(57)【要約】      （修正有）【課題】より素早い応答時間および改善された精度を有するロバストな温度センサを提供する。【解決手段】検出した温度を電気的な出力信号に変換するための感温素子を備える温度センサで、その作製する方法に関する。温度センサ１００は、検出した温度を電気的な出力信号に変換するための感温素子１０２と、感温素子１０２を少なくとも部分的に包むための保護ハウジング１０８と、感温素子１０２を保護するための伝熱素子１１２であって、感温素子１０２の少なくとも一部を受容するためのシースとして形成される伝熱素子１１２とを備え、伝熱素子１１２の外表面は、保護ハウジング１０８の内壁と熱伝導接触しており、伝熱素子１１２は、感温素子１０２とは別体の既製部品として製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出した温度を電気的な出力信号に変換するための感温素子（１０２）と、
前記感温素子（１０２）を少なくとも部分的に包むための保護ハウジング（１０８）と、
前記感温素子（１０２）を保護するための伝熱素子（１１２）であって、前記伝熱素子（１１２）は、前記感温素子（１０２）の少なくとも一部を受容するためのシースとして形成され、前記伝熱素子（１１２）の外表面が、前記保護ハウジング（１０８）の内壁と熱伝導接触している伝熱素子（１１２）とを備える温度センサであって、
前記伝熱素子（１１２）は、前記感温素子（１０２）とは別体の既製部品として製造される温度センサ。
【請求項２】
前記伝熱素子（１１２）は、導電性の材料から作製される請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記伝熱素子（１１２）は、多孔質金属から作製される請求項１または２に記載の温度センサ。
【請求項４】
前記伝熱素子（１１２）は、圧縮された編成ワイヤメッシュ、圧縮された織成ワイヤメッシュから、溶接または焼結された金属粒子から、金属スポンジから、セル状金属から、または発泡金属から作製される請求項３に記載の温度センサ。
【請求項５】
前記伝熱素子（１１２）は、白金、銅、アルミニウム、ニッケル、ニッケルクロム合金、ニッケルシリコン合金および／またはニッケルクロムモリブデンニオブ合金を含む金属から製造される請求項１〜４のうちの一項に記載の温度センサ。
【請求項６】
前記多孔質金属の空隙は、空気または金属酸化流体が充填される請求項１〜５のうちの一項に記載の温度センサ。
【請求項７】
前記伝熱素子（１１２）は、基部領域（１１６）と、前記基部領域（１１６）から垂直に延び、前記感温素子（１０２）を収容するための凹部（１２０）を形成する二つの対向する側壁（１１８）とを有する請求項１〜６のうちの一項に記載の温度センサ。
【請求項８】
前記伝熱素子（１１２）は、前記保護ハウジング（１０８）の略円筒形の内側の輪郭と一致する少なくとも部分的に円筒形の輪郭を有する請求項７に記載の温度センサ。
【請求項９】
前記感温素子（１０２）は、測温抵抗体（ＲＴＤ）、サーミスタ、またはシリコン系の温度センサを含む請求項１〜８のうちの一項に記載の温度センサ。
【請求項１０】
前記ＲＴＤは、白金抵抗高温センサである請求項９に記載の温度センサ。
【請求項１１】
温度センサを作製する方法であって、
検出した温度を電気的な出力信号に変換するように動作可能な感温素子（１０２）を提供するステップと、
前記感温素子（１０２）を少なくとも部分的に包むための保護ハウジング（１０８）を作製するステップと、
前記感温素子（１０２）とは別体の既製部品として伝熱素子（１１２）を製造するステップと、
前記感温素子（１０２）上に前記伝熱素子（１１２）を取り付けるステップであって、前記伝熱素子（１１２）が前記感温素子（１０２）の少なくとも一部を受容するためのシースとして形成されるステップと、
前記伝熱素子（１１２）の外表面が前記保護ハウジング（１０８）の内壁と熱伝導接触しているように前記保護ハウジング（１０８）を組み付けるステップとを備える方法。
【請求項１２】
前記伝熱素子（１１２）は、導電性材料から作製される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記伝熱素子（１１２）は、多孔質金属から作製される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記伝熱素子（１１２）を作製するステップは、ワイヤメッシュを圧縮すること、金属粒子を溶接または焼結すること、または金属スポンジ、セル状金属、または発泡金属を生成すること、または前記伝熱素子（１１２）を３Ｄ印刷、機械加工、焼結、打ち抜き加工、または成形によって製造することを含む請求項１１〜１３のうちの一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記伝熱素子（１１２）は、白金、金、銅、アルミニウム、ニッケル、ニッケルクロム合金、ニッケルシリコン合金、および／またはニッケルクロムモリブデンニオブ合金から作製される請求項１４または１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出した温度を電気的な出力信号に変換するための感温素子を備える温度センサに関する。本発明は、さらに、かかる温度センサを作製する方法に関する。本発明に係る温度センサは、特に高温をモニタするために適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
検出した温度から電気的な出力信号を形成する温度センサは、工業生産の多くの分野および自動車用途において必要とされる。かかる温度センサは、主に、モニタ対象の媒体と接触している外側の保護ハウジングと、その保護ハウジング内に配置され、検出した温度を電気的な出力信号に変換する感温素子とを備える。素早い応答時間および正確な測定を達成するために、感温素子側の温度が可能な限り正確に保護ハウジング外の温度を反映するように、感温素子と外側の媒体との間に特に良好な熱伝導接続部が設けられることが不可欠である。
【０００３】
一方、例えば自動車での使用環境では、温度センサはロバスト（特に振動に対して安定的）であり、昇温状態（最高で１０００℃）に耐えることが要求される。その結果、保護ハウジングの内壁と感温素子の外表面との間の空間をセラミック材料、例えば、セメントまたは粉体で充填することが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、より素早い応答時間および改善された精度を有するロバストな温度センサは未だに必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【０００６】
本発明は、検出した温度を電気的な出力信号に変換するための感温素子と、この感温素子を少なくとも部分的に包むための保護ハウジングと、前記感温素子を保護するための伝熱素子であって、前記感温素子の少なくとも一部を受容するためのシースとして形成され、当該伝熱素子の外表面が、前記保護ハウジングの内壁と熱伝導接触している伝熱素子とを備える温度センサを提供する。
【０００７】
本発明は、伝熱素子が、前記感温素子とは別体の既製部品として製造されるという思想に基づく。既製の伝熱素子を設けることは、温度センサを組み立てる際に粉体または液体が扱われる必要がないという利点を有する。有利には、伝熱素子は、導電性の材料から形成される。電気絶縁性のコーティングまたは筐体によって覆われる感温素子を用いる場合、伝熱素子は、電気絶縁性がある必要はなく、導電性の材料のより高い熱伝導率が利用可能である。
【０００８】
特に、伝熱素子を作製するための多孔質金属の使用により、保護ハウジングの外部から感温素子の高感度領域への大幅に改善された伝熱が達成される。特に、保護ハウジングのセラミック充填材と比べて、多孔質金属の熱伝導率は、通例、より高い。一方、多孔質金属は、感温素子を損傷することを避けるために十分な弾力性を有する。さらに、導電性であるため、伝熱素子は、感温素子の箇所における電気的な出力信号への電磁妨害に対する遮蔽素子としてさらに機能することができる。金属の中実な材料と比較して、多孔質金属は、より軽量かつ延性がある。材料の多孔性は、感温素子の周囲に酸素を存在させ、従って、改善された長期安定性を保証する。
【０００９】
従来の鉱物絶縁充填材とは対照的に、本発明に係る多孔質金属の熱伝導率は、４００℃を越える値に関して温度上昇と共に増加する。
【００１０】
本発明の例示的な一実施形態によれば、伝熱素子は、圧縮された金属ワイヤメッシュから作製される。かかる構造は、伝熱素子の表面が、感温素子に対する衝撃および振動を安全に緩和するばねのような弾性を有するという利点を有する。金属ワイヤメッシュの柔軟性および圧縮性により、保護ハウジングおよび感温素子の異なる熱膨張係数による感温素子に対して作用する機械的応力の量が低減される。
【００１１】
有利には、前記圧縮された金属ワイヤメッシュは、編成ワイヤメッシュから形成可能である。編成材は、伝熱素子が、単一のワイヤまたは規定数のワイヤから作製可能であり、従って、温度センサ内での短絡を引き起こす可能性または感温素子を損傷する可能性のある弛緩したワイヤのリスクを大幅に低減するという利点を有する。
【００１２】
圧縮されたワイヤメッシュは別として、任意のその他の多孔質金属も、伝熱素子を作製するために使用できる。例えば、伝熱素子は、溶接または焼結された金属粒子から、金属スポンジから、セル状金属から、または発泡金属から作製可能である。
【００１３】
熱伝導特性だけでなく柔軟性および弾力性も、前記伝熱素子が約４５％の密度を有するとき、すなわち、空隙体積が約５５％に達する時にときに有利であることを示すことができる。
【００１４】
さらに、伝熱素子は、３Ｄ印刷、機械加工、または成形を用いて固体部品として作製されてもよい。
【００１５】
本発明によれば、耐腐食性であり、温度安定性でありかつ高い熱伝導率を有する金属または金属合金が、伝熱素子を作製するために選択される。例えば、前記金属は、白金、銅、アルミニウム、ニッケル、ニッケルクロム合金、ニッケルシリコン合金および／またはニッケルクロムモリブデンニオブ合金を含む。その他の金属も当然選択されてよく、選択される材料は、具体的な作製技術にも左右される。例えば、編成ワイヤを生成するためには、十分な引張強度および破壊強度が保証されなければならない。
【００１６】
さらに、前記多孔質金属の空隙およびワイヤメッシュの空き空間は、それぞれ、空気または金属酸化流体が充填されてよい。白金抵抗体の感温素子に関連して、充填材には酸素が存在すると有利である。
【００１７】
有利には、伝熱素子は、基部領域と、前記基部領域から垂直に延び、前記感温素子を収容するための凹部を形成する二つの対向する側壁とを有するような形状をとる。この形状により、回転可能でなくても伝熱素子内に感温素子を受容することができる。その結果、作業中に、感温素子に対しては、より小さな摩擦力を印加することができる。
【００１８】
保護ハウジングから感温素子への十分な伝熱を保証するために、伝熱素子は、保護ハウジングの略円筒形の内側の輪郭と一致する少なくとも部分的に円筒形の輪郭を有する。有利には、保護ハウジングと伝熱素子の間には小さな圧入部が設けられる。
【００１９】
本発明に係る温度センサでは、任意の適当な種類の感温素子が使用できることは当業者には明らかである。例えば、前記感温素子は、測温抵抗体（ＲＴＤ）、サーミスタ、またはシリコン系の温度センサを含む。
【００２０】
特に、単結晶シリコンを使用するシリコンＩＣセンサは、ＩＣ（集積回路）改良のオンチップ作製を可能にする。しかしながら、ＩＣプロセスの使用により、シリコン系の温度センサの動作も約１５０℃の上限に制限される。二種類のシリコンセンサ、すなわち、バルク電荷伝導に基づく拡がり抵抗およびｐｎ接合電圧差が一般に用いられている。さらに、サーミスタは、セラミック酸化物の組成に基づくものであり、ＮＴＣまたはＰＴＣ（負の温度係数または正の温度係数）の抵抗特性を示すように製造され、センサの抵抗は、温度が上昇するにつれて数桁減少または増大する。いわゆるＲＴＤ（測温抵抗体）の高温センサでは、白金膜の感温素子が印刷され、アルミナ‐セラミック積層構造内に埋め込まれる。白金素子の抵抗は、温度が上昇するにつれて線形に増大する。
【００２１】
本発明に係る温度センサは、自動車用途に有利に使用される可能性がある。ここでは、５０℃〜１５０℃の温度範囲において、シリコンセンサが、空気、気体、および流体の測定および制御のために使用される。サーミスタ型のセンサは、５５℃〜１０００℃の間の様々な範囲内で動作する。サーミスタは、エンジン冷却液の温度測定のために使用され、冷却液、燃料、潤滑液、ブレーキ液およびステアリング液をモニタするためのレベルセンサとしても共通に使用される（流体に浸漬されるときおよび浸漬されないときのセンサの自己発熱温度の差が出力信号を提供する）。触媒過熱監視のためのオンボード診断（ＯＢＤ）規則によって要求される１０５０℃を越える非常に高い温度を測定するために、サーミスタ型のセンサとＲＴＤ型のセンサの両方が利用される。ＯＢＤ要求を満たすために、これらのセンサは、所与の時間内で既定の段階的な温度変化に応答しなければならない。
【００２２】
高温用途のために、ＲＴＤは、Ｐｔ２００センサなどの白金抵抗高温センサである。
【００２３】
また、本発明は、温度センサを作製する方法を提供し、前記方法は、
検出した温度を電気的な出力信号に変換するように動作可能な感温素子を提供するステップと、
前記感温素子を少なくとも部分的に包むための保護ハウジングを作製するステップと、
伝熱素子を多孔質金属から作製するステップと、
前記感温素子上に前記伝熱素子を取り付けるステップであって、前記伝熱素子が前記感温素子の少なくとも一部を受容するためのシースとして形成されるステップと、
前記伝熱素子の外表面が前記保護ハウジングの内壁と熱伝導接触しているように前記保護ハウジングを組み付けるステップとを備える。
【００２４】
上記で既に述べた利点は別として、この作製方法は、完全に自動化された方法で実行することができ、温度センサを組み立てる際に粉体または液体を扱わずに済むという利点を有する。
【００２５】
本発明の有利な一実施形態によれば、多孔質の伝熱素子を作製するステップは、ワイヤメッシュ、好ましくは編成ワイヤメッシュを圧縮すること、金属粒子を溶接または焼結すること、または金属スポンジ、セル状金属、または発泡金属を生成することを含む。
【００２６】
当技術分野では、これらの異なる多孔質金属構造を生成するための多くの確立した製造技術が存在する。
【００２７】
例えば、圧縮された編成ワイヤメッシュは、０．０５ｍｍの直径を有するインコネル（登録商標）６００ワイヤを編成し、その後圧縮することによって作製することができる。圧縮力は、例えば、約５０％〜５５％の残留空隙量を生じるように選択することができる。任意で、腐食および酸化防止工程などの編成加工後工程を実行することができる。圧縮された伝熱素子は、さらに、圧縮工程による塑性変形後のワイヤの弾性挙動をリセットするために、任意のアニーリング工程を受けてよい。
【００２８】
編成することができるワイヤを生成するのに適したその他の金属は、ニッケル２００、ナイクロシルまたはナイシルである。低温用途には、最大で４００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する銅ワイヤも使用できる。
【００２９】
本発明のさらに有利な一実施形態によれば、伝熱素子は、相互連結した金属粒子から作製される。例えば、所望の形状に圧縮されるか、焼結ブランクから機械加工される焼結金属粒子が提供可能である。また、金属粉末から多孔質金属の伝熱素子を形成するために、衝撃溶接などの溶接技術が使用できる。
【００３０】
多孔質金属構造は、さらに、発泡金属、スポンジ、またはその他のセル状金属からも作製することができる。高温用途では、ニッケルおよびニッケル合金などの安定した金属が使用できる。多孔質金属および発泡金属は、現在、非常に活発な研究および開発活動の焦点となっており、当業者は、これらの構造体を作製する数多くの作製技術を承知している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
添付の図面は、本明細書に援用され、本明細書の幾つかの実施形態を示すために本明細書の一部を形成する。これらの図面は、本明細書とともに、本発明の原理を説明するのに有用である。これらの図面は、本発明が如何にしてなされて使用できるかの好適かつ代替的な例を示すことのみを目的とし、図示されかつ説明される実施形態のみに本発明を限定するものと解釈されるべきではない。さらに、これらの実施形態の幾つかの態様は、本発明に係る課題解決法を―個々にまたは様々な組み合わせにおいて―形成してよい。以下に記載の実施形態は、従って、単独で、またはそれらの任意の組み合わせで検討することができる。さらなる特徴および利点は、添付の図面に示されるように、本発明の様々な実施形態の以下のより具体的な説明から明らかになり、以下の添付の図面では、類似の参照番号は類似の要素を指している。
【図１】本発明の例示的な一実施形態に係る温度センサの斜視の部分切断図である。
【図２】伝熱素子の斜視図である。
【図３】図２に示す伝熱素子の側面図である。
【図４】図２に示す伝熱素子の別の側面図である。
【図５】図２に示す伝熱素子の平面図である。
【図６】ニットワイヤメッシュから形成された伝熱素子の斜視図である。
【図７】インコネル（登録商標）６００、アルミニウム、およびニッケル２００に関する温度依存性の熱伝導率の概略図である。
【図８】本発明のさらなる例示的な一実施形態に係る温度センサの斜視の部分的な切断図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図面を参照してより詳細に本発明を説明し、まず図１を参照する。
【００３３】
図１は、本発明の例示的な一実施形態に係る温度センサ１００の斜視の部分切断図を示す。かかる温度センサは、例えば、自動車内の排気温度を測定するために使用可能である。温度センサ１００は、検出した温度を電気的な出力信号に変換するように動作可能である感温素子１０２を備える。有利な一実施形態によれば、感温素子１０２は、実際の温度検出器としてＰＴ２００センサを含む。白金センサは、高温域での潜在的な精度および長期安定性により特に有利である。これらの感温素子は、白金金属の熱係数を用いた。使用される白金の量を削減するためおよびより大きな信号を得るために、最近では、大抵の白金感温素子が、薄膜抵抗体の形状になっている。
【００３４】
しかしながら、任意のその他の小型化された感温素子も本発明に従って使用可能なことは当業者には明白である。例えば、感温素子１０２は、別の測温抵抗体（ＲＴＤ）、サーミスタ、またはシリコン系の半導体温度センサを含んでよい。
【００３５】
電気的な出力信号は、ケーブル（図示せず）に接続される導電性のリード線１０４にて出力される。
【００３６】
高温センサの自動車用途の一つは、例えば、排気の温度を測定することである。これは、還元性または酸化性である可能性がある、すなわち、硫黄、窒素、水素、酸素、およびそれらのあらゆる種類の化合物を含有する腐食性雰囲気を意味する。これは、温度と共に、ハウジングおよびの取り付け部品の材料を決定する。その結果、ケーブルは、例えば、鉱物絶縁ケーブルでよい。
【００３７】
さらに、腐食性雰囲気から感温素子１０２を保護するために、保護ハウジング１０８が設けられる。図１では、保護ハウジング１０８は、内部に取り付けられた感温素子１０２および伝熱素子１１２を示すために、切断図で示されている。保護ハウジング１０８は、好ましくは管形状で、感温素子１０２を受容する。保護ハウジング１０８は、例えば金属から作製されてよい。保護ハウジング１０８の内壁と感温素子１０２の変換領域１１０の外表面との間の空間を埋めるために、伝熱素子１１２が本発明に従って設けられる。伝熱素子１１２は、従来の温度センサと共に使用されるセラミックの粉末状の充填材に取って代わるものである。
【００３８】
本発明によれば、伝熱素子１１２は、温度センサ１００の組み立て前に作製され、例えば、導電性材料から形成される。より具体的には、伝熱素子１１２は、多孔質金属から作製されてよい。
【００３９】
かかる構造の利点は、温度センサ１００を組み立てる際に粉体または流体を扱う必要がないという事実に見ることができる。伝熱素子１１２は、保護ハウジング１０８の内壁と感温素子１０２の変換領域１１０の外表面との間の熱伝導路を提供する。さらに、機械的に高感度な変換領域１１０は、振動および衝撃に対して保護される。
【００４０】
伝熱素子は、例えば、３Ｄ印刷、機械加工、焼結、打ち抜き加工、成形などによって作製されてよい。
【００４１】
さらに、伝熱素子１１２は、多孔質金属構造を形成する任意の適当な技術によって作製することができる。上述のように、伝熱素子は、圧縮されたワイヤメッシュ、好ましくは編成ワイヤメッシュ、溶接または焼結された金属粒子から、または金属スポンジ、セル状金属、または発泡金属から作製されてよい。全てのこれらの材料に関し、重要な面は、金属マトリクス内に空隙が存在することである。これは、衝撃および振動の吸収を可能にする機械的柔軟性につながる一方で、金属の優れた熱伝導率からの利益を得る。
【００４２】
本発明の例示的な一実施形態によれば、伝熱素子１１２は、編成されて圧縮されたワイヤメッシュから作製される。例えば、０．０５ｍｍの断面直径を有するインコネル（登録商標）６００ワイヤからは、約４５％の密度の伝熱素子が、編成ワイヤメッシュを圧縮することによって作製できることを示すことができる。従って、約５５％の空隙が存在する。これらの空隙は、空気、不活性ガスによって、または熱伝導流体が充填されてよい。編成処理により、単一のワイヤまたは既知の数のワイヤを用いて固体部品を生成することができ、それにより、織成メッシュと比較して弛緩したワイヤのリスクを大幅に低減する。
【００４３】
従来の鉱物絶縁充填材料を金属の編成された伝熱素子１１２と取り換えることにより、保護ハウジング１０８と感温素子１０２の間の熱伝導が改善する。その結果、大幅に改善された応答時間が得られる。編成メッシュの多孔性は、さらに、感温素子１０２の周囲に酸素を存在させ、白金の耐熱素子の場合に、より良好な長期安定性を保証する。
【００４４】
さらに、織成メッシュの柔軟性および圧縮性は、含まれる材料の熱膨張による感温素子１０２に作用する機械的応力のレベルを低減する。
【００４５】
図２〜５は、図１に示す配置において使用可能な伝熱素子１１２の有利な一実施形態を示す。なお、外径寸法は、多孔質金属を作製するための上述の技術のうちのいずれかによって実現することができる。
【００４６】
図２に示すように、伝熱素子１１２は、基部領域１１６と、基部領域１１６から略垂直に延びる二つの対向する側壁１１８とを備える。基部領域１１６および側壁１１８は、共に変換領域１１０を収容するための凹部１２０を形成する。伝熱素子１１２の外表面は、保護ハウジング１０８の内表面と一致するように形成される。従って、最終的な組み立て状態では、伝熱素子１１２は、保護ハウジング１０８と熱伝導接触している。一方、側壁１１８の内壁は、感温素子１０２の変換領域１１０と熱伝導接触している。それにより、外部環境から保護ハウジング１０８および伝熱素子１１２を介した変換領域１１０への効率的な伝熱を達成することができる。
【００４７】
伝熱素子１１２に感温素子１０２を挿入する際に感温素子１０２を損傷することを避けるために、伝熱素子１１２は、側壁１１８の縁に沿う面取り領域１２２を備える。
【００４８】
図５から分かるように、伝熱素子１１２は、外周が保護ハウジング１０８の円筒形の内部空間内に嵌合する略円形の輪郭を有する。
【００４９】
図６は、編成されて圧縮されたワイヤから作製された伝熱素子１１２を示す。すでに述べたように、伝熱素子１１２は、約４５％の密度を有するが、編成ワイヤメッシュの圧縮力および線径次第である。本発明によれば、伝熱素子１１２は、−４０℃〜約＋１１００℃の温度範囲に耐えるはずである。編成ワイヤメッシュは、異物、欠損した撚り線、穿孔、または酸化などの欠陥を有しないはずである。好ましくは、約５０％の空隙率に達する。
【００５０】
好ましくは、欠損した撚り線または切断した撚り線が存在しないので、伝熱素子１１２は、圧縮のみによって最終形態にされる。しかしながら、焼結金属または発泡金属などの多孔質金属構造を生成する別の可能性を選択する場合は、機械加工処理によって最終形態にされるブランクを予め作製することも有利である場合がある。
【００５１】
編成メッシュは、金属の大きなパネルから作製することができる。例示的なワイヤ材料は、例えば、インコネル（登録商標）６００、ニッケル２００、ナイクロシルまたはナイシルである。さらに、より低い温度での用途に関しては、銅が最大で４００Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有するため、銅線も選択肢となり得る。
【００５２】
腐食または酸化を避けるために、任意の編成後処理を設けることができる。さらに、圧縮が行われた後にアニーリング工程を行ってもよい。
【００５３】
図７は、３つの異なるワイヤ材料、すなわち、インコネル（登録商標）６００、アルミニウム、およびニッケル２００に関する温度依存性の熱伝導率の概略図を示す。曲線７００は、インコネル（登録商標）６００の温度依存性の熱伝導率を示し、曲線７０２および７０４は、それぞれ、ニッケル２００およびアルミニウムから作製された伝熱素子１１２の熱伝導率を示す。この比較から分かるように、ニッケル２００およびインコネル（登録商標）６００は、それらの熱伝導率が温度上昇と共に増大するという有利な特性を示す。ニッケル２００に関しては、この挙動は、４００℃を越える温度でのみ見ることができる。
【００５４】
図８は、本発明に係る温度センサ１００の別の実施形態を示す。図１〜図６に示す第一の実施形態とは対照的に、伝熱素子１１２は、感温素子１０２を受容する閉じた矩形の受容部１１４を有する。この形態における差異は別として、図１〜図６を参照して説明された全てのその他の特徴は、図８に示す実施形態にも当てはまる。
【００５５】
要約すれば、本発明は、感温素子１０２と閉じた保護ハウジング１０８との間の隙間を埋めるための改善された概念を提供し、そのハウジングから感温素子への改善された伝熱を保証し、通例のセラミックセメントまたは粉末充填材を省略することができる。充填材は、それにより、感温素子が挿入される前に形成することができ、作製プロセスを容易にする。
【符号の説明】
【００５６】
１００  温度センサ
１０２  感温素子
１０４  導電性のリード線
１０８  保護ハウジング
１１０  変換領域
１１２  伝熱素子
１１４  閉じた受容部
１１６  基部領域
１１８  側壁
１２０  凹部
１２２  面取り領域
７００  インコネル（登録商標）６００に関する温度依存性の熱伝導率
７０２  ニッケル２００に関する温度依存性の熱伝導率
７０４  アルミニウムに関する温度依存性の熱伝導率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018004631.tif 000009
【図８】
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【外国語明細書】
2018004631000001.pdf