(57)【要約】【課題】簡単な構造で接液ダイアフラムをタンク内の洗浄とは別個に洗浄することにより、接液ダイアフラムの洗浄が確実で、ダイアフラムの塑性変形、破損等を防止し得るようにした差圧・圧力発信器を提供する。【解決手段】接液ダイアフラム９を有し封入液１２が封入された受圧器１０の表面にアダプタ２０を溶接によって固定し、この受圧器１０をタンク１の圧力取出部４に複数本のボルト５０によって固定する。アダプタ２０はリング状に形成されて、環状の流体通路４１と、この流体通路４１に一端が連通し他端がアダプタ２０の内周面に開口する複数個の洗浄ノズル４２を有し、接液ダイアフラム９の洗浄時に洗浄液供給ポンプ４４の駆動により洗浄液タンク１３からの洗浄液５３が配管４３を通って流体通路４１に導かれ、洗浄ノズル４２から噴射されることにより、接液ダイアフラム９を洗浄する。【選択図】　　　　図１
2004069579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接液ダイアフラムを有し封入液が封入された受圧器を備え、この受圧器をタンクの圧力取出部に外付けし、前記接液ダイアフラムに加わる圧力を発信器本体に導き測定する差圧・圧力発信器において、
前記受圧器の表面に取付けられる環状のアダプタを備え、このアダプタは、前記受圧器との接合面に形成された流体通路と、この流体通路に一端が連通し他端がアダプタの内周面に開口する複数個の洗浄ノズルとを有し、前記流体通路を洗浄液供給装置に接続したことを特徴とする差圧・圧力発信器。
【請求項２】
請求項１記載の差圧・圧力発信器において、
前記流体通路と洗浄液供給装置を接続する配管に切換弁を介してドレンパイプを接続したことを特徴とする差圧・圧力発信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク内の液面高さ等を測定する差圧・圧力発信器に関し、特に食品装置、化学装置等に用いて好適な差圧・圧力発信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品、薬品等の分野において、洗浄、殺菌、菌繁殖の防止等、所謂サニテーション（衛生）が要求される食品装置や化学装置では、各種の液体をバッチ運転で扱うことが多い。このため、これら各バッチ間に洗浄工程を設け、タンク内を洗浄液によって洗浄するようにしている。洗浄液による洗浄は、洗浄能力を上げるため、通常ノズルから洗浄液を高圧のジェット流にしてタンク内壁面に向けて噴射させるようにしている。
【０００３】
図２に洗浄装置を備えた従来のタンクとリモートシール型圧力発信器を示す。同図において、１は液体２を貯蔵する大気開放型のタンクで、内部上方に高圧洗浄ノズル３を有し、下部外周面にはフランジ付きの圧力取出部４が突設されている。
【０００４】
５はリモートシール型圧力発信器で、シールダイアフラム６と圧力センサ７を有し測定圧力を外部機器に発信する発信器本体８と、接液ダイアフラム９を有し前記ダンク１の圧力取出部４に外付けされる測圧端としての受圧器１０を備え、この受圧器１０と前記発信器本体８をキャピラリチューブ１１によって接続し、接液ダイアフラム９に加わる圧力Ｐ（液体２のヘッド圧）をキャピラリチューブ１１内に封入した圧力伝達媒体としての封入液１２によって発信器本体８に伝達し、前記圧力センサ７により大気圧Ｐ０　を基準圧として測定することにより、液体２の液面高さＨを測定するように構成されている。
【０００５】
１３は洗浄液タンク、１４は洗浄液タンク１３内の洗浄液を高圧洗浄ノズル３に送給するポンプである。
【０００６】
タンク１内を洗浄するときは、内部の液体２を抜き取った後、ポンプ１４を駆動して洗浄液タンク１３内の洗浄液を配管１５を介して高圧洗浄ノズル３に導き、タンク１の内壁に向けて高圧ジェット流にして噴射することにより洗浄する。このとき、ジェット流の一部は、圧力取出部４内に入り、接液ダイアフラム９の表面を洗浄するが、高圧のジェット流が接液ダイアフラム９に直接当たると同ダイアフラムが塑性変形したり破損するおそれがあるため、タンク１内に遮蔽板１６を前記圧力取出部４に近接して対向するように設置したり、または多孔板を圧力取出部４に嵌着することにより、ジェット流が接液ダイアフラム９に直接当たらないように保護している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来は高圧洗浄ノズル３から噴射される高圧ジェット流によってタンク１内を洗浄しているため、タンク１については迅速かつ確実に洗浄することができるが、ジェット流から接液ダイアフラム９を保護するために遮蔽板１６等を設ける必要があるため、接液ダイアフラム９の洗浄が不十分であるという問題があった。特に、洗浄が不十分で、液体２の一部が圧力取出部４の内部や接液ダイアフラム９に付着して残留していると、新たな液体をタンク１内に供給したとき、圧力取出部４の内部や接液ダイアフラム９に付着している残留液が不純物として混入されるため好ましくない。
【０００８】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡単な構造で接液ダイアフラムをタンク内の洗浄とは別個に洗浄することにより、接液ダイアフラムの洗浄が確実で、ダイアフラムの塑性変形、破損等を防止し得るようにした差圧・圧力発信器を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、接液ダイアフラムを有し封入液が封入された受圧器を備え、この受圧器をタンクの圧力取出部に外付けし、前記接液ダイアフラムに加わる圧力を発信器本体に導き測定する差圧・圧力発信器において、前記受圧器の表面に取付けられる環状のアダプタを備え、このアダプタは、前記受圧器との接合面に形成された流体通路と、この流体通路に一端が連通し他端がアダプタの内周面に開口する複数個の洗浄ノズルとを有し、前記流体通路を洗浄液供給装置に接続したものである。
【００１０】
第１の発明においては、アダプタの洗浄ノズルから洗浄液を噴射することで接液ダイアフラムを洗浄する。アダプタは差圧・圧力発信器の仕様に応じて受圧器に取付けられるものであるため、受圧器自体は洗浄ノズルを備えない標準品とすることができる。アダプタを受圧器に対して着脱自在に取付けて使用する場合、接液ダイアフラムの腐食、破損等によって受圧器を新しいものと交換する必要が生じたとき、アダプタ自体は新しいものと交換する必要がなく再利用することができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記流体通路と洗浄液供給装置を接続する配管に切換弁を介してドレンパイプを接続したものである。
【００１２】
第２の発明においては、洗浄終了後、切換弁を切り替えてドレンパイプを大気に開放させると、アダプタ内に残留している洗浄液を排出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を電子式のリモートシール型圧力発信器に適用した一実施の形態を示す断面図である。なお、従来技術の欄で示した構成部材と同一のものについては、同一符号をもって示す。全体を符号５で示すリモートシール型圧力発信器は、大気圧Ｐ０　を基準圧としてタンク１内の圧力を測定する発信器本体８と、この発信器本体８にキャピラリチューブ１１を介して接続された測圧端としての受圧器１０と、前記発信器本体８内に設けられた半導体圧力センサ７と、ダイアフラム洗浄用のアダプタ２０等で構成されている。
【００１４】
前記タンク１は、図１に示すように液体２を貯蔵する大気開放型のタンクで、内部上方に高圧洗浄ノズル３を有し、下部外周面にはフランジ付きの圧力取出部４が一体に突設されている。高圧洗浄ノズル３は、洗浄液タンク１３に配管１５を介して接続されており、またこの配管１５にはポンプ１４が設けられている。
【００１５】
前記発信器本体８は、円盤状（円柱状）のボディ２１と、このボディ２１の両側面２１ａ，２１ｂに図示しないボルトおよびナットによって共締め固定された一対のカバー２２Ａ，２２Ｂと、ボディ２１の一方の側面２１ａに取付けられたシールダイアフラム６等で構成されている。
【００１６】
前記ボディ２１は通常ＳＵＳ３１６，３０４等のオーステナイト系ステンレスによって製作されており、前記一方の側面２１ａの中央に凹部２４が形成され、内部には封入液回路２６Ａ，２６Ｂが形成されている。この封入液回路２６Ａ，２６Ｂは、一端が前記凹部２４に連通し、他端が他方の側面２１ｂに開口して前記キャピラリチューブ１１の一端が接続され、中間部が前記半導体圧力センサ７によって仕切られている。
【００１７】
前記シールダイアフラム６は、耐食性の点からステンレス製の薄膜状金属板を塑性加工することにより円板状に形成され、外周縁部が溶接によって前記ボディ２１の一方の側面２１ａに接合されることにより前記凹部２４を覆っており、表面にはカバー２２Ａに設けた小孔２３を介して大気圧Ｐ０　が加えられている。
シールダイアフラム６と前記凹部２４との間に形成された密閉空間は、ダイアフラム室２５を形成しており、プロピレングリコール、シリコーンオイル等の封入液１２が封入されている。なお、本実施の形態においてはシールダイアフラム６とダイアフラム室２５を備えたボディ２１を示したが、大気圧Ｐ０　を基準圧としているため、上記した通りシールダイアフラム６とダイアフラム室２５を備えず、大気圧Ｐ０　を半導体圧力センサ７に直接導くようにしたボディであってもよい。
【００１８】
前記半導体圧力センサ７は、前記ボディ２１のヘッダ部２１Ａ内に組み込まれており、半導体ダイアフラム２８によって仕切られた２つの室２９Ａ，２９Ｂを有し、これらの室２９Ａ，２９Ｂが前記各封入液回路２６Ａ，２６Ｂに接続されている。したがって、半導体ダイアフラム２８の一方の面には、前記シールダイアフラム６に加えられる大気圧Ｐ０　が封入液回路２６Ａ内の封入液１２を介して加えられ、他方の面には、前記受圧器１０の接液ダイアフラム９に加わるタンク１内の圧力Ｐがキャピラリチューブ１１および封入液回路２６Ｂ内の封入液１２を介して加えられている。前記半導体ダイアフラム２８のいずれか一方の面には、ピエゾ抵抗領域として作用する図示しない４つの拡散ゲージが不純物の拡散またはイオンの打ち込み技術によって形成されており、これらの拡散ゲージは、ホイールストーンブリッジを形成し、リード線によって電気回路に接続されている。なお、半導体圧力センサ７としては、ピエゾ抵抗式に限らず、キャパシタンス式のものであってもよい。
【００１９】
前記受圧器１０は、ＳＵＳ３１６，３０４等のオーステナイト系ステンレスによって製作された円盤状のダイアフラムベース３１と、このダイアフラムベース３１の表面３１ａの中央部に形成した円形の凹部３３を覆う接液ダイアフラム９とを備え、前記凹部３３と接液ダイアフラム９とでダイアフラム室３４を形成し、このダイアフラム室３４に前記発信器本体８と同様に封入液１２を封入している。また、ダイアフラム室３４は、ダイアフラムベース３１内に形成した流通孔３５を介して前記キャピラリチューブ１１に接続されている。
【００２０】
前記接液ダイアフラム９は、前記シールダイアフラム６と同様に、ステンレスなどの薄膜状金属板を塑性加工することにより円板状に形成されて外周縁部が溶接によって前記ダイアフラムベース３１の表面に接合されることにより、前記ダイアフラムベース３１とともに封入液１２を封入する容器を形成している。
【００２１】
さらに、前記ダイアフラムベース３１の表面３１ａには、前記アダプタ２０が溶接４０によって接合されている。アダプタ２０は、前記接液ダイアフラム９を洗浄する際に用いられるもので、ステンレス等によって外径がダイアフラムベース３１の外径と略等しく、内径が前記凹部３３の内径と略等しいリング状に形成され、ダイアフラムベース３１との接合面に形成された環状の流体通路４１と、この流体通路４１に一端が連通し他端がアダプタ２０の内周面に開放する４個の洗浄ノズル４２を有し、前記流体通路４１が配管４３を介して前記洗浄液タンク１３に接続されている。また、配管４３の途中には洗浄液供給装置としての洗浄液供給ポンプ４４と、三方弁からなる切換弁４５およびドレンパイプ４６が設けられている。ドレンパイプ４６は、前記流体通路４１と配管４３の切換弁４５より先端側に残留する洗浄液を排出するためのもので、通常は配管４３と非連通状態に保持されており、洗浄が終了した時に切換弁４５の切替えによって一時的に開放され配管４３に接続されるように構成されている。
【００２２】
前記洗浄ノズル４２はアダプタ２０の周方向に略等間隔をおいて形成されている。また、洗浄ノズル４２は、軸線がアダプタ２０の中心を通らず、接液ダイアフラム９の径方向に対して傾斜するように形成されている。このように傾斜させておくと、洗浄ノズル４２から噴射された洗浄液はアダプタ２０の中心孔内において旋回する旋回流を形成するため、接液ダイアフラム９の表面に形成されている同心円状波形面を良好に洗浄することができる。
【００２３】
前記ダイアフラムベース３１の裏面側にはステンレス等によって形成したフランジ５０が固定されている。このフランジ５０は、前記タンク１の圧力取出部４のフランジ部４Ａに複数本のボルト５１およびナット５２によって固定されることにより、前記アダプタ２０を前記圧力取出部４の開口端面にＯリング４８を介して押し付けている。これにより、接液ダイアフラム９の表面には、ダンク１内の圧力Ｐが加えられている。
【００２４】
このような構造からなるリモートシール型圧力発信器５において、タンク１内の圧力Ｐが接液ダイアフラム９に加えられ、大気圧Ｐ０　がシールダイアフラム６に加えられると、両ダイアフラム６，９はその圧力に応じて変位し、この変位が封入液１２を介して半導体圧力センサ７の半導体ダイアフラム２８に伝達される。このため、半導体ダイアフラム２８はその差圧に応じて歪み、その歪み量が電気信号に変換されて取り出され演算処理することにより、タンク１内の液面高さＨが測定される。
【００２５】
液体２による処理が終了し、他の液体をバッジ運転で扱うときには、その前工程としてタンク１と接液ダイアフラム９の洗浄を行う。タンク１の洗浄は、ポンプ１４の駆動によって洗浄液タンク１３から洗浄液を高速洗浄ノズル３に導き、タンク内壁に向けて高圧ジェット流として噴射することにより行う。このとき、圧力取出部４内にジェット流が入り込まないように予め遮蔽板１６（図１）を圧力取出部４に近接して対向するように配置したり、あるいは取り替え可能な絞りを圧力取出部４に嵌着しておく。
【００２６】
一方、接液ダイアフラム９の洗浄は、タンク内洗浄とは別個に行われる。すなわち、切換弁４５によって配管４３を流体通路４１に接続し、洗浄液供給ポンプ４４を駆動して洗浄液タンク１３から洗浄液を配管４３を介してアダプタ２０に供給し、洗浄ノズル４２から接液ダイアフラム９に向けて噴射することにより接液ダイアフラム９の洗浄を行う。このときの洗浄液５３の圧力は、接液ダイアフラム９を変形させたり破損させない程度の圧力で、高速洗浄ノズル３によるタンク１内の洗浄圧力よりも十分に小さく設定される。
【００２７】
タンク１と接液ダイアフラム９を洗浄した後、切換弁４５を切り替えてドレンパイプ４６を配管４３に連通させ、アダプタ２０内に残っている洗浄液５３を外部に排出する。洗浄液の排出が終了すると、切換弁４５を閉じて配管４３と流体通路４１、ドレンパイプ４６とを不連通状態とし、もってタンク１および接液ダイアフラム９の洗浄工程を終了する。
【００２８】
タンク１および接液ダイアフラム９の洗浄には、通常水、温水等が用いられるが、サニタリー仕様の場合は、水、温水等で洗浄した後、第２の洗浄工程としてさらに純水等による洗浄を行うとよい。
【００２９】
このような構造からなるリモートシール型圧力発信器５においては、接液ダイアフラム９をアダプタ２０の洗浄ノズル４２によってタンク１の洗浄とは別個に独立して行うことができるため、接液ダイアフラム９の洗浄圧力をタンク１の洗浄圧力よりも低く設定することにより、洗浄液による接液ダイアフラム９の塑性変形、破損等を防止することができる。
【００３０】
また、アダプタ２０はリモートシール型圧力発信器５の仕様に応じて受圧器１０に取付けられて使用されるるものであるため、受圧器１０自体は標準品とすることができ、受圧器１０の種類を少なくすることができる。また、アダプタ２０を溶接によってダイアフラムベース３１に固定せず、シール部材を介して着脱自在に取付け、ボルト５１によってダイアフラムベース３１とアダプタ２０を圧力取出部４に共締め固定して使用する場合は、接液ダイアフラム９の腐食、破損等によって受圧器１０を交換する必要が生じたとき、アダプタ２０自体は再使用することができる。
【００３１】
また、受圧器１０は圧力取出部４に外付けされるものであるため、配管４３をタンク１内に配管する必要がなく、ダンク１の使用中に配管４３から洗浄液が仮に漏洩したとしてもタンク１内の液体２に混入するようなことはない。
【００３２】
なお、上記した実施の形態においては、大気圧Ｐｏを基準圧としてタンク１内の液面高さＨを測定する電子式のリモートシール型圧力発信器５に適用した例を示したが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、真空圧を基準圧として測定する絶対圧力発信器や、液体２の２点間の圧力差を測定する差圧発信器にも適用することが可能である。
【００３３】
さらに、上記した実施の形態ではキャピラリチューブ１１によって発信器本体８と受圧器１０を接続したリモートシール型圧力発信器５に適用したが、本発明はこれに限らずキャピラリチューブ１１を用いず発信器本体８とフランジ付きの受圧器を接続し、受圧器のフランジをタンクの圧力取出部に固定して使用するように構成した所謂フランジ型の圧力発信器や差圧発信器の受圧器にも同様に適用することが可能である。
【００３４】
【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、受圧器に接液ダイアフラム専用の洗浄用アダプタを取付けるように構成したので、タンクの洗浄とは関係なく洗浄圧力をダイアフラム洗浄に適した圧力に設定することができ、接液ダイアフラムの変形、破損等を防止することができる。
また、アダプタは仕様に応じて受圧器に取付けられるものであるため、受圧器の種類が増加したりすることがない。
また、アダプタは受圧器とともにタンクの圧力取出部に外付けされるものであるため、洗浄用配管をタンク内に配管する必要がなく、洗浄用配管から洗浄液が漏れてもタンク内の液体に混入するおそれがない。
また、タンクの洗浄は接液ダイアフラムとは関係なく洗浄することができるので、高圧ジェット流によりタンクを迅速に洗浄することができる。
さらに、本発明はドレンパイプを備えているので、洗浄後アダプタ内に残留している洗浄液を外部に確実に排出することができ、特にサニタリー用の差圧・圧力発信器に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を電子式のリモートシール型圧力発信器に適用した一実施の形態を示す断面図である。
【図２】洗浄装置を備えた従来のタンクとリモートシール型圧力発信器を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…タンク、２…液体、３…高圧洗浄ノズル、４…圧力取出部、５…リモートシール型圧力発信器、６…シールダイアフラム、７…半導体圧力センサ、８…発信器本体、９…接液ダイアフラム、１０…受圧器、１２…封入液、２０…アダプタ、３１…ダイアフラムベース、４１…液体通路、４２…洗浄ノズル、４３…配管、４４…洗浄液供給ポンプ、４５…切換弁、４６…ドレンパイプ。
【図１】
2004069579.tif 000003
【図２】
2004069579.tif 000004