JP2001318018A - 差圧・圧力発信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アダプタ取付部材の内部やシールダイアフラ
ムの表面を確実に洗浄することができ、ゴミ等の異物を
除去する。 【解決手段】 発信器本体２の一側面にアダプタ取付部
材３を固定し、このアダプタ取付部材３に接液ダイアフ
ラム３９を有する受圧アダプタ４を着脱可能に取付け
る。アダプタ取付部材３の連通孔２７、シールダイアフ
ラム１３の表側室２９、受圧アダプタ４の導圧路４１、
接液ダイアフラム３９のダイアフラム室４３に封入液４
４を封入用孔４２から封入し、封止手段４７によって封
止する。受圧アダプタ４の交換時には、アダプタ取付部
材３に設けた２つの洗浄用孔５１，５２に洗浄液を流す
ことにより、シールダイアフラム１３の表面、連通孔２
７および表側室２９を洗浄し、洗浄後に封止手段５５に
よって封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、差圧・圧力発信器
に関し、特に高温の被測定流体から発信器本体を離した
り腐食性の強い被測定流体からシールダイアフラムを保
護するために取付けられる受圧アダプタを備えた差圧・
圧力発信器に関する。

【０００２】

【従来の技術】被測定流体の性質によっては差圧、圧力
発信器の標準的なダイアフラムでは腐食等の問題が起き
ることがあり、これを解決するために被測定流体の容
器、配管等にアダプタを介して発信器を取付け、このア
ダプタに設けた耐腐食性の接液ダイアフラムによって測
定圧を受け、その変位を圧力伝達媒体を介して発信器の
シールダイアフラムに伝えるようにしている。また、特
に高温の被測定流体から発信器を保護する場合も同様な
構造のアダプタを用いており、本発明においてはこのよ
うなアダプタを受圧アダプタと称する。

【０００３】図２は受圧アダプタを備えた従来の差圧・
圧力発信器の断面図である。１は差圧・圧力発信器で、
発信器本体２とアダプタ取付部材３を備え、このアダプ
タ取付部材３に受圧アダプタ４を着脱可能に取付けてい
る。前記発信器本体２は、検出器ボディ５とヘッダー６
とからなり、検出器ボディ５の測定圧側と大気圧側の側
面に前記アダプタ取付部材３とカバー７がそれぞれ取付
けられている。

【０００４】前記検出器ボディ５は、円板状の２つのボ
ディ５ａ，５ｂを電子ビーム溶接等によって一体的に接
合することにより形成したもので、前記アダプタ取付部
材３とは反対側の側面が大気圧側の側面８を形成し、こ
れとは反対側の側面が測定圧側の側面９を形成してい
る。また、これらの側面８，９には、大気圧側と測定圧
側のシールダイアフラム１０，１１が外周縁部を溶接さ
れることにより配設されている。シールダイアフラム１
０の大気圧Ｐｏを受ける受圧部と、シールダイアフラム
１１の測定圧Ｐ１を受ける受圧部は、波形の襞が半径方
向に同心円状に形成されている。前記各側面８，９の前
記シールダイアフラム１０，１１の受圧部に対向する部
分は、前記受圧部と同形の波形の襞が半径方向に同心円
状に形成されることにより、過負荷時のダイアフラムの
着底面１２，１３をそれぞれ形成している。そして、各
シールダイアフラム１０，１１の受圧部と前記側面８，
９の着底面１２，１３との間に形成された隙間でダイア
フラム室１９ａ，１９ｂをそれぞれ形成している。前記
大気圧側のシールダイアフラム１０は、前記カバー７に
よって覆われている。カバー７の下面側には、内外を連
通させる大気開放用溝１６が形成されており、これによ
って大気圧Ｐｏを基準圧として前記大気圧側シールダイ
アフラム１０の受圧部に導いている。

【０００５】また、前記検出器ボディ５の内部中央に
は、ボディ５ａ，５ｂの接合面に設けた内室１７を２つ
のボディ内室１７Ａ，１７Ｂに仕切るセンターダイアフ
ラム１８が外周縁部を溶接することによって配設されて
いる。そして、前記各シールダイアフラム１０，１１の
ダイアフラム室１９ａ，１９ｂと、前記各ボディ内室１
７Ａ，１７Ｂを連通させる封入回路２０Ａ，２０Ｂが形
成されている。これらの封入回路２０Ａ，２０Ｂには、
封入液封入用孔２１ａ，２１ｂから圧力伝達媒体である
プロピレングリコール、シリコーンオイル等の封入液２
２ａ，２２ｂがそれぞれ封入されている。

【０００６】前記ヘッダー６は、検出器ボディ５の外周
面に一体的に接合されており、内部に半導体圧力センサ
２３と信号処理回路が組み込まれている。半導体圧力セ
ンサ２３は、封入回路２０Ｃ，２０Ｄを仕切って設けら
れ、半導体ダイアフラム２３ａの表裏面に前記封入液２
２ａ，２２ｂが前記封入回路２０Ｃ，２０Ｄを介して導
かれている。封入回路２０Ｃ，２０Ｄの一端は、前記ボ
ディ内室１７Ａ，１７Ｂにそれぞれ連通している。な
お、２４は前記封入液封入用孔２１ａ，２１ｂを封止す
るボール、２５は止めねじで、これらによって封止手段
を形成している。

【０００７】前記アダプタ取付部材３は、貫通孔からな
る連通孔２７を有する異径の円柱体に形成され、大径部
３Ａの背面が接合面を形成し前記検出器ボディ５の測定
圧側の側面９に溶接によって固定されることにより、測
定圧側のシールダイアフラム１１を覆っている。連通孔
２７は、一端がアダプタ取付部材３の背面側に開口する
ことにより前記シールダイアフラム１１の表面側の室、
すなわちシールダイアフラム１１の表面とアダプタ取付
部材３の背面との間に形成された表側室２９に連通し、
シールダイアフラム１１と対向している。一方、他端は
アダプタ取付部材３の先端面に開口することにより大気
開放側開口端を形成している。アダプタ取付部材３の小
径部３Ｂは、前記受圧アダプタ４の接続部を形成するも
ので、外周に雄ねじ３０が形成され受圧アダプタ４がシ
ール部材３１を介して螺合している。

【０００８】前記受圧アダプタ４は、先端側外周面にフ
ランジ３２を一体に有する円筒体に形成され、このフラ
ンジ３２が被測定流体３４を収納する密閉タンクの圧力
取出口３５にシール部材３６を介して密接され、クラン
プ装置３７によって固定されている。また、受圧アダプ
タ４の前記圧力取出口３５との接合面には耐腐食性の接
液ダイアフラム３９が外周部を溶接されることにより配
設されている。この接液ダイアフラム３９の前記被測定
流体３４の圧力Ｐ１を受ける受圧部は、波形の襞が半径
方向に同心円状に形成され、この受圧部と受圧アダプタ
４との間に形成された隙間でダイアフラム室４３を形成
されている。さらに、受圧アダプタ４の前記圧力取出口
３５との接合面で前記接液ダイアフラム９の受圧部と対
向する面も、同形の波形の襞が半径方向に同心円状に形
成されることにより、着底面３８を形成している。

【０００９】また、前記受圧アダプタ４は、背面側に前
記アダプタ取付部材３の雄ねじ３０が螺合するねじ孔４
０を有し、内部には導圧路４１と封入用孔４２が形成さ
れている。導圧路４１は、一端が前記接液ダイアフラム
３９のダイアフラム室４３に連通し、他端が前記ねじ孔
３０に開口して前記アダプタ取付部材３の連通孔２７の
大気開放側である他端開口部に連通し、封入液４４が封
入されている。封入用孔４２は、一端が大気開放し、他
端が前記導圧路４１に連通している。前記封入用孔４２
から導圧路４１に封入される封入液４４は、前記ダイア
フラム室４３、連通孔２７およびシールダイアフラム１
１の表側室２９にも封入される。封入液４４の封入に際
しては、受圧アダプタ４をアダプタ取付部材３に取付け
た後、真空ポンプによって前記封入用孔４２、導圧路４
１、ダイアフラム室４３、連通孔２７および表側室２９
を排気して真空にした状態で行なわれ、封入が終了する
とボール４５、止めねじ４６等からなる封止手段４７に
よって封止される。

【００１０】このような受圧アダプタ４を備えた大気圧
基準型の差圧・圧力発信器１において、大気圧側のシー
ルダイアフラム１０と接液ダイアフラム３９に大気圧Ｐ
ｏと被測定流体３４の圧力Ｐ１をそれぞれ導くと、これ
らのダイアフラム１０，３９はその圧力に応じて変位す
る。これらのダイアフラム１０，３９の変位は圧力Ｐ１
と大気圧Ｐｏの差圧（Ｐ１−Ｐｏ）に比例する。シール
ダイアフラム１０の変位は、封入液２２ａを介してセン
ターダイアフラム１８に伝達される。一方、接液ダイア
フラム３９の変位は、封入液４４を介してシールダイア
フラム１１に伝達される。このため、シールダイアフラ
ム１１も変位し、このシールダイアフラム１１の変位が
さらに封入液２２ｂを介してセンターダイアフラム１８
に伝達される。これによってセンターダイアフラム１８
は差圧（Ｐ１ーＰｏ）に応じて変位し、この変位が封入
液２２ａ，２２ｂを介して半導体圧力センサ２３の半導
体ダイアフラム２３ａに伝達される。したがって、半導
体ダイアフラム２３ａは差圧（Ｐ１−Ｐｏ）に応じて歪
み、その歪量が電気信号に変換されて取り出されること
により、被測定流体３４の液面高さ、タンク内圧等が測
定される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の差圧・
圧力発信器１は、標準品として製造された発信器本体２
に対してアダプタ取付部材３を溶接によって固定し、こ
のアダプタ取付部材３に対して受圧アダプタ４を着脱可
能に取付けることにより、圧力取出口３５の口径に適合
するサイズの受圧アダプタ４の取付けを可能にしてい
る。このため、アダプタ取付部材３および受圧アダプタ
４への封入液４４の封入は、当然のことながら受圧アダ
プタ４をアダプタ取付部材３に取付けた後に行われる。
その場合、接液ダイアフラム３９の腐食、破損（密閉タ
ンクの洗浄時に生じ易い）等によって受圧アダプタ４を
新しいものと交換するときは、被測定流体３４が接液ダ
イアフラム３９の破損または腐食箇所からダイアフラム
室４３、導圧路４１、さらには連通孔２７を通ってシー
ルダイアフラム１１の表側室２９にまで侵入するおそれ
がある。特に、表側室２９に一旦侵入してしまうと抜き
取ることが難しく、またゴミ等の異物がアダプタ取付部
材３の内部に侵入し、表側室２９に堆積したり、シール
ダイアフラム１１の表面に付着すると、測定誤差の要因
となるので、新しい封入液４４を封入する前にアダプタ
取付部材３の内部、シールダイアフラム１１の表面およ
び表側室２９を洗浄する必要がある。しかしながら、従
来は封入用孔４２を受圧アダプタ４にのみ形成している
ため、受圧アダプタ４の交換時にこの封入用孔４２を利
用してアダプタ取付部材３の内部、シールダイアフラム
１１の表面および表側室２９を洗浄することができず、
差圧・圧力発信器１自体も新しいものと交換する必要が
あり、不経済であるという問題があった。

【００１２】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、アダプ
タ取付部材の内部や測定圧側のシールダイアフラムの表
面を確実に洗浄することができ、ゴミ等の異物を確実に
除去し得るようにした差圧・圧力発信器を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、大気圧側の側面と測定圧側の側面にそ
れぞれ取付けられた大気圧側と測定圧側のシールダイア
フラムと、内部に封入回路を仕切って組み込まれた圧力
センサを有する発信器本体と、この発信器本体の測定圧
側の側面に測定圧側シールダイアフラムを覆うように取
付けられるアダプタ取付部材とを備え、被測定流体の圧
力を受ける接液ダイアフラムと、一端が前記接液ダイア
フラムのダイアフラム室に連通し他端が前記アダプタ取
付部材の連通孔を介して前記測定圧側シールダイアフラ
ムの表側室に連通し封入液が封入される導圧路とを有す
る受圧アダプタを前記アダプタ取付部材に着脱可能に取
付けた差圧・圧力発信器において、前記アダプタ取付部
材に一端が大気開放し他端が前記測定圧側シールダイア
フラムに対向するように前記発信器本体との接合面に開
口する洗浄用孔を形成し、この洗浄用孔の大気開放側開
口部を封止手段によって封止したものである。

【００１４】第２の発明は上記第１の発明において、洗
浄用孔が少なくとも２つで、そのうちのいずれか一方の
洗浄用孔の他端側開口部を異物の溜まり易い箇所に開口
させたものである。

【００１５】本発明においては、洗浄用孔をアダプタ取
付部材に設けているので、受圧アダプタを取付ける前に
この洗浄用孔を利用してアダプタ取付部材の連通孔、測
定圧側シールダイアフラムの表面および表側室を確実に
洗浄することができる。そして、この洗浄用孔の大気開
放側開口端は、アダプタ取付部材の洗浄後に封止手段に
よって封止されることにより封入液の封入を可能にす
る。洗浄用孔が少なくとも２つであると、その一方を洗
浄液供給口とし、他方を洗浄液吐出口とすることがで
き、洗浄が容易である。また、連通孔も洗浄用孔として
用いることができる。さらに、いずれか一方が異物の溜
まり易い箇所に開口しているので、異物を確実に除去で
き、洗浄が全体的に均一に行える。異物の溜まり易い箇
所としては、測定圧側シールダイアフラムとアダプタ取
付部材との間に形成されている表側室の下方部分が考え
られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る差
圧・圧力発信器の一実施の形態を示す断面図である。な
お、従来技術の欄で示した構成部材と同一のものについ
ては同一の符号をもって示し、その説明を適宜省略す
る。

【００１７】図１において、差圧・圧力発信器１は、発
信器本体２と、この発信器本体２の一側面に溶接によっ
て固定されたアダプタ取付部材３とを備え、このアダプ
タ取付部材３に受圧アダプタ４が螺合によって着脱可能
に取付けられている。発信器本体２は、検出器ボディ
５、ヘッダー６およびカバー７を備え、検出器ボディ５
の大気圧側の側面８と測定圧側の側面９に大気圧側と測
定圧側のシールダイアフラム１０，１１がそれぞれ取付
けられ、内部中央にはセンターダイアフラム１８が配設
されている。受圧アダプタ４は、接液ダイアフラム３９
を有し、内部には封入液４４が封入された導圧路４１
と、この導圧路４１に連通する封入用孔４２が形成さ
れ、この封入用孔４２をボール４５と止めねじ４６とか
らなる封止手段４７によって封止している。なお、この
ような発信器本体２と受圧アダプタ４は、図２に示した
従来の発信器本体２、受圧アダプタ４と全く同一である
ため、これ以上の説明を省略する。

【００１８】前記アダプタ取付部材３は、内部中央に貫
通孔からなる連通孔２７を有する異径の円筒体に形成さ
れることにより、大径部３Ａと小径部３Ｂを備え、大径
部３Ａが前記検出器ボディ５の測定圧側の側面９に溶接
によって固定されることにより測定圧側のシールダイア
フラム１１を覆っており、小径部３Ｂに受圧アダプタ４
が螺合によって着脱可能に取付けられている。さらに、
前記大径部３Ａの内部には、アダプタ取付部材３の洗浄
時に用いられる２つの洗浄用孔５１，５２が形成されて
おり、この点で図２に示した従来のアダプタ取付部材３
と構造が異なっている。

【００１９】前記２つの洗浄用孔５１，５２は、その一
端が大径部３Ａの裏面側である発信器本体２との接合面
にそれぞれ開口することによりシールダイアフラム１１
の表側室２９と連通し、他端が大径部３Ａの表面側に開
口することにより大気開放側開口部を形成し、前記封入
用孔４２と同様にボール５３と止めねじ５４とからなる
封止手段５５によってそれぞれ封止されている。このよ
うな洗浄用孔５１，５２は、シールダイアフラム１１と
表側室２９の洗浄効果を高めるために大径部３Ａの上方
側と下方側にそれぞれ形成されることが望ましく、また
上方側の洗浄用孔５１を洗浄液供給口とし、下方側の洗
浄用孔５２を洗浄液吐出口として用いることが好まし
い。そして、これらの洗浄用孔５１，５２は、通常時に
おいて前記封止手段５５によって封止されており、接液
ダイアフラム３９の破損、腐食等により受圧アダプタ４
がアダプタ取付部材３から取り外されたとき、アダプタ
取付部材３の洗浄のために封止手段５５が取り外され、
洗浄液が供給されるように構成されている。

【００２０】このような構造からなる差圧・圧力発信器
において、接液ダイアフラム３９が破損したり腐食する
と、受圧アダプタ４を交換する必要がある。接液ダイア
フラム３９が破損したり腐食すると、被測定流体３４が
その破損または腐食箇所から受圧アダプタ４さらにはア
ダプタ取付部材３の内部に侵入するため、アダプタ取付
部材３の内部を洗浄する必要がある。そこで、受圧アダ
プタ４をアダプタ取付部材３から取り外した後、封止手
段５５を取り外して洗浄用孔５１，５２を開き、上方側
の洗浄用孔５１から洗浄液を供給し、連通孔２７および
下方側の洗浄用孔５２から吐出させることにより、アダ
プタ取付部材３の連通孔２７、シールダイアフラム１１
の表面および表側室２９を洗浄することができる。この
場合、表側室２９の下部は異物が溜まり易い箇所である
ため、下方側の洗浄用孔５２を表側室２９の下部に連通
させておくと、表側室２９に溜まった異物を確実に排出
することができ、洗浄効果を高めることができる。ま
た、差圧・圧力発信器１はアダプタ取付部材３を洗浄す
ることにより再利用することができるので、経済的であ
る。

【００２１】洗浄が終了した後、洗浄用孔５１，５２を
封止手段５５によって再び封止し、新しい受圧アダプタ
４をアダプタ取付部材３の小径部３Ｂに取付け、この新
しい受圧アダプタ４とアダプタ取付部材３の内部に封入
液４４を封入する。この場合、例えば洗浄用孔５２と新
しい受圧アダプタ４の封入用孔４２を利用して封入液４
４を封入すれば、アダプタ取付部材３と受圧アダプタ４
の内部を真空ポンプによってわざわざ真空引きしなくて
も封入することが可能である。

【００２２】なお、上記した実施の形態においては、ア
ダプタ取付部材３に２つの洗浄用孔５１，５２を形成し
た例を示したが、洗浄時には連通孔２７も洗浄用孔とし
て用いられるので、洗浄用孔は１つであってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る差圧・
圧力発信器は、発信器本体と受圧アダプタを接続するア
ダプタ取付部材に、一端が大気開放し他端が測定圧側の
シールダイアフラムに対向するように前記発信器本体と
の接合面に開放する洗浄用孔を形成し、この洗浄用孔の
大気開放側開口部を封止手段によって封止したので、受
圧アダプタの交換時に封止手段を外すと、アダプタ取付
部材の内部、測定圧側シールダイアフラムの表面および
表側室を良好に洗浄することができ、連通孔や測定圧側
シールダイアフラムの表面に付着したり、表側室に堆積
している異物を確実に除去することができる。したがっ
て、発信器自体は新しいものと交換する必要がなく、経
済的である。また、アダプタ取付部材に洗浄用孔を形成
するだけでよいので、従来のアダプタ取付部材を簡単に
改造することができる。さらに、本発明は洗浄用孔を少
なくとも２つ設け、その一方の一端を異物の溜まり易い
箇所に開口させているので、異物をより確実に除去する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施の形
態を示す断面図である。

【図２】 受圧アダプタを備えた従来の大気圧基準型差
圧・圧力発信器の断面図である。

【符号の説明】

１…差圧・圧力発信器、２…発信器本体、３…アダプタ
取付部材、４…受圧アダプタ、５…検出器ボディ、８，
９…側面、１０，１１…シールダイアフラム、１８…セ
ンターダイアフラム、２３…半導体圧力センサ、２７…
連通孔、２９…表側室、３４…被測定流体、３９…接液
ダイアフラム、４１…導圧路、４３…ダイアフラム室、
４４…封入液、４２…封入用孔、５１，５２…洗浄用
孔、５５…封止手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気圧側の側面と測定圧側の側面にそれ
   ぞれ取付けられた大気圧側と測定圧側のシールダイアフ
   ラムと、内部に封入回路を仕切って組み込まれた圧力セ
   ンサを有する発信器本体と、この発信器本体の測定圧側
   の側面に測定圧側シールダイアフラムを覆うように取付
   けられるアダプタ取付部材とを備え、被測定流体の圧力
   を受ける接液ダイアフラムと、一端が前記接液ダイアフ
   ラムのダイアフラム室に連通し他端が前記アダプタ取付
   部材の連通孔を介して前記測定圧側シールダイアフラム
   の表面側の室に連通し封入液が封入される導圧路とを有
   する受圧アダプタを前記アダプタ取付部材に着脱可能に
   取付けた差圧・圧力発信器において、 前記アダプタ取付部材に一端が大気開放し他端が前記測
   定圧側シールダイアフラムに対向するように前記発信器
   本体との接合面に開口する洗浄用孔を形成し、この洗浄
   用孔の大気開放側開口部を封止手段によって封止したこ
   とを特徴とする差圧・圧力発信器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の差圧・圧力発信器におい
   て、 洗浄用孔が少なくとも２つで、そのうちのいずれか一方
   の洗浄用孔の他端側開口部を異物の溜まり易い箇所に開
   口させたことを特徴とする差圧・圧力発信器。