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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024031315
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】静電容量型圧力センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 19/04 20060101AFI20240229BHJP
G01L 9/12 20060101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
G01L19/04
G01L9/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022134801
(22)【出願日】2022-08-26
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】松儀 泰明
(72)【発明者】
【氏名】石原 卓也
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055CC02
2F055EE25
2F055FF01
2F055FF38
2F055FF43
2F055GG25
(57)【要約】
【課題】検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現できる静電容量型圧力センサを提供する。
【解決手段】被測定流体が導入されるハウジングと、ハウジング内を流体室と真空室とに仕切る支持ダイアフラム２４とを備える。支持ダイアフラム２４に接合された板状部材３４およびダイアフラム構成部材３５とを備える。ダイアフラム構成部材３５は圧力を受けるセンサダイアフラム４７を含む。板状部材３４と支持ダイアフラム２４とを貫通してダイアフラム構成部材３５のセンサダイアフラム４７まで延びる圧力導入路４３を有する。圧力導入路４３は、支持ダイアフラム２４からセンサダイアフラム４７に至る途中に支持ダイアフラム２４の周方向に延びる吸熱部５５を有している。
【選択図】 図３
【解決手段】被測定流体が導入されるハウジングと、ハウジング内を流体室と真空室とに仕切る支持ダイアフラム２４とを備える。支持ダイアフラム２４に接合された板状部材３４およびダイアフラム構成部材３５とを備える。ダイアフラム構成部材３５は圧力を受けるセンサダイアフラム４７を含む。板状部材３４と支持ダイアフラム２４とを貫通してダイアフラム構成部材３５のセンサダイアフラム４７まで延びる圧力導入路４３を有する。圧力導入路４３は、支持ダイアフラム２４からセンサダイアフラム４７に至る途中に支持ダイアフラム２４の周方向に延びる吸熱部５５を有している。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被測定流体が導入される導入部を有するハウジングと、
前記ハウジング内を前記導入部に連通された流体室と真空の真空室とに仕切る支持ダイアフラムと、
支持ダイアフラムの前記流体室に位置する面に接合された板状部材と、
前記支持ダイアフラムの前記真空室に位置する面に接合され、圧力を受けるセンサダイアフラムを含むダイアフラム構成部材と、
前記板状部材と前記支持ダイアフラムとを貫通して前記ダイアフラム構成部材の前記センサダイアフラムまで延び、被測定流体の圧力を前記流体室から前記センサダイアフラムに導く圧力導入路とを有し、
前記圧力導入路は、前記支持ダイアフラムから前記センサダイアフラムに至る途中に前記支持ダイアフラムの周方向に延びる吸熱部を有していることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
前記ハウジング内を前記導入部に連通された流体室と真空の真空室とに仕切る支持ダイアフラムと、
支持ダイアフラムの前記流体室に位置する面に接合された板状部材と、
前記支持ダイアフラムの前記真空室に位置する面に接合され、圧力を受けるセンサダイアフラムを含むダイアフラム構成部材と、
前記板状部材と前記支持ダイアフラムとを貫通して前記ダイアフラム構成部材の前記センサダイアフラムまで延び、被測定流体の圧力を前記流体室から前記センサダイアフラムに導く圧力導入路とを有し、
前記圧力導入路は、前記支持ダイアフラムから前記センサダイアフラムに至る途中に前記支持ダイアフラムの周方向に延びる吸熱部を有していることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項2】
請求項１に記載の静電容量型圧力センサにおいて、
前記ダイアフラム構成部材は、
環状に形成されて中空部が前記センサダイアフラムによって閉塞され、前記センサダイアフラムと前記支持ダイアフラムとの間に圧力導入室が形成されるように一端が前記支持ダイアフラムに接合されたダイアフラム支持部と、
前記ダイアフラム支持部の他端に接合されて前記センサダイアフラムとの間に基準真空室を形成するセンサ台座とを有するセンサチップによって構成され、
前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムと前記ダイアフラム支持部との合わせ部分に形成されていることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
前記ダイアフラム構成部材は、
環状に形成されて中空部が前記センサダイアフラムによって閉塞され、前記センサダイアフラムと前記支持ダイアフラムとの間に圧力導入室が形成されるように一端が前記支持ダイアフラムに接合されたダイアフラム支持部と、
前記ダイアフラム支持部の他端に接合されて前記センサダイアフラムとの間に基準真空室を形成するセンサ台座とを有するセンサチップによって構成され、
前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムと前記ダイアフラム支持部との合わせ部分に形成されていることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項3】
請求項２に記載の静電容量型圧力センサにおいて、
前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムの周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムの周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項4】
請求項１～請求項３のいずれか一つに記載の静電容量型圧力センサにおいて、
前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムの周方向とは交差する方向に延びて通路内を横切る多数の吸熱体を有していることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムの周方向とは交差する方向に延びて通路内を横切る多数の吸熱体を有していることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサチップが支持ダイアフラムを介してハウジングに支持された静電容量型圧力センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の静電容量型圧力センサとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示されている静電容量型センサの要部は図９に示すように構成されている。特許文献１に示す従来の静電容量型センサは、リング状の支持ダイアフラム１を有している。支持ダイアフラムは、図示していないハウジングの内部を被測定流体が導入される流体室２と真空の真空室３とに仕切っている。
【0003】
支持ダイアフラム１の中央部には、支持ダイアフラム１を挟む第１の台座プレート４と第２の台座プレート５とが接合されている。
真空室３に位置する第２の台座プレート５にはセンサチップ６が接合されている。センサチップ６のセンサダイアフラム７と第２の台座プレート５との間に形成された圧力導入室８は、圧力導入通路９を介して流体室２に連通されている。
圧力導入通路９は、第１の台座プレート４の貫通孔１０と、第１の台座プレート４と第２の台座プレート５との間の隙間１１と、第２の台座プレート５の貫通孔１２と、センサチップ６に形成された凹部からなる通路１３とによって形成されている。
真空室３に位置する第２の台座プレート５にはセンサチップ６が接合されている。センサチップ６のセンサダイアフラム７と第２の台座プレート５との間に形成された圧力導入室８は、圧力導入通路９を介して流体室２に連通されている。
圧力導入通路９は、第１の台座プレート４の貫通孔１０と、第１の台座プレート４と第２の台座プレート５との間の隙間１１と、第２の台座プレート５の貫通孔１２と、センサチップ６に形成された凹部からなる通路１３とによって形成されている。
【0004】
特許文献１には、被測定流体を第２の台座プレート５に形成された貫通孔１２に通した後、センサチップ６に形成された凹部からなる通路１３で被測定流体の流れ方向を圧力導入室８の方向に変えることで、結果的に被測定流体が持つ熱エネルギーをセンサチップ６の厚み部分であるセンサ台座１４で吸熱する構成が開示されている。
特許文献１に開示された静電容量型圧力センサにおいては、吸熱部として作用するセンサ台座１４の厚みを十分に確保する必要があるので、センサとしては大きめになる。一方で、この種の静電容量型圧力センサは、半導体製造装置のような限られた設置場所で利用するものであることから、常にダウンサイジングが実現されることが要請されている。
特許文献１に開示された静電容量型圧力センサにおいては、吸熱部として作用するセンサ台座１４の厚みを十分に確保する必要があるので、センサとしては大きめになる。一方で、この種の静電容量型圧力センサは、半導体製造装置のような限られた設置場所で利用するものであることから、常にダウンサイジングが実現されることが要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－１３２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に示す静電容量型圧力センサの小型化を図るためには、支持ダイアフラム１に接合されている第２の台座プレート５を薄くするか取り除くことが考えられる。第２の台座プレート５を取り除く場合は、支持ダイアフラム１に相当する薄い部材に第２の台座プレート５の貫通孔１２の役割となる経路（孔）を形成することが考えられる。
しかし、その場合は、実質的に厚みのある第２の台座プレート５の貫通孔１２でも得られていた吸熱効果が失われることになる。すなわち、第２の台座プレート５を薄くするか取り除いて小型化を図ると、被測定流体が持つ熱エネルギーでセンサダイアフラム７の温度が上昇し、圧力を検出する精度が低くなるという問題があった。
しかし、その場合は、実質的に厚みのある第２の台座プレート５の貫通孔１２でも得られていた吸熱効果が失われることになる。すなわち、第２の台座プレート５を薄くするか取り除いて小型化を図ると、被測定流体が持つ熱エネルギーでセンサダイアフラム７の温度が上昇し、圧力を検出する精度が低くなるという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現できる静電容量型圧力センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この目的を達成するために本発明に係る静電容量型圧力センサは、被測定流体が導入される導入部を有するハウジングと、前記ハウジング内を前記導入部に連通された流体室と真空の真空室とに仕切る支持ダイアフラムと、支持ダイアフラムの前記流体室に位置する面に接合された板状部材と、前記支持ダイアフラムの前記真空室に位置する面に接合され、圧力を受けるセンサダイアフラムを含むダイアフラム構成部材と、前記板状部材と前記支持ダイアフラムとを貫通して前記ダイアフラム構成部材の前記センサダイアフラムまで延び、被測定流体の圧力を前記流体室から前記センサダイアフラムに導く圧力導入路とを有し、前記圧力導入路は、前記支持ダイアフラムから前記センサダイアフラムに至る途中に前記支持ダイアフラムの周方向に延びる吸熱部を有しているものである。
【0009】
本発明は、前記静電容量型圧力センサにおいて、前記ダイアフラム構成部材は、環状に形成されて中空部が前記センサダイアフラムによって閉塞され、前記センサダイアフラムと前記支持ダイアフラムとの間に圧力導入室が形成されるように一端が前記支持ダイアフラムに接合されたダイアフラム支持部と、前記ダイアフラム支持部の他端に接合されて前記センサダイアフラムとの間に基準真空室を形成するセンサ台座とを有するセンサチップによって構成され、前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムと前記ダイアフラム支持部との合わせ部分に形成されていてもよい。
【0010】
本発明は、前記静電容量型圧力センサにおいて、前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムの周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられていてもよい。
【0011】
本発明は、前記静電容量型圧力センサにおいて、前記吸熱部は、前記支持ダイアフラムの周方向とは交差する方向に延びて通路内を横切る多数の吸熱体を有していてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明においては、被測定流体が吸熱部を通るときに被測定流体の熱エネルギーがダイアフラム構成部材に伝達される。このため、センサダイアフラムに熱エネルギーの少ない被測定流体が接触することになり、センサダイアフラムの温度上昇が抑えられる。また、吸熱部によって被測定流体の吸熱が促進されるから、支持ダイアフラムとダイアフラム構成部材との間に台座プレートを設けなくてよいか、設けたとしても薄く形成することができる。このため、静電容量型圧力センサの要部を支持ダイアフラムの厚み方向に小型化することができる。
したがって、本発明によれば、検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現可能な静電容量型圧力センサを提供することができる。
したがって、本発明によれば、検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現可能な静電容量型圧力センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る静電容量型圧力センサの一実施の形態を図１～図４を参照して詳細に説明する。
図１に示す静電容量型圧力センサ２１は、ハウジング２２に各種の機能部品を組み付けて構成されている。
ハウジング２２は、図１において最も上に描かれている筒状のアッパーハウジング２３と、このアッパーハウジング２３との間に支持ダイアフラム２４が挟まれる状態でアッパーハウジング２３に溶接された筒状のロアハウジング２５と、ロアハウジング２５の開口部を塞ぐカバー２６とによって構成されている。カバー２６には信号伝達用の電極端子２７が貫通している。電極端子２７は、導電性を有するコンタクトバネ２８を介して後述するセンサチップ２９に接続されている。
以下、本発明に係る静電容量型圧力センサの一実施の形態を図１～図４を参照して詳細に説明する。
図１に示す静電容量型圧力センサ２１は、ハウジング２２に各種の機能部品を組み付けて構成されている。
ハウジング２２は、図１において最も上に描かれている筒状のアッパーハウジング２３と、このアッパーハウジング２３との間に支持ダイアフラム２４が挟まれる状態でアッパーハウジング２３に溶接された筒状のロアハウジング２５と、ロアハウジング２５の開口部を塞ぐカバー２６とによって構成されている。カバー２６には信号伝達用の電極端子２７が貫通している。電極端子２７は、導電性を有するコンタクトバネ２８を介して後述するセンサチップ２９に接続されている。
【0015】
アッパーハウジング２３のロアハウジング２５とは反対側の端部は、被測定流体が導入される導入部３１となっている。
支持ダイアフラム２４は、ハウジング２２内を導入部３１に連通された流体室３２と、ロアハウジング２５内の真空室３３とに仕切っている。流体室３２内には被測定流体が導入され、真空室３３内は、所定の真空度の真空状態に保たれている。
支持ダイアフラム２４は、ハウジング２２内を導入部３１に連通された流体室３２と、ロアハウジング２５内の真空室３３とに仕切っている。流体室３２内には被測定流体が導入され、真空室３３内は、所定の真空度の真空状態に保たれている。
【0016】
支持ダイアフラム２４の中央部には、板状部材３４とダイアフラム構成部材３５とが支持ダイアフラム２４を挟む状態で接合されている。板状部材３４は、支持ダイアフラム２４の流体室３２に位置する面に接合されている。ダイアフラム構成部材３５は、支持ダイアフラム２４の真空室３３に位置する面に接合されている。この実施の形態による板状部材３４とダイアフラム構成部材３５は、支持ダイアフラム２４の厚み方向から見て形状が一致するように形成されている。
支持ダイアフラム２４に板状部材３４とダイアフラム構成部材３５とが接合されることにより、ハウジング２２内が流体室３２と真空室３３とに気密に隔成される。
支持ダイアフラム２４に板状部材３４とダイアフラム構成部材３５とが接合されることにより、ハウジング２２内が流体室３２と真空室３３とに気密に隔成される。
【0017】
板状部材３４は、例えばサファイアによって板状に形成されており、図２および図３に示すように、中央部に貫通孔４１が穿設されているとともに、支持ダイアフラム２４と対向する部分に凹部４２が形成されている。図２の破断位置は、図３において支持ダイアフラム２４に描いた二点鎖線Ａに沿う位置である。板状部材３４の凹部４２は、支持ダイアフラム２４と同一軸線上に位置する円形凹部４２ａと、円形凹部４２ａより小さく形成されて円形凹部４２ａの外周部に連なる複数の小径凹部４２ｂとによって構成されている。
【0018】
板状部材３４の貫通孔４１と凹部４２は、後述する圧力導入路４３の一部を構成している。
支持ダイアフラム２４は、円板状に形成されており、上述した小径凹部４２ｂと対向する部分にそれぞれ貫通孔４４を有している。この実施の形態においては、支持ダイアフラム２４を周方向に４等分する位置にそれぞれ小径凹部４２ｂと貫通孔４４とが形成されている。これらの貫通孔４４も後述する圧力導入路４３の一部を構成している。
この実施の形態によるダイアフラム構成部材３５は、被測定流体の圧力を静電容量に基づいて検出するセンサチップ２９によって構成されている。詳述すると、ダイアフラム構成部材３５は、図２に示すように、支持ダイアフラム２４に一端が接合されたダイアフラム支持部４５と、ダイアフラム支持部４５の他端に接合されたセンサ台座４６とを備えている。ダイアフラム支持部４５とセンサ台座４６は、例えばサファイアによって形成されている。
支持ダイアフラム２４は、円板状に形成されており、上述した小径凹部４２ｂと対向する部分にそれぞれ貫通孔４４を有している。この実施の形態においては、支持ダイアフラム２４を周方向に４等分する位置にそれぞれ小径凹部４２ｂと貫通孔４４とが形成されている。これらの貫通孔４４も後述する圧力導入路４３の一部を構成している。
この実施の形態によるダイアフラム構成部材３５は、被測定流体の圧力を静電容量に基づいて検出するセンサチップ２９によって構成されている。詳述すると、ダイアフラム構成部材３５は、図２に示すように、支持ダイアフラム２４に一端が接合されたダイアフラム支持部４５と、ダイアフラム支持部４５の他端に接合されたセンサ台座４６とを備えている。ダイアフラム支持部４５とセンサ台座４６は、例えばサファイアによって形成されている。
【0019】
ダイアフラム支持部４５は、中央部にセンサダイアフラム４７が一体に形成されている。詳述すると、ダイアフラム支持部４５は、環状に形成された環状部４５ａの中空部がセンサダイアフラム４７によって閉塞された構造が採られている。このダイアフラム支持部４５は、センサダイアフラム４７と支持ダイアフラム２４との間に圧力導入室４８が形成されるように支持ダイアフラム２４に接合されている。
【0020】
図３に示すように、ダイアフラム支持部４５の支持ダイアフラム２４に接合される環状部４５ａには、複数の通路形成用の凹部５１が例えばエッチングによって形成されている。この実施の形態による通路形成用の凹部５１は、環状部４５ａにおける、支持ダイアフラム２４の貫通孔４４と対応する位置、すなわちダイアフラム支持部４５の周方向に並ぶ複数の（４箇所の）位置にそれぞれ設けられている。
【0021】
図４に示すように、通路形成用の凹部５１は、支持ダイアフラム２４の厚み方向から見て支持ダイアフラム２４の貫通孔４４と重なる位置に形成されている円形凹部５２と、この円形凹部５２に一端が連通されて支持ダイアフラム２４の周方向に延びる円弧状の溝５３と、この円弧状の溝５３の他端からダイアフラム支持部４５の中央に向けて延びる直線状の溝５４とによって形成されている。この実施の形態においては、ダイアフラム支持部４５に形成された円弧状の溝５３によって本発明でいう吸熱部５５が構成されている。直線状の溝５４は、円弧状の溝５３と圧力導入室４８とを連通している。
この通路形成用の凹部５１を有するダイアフラム構成部材３５と板状部材３４とが支持ダイアフラム２４に接合されることによって、板状部材３４の貫通孔４１および凹部４２と、支持ダイアフラム２４の貫通孔４４と、ダイアフラム構成部材３５の通路形成用の凹部５１とからなる圧力導入路４３が形成される。
この通路形成用の凹部５１を有するダイアフラム構成部材３５と板状部材３４とが支持ダイアフラム２４に接合されることによって、板状部材３４の貫通孔４１および凹部４２と、支持ダイアフラム２４の貫通孔４４と、ダイアフラム構成部材３５の通路形成用の凹部５１とからなる圧力導入路４３が形成される。
【0022】
この圧力導入路４３は、板状部材３４と支持ダイアフラム２４とを貫通し、さらにダイアフラム構成部材３５の環状部４５ａを通ってセンサダイアフラム４７（圧力導入室４８）まで延びている。このため、センサダイアフラム４７には、圧力導入路４３を通して流体室３２から被測定流体が導入され、被測定流体の圧力が伝播される。
この圧力導入路４３は、支持ダイアフラム２４からセンサダイアフラム４７に至る途中であって、支持ダイアフラム２４とダイアフラム支持部４５との合わせ部分に吸熱部５５を有している。
この圧力導入路４３は、支持ダイアフラム２４からセンサダイアフラム４７に至る途中であって、支持ダイアフラム２４とダイアフラム支持部４５との合わせ部分に吸熱部５５を有している。
【0023】
センサダイアフラム４７とセンサ台座４６との間には図２に示すように基準真空室６１が形成されている。この基準真空室６１は、センサ台座４６を貫通する貫通孔（図示せず）によって真空室３３に連通されている。センサダイアフラム４７を含むダイアフラム支持部４５とセンサ台座４６との互いに対向する面には、それぞれ静電容量を測定するための電極６２，６３が設けられている。これらの電極は、図示していない導体を介して上述したコンタクトバネ２８に電気的に接続されている。このため、センサチップ２９が検出した静電容量のデータは、センサチップ２９から図示していない導体とコンタクトバネ２８およびカバー２６の電極端子２７とを介して図示していない測定回路に送られる。
【0024】
このように構成された静電容量型圧力センサ２１においては、ハウジング２２の導入部３１からハウジング２２内に導入された被測定流体が板状部材３４の貫通孔４１から圧力導入路４３に入り、圧力導入路４３を通ってセンサチップ２９の圧力導入室４８に流入する。圧力導入路４３は、支持ダイアフラム２４の周方向に延びる吸熱部５５を有している。吸熱部５５内の被測定流体は、ダイアフラム構成部材３５に接触しながらダイアフラム構成部材３５に沿って流れる。このため、被測定流体が圧力導入路４３の吸熱部５５を通るときに被測定流体の熱エネルギーがダイアフラム構成部材３５に伝達される。
【0025】
このため、センサダイアフラム４７に熱エネルギーの少ない被測定流体が接触することになり、センサダイアフラム４７の温度上昇が抑えられる。
このように吸熱部５５によって被測定流体の吸熱が促進されるから、支持ダイアフラム２４とダイアフラム構成部材３５との間に従来使用していた台座プレートを設ける必要はないか、台座プレートを設ける場合であっても厚みの薄いものを使用することができる。この結果、静電容量型圧力センサ２１の要部を支持ダイアフラム２４の厚み方向に小型化することができる。
したがって、この実施の形態によれば、検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現可能な静電容量型圧力センサを提供することができる。
このように吸熱部５５によって被測定流体の吸熱が促進されるから、支持ダイアフラム２４とダイアフラム構成部材３５との間に従来使用していた台座プレートを設ける必要はないか、台座プレートを設ける場合であっても厚みの薄いものを使用することができる。この結果、静電容量型圧力センサ２１の要部を支持ダイアフラム２４の厚み方向に小型化することができる。
したがって、この実施の形態によれば、検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現可能な静電容量型圧力センサを提供することができる。
【0026】
この実施の形態によるダイアフラム構成部材３５は、環状に形成されて中空部がセンサダイアフラム４７によって閉塞され、センサダイアフラム４７と支持ダイアフラム２４との間に圧力導入室４８が形成されるように一端が支持ダイアフラム２４に接合されたダイアフラム支持部４５と、ダイアフラム支持部４５の他端に接合されてセンサダイアフラム４７との間に基準真空室６１を形成するセンサ台座４６とを有するセンサチップ２９によって構成されている。圧力導入路４３の吸熱部５５は、支持ダイアフラム２４とダイアフラム支持部４５との合わせ部分に形成されている。
このため、センサチップ２９の相対的に厚みが厚いダイアフラム支持部４５の環状部４５ａを利用して吸熱を行うことができるから、従来の静電容量型圧力センサの支持ダイアフラムとセンサチップとの間に設けられていた台座プレートを省くことができる。
したがって、支持ダイアフラムの厚み方向により一層小型化された静電容量型圧力センサを実現することができる。
このため、センサチップ２９の相対的に厚みが厚いダイアフラム支持部４５の環状部４５ａを利用して吸熱を行うことができるから、従来の静電容量型圧力センサの支持ダイアフラムとセンサチップとの間に設けられていた台座プレートを省くことができる。
したがって、支持ダイアフラムの厚み方向により一層小型化された静電容量型圧力センサを実現することができる。
【0027】
この実施の形態による圧力導入路４３の吸熱部５５は、支持ダイアフラム２４の周方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられている。このため、ダイアフラム構成部材３５の周方向の広い範囲で被測定流体の熱エネルギーを吸収することができるから、吸熱効率が高くなる。
【0028】
（第２の実施の形態）
圧力導入路の吸熱部は図５～図７に示すように支持ダイアフラムに形成することができる。図５～図７において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図５の破断位置は、図６において支持ダイアフラム２４に描いた二点鎖線Ｂに沿う位置である。
図５に示す支持ダイアフラム２４は、真空室３３側となる面であってダイアフラム構成部材３５と対向する位置に複数の通路形成用の凹部７１と円形凹部７２とが形成されている。図５に示すダイアフラム構成部材３５の環状部４５ａは、図１～図４によって説明した実施の形態を採るときとは異なり、通路形成用の凹部５１は形成されていない。この環状部４５ａの支持ダイアフラム２４に接合される合わせ面は、全面にわたって支持ダイアフラム２４に接合されるように平坦に形成されている。
圧力導入路の吸熱部は図５～図７に示すように支持ダイアフラムに形成することができる。図５～図７において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図５の破断位置は、図６において支持ダイアフラム２４に描いた二点鎖線Ｂに沿う位置である。
図５に示す支持ダイアフラム２４は、真空室３３側となる面であってダイアフラム構成部材３５と対向する位置に複数の通路形成用の凹部７１と円形凹部７２とが形成されている。図５に示すダイアフラム構成部材３５の環状部４５ａは、図１～図４によって説明した実施の形態を採るときとは異なり、通路形成用の凹部５１は形成されていない。この環状部４５ａの支持ダイアフラム２４に接合される合わせ面は、全面にわたって支持ダイアフラム２４に接合されるように平坦に形成されている。
【0029】
支持ダイアフラム２４の通路形成用の凹部７１は、貫通孔４４の開口部分に形成された環状の凹部７３と、この環状の凹部７３に一端が連通されて支持ダイアフラム２４の周方向に延びる円弧状の溝７４と、円弧状の溝７４の他端から径方向の内側に向けて延びる直線状の溝７５とによって形成されている。
この実施の形態においては、支持ダイアフラム２４に形成された円弧状の溝７４によって本発明でいう吸熱部５５が構成されている。
この実施の形態においては、支持ダイアフラム２４に形成された円弧状の溝７４によって本発明でいう吸熱部５５が構成されている。
【0030】
支持ダイアフラム２４の円形凹部７２は、円板状の支持ダイアフラム２４と同一軸線上に形成されており、開口形状が円形となるように形成されている。円形凹部７２の内径は、センサダイアフラム４７の外径と一致している。直線状の溝７５は、円弧状の溝７４と円形凹部７２とを連通している。
【0031】
この実施の形態においては、通路形成用の凹部７１を有する支持ダイアフラム２４に板状部材３４とダイアフラム構成部材３５とが接合されることによって、板状部材３４の貫通孔４１および凹部４２と、支持ダイアフラム２４の通路形成用の凹部７１および円形凹部７２とからなる圧力導入路４３が形成される。
【0032】
この実施の形態で示すように吸熱部５５が支持ダイアフラム２４に形成される場合であっても、被測定用流体が吸熱部５５を通るときに熱エネルギーがダイアフラム構成部材３５に伝達されて吸熱される。したがって、この実施の形態においても、検出精度を高く保ちながら、センサとしてのダウンサイジングを実現可能な静電容量型圧力センサを提供することができる。
上述した第１の実施の形態においては吸熱部５５がダイアフラム構成部材３５に設けられ、第２の実施の形態においては吸熱部５５が支持ダイアフラム２４に設けられている例を示した。しかし、本発明はこのような限定にとらわれることはない。すあわち、本発明は、吸熱部５５をダイアフラム構成部材３５と支持ダイアフラム２４との両方に設ける構成を採ることができる。
上述した第１の実施の形態においては吸熱部５５がダイアフラム構成部材３５に設けられ、第２の実施の形態においては吸熱部５５が支持ダイアフラム２４に設けられている例を示した。しかし、本発明はこのような限定にとらわれることはない。すあわち、本発明は、吸熱部５５をダイアフラム構成部材３５と支持ダイアフラム２４との両方に設ける構成を採ることができる。
【0033】
（第３の実施の形態）
吸熱部は図８に示すように構成することができる。図８において、図１～図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図８に示すダイアフラム構成部材３５の通路形成用の凹部５１は、円弧状の溝５３と直線状の溝５４とにそれぞれ多数の吸熱体８１を有している。
この実施の形態による吸熱体８１は、立方体状に形成されており、円弧状の溝５３と直線状の溝５４の底面から突出している。すなわち、吸熱体８１は、支持ダイアフラム２４の厚み方向（図８においては上下方向であって、支持ダイアフラム２４の周方向とは交差する方向）に延びて通路内を横切るように形成されている。
吸熱部は図８に示すように構成することができる。図８において、図１～図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図８に示すダイアフラム構成部材３５の通路形成用の凹部５１は、円弧状の溝５３と直線状の溝５４とにそれぞれ多数の吸熱体８１を有している。
この実施の形態による吸熱体８１は、立方体状に形成されており、円弧状の溝５３と直線状の溝５４の底面から突出している。すなわち、吸熱体８１は、支持ダイアフラム２４の厚み方向（図８においては上下方向であって、支持ダイアフラム２４の周方向とは交差する方向）に延びて通路内を横切るように形成されている。
【0034】
このように吸熱部５５に多数の吸熱体８１が形成されていると、吸熱部５５の実質的な表面積が増大する。このため、被測定流体の熱エネルギーがダイアフラム構成部材３５に伝達され易くなるから、吸熱をより一層効率よく行うことが可能になる。
吸熱体８１の形状は、立方体状に限定されることはなく、適宜変更することができる。例えば、吸熱体８１を円柱状や、平面視多角形の柱状などに形成することができる。また、図５～図７に示すように吸熱部５５を支持ダイアフラム２４に設ける場合であっても吸熱体８１を備えることができる。この場合は、支持ダイアフラム２４の円弧状の溝７４と直線状の溝７５とに吸熱体８１を突設する。そして、支持ダイアフラム２４にダイアフラム構成部材３５を接合するときに吸熱体８１をそれぞれダイアフラム構成部材３５に接合することによって、吸熱体８１をダイアフラム構成部材３５に設ける場合と同等の効果が得られる。
吸熱体８１の形状は、立方体状に限定されることはなく、適宜変更することができる。例えば、吸熱体８１を円柱状や、平面視多角形の柱状などに形成することができる。また、図５～図７に示すように吸熱部５５を支持ダイアフラム２４に設ける場合であっても吸熱体８１を備えることができる。この場合は、支持ダイアフラム２４の円弧状の溝７４と直線状の溝７５とに吸熱体８１を突設する。そして、支持ダイアフラム２４にダイアフラム構成部材３５を接合するときに吸熱体８１をそれぞれダイアフラム構成部材３５に接合することによって、吸熱体８１をダイアフラム構成部材３５に設ける場合と同等の効果が得られる。
【符号の説明】
【0035】
２１…静電容量型圧力センサ、２２…ハウジング、２４…支持ダイアフラム、２９…センサチップ、３１…導入部、３２…流体室、３３…真空室、３４…板状部材、３５…ダイアフラム構成部材、４３…圧力導入路、４５…ダイアフラム支持部、４６…センサ台座、４７…センサダイアフラム、４８…圧力導入室、５５…吸熱部、６１…基準真空室、８１…吸熱体。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】