JPS6219954Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、高温用の温度センサの構成に関した
ものである。

従来から、温度センサとして、一般にサーミス
タや熱電対が多く使用されているが、サーミスタ
を用いた場合、例えば第３図に示す如く、アルミ
ナ基板イ上に、電極膜ロと感温抵抗体膜ハを形成
し、それを金属板ニに接続層ホを介して接着した
り、或は、保護ケースに収納した構造であつたた
め、熱容量が大きく、しかも、熱伝導が悪く、熱
応答性が悪いものであつた。さらに、比較的高温
状態では、金属板ニとアルミナ基板イの熱膨張係
数の差異で剥離する欠点があり、ガスが石油バー
ナを用いる加熱機器の高温用温度センサとしては
不向きであつた。また、アルミナ基板イに形成し
た電極膜ロには、二本のセンサリード線を取付け
るため、製作もわずらわしいものであつた。また
熱電対を用いた場合には一般に熱起電力が小さ
く、この起電力を電気的に検出する場合、大きな
増巾が必要で複雑な電気回路となり高価なものと
なつていた。

本考案は、これらの欠点を解消し、熱応答性に
優れた構造の高温用温度センサを得ようとするも
ので、実施例について図面とともに説明する。

第１図において、１はステンレス板、コバール
合金、鉄−ニツケル合金等からなり、セラミツク
ス基板２と熱膨張係数の比較的類似した金属性の
感熱ヘツドである。セラミツクス基板２は、アル
ミナ、窒化珪素等の絶縁性セラミツクスからな
り、その一方の表面に、タングステン、モリブデ
ン、マンガン金−白金等からなる電極膜３と炭化
珪素等からなる感温抵抗体４を形成し、外側面
に、タングステン、モリブデン、マンガン等のメ
タライズ層５を形成している。

ここで、感温抵抗体４としては、炭化珪素が、
広い使用温度範囲（常温〜400℃）を有し、高耐
熱性（500〜700℃）を有しているので、ガスや石
油バーナを用いる加熱機器の高温用温度センサと
して、特に、有効なものである。

感熱ヘツド１は、逆コツプ状をし、上面中央に
は、取付孔１０１を有し、その取付孔１０１には
セラミツクス基板２の感温抵抗体４を形成させて
いない他方の表面を直接に臨ませて、セラミツク
ス基板２の外側面のメタライズ層５と感熱ヘツド
１の取付孔１０１はロウ付け層６で固設され、感
熱ヘツド１とセラミツクス基板２の上面は、フラ
ツト状となしている。

さらに、感熱ヘツド１は支持筒７の張出部８と
の間に、スプリング１０を介し、間隙９を有して
支持筒７の張出部８に挿入し、複数個の爪１０２
で、抜け止めを行いセツトされる。従つて、感熱
ヘツド１は支持筒７に対して、スプリング１０で
弾性保持されているため、所定範囲内でスライド
可能となり、接触型温度センサとしては、常に接
触面と良好な接触が得られる。また、感熱ヘツド
１を単に支持筒７に溶接するのみでも、雰囲気温
度感知用センサとして十分使用できるものであ
る。

１１は電極膜３からのセンサリード線、１２は
感熱ヘツド１と複数本の取付足１２１で溶接され
るセンサ金具で、下面に２個の切り起し片１２２
を設けている。１３は絶縁板でセンサ金具１２の
切り起し片１２２によつて固定され、端子１４を
有している。

端子１４は絶縁板１３にロウ付け、ガラス付
け、セラミツク接着剤による接着等によつて固設
されセンサリード線１１と引出リード線１５をス
ポツト溶接等で接続する。引出リード線１５の他
方端は感温抵抗体４の温度変化による出力を電気
回路（図示せず）に伝える。

第２図は他の実施例を示し、第１図と同じもの
は同一番号で示した。セラミツクス基板２に形成
したタングステン、モリブデン、マンガン等から
成る電極膜３の一方と外側面の電極膜３と同種の
メタライズ層５を一体化し、３５として感熱ヘツ
ド１と導電接続し、センサリード線１１を一本に
減じた構成である。従つて、絶縁板１３に固設さ
れた端子１４も一本ですみ、センサ金具１２の２
本の切り起し片１２２の一本１２２′より直接に
引出リード線１５と接続されるものである。

電極膜３とメタライズ層５とを一体化層３５と
して導電接続した例を示したが、電極膜３と感熱
ヘツド１とを導電材料を介して接続することも可
能であり、同様の効果を有するものである。

以上説明したように、感熱ヘツド１の上面中央
の取付孔１０１に、セラミツクス基板２の表面を
直接に臨ませ、上面は同一面となしているため、
接触面の温度変化を敏感に感知でき、熱応答性に
すぐれた物となる。

さらに高温状態でも、セラミツクス基板２の外
側面でロウ付けしているため、感熱ヘツド１とセ
ラミツクス基板２の多少の熱膨張係数の差異があ
つても、熱応力が均等となるため、従来の第３図
の如く剥離する欠点も解消できる。また、感熱ヘ
ツド１とセラミツクス基板２のロウ付けにより感
熱接触面は、完全にシールされるため、水滴の付
着した面との接触や耐結露性にも優れている。

なお、感温抵抗体４として、炭化珪素膜を用い
れば、熱容量が小さく、より熱応答性が向上され
広温度範囲で高耐熱性の加熱機器用温度センサが
得られると共に、温度変化に対する出力が大きい
ため、複雑な電気回路も必要とせず、トータルコ
ストも安価となる。

また、セラミツクス基板２に形成した電極膜３
と感熱ヘツド１を導電接続したことでセンサリー
ド線１１を一本に出来、製作が容易となる。

以上の如く本考案によれば熱応答性にすぐれ、
高温で広温度範囲に使用でき安価な温度センサを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における高温用温度
センサの要部縦断面図、第２図は他の実施例にお
ける要部縦断面図、第３図は従来例の要部断面図
である。 １……感熱ヘツド、１０１……取付孔、２……
セラミツクス基板、３……電極膜、４……感温抵
抗体、５……メタライズ層、６……ロウ付け層、
３５……電極とメタライズ層の一体化層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) セラミツクス基板の一方の表面に感温抵抗体
   と電極膜を形成し、他方の表面を感熱ヘツドの
   上面中央の取付孔に臨ませ、かつ、前記セラミ
   ツクス基板の外周側面に、モリブデン、マンガ
   ン、タングステン等のメタライズ層を形成し、
   このメタライズ層を感熱ヘツドの取付孔にロウ
   付けしてなる高温用温度センサ。 (2) セラミツクス基板の表面に形成した電極膜の
   片方とセラミツクス基板の外側面に形成したメ
   タライズ層を一体化し、このメタライズ層を感
   熱ヘツドの取付孔にロウ付けし、前記感熱ヘツ
   ドと前記電極膜の片方とを導電接続してなる実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の高温用温度
   センサ。 (3) セラミツクス基板の表面に形成した電極膜の
   片方と感熱ヘツドとを導電材料を介して、導電
   接続してなる実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の高温用温度センサ。 (4) 感温抵抗体として炭化珪素膜を用いたことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の高温用温度センサ。