JP2517396B2 - 差圧・圧力発信器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐圧防爆構造が要求される現場設置タイプの
差圧または圧力指示発信器（以下単に差圧・圧力発信器
という）に関し、特にこの発信器全体の小型、軽量かつ
低コスト化を図ってなる差圧・圧力発信器の改良に関す
る。

〔従来の技術〕

この種の現場設置タイプの差圧・圧力発信器は、各種
プロセス流体の圧力、差圧あるいは液面等を測定してそ
の測定信号をコントローラ側に発信するために測定現場
等に設置されるものであり、たとえば実開昭61-112248
号公報、実開昭62-34317号公報等を始めとして従来から
種々構成のものが知られている。

従来この種の差圧・圧力発信器として一般には、受圧
部およびその受圧信号を感知して検出信号を送出する手
段を有する検出部ボディと、この検出部ボディから延設
される円筒状連結部の先端部に連結されかつ前記検出信
号送出手段に接続されるアンプユニットやこのアンプユ
ニット側に選択的に接続され測定値を設置現場にて確認
するためにオプションとして用いられる指示計（以下メ
ータという）などを収容して内設してなる発信部ケース
と、この発信部ケース側部に連結部を介して一体に連設
されその内部に外部電源側に接続される端子板を収容し
てなる端子箱とからなる発信器ケーシングを備えてな
り、その内部収容部品であるアンプユニット、メータ、
端子板は、リード線やコネクタなどにより適宜電気的に
接続された状態で所要の位置に収容して内設するといっ
た構成が採用されていた。

そして、このような現場設置タイプの差圧・圧力発信
器において、たとえば石油精製工場等に用いられるもの
では、その外側を耐圧防爆構造とすることが保安上の理
由から求められており、このため上述した発信器ケーシ
ング各部での密封構造などを確実にし、耐圧防爆構造を
確実に確保し得るような構成とされていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述したような従来の差圧・圧力発信器に
よれば、受圧部を含む検出部ボディと、これに連設され
る発信器ケーシングを構成する発信部ケースおよびこれ
に連設される端子箱との三つの構成要素の結合構造によ
って構成されているため、この計器全体が大型化すると
ともに構造も複雑化してしまうものであった。特に、こ
の発信器を耐圧防爆構造とする場合、上述した発信器ケ
ーシングを構成する発信部ケースと端子箱とをそれぞれ
耐圧防爆構造とすることが必要で、計器全体が大型化す
る傾向にあり、また構造も複雑化し、コスト的にも問題
となるものであった。

特に、この種の差圧・圧力発信器にあっては、耐圧防
爆指針に適合する耐圧防爆構造を満足するとともに、計
器全体の小型、軽量かつコンパクト化、さらに低コスト
化を図ることが望まれるもので、このような要請を満足
し得る何らかの対策を考慮することが望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

上述した要請に応えるために、本発明に係る差圧・圧
力発信器は、受圧部を有する検出部ボディから延設され
た円筒状連結部の先端部に連結して固定される略有底円
筒状を呈するハウジング本体およびその開口端を閉塞す
る蓋体からなる発信器ハウジングを用い、この発信器ハ
ウジング内に、検出部ボディ側からの検出信号を受信し
これを演算処理するアンプユニットを内設するアンプ
室、そのアンプユニットと外部電源、遠隔操作部とを接
続する端子を有する端子板ユニットを内設する端子室
を、検出部ボディ側から積層状態で形成するとともに、
この端子室に臨んで前記ハウジング本体の側部に前記各
端子に選択的に接続される外部からのケーブルの引込み
口を形成しており、さらにオプションとしてメータを用
いる際には、上述した発信器ハウジング内で端子室に積
層してエータ室を形成し、外部から視認できるように構
成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、検出部ボディの円筒状連結部先端側
に発信器ハウジングを構成するハウジング本体を連結し
て設け、かつこのハウジング本体内で検出部ボディ側か
らアンプユニット、端子板ユニット、さらに選択的にメ
ータを積層状態で組込んで配設するとともに、ハウジン
グ本体の開口端を蓋体で閉塞することにより、耐圧防爆
構造をもち、しかも全体の構成が簡素化され、小型かつ
低コスト化を図れる差圧・圧力発信器を得ることが可能
となる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説
明する。

第１図ないし第３図は本発明に係る差圧・圧力発信器
の一実施例を示すものであり、これらの図において全体
を符号１で示す差圧・圧力発信器（本実施例では差圧発
信器を例示している）は、受圧部として一対のバリアダ
イヤフラム2a,2bを有しかつこれらバリアダイヤフラム2
a,2bによって感知された二つの流体圧間での差圧を検出
する感圧センサ３などを内蔵してなる検出部ボディ４
と、この検出部ボディ４から突設された円筒状連結部５
の先端部に連結して固定される略有底円筒状を呈するハ
ウジング本体11およびその開口端を閉塞する蓋体12から
なる発信器ハウジング10とを備えている。なお、上述し
た検出部ボディ４は、周知の通り、複数の分割形成され
たボディをボルト・ナットにより締結することにより一
体的に組立てられるとともに、その内部に二種類の被測
定用流体圧が導入口6a,7aから導入される圧力室6,7と、
これら圧力室6,7にバリアダイヤフラム2a,2bを介して対
面し前記感圧センサ３までの間に圧力伝達媒体が封入さ
れてなる一対の測圧室8a,8bが形成され、これら測圧室8
a,8bはセンタダイヤフラム2cにより画成されてなる構成
とされている。また、前記円筒状連結部５は、金属製筒
体5aとその内側筒体5bとからなり、この内側筒体5bに
は、前記感圧センサ３からの検出信号を外部に導出させ
る複数本の信号取出し用リード９がハメチックシール等
によりシールされた状態で連結部５先端部から突設され
ている。ここで、この種の検出部ボディ４における検出
部構成およびその作用等は従来から周知の通りであり、
その詳細な説明は省略する。

さて、本発明によれば、上述した検出部ボディ４の円
筒状連結部５先端部に連結して設けられる発信器ハウジ
ング10を、ハウジング本体11と蓋体12によって耐圧防爆
指針に適合する構造を確保するとともに、その内部に、
検出部ボディ４側からの検出信号を受信しこれを演算処
理する複数枚のプリント回路基板21a,21bおよびこれに
実装される電気部品21cからなるアンプユニット21を内
設するアンプ室22、そのアンプユニット21と外部電源、
遠隔操作部（図示せず）とを接続する複数の端子23aを
有する端子台23と複数の電気部品24aが実装されている
端子板24による端子板ユニット25を内設する端子室26、
さらにオプションとして選択的に用いられるメータ27を
内設するメータ室28を、検出部ボディ４側から積層状態
となるように形成したところに特徴を有している。そし
て、前記端子室26に臨んで前記ハウジング本体11の側部
には、前記各端子23aに選択的に接続される外部からの
ケーブル（図示せず）の引込み口29を形成しており、ま
た前記メータ27をハウジング10外部から目視可能とする
透明板30を、前記ハウジング10を構成する蓋体12に開口
した開口部30a内側に耐圧防爆指針を満足する状態で設
けるようにしている。なお、この実施例では、上述した
透明板30を、蓋体12の内側にセットリング30bにより組
付け固定した場合を示し、一方メータ27は、前記端子板
ユニット25側から立設される六角スタッド31に対しねじ
止め固定されている。

ここで、上述した発信器ハウジング10およびその内部
への発振器構成部品の組込み構造を、第１図ないし第８
図（ａ），（ｂ）を用いて詳述すると、まず、本実施例
では、発信器ハウジング10を構成するハウジング本体11
を、アルミニウム合金による鋳物またはダイキャスト等
によって略円筒状を呈するように形成された円筒状部材
40と、その一端側（発信器背面側）の開口部を閉塞する
ようにねじ込みにより組付けて固定される前記円筒状部
材40とは溶接接合が行なえない異なる材料、たとえばス
テンレス鋼により絞り加工等によって略カップ状に形成
される底蓋部材41｛第４図（ａ），（ｂ）参照｝とで構
成した場合を示している。なお、図中40a,41aは円筒状
部材40の一端側開口部に形成された内周ねじ部およびこ
れに螺合される底蓋部材41の周壁部に形成された外周ね
じ部で、これらを螺合接合させることにより、この結合
部分での耐圧防爆指針に適合する隙間と奥行長さが満足
させるような構成となっている。また、図中41bは前記
円筒状連結部５が嵌込まれて溶接接合される開口部、42
はこれらねじ部40a,41aの螺合接合時において所要の個
所で両部材を連結固定するための押しねじで、このよう
な押しねじ42によれば、ハウジング本体11においてケー
ブル引込み口29のように方向性が特定される円筒状部材
40を、所要の回転位置で底蓋部材41側に連結することが
でき、その実用上での利点は大きい。

そして、このような構成を採用することにより、この
ハウジング本体11全体を、従来一般的であったようにア
ルミニウム合金により鋳造で一体に形成した場合に比
べ、製造が容易に行なえるばかりでなく、検出部ボディ
４側の円筒状連結部５との接合部構造の面からも優れて
いる等の利点がある。すなわち、上述したようなアルミ
ニウム合金によるダイキャスト製品としてハウジング本
体11全体を構成した場合、ステンレス鋼等で形成されて
いる検出部ボディ４側の円筒状連結部５との間を連結す
る結合部に単純な溶接手段を採用することはできず、耐
圧防爆指針に適合する隙間と奥行長さをもつ結合部構造
を採用しなければならないものであった。そして、この
ような耐圧防爆指針に適合する結合部構造を採用するに
は、円筒状連結部５を所定長さにわたって保持し得るボ
ス部を、ハウジング本体11の底部外側または内側に形成
しなければならず、その結果結合部構造が複雑化すると
ともに、計器全体の大型化や大重量化などを避けられな
いものであった。

これに対し本発明による構成では、円筒状連結部５と
このカップ状底蓋部材41とを溶接接合することができ、
耐圧防爆指針をこの接合部で配慮することが不要である
ために、構造を簡素化し部品点数や加工、組立工数等を
軽減できるとともに、底蓋部材41の肉厚を、接合強度を
許容し得る限度範囲内で最小限まで薄くでき、重量軽減
を図れる等の利点を奏するものである。

また、上述したように構成されるハウジング本体11に
おいて底蓋部材41内には、前記アンプユニット21を収容
配置するためのアンプ室22が形成されている。ここで、
本実施例では、このアンプ室22内に配置される各種電気
部品に対しての外部からのノイズ対策として、この底蓋
部材41の開口部に嵌込んで固定されるシールド板43を用
いている。このシールド板43は、第５図（ａ），（ｂ）
に示すように、全体が略円板状を呈し、その周縁部の一
部に外方に延設され前記底蓋部材41側に嵌込んだ際に係
止される係止片43a（第６図等参照）を構成するととも
に、それ以外の部分は円弧状壁部43bとして折曲げ形成
され、底蓋部材41との組合わせが適切かつ確実に行なえ
るような構成となっている。なお、第５図（ａ）中43c
は第１図から明らかなようにこのシールド板43の両面間
を電気的に接続するための連通端子44用の穴、43dは前
記端子ユニット25等を組付けるための端子台スペーサ45
の固定用穴で、さらに43eはこのシールド板43の中央部
に開口された大径な開口部で、この開口部43eは前記シ
ールド機能をもつような金属薄板46で覆われている。こ
れは、この底蓋部材41によるアンプ室と端子室26側との
間で圧力重積現象が生じることのないように両室を連通
可能な状態とし、しかもシールド機能を確保するための
ものである。

また、47は第１図および第７図から明らかなように、
アンプ室22内で複数枚のプリント回路基板21a,21bを所
定間隔をおいて積層した状態で保持するための保持具で
ある。

50は前記端子板ユニット26の上方を覆うように被せら
れかつ前記ケーブル引込み口29に臨む部分が傾斜するよ
うに折曲げられた案内面50aとなるガイド板で、第１図
および第８図（ａ），（ｂ）から明らかなように、上述
した端子板24上での電気部品24a等が、引込み口29から
引込まれるケーブルの先端等に接触して損傷したりする
ことのないように構成とされている。なお、このガイド
板50に、端子板24上の電気部品24a等を電気的ノイズか
ら保護するシールド機能をもたせると機能的に有利であ
る。さらに、第１図中52,53は前記端子板25と前記メー
タ27とを電気的に接続するためのコネクタである。

以上の構成による本発明による差圧・圧力発信器１に
よれば、検出部ボディ４の円筒状連結部５先端側に発信
器ハウジング10を構成するハウジング本体11（底蓋部材
41）を連結して設け、かつこのハウジング本体11内で検
出部ボディ４側からアンプユニット21、端子板ユニット
25、さらに選択的にメータ27を積層状態で組込んで配設
するとともに、ハウジング本体11の開口端を蓋体12で閉
塞することにより、耐圧防爆構造をもち、しかも全体の
構成が簡素化され、小型かつ低コスト化を図れる等の種
々優れた効果がある。

ここで、上述した実施例では、発信器ハウジング10内
でメータ27をアンプユニット21や端子板ユニット25に積
層して一体的に組付け固定した場合を例示したが、本発
明はこれに限定されず、第９図に示すように、メータ27
をハウジング本体11内に設けた枢軸部材60により回動可
能に支持し、蓋体12を開放したときに、メータ27を回動
させて内部を開放し、端子板ユニット25等の点検等を容
易に行なえるように構成してもよいものである。なお、
図中61は端子板ユニット25側に結線されるコネクタ62を
有するリード線である。

また、上述した実施例においては、発信器ハウジング
10を構成するハウジング本体11を、円筒状部材40と底蓋
部材41とで構成し、これらをねじ結合により耐圧防爆指
針を満足し得る隙間と奥行長さをもって結合した場合を
説明したが、本発明はこれに限定されず、第10図
（ａ），（ｂ）以下に説明したような結合部構成を採用
してもよいことは勿論である。ここで、第10図（ａ），
（ｂ）では、カップ状に成形されるステンレス鋼で形成
してなる底蓋部材41を用いており、かつその結合部70
を、複数の環状突部と環状溝で形成するようにしてい
る。そして、このような結合部70をもつ底蓋部材41を、
円筒状部材40をアルミニウム合金等でダイキャストによ
り形成する際に、インサートして略一体化して結合され
るようにして形成する。このようにすると、耐圧防爆指
針に適合する隙間と奥行長さを確保してなる結合部70を
得ることが可能となる。なお、この結合部70において両
部材が相対的に回転しないように、周方向の一部に凹凸
部を回り止めとして形成しておくとよい。

このような構成における変形例としては第11図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、底蓋部材41を複
数部材に分割形成するとともに、これらを適宜溶接など
で接合固定するように構成したり、第12図に示すよう
に、円筒状連結部５側に連結される部分のみをスリーブ
として上述した結合部70を介して円筒状部材40側に一体
化して形成するようにしてもよい。また、上述した結合
部70としては、第13図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよ
うな種々の変形例が考えられる。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、発
信器各部の形状、構造等を、適宜変形、変更することは
自由で、種々の変形例が考えられるよう。たとえば上述
した実施例では、オプションとして使用されるメータ27
を用いてなる場合を例示したが、これに限定されず、メ
ータ27がない場合にあっても、本発明の作用効果を得る
ことができることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る差圧・圧力発信器に
よれば、受圧部を有する検出部ボディに対し円筒状連結
部を介して連結される発信器ハウジングを用い、この発
信器ハウジング内に、検出部ボディ側からの検出信号を
受信しこれを演算処理するアンプユニットを内設するア
ンプ室、そのアンプユニットと外部電源、遠隔操作部と
を接続する端子を有する端子板ユニットを内設する端子
室を、検出部ボディ側から積層状態で形成するととも
に、オプションとしてメータを用いる際には上述した端
子室の蓋体側に外部から視認できるようにしてメータ室
を積層して形成するようにしたので、簡単かつ安価な構
成にもかかわらず、一個のハウジング内に全ての必要な
電気系部材を組込んでおり、その耐圧防爆構造を確保す
ることが比較的簡単に行なえ、しかも計器全体の小型か
つコンパクト化や低コスト化を図れる等という種々優れ
た効果を奏する。

また、本発明によれば、発信器ハウジングを構成する
ハウジング本体と蓋体とを耐圧防爆指針に適合する隙間
と奥行長さとをもつ結合部を介して一体的に連結すると
ともに、この発信器ハウジングを構成するハウジング本
体を、円筒状部材とその一端開口部に連設される円筒状
部材とは異なる材料により形成された底蓋部材とで構成
し、かつこれら円筒状部材と底蓋部材とを、耐圧防爆指
針に適合する隙間と奥行長さとを有する結合部を介して
一体的に連結することにより、従来のような一体構造に
よる発信器ケーシングに比べて簡単に成形し得るととも
に、必要とされる耐圧防爆構造を満足し、しかもコスト
低減化を図れるという利点も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施例を示
す側断面図、第２図および第３図はその側面図および正
面図、第４図（ａ），（ｂ）はハウジング本体の一部を
構成する底蓋部材を拡大して示す正面図および側断面
図、第５図（ａ），（ｂ）はこの底蓋部材の開口部に組
付けられ内部にアンプ室を形成するシールド板部材の正
面図および側断面図、第６図は底蓋部材に対してのシー
ルド板部材の組付け状態を説明するための要部拡大図、
第７図はアンプ室内でのアンプユニットを構成するプリ
ント回路基板の保持状態を示す概略断面図、第８図
（ａ），（ｂ）は端子室への端子板ユニットの組込み状
態を示す概略断面図、第９図は本発明の別の実施例を示
す側断面図、第10図（ａ），（ｂ）は本発明において発
信器ハウジング構造を示す他の実施例の概略断面図およ
びその要部拡大断面図、第11図（ａ），（ｂ），
（ｃ）、第12図および第13図（ａ），（ｂ），（ｃ）は
その変形例を説明するための要部拡大断面図である。 １……差圧・圧力発信器、2a,2b……バリアダイヤフラ
ム、３……感圧センサ、４……検出部ボディ、５……円
筒状連結部、10……発信器ハウジング、11……ハウジン
グ本体、12……蓋体、21……アンプユニット、21a,21b
……プリント回路基板、22……アンプ室、23……端子
台、23a……端子、24……端子板、25……端子板ユニッ
ト、26……端子室、27……メータ、28……メータ室、30
……透明板、40……円筒状部材、41……底蓋部材、70…
…結合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿波 俊一郎 東京都大田区西六郷４丁目28番１号 山 武ハネウエル株式会社蒲田工場内 (72)発明者 赤野 信一 東京都大田区西六郷４丁目28番１号 山 武ハネウエル株式会社蒲田工場内 (56)参考文献 特開 昭61−256002（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−165435（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−20192（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受圧部およびその受圧圧力を感知して検出
   信号を送出する手段を備えてなる検出部ボディと、この
   検出部ボディから延設された円筒状連結部の先端部に連
   結して固定される略有底円筒状を呈するハウジング本体
   およびその開口端を閉塞する蓋体からなる発信器ハウジ
   ングとを備えてなり、 この発信器ハウジング内に、前記検出部ボディ側からの
   検出信号を受信しこれを演算処理するアンプユニットを
   内設するアンプ室、そのアンプユニットと外部電源、遠
   隔操作部とを接続する端子を有する端子板ユニットを内
   設する端子室を、検出部ボディ側から積層状態で形成す
   るとともに、 この端子室に臨んで前記ハウジング本体の側部に、前記
   各端子に選択的に接続される外部からのケーブルの引込
   み口を形成したことを特徴とする差圧・圧力発信器。
2. 【請求項２】受圧部およびその受圧圧力を感知して検出
   信号を送出する手段を備えてなる検出部ボディと、この
   検出部ボディから延設された円筒状連結部の先端部に連
   結して固定される略有底円筒状を呈するハウジング本体
   およびその開口端を閉塞する蓋体からなる発信器ハウジ
   ングとを備えてなり、 この発信器ハウジング内に、前記検出部ボディ側からの
   検出信号を受信しこれを演算処理するアンプユニットを
   内設するアンプ室、そのアンプユニットと外部電源、遠
   隔操作部とを接続する端子を有する端子板ユニットを内
   設する端子室、その端子板ユニットを介して前記アンプ
   ユニットからの出力信号を表示する指示計を内設するメ
   ータ室を、検出部ボディ側から積層状態で形成するとと
   もに、 その指示計をハウジング外部から目視可能とする透明板
   を、前記ハウジングの一部に設けたことを特徴とする差
   圧・圧力発信器。
3. 【請求項３】受圧部およびその受圧圧力を感知して検出
   信号を送出する手段を備えてなる検出部ボディから延設
   された円筒状連結部の先端部に連結して固定される略有
   底円筒状を呈するハウジング本体およびその開口端を耐
   圧防爆指針に適合する隙間と奥行長さとをもつ結合部を
   介して閉塞する蓋体からなる発信器ハウジングを備えて
   なり、 この発信器ハウジング内に、前記検出部ボディ側からの
   検出信号を受信しこれを演算処理するアンプユニットを
   内設するアンプ室、そのアンプユニットと外部電源、遠
   隔操作部とを接続する端子を有する端子板ユニットを内
   設する端子室を、検出部ボディ側から積層状態で形成
   し、 かつ前記発信器ハウジングを構成するハウジング本体
   を、円筒状部材とその一端開口部に連設される円筒状部
   材とは異なる材料により形成した底蓋部材とで構成する
   とともに、これら円筒状部材と底蓋部材とを、耐圧防爆
   指針に適合する隙間と奥行長さとを有する結合部を介し
   て一体的に連結したことを特徴とする差圧・圧力発信
   器。