KR101414327B1 - 온도 센서 - Google Patents

Abstract

하우징과 상기 하우징에 적어도 부분적으로 위치하는 온도 센싱 요소를 포함하는 온도 센서. 뒤섞인 서로 다른 크기의 입자들을 포함하는 미립자 매개체는 상기 하우징에 위치하고 상기 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싼다. 상기 미립자 매개체는 상기 하우징에서 환원 분위기를 방지하기 위하여 산소를 혼입할 수 있다.

미립자 매개체, 환원분위기, 산소 혼입, 입자간 빈 공간

Description

온도 센서{TEMPERATURE SENSOR}

이 출원은 2006년 3월 28일 출원된 미국 가출원(provisional application) 제60/743,856호의 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기서 참고로 한다.

본 발명은 일반적으로 온도 센서에 관한 것으로서, 특히 배기 가스 온도를 검출하기 위한 온도 센서를 포함하며, 이에 국한되지는 않는다.

박막 저항 온도 검출기(감지기)는 엔진으로부터 방출 또는 배기를 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 응용장치에서 온도를 탐지하기 위해 사용되는 다양한 온도 센서이다. 예를 들어, 이와 같은 검출기는 내연기관(internal combustion engine)의 배기 가스 온도를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 상기 배기 가스 온도 센서는 엔진 관리 시스템의 일 부분이다. 여러 가지의 운용 변수들(operating parameters)(예 ; 연료 이송 등)은 부분적으로는 측정된 배기 가스 온도에 기반하여 조절될 것이다.

백금속 박막 저항 온도 검출기는 방출 온도를 감지하기 위한 한가지 특별한 온도 센서이다. 그런 방식의 온도 검출기에 사용되는 백금속 저항 요소는 환경 조 건에 민감하다. 예를 들어, 만약 외부 대기의 산소가 한계 농도 미만으로 존재한다면, 환원 분위기(reducing atmosphere)는 백금속 박막 저항 온도 검출기의 기판으로부터 상기 저항 요소의 백금 박막의 이동을 야기할 수 있다. 백금의 분해 또는 이동으로 인한 저항 온도 검출기로부터의 상당히 많은 양의 백금의 손실은 온도 검출기의 성능과 수명에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

폐쇄된 또는 기밀된 온도 센서의 내면은 밀폐되어 있는 환경안의 산소와 반응하여, 산소 농도를 감소시키고, 이로 인해 백금 저항 요소가 환원 분위기로부터의 손상(damage)에 민감하게 한다. 밀폐된 온도 센서안에 포함될 수 있는 공기의 양은 제한될 수 있다. 너무 큰 내부 용적은 상기 센서의 외부로부터 상기 저항 온도 검출기 요소를 격리시켜 열 응답 시간을 크게 증가시키고 상기 센서의 성능을 감소시키기 때문이다. 에워싼 것(enclosure)의 내부 용적의 제한 때문에, 비록 상기 에워싼 것의 내면을 상기 센서의 최종 조립전에 미리 산화할지라도, 상기 내면의 추가적인 산화 및/또는 오염물은 여전히 산소 농도를 감소시켜 상기 백금 저항 요소에 쉽게 손상을 입을 여지를 둘 수 있다.

밀폐된 환경을 제공하지 않는 개방 온도 탐침은 환원 분위기에서 금속 박막의 손실 또는 이동을 막기 위하여 산소를 상기 온도 검출기의 백금 박막과 교환을 허락하기 위하여 외부 대기에 개방된다. 개방된 구조는 외부 대기와 소통하게 하는 반면, 상기 외부 대기는 반드시 상기 박막 저항 요소에 손상을 주거나 상기 박막 저항 요소의 손실을 방지하기 위하여 충분한 산소 농도를 제공할 수 없다. 더욱이, 상기 개방된 구조는 그을음, 먼지, 연소 부산물 등의 오염물질을 유입할 수 있다. 이와 같은 오염물질은 상기 온도 검출기의 기판, 백금 박막, 열 응답 시간 등에 반응하거나, 공격, 억제 또는 악영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 일반적으로 온도 센서에 관한 것이다. 상세한 실시예에 따라, 온도 센서는 내연 기관, 터빈(제트 추진), 연료 전지 또는 온도 측정이 요구되는 타 응용장치의 배기 가스 온도 검출을 위하여 적절히 사용할 수 있는 것에 대해 기술한다. 그러나, 본 발명의 기재와 일치하는 온도 센서는 차량 관련 또는 차량 비관련 모두를 포함하는 다양한 타 응용장치와 관련하여 사용될 수 있다.

본 발명의 양태 및 장점들이 실시 예들의 기술에 의해 설명되며, 이 기술은 동반되는 도면들과 함께 고려되어져야 한다:

도 1은 본 발명에 따른 온도 센서를 포함하는 차량의 개략도;

도 2는 본 발명에 따라 구현된 온도 센서의 측단면도; 및

도 3은 도 2에 도시된 온도 센서의 정단면도.

도 1을 참조하면, 차량(10) 구현이 개략적으로 도시된다. 차량(10)는 배기 시스템(14)를 갖는 내연 기관(12)를 포함하고, 배기 시스템(14)은 내연 기관(12)에서 배기 가스의 유동을 이행한다. 온도 센서(16)는 배기 시스템(14)에 의해 운반된 배기 가스의 온도를 측정하기 위하여 배기 시스템(14)에 연결된다. 온도 센서(16) 는 배기 가스의 온도에 반응하거나 배기 가스의 온도를 표시하는 출력값을 제공한다. 엔진 컨트롤 모듈 등과 같은 차량 컨트롤 시스템(18)은 온도 센서(16)로부터 출력값을 받을 것이다. 엔진 컨트롤 시스템(18)은 온도 센서(16)의 출력값에 응답하여 연료/공기 비율 등의 하나 이상의 운용 변수(operating parameters)를 변경한다.

도 2 및 도 3에 의하면, 본 발명에 따른 온도 센서(16)의 구현의 일부는 측면 및 정면의 단면을 보여준다. 온도 센서(16)는 일반적으로 세로 길이의 몸체(20)를 포함하며, 몸체(20)는 몸체(20)의 일단에 위치하는 하우징(22)를 포함한다. 온도 센싱 요소(24)는 하우징(22)안에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 온도 센서(16)을 위한 전기적 연결체(26, 28)는 온도 센싱 요소(24)에서 연장되어 몸체(20)을 통과한다. 또한, 미도시되었지만, 온도 센서는 배기 시스템의 일반적으로 밀봉된 조건을 유지하는 동안 배기 시스템에 적어도 부분적으로 연장되는 온도 센서를 설치할 수 있는 플랜지(flange)와 설치 나사, 압축 페룰(ferrule) 등의 다양한 설치 기구를 포함할 수 있다. 유사하게, 온도 센서는 온도 센서를 위한 전기적 연결체와 전기적으로 연결되는 전기적 커넥터 또는 접촉체를 포함할 수 있다. 적합한 커넥터는 일체형 기구 뿐만 아니라 피그테일(pigtail) 접속용 도선 등을 포함할 수 있다.

온도 센싱 요소(24)는 저항 온도 센싱 요소일 수 있고, 이 경우 상기 요소를 통과하는 전기적 저항은 온도에 따라 변화할 수 있다. 상세한 구현에서, 온도 센싱 요소(24)는 기판(27) 상에 위치하는 백금 박막과 같은 적어도 하나의 금속 박 막(25)을 포함하는 박막 저항 온도 검출기일 수 있다. 또한, 다양한 온도 센싱 요소는 열전지(thermocouples) 등을 본 발명에 사용할 수 있다.

도시한 바와 같이 하우징(22)은 내부(interior) 용적(volume)(21)을 정의한다. 온도 센싱 요소(24)는 하우징(22)에 한정되는 내부 용적안에 적어도 부분적으로 위치할 수 있다. 이를테면, 온도 센싱 요소(24)는 하우징(22)에 의해서 적어도 부분적으로 기밀될 수 있다(encapsulated). 하우징(22)은 하우징(22)의 개구단(open end)(30)에서 온도 센서(16)의 몸체(20)와 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(22)은 일반적으로 가스 밀봉(gas tight seal)을 하기 위하여 몸체(20)에 결합되고, 그것에 의하여 일반적으로 밀폐된(closed) 환경에서 온도 센싱 요소(24)를 위치 시킬 수 있다. 일반적으로 밀폐된 환경은 외부 환경의 오염물질 등으로부터 온도 센싱 요소(24)의 노출을 적게하거나 노출이 되지 않게 할 수 있다.

하우징(22)에 의한 밀폐된 대기는 온도 센싱 요소(24)를 오염물질에 노출되지 않게 하거나 노출을 줄일 수 있다. 상응하게, 하우징(22)에 의한 일반적으로 밀폐된 환경은 온도 센싱 요소(24) 바로 인접한 환경을 적어도 부분적으로 유지하거나 제어할 수 있다. 백금속 박막 저항 온도 검출기 또는 유사하게 영향을 받는 요소에 있어서, 하우징(22)에 의한 내부 용적은 온도 센싱 요소(24)의 열화(degradation) 또는 열화 비율을 줄이는데 충분한 산소의 양을 온도 센서(16)의 내부 공기에 가질 수 있게 한다.

미립자 매개체(32)는 하우징(22)안에 위치할 수 있고, 온도 센싱 요소(24)를 적어도 부분적으로 에워쌀 수 있다. 미립자 매개체(32)는 박편(flake), 과립 상(granular), 분말(powder) 등의 형상으로 형상에 제한없이 제공될 수 있다. 본 발명에 따라 다양한 물질이 미립자 매개체(32)로 적합하게 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 미립자 매개체(32)는 온도 센서(16)의 희망 운용 온도에 의해 악영향을 받지 않는 물질일 것이다. 미립자 매개체(32)는 산화마그네슘, 알루미나, 산화칼슘, 산화 티타늄, 산화 망간 또는 산화 붕소, 또는 이들의 혼합물, 또는 어떤 물질 또는 이들의 공간 사이에서 삼투성의 가스(들)의 운반을 허용하도록 형태적으로 충분한 공간(interstice)을 갖는 물질들의 혼합일 수 있다. 다른 실시 예에서, 미립자 매개체(32)는 세라믹, 금속 물질 등과 같은 다른 물질을 포함할 수 있다.

온도 센싱 요소(24)를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체(32)는 하우징(22) 안에 온도 센싱 요소(24)를 적어도 부분적으로 지지할 수 있다. 온도 센싱 요소(24)를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체(32)는 온도 센싱 요소(24)의 움직임을 제한할 수 있다. 미립자 매개체(32)에 의한 온도 센싱 요소(24)의 지지체는 진동, 쇼크 등으로 인한 온도 센싱 요소(24)에서 발생하는 기구적 하중 또는 물리적 응력을 제한시킬 수 있다. 따라서, 온도 센싱 요소(24)는 미립자 매개체(32)에 의하여 어느 정도 물리적으로 보호될 것이다.

일 실시예에 따라, 미립자 매개체(32)는 공기 또는 기체 보다 더 큰 열 전도율을 가질 수 있다. 미립자 매개체(32)는 하우징(22)과 온도 센싱 요소(24) 사이를 분리하는 단열효과를 적어도 어느 정도까지는 극복할 수 있을 것이다. 미립자 매개체(32)는 하우징(22)과 온도 센싱 요소(24)사이에서 열 경로를 제공할 수 있고, 그것에 의하여 온도 센서(16)의 열 응답을 높일 수 있다. 일 실시 예의 미립자 매개 체(32)에 관해서, 산화 마그네슘 또는 다른 선택된 구성 요소는 일반적으로 탄소강과 같은 차수(order)의 열 전도성을 가질 수 있다. 선택된 매개체는 봉인된 환경에서 반응성이 낮을 수 있고, 또는 예측 가능하고 계측 가능한 방식으로 반응할 수 있다. 열 전도성이 광 범위하게 유효한 다양한 금속들을 적절히 적용할 수 있으므로 열 전도성의 특정 또는 상대적인 값 또는 범위는 제한적으로 해석되지 않아야 한다. 입자들(particles)의 크기와 종류는 다양하게 고려할 수 있다.

하우징(22)과 온도 센싱 요소(24) 사이에 열 경로를 제공하는 한편, 매개체(32)의 미립자 형상은 입자간 빈 공간(interstitial volume), 즉, 별개의 분리된 입자 사이에 공간을 제공한다. 미립자 매개체(32)의 상기 입자들 사이의 빈 공간은 미립자 매개체(32)에 다량의 산소를 혼입할(끌어들일) 수 있게 한다. 미립자 매개체(32)의 입자들 사이의 빈 공간에 운반된 상기 다량의 산소는 순수한 산소로써 존재하거나 타 요소들과 혼합된 상태로 제공되어 질 수 있다. 예를 들어, 일정 부피의 산소를 포함하는 공기는 미립자 매개체(32)의 입자들 사이의 공간에 혼입될(끌어들여질) 것이다. 환원 분위기 경우에 온도 센싱 요소(또는 전술하였듯이, 환원 분위기 또는 조건에 의해서 악영향을 받는 구성 요소)의 성능 저하를 방지하거나 지연시키기 위하여 하우징(22)의 내부 용적안에 충분한 양의 산소를 계속 유지하면서도, 미립자 매개체(32)안에 혼입된 산소로 인해 하우징 등의 산화를 일으키는 산소의 양을 줄일 수 있게 한다. 여기에서 말하는 환원 분위기는, 하우징 내의 산소가 한계 농도 미만으로 되고 이로 인하여, 관련 기판(associated substrate)에서 센싱 요소 구조(예; 금속 박막)의 일부를 이동시키는 결과를 가져오는 경우에 발생 한다.

미립자 매개체(32)는 산소와 비교적 낮은 반응성을 보이는 물질로부터 생성되어질 수 있다. 산소와의 낮은 반응성은 하우징 내에 포함되어 있는 산소를 소모시키지 않는 경향을 나타내며, 센싱 요소(24)의 열화를 방지하거나 지연시키게 된다. 언급한 미립자 매개체로 산화 마그네슘 또는 달리 선택된 구성물질이 상당히 높은 온도에서도 산소와 매우 낮은 반응성을 나타낼 수 있다. 세라믹 물질 또는 내열성 물질 등 다양한 다른 물질들이 또한 산소와 상당히 낮은 반응성을 나타낼 수 있다.

이미 언급한 미립자 매개체(32)에 따라, 미립자 매개체(32)의 크기 및 크기 분포(다시 말해, 입자 크기의 범위)는 이미 설정된 특성을 갖게 하기 위하여 다양하게 할 수 있다. 예를 들어, 더 큰 입자 크기와 비교적 좁다란 입자 크기의 분포는 미립자 매개체(32)의 입자들간의 빈 공간을 증가시킬 것이고, 이에 상응하게 미립자 매개체(32)에 혼입된 산소의 양을 증가시킬 것이다. 그러나, 더 큰 입자 크기 및 비교적 좁다른 입자 크기 분포는 하우징(22)의 내부와 미립자 매개체(32), 미립자 매개체(32)와 온도 센싱 요소(24) 및 더욱이 매개체(32)의 인접한 입자들 사이에 접촉 면적을 감소시킬 것이다. 상기 더 감소된 접촉 면적은 하우징(22)과 온도 센싱 요소(24) 사이에 열 경로로서의 미립자 매개체(32)의 효율을 감소시킬 것이다.

일 실시 예에서, 미립자 매개체(32)는 온도 센서(16)의 산소 함유량과 열 응답을 제어하기 위하여 혼합된 입자 크기들을 포함할 수 있다. 더 작은 입자들은 더 큰 입자들의 입자들간의 빈 공간안에 적어도 부분적으로 놓일 수 있고, 그로 인하여 산소의 혼입(entrainment)을 위한 열린 입자들간의 빈 공간을 계속 제공하면서도, 열 경로의 효율을 증가시킬 것이다. 실시 예에서 사용된 각각의 입자의 크기(들)는 상기 센서, 하우징 및 센싱 요소(24)의 크기 및 상대적 배치에 좌우된다. 일 실시 예에서, 더 작은 입자들은 더 큰 입자들의 메쉬 크기(mesh size)의 약 71% 또는 그 미만일 수 있다. 다른 실시 예에서, 더 작은 입자들은 더 큰 입자들의 메쉬 크기의 약 50% 또는 그 미만일 수 있다. 예를 들어, +100 메쉬와 +200 메쉬의 입자들(예 ; 산화 마그네슘 입자들)을 포함하는 혼합된 입자 크기들이 사용될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, +100 메쉬, +140 메쉬, +200 메쉬 및 -200 메쉬 입자들을 포함하는 혼합된 입자 크기들이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 온도 센서(16)는 열화를 방지하거나 지연시키기 위하여 한계 농도를 넘는 산소 농도를 유지하기 위한 능력과 같은 다양한 특성들을 강화하도록제작되어질 수 있다. 예를 들어, 하우징(22)의 내부면은 하우징(22)의 반응성을 감소하기 위하여 비활성화 상태로 할(passivated) 수 있다. 하우징(22)의 감소된 반응성은 하우징(22)의 산화로 인한 산소의 손실을 줄일 것이다.

이러한 일 실시 예에서, 하우징(22)의 내부면은 미리 산화될 수 있다. 미리 산화함은 산소에 노출, 화학 산화제 처리 등을 포함하는 예와 같이 알려진 방법으로 수행할 수 있다. 미리 산화함은 센서 요소가 구비된 하우징이 외부 대기로부터 일단 밀폐되면, 습기 오염과 추가적인 산화를 방지할 수 있다.

다른 관점에서, 온도 센서(16)의 하우징(22)은 미립자 매개체(32)를 진동을 사용하여 안착시킨다. 예를 들어, 하우징(22)에 적어도 부분적으로 끼워진 온도 센싱 요소(24)를 구비한 채로, 미립자 매개체(32)가 하우징(22)에 삽입됨으로써, 하우징은 진동되어질 것이다. 다른 실시 예에서, 하우징(22)은 미립자 매개체(32)로 적어도 부분적으로 채워질 수 있다. 미립자 매개체(32)를 구비한 하우징(22)은 상기 온도 센싱 요소(24)가 하우징(22)안에 적어도 부분적으로 채워짐으써 진동되어질 것이다. 하우징(22)과 미립자 매개체(32)의 진동은 온도 센싱 요소(24) 주변에서 미립자 매개체(32)의 안착과 온도 센싱 요소(24)의 삽입을 용이하게 하기 위하여 미립자 매개체(32)를 적어도 부분적으로 유동화시킬 수 있다. 진동 삽입 기술의 사용은 미립자 매개체(32)의 적합한 안착을 하게 할 수 있고, 온도 센서 요소(24)의 물리적 보호 뿐만 아니라 미립자 매개체(32)에 의해 제공되는 열 전도성을 증가시킬 수 있다. 물론, 다른 동작이 하우징안의 온도 센싱 요소 주위에 적어도 부분적으로 위치하는 미립자 매개체를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 관점에 따라, 본 명세서에 따른 온도 센서는 밀폐된 하우징안의 온도 센싱 요소를 에워싸는 산화 마그네슘 또는 다른 선택된 요소와 같은 미립자 매개체안에 혼입된 산소를 제공할 수 있다. 하우징의 밀폐된 환경은 온도 센싱 요소를 보호할 수 있고 하우징의 내부 용적안에 제공되는 환경에서 온도 센싱 요소를 보존할 수 있다. 추가적으로, 하우징에 의해 제공되는 밀폐된 환경은 오염물질의 침입을 방지할 수 있다. 미립자 매개체의 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)안에 혼입된 산소는 예를 들어, 온도 센싱 요소의 환원 분위기로 인한 열화를 줄이기 위하여 충분한 양의 산소를 제공할 수 있다. 미립자 매개체는 또한 하우 징과 온도 센서의 만족스러운 열 응답을 제공할 수 있는 열 경로를 온도 센싱 요소 사이에서 제공할 수 있다. 미립자 매개체는 일반적으로 사실상 비활성이고, 하우징 내부 면과 일부 실시 예들에서의 미립자 매개체들 그 자체가 매개체 또는 하우징의 계속된 산화로 인한, 하우징의 밀폐된 환경안에의 산소의 소모를 줄이기 위하여 미리 산화될 수 있다.

다른 관점에 따라 제공되는 온도 센서는, 하우징; 하우징에 위치하는 온도 센싱 요소; 및 하우징에 위치하되 온도 센싱 요소의 주위를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체를 포함한다. 미립자 매개체는 제1 입자들과 제1 입자들보다 작은 크기를 갖는 제2 입자들의 혼합을 포함하되, 그러한 혼합에 의해 하우징에서의 환원분위기를 방지하기에 충분한 양의 산소를 혼입하도록 하기 위하여 입자들간의 빈 공간이 제1 입자들과 제2 입자들 사이에 형성된다.

다른 관점에 따라 제공되는 온도 센서는, 하우징; 하우징에 위치하되, 적어도 하나의 기판 상에 위치하는 금속 박막을 포함하는 저항 온도 검출기를 포함하는 온도 센싱 요소; 및 하우징에 위치하여 온도 센싱 요소의 주위를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체; 및 온도 센싱 요소와 미립자 매개체를 밀봉하기 위하여 하우징에 결합되는 몸체부를 포함한다. 미립자 매개체는 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 포함하되, 제2 입자들은 제1 입자의 크기의 약 71% 또는 그 미만이다. 미립자 매개체는 하우징에서 환원 분위기를 방지하기 위하여 충분한 양의 산소를 혼입하기 위해 제1 입자들과 제2 입자들 사이에 입자들 간의 빈 공간을 형성한다.

또 다른 관점에 따라 제공되는 온도센서는, 하우징; 하우징에 위치하되, 적 어도 하나의 기판 상에 위치하는 금속 박막을 포함하는 저항 온도 검출기를 포함하는 온도 센싱 요소; 및 하우징에 위치하며 온도 센싱 요소의 주위를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체를 포함한다. 미립자 매개체는 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 포함하되, 제2 입자은 제1 입자들 크기의 약 71% 또는 그 미만이다. 미립자 매개체는 산소를 혼입하기 위해 제1 입자들과 제2 입자들 사이에 입자들간의 빈 공간을 형성한다.

또 다른 관점에 따라, 본 발명은 온도 센서의 열화를 줄이기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 하우징의 내부면을 미리 산화시키는 과정과; 하우징에 온도 센싱 요소를 배치하는 과정과; 하우징에 위치하되 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸며, 입자들간의 빈 공간을 제공하는 미립자 매개체를 제공하는 과정; 및 입자들간의 빈 공간에 산소를 혼입하는(entraining) 과정을 포함한다.

또 다른 관점에 따라 제공되는 차량 시스템(vehicle system)은, 엔진; 상기 엔진으로부터 배기 가스를 운반하기 위하여 형성된 배기 시스템; 배기 가스의 온도를 검출하기 위하여 배기 시스템에 연결되는 온도 센서; 및 온도 센서의 출력값에 응답하여 상기 엔진의 적어도 하나의 운용 변수(operating parameter)를 제어하도록 구성된 차량 제어 시스템을 포함한다. 상기 온도 센서는 하우징; 하우징에 위치하는 온도 센서 요소; 및 하우징에 위치하되 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체를 포함한다. 미립자 매개체는 제1 입자들과 제1 입자들보다 작은 크기를 갖는 제2 입자들의 혼합을 갖되, 그러한 혼합에 의해 입자들간의 빈 공간이 하우징에서 환원 분위기를 막고 충분한 산소를 혼입하도록 하기 위하여 제1 입자들과 제2 입자들 사이에 형성된다.

본 명세서에서 명시된 상세한 실시 예를 참조하여 기술한 상기 특징과 관점은 이하 다양한 다른 실시 예들에서 조합 및/또는 응용을 할 수 있다. 타 실시 예들에 그와 같이 기술된 특징과 관점의 조합물 및 또는 응용물은 이하 숙고되어야 한다. 더욱이, 본 명세서에서 명시된 상기 실시 예들은 상기 명시된 목적의 정신에서 실질적으로 벗어남없이 다각도의 변형과 수정이 가능하다.

본 발명의 기재와 일치하는 온도 센서는 차량 관련 또는 차량 비관련 모두를 포함하는 다양한 타 응용장치와 관련하여 사용될 수 있다.

Claims (21)

1. 하우징;

   상기 하우징에 위치하는 온도 센싱 요소; 및

   상기 하우징에 위치하되 상기 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 미립자 매개체를 포함하며,

   상기 미립자 매개체는 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 필수적으로 포함하며, 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들은 동일한 물질이고, 상기 제2 입자들은 상기 제1 입자들의 메쉬 크기보다 작은 메쉬 크기를 갖고, 그로 인해 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들 사이에 입자간 빈 공간(interstitial volume)이 형성되고, 상기 입자간 빈 공간은 상기 하우징에서 환원 분위기를 방지하기에 충분한 양의 산소를 혼입하는, 온도 센서.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 온도 센싱 요소는 적어도 하나의 기판 상에 위치하는 금속 박막을 가지는 저항 온도 검출기를 포함하는 온도 센서.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 입자들은 산화 마그네슘, 알루미나, 산화 칼슘, 산화 티타늄, 산화 망간, 산화 붕소로 구성되는 그룹에서 선택된 물질을 포함하는 온도 센서.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 입자들은 세라믹(ceramic) 물질을 포함하는 온도 센서.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 71%인 온도 센서.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 50% 또는 그 미만인 온도 센서.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 센서는 몸체부를 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 온도 센싱 요소와 상기 미립자 매개체를 밀봉하기 위해 상기 몸체부에 연결되는 온도 센서.
8. 하우징;

   상기 하우징에 위치하며, 적어도 하나의 기판상에 위치하는 금속 박막을 갖는 저항 온도 검출기를 포함하는 온도 센싱 요소;

   미립자 매개체, 상기 미립자 매개체는 상기 하우징에 위치하고, 상기 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸고, 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 필수적으로 포함하며, 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들은 동일한 물질이고, 상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 71% 또는 그 미만이며, 그로 인해 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들 사이에 입자간 빈 공간(interstitial volume)이 형성되고, 상기 입자간 빈 공간이 상기 하우징에서 환원 분위기를 방지하기에 충분한 산소를 혼입하도록 하고; 및

   상기 온도 센싱 요소 및 상기 미립자 매개체를 밀봉하기 위하여 상기 하우징과 연결되는 몸체부를 포함하는, 온도 센서.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 입자들은 산화 마그네슘, 알루미나, 산화 칼슘, 산화 티타늄, 산화 망간, 산화 붕소로 구성되는 그룹에서 선택된 물질을 포함하는 온도 센서.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 50% 또는 그 미만인 온도 센서.
11. 하우징;

    온도 센싱 요소, 상기 온도 센싱 요소는 상기 하우징에 위치하고, 상기 온도 센싱 요소는 적어도 하나의 기판상에 위치하는 금속 박막을 갖는 저항 온도 검출기를 포함하며; 및

    미립자 매개체를 포함하며, 상기 미립자 매개체는 상기 하우징에 위치하고, 상기 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸고, 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 필수적으로 포함하며, 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들은 동일한 물질이고, 상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 71% 또는 그 미만이고, 그로 인해 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들 사이에 입자간 빈 공간(interstitial volume)이 형성되고, 상기 입자간 빈 공간이 상기 하우징에서 환원 분위기를 방지하기에 충분한 산소를 혼입하도록 하는, 온도 센서.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 배기 가스의 온도를 검출하기 위하여 배기 시스템에 연결되는 온도 센서, 여기에서 상기 온도 센서는,

    하우징,

    상기 하우징에 위치하는 온도 센서 요소, 및

    미립자 매개체를 포함하며, 상기 미립자 매개체는 상기 하우징에 위치하고, 상기 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸고, 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 필수적으로 포함하며, 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들은 동일한 물질이고, 상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기보다 작고, 그로 인해 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들 사이에 입자간 빈 공간(interstitial volume)이 형성되고, 상기 입자간 빈 공간이 상기 하우징에서 환원 분위기를 방지하기에 충분한 산소를 혼입하도록 하는; 및

    상기 온도 센서의 출력값에 응답하여 차량의 엔진의 적어도 하나의 운용 변수(operating parameter)를 제어하도록 구성된 차량 제어 시스템을 포함하는, 차량시스템.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 71% 인, 차량 시스템.
20. 제 18항에 있어서,

    상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 50% 또는 그 미만인, 차량 시스템.
21. 하우징, 상기 하우징은 미리 산화시킨 하나 이상의 내부면을 가지며;

    온도 센싱 요소, 상기 온도 센싱 요소는 상기 하우징에 위치하고; 및

    미립자 매개체를 포함하며, 상기 미립자 매개체는 상기 하우징에 위치하고, 상기 온도 센싱 요소를 적어도 부분적으로 에워싸고, 제1 입자들과 제2 입자들의 혼합을 필수적으로 포함하며, 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들은 동일한 물질이고, 상기 제2 입자들의 메쉬 크기는 상기 제1 입자들의 메쉬 크기의 71% 또는 그 미만이고, 그로 인해 상기 제1 입자들과 상기 제2 입자들 사이에 입자간 빈 공간(interstitial volume)이 형성되고, 상기 입자간 빈 공간이 상기 하우징에서 환원 분위기를 방지하기에 충분한 산소를 혼입하도록 하는, 온도 센서.

Images