KR102071634B1 - Pressure and temperature integrated sensor for expansion type valve - Google Patents

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KR102071634B1
KR102071634B1 KR1020180111871A KR20180111871A KR102071634B1 KR 102071634 B1 KR102071634 B1 KR 102071634B1 KR 1020180111871 A KR1020180111871 A KR 1020180111871A KR 20180111871 A KR20180111871 A KR 20180111871A KR 102071634 B1 KR102071634 B1 KR 102071634B1
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박동수
김정연
성조경
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주식회사 에스엠에스
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    • G01L2019/0053Pressure sensors associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration, temperature

Abstract

The present invention relates to an integrated sensor for pressure and temperature for an expansion valve which can detect accurate measurement values. The integrated sensor for pressure and temperature for an expansion valve comprises: a housing including an empty upper coupling unit whose upper portion is opened, a middle body unit extended from the upper coupling unit and provided with a second chamber and a pressure inlet hole formed therein, and a temperature sensing unit protruding and being extended from the lower surface of the middle body unit; a connector including an empty cover having a shape whose lower portion is opened and being inserted and coupled to the upper coupling unit, and a plurality of connector pins arranging by penetrating the upper surface of the cover; a circuit board installed below the connector and electrically connected to the connector pins; a pressure sensing element installed below the connector and electrically connected to the circuit board to transfer an electric signal in accordance with a pressure change; a middle frame installed in the housing and provided with a pressure penetration hole formed at a position corresponding to the pressure inlet hole; a temperature sensing element installed in the temperature sensing unit and electrically connected to the circuit board to transfer an electric signal in accordance with a temperature change; and a sealing member which has a circular ring shape and is tightly fixed on the inner circumferential surface of the second chamber.

Description

팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서{PRESSURE AND TEMPERATURE INTEGRATED SENSOR FOR EXPANSION TYPE VALVE}Integrated temperature and pressure sensor for expansion valves {PRESSURE AND TEMPERATURE INTEGRATED SENSOR FOR EXPANSION TYPE VALVE}

본 발명은 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팽창 밸브에 설치되어 측정 대상물의 압력과 온도를 함께 검출할 수 있도록 한 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature and pressure integrated sensor for an expansion valve, and more particularly, to an expansion valve temperature and pressure integrated sensor that can be installed in the expansion valve to detect the pressure and temperature of the object to be measured.

일반적으로 자동차 실내의 온도, 습도 및 공기의 흐름을 쾌적하게 유지하기 위한 자동차 공조시스템은 제어기, 히터코어, 증발기, 응축기, 압축기로 구성된다. 여기서 팽창밸브는 자동차 공조시스템에서 가장 기본적인 제어기기로서 압축기에서 보내진 고온고압의 냉매를 기체로 급격히 팽창시켜 증발기로 전달하고 증발기는 전달받은 냉매를 저온저압의 기체로 증발시켜 주위의 열을 흡수해 온도를 낮추는 역할을 수행하게 된다. In general, the automotive air conditioning system for comfortably maintaining the temperature, humidity and air flow in the vehicle interior is composed of a controller, a heater core, an evaporator, a condenser, and a compressor. Here, expansion valve is the most basic controller in automobile air-conditioning system, and rapidly expands the high temperature and high pressure refrigerant sent from the compressor to the gas and delivers it to the evaporator. It will act as a lowering.

이와 같이 팽창밸브는 압축기로부터 증발기로 흐르는 냉매의 흐름을 제어하기 위해 압축기와 증발기 사이에 설치되는데, 일반적으로 온도 조절식 자동팽창밸브가 주로 사용된다. 그리고 이러한 자동팽창밸브에는 냉매의 압력 및 온도를 측정하기 위해 온도 센서와 압력 센서가 구비되도록 한다. As such, the expansion valve is installed between the compressor and the evaporator to control the flow of the refrigerant flowing from the compressor to the evaporator. In general, a temperature-controlled automatic expansion valve is mainly used. The automatic expansion valve is provided with a temperature sensor and a pressure sensor to measure the pressure and temperature of the refrigerant.

종래에는 온도 센서와 압력 센서가 각각 개별적으로 자동팽창밸브에 장착되었는데, 이에 따라 설계 시에 유체의 온도와 압력을 감지하기 위한 별개의 공간을 확보해야 했고 이는 제조비용의 상승을 가져오게 되는 문제점이 있었다. In the related art, the temperature sensor and the pressure sensor were separately mounted on the automatic expansion valve, and accordingly, a separate space for sensing the temperature and pressure of the fluid had to be secured at the time of design, which leads to an increase in manufacturing cost. there was.

이를 해결하기 위해 온도 센서와 압력 센서를 하나의 모듈에 구비한 일체형 온도 및 압력 센서가 개발되었다. 그런데 종래의 일체형 온도 및 압력 센서는 온도 소자와 압력 소자가 하나의 하우징에 구비되어 있기 때문에 각 소자는 서로 영향을 끼치게 되어 각 소자의의 정확도와 반응 시간에 오차가 발생하게 되는 문제점이 있다. To solve this problem, an integrated temperature and pressure sensor with a temperature sensor and a pressure sensor in one module has been developed. However, in the conventional integrated temperature and pressure sensor, since the temperature element and the pressure element are provided in one housing, each element affects each other, causing an error in the accuracy and response time of each element.

다시 말하면, 온도 소자와 압력 소자는 서로 일정 간격만큼 이격되어 있어야 서로 영향을 끼치지 않게 되므로 동일한 위치에 온도 소자와 압력 소자가 동시에 있을 수 없게 된다. 하지만 이러한 온도 소자와 압력 소자 간의 이격된 거리는 원하는 위치에서 정확한 측정값을 검출하는 것을 어렵게 만든다. In other words, the temperature element and the pressure element must be spaced apart from each other by a predetermined distance so as not to affect each other, so that the temperature element and the pressure element cannot be simultaneously located at the same position. However, this spaced distance between the temperature element and the pressure element makes it difficult to detect accurate measurements at the desired location.

따라서 온도 소자와 압력 소자가 서로 영향을 받지 않도록 격리하면서도 동시에 최대한 가깝게 위치하여 원하는 위치에서 정확한 측정값을 검출할 수 있는 일체형 온도 및 압력 센서가 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for an integrated temperature and pressure sensor that is isolated from the temperature element and the pressure element so as not to influence each other, and at the same time positioned as close as possible to detect accurate measurement values at a desired position.

1. 등록특허 제10-0545312호(2006.01.16. 등록) : 온도센서 일체형 압력센서장치1. Registered Patent No. 10-0545312 (registered on Jan. 16, 2006): Pressure sensor device with integrated temperature sensor

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압력 감지 소자와 온도 감지 소자가 서로 영향을 받지 않도록 압력 감지 소자와 온도 감지 소자가 위치한 곳으로 통하는 압력 유입공과 온도 유입공을 안정적으로 격리할 수 있도록 함과 동시에 상기 압력 감지 소자와 온도 감지 소자가 최대한 가깝게 위치하도록 함으로써 원하는 동일한 위치에서 정확한 측정값을 검출할 수 있도록 하는 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, it is possible to stably isolate the pressure inlet and temperature inlet through the pressure sensing element and the temperature sensing element located so that the pressure sensing element and the temperature sensing element are not affected by each other. It is an object of the present invention to provide an integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve that allows the pressure sensing element and the temperature sensing element to be positioned as close as possible, so that accurate measurement values can be detected at the same desired position.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는 내부가 비어있고 상부가 개방된 상부결합부와, 상기 상부결합부에서 연장되고 내부에 제2 챔버와 압력유입공이 형성되는 중앙몸체부와, 상기 중앙몸체부의 하부면에서 돌출 연장되는 온도감지부를 포함하여 구성되는 하우징과, 내부가 비어있고 하부가 개방된 형상을 하며 상기 상부결합부로 삽입 결합되는 커버와, 상기 커버의 상부면에 관통하여 구비되는 다수개의 커넥터핀을 포함하여 구성되는 커넥터와, 상기 커넥터 아래에 설치되며 상기 커넥터핀과 전기적으로 연결되는 회로기판과, 상기 커넥터 아래에 설치되며 상기 회로기판과 전기적으로 연결되어 압력변화에 따른 전기신호를 전달하는 압력센싱 소자와, 상기 하우징 내부에 설치되며 상기 압력유입공과 대응되는 위치에 압력관통공이 형성되는 중간프레임과, 상기 온도감지부 내부에 설치되며 상기 회로기판과 전기적으로 연결되어 온도변화에 따른 전기신호를 전달하는 온도센싱 소자 및 원형의 고리형상을 하며 상기 제2 챔버의 내주면에 밀착 고정되는 밀폐부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve of the present invention has an upper coupling portion having an empty inside and an open upper portion, and extending from the upper coupling portion and having a second chamber and a pressure inlet hole formed therein. A housing configured to include a central body part, a temperature sensing part protruding from the lower surface of the central body part, a cover having an empty shape inside the lower part of the lower part and being inserted into the upper coupling part and being coupled to the upper coupling part; A connector comprising a plurality of connector pins provided through the upper surface, a circuit board installed under the connector and electrically connected to the connector pin, and installed under the connector and electrically connected to the circuit board. And a pressure sensing element for transmitting an electrical signal according to the pressure change, and installed inside the housing and corresponding to the pressure inlet hole. An intermediate frame having a pressure through-hole formed at a predetermined position and a temperature sensing element installed inside the temperature sensing unit and electrically connected to the circuit board to transfer an electrical signal according to a temperature change, and having a circular ring shape. It may be characterized in that it comprises a sealing member that is tightly fixed to the inner peripheral surface of the chamber.

구체적으로, 상기 제2 챔버는 상부로 상기 중간프레임에 의해 덮이고 하부로 상기 압력유입공이 위치하여 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the second chamber may be covered by the intermediate frame to the upper side and the pressure inlet hole is connected to the lower position.

구체적으로, 상기 온도감지부는 내부가 빈 원통 형상을 하는 외부의 온도감지부 몸체와 내부의 온도유입공으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the temperature sensing unit may be characterized in that it is composed of the outer temperature sensing unit body and the temperature inlet hole inside the hollow cylindrical shape inside.

구체적으로, 상기 온도유입공은 폴리이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 테프론계 수지 및 실리콘계 수지로부터 선택된 어느 하나로 내부가 충진 되는 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the temperature inlet hole may be characterized in that the inside is filled with any one selected from polyimide resin, polyester resin, epoxy resin, Teflon resin and silicone resin.

구체적으로, 상기 제2 챔버의 상단 가장자리는 외측으로 경사진 제1 경사단턱을 형성하고, 상기 압력유입공의 상단 가장자리는 외측으로 경사진 제2 경사단턱을 형성하고, 상기 온도유입공의 상단 가장자리는 외측으로 경사진 제3 경사단턱을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the upper edge of the second chamber forms a first inclined step inclined outward, the upper edge of the pressure inlet forms a second inclined step inclined outward, and the upper edge of the temperature inlet It may be characterized in that to form a third inclined stepped to the outside.

구체적으로, 상기 하우징의 재질은 알루미늄이며, 상기 커버의 재질은 폴리아미드(Polyamide) 또는 폴리프탈아미드(PolyPhtalamide)의 열가소성 플라스틱에 강도 및 내충격성을 위한 탄소섬유 또는 유리섬유 성분을 함유하고, 상기 커넥터핀의 재질은 황동인 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the housing is made of aluminum, and the material of the cover contains a carbon fiber or glass fiber component for strength and impact resistance in a thermoplastic plastic of polyamide or polyphthalamide. The material of the pin may be characterized in that the brass.

구체적으로, 상기 회로기판은 밴딩 또는 형상 변경이 가능한 플렉서블 PCB(FPCB)인 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the circuit board may be a flexible PCB (FPCB) capable of bending or changing the shape.

구체적으로, 상기 압력센싱 소자는 실리콘(Si) 반도체로 다이어프램을 만든 후 압력에 따라 규소 다이어프램 변형을 측정하는 반도체식인 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the pressure sensing device may be a semiconductor type for measuring the diaphragm deformation according to the pressure after the diaphragm is made of a silicon (Si) semiconductor.

구체적으로, 상기 중간프레임은 상기 온도유입공과 대응되는 위치에 중간프레임 몸체를 관통하는 하나 이상의 리드선관통공이 형성되되, 상기 중간프레임의 재질은 세라믹인 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the intermediate frame is formed with at least one lead wire through-hole penetrating the intermediate frame body at a position corresponding to the temperature inlet hole, the material of the intermediate frame may be characterized in that the ceramic.

구체적으로, 상기 밀폐부재의 재질은 니트릴부타디엔고무(NBR), 에틸렌프로필렌고무(EPDM), 불소화고무(FKM), 아크릴고무(ACM), 실리콘고무(VMQ), 플루오로실리콘고무(FVMQ), 스티렌부타디엔고무(SBR), 부타디엔고무(BR) 및 클로로프렌고무(CR) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the material of the sealing member is nitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), fluorinated rubber (FKM), acrylic rubber (ACM), silicone rubber (VMQ), fluorosilicone rubber (FVMQ), styrene Butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR) and chloroprene rubber (CR) may be any one selected from.

본 발명에 일실시예에 따른 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는, 압력센싱 소자와 온도센싱 소자가 서로 영향을 받지 않도록 압력센싱 소자와 온도센싱 소자가 위치한 곳으로 통하는 압력 유입공과 온도 유입공을 나란히 배치하되 상기 압력 유입공의 상단에 위치한 제2 챔버에는 밀폐부재를 설치하고 압력 유입공과 온도 유입공 상부에는 중간프레임을 설치함으로써 밀폐효과를 높임과 동시에 열전대를 방지하고 있기 때문에 압력센싱 소자와 온도센싱 소자를 안정적으로 격리할 수 있는 효과가 있다. The integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve according to an embodiment of the present invention, the pressure inlet and temperature inlet through the pressure sensing element and the temperature sensing element is located so that the pressure sensing element and the temperature sensing element are not affected by each other. The pressure sensing element and the temperature are arranged side by side, but a sealing member is installed in the second chamber located at the upper end of the pressure inlet hole, and an intermediate frame is installed on the pressure inlet hole and the temperature inlet hole to increase the sealing effect and prevent the thermocouple. It is effective to stably isolate the sensing element.

또한, 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는 중간프레임과 밀폐부재로 밀폐되는 제2 챔버 모서리와 온도 유입공 상단 모서리에 각각 단턱을 형성함으로써 상부에 위치한 중간프레임이 삽입 결합 시 안쪽으로 밀려들어가기 쉽도록 하여 접촉하는 면적을 크게 하고 있기 때문에 밀폐효과가 향상되는 효과가 있다. In addition, the integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve of the present invention by forming a step in the upper edge of the second chamber and the temperature inlet hole is sealed with the intermediate frame and the sealing member, respectively, the upper middle frame is pushed inwards when the coupling is inserted Since it is easy to enter and the contact area is enlarged, the sealing effect is improved.

또한, 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는 위와 같이 압력 감지 소자와 온도 감지 소자를 안정적으로 격리할 수 있기 때문에 상기 압력 감지 소자와 온도 감지 소자가 최대한 가깝게 위치하도록 함으로써 원하는 동일한 위치에서 정확한 측정값을 검출할 수 있는 효과가 있다. In addition, the integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve of the present invention can stably isolate the pressure sensing element and the temperature sensing element as described above, so that the pressure sensing element and the temperature sensing element are positioned as close as possible so that they can be precisely positioned at the desired position. There is an effect that can detect the measured value.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서의 사시도이다.
도2는 도1 도시된 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서의 수직단면도이다.
도3은 도 2에 도시된 A-A선을 따라 절단된 본 발명의 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서의 수평단면도이다.
1 is a perspective view of a temperature and pressure integrated sensor for an expansion valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional view of the temperature and pressure integrated sensor for the expansion valve shown in FIG.
3 is a horizontal sectional view of the integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve of the present invention cut along the line AA shown in FIG.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention, and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서의 사시도이고, 도2는 도1 도시된 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서의 수직단면도로서, 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는, 하우징(110), 커넥터(120), 회로기판(130), 압력센싱 소자(140), 중간프레임(150), 온도센싱 소자(160) 및 밀폐부재(170)를 포함할 수 있다. 1 is a perspective view of an integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve shown in Figure 1, the expansion of the present invention The integrated temperature and pressure sensor for the valve includes a housing 110, a connector 120, a circuit board 130, a pressure sensing element 140, an intermediate frame 150, a temperature sensing element 160, and a sealing member 170. It may include.

하우징(110)은 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서의 외부를 형성하는 구조체로서 크게 상부결합부(111), 중앙몸체부(112) 및 온도감지부(113)를 포함하여 구성된다. The housing 110 is a structure that forms the outside of the integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve, and comprises a large upper coupling portion 111, the central body portion 112 and the temperature sensing unit 113.

먼저 하우징(110)의 전체적인 형상은 상부결합부(111)와 중앙몸체부(112)가 결합되어서 상부가 개방되고 하부는 폐쇄된 원통형의 형상을 하되 상기 중앙몸체부(112)의 하부면에는 가는 원기둥형상의 온도감지부(113)가 돌출 연장되어 있다. First, the overall shape of the housing 110 is combined with the upper coupling portion 111 and the central body portion 112, the upper portion is open and the lower portion has a closed cylindrical shape, but is thin on the lower surface of the central body portion 112. The cylindrical temperature sensing unit 113 protrudes.

그리고 하우징(110)의 상부결합부(111) 내부 공간인 제1 챔버(111b)로는 중간프레임(150)과 커넥터(120)가 차례로 삽입되며 조립되도록 하되, 그 결과로 중앙몸체부(112)에는 중간프레임(150)에 의해 상부가 가로 막혀서 형성되는 공간인 제2 챔버(112b) 존재하게 된다. 여기서 제2 챔버(112b)는 압력유입공(112c)과 연결되어서 압력센싱 소자(140)가 제2 챔버(112b)의 압력변화를 감지하여 전기적 신호를 생성하게 되는데, 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다. The intermediate frame 150 and the connector 120 are sequentially inserted into and assembled into the first chamber 111b, which is an inner space of the upper coupling part 111 of the housing 110, and as a result, the central body 112 The second chamber 112b, which is a space formed by being blocked by the intermediate frame 150, is present. Here, the second chamber 112b is connected to the pressure inlet hole 112c so that the pressure sensing element 140 detects a pressure change of the second chamber 112b to generate an electrical signal, which will be described later. Shall be.

그리고 하우징(110)의 내외부에는 모두 3개의 단턱이 형성되는데, 각각 제2 챔버(112b)의 상단 가장자리는 외측으로 경사지게 형성된 제1 경사단턱(111c)과, 압력유입공(112c)의 상단 가장자리는 외측으로 경사지게 형성된 제2 경사단턱(112d)과, 상기 온도유입공(113b)의 상단 가장자리는 외측으로 경사지게 형성된 제3 경사단턱(113c)이다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다. In addition, three steps are formed inside and outside of the housing 110. The upper edges of the second chamber 112b are respectively inclined outwardly to the first inclined step 111c and the upper edges of the pressure inlet hole 112c. The second inclined stepped portion 112d formed to be inclined outward and the upper edge of the temperature inflow hole 113b is a third inclined stepped 113c formed to be inclined outward. Details thereof will be described later.

그리고 하우징(110)의 재질은 본 발명의 일실시예에서 알루미늄 또는 스테인레스인 것을 예시하였는데, 물론 이는 일실시예에 불과하며 그 밖에 알루미늄 또는 스테인레스와 같이, 열전도성이 우수하고 고온 고압에서 변형이 잘 일어나지 않는 안정성, 가스에 의한 화학 작용으로 취성이 발생하지 않는 내화학성 및 변형 후에 원 상태로 되돌아 갈 수 있는 복원성이 뛰어난 금속재질이라면 얼마든지 대체하여 사용될 수 있음은 당연하다 할 것이다. In addition, the material of the housing 110 is exemplified as being aluminum or stainless in one embodiment of the present invention. Of course, this is only one embodiment. In addition, like the aluminum or stainless steel, the material of the housing 110 is excellent in thermal conductivity and well deformed at high temperature and high pressure. It will be obvious that any metal material having excellent stability, chemical resistance that does not cause brittleness due to a chemical action by gas, and a resilient metal that can be restored to its original state after deformation can be used as a substitute.

상부결합부(111)는 상술한 바와 같이 내부가 비어있고 상부가 개방된 원통형의 형상을 하고 있는 구조체로서 상부로는 커넥터(120)가 결합되고 하부로는 중앙몸체부(112)가 결합되는데, 구체적으로 상부결합부몸체(111a), 제1 챔버(111b) 및 제1 경사단턱(111c)을 포함하여 구성될 수 있다. The upper coupling portion 111 is a structure having a cylindrical shape with an empty inside and an open upper portion as described above. The upper coupling portion 111 is coupled to the upper portion and the central body portion 112 is coupled to the lower portion. Specifically, it may be configured to include an upper coupling body 111a, the first chamber 111b and the first inclined step (111c).

상부결합부몸체(111a)는 상부결합부(111)의 전체적인 구조체를 지칭하는 것으로 원기둥의 형상을 하되 상부 원기둥과 하부 원기둥은 서로 직경이 다른 2단 구조를 가지고 있다. 상부 원기둥의 직경이 하부 원기둥의 직경보다 작기 때문에 상부 원기둥과 하부 원기둥의 결합 부위는 단턱을 형성하게 된다. The upper coupling part body 111a refers to the overall structure of the upper coupling part 111 and has a cylindrical shape, but the upper cylinder and the lower cylinder have two-stage structures having different diameters from each other. Since the diameter of the upper cylinder is smaller than the diameter of the lower cylinder, the joining portion of the upper cylinder and the lower cylinder forms a step.

제1 챔버(111b)는 상부결합부(111)의 내부 빈 공간을 지칭하는 것으로, 제1 챔버(111b)의 내부 공간도 커넥터(120)가 삽입 결합되는 상부의 공간과 중간프레임(150)이 삽입 결합되는 하부의 공간으로 2단 구조를 가지고 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상부의 공간 직경이 하부의 공간 직경보다 크게 형성된 것을 예시하였는데 이는 필요에 따라 얼마든지 변경이 가능함은 물론이다. The first chamber 111b refers to an inner empty space of the upper coupling part 111. The inner space of the first chamber 111b also has an upper space and an intermediate frame 150 into which the connector 120 is inserted and coupled. It has a two-stage structure with a lower space to be inserted and coupled. In one embodiment of the present invention has been illustrated that the space diameter of the upper is formed larger than the space diameter of the lower, which can of course be changed as necessary.

제1 경사단턱(111c)은 제1 챔버(111b)의 바닥면의 제1 챔버(112b)와 이어지는 곳에 형성된 것으로, 제2 챔버(112b)의 상단 가장자리가 외측으로 경사지게 형성된 것을 지칭한다. 이는 중간프레임(150)이 제1 챔버(111b)의 하부의 공간으로 삽입 결합될 때, 위에서 압력을 가하면 중간프레임(150) 바닥면이 제1 경사단턱(111c) 안쪽으로 미세하게 밀려들어가서 제2 챔버(112b)의 상단 가장자리가 직각으로 형성되었을 때보다 중간프레임(150)이 제1 경사단턱(111c)과 접촉하는 면적이 커지도록 한다. 따라서 제1 경사단턱(111c)에 의해 압력유입공(112c)으로 유입되는 유체가 외부로 누출되지 않도록 하는 밀폐효과가 향상 된다. The first inclined stepped portion 111c is formed to be connected to the first chamber 112b of the bottom surface of the first chamber 111b, and refers to an upper edge of the second chamber 112b formed to be inclined outward. This is when the intermediate frame 150 is inserted into the space of the lower portion of the first chamber 111b, when the pressure is applied from above, the bottom surface of the intermediate frame 150 is slightly pushed into the first inclined step 111c and the second The area where the intermediate frame 150 comes into contact with the first inclined step 111c becomes larger than when the upper edge of the chamber 112b is formed at right angles. Therefore, the sealing effect of preventing the fluid flowing into the pressure inlet hole 112c from leaking to the outside by the first inclined stepped portion 111c is improved.

여기서 중간프레임(150)은 상부면에 설치된 회로기판(130)과 압력센싱 소자(140)로의 전기와 열의 절연체 기능을 수행함과 동시에 제2 챔버(112b)를 밀폐하는 기능을 수행하기 위하여 금속 물질과 세라믹 물질을 혼합하여 제조된 세라믹 복합재로 제조되는 것이 바람직하다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다. In this case, the intermediate frame 150 serves as an insulator of electricity and heat to the circuit board 130 and the pressure sensing element 140 installed on the upper surface, and at the same time to seal the second chamber 112b. It is preferably made of a ceramic composite made by mixing ceramic materials. Details thereof will be described later.

중앙몸체부(112)는 높이가 낮은 원기둥 형상을 하되 상부결합부(111)에서 하부로 연장되어 결합되고 직경이 상부결합부(111)보다 크기 때문에 일반적인 플랜지 형상을 하게 되는데 그 내부에는 제2 챔버(112b)와 압력유입공(112c)이 형성된다. 구체적으로 중앙몸체부(112)는 중앙몸체(112a), 제2 챔버(112b), 압력유입공(112c) 및 제2 경사단턱(112d)을 포함하여 구성된다. The central body portion 112 has a cylindrical shape having a low height but is extended from the upper coupling portion 111 to the lower portion thereof, and has a general flange shape because the diameter thereof is larger than that of the upper coupling portion 111. 112b and the pressure inflow hole 112c are formed. Specifically, the central body portion 112 includes a central body 112a, a second chamber 112b, a pressure inlet hole 112c, and a second inclined stepped portion 112d.

중앙몸체(112a)는 중앙몸체부(112)의 전체적인 구조체를 지칭하는 것으로 상술한 바와 같이 높이가 낮은 원기둥 형상을 한다. 그리고 상부로는 상부결합부몸체(111a)와 연결되어 있고 하부면 일부분에는 온도감지부몸체(113a)가 돌출 연장되며 연결된다. The central body 112a refers to the overall structure of the central body part 112 and has a cylindrical shape having a low height as described above. The upper part is connected to the upper coupling part body 111a, and the temperature sensing part body 113a is protruded and connected to a part of the lower surface.

제2 챔버(112b)는 중앙몸체부(112)의 내부 빈 공간 중의 하나로서 원기둥 형상을 하고 중앙몸체부(112) 내부 빈 공간 중심에서 편심된 곳에 위치하여 형성되어서 유체에 의한 제2 챔버(112b) 내의 압력 변화를 중간프레임(150) 상부면에 설치된 압력센싱 소자(140)가 검출할 수 있도록 하는 기능을 수행한다(도 3 참조). The second chamber 112b is one of the inner empty spaces of the central body portion 112 and has a cylindrical shape and is formed at an eccentric position in the center of the empty space inside the central body portion 112 to form the second chamber 112b by the fluid. The pressure sensing element 140 installed on the upper surface of the intermediate frame 150 detects a change in pressure) (see FIG. 3).

그리고, 제2 챔버(112b)는 상부로 상기 중간프레임(150)에 의해 덮이고 하부로 상기 압력유입공(112c)이 위치하여 연결되며 압력유입공(113b)과 연결된 부위는 단턱인 제2 경사단턱(112d)이 형성된다. 제2 경사단턱(112d)에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다. In addition, the second chamber 112b is covered by the intermediate frame 150 to the upper portion and the pressure inlet hole 112c is connected to the lower portion and the portion connected to the pressure inlet hole 113b is a stepped second inclined step. 112d is formed. Details of the second slope 112d will be described later.

압력유입공(112c)은 상술한 바와 같이 제2 챔버(112b)의 하부면 중심에 위치하고 제2 챔버(112b)의 단면적보다 좁게 형성된 유로로서, 개구가 되는 중앙몸체부(112)의 하부면에서부터 출구가 되는 제2 챔버(112b)의 중심부까지 중앙몸체부(112)를 관통하며 형성된다. 따라서 유체는 외부에서부터 압력유입공(112c)를 통해 제2 챔버(112b)까지 도달할 수 있게 되고, 다시, 제2 챔버(112b)에서부터 중간프레임(150)의 압력관통공(152)을 통해 압력센싱 소자(140)에 도달하여 접촉함으로써 압력센싱 소자(140)가 유체의 압력의 검출할 수 있게 된다. The pressure inlet hole 112c is a channel formed at the center of the lower surface of the second chamber 112b and narrower than the cross-sectional area of the second chamber 112b as described above, and is formed from the lower surface of the central body portion 112 to be an opening. It is formed through the central body portion 112 to the center of the second chamber (112b) that is the outlet. Therefore, the fluid can reach the second chamber 112b through the pressure inlet hole 112c from the outside, and again, the pressure sensing through the pressure through hole 152 of the intermediate frame 150 from the second chamber 112b. Reaching and contacting the element 140 allows the pressure sensing element 140 to detect the pressure of the fluid.

제2 경사단턱(112d)은 제2 챔버(112b)와 연결되는 압력유입공(112c)의 상단 가장자리가 외측으로 경사지게 형성된 부위를 말하는 것으로 단면적을 넓혀서 압력유입공(112c)을 통해 유입되는 유체의 속도를 완만히 하는 기능을 수행하게 된다. The second inclined stepped portion 112d refers to a portion where the upper edge of the pressure inlet hole 112c connected to the second chamber 112b is inclined outwardly, thereby widening the cross-sectional area of the fluid flowing through the pressure inlet hole 112c. It will perform the function of slowing down the speed.

온도감지부(113)는 중앙몸체부(112)의 하부면에서 외측으로 돌출 연장된 구조체로서, 압력유입공(112c)과 마찬가지로 중앙몸체부(112)의 하부면 중심에서 편심된 위치에 형성되되 압력유입공(112c)과 일정거리만큼 이격되도록 한다. The temperature sensing unit 113 is a structure that protrudes outward from the lower surface of the central body portion 112, and is formed at an eccentric position in the center of the lower surface of the central body portion 112, similarly to the pressure inlet hole 112c. It is to be spaced apart from the pressure inlet (112c) by a certain distance.

이러한 온도감지부(113)는 온도감지부 몸체(113a), 온도유입공(113b) 및 제3 경사단턱(113c)을 포함하여 구성된다. The temperature sensing unit 113 includes a temperature sensing unit body 113a, a temperature inflow hole 113b, and a third inclined step 113c.

온도감지부 몸체(113a)는 내부가 빈 원통 형상을 하는 외부 구조체를 말하는 것으로 중앙몸체(112a)의 하부면 단면적보다 좁은 단면적을 갖도록 한다. 그리고 본 발명의 일실시예에서는 온도감지부 몸체(113a)의 길이가 필요에 따라 증감될 수 있도록 할 수 있다. The temperature sensing unit body 113a refers to an external structure having a hollow cylindrical shape, so that the temperature sensing unit body 113a has a cross-sectional area narrower than that of the lower surface of the central body 112a. And in one embodiment of the present invention can be such that the length of the temperature sensing unit body 113a can be increased or decreased as needed.

온도유입공(113b)은 온도감지부 몸체(113b) 내부의 공간을 말하는 것으로 내부로 온도센싱 소자(160)가 삽입 설치될 수 있는 공간으로서 기능을 수행한다. The temperature inlet hole 113b refers to a space inside the temperature sensing unit body 113b and functions as a space in which the temperature sensing element 160 can be inserted.

그리고 온도유입공(113b)은 폴리이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 테프론계 수지 및 실리콘계 수지로부터 선택된 어느 하나로 내부가 충진 되도록 함으로써 외부의 유체로부터 내부에 위치한 온도센싱 소자(160)의 열에 의한 변형 또는 손상을 방지하도록 한다. In addition, the temperature inlet hole 113b may be filled with any one selected from polyimide resin, polyester resin, epoxy resin, Teflon resin, and silicone resin so that the temperature sensing element 160 is located inside from the external fluid. Prevent deformation or damage by heat.

또한, 상술한 바와 같이 온도유입공(113b)은 압력유입공(112c)과 일정거리만큼 이격되어 있으며, 그 사이에는 격벽이 위치하고 있어 유체와의 직접적인 접촉을 방지하게 된다. In addition, as described above, the temperature inlet hole 113b is spaced apart from the pressure inlet hole 112c by a predetermined distance, and a partition wall is positioned therebetween to prevent direct contact with the fluid.

제3 경사단턱(113c)은 온도유입공(113b)이 제1 챔버(111b)와 연결되는 상단 가장자리에 외측으로 경사지게 형성된 부위를 지칭하는 것으로, 이는 중간프레임(150)이 제1 챔버(111b)의 하부의 공간으로 삽입 결합될 때, 위에서 압력을 가하면 중간프레임(150) 바닥면이 제3 경사단턱(113c) 안쪽으로 미세하게 밀려들어가서 온도유입공(113b)의 상단 가장자리가 직각으로 형성되었을 때보다 중간프레임(150)이 제3 경사단턱(113c)과 접촉하는 면적이 커지도록 한다. 이러한 제3 경사단턱(113c)에 의해 밀폐효과를 향상시킴으로써 압력유입공(112c)에서 유입되는 유체가 격벽을 넘어 온도유입공(113b)으로 스며들지 않도록 한다. The third inclined step 113c refers to a portion where the temperature inflow hole 113b is formed to be inclined outward at an upper edge connected to the first chamber 111b, which means that the intermediate frame 150 is the first chamber 111b. When inserted into the space of the lower portion of the, when pressure is applied from above the bottom surface of the intermediate frame 150 is slightly pushed into the third inclined step (113c) than when the upper edge of the temperature inlet hole (113b) is formed at a right angle The area where the intermediate frame 150 is in contact with the third inclined step 113c is increased. By improving the sealing effect by the third inclined step 113c, the fluid flowing in the pressure inlet hole 112c does not penetrate the partition wall into the temperature inlet hole 113b.

또한, 여기서 중간프레임(150)의 재질은 상술한 바와 같이 상부에 설치된 회로기판(130)과 압력센싱 소자(140)로의 전기와 열의 절연체 기능을 수행함과 동시에 제2 챔버(112b)를 밀폐하는 기능을 수행하기 위하여 금속 물질과 세라믹 물질을 혼합하여 제조된 세라믹 복합재인 것이 바람직하다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다. In addition, the material of the intermediate frame 150 is a function of sealing the second chamber (112b) while at the same time performing the function of insulator of electricity and heat to the circuit board 130 and the pressure sensing element 140 installed on the upper as described above. It is preferable that the ceramic composite is prepared by mixing a metal material and a ceramic material in order to perform the step. Details thereof will be described later.

커넥터(120)는 하우징(110) 상부에 결합되어 하우징(110) 내부에 설치된 압력센싱 소자(140)와 온도센싱 소자(160)에서 발생된 전기적 신호를 외부로 전달하는 역할을 수행하는 구조체로서, 커버(121)와 커넥터핀(122)을 포함하여 구성된다. The connector 120 is a structure that is coupled to an upper portion of the housing 110 to transfer electrical signals generated by the pressure sensing element 140 and the temperature sensing element 160 installed inside the housing 110 to the outside. The cover 121 and the connector pin 122 is configured.

커버(121)는 내부가 비어있고 하부가 개방된 형상을 하며 상기 상부결합부(111)로 삽입 결합되는 구조체로서, 본 발명의 일싱시예에서는 커버(121)의 외부 형상이 상부와 하부의 2단 구조로 이루어진 원기둥 형상을 하되 상부 원기둥의 직경이 하부 원기둥의 직경보다 작게 구성됨으로써 상부 원기둥과 하부 원기둥의 연결 부위에는 단턱이 형성된 것을 예시 하였다. The cover 121 is a structure in which the inside is empty and the bottom is opened and inserted and coupled to the upper coupling part 111. In one embodiment of the present invention, the outer shape of the cover 121 is the upper and lower portions 2. The cylindrical shape consisting of a short structure, but the diameter of the upper cylinder is configured to be smaller than the diameter of the lower cylinder to illustrate that the stepped portion is formed in the connection portion of the upper cylinder and the lower cylinder.

이에 따라 커버(121)가 하우징(110)에 삽입 결합될 때, 커버(121) 외부의 단턱을 하우징(110)의 상부결합부몸체(111a)의 상단 가장자리가 감싸도록 하여 커버(121)가 이탈되는 것을 방지함과 동시에, 커버(121)의 하부면 가장자리는 하우징(110)의 내부에 형성되어 있는 단턱에 걸리도록 함으로써 커버(121)는 완전히 고정된다. Accordingly, when the cover 121 is inserted and coupled to the housing 110, the upper edge of the upper engaging portion body 111a of the housing 110 is wrapped so that the cover 121 is separated from the cover 121. At the same time, the lower surface edge of the cover 121 is caught by the stepped portion formed inside the housing 110, thereby completely fixing the cover 121.

그리고 커버(121)의 재질은 폴리아미드(Polyamide) 또는 폴리프탈아미드(PolyPhtalamide)의 열가소성 플라스틱에 강도 및 내충격성을 위한 탄소섬유 또는 유리섬유 성분을 함유할 수 있다. In addition, the material of the cover 121 may contain a carbon fiber or glass fiber component for strength and impact resistance in a thermoplastic plastic of polyamide or polyphthalamide.

커넥터핀(122)은 커버(121)의 상부면에 관통하여 구비되는 다수개의 금속핀으로서 내부의 회로기판(130)과 연결되어서 전기적 신호를 외부로 전달하는 기능을 수행하게 되는데, 그 재질은 본 발명의 일실시예에서 황동인 것을 예시하였다. 물론 커넥터핀(122)의 재질은 이외에도 전기 전도도가 유사한 다른 금속으로 얼마든지 대체될 수 있음은 당연하다 할 것이다. The connector pin 122 is a plurality of metal pins penetrating the upper surface of the cover 121 is connected to the internal circuit board 130 to perform the function of transmitting the electrical signal to the outside, the material of the present invention In one embodiment of the exemplified to be brass. Of course, the material of the connector pin 122 may be replaced by any other metal having similar electrical conductivity.

회로기판(130)은 커넥터(120) 아래에, 그리고 중간프레임몸체(151) 상부면에 설치되며 상기 커넥터핀(122)과 전기적으로 연결됨과 동시에 압력센싱 소자(140)와 온도센싱 소자(160)와 전기적으로 연결된다. 그에 따라 압력센싱 소자(140)와 온도센싱 소자(160)에서 발생한 전기 신호를 전달받아 IC등의 소자를 통해 연산처리 및 증폭을 한 후 이를 커넥터핀(122)을 통해 외부로 전달하는 기능을 수행하게 된다. The circuit board 130 is installed below the connector 120 and on the upper surface of the intermediate frame body 151 and is electrically connected to the connector pin 122 and at the same time, the pressure sensing element 140 and the temperature sensing element 160. Is electrically connected to the Accordingly, the electric signal generated from the pressure sensing element 140 and the temperature sensing element 160 is received, and arithmetic processing and amplification are performed through an element such as an IC, and then a function is transmitted to the outside through the connector pin 122. Done.

이러한 회로기판(130)은 본 발명의 일실시예에서 밴딩 또는 형상 변경이 가능한 플렉서블 PCB(FPCB)인 것을 예시하였다. 물론 이외에도 다양한 재질은 PCB가 사용될 수 있음은 물론이다.The circuit board 130 is an example of a flexible PCB (FPCB) capable of bending or changing the shape in one embodiment of the present invention. Of course, in addition to the various materials can be used as a PCB.

압력센싱 소자(140)는 커넥터(120) 아래, 그리고 중간프레임몸체(151) 상부면에 설치되며 상기 회로기판(130)과 전기적으로 연결되어 압력변화에 따른 전기신호를 전달하는 기능을 수행한다. The pressure sensing element 140 is installed below the connector 120 and on the upper surface of the intermediate frame body 151 and is electrically connected to the circuit board 130 to transmit an electric signal according to the pressure change.

압력센싱 소자(140)는 본 발명의 일실시예에서 실리콘(Si) 반도체로 다이어프램을 만든 후 압력에 따라 규소 다이어프램 변형을 측정하는 반도체식인 것을 예시하였다. 다시 말하면, 이러한 반도체식으로 제조된 압력센싱 소자(140)는 일반적으로 실리콘 단결정으로 이루어진 다이아프램 및 다이아프램의 표면에 배치된 복수의 저항을 포함하여 구성된다. 물론 압력센싱 소자(140)가 반도체식으로 제조된다는 것은 예시에 불과하며 다양한 방식의 압력센싱 소자로 대체될 수 있음은 당연하다 할 것이다. The pressure sensing device 140 exemplifies a semiconductor type in which the diaphragm is made of silicon (Si) semiconductor and then the silicon diaphragm deformation is measured according to the pressure. In other words, the pressure sensing element 140 manufactured in such a semiconductor type generally includes a diaphragm made of a silicon single crystal and a plurality of resistors disposed on the surface of the diaphragm. Of course, the pressure sensing element 140 is manufactured in a semiconductor manner is only an example, and it will be obvious that the pressure sensing element 140 may be replaced with various types of pressure sensing elements.

반도체식으로 제조된 압력센싱 소자(140)가 실제 작동하는 과정을 살펴보면, 먼저 압력에 의해서 다이아프램이 변형되면 표면에 배치된 저항도 함께 변형되는데, 이러한 변형 작용은 표면에 배치된 저항 값의 변화를 일으키게 된다. 마지막으로 저항 값의 변화에 따른 생성된 전기신호는 압력센싱 소자(140)와 전기적으로 연결된 회로기판(130)으로 전달된다. Looking at the actual operation of the semiconductor pressure-sensing device 140, first, when the diaphragm is deformed by the pressure, the resistance disposed on the surface is also deformed, this deformation action is a change in the resistance value disposed on the surface Will cause. Finally, the generated electrical signal according to the change of the resistance value is transmitted to the circuit board 130 electrically connected to the pressure sensing element 140.

중간프레임(150)은 원기둥 형상을 하는 세라믹 재질의 구조체로서 하우징(110)의 제1 챔버(111b) 내부 공간에 삽입 설치되는데, 중간프레임몸체(151), 압력관통공(152) 및 리드선관통공(153)을 포함하여 구성된다. The intermediate frame 150 is a ceramic structure having a cylindrical shape and is inserted into an interior space of the first chamber 111b of the housing 110. The intermediate frame body 151, the pressure through hole 152, and the lead wire through hole ( 153).

중간프레임몸체(151)는 상술한 바와 같이 전체적으로 일정 높이의 원기둥 형상을 하는 세라믹 재질의 구조체이다. 또한, 상술한 바와 같이 중간프레임몸체(151)의 상부면에는 중심을 기준으로 일측에 압력센싱 소자(140)가 설치되고 타측에 회로기판(130)이 설치된다. 그리고 중간프레임몸체(151) 하부면은 각각 하우징(110)의 중앙몸체부(112)에 형성되어 있는 제2 챔버(112b)와 온도유입공(113b)의 개방된 상부를 덮어 밀폐하는 기능을 수행한다. The intermediate frame body 151 is a ceramic structure having a cylindrical shape with a predetermined height as a whole. In addition, as described above, the pressure sensing element 140 is installed at one side of the upper surface of the intermediate frame body 151 with respect to the center, and the circuit board 130 is installed at the other side. In addition, the lower surface of the intermediate frame body 151 covers and closes the open upper portions of the second chamber 112b and the temperature inlet hole 113b formed in the central body 112 of the housing 110, respectively. do.

따라서 중간프레임몸체(151)는 상부면에 설치된 회로기판(130)과 압력센싱 소자(140)로의 전기와 열의 절연체 기능을 수행함과 동시에 제2 챔버(112b)와 온도유입공(113b)의 개방된 상부를 밀폐하는 기능을 수행하기 위하여 어느 정도의 연성을 갖는 금속 물질과 세라믹 물질을 혼합하여 제조된 세라믹 복합재로 제조되는 것이 바람직하다. 그 일례로서 본 발명의 일실시예에서는 중간프레임몸체(151)의 재질이 셀란ㅇ타루르화합물계의 세라믹이거나, 알루미나ㅇ규소계의 세라믹인 것을 예시하였다. 물론 중간프레임몸체(151)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며 유사한 성질을 갖는 다양한 재질도 사용될 수 있음은 당연하다 할 것이다. Therefore, the intermediate frame body 151 functions as an insulator of electricity and heat to the circuit board 130 and the pressure sensing element 140 installed on the upper surface and simultaneously opens the second chamber 112b and the temperature inlet hole 113b. In order to perform the function of sealing the upper portion, it is preferable to be made of a ceramic composite prepared by mixing a metal material and a ceramic material having a certain degree of ductility. As an example, in the embodiment of the present invention, the material of the intermediate frame body 151 is a ceramic of selan tarur compound or an alumina silicon ceramic. Of course, the material of the intermediate frame body 151 is not limited thereto, and various materials having similar properties may be used.

압력관통공(152)은 중간프레임(150) 몸체, 즉 중간프레임몸체(151) 내에 관통하여 형성되는 단면적이 좁은 유로로서, 상부면에 설치된 압력센싱 소자(140)와 하부에 형성되어 있는 압력유입공(112c)과 대응되는 위치에 형성되도록 한다. 따라서 압력유입공(112c)으로 유입된 유체는 제2 챔버(112b)를 거쳐 압력관통공(152)을 통과해 압력센싱 소자(140)와 접촉할 수 있게 된다. Pressure through hole 152 is a narrow cross-sectional area formed through the intermediate frame 150, that is, the intermediate frame body 151, the pressure sensing element 140 is installed on the upper surface and the pressure inlet formed in the lower portion It is formed at a position corresponding to (112c). Therefore, the fluid introduced into the pressure inlet hole 112c may contact the pressure sensing element 140 through the pressure through hole 152 through the second chamber 112b.

리드선관통공(153)은 중간프레임(150) 몸체, 즉 중간프레임몸체(151) 내에 관통하여 형성되는 단면적이 좁은 또 하나의 유로로서, 상부면에 설치된 회로기판(130)과 하부에 형성되어 있는 온도유입공(113b)과 대응되는 위치에 형성되도록 한다. 따라서 온도감지부몸체(113a)의 종단부에 위치한 소자몸체(161)에서부터 연장된 리드선(162)이 중간프레임(150) 몸체를 관통하여 중간프레임(150) 상부면에 설치된 회로기판(130)과 전기적으로 연결될 수 있도록 한다. The lead wire through hole 153 is another flow path having a narrow cross-sectional area formed through the body of the intermediate frame 150, that is, the intermediate frame body 151, and is formed at the bottom of the circuit board 130 and the lower surface. It is to be formed in a position corresponding to the temperature inlet hole (113b). Therefore, the lead wire 162 extending from the element body 161 located at the end of the temperature sensing unit body 113a penetrates through the body of the intermediate frame 150 and is provided on the upper surface of the intermediate frame 150. Allow electrical connection.

온도센싱 소자(160)는 온도감지부(113) 내부에 설치되며 상기 회로기판(130)과 전기적으로 연결되어 온도변화에 따른 전기신호를 전달하는 기능을 수행하는 장치로서, 온도감지부 몸체(113a)의 종단부에 위치하는 소자몸체(161)와 소자몸체(161)로부터 연장되어 회로기판(130)과 전기적으로 연결되는 금속재질의 리드선(162)을 포함하여 구성된다. 그리고, 이러한 온도센싱 소자(160)는 본 발명의 일실시예에서 일반적인 서미스터 소자로 이루어질 수 있는데, 이는 예시에 불과하며 다양한 방식의 온도센싱 소자로 대체될 수 있음은 당연하다 할 것이다. The temperature sensing element 160 is installed inside the temperature sensing unit 113 and is electrically connected to the circuit board 130 to perform a function of transmitting an electrical signal according to a temperature change. The temperature sensing unit body 113a It includes a device body 161 and a lead wire 162 of a metal material extending from the device body 161 and electrically connected to the circuit board 130 positioned at the end of the. In addition, such a temperature sensing element 160 may be formed of a general thermistor element in one embodiment of the present invention, which is just an example and may be replaced by various types of temperature sensing elements.

밀폐부재(170)는 원형의 고리형상을 한 탄성체로서, 상기 제2 챔버(112b)의 내주면에 밀착 고정되어서 압력유입공(112c)을 통해 제2 챔버(112b)로 유입된 유체가 외부로 누출되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. The sealing member 170 is an elastic body having a circular ring shape, and is tightly fixed to the inner circumferential surface of the second chamber 112b so that the fluid flowing into the second chamber 112b through the pressure inlet hole 112c leaks to the outside. It performs a function that prevents it.

이러한 밀폐부재(170)의 재질은 본 발명의 일실시예에서 전기와 열 절연성 및 화학적 내성을 가질 수 있도록 니트릴부타디엔고무(NBR), 에틸렌프로필렌고무(EPDM), 불소화고무(FKM), 아크릴고무(ACM), 실리콘고무(VMQ), 플루오로실리콘고무(FVMQ), 스티렌부타디엔고무(SBR), 부타디엔고무(BR) 및 클로로프렌고무(CR) 중에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다. The material of the sealing member 170 is nitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), fluorinated rubber (FKM), acrylic rubber (so as to have electrical and thermal insulation and chemical resistance in one embodiment of the present invention) ACM), silicone rubber (VMQ), fluorosilicone rubber (FVMQ), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR) and chloroprene rubber (CR) may be any one selected.

이상의 설명에서처럼 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는, 압력센싱 소자와 온도센싱 소자가 서로 영향을 받지 않도록 압력센싱 소자와 온도센싱 소자가 위치한 곳으로 통하는 압력 유입공과 온도 유입공을 나란히 배치하되 상기 압력 유입공의 상단에 위치한 제2 챔버에는 밀폐부재를 설치하고 압력 유입공과 온도 유입공 상부에는 중간프레임을 설치함으로써 밀폐효과를 높임과 동시에 열전대를 방지하고 있기 때문에 압력센싱 소자와 온도센싱 소자를 안정적으로 격리할 수 있는 효과가 있다. As described above, the integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve according to the present invention includes a pressure inlet hole and a temperature inlet hole that pass through the pressure sensing element and the temperature sensing element to be located so that the pressure sensing element and the temperature sensing element are not affected by each other. However, the pressure sensing device and the temperature sensing device are installed because the sealing member is installed in the second chamber located at the upper end of the pressure inlet hole, and the intermediate frame is installed on the pressure inlet hole and the temperature inlet hole to increase the sealing effect and prevent the thermocouple. There is an effect that can be reliably isolated.

또한, 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는 중간프레임과 밀폐부재로 밀폐되는 제2 챔버 모서리와 온도 유입공 상단 모서리에 각각 단턱을 형성함으로써 상부에 위치한 중간프레임이 삽입 결합 시 안쪽으로 밀려들어가기 쉽도록 하여 접촉하는 면적을 크게 하고 있기 때문에 밀폐효과가 향상되는 효과가 있다. In addition, the integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve of the present invention by forming a step in the upper edge of the second chamber and the temperature inlet hole is sealed with the intermediate frame and the sealing member, respectively, the upper middle frame is pushed inwards when the coupling is inserted Since it is easy to enter and the contact area is enlarged, the sealing effect is improved.

또한, 본 발명의 팽창밸브용 온도 및 압력 일체형 센서는 위와 같이 압력 감지 소자와 온도 감지 소자를 안정적으로 격리할 수 있기 때문에 상기 압력 감지 소자와 온도 감지 소자가 최대한 가깝게 위치하도록 함으로써 원하는 동일한 위치에서 정확한 측정값을 검출할 수 있는 효과가 있다. In addition, the integrated temperature and pressure sensor for the expansion valve of the present invention can stably isolate the pressure sensing element and the temperature sensing element as described above, so that the pressure sensing element and the temperature sensing element are positioned as close as possible, so as to be accurate at the desired position. There is an effect that can detect the measured value.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been described and described, but the present invention is not necessarily limited thereto, and a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the technical spirit of the present invention. It will be readily appreciated that branch substitutions, modifications and variations are possible.

100: 온도 및 압력 일체형 센서
110: 하우징 111: 상부결합부
111a: 상부결합부몸체 111b: 제1 챔버
111c: 제1 경사단턱 112: 중앙몸체부
112a: 중앙몸체 112b: 제2 챔버
112d: 제2 경사단턱 113: 온도감지부
113a: 온도감지부 몸체 113b: 온도유입공
113c: 제3 경사단턱 120: 커넥터
121: 커버 122: 커넥터핀
130: 회로기판 140: 압력센싱 소자
150: 중간프레임 151: 중간프레임 몸체
152: 압력관통공 153: 리드선관통공
160: 온도센싱 소자 161: 소자몸체
162: 리드선 170: 밀폐부재
100: integrated temperature and pressure sensor
110: housing 111: upper coupling portion
111a: upper coupling body 111b: first chamber
111c: first slope step 112: central body portion
112a: central body 112b: second chamber
112d: second inclination step 113: temperature sensing unit
113a: temperature sensing unit body 113b: temperature inlet hole
113c: third inclination step 120: connector
121: cover 122: connector pin
130: circuit board 140: pressure sensing element
150: intermediate frame 151: intermediate frame body
152: pressure through hole 153: lead wire through hole
160: temperature sensing element 161: element body
162: lead wire 170: sealing member

Claims (10)

내부가 비어있고 상부가 개방된 상부결합부와, 상기 상부결합부에서 연장되고 내부에 제2 챔버와 압력유입공이 형성되는 중앙몸체부와, 상기 중앙몸체부의 하부면에서 돌출 연장되는 온도감지부를 포함하여 구성되는 하우징;
내부가 비어있고 하부가 개방된 형상을 하며 상기 상부결합부로 삽입 결합되는 커버와, 상기 커버의 상부면에 관통하여 구비되는 다수개의 커넥터핀을 포함하여 구성되는 커넥터;
상기 커넥터 아래에 설치되며 상기 커넥터핀과 전기적으로 연결되는 회로기판;
상기 커넥터 아래에 설치되며 상기 회로기판과 전기적으로 연결되어 압력변화에 따른 전기신호를 전달하는 압력센싱 소자;
상기 하우징 내부에 설치되며 상기 압력유입공과 대응되는 위치에 압력관통공이 형성되는 중간프레임;
상기 온도감지부 내부에 설치되며 상기 회로기판과 전기적으로 연결되어 온도변화에 따른 전기신호를 전달하는 온도센싱 소자; 및
원형의 고리형상을 하며 상기 제2 챔버의 내주면에 밀착 고정되는 밀폐부재;를 포함하고,
상기 온도감지부는 내부가 빈 원통 형상을 하는 외부의 온도감지부 몸체와 내부의 온도유입공으로 구성되며,
상기 제2 챔버의 상단 가장자리는 외측으로 경사진 제1 경사단턱을 형성하고, 상기 압력유입공의 상단 가장자리는 외측으로 경사진 제2 경사단턱을 형성하고, 상기 온도유입공의 상단 가장자리는 외측으로 경사진 제3 경사단턱을 형성하는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
An upper coupling part having an empty interior and an open upper part, a central body part extending from the upper coupling part and having a second chamber and a pressure inlet hole formed therein, and a temperature sensing part protruding from the lower surface of the central body part; A housing configured to include;
A connector having a hollow interior and an open bottom, and including a cover inserted into the upper coupling part and a plurality of connector pins provided through the upper surface of the cover;
A circuit board installed below the connector and electrically connected to the connector pins;
A pressure sensing element installed under the connector and electrically connected to the circuit board to transmit an electrical signal according to a pressure change;
An intermediate frame installed inside the housing and having a pressure through hole formed at a position corresponding to the pressure inlet hole;
A temperature sensing element installed inside the temperature sensing unit and electrically connected to the circuit board to transmit an electrical signal according to a temperature change; And
And a sealing member that has a circular ring shape and is tightly fixed to the inner circumferential surface of the second chamber.
The temperature sensing unit is composed of an external temperature sensing unit body having an inner cylindrical shape and a temperature inlet hole therein,
The upper edge of the second chamber forms a first inclined step inclined outward, the upper edge of the pressure inflow hole forms a second inclined step inclined outward, and the upper edge of the temperature inflow hole outward An integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve, characterized by forming an inclined third stepped step.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 챔버는 상부로 상기 중간프레임에 의해 덮이고 하부로 상기 압력유입공이 위치하여 연결되는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
And the second chamber is covered by the intermediate frame to the upper side and the pressure inlet hole is connected to the lower side.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 온도유입공은 폴리이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 테프론계 수지 및 실리콘계 수지로부터 선택된 어느 하나로 내부가 충진 되는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
The temperature inlet hole is a temperature and pressure integrated sensor for an expansion valve, characterized in that the inside is filled with any one selected from polyimide resin, polyester resin, epoxy resin, Teflon resin and silicone resin.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 하우징의 재질은 알루미늄이며, 상기 커버의 재질은 폴리아미드(Polyamide) 또는 폴리프탈아미드(PolyPhtalamide)의 열가소성 플라스틱에 강도 및 내충격성을 위한 탄소섬유 또는 유리섬유 성분을 함유하고, 상기 커넥터핀의 재질은 황동인 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
The housing is made of aluminum, and the cover is made of polyamide (Polyamide) or polyphthalamide (PolyPhtalamide), and contains a carbon fiber or glass fiber component for strength and impact resistance, and the material of the connector pin. Temperature and pressure integrated sensor for expansion valve, characterized in that the brass.
청구항 1에 있어서,
상기 회로기판은 밴딩 또는 형상 변경이 가능한 플렉서블 PCB(FPCB)인 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
The circuit board is an integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve, characterized in that the flexible PCB (FPCB) capable of bending or changing the shape.
청구항 1에 있어서,
상기 압력센싱 소자는 실리콘(Si) 반도체로 다이어프램을 만든 후 압력에 따라 규소 다이어프램 변형을 측정하는 반도체식인 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
The pressure sensing device is an integrated temperature and pressure sensor for an expansion valve, characterized in that the semiconductor type for measuring the diaphragm deformation in accordance with the pressure after making the diaphragm with a silicon (Si) semiconductor.
청구항 1에 있어서,
상기 중간프레임은 상기 온도유입공과 대응되는 위치에 중간프레임 몸체를 관통하는 하나 이상의 리드선관통공이 형성되되,
상기 중간프레임의 재질은 세라믹인 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
The intermediate frame is formed with at least one lead wire through-hole penetrating the intermediate frame body at a position corresponding to the temperature inlet hole,
Temperature and pressure integrated sensor for the expansion valve, characterized in that the material of the intermediate frame is ceramic.
청구항 1에 있어서,
상기 밀폐부재의 재질은 니트릴부타디엔고무(NBR), 에틸렌프로필렌고무(EPDM), 불소화고무(FKM), 아크릴고무(ACM), 실리콘고무(VMQ), 플루오로실리콘고무(FVMQ), 스티렌부타디엔고무(SBR), 부타디엔고무(BR) 및 클로로프렌고무(CR) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 팽창 밸브용 온도 및 압력 일체형 센서.
The method according to claim 1,
Nitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), fluorinated rubber (FKM), acrylic rubber (ACM), silicone rubber (VMQ), fluorosilicone rubber (FVMQ), styrene butadiene rubber ( SBR), butadiene rubber (BR) and chloroprene rubber (CR) any one selected from the temperature and pressure integrated sensor for expansion valves.
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