JP6475611B2 - 防炎性の電気フィードスルー - Google Patents
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Description
コリオリ流量計のトランスミッターの場合、電気機器内の電気エネルギーに起因して生じるうる気体の爆発がエンクロージャを越えて伝搬しないように防炎性のコンパートメントの中に能動的電子機器部品を入れてしまうことがよく知られている。さらに、ユーザによるアクセス可能な電子機器の接続設備には、防護方法として防炎性ではなく、接続設備がスパークを発生しないために可燃性気体を発火さる恐れのないことを証明する「強化された安全性」を取ることが好まれる場合もある。いずれの規約の場合であっても、発火を引き起こすおそれのある能動的電子機器は、いかなる発火であってもコンパートメント内から伝搬することができないようになっているコンパートメントの中に封入されるようになっている。
図3には従来のフランジタイプのフィードスルーが示されている。フランジタイプのフィードスルー本体は、開口を覆うように配置されて開口を閉鎖するようになっている。フランジタイプのフィードスルー本体は、開口よりも大きく、開口をオーバーラップするようになっている。ギャップおよび炎路は、半径方向の径路であり、フランジタイプのフィードスルー本体と、バリア、ハウジングまたは開口を含む他の構造体の外側表面との間の軸線から外側に延びている。
好ましくは、1つ以上のコンダクタが1つ以上の内側コンダクタまたは外側コンダクタである。
好ましくは、フィードスルー要素が1つ以上のコンダクタに所定のインピーダンス特性を提供する。
好ましくは、フィードスルー要素が所定のプロフィール公差に合わせて機械加工される。
好ましくは、1つ以上の本体部分が2つ以上の本体部分であり、 フィードスルー要素のフィードスルー端部が2つ以上の本体部分の周面と実質的に面一になるように機械加工される。
好ましくは、1つ以上の本体部分がスピゴットタイプのジョイント(joint)を形成するためにフィードスルー要素を狭持する2つ以上の本体部分であり、 当該2つ以上の本体部分の周面およびフィードスルー要素のフィードスルー端部がフィードスルー要素と開口との間に実質的に防炎性のインターフェースを形成するために所定の周囲サイズおよび形状に合わせて機械加工される。
好ましくは、1つ以上の本体部分が単一の本体部分であり、 フィードスルー要素が、単一の本体部分と、フィードスルー要素と、開口を取り囲む面との間に実質的に防炎性のフランジタイプのインターフェースを形成するように所定のプロフィール公差に合わせて機械加工される。
好ましくは、1つ以上のコンダクタが1つ以上の内側コンダクタまたは外側コンダクタである。
好ましくは、フィードスルー要素が1つ以上のコンダクタに所定のインピーダンス特性を提供する。
好ましくは、所定のプロフィール公差に合わせてフィードスルー要素を機械加工する工程をさらに含む。
好ましくは、1つ以上の本体部分が2つ以上の本体部分であり、フィードスルー要素のフィードスルー端部が2つ以上の本体部分の周面と略面一になるように機械加工される。
好ましくは、1つ以上の本体部分が2つ以上の本体部分であり、 上述の取り付けることが、フィードスルー要素と2つ以上の本体部分との間に実質的に防炎性のインターフェースを形成するために所定のプロフィール公差に合わせて、フィードスルー要素を機械加工することと、 スピゴットタイプのジョイントを形成するために2つ以上の本体部分にフィードスルー要素を狭持させることと、 フィードスルー要素と開口との間に実質的に防炎性のインターフェースを形成するために所定の周囲サイズおよび形状に合わせて2つ以上の本体部分の周面およびフィードスルー要素のフィードスルー端部を機械加工することとを含む。
好ましくは、1つ以上の本体部分が単一の本体部分であり、 かかる方法が、単一の本体部分と、フィードスルー要素と、開口を取り囲む面との間に実質的に防炎性のフランジタイプのインターフェースを形成するために所定のプロフィール公差に合わせてフィードスルー要素を機械加工することをさらに含む。
フランジ101a、101bはマニホルド102a、102bに固定されている。実施形態によっては、マニホルド102、102bは、スペーサ106の両端に固定されている場合もある。スペーサ106は、配管の力がフロー導管103A、103Bにまで伝達されないように、マニホルド102とマニホルド102bとの間の間隔を維持するようになっている。測定される流動流体を運ぶ配管(図示せず)の中にフローメーター組立体10が挿入されると、流動流体がフランジ10を通ってフローメーター組立体10の中に流入し、流入口マニホルド102aを通り、流動流体の全量がフロー導管103A、103Bの中に流れ、フロー導管103A、103Bを流れ、流出口マニホルド102bの中へ流入し、フランジ101bからメーター組立体10の外へと流出する。
フロー導管103A、103Bは、それぞれ、曲げ軸Wa−Wa、Wb−Wbに対して実質的に同一の質量分布、慣性モーメントおよび弾性モジュールを有するように選択され、流入口マニホルド102aおよび流出口マニホルド102bに適切に取り付けられる。フロー導管103A、103Bは、マニホルド102a、102bから外側に向けてほぼ並列に延びている。
フロー導管103A、103Bは、それぞれ対応する曲げ軸線Wa、Wbを中心としてかつ振動式フローメーター5のいわゆる第1の逆位相曲げモードで、互に反対方向に向けてドライバ104により振動させられる。ドライバ104は、たとえばマグネットをフロー導管103Aに取り付け、それと対をなすコイルをフロー導管103Bに取り付けたような構成の如き複数の公知の構成のうちの1つの構成を有していてもよい。この対向するコイルに交流を流して両方の導管を振動させる。メーター電子機器20により、適切なドライブ信号がリード線110を介してドライバ104へ加えられる。他のドライバデバイスも考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。
メーター電子機器20は、ピックオフセンサー105、105bからの左側速度信号および右側速度信号を処理し、たとえば流量などを計算する。通信経路26は、メーター電子機器20にオペレータまたは他の電子装置との通信を可能とさせる入力手段および出力手段を提供している。図1の記載は、コリオリ式フローメーターの動作の一例を提供しているに過ぎず、本発明の教示を限定することを意図したものではない。
一実施形態では、メーター電子機器20は、フローチューブ103A、103Bを振動させるように構成されている。振動はドライバ104によって実行される。また、メーター電子機器20は、ピックオフセンサー105a、105bから得られる振動信号をさらに受信する。これらの振動信号は、フローチューブ103A、103Bの応答振動である。メーター電子機器20は、これらの応答振動を処理して応答周波数および/または位相差を求める。また、メーター電子機器20は、応答振動を処理して流動流体の質量流量および/または密度を含む1つ以上のフロー(流れ)に関する測定値を求める。他の応答振動特性および/またはフローに関する測定値も考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。
図4は、本発明のある実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200を示す分解組立図である。本実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200は、ほぼ平面形状と、第1のインターフェース領域211と、第2のインターフェース領域212とを備えているフィードスルー要素210を有しており、第1のインターフェース領域211と第2のインターフェース領域212との間には、1つ以上のコンダクタ217が延設されている。防炎性のフィードスルー200はフィードスルー要素210に取り付けられる1つ以上の本体部分220をさらに備えている。1つ以上の本体部分220は、フィードスルー要素210を開口に対して適切な位置に保持するようになっている。フィードスルー要素210の第1のインターフェース領域211は、防炎性のフィードスルー200の第1の側201に少なくとも部分的に延びている。フィードスルー要素210の第2のインターフェース領域212は、防炎性のフィードスルー200の第2の側202に少なくとも部分的に延びている。
本実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200が組み立てられると、フィードスルー要素210は第1の本体部分220Aと第2の本体部分220Bとの間に狭持される。第1の本体部分220A、フィードスルー要素210および第2の本体部分220Bを組み立てると、フィードスルー要素210と第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bの各々との間に実質的に防炎性のインターフェースが形成される。第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bは、開口の中に嵌め込まれて開口を実質的に塞ぐように構成されている(たとえば、図5を参照)。
実施形態によっては、フィードスルー要素210はほぼ平面形状を有している場合もある。フィードスルー要素210は、第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bにより締め付けられるほぼ平坦なまたは平面形状の面を有している。しかしながら、フィードスルー要素210は、いかなる所望のまたは必要な形状に形成されてもよい。フィードスルー要素210は、第1のインターフェース領域211と第2のインターフェース領域212とを有している。実施形態によっては、第2のインターフェース領域212は、第1のインターフェース領域211の実質的に反対側に位置している場合もある。しかしながら、このことは必要要件ではなく、第2のインターフェース領域212は第1のインターフェース領域211に対していかなる位置/向きにあってもよい。
フィードスルー要素210は電気絶縁材料であってもよい。フィードスルー要素210は、不燃性材料、防炎性材料または耐熱材料であってもよい。実施形態によっては、フィードスルー要素210はプリント回路板(PCB)である場合もある。1つ以上のコンダクタ217は、フィードスルー要素210の外側表面に形成されてもよいし、またはフィードスルー要素210の内部に部分的にまたは完全に設けられていてもよい。
フィードスルー要素210と第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bの各々との間のギャップが所定のギャップ許容値未満である場合、炎路長は、発火を引き起こすための十分な熱含有量またはエネルギー含有量を有した炎が防炎性のフィードスルー200の一方の側から他方の側まで伝搬させないように選択されてもよい。
それに加えて、本体部分220の外側表面232が開口にフィットするも重要である場合もある。本体部分220と開口の内側表面との間のギャップが、最小ギャップおよび適切な炎路長のうちの一方または両方を達成することが非常に望ましい。
いくつかの実施形態にかかる組立て方法では、1つ以上の本体部分220がスピゴットタイプ接合部を形成するようにフィードスルー要素210に取り付けられるようになっている場合もある。次いで、組み立てられた防炎性のフィードスルー200は、その周面が開口の内面に対して所定のギャップを達成するように、平削りされ、ミルにかけられ、グラインダにかけられ、エッチングされ、旋盤にかけられ、または他の方法で処理される。換言すれば、組み立てられた防炎性のフィードスルー200の外側表面は、開口に対して、所定のギャップ許容値未満のギャップを達成するように処理される。
いくつかの実施形態にかかる組立て方法では、フィードスルー要素210は、所定のプロフィール(輪郭度)公差に合うように機械加工される場合もある。所定のプロフィール公差は所定の表面平坦度を含んでいてもよい。所定のプロフィール公差は所定の表面平滑度を含んでいてもよい。たとえば、フィードスルー要素210とクロス開口フランジ230A、230B(図6を参照)のうちの一方または両方が、組み立てられた時点で実質的に防炎性のインターフェースを達成するように、すなわち本体部分220とフィードスルー要素210との間に所定の許容ギャップ未満であるギャップを達成するように、平削りされてもよいしまたは他の方法で機械加工されてもよい。当該機械加工は、開口に対して外側表面公差(external surface tolerance)および最小ギャップフィット(minimal gap fit)を達成するために行われてもよい。当該機械加工は、2つ以上の本体部分220A、220Bの接触面231A、231Bを機械加工することをさらに含んでいてもよい(図4を参照)。1つ以上の本体部分220が単一の本体部分220である場合、フィードスルー要素210は所定のプロフィール公差に合わせて機械加工され、フィードスルー要素210と開口を取り囲む面との間に、実質的に防炎性のフランジタイプインターフェースが形成される。
実施形態によっては、防炎性のフィードスルー200は、本体部分220とフィードスルー要素210との間に1つ以上のシール(図示せず)をさらに有している場合もあり、また、防炎性のフィードスルー200は、本体部分220と開口の内側表面との間に1つ以上のシール(図示せず)を有している場合もある。
図5には、開口内に位置する本発明の実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200が示されている。この実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200はスピゴットジョイントを形成する。防炎性のフィードスルー200の周面232が開口の内側表面とフィットし、生じるギャップが所定のギャップしきい値未満であるように設計されている。所定のギャップしきい値は、炎路長とともに、防炎基準を満たさなければならない。
また、防炎性のフィードスルー200は、第1の本体部分220Aとフィードスルー要素210との間のギャップと、およびフィードスルー要素210と第2の本体部分220Bとの間のギャップをさらに有している。
図6は、本発明の他の実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200を示す分解組立図である。図示されている実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200は、フィードスルー要素210と、第1の本体部分220Aと、少なくとも第2の本体部分220Bとを備えている。
この実施形態では、フィードスルー要素210は1つ以上のスロット215を有していてもよい。1つ以上のスロット215は、コネクタまたは他の部品の位置調整をするよう機能するようになっていてもよい。
この実施形態では、フィードスルー要素210は1つ以上の第1の開口213を有しうる。1つ以上の第1の開口213は第1のインターフェース領域211に位置していてもよい。1つ以上の第1の開口213は、任意の電気コンダクタを受けるようになっていてもよいし、または、コネクタもしくは他の構成部品を受けるようになっていてもよい。1つ以上の第1の開口213は、任意のパッド、導通のための貫通めっき、またはコンダクタを結合するための他の機能を有していてもよい。
この実施形態では、第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bは、外側に延出する取付け用のフランジ221Aおよび221Bを有している。取付け用のフランジ221A、221Bは、開口を取り囲む面(または、複数の面)に取り付けられるように構成されていてもよい。取付け用のフランジ221A、221Bは、第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bが開口の中に入りすぎることまたは開口を通り抜けることを防止するように構成されていてもよい。取付け用のフランジ221A、221Bは、当該取付け用のフランジ221A、221Bを開口表面部分に取り付けるための1つ以上のファスナー開口223を有していてもよい。1つ以上のファスナー開口223にはいかなる適切なファスナーが挿入されてもよい。
周囲フランジ229は1つ以上のファスナー開口228を有していてもよい。それに代えて、1つ以上の開口228は1つ以上の位置合わせくぎ227を受けるための1つ以上の位置合わせ開口228であってもよい。
本体部分220A、220Bは、フィードスルー要素210の両側面に押し付けられるように構成されているクロス開口フランジ230A、230Bを有している。クロス開口フランジ230A、230Bは、開口のほぼ中央部位を横切って延びている。実施形態によっては、クロス開口フランジ230A、230Bは実質的に開口を二分するようになっている場合もあるが、いうまでもなく、クロス開口フランジ230A、230Bは開口内のいかなる位置に配置されてもよい。
第1の本体部分220Aおよび第2の本体部分220Bは、バリア開口を横断して閉鎖するように構成されているフェイスプレート226A、226Bを有している。フェイスプレート226A、226Bは、開口フランジ229A、229Bとクロス開口フランジ230A、230Bとの間に延設されていてもよい。
第1の本体部分220Aと第2の本体部分220Bは、機能263の如き他の位置合わせ機能またはファスナー機能を有していてもよい。これらの機能263は、防炎性のフィードスルー200の第1の側201の1つ以上の構成部品を受けるまたはそれと協働する凹部および/または凸部を有していてもよい。
図8には、本発明の他の実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200が示されている。防炎性のフィードスルー200は本体部分220とフィードスルー要素210とを備えている。この実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200はフランジ接合を形成している。この実施形態にかかる防炎性のフィードスルー200では、1つ以上の本体部分220は単一の本体部分220から構成されている。フィードスルー要素210は所定のプロフィール公差に合わせて機械加工され、フィードスルー要素210と開口を囲む面との間には実質的に防炎性のフランジタイプのインターフェースが形成される。
本体部分220は、開口をオーバーラップし、開口表面の一方の側に配置されてもよい(例示のみを目的として第1の側201に示されている)。上述のように、本体部分220は、いかなる適切な厚みを有していてもよいし、また、いかなる適切な材料から形成されていてもよい。本体部分220は、第1の側201と第2の側202との間に高圧差が存在する場合であっても構造的完全性を維持することが可能となっている。
同様に、フィードスルー要素210も開口にオーバーラップする。ただし、フィードスルー要素210によるオーバーラップは本体部分220によるオーバーラップと一致するものには限定されない。フィードスルー要素210は、本体部分220と開口を取り囲む面との間に狭持されており、また、フィードスルー要素210は、開口を閉塞することにより開口に防炎性の閉鎖手段を提供するようになっている。
防炎性のフィードスルー200は、開口を取り囲む面に本体部分220を固定する1つ以上のファスナー866を備えていてもよい。図示されているように、1つ以上のファスナー866は本体部分220と開口を取り囲む面との間にフィードスルー要素210を狭持するようになっていてもよい。したがって、本体部分220およびフィードスルー要素210は、1つ以上のファスナー866に開口を取り囲む面を係合させることを可能とする1つ以上の対応する開口を有していてもよい。
フィードスルー要素210は、第1の側201で本体部分220から少なくとも部分的に延びている第1のインターフェース領域(または、複数の第1のインターフェース領域)211を有している。第1のインターフェース領域211は、電気コネクタ860または他の適切な構成部品を有するまたは受けるようになっていてもよい。
所望ならば、本発明にかかる防炎性のフィードスルー200および本発明にかかる方法は、複数の利点を提供するために、上述の実施形態のうちのいずれに従って具象化されてもよい。防炎性のフィードスルー200は、炎が開口を通り抜けるのを防止するようになっていてもよい。防炎性のフィードスルー200は、一定でかつ/または所定の電気インピーダンスを提供するようになっていてもよい。防炎性のフィードスルー200は、経済的にかつ正確に製造しうる公差の小さなまたはギャップの小さなフィードスルーであってもよい。
Claims (8)
- 開口に用いられるように構成されている防炎性のフィードスルー(200)であって、
平面形状を備えて、第1のインターフェース領域(211)と、該第1のインターフェース領域(211)に対し異なる方向に対向するように向けられた第2のインターフェース領域(212)とを有しているフィードスルー要素(210)であって、前記第1のインターフェース領域(211)と前記第2のインターフェース領域(212)との間に1つ以上のコンダクタ(217)が延設されている、フィードスルー要素(210)と、
前記フィードスルー要素(210)に取り付けられ、前記フィードスルー要素(210)を前記開口に対して適切な位置に保持する2つ以上の本体部分とを備えており、
2つ以上の本体部分は前記フィードスルー要素(210)をクランプするように構成され、
前記フィードスルー要素(210)の前記第1のインターフェース領域(211)が、前記防炎性のフィードスルー(200)の第1の側(201)に少なくとも部分的に延出し、前記フィードスルー要素(210)の前記第2のインターフェース領域(212)が、前記防炎性のフィードスルー(200)の第2の側(202)に少なくとも部分的に延出し、
2つ以上の本体部分(220)の周面(232)とフィードスルー要素(210)のフィードスルー端部(216)は、防炎性のフィードスルー(200)と開口との間で、実質的に防炎性のインターフェイスを生成するように、径のサイズ及び形状を有する、防炎性のフィードスルー(200)。 - 前記フィードスルー要素(210)がプリント回路板(PCB)(210)である、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
- 前記1つ以上のコンダクタ(217)が1つ以上の内側コンダクタまたは外側コンダクタ(217)である、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
- 前記フィードスルー要素(210)が前記1つ以上のコンダクタ(217)に所定のインピーダンス特性を提供するように構成されてなる、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
- 前記フィードスルー要素(210)は、所定のプロフィール公差を有する、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
- 前記フィードスルー要素(210)のフィードスルー端部(216)が前記2つ以上の本体部分(220A、220B)の周面(232A、232B)と実質的に面一になっているように構成される、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
- 前記2つ以上の本体部分(220A、220B)の周面(232A 232B)及び前記フィードスルー要素(210)のフィードスルー端部(216)が、前記フィードスルー要素(210)と前記開口との間に実質的に防炎性のインターフェースを形成するように、所定の周囲サイズ及び形状に構成される、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
- 前記フィードスルー要素(210)は、該フィードスルー要素(210)と前記2つ以上の本体部分(220A、220B)との間に実質的に防炎性のインターフェースを形成するために所定のプロフィール公差を有しているように構成される、請求項1に記載の防炎性のフィードスルー(200)。
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