JP2005321303A - 流体用圧力検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でコストの低減を図った流体用圧力検出器を提供する。
【解決手段】圧力を測定すべき流体を導入せしめる圧力室１９に一面を臨ませるダイヤフラム１８の周縁部がケーシング１２に挟持され、ダイヤフラム１８の他面側に臨んでケーシング１２に固定される支持板２１に、常時通電状態にある一次コイル２４と、該一次コイル２４からの磁力線に応じて電圧を発生する二次コイル２５とがダイヤフラム１８と同軸にして固定的に支持され、ダイヤフラム１８の他面中央部には、圧力室１９の流体圧変化に伴うダイヤフラム１８の撓み量変化に応じて一次および二次コイル２４，２５間への挿入量を変化させるようにして一次および二次コイル２４，２５間に挿入される非磁性金属材料製の遮蔽筒３１が固定される。
【選択図】 図２

Description

本発明は流体用圧力検出器の改良に関する。

流体の圧力を検出するために、一面に流体圧力を作用せしめるダイヤフラムの他面を、シリコーンオイル等の液状媒体を充填した受圧室に臨ませ、受圧室の圧力を半導体感圧要素で検出するようにした半導体圧力センサが、特許文献１等で既に知られている。
特開２００３−５０１７２号公報

しかるに、上記従来のような半導体圧力センサでは、シリコーンオイル等の液状媒体を用いた複雑な構造とならざるを得ず、高コストである。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でコストの低減を図った流体用圧力検出器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、圧力を測定すべき流体を導入せしめる圧力室に一面を臨ませるダイヤフラムの周縁部がケーシングに挟持され、前記ダイヤフラムの他面側に臨んで前記ケーシングに固定される支持板に、常時通電状態にある一次コイルと、該一次コイルからの磁力線に応じて電圧を発生する二次コイルとが前記ダイヤフラムと同軸にして固定的に支持され、前記ダイヤフラムの他面中央部には、前記圧力室の流体圧変化に伴う前記ダイヤフラムの撓み量変化に応じて前記一次および二次コイル間への挿入量を変化させるようにして前記一次および二次コイル間に挿入される非磁性金属材料製の遮蔽筒が固定されることを特徴とする。

このような構成によれば、圧力室に導入される流体の圧力が変化するのに応じて、一次および二次コイル間への遮蔽筒の挿入量が変化し、それに応じて一次コイルで生じる磁力線の前記遮蔽筒による遮蔽量が変化し、二次コイルの発生電圧が磁力線の遮蔽量変化に応じて変化するので、二次コイルの発生電圧を検出することで圧力室内の流体の圧力を検出することが可能となる。しかも同軸に配置される一次および二次コイル間に、ダイヤフラムの中央部に固定される遮蔽筒を挿入するようにした簡単な構造であり、低コストで流体圧力検出器を構成することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は流体圧力検出器が付設された灯油供給系統の全体構成を示す系統図、図２は流体用圧力検出器の縦断面図、図３は図２の３矢視図である。

先ず図１において、タンクＴは、流体たとえば灯油を貯溜するものであり、ボイラ７に付設されるバーナ６等の燃焼器具に前記タンクＴからの灯油を供給するためのポンプＰの吸入口に、タンクＴの下部が管路系５を介して接続される。

管路系５は、タンクＴの下部に連なる第１管路８と、ポンプＰの吸入側に連なる第２管路９と、第１および第２管路８，９間を結ぶ継ぎ手部材１０とで構成されるものであり、第１管路８には開閉弁Ｖが、また第２管路９にはストレーナＳがそれぞれ介設される。

図２を併せて参照して、管路系５における継ぎ手部材１０は、第１および第２管路８，９間を結ぶ主管路部１０ａと、該主管路部１０ａの中間部に直交するように連設される分岐管路部１０ｂとを一体に有して略Ｔ字形に形成されるものであり、タンクＴ内の液面レベルＬに応じて変化する管路系５内の圧力が設定圧以下となるのに応じて出力信号を切換える流体用圧力検出器１１が、分岐管路部１０ｂに接続される。

流体用圧力検出器１１のケーシング１２は、一対のケーシング半体１３，１４の周縁部がかしめ結合されて成るものであり、一方のケーシング半体１３の中央部に設けられる接続筒部１３ａに回転可能に装着されるナット１５が前記分岐管部１０ｂの先端部外面に刻設される雄ねじ１６に螺合され、接続筒部１３ａおよび分岐管路部１０ｂ間にガスケット１７が挟持される。

前記ケーシング１２を構成する両ケーシング半体１３，１４のかしめ結合部には、ダイヤフラム１８の周縁部が挟持されるものであり、このダイヤフラム１８は、たとえばステンレス鋼の薄板円板を加工して同心形状の波形に形成されて成る。而してケーシング１２のケーシング半体１３およびダイヤフラム１８間には、該ダイヤフラム１８の一面を臨ませる圧力室１９が形成されるものであり、この圧力室１９は、開閉弁Ｖの開弁時に継ぎ手部材１０および第１管路８を介してタンクＴ内の下部に通じており、圧力室１９には、タンクＴ内の液面レベルＬ（図１参照）に応じた圧力が作用するようにして灯油が導入されることになる。

図３を併せて参照して、他方のケーシング半体１４の中央部には開口部２０が設けられており、この開口部２０を外方から覆うようにして支持板であるプリント基板２１が配置される。しかもプリント基板２１およびケーシング半体１４間には円筒状である一対のスペーサ２２，２２が介装されており、前記プリント基板２１および両スペーサ２２，２２にそれぞれ挿通されるねじ部材２３，２３がケーシング１２におけるケーシング半体１４に螺合されることにより、前記開口部２０を介してダイヤフラム１８の他面側に臨むようにしてプリント基板２１がケーシング半体１４に固定されることになる。

前記プリント基板２１の内面側には、一次コイル２４と、その一次コイル２４を囲繞する二次コイル２５とがダイヤフラム１８の中心と同軸にして固定的に支持される。而して一次コイル２４は常時通電状態にあるものであり、その通電によって生じる一次コイル２４からの磁力線により二次コイル２５に電圧が生じるものであり、一次コイル２４への通電ならびに二次コイル２５の発生電圧検出のためのハーネス２６がプリント基板２１に接続される。

ところでダイヤフラム１８の中央部両面には円板状のリテーナ２７，２８が当接されており、一方のリテーナ２７およびケーシング半体１３間には第１コイルばね２９が縮設され、他方のリテーナ２８およびケーシング半体１４間には第２コイルばね３０が縮設され、第１および第２コイルばね２９，３０のばね荷重は同一に設定され、両リテーナ２７，２８は第１および第２コイルばね２９，３０が発揮するばね力によってダイヤフラム１８の中央部に実質的に固定される。

ダイヤフラム１８の他面に実質的に固定されるリテーナ２８には、ダイヤフラム１８の中心部と同軸にしてプリント基板２１側に突出する支持突部２８ａが一体に設けられており、その支持突部２８ａは、たとえばステンレス鋼や銅等の非磁性金属材料から成る遮蔽筒３１の一端部に嵌合固定される。すなわち遮蔽筒３１の一端部はダイヤフラム１８の他面中央部に固定されることになる。

前記遮蔽筒３１の他端部は、前記一次および二次コイル２４，２５間に、挿入量を変化させることを可能として挿入される。すなわち圧力室１９の圧力変化に伴うダイヤフラム１８の撓み量変化に応じて一次および二次コイル２４，２５間への挿入量を変化させるようにして前記遮蔽筒３１が一次および二次コイル２４，２５間に挿入される。

ところで、前記ポンプＰが始動してバーナ６で灯油等の液体燃料の消費が始まった直後には、管路系５内の圧力が一瞬急激に低下することがある。この際、その圧力の急激な低下が圧力室１９にそのまま作用すると、流体用圧力検出器１１が誤作動する可能性がある。そこで流体用圧力検出器１１は、絞り３２を介して管路系５の途中に接続される。

継ぎ手部材１０の主管路部１０ａ内には、第１管路８に通じる大径孔３３と、第１管路８側に臨む環状の段部３４を介して大径孔３３に同軸に連なる第２管路９側の小径孔３５とが同軸に設けられ、継ぎ手部材１０の分岐管路部１０ｂには、流体用圧力検出器１１の圧力室１９に通じる接続通路３６が、前記大径孔３３の内面に内端を開口するようにして設けられる。

前記主管路部１０ａには、小径孔３５に一端を嵌合して第１および第２管路８，９間を連通する円筒状の筒体３７が固定されており、この筒体３７の外面および前記大径孔３３の内面間には、第１管路８と前記接続通路３６との間に介在するようにして環状の絞り３２が形成される。

このような絞り３２により流体用圧力検出器１１の応答性を下げることが可能であり、ポンプＰの始動時における圧力室１９の急激な圧力低下を充分に抑えることができる。

次にこの実施例の作用について説明すると、圧力室１９に一面を臨ませるダイヤフラム１８の周縁部がケーシング１２に挟持され、ダイヤフラム１８の他面側に臨んでケーシング１２のケーシング半体１４に固定されるプリント基板２１に、常時通電状態にある一次コイル２４と、該一次コイル２４からの磁力線に応じて電圧を発生する二次コイル２５とがダイヤフラム１８と同軸にして固定的に支持され、ダイヤフラム１８の他面中央部に一次および二次コイル２４，２５間に挿入される非磁性金属材料製の遮蔽筒３１が固定されるようにして流体用圧力検出器１１が構成されており、前記遮蔽筒３１は圧力室１９の圧力変化に伴うダイヤフラム１８の撓み量変化に応じて一次および二次コイル２４，２５間への挿入量を変化させるものである。

このような流体用圧力検出器１１によれば、圧力室１９に導入される灯油の圧力が変化するのに応じて、一次および二次コイル２４，２５間への遮蔽筒３１の挿入量が変化することになり、それに応じて一次コイル２４で生じる磁力線の遮蔽筒３１による遮蔽量が変化し、二次コイル２５の発生電圧が磁力線の遮蔽量変化に応じて変化するので、二次コイル２５の発生電圧を検出することで圧力室１９内の灯油の圧力を検出することが可能となる。

しかも同軸に配置される一次および二次コイル２４，２５間に、ダイヤフラム１８の中央部に固定される遮蔽筒３１を挿入するようにした簡単な構造であり、低コストで流体圧力検出器１１を構成することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

流体圧力検出器が付設された灯油供給系統の全体構成を示す系統図である。 流体用圧力検出器の縦断面図である。 図２の３矢視図である。

符号の説明

１１・・・流体用圧力検出器
１２・・・ケーシング
１８・・・ダイヤフラム
１９・・・圧力室
２１・・・支持板であるプリント基板
２４・・・一次コイル
２５・・・二次コイル
３１・・・遮蔽筒

Claims (1)

1. 圧力を測定すべき流体を導入せしめる圧力室（１９）に一面を臨ませるダイヤフラム（１８）の周縁部がケーシング（１２）に挟持され、前記ダイヤフラム（１８）の他面側に臨んで前記ケーシング（１２）に固定される支持板（２１）に、常時通電状態にある一次コイル（２４）と、該一次コイル（２４）からの磁力線に応じて電圧を発生する二次コイル（２５）とが前記ダイヤフラム（１８）と同軸にして固定的に支持され、前記ダイヤフラム（１８）の他面中央部には、前記圧力室（１９）の流体圧変化に伴う前記ダイヤフラム（１８）の撓み量変化に応じて前記一次および二次コイル（２４，２５）間への挿入量を変化させるようにして前記一次および二次コイル（２４，２５）間に挿入される非磁性金属材料製の遮蔽筒（３１）が固定されることを特徴とする流体用圧力検出器。

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