JP2003177081A - 表面実装モジュール流体フローシステム - Google Patents

表面実装モジュール流体フローシステム

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】部品点数が少なく、単純な形状のために構造、
組み合わせ作業が簡単で、しかもクロスコンタミネーシ
ョンの虞もない、表面実装モジュールタイプの流体フロ
ーシステムの提供。 【解決手段】流体フローシステム２０は、実質的に同一
の複数の板状のスティックブロック２４を備えており、
それぞれのブロックは、ブロックの前面２６とブロック
の後面２８の間を通じる少なくとも二つの流体通路３６
を持っている。そして、それらのブロックは、ブロック
の端面３０同士を整合させ、さらに、ブロックの底面側
を流体フロー相互連結管５８によって互いに連結され
る。このようにして相互に連結されたブロックの上面に
は、流体の出入口を形成した流体コンポーネント４８が
実装され、ブロックに形成された流体通路３６と、流体
コンポーネント４８の出入口とが整合されるようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装フローシ
ステムに関するものであってさらに詳細には、流体サン
プリングシステムに関するものである。
【０００２】
【発明の背景】石油化学品の生産のような連続して流体
が流れる製造工業においては、自動化されたサンプリン
グ−分析システムにより、連続して流れている流体が周
期的にサンプリングされ分析される。分析の結果は、フ
ィードバック制御システムによりプロセス操作パラメー
ターを制御するのに用いられる。本発明は、分析装置あ
るいはフィードバック制御システムよりはむしろ、サン
プリング−流体制御装置に関するものである。
【０００３】サンプリング−分析システムでは、弁、調
整器、ゲージ、流量メータおよび他の流体コンポーネン
トがプロセスの流体の流れからのサンプルを分析計に送
り、それからそのサンプルを(元の)プロセスの流れに戻
す様、相互に関連している。最も初期のサンプリングと
分析のシステムは、配管によりつながれた従来からある
不連続の流体コンポーネントを用いていた。それらのシ
ステムでは、各サンプルについて、比較的大容量の流体
を抽出し、(分析される)流体がシステム通って流れる必
要のある距離は、比較的長い。その結果、サンプリング
の遅れ時間が、比較的長く、このことは、優れたプロセ
ス制御を行うと言う観点からは、好ましくない。これら
の不連続のコンポーネントシステムは比較的高い据え付
け費用とメンテナンス(維持)費用を必要とする。
【０００４】サンプルの流体の容量と流れる距離は、シ
ステムを小型化する事により、小さくすることが出来
る。一つの方法としては、流体コンポーネントを寸法面
で出来るだけ縮小することである。小型の流体コンポー
ネントは流体コンポーネントに対する二つの機械的支え
とまた流体コンポーネントの間の機械的および流体の相
互連結を与える支持構造物の表面に取り付けられる。
【０００５】この表面実装流体フローシステムは、据え
付け費用、流れのサンプリングの維持費用を低減できる
可能性を持ち、そして多くの表面実装システムが提案さ
れた。しかしながら、入手可能なシステムは、多くの欠
点を持っている。取り付けられている装置の大部分は、
注文型式あるいは半注文型式であるため、ある種類の一
つのサンプリング−分析システムか、あるいは二三の同
じ型式のサンプリング−分析システムを必要とするだけ
の装置である。入手可能なシステムは典型的に、多数の
コンポーネント、そして/あるいは それぞれの取り付
けにおいてコンポーネントの高価な注文機械加工、そし
て/あるいは 高価な組立費用を伴う。設計過程もまた
複雑である。付け加えて、いくらかのシステムでは、容
易に検出できない種類の装置内での流体の流れ間でのク
ロスコンタミネーションが起こる可能性がある。
【０００６】これらの問題を克服する改良された流体フ
ローシステムの必要性がある。その様な流体フローシス
テムは、サンプリング−分析の分野、また他の分野でも
必要とされている。本発明は、この必要性を満たし、さ
らに関連した利点を提供する。
【発明の概要】
【０００７】本発明は、表面実装技術を用いて流体の流
れを制御する方法と装置を提供する。この発明は複雑な
システムを造るのに、少数の異なった型式の標準部品を
用いて、流体フローシステムの設計・製作・組立・取り
付け費用が比較的かからない様にする。メンテナンス
（維持）費用も比較的安い。このため、この方法は、流
体プロセス工業で用いられる様なサンプリング−分析シ
ステムに特に良く適する。検出されない漏れとクロスコ
ンタミネーション（汚染）が起こる可能性は従来の方法
に比較して、著しく減らせる。
【０００８】本発明によれば、流体フローシステムは、
1番目のスティックから成る。1番目のスティックは、1
番目の複数物であるの実質的には同一の1番目のスティ
ックブロックを持つ。それぞれの1番目のスティックブ
ロックは、前面、裏面、端面と前面と裏面の間をつなぐ
少なくとも二つの流体フロー通路を持ったプレートであ
る。1番目のスティックブロックは、それらの端面に沿
って、互いに、接続されている。スティックは、複数の
1番目のスティックブロックのそれぞれの前面につなが
る少なくとも一つの流体コンポーネントを持っている。
それぞれの流体コンポーネントはそこに出入口(port)を
持っており、それぞれの流体コンポーネントがつながっ
ている1番目のスティックブロックのそれぞれの流体フ
ロー通路と流体の伝達をもつそれぞれのフローコンポー
ネントの口である。2番目の複数物である1番目のスティ
ックブロックに外からつながるの1番目のスティック流
体フローブロック接続管がある。それぞれの1番目のス
ティック流体フローブロック接続管は一つ目の1番目の
スティックブロックの上の流体フロー通路の一つと流れ
の伝達がある流体フローブロックの接続管の最初の終端
により一つ目の1番目のスティックブロック接続管の裏
面とつながっており、そしてまた、二つ目の1番目のブ
ロックの上の流体フロー通路の一つと流れの伝達がある
流体フローブロック接続管の2番目の終端をもつ二つ目
の1番目のスティックブロックの裏面とつながってい
る。本方法により扱われる流体は、液体あるは気体が可
能である。
【０００９】望ましい方法では、1番目のスティックブ
ロックは線上の配列で互いにつながれる。それぞれの1
番目のスティックブロックにある流路は全て1番目のス
ティックブロックの二つの向き合う終端の間に伸びる一
本の直線に沿っていて、線状配列が用いられる所では線
状配列に平行である。流体フローシステムは、さらに、
マウントプレート、そして1番目のスティックブロック
をマウントプレートにくっつける1組のマウント脚を含
んでいる。流体部品の一つと流体部品とがくっつけられ
るそれぞれのブロックの間に配列されるアダプタープレ
ートが有り得る。アダプタープレートは、流体部品の口
の一つとそれぞれのブロックの流体フロー通路の一つと
の間に流体の伝達を与えるそこを通る流体フロー通路を
持ち、そしてまたそこを通る流体を加熱する加熱器のよ
うな他の機能を持ち得る。
【００１０】流体フローシステムはまた3番目の複数物
である実質的には同じで有る2番目のスティックブロッ
クから成る2番目のスティックを含む。これは、1番目の
スティックブロックと実質的には同じでありそしてそれ
らの終端の面に沿って互いにくっつけられている2番目
のスティックブロックによりできる。沢山ある2番目の
スティックブロックのそれぞれの前面に装着されている
少なくとも一つの流体コンポーネントがある。それぞれ
の流体コンポーネントは、そこに出入口を持っていて、
そしてそれぞれの流体コンポーネントの出入口は流体コ
ンポーネントがくっついている2番目のスティックブロ
ックのそれぞれの流体フロー通路と流体の伝達がある。
4番目の複数物である2番目のスティック流体フローブロ
ック接続管は2番目のスティックブロックに外的につな
がっている。それぞれの2番目のスティック流体フロー
ブロック接続管は、一つ目の2番目のスティックブロッ
クの流体フロー通路の一つと流体の伝達がある流体フロ
ーブロック接続管の1番目の終端により一つ目の2番目の
スティックブロックの裏面にくっついており、そしてま
た二つ目の2番目のブロックの流体フロー通路の一つと
流体の伝達がある流体フローブロック相互連結管の2番
目の終端により、くっついている。1番目のスティック
と2番目のスティックの間に流体の相互連結がある。
【００１１】特に好ましい構造としては、それぞれのブ
ロックは前面、裏面、1番目の一組の反対に配置された
端面、及び2番目の一組の反対に配置された端面を持つ
長方形のプレートである。それぞれのブロックには、3
個の流体フロー通路がある。そのブロックは、1番目の
スティックブロックアタッチメントにより1番目の一組
の反対に配置された端面に沿った線状に互いに取り付け
られている。マウントプレートは、1番目のスティック
マウント脚が取り付けられている長方形に配置された1
組のマウント穴(hole)を含み、そしてこのマウント穴の
配列は、流体フローシステムの他のコンポーネントの直
線的な配置と、置く位置を決める。この望ましい構造で
は、それぞれのブロックの間のブロックアタッチメント
は、取り付けられた一組の1番目のスティックブロック
のそれぞれの1番目のスティックブロックの上の適合し
た段部と、そして適合した段部を通る配列されたアタッ
チメント穴、そしてアタッチメント穴を通る締結具とか
ら成っている。二つの異なる長さの接続管がこの配置に
必要であって、隣接する流体フロー通路を相互に連結す
るに充分な長さを持つ1番目の流体フローブロックの接
続管、そして、もう一つの流体フロー通路により分離さ
れている二つの流体フロー通路を連結するのに充分な長
さを持つ2番目の流体フローブロックの接続管である。
接続管は、それらの二つの長さから選ばれ、そしてその
ためただ二つの異なった長さの内部スティック接続管が
製作される必要がある。
【００１２】本方法は製造が良好なことと、流体フロー
サンプリングシステムのような低価格の注文の流体フロ
ーシステムであることを強調している。一つの終端部に
終端連結を持たないと言う基本的なブロックの型式の変
更とスティックの終端ブロックとして用いられるブロッ
クの基本的なブロックの型式の変更がなされるが、ただ
一つの必要な基本的なブロックの型式がある。それぞれ
のブロックは、ただ厚さ方向にあいている穴、孔（hole
s と bores）を有していて、そしてこれらは、良い精度
でドリルにより容易にあけられる。前面と裏面に平行な
穴（holes あるいは bores）はない。必要とされるただ
二つの基本的な長さの内部スティック相互連結管があ
り、それでただ二つのその様な型式の相互連結管が製作
され手元に保管される必要がある。選ばれたマウントプ
レートのマウント穴が直線“ペグ板”の特徴を有してお
り、マウントプレートのマウント穴はブロックの同じ様
な穴と並列されていて、複雑なシステムが配列され、迅
速に組み立てられ、そして特別な製作過程あるいは適用
される用具は必要でない。それぞれのスティックには注
文の機械加工は必要でない。この構造的単純さは組立工
の労働量が少なくなることと間違いの機会が最小限であ
ることと言う形に変わって現れる。
【００１３】その上に、本方法は、優れた技術的可能性
を提供する。一般の表面実装設計法が用いられており、
そしてSP76の様な工業規格が伴っている。多くの他の表
面実装方法と違って、相互連結管は、（外に）引き出さ
れていて、見ることが出来る。相互連結管、それらのア
タッチメント、およびシールでの漏れは、有りそうもな
い。しかしながら、もし漏れが起こったなら、漏れは明
さまに見ることができ、直ぐに修復できる。もし、ブロ
ックあるいは真中のスティックの流体フロー相互連結を
取り除く、取り替えるあるいは他の物に変える必要があ
れば、これらの変更はブロックそのものの位置で操作を
行うだけで成し遂げられ、そしてシステムの残りの部分
を取り外さす必要はない。その上、二つの相互連結管の
間でのクロスコンタミネーションの機会はなく、そして
特に、検出されずに、そしてそれ故に分析結果あるいは
流体フローの（成分）含量に反対に影響するクロスコン
タミネーション可能性はない。検出されない漏れの可能
性とクロスコンタミネーションの可能性は他の流体フロ
ーシステム設計法での欠点である。
【００１４】本方法は従ってイニシャル(キャピタル)費
用が低いそしてメンテナンス費用が低い流体フローシス
テムを提供する。この流体フローシステムは、また大い
に信頼ができ、そして、もし修理あるいは変更が必要な
時、容易に変えることができる。本発明の他の特徴と利
点は、次の選ばれた実施例のさらに詳細な記述により明
らかになる、この実施例は次の製図と関連して得られて
いて、この製図は、例によって、発明の原理を図示して
いる。本発明の範囲は、しかしながら、この選ばれた実
施例に限定されない。
【００１５】図1と図2は、1番目のスティック22を含む
流体フローシステム20を示す。ここで、用語“stick ス
ティック”は、相互連結して配列している“blicks ブ
ロック”（通常は、事実上、線状）と流体コンポーネン
トと流体フロー相互連結物に用いられる技術の用語であ
って、これらについては後で記述される。スティック22
は一つ目の複数物である実質的に同じ1番目のスティッ
クブロック24を含む。
【００１６】ブロック24の構造は図3〜5に示される。そ
れぞれのブロック24は前面26、裏面28、端面30をもつ。
なるべくなら、それぞれのブロック24は図示の様に長方
形の平板の形であって、それで反対に配置された一つ目
の一対の端面32と反対に配置された二つ目の一対の端面
34がある。少なくとも2つの、そして最も好ましくはま
さに3つの、前面26と裏面28の間に及ぶ流体フロー通路3
6がある。図示の3つの流体フロー通路の場合には、3つ
の流体フロー通路36は中央の流体フロー通路36aと両端
の流体フロー通路36bを含む。この場合、3つの流体フロ
ー通路36は二つ目の一対の反対に配置されている端面34
の間の中央で、一つ目の一対の反対に配置されている端
面32の間にあるスティック38軸にそって存在する。
【００１７】図示された実施例において、1番目のステ
ィックブロック24は、一つ目の反対に配置された一つ目
の一対の端面32において、スティック軸38に沿った直線
配列で、ブロックアタッチメント40により互いに連結さ
れている。ブロックアタッチメント40は、なるべくな
ら、取り付けられた対になっているブロック24のそれぞ
れのブロック24の上に適合した段部42からなっている。
（ここに、“conformable”は、2つの隣接したブロック
24の段がその（ブロック）間が付着するように互いに機
械的につながることを意味する。）図4によると、段42a
の一つは前面26を含むブロック24の側面の上にあって、
そしてもう一方の段42bは裏面28を含むブロック24の側
面の上にある。図1に示す様に、二つの隣接するブロッ
ク24を互いにくっつける時、段42aの中のアタッチメン
ト44の部分が、段42bの中にあるアタッチメント穴44の
部分と並ぶ様に、アタッチメント穴44は、つながる段42
aと42bを通っている。二つの隣接するブロック24が互い
にくっつけられる時、ねじ あるいは ボルトの様な締め
具46が、アタッチメント穴44を通って、二つの隣接する
ブロック24を互いにつないでいる。例えば、アタッチメ
ント穴44の一方の終端（ここでは、段42aの中の終端）
にねじを切っても良く、そして締め具46は、アタッチメ
ント穴44のもう一方の終端（ここでは、段42bの終端）
からねじをかみ合わせるボルトあるいは ねじである。
この型式のブロックアタッチメント40は、ブロックの組
立中、前面26あるいは裏面28のいずれからでも取り付け
られる。
【００１８】ブロック24は流体フローシステム20 を作
るのにただ一つの構成のブロック24で良い様に設計され
ている。しかし、もし図4に示す型式のブロック24だけ
が用いられるなら、スティック22の一つの終端から伸び
る段42b、図1を見たとき右端に相当する、がある。ステ
ィック22の終端を正方形に揃えるため、図5に示す型式
のブッロク24がスティック22の適切な終端に用いられ
る。図5は、一つの終端に段42aを持ち、もう一方の終端
が正方形に揃えられた平面30である端のスティックブロ
ックを示す。しかしながら、端のブロックは、そうでな
ければ他の点では図4に示す真中のスティックブロック
と同じである。
【００１９】少なくとも一つ、そして典型的に厳密に一
つである流体コンポーネント48は複数の1番目のスティ
ックブロック24のそれぞれの前面26にくっついている。
（これは、本発明の設計法を記述する用語“surface-mo
unt、表面実装の語源である。全ての流体コンポーネン
ト48は、それぞれのブロック24の同一の前面26の表面に
取り付けられている。）流体コンポーネント48は流体を
モニターあるいは制御するシステムに必要ないかなるコ
ンポーネントも含んでいる。そのような流体コンポーネ
ント48の例は、異なる型式のバルブ、フローメーター、
フィルター、ヒーター、圧力変換器、フロー制御器、温
度センサー、器具、分析計等である。個々の流体コンポ
ーネントの構造と操作は技術として知られていてそして
この発明の範囲の中には含まれない。
【００２０】流体コンポーネント48はそれぞれのブロッ
ク24に締め具によって取り付けられており、できれば雄
ねじの締め具がよく、流体コンポーネント48と流体コン
ポーネントアタッチメント穴50をくっつけていて、そし
て流体コンポーネントアタッチメント穴50はできれば締
め具のねじと合う雌ねじでねじ切りされているのがよ
く、そして前面26からブロック24に下の方に達してい
る。4個のその様なアタッチメント穴50は、長方形の型
式に配置されていて、図3に示されている。流体コンポ
ーネントアタッチメント穴50での、ブロック24と流体コ
ンポーネント48の機械的な連結は望ましくは SEMI278
7.1とISAドラフトスペックSP76.00.03（工業では“SP7
6”と名付けられた）のマウントの規定に従って行われ
るのが良くて、これらは、他の事項の間で、構成要素マ
ウント流体−制御 システムのための穴、物理的におお
いを抑制するもの、マウント穴の位置と寸法、等を示し
ている。この方法の長所は、もしその様なスペックが将
来変わる、あるいは他のスペックが採用されても、ブロ
ック24と他の機械的コンポーネントをそのような新しい
スペックに容易に適応できることである。
【００２１】それぞれの流体コンポーネント48はそれに
穴52を備えていて、その穴を通って流体が流体コンポー
ネントの中あるいは外へ流れる。図1に示すように、そ
れぞれの流体コンポーネント48の穴52は流体コンポーネ
ンがくっついているブロック24のそれぞれの流体フロー
通路36の一つと流体の伝達が行われる。穴52と流体フロ
ー通路36との間の流体の伝達は、図1の様に一番左と一
番右の流体コンポーネント48に対して直接的である。
【００２２】その代わり、流体コンポーネント48と流体
コンポーネント48がくっつけられるそれぞれのブロック
24の間に配置されるアダプタープレート54が、図1の中
央ブロック24について見られるように、有っても良い。
アダプタプレート54は、アダプタ−プレート流体フロー
通路56を持っており、そこを通って流体コンポーネント
48の上の穴52の一つとそれぞれのブロック24の流体フロ
ー通路36の一つの間に流体の伝達を与える。アダプタプ
レート54は、このように、ブロック24の中の流体フロー
流路36の標準型式として適用される流体コンポーネント
48の出入口(port)と異なる形状でも構わない。アダプタ
プレート54は、補助的な能動デバイスを形成する他の機
能も持つ。その様な補助的活性機能体55は、例えば、温
度測定及び/あるいは 制御 と 流れの方向 及び／ある
いは 制御を含む。温度測定 及び/あるいは 制御では、
ヒーター、クーラーとアダプタープレート54の中のサー
モカップルの様な温度測定器具を含む。流れる方向 及
び/あるいは 制御では、逆止め弁、アダプタープレート
54の中の流れ溝のオリフィスを含む。図1のアダプター
プレート54では、補助的な能動デバイス機能55を説明す
るのに、電気抵抗ヒーターは、埋め込まれた絶縁した抵
抗線により表され、アダプタープレート54の中に組み立
てられていて、そして外部電源（示されていない）から
の電流のより動かされる。
【００２３】流体コンポーネント48の出入口52と流体フ
ロー通路36の間の流体的接続は、環状のシール57を用い
てシールされる。シール57はなるべく、適するように、
ブロック24あるいはアダプタープレート54の奥まった所
にあるのが良い。シール57は重合体（例えば、ポリテト
ラフルオロエチレン）、天然ゴムの弾性的性質を持った
物質（例えば、Viton［登録商標］、Kalrez［登録商
標］フッ素エラストマーのような過フッ素化炭化水素）
あるいは金属が、プロセスの流体の型式によって、良
い。重合体あるいは弾性的性質を持ったシールが、現
在、選ばれる。
【００２４】ブロック24は例えば端面30のシールされた
口を通っての直接的なブロックからブロックへの流体の
流れの様な、それ自身内でブロック間での流体の直接的
な流れを供給しない。その様な流体の流れの相互連結技
術は検出されない漏れと、特に漏れが検出されない結果
としての流体フローのクロスコンタミネーションのおそ
れが増大する。
【００２５】その代わり、本方法はブロック24の外の2
番目の複合物である流体フロー相互連結管58を提供す
る。図6、7に示される流体フロー連結管58は、図1のブ
ロック48aのように一つ目のブロックの裏面28にくっつ
けられていて、ブロック48aは1番目のブロック48上の流
体フロー通路36の一つと流体の伝達を行う流体フロー連
結管58の一つ目の終端60とつながっている。流体フロー
連結管58も、図2のブロック48bの様に、二つ目のブロッ
ク48bの上の流体フロー通路36の一つと流体の伝達を行
う流体フロー連結管58の二つ目のの終端62によって二つ
目のブロックの裏面28につながっている。同様に、少な
くとも一つの連結管58が図1の様にブロック48bとブロッ
ク48cの間にある。
【００２６】図4、と図6、7に示すように、それぞれの
ブロック連結管58は、それぞれの終端60と62において管
64と取り付け具66を含む。管64はジョイント70の所で取
り付け具66にろう付けされるか、溶接付けされる。ブロ
ック24の裏面28は、そこに環状のシール57を持つシール
の奥まった所67を持っている。シール57は、ブロック24
の裏面28から取り付け具66の流体フロー通路36が現れる
位置において、流体フロー通路36を密閉する。それぞれ
の取り付け具66は、そこに、二つのアタッチメント口72
をもつ、そして二つのアタッチメント口72はブロック24
の上の相当するアッタチメント口74を一緒に配列してい
る。アッタチメント口72は雌ねじ加工されているのが好
ましく、それで前面26からねじ切りされていないアタッ
チメント口74に挿入されている雄ねじの締め具がブロッ
ク24の裏面28に対して取り付け具66を締めるためのねじ
切りされたアタッチメント口72にくっつけられる。
【００２７】本方法の重要な利点はただ二種類の長さの
ブロックをつなぐ管58だけで事実上全ての応用に足りる
ことである。一つの長さは隣のブロック24の2つの隣接
する外部の流体フロー通路36bの間をつなぐのに必要な
長さであって、図1のブロック24aとブロック24bをつな
ぐブロック連結管58として示されている。2番目の長さ
は隣接するブロック24の中央の流体フロー通路36aと外
の流体フロー通路36bの間をつなぐのに必要な距離であ
って、図1のブロック24bとブロック24cをつなぐブロッ
ク連結管58として示されている。外部との連結はこれら
の2つの長さを用いて行える。二つの長さのブロック連
結管58だけを製作し保管する事の必要性、そしてただ一
つの型式のブロック24（あるいは、二つの型式、もし一
端面のブロックが考慮されると）だけからスティック22
を製作する必要性は、この発明の重要な利点である。い
くらかの他のシステムでは同じ機能を達成させるのに10
0以上のコンポーネントが必要である。複雑さが軽減さ
れた製作方法は流体フローシステムの設備費の軽減に大
きく貢献する。
【００２８】スティックへの外部接続とスティックから
の外部接続はブロック接続管58と同じ外部接続管59で行
われ、ブロック接続管59が一つの終端でブロック24とも
う一方の終端である外部と接続されることは除かれる。
外部接続管59は片持ばりの型式であって、図1に示すよ
うに、あるいはブロック24にくっつけられ、あるいは次
に論議されるしっかりした保持を外部接続管59に与える
マウントプレートにくっつけられる。管状の外部接続管
59の使用は外部との接続を行うのに大きな柔軟性を持た
せる。スティック間の流体の接続は続いて論議される流
体フロースティック−スティック接続によりなされる。
【００２９】流体フローシステム20は、さらに好ましく
は、マウントプレート76とブロック24をマウントプレー
ト76にくっつける一組のマウント脚78を含んでいること
である。マウントと配列を容易にするため、マウントプ
レート76は好ましくはマウント脚78が取り付けられた長
方形状に配列された一組のマウント穴80から成るのが良
い。コンポーネントらの流体フローシステムの製作は既
に存在する穴とマウント構造物を釣り合わせることによ
りその時達成される。マウント脚78はLの形の腕金であ
ることが好ましく腕金の低い方の終端はねじあるいはボ
ルトの様な締め具によりマウント穴80に締め付けられ、
そして腕金の上の方の終端は締め付けアタッチメント穴
74に付けられていて、付け方は（図1の右側の終端に示
される様に）直接的かあるいは図6、7と9、10に関連し
て後で述べられる連結管のはめ合いの一つの部分として
のいずれかである（図1の左側の終端に示される様
に）。
【００３０】スティック22は、広い種類の機能のいずれ
もを実行出来るよう配置されていて、流体コンポーネン
ト48の選択と流体フローブロック接続管58の配置に依存
する。多くの型式の流体フローシステム20において、流
体プロセスコンポーネントのもっと複雑な配置が要求さ
れる。高度の複雑さを達成するのに多様のスティック22
が製作され、図8に図示されるようにマウントプレート7
6の上にマウントされる。この場合、3つのスティック8
2、84と86のそれぞれの配置は実本質的には前に述べた
ようなものであって、ブロック、接続部および流体コン
ポーネントの数が必要により変わり得ることが除かれ
る。図において、スティック82は3個のブロック、ステ
ィックは6個のブロック、そしてスティック86は5個のブ
ロックを持っている。スティック間の流体の接続は、図
8に図示される様に、スティック82と84の間、あるいは
スティック84と86の間、あるいはスティック82と86の間
にあるスティックからスティックへ流体が流れる接続管
88を用いて行われる。これらの流体フロースティック接
続管88は流体フローブロック接続管58に対して、一般的
には、垂直に配置される。スティックとそれらの接続の
配置は、マウントプレート76のマウント穴80の使用によ
り達成できるスティックが多い構造物の直線の性質によ
り、容易に成し遂げられる。図8の流体フローシステム
はいかなる特定のシステムに関連するように意図されて
いなくて、しかしその代わりスティックの中または間、
そして外部のスティックへ流体の流れの接続が出来る型
式のいくらかの図として表されている。
【００３１】流体フロースティック接続88は、図9、10
に詳細が示されているように、ブロックでの流体フロー
接続58と構造的には同じである。管90は、それぞれのフ
ィッテング92への各終端において、溶接あるいはろう付
けによってくっつけられる。フィッテング92はブロック
24の流体フロー通路36の一つと配列されたフロー通路94
を持っている。フィッテングアタッチメント穴96は、ブ
ロック24のフィッテングアタッチメント穴74と合う様に
配列されていて、そしてフィッテングアタッチメント穴
74に挿入された締め具（図示されていない）がフィッテ
ング92をブロック24に取り付けている。シール57は、前
述した方法によりフィッテング92をブロック24にシール
するのに用いられている。
【００３２】流体フローシステム20の部品は実施可能な
どんな材料からも作ることが出来る。できれば、ブロッ
ク24と接続管は316タイプのステンレス鋼から作るのが
良い。
【００３３】本発明の特別な実施例は、図示の目的のた
め、詳細に記述されたが、多くの変更と高性能化はこの
発明の精神と目的から外れずに行える。従って、本発明
は添付の請求項のみに限定されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例についてのスティックの
概略立面図である。
【図２】 図1の1番目のスティックの概略の平面図であ
る。
【図３】 本発明に用いられているブロックの平面図で
ある。
【図４】 図3のブロックの線4−4にそって得られた断面
図であって、真中のスティックブロックを示している。
【図５】 図3と同じ様な断面図であるが、端のスティッ
クブロックを示している。
【図６】 流体フローブロックの内部接続管の概略断面
図である。
【図７】 図6の流体フローブロックの内部接続管の概略
平面図である。
【図８】 マルチスティック流体フローシステムの概略
底面図である。
【図９】 スティック同士の内部接続管の概略断面図で
ある。
【図１０】 図９のスティック同士の内部接続管の概略
平面図である。
フロントページの続き (72)発明者 イエン チュー アメリカ合衆国， 92612 カリフォルニ ア州 アーヴィン， シエラ アイネズ ロード 19262 Ｆターム(参考） 2G052 AC27 AD06 AD26 AD46 CA02 CA04 HC41 JA01 JA06

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流体フローシステム(20)であって 1番目のスティック(22)を備えており、 この1番目のスティック(22)は、 実質的に同じである複数の1番目のスティックブロック
    (24)を、第一として有しており、それぞれの1番目のス
    ティックブロック(24)は、前面(26)、裏面(28)、端面(3
    0)と、前面(26)と裏面(28)との間に延びる少なくとも２
    つの流体フロー通路(36)を有するプレートであり、1番
    目のスティックブロック(24)はそれらの端面(30)に沿っ
    て相互に連結されている；複数の1番目のスティックブ
    ロック(24)のそれぞれの前面(26)に装着される少なくと
    も１つの流体コンポーネント(48)を有しており、それぞ
    れの流体コンポーネント(48)は、その上に出入口(52)を
    有しており、それぞれの流体コンポーネント(48)の出入
    口(52)は流体コンポーネントが取り付けられる1番目の
    スティックブロック(24)のそれぞれの流体フロー通路(3
    6)と連通されている；上記１番目のスティックブロック
    の外方に接続される、複数の1番目のスティックの流体
    フローブロック相互連結管(58)を第二として有してお
    り、それぞれの1番目のスティック流体フローブロック
    相互連結管(58)は、最初の１番目のスティックブロック
    (24)に形成された流体フロー通路(36)の一つに連通され
    た、流体フローブロック相互連結管(58)の第一の終端(6
    0)によって、最初の1番目のスティックブロック(24)の
    裏面(28)に装着されており、さらにまた、次の１番目の
    スティックブロック(24)に形成された流体フロー通路(3
    6)の一つに連通された、流体フローブロック相互連結管
    (58)の第二の終端(62)によって、次の第一のスティック
    ブロック(24)の裏面(28)に装着されている表面実装モジ
    ュール流体フローシステム。
  2. 【請求項２】請求項1の流体フローシステムにおいて、 上記1番目のスティックブロック(24)が相互に線状配列
    され連結されている表面実装モジュール流体フローシス
    テム。
  3. 【請求項３】請求項1の流体フローシステム(20)におい
    て、 上記1番目のスティックブロック(24)のそれぞれに形成
    されたフロー通路(36)の全てが1番目のスティックブロ
    ック(24)の反対側の二つの端部の間に延びる一本の線に
    沿って形成されている表面実装モジュール流体フローシ
    ステム。
  4. 【請求項４】請求項1の流体フローシステム(20)におい
    て、 マウントプレート(76)と、 上記1番目のスティックブロック(24)を上記マウントプ
    レート(76)に取付ける一組のマウント脚とを更に備えて
    いる表面実装モジュール流体フローシステム。
  5. 【請求項５】請求項1の流体フローシステム(20)におい
    て、 ２番目のスティックブロック(22)と、上記１番目のステ
    ィックブロック(22)と上記２番目のスティックブロック
    (22)との間に延びる流体フロースティック相互接続管(5
    8)とを更に備えており、 上記２番目のスティック(22)は、 実質的に同じである複数の２番目のスティック(24)を第
    三として有しており、上記２番目のスティック(22)は、
    実質的に上記1番目のスティック(24)と同じであり、こ
    の2番目のスティック(24)は、それらの端面(30)に沿っ
    て相互に連結されている；複数の上記２番目のスティッ
    ク(24)のそれぞれの前面(26)に装着される少なくとも１
    つの流体コンポーネント(48)を有しており、それぞれの
    流体コンポーネント(48)は出入口(52)を有しており、そ
    れぞれの流体コンポーネント(48)の出入口(52)は、流体
    コンポーネントが取り付けられた２番目のスティックブ
    ロック(24)のそれぞれの流体フロー通路(36)と連通され
    ている；そして上記２番目のスティック(24)の外方に接
    続される、複数の２番目のスティック流体フローブロッ
    ク相互連結管(58)を第四として有しており、 それぞれの２番目のスティック流体フローブロック相互
    連結管(58)は、最初の２番目のスティック(24)に形成さ
    れた流体フロー通路(36)の一つに連通された、流体フロ
    ーブロック相互連結管(58)の第一の終端(60)によって、
    最初の２番目のスティックブロック(24)の裏面(28)に装
    着されており、また、次の２番目のスティック(24)に形
    成された流体フロー通路(36)の一つに連通された、流体
    フローブロック相互連結管(58)の第二の終端(62)によっ
    て、次の２番目のスティック(24)の裏面(28)に装着され
    ている表面実装モジュール流体フローシステム。
  6. 【請求項６】請求項1の流体フローシステム(20)におい
    て、 上記流体コンポーネント(48)の一つと、アダプタープレ
    −ト(54)が取り付けられる、それぞれのブロック(24)と
    の間に配設されるアダプタープレート(54)を更に含んで
    おり、 このアダプタープレート(54)は、流体コンポーネント(4
    8)に形成された出入口(52)の一つとそれぞれのブロック
    (24)の流体フロー通路(36)の一つとの間で流体を伝達さ
    せる流体フロー通路を備えている表面実装モジュール流
    体フローシステム。
  7. 【請求項７】請求項６の流体フローシステム(20)におい
    て、 上記アダプタープレート(54)は、付属の能動デバイスを
    含んでいる表面実装モジュール流体フローシステム。
  8. 【請求項８】1番目のスティック(22)と、 マウントプレート(76)と、 上記１番目のスティックブロック(24)を、このマウント
    プレート(76)に装着する１組の１番目スティック装着脚
    とを備えた流体フローシステム(20)であって、この1番
    目のスティック(22)は、 実質的に同じである複数の1番目のスティックブロック
    (24)を第一として有しており、それぞれの1番目のステ
    ィックブロック(24)は、前面(26)、裏面(28)、反対側に
    配置された１組の第一の端面(32)、反対側に配置された
    １組の第二の端面(34)、上記前面(26)と上記裏面(28)と
    の間に延びる３つの流体フロー通路(36)を有する矩形プ
    レートであり、そして、１組の反対側に配置された第二
    の端面(34)の中間で上記１組の反対側に配置された第一
    の端面(32)との間に延びるスティック軸(38)上に配置さ
    れ、上記１番目のスティックブロック(24)は、上記ステ
    ィックブロックアタッチメント(40)によって、上記１組
    の反対側に配置された第一の端面(32)に沿って相互に線
    状配列で装着される；上記１番目のブロック(24)の複数
    のそれぞれの前面(26)に装着される１つの流体コンポー
    ネント(48)を有しており、それぞれの流体コンポーネン
    ト(48)は、出入口(52)を有しており、それぞれの流体コ
    ンポーネント(48)の出入口(52)は、それが装着される１
    番目のスティックブロック(24)の流体通路(36)のそれぞ
    れに連通されている；上記１番目のスティックブロック
    の外方に接続される、複数の1番目のスティック流体フ
    ローブロック相互連結管(58)を第二として有しており、
    それぞれの1番目のスティック流体フローブロック相互
    連結管(58)は、最初の１番目のスティックブロック(24)
    に形成された流体フロー通路の一つに連通された、流体
    フローブロック相互連結管(58)の第一の終端(61)によっ
    て、最初の1番目のスティックブロック(24)の裏面(28)
    に装着されており、さらにまた、次の１番目のスティッ
    クブロック(24)に形成された流体フロー通路の一つに連
    通された、流体フローブロック相互連結管(58)の第二の
    終端(62)によって、次のスティックブロック(24)の裏面
    (28)に装着されている表面実装モジュール流体フローシ
    ステム。
  9. 【請求項９】請求項８の流体フローシステム(20)におい
    て、 上記マウントプレート(76)は1番目のスティックマウン
    ト脚(78)が装着されている一組の長方形に配列されたマ
    ウント穴(80)を備えている表面実装モジュール流体フロ
    ーシステム。
  10. 【請求項１０】請求項８の流体フローシステム(20)にお
    いて、 上記１番目のスティックブロックアタッチメント(40)
    は、 付設された1番目のスティックブロック(24)の１組のそ
    れぞれの1番目のスティックブロック(24)に形成された
    適合した段部と、 この適合した段部を貫通する整列されたアタッチメント
    孔(44)と、 このアタッチメント孔(44)に挿通する締結具(46)とを備
    えている表面実装モジュール流体フローシステム。
  11. 【請求項１１】請求項８の流体フローシステム(20)にお
    いて、 上記2番目の複数の流体フローブロック相互連結管(58)
    の各々は、 隣接する流体フロー通路(36)を相互連結するのに充分な
    長さを持つ第一としての流体フローブロック相互連結管
    (58)と、 別の流体流路によって分離されている２つの流体通路を
    相互連結するに充分な長さを持つ第二としての流体フロ
    ーブロック相互連結管(58)から選ばれるものである表面
    実装モジュール流体フローシステム。
  12. 【請求項１２】請求項８の流体フローシステム(20)にお
    いて、 上記流体コンポーネント(48)の一つと、アダプタープレ
    −ト(54)が取り付けられる、それぞれの１番目のブロッ
    ク(24)との間に配設されるアダプタープレート(54)を更
    に含んでおり、 このアダプタープレート(54)は、流体コンポーネント(4
    8)に形成された出入口(52)の一つとそれぞれの１番目の
    ブロック(24)の流体フロー通路(36)の一つとの間で流体
    を伝達させる流体フロー通路を備えている表面実装モジ
    ュール流体フローシステム。
  13. 【請求項１３】請求項１２の流体フローシステム(20)に
    おいて、 上記アダプタープレート(54)は付属の能動的デバイスを
    含んでいる表面実装モジュール流体フローシステム。
  14. 【請求項１４】請求項８の流体フローシステム(20)にお
    いて、 ２番目のスティック(22)と、 上記第１のスティック(22)と上記第２のスティック(22)
    との間に設けられる流体フロースティック相互接続手段
    と、 上記２番目のスティックブロックを上記マウントプレー
    ト(76)に接続する２番目の１組のスティック装着脚とを
    更に含んでおり、 上記２番目のスティック(22)は、 実質的に２番目のスティックブロック(24)と同じである
    複数のものを第三として有しており、それぞれの２番目
    のスティックブロック(24)は、実質的において１番目の
    スティックブロック(24)と同じであり、その２番目のス
    ティックブロック(24)は、それらの端面(30)に沿って相
    互に連結されており、 上記２番目のブロック(24)の複数のそれぞれの前面(26)
    に装着される、少なくとも１つの流体コンポーネント(4
    8)を有しており、それぞれの流体コンポーネント(48)は
    出入口(52)を有しており、それぞれの流体コンポーネン
    トの出入口(52)は、それが装着される２番目のスティッ
    クブロック(24)の流体通路のそれぞれに連通されてい
    る；上記２番目のスティックブロックの外方に接続され
    る、複数の２番目のスティック流体フローブロック相互
    連結管(58)を第四として有しており、それぞれの２番目
    のスティック流体フローブロック相互連結管(58)は、最
    初の２番目のスティックブロック(24)に形成された流体
    フロー通路(36)の一つに連通された、流体フローブロッ
    ク相互連結管(58)の第一の終端(60)によって、最初の２
    番目のスティックブロック(24)の裏面(28)に装着されて
    おり、さらにまた、次の２番目のスティックブロック(2
    4)に形成された流体フロー通路(36)の一つに連通され
    た、流体フローブロック相互連結管(58)の第二の終端(6
    2)によって、次の第２のスティックブロック(24)の裏面
    (28)に装着されている表面実装モジュール流体フローシ
    ステム。
  15. 【請求項１５】流体フローシステム(20)であって、 １番目のスティック(22)と、 １組の矩形に配列されたマウント穴(80)を有したマウン
    トプレート(76)と、 上記１番目のスティックブロック(24)を上記マウントプ
    レート(76)のマウント穴(80)に取付ける１組の１番目の
    スティック装着脚(78)と、 ２番目のスティック(22)と、 上記１番目のスティック(22)と上記２番目のスティック
    (22)との間でスティック同士を相互に流体フロー接続す
    る手段と、 上記２番目のスティックブロック(24)を上記マウントプ
    レート(76)のマウント穴(80)に取付ける１組の２番目の
    スティック装着脚(78)とを備えており、 上記１番目のスティック(22)は、 １番目のスティックブロック(24)と実質的に同一の複数
    のものを第一として有しており、それぞれの1番目のス
    ティックブロック(24)は、前面(26)、裏面(28)、反対側
    に配置された１組の第１の端面(32)、反対側に配置され
    た１組の第２の端面(34)、上記前面(26)と上記裏面(28)
    との間に延びる３つの流体フロー通路(36)とを有する矩
    形プレートであり、そして、反対側に配置された１組の
    第２の端面(34)の中間で反対側に配置された１組の第１
    の端面(32)との間に延びるスティック軸(38)上に配置さ
    れ、上記１番目のスティックブロック(24)は、上記１番
    目のスティックブロックアタッチメント(40)によって、
    反対側に配置された上記１組の上記第１の端面(32)に沿
    って相互に線状配列に装着される；複数の１番目のステ
    ィックブロック(24)のそれぞれの前面(26)に装着される
    １つの流体コンポーネント(48)を有しており、それぞれ
    の流体コンポーネント(48)はそこに出入口(52)持ってい
    て、それぞれの流体コンポーネント(48)の出入口(52)
    は、その流体コンポーネント(48)が取り付けられている
    １番目のスティックブロック(24)のそれぞれの流体通路
    (36)に連通している；１番目のスティックブロック(24)
    に外方に設けた１番目の複数のスティック流体フローブ
    ロック相互連結管(58)を第二として有しており、それぞ
    れの１番目のスティック流体フローブロック相互連結管
    (58)は、一つ目の１番目のスティックブロック(24)の流
    体通路(36)の一つと流体連通している流体フローブロッ
    ク連結管(58)の第一の終端(60)によって、一つ目の１番
    目のスティックブロック(24)の裏面(28)に取付けられて
    おり、そしてまた二つ目の2番目のスティックブロック
    (24)の流体通路(36)の一つと流体連通している流体フロ
    ーブロック連結管(58)の第二の終端(62)によって二つ目
    の１番目のスティックブロック(24)の裏面(28)に取付け
    られている；また、一方の上記２番目のスティック(22)
    は、２番目のスティックブロック(24)と実質的に同一で
    ある複数のものを３番目として有しており、２番目のス
    ティックブロック(24)は上記１番目のスティックブロッ
    ク(24)と実質的に同一であり、上記２番目のスティック
    ブロック(24)は、それらの端面(30)に沿って、相互に連
    結されている；複数の２番目のスティックブロック(24)
    のそれぞれの前面(26)に装着される少なくとも１つの流
    体コンポーネント(48)を有しており、それぞれの流体コ
    ンポーネント(48)はそこに出入口(52)を持っており、そ
    れぞれの流体コンポーネント(48)の出入口(52)は流体コ
    ンポーネントが取り付けられている２番目のスティック
    ブロックのそれぞれの流体フロー通路(36)に流体連通し
    ている；上記２番目のスティックブロック(24)に外方に
    接続されている２番目のスティック流体フローブロック
    相互連結管(58)を第四として有しており、それぞれの２
    番目のスティック流体フローブロック管(58)は、一つ目
    の２番目のスティックブロック(24)の上の流体通路(36)
    の一つと流体連通されている流体フローブロック連結管
    (58)の第一の終端(60)によって、一つ目の２番目のステ
    ィックブロック(24)の裏面(28)に連結されており、そし
    てまた二つ目の２番目のスティックブロック(24)の上の
    流体フロー通路(36)の一つと流体連通している流体フロ
    ーブロック相互連結管(58)の第二の終端(62)により二つ
    目の２番目のスティックブロック(24)の裏面(28)に取付
    けられている表面実装モジュール流体フローシステム。
  16. 【請求項１６】請求項１５の流体フローシステム(20)に
    おいて、 上記1番目のスティックブロックアタッチメント(40)
    は、 上記1番目のスティックブロック(24)の１組に付設され
    たそれぞれの第１番目のスティックブロック(24)に形成
    された適合した段部と、 この適合段部を貫通する整合配列されたアタッチメント
    穴(44)と、 上記アタッチメント穴(44)に挿通される締結具(46)とを
    備えている表面実装モジュール流体フローシステム。
  17. 【請求項１７】請求項１５の流体フローシステム(20)に
    おいて、 上記2番目の複数の流体フローブロック相互連結管(58)
    のそれぞれは、 第一としての隣接する流体フロー通路(36)を相互連結す
    るのに充分な長さを持つ流体フローブロック相互連結管
    (58)と、 他の流体流路によって分離されている２つの流体通路を
    相互連結するに充分な長さを持つ第二としての流体フロ
    ーブロック相互連結管(58)のうちから選ばれたものであ
    る表面実装モジュール流体フローシステム。
  18. 【請求項１８】請求項１５の流体フローシステム(20)に
    おいて、 上記流体コンポーネント(48)の一つと、アダプタープレ
    −ト(54)が取り付けられる、それぞれの１番目のブロッ
    ク(24)との間に配設されるアダプタープレート(54)を更
    に含んでおり、 このアダプタープレート(54)は、流体コンポーネント(4
    8)に形成された出入口(52)の一つとそれぞれの一番目の
    スティックブロック(24)の流体フロー通路(36)の一つと
    の間で流体を伝達させる流体フロー通路を備えている表
    面実装モジュール流体フローシステム。
  19. 【請求項１９】請求項１８の流体フローシステム(20)に
    おいて、 上記アダプタープレート(54)は付属の能動的なデバイス
    を備えている表面実装モジュール流体フローシステム。
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