JP2004012140A - Pressure detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力検知器に関し、特に、圧力スイッチ、圧力センサ等の圧力検知器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
検知器本体ケースによって画定された受圧室を有し、受圧室の圧力を検知する圧力検知器として、受圧室の圧力に応じて開閉する電気接点を含む圧力スイッチや、受圧室の圧力を電気量に変換するピエゾ素子等による圧力・電気変換素子を含む圧力センサが知られている。
【0003】
上述の圧力検知器は、プロセスやシステムにおける検知対象の圧力が導圧通路によって受圧室に導かれることにより、圧力の検知を行うから、検知対象の圧力が脈動成分を含むと、脈動成分の影響を受け、脈動成分に応答して誤作動することがある。
【0004】
空調装置や冷蔵庫等の冷凍サイクル装置において、圧縮機の吐出圧異常上昇時に圧縮機を緊急停止(高圧カット)するために、圧縮機の吐出側に設けられる高圧スイッチ(圧力スイッチ)では、本来は高圧カットしない圧力値であるにも拘わらず、脈動によって瞬間的に設定値を超えた圧力が高圧スイッチに作用すると、高圧カットが作動し、システムを停止させる誤作動が生じる。また、このような圧縮機の高圧スイッチでは、液圧縮の脈動による高圧が圧力感知部に作用し、圧力スイッチの機能を損ねる原因になる。
【0005】
受圧室に対する脈動の伝播を低減するために、管継手にオリフィス通路を形成したり、絞り部材を組み込むことが、特開昭56−97692号公報や特開平9−257186号公報に示されている。また、圧力測定装置の導圧管路に絞り部材を入れ、圧力測定装置に脈動が作用することを低減することが特開昭56−129834号公報に示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
検知対象の圧力が導圧通路によって受圧室に導かれることにより、圧力の検知を行う圧力スイッチや圧力センサ等の圧力検知器において、圧力検知器本来の圧力検知性能を損ねることなく、脈動による誤作動や機能障害の発生を効果的に防止するためには、絞り部材の配置部位や絞り通路形状の選定に関して考察する必要がある。
【0007】
しかし、このことに関して、従来のものでは、充分になされておらず、圧力検知器が脈動の影響を受けて圧力検知器が誤作動や機能障害を生じることについて、改善しなくてはならない。
【0008】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、圧力検知器本来の圧力検知性能を損ねることなく、脈動による誤作動や機能障害の発生を効果的に回避し、しかも、脈動防止のための部品点数や組付け工数、配管工数の増加を最小限に止めた実用的な圧力検知器を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による圧力検知器は、受圧室を有し、前記受圧室の圧力を検知する圧力検知器であって、前記受圧室を画定する検知器本体ケースに継手管の一端が気密接続され、当該継手管は、前記検知器本体ケースに対する接続端にて前記受圧室に直接連通し、検知対象の圧力を前記受圧室に導く導圧通路をなしており、前記継手管の前記検知器本体ケースに対する接続端部の管内に絞り部材が固定装着されている。
【0010】
この圧力検知器によれば、絞り部材が継手管の検知器本体ケースに対する接続端部の管内に固定装着され、絞り部材が継手管による導圧通路において最も受圧室に近い位置に配置されるから、絞り部材を通過した後の受圧室側の内容積が小さく、受圧室に脈動が伝わることが絞り部材によって効果的に抑制され、絞り部材による圧力検知の応答性の低下も最小限に止められる。
【0011】
この発明による圧力検知器で用いられる絞り部材は、小径のオリフィス通路と、前記オリフィス通路より前記受圧室側に位置し前記オリフィス通路より大径の拡散通路とを有しているものであることが好ましく、受圧室に脈動が伝わることが効果的に抑制される。
【0012】
この発明による圧力検知器では、前記受圧室はダイヤフラムにより区画されているものであってよく、前記受圧室の圧力に応じて開閉する電気接点を含む圧力スイッチ、あるいは前記受圧室の圧力を電気量に変換する圧力・電気変換素子を含む圧力センサとして構成される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1はこの発明による圧力検知器を圧力スイッチとして適用した一つの実施形態を示している。
【0014】
圧力スイッチ10は、かしめリング部材11によって互いに結合された端子台12と本体ケース13とによる検出器本体ケース14を有している。端子台12と本体ケース13との間には、中間ガイド部材15、ストッパ部材16、ダイヤフラム17とがOリング18を挟んで気密に共締め状態で固定されている。
【0015】
ダイヤフラム17は本体ケース13との間に受圧室19を区画している。ダイヤフラム17は、受圧室19の圧力に応じて反転動作、すなわち、スナップアクションするばね性を有する金属製のものであり、受圧室19の圧力が設定値未満である場合には、図示されているように下側に膨らんだ形状をなし、受圧室19の圧力が設定値以上になると、この圧力によって下側に膨らんだ形状より上側に膨らんだ形状に可逆的に反転する。
【0016】
中間ガイド部材15は作動ピン20を上下動可能に支持している。作動ピン20は、下端にてダイヤフラム17の中央部に当接し、ダイヤフラム17の反転動作に応じて上下動する。
【0017】
端子台12にはH端子21とC端子22が取り付けられている。端子台12は内部に電気接点室23を画定しており、電気接点室23には、H端子21の内部端に固定された固定接点子24と、C端子22の内部端に一端を固定されたばね性を有する可動接点板25および当該可動接点板25の先端に取り付けられた可動接点子26とが設けられている。
【0018】
固定接点子24と可動接点子26とは上下に相対向しており、可動接点板25の中間部に作動ピン20の上端が当接していることにより、ダイヤフラム17が、図示されているように、下側に膨らんだ形状をなしている状態の時には、固定接点子24と可動接点子26とが導通接触し、これに対し、ダイヤフラム17が上側に膨らんだ形状をなしている状態の時には、可動接点子26が固定接点子24より離れる。
【0019】
本体ケース13には中央貫通孔27が貫通形成されている。中央貫通孔27には銅管等による継手管28の一端部28Aが差し込まれており、この継手管28の一端部28Aが溶接、ろう付け等によって本体ケース13に気密に固着されている。継手管28は、本体ケース13に対する接続端(一端部28A)にて受圧室19に直接連通しており、検知対象の圧力を受圧室19に導く導圧通路をなしている。
【0020】
継手管28の本体ケース13に対する接続端部の管内には絞り部材29がローリングかしめ部30によって固定装着されている。絞り部材29は、小径のオリフィス通路31と、オリフィス通路31より受圧室19側に位置しオリフィス通路31より大径の拡散通路32とを互いに直列に有している。
【0021】
絞り部材29の各部の寸法は、継手管28の他端部28Bより脈動が受圧室19に伝わることを防止、抑制するために最適な値に設定されるものであり、継手管28の内径が5mm程度である場合、オリフィス通路31の内径が0.5mm、拡散通路32の内径は1.0〜1.5mm、オリフィス通路31の通路長が3mm、拡散通路32の通路長が10〜12mm程度に設定される。
【0022】
オリフィス通路31の内径が0.5mm程度の極小径のドリル穴明けの場合、ドリルの強度上の問題により、オリフィス通路31の通路長、換言すれば、ドリル工具長をさほど長くすることができず、通常のドリル穴明け加工では、ドリル工具長は3〜5mm程度が限界になる。このことに対して、絞り部材29を継手管28の管内に適切にかしめ固定するためには、絞り部材29が、ある程度の軸長を有している必要があり、3〜5mmの軸長では不十分である。
【0023】
内径が1.0〜1.5mm程度で、オリフィス通路31の内径より大きい拡散通路32は、当該拡散通路を加工するドリルの強度確保上、オリフィス通路31に比して軸長を長いものとすることができる。この拡散通路32の存在によって絞り部材29の全体の軸長を、絞り部材29を継手管28の管内に適切にかしめ固定するために必要な長さに設定することができる。すなわち、拡散通路32の存在は、絞り部材29を継手管28の管内に適切にかしめ固定するために役立つ。
【0024】
上述の構成による圧力スイッチ10では、継手管28の他端部28Bが検知対象の圧力通路に接続されることにより、検知対象の圧力が絞り部材29のオリフィス通路31、拡散通路32を経て受圧室19に導かれる。絞り部材29による絞り効果によって検知対象の圧力の脈動成分が受圧室19に直接伝わることがなくなる。
【0025】
絞り部材29は継手管28の本体ケース13に対する接続端部28Aの管内に固定装着され、絞り部材29が継手管28による導圧通路において最も受圧室19に近い位置に配置されるから、絞り部材29が継手管28の他端部28Bや昼間部に設置される場合に比して、絞り部材29を通過した後の受圧室19側の内容積が小さく、受圧室19に脈動が伝わることが絞り部材29によって効果的に抑制され、絞り部材29による圧力検知の応答性の低下も最小限に止められる。
【0026】
また、小径のオリフィス通路31を通過した圧力は、その後、オリフィス通路31より大径の拡散通路32を通り、拡散しつつ受圧室19に伝わるから、受圧室19に脈動が伝わることがより効果的に抑制され、受圧室19の圧力が脈動に対して安定し、受圧室19における脈動の影響がより一層低減される。
【0027】
これらのことにより、圧力スイッチ10本来の性能を損ねることなく、脈動による圧力スイッチ10の誤作動や機能障害の発生が効果的に防止される。
【0028】
また、絞り部材29を継手管28の一端部28Aにかしめ装着するだけでよいので、脈動防止のために生じる部品点数や組付け工数、配管工数の増加が最小限に止められる。
【0029】
図2は圧力スイッチ10を空調装置の高圧スイッチとして使用する使用例を示している。図2において、50は圧縮機、51は四方弁、52は室外熱交換器、53は冷媒量調節用タンク、54は液阻止弁、55は電動膨張弁、56は室内熱交換器、57はガス阻止弁を各々示している。
【0030】
高圧スイッチとして圧力スイッチ10は圧縮機50の吐出配管58の途中に継手管28によって接続される。この場合、圧力スイッチ10は、圧縮機50の吐出圧力に応動し、圧縮機50の吐出圧異常上昇時には開成して圧縮機50の運転を緊急停止する。この緊急停止動作が高圧カットである。
【0031】
圧力スイッチ10は、前述した通り、継手管28の一端部28Aに絞り部材29を有するものであるから、圧力スイッチ10本来の性能を損ねることなく、脈動による誤作動(高圧カット)、すなわち、圧縮機50の緊急停止や、機能障害を生じることがない。
【0032】
図3はこの発明による圧力検知器を圧力センサとして適用した一つの実施形態を示している。圧力センサ100は、かしめリング部材101によって互いに結合されたコネクタハウジング102とキャップ部材103とによる検出器本体ケース104と、上アイレット105と、下アイレット106と、Oリング107と、ヘッダ108と、後述する受圧室114の圧力を電気量に変換する圧力・電気変換素子である感圧素子109と、FPC配線基板110と、接続端子111、112等を有している。
【0033】
下アイレット106にはダイヤフラム113が取り付けられており、ダイヤフラム113はキャップ部材103との間に受圧室114を区画している。ダイヤフラム113は受圧室114とは反対側にオイル封入室115を画定しており、受圧室114の圧力がダイヤフラム113によってオイル封入室115の封入オイルを介して感圧素子109に伝えられる。
【0034】
なお、オイル封入室115に対するオイルの充填は下アイレット106に形成されたオイル注入孔116より行われ、オイル注入後に封止ボール117によってオイル注入孔116が閉じられる。
【0035】
キャップ部材104には中央貫通孔118が貫通形成されている。中央貫通孔118には銅管等による継手管119の一端部119Aが差し込まれており、この継手管119の一端部119Aが溶接、ろう付け等によってキャップ部材104に気密に固着されている。継手管119は、キャップ部材104に対する接続端(一端部119A)にて受圧室114に直接連通しており、検知対象の圧力を受圧室114に導く導圧通路をなしている。
【0036】
継手管119のキャップ部材104に対する接続端部の管内には絞り部材120がローリングかしめ121によって固定装着されている。絞り部材120は、小径のオリフィス通路122と、オリフィス通路122より受圧室114側に位置しオリフィス通路122より大径の拡散通路123とを有している。
【0037】
この場合も、絞り部材120の各部の寸法は、継手管119の他端部119Bより脈動が受圧室114に伝わることを防止、抑制するために最適な値に設定される。
【0038】
上述の構成による圧力センサ100では、継手管119の他端部119Bが検知対象の圧力通路に接続されることにより、検知対象の圧力が絞り部材120のオリフィス通路122、拡散通路123を経て受圧室114に導かれる。絞り部材120による絞り効果によって検知対象の圧力の脈動成分が受圧室114に直接伝わることがなくなる。
【0039】
絞り部材120は継手管119の本体ケース13に対する接続端部119Aの管内に固定装着され、絞り部材120が継手管119による導圧通路において最も受圧室114に近い位置に配置されるから、絞り部材120を通過した後の受圧室114側の内容積が小さく、受圧室114に脈動が伝わることが絞り部材120によって効果的に抑制され、絞り部材120による圧力検知の応答性の低下も最小限に止められる。
【0040】
また、小径のオリフィス通路122を通過した圧力は、その後、オリフィス通路122より大径の拡散通路123を通り、拡散しつつ受圧室114に伝わるから、受圧室114に脈動が伝わることがより効果的に抑制され、受圧室19の圧力が脈動に対して安定し、受圧室19における脈動の影響がより一層低減される。
【0041】
これらのことにより、圧力センサ100本来の性能を損ねることなく、脈動による圧力センサ100の誤作動や機能障害の発生が効果的に防止される。
【0042】
また、絞り部材120を継手管119の一端部119Aにかしめ装着するだけでよいので、脈動防止のために生じる部品点数や組付け工数、配管工数の増加が最小限に止められる。
【0043】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による圧力検知器によれば、圧力検知器本来の圧力検知性能を損ねることなく、脈動による誤作動や機能障害の発生を効果的に回避でき、しかも、脈動防止のために生じる部品点数や組付け工数、配管工数の増加を最小限に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による圧力検知器を圧力スイッチとして適用した一つの実施形態を示す断面図である。
【図2】この発明による圧力スイッチを空調装置の高圧スイッチとして使用する使用例を示する空調冷媒回路図である。
【図3】この発明による圧力検知器を圧力センサとして適用した一つの実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
10 圧力スイッチ
13 本体ケース
17 ダイヤフラム
19 受圧室
20 作動ピン
24 固定接点子
26 可動接点子
28 継手管
29 絞り部材
31 オリフィス通路
32 拡散通路
100 圧力センサ
109 感圧素子
113 ダイヤフラム
114 受圧室
115 オイル封入室
119 継手管
120 絞り部材
122 オリフィス通路
123 拡散通路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure detector, and particularly to a pressure detector such as a pressure switch and a pressure sensor.
[0002]
[Prior art]
It has a pressure receiving chamber defined by the detector main body case, and as a pressure detector for detecting the pressure of the pressure receiving chamber, a pressure switch including an electric contact that opens and closes according to the pressure of the pressure receiving chamber, and a pressure sensor for measuring the pressure of the pressure receiving chamber. 2. Description of the Related Art There is known a pressure sensor including a pressure-electric conversion element such as a piezo element for converting the pressure into electric power.
[0003]
The pressure detector described above detects pressure by guiding the pressure of the detection target in the process or system to the pressure receiving chamber through the pressure guiding passage, so if the pressure of the detection target includes a pulsation component, the influence of the pulsation component And may malfunction in response to the pulsation component.
[0004]
In a refrigeration cycle device such as an air conditioner or a refrigerator, a high-pressure switch (pressure switch) provided on the discharge side of the compressor for originally stopping the compressor (high-pressure cut) when the discharge pressure of the compressor rises abnormally is originally If the pressure instantaneously exceeds the set value due to the pulsation and acts on the high-pressure switch despite the pressure value that does not cause the high-pressure cut, the high-pressure cut is activated, and a malfunction that stops the system occurs. Further, in such a high-pressure switch of the compressor, the high pressure due to the pulsation of the liquid compression acts on the pressure sensing unit, which causes the function of the pressure switch to be impaired.
[0005]
JP-A-56-97692 and JP-A-9-257186 disclose that an orifice passage is formed in a pipe joint and a throttle member is incorporated to reduce the propagation of pulsation to the pressure receiving chamber. . Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-129834 discloses that a restricting member is inserted into a pressure guiding pipe of a pressure measuring device to reduce pulsation acting on the pressure measuring device.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the pressure to be detected is guided to the pressure receiving chamber by the pressure guiding passage, the pressure detector, such as a pressure switch or a pressure sensor for detecting the pressure, does not impair the original pressure detection performance of the pressure detector and generates an error due to pulsation. In order to effectively prevent the occurrence of operation or functional failure, it is necessary to consider the arrangement of the throttle member and the selection of the shape of the throttle passage.
[0007]
However, in this regard, in the related art, this has not been sufficiently performed, and it has to be improved that the pressure detector is affected by pulsation and causes malfunction or malfunction of the pressure detector.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and effectively avoids the occurrence of malfunction or functional failure due to pulsation without impairing the original pressure detection performance of the pressure detector, and It is an object of the present invention to provide a practical pressure detector in which an increase in the number of parts, assembly steps, and piping steps for preventing pulsation is minimized.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a pressure detector according to the present invention has a pressure receiving chamber, and is a pressure detector for detecting the pressure of the pressure receiving chamber, wherein the pressure detector is connected to a detector main body case defining the pressure receiving chamber. One end of the pipe is airtightly connected, the joint pipe communicates directly with the pressure receiving chamber at a connection end to the detector main body case, and forms a pressure guiding passage that guides a pressure to be detected to the pressure receiving chamber. A throttle member is fixedly mounted in a pipe at a connection end of the joint pipe to the detector main body case.
[0010]
According to this pressure detector, the throttle member is fixedly mounted in the pipe at the connection end of the joint pipe with respect to the detector main body case, and the throttle member is arranged at a position closest to the pressure receiving chamber in the pressure guiding passage formed by the joint pipe. Since the internal volume of the pressure receiving chamber after passing through the throttle member is small, the transmission of pulsation to the pressure receiving chamber is effectively suppressed by the throttle member, and a decrease in responsiveness of pressure detection by the throttle member is also minimized. .
[0011]
The throttle member used in the pressure detector according to the present invention may have a small-diameter orifice passage, and a diffusion passage that is located closer to the pressure receiving chamber than the orifice passage and has a larger diameter than the orifice passage. Preferably, transmission of pulsation to the pressure receiving chamber is effectively suppressed.
[0012]
In the pressure detector according to the present invention, the pressure receiving chamber may be partitioned by a diaphragm, and a pressure switch including an electric contact that opens and closes according to the pressure of the pressure receiving chamber, or a pressure switch that measures the pressure of the pressure receiving chamber. It is configured as a pressure sensor including a pressure / electric conversion element for converting the pressure into electric power.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an embodiment in which the pressure detector according to the present invention is applied as a pressure switch.
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
An
[0018]
The fixed
[0019]
A central through
[0020]
A
[0021]
The size of each part of the
[0022]
In the case of drilling an extremely small diameter hole having an inner diameter of the
[0023]
The
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
Further, the pressure that has passed through the small-
[0027]
As a result, erroneous operation or malfunction of the
[0028]
Further, since it is only necessary to caulk the
[0029]
FIG. 2 shows an example in which the
[0030]
The
[0031]
As described above, since the
[0032]
FIG. 3 shows one embodiment in which the pressure detector according to the present invention is applied as a pressure sensor. The
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
A central through
[0036]
A restricting
[0037]
Also in this case, the dimensions of each part of the
[0038]
In the
[0039]
The
[0040]
In addition, the pressure that has passed through the small-
[0041]
As a result, malfunction of the
[0042]
Further, since it is only necessary to caulk the
[0043]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the pressure detector according to the present invention, it is possible to effectively avoid the occurrence of malfunction or functional failure due to pulsation without impairing the original pressure detection performance of the pressure detector, and The increase in the number of parts, the number of assembling steps, and the number of piping steps caused for preventing pulsation can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment in which a pressure detector according to the present invention is applied as a pressure switch.
FIG. 2 is an air conditioning refrigerant circuit diagram showing a usage example in which the pressure switch according to the present invention is used as a high pressure switch of an air conditioner.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing one embodiment in which the pressure detector according to the present invention is applied as a pressure sensor.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
前記受圧室を画定する検知器本体ケースに継手管の一端が気密接続され、当該継手管は、前記検知器本体ケースに対する接続端にて前記受圧室に直接連通し、検知対象の圧力を前記受圧室に導く導圧通路をなしており、
前記継手管の前記検知器本体ケースに対する接続端部の管内に絞り部材が固定装着されていることを特徴とする圧力検知器。A pressure detector having a pressure receiving chamber and detecting the pressure of the pressure receiving chamber,
One end of a joint pipe is airtightly connected to a detector main body case that defines the pressure receiving chamber, and the joint pipe communicates directly with the pressure receiving chamber at a connection end to the detector main body case, and receives the pressure of the detection target by the pressure receiving pressure. It forms a pressure guiding passage leading to the chamber,
A pressure detector, wherein a throttle member is fixedly mounted in a pipe at a connection end of the joint pipe to the detector body case.
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