(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力測定部に連通するように設けられた大気開放口を有し、この大気開放口には異物進入防止機構としてフィルタが挿入固定される圧力測定装置において、
前記フィルタの端部は六角形部として形成されてその内部には軸方向に沿ってその端部が前記六角形部の端面近傍に到達するように止まり穴が形成され、前記六角形部の端面から前記止まり穴に連通するように複数の貫通孔が形成されたことを特徴とする圧力測定装置。
【請求項２】
前記複数の貫通孔の口径は、１ｍｍ程度であることを特徴とする請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項３】
前記フィルタは、前記大気開放口に対し、螺合により挿入固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力測定装置。
【請求項４】
前記フィルタは、前記大気開放口に対し、ガスケットを介して嵌め合わせ挿入固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力測定装置に関し、詳しくは、圧力測定部に連通するように設けられた大気開放口に異物の進入を防止するために着脱される異物進入防止機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力測定装置の一種に、圧力測定部に連通するように大気開放口が設けられ、その大気開放口に虫などの異物の進入を防止するために、異物進入防止機構が取り付けられたものがある。
【０００３】
図８は従来のこのような圧力測定装置の一例を示す構成説明図であり、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は側面図である。図８において、下部には被測定圧力が入力される受圧部１０が設けられ、受圧部１０の上部には受圧部１０で測定された圧力信号を電気信号に変換して外部に伝送する伝送器２０が設けられている。
【０００４】
受圧部１０は、プロセス流体の被測定圧力が入力される第１のフランジ１１と、基準圧力として大気圧が入力される第２のフランジ１２と、これら被測定圧力と大気圧との差圧をセンサで検出して伝送部２０に出力する圧力測定部を構成する圧力測定カプセルが組み込まれた本体部１３とが、ボルト１４とナット１５により固定されている。
【０００５】
第１のフランジ１１には圧力測定部に連通するように圧力導入口１１ａが設けられ、第２のフランジ１２には圧力測定部に連通するように大気開放口１２ａが設けられている。      
【０００６】
大気開放口１２ａには、第２のフランジ１２内部に虫などの異物が進入するのを防止する異物進入防止機構として、図９に示すようなフィルタ３０が取り付けられている。
【０００７】
図９において、（Ａ）は裏面図、（Ｂ）は部分断面図、（Ｃ）は表面図である。フィルタ３０は、真鍮やステンレス鋼などの筒状部３１および網部３２で構成されている。筒状部３１の内面は網部３２よりも小さい大きさの六角穴３１ａとして形成され、外周にはねじ溝（雄ねじ）３１ｂが形成されている。筒状部３１の裏面となる一端近傍の内部には、網部３２が溶接や圧入またはカシメ加工などにより取り付け固定されている。
【０００８】
図１０は、図９のように構成されるフィルタ３０を第２のフランジ１２に取り付ける手順の説明図である。フィルタ３０は、網部３０が大気開放口１２ａの奥行き方向に位置するように、六角レンチなどの工具を使用して筒状部３１の外周に形成されているねじ溝３１ｂを第２のフランジ１２の大気開放口１２ａの内面に形成されているねじ溝（雌ねじ）に螺合させて挿入固定される。
【０００９】
これにより、基準圧力となる大気圧は第２のフランジ１２に設けられている大気開放口１２ａからフィルタ３０を通り、本体部１３に組み込まれている圧力測定カプセルに導入されることになる。
【００１０】
特許文献１には、圧力伝送器に大気圧を導入する基準圧力導入口に、フィルタが組み込まれている異物進入防止装置を差し込む技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−３３１２５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、このような従来の構成によれば、異物進入防止機構として、筒状部３１の端部近傍内部に網３２が溶接・圧入などで固定されたフィルタ３０を用いているために、構造が複雑になり、コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
また、フィルタ３０を構成する筒状部３１の端部の内面には六角穴３１ａが形成され外周にはねじ溝３１ｂが形成された構造になっていることから、フィルタ３０の着脱にあたっては六角穴３１ａに嵌め合う六角レンチなどの特殊工具が必要である。
【００１４】
また、このような圧力伝送器を屋外のプラント現場などに設置して長期間にわたって使用していると、六角穴３１ａに虫が巣を作ったりごみや砂礫が詰まってしまい、大気と導通しなくなるおそれもある。
【００１５】
さらに、フィルタ３０に網３２を用いているため、材質が限られる。もし、高Ｎｉ鋼などで製作すると、さらに高価になってしまう。
【００１６】
本発明は、これらの課題を解決するものであり、その目的は、低コストで利便性の高い異物進入防止機構が組み込まれた圧力測定装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
圧力測定部に連通するように設けられた大気開放口を有し、この大気開放口には異物進入防止機構としてフィルタが挿入固定される圧力測定装置において、
前記フィルタの端部は六角形部として形成されてその内部には軸方向に沿ってその端部が前記六角形部の端面近傍に到達するように止まり穴が形成され、前記六角形部の端面から前記止まり穴に連通するように複数の貫通孔が形成されたことを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１記載の圧力測定装置において、
前記複数の貫通孔の口径は、１ｍｍ程度であることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の圧力測定装置において、
前記フィルタは、前記大気開放口に対し、螺合により挿入固定されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の圧力測定装置において、
前記フィルタは、前記大気開放口に対し、ガスケットを介して嵌め合わせ挿入固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
これらにより、低コストで利便性の高い異物進入防止機構が組み込まれた圧力測定装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に基づく圧力測定装置の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明の異物進入防止機構として用いるフィルタの具体例を示す構成説明図である。
【図３】本発明のフィルタ４０を第２のフランジ１２に取り付ける手順の説明図である。
【図４】本発明のフィルタ４０に設けられている全ての貫通孔４４が水滴の付着による水膜により塞がれた状態を示している。
【図５】本発明のフィルタ４０をガスケット４５を介して大気開放口１２ａに嵌め合わせ挿入固定する構造の説明図である。
【図６】本発明のフィルタ４０の他の実施例を示す構成説明図である。
【図７】本発明に基づく圧力測定装置の他の実施例を示す構成説明図である。
【図８】従来の圧力測定装置の一例を示す構成説明図である。
【図９】従来の異物進入防止機構として用いられるフィルタの一例を示す構成説明図である。
【図１０】図９のフィルタ３０を第２のフランジ１２に取り付ける手順の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成説明図であり、図８と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、大気開放口１２ａには、第２のフランジ１２内部に虫などの異物が進入するのを防止する異物進入防止機構として、図２に示すような構造のフィルタ４０が、図３に示すように大気開放口１２ａに螺合させて挿入固定される。
【００２５】
図２において、フィルタ４０の一端は中上部４１として形成されていて、その外周には大気開放口１２ａの内面のねじ溝に螺合するねじ溝４１ａが設けられている。フィルタ４０の他端は一般的な工具であるスパナ、ペンチなどで容易に組み付けられるようにナットと同様な六角形部４２として形成されている。
【００２６】
柱状部４１の端面から軸方向に沿って止まり穴４３が形成されていて、その端部４３ａは六角形部４２の端面近傍に到達している。そして、六角形部４２の端面から止まり穴４３の端部４３ａに連通するように、複数の貫通孔４４が形成されている。
【００２７】
フィルタ４０は、たとえばステンレス鋼を切削加工することにより、所定の形状に形成される。止まり穴４３および複数の貫通孔４４は、たとえばドリル加工で所定の大きさに形成される。
【００２８】
具体的には、止まり穴４３の口径は複数（本実施例では中心１個と周囲に等角度間隔で６個の合計７個）の貫通孔４４が形成できる大きさで形成される。これら貫通孔４４は、虫が巣を作れなくて水膜による出力シフトも小さくなる直径１ｍｍ程度の大きさに形成される。止まり穴４３の深さは、これら貫通孔４４が短時間で精度良く加工できるように設定される。
【００２９】
このように構成されるフィルタ４０をフランジ１２に対して着脱するのにあたっては、図３の手順図に示すように、一般的なナットと同様な六角形部４２を一般的な工具であるスパナ、ペンチなどで挟んで回転させる。
【００３０】
貫通孔４４を直径１ｍｍ程度の大きさにする理由について説明する。図４は、全ての貫通孔４４が水滴の付着による水膜により塞がれた状態を示している。ここで、貫通孔４４の半径をｒ、水膜にかかる外圧をＰ、外圧Ｐが水膜を押す力をＦ、水の表面張力をＳとする。水膜が穴を塞いでいる状態とは、外圧Ｐが水膜を押す力Ｆと水の表面張力Ｓが、この水膜を維持しようとする力がつり合っている状態であるので、
πｒ2×Ｐ＝２πｒＳ
であり、一般的に知られた関係式Ｐ＝２Ｓ／ｒが成り立つ。
【００３１】
本実施例の場合、ｒ＝０．５ｍｍであり、一般的な水の表面張力Ｓは７．３×１０-5Ｎ／ｍｍであるから、外圧Ｐは、
Ｐ＝２．９２×１０-4Ｎ／ｍｍ2
＝０．２９２ｋＰａ
となる。
【００３２】
この値は、たとえば、直径１ｍｍの貫通孔４４が水膜で塞がれた場合に、フランジ１２内部の圧力が上昇したと仮定すると、この内圧上昇は圧力伝送器のゼロシフト出力値となる。しかしながら、このゼロシフト出力値としては、一般的な圧力測定レンジの１ＭＰａに対して、０．０２９２％と非常に小さく無視できる値である。なお、ゼロシフト出力は複数個加工された貫通孔４４が全て塞がれた場合にのみ発生する現象である。
【００３３】
このように構成されるフィルタ４０は、従来のように筒状部３１の端部近傍内部に網３２を溶接・圧入などで固定する構造ではなく、機械的な加工のみで製作できるので、構造が複雑になることはなく、コストを安くできる。
【００３４】
フィルタ４０の着脱にあたっては、一般的なナットと同様な六角形部４２を一般的な工具であるスパナ、ペンチなどで挟んで回転させればよく、従来のフィルタを着脱する場合のような特殊な工具は不要になる。
【００３５】
そして、従来の構造のような六角穴の凹み部分がないため、虫が巣を作ることを心配しなくてもよく、長期にわたって安定した圧力測定動作が得られる。
【００３６】
なお、上記実施例では、貫通孔４４の径を１ｍｍ程度としたが、出力シフトの影響を考慮しながらより小さい径にすることもできる。
【００３７】
また、上記実施例では、貫通孔４４の数を７個としたが、大気開放の機能を失わない範囲で増減してもよい。
【００３８】
また、フィルタ４０の材質について、上記実施例ではステンレス鋼の例を説明したが、高Ni鋼、モネル、チタンなどの特殊金属で製作してもよいし、用途によっては塩ビ、プラスチック、テフロン（登録商標）などの非金属で製作してもよい。
【００３９】
また、上記実施例では、フィルタ４０を、圧力測定装置の大気開放口１２ａに螺合させて挿入固定する例を示しているが、図５に示すようにＯリングなどのガスケット４５を介して大気開放口１２ａに嵌め合わせ挿入固定する構造であってもよい。
【００４０】
また、上記実施例では、フランジ１２側の大気開放口１２ａの内面に雌ねじのねじ溝を形成し、フィルタ４０の外周に雄ねじのねじ溝４１ａを形成する例を説明したが、図６に示すように、フランジ１２の大気開放口１２ａを筒状部１２ｂとして突出させてその筒状部１２ｂの外周に雄ねじのねじ溝１２ｃを形成し、フィルタ４０の柱状部４１をなくして六角形部４２の止まり穴４３の内面に雌ねじのねじ溝４３ｂを形成する逆の関係であってもよい。
【００４１】
また、貫通孔４４は、ドリル加工に限るものではなく、放電加工などの手法も適用可能である。
【００４２】
また、上記実施例では、フィルタ４０を圧力測定装置の側面に取り付ける例について説明したが、大気開放が可能な位置であればたとえば図７に示すように正面に取り付けてもよい。
【００４３】
以上説明したように、本発明によれば、低コストで利便性の高い異物進入防止機構が組み込まれた圧力測定装置を実現できる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  受圧部
１１  第１のフランジ
１２  第２のフランジ
１２ａ  大気開放口
２０  伝送器
４０  フィルタ
４１  柱状部
４１ａ  ねじ溝
４２  六角形部
４３  止まり穴
４３ａ  端部
４４  貫通孔
４５  ガスケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005835563.tif 000009
【図９】
0005835563.tif 000010
【図１０】
0005835563.tif 000011