KR20070118243A

KR20070118243A - 변환기

Info

Publication number: KR20070118243A
Application number: KR1020077022944A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 존 그리핀; 브라이언 케이스 패트몬
Original assignee: 센스팝 피티이 리미티드
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-12-14
Also published as: JP2008533467A; MY148037A; DE112006000556T5; CN101184977A; WO2006096136A1; TW200639386A; US7080559B1

Abstract

본 발명은 유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서, 유체 접촉 영역, 분리벽에 의해 상기 유체 접촉 영역과 분리된 공동부(cavity), 및 상기 분리벽을 관통하는 개구부(aperture)를 가지는 하우징을 포함한다. 센서 부품(sensor component)은 상기 공동부에 배치되고, 압력 센서를 포함하는 기판을 포함한다. 강성의 지지 블록이 상기 기판에 장착되고, 상기 하우징과 떨어져 상기 분리벽에 대면하는 면을 포함한다. 스피곳(spigot)이 이 면으로부터 상기 분리벽의 개구부로 연장된다. 통로(passage)는 상기 스피곳 및 상기 지지 블록을 관통하여 상기 기판 상의 상기 압력 센서에까지 연장된다. 상기 통로는 압력 전달 매체로 채워져 있다. 탄성의 밀봉재(resilient seal)는 상기 스피곳 주위에 배치되고 상기 지지 블록의 면과 상기 하우징의 분리벽 사이에 개재되어 있다. 리시버(reciever)는 상기 하우징 내에 고정되어 있다. 상기 리시버는 상기 개구부 내의 상기 스피곳으로, 상기 밀봉재를 유지한다.

변환기, 트랜스듀서, 유체, 압력, 측정

Description

변환기 {A TRANSDUCER}

변환기는 의학적 응용을 포함하여, 유체의 압력을 측정하는 응용에 필요하다.

본 발명은 일반적으로 폴리디메틸실록산 또는 이와 유사한, 의학적 등급(medical grade)의 매체 격리 소프트 젤(media isolating soft gel)과 같은 가요성의 매체 격리 재료(flexible media isolating material)에 의해 유체의 압력이 세라믹 감지 소자(ceramic sensing element)에 전달되는, 기판에 장착된 감지 소자를 포함하는 일종의 압력 변환기에 관한 것이다.

이러한 타입의 종래의 변환기 중 하나를 도 4에 나타냈으며, 이 변환기는 한쪽 외면부(outer side) 전체로 연장되는 유체 채널(402)을 가지는 하우징(400)을 포함한다. 유체 채널(402)은 유체 전달 선로를 각각의 단부(end)에 연결하기 위한 루어 커넥터(lure connector) 또는 이와 유사한 것(도시하지 않음)으로 종단된다. 사용 시에, 압력 감시 대상인 유체가 이 유체 채널 채운다. 하우징(400)은 이 유체 채널(402)로부터 떨어져서 대면하는 공동부(cavity)(404)를 포함한다. 분리벽(dividing wall)(480)은 유체 채널(402)과 공동부(404)를 분리한다. 작은 세로벽(upstand wall)(408)이 개구부(aperture)(406) 주변의 공동부(404)의 내면에 형 성되어 있다. 세로벽(408)은 개구부와 약간 거리를 두고 떨어져서 좁은 내부 플랜지(flange)를 남긴다. 발포형 폴리머 개스킷(foamed polymer gasket)(410)은 분리벽(480)에 대고(against) 공동부(404) 내부에 배치되어 있다. 발포형 폴리머 개스킷(410)은 세로벽(408)의 주변 및 위쪽과 결합하는(fit) 개구부(420)를 가진다. 발포형 폴리머 개스킷(410)은 도드라진 패드(raised pad)를 포함한다. 센서 부품(sensor component)d은 발포형 폴리머 개스킷(410)에 대고 공동부(406) 내에 배치되어 있다. 센서 부품은 감지 소자(432)와 관련 전기 및 전자 회로를 포함하는 실리콘 웨이퍼 기판(430)을 포함한다. 탄성의 O링(resilient O-ring)(428)은 실리콘 웨이퍼 기판(430)의 일측에 결합되어 있다. 강성의 캡(rigid cap)(426)이 실리콘 웨이퍼 기판(430)의 타측에 결합되어 감지 소자(sensing element)(432)를 덮는다. 캡(426) 중앙의 작은 구멍(440)은 캡으로 둘러싸인 공간의 압력이 평형을 이루게 해준다. 매체 격리 젤(442)은 감지 소자(432)에 이르기까지 O링(428)의 중앙 개구부를 채운다. 감지 소자(432)는, 세로벽(408) 내부에 배치된 O링(428)을 가지는 공동부(404) 내에 배치되어 있고, 내부 플랜지에 대해 압축된다. 이것이 O링(428)에서의 밀봉을 제공하고, 동시에 유체 채널(402) 내의 유체는 개구부를 통과하여 매체 격리 젤(442)의 노출된 영역을 가압할 수 있다. 실리콘 웨이퍼 기판(430) 상의 전기 접점은 발포형 폴리머 개스킷(410) 상의 전기 접점(424) 어레이의 이종 그룹(disparate group)과 접촉한다. 케이블 부품(cable component)(450)은, 공동부(404) 내부에서 결합하는 리시버 부품(receiver component)(452)으로 일 단부가 종단된다. 리시버 본체의 각 측면을 따라 한 쌍의 클립이 하우징(404)의 상호 보완적인 클립(complementary clip)과 상호작용하여, 리시버 본체를 공동부(404) 내의 제자리에 유지한다. 리시버는 분리벽(480)과 대면하는 측에 리세스(454)를 포함한다. 감지 부품은 돌출되는 O링(428)과 함께 이 리세스(454) 내에 결합된다. 리세스(454)의 베이스 면(base surface)(456)은 강성의 캡(426)의 바깥 면을 가압하지만, 캡(426)을 관통하는 구멍이 리세스(454)의 확장부(464)와 위치 정합되어 있다. 리시버는 리시버 본체에 의해 둘러싸인(encapsulated) 케이블 단부(462)의 전기 도체로부터 연장되는 복수의 전기 접점(460)을 포함한다. 전기 접점(460)은 발포형 폴리머 개스킷(410)의 도드라진 패드 상의 접점(424)의 어레이 이종 그룹(disparate group)을 가압한다. 센서 부품과 접촉하는 동일한 이종 그룹과 적어도 대략 부합하는 이 이종 그룹이 접촉하여, 센서 접점과 리시버 접점 사이의 전기적 연결이 이루어진다. 이 변환기 설계에서, 소프트 젤 격리 재료는 가요성의 O링에 의해 수용된다. 본 발명의 발명자는 이것이 잠재적인 에러(potential error) 발생의 원천이라고 생각하였다.

다른 종래의 압력 변환기는 미국특허 제5,540,100호에 개시되어 있다. 이것은 세라믹 기판에 압력 측정 소자를 포함하는 압력 변환기의 다른 예이다. 이 압력 측정 소자는 유체 채널로 유체를 전달하도록 설치되어 있다. 이 종래의 설계에서, 감지 소자와 기판은 채널 내의 유체와 격리되어 있지 않다.

본 발명의 목적은, 종래기술의 이러한 단점을 극복하는데 도움이 되거나, 또는 그러한 변환기의 사용자에게 적어도 유용한 선택의 기회를 제공하는, 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 변환기를 제공하는 것이다.

제1 실시양태에서, 본 발명은 유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서,

유체 접촉 영역, 분리벽에 의해 상기 유체 접촉 영역과 분리된 공동부(cavity), 및 상기 분리벽을 관통하는 개구부(aperture)를 포함하는 하우징;

상기 공동부에 배치되고, 압력 센서를 포함하는 기판, 및 상기 기판에 장착되는 강성의 지지 블록을 가지는 센서 부품(sensor component)으로서, 상기 지지 블록은, 상기 분리벽에 대면하는 면, 상기 면으로부터 상기 개구부 내로 연장되는 스피곳(spigot), 및 상기 스피곳과 상기 지지 블록을 관통하여 상기 기판 상의 상기 압력 센서까지 연장되는 통로(passage)를 포함하고, 상기 통로는 압력 전달 매체로 채워져 있는, 센서 부품(sensor component);

상기 스피곳 주위에 배치되고 상기 지지 블록의 면과 상기 분리벽 사이에 개재되어 있는 탄성의 밀봉재(resilient seal);

상기 하우징 내에 고정되고, 상기 개구부 내의 상기 스피곳으로, 상기 센서 부품을 상기 밀봉재에 대해 제 위치에 유지시키는 리시버(reciever)를 포함한다.

다른 실시양태에서, 본 발명은 유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서,

유체 접촉 영역, 분리벽에 의해 상기 유체 접촉 영역과 분리된 공동부, 및 상기 분리벽을 관통하는 개구부를 포함하는 하우징;

상기 공동부에 배치되고, 압력 센서, 상기 분리벽에 대면하는 면을 포함하는 강성의 블록, 상기 면으로부터 상기 개구부 내로 연장되는 스피곳, 및 상기 스피곳과 상기 블록을 관통하여 상기 압력 센서까지 연장되는 통로를 포함하고, 상기 통로는 압력 전달 매체로 채워져 있는, 센서 부품;

상기 스피곳 주위에 배치되고 상기 블록의 면과 상기 분리벽 사이에 개재되어 있는 탄성의 밀봉재; 및

상기 개구부 내의 상기 스피곳으로, 상기 센서 부품을 상기 밀봉재에 대해 제 위치에 유지시키는 수단을 포함한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서,

압력 센서를 포함하는 세라믹 웨이퍼, 상기 웨이퍼 상에 장착된 강성의 지지 블록, 상기 지지 블록으로부터 연장되는 스피곳, 및 상기 스피곳과 상기 지지 블록을 관통하여 상기 웨이퍼 상의 상기 압력 센서까지 연장되는 통로를 포함하고, 상기 통로는 압력 전달 젤(gel)로 채워져 있는, 센서 부품; 및

상기 스피곳 주위에 배치되고, 상기 지지 블록의 면과 하우징 사이에 개재되어 있는 탄성의 밀봉재를 포함한다.

본 발명과 관련된 기술분야의 당업자는, 첨부된 청구범위로 정해지는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 구성에 많은 변경을 가할 수 있으며, 본 발명에 대한 광범위한 다른 실시예와 응용예를 제안할 수 있을 것이다. 여기에 개시된 내용 및 설명은 전적으로 예시적인 것이며 어떠한 의미에서도 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 변환기의 구성요소를 나타내는 조립도이다.

도 2는, 도 1의 실시예에 따라 조립된 변환기의 측단면도이다.

도 3은, 도 2의 단면도와 상이한 면을 취한, 도 1의 실시예의 리시버 부품의 측단면로서 구성을 더욱 상세하게 나타낸 것이다.

도 4는 앞서 상세하게 설명한 종래의 변환기의 측단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변환기는 도 1 내지 도 3에 나타나 있다. 전체 구성에 있어서, 본 발명의 변환기는 도 4의 종래의 변환기와 유사하다. 변환기는 유체 채널(102)과 분리벽에 의해 유체 채널(102)과 분리된 공동부(cavity)를 가지는 하우징(100)을 포함한다. 센서 부품(sensor component)(110)은 공동부에 배치된다. 센서 부품(110)의 압력 감지 소자는 격리 매체(118)를 통해 전달되는 유체의 압력을 받는다. 센서 부품(110)은 리시버(122)에 의해 공동부 내에 유지된다. 리시버(122)는 케이블(130)을 종단하고 센서 부품(110)의 기판 상의 접점과 전기적으로 연결되어 있다.

하지만, 본 발명에 따르면, 센서 부품(110)은 분리벽(200)에 대면하는 기판(112)의 면에 결합된 강성의 블록(114)을 포함한다. 스피곳(spigot)(116)은 블록(114)의 면으로부터 연장되어 분리벽(200)의 개구부(202) 내로 돌출된다. 탄성의 밀봉재(resilient seal)(108)는 스피곳(116) 주위에 배치되어 있다. 통로(passage)는 블록(114)을 관통하여 스피곳(116)의 개방 단부(open end)로부터 기판(112)까지 연장되고, 감지 소자(센서)(206)를 둘러싼다. 이 통로는 유체 채널(102)로부터의 압력을 센서에 전달하는 격리 매체(118)를 포함한다. 강성의 블록(114)과 스피곳(116)은, 격리 매체(118)가 O링(108)의 압축에 의해 영향을 받는 것을 방지하고, 하우징(100) 내의 센서 부품(110)을 유지하는 클램핑 압력(clamping pressure)으로 인한 기판(112)의 굽힘(flexing)을 방지한다.

변환기의 바람직한 실시예의 상세한 구성은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 하우징(100)은 도관(conduit)(102) 형태의 유체가 흐르는 채널을 포함한다. 도관(102)의 양단부에 커넥터(103, 105)가 설치되어 있다. 하우징(100)은 도관(102)과 떨어져서 대면하는 공동부(209)를 포함한다. 공동부(209)는 주변벽(surrounding wall)과 분리벽(200)에 의해 형성된다. 주변벽은 두 개의 반대쪽 면 상의 클립(136)과, 일 단부의 노치(212)를 포함한다. 변환기를 조립할 때, 클립(136)은 리시버(122) 상의 상호 보완적인 접합부(abutment)(138)와 협력하여 공동부 내의 리시버(122)를 유지한다. 노치(212)는 리시버(122)로부터 연장되는 케이블(130)을 수용한다. 공동부(209)는 분리벽(200)에 의해 도관(102)의 내부와 분리되어 있다. 개구부(202)는 분리벽(200)을 관통하여 설치되어 유체의 압력을 센서 부품(110)에 전달한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 변환기와 접촉하는 유체의 영역은 도관 또는 챔버(chamber) 형태일 수 있거나, 하우징 자체로 일부를 형성하지 않을 수 있다. 예를 들면, 하우징의 외벽이 챔버의 벽의 일부를 형성하거나 유체를 담는 도관의 일부를 형성할 수 있다. 하지만, 의학 분야에서 유용한 적어도 하나의 형태로, 유체 접촉 영역은, 일 단부 또는 양 단부에서 관련 커넥터와 일체화된 도관(102)의 내부를 포함한다. 적합한 단부 커넥터는 변환기의 사용 용도에 따라 달라진다.

도시된 실시예에서, 하우징(100)에는 클립(136)이 설치되어 리시버(122)를 유지한다. 다르게는, 하우징(100)은 공동부(209)에 센서 부품(110)을 직접 배치하거나 공동부(209) 자체를 제공하지 않고 분리벽(200)에 대고(against) 배치할 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 센서 부품(110)은 기판(112)을 가진다. 바람직하게는, 기판(112)은 그 위에 전기 및/또는 전자 부품을 형성하거나 장착하기에 적합한 세라믹 웨이퍼이다. 센서(206), 예를 들면 실리콘계 압전 스트레인게이지(silicon based piezoelectric straingage)는 분리벽(200)과 대면하는 기판(112)의 면에 장착되어 있다. 센서를 종래의 예와 같이 기판의 다른 면에 장착하고, 센서를 적당한 강성의 커버 또는 캡으로 보호하는 것도 가능하다. 이 경우에, 유체의 압력을 기판을 통해 센서에 전달하기 위해 기판을 관통하는 더 큰 개구부가 필요할 것이다.

도시된 실시예에서, 센서(206)는 통로(204) 내에 완전히 배치되어 있다. 통로(204)는 격리 매체(118)로 실질적으로 채워져 있다. 격리 매체(118)는 폴리디메틸실록산 또는 이와 유사한 소프트 젤이 바람직하다. 격리 매체(118)는 센서(206)를, 감시하는 유체와 격리시키고 유체의 압력을 센서(206)에 전달하기 위해 필요하다. 작은 개구부(208)가 센서(206)의 후방에서 기판(112)을 관통하여 설치되어 있다. 이 개구부(208)는 센서 다이어프램(sensor diaphragm) 후방의 압력이 기준 압력인 대기압(atmospheric pressure)과 평형을 이루도록 해준다.

스피곳(16)의 크기는 하우징(100)의 개구부(202) 내에 꼭 맞도록 정해진다.

탄성의 밀봉재(108)는 스피곳(16) 주위에 결합된다. 바람직하게는, 탄성의 밀봉재(108)는 불소 엘라스토머(fluoro elastomer) 또는 실리콘 고무(silicone rubber)와 같은, 탄성중합체 재료(elastomeric material)로 이루어진 O링인 것이 바람직하다. 다르게는, 밀봉재(108)는 조립 전에 또는 후에 경화될 수 있는 실리콘 RTV 폴리머와 같은 분배 재료(dispensed material)일 수도 있다. 밀봉재(108)가 조립 후에 경화되는 분배 재료이면, 이것 또한 센서 부품(110)과 분리벽(200) 사이에 약한 점착력을 제공할 것이다. 이 밀봉재(108)는 O링 또는 이와 유사한 것으로, 크기 및 형상이 일정하여 센서 부품(110)이 하우징(100) 내에서 알려져 있는 수준으로 유지될 때, 알려져 있는 양의 사전 압축(pre-compression)을 받을 수 있는 것이 바람직하다. O링(108)은 스피곳(116)의 베이스 주위의 얕은 함몰부(depression)(120) 내에 배치될 수 있으며, 분리벽(200) 상의 대향하는 작은 리지(ridge)(230)에 의해 압축될 수 있다.

강성의 블록(114)과 스피곳(16)은 폴리카보네이트와 같은 강성의 플라스틱으로 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 강성의 재료로 이루어지는 블록(114)은 기판(112)에 미리 형성되고, UV 경화 에폭시(UV curable epoxy) 또는 오버몰딩(overmolding)과 같은 접착제를 사용하여 기판(112) 상에 형성된다.

접점 패드는 센서(206)로부터의 전기 신호를 출력하기 위해 기판(112)의 배면에 설치된다. 이 접점 패드는 리시버(122)의 접점(132)(도 3의 도면부호 312)과 접촉한다.

리시버(122)는 몇 가지 기능을 수행한다. 리시버(122)의 첫 번째 기능은 하우징(100)의 공동부(209) 내에 센서 부품(110)을 배치 및 고정하는 것이다. 다른 기능은, 센서(206)가 감지한 압력을 나타내는 전기 신호를 케이블(130)을 통해 출력할 수 있도록, 기판(112)의 출력 패드와의 전기적 연결을 제공하는 것이다. 또 다른 기능은. 예를 들면 어셈블리의 외부로부터 침입하는 물로부터 센서 부품(110)을 보호하는 것이다. 본 발명의 따른 유형의 변환기는, 예를 들면 의료 환경에 사용하기 위한 것이고, 염류 용액(salinen solution) 또는 다른 유체로 외부를 세척할 수 있다.

리시버(122)는 센서 부품(110)을 꼭 맞게 수용하는 크기의 공동부(124)를 포함한다. 이 공동부(124)는 바닥면과 네 개의 주변벽을 가진다. 바람직한 실시예의 측벽은, 강성의 블록(114)을 넘어서 돌출되는 기판(112)의 오버 에지(over edge)를 고정할 수 있는 클립(134)을 포함한다. 클립(134)은 기판(112)을 리세스(124)의 베이스(base)에 대고 유지한다. 약간 테이퍼링된 벽 부분(314)과 같은 배치용 구성물(locating feature)이 벽의 베이스 또는 베이스 근처에 설치되어, 센서 부품(110)이 큰 방해 없이 삽입되도록 하면서 센서 부품(110)을 제 위치에 정확히 배치할 수 있도록 한다.

리시버(122)는 리세스(124)의 일 단부 근처에 리세스(214)를 포함한다. 이것은 기판(112)의 작은 개구부(208) 아래에 위치 정합하는 것이 바람직하다.

리시버 부품의 보다 상세한 구성은 도 3에서 알 수 있다. 케이블(130)의 단부는 리시버(122)의 본체(318) 내의 긴 공동부(318) 내를 지난다. 케이블(130)은 복수(예를 들면 4개)의 전기 도체와, 중공의 튜브(hollow tube)(234)(바람직하게는 케이블의 중앙에)를 포함하며, 중공의 튜브(234)는, 케이블(130)의 중공의 튜 브(234)를 통해 공동부(214)로부터 대기로 유도되는 기준 압력을 위한 통기공(vent)을 제공한다.

복수(예를 들면 4개)의 금속 접점(310)은 리시버(122) 본체(318)의 슬롯 내로 밀고 들어가 있다. 이(teeth)(316)가 케이블(130)을 뚫고서 케이블(130)의 전기 도체 각각과 접촉한다. 각각의 전기 접점(310)은, 헤드(head)를 가지고 해방 상태에서는 리세스(124)의 바닥면 위에 놓이는 스프링 암(spring arm)(312)을 포함한다. 따라서 이들 접점 헤드는 변환기의 조립과 함께 기판(112) 상의 접점 패드를 가압한다.

케이블은 배치시에 결합 부재(engaging element)(302)에 의해 추가로 고정된다. 결합 부재(302)는 일체형 힌지(integral hinge)에 의해 본체(318)와 연결되어 있다. 본체(318)를, 예를 들어 사출 성형으로 형성할 때, 결합 부재(302)는 점선(303)으로 나타낸 바와 같이 위쪽을 향해 있다. 결합 부재(302)를 결합 위치로 밀면, 결합 부재(302)의 말단(extremity)이 밀려 본체(318)의 돌출 노즈(303)를 지난다. 그러면 돌출 노즈(303)는 결합 부재(302)를 결합된 위치에서 구속한다. 결합된 위치에서, 케이블(130)의 표면의 에지는 케이블(130)의 차폐물(shilding) 내에 물리게 된다. 결합 부재(302)는, 결합 위치에 있을 때에 케이블(130)의 중공의 튜브(234)를 밀봉하지 않고, 오히려 노치(notch)(232)를 포함하여 중공의 튜브(234)를 공동부(214)에 연결하는 흐름 경로를 제공한다. 공동부(214)에서 케이블(130)을 관통하는 작은 구멍은 중공의 튜브(234)에 개구부를 제공한다.

바람직하게는, 본체(318)에 삽입하기 전에 유연한 PVC 플러그(308)를 케이 블(130)에 슬리브(sleeve)로서 삽입하거나 케이블(130)에 오버몰딩(overmoulding)한다. 본체(318)에 삽입된 케이블(130)로 인해, PVC 플러그(308)가 케이블을 수용하는 공동부의 개방된 단부를 실질적으로 채운다. 이어서, 커버(304)가 예를 들면 초음파 용접(ultrasonic welding)에 의해 몸체(318)의 배면에 접합된다. 이것은, 도시된 바와 같이 본체(318)를 제조하는 데 필요한 수 개의 개구부를 둘러싼다. 그리고, PVC 플러그(308)의 단부는 오버 몰딩에 의해, 예를 들면 그 결과로서 덮개 부분(306)에 의해 밀봉된다. 다르게는, 개구부는 케이블(130)에 유연성의 슬리브 사용하거나 사용하지 않고, 단일 오버몰딩 작업으로 모두 밀봉될 수 있다. 따라서, 케이블(130)을 관통하여 공동부(214)에 이르는 배출공(bleed hole)과 관계없이 (공동부(214)는 대기압 상태를 유지할 수 있어), 리시버(122)는 다르게 공동부(214)의 외면과 내면 사이에 양호하게 밀봉된다. 리시버(122)와 분리벽(200) 사이(센서의 영역으로 유체가 침입할 다른 가능한 경로)를 밀봉하기 위해, 리시버(122)의 상부면과 분리벽(200)의 표면 사이에 개스킷(104)을 설치하는 것이 바람직하다. 개스킷(104)은 공동부(209) 내부에 맞는 크기 및 형상의 개방된 프레임이어야 하고, 센서 부품(110)의 강성의 블록(114)을 적어도 수용하는 크기의 개구부(106)를 가져야 한다. 개스킷(104)은, 예를 들면 실리콘 고무 또는 RTV 폴리머로 형성될 수 있다. 개스킷(104)은 하우징(100)과 리시버(122) 사이에 간편하게 개재될 수 있거나, 하우징(100)과 리시버(122) 중 어느 하나에 결합될 수 있다. 바람직하게는, 하우징(100)과 리시버(122) 중 어느 하나 또는 둘 다는, 개스킷(104) 내로 밀고 들어가 있어, 양호한 밀봉을 증진시키는 환형의 리지를 포함한 다. 예를 들면, 도시된 실시예에서, 리지(128)는 리시버(122)의 면 둘레 주위에 설치되어 있다.

조립할 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 리시버(122)는, 리시버(122) 본체(318) 상의 하우징 결합 접합부(abutment)(138)의 클립(136)에 의해 하우징(100)에 고정된다. 클립의 상대적인 위치는, 리시버(122)의 상부면과 분리벽(200) 사이의 유극(clearance)이 개스킷(104)에 맞는 간섭물(interference)이고, 개스킷(104)이 그 사이에 압축되는 것을 보장한다. 공동부(124)의 바닥면은 기판(112)의 아래쪽을 가압한다. 이 바닥면의 높이(level)와 센서 부품(110)의 두께는, O링(108)이 분리벽(200)과 강성의 블록(114) 사이에 개재하도록 정해진다. 이로써 격리 젤(118)에 영향을 미치지 않고, 개구부(202)의 영역에 우수한 밀봉을 제공한다. 센서 부품(110)은 개스킷(104) 주변을 가압하지 않는다.

Claims

유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서,

유체 접촉 영역, 분리벽에 의해 상기 유체 접촉 영역과 분리된 공동부(cavity), 및 상기 분리벽을 관통하는 개구부(aperture)를 포함하는 하우징;

상기 공동부에 배치되고, 압력 센서를 포함하는 기판, 및 상기 기판에 장착되는 강성의 지지 블록을 가지는 센서 부품(sensor component)으로서, 상기 지지 블록은, 상기 분리벽에 대면하는 면, 상기 면으로부터 상기 개구부 내로 연장되는 스피곳(spigot), 및 상기 스피곳과 상기 지지 블록을 관통하여 상기 기판 상의 상기 압력 센서에까지 연장되는 통로(passage)를 포함하고, 상기 통로는 압력 전달 매체로 채워져 있는, 센서 부품;

상기 스피곳 주위에 배치되고, 상기 지지 블록의 면과 상기 분리벽 사이에 개재되어 있는 탄성의 밀봉재(resilient seal); 및

상기 하우징 내에 고정되고, 상기 개구부 내의 상기 스피곳으로, 상기 센서 부품을 상기 밀봉재에 대해 제 위치에 유지시키는 리시버(reciever)

를 포함하는 변환기.
제1항에 있어서,

상기 탄성의 밀봉재는 상기 스피곳 위에서 결합되는 O링(O-ring)인, 변환기.
제2항에 있어서,

상기 지지 블록의 면은 상기 스피곳의 둘레로 환형(annular)의 함몰부(depression)를 포함하고,

상기 O링은 상기 함몰부 내에 설치되어 있는, 변환기.
제1항에 있어서,

상기 분리벽은, 상기 센서 부품과 대면하는 상기 개구부의 둘레(periphery) 주위에 작은 환형의 리지(ridge)를 포함하고,

상기 작은 환형의 리지는 상기 탄성의 밀봉재 내로 밀고 들어가 있는, 변환기.
제1항에 있어서,

상기 리시버는 상기 센서 부품을 수용하기 위한 형상 및 크기의 리세스(recess)를 가지고,

상기 센서 부품은 상기 리세스에 수용되며,

상기 리세스의 둘레 주위의 상기 리시버와 상기 하우징 사이에 제2 탄성의 밀봉재가 개재되어 있는, 변환기,
제5항에 있어서,

상기 하우징과 상기 리시버 중 적어도 하나는, 상기 하우징과 상기 리시버 중 나머지와 대면하는 작은 환형의 리지를 포함하고,

상기 리지는 상기 제2 탄성의 밀봉재 내로 밀고 들어가 있는, 변환기.
제5항에 있어서,

상기 리시버는 전송 케이블을 포함하고,

상기 전송 케이블은 길이 방향을 따라 연장되는 중공의 튜브(hollow tube)를 포함하고,

상기 중공의 튜브는 상기 리세스와 기체 연통되는, 변환기.
제5항에 있어서,

상기 탄성의 밀봉재가 상기 지지 블록의 면과 상기 분리벽 사이에 개재되는 위치에서 상기 공동부 내에 상기 센서 부품을 배치하도록, 각각의 부품에 대해 배치되어 있는, 상기 센서 부품과 상기 리시버 사이의 클립(clip), 그리고 상기 리시버와 상기 하우징 사이의 클립에 의해, 상기 센서 부품은 상기 리시버의 상기 리세스 내에 고정되고(clipped), 상기 리시버는 상기 하우징 내에 고정되는, 변환기.
유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서,

유체 접촉 영역, 분리벽에 의해 상기 유체 접촉 영역과 분리된 공동부, 및 상기 분리벽을 관통하는 개구부를 포함하는 하우징;

상기 공동부에 배치되고, 압력 센서, 상기 분리벽에 대면하는 면을 포함하는 강성의 블록, 상기 면으로부터 상기 개구부 내로 연장되는 스피곳, 및 상기 스피곳과 상기 블록을 관통하여 상기 압력 센서까지 연장되는 통로를 포함하고, 상기 통로는 압력 전달 매체로 채워져 있는, 센서 부품;

상기 스피곳 주위에 배치되고 상기 블록의 면과 상기 분리벽 사이에 개재되어 있는 탄성의 밀봉재; 및

상기 개구부 내의 상기 스피곳으로, 상기 센서 부품을 상기 밀봉재에 대해 제 위치에 유지시키는 수단

을 포함하는 변환기.
제9항에 있어서,

상기 탄성의 밀봉재는 상기 스피곳 위에서 결합되는 O링인, 변환기.
제10항에 있어서,

상기 지지 블록의 면은 상기 스피곳의 둘레로 환형의 함몰부를 포함하고,

상기 O링은 상기 함몰부 내에 설치되어 있는, 변환기.
제9항에 있어서,

상기 분리벽은, 상기 센서 부품과 대면하는 상기 개구부의 둘레 주위에 작은 환형의 리지를 포함하고,

상기 작은 환형의 리지는 상기 탄성의 밀봉재 내로 밀고 들어가 있는, 변환 기.
유체의 압력을 측정하기 위한 변환기로서,

압력 센서를 포함하는 세라믹 웨이퍼, 상기 웨이퍼 상에 장착된 강성의 지지 블록, 상기 지지 블록으로부터 연장되는 스피곳, 및 상기 스피곳과 상기 지지 블록을 관통하여 상기 웨이퍼 상의 상기 압력 센서까지 연장되는 통로를 포함하고, 상기 통로는 압력 전달 젤(gel)로 채워져 있는, 센서 부품; 및

상기 스피곳 주위에 배치되고 상기 지지 블록의 면과 하우징 사이에 개재되어 있는 탄성의 밀봉재

를 포함하는 변환기.
제13항에 있어서,

상기 탄성의 밀봉재는 상기 스피곳 위에서 결합되는 O링인, 변환기.
제14항에 있어서,

상기 지지 블록의 면은 상기 스피곳의 둘레로 환형의 함몰부를 포함하고,

상기 O링은 상기 함몰부 내에 설치되어 있는, 변환기.
제15항에 있어서,

상기 분리벽은, 상기 센서 부품과 대면하는 상기 개구부의 둘레 주위에 작은 환형의 리지를 포함하고,

상기 작은 환형의 리지는 상기 탄성의 밀봉재 내로 밀고 들어가 있는, 변환기.
제13항에 있어서,

상기 센서 부품을 수용하기 위한 형상 및 크기의 리세스를 가지는 리시버를 더 포함하고,

상기 센서 부품은 상기 리세스에 수용되며,

상기 리세스의 둘레 주위에서, 상기 리시버와 상기 하우징 사이에 제2 탄성의 밀봉재가 개재되어 있는, 변환기,
제17항에 있어서,

상기 하우징과 상기 리시버 중 적어도 하나는, 상기 하우징과 상기 리시버 중 나머지와 대면하는 작은 환형의 리지를 포함하고,

상기 리지는 상기 제2 탄성의 밀봉재 내로 밀고 들어가 있는, 변환기.
제17항에 있어서,

상기 리시버는 전송 케이블을 포함하고,

상기 전송 케이블은 길이 방향을 따라 연장되는 중공의 튜브를 포함하고,

상기 중공의 튜브는 상기 리세스와 기체 연통되는, 변환기.
제17항에 있어서,

상기 탄성의 밀봉재가 상기 지지 블록의 면과 상기 분리벽 사이에 개재되는 위치에서, 상기 공동부 내에 상기 센서 부품을 배치하도록, 각각의 부품에 대해 배치되어 있는, 상기 센서 부품과 상기 리시버 사이의 클립, 그리고 상기 리시버와 상기 하우징 사이의 클립에 의해, 상기 센서 부품은 상기 리시버의 상기 리세스 내에 고정되고, 상기 리시버는 상기 하우징 내에 고정되는, 변환기.