JP2016532852A - 圧力トランスミッタのための隔離機構 - Google Patents

Abstract

圧力トランスミッタ１０のための隔離機構１４は、圧力トランスミッタ１０内に設けられるポート３２、センサ用チューブ３４、及び充填用チューブ３６を備える。センサ用チューブ３４は、ポート３２に接続されており、トランスミッタ本体１２内を通る流路２８を圧力センサ１６に連通させる。センサ用チューブ３４は、ポート３２内に設けられた第１端部４０を有する。第１端部４０は第１の断面積を有する。充填用チューブ３６は、圧力トランスミッタ１０内に設けられ、ポート３２に接続されて流路２８に連通する。充填用チューブ３６は、ポート３２内に設けられた第２端部４２を有する。充填用チューブ３６の第２端部４２は、センサ用チューブ３４の第１の断面積よりも小さい第２の断面積を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、概ね産業プロセスに使用する圧力トランスミッタに関するものであり、具体的には、圧力トランスミッタに用いる隔離機構に関するものである。

圧力トランスミッタ内の隔離機構には、プロセス流体から圧力センサへと圧力を伝達する比較的不活性な隔離流体が用いられる。圧力センサは、プロセス流体との直接的な接触に耐えられるようには設計されていないのが一般的であるため、このような隔離機構が必要となる。可撓性を有した隔離ダイヤフラムによって、一般的にシリコンオイルからなる隔離流体からプロセス流体が隔離される。隔離ダイヤフラムから圧力センサへの圧力の伝達には、オイルで満たされたチューブ及び流路が用いられる。隔離機構により、プロセス流体が圧力センサに接触して圧力センサの作動が妨げられるのを防止する。

オイルで満たされたチューブ及び流路は、隔離機構に使用するオイルの量を低減すると共に、熱によるオイルの膨張や収縮に起因した圧力への影響を制限するため、細い状態に維持される。しかしながら、このような細い流路により、オイルの流動が制限されて圧力センサの応答が遅れるおそれがある。隔離機構には、隔離流体の使用量を少なくする一方で、圧力センサの迅速な応答を阻害しないことが求められる。

本発明の一態様において、圧力トランスミッタのための隔離機構は、前記圧力トランスミッタ内に設けられるポート、センサ用チューブ、及び充填用チューブを備えている。前記センサ用チューブは、前記ポートに接続されており、トランスミッタ本体内を通る流路を圧力センサに連通させる。前記センサ用チューブは、前記ポート内に設けられた第１端部を有する。前記第１端部は第１の断面積を有する。前記充填用チューブは、前記圧力トランスミッタ内に設けられており、前記ポートに接続されて前記流路に連通する。前記充填用チューブは、前記ポート内に設けられた第２端部を有する。前記充填用チューブの前記第２端部は、前記センサ用チューブの前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積を有する。

本発明のもう１つの態様において、圧力トランスミッタは、トランスミッタ本体、隔離ダイヤフラム、圧力センサ、充填用チューブ、及び隔離流体を備えている。前記トランスミッタ本体は、当該トランスミッタ本体内を通る流路を介して前記圧力トランスミッタ内のポートに連通する凹部を有し、当該凹部の周囲に隔離用周縁部を備える。前記隔離ダイヤフラムは、前記隔離用周縁部に密着して接合されたダイヤフラム周縁部を備える。前記圧力センサは、センサ用チューブを介し、前記流路に連通する。前記充填用チューブは、前記圧力トランスミッタ内に設けられて前記流路に連通する。前記隔離流体は、前記センサ用チューブと、前記充填用チューブと、前記流路と、前記隔離ダイヤフラム及び前記トランスミッタ本体の間に形成される前記凹部とに充填される。前記充填用チューブは、前記隔離流体を前記圧力トランスミッタ内に密封するようになっている。前記センサ用チューブは、前記ポート内に設けられた第１端部を有する。前記充填用チューブは、前記ポート内に設けられた第２端部を有する。前記センサ用チューブの前記第１端部は第１の断面積を有し、前記充填用チューブの前記第２端部は第２の断面積を有し、前記第１の断面積は前記第２の断面積よりも大きい。

隔離機構を備えた圧力トランスミッタを示す概略断面図である。 Ｄ字状の端部を有するチューブを示す図である。 Ｄ字状の端部を有するチューブを示す図である。 トランスミッタ本体の共通の円形ポートに共に接続された２つのＤ字状チューブ端部を示す図である。 センサ用チューブの断面積と隔離機構の応答時間との間の関係を示すグラフである。 異なる径を有してトランスミッタ本体の共通の円形ポートに共に接続された２つのチューブを示す図である。

本発明の具現化により、産業用圧力トランスミッタと共に用いる上で好適な隔離機構が得られる。本発明を具現化した隔離機構により、ローズマウント社に譲渡された米国特許第６，６６２，６６２号「改善された隔離機構を有する圧力トランスミッタ」の明細書に示されるような、単一のポートに一緒に嵌合するように成形されたオイル充填用チューブ及びセンサ用チューブを備える圧力トランスミッタに関する発明に改善をもたらすものであって、当該米国特許は、参照によりここに編入される。

本発明の実施形態では、センサ用チューブ及びオイル充填用チューブの合計断面積の大半をセンサ用チューブに割り当てることにより、隔離機構を改善する。センサ用チューブの断面積を増大させることで、ポートのサイズを拡大したり、ポート内を満たすオイルの量を増大させたりすることなく、センサ用チューブにおける流動抵抗が低減する。これにより、作動時において、隔離ダイヤフラムにおける圧力変化から、センサによる圧力変化の検出までの間の応答時間が、ポート内にあるセンサ用チューブの端部によって大きく増大することがなくなる。これに伴って減少したオイル充填用チューブの断面積により、オイル充填用チューブにおける流動抵抗が増大し、隔離機構にオイルを充填するのに要する時間が増大する。しかし、オイル充填作業は、圧力トランスミッタの製造工程の中だけで行われるので、問題とはならない。

図１は、隔離機構を備えた圧力トランスミッタを示す概略断面図である。図１に示すように、圧力トランスミッタ１０は、トランスミッタ本体１２、隔離機構１４、圧力センサ１６、センサ出力信号線１８、トランスミッタ回路２０、及びトランスミッタ信号線２２を備える。隔離機構１４は、隔離用周縁部２４、凹部２６、流路２８、隔離ダイヤフラム３０、ポート３２、センサ用チューブ３４、及び充填用チューブ３６を備える。隔離ダイヤフラム３０は、ダイヤフラム周縁部３８を備える。センサ用チューブ３４は、第１端部４０を有する。充填用チューブ３６は、開放端４４及び第２端部４２を有する。

凹部２６は、トランスミッタ本体１２の外面に設けられており、隔離用周縁部２４を形成する。ポート３２は、圧力トランスミッタ１０の内部に設けられており、トランスミッタ本体１２内を通る流路２８を介し、凹部２６に連通している。隔離ダイヤフラム３０の周縁に設けられるダイヤフラム周縁部３８は、好ましくは溶接により、隔離用周縁部２４に密着して接合され、凹部２６と隔離ダイヤフラム３０との間に空間を形成する。センサ用チューブ３４の第１端部４０及び充填用チューブ３６の第２端部４２は、図３に基づき後述するように、いずれもポート３２内に設けられる。ポート３２は円形をなしているのが好ましく（図３に示すように）、圧力トランスミッタ１０の内部でトランスミッタ本体１２から立設されて、ボスを形成する。センサ用チューブ３４は、圧力センサ１６を流路２８に連通させる。

センサ用チューブ３４、充填用チューブ３６、流路２８、隔離ダイヤフラム３０とトランスミッタ本体１２との間の凹部２６、及び圧力センサ１６内の内部流路（図示せず）を含め、隔離機構１４内にある流路には、隔離流体４６が充填される。最初、充填用チューブ３６は開口端４４を有しており、この開口端４４が、製造工程において一時的に充填用マニホールド（図示せず）に接続される。充填用マニホールドは、真空ポンプに接続されており、隔離機構１４内にある流路を真空にして、当該流路内に微量の空気や湿気も残存しないようにするために用いられる。次に、隔離機構１４内にある流路を満たす量の隔離流体４６を供給し充填するために充填用マニホールドが用いられる。隔離流体４６は、圧力を正確に伝達することができるよう、ガス抜きされて低圧縮率を有したシリコンオイルとするのが一般的である。隔離機構１４に隔離流体４６を充填すると、充填用チューブ３６は締め付けられて閉じられた後、蝋付けまたは溶接により、開放端４４が閉塞される。

図１に示す実施形態において、圧力トランスミッタ１０は差圧トランスミッタとなっており、圧力センサ１６は、類似または同様の２つの隔離機構１４を用いて圧力が伝達される差圧センサとなっている。図１に示すように、圧力Ｐ₁が比較的高圧で、圧力Ｐ₂が比較的低圧となっている。隔離ダイヤフラム３０は、圧力に応答して撓み、圧力Ｐ₁及び圧力Ｐ₂に対応して流路２８内に圧力を加えることができるようになっている。圧力センサ１６には、センサ用チューブ３４を介し、ポート３２から圧力が伝達される。圧力センサ１６は、トランスミッタ回路２０に接続された２組のセンサ出力信号線１８に、個々の圧力検出信号を生成する。トランスミッタ回路２０は、圧力Ｐ₁と圧力Ｐ₂との圧力差を示すトランスミッタ出力信号を、トランスミッタ信号線２２に生成する。

図２Ａ及び図２Ｂは、センサ用チューブ３４の第１端部４０及び充填用チューブ３６の第２端部４２に適用可能な、Ｄ字状または半円形状の端部を有するチューブを示す図である。図２Ａはチューブの端面図であり、図２Ｂはチューブの側面図である。これらの図に示すように、概ね筒状をなすチューブ４８は、概ねＤ字状の形状に歪められ、成形され、または加圧変形されて、概ね平坦な面５２と概ね半円弧状の面５４とを備えた端部５０を有する。

図３は、図２Ａ及び図２Ｂに基づいて上述したような２つのＤ字状のチューブ端部を示す図であって、これら端部は、トランスミッタ本体の共通の円形ポートに一緒に接続される。図３に示すように、センサ用チューブ３４の第１端部４０及び充填用チューブ３６の第２端部４２は、ポート３２を通って延設されるボア内に、一緒に挿入されている。第１端部４０及び第２端部４２は、それぞれがＤ字状または半円形状をなしており、それぞれの平坦な面を向き合わせた状態にしたときに、ポート３２内に嵌まり込むような概略円形状の断面を形成する。図１に基づき上述したように、ポート３２は、トランスミッタ本体１２から立設されて、ボスを形成するのが好ましい。これは、迅速な蝋付けのために熱容量を低く抑えようとするものである。蝋付け材、即ち蝋付けペースト５６は、第１端部４０、第２端部４２、及びポート３２の間の空隙を満たす。このような接合には、公知の様々な蝋付け工程、ハンダ付け工程、または溶接工程を用いることができる。接合部分が冷却した後、第１端部４０を含むセンサ用チューブ３４及び第２端部４２を含む充填用チューブ３６に、上述したようにして隔離流体４６が充填される。

センサ用チューブ３４の第１端部４０は、第１の断面積Ａ₁を有する。充填用チューブ３６の第２端部４２は、第２の断面積Ａ₂を有する。本発明の全ての実施形態において、第１の断面積Ａ₁は第２の断面積Ａ₂より大きい。このことは、第１の断面積Ａ₁と第２の断面積Ａ₂との合計に対する第１の断面積Ａ₁の比として定義される比Ｒにより説明することができる。即ち、本発明の全ての実施形態は、５０％より大きい比Ｒを有する。当然のことながら、製造誤差を考慮すれば、本発明の実施形態は、有意に５０％を上回る比Ｒを有するものとするため、比Ｒを５２％より大きく設定する。

本発明の実施形態において得られる性能の改善結果は、図４に示されている。図４の曲線Ｃは、比Ｒと隔離機構応答時間とのとの間の関係をグラフで示すものである。図示するように、比Ｒが減少し、特に５０％を下回って減少するに従い、隔離機構応答時間が増大し、比Ｒの変化に対する隔離機構応答時間の変化が大きくなっている。このため、プロセストランスミッタは、要求されるほどは迅速に圧力変化を表示することができなくなると共に、プロセストランスミッタの性能に大きなばらつきが生じる可能性がある。これに対し、比Ｒが５０％を大きく上回ると、第１の断面積Ａ₁ではなく、隔離機構１４における別の部分の制限によって定まるレベルまで、隔離機構１４の応答時間が減少する。更に、比Ｒの変化に対する隔離機構応答時間の変化は、曲線Ｃが平坦になっていくに従って小さくなる。極端な状態、即ち９０％を上回る比Ｒの場合、オイルを確実に充填するには第２の断面積Ａ₂が小さくなりすぎる可能性がある。従って、本発明の実施形態は、５２％〜９０％の範囲内の比Ｒを有するのが好ましい。また、全ての圧力トランスミッタ１０が本発明を実現するような極めて高い可能性を確保して、確実な充填ができない充填用チューブや、比Ｒが５０％以下となってしまう隔離機構とならないようにするためには、更なる製造上の余裕を設けるのが望ましい。即ち、本発明の実施形態として、約６０％から約８０％までの範囲内の比Ｒを有するものを製造するのが、より一層好ましい。本発明を具現化した圧力トランスミッタ１０の製造において、最善の一定品質を得るには、約６７％の比Ｒ、即ち６５％〜６９％の範囲内の比Ｒとするのが最も好ましい。

図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４を併せて参照すると、隔離機構１４は、センサ用チューブ３４の第１端部４０における第１の断面積Ａ₁と、充填用チューブ３６の第２端部４２における第２の断面積Ａ₂との合計の大半を第１の断面積Ａ₁に割り当てることによって改善がなされる。こうして得られる大きい方の第１の断面積Ａ₁により、ポート３２の大きさを増大させることなく、即ちポート３２内の隔離流体４６の量を増大させることなく、センサ用チューブ３４における流動抵抗が減少する。この結果、作動時において、隔離ダイヤフラム３０における圧力変化から、圧力センサ１６における圧力変化の検出までの応答時間が、センサ用チューブ３４の第１端部４０の流動抵抗によって大幅に増大することはない。これに対応して減少する充填用チューブ３６の第２端部４２における第２の断面積Ａ₂により、充填用チューブ３６における流動抵抗が増大し、隔離機構１４に隔離流体４６を充填するのに要する時間が増大する。しかし、このようなオイル充填作業は、圧力トランスミッタ１０の製造の際に１度だけ生じるものであるため、問題とはならない。更に、第１端部４０及び第２端部４２を一緒にポート３２内に嵌合することにより、センサ用チューブ３４と充填用チューブ３６とを個別に取り付ける場合に必要となるもう１つのポートが不要となり、製造コストを削減すると共に、隔離機構１４内の隔離流体４６の量を低減することができる。

図５には、トランスミッタ本体に設けられた共用の円形ポートに一緒に接続されて、互いに異なる径を有する２つの円形断面チューブを備えた本発明のもう１つの実施形態が示されている。図５に示すように、センサ用チューブ３４’の第１端部４０’と充填用チューブ３６’の第２端部４２’とは、一緒にポート３２内に挿入される。第１端部４０’及び第２端部４２’は、それぞれが円形状をなしており、一緒に挿入されたときに、ポート３２内に嵌まり込むようになっている。蝋付け材、即ち蝋付けペースト５６は、第１端部４０’、第２端部４２’、及びポート３２の間の空隙を満たす。このような接合には、公知の様々な蝋付け工程、ハンダ付け工程、または溶接工程を用いることができる。接合部分が冷却した後、第１端部４０’を含むセンサ用チューブ３４’及び第２端部４２’を含む充填用チューブ３６’に、上述したようにして隔離流体４６が充填される。

第１端部４０’は第１の断面積Ａ₁’を有する。第２端部４２’は第２の断面積Ａ₂’を有する。本発明の全ての実施形態について、第１の断面積Ａ₁’は第２の断面積Ａ₂’より大きい。前述した実施形態とは異なり、図５に示す実施形態では、第１端部４０’、第２端部４２’、及びポート３２の間の空隙がより大きく、この空隙を満たすために、より多くの蝋付けペースト５６を必要とする。但し、図３に示すＤ字状の形状に比べ、円形の端部形状は、より容易に得ることができると共に、より容易に寸法を調整することができる。それ以外の点に関し、本実施形態は、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４に基づき上述した実施形態の利点を全て備えている。

これまでに説明した実施形態は、差圧を検出する圧力トランスミッタに関するものであったが、本発明は、隔離機構を適用可能な、例えば絶対圧トランスミッタやゲージ圧トランスミッタなどの別の形式の圧力トランスミッタに関する実施形態をも包含することを、当業者は理解しうるものである。また、センサ用チューブの端部の断面積が、充填用チューブの端部の断面積より大きければ、センサ用チューブと充填用チューブとを共通のポートに嵌め込む際の形状として、別の形状を用いることが可能であることも、理解しうるものである。例えば、それぞれ矩形形状を有したチューブ端部を、共通の矩形ポートに嵌合するようにしてもよい。また、公知の様々な隔離流体を用いることが可能であることも、当業者は理解しうるものである。

当業者は、本発明が様々な効果や利益をもたらすことを認めるであろう。本発明を具現化することにより、隔離流体の体積を低減する一方で、圧力センサの迅速な応答性を阻害することのない隔離機構が得られる。センサ用チューブの断面積と充填用チューブの断面積との合計の大半をセンサ用チューブに割り当てることにより、ポートの大きさを増大させることなく、即ちポート内の隔離流体の量を増大させることなく、センサ用チューブにおける流動抵抗が減少する。この結果、作動時において、隔離ダイヤフラムにおける圧力変化から、圧力センサにおける圧力変化の検出までの応答時間が、ポート内のセンサ用チューブの端部によって大幅に増大することはない。また、充填用チューブから凹部への１つの個別の流路と、センサ用チューブ凹部へのもう１つの個別の流路とを使用する必要がない。更に、センサ用チューブと充填用チューブとを単一のポート内に嵌合することにより、センサ用チューブと充填用チューブとを個別に取り付ける場合に必要となるもう１つのポートが不要となる。この結果、製造コストを削減すると共に、使用する隔離流体の量を低減し、温度特性を改善することができる。

具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であると共に、均等物で本発明の各構成要素を置き換えることが可能であることが当業者に理解されよう。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況やものを本発明の教示に適合させるための様々な変形が可能である。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に包含される全ての態様を含むものである。

Claims (21)

1. 圧力トランスミッタのための隔離機構であって、
   前記圧力トランスミッタ内に設けられるポートと、
   前記ポートに接続されており、トランスミッタ本体内を通る流路を圧力センサに連通させるセンサ用チューブであって、第１の断面積を有して前記ポート内に設けられた第１端部を有するセンサ用チューブと、
   前記圧力トランスミッタ内に設けられており、前記ポートに接続されて前記流路に連通する充填用チューブであって、前記ポート内に設けられた第２端部を有し、前記第２端部が、前記センサ用チューブの前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積を有する充填用チューブと
   を備えることを特徴とする隔離機構。
2. 前記トランスミッタ本体に形成された凹部の周囲に設けられる隔離用周縁部であって、前記圧力トランスミッタ内で、前記凹部が前記流路を介して前記ポートに連通する隔離用周縁部と、
   前記隔離用周縁部に密着して接合されるダイヤフラム周縁部を有した隔離ダイヤフラムと、
   前記センサ用チューブと、前記充填用チューブと、前記流路と、前記隔離ダイヤフラム及び前記トランスミッタ本体の間の前記凹部とに充填され、前記充填用チューブを用いて圧力トランスミッタ内に密封される隔離流体と
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の隔離機構。
3. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の５２％〜９０％の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の隔離機構。
4. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の６０％〜８０％の範囲内にあることを特徴とする請求項３に記載の隔離機構。
5. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の約６７％であることを特徴とする請求項４に記載の隔離機構。
6. 前記第１端部及び前記第２端部は、Ｄ字状及び半円形状の少なくとも一方の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の隔離機構。
7. 前記第１端部及び前記第２端部は、円形状の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の隔離機構。
8. 前記第１端部及び前記第２端部は、前記ポート内に蝋付けされることを特徴とする請求項１に記載の隔離機構。
9. 内部の流路を介して圧力トランスミッタ内のポートに連通する凹部を有し、前記凹部の周囲に隔離用周縁部を備えるトランスミッタ本体と、
   前記隔離用周縁部に密着して接合されるダイヤフラム周縁部を備えた隔離ダイヤフラムと、
   前記ポート内に設けられた第１端部を有するセンサ用チューブを介し、前記流路に連通する圧力センサと、
   前記圧力トランスミッタ内に設けられて前記流路に連通する充填用チューブであって、前記ポート内に設けられた第２端部を有し、前記隔離流体を前記圧力トランスミッタ内に密封する充填用チューブと、
   前記センサ用チューブと、前記充填用チューブと、前記流路と、前記隔離ダイヤフラム及び前記トランスミッタ本体の間の前記凹部とに充填される隔離流体とを備え、
   前記センサ用チューブの前記第１端部は第１の断面積を有し、前記充填用チューブの前記第２端部は第２の断面積を有し、前記第１の断面積は前記第２の断面積よりも大きい
   ことを特徴とする圧力トランスミッタ。
10. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の５２％〜９０％の範囲内にあることを特徴とする請求項９に記載の圧力トランスミッタ。
11. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の６０％〜８０％の範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の圧力トランスミッタ。
12. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の約６７％であることを特徴とする請求項１１に記載の圧力トランスミッタ。
13. 前記第１端部及び前記第２端部は、Ｄ字状及び半円形状の少なくとも一方の断面形状を有することを特徴とする請求項９に記載の圧力トランスミッタ。
14. 前記第１端部及び前記第２端部は、前記ポート内に蝋付けされることを特徴とする請求項９に記載の圧力トランスミッタ。
15. 前記ポートは立設されたボスであることを特徴とする請求項９に記載の圧力トランスミッタ。
16. 前記圧力トランスミッタは差圧トランスミッタであって、前記圧力センサは差圧センサであり、
    第２のセンサ用チューブ及び第２の充填用チューブを備える
    ことを特徴とする請求項９に記載の圧力トランスミッタ。
17. 圧力トランスミッタのための隔離機構であって、
    トランスミッタ本体に形成された凹部の周囲に設けられる隔離用周縁部であって、前記トランスミッタ本体を通る流路を介し、前記圧力トランスミッタの内部にあるポートに前記凹部が連通する隔離用周縁部と、
    前記隔離用周縁部に密着して接合されるダイヤフラム周縁部を有した隔離ダイヤフラムと、
    前記流路を圧力センサに連通させるセンサ用チューブと、
    前記圧力トランスミッタ内に設けられ、前記流路に連通する充填用チューブと、
    前記センサ用チューブと、前記充填用チューブと、前記流路と、前記隔離ダイヤフラム及び前記トランスミッタ本体の間の前記凹部とに充填され、前記充填用チューブを用いて圧力トランスミッタ内に密封される隔離流体とを備え、
    前記センサ用チューブは、前記ポート内に設けられた第１端部を有し、前記充填用チューブは、前記ポート内に設けられた第２端部を有し、前記センサ用チューブの前記第１端部は第１の断面積を有し、前記充填用チューブの前記第２端部は第２の断面積を有し、前記第１の断面積は前記第２の断面積よりも大きい
    ことを特徴とする隔離機構。
18. 前記センサ用チューブの前記第１端部及び前記充填用チューブの前記第２端部は、Ｄ字状及び半円形状の少なくとも一方の断面形状を有することを特徴とする請求項１７に記載の隔離機構。
19. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の５２％〜９０％の範囲内にあることを特徴とする請求項１７に記載の隔離機構。
20. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の６０％〜８０％の範囲内にあることを特徴とする請求項１９に記載の隔離機構。
21. 前記第１の断面積は、前記第１の断面積と前記第２の断面積との合計の約６７％であることを特徴とする請求項２０に記載の隔離機構。

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