JPH0738974Y2 - 圧力変換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （１）考案の目的 ［産業上の利用分野］ 本考案は、圧力変換装置に関し、特にダイアフラムの両
面をそれぞれ異なるスプリングによって互いに対向する
方向に向けて押圧しかつダイアフラムの両面に対して高
圧ガスと低圧ガスとをそれぞれ供給してなる圧力変換装
置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の圧力変換装置としては、第３図に示した
圧力変換装置10のごとく、ダイアフラム25の一面に対し
ピストン36Aを配設しておきそのピストン36Aをスプリン
グ37によって押圧し、ダイアフラム25の他面に供給され
た被検出ガス（すなわち低圧ガス）のガス圧と調節手段
33Aによって外部より調節可能なスプリング37のバネ力
との差圧によってシャフト39を移動せしめ、シャフト39
の先端部でメインバルブ24Aを押圧して開放し、入力ポ
ート21Aに与えられた高圧ガスをメインバルブ24Aを介し
て案内しスプール24Bを移動せしめ、入力ポート21Aから
出力ポート26Aに向けて高圧ガスを案内せしめることに
より、被検出ガス（すなわち低圧ガス）のガス圧のアナ
ログ変動を高圧ガスのガス圧のデジタル変動に変換して
なるものが提案されていた。

［解決すべき問題点］ しかしながら、従来の圧力変換装置10では、ダイアフラ
ムの一面のみがスプリング37によって押圧されていたの
で、（ｉ）被検出ガス（すなわち低圧ガス）のガス圧が
微変動を生じても検出できない欠点があり、ひいては
（ii）被検出ガス（すなわち低圧ガス）のガス圧の微変
動を検出するためには、ダイアフラム25の面積を拡張す
る必要があり、大型化してしまう欠点があった。

そこで本考案は、これらの欠点を除去すべく、ダイアフ
ラムの両面に対しそれぞれ異なるスプリングを配設し、
かつダイアフラムの両面に対し参照圧たる高圧ガスと被
検出ガスたる低圧ガスとをそれぞれ供給してなる圧力変
換装置を提供せんとするものである。

２）考案の構成 ［問題点の解決手段］ 本考案により提供される問題点の解決手段は、 低圧ガス圧のアナログ変動を高圧ガス圧のデジタル変動
に変換する圧力変換装置であって、低圧ガス案内通路を
介して低圧ガス供給源に接続される第一のガス室と、高
圧ガス案内通路を介して高圧ガス供給源に接続される第
二のガス室と、前記第一のガス室と前記第二のガス室と
を仕切るように配置されたダイアフラムと、前記ダイア
フラムを挟持して前記ダイアフラムをばね力およびガス
圧のバランス位置に保持する一対のスプリングと、前記
スプリングのバランス位置を変更して設定値を変更する
設定値調節部と、前記ダイアフラムが所定の位置まで変
移したときに前記高圧ガス圧のデジタル値を切り替える
デジタル値切替え部と、を備えていることを特徴とする
圧力変換装置 である。

［作用］ 上記構成を備えた本考案の圧力変換装置においては、ダ
イアフラムが当初、設定値調節部により調節したところ
の、第一のガス室に供給された低圧ガス圧と、第二のガ
ス室に供給された高圧ガス圧と、一対のスプリングのば
ね力とのバランス位置に位置している。そしてこの状態
から低圧ガス圧が変化すると、前記バランス位置が変更
されてそこまでダイアフラムが変移し、低圧ガス圧が所
定値に達すると、ダイアフラムが所定の位置まで変移
し、論理素子等のデジタル値切替え部が作動して高圧ガ
ス圧のデジタル値が切り替えられる。スプリングはダイ
アフラムを挟持するようにして一対が設けられており、
低圧ガス圧の微変動を検知し易くなっている。

［実施例］ 次に本考案にかかる圧力変換装置について、その好まし
い実施例を挙げ具体的に説明する。しかしながら以下に
説明する実施例は、本考案の理解を容易化ないし促進化
するために記載されるものであって、本考案を限定する
ために記載されるものではない。換言すれば、以下に説
明される実施例において開示される各要素は、本考案の
精神ならびに技術的範囲に属する全ての設計変更ならび
に均等物置換を含むものである。

第１図は、本考案にかかる圧力変換装置の一実施例を示
す断面図であって、ダイアフラム25が弁座部24から離間
された状態を示している。

第２図は、第１図実施例の動作状態を示す断面図であっ
て、ダイアフラム25が弁座部24に対して当接された状態
を示している。

まず第１図お第２図を参照しつつ、本考案にかかる圧力
変換装置の一実施例について、その構成を詳細に説明す
る。10 は、本考案にかかる圧力変換装置であって、ボディ20
と、ボディ20に対して装着されたカバー部材30と、ボデ
ィ20に対して所望により配設されており高圧ガスのガス
圧のデジタル変動を検出するための論理素子部材40とを
備えている（以下、論理素子部材40が配設されている場
合を、主として説明する）。

ボディ20は、高圧ガス供給源（図示せず）に対して一端
部が連通せしめられており参照圧としての高圧ガスを案
内するための高圧ガス案内通路21と、高圧ガス案内通路
21の他端部が開口されたガス室22と、ガス室22の開口部
に対して配設されており高圧ガス案内通路21の他端部の
周囲に形成された弁座部24から離間する方向に向け一面
がスプリング23によって押圧せしめられたダイアフラム
25と、ガス室22から高圧ガスを外部へ案内するための高
圧ガス排出通路26とを包有している。高圧ガス排出通路
26は、所望によって除去してもよいが、ここでは包有さ
れているものとして説明する。

ボディ20は、また、高圧ガス案内通路21を論理素子部材
40に向けて連通しており高圧ガスを常時案内するための
連絡通路27Aと、高圧ガス案内通路21を論理素子部材40
に向けて連通しておりダイアフラム25が弁座部24に対し
て当接され高圧ガス案内通路21の他端部が閉鎖されたと
き高圧ガスを信号ガスとして論理素子部材40に対し案内
するための他の連絡通路27Bと、論理素子部材40から排
出された使用済の高圧ガスを受取るための他の高圧ガス
排出通路28と、低圧ガス供給源（図示せず）に対して一
端部が連絡されており低圧ガスをカバー部材30に向けて
案内するための低圧ガス案内通路29とを包有している。
論理素子部材40は、（ｉ）常開素子である場合、連絡通
路27Bを介して信号ガスが与えられたとき、連絡通路27A
を介して与えられかつ高圧ガス排出通路28を介して排出
されていた高圧ガスを遮断し、また（ii）常閉素子であ
る場合、連絡通路27Bを介して信号ガスが与えられたと
き、連絡通路27Aを介して与えられていた高圧ガスを高
圧ガス排出通路28に対して供給し排出せしめる。

カバー部材30は、ボディ20の低圧ガス案内通路29の他端
部に対して一端部が連結されかつ他端部がガス室31に開
口されており低圧ガスをガス室31（ひいてはダイアフラ
ム25の他面）に向けて案内するための低圧ガス案内通路
32と、ガス室31内に配設されており外部の調節ノブ33を
操作しシャフト39をロックナット34によって固定するこ
とによりガス室31内における位置が調節せしめられるピ
ストン35と、ピストン35の先端面とダイアフラム25の他
面に配設されたスプリングガイド36との間に配設されて
おりダイアフラム25を弁座部24に向けて押圧するための
他のスプリング37と、ピストン35の外周面の配設溝に対
して配設されたシール部材38とを包有している。

更に第１図および第２図を参照しつつ、本考案にかかる
圧力変換装置の一実施例について、その作用を詳細に説
明する。

まず調節ノブ33によってシャフト39を回動したのちロッ
クナット34で固定してピストン35の位置を調節すること
により、ダイアフラム25の他面に配設したスプリングガ
イド36を押圧するスプリング36の押圧力（すなわちバネ
力）を調節する。この状態でボディ20のガス室22に対
し、高圧ガス供給源から高圧ガス案内通路21を介して高
圧ガスが供給され、高圧ガス排出通路26を介してボディ
20の外部へ案内されている。

低圧ガス供給源から低圧ガス案内通路29,32を介してカ
バー部材30のガス室31に対し供給された低圧ガスのガス
圧が低い場合は、高圧ガス供給源から高圧ガス案内通路
21を介してガス室22に対して案内された高圧ガスのガス
圧とスプリング23のバネ力とによって、ダイアフラム25
が弁座部24から離間する方向に押圧されている。このた
め論理素子部材40に対しては、連絡通路27Aを介して高
圧ガスが供給されているが、連絡通路27Bを介して信号
ガスが供給されていない。したがって論理素子部材40
は、動作せしめられず、結果的に（ｉ）常開素子である
場合、高圧ガス排出通路28を介して排出されている高圧
ガスが遮断せしめられず、また（ii）常閉素子である場
合、高圧ガス排出通路28を介して高圧ガスが排出せしめ
られない。

これに対し、低圧ガス供給源から低圧ガス案内通路29,3
2を介してカバー部材30のガス室31に対し供給された低
圧ガスのガス圧が上昇する場合は、ガス室31に供給され
た低圧ガスのガス圧とスプリング37のバネ力とによって
ダイアフラム25を弁座部24方向に向けて押圧する押圧力
が上昇する。低圧ガスのガス圧が十分な値に達すると、
低圧ガスのガス圧およびスプリング37のバネ力が高圧ガ
スのガス圧およびスプリング23のバネ力に打ち勝つた
め、ダイアフラム25が、弁座部24に対して当接される。
この結果、ガス室22に供給されていた高圧ガスが遮断さ
れる。このとき、論理素子部材40に対しては、連絡通路
27Aを介して高圧ガスが供給され、かつ連絡通路27Bを介
して信号ガスが供給されることとなる。したがって論理
素子部材40は、動作せしめられ、（ｉ）常開素子である
場合、高圧ガス排出通路28を介して排出されていた高圧
ガスが遮断せしめられ、また（ii）常閉素子である場
合、高圧ガス排出通路28を介して新たに高圧ガスが排出
せしめられることとなる。

また、低圧ガス供給源から低圧ガス案内通路29,32を介
してガス室31に供給された低圧ガスのガス圧が再び低下
する場合は、ダイアフラム25は、再びスプリング23のバ
ネ力および高圧ガスのガス圧によって弁座部24から離間
される。このため高圧ガスが、高圧ガス案内通路21を介
して再びガス室22に対して供給されることとなる。した
がって論理素子部材40は、連絡通路27Aを介して高圧ガ
スが供給され続けているが、連絡通路27Bを介して与え
られた信号ガスが供給されなくなり、当初の状態に復帰
する。

以上を反復することにより、本考案にかかる圧力変換装
置10は、低圧ガスのガス圧のアナログ変動を高圧ガスの
ガス圧のデジタル変動に変換することができる。

なお上述においては、論理素子部材40によって高圧ガス
のガス圧のデジタル変動を検出する場合について説明し
たが、本考案は、これに限定されるものではなく、たと
えば（ｉ）ガス室22の内部に配設されたマイクロスイッ
チなどによって高圧ガスのガス圧のデジタル変動を検出
する場合、あるいは（ii）高圧ガス排出通路26に対して
配設された圧力応動素子などによって高圧ガスのガス圧
のデジタル変動を検出する場合も包摂している。これら
の場合は、論理素子部材40，連絡通路27A,27Bおよび高
圧ガス排出通路28を除去してもよい。

（３）考案の効果 上述より明らかなように、本考案にかかる圧力変換装置
は、低圧ガス圧のアナログ変動を高圧ガス圧のデジタル
変動に変換する圧力変換装置であって、低圧ガス案内通
路を介して低圧ガス供給源に接続される第一のガス室
と、高圧ガス案内通路を介して高圧ガス供給源に接続さ
れる第二のガス室と、前記第一のガス室と前記第二のガ
ス室とを仕切るように配置されたダイアフラムと、前記
ダイアフラムを挟持して前記ダイアフラムをばね力およ
びガス圧のバランス位置に保持する一対のスプリング
と、前記スプリングのバランス位置を変更して設定値を
変更する設定値調節部と、前記ダイアフラムが所定の位
置まで変移したときに前記高圧ガス圧のデジタル値を切
り替えるデジタル値切替え部と、を備えていることを特
徴とするので、 （ｉ）低圧ガスのガス圧の微変動をも検出できる効果 を有し、ひいては （ii）装置の小型化および検出精度の向上ならびに製造
コストの削減を達成できる効果 を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる圧力変換装置の一実施例を示す
断面図、第２図は第１図実施例の動作状態を示す断面
図、第３図は従来例を示す断面図である。10 ……圧力変換装置20 ……ボディ 21……高圧ガス案内通路 22……ガス室 23……スプリング 24……弁座部 25……ダイアフラム 26……高圧ガス排出通路 27A,27B……連絡通路 28……高圧ガス排出通路 29……低圧ガス案内通路30 ……カバー部材 31……ガス室 32……低圧ガス案内通路 33……調節ノブ 34……ロックナット 35……ピストン 36……スプリングガイド 37……スプリング 38……シール部材 39……シャフト40 ……論理素子部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】低圧ガス圧のアナログ変動を高圧ガス圧の
   デジタル変動に変換する圧力変換装置であって、 低圧ガス圧案内通路（29）（32）を介して低圧ガス供給
   源に接続される第一のガス室（31）と、 高圧ガス案内通路（21）を介して高圧ガス供給源に接続
   される第二のガス室（22）と、 前記第一のガス室（31）と前記第二のガス室（22）とを
   仕切るように配置されたダイアフラム（25）と、 前記ダイアフラム（25）を挟持して前記ダイアフラム
   （25）をばね力およびガス圧のバランス位置に保持する
   一対のスプリング（23）（37）と、 前記スプリング（23）（37）のバランス位置を変更して
   設定値を変更する設定値調節部と、 前記ダイアフラム（25）が所定の位置まで変移したとき
   に前記高圧ガス圧のデジタル値を切り替えるデジタル値
   切替え部と、を備えていることを特徴とする圧力変換装
   置。