JP7670313B2 - 圧力検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧力検出装置に関するものである。

従来、液体を流通させる流路の一部に圧力伝達面が形成された流路ユニットと、圧力検出面に伝達される圧力を検出する圧力検出ユニットと、これらを着脱可能に取り付ける取付機構とを備える圧力検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される圧力検出装置は、流路ユニットが圧力検出ユニットに対して着脱可能となっているため、使用済の流路ユニットを新たな流路ユニットに交換することができる。

特許文献１に開示される圧力検出装置は、取付機構により流路ユニットの圧力伝達面を圧力検出ユニットの圧力検出面に接触させることで、流路ユニットを流通する液体の圧力が圧力伝達面を介して圧力検出面に伝達されるようにする。使用済みの流路ユニットを新たな流路ユニットに交換する際には、取付機構により、使用済みの流路ユニットを圧力検出ユニットから取り外し、新たな流路ユニットを圧力検出ユニットに取り付ける。

流路ユニットを交換する際には、圧力検出ユニットの圧力検出面から使用済みの流路ユニットの圧力伝達面が離れ、その後に、圧力検出ユニットの圧力検出面に新たな流路ユニットの圧力伝達面が接触する。特許文献１に開示される圧力検出装置は、流路ユニットに回転可能に取り付けられるナットの内周面に形成される雌ねじを流路ユニットの雄ねじに締結することにより、圧力センサの圧力検出面と流路ユニットの圧力伝達面とを接触させる。

特開２０１９－１５５６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示される圧力検出装置では、圧力検出ユニットの圧力検出面と流路ユニットの圧力伝達面とを接触させる力の強さは、操作者がナットの雌ねじと流路ユニットの雄ねじとを締結する力の強さに依存してしまう。そのため、圧力検出ユニットの圧力検出面と流路ユニットの圧力伝達面とを接触させる力の強さを一定とすることができず、圧力検出ユニットによる圧力検出特性が変動してしまう可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、流路ユニットを圧力検出ユニットに着脱可能に取り付ける取付部を備える圧力検出装置において、圧力検出ユニットによる圧力検出特性の変動を防止することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様にかかる圧力検出装置は、圧力検出面に伝達される圧力を検出する圧力検出ユニットと、流入口から流出口へ向けた流通方向に沿って流体を流通させる流路と該流路を流通する流体の圧力を前記圧力検出面に伝達するための圧力伝達面とが形成された流路ユニットと、前記流路ユニットを前記圧力検出ユニットに着脱可能に取り付ける取付部と、を備え、前記圧力検出ユニットは、前記圧力検出面を有するセンサ部と、前記センサ部を前記圧力検出面に直交する軸線に沿って移動可能に保持する保持部と、前記センサ部を前記圧力伝達面に向けて付勢する付勢力を発生するばねを有する付勢部と、を有し、前記取付部は、前記ばねが発生する付勢力により前記圧力検出面を前記圧力伝達面に接触させた状態で、前記流路ユニットを前記圧力検出ユニットに取り付ける。

本発明の一態様にかかる圧力検出装置によれば、流路ユニットが圧力検出ユニットに着脱可能に取り付けられるため、流路を流通させる流体を変更する場合には、使用済みの流路ユニットを圧力検出ユニットから取り外し、未使用の流路ユニットを新たに圧力検出ユニットに取り付けることができる。そのため、流路を流通させる流体を変更する場合に、多大な時間を要する流路の洗浄作業が不要となり作業の迅速性を高めることができる。また、未使用の流路ユニットを新たに使用できるため、安全性を高めることができる。

また、本発明の一態様にかかる圧力検出装置によれば、取付部が、ばねが発生する付勢力により圧力検出面を圧力伝達面に接触させた状態で、流路ユニットを圧力検出ユニットに取り付ける。ばねが発生する付勢力により圧力検出面が圧力伝達面に接触するため、圧力検出面が圧力伝達面に接触する力の強さが一定となり、圧力検出ユニットによる圧力検出特性の変動を防止することができる。

本発明の一態様に係る圧力検出装置において、前記保持部は、前記軸線に直交する方向に突出する突起部を有し、前記取付部は、前記軸線回りに回転可能に前記流路ユニットに取り付けられるとともに前記突起部を収容する溝部を有し、前記溝部は、前記軸線に沿って延びるとともに一端が開口した第１溝部と、前記第１溝部の他端に連結されるとともに前記軸線回りの周方向に延びる第２溝部と、を有し、前記付勢部が発生する付勢力により前記第２溝部を前記突起部に押し当てることにより、前記センサ部が前記軸線上の所定位置に位置決めされる構成が好ましい。

上記構成の圧力検出装置によれば、操作者が流路ユニットに回転可能に取り付けられた取付部を保持し、第１溝部と突起部の周方向の位置が一致した状態で取付部を圧力検出ユニットに押し当てることにより、突起部が第１溝部に挿入される。取付部を圧力検出ユニットに押し当てる際に、付勢部が発生する付勢力により圧力検出面が圧力伝達面に接触した状態となる。

その後、操作者が取付部を軸線回りに１回転未満の範囲で回転させることにより、突起部が第１溝部に連結される第２溝部に挿入され、センサ部が軸線上の所定位置に位置決めされる。センサ部が位置決めされる状態で、付勢部が発生する付勢力により圧力検出面が圧力伝達面に接触した状態が維持される。

操作者は、取付部を圧力検出ユニットに押し当てて、その後に取付部を軸線回りに１回転未満の範囲で回転させるという比較的簡易な操作により、流路ユニットを圧力検出ユニットに取り付けることができる。また、取付部を軸線回りに逆方向に１回転未満の範囲で回転させるという比較的簡易な操作により、流路ユニットを圧力検出ユニットから取り外すことができる。したがって、特許文献１のように、操作者がナットを軸線回りに複数回にわたって回転させて流路ユニットを圧力検出ユニットに対して着脱する場合に比べ、流路ユニットを圧力検出ユニットに対して迅速に着脱することができる。

上記構成の圧力検出装置において、前記第２溝部は、前記突起部の外周面と対応する形状に形成された凹部を有し、前記取付部は、前記付勢部が発生する付勢力により前記凹部を前記突起部に押し当てることにより、前記軸線回りに回転することを規制する構成とするのが好ましい。

上記構成の圧力検出装置によれば、操作者が取付部を軸線回りに回転させて第２溝部の凹部を突起部の位置に配置することにより、付勢部が発生する付勢力により凹部が突起部に押し当てられる。凹部が突起部の形状と対応する形状に形成されているため、凹部が突起部に押し当てられると、取付部が軸線回りに回転されることが規制され、ロックされた状態となる。

そのため、操作者が付勢部による付勢力に対抗する押圧力で取付部を押し付けて軸線回りに回転させない限り、流路ユニットが圧力検出ユニットから取り外されることがない。よって、流路ユニットが圧力検出ユニットに取り付けられた状態を確実に維持することができる。

本発明の一態様に係る圧力検出装置において、前記凹部と前記突起部の前記軸線回りの周方向の位置が一致することを検知する検知部を備える構成とするのが好ましい。
検知部により凹部と突起部の軸線回りの周方向の位置が一致することを検知することで、流路ユニットが圧力検出ユニットに確実に取り付けられたことを検知することができる。

上記構成の圧力検出装置においては、前記圧力検出ユニットおよび前記取付部のいずれか一方に磁石が取り付けられており、前記検知部は、前記圧力検出ユニットおよび前記取付部のいずれか他方に取り付けられるとともに前記磁石が近接した位置に配置されることを検知し、前記凹部と前記突起部の前記軸線回りの周方向の位置が一致する場合に前記磁石が近接する位置に配置されている構成が好ましい。

上記構成の圧力検出装置によれば、凹部と突起部の軸線回りの周方向の位置が一致する場合に、圧力検出ユニットおよび取付部のいずれか一方に取り付けられる磁石が近接する位置に配置されることを、圧力検出ユニットおよび取付部のいずれか他方に取り付けられる検知部が検知する。これにより、流路ユニットが圧力検出ユニットに取り付けられた状態を確実に検知することができる。

本発明の一態様に係る圧力検出装置において、前記取付部は、前記軸線に直交する方向に延びるとともに前記付勢部が発生する付勢力に対抗する押圧力を操作者が前記軸線に沿った方向に付与することが可能なつまみ部を有する構成が好ましい。
上記構成の圧力検出装置によれば、操作者は、つまみ部を介して付勢部が発生する付勢力に対抗する押圧力を取付部に付与することにより、流路ユニットを圧力検出ユニットに容易に取り付けることができる。

本発明によれば、流路ユニットを圧力検出ユニットに着脱可能に取り付ける取付部を備える圧力検出装置において、圧力検出ユニットによる圧力検出特性の変動を防止することができる。

本発明の一実施形態の圧力検出装置を示す平面図である。 図１に示す圧力検出装置から流路ユニットを取り外した状態を示す平面図である。 図１に示す圧力検出ユニットから流路ユニットを取り外した状態を示す正面図である。 図３に示す流路ユニットおよび取付部の部分断面である。 図３に示す圧力検出ユニットの縦断面図である。 図１に示す圧力検出装置の正面図である。 取付部を解除位置からロック位置へ回転させる途中の状態の圧力検出装置を示す正面図である。 図７に示す圧力検出装置の平面図である。 図７に示す圧力検出装置の縦断面図である。 取付部をロック位置へ回転させた状態の圧力検出装置を示す正面図である。 図１０に示す圧力検出装置の平面図である。 図１０に示す圧力検出ユニットの縦断面図である。 取付部をロック位置へ回転させた状態の圧力検出装置を示す部分断面図である。 変形例の圧力検出装置を示す平面図であり、流路ユニットがガイド部材の頂部に接触している状態を示す。 図１４に示す圧力検出装置の左側面図であり、流路ユニットがガイド部材の頂部に接触している状態を示す。 図１４に示す圧力検出装置の左側面図であり、流路ユニットがガイド部材の溝部に収容された状態を示す。

以下、本発明の一実施形態の圧力検出装置１００を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の圧力検出装置１００は、設置面Ｓ（図３参照）に締結ボルト（図示略）で取り付けられた圧力検出ユニット１０と、流入口２１ａから流出口２１ｂへ向けた直線状の流通方向に沿って流体を流通させる流路２１が内部に形成された流路ユニット２０と、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に着脱可能に取り付ける取付部３０とを備える。

本実施形態の圧力検出装置１００において、流路ユニット２０は、取付部３０によって圧力検出ユニット１０に取り付けられる。圧力検出装置１００は、流路ユニット２０が取付部３０によって圧力検出ユニット１０に取り付けられて一体化した状態で、設置面Ｓに取り付けられている。

図３に示すように、流路ユニット２０の流入口２１ａには流体を流入口２１ａへ流入させる流入側配管（図示略）が取り付けられ、流路ユニット２０の流出口２１ｂには流出口２１ｂから流出する流体を流通させる流出側配管（図示略）が取り付けられる。流入口２１ａから流出口２１ｂへ向けた流路２１を流通する流体の圧力は、圧力検出ユニット１０によって検出される。ここで、流体とは、例えば、血液や透析液等の液体である。

図３に示すように、圧力検出ユニット１０は、設置面Ｓに取り付けられる本体部１１を備える。図１および図２に示すように、圧力検出ユニット１０の本体部１１には、内部に配置されるセンサ部１２と外部の制御装置（図示略）とを電気的に接続するケーブル５０が、ケーブル取付ナット５０ａを介して取り付けられている。

次に、図１から図５を参照して圧力検出ユニット１０について詳細に説明する。図１から図５に示す圧力検出ユニット１０は、圧力検出面１２ａＡに伝達される流体の圧力を検出する装置である。図３は、図１に示す圧力検出ユニット１０から流路ユニット２０を取り外した状態を示す正面図である。図４は、図３に示す流路ユニット２０および取付部３０の部分断面である。図５は、図３に示す圧力検出ユニット１０の縦断面図である。

図５に示すように、圧力検出ユニット１０は、本体部１１と、センサ部１２と、保持部１３と、付勢部１４と、センサ基板１５と、ゼロ点調整スイッチ１６（図１参照）と、取付検知センサ（検知部）１７と、ガイド部材（案内部）１８と、を有する。

図５に示すように、センサ部１２は、センサ本体１２ａと、収容部材１２ｂと、支持部材１２ｃと、を有する。センサ本体１２ａは、歪抵抗が貼り付けられる圧力検出面１２ａＡと、圧力検出面１２ａＡが取り付けられるベース部１２ａＢと、を有する。センサ本体１２ａは、伝達される圧力に応じて圧力検出面１２ａＡとともに変形する歪抵抗の抵抗値の変化に応じた圧力信号を出力する歪式のセンサである。

ベース部１２ａＢには圧力検出面１２ａＡと連通する貫通穴（図示略）が形成されており、圧力検出面１２ａＡの一方の面が大気圧に維持される。そのため、センサ本体１２ａは、大気圧を基準にしたゲージ圧を検出するセンサとなっている。圧力検出面１２ａＡは、耐腐食性のある材料（例えば、サファイア）により薄膜状に形成されている。

図５に示すように、収容部材１２ｂは、軸線Ｙに沿って延びるとともに円筒状に形成されており、センサ本体１２ａを内部に収容する部材である。収容部材１２ｂの内周面には、雌ねじ１２ｂＡが形成されている。雌ねじ１２ｂＡは、支持部材１２ｃの外周面に形成される雄ねじ１２ｃＡと係合する。

収容部材１２ｂの下端には、周方向の２箇所に形成されるとともに下端に向けて開口するスリット１２ｂＢが形成されている。スリット１２ｂＢは、操作者が取付部３０を軸線Ｙ回りに回転させる際に、取付部３０とともに軸線Ｙ回りにセンサ部１２が回転することを防止する回り止めピン１４ｃに挿入される。

図５に示すように、支持部材１２ｃは、軸線Ｙに沿って延びるとともに円筒状に形成されており、センサ本体１２ａを収容部材１２ｂの内部で支持する部材である。支持部材１２ｃの外周面には、雄ねじ１２ｃＡが形成されている。収容部材１２ｂの内部にセンサ本体１２ａを挿入し、支持部材１２ｃの雄ねじ１２ｃＡを収容部材１２ｂの雌ねじ１２ｂＡに締結して締め付けることにより、センサ本体１２ａが収容部材１２ｂの内部に固定される。

保持部１３は、軸線Ｙに沿って延びるとともに円筒状に形成される部材であり、センサ部１２を圧力検出面１２ａＡに直交する軸線Ｙに沿って移動可能に保持する部材である。保持部１３は、本体部１３ａと、固定部材１３ｂと、Ｏリング１３ｃと、を有する。本体部１３ａの内周面には、センサ部１２の収容部材１２ｂの外周面と接触するＯリング１３ｃが取り付けられている。

本体部１３ａの下端の外周面には雄ねじ１３ａＡが形成されており、固定部材１３ｂの内周面には雌ねじ１３ｂＡが形成されている。固定部材１３ｂの雌ねじ１３ｂＡを本体部１３ａの雄ねじ１３ａＡに締結して締め付けることにより、本体部１３ａが本体部１１に取り付けられたガイド部材１８に対して固定される。

付勢部１４は、センサ部１２を流路ユニット２０の圧力伝達面２２ａに向けて付勢する付勢力を発生するものである。付勢部１４は、ばね１４ａと、ベース部材１４ｂと、回り止めピン１４ｃと、を有する。ばね１４ａは、本体部１１に固定されたベース部材１４ｂに一端が接触し、センサ部１２の支持部材１２ｃに他端が接触した状態で配置される。ばね１４ａは、ベース部材１４ｂに接触する一端から他端までの軸線Ｙに沿った距離に応じた付勢力を発生する。

回り止めピン１４ｃは、軸線Ｙに直交する方向に延びる軸状に形成される部材であり、ベース部材１４ｂに固定されている。回り止めピン１４ｃは、収容部材１２ｂの下端に形成される一対のスリット１２ｂＢに挿入される。回り止めピン１４ｃは、操作者が取付部３０を軸線Ｙ回りに回転させる際に、取付部３０とともに軸線Ｙ回りにセンサ部１２が回転することを防止する。

センサ基板１５は、センサ本体１２ａが出力する圧力信号を増幅する増幅回路（図示略）と、増幅回路により増幅された圧力信号をケーブル５０の圧力信号線（図示略）に伝達するインターフェース回路と、ケーブル５０を介して外部から供給される電源電圧をセンサ本体１２ａへ伝達する電源回路（図示略）と、ゼロ点調整スイッチ１６が押下された場合にゼロ点調整を行うゼロ点調整回路（図示略）等を備える。ゼロ点調整回路は、ゼロ点調整スイッチ１６が押下された場合に、その時点でセンサ本体１２ａが出力する圧力信号を基準値（例えば、ゼロ）として設定するように調整する回路である。

図３および図５に示すように、圧力検出ユニット１０のセンサ部１２および保持部１３は、本体部１１から軸線Ｙに沿って上方に突出し、圧力検出面１２ａＡが頂部に配置された状態となる。図２および図３に示すように、保持部１３は、本体部１３ａの外周面から軸線Ｙに直交する方向に突出する一対の突起部１３ａＢを有する。

図２に示すように、保持部１３の外周面に形成される突起部１３ａＢは、軸線Ｙ回りに１８０°の間隔を空けて２箇所に形成されている。図２に示すように、圧力検出ユニット１０に流路ユニット２０が取り付けられていない状態においては、センサ部１２の圧力検出面１２ａＡが外部へ露出した状態となっている。

取付検知センサ１７（図１３参照）は、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に取り付けられたことを検知するセンサである。取付検知センサ１７は、後述する取付部３０の溝部３１ａの凹部３１ａＣと圧力検出ユニット１０の突起部１３ａＢの軸線回りの周方向の位置が一致することを検知する。

ガイド部材１８は、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に取り付ける際に、流路２１を所定の取付位置に案内する溝部１８ａを有する部材である。ガイド部材１８は、軸線Ｙに対して対象となる位置に一対で設けられている。一対のガイド部材１８は、流路２１の流入口２１ａ側の一部と流出口２１ｂ側の一部とを、所定の取付位置にそれぞれ案内する。

次に、図１，図３，図４を参照して流路ユニット２０について詳細に説明する。
図４に示すように、流路ユニット２０は、流入口２１ａから流出口２１ｂへ向けて軸線Ｘに沿って延びる流通方向に流体を流通させる流路２１と、圧力伝達面２２ａが底部に配置される凹部２２と、軸線Ｘに直交する軸線Ｙに沿った方向に開口する開口部２３とが形成された流路本体２０Ａを有する。

圧力伝達面２２ａは、耐腐食性のある材料（例えば、ＰＣ（ポリカーボネート））により薄膜状に形成されるダイヤフラムである。圧力伝達面２２ａは軸線Ｙを中心軸とした平面視円形に形成される部材であり、その外周縁部が開口部２３を閉塞するように接着あるいは溶着により流路本体２０Ａに接合されている。そのため、流路２１へ導入された流体は、流路２１から外部へ流出することがない。圧力伝達面２２ａは、薄膜状に形成されているため、流路２１に導入された流体の圧力によって軸線Ｙに沿って変位する。

図３に示す流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０から取り外された状態において、流路ユニット２０の圧力伝達面２２ａは圧力検出ユニット１０の圧力検出面１２ａＡから離間した状態となる。一方、後述する図１３に示すように流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に取り付けられた状態においては、流路ユニット２０の圧力伝達面２２ａは圧力検出ユニット１０の圧力検出面１２ａＡに接触した状態となる。そのため、圧力伝達面２２ａは、流路２１を流通する流体の圧力を圧力検出面１２ａＡに伝達するための面となっている。

図４に示すように、流路ユニット２０は、圧力検出ユニット１０に取り付けられていない状態においては、圧力伝達面２２ａが外部へ露出した状態となっている。ただし、圧力伝達面２２ａは凹部２２の底部に配置されるため、操作者が圧力伝達面２２ａを触ってしまう危険が少ない。

図４に示すように、流路ユニット２０の凹部２２の外周面には、軸線Ｙ回りに延びる無端状の環状溝部２２ｂが形成されている。一方、取付部３０には、軸線Ｙ回りに延びる無端状の環状突起部３０ａが形成されている。弾性変形可能な材料（例えば、樹脂材料）により形成される取付部３０は、凹部２２の外周面に形成された環状溝部２２ｂに向けて押し込まれることにより、環状突起部３０ａが環状溝部２２ｂに係合した状態となる。

図４に示すように環状突起部３０ａが環状溝部２２ｂに係合した状態において、環状突起部３０ａの外周面と環状溝部２２ｂの内周面との間には、微小な隙間が設けられる。そのため、取付部３０は、圧力検出ユニット１０に取り付けられた状態で、センサ部１２および保持部１３に対して軸線Ｙ回りに相対的に回転可能となっている。これにより、操作者は、圧力検出ユニット１０を設置面Ｓに固定した状態で、取付部３０を軸線Ｙ回りに回転させることが可能である。

図３に示すように、取付部３０は、軸線Ｙに沿って延びる筒状に形成される部材であり、連結部材３１と、つまみ部３２とを有する。取付部３０は、軸線Ｙ回りに回転可能に流路ユニット２０に取り付けられている。図３および図４に示すように、連結部材３１は、保持部１３の本体部１３ａから突出する突起部１３ａＢを収容する溝部３１ａを有する。

溝部３１ａは、軸線Ｙに沿って延びるとともに下端が開口した第１溝部３１ａＡと、第１溝部３１ａＡの上端に連結されるとともに軸線Ｙ回りの周方向に延びる第２溝部３１ａＢと、を有する。第２溝部３１ａＢは、第１溝部３１ａＡに接続される一端とは周方向の反対側の他端に、突起部１３ａＢの外周面と対応する形状に形成された凹部３１ａＣを有する。第２溝部３１ａＢは、周方向において、第１溝部３１ａＡに接続される一端から凹部３１ａＣが形成される他端まで、軸線Ｙ回りに１回転未満の範囲に形成されている。この範囲は、例えば、１／４回転以下の範囲（回転角度４５度以下の範囲）とするのが望ましい。

連結部材３１には、流路ユニット２０の流路本体２０Ａを収容するための収容穴３１ｄが形成されている。収容穴３１ｄは、流路本体２０Ａが連結部材３１に対して軸線Ｙ回りに回転可能となるように周方向に所定の開口幅で形成されている。流路ユニット２０は、連結部材３１の収容穴３１ｄに設置した後に、連結部材３１の上端につまみ部３２を取り付けることにより、収容穴３１ｄに収容された状態となる。

つまみ部３２は、軸線Ｙに直交する方向に延びるとともに付勢部１４が発生する付勢力に対抗する押圧力を操作者が軸線Ｙに沿った方向に付与することが可能な部材である。また、つまみ部３２は、操作者が取付部３０を軸線Ｙ回りの周方向に回転させる力を付与することが可能な部材である。

図１に示すように、連結部材３１には、直線状に延びるつまみ部３２の延長線上の位置に、一対の磁石保持部３１ｂが形成されている。一対の磁石保持部３１ｂのそれぞれには、磁石３１ｃが取り付けられている。

次に、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付ける操作について説明する。
操作者は、設置面Ｓに取り付けられた圧力検出ユニット１０に流路ユニット２０を取り付ける場合、以下のような手順で作業する。

始めに、図３に示すように、圧力検出ユニット１０の中心軸と流路ユニット２０の中心軸とを軸線Ｙに一致させ、かつ圧力検出ユニット１０の突起部１３ａＢの軸線Ｙ回りの周方向の位置と、取付部３０の第１溝部３１ａＡの軸線Ｙ回りの周方向の位置とが一致するように流路ユニット２０を配置する。

次に、操作者は、図３に示す状態を維持したまま、流路ユニット２０を軸線Ｙに沿って下方に移動させ、圧力検出ユニット１０のセンサ部１２を流路ユニット２０の凹部２２に挿入する。センサ部１２が凹部２２に挿入されると、センサ部１２の圧力検出面１２ａＡが流路ユニット２０の圧力伝達面２２ａに接触した状態となる。

図６に示すように、圧力検出面１２ａＡが圧力伝達面２２ａに接触した状態において、圧力検出ユニット１０の突起部１３ａＢが取付部３０の第１溝部３１ａＡに挿入された状態となる。操作者がつまみ部３２を下方に押し下げる押圧力を付与しない状態において、付勢部１４は、取付部３０および流路ユニット２０の重さを支持する付勢力を発生する。

次に、操作者は、図６に示す状態でつまみ部３２を把持しながら、取付部３０を下方に押し付ける押圧力を付与する。取付部３０に下方に向けた押圧力が付与されると、付勢部１４のばね１４ａが縮み、圧力検出ユニット１０の突起部１３ａＢが第１溝部３１ａＡの上端に到達する。操作者は、突起部１３ａＢが第１溝部３１ａＡの上端に到達した状態でつまみ部３２を軸線Ｙ回りの周方向に沿って時計回りに回転させ、突起部１３ａＢを第２溝部３１ａＢへ挿入し、図７に示す状態とする。

図７は、取付部３０を解除位置からロック位置へ回転させる途中の状態の圧力検出装置１００を示す正面図である。図８は、図７に示す圧力検出装置１００の平面図である。図９は、図７に示す圧力検出装置１００の縦断面図である。図８に示すように、取付部３０が解除位置（図６に示す位置）からロック位置へ回転させる途中の状態の圧力検出装置１００において、つまみ部３２は、流路本体２０Ａが延びる軸線Ｘおよび軸線Ｙの双方に直交する方向に延びるように配置される。

図９に示すように、取付部３０を解除位置からロック位置へ回転させる途中の状態の圧力検出装置１００において、取付部３０は、付勢部１４が発生する付勢力により圧力検出面１２ａＡを圧力伝達面２２ａに接触させた状態で、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に取り付ける。

図７に示す状態では、操作者がつまみ部３２を下方へ押圧する力を少なくしあるいはつまみ部３２を離したとしても、付勢部１４により上方へ向けた付勢力が付与される取付部３０は軸線Ｙに向けて上方へ移動することが規制される。これは、付勢部１４の付勢力により取付部３０が上方へ移動しようとしても、第２溝部３１ａＢが突起部１３ａＢに接触するからである。

次に、操作者は、図７に示す状態でつまみ部３２を把持しながら、つまみ部３２を軸線Ｙ回りの周方向に沿って時計回りに回転させ、第２溝部３１ａＢの端部に配置された凹部３１ａＣを突起部１３ａＢに押し当て、図１０に示す状態とする。図１０に示すように、凹部３１ａＣは、第２溝部３１ａＢよりも軸線Ｙに沿って下方へ向けて凹み、かつ突起部１３ａＢの外周面と対応する形状に形成されている。

図１０は、取付部３０をロック位置へ回転させた状態の圧力検出装置１００を示す正面図である。図１１は、図１０に示す圧力検出装置１００の平面図である。図１２は、図１０に示す圧力検出装置１００の縦断面図である。

図１０に示すように、取付部３０をロック位置へ回転させた状態において、付勢部１４が発生する付勢力により第２溝部３１ａＢの凹部３１ａＣを突起部１３ａＢに押し当てることにより、センサ部１２が軸線Ｙ上の所定位置に位置決めされる。

また、取付部３０は、付勢部１４が発生する付勢力により凹部３１ａＣを突起部１３ａＢに押し当てることにより、軸線Ｙ回りに回転することを規制する。これは、凹部３１ａＣが突起部１３ａＢに押し当てられると、つまみ部３２を下方に押圧する押圧力を操作者が付与しない限り、つまみ部３２を反時計回りに回転させることができなくなるからである。

以上においては、取付部３０を解除位置からロック位置へ回転させることにより、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に取り付ける操作について説明した。流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０から取り外す操作は、取付部３０をロック位置から解除位置へ回転させる操作となる。

流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０から取り外す場合、操作者は、つまみ部３２を下方に押し当てて凹部３１ａＣを突起部１３ａＢから離間させ、つまみ部３２を反時計回りに回転させて図７に示す状態とする。操作者は、更につまみ部３２を反時計回りに回転させ、図６に示す状態とする。その後、操作者は、つまみ部３２を把持しながら取付部３０を上方へ引き上げることにより、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０から離間させる。

次に、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に取り付けられたことを検知する取付検知センサ１７について、図１３を参照して説明する。図１３は、取付部３０をロック位置へ回転させた状態の圧力検出装置１００を示す部分断面図である。図１３に示すように取付検知センサ１７は、圧力検出ユニット１０の本体部１１に取り付けられている。取付検知センサ１７は、例えば、リードスイッチであり、磁石が近接する位置に配置されることを検知してオン状態となるセンサである。

図１３に示すように、取付検知センサ１７は、凹部３１ａＣと突起部１３ａＢの軸線Ｙ回りの周方向の位置が一致する場合に磁石３１ｃが近接する位置に配置されている。図１１に示すように、一対の磁石保持部３１ｂのそれぞれに磁石３１ｃが保持されている場合には、取付部３０がロック位置にある場合に磁石３１ｃが配置されるいずれか一方の位置に取付検知センサ１７を配置すればよい。

流路ユニット２０は、流入口２１ａと流出口２１ｂを逆方向にして圧力検出ユニット１０へ取付可能であるものとするが、一対の磁石保持部３１ｂのそれぞれに磁石３１ｃが保持されていれば、取付検知センサ１７により磁石３１ｃが近接したことを検知することができる。

他の態様として、一対の磁石保持部３１ｂのいずれか一方に磁石３１ｃを保持し、取付部３０がロック位置にある場合に一対の磁石保持部３１ｂが配置される位置に一対の取付検知センサ１７を配置するようにしてもよい。この場合、流入口２１ａと流出口２１ｂを逆方向にして圧力検出ユニット１０へ取り付けたとしても、磁石３１ｃが近接した位置に配置されることを一対の取付検知センサ１７のいずれか一方で検知することができる。

更に他の態様として、取付検知センサ１７を取付部３０に取り付けておき、圧力検出ユニット１０に磁石３１ｃを取り付けるようにしてもよい。この場合であっても、前述と同様に、取付部３０がロック位置にある場合に、取付検知センサ１７により磁石３１ｃが近接した位置に配置されることを検知することができる。

以上説明した本実施形態の圧力検出装置１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の圧力検出装置１００によれば、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に着脱可能に取り付けられるため、流路２１を流通させる流体を変更する場合には、使用済みの流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０から取り外し、未使用の流路ユニット２０を新たに圧力検出ユニット１０に取り付けることができる。そのため、流路２１を流通させる流体を変更する場合に、多大な時間を要する流路２１の洗浄作業が不要となり作業の迅速性を高めることができる。また、未使用の流路ユニット２０を新たに使用できるため、安全性を高めることができる。

また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、取付部３０が、付勢部１４が発生する付勢力により圧力検出面１２ａＡを圧力伝達面２２ａに接触させた状態で、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に取り付ける。付勢部１４が発生する付勢力により圧力検出面１２ａＡが圧力伝達面２２ａに接触するため、圧力検出面１２ａＡが圧力伝達面２２ａに接触する力の強さが一定となり、圧力検出ユニット１０による圧力検出特性の変動を防止することができる。

また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、操作者が流路ユニット２０に回転可能に取り付けられた取付部３０を保持し、第１溝部３１ａＡと突起部１３ａＢの周方向の位置が一致した状態で取付部３０を圧力検出ユニット１０に押し当てることにより、突起部１３ａＢが第１溝部３１ａＡに挿入される。取付部３０を圧力検出ユニット１０に押し当てる際に、付勢部１４が発生する付勢力により圧力検出面１２ａＡが圧力伝達面２２ａに接触した状態となる。

その後、操作者が取付部３０を軸線Ｙ回りに１回転未満の範囲で回転させることにより、突起部１３ａＢが第１溝部３１ａＡに連結される第２溝部３１ａＢに挿入され、センサ部１２が軸線Ｙ上の所定位置に位置決めされる。センサ部１２が位置決めされる状態で、付勢部１４が発生する付勢力により圧力検出面１２ａＡが圧力伝達面２２ａに接触した状態が維持される。

操作者は、取付部３０を圧力検出ユニット１０に押し当てて、その後に取付部３０を軸線Ｙ回りに１回転未満の範囲で回転させるという比較的簡易な操作により、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に取り付けることができる。また、取付部３０を軸線Ｙ回りに逆方向に回転させるという比較的簡易な操作により、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０から取り外すことができる。したがって、操作者がナットを軸線回りに複数回にわたって回転させて流路ユニットを圧力検出ユニットに対して着脱する場合に比べ、流路ユニットを圧力検出ユニットに対して迅速に着脱することができる。

また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、操作者が取付部３０を軸線Ｙ回りに回転させて第２溝部３１ａＢの凹部３１ａＣを突起部１３ａＢの位置に配置することにより、付勢部１４が発生する付勢力により凹部３１ａＣが突起部１３ａＢに押し当てられる。凹部３１ａＣが突起部１３ａＢの形状と対応する形状に形成されているため、凹部３１ａＣが突起部１３ａＢに押し当てられると、取付部３０が軸線Ｙ回りに回転されることが規制され、ロックされた状態となる。

そのため、操作者が付勢部１４による付勢力に対抗する押圧力で取付部３０を押し付けて軸線Ｙ回りに回転させない限り、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０から取り外されることがない。よって、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に取り付けられた状態を確実に維持することができる。

また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、取付検知センサ１７により凹部３１ａＣと突起部１３ａＢの軸線Ｙ回りの周方向の位置が一致することを検知することで、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に確実に取り付けられたことを検知することができる。

また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、凹部３１ａＣと突起部１３ａＢの軸線Ｙ回りの周方向の位置が一致する場合に、圧力検出ユニット１０および取付部３０のいずれか一方に取り付けられる磁石３１ｃが近接する位置に配置されることを、圧力検出ユニット１０および取付部３０のいずれか他方に取り付けられる取付検知センサ１７が検知する。これにより、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に取り付けられた状態を確実に検知することができる。

また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、操作者は、つまみ部３２を介して付勢部１４が発生する付勢力に対抗する押圧力を取付部３０に付与することにより、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に容易に取り付けることができる。

〔他の実施形態〕
以上で説明した本実施径形態の圧力検出装置１００が備えるガイド部材１８は、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０に取り付ける際に、流路２１を所定の取付位置に案内する溝部１８ａを有する部材である。このガイド部材１８の形状として、図１４から図１６に示す形状を採用してもよい。

図１４は、変形例の圧力検出装置１００を示す平面図であり、流路ユニット２０がガイド部材１８Ａの頂部に接触している状態を示す。図１５は、図１４に示す圧力検出装置１００の左側面図であり、流路ユニットがガイド部材の頂部に接触している状態を示す。図１６は、図１４に示す圧力検出装置１００の左側面図であり、流路ユニットがガイド部材の溝部に収容された状態を示す。

図１４に示すように、圧力検出装置１００は、軸線Ｙを通過するとともに水平方向に延びる軸線Ｚ上に、軸線Ｙに対して対称となる位置に一対のガイド部材１８Ａが設けられている。ガイド部材１８Ａは、軸線Ｙ回りの周方向に沿って円弧状に形成される部材である。ガイド部材１８Ａは、軸線Ｚ上に配置される溝部１８Ａａと、溝部１８Ａａに隣接して配置される一対の頂部１８Ａｂを有する。図１４に示すように、頂部１８Ａｂは、軸線Ｙ回りの周方向において、溝部１８Ａａの中央を通過する軸線Ｚから角度θの範囲まで延びるように形成されている。

図１５に示すように、溝部１８Ａａは、軸線Ｙに沿って頂部１８Ａｂよりも下方に凹むように形成されており、流路ユニット２０の流路本体２０Ａを収容可能な幅Ｗ１を有する。流路ユニット２０は、取付部３０に対して軸線Ｙ回りに回転可能であるが、軸線Ｙ回りに回転可能な角度は図１４に示すθとなっている。

磁石保持部３１ｂを解除位置に合わせた状態で流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付けようとする場合、図１４に示すように、軸線Ｚに対して流路本体２０Ａが延びる軸線が角度θだけずれていると、ガイド部材１８Ａの頂部１８Ａｂが流路本体２０Ａと接触する。

この場合、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ更に近づけることができず、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付けることができない。図１５に示すようい、ガイド部材１８Ａの頂部１８Ａｂが流路本体２０Ａと接触した状態では、流路本体２０Ａが溝部１８Ａａに収容されない。流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付けるには、図１４に示す軸線Ｘが軸線Ｚと一致するように、取付部３０に対する流路ユニット２０の軸線Ｙ回りの回転角度を調整する必要がある。

軸線Ｘが軸線Ｚと一致するように、取付部３０に対する流路ユニット２０の軸線Ｙ回りの回転角度を調整すると、流路本体２０Ａの軸線Ｙ回りの位置と溝部１８Ａａの軸線Ｙ回りの位置が軸線Ｚ上で一致する。この状態では、ガイド部材１８Ａの頂部１８Ａｂが流路本体２０Ａと接触しないため、図１６に示すように流路本体２０Ａが溝部１８Ａａに収容された状態となり、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付けることができる。

このように、変形例の圧力検出装置１００によれば、磁石保持部３１ｂを解除位置に合わせた状態で流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付けようとする場合、流路本体２０Ａの軸線Ｙ回りの位置と溝部１８Ａａの軸線Ｙ回りの位置を軸線Ｚ上で一致させなければ、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付けることができない。したがって、溝部１８Ａａに流路本体２０Ａが収容されない状態で、流路ユニット２０が圧力検出ユニット１０に誤接続されることを適切に防止することができる。

また、変形例の圧力検出装置１００によれば、流路ユニット２０を圧力検出ユニット１０へ取り付ける際に、流路本体２０Ａが溝部１８Ａａに確実に収容される。流路本体２０Ａが溝部１８Ａａに収容されることにより、流路本体２０Ａが軸線Ｙ回りに回転することが規制される。これにより、流路本体２０Ａに外部から力が加わったとしても、流路本体２０Ａが軸線Ｙ回りに回転することが防止され、流路ユニット２０の圧力伝達面２２ａと圧力検出ユニット１０の圧力検出面１２ａＡとの接触状態が変動しない。そのため、圧力伝達面２２ａと圧力検出面１２ａＡとの接触状態が変動することにより、センサ部１２が検出する圧力値が変動することを適切に防止することができる。

１０ 圧力検出ユニット
１１ 本体部
１２ センサ部
１２ａ センサ本体
１２ａＡ 圧力検出面
１２ｂ 収容部材
１２ｃ 支持部材
１３ 保持部
１３ａ 本体部
１３ａＢ 突起部
１４ 付勢部
１４ａ ばね
１４ｂ ベース部材
１４ｃ 回り止めピン
１５ センサ基板
１６ ゼロ点調整スイッチ
１７ 取付検知センサ（検知部）
２０ 流路ユニット
２１ 流路
２２ 凹部
２２ａ 圧力伝達面
３０ 取付部
３１ 連結部材
３１ａ 溝部
３１ａＡ 第１溝部
３１ａＢ 第２溝部
３１ａＣ 凹部
３１ｂ 磁石保持部
３１ｃ 磁石
３２ つまみ部
１００ 圧力検出装置

Claims (6)

1. 圧力検出面に伝達される圧力を検出する圧力検出ユニットと、
   流入口から流出口へ向けた流通方向に沿って流体を流通させる流路と該流路を流通する流体の圧力を前記圧力検出面に伝達するための圧力伝達面とが形成された流路ユニットと、
   前記流路ユニットを前記圧力検出ユニットに着脱可能に取り付ける取付部と、を備え、
   前記圧力検出ユニットは、
   前記圧力検出面を有するセンサ部と、
   前記センサ部を前記圧力検出面に直交する軸線に沿って移動可能に保持する保持部と、
   前記センサ部を前記圧力伝達面に向けて付勢する付勢力を発生するばねを有する付勢部と、を有し、
   前記取付部は、前記ばねが発生する付勢力により前記圧力検出面を前記圧力伝達面に接触させた状態で、前記流路ユニットを前記圧力検出ユニットに取り付ける圧力検出装置。
2. 前記保持部は、前記軸線に直交する方向に突出する突起部を有し、
   前記取付部は、前記軸線回りに回転可能に前記流路ユニットに取り付けられるとともに前記突起部を収容する溝部を有し、
   前記溝部は、
   前記軸線に沿って延びるとともに一端が開口した第１溝部と、
   前記第１溝部の他端に連結されるとともに前記軸線回りの周方向に延びる第２溝部と、
   を有し、
   前記付勢部が発生する付勢力により前記第２溝部を前記突起部に押し当てることにより、前記センサ部が前記軸線上の所定位置に位置決めされる請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記第２溝部は、前記突起部の外周面と対応する形状に形成された凹部を有し、
   前記取付部は、前記付勢部が発生する付勢力により前記凹部を前記突起部に押し当てることにより、前記軸線回りに回転することを規制する請求項２に記載の圧力検出装置。
4. 前記凹部と前記突起部の前記軸線回りの周方向の位置が一致することを検知する検知部
   を備える請求項３に記載の圧力検出装置。
5. 前記圧力検出ユニットおよび前記取付部のいずれか一方に磁石が取り付けられており、
   前記検知部は、前記圧力検出ユニットおよび前記取付部のいずれか他方に取り付けられるとともに前記磁石が近接した位置に配置されることを検知し、前記凹部と前記突起部の前記軸線回りの周方向の位置が一致する場合に前記磁石が近接する位置に配置されている請求項４に記載の圧力検出装置。
6. 前記取付部は、前記軸線に直交する方向に延びるとともに前記付勢部が発生する付勢力に対抗する押圧力を操作者が前記軸線に沿った方向に付与することが可能なつまみ部を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧力検出装置。