KR20150031734A

KR20150031734A - 유체 압력 및 온도 복합 센서

Info

Publication number: KR20150031734A
Application number: KR20130111302A
Authority: KR
Inventors: 이슬기; 윤종운; 한상현
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-03-25

Abstract

본 발명은 유체 압력 및 온도 복합 센서에 관한 것으로서, 특히 유체가 유동하는 관 등에 설치되어 유체의 압력과 온도를 동시에 측정할 수 있는 유체 압력 및 온도 복합 센서에 관한 것이다.
본 발명의 유체 압력 및 온도 복합 센서는, 일단에는 체결부가 돌출 형성되고, 타단에는 장착홈이 형성된 하우징과; 일단이 상기 하우징의 장착홈에 삽입 안착되고, 회로부가 장착된 커넥터와; 상기 하우징과 커넥터 사이에서 상기 장착홈에 배치되고 상기 회로부와 연결된 압력센서부와; 상기 체결부에 장착되어 상기 체결부의 온도를 측정하고, 상기 회로부와 연결된 온도센서부를 포함하여 이루어지되, 상기 체결부에는 일단의 외부와 상기 장착홈을 연통하는 제1통로가 관통 형성되고, 상기 커넥터에는 외부와 상기 장착홈을 연통하는 제2통로가 관통 형성되며, 상기 압력센서부는 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체와 상기 제2통로를 통해 유입되는 유체의 압력차이를 이용하여 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체의 압력을 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체 압력 및 온도 복합 센서 { COMPLEX SENSOR MEASURING PRESSURE AND TEMPERATURE }

본 발명은 유체 압력 및 온도 복합 센서에 관한 것으로서, 특히 유체가 유동하는 관 등에 설치되어 유체의 압력과 온도를 동시에 측정할 수 있는 유체 압력 및 온도 복합 센서에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이, 압력센서는 각종 압력을 측정하는 데 이용되는 측정기구의 일종이다.

압력센서는 자동차, 화학설비, 반도체 제조설비 등에서, 유체가 통과하는 유로 또는 밸브측에 설치되어 유체의 압력을 측정하는 데 주로 많이 이용되며, 예컨대 자동차의 매니폴드 압력, 엔진 유압, 연료전지 차량의 수소가스 또는 공기의 압력, 소음기 내의 배기가스 압력, 그외 기타 일반 산업용 압력계 등에 저압에서 고압에 이르기까지 넓은 압력 범위를 고정밀도로 측정하는 데 사용된다.

이러한 압력센서는 유체가 유입되는 압력도입구 및 압력도입구에 근접하여 설치된 압력소자로 구성되고, 압력소자는 반도체칩 또는 스트레인게이지 등과 같이 다양한 소자로 구성될 수 있다.

또한, 온도센서는 유체가 통과하는 유로 상에 설치되고, 유체의 온도를 감지하는 온도소자를 포함한다.

한편, 종래에는 압력센서는 유체의 압력만을 센싱하는 압력센서, 유체의 온도만을 센싱하는 온도센서가 개별적으로 구성됨에 따라 온도 및 압력을 센싱하기 위한 모듈 설계시에 불필요한 공간을 차지하고, 또한 제조원가의 상승을 초래하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0116514호(2010년11월01일 공개)

본 발명은 온도 및 압력 센싱을 단일의 모듈 내에서 수행할 수 있도록 구성됨에 따라 모듈 제작시의 공간 낭비를 줄일 뿐만 아니라 제조원가를 절감할 수 있는 유체 압력 및 온도 복합 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유체 압력 및 온도 복합 센서는, 일단에는 체결부가 돌출 형성되고, 타단에는 장착홈이 형성된 하우징과; 일단이 상기 하우징의 장착홈에 삽입 안착되고, 회로부가 장착된 커넥터와; 상기 하우징과 커넥터 사이에서 상기 장착홈에 배치되고 상기 회로부와 연결된 압력센서부와; 상기 체결부에 장착되어 상기 체결부의 온도를 측정하고, 상기 회로부와 연결된 온도센서부를 포함하여 이루어지되, 상기 체결부에는 일단의 외부와 상기 장착홈을 연통하는 제1통로가 관통 형성되고, 상기 커넥터에는 외부와 상기 장착홈을 연통하는 제2통로가 관통 형성되며, 상기 압력센서부는 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체와 상기 제2통로를 통해 유입되는 유체의 압력차이를 이용하여 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체의 압력을 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2통로를 통해 유입되는 유체는 공기이고, 상기 유체의 압력은 대기압이다.

상기 제1통로와 제2통로가 연통되는 것을 차단하여, 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체와, 상기 제2통로를 통해 유입되는 유체가 상호 혼합되는 것을 차단하는 차단부재를 더 포함하여 이루어진다.

상기 차단부재는, 상기 제1통로를 중심으로 상기 장착홈과 상기 압력센서부의 일단 사이에 배치되는 제1오링과; 상기 하우징과 상기 커넥터의 일단 사이에 배치되는 제2오링으로 이루어진다.

상기 온도센서부는 상기 제1통로보다 일단방향으로 더 돌출되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 유체 압력 및 온도 복합 센서에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

온도와 압력을 단일의 모듈 내에서 감지하도록 할 수 있어 모듈 제작시의 공간 낭비를 줄일 뿐만 아니라 제조원가를 절감할 수 있다.

또한, 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체의 압력을 제2통로를 통해 유입되는 유체의 압력과 비교하여 상대적인 압력차를 이용하여 측정하도록 할 수 있고, 상기 차단부재에 의해 상기 제1통로의 유체 압력과 상기 제2통로의 유체 압력이 상호 혼합되는 것을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 일방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 타방향 분해사시도,

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 일방향 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유체 압력 및 온도 복합 센서의 타방향 분해사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 유체 압력 및 온도 복합 센서는, 하우징(10)과, 커넥터(20)와, 압력센서부(30)와, 차단부재(40)와, 온도센서부(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(10)은 원통 형상으로 형성되고, 일단에는 체결부(11)가 돌출 형성되어 있으며, 타단에는 일단방향으로 함몰된 장착홈(12)이 형성되어 있다.

상기 체결부(11)에는 일단의 외부와 상기 장착홈(12)을 연통하는 제1통로(13)가 관통 형성되어 있다.

상기 체결부(11)는 유체가 흐르는 관 등에 장착되어 유동하는 유체가 상기 제1통로(13)를 통해 센서의 내부로 유입될 수 있도록 한다.

상기 커넥터(20)는 일단이 상기 하우징(10)의 장착홈(12)에 삽입 안착되고, 회로부(21)가 장착되어 있다.

본 실시예에서 상기 회로부(21)는 상기 커넥터(20)에 내장되어 있으나, 상기 회로부(21)는 상기 커넥터(20)와 별개로 구성되어 결합될 수도 있다.

상기 커넥터(20)에는 상기 커넥터(20)의 일단과 타단을 관통하는 제2통로(23)가 관통 형성되어 있다.

상기 제2통로(23)는 상기 커넥터(20)의 외부와 상기 장착홈(12)을 연통한다.

따라서, 상기 장착홈(12)에 상기 압력센서부(30)가 장착되지 않은 상태에서 상기 제1통로(13)와 제2통로(23)는 상기 장착홈(12)을 매개로 하여 상호 연통된다.

상기 압력센서부(30)는 상기 하우징(10)의 타단과 상기 커넥터(20)의 일단 사이에서 상기 장착홈(12)에 삽입 배치되고, 상기 회로부(21)와 연결되어 있다.

이러한 상기 압력센서부(30)는 상기 제1통로(13)를 통해 유입되는 유체와 상기 제2통로(23)로부터 유입되는 유체의 압력차이를 이용하여, 상기 제1통로(13)를 통해 유입되는 유체의 압력을 측정한다.

이때, 상기 제2통로(23)를 통해 유입되는 유체는 공기이고, 상기 유체의 압력은 대기압임이 바람직하다.

따라서, 상기 압력센서부(30)는 상기 제1통로(13)를 통해 유입되는 유체의 압력을, 상기 제2통로(23)를 통해 유입되는 대기압과의 상대적 차이를 비교하여, 상기 제1통로(13)를 통해 유입되는 유체의 압력을 측정할 수 있게 된다.

이를 위해서는, 상기 제1통로(13)의 압력과 상기 제2통로(23)의 압력이 상호 혼합되지 않도록 상기 제1통로(13)와 제2통로(23)의 연통을 차단하여야 한다.

상기 제1통로(13)와 제2통로(23)의 차단은 상기 압력센서부(30) 자체를 이용하여 차단하도록 할 수도 있지만, 바람직하게는 상기 차단부재(40)에 의해 이루어지도록 한다.

상기 차단부재(40)는 상기 제1통로(13)와 제2통로(23)가 연통되는 것을 차단하여, 상기 제1통로(13)를 통해 유입되는 유체와, 상기 제2통로(23)를 통해 유입되는 유체가 상호 혼합되는 것을 차단한다.

본 실시예에서 상기 차단부재(40)는, 상기 제1통로(13)를 중심으로 상기 장착홈(12)과 상기 압력센서부(30)의 일단 사이에 배치되는 제1오링(41)과, 상기 하우징(10)과 상기 커넥터(20)의 일단 사이에 배치되는 제2오링(42)으로 이루어져 있다.

상기 제1오링(41)과 제2오링(42)은 위에서 설명한 위치에 한정되지 않고 다른 위치에 설치될 수도 있다.

상기 온도센서부(50)는 상기 제1통로(13)의 측방에서 상기 체결부(11)의 내부에 장착되고, 상기 체결부(11)의 온도를 측정하며, 상기 회로부(21)와 연결되어 있다.

보다 자세하게는, 상기 온도센서부(50)는 상기 체결부(11)의 외부에서 유동하는 유체의 온도를 상기 체결부(11)를 통해 열전달 받아 측정한다.

이러한 상기 온도센서부(50)는 상기 제1통로(13)보다 일단방향으로 더 돌출되어 있다.

이를 위해 본 실시예에서 상기 온도센서부(50)가 장착된 상기 체결부(11)의 일단을 더 돌출시켰다.

위와 같이 상기 온도센서부(50)가 상기 제1통로(13)보다 더 돌출됨으로써, 상기 체결부(11)가 장착된 부위에서 상기 온도센서부(50)가 이동하는 유체의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

위와 같은 본 발명은 온도와 압력을 단일의 모듈 내에서 감지하도록 할 수 있어 모듈 제작시의 공간 낭비를 줄일 뿐만 아니라 제조원가를 절감할 수 있다.

또한, 상기 제1통로(13)를 통해 유입되는 유체의 압력을 제2통로(23)를 통해 유입되는 유체의 압력과 비교하여 상대적인 압력차를 이용하여 측정하도록 할 수 있고, 상기 차단부재(40)에 의해 상기 제1통로(13)의 유체 압력과 상기 제2통로(23)의 유체 압력이 상호 혼합되는 것을 차단할 수 있다.

본 발명인 유체 압력 및 온도 복합 센서는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 하우징, 11 : 체결부, 12 : 장착홈, 13 : 제1통로,
20 : 커넥터, 21 : 회로부, 23 : 제2통로,
30 : 압력센서부,
40 : 차단부재, 41 : 제1오링, 42 : 제2오링,
50 : 온도센서부,

Claims

일단에는 체결부가 돌출 형성되고, 타단에는 장착홈이 형성된 하우징과;
일단이 상기 하우징의 장착홈에 삽입 안착되고, 회로부가 장착된 커넥터와;
상기 하우징과 커넥터 사이에서 상기 장착홈에 배치되고 상기 회로부와 연결된 압력센서부와;
상기 체결부에 장착되어 상기 체결부의 온도를 측정하고, 상기 회로부와 연결된 온도센서부를 포함하여 이루어지되,
상기 체결부에는 일단의 외부와 상기 장착홈을 연통하는 제1통로가 관통 형성되고,
상기 커넥터에는 외부와 상기 장착홈을 연통하는 제2통로가 관통 형성되며,
상기 압력센서부는 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체와 상기 제2통로를 통해 유입되는 유체의 압력차이를 이용하여 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체의 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 유체 압력 및 온도 복합 센서.
청구항1에 있어서,
상기 제2통로를 통해 유입되는 유체는 공기이고, 상기 유체의 압력은 대기압인 것을 특징으로 하는 유체 압력 및 온도 복합 센서.
청구항1 또는 청구항2에 있어서,
상기 제1통로와 제2통로가 연통되는 것을 차단하여, 상기 제1통로를 통해 유입되는 유체와, 상기 제2통로를 통해 유입되는 유체가 상호 혼합되는 것을 차단하는 차단부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체 압력 및 온도 복합 센서.
청구항3에 있어서,
상기 차단부재는,
상기 제1통로를 중심으로 상기 장착홈과 상기 압력센서부의 일단 사이에 배치되는 제1오링과;
상기 하우징과 상기 커넥터의 일단 사이에 배치되는 제2오링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체 압력 및 온도 복합 센서.
청구항1에 있어서,
상기 온도센서부는 상기 제1통로보다 일단방향으로 더 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 압력 및 온도 복합 센서.