JP2970906B2 - 圧力スイッチ - Google Patents
圧力スイッチInfo
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- JP2970906B2 JP2970906B2 JP63082197A JP8219788A JP2970906B2 JP 2970906 B2 JP2970906 B2 JP 2970906B2 JP 63082197 A JP63082197 A JP 63082197A JP 8219788 A JP8219788 A JP 8219788A JP 2970906 B2 JP2970906 B2 JP 2970906B2
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- Japan
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- pressure
- pressure switch
- diaphragm
- refrigerant
- film
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷凍装置において冷媒の圧力を検出して装
置の運転を制御するに使用する圧力スイッチに関する。
置の運転を制御するに使用する圧力スイッチに関する。
従来、小型の冷凍装置たとえば空調用の冷凍装置など
においては、フロン系の冷媒、たとえばＲ−12などが好
んで使用されていた。このような冷凍装置における冷媒
の圧力を検出して装置の運転を制御するための圧力スイ
ッチとしては、高感度で作動することが望まれるため
に、耐熱性と耐屈曲性と柔軟性とを兼ね備えたダイヤフ
ラムを圧力応動体用として用いるのが適当であるとされ
ていた。そして、かかるダイヤフラムとしては、ポリイ
ミドのフィルムを用いることが知られている。
においては、フロン系の冷媒、たとえばＲ−12などが好
んで使用されていた。このような冷凍装置における冷媒
の圧力を検出して装置の運転を制御するための圧力スイ
ッチとしては、高感度で作動することが望まれるため
に、耐熱性と耐屈曲性と柔軟性とを兼ね備えたダイヤフ
ラムを圧力応動体用として用いるのが適当であるとされ
ていた。そして、かかるダイヤフラムとしては、ポリイ
ミドのフィルムを用いることが知られている。
ところが、近時冷凍装置のエネルギー効率を高めるた
めに、より低沸点の冷媒を用いた高圧縮率の冷凍サイク
ルが採用される傾向にあり、たとえば冷媒としてＲ−12
の代りにＲ−22を用いることが試みられている。
めに、より低沸点の冷媒を用いた高圧縮率の冷凍サイク
ルが採用される傾向にあり、たとえば冷媒としてＲ−12
の代りにＲ−22を用いることが試みられている。
前述のように使用冷媒をＲ−22などに変更した高圧縮
率の冷凍サイクルを採用した場合、従来のポリイミドフ
ィルム製のダイヤフラムを用いた圧力スイッチでは冷媒
ガスがダイヤフラムを透過するため、スイッチの作動点
がドリフトして精度が低下してしまうという欠点があっ
た。そしてまた、金属製のダイヤフラムを用いた圧力ス
イッチでは作動点の変動はないものの感度が低い欠点が
あり、また寿命が短いという問題もあった。
率の冷凍サイクルを採用した場合、従来のポリイミドフ
ィルム製のダイヤフラムを用いた圧力スイッチでは冷媒
ガスがダイヤフラムを透過するため、スイッチの作動点
がドリフトして精度が低下してしまうという欠点があっ
た。そしてまた、金属製のダイヤフラムを用いた圧力ス
イッチでは作動点の変動はないものの感度が低い欠点が
あり、また寿命が短いという問題もあった。
そこで本発明は、前述のような高圧縮率の冷凍サイク
ルを採用した冷凍装置に使用しても精度および感度が良
好で、しかも長寿命かつ高信頼性の圧力スイッチを提供
することを目的とした。
ルを採用した冷凍装置に使用しても精度および感度が良
好で、しかも長寿命かつ高信頼性の圧力スイッチを提供
することを目的とした。
本発明は、前記の目的を達成するために、それらの問
題の発生原因を探求する過程でなされたものであり、か
かる本発明の圧力スイッチは、圧力応動用ダイヤフラム
で受けた冷媒の圧力を受圧板を介して可動接点に伝える
圧力スイッチにおいて、前記圧力応動用ダイヤフラムが
ポリイミド膜と金属膜とを密に積層接合してなり、且つ
該金属膜が冷媒と直接接触しない側に設けて構成するこ
とにより完成されたものである。
題の発生原因を探求する過程でなされたものであり、か
かる本発明の圧力スイッチは、圧力応動用ダイヤフラム
で受けた冷媒の圧力を受圧板を介して可動接点に伝える
圧力スイッチにおいて、前記圧力応動用ダイヤフラムが
ポリイミド膜と金属膜とを密に積層接合してなり、且つ
該金属膜が冷媒と直接接触しない側に設けて構成するこ
とにより完成されたものである。
本発明の圧力スイッチに備えられるダイヤフラムを構
成するポリイミド膜は、たとえばピロメリット酸とジア
ミノジフェニルエーテルとの縮合により得られたポリイ
ミドなどを用いて厚さ20〜50μｍ程度のフィルム状に形
成したものが用いられる。この厚さが薄すぎるときはダ
イヤフラムとしての強度が不足して高温高圧の条件下で
クリープ変形を起すおそれがあり、また厚さが厚すぎる
ときはスイッチの感度低下を起すことがあるので、いづ
れも好ましくない。
成するポリイミド膜は、たとえばピロメリット酸とジア
ミノジフェニルエーテルとの縮合により得られたポリイ
ミドなどを用いて厚さ20〜50μｍ程度のフィルム状に形
成したものが用いられる。この厚さが薄すぎるときはダ
イヤフラムとしての強度が不足して高温高圧の条件下で
クリープ変形を起すおそれがあり、また厚さが厚すぎる
ときはスイッチの感度低下を起すことがあるので、いづ
れも好ましくない。
また、ダイヤフラムを構成する金属膜は使用される冷
媒に対して耐食性の金属を用いて形成される必要があ
り、ニッケル、クロム、チタン、金、白金などや不銹鋼
などの耐食性の金属や合金などから適宜選択されるのが
好ましいが、使用条件下の冷媒に対する耐食性があるも
のであれば、これらに限定されるものではない。かかる
金属膜はピンホールがなく、その厚さが0.5〜10μｍ程
度とくに１〜５μｍであるものが適当である。厚さが薄
すぎると機械的強度が不足して取扱い中に損傷を受け易
く、またダイヤフラムとして使用中に劣化し易いという
不利があり、また厚さが厚すぎると剛性が高くなって感
度を損なうおそれがあるのみならず、かえって寿命を縮
める結果となる。
媒に対して耐食性の金属を用いて形成される必要があ
り、ニッケル、クロム、チタン、金、白金などや不銹鋼
などの耐食性の金属や合金などから適宜選択されるのが
好ましいが、使用条件下の冷媒に対する耐食性があるも
のであれば、これらに限定されるものではない。かかる
金属膜はピンホールがなく、その厚さが0.5〜10μｍ程
度とくに１〜５μｍであるものが適当である。厚さが薄
すぎると機械的強度が不足して取扱い中に損傷を受け易
く、またダイヤフラムとして使用中に劣化し易いという
不利があり、また厚さが厚すぎると剛性が高くなって感
度を損なうおそれがあるのみならず、かえって寿命を縮
める結果となる。
このような金属膜は前記のポリミイド膜と密に接合さ
れる必要があるが、あらかじめ圧延等によって所定厚さ
の箔を形成しておき、これとポリイミドフィルムとを加
熱圧接する方法によって積層接合してもよく、またポリ
イミドフィルム上にたとえば蒸着または化学めっき等に
よって金属膜を形成することもでき、あるいはこれらの
併用によってもよい。これらの膜の接合に当っては、こ
れらの膜の表面に予め接着力を高めるための適宜の前処
理を施すこともできる。
れる必要があるが、あらかじめ圧延等によって所定厚さ
の箔を形成しておき、これとポリイミドフィルムとを加
熱圧接する方法によって積層接合してもよく、またポリ
イミドフィルム上にたとえば蒸着または化学めっき等に
よって金属膜を形成することもでき、あるいはこれらの
併用によってもよい。これらの膜の接合に当っては、こ
れらの膜の表面に予め接着力を高めるための適宜の前処
理を施すこともできる。
このようにポリイミド膜と金属膜とを接合して得たダ
イヤフラムとしては、一面が金属で他面がポリイミドで
ある二層構造のものであってもよいが、かかる金属面に
対して耐食性を増強するなどの目的で有機材料の保護膜
を設けることもできる。この場合、保護膜の材料として
は特に制限はなく、また保護膜を設ける方法にも特に制
限はないが、保護膜としてポリイミド膜を用いる場合に
はいわゆるサンドイッチ構造のダイヤフラムとなる。さ
らにまた、かかるダイヤフラムを構成する金属膜は一層
のみに限定されず、また材質も一種に限定されない。こ
の場合、ダイヤフラムとしては少なくとも一層のポリイ
ミド膜を含む有機材料膜と金属膜とを交互に積層した構
造のものとなる。しかしながら、かかるダイヤフラムの
少なくとも一方の面はポリイミド膜で構成されることが
望ましい。
イヤフラムとしては、一面が金属で他面がポリイミドで
ある二層構造のものであってもよいが、かかる金属面に
対して耐食性を増強するなどの目的で有機材料の保護膜
を設けることもできる。この場合、保護膜の材料として
は特に制限はなく、また保護膜を設ける方法にも特に制
限はないが、保護膜としてポリイミド膜を用いる場合に
はいわゆるサンドイッチ構造のダイヤフラムとなる。さ
らにまた、かかるダイヤフラムを構成する金属膜は一層
のみに限定されず、また材質も一種に限定されない。こ
の場合、ダイヤフラムとしては少なくとも一層のポリイ
ミド膜を含む有機材料膜と金属膜とを交互に積層した構
造のものとなる。しかしながら、かかるダイヤフラムの
少なくとも一方の面はポリイミド膜で構成されることが
望ましい。
本発明の圧力スイッチにおいては、ダイヤフラムの一
方の面が冷媒に接してその圧力を受け、他方の面にはダ
イヤフラムの動きを可動接点等に伝える受圧板が接する
ように設けられるが、ダイヤフラムの冷媒と接触する面
がポリイミド膜で構成されたうえに受圧板と接触する面
もポリイミド等と有機材料の膜で構成されるように組み
込まれることが更に好ましい。かかる構成により圧力ス
イッチの信頼性を著しく高めることができる。
方の面が冷媒に接してその圧力を受け、他方の面にはダ
イヤフラムの動きを可動接点等に伝える受圧板が接する
ように設けられるが、ダイヤフラムの冷媒と接触する面
がポリイミド膜で構成されたうえに受圧板と接触する面
もポリイミド等と有機材料の膜で構成されるように組み
込まれることが更に好ましい。かかる構成により圧力ス
イッチの信頼性を著しく高めることができる。
本発明の圧力スイッチは、薄くて密な金属膜が強靭な
ポリイミド膜によって支持されているダイヤフラムを備
えているため、たとえばＲ−22を冷媒として用いた高圧
縮率の冷凍システムにおける高温冷媒圧力の検出用圧力
スイッチとして使用すると、冷媒の透過損失が防止され
るので、高感度でかつ高信頼性であるほかは従来の圧力
スイッチと同様の高精度で作動する。
ポリイミド膜によって支持されているダイヤフラムを備
えているため、たとえばＲ−22を冷媒として用いた高圧
縮率の冷凍システムにおける高温冷媒圧力の検出用圧力
スイッチとして使用すると、冷媒の透過損失が防止され
るので、高感度でかつ高信頼性であるほかは従来の圧力
スイッチと同様の高精度で作動する。
本発明の圧力スイッチの例を第１図に示し、またその
ダイヤフラムを第２図に示す。
ダイヤフラムを第２図に示す。
図において１はハウジングであり、その下部には感圧
応動部Ａが設けられ、上部にはスイッチ部Ｂが設けられ
ている。下蓋２とダイヤフラム３との間には圧力室2aが
形成され、圧力導入路４に通じている。５は受圧板であ
り、作動棒６を介して可動接点７を移動させ、固定接点
８と接離させるように構成されている。
応動部Ａが設けられ、上部にはスイッチ部Ｂが設けられ
ている。下蓋２とダイヤフラム３との間には圧力室2aが
形成され、圧力導入路４に通じている。５は受圧板であ
り、作動棒６を介して可動接点７を移動させ、固定接点
８と接離させるように構成されている。
ダイヤフラム３は、たとえばその径にそった断面が第
２図に示すような形状で、円形の板状として形成されて
いる。かかるダイヤフラム３は金属膜3bはポリイミド膜
3a上にニッケルの化学めっきを約２μｍの厚さで施した
のち、チタンを厚さ２μｍとなるよう蒸着することによ
って形成した複合膜である。
２図に示すような形状で、円形の板状として形成されて
いる。かかるダイヤフラム３は金属膜3bはポリイミド膜
3a上にニッケルの化学めっきを約２μｍの厚さで施した
のち、チタンを厚さ２μｍとなるよう蒸着することによ
って形成した複合膜である。
このような構造のダイヤフラム３を、第２図に示した
状態で組み込んで、作動冷媒圧力を32kgf/cm2に調整し
た第１図の圧力スイッチを作成し、作動耐久性試験を行
ったところ、作動回数が４万回を超えても何らの異状も
発生しなかった。
状態で組み込んで、作動冷媒圧力を32kgf/cm2に調整し
た第１図の圧力スイッチを作成し、作動耐久性試験を行
ったところ、作動回数が４万回を超えても何らの異状も
発生しなかった。
また、上記と同じ構造のダイヤフラム３を、第２図に
示した状態と上下が反対になるように組み込んだ圧力ス
イッチについて、上記と同様の作動耐久性試験を行った
ところ、作動回数が１万回を超えたところで痕跡の冷媒
ガスの漏洩が検知された。そこでダイヤフラム３を分解
して調べた結果、金属膜に皺の発生が認められ、この皺
がガスの漏洩の原因であろうと推定された。
示した状態と上下が反対になるように組み込んだ圧力ス
イッチについて、上記と同様の作動耐久性試験を行った
ところ、作動回数が１万回を超えたところで痕跡の冷媒
ガスの漏洩が検知された。そこでダイヤフラム３を分解
して調べた結果、金属膜に皺の発生が認められ、この皺
がガスの漏洩の原因であろうと推定された。
これらの試験結果から、ダイヤフラム３を組み込んだ
本発明の圧力スイッチは、従来のポリイミド膜のみから
なるダイヤフラムを組み込んだ圧力スイッチに比べて高
い信頼性を示すことが分かる。
本発明の圧力スイッチは、従来のポリイミド膜のみから
なるダイヤフラムを組み込んだ圧力スイッチに比べて高
い信頼性を示すことが分かる。
本発明の圧力スイッチは、特定の構造のダイヤフラム
を特定配置をとるように設けてなるもので、高圧縮率の
冷凍サイクルを利用した冷凍装置における高温冷媒圧力
の検出用として、過負荷防止のために使用すると、冷媒
のダイヤフラム透過が防止できて、しかもダイヤフラム
の柔軟性が損なわれないために、感度および精度が高
く、高信頼性であると共に長寿命である特長を有する。
を特定配置をとるように設けてなるもので、高圧縮率の
冷凍サイクルを利用した冷凍装置における高温冷媒圧力
の検出用として、過負荷防止のために使用すると、冷媒
のダイヤフラム透過が防止できて、しかもダイヤフラム
の柔軟性が損なわれないために、感度および精度が高
く、高信頼性であると共に長寿命である特長を有する。
第１図は本発明の圧力スイッチの例の断面図、 第２図は本発明の圧力スイッチに用いられるダイヤフラ
ムの部分拡大断面図である。 １……ハウジング、２……下蓋、３……ダイヤフラム、
3a……ポリイミド膜、3b……金属膜、５……受圧板、６
……作動棒、７……可動接点。
ムの部分拡大断面図である。 １……ハウジング、２……下蓋、３……ダイヤフラム、
3a……ポリイミド膜、3b……金属膜、５……受圧板、６
……作動棒、７……可動接点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二見 正男 埼玉県所沢市青葉台1311 株式会社鷺宮 製作所所沢事業所内 (72)発明者 赤瀬 悟 埼玉県所沢市青葉台1311 株式会社鷺宮 製作所所沢事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−292965（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−28232（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案365748（ＪＰ，Ｚ１)
Claims (5)
- 【請求項１】圧力応動用ダイヤフラムで受けた冷媒の圧
力を受圧板を介して可動接点に伝える圧力スイッチにお
いて、前記圧力応動用ダイヤフラムがポリイミド膜と金
属膜とを密に積層接合してなり、且つ該金属膜が冷媒と
直接接触しない側に設けられていることを特徴とする圧
力スイッチ。 - 【請求項２】金属膜の表面に金属膜と受圧板との直接接
触を防止する有機材料膜を設けてなる請求項（１）の記
載の圧力スイッチ。 - 【請求項３】金属膜が冷媒に対して耐食性の金属で形成
されている請求項（１）又は（２）に記載の圧力スイッ
チ。 - 【請求項４】ポリイミド膜が厚さ20〜50μｍである請求
項（１）乃至（３）のいずれかに記載の圧力スイッチ。 - 【請求項５】金属膜が無欠陥で厚さが１〜５μｍである
請求項（１）乃至（４）のいずれかに記載の圧力スイッ
チ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082197A JP2970906B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 圧力スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082197A JP2970906B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 圧力スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255124A JPH01255124A (ja) | 1989-10-12 |
| JP2970906B2 true JP2970906B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=13767700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63082197A Expired - Fee Related JP2970906B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 圧力スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970906B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05133471A (ja) * | 1991-03-12 | 1993-05-28 | Dxl Internatl Inc | ダイヤフラム・アセンブリ |
| JP2004076920A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Tgk Co Ltd | 差圧制御弁 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5154257Y2 (ja) * | 1972-08-02 | 1976-12-25 |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63082197A patent/JP2970906B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01255124A (ja) | 1989-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |