JPH04104546U - 筒内圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、常に正確な圧力を計測することを主
要な特徴とする。 【構成】円筒状センサ本体と、このセンサ本体の一端か
ら他端近くまで伸び上記一端開口から被検圧力を導入す
る比較的大径の中心孔と、この中心孔の他端にテ−パ部
を介して同時的に延び先端が外部に開口する比較的小計
のガス抜き孔と、このガス抜き孔の上端を開閉するニ−
ドル弁と、前記センサ本体の大径中心孔の部分の外周に
貼着されたストレンゲ−ジを具備し、前記中心孔に、該
中心孔の軸方向に対して一定方向に偏心した小孔を複数
個有した多孔板を配置し、多孔板を通過するガスに乱流
又は旋回流を生じさせてこのガスを中心孔内壁面に激し
く衝突させ、もって正確な圧力の計測を可能にした筒内
圧力センサ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特にディ−ゼル機関等の燃焼室内のガス圧を計測するための筒内圧 力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ディ−ゼル機関の気筒内圧力を測定する圧力センサとしては、一般にス トレンゲ−ジ式圧力センサが広く用いられている。図４及び図５は、そのセンサ の一例を示す。ここで、図５は図４を部分的に拡大した断面図である。

【０００３】 図中の１は、上端に螺合部１ａを有し、下端に燃焼室に取り付けるための取付 ネジ部１ｂを有したセンサ本体である。このセンサ本体１の軸方向には、燃焼ガ ス通路２が設けられている。前記燃焼ガス通路２内には、受圧部である円板形の ダイヤフラム３が設けられている。前記ダイヤフラム３の上面には、スレンゲ− ジ４が貼り付けられている。前記ストレンゲ−ジ４のリ−ド線（図示せず）は、 端子板５により固定されている。

【０００４】 前記センサ本体１の上端の螺合部には保護ケ−ス６が螺合され、この保護ケ− ス６の上端に前記リ−ド線を引き出すためのコネクタ７が設けられている。前記 ダイヤフラム３の下部には、前記燃焼ガス通路２から燃焼ガスを取り入れてダイ ヤフラム３に圧力を加えるためのボリウム８が設けられている。前記センサ本体 １の側部にはガス抜き用の通路９が設けられ、この通路９に該通路９を塞ぐため の弁10が設けられている。前記通路９には、図５に示す如く燃焼ガスを外部にブ ロ−するため孔11が連通されている。なお、図中の12は、燃焼ガスに含まれる燃 料の残渣である。

【０００５】 次に、上記構成の圧力センサの作用について説明する。 (1) まず、センサ本体１の取付ネジ部１ｂをディ−ゼル機関の燃焼室へのねじ 込み、運転を行うと、燃焼ガスが通路２を通ってボリウム８に入る。ボリウム８ に入った燃焼ガスはダイヤフラム３に当り、ダイヤフラム３は燃焼ガスの圧力に 比例したたわみ量で変位し、ダイヤフラム３に貼付けられたストレンゲ−ジ４も それに応じて伸びる。

【０００６】 (2) ストレンゲ−ジ４はホイ−トストンブリッジ回路に組まれており、伸びに 比例した出力電圧を出す。このような圧力センサで燃焼室の圧力を計測するので あるが、燃焼ガスの中に燃料の残渣12が含まれているため計測する前に弁10を開 き、ボリウム８内の燃焼ガスを孔11から外部にブロ−させ内部を清掃する。この 後、弁10を閉めて圧力を計測する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の筒内圧力センサによれば、次に述べる問題点を有する。

【０００８】 即ち、上記センサでは、弁10を開いて清掃を行う。しかし、ボリウム８内の流 れは燃焼ガス通路２とボリウム８の接合部からセンサ本体１の横についたガス抜 き用通路９へ略直線的に向かう。従って、円筒形をしたボリウム８内の清掃が十 分に行うことができず、図４に示すようにダイヤフラム３の下部のほぼ全面に残 渣12が堆積する。残渣12が堆積すると、ダイヤフラム３のたわみ量が燃焼ガスの 背圧に追従しなくなり、センサの精度が悪化する。また、残渣12の堆積がひどく なると、ついには感度が零になることがある。

【０００９】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、偏心した複数個の小孔を有した多 孔板を円筒状センサ本体の中心孔に設けることにより、多孔板を通過するガスに 乱流又は旋回流を生じさせてこのガスを中心孔内壁面に衝突させ、もって壁面に 付着して残渣を清掃できて常に正確な圧力を計測しえる筒内圧力センサを提供す ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 本考案は、一端部に取付け用ねじ部が加工された円筒状センサ本体と、このセ ンサ本体の一端から他端近くまで伸び上記一端開口から被検圧力を導入する比較 的大径の中心孔と、この中心孔の他端にテ−パ部を介して同軸的に延び先端が外 部に開口する比較的小径のガス抜き孔と、このガス抜き孔の上端を開閉するニ− ドル弁と、前記センサ本体の大径中心孔の部分の外周に貼着されたストレンゲ− ジを具備し、前記中心孔に、該中心孔の軸方向に対して一定方向に偏心した小孔 を複数個有した多孔板を配置したことを特徴とする筒内圧力センサである。

【００１１】 従来の筒内圧力センサはダイヤフラムが円板でガス抜き用通路がセンサ本体の 側面に設けられていたため、ブロ−による清掃が十分に行うことができず、残渣 がボリウム内に堆積する問題点があった。そこで、本考案者らは、受圧部を従来 の円板形から円筒形にしてガス抜きブロ−をする際は円筒の内部にガスの流れが 生じるように、円筒の底部からガスが入り頂部から抜けるような構成にし、かつ 円筒内部に積極的な乱流を旋回流を生じるように頂部に逃し孔を設け、更に円筒 底部に円板の軸方向に偏心した小孔を多数個貫通させた多孔板を設けることにし た。

【００１２】

【作用】

本考案において、センサ本体の頂部のニ−ドル弁を開いてブロ−させると、ガ スは多孔板を通過する際に乱流又は旋回流を生じ、センサ本体内の壁面にガスが 激しく衝突するため、壁面に付着した残渣が清掃されることになり、常に正確な 圧力を計測することができる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例に係る筒内圧力センサについて図１，図２及び図３を 参照して説明する。但し、図２は図１の要部の断面図、図３は図３の多孔板の平 面図である。

【００１４】 図中の21は、円筒状のセンサ本体である。このセンサ本体21は、上部側の径が 下部側のそれに比べて細くなったが第１円筒部材22と、下部外周部に燃焼室に取 り付けるための取付ネジ部23ｂを有した第２円筒部材23とから構成されている。 前記センサ本体21の軸方向には、燃焼ガスが通るための燃焼ガス通路24が設けら れている。前記第１円筒部材22の頂部には逃がし孔25とこの孔25を開閉するニ− ドル弁26が設けられ、ニ−ドル弁26を開けることにより逃がし孔25から内部のガ スを外部にブロ−することができるようになっている。前記第１円筒部材22の所 定の部分は、受圧部27になっている。この受圧部27の側面には、ストンゲ−ジ28 が貼り付けられている。

【００１５】 前記第１円筒部材22の外側には、円筒状の保護ケ−ス29がＯ−リング30を介し て設けられている。前記保護ケ−ス29の側壁には、ストレンゲ−ジ28のリ−ド線 （図示せず）を引き出すためのコネクタ31が設けられている。前記第１円筒部材 22と第２円筒部材23の連結付近の通路24には、図３に示すような円板状の多孔板 32が配置されている（図２参照）。この多孔板32には、軸方向に偏心しかつ一方 向に傾斜した複数個の小孔33が貫通されている。なお、図１において、34は第１ 円筒部材22に設けられたテ−パ部である。

【００１６】 次に、上記構成の筒内圧力センサの作用について説明する。 まず、センサ本体21の取付けネジ部23ｂをインジケ−タに取付けた後、センサ 本体21の通路24に圧力を加えると、受圧部27に圧力が加わる。この圧力により、 受圧部27が膨らみ、ストンゲ−ジ28が伸びる。ここで、受圧部27の膨らみは圧力 に比例するから、ストンゲ−ジ28の伸びは圧力に比例し、ストンゲ−ジ28をホィ −トストンブリッジ回路に組み込むことにより、圧力に比例した出力電圧をえる ことができる。

【００１７】 こうした筒内圧力センサにおいて、燃焼ガスには燃料の残渣が含まれているか ら、長時間放置しておくと残渣が燃焼ガス通路24に堆積する。従って、適当な時 期に弁26を開いて清掃を行う。弁26を開くと、燃焼ガスは多孔板32の小孔33を通 過し、燃焼ガス通路24を通って弁26から外部へブロ−される。ガスが多孔板32の 小孔33を通過するとき、ガスが乱流又は旋回流を生じ、燃焼ガス通路24の内壁に 衝突する。その際、内壁面に付着した燃料の残渣が堆積することがなく、常に正 確な圧力を計測することができる。

【００１８】 しかして、上記実施例に係る筒内圧力センサによれば、第１筒状部材22（セン サ本体21）の所定の個所に円筒形の受圧部27を設け、センサ本体内部に積極的な 乱流を旋回流を生じるようにセンサ本体21の頂部に逃し孔25を設け、更に第１円 筒部材22と第２円筒部材23の連結付近の通路24に円板状の多孔板32を配置し（図 ２参照）、この多孔板32に軸方向に偏心しかつ一方向に傾斜した複数個の小孔33 が貫通されている（図３参照）ため、上述したようにガスが多孔板32の小孔33を 通過するとき、ガスが乱流又は旋回流を生じ、ガスが燃焼ガス通路24の内壁に激 しく衝突して壁面に付着した残渣が清掃される。従って、内壁面に付着した燃料 の残渣が堆積することがなく、常に正確な圧力を計測することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上詳述した如く本考案によれば、偏心した複数個の小孔を有した多孔板を円 筒状センサ本体の中心孔に設けることにより、多孔板を通過するガスに乱流又は 旋回流を生じさせてこのガスを中心孔内壁面に衝突させ、もって壁面に付着して 残渣を清掃できて常に正確な圧力を計測しえる筒内圧力センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る筒内圧力センサの概略
説明図。

【図２】図１の要部の断面図。

【図３】図２の多孔板の平面図。

【図４】従来の筒内圧力センサの一部を切開した斜視
図。

【図５】図４の要部の断面図。

【符号の説明】

21…センサ本体、22…第１円筒部材、23…第２筒状部
材、24…燃焼ガス通路、25…逃がし弁、26…弁、27…受
圧部、28…ストレンゲ−ジ、29…保護ケ−ス、31…コネ
クタ、32…多孔板、33…小孔。

フロントページの続き (72)考案者 古賀 幹生 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)考案者 鐘ケ江 祥一 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)考案者 西島 武男 長崎県長崎市元船町９番１号 山里産業株 式会社長崎営業所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に取付ねじ部が加工された円筒状
   センサ本体と、このセンサ本体の一端から他端近くまで
   伸び上記一端開口から被検圧力を導入する比較的大径の
   中心孔と、この中心孔の他端にテ−パ部を介して同軸的
   に延び先端が外部に開口する比較的小径のガス抜き孔
   と、このガス抜き孔の上端を開閉するニ−ドル弁と、前
   記センサ本体の大径中心孔の部分の外周に貼着されたス
   トレンゲ−ジを具備し、前記中心孔に、該中心孔の軸方
   向に対して一定方向に偏心した小孔を複数個有した多孔
   板を配置したことを特徴とする筒内圧力センサ。