JPH02223120A - 圧力スイッチ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、流体の圧力を電気的に検出する圧力スイッチ
に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、簡略化して第５図に示されている
。都市ガスなどの検出すべきガスが導かれるガス室１を
形成するケーシング２には、ダイアフラム３が設けられ
、このダイアフラム３には突起４が固定される。ガス室
１内の圧力が正常な高い値であるときには、スイッチ５
の可動接点６は固定接点７から離間しており、ガス室１
の圧力が低下すると、可動接点６が固定接点７に当接し
て電気的導通が行われる。可動接点６と固定接点７との
導通によって、ガスを供給する通路に介在された遮断弁
を遮断して安全性を確保する。

発明が解決しようとする課題 このような先行技術では、可動接点６を機械的に駆動す
るためのダイアフラム３の変位量が大きくなければなら
ず、また低い圧力でダイアフラム３が確実に変位するに
は、そのダイアフラム３の受圧面積が大きくなければな
らない、したがって構成が大形化する。また、このよう
な先行技術では精密な板金加工および機械加工が不可欠
であり、量産性に欠けるとともに、比較的高価になる。

本発明の目的は、小形化が可能であり、構成が簡単であ
り、量産性に優れてい４圧カスイツチを提供することで
ある。

課題を解決するための手段 本発明は、通気のための貫通孔を有する電気絶縁性基板
と、 前記基板の一方表面に形成される接点と、通気孔と接点
とを覆うように形成された導電性および強磁性を有する
ダイアフラムと、前記基板に固定され、ダイアフラムに
、接点の近接方向にまたは離反方向に磁力を与える永久
磁石片とを含むことを特徴とする圧力スイッチである。

作　　用 本発明に従えば、ダイアフラムは導電性であり、そのダ
イアフラムの両側の圧力差によって、ダイアフラムはダ
イアフラムと永久磁石片との磁気吸引力または磁気反発
力に抗して変位し、ダイアフラムは前記絶縁性基板上の
接点と当接して導通し、または離間する。このような構
成は直重であり、小形化が可能であり、また精密な板金
加工や機械加工が必要ではなく、Ｉ産性に優れている。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。

都市ガスを供給するガスメータの流量を測定する計量箱
１０には、本発明に従う圧力スイッチ１１が設けられる
。Ｓｉなどからなる半導体基板１２上には、５ｉ０２で
ある電気絶縁性酸化膜の第１被覆７１１３を形成して基
板１４を構成する。基板１４には、エツチングによって
通気孔１５が形成され、この通気孔１５は計量箱１０に
形成される通気孔１６を介してガスが供給される計量箱
１０内に開放している。この第１被覆層１３上には、接
点１７と、その接点１７に連なって接続される導体１８
とが形成される。接点１７と導体１８とはｐｔ薄膜を蒸
着技術によって形成する。

この導体１８上には、Ｓｉｎ、などの電気絶縁性第２被
覆層１９の薄膜を化学気相成長（略称ＣＶＤ）法によっ
て形成する。第１被覆Ｊｉｌ１３および第２被覆層１９
上には、導電性ダイアフラム２０が接着などによって固
定される。このダイアフラム２０は、強磁性かつ導電性
を有する金属製であり、たとえば、Ｎｉ上にｐｔを蒸着
して積層した構成を有していてもよく、また鉄板上にｐ
ｔを積層した構成でもよく、また鉄とＮｉの合金であっ
てもよい。

永久磁石片３４は、半導体基板本体１２の接点１７とは
反対側に固定されており、第１図の上下方向に磁極が形
成されて磁化される。この永久磁石片３４の磁力によっ
て、ダイアフラム２０の変位部２１は接点１７に、自然
状態で弾発的に磁気吸引される。

計ＪｉｌｌＯ内のガスの圧力の上昇によって、正常時に
、変位部２１は接点１７から第１図のように離間して電
気的に遮断している。ダイアフラム２０の変位部２１の
外周に連なる取付部２２は、通気孔１５と接点１７とを
外囲して、前述のように第１波贋層１３と第２被覆層１
９との上に接着などによって固定される°。

第２図は、第２被覆層１９とダイアフラム２０とを省略
した基板１４の平面図である。導体１８の端部１８ａと
、ダイアフラム２０の取付部２２上の接続部２２ａには
、リード線２３．２４が第１図で示されるように接続さ
れる。第１および第２被覆層１３．１９は、ＳｉＮ４で
あってもよく、またＡＩＮであってもよく、その他の電
気絶縁性材料であってもよい。

リード線２３は、電界効果トランジスタ２５のゲート電
極２６に接続される。この電界効果トランジスタ２５は
、半導体基板本Ｉ＊１２に形成されることによって、構
成が小形化されるけれども、基板１４とは別の半導体基
板に構成されてもよい。

第３図を参照して、圧力スイッチ１１の動作を説明する
。計量箱１０内のガスの圧力が正常であって、大きな値
を有しているときには、ダイアフラム２０は第３［１（
２）で示されているように永久磁石片３４の磁気吸引力
に抗して、その変位部２１が接点１７から離間し、電気
的に遮断して、電界効果トランジスタ２５は導通する。

計量箱１０内のガス圧力が低下すると、第３図（１）で
示されるように永久磁石片３４の磁気吸引力によって、
ダイアフラム２０の変位部２１は接点１７に当接して電
気的に導通する。これによって電界効果トランジスタ２
５は遮断する。

第４図を参照して、都市ガスは管路２７から遮＠弁３０
を介してガスメータ２８に供給され、そのガスメータ２
８に設けられている計１箱１０に導かれ、流盈が計測さ
れる。ガスメータ２８からのガスは管路２９からガス燃
焼機器３１に供給される。ガスメータ２８の上部に、制
御部３２を設け、この中に少なくともマイクロコンピュ
ータ３３、圧力スイッチ１１を組込む、マイクロコンピ
ュータ３３は、電界効果トランジスタ２５の出力に応答
し、その電界効果トランジスタ２５が遮断したとき、す
なわち計量箱１．０内のガスの圧力が低下したとき、遮
断弁３０を閏じて、ガスの立ち消えによる事故を防止し
て安全性を確保する。この他に、！ｖＪ御部３２の中に
過流量センサ３５、感震器３６などを組込み、ガス流量
が異常に多いときや地震が起こったとき、遮断弁３０を
閉じて、事故を防止して安全を確保することもできる。

本発明はガスの圧力を検出するだけでなく、気体および
粉粒体の圧力を検出するようにしてもよい。

本発明の他の実施例として、ダイアフラム２０の少なく
とも変位部２１には厚み方向に磁極を有するように予め
磁化してもよい、このようにダイアフラム２０の少なく
とも変位部２１を磁化した場合、その変位部２１と永久
磁石片３４とが相互の離反方向に磁気反発力を生じるよ
うに、変位部２１と永久磁石片３４との相互に対向する
磁極を同一となるように構成してしよく、この場き、通
気孔１５側のガスの圧力がそのダイアフラム２０の通気
孔１５と反対側の大気圧に比べて小さくなり、これによ
って接点１７と変位部２１とが当接して電気的導通が達
成される。

発明の効果 以上のように本発明によれば、構成が小形化され、構成
が簡単であり、先行技術に関連して述べた精密な板金加
工および機械加工を必要とせず、量産性が優れた圧力ス
イッチが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は基板１４
と接点１７を示す関連化した平面図、第３図は圧力スイ
ッチ１１の動作を説明するための断面図、第４図は圧力
スイッチ１１に関連する構成を示すブロック図、第５図
は先行技術の簡略化した断面図である。 １１・・圧力スイッチ、１２・・半導体基板本体、１３
−・・第１　被ｆｆ　Ｍ、１４−・・基板、１５．１６
−通気孔、１７・・・接点、１８・・・導体、１つ・・
・第２被覆層、２０・・・ダイアフラム、２１・・・変
位部１，２２・・・取付部 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第　１　図 第 図 第 図 ＋マ 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 通気のための貫通孔を有する電気絶縁性基板と、前記基
   板の一方表面に形成される接点と、 通気孔と接点とを覆うように形成された導電性および強
   磁性を有するダイアフラムと、 前記基板に固定され、ダイアフラムに、接点の近接方向
   にまたは離反方向に磁力を与える永久磁石片とを含むこ
   とを特徴とする圧力スイッチ。