JP2013148581A

JP2013148581A - 空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造

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Publication number: JP2013148581A
Application number: JP2013005079A
Authority: JP
Inventors: Shen-Mu Kao; 高森木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-08-01
Also published as: TWI471541B; US20130186205A1; KR20130085972A; CN103217250A; TW201331564A

Abstract

【課題】設備コストの制御と削減を行える空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造を提供する。
【解決手段】空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造は、主に、気圧を感知する圧力センサー１の感知端外部に中継接続装置２を嵌設したものであり、該中継接続装置には膜片２１を内設する。該膜片の両側には第一空間２２と第二空間を形成し、該第一空間は感知端に連通し、尚且つ密閉状態となる。油や水等の圧力源は中継接続装置の第二空間に連通し、該圧力は膜片の位置に影響を及ぼし、第一空間の圧力を変化させ、これにより、圧力センサーは圧力値を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は「空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造」に関し、具体的には、低コストの気圧圧力センサーを用いて油や水の圧力感知を行う技術に係る。

圧力値の感知と検知は、多くの設備や管路中で頻繁に見られるものであるが、該圧力の種類は一般に少なくとも空気の圧力、水の圧力、油やその他液体の圧力を含む。一般によく見られる電子式圧力センサーは、感知端を備え、圧力源を該感知端に接続し入力する。該圧力センサーは、圧力を感知後、圧力値を信号出力端子より出力する。従来の圧力センサーは空気の圧力を感知するのに用いるものであれば、相対して低価格であるが、油や水等の液体を感知する圧力センサーであるなら、耐腐食、水垢、及び湯垢等の条件を備えたもの或いは材料要素に制限され、その価格も高価で、少なくとも空気の圧力センサーの数倍、甚だしくは数十倍にもなる。

本願発明者は前記空気圧力センサーと液体圧力センサーの差額に鑑み、突如、空気圧力センサーを油や水等の液体の感知用に用いることができれば、コストを大幅に削減できるという構想を思いついた。

そこで、前述の構想に基づき、発明者は沈思の末、本発明を完成させた。

本発明の「空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造」の主な目的は、低コストの空気圧力センサーを油や水等の液体の感知用とすることを実現し、設備コストの制御と削減を行うことにある。

前述の空気圧力センサーを油や水の感知に用いる目的を達成するために、本発明は、空気圧力センサーの感知端外部に中継接続装置を嵌設する手段を用いる。これにより、該中継接続装置内部が油や水の圧力を空気圧力に変換することで、前記転用目的を達成する。

前述の構想に基づき、該中継接続装置は内部を貫通状にし、尚且つ膜片を横に配置する。該膜片の両側には第一空間と第二空間を形成し、該第一空間は空気圧力センサーの感知端に連通し、尚且つ密閉状態である。油や水等の圧力源は中継接続装置の第二空間に連通し、該圧力は膜片位置に影響を及ぼし、第一空間の圧力を変化させ、これにより空気圧力センサーは圧力値を取得する。

好ましくは、本発明の別の実施例において、該中継接続装置は、内部本体、外部本体、膜片、及び結合体により構成される。そのうち、該内部本体の内側は貫通状であり、上部と底部だけを開放状とし、その内部には第一空間を設け、該内部本体の内側縁周囲には階段状に内側制御リングを設ける。該内側制御リングには内側環状体と内側ワッシャーを係合し、尚且つ内部本体の外側縁周囲には階段状に外側制御リングを設ける。また、内部を貫通状とする外部本体は内部本体の外部に嵌設し、上部と底部のみを開放状とする。内部に第二空間を設ける外部本体32の内側縁周囲には階段状に環状部を設け、該環状部には外側環状体と外側ワッシャーを係合する。該膜片の周囲エッジは、一体化し密封する形態で、内部本体の上部に近い構造内に横方向にフラット状態で配置される。また、結合体は、その断面がほぼΠ字形をなし、上面には開口を設け、底部には対称となる二つの引掛板を備える。

好ましくは、前記中継接続装置と圧力センサーは、外殻体中に設置する。

好ましくは、前記膜片を内部本体の上部に近い構造内に設置する方式には、少なくとも一体射出成形を含む。即ち、内部本体を射出成形した時に同時に膜片を嵌設し、製造時は一回の成形である。

好ましくは、前記膜片を内部本体の上部に近い構造内に設置する方式には、さらに超音波加工によって膜片の周囲を内部本体の上部構造中に固定する方式を含む。

好ましくは、前記膜片を内部本体の上部に近い構造内に設置する方式には、さらに螺着体を係合するねじ山に螺着させて、膜片の周囲を内部本体の上部構造中に固定させる方式を含む。

本発明の空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造は、低コストの空気圧力センサーを油や水等の液体の感知用とすることを実現し、設備コストの制御と削減を行う効果を備える。

本発明の局部断面立体分解図である。本発明の断面動作状態図である。本発明の別の実施例の立体分解図である。本発明の別の実施例の立体組立外観図である。本発明の別の実施例の断面動作状態図である。本発明中の膜片を超音波方式で製作した断面図である。本発明中の膜片の固定構造図である。本発明中の膜片の別の固定構造図である。

図１に示すとおり、本発明の「空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造」は、圧力センサー1と中継接続装置2を備える。そのうち、圧力センサー1は、空気感知用のセンサーであり、空気圧力を入力する感知端11と、圧力センサー1に別に設ける複数の信号出力端子12を含む。中継接続装置2は、内部を貫通状にし、尚且つ膜片21を内設する。該膜片21のエッジは中継接続装置2の構造中に一体化して嵌合され、該膜片21はフラット状をなし、その下と上の両側にはそれぞれ第一空間22と第二空間23を形成し、該第一空間22は空気圧力センサー1の感知端11に連通し、尚且つ密閉状態とならなければならず、即ち、中継接続装置2の底部は圧力センサー1と何れかの方法で結合し一体化する。第二空間23は、その上部を中継接続装置2の入力端24箇所に連結する。

図２に示すとおり、油や水等の液体91は、中継接続装置2の入力端24に連結される管路9を通り、油や水等の液体91が圧力を備えている時、該圧力によって押された膜片21が下方向に変形することにより、第一空間22内の気圧圧力値に変化が生じ、圧力センサー1は信号出力端子12から圧力値を出力する。

図３〜図５には、本発明の別の実施例を示す。該中継接続装置3には、内部本体31、外部本体32、膜片33、及び結合体34を含む。そのうち、該内部本体31の内側は貫通状であり、上部と底部だけを開放状とし、その内部には第一空間311を設け、該内部本体31の内側縁周囲には階段状に内側制御リング312を設ける。該内側制御リング312には内側環状体314と内側ワッシャー315を係合し、尚且つ内部本体31の外側縁周囲には階段状に外側制御リング313を設ける。また、外部本体32の内部は貫通状とし、該外部本体32は内部本体31の外部に嵌設し、上部と底部のみを開放状とする。該外部本体32内部には第二空間321を設け、該外部本体32の内側縁周囲には階段状に環状部322を設け、該環状部322には外側環状体323と外側ワッシャー324を係合し、また、外部本体32上部には入力端325を設ける。該膜片33はフラット状をなし、その周囲エッジは、一体化し密封する形態で内部本体31の上部近くの構造内に嵌合される。結合体34は、その断面がほぼΠ字形をなし、上面には開口341を設け、底部には対称となる二つの引掛板342を備える。

前述の構成要素を用いて、まず内側環状体314と内側ワッシャー315を内側制御リング312箇所に組み込み、並びに、内部本体31を圧力センサー1の感知端11のエッジ上に重ね合わせる。結合体34の開口341を内部本体31の外側制御リング313箇所に嵌設し、それと同時に、結合体34の底部の二つの引掛板342を対応させて圧力センサー1の底部の両端を挟持させると、内部本体31と圧力センサー1とは結合して一体化し、尚且つ内部本体31内部の第一空間311は密閉状態となる。続いて、外側環状体323と外側ワッシャー324を環状部322箇所に嵌設し、さらに外部本体32を結合体34上部箇所に嵌設し、最後に外部本体32と結合体34を任意方式で結合して一体化させ、例えば外部にはさらに外殻体4を設置して閉封作業を完了させる。

図５に示すとおり、油や水等の液体91は管路9を介して中継接続装置3の入力端325に行き、油や水等の液体91は第二空間321に進入する。油や水等の液体91が圧力を備えている時、該圧力は膜片33を押して第一空間311方向に変形し、第一空間311内の気圧圧力値に変化を生じさせ、該圧力センサー1は信号出力端子12から圧力値を出力する。

前記実施例において、該膜片33を内部本体31の上部に近い構造内に設置する方式には一体射出成形を採用し、即ち、内部本体31の射出成形時と同時に膜片33を嵌設するため、製造時に一回で成形できる。

図６には、該膜片33を内部本体31の上部に近い構造内に設置する別の方式を示す。超音波加工を採用して膜片33を内部本体31の上部構造の周囲に固定させる前記方式は、内部本体31の上部縁に凹リング316を設け、膜片33の周囲縁上部には結合リング331を設置し、尚且つ膜片33端の底縁にはワッシャー330を設ける。

また、図７は、該膜片33を内部本体31の上部に近い構造内に設置するもう一つの方式であり、膜片33の周囲を内部本体31の上部構造中に螺着固定する。内部本体31上部縁には内ねじ山317を設け、膜片33の環状縁上部には外螺着体332を設置し、尚且つ膜片33端の底縁にはワッシャー330を設け、螺合方式によって膜片33の固定を完成させる。

さらに、図８は、膜片33を内部本体31の上部に近い構造内に設置したもう一つの方式を示したもので、膜片33の周囲を内部本体31の上部構造中に螺着固定する。内部本体31上部縁の外部には外ねじ山318を設け、尚且つ膜片33の端の底縁にはワッシャー330を設け、螺合方式によって膜片33の固定を完成させる。

1 圧力センサー
11 感知端
12 信号出力端子
2 中継接続装置
21 膜片
22 第一空間
23 第二空間
24 入力端
3 中継接続装置
31 内部本体
311 第一空間
312 内側制御リング
313 外側制御リング
314 内側環状体
315 内側ワッシャー
316 凹リング
317 内ねじ山
318 外ねじ山
32 外部本体
321 第二空間
322 環状部
323 外側環状体
324 外側ワッシャー
325 入力端
33 膜片
330 ワッシャー
331 結合リング
332 外螺着体
34 結合体
341 開口
342 引掛板
4 外殻体
9 管路
91 液体

Claims

空気感知用のセンサーであり、感知端を含み、別に信号出力端子を設ける圧力センサーと、
内部を貫通状にし、尚且つ膜片を内設し、該膜片の両側には互いに連通する第一空間と第二空間をそれぞれ形成し、該第一空間は空気圧力センサーの感知端に連通し、尚且つ密閉状態をなす中継接続装置とを含み、並びに、前記第二空間は、中継接続装置の入力端に連通することを特徴とする空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造。
空気感知用のセンサーであり、感知端を含み、別に信号出力端子を設ける圧力センサーと、
内部を貫通状とし、内部には第一空間を設け、該第一空間は空気圧力センサーの感知端に連通し、尚且つ密閉状態をなす内部本体と、
内部を貫通状とし、内部本体の外部に嵌設し、内部には第二空間を設け、上部には入力端を設ける外部本体と、
内部本体間に密封形態で設置し、第一空間と第二空間を互いに連通させないようにする膜片とを含むことを特徴とする空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造。
前記内部本体の内側縁周囲には階段状に内側制御リングを設け、該内側制御リングには内側環状体と内側ワッシャーを係合させて設置し、尚且つ内部本体の外側縁周囲には階段状に外側制御リングを設け、また、膜片はフラット上に配置し、その周囲エッジは、一体化し密封する形態で、内部本体の上部に近い構造内に嵌合することを特徴とする請求項２に記載の空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造。
前記外部本体の内側縁周囲には階段状に環状部を設け、該環状部には係合する外側環状体と外側ワッシャーを設置し、構造にはさらに結合体を含み、その断面はΠ字形をなし、上面には開口を設け、底部には対称となる二つの引掛板を備え、結合体の開口を内部本体の外側制御リング箇所に嵌設し、結合体の底部の二つの引掛板を対応させて圧力センサーの底部の両端を挟持させることを特徴とする請求項３に記載の空気圧力センサーを用いて液体の圧力を感知する構造。