JPS62169032A - 圧力検知装置及びその組立方法 - Google Patents
圧力検知装置及びその組立方法Info
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- JPS62169032A JPS62169032A JP1136186A JP1136186A JPS62169032A JP S62169032 A JPS62169032 A JP S62169032A JP 1136186 A JP1136186 A JP 1136186A JP 1136186 A JP1136186 A JP 1136186A JP S62169032 A JPS62169032 A JP S62169032A
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
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〕
この発明は圧力検知装置のパッケージング方法等ＶＣ関
するものであり、特に冷凍サイクルに使用する圧力検知
装置に関するものでるる。
するものであり、特に冷凍サイクルに使用する圧力検知
装置に関するものでるる。
第６図は例えば実開昭６０−７１３１号公報に示されて
いる様な従来のスーパーヒート圧力スイッチを簡易図的
に示したものである。図において、冷凍サイクルの冷媒
配管（１）にガイドナツトＣ２４１が接合され、圧力セ
ンサー（２）の導圧管１３ンはネオブレン材等によるＱ
リング伺により冷媒が遮へいされる様に構成されていた
。（４）は圧力センサーを電気的に接続する基板であり
、■はリード線である。
いる様な従来のスーパーヒート圧力スイッチを簡易図的
に示したものである。図において、冷凍サイクルの冷媒
配管（１）にガイドナツトＣ２４１が接合され、圧力セ
ンサー（２）の導圧管１３ンはネオブレン材等によるＱ
リング伺により冷媒が遮へいされる様に構成されていた
。（４）は圧力センサーを電気的に接続する基板であり
、■はリード線である。
動作は冷媒圧力が導圧管（３）を通υ例えば半導体圧力
センサー（２）にて圧力−抵抗変換し電子回路基板（４
）からリード線（至）を通じ外部へ抵抗出力を行なって
いた。
センサー（２）にて圧力−抵抗変換し電子回路基板（４
）からリード線（至）を通じ外部へ抵抗出力を行なって
いた。
〔発明が解決しようとする問題点９
以上説明した従来のものには下記の欠点があった０
まず第一に冷媒圧力を外気と遮断するものとして、ネオ
ブレン材等の０リングを用いるが、それは弾性体による
圧縮遮へいの為、冷媒ガスのスローリークを防ぐことが
できない。
ブレン材等の０リングを用いるが、それは弾性体による
圧縮遮へいの為、冷媒ガスのスローリークを防ぐことが
できない。
また、冷媒配管より冷媒を分流させ圧力センサーに導き
、圧力センサー（２）は周囲を外気温にさらすので、外
気温の影響を受けてしまい１本発明の目的である冷媒温
度も圧力と同時に同一センサーで検知するのには無理で
あった。
、圧力センサー（２）は周囲を外気温にさらすので、外
気温の影響を受けてしまい１本発明の目的である冷媒温
度も圧力と同時に同一センサーで検知するのには無理で
あった。
この発明は上記を解消し、圧力センサー素子部を冷媒等
の配管と電気的に絶縁を行ないつつ、かつ例えば冷媒等
の圧力と＠度を同一センサーで検知し、かつ増幅し後段
の電子回路処理が容易な半導体圧力検知装置を得ること
を目的としている。
の配管と電気的に絶縁を行ないつつ、かつ例えば冷媒等
の圧力と＠度を同一センサーで検知し、かつ増幅し後段
の電子回路処理が容易な半導体圧力検知装置を得ること
を目的としている。
この発明に係る圧力検知装置は圧力センサー素子を冷媒
配管中に電気的接続の為の基板と共に置き、配管より外
部へはガラス端子等で電気的絶縁を行ない出力を外部に
取９出そうとするものでめるＯ 〔作用〕 この様にすることにより、圧力センサー素子部てを、冷
凍サイクルの中の冷媒の流れの中に置くことが出来る。
配管中に電気的接続の為の基板と共に置き、配管より外
部へはガラス端子等で電気的絶縁を行ない出力を外部に
取９出そうとするものでめるＯ 〔作用〕 この様にすることにより、圧力センサー素子部てを、冷
凍サイクルの中の冷媒の流れの中に置くことが出来る。
これにより圧力センサー素子は圧力と冷媒の温度を正確
に外部の影響を受けずに感することができる。よって、
圧力センサー素子にいわゆるシリコンウェハーによる半
導体センサーを用いることにより、その変化出力は圧力
と温度を同一素子より検出することができる。
に外部の影響を受けずに感することができる。よって、
圧力センサー素子にいわゆるシリコンウェハーによる半
導体センサーを用いることにより、その変化出力は圧力
と温度を同一素子より検出することができる。
以下この発明の一実施例について説明する。第１図にお
いて、（１）は例えば冷媒配管でアシ、その中に圧力セ
ンサー素子（２）が導圧管（３）を下にして。
いて、（１）は例えば冷媒配管でアシ、その中に圧力セ
ンサー素子（２）が導圧管（３）を下にして。
基板（４）に圧力センサー素子（２）からの電気的リー
ド線がハンダ接続されている。さらに導電性サポートリ
ード棒（５）がガラスモールド（６）にょシ耐圧キャッ
プ（７）と電気的に絶縁しながら圧力的に密閉しつつ外
部につき抜は例えば増幅回路等の電気回路部（８）に接
続されている。そこからビニールを線（９）等で電気出
力がされる様構成されている。そしてａｌはそれらをお
さめたケースである。
ド線がハンダ接続されている。さらに導電性サポートリ
ード棒（５）がガラスモールド（６）にょシ耐圧キャッ
プ（７）と電気的に絶縁しながら圧力的に密閉しつつ外
部につき抜は例えば増幅回路等の電気回路部（８）に接
続されている。そこからビニールを線（９）等で電気出
力がされる様構成されている。そしてａｌはそれらをお
さめたケースである。
ここで、圧力センサー素子（２）は例えばブリッジ抵抗
変化方式等でめれば、ブリッジの４端子より電気接続線
が出るので、（５ｊのリード棒は４本必要であることを
明記する。
変化方式等でめれば、ブリッジの４端子より電気接続線
が出るので、（５ｊのリード棒は４本必要であることを
明記する。
さらに第２図において、圧力センサ・−素子と上記′亀
気回路部（８）の構成を示したので説明する。圧力セン
サー素子（２）は例えば半導体のピエゾ抵抗効果を利用
したものを用い１等価的にＲ１−Ｒ４の抵抗がブリッジ
構成され、それらの変化が、圧力によりダイヤフラム的
に行なわれる様に構成する。
気回路部（８）の構成を示したので説明する。圧力セン
サー素子（２）は例えば半導体のピエゾ抵抗効果を利用
したものを用い１等価的にＲ１−Ｒ４の抵抗がブリッジ
構成され、それらの変化が、圧力によりダイヤフラム的
に行なわれる様に構成する。
前記ブリッジ抵抗の電源端（Ａ）には定電流隙Ｕυが。
抵抗（１つを通じ一定電流を流す。一方前記ブリッジ抵
抗の電位差出力端ＣＢ）、 （Ｃ）は、差動増幅器α３
の入力に接続され、その出力をＶｐとしている。これが
圧力値を示す。
抗の電位差出力端ＣＢ）、 （Ｃ）は、差動増幅器α３
の入力に接続され、その出力をＶｐとしている。これが
圧力値を示す。
さらにブリッジ抵抗Ｒ１〜Ｒ４のＩＩ＠端（Ａ）はその
端の電圧をモニターすべきインピーダンスマツチング回
路（エミッターフロア−）α４に接続されている。この
場合増幅器回路でも良い。この出力をＶＴとしている。
端の電圧をモニターすべきインピーダンスマツチング回
路（エミッターフロア−）α４に接続されている。この
場合増幅器回路でも良い。この出力をＶＴとしている。
これが温度値となる。もちろんブリッジ抵抗のグランド
端子グランド（Ｇ）へ、さらに、αυ、 （１３，（１
４１等回路の′ｒＩＩｍとして、 （Ｖｃｃ）かめる。
端子グランド（Ｇ）へ、さらに、αυ、 （１３，（１
４１等回路の′ｒＩＩｍとして、 （Ｖｃｃ）かめる。
父、さらに第４図は圧力センサー素子を示す図である。
これにて補欠的に説明すると、導圧管（３）から導かれ
た冷媒の圧力と温度はダイヤフラム０１で検知される。
た冷媒の圧力と温度はダイヤフラム０１で検知される。
ダイヤフラムにはブリッジ抵抗Ｒ１〜Ｒ４が［Ｆ］す、
その変化量をリード線α０で第１図（４）の基板経由で
増幅器（８）へ信号伝送されるのである。
その変化量をリード線α０で第１図（４）の基板経由で
増幅器（８）へ信号伝送されるのである。
この時例えば真空室αｅを含めダイヤフラムをおおうセ
ンサー素子のケースαりはハンダα９等で密封されてい
る。本発明はこのセンサー素子（２）全てが被測定物質
の流れの中に置かれるので、特Ｖこ流体の温度は正確に
検知できる様構成されている。
ンサー素子のケースαりはハンダα９等で密封されてい
る。本発明はこのセンサー素子（２）全てが被測定物質
の流れの中に置かれるので、特Ｖこ流体の温度は正確に
検知できる様構成されている。
かかる構成において１例えば冷媒配管中の冷媒の圧力と
温度が、圧力センサー素子ｉ２＋の周囲にかかり、ガラ
スモールド（６）で密封かつ電気的絶縁されながら、差
動増幅器回路αＪの出力Ｖｐからは第３図（ａ）のごと
く圧力Ｐ１ と出力電圧ｖＰ１のグラフに示すごとく圧
力値を電圧出力として取り出せる◇又１回路Ｑ４１から
はやはり第３図（ｂ）のごとく、温度Ｔ１ と出力電圧
ＶＴ１のごとく温度値を電圧出力として取シ出せる。か
つ特に温度検知においてはセンサー素子（２）を冷媒の
中の流れにおいているので高精度で検知できる。冷凍サ
イクルの省エネルギー化、高性能化には２例えば、スー
パーヒート。
温度が、圧力センサー素子ｉ２＋の周囲にかかり、ガラ
スモールド（６）で密封かつ電気的絶縁されながら、差
動増幅器回路αＪの出力Ｖｐからは第３図（ａ）のごと
く圧力Ｐ１ と出力電圧ｖＰ１のグラフに示すごとく圧
力値を電圧出力として取り出せる◇又１回路Ｑ４１から
はやはり第３図（ｂ）のごとく、温度Ｔ１ と出力電圧
ＶＴ１のごとく温度値を電圧出力として取シ出せる。か
つ特に温度検知においてはセンサー素子（２）を冷媒の
中の流れにおいているので高精度で検知できる。冷凍サ
イクルの省エネルギー化、高性能化には２例えば、スー
パーヒート。
サーブクールのポイント検知等に同一ケ所でかつ同一セ
ンサーで圧力と温度を高精度に検知できる。
ンサーで圧力と温度を高精度に検知できる。
これは低コスト化等、小型化等大変効果大なるものであ
る。
る。
圧力センサー素子（２）は一般に周囲温度補正を行ない
ながら検知しようとするのが一般的である。
ながら検知しようとするのが一般的である。
つまり１本センサー等を利用し、温度補償しながら圧力
検知する回路等は文献等に明示されている。
検知する回路等は文献等に明示されている。
その文献の一例として１例えば藤倉電線技報。
昭和６０年６月第６９号の「半導体圧力センサーの温度
特性」等に示されている。そこには、第２図のＲ１−Ｒ
２の合成抵抗が、第３図（ｂ）のごとく温度により依存
性があることを示しており１本発明はそれを積極的に利
用し温度をも一諸に検知しようとするものである。
特性」等に示されている。そこには、第２図のＲ１−Ｒ
２の合成抵抗が、第３図（ｂ）のごとく温度により依存
性があることを示しており１本発明はそれを積極的に利
用し温度をも一諸に検知しようとするものである。
ここで出力Ｖｐつまり圧力が温度に対し依存性があった
としても、その特性は半導体特性によるものであるから
９例えばｖｐとＶＴをＡ力変換しマイコン等により入力
し、あらかじめ関連を論理処理しておけばその依存性を
計算処理し真の圧力値を取り出し得ることは自明である
。
としても、その特性は半導体特性によるものであるから
９例えばｖｐとＶＴをＡ力変換しマイコン等により入力
し、あらかじめ関連を論理処理しておけばその依存性を
計算処理し真の圧力値を取り出し得ることは自明である
。
さらにもう一つの第２の実施例として、第５図を示す。
これは本発明の装置の具体的組立構成に関するものであ
る。第５図において、まず圧力センサー素子（２）２導
圧管（３）と第１基板（４（のブロック（イ）を組立て
る。又、第２の基板（８）と増幅回路等αυ。
る。第５図において、まず圧力センサー素子（２）２導
圧管（３）と第１基板（４（のブロック（イ）を組立て
る。又、第２の基板（８）と増幅回路等αυ。
０３９ αを等の入った例えばさん四を組立てたブロッ
ク（ロ）を作る。又さらに耐圧キャップ（７）とガラス
モールド（６）と電気導体のリード棒（５）（この場合
は４本）を組立て、ブロック（ハ）とする。
ク（ロ）を作る。又さらに耐圧キャップ（７）とガラス
モールド（６）と電気導体のリード棒（５）（この場合
は４本）を組立て、ブロック（ハ）とする。
これらを総合的に組み立てて本発明の第１図相当品にす
る場合、まずブロック（イ）とブロック（ハ）を例えば
ハンダ（２）で接合する。それを例えばプラズマ溶接又
は銀ロウ付は溶接等耐圧性のめる接着方法で２４１のご
と（接合する。その後リード棒（５）のピッチにあらか
じめ合して穴をあけてあった第２の基板（８）に（５）
を通し、ブロック（ロ）をリード棒（５）と例えばハン
ダ付（８２）を行ない、総合的に組立てる。
る場合、まずブロック（イ）とブロック（ハ）を例えば
ハンダ（２）で接合する。それを例えばプラズマ溶接又
は銀ロウ付は溶接等耐圧性のめる接着方法で２４１のご
と（接合する。その後リード棒（５）のピッチにあらか
じめ合して穴をあけてあった第２の基板（８）に（５）
を通し、ブロック（ロ）をリード棒（５）と例えばハン
ダ付（８２）を行ない、総合的に組立てる。
（９）は基板（８）よりのリード線である。
以上の様なものであるから、第一の実施例では。
冷媒配管と電気的に絶縁しつつ、圧力と温度を高精度に
、特に温度は外気周囲の影響を受けることな（検知でき
る０又、第二の実施例ではこの装置の組立て性が良く、
コンパクトに、低コストに組立工数少なく実現可能であ
る。
、特に温度は外気周囲の影響を受けることな（検知でき
る０又、第二の実施例ではこの装置の組立て性が良く、
コンパクトに、低コストに組立工数少なく実現可能であ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第一
の実施例の回路図、第３図（ａ）、 （ｂ）は第一の実
施例の特性図、第４図は圧力センサー素子を示す図、第
５図は本発明の他の実施例を示す構成図、第６図は従来
の圧力スイッチの構成図である。 図において、（１）は冷媒配管、（２ｊは圧力センサー
。 （３）は導圧管、（４１は基板、（５）は導電性サポー
トリード棒、（６）はガラスモールド、（７）は耐圧キ
ャップ。 （８）は電気回路部、（９）はビニール電線、 Ｑ［）
はケース。 αυは定１流源、αｔは抵抗、α謙は差動増幅器、■は
インピーダンスマツチング回路、０９はケース、αＧは
リード線、αηはダイヤフラム、 ＱＩＤは真空室、６
ｇはハンダ、■はさん、１２υはハンダ、■、器はハン
ダ、 ０４）はガイドナツト、（ハ）は０リング、（イ
）はリード線である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第 ＩＥＪ 第２図 第３図（′ｌゝ 第３図（ｂ、） 第 ４ 図 第 ５ 図 ２θ 第６図
の実施例の回路図、第３図（ａ）、 （ｂ）は第一の実
施例の特性図、第４図は圧力センサー素子を示す図、第
５図は本発明の他の実施例を示す構成図、第６図は従来
の圧力スイッチの構成図である。 図において、（１）は冷媒配管、（２ｊは圧力センサー
。 （３）は導圧管、（４１は基板、（５）は導電性サポー
トリード棒、（６）はガラスモールド、（７）は耐圧キ
ャップ。 （８）は電気回路部、（９）はビニール電線、 Ｑ［）
はケース。 αυは定１流源、αｔは抵抗、α謙は差動増幅器、■は
インピーダンスマツチング回路、０９はケース、αＧは
リード線、αηはダイヤフラム、 ＱＩＤは真空室、６
ｇはハンダ、■はさん、１２υはハンダ、■、器はハン
ダ、 ０４）はガイドナツト、（ハ）は０リング、（イ
）はリード線である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第 ＩＥＪ 第２図 第３図（′ｌゝ 第３図（ｂ、） 第 ４ 図 第 ５ 図 ２θ 第６図
Claims (4)
- （１）圧力センサー素子を冷媒等の被検知物質の流れの
中に入れ、前記センサー素子と電気的に接続された導電
性リード棒をガラスモールド等の電気絶縁モールドによ
り被検知物の流路配管と前記絶縁を保ちつつ前記センサ
ー素子により検出した情報を電気変換しその電気出力を
外部に取り出す圧力検知装置。 - （２）センサー素子として、半導体センサーを用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧力検知装
置。 - （３）センサー素子により温度情報を検出するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の圧力検知装置。 - （４）圧力センサー素子を冷媒等の被検知物質の流れの
中に入れ、前記センサー素子と電気的に接続された導電
性リード棒をガラスモールド等の電気絶縁モールドによ
り被検知物の流路配管と前記絶縁を保ちつつ前記センサ
ー素子により検出した情報を電気変換しその電気出力を
外部に取り出す圧力検知、前記リード棒が前記流路配管
内の基板と、その外部にもうける増幅回路等の基板とを
上下一体に接合する様組立てることとしたことを特徴と
する圧力検知装置の組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136186A JPS62169032A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 圧力検知装置及びその組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136186A JPS62169032A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 圧力検知装置及びその組立方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62169032A true JPS62169032A (ja) | 1987-07-25 |
Family
ID=11775884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136186A Pending JPS62169032A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 圧力検知装置及びその組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62169032A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5661244A (en) * | 1994-10-05 | 1997-08-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pressure sensor |
-
1986
- 1986-01-22 JP JP1136186A patent/JPS62169032A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5661244A (en) * | 1994-10-05 | 1997-08-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pressure sensor |
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