(57)【要約】【課題】より確実に感圧ダイアフラムへ被測定流体を導くことができるようにする。【解決手段】導圧孔３ａと感圧ダイアフラム１の一方の面１ａとの間に導圧孔３ａの孔径φ１よりも細い孔径φ２の複数の管路（細管）２１を設ける。フィルタ２の導圧孔３ａに対向する面（凹部２ｃの底面２ｃ１）に開口する細管２１の１つ、例えば細管２１−２の孔（導圧孔３ａに対向する）の周囲の一部に、その孔の半径よりも高い壁２２を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面および他方の面に受ける圧力差に応じた信号を出力する感圧ダイアフラムと、前記感圧ダイアフラムの一方の面に向かって被測定流体を導く導圧孔とを備えた圧力センサにおいて、
前記導圧孔と前記感圧ダイアフラムの一方の面との間に設けられ前記導圧孔の孔径よりも細い孔径の複数の管路を有するフィルタを備え、
前記フィルタの前記導圧孔に対向する面には、
その面に開口する前記複数の管路のうち少なくとも１つの管路の孔の周囲の一部にその孔の半径よりも高い壁が形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
請求項１に記載された圧力センサにおいて、
前記壁は、
前記管路の孔の周囲に間隔をおいて複数形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
請求項１に記載された圧力センサにおいて、
前記壁は、
この壁の高さとこの壁が形成されている管路の孔の半径との比率が所定の比率とされている
ことを特徴とする圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面および他方の面に受ける圧力差に応じた信号を出力する感圧ダイアフラムを用いた圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工業用の圧力センサとして、一方の面および他方の面に受ける圧力差に応じた信号を出力する感圧ダイアフラムを用いた圧力センサが用いられている。
【０００３】
この圧力センサは、被測定流体の圧力を感圧ダイアフラムの一方の面に導き、他方の面との間の圧力差により生じる感圧ダイアフラムの歪みを例えば歪抵抗ゲージの抵抗値変化として検出し、この抵抗値変化を電気信号に変換して取り出すように構成されている。
【０００４】
このような圧力センサにおいて、被測定流体を感圧ダイアフラムの一方の面に直に導入する場合、被測定流体に混入している異物は感圧ダイアフラムに損傷を与える原因となり得る。
【０００５】
このため、従来の圧力センサでは、感圧ダイアフラムの一方の面に向かって被測定流体を導く導入孔と感圧ダイアフラムの一方の面との間にフィルタを設けている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００６】
このフィルタは、多孔質の薄膜とされ、感圧ダイアフラムより剛性が高く、多数の圧力導入孔を備えている。この多数の圧力導入孔によって被測定流体に混入している異物の侵入が防がれる。すなわち、１つの圧力導入孔が異物によって塞がれても、他の圧力導入孔によって導通が確保され、感圧ダイアフラムへの被測定流体の未導入が防がれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１５９５６１号公報
【特許文献２】特開２００１−２８１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フィルタを多孔質の薄膜とし、多数の圧力導入孔を備えた構成としても、完全な詰まり防止とはなっていない。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、より確実に感圧ダイアフラムへ被測定流体を導くことのできる圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために本発明は、一方の面および他方の面に受ける圧力差に応じた信号を出力する感圧ダイアフラムと、感圧ダイアフラムの一方の面に向かって被測定流体を導く導圧孔とを備えた圧力センサにおいて、導圧孔と感圧ダイアフラムの一方の面との間に設けられ導圧孔の孔径よりも細い孔径の複数の管路を有するフィルタを備え、フィルタの導圧孔に対向する面には、その面に開口する複数の管路のうち少なくとも１つの管路の孔の周囲の一部にその孔の半径よりも高い壁が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明において、導圧孔と感圧ダイアフラムの一方の面との間に設けられるフィルタは、導圧孔の孔径よりも細い孔径の複数の管路を有している。このフィルタの導圧孔に対向する面には複数の管路の孔が開口している。本発明では、このフィルタの導圧孔に対向する面に開口する複数の管路のうち少なくとも１つの管路の孔の周囲の一部にその孔の半径よりも高い壁が形成されており、この壁に被測定流体に混入している異物が引っ掛かる。この場合、被測定流体は、その引っ掛かった異物と壁との間の隙間から管路に入り、感圧ダイアフラムの一方の面へ導かれる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、導圧孔の孔径よりも細い孔径の複数の管路を有するフィルタを設け、このフィルタの導圧孔に対向する面に開口する複数の管路のうち少なくとも１つの管路の孔の周囲の一部にその孔の半径よりも高い壁を形成するようにしたので、この壁に被測定流体に混入している異物が引っ掛かり、その引っ掛かった異物と壁との間の隙間から被測定流体が管路に入るものとなり、より確実に感圧ダイアフラムへ被測定流体を導くことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る圧力センサの要部の構成を示す図である。
【図２】図２は、この圧力センサのフィルタに形成されている複数の管路（細管）を示す平面図である。
【図３】図３は、フィルタに形成されている細管の孔の周囲の一部に形成された壁の高さを示す断面図である。
【図４】図４は、この圧力センサを斜め上方から見た図である。
【図５】図５は、フィルタに形成されている細管の孔の周囲の一部に形成された壁に異物が引っ掛かった様子を示す図である。
【図６】図６は、フィルタに形成されている細管の孔の周囲の一部に形成する壁の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る圧力センサの要部の構成を示す図である。
【００１５】
図１において、１は感圧ダイアフラム、２はフィルタ、３および４は保持部材である。フィルタ２は、感圧ダイアフラム１と保持部材３との間に設けられており、フィルタ２の上面２ａに保持部材３が設けられ、フィルタ２の下面２ｂには感圧ダイアフラム１を挾んで保持部材４が設けられている。
【００１６】
感圧ダイアフラム１は、シリコンやガラス等からなり、薄板状に形成されたダイアフラムの表面に歪抵抗ゲージが形成されている。図１では感圧ダイアフラム１における歪み抵抗ゲージの形成面を斜線で示している。
【００１７】
フィルタ２や保持部材３，４もシリコンやガラス等からなり、保持部材３にはその中央部に被測定流体が直に導かれる圧力導入孔（導圧孔）３ａが形成され、保持部材４にはその中央部に大気に解放された圧力導入孔（導圧孔）４ａが形成されている。
【００１８】
フィルタ２には、その上面２ａの中央部に保持部材３の導圧孔３ａと同径の凹部２ｃが形成されており、この凹部２ｃの底面２ｃ１に開口するように導圧孔３ａの孔径φ１よりも細い孔径φ２の複数の管路（以下、細管と呼ぶ。）２１が形成されている。
【００１９】
この例では、図２に示すように、５つの細管２１（２１−１〜２１−５）が形成されている。この細管２１−１〜２１−５はフィルタ２を上下方向に貫通して設けられている。この細管２１−１〜２１−５の孔径φ２とフィルタ２の厚みＤとの比率α（α＝ｄ／Ｄ）は、例えばα＝０．１とされている。
【００２０】
フィルタ２は、細管２１−１〜２１−５の形成部を中央部とし、この中央部の外側に位置する周縁部２ｄを感圧ダイアフラム１の一方の面１ａに対面させて、感圧ダイアフラム１の一方の面１ａに接合されている。フィルタ２の剛性は感圧ダイアフラム１よりも高い。
【００２１】
保持部材４は、導圧孔４ａの形成部を中央部とし、この中央部の外側に位置する周縁部４ｂを感圧ダイアフラム１の他方の面１ｂに対面させて、感圧ダイアフラム１の他方の面１ｂに接合されている。保持部材３は、フィルタ２の上面２ａに、導圧孔３ａの径と凹部２ｃとの径を合わせて接合されている。
【００２２】
この圧力センサ１００において、フィルタ２に形成されている細管２１−１〜２１−５は、被測定流体が直に導かれる導圧孔３ａと感圧ダイアフラム１の一方の面１ａとの間を連通する連通路とされている。
【００２３】
また、この圧力センサ１００において、フィルタ２の導圧孔３ａに対向する面（凹部２ｃの底面２ｃ１）には、その面に開口する細管２１−１〜２１−５のうち細管２１−２の孔の周囲の一部にこの孔の半径よりも高い壁２２が形成されている。
【００２４】
本実施の形態において、細管２１−２の孔の周囲の一部に形成された壁２２は、図２に示されるように半円弧状の壁とされている。また、この壁２２の高さｈ（図３参照）と細管２１−２の孔の半径ｒ（ｒ＝φ２／２）との比率β（β＝ｈ／ｒ）は、例えばβ＝２とされている。図４にこの圧力センサ１００を斜め上方から見た図を示す。
【００２５】
この圧力センサ１００では、被測定流体が保持部材３の導圧孔３ａに直に導かれ、フィルタ２に形成されている細管２１−１〜２１−５を通り、感圧ダイアフラム１の一方の面１ａに導かれる。感圧ダイアフラム１の他方の面１ｂは、保持部材４の導圧孔４ａを通して大気に解放されている。
【００２６】
これにより、感圧ダイアフラム１に歪みが生じ、この感圧ダイアフラム１の歪みが歪抵抗ゲージの抵抗値変化として検出され、この抵抗値変化が電気信号（圧力差に応じた信号）に変換されて取り出される。
【００２７】
ここで、被測定流体に細管２１の径φ２よりも大きい異物が混入していた場合、その異物は細管２１−２の孔の周囲の一部に形成されている壁２２に引っ掛かる。この場合、被測定流体は、図５に示すように、その引っ掛かった異物２００と壁２１−２との間の隙間から細管２１−２に入り、感圧ダイアフラム１の一方の面１ａへ導かれる。これにより、より確実に感圧ダイアフラム１へ被測定流体を導くことができるようになる。
【００２８】
なお、上述した実施の形態では、細管２１−２の孔の周囲に形成した壁２２を半円弧状の壁としたが、例えば図６に示すように、細管２１−２の孔の周囲に間隔をおいて対面して設けた壁２２ａと２２ｂとからなる壁２２とするなどしてもよい。また、細管２１−２だけではなく、他の細管２１−１や２１−３〜２１−５にも同様の壁２２を設けるようにしてもよい。また、フィルタ２に設ける細管２１は、５つに限られるものではなく、少なくとも１つあればよい。
【００２９】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、工業用の圧力センサとして利用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１…感圧ダイアフラム、１ａ…一方の面、１ｂ…他方の面、２…フィルタ、２ｃ…凹部、２ｃ１…底面、３…保持部材、３ａ…圧力導入孔（導圧孔）、４…保持部材、４ａ…圧力導入孔（導圧孔）、２１…管路（細管）、２２（２２ａ，２２ｂ）…壁、１００…圧力センサ、２００…異物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017129396.tif 000006
【図５】
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【図６】
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