JPH05502972A - 差圧検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的に圧力感知装置に関わり、更に特に冷凍用圧縮機用のオイルポン プの吐出し圧力とクランク室圧力との間の差圧に反応する冷凍用圧縮機システム 用圧力感知装置に係わる。

従来の技術 大型密閉式冷凍用圧縮機システムでは、圧縮機を潤滑するのに不十分な潤滑圧力 があって、その結果として圧縮機の不必要な磨耗と焼付きを引き起こす可能性が ある時に、圧縮機運転を停止させるために、圧縮機オイルポンプによって発生さ れる潤滑圧力を監視することが一般的に行われている。一般的に、給油圧力は、 圧縮機オイルポンプのクランク室と出力側又は吐出し側との間の差圧を測定する ことによって監視される。この差圧を監視することの困難さは、冷凍システムの 温度と熱特性タイプに応して決まるクランク室圧力の変動に主として起因する。

米国特許第４．５５１．０６９号では、管の中に配置されたピストンが示され、 このピストンは、この管の内部をオイルポンプの出口に連絡する高圧部分とオイ ルポンプの吸込み側に連絡する低圧部分とに区分する。このビストノは、圧力損 失を信号で知らせるスイッチのための可動接触アームと噛み合って動くように、 圧縮ばねによって一方に偏らされている。このスイッチは、吐出し圧力がその圧 縮ばねとクランク室圧力の組合せ力を上回る時は必ず閉しられる。しかし、上記 特許に説明されているように圧縮機モータの加圧を制御するためにこの装置を使 用する場合には、上記の周期的圧力変動に伴うピストンの連続運動に起因する可 動センサ部品の過剰な磨耗を何らかの方法で防止する必要と、圧縮機モータの迷 惑な誤動作を何らかの方法で防止する必要とを、結果的に生じさせる。

米国特許第４．６７２．２３１号では、シリンダ形ハウジング内の穴の中にンヤ ソトルが装着される。このンヤットルはその一方の端部に磁石を含み、圧縮ばね によってシリンダ内の穴の端部に向かって一方に偏らされている。この磁石は、 オイルポンプの吐出し圧力と、圧縮ばね圧にクランク室圧力を合わせた圧力との 間の圧力差に応じて、圧縮機のスイッチ入切を行うリードスイッチを動かすため に使用される。圧縮機の大切動作を最小限にするためにンヤソトルはシリンダ内 の穴と密着接触する形で装着され、シャツトルの反応時間を遅延させるように、 穴を通る迂回した高圧フロー経路を与える。

これらの装置では両方とも、ポンプの高圧側の入口スクリーン上に破片が集まる ことを可能にする可動部品をフローが横切る。更に、これらの装置の両方が、ピ ストンを一方に偏らせるために、歪みや不均一な閉じを被り易い圧縮ばねを使用 するということも留意されるべきである。これはシリンダの内側穴に対する前記 磁石の引きずりを生じさせ、この引きずりは摩擦及び／又はヒステリシスを引き 起こす可能性がある。

発明の要約 本発明による圧力感知装置は、オイルポンプの吐出し圧力とクランク室圧力の間 の差圧に反応するダイヤフラムに接続された磁石の位置を感知するために、Ｈｈ ｌｉ効果センサを使用する。

この磁石は、ハウジング内ての引張ばねとダイヤフラムの間に吊り下げられる。

従って、ハウジング内での磁石の動きは、引張ばねによって引き起こされるセン タリング作用の故に摩擦がすく、差圧の変動に対する即時的応答を与える。

本発明の主たる目的は、オイルポンプによって発生させられる圧力と、引張ばね 圧にクランク室圧力を合わせた圧力との間の圧力降下に対する即時的応答に基つ いて圧縮機モータの加圧を制御することが可能な制御手段を提供することである 。

本発明の圧力感知装置の主たる利点は、圧力センサのハウジング内の磁石の動き における摩擦力の除去である。

本発明の他の主要な特徴と利点は、以下の図面の簡単な説明と添付クレームの理 解によって、当業者にとって明らかになる図１は、オイルポンプハウジング内に 装着された形で示される圧力センサの断面図である。

図２は、プリント配線板へのＨａｌｌ効果センサの接続を示す図１の線２−２に 沿って採られた断面図である。

図３は、圧力チャンバへの高圧入口ボートを示す図１の線３−３に沿って採られ た断面図である。

本発明の少なくとも１つの実施例を詳細に説明する前に、以下の記述で説明され 又は図面で図解される構造の詳細と構成要素の配置にだけ本発明の適用が限定さ れないということが理解されなければならない。本発明は、他の実施例であるこ とが可能であり、又は、様々な仕方で実施され実行されることが可能である。更 に、ここで使用される術語と用語は説明のためのものであり、限定的なものと見 なされるべきてはないということが理解されるべきである。

好ましい実施例の詳細な説明 図１に示される通りの圧力感知装置１０は、主本体１２とプローブ１４とカバー １６を含む。磁石支持物アセンブリ１３は、主本体１２内のチャンバ２０内に吊 り下げられる。この磁石支持物アセンブリ１８は引張ばね２２とダイヤフラム２ ４によって支持される。ダイヤフラム２４は、プローブ１４内の低圧チャンバ２ ５からチャンバ２０を隔てている。ポンプの吐出し側からの高圧流体が、ノズル １４の周囲に備えられたフロー経路２６を通してチャンバ２０の中に入れられる 。低圧流体は、ノズル１４内の穴４４を通してチャンバ２５の中に入れられる。

通常の動作条件下では、チャンバ２Ｄ内の高圧流体は、引張ばね２２とチャンバ ２５内の圧力との組合せ力に打ち勝って、図１では下向きに磁石支持物１８を動 かすだろう。チャンバ２０内で圧力が降下する場合には、磁石支持物アセンブリ １８は図１では上向きに動くだろう。磁石支持物アセンブリ１８の動きは、潤滑 油圧力が予め決められた最小限度を下回って低下する場合に電子制御回路（図示 されていない）を介して圧縮機のスイッチを切るための、カバー１６内に備えら れたＨａｌｌ効果セッサアセンブリ２８によって感知される。

主本体１２の形状は一般的にノリシダ形であり、真鍮のような非磁性材料から作 られている。この本体は、圧力チャンバ２０と座ぐり部分３２を画定する穴３０ を含む。ポンプハウジング３５内に装着するためのねじ山３６が備えられた縮径 部３４が、主本体の上部端部に備えられる。主本体１２の他方の端部は、ねじ山 付きの穴４０を有するヘッド３８によって閉じられている。主本体の上部部分の 、ねじ山付きアタッチメントを有するプラスチックハウジングが、後述されるよ うにＨｉｌｌ効果センサアセンブリ２８を支持する。

プローブ１４は、低圧チャンバ２５を画定する座ぐり部分４６に接続された流路 又は穴４４を含む。後述されるように、プローブ１４の上部端部の周囲に、フロ ー経路２６の一部分を形成する刻み付きセクション４７が備えられる。座ぐり部 分５０が、ダイヤフラム座５２を画定するためにプローブの上部端部に備えられ る。穴４４がクランク室に接続されることが可能なように、プローブ１４がポン プハウジング３５を通って延びる。この実施例では軟買の銅座金であるシール４ ９．５１が、ハウジング３５を密封するためにプローブ１４上に備えられる。

磁石支持物アセンブリ１８は、磁石５Ｂの゛ための座を画定するフランジ５６を その一方の端部に有する棒５４を含む。磁石５８は、棒５４の端部上に位置的に 適合する中心穴６２を備えたリングの形状である。ねじ山付きセクション６０が 支持物１８の上部端部に備えられ、減直径ビン６１がその下部端部に備えられる 。盲穴６３がピン６１の端部内に備えられる。

支持物アセンブリ１８が、チャンバ２０内で引張ばね２２とダイヤフラム２４の 間に吊り下げられる。これに関しては、引張ばね２２は、２つの小直径コイル６ ４をその各端部に有し且つ２つ以上の大直径コイル６６を両端部の中間に有する コイルばねの形である。

小直径コイル６４は下端部において棒５４のねじ山付き端部６０の上にねじ込ま れる。ばね２２の下部端部のコイル６４によって磁石上に固定された座金６５に よって、磁石５ａが棒５４に固着される。

小直径コイル６４は上端部において、ヘッド３３内のねじ山付き穴４０内に装着 された調節ねし７０に固着される。ねしＴＯの一方の端部にはｔ１４７２とねし 山付きセクションＴ４が備えられ、その他方の端部には盲穴７５が備えられる。

調節ねし−〕は、１ｌ１７２内に装着された○リノグンールτ６によってねし山 付き穴４０内に密封される。コイル６４は、ねＬ７０の端部の盲穴Ｔ己の縁部を 広げることによって、ねじ７０の端部に固着される。これは、ばね２２の引張力 を調節するために、ばね６４のコイル中でねじ７０が回転するのを可能に下る。

ダイヤフラム２４は中心間ロア３を含み、棒５４の端部においてビン６１上に装 着される。ダイヤフラムは、エビクロロヒドリンコポリマーのような成形された 可とう性材料から形成される。これに関しては、カップ形壁８１を有する１対の ダイヤフラム保持器８０が、棒５４上にダイヤフラム２４の上下の位！に装着さ れる。

保持器８０は、穴６３の周囲でビン６１の端部を広げることによって棒上に固着 される。保持器３０は、棒５４にダイヤフラムを密封固定するのに十分な力で締 め付は結合されなければならない。保持器３０は、ダイヤフラムの破損を防止す るためにハウジング内での支持物アセンブリ１８の動きを制限するための手段も 含む。

そうした手段は、クランブリング８２とノズル１４内のチャンバ２５の端部を噛 み合わせるために配置された保持器壁８１の形状である。

ダイヤフラム２」の外側縁部は、クランブリング８２によって座ぐり穴５０内の 肩５２に固着される。リング８２は中心穴８４と、リング８２の外周の肩８５を 含む。リング８２はその上部面に幾つかのスロット８５を含む。す／グ３２は、 穴５０内のＷＩＥ２に対してダイヤフラム２４の縁部を締めけけるように、塁ぐ り穴５０内に位置決めされる。中心穴３２の端部上の肩３３とそのリング３２が 噛み合うのに十分なだけ深くノズル１４が主本体１２の中心穴３２の中に押し込 まれ、リング８２はそれの位！に固定される。ダイヤフラム２４の縁部は、ノズ ル１４の上部端部に噛み合うリング８２上のＷＢ２によって保護される。これは 、ノズル１４が主本体１２内の穴３２の中に位置的に適合している時に、ダイヤ フラムの縁部の過剰応力を防止する。主本体はノズル１４の周囲の幾つかの周囲 位置に固定される。

刻み付き断面４７とリング８２内のスロット８５が、穴２０の中への様々なフロ ー経路を形成する。この配置によって、油圧に生じる圧力変動が抑圧され穴２０ 内の圧力がより良好に制御される。

ここで使用されるＨ＋ｌｌ効果センサアセンブリ２８は、同一譲受人に譲渡され た！９８６年８月１９日付で交付された表題「差圧トランスミッタ」の米国特許 第４．６０６．２２９号に示され説明されているタイプである。このタイプのセ ンサは、平らな面９２と、その上に感知要素９６が配置された感知面９４とを有 するパネル支持物９１を含む変換器９０を備える。変換器９０は、磁気リング５ ８に対する感知関係をなして本体の外径上に配！される。変換器からのリード線 ３８ハ、パネル支持物９１によって保持された回路板１００に接続される。変換 器からの出力信号は、油吐出し圧力とクラ／り室圧力の間の差圧の変化を示す信 号を与えるために使用される。オイルポンプが引張ばねとクランク室圧力の組合 せ力よりも高い圧力を発生させている時には、支持物アセンブリ１８は通常の潤 滑圧力を示す最低位置にあるだろう。差圧が低下し、その結果として引張ばねと クランク室圧力の組合せ力が支持物アセンブリを上向きに動かす時には、変換器 は、そうした変化を示す警告信号を最初に与え、更に、潤滑圧力の損失がある場 合には、圧縮機のスイッチを切ることが必要であることを電子制御装置に示すだ ろう。

棒５４と磁石５８が引張ばね２２とダイヤフラム２４の間に吊り下げられるとい うことが留意されるべきである。それによって、圧力変化に対する支持物アセン ブリ１８の反応は即時的であり、他のいずれかの構造との何らかの物理的接触に よって妨げられることがない。磁石５８はリング形であり、従って、変換器９０ の反応特性に何ら変化をもたらすことなしに、支持物がチャンバ２０内の任意の 位置に装着されることが可能である。

こうして、上記の目的と利点を完全に満たす差圧変換器が本発明によって提供さ れることが明らかだろう。本発明はその特定の実施例に関して説明されてきたが 、様々な代案や部分変更や変形が当業者には明らかであろうことが明白である。

従って、添付クレームの思想とその広い範囲の内に含まれるそうした代案や部分 変更や変形の全てを包括することが意図されている。

要　約　書 高圧子ヤンバ□哩〕）を形成する／Ｘウジングと、壬ヤン、くの一方の端部にお いてノ＼ウノングに装着されてしするノズル　４）と、キャンバ内に装着されて ノズル内におし１て低圧チャノｚ＜４５！を形成するダイヤフラム゛２４）と、 高圧チャンノく内のばね保持器と、ダイヤフラム′２４）に接続されている主軸 と、主軸を；２ね保持器に接続する引張ばね（２２）と、主軸に装着されて（す る環状磁石（５３）と、磁石（５８）の位！を感知すべく／・ウジング内１こ装 着された変換器とを含む差圧感知装置０ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成４年２月７ 日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．圧縮機のための潤滑ポンプの吐出し圧力とクランク室圧力との間の差圧を監 視するための差圧感知装置であって、高圧チャンバを有するハウジングと、前記 ハウジング上に装着され且つ低圧チャンバを有するノズルと、前記低圧チャンバ から前記高圧チャンバを隔てるダイヤフラムと、前記高圧チャンバ内に装着され た引張ばねと、前記ダイヤフラム、前記潤滑ポンプの吐出し側に前記高圧チャン バを接続するための前記装置内の手段、及び前記低圧チャンバをクランク室に接 続するための前記装置内の手段を前記ばねに接続する磁石支持物アセンブリと、 前記磁石支持物アセンブリの軸方向位置を感知するための前記ハウジング内の手 段を有する前記装置。
2. ２．前記磁石支持物アセンブリが、支持物と、前記感知手段の反応特性に影響を 与えない角度配置を有するリング状磁石とを含む請求項１に記載の装置。
3. ３．差圧反応を調節するための手段を含む請求項１に記載の装置。
4. ４．前記高圧接続手段が、前記高圧チャンバヘの高圧フローバッチを画定する刻 み付き断面を含む請求項１に記載の装置。
5. ５．前記支持物アセンブリの動きを制限するための手段を含む請求項１に記載の 装置。
6. ６．前記制限手段が、前記棒上で前記ダイヤフラムを密封すべく前記ダイヤフラ ムの各々の側部に装着された保持器を含む請求項５に記載の装置。
7. ７．差圧センサであって、ハウジングと、前記ハウジング内のチャンバと、前記 ハウジングの一方の端部に装着されたプローブと、高圧力源に前記チャンバを接 続する手段を含む前記プローブ内と、前記ケース内の前記チャンバを前記プロー ブから隔てるための、前記プローブ内に装着されたダイヤフラムと、前記ダイヤ フラムを低圧力源に接続するための、前記プローブ内の手段と、前記高圧チャン バ内に配置され、且つ、前記ダイヤフラムの動きに反応するように接続された棒 と、前記棒がセンタリングされ且つ前記ダイヤフラムと共に自由に動くように、 前記ハウジングに前記棒を接続する引張ばねと、前記チェンバの間の圧力差の変 化に反応して前記棒の位置を示すための、前記棒上に装着された手段を含む前記 圧力差センサ。
8. ８．前記指示手段の位置を監視するための手段を含む請求項７に記載のセンサ。
9. ９．前記ダイヤフラムに過大な応力が加わることを防止するために前記主軸の動 きを制限するための手段を含む請求項７に記載のセンサ。
10. １０．前記棒の反応特性を変化させるために前記ばねの引張力を調節するための 手段を含む請求項７に記載のセンサ。
11. １１．差圧センサであって、チャンバを有するハウジングと、前記チャンバの一 方の端部のねじ山付き開口と、前記チャンバの他方の端部において前記ハウジン グ内に装着されたノズルと、前記ハウジング内の前記チャンバ内に配置された主 軸と、前記ノズル内の低圧チャンバと前記ハウシング内の高圧チャンバとを画定 するための、前記主軸の一方の端部に装着され且つ前記ノズルに接続されたダイ ヤフラムと、前記チャンバ内の一方の端部のねじ山付き開口に装着されたばね保 持体と、前記主軸と前記保持体を接続するばねと、前記主軸上の磁石と、前記チ ャンバ内での前記磁石の位置を感知するために前記ケース内に装置された手段と を有する差圧センサ。
12. １２．前記ノズルが、前記高圧チャンバの中にフロー経路を画定するための刻み 付きセクションと、前記低圧チャンバに向かうフロー径路を画定するための、前 記ノズルを通る穴を含む請求項１１に記載のセンサ。
13. １３．前記チャンバ内の前記主軸の動きを制限するための手段を含む請求項１２ に記載のセンサ。
14. １４．圧縮機内の澗滑油吐出し圧力とクランク室圧力との間の差圧を監視するた めの圧力感知装置であって、チャンバを有するハウジングと、前記ハウジング内 に装着され、且つ、吐出し圧力に前記チャンバを接続するための通路手段と前記 クランク室に接続された前記プローブ上の穴を含むプローブと、前記チャンバを 前記穴から隔てる、前記ハウジング内のダイヤフラムと、前記チャンバ内に装着 され、且つ、前記ダイヤフラムに接続された主軸と、前記主軸が前記チャンバ内 で前記ダイヤフラムとその引張ばねとの間に吊り下げられるように、前記主軸と 前記ハウジングとに接続された引張ばねと、前記ハウジング内での前記主軸の位 置を示すための、前記主軸上に装着された手段を備える圧力感知装置。