JP2568668B2

JP2568668B2 - 圧力センサ

Info

Publication number: JP2568668B2
Application number: JP63326592A
Authority: JP
Inventors: 均片山; 信夫浜野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JPH02170031A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、浴槽の水位を圧力として検知する圧力検知
センサに関するものであり、浴槽へ自動的に湯張りを行
う自動風呂に用いられるものである。

従来の技術従来の、この種の圧力センサを第３図に示す。１は浴
槽もしくは浴槽に連通したパイプであり、水が充填して
いて浴槽の水位に応じてその圧力が変化するものであ
り、２はセンサ取付台である。３は圧力検知素子であ
り、圧力導入口４を有する。５は圧力検知素子３を支持
する素子支持体であり、圧力導入口４を開口させた圧力
伝達室６を有する。７は圧力伝達室６に封入された流動
性充填材である。８は樹脂製素子支持体５の圧力伝達室
壁である。10は圧力導入口４と樹脂製素子支持体５の間
に挿入されシール材で、たとえばフッ素ゴム等からな
り、プリント板12に無理な力がかからないようにする役
目も有する。圧力導入口４と樹脂製の素子支持体５と
は、微小な間隙を有しており、プライマー処理されたお
互いが、接着剤にてシールしてある。圧力導入口４は、
たとえばFe−Ni合金にNiメッキした後、金メッキ処理し
たものであり、樹脂製素子支持体５はポリプロピレン等
からできている。第４図において樹脂製蓋９は素子支持
体５とで圧力伝達室６を形成するもので圧力伝達室６側
に端部15を有し、その先端にはビード部16を有し、前記
ビード部16が樹脂製の素子支持体５に設けられたガイド
部17で、超音波溶着でシールされている。なお、11は圧
力検出素子３の信号を処理する回路、12はそれらを支持
するプリント板、13は蓋である。14は蓋19と一体の直管
部で、パイプ１内の圧力を圧力伝達室６に導くものであ
る。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記構成では、浴槽水の加熱、冷却によ
って流動性充填材７は温度によって体積が変化する。さ
らに、この種の圧力センサは浴槽に連通したパイプ１の
中でも、循環ポンプの上流側に設けられることが多く、
循環ポンプ作動時には負圧がかかり、循環ポンプが停止
するとその負圧が減少し、圧力は上昇する。このよう
に、流動性充填材７には、温度変化及び圧力変化が加わ
ることによって、流動性充填材７は体積が膨張したり収
縮したりする。この動作を繰り返すと、流動性充填材７
が圧力伝達室６から抜け出してしまう。又器具の移動時
の振動や転倒等の外部からの力により流動性充填材７に
力が作用すると流動性充填材７が圧力伝達室から直管部
14を通って抜け出してしまう。内部に水が侵入すると、
内部にゴミがつまったり、圧力センサ部が凍結により破
壊したりして、圧力センサとしての機能を減ずることが
生じる恐れがある。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、圧力伝
達室内の流動性充填材を抜けにくくし、且つ、安定した
圧力特性を有する圧力センサを提供するものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の圧力センサは、圧
力導入口を有する圧力検出素子と、この圧力検出素子を
取付け、かつ前記圧力導入口を開口させた圧力伝達室壁
を有する樹脂製素子支持体と、この樹脂製素子支持体に
溶着して圧力伝達室を形成し、かつ圧力伝達室に連通し
て一端を開放した直管部を前記圧力導入口に対し上方に
設けた樹脂製蓋と、前記直管部の内部に多孔連通孔を設
けた通路部と、前記圧力伝達室に注入し、水の比重より
重い流動性充填材とを設けたものである。

作用本発明は上記構成によって、温度変化や圧力変化及び
外部からの力が生じても必ず、圧力伝達室に流動性充填
材が残るようにしたもので、信頼性の高い圧力センサを
提供できるものである。

実施例以下、本発明の実施例を第１図，第２図に基づいて説
明する。第１図において、第３図，第４図と同一のもの
には同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分
を中心に説明する。直管部14は樹脂製蓋９のセンタに対
して上部方向に偏心させてあり、且つ、樹脂製蓋９の直
管部14は、樹脂製素子支持対５に固定された圧力センサ
３の圧力導入口４に対して上方に位置するようにして樹
脂製蓋９を樹脂製素子支持体５に、第２図に示すガイド
部17で、超音波溶着でシールして圧力伝達室６が形成さ
れている。直管部14の一部には、多孔連通孔からなる通
路部14Aが設けられている。

ここで、樹脂製蓋９と樹脂製素子支持体５とは超音波
溶着で完全にシールされているので、たとえば、上記溶
着径真空中で前記流動性充填材７を一旦注入すると、ト
リチェリーの定理により、周囲の気密が確保されている
ので、同一温度、同一圧力状態では洩れ出ない。もち
論、超音波溶着部のシールが不完全であると、シールの
不完全部から、圧力が洩れて、結果として流動性充填材
７は流出するので、超音波溶着は完全に行う。

今、浴槽水の加熱と循環ポンプの作動によって、流動
性充填材が膨張すると、樹脂製素子支持体５や樹脂製蓋
９よりもフッソオイルからなる流動性充填材７の方が、
膨張量が大きいので、膨張した分だけ流動性充填材は流
出してしまう。さらに、浴槽水が冷却され、循環ポンプ
の作動が停止したときには、流動性充填材の抜けた所へ
空気又は水が侵入する。このように、膨張，収縮によっ
て、圧力伝達室６内の流動性充填材は抜けるが、水より
重い比重の流動性充填材であるために、第１図に示すＡ
部ラインより下へは空気又は水が侵入しない。即ちＡ部
より下には常に電気的絶縁性を有する流動性充填材（た
とえばフッソオイル）が残ることになる。又器具の移動
時の振動や転倒等による流動性充填材の流出は、多孔性
連通孔からなる通路部14Aで流動性充填材の表面張力に
より動きがさまたげられ流出は防止される。

一方、第２図は圧力センサ３の拡大主要部断面であ
り、18はピアゾ素子からなるシリコンウェーハーであ
り、歪を抵抗の変化に変換した後、回路11で温度特性や
圧力特性が補正され、圧力と出力（Ｖ）は直線性を有す
るようになっている。19は、パイレックス等からなる電
気的絶縁体であり、ピアゾ素子からなるシリコンウェー
ハー18は電気的絶縁体19を介して、圧力導入口４とは電
気的に絶縁され、且つ、電圧と圧力をかけて、シール性
を確保している。ここで、ピアゾ素子からなるシリコン
ウェーハー18が電気的絶縁体19を介していると、ピアゾ
素子18の表面まで水が侵入しないかぎり、電気的には絶
縁性が確保される。一般にガスを燃焼させる燃焼機器
は、燃焼検出回路にフレームロッド回路を有するものが
多いが、この燃焼検出回路は本体にアースされているこ
とが多く、このフレームロッド回路にたとえば200Vが印
加されていても、圧力センサ回路11へ回路が圧力センサ
３を介して形成されると、燃焼検出回路が不安定とな
り、時には失火に至る誤動作を生じることがある。この
ような現象は、ピアゾ素子18と圧力導入口４が電気的に
導通している構成では、圧力導入口４とパイプ１に導通
がみられるときには、誤動作が生じることになる。一
方、本発明の如く、圧力導入口４とピアゾ素子18が電気
的に絶縁されていると、圧力導入口４そのものが電気的
絶縁性を有する流動性充填材に常に覆われる構成となっ
ているので誤動作は生じない。又、本実施例に使用して
いるフッソオイルは、溌水性があり、湯垢やゴミ等が直
管部14や圧力伝達室６内に入りにくい効果も有する。
又、水より重いフッソオイルを使用すると、フッソオイ
ルと水とは置換がしにくい。即ち、ビーカーに水とフッ
ソオイルを入れて混合攪拌しても、分離性が良く水がフ
ッソオイルにとけ込むことはなく、水より重いフッソオ
イルがビーカー下部に沈殿している特長があるので、本
発明の構成においてはさらに、置換しにくい。

もち論、フッソオイルは電気的に絶縁されており、且
つ、低温でも凍結しないので、圧力センサの破壊を防止
でき、圧力導入口が電気的に絶縁されている分だけ、イ
オン化傾向による腐蝕を防止できる。

なお、24は０リングであり、センサ取付台２と樹脂製
素子支持体５をシールしている。

発明の効果以上のように本発明は、圧力導入口を有する圧力検出
素子と、この圧力検出素子を取付けかつ前記圧力導入口
を開口させた圧力伝達室壁を有する樹脂製素子支持体
と、この樹脂製素子支持体に溶着して圧力伝達室を形成
し、かつ圧力伝達室に連通して一端を開放した直管部を
前記圧力導入口に対し上方に設けた樹脂製蓋と、前記直
管部の内部に多孔連通孔を設けた通路部と、前記圧力伝
達室に注入した水の比重より重い流動性充填材を設けて
いるので、以下の効果を有する。

（１）器具の移動時の振動、転倒等による流動性充填
材の直管部からの大量流出の防止により使用時に安定し
た圧力センサとして使用できる。

（２）直管部が圧力導入口の上方に偏心して設けてあ
るので、圧力変動や、温度変化があっても、流動性充填
材はＡ部以下に抜けることがなく、常に安定した圧力セ
ンサとして使用できる。

（３）低温での凍結がなく、圧力センサが破壊しな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における圧力センサの構成
図、第２図は同センサの溶着部拡大断面図、第３図は同
圧力センサの拡大主要部断面図、第４図は従来の圧力セ
ンサの構成図である。３……圧力検出素子、４……圧力導入口、５……樹脂製
素子支持体、６……圧力伝達室、７……流動性充填材、
８……圧力伝達室壁、９……樹脂製蓋、14……直管部、
14A……通路部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力導入口を有する圧力検出素子と、この
圧力検出素子を取付け、かつ前記圧力導入口を開口させ
た圧力伝達室壁を有する樹脂製素子支持体と、この樹脂
製素子支持体に溶着して圧力伝達室を形成し、かつ圧力
伝達室に連通して一端を開放した直管部を前記圧力導入
口に対し上方に設けた樹脂製蓋と、前記直管部の内部に
多孔連通孔を設けた通路部と、前記圧力伝達室に注入
し、水の比重より重い流動性充填材とを備えた圧力セン
サ。