開口２８１を介して面２８０ａから読み取ることができる。図８に示すように、表示素子２８４は、水平方向に延びる二列の電気的接点２９０及び２９２を含む。電気的接点２９０及び２９２の各々の列により、表示素子２８４の複数の表示部に対してアドレサブルな相互接続が提供される。図７に示すように、接点の列２９０及び２９２を介して表示素子２８４に電気的制御信号を接続するために、回路基板２８２の面２８２ａは、それぞれ対応するように配列された電気的接点の２つの列２９４及び２９６を有する。
【００５５】
表示ブラケット２８０は、面２８０ｂから軸方向かつ外周上に延びる環状の縁様のカラー２９８を有する。回路基板２８２はカラー２９８内に配置される。可撓性の導電体３００及び３０２は、図７に示されるように、回路基板２８２の面２８２ａと表示素子２８４との間に取り付けられる。可撓性の導電体３００及び３０２の各々は、それぞれ相対する面３００ａと３００ｂとの間、及び３０２ａと３０２ｂとの間でこの導電体を貫通する複数の導電性フィラメントを有する。組み立て後は、可撓性の導電体３００及び３０２は、回路基板２８２の面２８２ａと表示素子２８４の間に対になって挟み込まれる。可撓性の導電体３００の面３００ａは回路基板２８２の接点の列２９６に接続する。同様に、面３００ｂは表示素子２８４の接点の列２９０に接続する。このように、可撓性の導電体は、回路基板２８２の接点の列と表示素子２８４の接点の列との間で電気的制御信号を接続する。
【００５６】
図示されている回路基板２８２は、表示ブラケット２８０に取り付けるための四つの貫通孔３０４ａ−３０４ｄを有する。組み立て時は、貫通孔３０４ａ−３０４ｄを、ベズル様の枠２８８に設けられた、軸方向に延びる、ネジ山の切られた取り付け孔３０６ａ−３０６ｄに軸方向で位置合わせする。回路基板２８２が定位置で固定されて可撓性の導電体が押圧されるよう、取り付けネジ３０８ａ−３０８ｄを、ネジ山が切ってある孔３０６ａ−３０６ｄに係合させると、回路基板２８２と表示素子２８４との間の確実かつ信頼性のある電気的接続が得られる。
図７及び図８に更に示すように、回路基板２８２は、面２８２ａ上に取り付けられた２つの押しボタンスイッチ３１０及び３１２を有する。この２つの押しボタンスイッチ３１０及び３１２は、それぞれ、ブラケット２８０の孔３１５及び３１７を通じて接続すると共に、ハウジング１１０の端部１２２からアクセスできるものである。ガスケット３１４及び３１６は、押しボタンスイッチ３１０及び３１２と枠２８８との間の圧力封止を提供する。回路基板２８２は更に、回路モジュール２０２の取付ブラケット２２２上の両面間接続端子コネクタ２６８と取り外し可能及び取り替え可能に接続するための電気的コネクタ２８３を含む。
【００５７】
図６に示すように、表示ブラケット２８０のカラー２９８は、表示モジュール２０４を取付ブラケット２２２のカラー２４０の切り欠きに取り付けるための、外周上に等間隔を置いた四つの半径方向の突出部３１８ａ−３１８ｄを含む。組み立て時には、各々の半径方向の突出部３１８ａ−３１８ｄを、図６に示される対応する取り付け用の切り欠き２４１ａ−２４１ｄの軸方向に延びる切り欠き部２４５と嵌合させる。こうして、表示モジュール２０４を時計回りに回転させれば、各々の半径方向の突出部３１８ａ−３１８ｄを、対応する取り付け用の切り欠き２４１ａ−２４１ｄのうち外周方向に延びる部分２４３と係合させることができる。このようにして、表示モジュール２０４は回路モジュール２０２に取り外し可能及び取り替え可能なよう取り付けられ、かつ相互に固定される。表示モジュール２０４は、表示素子２８４を読み取ることができるよう、ハウジング本体１１０の回転位置に関係なく該回路モジュール２０２に対して四つの回転位置のうちのいずれへも取り付けることができる。これが可能であるのは、表示モジュール２０４が、可撓性のリボンコネクタ（図示せず）によって回路モジュール２０２に接続されているからである。
【００５８】
表示ブラケットのカラー２９８には、その外周上周りに、変形可能なＯリング３２０が配置される。表示モジュール２０４を回路モジュール２０２に取り付ける場合、カラー２９８は、Ｏリング３２０とカラー２４０の内壁とが圧力封止を成す状態に、カラー２４０内に入れ子式に嵌め合わせる。このように形成された封止は、回路モジュール２０２と表示モジュール２０４を周辺部から隔離する。従って、端部キャップ１１８を取り外したり、また、押しボタン３１０及び３１２にアクセスする場合に、分室に収容されたいかなる回路をも過剰な湿気等の周囲の悪条件にさらすことなく行うことができる。
【００５９】
表示モジュール２０４は、回路モジュール２０２に対して所定の圧力で封止した状態で配置されるため、その取り外しは容易ではないこともあろう。しかしながら、本発明のもう一つの特徴によれば、２つのリブ状の、手に取ることのできるタブ３２２及び３２４が面２８０ａから軸方向に突き出ており、技術者が表示モジュール２０４を取り外したり、又据え付けたりする際にこれを掴むことができる。
表示モジュール２０４が回路モジュール２０２と共に用いられる前述の実施例では、後者のモジュールは、好ましくは前述した電力供給及び信号処理回路を含むとよく、また表示モジュール２０４の回路基板２８２は、表示素子２８４を、及び押しボタンスイッチ３１４及び３１６を制御及びインターフェースするための回路を内包するものである。両方のモジュールは必要としない用途では、表示モジュール２０４を単独で用いる。このとき回路基板２８２は、回路基板２２４及び２２６の代わりに、信号処理及び電力供給回路を更に含む。この変更例によれば、それでも尚、表示モジュール２０４は、所定の回転方向の位置決定ができるよう、回路基板ブラケット２４０に類似の構造を持つブラケットを利用することができる。しかしながら、その場合は、この回路基板ブラケットには、回路基板を更に取り付けるために、軸方向の突出部２３０ａ−２３０ｃのような構造物を含める必要はない。回路モジュールなしで表示モジュール２０４が使用されるような一例では、処理信号をデジタル形式で端子ブロック付属部品１８４に供給するための回路は省略される。このように、本発明は、互換性のある複数の回路モジュール及び表示モジュールを提供するが、これらのモジュールは、多様な選択可能な電気的特性を提供すべく、複数の組合せで利用することのできるものである。
【００６０】
技術者が様々な検査及び／又は目盛補正を行うためにも、表示モジュール２０４を単独で用いるか、成いは回路モジュール２０２と連係させて用いるかに関係なく、押しボタンスイッチ３１０及び３１２は基本的には同様な方法で作動する。例えば、他の機能のうちでも、これらのスイッチによって、技術者は基準圧力に対して電気的素子及び圧力変換器の目盛補正を行うことができるが、切替機能とは、システムを停止させたり、電子機器を立ち上げたり、表示素子２８４が作動する圧力領域を調整する機能である。
【００６１】
図５に示すように、端部キャップ１１８は、表示素子２８４に視覚的にアクセスできるように透明な窓３２６と共に構成される。該窓３２６は、変形可能なＯリング３３０を介して、半径方向の所定の圧力封止で、端部キャップ１１８上のショルダ部３２８に配置される。環状クランプ３３２が隙間３３４内に向かって押圧されることで、この硝子は所定圧力封止を行った状態で定位置に固定される。
このように、本発明によって、先に述べた説明から明白となったもののうち上記の目的が効率的に達成されることが理解されよう。上記構造には、発明の範囲から逸脱することなく何らかの変更を行われることも考えられるため、上記の説明又は添付の図面に含まれるあらゆる事柄は、例示的であり、限定的な意味合いを持たないものと解釈されるよう、意図するところである。
【００６２】
更に、請求項は、ここに述べた発明の一般的及び具体的特徴のすべて、並びに、言語的問題からその中間に当たると言えるであろう本発明の範囲に関する言辞をすべて網羅するよう意図されていることが理解されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による、選択的に加圧されるハウジング構造を含む差圧送信器の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、端部キャップの回転防止のために図１Ａで用いられる種類の固定用の心棒の斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａのハウジング構造で用いられる種類のラベルの斜視図である。
【図２】図２は、図１Ａ中の選択的に加圧されるハウジング構造の一部を切り欠いた後方斜視図である。
【図３】図３は、図１Ａ中の選択的に加圧されるハウジング構造の後方斜視分解組立図である。
【図４】図４は、図１Ａ中の選択的に加圧されるハウジング構造を部分的に分解した前方斜視図である。
【図５】図５は、図１Ａ中の選択的に加圧されるハウジング構造の一部断面前方斜視図である。
【図６】図６は、図５で描写された選択的に加圧されるハウジング構造の前方斜視分解組立図である。
【図７】図７は、図６で描写された種類の電子アセンブリの分解前方斜視図である。
【図８】図８は、図６で描写された種類の電子アセンブリの分解後方斜視図である。
【符号の説明】
１００・・差圧送信器、１０２・・ハウジング構造、１１０・・ハウジング本体。
【図１Ａ】
0003920335.tif 000002
【図１Ｂ】
0003920335.tif 000003
【図１Ｃ】
0003920335.tif 000004
【図２】
0003920335.tif 000005
【図３】
0003920335.tif 000006
【図４】
0003920335.tif 000007
【図５】
0003920335.tif 000008
【図６】
0003920335.tif 000009
【図７】
0003920335.tif 000010
【図８】
0003920335.tif 000011