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特開2024-137069圧力センサ取付用アダプタ及び流動検知装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024137069
(43)【公開日】2024-10-07
(54)【発明の名称】圧力センサ取付用アダプタ及び流動検知装置
(51)【国際特許分類】
   G01L 19/14 20060101AFI20240927BHJP
【FI】
G01L19/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023048434
(22)【出願日】2023-03-24
(71)【出願人】
【識別番号】000005038
【氏名又は名称】セイコーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】野邉 彩子
(72)【発明者】
【氏名】須田 正之
(72)【発明者】
【氏名】大海 学
(72)【発明者】
【氏名】内山 武
(72)【発明者】
【氏名】篠原 陽子
【テーマコード(参考)】
2F055
【Fターム(参考)】
2F055AA40
2F055BB01
2F055BB05
2F055CC60
2F055DD20
2F055EE11
2F055EE23
2F055EE25
2F055FF43
2F055GG25
2F055HH03
2F055HH07
(57)【要約】
【課題】外径の異なる配管を使用しても、圧力センサを変更せずに流動検知を可能とする圧力センサ取付用アダプタ及び流動検知装置の提供。
【解決手段】圧力センサ取付用アダプタ3は、内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁101を有する配管100に嵌合する嵌合部材20を備え、嵌合部材20は、外壁101の変位に伴う圧力変動を圧力センサ2に伝える圧力伝達路30と、圧力伝達路30の気密が保たれるように外壁101に密接する密接部40と、圧力伝達路30と圧力センサ2とを分離可能かつ気密に接続する接続部50と、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁を有する配管に嵌合する嵌合部材を備え、
前記嵌合部材は、
前記外壁の変位に伴う圧力変動を圧力センサに伝える圧力伝達路と、
前記圧力伝達路の気密が保たれるように前記外壁に密接する密接部と、
前記圧力伝達路と前記圧力センサとを分離可能かつ気密に接続する接続部と、を備える、
圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項2】
前記圧力伝達路は、
前記外壁の変位に伴う圧力変動が入力される入力面と、
前記入力面で受けた圧力変動を前記圧力センサに伝える出力面と、を備え、
前記入力面の面積は、前記出力面の面積よりも大きい、
請求項1に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項3】
前記接続部は、前記圧力センサを位置決めする位置決め部を備える、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項4】
前記接続部は、前記圧力センサを分離可能に保持する保持部を備える、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項5】
前記嵌合部材は、前記外壁の形状に対応した嵌合面を備える、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項6】
前記密接部は、少なくとも前記嵌合面における前記圧力伝達路の周縁部に配置され、前記嵌合部材よりも弾性率が低い弾性部材を備える、
請求項5に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項7】
前記嵌合部材は、前記圧力伝達路を除く部分において、前記外壁の変位を抑制する変位抑制部を備える、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項8】
前記圧力伝達路は、
前記外壁の変位に伴う圧力変動が入力される入力面と、
前記入力面で受けた圧力変動を前記圧力センサに伝える出力面と、を備え、
前記接続部は、前記出力面を形成する前記圧力伝達路の開口端が形成された平面部を備える、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項9】
前記嵌合部材は、複数の部材が組み合わされてなる、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項10】
前記嵌合部材は、
前記配管を収容する収容部と、
前記収容部と外部と連通させ前記配管が通過可能となるように、前記嵌合部材の一部を変形させる変形部と、を備える、
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタ。
【請求項11】
請求項1または2に記載の圧力センサ取付用アダプタと、
前記圧力センサ取付用アダプタに取り付けられた前記圧力センサと、を備える、
流動検知装置。
【請求項12】
内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁を有する配管に嵌合する嵌合部材を備え、
前記嵌合部材は、
前記外壁の変位に伴う圧力変動を圧力センサに伝える圧力伝達路と、
前記圧力伝達路の気密が保たれるように前記外壁に密接する密接部と、
前記圧力伝達路と前記圧力センサとを分離可能かつ気密に接続する接続部と、
前記圧力伝達路を除く部分において、前記外壁の変位を抑制する変位抑制部と、を備え、
前記圧力伝達路は、
前記外壁の変位に伴う圧力変動が入力される入力面と、
前記入力面で受けた圧力変動を前記圧力センサに伝える出力面と、を備え、
前記入力面の面積は、前記出力面の面積よりも大きく、
前記嵌合部材は、前記外壁の形状に対応した嵌合面を備え、
前記密接部は、少なくとも前記嵌合面における前記圧力伝達路の周縁部に配置され、前記嵌合部材よりも弾性率が低い弾性部材を備える、
圧力センサ取付用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力センサ取付用アダプタ及び流動検知装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1には、流体に非接触で流量異常を検知する流量異常検知装置が開示されている。この流量異常検知装置は、ローラポンプに接続された可撓性のチューブを、ヒンジで連結されたケース本体及び蓋部によって挟み込む。ケース本体には、圧力センサ(歪ゲージ)が設けられ、当該圧力センサによってチューブの形状変化を外側から測定することで、流量異常を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2018-132364号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記流量異常検知装置では、ケース本体に圧力センサが設けられており、ケース本体はチューブに対して所定の接触圧となるように形状が設定されている。このため、外径が異なるチューブの流量異常を検知する場合は、ケース本体を交換すると共に、そのケース本体のサイズに合う圧力センサに変更しなければならなかった。
【0005】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、外径の異なる配管を使用しても、圧力センサを変更せずに流動検知を可能とする圧力センサ取付用アダプタ及び流動検知装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
(1):本発明の一態様に係る圧力センサ取付用アダプタは、内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁を有する配管に嵌合する嵌合部材を備え、前記嵌合部材は、前記外壁の変位に伴う圧力変動を圧力センサに伝える圧力伝達路と、前記圧力伝達路の気密が保たれるように前記外壁に密接する密接部と、前記圧力伝達路と前記圧力センサとを分離可能かつ気密に接続する接続部と、を備える。
【0007】
本態様に係る圧力センサ取付用アダプタによれば、配管に嵌合する嵌合部材に対し、圧力センサを分離可能かつ気密に接続できる。これにより、外径の異なる配管を使用しても、嵌合部材を交換するだけで済み、圧力センサの使い回しが可能となる。あるいは、圧力センサのセンサ感度が足りない場合は、嵌合部材を交換しないで、圧力センサのみ交換することにより対応することもできる。
【0008】
(2):(1)の態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記圧力伝達路は、前記外壁の変位に伴う圧力変動が入力される入力面と、前記入力面で受けた圧力変動を前記圧力センサに伝える出力面と、を備え、前記入力面の面積は、前記出力面の面積よりも大きくてもよい。
【0009】
この場合には、圧力伝達路の入力面の面積が出力面の面積よりも大きいため、圧力センサに伝わる圧力変動が大きくなり、配管の内部を流れる流体の流動を検知し易くなる。
【0010】
(3):(1)または(2)の態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記接続部は、前記圧力センサを位置決めする位置決め部を備えてもよい。
【0011】
この場合には、分離可能な圧力センサを接続部に接続し易くなる。
【0012】
(4):(1)から(3)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記接続部は、前記圧力センサを分離可能に保持する保持部を備えてもよい。
【0013】
この場合には、分離可能な圧力センサを保持することで、接続部と圧力センサとの間の気密を確保し易くなる。
【0014】
(5):(1)から(4)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記嵌合部材は、前記外壁の形状に対応した嵌合面を備えてもよい。
【0015】
この場合には、嵌合部材の嵌合面が配管の外壁に沿うため、嵌合部材と外壁との接触圧を略一定にできる。
【0016】
(6):(5)の態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記密接部は、少なくとも前記嵌合面における前記圧力伝達路の周縁部に配置され、前記嵌合部材よりも弾性率が低い弾性部材を備えてもよい。
【0017】
この場合には、嵌合部材よりも弾性率が低い弾性部材が圧縮変形することで、圧力伝達路の気密が高められ、圧力変動を圧力センサに伝え易くなる。
【0018】
(7):(1)から(6)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記嵌合部材は、前記圧力伝達路を除く部分において、前記外壁の変位を抑制する変位抑制部を備えてもよい。
【0019】
この場合には、圧力伝達路を除く部分において外壁の変位が抑制されることで、圧力伝達路に対向し解放されている部分の外壁の変位が大きくなるため、圧力変動を圧力センサに伝え易くなる。
【0020】
(8):(1)から(7)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記圧力伝達路は、前記外壁の変位に伴う圧力変動が入力される入力面と、前記入力面で受けた圧力変動を前記圧力センサに伝える出力面と、を備え、前記接続部は、前記出力面を形成する前記圧力伝達路の開口端が形成された平面部を備えてもよい。
【0021】
この場合には、接続部の平面部に圧力センサが接続されるため、圧力伝達路の開口端の気密を確保し易くなる。
【0022】
(9):(1)から(8)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記嵌合部材は、複数の部材が組み合わされていてもよい。
【0023】
この場合には、配管に対して径方向から嵌合部材を装着ができるため、嵌合部材の装着作業が容易になる。
【0024】
(10):(1)から(9)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタにおいて、前記嵌合部材は、前記配管を収容する収容部と、前記収容部と外部と連通させ前記配管が通過可能となるように、前記嵌合部材の一部を変形させる変形部と、を備えてもよい。
【0025】
この場合には、嵌合部材の一部を変形させることで配管に装着できるため、嵌合部材の装着作業が容易になり、また、嵌合部材の部品点数を削減できる。
【0026】
(11):本発明の一態様に係る流動検知装置は、(1)から(10)のいずれか一つの態様の圧力センサ取付用アダプタと、前記圧力センサ取付用アダプタに取り付けられた前記圧力センサと、を備える。
【0027】
この構成によれば、外径の異なる配管を使用しても、圧力センサを変更せずに流動検知を可能とすることができる。
【0028】
(12):本発明の一態様に係る圧力センサ取付用アダプタは、内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁を有する配管に嵌合する嵌合部材を備え、前記嵌合部材は、前記外壁の変位に伴う圧力変動を圧力センサに伝える圧力伝達路と、前記圧力伝達路の気密が保たれるように前記外壁に密接する密接部と、前記圧力伝達路と前記圧力センサとを分離可能かつ気密に接続する接続部と、前記圧力伝達路を除く部分において、前記外壁の変位を抑制する変位抑制部と、を備え、前記圧力伝達路は、前記外壁の変位に伴う圧力変動が入力される入力面と、前記入力面で受けた圧力変動を前記圧力センサに伝える出力面と、を備え、前記入力面の面積は、前記出力面の面積よりも大きく、前記嵌合部材は、前記外壁の形状に対応した嵌合面を備え、前記密接部は、少なくとも前記嵌合面における前記圧力伝達路の周縁部に配置され、前記嵌合部材よりも弾性率が低い弾性部材を備える。
【0029】
この構成によれば、外径の異なる配管を使用しても、圧力センサを変更せずに高精度で流動検知を可能とすることができる。
【発明の効果】
【0030】
上記本発明の一態様によれば、外径の異なる配管を使用しても、圧力センサを変更せずに流動検知を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
図1】第1実施形態に係る流動検知装置の断面構成図である。
図2】第1実施形態に係る流動検知装置の分解斜視図である。
図3】第1実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタを上下に分解した断面構成図である。
図4】第1実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタの平面図である。
図5】第2実施形態に係る第2部材の(a)断面構成図、(b)底面図である。
図6】第3実施形態に係る第2部材の(a)断面構成図、(b)底面図である。
図7】第4実施形態に係る流動検知装置の断面構成図である。
図8】第5実施形態に係る流動検知装置の断面構成図である。
図9】第6実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタの斜視図である。
図10】第6実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタの断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して説明する。
【0033】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る流動検知装置1の断面構成図である。図2は、第1実施形態に係る流動検知装置1の分解斜視図である。図3は、第1実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタ3を上下に分解した断面構成図である。図4は、第1実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタ3の平面図である。
これらの図に示すように、流動検知装置1は、圧力センサ2と、圧力センサ取付用アダプタ3と、を備えている。図2に示すように、圧力センサ取付用アダプタ3は、配管100に装着され、圧力センサ2は、圧力センサ取付用アダプタ3に対し分離可能に接続されている。
【0034】
配管100は、内部を流れる流体の圧力変化によって膨縮する外壁101を有する。本実施形態の配管100は、可撓性及び弾性を少なくとも有する、いわゆる送液用チューブであって、一定の内径(断面積)で長尺に形成されている。なお、流体の種類や用途等に応じて、必要に応じて外壁101に酸化処理等の各種処理を施しても構わないし、耐熱性、透明性等の各種の特性を付加しても構わない。
【0035】
配管100は、例えば、図示しない脈動ポンプに接続されている。脈動ポンプは、給水タンク内に貯留されている流体を吸込み、既知の基準周波数で脈動させながら吐出する、いわゆるローラポンプを例示できる。配管100は少なくとも可撓性及び弾性を有しているので、外壁101は、流体の脈動に応じて波打つように膨縮(変位)する。
【0036】
なお、以下の説明において、配管100の中心軸Oが延びる方向を軸方向といい、軸方向と直交する方向を径方向という。また、以下の説明では、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明することがある。軸方向は、Y軸方向である。圧力センサ取付用アダプタ3に対し圧力センサ2が着脱する径方向は、Z軸方向である。また、Y軸方向及びZ軸方向と直交する径方向は、X軸方向である。
【0037】
以下、説明の便宜上、圧力センサ取付用アダプタ3に対して圧力センサ2側を上側(+Z側)と称し、圧力センサ取付用アダプタ3に対して圧力センサ2と反対側を下側(-Z側)と称する場合がある。なお、+Z側が重力方向における上側でなくてもよい。
【0038】
図1に示すように、圧力センサ2は、センサ本体10と、センサ基板11と、を備えている。センサ基板11は、例えば、プリント回路基板である。センサ基板11には、Z軸方向に貫通する貫通孔12が形成されている。貫通孔12は、後述する嵌合部材20の圧力伝達路30と連通している。なお、センサ基板11には、外部装置と電気的に接続するための図示しないコネクタや、図示しない通信装置等が設けられていてもよい。
【0039】
センサ本体10は、貫通孔12を介して圧力伝達路30の圧力変動を検知する。貫通孔12内には、センサ本体10の感圧部が配置されている。感圧部としては、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、圧電素子方式、光学方式、MEMS(Micro Electro-Mechanical System)方式等を採用できる。なお、センサ本体10は、絶対圧センサであってもよいし、差圧センサやゲージ圧センサであっても構わない。
【0040】
図2に示すように、センサ基板11の下面側(-Z側)には、一対の位置決め突起13が設けられている。一対の位置決め突起13は、平面視矩形状のセンサ基板11における対角線上に配置されている。位置決め突起13は、センサ基板11の下面から下方に突出する円柱状に形成されている。
【0041】
位置決め突起13の長さは、圧力センサ取付用アダプタ3側の位置決め凹部52の深さより長くてもよい。これにより、シール部53の潰し量を調整し、シール部53に過剰な負荷をかけないようにすることができる。なお、位置決め突起13の個数、配置、形状、長さは、この構成に限定されず、圧力センサ取付用アダプタ3側の位置決め凹部52の個数、配置、形状、深さ、及びシール部53の潰し量に対応するものであればよい。
【0042】
圧力センサ取付用アダプタ3は、配管100に嵌合する嵌合部材20を備えている。嵌合部材20は、配管100を収容する収容部20Aを備えている。嵌合部材20は、図1に示すように、外壁101の変位に伴う圧力変動を圧力センサ2に伝える圧力伝達路30と、圧力伝達路30の気密が保たれるように外壁101に密接する密接部40と、圧力伝達路30と圧力センサ2とを分離可能かつ気密に接続する接続部50と、を備えている。
【0043】
嵌合部材20は、第1部材21と、第2部材22とをZ軸方向に組み合わせてなる。第1部材21は、配管100の下側(-Z側)に配置されている。第2部材22は、配管100の上側(+Z側)に配置されている。第1部材21の上面24a及び第2部材22の下面24bは、嵌合部材20の分割面24を形成している。分割面24は、X-Y平面に沿って延在している。
【0044】
第1部材21の上面24aには、断面視半円形の第1嵌合面23aが形成されている。また、第2部材22の下面24bには、断面視半円形の第2嵌合面23bが形成されている。第1部材21の第1嵌合面23a及び第2部材22の第2嵌合面23bは、配管100の外壁101の形状に対応した断面視略円形の嵌合面23を形成している。
【0045】
具体的に、第1嵌合面23aは、配管100の中心軸Oと同心、且つ、外壁101の外径と同じ内径で形成されている。また、第2嵌合面23bは、配管100の中心軸Oと同心、且つ、外壁101の外径(第1嵌合面23aの内径)よりも僅かに大きい内径で形成されている。
【0046】
第2嵌合面23bには、弾性部材41が設けられている。弾性部材41は、密接部40を形成している。弾性部材41は、第1嵌合面23aと第2嵌合面23bの内径の差分の厚みを有する。弾性部材41は、図3に示すように、第2部材22において第2嵌合面23bから下面24bまで延在している。
【0047】
弾性部材41は、嵌合部材20よりも弾性率が低い材料から形成されている。つまり、弾性部材41は、嵌合部材20よりも柔らかい。本実施形態の弾性部材41は、接着剤であって、嵌合部材20と配管100とを接着している。なお、弾性部材41は、接着剤に限らず、粘着性ゲル等であってもよい。
【0048】
外壁101に接する第1嵌合面23a及び弾性部材41は、変位抑制部25を形成している。変位抑制部25は、圧力伝達路30を除く部分において、外壁101の変位を抑制することで、圧力伝達路30に対向し解放されている部分の外壁101の変位を大きくする。
【0049】
圧力伝達路30は、第2嵌合面23bの上端部に対応する位置において、第2部材22をZ軸方向に貫通して形成されている。圧力伝達路30は、外壁101の変位に伴う圧力変動が入力される入力面31と、入力面31で受けた圧力変動を圧力センサ2に伝える出力面32と、を備えている。
【0050】
入力面31は、第2嵌合面23bにおいて圧力伝達路30の周縁部に配置された弾性部材41によって囲まれた領域内に位置する外壁101の表面によって形成されている。出力面32は、第2部材22の上面(接続部50の平面部51)に開口する圧力伝達路30の開口端によって形成されている。入力面31の面積は、出力面32の面積よりも大きくなっている。
【0051】
接続部50は、出力面32を形成する圧力伝達路30の開口端が形成された平面部51と、平面部51に形成された一対の位置決め凹部52と、平面部51において圧力伝達路30の開口端の周囲に配置されたシール部53と、を備えている。平面部51は、図4に示すように、平面視矩形状に形成されている。
【0052】
一対の位置決め凹部52は、平面視矩形状の平面部51における対角線上に配置されている。位置決め凹部52は、平面部51から下方に窪む有底円筒状に形成されている。なお、位置決め部として、圧力センサ取付用アダプタ3側に凸部を形成し、圧力センサ2側に凹部を形成しても構わない。
【0053】
シール部53は、平面部51の中央部に形成された圧力伝達路30の開口端と同心の円環状に形成されている。シール部53としては、弾性変形可能なOリングを例示できる。なお、シール部53としては、粘着性ゲル等であっても構わない。
【0054】
続いて、上記構成の流動検知装置1における作用について説明する。
【0055】
図1に示すように、配管100の内部を流れる流体の圧力変化によって外壁101が変位(例えば膨張)する場合、嵌合部材20の変位抑制部25によって、圧力伝達路30を除く部分において、外壁101の変位が抑制される。圧力伝達路30を除く部分において外壁101の変位が抑制されることで、圧力伝達路30に対向し解放されている部分の外壁101の変位が大きくなる。
【0056】
圧力伝達路30に対向し解放されている部分の外壁101は、圧力伝達路30の入力面31を形成している。入力面31で受けた圧力変動は、圧力伝達路30の出力面32を介して圧力センサ2に伝えられる。ここで、圧力伝達路30の入力面31の面積が出力面32の面積よりも大きいため、圧力センサ2に伝わる圧力変動が大きくなり、圧力センサ2は、配管100の内部を流れる流体の流動を、より検知し易くなる。
【0057】
なお、外径が異なる配管100の流動検知を行う場合には、圧力センサ取付用アダプタ3から圧力センサ2を分離する。そして、配管100の外径に対応する圧力センサ取付用アダプタ3と交換する。ここで、嵌合部材20は、2つの部材(第1部材21、第2部材22)からなる。このため、配管100に対して径方向から嵌合部材20を装着できる。
【0058】
嵌合部材20は、外壁101に密接する密接部40を備える。このため、配管100の外壁101の変位に伴う圧力変動を圧力センサ2に伝える圧力伝達路30の気密が保たれるようにすることができる。また、嵌合部材20は、圧力伝達路30と圧力センサ2とを分離可能かつ気密に接続する接続部50を備える。接続部50は、平面部51を備え、圧力センサ2との接触面積を広く確保できるため、圧力伝達路30の開口端(出力面32)の気密を容易に確保できる。
【0059】
このように、本実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタ3によれば、配管100に嵌合する嵌合部材20に対し、圧力センサ2を分離可能かつ気密に接続できる。これにより、外径の異なる配管100を使用しても、嵌合部材20を交換するだけで済み、圧力センサ2の使い回しが可能となる。あるいは、圧力センサ2のセンサ感度が足りない場合は、嵌合部材20を交換しないで、圧力センサ2のみ交換することにより対応することもできる。
【0060】
以上のように、本実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタ3は、内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁101を有する配管100に嵌合する嵌合部材20を備え、嵌合部材20は、外壁101の変位に伴う圧力変動を圧力センサ2に伝える圧力伝達路30と、圧力伝達路30の気密が保たれるように外壁101に密接する密接部40と、圧力伝達路30と圧力センサ2とを分離可能かつ気密に接続する接続部50と、を備える。この構成によれば、外径の異なる配管100を使用しても、圧力センサ2を変更せずに流動検知を可能とすることができる。
【0061】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、圧力伝達路30は、外壁101の変位に伴う圧力変動が入力される入力面31と、入力面31で受けた圧力変動を圧力センサ2に伝える出力面32と、を備え、入力面31の面積は、出力面32の面積よりも大きい。この構成によれば、圧力伝達路30の入力面31の面積が出力面32の面積よりも大きいため、圧力センサ2に伝わる圧力変動が大きくなり、配管100の内部を流れる流体の流動を検知し易くなる。
【0062】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、接続部50は、圧力センサ2を位置決めする位置決め凹部52(位置決め部)を備える。この構成によれば、分離可能な圧力センサ2を接続部50に接続し易くなる。
【0063】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、嵌合部材20は、外壁101の形状に対応した嵌合面23を備える。この構成によれば、嵌合部材20の嵌合面23が配管100の外壁101に沿うため、嵌合部材20と外壁101との接触圧を略一定にできる。
【0064】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、密接部40は、少なくとも嵌合面23における圧力伝達路30の周縁部に配置され、嵌合部材20よりも弾性率が低い弾性部材41を備える。この構成によれば、嵌合部材20よりも弾性率が低い弾性部材41が圧縮変形することで、圧力伝達路30の気密が高められ、圧力変動を圧力センサ2に伝え易くなる。
【0065】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、嵌合部材20は、圧力伝達路30を除く部分において、外壁101の変位を抑制する変位抑制部25を備える。この構成によれば、圧力伝達路30を除く部分において外壁101の変位が抑制されることで、圧力伝達路30に対向し解放されている部分の外壁101の変位が大きくなるため、圧力変動を圧力センサ2に伝え易くなる。
【0066】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、圧力伝達路30は、外壁101の変位に伴う圧力変動が入力される入力面31と、入力面31で受けた圧力変動を圧力センサ2に伝える出力面32と、を備え、接続部50は、出力面32を形成する圧力伝達路30の開口端が形成された平面部51を備える。この構成によれば、接続部50の平面部51に圧力センサ2が接続されるため、圧力伝達路30の開口端の気密を確保し易くなる。
【0067】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3において、嵌合部材20は、複数の部材(第1部材21、第2部材22)が組み合わされてなる。この構成によれば、配管100に対して径方向から嵌合部材20を装着ができるため、嵌合部材20の装着作業が容易になる。
【0068】
また、本実施形態の流動検知装置は、圧力センサ取付用アダプタ3と、圧力センサ取付用アダプタ3に取り付けられた圧力センサ2と、を備える。この構成によれば、外径の異なる配管100を使用しても、圧力センサ2を変更せずに流動検知を可能とすることができる。
【0069】
また、本実施形態の圧力センサ取付用アダプタ3は、内部を流れる流体の圧力変化によって変位する外壁101を有する配管100に嵌合する嵌合部材20を備え、嵌合部材20は、外壁101の変位に伴う圧力変動を圧力センサ2に伝える圧力伝達路30と、圧力伝達路30の気密が保たれるように外壁101に密接する密接部40と、圧力伝達路30と圧力センサ2とを分離可能かつ気密に接続する接続部50と、圧力伝達路30を除く部分において、外壁101の変位を抑制する変位抑制部25と、を備え、圧力伝達路30は、外壁101の変位に伴う圧力変動が入力される入力面31と、入力面31で受けた圧力変動を圧力センサ2に伝える出力面32と、を備え、入力面31の面積は、出力面32の面積よりも大きく、嵌合部材20は、外壁101の形状に対応した嵌合面23を備え、密接部40は、少なくとも嵌合面23における圧力伝達路30の周縁部に配置され、嵌合部材20よりも弾性率が低い弾性部材41を備える。この構成によれば、外径の異なる配管100を使用しても、圧力センサ2を変更せずに高精度で流動検知を可能とすることができる。
【0070】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【0071】
図5は、第2実施形態に係る第2部材22の(a)断面構成図、(b)底面図である。
図5(a)に示すように、第2実施形態の第2部材22には、第2嵌合面23bにおける圧力伝達路30の周縁部に環状溝26が形成されている。
【0072】
環状溝26は、弾性部材41(接着剤)を溜める接着剤貯留部42を形成している。この構成によれば、図5(b)に示すように、第2部材22の下面側に弾性部材41(接着剤)を塗布する場合に、弾性部材41(接着剤)が圧力伝達路30内まで流れ込むことを抑制することができる。
【0073】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【0074】
図6は、第3実施形態に係る第2部材22の(a)断面構成図、(b)底面図である。
図6(a)に示すように、第2実施形態の第2部材22は、第2嵌合面23bに設けられた第1弾性部材41Aと、下面24bに設けられた第2弾性部材41Bと、を備えている。
【0075】
第1弾性部材41Aは、図6(b)に示すように、第2嵌合面23bに形成された底面視矩形の溝部27内に設けられている。第1弾性部材41Aは、シート状に成形された粘着部材(ゲルやシリコンゴム等)であり、中央部に圧力伝達路30と連通する貫通孔が形成されている。
【0076】
この構成によれば、第2嵌合面23bにおける圧力伝達路30の周縁部に第1弾性部材41Aを貼り付けることで、圧力伝達路30を閉塞する虞が無くなる。なお、圧力伝達路30から離れた位置に設けられた第2弾性部材41Bは、上述した実施形態と同様に、接着剤から形成しても構わない。
【0077】
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【0078】
図7は、第4実施形態に係る流動検知装置1の断面構成図である。
図7に示すように、第4実施形態の接続部50は、圧力センサ2を分離可能に磁着保持する磁着保持部54を備える。
【0079】
磁着保持部54は、例えば、接続部50の平面部51に設けられた永久磁石である。一方、センサ基板11の磁着保持部54と対向する位置には、磁着保持部54が磁着可能な磁性体14が設けられている。なお、接続部50側に磁性体14を設け、センサ基板11側に永久磁石を設けてもよい。また、接続部50側とセンサ基板11側のそれぞれに、逆極性の永久磁石を設けてもよい。
【0080】
以上のように、第4実施形態の接続部50は、圧力センサ2を分離可能に保持する磁着保持部54(保持部)を備える。この構成によれば、分離可能な圧力センサ2を保持することで、接続部50と圧力センサ2との間の気密を確保し易くなる。また、磁着保持部54が位置決め部を兼ねるため、接続部50側や圧力センサ2側に位置決め凹部52や位置決め突起13を形成する必要がなくなる。
【0081】
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【0082】
図8は、第5実施形態に係る流動検知装置1の断面構成図である。
図8に示すように、第5実施形態の接続部50は、圧力センサ2を分離可能に保持するスナップフィット55を備える。
【0083】
スナップフィット55は、接続部50の平面部51に一対で立設している。一対のスナップフィット55は、センサ基板11を抱え込むように保持可能な爪部を有している。スナップフィット55の爪部は、直角三角形の斜辺及び底辺により形成される角部のような形状を有している。なお、爪部の形状は、一例であって、接続部50から圧力センサ2を容易に取り外し易くするため、爪部の下面(底辺)を斜面に変更してもよい。
【0084】
以上のように、第5実施形態の接続部50は、圧力センサ2を分離可能に保持するスナップフィット55(保持部)を備える。この構成によれば、分離可能な圧力センサ2を保持することで、接続部50と圧力センサ2との間の気密を確保し易くなる。またスナップフィット55が位置決め部を兼ねるため、接続部50側や圧力センサ2側に位置決め凹部52や位置決め突起13を形成する必要がなくなる。
【0085】
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【0086】
図9は、第6実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタ3の斜視図である。図10は、第6実施形態に係る圧力センサ取付用アダプタ3の断面構成図である。
これらの図に示すように、第6実施形態の嵌合部材20は、配管100を収容する収容部20Aと外部とを連通させ、配管100が通過可能となるように、嵌合部材20の一部を変形させる変形部28を備える。
【0087】
図10に示すように、嵌合部材20には、接続部50と反対側(-Z側)に、収容部20Aと外部とを径方向に連通させる連通部20Bが形成されている。連通部20Bは、Y軸方向に延びるスリット状に形成されている。なお、連通部20Bの形状は、スリット状に限定されない。
【0088】
連通部20Bを挟んだ両側には、一対の変形部28が設けられている。変形部28は、嵌合部材20の一部であって弾性変形することにより、連通部20Bの幅Wを、配管100が通過不能な幅から、通過可能な幅に拡張する。これにより、配管100の径方向から連通部20Bを介して嵌合部材20を装着することができる。
【0089】
以上のように、第6実施形態の嵌合部材20は、配管100を収容する収容部20Aと、収容部20Aと外部と連通させ配管100が通過可能となるように、嵌合部材20の一部を変形させる変形部28と、を備える。この構成によれば、嵌合部材20の一部を変形させることで配管100に装着できるため、嵌合部材20の装着作業が容易になり、また、嵌合部材20の部品点数を削減できる。
【0090】
以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。
【符号の説明】
【0091】
1…流動検知装置、2…圧力センサ、3…圧力センサ取付用アダプタ、10…センサ本体、11…センサ基板、12…貫通孔、13…位置決め突起、14…磁性体、20…嵌合部材、20A…収容部、20B…連通部、21…第1部材、22…第2部材、23…嵌合面、23a…第1嵌合面、23b…第2嵌合面、24…分割面、24a…上面、24b…下面、25…変位抑制部、26…環状溝、27…溝部、28…変形部、30…圧力伝達路、31…入力面、32…出力面、40…密接部、41…弾性部材、41A…第1弾性部材、41B…第2弾性部材、42…接着剤貯留部、50…接続部、51…平面部、52…位置決め凹部(位置決め部)、53…シール部、54…磁着保持部(保持部)、55…スナップフィット(保持部)、100…配管、101…外壁、O…中心軸、W…幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10