电子式数字压力开关的制作方法

专利名称：电子式数字压力开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及在供给或循环气体和液体等流体的系统中，检测该 系统内的流体压力并产生输出信号的电子式数字压力开关。
背景技术：
至今在制冷剂回路内强制循环制冷剂气体的制冷机和压送气体 等的气体压送装置等系统中为了压缩并喷出气体使用压缩机，并且 为了控制系统内的低压/高压而用数字式的压力开关(例如参照专利 文献l)。
现有的这种数字压力开关，在外壳内备有检测系统内的气体等 的压力的元件，并备有显示用该检测元件检测的压力的显示单元和 由检测出的压力进行接通和断开的接点输出端。而且，这种数字压 力开关利用该接点输出端，例如当制冷机的制冷剂回路内的低压侧 制冷剂气体压力减低到预定值时，可以用于使压缩机停止等。
[专利文献ll
特开2000-75810号乂>才艮
如上所述，现有的数字压力开关专门用于进行系统内的压力显 示和控制，但是如果能够进一步用于系统内的设备、例如上述压缩 机的运转进行控制和压力异常进行处理中，则期待能够达到使系统 的控制装置简单化的目的。
而且，上述数字压力开关为了检测气体压力而将气体引入内 部。在该气体是可燃性气体的情形中，存在着当在外壳内的气体发
生泄漏时，气体从内部漏出，发生爆炸的危险性。

发明内容
本发明就是鉴于上述问题而形成的，本发明的目的是一面充实 电子式数字压力开关的功能并改善便利性， 一面也防止增大尺寸。 本发明的另一目的是改善检测气体压力的压力开关的安全性。 在方案1的发明中，因为在检测压力并产生输出信号的电子式
接^值和断开值的接点输出;、以数字显示检测压力并i通过切换 以数字显示接点输出端的接通值和断开值的显示装置、用于将外部 配线与接点输出端连接起来的端子板和与检测压力相应地改变输出 值的模拟输出线，所以 一面能够用接点输出端与已有技术相同对异 常压力等进行处理， 一面可以用模拟输出线对设备进行控制，从而 能够达到使控制装置筒单化的目的。
特别是，因为从基板直接引出该模拟输出线，所以为了模拟输
出线不需要增设端子板的极数，如方案2所述，当备有多个接点输 出端，上述端子板已经具有各接点输出端用和电源用的极数时，能 够避免由于扩大端子板使整体尺寸扩大的不合适情形。
在方案3的发明中，因为在检测压力并产生输出信号的电子式 数字压力开关中备有根据检测压力进行接通和断开并且可以设定该 接通值和断开值的接点输出端、以数字显示检测压力并且通过切换 以数字显示接点输出端的接通值和断开值的显示装置和与检测压力 相应地改变输出值的模拟输出线，所以一面能够用接点输出端与已 有技术相同对异常压力等进行处理， 一面可以用模拟输出线对设备 进行控制，从而能够达到使控制装置简单化的目的。
又，因为在方案4的发明中备有多个接点输出端，所以可以用 多个接点输出端细致地进行压力异常的处理等，并且因为在方案5 的发明中，可以在上迷接点输出端上设定延迟时间，所以也可以防 止例如对于暂时的变动引起的误动作。
在方案6的发明中，因为在检测气体压力并产生输出的压力开 关中备有外壳，在该外壳上形成有气体可以流通的通气单元，所以
当气体泄露到外壳内时，该泄露气体从通气单元流出到外部。因 此，在检测压力的对象是可燃性气体的情形中，因为能够避免有关 的可燃性气体储存在外壳内发生爆炸的危险性，从而达到提高安全 性的目的。
在方案7的发明中，在方案6的基础上，因为当检测比空气轻 的气体的压力时，将通气单元的位置设定在外壳的上部，当检测比 空气重的气体的压力时，将通气单元的位置设定在外壳的下部，所 以能够与气体比重相应地从外壳迅速地排出气体。在方案8的发明 中，在方案6的基础上，因为将通气单元设置在外壳的上部和下 部，所以可以对付比空气轻的气体和比空气重的气体两者。


图l是应用了本发明的数字压力开关的正面图。
图2是图1的数字压力开关的右侧面图。
图3是图1的数字压力开关的左侧面图。
图4是打开图1的数字压力开关的面板的状态的正面图。
图5是去掉盖子8的状态的图1的数字压力开关的背面图。
图6是同样去掉盖子8的状态的图1的数字压力开关的下面图。
图7是图1的数字压力开关的电路的方框图。 图8是气体压送装置的回路图。
图9是说明图1的数字压力开关和图6的气体压送装置的工作的图。
具体实施例方式
下面，我们根据附图详细说明本发明的实施形态。分别地，图 1是作为本发明的电子式数字压力开关的实施例的数字压力开关1的
正面图，图2是它的右侧面图，图3是它的左侧面图，图4是打开 面板2的状态的数字压力开关1的正面图，图5是去掉盖子8的状 态的数字压力开关1的背面图，图6是同样去掉盖子8的状态的数 字压力开关l的下面图，图7是数字压力开关1的电路的方框图。
实施例的数字压力开关1如图8所示，是用于检测气体压送装 置3的高压侧的压力、产生控制输出信号的开关，在图1 图6所示 的外壳4的下面安装着压力检测管连接单元6，又从下面引出如后所 述的模拟输出线7。又，在外壳4的后下角部分通过螺丝可以开闭地 安装着盖子8，在该盖子8内设置着用于使外部配线与接点输出端9 (输出1)、接点输出端11 (输出2)等连接的端子板IO。
该端子板10具有在图5中从左起电源Dl、电源D2、接点输出 端9的lc、 la、 lb、接点输出端11的2a、 2c的合计7个电极。 又，14是设置在外壳4内的后述的基板，其上设置了端子板10和后 述的各电子部件，并且从该基板14直接引出该模拟输出线7，通过 端子板10的右侧(图5中的右侧)引出到下方。
在盖子8中形成共计7个的与端子板10的各极对应的引出外部 配线用的切口 8A….，并且也在为了引出模拟输出线7(在图6中未 画出)而在最右侧(图6中的右侧)形成切口 8B。通过盖子8的切 口 8B将模拟输出线7引出到外壳4的下方。
在外壳4内在上述基板14上构成由图7所示的微机构成的电子 电路12形成的控制装置13,并且在该外壳4的前面上部配置作为显 示装置的数字显示单元16。该数字显示单元16由3位数的7段 LED构成，在它的下侧配置着用于显示接点输出端9 (输出1)和接 点输出端11 (输出2)的工作的LED17、 18。又，当接点输出端9 处于接通状态时点亮LED17，当接点输出端11处于接通状态时点亮 LED18。
在里面一侧阶梯状地形成外壳4的前面下部，在该部分中设定 旋转开关19和上设定开关21、下设定开关22，用上述面板2可以 开闭并覆盖上述开关。又，在外壳4的左右侧面上部和下部分别在
多个位置(实施例中为3个位置)穿设针孔23,可以由这些针孔构 成气体可以在外壳4的内外流通的通气单元。该针孔23具有可以通 过气体、但是不能够通过雨水等的液体的尺寸。通过在外壳4的左 右侧面上下在多个位置形成针孔23，能够与使用的气体、流体的性 质(比空气轻还是比空气重)无关地使用针孔23。
其次，在图7中24是压力传感器，它的输出与电子电路12连 接。压力传感器24是将通过与压力检测管连接单元6连接的后述的 压力检测管26检测出的压力变换成电压而进行输出的传感器。在电 子电路12中设置上述的接点输出端9和11,通过各接点输出端而后 述的各负荷与电源连接。又，电子电路12将与由压力传感器24检 测出的压力成比例地变化的电压值输出到模拟输出线7 。
其次，图8的气体压送装置3由吸入并压缩气体(例如制冷剂 气体和六氟化硫气体等)的例如不给油式的活塞式压缩机25、与该
压缩机25的喷出一侧连接并暂时储存由压缩机25压缩并喷出的气 体的储存罐31、从该储存罐31到压缩机25的吸入侧连接的旁路管 27、通过该旁路管27设置的旁路阀(电磁阀)28、和用于对压缩机 25的接通和断开及其转数(Hz)进行PID控制的逆换器电路29等 构成。
而且，由压缩机25压缩从气体源吸引过来的气体并喷出，暂时 储存在储存罐31中，从那里压送到气体消费设备。与这种气体压送 装置3的储存罐31内连通连接的压力检测管26与本发明的数字压 力开关1的压力检测管连接单元6连接。而且，将逆变器电路29作 为负荷与接点输出端9 (输出1)连接，将旁路阀28作为负荷与接 点输出端11 (输出2)连接。又，模拟输出线7与逆变器电路29连 接。
我们用以上的构成一面参照图9 一面说明本发明的数字压力开 关1和气体压送装置3的工作和操作。首先，使压力检测管26与压 力检测管连接单元6连接，打开盖子8使外部配线与端子板10的各 极连接。而且，用螺丝固定盖子8,覆盖端子板10和模拟输出线7
的引出部分。
其次，我们说明数字压力开关1的各接点输出端9(输出1) 和11 (输出2)的设定操作。首先，打开面板2 (图4)，将旋转开 关19置于设定1的接通位置上。在该状态下通过按上设定开关21 和下设定开关22能够设定接点输出端9 (输出1)的接通值。该设 定值在数字显示单元16上以数字显示出来。其次，将旋转开关19 置于设定1的断开位置上，同样通过按上设定开关21和下设定开关 22设定接点输出端9 (输出1)的断开值。
其次，将旋转开关19置于设定2的接通位置上。在该状态下通 过按上设定开关21和下设定开关22能够设定接点输出端11 (输出 2)的接通值。该设定值也在数字显示单元16上以数字显示出来。 其次，将旋转开关19置于设定2的断开位置上，同样通过按上设定 开关21和下设定开关22设定接点输出端11 (输出2)的断开值。 在实施例中，令气体压力的目标值例如为6MPa，例如设定7 MPa 作为接点输出端9的断开值(设定1断开)、设定5 MPa作为接通 值(设定1接通)，例如设定6.8MPa作为接点输出端11的接通值 (设定2接通)、设定6.5 MPa作为断开值(设定2断开)后，将 旋转开关19置于运转的位置上。由此，将各设定值存储在电子电路 12内的存储器中。
现在，当储存罐31内的气体压力足够低时，数字压力开关l使 接点输出端9 (输出1)处于接通状态，接点输出端11 (输出2)处 于断开状态。从而，关闭旁路阀28。而且，逆变器电路29成为可以 运转状态，起动压缩才几25。当起动压缩才几25时，用压缩才几25压缩 的气体喷出到储存罐31，从那里压送到气体消费设备。
数字压力开关1的压力传感器24检测通过压力检测管26流入 的储存罐31内的气体压力，输出电压发生变化。电子电路12从该 压力传感器24检测的气体压力(输出压力)在数字显示单元16上 以数字显示现在的储存罐31内的气体压力，并且将与该气体压力成 比例的电压值输出到模拟输出线7。
逆变器电路29根据从数字压力开关1的模拟输出线7输入的电 压值(气体压力)，从与作为目标值的6MPa的偏差e实施P (比 例)I (积分)D (微分)计算，决定压缩机25的转数(Hz)。由 此，能够使储存罐31内的气体压力高精度地接近目标值。
这里，由于气体消费设备一侧的气体消费急剧减少等理由，储 存罐31内的气体压力急剧上升时，由上述逆变器电路29进行的 PID控制对付不了。由此，当数字压力开关1检测的气体压力上升 超过6.8 MPa (设定2接通)时，电子电路12使接点输出端11 (输出2)处于接通状态(LED18点亮)，打开旁路阀28。因此， 因为储存罐31内的气体通过旁路管27跑到压缩机25的吸入侧，所 以能够抑制压力上升，通常转而下降。而且，如果下降到6.5 MPa (设定2断开)，则电子电路12使接点输出端11 (输出2)处于断 开状态(LED18熄灭)，关闭旁路阀28。
这样通过用旁路管27减少压力，能够达到抑制后述的压缩机
25的停止、延长其寿命的目的，或者，能够抑制气体消费设备发生 故障和异常。
又，即便打开旁路阔28也不能够阻止压力上升，储存罐31内 的气体压力上升到7 MPa (设定1断开)时，电子电路12使接点 输出端9 (输出1)处于断开状态(LED17熄灭)。逆变器电路29 通过使接点输出端9 (输出1)处于断开状态，使压缩机25停止。 由于压缩机25的停止，储存罐31内的气体压力下降，当达到5MPa
(设定1接通)时，电子电路12使接点输出端9 (输出1)处于接 通状态(LED17点亮)。逆变器电路29通过使接点输出端9 (输出 1)处于接通状态，再次起动压缩机25。因此，能够避免储存罐31
(压缩机25的高压侧)内的压力异常上升。
这里，因为储存罐31内的气体流入到压力检测管26内，所以 在数字压力开关1的外壳4内也存在泄漏气体的危险性。特别是， 当气体是城市煤气和丙烷气、丁烷气、天然气等可燃性气体时，产 生储存在外壳4内的气体发生爆炸的危险性。但是，因为如上所述
在外壳4的左右侧面穿设多个针孔23.....，所以漏出到外壳4内的气 体通过这些针孔23.....流出到外部。因此，能够避免有关的爆炸危险 性。又，因为针孔23.....不能够通过雨水，所以当设置在屋外时也没 有外壳4内浸水的危险性。
特别是，因为针孔23.....形成在外壳4的上部和下部两者中，所 以在比空气轻的气体(城市煤气等)的情形中迅速从上部的针孔 23.....排出，在比空气重的气体(丙烷和丁烷等)的情形中迅速从下 部的针孔23.....排出。
又，在实施例中在外壳4的上部和下部两者中形成针孔23.....， 但是也可以当对象气体是比空气轻的气体时只在上部，当对象气体 是比空气重的气体时只在下部形成。但是，在天然气的情形中存在 比空气成分重的情形和比空气成分轻的情形。如果在这种情形中如 实施例所述在外壳4的上部和下部中形成针孔23.....,则能够应付气 体比空气轻和比空气重的两种情形。
又，通过旋转开关19的操作与上设定开关21和下设定开关22 的操作，能够在数字压力开关l的接点输出端9 (输出1)和接点输 出端11 (输出2)的各自的接通值和断开值上设定延迟时间。而 且，通过设定该延迟时间，在气体压力达到接通值或断开值后，可 以使接点输出端延迟地达到接通或断开。从而，例如在上述实施例 中通过将接点输出端9 (输出1)的接通值(设定1接通)设定在 5.5MPa等上，并且将延迟时间设定在例如10秒(通常不会降低 0.5Mpa以下的时间)上，在降低到5MPa以前可以进行使压缩机 25处于接通状态等的控制。
又，在上述实施例中设定2个接点输出端，但是也可以设定1 个或3个以上的接点输出端。又，在实施例中通气单元由针孔构 成，但是不限于此，也可以由缝隙和切口构成。又，在实施例中将 数字压力开关1应用于气体压送装置3，但是不限于此，即便应用 于在制冷剂回路内强制循环制冷剂气体的制冷机的高压侧和压送液 体(流体)的设备中也是有效的。
如果根据如上详细述说的方案1的发明，则因为在检测压力并 产生输出的电子式数字压力开关中备有根据检测压力进行接通和断 开并且可以设定该接通值和断开值的接点输出端、以数字显示检测
压力并且通过切换以数字显示接点输出端的接通值和断开值的显示 装置、用于将外部配线与接点输出端连接的端子板、以及与检测压 力相应地改变输出值的模拟输出线，所以一面能够用接点输出端与 已有技术相同对异常压力等进行处理， 一面可以用模拟输出线对设
备进行控制，从而能够达到使控制装置简单化的目的。
特别是，因为从基板直接引出该模拟输出线，所以不需要为了
模拟输出线而增设端子板的极数，如方案2所述，当备有多个接点 输出端、上述端子板已经具有各接点输出端用和电源用的极数时， 能够避免由于扩大端子板使整体尺寸扩大的不合适情形。
如果根据如上详细述说的方案3的发明，则因为在检测压力并
开并且可以设定该接通值和断开值的接点输出端、以数字显示检测
压力并且通过以数字显示接点输出端的接通值和断开值的显示装置 以及与检测压力相应地改变输出值的模拟输出线，所以一面能够用 接点输出端与已有技术相同对异常压力等进行处理， 一面可以用模 拟输出线对设备进行控制，从而能够达到使控制装置简单化的目 的。
又，如果根据方案4的发明，则因为备有多个接点输出端，所 以可以用多个接点输出端细致地进行压力异常的处理等，并且因为 在方案5的发明中，可以在上述接点输出端上设定延迟时间，所以 也可以防止例如对于暂时的变动引起的误动作。
如果根据如上详细述说的方案6发明，则因为在检测气体压力 并产生输出的压力开关中备有外壳，在该外壳中形成气体可以流通 的通气单元，所以当气体泄露到外壳内时，该泄露气体也能够从通 气单元流出到外部。因此，在检测压力的对象是可燃性气体时，也 能够避免有关的可燃性气体储存在外壳内发生爆炸的危险性，从而
达到提高安全性的目的。
如果根据方案7的发明，则在上述方案6的基础上，因为当检 测比空气轻的气体的压力时，将通气单元的位置设定在外壳的上 部，当检测比空气重的气体的压力时，将通气单元的位置设定在外 壳的下部，所以能够与气体比重相应地从外壳迅速地排出气体。
如果根据方案8的发明，则在上述方案6的基础上，因为将通 气单元设置在外壳的上部和下部，所以可以应付比空气轻的气体和 比空气重的气体两者。
权利要求
1.一种压力开关，检测气体压力并产生输出信号，其特征在于备有外壳，在该外壳上形成有气体可以流通的通气单元。
2. 根据权利要求1所述的压力开关，其特征在于当检测比空 气轻的上述气体的压力时，将上述通气单元的位置设定在上述外壳 的上部，当检测比空气重的上述气体的压力时，将上述通气单元的 位置设定在上述外壳的下部。
3. 根据权利要求1所述的压力开关，其特征在于将上述通气 单元设置在上述外壳的上部和下部。
全文摘要
本发明提供一种一面充实电子式数字压力开关的功能并改善便利性，一面防止扩大尺寸的电子式数字压力开关。在检测压力并产生输出信号的数字压力开关(1)中，备有根据检测压力而进行接通和断开并且可以设定该接通值和断开值的接点输出端、以数字显示检测压力并且通过切换以数字显示接点输出端的接通值和断开值的显示装置、用于将外部配线连接在接点输出端的端子板(10)、以及与检测压力相应地改变输出值的模拟输出线(7)，并从基板(14)直接引出模拟输出线(7)。
文档编号G09F9/00GK101114549SQ200710110128
公开日2008年1月30日 申请日期2003年12月16日 优先权日2003年2月18日
发明者宮本善至雄, 山口勤 申请人:三洋电机株式会社