JP2008196893A - ブルドン管の取付構造、圧力計及びブルドン管の取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブルドン管の基端部を継ぎ手の取付孔に十分にロウ付けすることができるブルドン管の取付構造を提供すること。
【解決手段】継ぎ手１の取付孔１Ｂの内部に溜まっている空気を排出する切欠き９をブルドン管３の基端部３１に形成する。ブルドン管３を継ぎ手１にロウ付けするために、継ぎ手１に形成された取付孔１Ｂとブルドン管３との間に溶融したロウ材８を流入させても、取付孔１Ｂの内部に溜まった空気が切欠き９及び圧力導入孔１Ａを通じて外部に排出されることになり、溶融したロウ材８がブルドン管３の基端部全体に行き届くことになる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ブルドン管を継ぎ手に取り付ける構造、この構造を備えた圧力計、並びに、ブルドン管を継ぎ手に取り付ける方法に関する。

圧力計、その他の測定器としてブルドン管を利用したものがある。このブルドン管を利用した測定器には、ケースを継ぎ手に固定し、この継ぎ手にブルドン管の基端部を取り付けるとともに、このブルドン管の先端部に指針を連結し、継ぎ手に形成された圧力導入孔から導入された圧力により指針が回動するタイプの圧力計がある。
このタイプの圧力計では、ブルドン管の基端部を継ぎ手に形成されるとともに圧力挿入孔と連通された取付孔に差し込み、ブルドン管の基端部を継ぎ手にロウ付けする構造が知られている（非特許文献１）。
ブルドン管を継ぎ手にロウ付けするにあたり、従来では、圧力導入孔より大きく形成された取付孔にブルドン管の基端部を挿入するとともに、取付孔の底面にブルドン管の基端部を突き当て、その後、継ぎ手を加熱することで、取付孔とブルドン管の基端部との間に溶融したロウ材を継ぎ手外側面側から取付孔底面に向けて流入させる。

工業計測技術大系４「圧力・真空レベル測定」第62〜63頁（昭和40年５月31日日刊工業新聞社発行）

従来例では、ブルドン管は、その基端開口が管軸芯と直交して形成されている。そのため、ブルドン管の基端部が取付孔の底面に突き当たった状態では、ブルドン管の基端開口が略全面に渡って取付孔の底面に当接していることになる。
この状態で、継ぎ手を加熱してロウ材を継ぎ手外面側から取付孔の奥側に流入させようとしても、取付孔とブルドン管の基端部との間の空間に溜まった空気が逃げにくくなる。さらに、継ぎ手の取付孔付近では肉厚の違いにより温度分布が均一ではなく、ロウ材の溶融が部分毎に異なってロウ材の流れが悪くなる。
そのため、従来例では、溶融したロウ材が取付孔の奥まで十分に届くことができず、ロウ材の内部にボイドが生じ、ロウ材の接着力低下となるという課題がある。

本発明の目的は、ブルドン管の基端部を継ぎ手の取付孔に十分にロウ付けすることができるブルドン管の取付構造、圧力計及びブルドン管の取付方法を提供することである。

本発明のブルドン管の取付構造は、ブルドン管の基端部を継ぎ手に形成された取付孔に差し込み、この差し込んだブルドン管の基端部と前記取付孔との間にロウ材を流入させてロウ付けするブルドン管の取付構造であって、前記取付孔と前記ブルドン管の基端部との間にロウ材が入る際に前記取付孔の内部に溜まっている空気を排出する空気排出路を前記ブルドン管の基端部と前記取付孔との少なくとも一方に形成したことを特徴とする。

本発明のブルドン管の取付方法は、ブルドン管の基端部を継ぎ手に形成された取付孔に差し込み、前記継ぎ手を加熱して前記差し込んだブルドン管の基端部と前記取付孔との間にロウ材を流入させてロウ付けするブルドン管の取付方法であって、前記ブルドン管の基端部と前記取付孔との少なくとも一方に空気排出路を予め形成しておき、前記継ぎ手を加熱することで、前記取付孔と前記ブルドン管の基端部との間に溶融したロウ材が入る際に前記取付孔の内部に溜まっている空気を前記空気排出路で排出することを特徴とする。

以上の構成の発明では、ブルドン管の基端部を継ぎ手の取付孔に差し込み、さらに、ロウ材を継ぎ手の取付孔近傍に配置した状態で継ぎ手の取付孔が形成された位置の近傍を加熱し、取付孔とブルドン管の基端部との間に溶融したロウ材を流入させる。溶融したロウ材が取付孔の奥に向かって流入する際に、取付孔に溜まっている空気は空気排出路を通じて外部に排出され、溶融したロウ材がブルドン管の基端まで十分に行き届くことになる。
なお、本発明において、ロウ付けとは半田付けや銀ロウ付け等を含む広い概念で用いられる。
従って、本発明では、空気排出路をブルドン管の基端部と取付孔との少なくとも一方に形成したので、ロウ付けのために溶融したロウ材を取付孔に流入しても、取付孔の内部に溜まった空気が空気排出路を通じて外部に排出され、溶融したロウ材がブルドン管の基端部全体に渡って行き届くことになってロウ材の内部にボイドが生じることが少なくなる。そのため、ロウ材の接着力が今まで以上に確保されたロウ付けを十分に行える。

ここで、ブルドン管の取付構造にかかる発明では、前記取付孔は前記ブルドン管の基端部が突き当たる底面が形成され、前記空気排出路は前記ブルドン管の基端部に形成された切欠きである構成が好ましい。
この構成の本発明では、空気排出路をブルドン管の基端部を所定形状に切断するだけで形成することができるので、空気排出路を安価に形成することができる。

さらに、前記切欠きは前記ブルドン管の基端部の軸芯と直交する平面に対して０°を超え、かつ、９０°未満の角度で斜めに交差して形成される構成が好ましい。
この構成の本発明では、従来と同様構造のブルドン管の基端部を切断機等の適宜な手段で斜めに切断するだけで空気排出路を形成することができるので、空気排出路をより安価かつ簡易に形成することができる。

前記ブルドン管はヘリカルタイプのブルドン管である構成が好ましい。
前述したブルドン管の取付構造は圧力計に用いられることが好ましい。この場合、前記ブルドン管の先端部は指針に連結される構成となる。
この構成の本発明では、前述の効果を達成することができる圧力計を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態にかかる圧力計の内部構造を示す正面図、図２は、その内部構造を示す側面図である。
これらの図において、圧力計は、図示しない配管等に取り付けられる継ぎ手１と、この継ぎ手１に固定された有底円筒状のケース２と、継ぎ手１に基端部が固定されるヘリカルタイプのブルドン管３と、ケース２の正面に取り付けられる目盛板４と、この目盛板４とケース２の正面側外周部に嵌合されるカバー５とを備えた構造である。

継ぎ手１の構造が図３（Ａ）（Ｂ）に示されている。図３（Ａ）は継ぎ手１の正面図、図３（Ｂ）は継ぎ手１の側面図である。
図３（Ａ）（Ｂ）において、継ぎ手１は、一端部に設けられたねじ部１１と、このねじ部１１に一体に形成された略直方体状の本体部１２と、この本体部１２の一端部側に形成された起立部１３とを備え、黄銅・ステンレス鋼・鉄鋼等の金属部材で一体に形成された構造である。

継ぎ手１の内部には、被測定流体を導入する圧力導入孔１Ａと、ブルドン管３の基端部を取り付ける取付孔１Ｂとが連続して形成されている。
圧力導入孔１Ａは、ねじ部１１の軸芯に沿ってねじ部１１の端面から本体部１２の途中に形成される第１流路１Ａ１と、この第１流路１Ａ１の先端部から起立部１３に向かって折れ曲がって形成された第２流路１Ａ２と、この第２流路１Ａ２の先端部から起立部１３の側面に向かって直角に折れ曲がって形成された第３流路１Ａ３とを備えている。この第３流路１Ａ３は取付孔１Ｂと連通しており、この取付孔１Ｂは、起立部１３の側面に開口されている。なお、第２流路１Ａ２は継ぎ手１の端部で封止されている。
第３流路１Ａ３と取付孔１Ｂとは同軸上に形成されており、第３流路１Ａ３の直径は取付孔１Ｂの直径より小さい。そのため、取付孔１Ｂの第３流路１Ａ３側端部には環状の底面１Ｂ１が形成されている。

図１及び図２に戻り、ケース２は、円板部２１と、この円板部２１の外周縁に設けられた筒状部２２とを備え、鉄製又はステンレス製の金属部材から一体形成された構造である。円板部２１の中心部は継ぎ手１の外周部にねじで固定されている。
ブルドン管３は内部拡大機構６を介して指針７に連結されている。
内部拡大機構６は、ブルドン管３の先端部の変位量を拡大して指針７に伝達するものであり、継ぎ手１の起立部１３の正面にねじ６Ａを介して取り付けられた取付板６１と、ブルドン管３の先端部に一端が回動自在に取り付けられるロッド６２と、このロッド６２の他端に一部が回動自在に取り付けられかつ回転軸が取付板６１に設けられたセクタギア６３と、このセクタギア６３に噛合しかつ指針７が同軸上に固定されたピニオン６４とを備えている。

指針７は、指針本体７１と、この指針本体７１の基端部に固定され目盛板４の中心部を貫通するとともにピニオン６４が固定された軸部７２とを備えている。
目盛板４は、取付板６１に固定されている。
カバー５は、ケース２の筒状部２２と嵌合するカバー本体５１と、このカバー本体５１に設けられた円板状の窓部材５２とを備え、この窓部材５２は目盛板４と所定間隔離して対向配置されている。
窓部材５２とケース２の開口端面との間には環状のパッキン５３が介装されている。

図４（Ａ）〜（Ｄ）にはブルドン管３の具体的な構成が示されている。図４（Ａ）はブルドン管３の底面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図、図４（Ｃ）はブルドン管３の正面図、図４（Ｄ）はブルドン管３の側面図である。
これらの図において、ブルドン管３は、株部と称される基端部３１と、この基端部３１と一体形成され断面楕円形の渦巻き部３２と、渦巻き部３２の先端部に一体に形成された先端部３３（管先）とを備えたベリリウム銅・黄銅・リン青銅・ステンレス鋼・特殊鋼等の金属部品である。この先端部３３は封止されるとともにロッド６２と連結されており、ブルドン管３の基端部３１の開口から被測定流体が導入されると、その圧力によって先端部３３が回動する。

ブルドン管３の基端部３１の継ぎ手１への取付構造が図５に示されている。
図５において、ブルドン管３の基端部３１は継ぎ手１の取付孔１Ｂに差し込まれている。基端部３１と取付孔１Ｂとの軸芯は略同一軸線上にある。取付孔１Ｂの開口端側はテーパ状に形成されている。
取付孔１Ｂと基端部３１の外周面との間にはロウ材８が充填されている。
基端部３１の開口端は、その軸芯の軸芯Ｃと直交する平面Ｑに対して角度αで斜めに交差して切り欠かかれており、この切欠き９が本実施形態の空気排出路とされる。切欠き９の形成にあたっては、従来と同様構造のブルドン管３の基端部３１を切断機等の適宜な手段で切断する。
ここで、角度αは１５°である。なお、本実施形態では、角度αは１５°に限定されるものではなく、０°を超え、かつ、９０°未満の角度であればよい。αが０°に近いと、空気排出路としての機能が十分に果たせなくなるという不都合がある。９０°に近いと、基端部３１の長さが長くなるので、継ぎ手１の取付孔１Ｂを長く設けなければならず、つまり、接着面積を確保しなければならないという不都合がある。

次に、本実施形態の圧力計のブルドン管３を継ぎ手１に取り付ける方法について図６（Ａ）〜（Ｅ）に基づいて説明する。
まず、図６（Ａ）に示される通り、継ぎ手１に取付孔１Ｂ及び圧力導入孔１Ａを形成しておき、図６（Ｂ）に示される通り、継ぎ手１の取付孔１Ｂの開口側側面にリング状のロウ材８を配置する。
そして、図６（Ｃ）に示される通り、開口端側に予め切欠き９が形成されたブルドン管３の基端部３１をロウ材８及び取付孔１Ｂに挿入し、基端部３１の開口端が底面１Ｂ１に突き当たるまで差し込む。これにより、最大限の接着面積を確保できることから、突き当てることで安定した接着強度を得ることができる。

この状態で、図６（Ｄ）に示される通り、継ぎ手１の取付孔１Ｂの近傍を加熱する。すると、図６（Ｅ）に示される通り、ロウ材８に継ぎ手１の熱が伝わってロウ材８が溶融することになり、溶融したロウ材８は差し込んだブルドン管３の基端部３１と取付孔１Ｂとの間に流入することになる。
ロウ材８が取付孔１Ｂに流入しようとすると、取付孔１Ｂの内部に溜まっている空気が基端部３１の先端部に形成された切欠き９を通じて開口端縁に沿って回り込む。
ここで、ブルドン管３の先端部３３は封止されているので、溶融されたロウ材８でパージされた空気は矢印Ｐに示されるように、圧力導入孔１Ａに送られる。この空気は圧力導入孔１Ａの第３流路１Ａ３、第２流路１Ａ２及び第１流路１Ａ１を通じて継ぎ手１の外部に排出される。

従って、本実施形態では次の効果を奏することができる。
（１）取付孔１Ｂの内部に溜まっている空気を排出する空気排出路としての切欠き９をブルドン管３の基端部３１に形成したから、ブルドン管３を継ぎ手１にロウ付けするために、継ぎ手１に形成された取付孔１Ｂとブルドン管３との間に溶融したロウ材８を流入させても、取付孔１Ｂの内部に溜まった空気が切欠き９及び圧力導入孔１Ａを通じて外部に排出されることになり、溶融したロウ材８がブルドン管３の基端部全体に行き届くことになる。そのため、ロウ材８の接着力が今まで以上に向上してロウ付けを十分に行える。

（２）切欠き９はブルドン管３の基端部３１を所定形状に切断するだけで形成することができるので、空気排出路を安価に形成することができる。

（３）切欠き９はブルドン管３の基端部３１の軸芯と直交する平面に対して１５°の角度で斜めに交差して形成される。そのため、ブルドン管３の基端部３１を斜めに切断するだけで切欠き９を形成することができるので、空気排出路をより安価に形成することができる。
（４）取付孔１Ｂの開口端側にテーパ部を形成したから、このテーパ部とブルドン管３の基端部３１との間に大きなスペースができる。そのため、このスペースから取付孔１Ｂと基端部３１との間にスムースに溶融したロウ材８を取付孔１Ｂの奥に向けて容易に流入させることができるので、ロウ材８の接着面積をより確保することができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、切欠き９をブルドン管３の基端部３１を斜めに切断した構成としたが、本発明の切欠き９は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、図７（Ａ）（Ｂ）や図８（Ａ）（Ｂ）に示される構成であってもよい。
図７（Ａ）は本発明の変形例にかかるブルドン管の正面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。これらの図において、切欠き９１はブルドン管３の基端部３１の開口端を正面Ｖ字に切断されて形成される。
図８（Ａ）は本発明の他の変形例にかかるブルドン管の正面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。これらの図において、切欠き９２はブルドン管３の基端部３１の開口端を正面矩形状に切断されて形成される。
これらの変形例においても、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

さらに、本発明では空気排出路をブルドン管３に設けられた切欠き９，９１，９２に限定されるものではなく、例えば、継ぎ手１の取付孔１Ｂに形成されるものでもよい。例えば、ブルドン管３の基端部３１を従来と同様に軸芯と直交するように切断し、取付孔１Ｂに底面１Ｂ１を、その軸芯に対して斜めに（直角以外の角度）形成するものでもよい。
また、本発明では、ブルドン管３は前記実施形態で示されるヘリカルタイプの形状に限定されるものではなく、Ｃ型タイプ、スパイラルタイプの形状でもよい。
さらに、本発明は圧力計に適用されるものに限定されるものではなく、ブルドン管を用いた温度計にも適用することができる。

本発明は、圧力計、その他の測定器に利用することができる。

本発明の一実施形態にかかる圧力計の内部構造を示す正面図。 ブルドン管の内部構造を示す側面図。 （Ａ）は継ぎ手の正面図、（Ｂ）は継ぎ手の側面図。 （Ａ）はブルドン管の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図、（Ｃ）はブルドン管の正面図、（Ｄ）はブルドン管の側面図。 前記実施形態の要部を示す断面図。 （Ａ）から（Ｅ）は本発明の一実施形態にかかるブルドン管の継ぎ手への取付方法を説明する概略図。 （Ａ）は本発明の変形例にかかるブルドン管の正面図、（Ｂ）はブルドン管の側面図。 （Ａ）は本発明の他の変形例にかかるブルドン管の正面図、（Ｂ）はブルドン管の側面図。

符号の説明

１…継ぎ手、１Ａ…圧力導入孔、１Ｂ…取付孔、１Ｂ１…底面、２…ケース、３…ブルドン管、３１…基端部、３２…渦巻き部、３３…先端部、７…指針、８…ロウ材、９，９１，９２…切欠き（空気排出路）

Claims (6)

1. ブルドン管の基端部を継ぎ手に形成された取付孔に差し込み、この差し込んだブルドン管の基端部と前記取付孔との間にロウ材を流入させてロウ付けするブルドン管の取付構造であって、
   前記取付孔と前記ブルドン管の基端部との間にロウ材が入る際に前記取付孔の内部に溜まっている空気を排出する空気排出路を前記ブルドン管の基端部と前記取付孔との少なくとも一方に形成したことを特徴とするブルドン管の取付構造。
2. 請求項１に記載されたブルドン管の取付構造において、
   前記取付孔は前記ブルドン管の基端部が突き当たる底面が形成され、前記空気排出路は前記ブルドン管の基端部に形成された切欠きであることを特徴とするブルドン管の取付構造。
3. 請求項２に記載されたブルドン管の取付構造において、
   前記切欠きは前記ブルドン管の基端部の軸芯と直交する平面に対して０°を超え、かつ、９０°未満の角度で斜めに交差して形成されていることを特徴とするブルドン管の取付構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載されたブルドン管の取付構造において、
   前記ブルドン管はヘリカルタイプのブルドン管であることを特徴とするブルドン管の取付構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載されたブルドン管の取付構造を備え、前記ブルドン管の先端部が指針に連結されたことを特徴とする圧力計。
6. ブルドン管の基端部を継ぎ手に形成された取付孔に差し込み、前記継ぎ手を加熱して前記差し込んだブルドン管の基端部と前記取付孔との間にロウ材を流入させてロウ付けするブルドン管の取付方法であって、
   前記ブルドン管の基端部と前記取付孔との少なくとも一方に空気排出路を予め形成しておき、前記継ぎ手を加熱することで、前記取付孔と前記ブルドン管の基端部との間に溶融したロウ材が入る際に前記取付孔の内部に溜まっている空気を前記空気排出路で排出することを特徴とするブルドン管の取付方法。

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