JP4276001B2 - 圧力計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は気圧計に関し、好ましくは、圧縮空気式塗料吹付器に改装されるのに適したデジタル式の気圧計に関し、気圧計を備えた圧縮空気式塗料吹付器に関する。特に、本発明は、圧縮空気入口の減圧弁又はトリガ操作シャットオフ弁の下流の位置において、圧縮空気式塗料吹付器に改装されるのに適した気圧計を開示している。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧縮空気式塗料吹付器の圧縮空気入口の圧力は、圧縮空気減圧弁と、スプレイブース近傍の圧縮空気源に隣接して取り付けられた又は圧縮空気式塗料吹付器のハンドルから延びて取り付けられた、圧縮空気入口の上流に取り付けられた気圧計とによって、特に圧縮空気式塗料吹付器の空気キャップ又はスプレイ媒体に適するように調節される。前述の構成の気圧計及び圧縮空気式塗料吹付器に関連する一つの問題は、気圧計の位置により圧縮空気減圧弁の上流の気圧が測定されることである。可変の圧力減少に影響を与えかつ空気キャップに到達する一貫しない圧縮空気圧をもたらす可能性のある、圧縮空気減圧弁と他の全ての圧縮空気弁の下流の空気圧を測定することが好ましい。
【0003】
圧縮空気入口の減圧弁が塗料吹付器の一部として含まれ、別個の圧縮空気減圧弁の必要性を無くすことができるが、この装置の問題は、圧縮空気圧を表示する手段が現在において存在しないということであり、別個の圧縮空気減圧弁が気圧計の上流で使用される場合、減圧弁は下流にあり、全開でないならば、圧力設定が変化する可能性がある。
【0004】
前述の問題に対する解決方法は、空気キャップにおける気圧を測定するための圧縮空気入口の減圧弁の下流でありかつトリガ作動のシャットオフ弁の下流に位置する小型デジタル電子式気圧計を備えた圧縮空気式塗料吹付器を開示する特許文献によって与えられている(例えば、特許文献1参照。)。このような圧縮空気式塗料吹付器が危険な領域で使用されることが多いので、気圧計は、増幅器に接続された感圧変換器に導く穴を有するシールユニットを備えている。増幅器からの信号はA/D変換器、デコーダ/ドライバ及びディスプレイへ入力される。増幅器へ電力供給する電池が消耗すると、シールユニットは廃棄されて新しいシールユニットと交換される。
【0005】
【特許文献1】
欧州特許第526525号
【0006】
特許文献1の小型デジタル電子式気圧計は、圧縮空気式塗料吹付器内に穿孔されたねじ付き穴にねじ込まれている。気圧計は、圧縮空気入口の減圧弁の下流でありかつトリガ作動のシャットオフ弁の下流である領域に導くボアと連通するように配置されている。
【0007】
同様な解決方法は、ねじ付き穴が、アナログ式気圧計を受容し、かつ圧縮空気入口の減圧弁の下流でありかつトリガ作動のシャットオフ弁の上流である領域と連通するという点を除くと、ITW社のOMX−610の塗料吹付器によって与えられる。
【0008】
さらに別の特許文献には、塗料吹付器のハンドルと圧縮空気入口の弁それぞれに一体となった圧力計を備えた塗料吹付器が開示されている(例えば、特許文献2及び3参照。)。圧縮空気圧が、圧縮空気入口の上流で、圧縮空気入口の減圧弁とトリガ作動のシャットオフ弁の間で、圧縮空気入口の減圧弁とトリガ作動のシャットオフ弁の両方の下流で測定されている実施例が開示されている。
【0009】
【特許文献2】
独国特許第10031857号
【0010】
【特許文献3】
独国特許第10031858号
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
以上から、圧縮空気の塗料吹付器本体を修正する必要なく、広範な現存の圧縮空気式塗料吹付器に改装することができ、圧縮空気入口の減圧弁とトリガ作動のシャットオフ弁の下流の気圧を測定することができ、圧力計の取り付けが現存の塗料吹付器制御の使用の容易さに影響を与えない、気圧計を提供する必要が認識されてきた。
【0012】
【課題を解決するための手段】
第一の態様において、本発明は、吹付器に取付けるようにした圧力計であって、前記吹付器は、吹付器本体と、該吹付器本体に取付けられるトリガ作動の流体弁及びスプレッダ弁とを具備し、前記吹付器本体は、霧化空気通路及びスプレイパターン形成空気通路に連通する内部空間と、ねじ付きボア及びねじ付き穴とを有しており、前記トリガ作動の流体弁は、ニードルと、流体弁ブシュとを含み、該流体弁ブシュは、前記ねじ付きボアにねじ込むことによって、前記ニードルを覆って嵌合するするように前記吹付器本体に取付けられ、前記スプレッダ弁は、シャンクと、該シャンクを保持するためのスプレッダ弁ブシュとを含み、該スプレッダ弁ブシュは、前記ねじ付き穴にねじ込むことによって、前記吹付器本体に取付けられるようになっており、前記圧力計は、圧力室を形成するケースと、前記圧力室内に位置する圧力センサと、前記ケース内に収納された電源及びディスプレイユニットと、前記吹付器本体に前記ケースを取り付けるための取付治具であって、吹付器のスプレッダ弁のスプレッダ弁ブシュの少なくとも一部、又はトリガ作動の流体弁の流体弁ブシュの少なくとも一部が通過することができる取付治具ボアを備えた取付治具と、前記ケース及び前記取付治具を貫通させて延設され、該圧力計が前記吹付器本体に取り付けられる時に前記圧力室と前記内部空間部の間において流体的に連通させる通路とを備えている圧力計を要旨とする。
【0013】
圧力計はアナログ式又はデジタル式としうる。圧力計が移動した時のみ圧力センサを作動させる移動検出器のスイッチを選択的に備えうる。
【0014】
一つの好適な実施例において、圧力センサは半導体ひずみゲージ装置を備えている。一般に、ディスプレイユニットは液晶ディスプレイである。好ましくは、マイクロプロセッサを取り付ける印刷回路板をさらに備えている。
【0017】
ここで本発明の実施例について添付図面を参照して記載する。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、吹付器本体101を備えた塗料吹付器を示している。吹付器本体101は、圧縮空気が通過しうる内部空間部102を形成しており、さらに、吹付器本体の第一端部116に隣接した位置から延びている一体型ハンドル111と、保持リング113によって吹付器本体の反対の端部に留められた空気キャップ112とを有している。
【0019】
トリガ105は、それを手で搾って塗料吹付器をオンにする時にトリガ105をハンドル111に向けて回動させるように、トリガ105はねじ114によって吹付器本体101に留められている。流体貯槽115は、吹付器本体101の上部から突出している流体入口108に可逆に取り付けられている。圧縮空気ホース(図示せず)は、ハンドル111の吹付器本体101から離れた一端部に位置する圧縮空気入口104に可逆に取り付けられている。
【0020】
塗料吹付器に入る圧縮空気の体積は、塗料吹付器のハンドル111内で作動している圧縮空気入口の減圧弁110によって制御されている。使用中において、トリガ105が手で搾られる時、圧縮空気ホース(図示せず)からの圧縮空気は、ハンドル111と、吹付器本体の第一端部116内に位置する、トリガ作動のシャットオフ弁106とを通過し、吹付器本体101の内部空間部102内に入る。内部空間部102は、霧化空気通路(図示せず)及びスプレイパターン形成空気通路118それぞれによって、霧化空気出口(図示せず)と、空気キャップ112内のスプレイパターン形成空気出口(図示せず)と別個に連通している。使用中において、スプレイパターン形成空気通路118を通ってスプレイパターン形成空気出口(図示せず)を通過する内部空間部102内の圧縮空気の体積は、吹付器本体の第一端部116内に位置するスプレッダ弁103によって制御される。
【0021】
トリガ105を手で搾っている間、トリガ作動の流体弁107も開放され、塗料などの流体が流れとして、流体入口を通して流体貯槽115から吹付器本体101内の流体通路(図示せず)、流体放出オリフィス(図示せず)へ流れうる。流体の流れが流体放出オリフィス(図示せず)を去って飛散する霧状流体粒子を生成する時、霧化空気出口を出る圧縮空気により流体が粒子へ霧化される。スプレイパターン形成空気出口(図示せず)を出る圧縮空気は、飛散する霧状流体液滴の形状を制御する。
【0022】
吹付器本体の第一端部116に位置する調節可能なねじ付き端キャップ119は、トリガ作動の流体弁107を開放することができる程度で係止部として作用することによって、放出オリフィス(図示せず)を通過することができる流体の最大体積を調節する。
【0023】
圧力計109は、スプレッダ弁103によって吹付器本体の第一端部116に留められており、圧縮空気入口の減圧弁110の下流の気圧を測定する。
【0024】
圧力計109は図2に示すケース201を備えている。ケース201は、一つのチップのマイクロプロセッサを装着している印刷回路板(PCB)203のためにケース201の側壁内に配置されている凹所202を有する。PCB203は、接触ストリップ205によって2桁の7セグメントの液晶ディスプレイ(LCD)204へ機能的に連結されている。LCD204をそれを通して見ることができるウィンドウ207を備えた凹所202には、カバー206が設けられている。
【0025】
圧力変換器209用の第一ウェル208と電池211用第二ウェル210が凹所202の底部に配置されている。また、圧力変換器209及び電池211は独立してPCB203へ機能的に連結されている。圧力変換器209は、PCBに取り付けられたマイクロプロセッサによって制御されている。第一ウェル208及び圧力変換器209は共に圧力室(図示せず)を形成する。
【0026】
ケース201は、その下面から延びている取付治具212をさらに備えている。取付治具212は、LCD204の視軸とほぼ整列された取付治具用ボア213を備えている。ケース201は、図3(A)及び(B)に示す空気通路301をさらに備え、第一ウェル208と取付治具用ボア213を連通させる。
【0027】
図4は、スプレッダ弁103による吹付器本体101の第一端部116への圧力計109の取付の詳部を示している。スプレッダ弁103はシャンク402の外面の一部において雄ねじ部401を備え、シャンク402は、先端404を有する第一端部403において終わっている。この先端404は、スプレイパターン形成空気通路118への入口を漸進的に遮断することができる。第二端部405において、シャンク402を回転させて先端404を移動させるきざみ付きナット406によってこの入口を遮断する。雄ねじ部401は、きざみ付きナット406と、きざみ付きナット406と先端404の中間の地点との間にほぼ位置する。
【0028】
スプレッダ弁103はスプレッダ弁ブシュ407をさらに備えている。このブシュは、スプレッダ弁ブシュの内面414上に位置する雌ねじ部(図示せず)を備え、ここで、シャンク402は、雌ねじ部(図示せず)と雄ねじ部401の相互作用によって保持されている。スプレッダ弁ブシュ407は、内部空間部102で終わっている、吹付器本体101の第一端部116内へ穿孔されているねじ付き穴408内にねじ込まれている。スプレッダ弁ブシュ407には、その長手軸線とほぼ軸線方向に整列されてスプレッダ弁ブシュ414の内面上に形成されている環状通路409が設けられている。環状通路409の第一端部410は、穴408内に位置するスプレッダ弁ブシュの第一端部411において終わっており、環状通路409の第二端部412は、スプレッダ弁ブシュの第一端部411と第二端部413のほぼ中間において終わっている。環状通路409の第二端部412は、スプレッダ弁ブシュの内面414と外面415を接続するスプレッダ弁ブシュ407を通った開口416と連通している。雌ねじ部(図示しない)は、ほぼスプレッダ弁ブシュの第二端部413と、スプレッダ弁ブシュの第一端部411と第二端部413の中間の地点との間において位置する。
【0029】
スプレッダ弁ブシュ407を圧力計109の取付治具ボア213を通過させてスプレッダ弁ブシュ407をねじ付き穴408内にねじ込むことによって圧力計109は塗料吹付器へ取り付けられる。圧力計109は、穴408に隣接した吹付器本体の外面によって形成された第一面と、スプレッダ弁ブシュの肩部417によって形成された第二面との間で締結されている。スプレッダ弁ブシュ407とスプレッダ弁103のシャンク402は、本発明において、本発明の圧力計109を取り付けない時に通常使用される場合よりも長くなるのに適している。別実施例において、スプレッダ弁ブシュ407とスプレッダ弁103のシャンク402は、本発明において、長さが不変のままである。後者の場合には、スプレッダ弁ブシュ407のみが、例えば、きざみ付きナット406とスプレッド弁ブシュの第二端部413の間に位置する取り外し可能なリングを設けることによって、圧力計109を塗料吹付器へ取り付けるように適合して修正される必要がある。圧力計109は、取り外し可能なリングの代わりに塗料吹付器に取り付けられる。
【0030】
さらに、取付治具ボア213の内径はスプレッダ弁ブシュ407の外径よりも大きく、取付治具ボアの内面によって形成される反対の面とブシュ415の外面の間において、スプレッダ弁の環状空間部418を形成している。
【0031】
前述のように圧力ゲージを取り付ける時、内部空間部102内の圧縮空気は、スプレッダ弁ブシュ414の内面上に形成されている通路409、開口416、スプレッダ弁の環状空間部418を介して空気通路301を通して、圧力変換器209がある圧力計109の第一ウェル208内に通過することができる。
【0032】
圧力変換器209は、セラミック基部上に取り付けられたガラス基板に接合された半導体ひずみゲージ装置を備えている。このセラミック基部の特性は、この場合には圧縮空気によって誘起される物理的なひずみを受ける時に変化する。圧力変換器209は、AD変換器を有するPCBに取り付けられたマイクロプロセッサへ入力される信号を発生する。PCBに取り付けられたマイクロプロセッサの出力は、測定される気圧を示すLCD204へ送られる。
【0033】
圧力計109は以下のように作動する。圧力計109は、特にアクティブモードとアイドルモードの二つの作動状態の中のいずれか一つの状態としうる。アクティブモードにおいて、圧力計109は、現在の圧縮空気の圧力を能動的に測定して表示する。圧縮空気の圧力が所定期間よりも長くゼロのままである場合、電池211の寿命を節約するために、圧力計109はLCD204が空白になるアイドルモードへ自動的に切り換える。このアイドルモードにおいて、PCBに取り付けられたマイクロプロセッサは、規則的な間隔で短い期間だけ圧力変換器209を作動させる。大気圧よりも大きな圧縮空気圧が検出される場合、圧力計109は直ぐにアクティブモードに再び切り換わる。
【0034】
電池211の寿命をさらに延ばすために、圧力計109は、塗料吹付器が所定期間だけ静止した後に圧力変換器209を電圧遮断するようにマイクロプロセッサへ信号を送る移動検出器(図示せず)をさらに備えており、それにより、電池の寿命を保存する。塗料吹付器が動く時、移動検出器(図示せず)はこの動きを検出し、圧力変換器209を電圧印加するようにマイクロプロセッサに信号を送る。
【0035】
図5(A)及び(B)に示す適切な移動検出器のスイッチは、金属ハウジング503の面に配置されたスロット502内に閉じ込められた金属球501と、PCB203によって覆われているスロット502の開放側面とを備えている。図5(A)に示すように、PCB203は、第一銅トラック505と第一銅接触パッド506の間で電気的接触を許容する第一貫通接触穴504を備えている。図5(B)において、第二貫通接触穴(図示せず)を介して第二銅トラック(図示せず)と電気的接触する第二銅接触パッド507が示されている。トリガ作動の流体弁107が水平位置にあり塗料吹付器が垂直に保持されている時に金属球501が第一又は第二銅接触パッド506、507の少なくとも一つと接触したままであることを保証するように、わずかに下方に角度の付けられたスロット502が図5(A)において示されている。
【0036】
金属球501は、第一又は第二銅接触パッド506、507それぞれと金属ハウジング503の間で第一及び第二電気回路を完成させ、PCB203上に取り付けられた一つのチップのマイクロプロセッサへの入力信号を生成する。金属球501は、金属球501のスロット502内の位置に依って、第一銅パッド506と金属ハウジング503の間の第一電気回路、又は第二銅パッド507と金属ハウジング503の間の第二電気回路のいずれかを完成させる。塗料吹付器が使用されている時、金属球501は、スロット502内で移動することができ、第一の電気回路及び第二の電気回路を連続的に完成させる。各電気回路の完成により、一つのチップのマイクロプロセッサが認識する異なる入力信号を生成する。マイクロプロセッサが二つの回路の各々からの連続する交互の入力を受け取る時、マイクロプロセッサは圧力変換器209を電圧印加する。交互の入力信号が所定時間中断する時、マイクロプロセッサは圧力変換器209を電圧遮断する。
【0037】
図6(A)及び(B)に示すように、圧力計109は、トリガ作動の流体弁107と同様に、圧縮空気式塗料吹付器上に取り付けることができる。トリガ作動の流体弁107は、頂点で終わっている第一ニードル端部(図示せず)と第二ニードル端部602とを有するニードル601と、ニードル601の第一ニードル端部(図示せず)と第二ニードル端部602のほぼ中間に位置する第一肩部(図示せず)とを備えている。トリガ作動の流体弁107は、ニードル601を覆って嵌合する流体弁ブシュ603をさらに備えている。流体弁ブシュ603は、第一流体弁ブシュ端部604と第二流体弁ブシュ端部605とを有する。第二流体弁ブシュ端部605は、調節可能なねじ付き端キャップ119で覆われている。第一流体弁ブシュ端部604はトリガ105に隣接して終わっている。ばね607は、調節可能なねじ付き端キャップ119及びニードル601上の第二肩部606によって境界付けられるニードル601の一部の周りに位置する。流体弁ブシュ603は吹付器本体101を貫通している。
【0038】
ばね607がゆるい状態にある時、第一ニードル端部(図示せず)は流体放出オリフィス(図示せず)を遮断する。トリガ105を手で搾る時、トリガ105上の面(図示せず)は、第一肩部(図示せず)に衝突し、ニードル601を流体放出オリフィス(図示せず)から離し、それにより、このオリフィスを漸進的に遮断解除し、ばね607を圧縮する。
【0039】
図6(B)は、流体弁ブシュ603には、流体弁ブシュ609の外面上において流体弁ブシュ通路608が設けられており、内部空間部102と、前述のスプレッダ弁103と同様に形成されている流体弁環状空間部610との間を連通することができることを示している。
【0040】
圧力計109は、流体弁ブシュ603を取付治具ボア213を通過させ、スプレッダ弁103の下の吹付器本体の第一端部116内に位置するねじ付きボア611内に流体弁ブシュ603をねじ込むことによって塗料吹付器に取り付けられている。圧力計109は、ねじ付きボア611に隣接して吹付器本体の外面によって形成された第一面と、流体弁ブシュの肩部612によって形成された第二面との間で締結されている。流体弁ブシュ603及びニードル601は、本発明において、本発明の圧力計109を取り付けない時に通常使用される場合よりも長くなるのに適している。別の実施例において、流体弁ブシュ603及びニードル601は本発明において長さが不変のままである。後者の場合において、流体弁ブシュ603のみが、例えば、きざみ付きナット406とスプレッド弁ブシュの第二端部413の間に位置する取り外し可能なリングを設けることによって、圧力計109を塗料吹付器へ取り付けるように適合して修正される必要がある。圧力計109は、取り外し可能なリングの代わりに塗料吹付器に取り付けられる。
【0041】
圧力計109は、前述と同様に、別の形状及び配置の塗料吹付器上に取り付けることもできる。このような塗料吹付器には、スプレッダ弁の長手軸線が塗料吹付器の平面とほぼ直角である独国特許第10031858号に示されている塗料吹付器も含まれる。塗料吹付器のトリガ作動の流体弁は、図1に示す位置と同様な位置にある。しかしながら、圧縮空気の入口の減圧弁は、トリガ作動の流体弁と、吹付器本体の一端部から延びているハンドルとの間において吹付器本体上に位置する。本発明の圧力計に取り付ける別の形状の吹付器が図7に示されている。図7において、トリガ作動のシャットオフ弁とトリガ作動の流体弁は同心である。本発明の圧力計を収容するのに適したさらなる塗料吹付器の配置は、同心のトリガ作動の圧縮空気弁と、その長手軸線が塗料吹付器の平面とほぼ直角であるスプレッダ弁を有するトリガ作動の流体弁と組合わせた塗料吹付器である。
【0042】
以下の特許請求の範囲に記載した本発明から逸脱することなく、前述の本発明の好適な実施例に種々の修正及び変形を施すことができるということを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】スプレッダ弁において圧縮空気式塗料吹付器に取り付けられた本発明によるデジタル電子式気圧計を備えた圧縮空気式塗料吹付器の一部断面である側面図を示す。
【図2】本発明によるデジタル電子式気圧計の分解図を示す。
【図3】図3(A)は図3(D)に示す線A−A断面図であり、図3(B)は図3(C)に示す線B−B断面図であり、図3(C)は本発明によるデジタル電子式気圧計の正面図であり、図3(D)は本発明によるデジタル電子式気圧計の左側面図である。
【図4】圧縮空気式塗料吹付器の一部の部分断面図であり、スプレッダ弁における圧縮空気式塗料吹付器に取り付けられた本発明によるデジタル電子式気圧計を示す。
【図5】図5(A)は本発明によるデジタル電子式気圧計の移動検出器スイッチの一部の側断面図であり、図5(B)は本発明によるデジタル電子式気圧計の移動検出器スイッチの一部の図5(A)に示される線A−A断面図である。
【図6】図6(A)は部分断面の圧縮空気式塗料吹付器の側面図であり、図6(B)は圧縮ガス塗料吹付器の部分側断面図であり、トリガ作動の流体弁において圧縮空気式塗料吹付器上において取り付けられている本発明によるデジタル電子式気圧計を示している。
【図7】同心のトリガ作動のシャットオフ弁とトリガ作動の流体弁を備えた圧縮空気式塗料吹付器の側断面図を示す。
【符号の説明】
101…塗料吹付器
102…加圧される内部空間部
103…スプレッダ弁
107…トリガ作動の流体弁
109…圧力計
118…通路
201…ケース
204…ディスプレイユニット
212…塗料吹付器に取り付けるための手段
213…圧力計を取り付けるために取付治具
Claims (7)
- 吹付器に取付けるようにした圧力計であって、
前記吹付器は、吹付器本体と、該吹付器本体に取付けられるトリガ作動の流体弁及びスプレッダ弁とを具備し、
前記吹付器本体は、霧化空気通路及びスプレイパターン形成空気通路に連通する内部空間と、ねじ付きボア及びねじ付き穴とを有しており、
前記トリガ作動の流体弁は、ニードルと、流体弁ブシュとを含み、該流体弁ブシュは、前記ねじ付きボアにねじ込むことによって、前記ニードルを覆って嵌合するするように前記吹付器本体に取付けられ、
前記スプレッダ弁は、シャンクと、該シャンクを保持するためのスプレッダ弁ブシュとを含み、該スプレッダ弁ブシュは、前記ねじ付き穴にねじ込むことによって、前記吹付器本体に取付けられるようになっており、
前記圧力計は、
圧力室を形成するケースと、
前記圧力室内に位置する圧力センサと、
前記ケース内に収納された電源及びディスプレイユニットと、
前記吹付器本体に前記ケースを取り付けるための取付治具であって、吹付器のスプレッダ弁のスプレッダ弁ブシュの少なくとも一部、又はトリガ作動の流体弁の流体弁ブシュの少なくとも一部が通過することができる取付治具ボアを備えた取付治具と、
前記ケース及び前記取付治具を貫通させて延設され、該圧力計が前記吹付器本体に取り付けられた時に前記圧力室と前記内部空間部の間において流体的に連通させる通路とを備えている圧力計。 - 前記取付治具ボアと、前記スプレッダ弁ブシュの一部又は前記トリガ作動の流体弁ブシュの一部とによって、前記内部空間及び前記通路に連通する環状空間部が形成される請求項1に記載の圧力計。
- 前記圧力計はアナログ式又はデジタル式である請求項1または2に記載の圧力計。
- 前記圧力計が動く時のみ前記圧力センサを作動させる移動検出器のスイッチをさらに備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力計。
- 前記圧力センサは、半導体ひずみゲージ装置を備えている請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧力計。
- 前記ディスプレイユニットは液晶ディスプレイである請求項1〜5のいずれか1項に記載の圧力計。
- マイクロプロセッサを取り付ける印刷回路板をさらに備えた請求項1〜6のいずれか1項に記載の圧力計。
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