JPH07333069A - 温度センサー用受熱体及び温度センサー - Google Patents
温度センサー用受熱体及び温度センサーInfo
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- JPH07333069A JPH07333069A JP6152899A JP15289994A JPH07333069A JP H07333069 A JPH07333069 A JP H07333069A JP 6152899 A JP6152899 A JP 6152899A JP 15289994 A JP15289994 A JP 15289994A JP H07333069 A JPH07333069 A JP H07333069A
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Abstract
優れた温度センサー用受熱体及びそれを備えた温度セン
サーに関する。 【構成】有底筒状の金属部材2と、その内側底面21に
形成された凹部218に接合されたセラミックス部材3
とからなる温度センサ−用受熱体である。
Description
体)の温度を測定する温度センサ−に関し、更に詳しく
は、鍋、フライパン、やかん等の調理容器に飲食物を入
れて、加熱している間に、調理容器の温度を感知する温
度センサー用受熱体及び温度を測定する温度センサーに
関する。
る接触式温度センサ−として、例えばガスコンロで鍋の
温度を測定するセンサ−の受熱部は図5に示す様な構造
をとる。有底筒状の金属部材2’が、鍋等と接触し、有
底筒状の金属部材2’に接合されているセラミック部材
3’を介して、感温素子(感温抵抗膜)5’に熱を伝
え、感温素子5’上に形成された電極6’を通して一定
信号を送る。ここで、セラミック部材3’と有底筒状の
金属部材2’とは、ろう付4’等の化学的手段で接合す
る手法が提案されている。一般的に、ろう付けによる接
合方法は、ろう材自体がガラスや樹脂に比べ、熱応答性
に優れているため、センサ−の受熱部を構成するに当た
り、好適な接合方法である。このろう付で接合する場
合、セラミック部材、ろう材、有底筒状の金属部材の位
置ズレが問題となり、特にろう材の位置がずれてろう付
面に空隙が発生した場合など、ろう付強度だけではなく
熱伝導性も劣化することになり、応答性、信頼性の観点
から温度センサ−の特性上好ましくない。また、正しく
位置決めするためのろう付治具を用いても位置ズレを防
止するにも限界があり、更に、このろう付治具にろう材
が付着した場合などは修正、もしくは使い捨てにする必
要があり、これも製品コストを押し上げる要因になる これを解決するものとして、アルミナからなるセラミッ
ク基板上にろう材成分をスパッタなどで薄膜形成する手
法が特開昭60−251181号公報に提案されてい
る。
251181号公報記載の発明であっても、セラミック
とろう材との位置ズレ対策には十分効果があるが、金属
部材とろう材との位置ズレには効果がなく、結局ろう付
治具が必要であり、ろう付治具を使った場合の問題点は
解決されない。本願発明の目的は、安価に製造でき、応
答性に優れた温度センサー用受熱体及びそれを備えた温
度センサーに関する。
金属部材と、その内側底面に形成された凹部に接合され
たセラミック部材とからなる温度センサ−用受熱体であ
る。前記内側底面に形成された凹部により、外側底面に
凸部が形成される温度センサ−用受熱体が好ましい。接
合が、ろう付け接合であることが、望ましい。他にガラ
ス、樹脂によっても接合できる。セラミックス部材が、
アルミナ質セラミックスであること叉は板状であること
が望ましい。セラミックス部材が、アルミナ基板である
のが望ましい。他の手段は、有底筒状の金属部材と、そ
の内側底面に形成された凹部に接合されたセラミック部
材と、セラミックス部材に備えられた感温素子とからな
る温度センサ−である。ここで、有底筒状の金属部材
は、金属板に金型プレス、切削、研削など通常の加工手
段を施し、得ることができる。また、有底筒状の金属部
材は、金属板に、筒状のものを溶接等により接合して得
ることもできる。金属部材の材質は、通常用いられる一
般の金属材料、例えばニッケル、銅、鉄およびそれらの
合金、ステンレス、コバ−ル、42アロイ等が使用可能
である。耐蝕性の点からはステンレスが望ましいが、他
の材料に電気メッキなどの防食コ−ティングを施して使
用することも可能である。また、セラミックス部材とろ
う付する際の熱残留応力の点からは膨張係数の小さいコ
バ−ルや42アロイが好ましいが、ろう付後にセラミッ
ク部材にクラックを生じないものであればどのような材
質でも使用可能である。セラミック部材は、板状であれ
ば、容易にプレス成形、ドクターブレード等によって作
製できる。また、板状であれば、熱の伝わりも均一で、
応答性が確実になる。また、セラミック部材の材質はア
ルミナ、ジルコニア、窒化珪素、サイアロン等一般のセ
ラミックが使用可能であるが、電気絶縁性とコストの点
からはアルミナ質セラミックスが好ましい。金属との熱
膨張差を小さくするには、熱膨張係数の大きいジルコニ
アが好ましい。また、実際の使用時には炎で加熱された
センサ受熱部が吹きこぼれ等により水冷されることもあ
り、耐熱衝撃性の見地からは窒化珪素、サイアロン等が
好ましい。金属部材は、その表面に対酸化等のためにコ
ーティングしてもよい。それは、特に外側底面にすると
よい。物体と接触する面側は、コンロ等の炎にさらされ
るため、酸化しやすいからある。
ック部材を載置することにより、治具を用いることなく
正確に位置決めできる。これによりスキマ等の欠陥のな
いろう付接合が低コストでできる。また更に、金属部材
が、所定の厚み金属板である場合、内部底面が凹部が形
成されているため、金属部材の外側底面が凸形状とな
り、鍋等の被検温体との接触が確実に行えるため、温度
センサ−としての特性上も好ましい。
に示す様に、有底筒状の金属部材2と、その内側底面に
形成された凹部218に接合されたセラミック部材3と
からなる。有底筒状の金属部材2としては、内側底面2
1に相当する部分に凹部218に相当する凸部を有する
金型パンチ及びダイスを用いれば、一度のプレス加工
で、平板(0.3mm)を有底筒状形状とし、更に内側
底面21に凹部218を形成することができる。その結
果、前記内側底面に形成された凹部218により、底面
表面22に凸部229が形成される。また、有底筒状の
金属部材2を平板から作製せず、丸棒から切削加工によ
り作製することもできる。セラミック部材3としては、
プレス成形によって得られたセラミック成形体を焼成し
たセラミック部材を用意した。ろう付けで接合する場
合、Ti、Zr、Hf等の活性金属を含むろう材であれ
ば、セラミックスとろう材は直接接合できるが、活性金
属を含むろう材でない場合、予めセラミックス基板にM
o−Mnメタライズ処理をすることにより接合できる。
0.5mm)、有底筒状の金属部材となる金属板、ろう
材(金属箔)を用意し、図3に示す用に配置し、所定の
接合条件で接合した。なお、実施例3ではアルミナ基板
のろう付面にMo−Mnメタライズ処理をした後電解N
iメッキを5μmの厚みで施した。得られた接合体は倍
率20倍の実体顕微鏡でろう流れ状態を検査した。その
結果、実施例における接合体はいずれもスキマ、クラッ
ク等欠陥の発生は認められなかった。また、比較例とし
て、図4に示す従来用いられてきた形状の金属部材を準
備した。これらを実施例と同様の条件でろう付したが、
比較例6,7は図4の様にカ−ボン製のリングを位置決
め治具として使用し、比較例8〜10は位置決め治具を
用いずにろう付を行った。その結果、治具を用いたN
o.6,7はセラミック部材が正しく中央に位置決めさ
れ、ろう付状態もスキマ、クラック等のない良好な状態
であったが、ろう材のフィレットが治具に付着してカ−
ボン治具を破壊しなければ取り外すことができなかっ
た。No.6,7については取り外す際にセラミックが
割れた。また、No.8〜10はセラミック部材、ろう
材、金属板相互の位置ズレが起こり、倍率20倍の実体
顕微鏡で確認したところ、セラミック部材周縁部にスキ
マが認められた。
れを備えた温度センサーは、ろう付用位置決め治具を用
いる必要がなく製造することができるため、低コスト
で、かつ、確実にセラミック部材と金属部材とを位置決
めし接合でき、その結果、応答性に優れた温度センサー
用受熱体及びそれを備えた温度センサーを提供すること
ができる。
図である。
方向から見た斜視図である。
(b)の状態を表す軸方向断面図である。
態を表す軸方向断面図である。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 有底筒状の金属部材と、その内側底面に
形成された凹部に接合されたセラミックス部材とからな
ることを特徴とする温度センサ−用受熱体。 - 【請求項2】 前記内側底面に形成された凹部により、
外側底面に凸部が形成されていることを特徴とする請求
項1記載の温度センサ−用受熱体。 - 【請求項3】 接合が、ろう付け接合であることを特徴
とする請求項1記載の温度センサ−用受熱体。 - 【請求項4】 セラミックス部材が、アルミナ質セラミ
ックスであることを特徴とする請求項1叉は2記載の温
度センサ−用受熱体。 - 【請求項5】 セラミックス部材が、板状であることを
特徴とする請求項1叉は2記載の温度センサ−用受熱
体。 - 【請求項6】 有底筒状の金属部材と、その内側底面に
形成された凹部に接合されたセラミック部材と、セラミ
ックス部材に備えられた感温素子とからなることを特徴
とする温度センサ−。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6152899A JPH07333069A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 温度センサー用受熱体及び温度センサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6152899A JPH07333069A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 温度センサー用受熱体及び温度センサー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07333069A true JPH07333069A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15550574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6152899A Pending JPH07333069A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 温度センサー用受熱体及び温度センサー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07333069A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014184142A1 (de) * | 2013-05-14 | 2014-11-20 | Ifm Electronic Gmbh | Messgerät, insbesondere für die prozessmesstechnik, mit einer zylinderförmigen sensorspitze |
JPWO2013072961A1 (ja) * | 2011-11-16 | 2015-04-02 | 株式会社芝浦電子 | 温度センサおよび機器 |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP6152899A patent/JPH07333069A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013072961A1 (ja) * | 2011-11-16 | 2015-04-02 | 株式会社芝浦電子 | 温度センサおよび機器 |
WO2014184142A1 (de) * | 2013-05-14 | 2014-11-20 | Ifm Electronic Gmbh | Messgerät, insbesondere für die prozessmesstechnik, mit einer zylinderförmigen sensorspitze |
US10309837B2 (en) | 2013-05-14 | 2019-06-04 | Ifm Electronic Gmbh | Measuring device, in particular for use in the process measurement technology, comprising a cylindrical sensor tip |
DE112014002416B4 (de) * | 2013-05-14 | 2019-07-11 | Ifm Electronic Gmbh | Messgerät für die Prozessmesstechnik, mit einer zylinderförmigen Sensorspitze |
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