(57)【要約】【課題】微小圧力の変化においても構造を複雑化することなく応答性を確保できることで漏洩などの異常事態の判別が正確に行える構成を備えた圧力監視装置を提供する。【解決手段】外部からの流体導入部５を長手方向一方側に形成された筒状の外筒２と、該外筒２内に装填され、前記外筒２の流体導入部５に連通する開口部を長手方向一端に有して該外筒２内を摺動可能な内筒３と、該内筒３を所定圧力により初期付勢して前記流体の導入前に前記外筒内の所定位置に定置させる弾性体４とを備え、前記弾性体４は、前記内筒３内に装填されて前記外筒２における流体導入部５から前記内筒３に至る範囲に閉空間を形成する伸縮部材であって、自身の収縮時での形状復元力を前記内筒に対する予圧とする部材が用いられ、前記流体が導入された際の前記内筒３の移動に必要な圧力上昇を早めることを特徴とする。【選択図】図１
2009162590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの流体導入部を長手方向一方側に形成された筒状の外筒と、
該外筒内に装填され、前記外筒の流体導入部に連通する開口部を長手方向一端に有して該外筒内を摺動可能な内筒と、
該内筒を所定圧力により初期付勢して前記流体の導入前に前記外筒内の所定位置に定置させる弾性体とを備え、
前記弾性体は、前記内筒内に装填されて前記外筒における流体導入部から前記内筒に至る範囲に閉空間を形成する伸縮部材であって、自身の収縮時での形状復元力を前記内筒に対する予圧とする部材が用いられ、前記流体が導入された際の前記内筒の移動に必要な圧力上昇を早めることを特徴とする圧力監視装置。
【請求項２】
前記外筒における流体導入部は、該外筒に装着される端板に形成されて該外筒内に連通可能な開口部で構成され、
前記内筒における長手方向他方側には、前記外筒における長手方向において流体導入部と反対側の端部に対して該内筒の移動により進退可能な表示部が設けられ、
前記表示部は、前記流体の導入圧に応じた前記外筒側の端部からの進出量により前記流体の導入圧が正常である場合と異常である場合とを警報できる識別部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力監視装置。
【請求項３】
前記端板には、前記内筒の摺動路および外部にそれぞれ連通する開口部が設けられ、前記内筒が初期位置に復動する際に該内筒の摺動路に滞留する流体を外部に排出させるようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の圧力監視装置。
【請求項４】
前記外筒には、前記内筒の表示部と対向する端部を覆う防塵カバーが設けられ、該防塵カバーは、透明体を備えて前記表示部を外部から透視できるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力監視装置に関し、さらに詳しくは、敷設配管内からの流体漏洩監視のための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、管内を流れるガスなどの流体を対象とした圧力検知装置には、ブルドン管などを用いた機械式、あるいはベローズなどの部材の圧力変形を感知するストレンゲージ等の歪み検知素子を用いた電気式を用いる構成（例えば、特許文献１）が知られている。
【０００３】
また、これら圧力を直接感知する方式とは別に、管内を流れる流体の流速と圧力との関係を用いるピトー管方式も知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０５８２２号公報
【特許文献２】特開平６−５８９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガスなどの管内圧力を監視する場合としては、管内圧力が所定値よりも低下する漏洩検査がある。  
漏洩検査においては、定期検査や緊急時が対象となり、埋設管の敷設位置のうちで、必要な箇所で管内からの圧力を圧力計に誘導して行われる。
【０００６】
漏洩の確認に際しては、一々、圧力値を読み込むことで所定値との差を求め、その差圧が許容範囲内であるかどうかを判断する必要があるが、漏洩自体は、微小圧力であっても発現することから、既存の圧力検知装置では応答性において誤差範囲の設定などによって感知できない場合がある。
【０００７】
そこで、漏洩箇所として疑われる位置での漏洩検査においては、迅速に漏洩の判別が行えることが望まれ、しかも、この判別に際しての応答性をよくして誤判別がないようにすることが望まれる。
【０００８】
一方、圧力計に用いられる構成においては、ハウジング内にて圧力を受けて摺動あるいは回転する検知部を用いて圧力表示を行うものがあるが、ハウジング内に装填された部材の摺動や回転は、相対する部材同士の間での摩擦抵抗による感度低下が発生する場合がある。特に、圧力変動を監視する際には、所定の初期位置からの移動量を確認して判断することもあり、初期位置への復帰が摩擦抵抗により正確に行われていないと、読み取った圧力値が正確でなく、誤判断の原因となる虞がある。しかも、移動時に発生する摩擦抵抗によって部材の摺動が不安定となると、圧力計内に導入された流体の圧力に対する検知精度が不安定なものとなることもある。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来の圧力監視に用いられる装置における問題に鑑み、微小圧力の変化においても構造を複雑化することなく応答性を確保できることで漏洩などの異常事態の判別が正確に行える構成を備えた圧力監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。  
（１）外部からの流体導入部を長手方向一方側に形成された筒状の外筒と、
該外筒内に装填され、前記外筒の流体導入部に連通する開口部を長手方向一端に有して該外筒内を摺動可能な内筒と、
該内筒を所定圧力により初期付勢して前記流体の導入前に前記外筒内の所定位置に定置させる弾性体とを備え、
前記弾性体は、前記内筒内に装填されて前記外筒における流体導入部から前記内筒に至る範囲に閉空間を形成する伸縮部材であって、自身の収縮時での形状復元力を前記内筒に対する予圧とする部材が用いられ、前記流体が導入された際の前記内筒の移動に必要な圧力上昇を早めることを特徴とする圧力監視装置。
【００１１】
（２）前記外筒における流体導入部は、該外筒に装着される端板に形成されて該外筒内に連通可能な開口部で構成され、
前記内筒における長手方向他方側には、前記外筒における長手方向において流体導入部と反対側の端部に対して該内筒の移動により進退可能な表示部が設けられ、
前記表示部は、前記流体の導入圧に応じた前記外筒側の端部からの進出量により前記流体の導入圧が正常である場合と異常である場合とを警報できる識別部が形成されていることを特徴とする（１）に記載の圧力監視装置。
【００１２】
（３）前記端板には、前記内筒の摺動路および外部にそれぞれ連通する開口部が設けられ、前記内筒が初期位置に復動する際に該内筒の摺動路に滞留する流体を外部に排出させるようにしてあることを特徴とする（２）に記載の圧力監視装置。
【００１３】
（４）前記外筒には、前記内筒の表示部と対向する端部を覆う防塵カバーが設けられ、該防塵カバーは、透明体を備えて前記表示部を外部から透視できるようになっていることを特徴とする（１）または（２）に記載の圧力監視装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外筒内で摺動可能に装填されている内筒は、外筒に形成された流体導入部からの流体の導入により摺動することになるが、摺動する際には、内部に流体を封入可能な弾性体による予圧によって圧力上昇が早められる。換言すれば、予圧分を内筒の移動に必要な圧力の一部に用いることができるので、微小圧力の導入であっても内筒の移動に要する時間を短縮することができ、迅速かつ内筒に対する圧力作用状態を判別する感度を高めることができる。
【００１５】
しかも、導入圧に対する内筒の移動感度を高める構成として、単に外筒に挿嵌された内筒とこれの内部に装填されて流体を封入可能な伸縮部材が用いられる弾性体とを用いるだけの簡単な構成ですませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。  
図１は、本発明による圧力監視装置の使用状態である縦向きとした場合の部分断面図であり、図１に示す圧力監視装置１は、流体の一つであるガスを対象とする圧力監視装置である。
【００１７】
図１において圧力監視装置１は、外筒２と、外筒２の内部に挿嵌されて外筒２の長手方向に摺動可能な内筒３と、内筒３の内部に装填された弾性体４とを主要部として備えている。
【００１８】
外筒２には、長手方向一方側に流体、つまりガスの導入部が設けられており、ガスの導入部には、外筒２の端部に嵌合される端板５が用いられ、端板５には、図示しないガス導入用の中継管路が締結されるネジが外周に形成され、そして、内周には後述する弾性体４に有するクリップ部材６の取り付けネジ部が形成されている。
【００１９】
端板５には、中心を基準として周方向に等分された位置に流体排出部５Ａが設けられている。なお、流体排出部５Ａは、周方向に等分して複数設けることに限らず、内筒３の摺動に応じた吸排気が可能であれば単一であってもよい。  
流体排出部５Ａは、内筒３の摺動路と外部とを連通する貫通孔で構成され、内筒３が外筒２内で往復摺動する際に外気の吸入および外筒２内に滞留している空気の排出が行える部分として用いられる。
【００２０】
内筒３は、長手方向一方端を開放されたキャップ状筒体が用いられ、開放端側が端板５に対面するように外筒２内に挿嵌される。
【００２１】
内筒３は、その中空部周壁の外表面を外筒２の内面に対面させることで摺動の際にガイドされるようになっており、往復摺動時には端板５に有する流体排出部５Ａを介して外気の吸引および外筒２内に滞留する空気の排出を行うピストンに相当している。なお、図１（Ｂ），（Ｃ）には、流体排出部５Ａでの空気の流れを矢印により示してある。
【００２２】
流体排出部５Ａを介した外気との連通により、特に、摺動路に滞留しているガスの抵抗を受けることなく内筒３を復動させることができ、内筒３の周壁端面がこれに対向する端板５の内面に突き当たる位置に正確に復動させて内筒３の初期位置での位置決めが行えるようになっている。また、初期位置から内筒３が摺動を開始する際には、内筒３の摺動路内に外気を取り込めることで内筒３の摺動路内が負圧化傾向となるのを防止して摺動を円滑化することができる。
【００２３】
内筒３には、長手方向で端板５に対向する端部と反対側の端部外表面に表示部３Ａが設けられている。
【００２４】
表示部３Ａは、図２において符号３Ａ１，３Ａ２で示すように、外周面で色分けされた部分により構成されており、ガスの導入圧に応じて外筒２の開放端部からの進出量により色分けされた部分が露呈するようになっている。  
本実施形態においては、前述した進出量が多くなる状態、換言すれば、ガスの導入圧が高くなる状態に相当する異常である場合を判断できるように、色分け部３Ａ２は進出量が少ない場合に露呈する色分け部分３Ａ１と異なり目立つような警報色が用いられている。
【００２５】
一方、弾性体４は、内筒３の内部に装填され、外筒２の端板５側から内筒３内部で端板５と反対側の端部に至る範囲に閉空間を形成できるベローズ状の伸縮部材であり、長手方向両端に装着されるクリップ部材６，６’に嵌め込まれて一体にされている。
【００２６】
クリップ部材６，６’のうちで、端板５側に位置するクリップ部材６は、端板５に締結されて一体化されるとともに外部と連通可能なガス導入口６Ａを有しており、端板５と反対側に位置するクリップ部材６’は、内筒３に締結されて一体化されている。
【００２７】
弾性体４は、クリップ部材６側のガス導入口６Ａから導入されるガスの圧力に応じて伸縮し、この伸縮動作に連動して内筒３を摺動させる部材であり、閉空間内のガスが全て排出され終わると、内筒３が自重により端板５に中空周壁端面を当接させるのに連動して収縮する。  
弾性体４は、圧縮バネとしての機能を持ち合わせており、収縮量が大きくなるに従い反撥力が蓄勢され、本実施形態では、内筒３の周壁端面が端板５に突き当たった位置に達した状態を維持しながら、内筒３に対して反撥力の蓄勢による予圧を付与するようになっている。なお、内筒３の初期位置は、図１において符号L１で示すように、内筒３の周壁端面が端板５に突き当たる位置に設定されており、弾性体４内に導入されるガスの圧力の変化を割り出す際の基準位置とされている。従って、内筒３は、初期位置から弾性体４内に導入されるガスの圧力に応じて摺動を開始し、表示部３Ａの露呈状態を変化させることになる。
【００２８】
弾性体４は、導入されるガスの圧力が正常値である場合には、内筒３の表示部３Ａにおける区分け部３Ａ１が外筒２の外部に露呈する状態で均衡し、正常値よりも高圧の異常値である場合には、内筒３の表示部３Ａにおける区分け部３Ａ２を外筒２の外部に露呈させるようになっている。
【００２９】
外筒２には、表示部３Ａを覆う防塵カバー７が装着されており、防塵カバー７は、頭部以外の周壁部が透明体で構成されて外部から表示部３Ａを傍観できるようになっている。
【００３０】
本実施形態は以上のような構成であるので、圧力監視装置１が縦向きの状態で使用される。これにより、内筒３は自重により端板５側に向け移動して初期位置に定置されるとともに、この状態で弾性体４からの予圧を受ける。
【００３１】
内筒３が初期位置にあるとき、端板５に図示しないガス管からの中継管路が接続されると、端板５に装着されているクリップ部材６のガス導入口６Ａから弾性体４内にガスが導入できる状態とされる。
【００３２】
導入されるガスが弾性体４内に充満すると導入されたガスの圧力に応じて弾性体４が伸張し、これに伴い内筒３が初期位置から摺動を開始する。
【００３３】
導入されるガスの圧力の違いは、図１において符号Ｐ１（正常圧力）、Ｐ２（異常圧力）で示されており、符号Ｐ０で示す圧力は予圧に相当している。  
弾性体４内に導入されるガスの圧力が正常圧力（Ｐ１）である場合には、弾性体４の伸張量が内筒３の表示部３Ａのうちで区分け部３Ａを外筒２の端部から外部に露呈させる量に相当し、この状態が防塵カバー７から透視できる。
【００３４】
一方、導入されるガスの圧力が正常値よりも高い異常圧力（Ｐ２）である場合には、図１（Ｃ）に示すように、弾性体４の伸張量が図１（Ｂ）に示した場合よりも増加し、内筒３の表示部３Ａのうちで警報色を付された区分け部３Ａ２が外筒２の端部から外部に露呈し、この状態が防塵カバー７を介して外部から透視できるので、オペレータによりガスの漏洩が発生していることが確認でき、必要な対策を採ることができる。
【００３５】
一方、ガスの導入により異常判別が終了すると圧力監視装置１の端板５から中継管路が外されることになる。中継管路が外されると内筒３は初期位置に復動するが、このとき、内筒３の摺動路に滞留している空気が端板５の流体排出部５Ａから排出されるので、空気抵抗による内筒３の復動を阻害されるような事態を防止されて初期位置への定置が円滑に行われることになる。
【００３６】
本実施形態において、弾性体４による予圧の効果としては、摺動開始後の時間短縮が挙げられる。図３は、これを説明するためのタイミングチャートであり、同図において、予圧を付与された場合には、例えば、表示部３Ａで警報色を付された区分け部３Ａ２が露呈するまでの時間でいうと、予圧が付与されていない場合（図３中、二点鎖線で示す状態）に比べて区分け部３Ａ２が露呈する異常圧力に達するまでの時間を短く（Ｔ０＜Ｔ１）することができ、これによって区分け部３Ａ２が露呈するまでの時間を短縮して異常事態を迅速に判別することができる。
【００３７】
また、端板５に流体排出部５Ａを設けた効果としては、内筒３の初期位置までの復動時間を短縮できることが挙げられる。図４は、これを説明するためのタイミングチャートであり、同図において流体排出部５Ａを備えた場合（図４中、実線で示す状態）には、流体排出部５Ａを備えていない場合（図４中、二点鎖線で示す状態）に比べて、外筒２内に滞留する空気を排出することで内筒３の復動を阻害する圧力が生じないので、復動に要する時間を短縮することができる（Ｔ２＜Ｔ３）。勿論、初期位置からの摺動時においても流体排出部５Ａから外気を導入できることにより内筒３の摺動路が負圧化傾向にはならないので、内筒３の摺動を円滑に行わせることで摺動時間の遅延を防ぐことができる。
【００３８】
上記実施形態は、流体としてガスを対象としたが、本発明はこれに限らず、他の気体や液体などを対象とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態による圧力監視装置の構成を示す要部断面図である。
【図２】図１に示した圧力監視装置の分解斜視図である。
【図３】本実施形態による圧力監視装置に用いられる弾性体の予圧機能による内筒の摺動時間を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本実施形態による圧力監視装置に用いられる端板の構成による内筒の復動時間を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１  圧力監視装置
２  外筒
３  内筒
３Ａ  表示部
３Ａ１，３Ａ２  区分け部
４  弾性体
５  端板
５Ａ  流体排出部
６，６’  クリップ部材
６Ａ  ガス導入口
７  防塵カバー
【図１】
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【図２】
2009162590.tif 000004
【図３】
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【図４】
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