KR20150081364A - 온도 센서 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents

온도 센서 시스템 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

제1 세라믹 하우징부(200)로서, 제1 개구부(211)를 구비한 제1 하부 말단(215) 및 제2 개구부(212)를 구비한 제2 상부 말단(216)을 갖는 슬리브형 하부 영역부(210), 그리고 제2 상부 말단(216)과 연결된 상부 영역부(220)를 포함하는 제1 세라믹 하우징부(200)를 포함하는 온도 센서 시스템(100)이 제공된다. 온도 센서 시스템(100)은 하부 영역부(210) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 온도 탐침 부재(1)를 더 포함하고, 온도 탐침 부재는 세라믹 센서 부재 하우징(3), 센서 부재 하우징(3) 내에 배치된 센서 부재(2) 및 전기적 공급 라인(4)을 포함한다. 센서 부재 하우징(3)은 적어도 부분적으로 제1 개구부(211) 내에 배치된다. 또한, 세라믹 센서 부재 하우징(3)은 제1 세라믹 하우징부(200)보다 높은 열 전도도를 가진다. 또한, 온도 센서 시스템(100)의 제조 방법이 제공된다.

Description

온도 센서 시스템 및 그 제조 방법{TEMPERATURE SENSOR SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING A TEMPERATURE SENSOR SYSTEM}
온도 센서 시스템 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
매우 다양한 응용 분야에서 모니터링 및 제어를 목적으로 온도를 측정하는 것은 예컨대 세라믹 열 도체-서미스터 소자(NTC thermistor, "부 온도 계수 서미스터"), 규소-온도 센서(예컨대 소위 KTY-온도 센서), 백금 온도 센서(PRTD, "백금 저항 온도 검출기") 또는 열 소자(TC, "열전대(thermocouple)")에 의해 이루어진다.
이는 사용 시 용이한 조립, 충분한 기계적 안정성 및 외부 영향에 대한 고유 온도 센서 부재의 보호, 그리고 공격적 매질(aggressive medium)에 의한 부식을 방지하기 위해 설치는 하우징 내에서 이루어지고, 이러한 하우징은 일반적으로 플라스틱, 단순한 금속 구조물 또는 플라스틱-금속-복합물로 구성된다. 전기적 연결을 위해, 일반적으로 플러그 콘택 및/또는 라인 연결부들이 하우징 내에 설치된다. 그러한 시스템의 적합한 기밀도는 밀봉부, 주조 물질(casting material) 및/또는 접착제를 이용하여 이루어진다.
그러나, 플라스틱- 또는 중합체 하우징을 구비한 센서 시스템은 매우 높은 온도의 측정을 위해서는 사용되지 않는다. 플라스틱- 또는 중합체 하우징을 구비한 그러한 시스템의 최대 사용 온도는 약 200℃ 내지 250℃로 제한된다. 반면, 근본적으로 내온도성이 더 양호한 금속은, 복합적인 하우징 형태를 구현하기가 매우 어렵고 따라서 대부분 응용물을 위한 기하학적 요건을 충족할 수 없다는 단점을 가진다. 또한, 금속 하우징을 구비한 센서 시스템은 부식 현상으로 인하여 오로지 제한적으로만 매우 공격적인 매질에 사용 가능하다. 이와 같은 구조의 시스템은, 사용되는 물질에 있어 부가적인 구성 조건적 열 전달 및 낮은 열 전도로 인한 응답 시간 지연이 존재한다는 것이 또 다른 단점이다.
문헌 EP 2 420 807 A2로부터 금속 하우징을 구비한 센서 시스템이 공지되어 있다.
문헌 JP 2010 032 237 A로부터 세라믹 슬리브를 구비한 센서 시스템이 설명되어 있다.
해결하려는 과제는 적어도 일부 실시형태들에 따라, 견고성이 높고 응답 시간이 짧은 온도 센서 시스템을 제공하는 것이다. 적어도 일부 실시 형태들에 따른 또 다른 과제는 온도 센서 시스템의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제는 독립 청구항들에 따른 대상물 및 방법에 의하여 해결된다. 이러한 대상물의 유리한 실시 형태들 및 발전예들은 종속 청구항들, 이하의 상세한 설명 및 도면으로부터 더 도출된다.
적어도 일 실시 형태에 따른 온도 센서 시스템은 제1 세라믹 하우징부를 포함한다. 제1 세라믹 하우징부는 제1 개구부를 구비한 제1 하부 말단 및 제2 개구부를 구비한 제2 상부 말단을 가지는 슬리브형 하부 영역부, 그리고 제2 상부 말단과 연결된 상부 영역부를 포함한다.
또한 온도 센서 시스템은 제1 세라믹 하우징의 하부 영역부 내에 적어도 부분저으로 배치되는 온도 탐침 부재(temperature probe member)를 포함한다. 온도 탐침 부재는 세라믹 센서 부재 하우징, 세라믹 센서 부재 하우징 내에 배치된 센서 부재 및 전기적 공급 라인들을 포함한다. 센서 부재 하우징은 적어도 부분적으로 제2 개구부 내에 배치된다. 특히 센서 부재 하우징은 일부는 슬리브형 하부 영역부 내에 배치될 수 있고, 일부는 슬리브형 하부 영역부 밖으로 돌출할 수 있다. 바람직하게는, 세라믹 센서 부재 하우징 및 제1 세라믹 하우징부는 서로 다른 열 전도도를 가진다. 매우 바람직한 실시 형태에 따르면, 세라믹 센서 부재 하우징은 제1 세라믹 하우징부보다 더 높은 열 전도도를 가진다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징 내에 배치된 센서 부재는 세라믹 서미스터 부재로서 형성된다. 예컨대 센서 부재는 NTC-서미스터 부재(NTC, "부 온도 계수"), 즉 열 도체일 수 있다. NTC-서미스터 부재는 특히 낮은 제조 비용을특징으로 한다. 예컨대 열 소자 또는 금속 저항 소자, 예컨대 Pt-소자에 비해 NTC-서미스터 부재의 다른 이점은 부 저항-온도-특성이 두드러진다는 것이다. 또한, 센서 부재는 PTC-서미스터 부재(PTC, "정 온도 계수"), 즉 냉 도체로서 형성될 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 세라믹 센서 부재 하우징 내에 배치되되, 센서 부재의 적어도 하나의 측면이 센서 부재 하우징과 직접적으로 형상 맞춤 방식으로 접촉하도록 배치된다. 예컨대, 센서 부재는 복수의 측면들을 포함하고, 이때 적어도 하나의 측면은 전면적으로(all-over) 센서 부재 하우징의 내벽과 직접 접촉한다. 바람직하게는, 센서 부재 하우징의 내벽은 이러한 영역에서 센서 부재의 측면에 그 형태가 정합됨으로써, 센서 부재의 내벽과 센서 부재 하우징의 내벽 사이에 형상 맞춤식 접촉이 얻어진다. 센서 부재 하우징에 대해 직접적으로 그리고 형상 맞춤식으로 접촉되는 센서 부재의 측면과, 센서 부재 하우징 사이에는 바람직하게는 예컨대 주조 물질 또는 열 전도 페이스토와 같은 다른 부재가 배치되지 않는다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징은 높은 열 전도도를 가진 구조 세라믹 물질을 포함하거나 그러한 물질로 구성된다. 바람직하게는, 센서 부재 하우징은 알루미늄옥사이드(aluminium oxide)를 포함한다. 이와 같은 센서 부재 하우징은 유리하게는 매우 높은 열 전도도를 특징으로 한다. 센서 부재 하우징은 다양한 품질의 알루미늄옥사이드를 포함할 수 있다. 예컨대 센서 부재 하우징은 적어도 95% 내지 99.9% 또는 그 이상의 순도를 가진 알루미늄옥사이드를 포함할 수 있다. 기계적 강도 및 화학적 내구성과 관련한 센서 부재 하우징의 견고성 그리고 열 전도도는 물질의 순도에 따라 증가한다. 더욱 바람직한 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징은 알루미늄옥사이드로 구성된다. 대안적으로, 센서 부재 하우징은 예컨대 알루미늄나이트라이드(aluminium nitride) 또는 실리콘카바이드(silicon carbide)와 같은 다른 세라믹 물질을 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다.
유리하게는, 온도 센서 시스템은 매우 짧은 응답 시간을 가지고, 이러한 응답 시간은 예컨대 센서 부재 하우징의 벽두께 및 물질에 따라 달라지나, 바람직하게는 3초 미만이다. 바람직하게는, 응답 시간은 1초 미만일 수 있고, 예컨대 센서 부재 하우징이 매우 얇은 벽 두께를 가지는 경우 더욱이 수 밀리초에 달할 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징은 사출성형 하우징이다. 센서 부재 하우징은 특히 세라믹 사출성형 기술을 이용하여, 예컨대 소위 세라믹 마이크로-사출성형 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 세라믹 마이크로 사출성형 기술을 이용하여, 유리하게는 센서 부재의 치수에 정합된 매우 작은 하우징 형태로 센서 부재 하우징이 엄밀하고 반복 생산 가능하게 구현되며, 매우 높은 기계적인 강도를 가지도록 제조될 수 있어서, 표준화된 기하학적 형태의 설치가 가능해진다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 Y, Ca, Cr, Al, O 원소들을 함유한 페로브스카이트 구조(perovskite structure)를 포함한다. 또한, 페로브스카이트계 센서 부재는 원소 Sn을 포함할 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 일반적 화학식 ABO3의 페로브스카이트 구조를 갖는 세라믹 물질을 포함한다. 특히 높은 응용 온도에 적합해야 하는, 온도 안정성이 높은 온도 탐침을 위해, 이와 같은 센서 부재가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 센서 부재는 (Y1-xCax)(Cr1-yAly)O3의 조성을 가지고, 이때 x = 0.03 ~ 0.05, y = 0.85이다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 원소들 Ni, Co, Mn, O를 함유하는 스피넬 구조(spinel structure)를 포함한다. 스피넬계 센서 부재는 이하의 원소들 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다: Al, Fe, Cu, Zn, Ca, Zr, Ti, Mg.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 일반적 화학식 AB2O4 또는 B(A,B)O4의 스피넬 구조를 갖는 세라믹 물질을 포함한다. 이와 같은 센서 부재는 특히, 낮은 응용 온도에서 바람직하다. 매우 바람직한 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 Co3-(x+y)NixMnyO4의 조성을 포함하고, 이때 x = 1.32, y = 1.32이다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징은 0.1 mm와 1 mm 사이의 벽 두께를 가진다. 이는 특히, 센서 부재 하우징이 두께가 0.1 mm와 1 mm 사이인 적어도 하나의 하우징 벽을 포함한다는 것을 의미할 수 있다. 바람직하게는 센서 부재 하우징은 일반적으로 언급한 범위 내의 벽 두께를 가진다. 더욱 바람직한 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징은 0.3 mm 와 0.7 mm 사이의 벽 두께를 가진다. 이와 같은 센서 부재 하우징의 벽 두께에 의해 온도 탐침의 매우 빠른 응답 시간이 달성될 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 전기적 공급 라인들은 2개의 접촉 부재들로서 형성되고, 이러한 접촉 부재들은 센서 부재와 전기 전도적으로 연결되어 있다. 바람직하게는 접촉 부재들은 부식 경향이 낮은 내온도성 물질을 포함한다. 예컨대 접촉 부재들은 예컨대 백금, 금, 은과 같은 귀금속 또는 온도 안정성이 높은 합금 강, 바람직하게는 크롬 및/또는 니켈의 함량이 높은 합금 강을 포함하거나 이러한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 접촉 부재들은 연결 와이어로서 형성된다. 예컨대 접촉 부재들은 니켈로 피복된 구리 와이어의 형태를 가지거나 앞에 언급된 다른 금속들 중 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재는 2개의 전극을 포함한다. 전극들은 바람직하게는 센서 부재의 서로 대향되는 2개의 측면들에 제공된다. 바람직하게는, 접촉 부재들은 각각, 소성된(fired) 금속화 페이스트를 이용하여 센서 부재의 전극들과 전기 전도적으로 연결된다. 센서 부재의 전극들은 예컨대 온도 탐침의 최대 사용 온도에 따라, 예컨대 백금, 금, 은과 같은 금속 또는 예컨대 은-팔라듐과 같은 금속 합금을 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다. 접촉 부재들과 센서 부재의 전극들 사이의 전기 접촉을 위해 기능하는 금속화 페이스트(metallization pastes)는 바람직하게는 예컨대 금, 은 또는 백금과 같은 귀금속을 포함하거나 그것으로 구성된다. 또한, 금속화 페이스트는 구리, 몰리브댄 또는 텅스텐, 또는 예컨대 은-팔라듐과 같은 금속 합금을 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징은 유리 실란트(glass sealant)을 이용하여 후면측에서 밀폐된다. 바람직하게는, 접촉 부재들은 유리 실란트로부터 돌출하고, 따라서 센서 부재 하우징의 내부로부터 유리 실란트를 통하여 바깥쪽까지 달한다. 유리 실란트는 예컨대 센서 부재 하우징의 물질에 정합된 팽창 계수를 가지면서 알칼리- 및/또는 중금속 산화물을 함유하지 않는 유리를 포함한다. 유리하게는, 유리 실란트를 위해 사용되는 물질은 온도 탐침의 최대 사용 온도 이상으로 적어도 50℃에 이르는 연화점(softening point)을 가진다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부는 온도 탐침 부재의 전기적 공급라인이 적어도 부분적으로 배치되며 안내되는 리세스들을 포함한다. 이러한 리세스들은 예컨대 내부에 위치한 포켓 또는 함몰부의 형태로 형성될 수 있고, 이들은 전기적 공급 라인들을 안내하고 수용하는 기능이다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 세라믹 하우징부의 하부 영역부 및 상부 영역부는 일체형으로 형성되어 있다. 예컨대, 하부 영역부 및 상부 영역부는 공통의 제조 공정에서 제조될 수 있다. 하부 영역부 및 상부 영역부는 특히, 서로 분리 제조된 2개의 부품이 예컨대 고정 수단을 이용하는 것과 같이 결합 공정을 이용하여 서로 결합되는 그러한 방식의 부품이 아니다. 유리하게는, 제1 세라믹 하우징부의 하부 영역부와 상부 영역부 사이에는 이음부가 존재하지 않는다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 세라믹 하우징부는 사출성형 부품이다. 예컨대, 제1 세라믹 하우징부는 소위 세라믹 사출 성형 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 세라믹 사출 성형 기술을 이용하면 유리하게는 매우 복합적이면서 고객 주문형 요건에 맞춰진 세라믹 하우징 구조를 엄밀하고 반복 생산 가능하게 제조할 수 있으며, 이러한 하우징 구조는 높은 기계적 강도를 가진다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 세라믹 하우징부는 낮은 열 전도도를 갖는 물질을 포함한다. 바람직하게는 제1 세라믹 하우징부는 멀라이트(mullite), 동석(steatite) 또는 지르코늄옥사이드(zirconium oxide)를 포함하거나, 언급한 물질들 중 하나로 구성된다. 유리하게는, 열전도성이 불량한 세라믹 물질을 사용함으로써, 제1 세라믹 하우징부를 통한 열 소산 심화가 방지된다. 이러한 열 소산 심화는 온도 센서 시스템의 응답 시간 지연을 야기할 것이다.
부가적으로, 외부 쪽으로 더 적은 열이 안내될 수 있고, 전기적 공급 라인들에서 온도가 감소한다. 이와 동시에, 언급한 물질들은 매우 높은 기계적 강도를 가지고, 센서 시스템에는, 응용 시 요구되는 부하를 견디기 위해 필요한 기계적 안정성을 제공한다. 예컨대 안정화된 지르코늄옥사이드를 사용함으로써 또한 매우 높은 기계적 부하 및/또는 화학적 부하를 포함한 매우 극한적인 사용 경우에도 사용이 가능하다.
다른 실시 형태에 따르면, 세라믹 센서 부재 하우징은 원주식 돌출부를 포함한다. 바람직하게는, 돌출부는 접착 결합을 이용하여 형상 맞춤 방식으로 제2 개구부와 결합된다.
다른 실시 형태에 따르면, 온도 센서 시스템은 제2 세라믹 하우징부를 포함하고, 제2 세라믹 하우징부는 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부와 결합된다. 제2 세라믹 하우징부는 바람직하게는 온도 센서 시스템을 밀폐한다. 상부 영역부는 예컨대 돌기부를 포함할 수 있고, 이러한 돌기부는 슬리브형 하부 영역부의 개방된 상부 말단 안으로 연장되며, 이러한 돌기부를 이용하여 상부 영역부는 하부 영역부에 고정될 수 있다. 바람직하게는, 돌기부는 리세스들을 포함하고, 이러한 리세스들에는 온도 탐침 부재의 전기적 공급 라인들이 적어도 일부 배치 및 안내되어 있다. 따라서 제1 및 제2 세라믹 하우징부는 내장된(integrated) 라인 가이드, 바람직하게는 전기적 공급 라인들에 기하학적으로 정합된 라인 가이드를 구비할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 세라믹 하우징부는 예컨대 접착을 위한 결합 재료로 충진될 수 있는 밀봉면을 구비할 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 제2 세라믹 하우징부는 제1 세라믹 하우징부와 동일한 물질을 포함한다. 제2 세라믹 하우징부는 바람직하게는 제1 세라믹 하우징와 마찬가지로 세라믹 사출 성형 기술을 이용하여 제조될 수 있는 사출 성형 부품이다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 및 제2 세라믹 하우징부는 결합 재료에 의해 서로 결합된다. 결합 재료는 예컨대 온도 센서 시스템의 사용 온도에 따라 중합체, 유리 또는 세라믹 접착체를 포함하거나, 중합체, 유리 또는 세라믹 접착제일 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 세라믹 하우징부는 결합 재료를 이용하여 밀봉면을 통해 힘에 의해 형상 맞춤 방식으로 서로 결합되어 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 온도 센서 시스템은 제1 세라믹 하우징부의 하부 영역부 내에 배치되며 온도 탐침 부재를 부분적으로, 바람직하게는 하부 영역부로부터 돌출한 센서 부재 하우징 영역들을 제외하고 둘러싸는 주조 물질(potting material)를 포함한다. 주조 물질은 예컨대 중합체, 바람직하게는 내온도성 중합체, 유리 또는 예컨대 알루미늄옥사이드 시멘트와 같은 시멘트 종류의 물질을 포함하거나 이러한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다. 이때 주조 물질의 선택은 특히 온도 센서 시스템의 사용 온도에 좌우된다. 예컨대, 주조 물질은 사용 온도가 300℃까지일 때 내온도성 중합체를 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다. 사용 온도가 1000℃까지 달하면 특히 유리 또는 시멘트 종류의 물질이 바람직하다.
다른 실시 형태에 따르면, 주조 물질 및 결합 재료는 동일한 물질을 포함한다. 예컨대, 주조 물질로서, 접착 특성을 가진 내온도성 주조 물질이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 세라믹 하우징부의 접착을 위한 물질은, 또한 동시에 전기적 공급라인들의 고정 및/또는 이러한 전기적 공급라인들과 연결된 연결 라인들의 고정을 위해 기능하고/기능하거나 전기적 공급 라인들 및 라인 가이드들로 가는 연결 지점을 충진하기 위해 기능할 수 있다.
본원에 설명된 온도 센서 시스템의 이점은 하우징 치수가 매우 정밀하게 설계될 수 있다는 것으로, 이러한 하우징 치수는 부가적인 시스템 요소 없이 간단하고 표준화된 조립을 가능하게 한다. 이와 동시에 매우 짧은 응답 시간, 매우 높은 기계적 및 화학적 견고성 및 극한적 장시간 안정성이 있다.
또한 온도 센서 시스템의 제조 방법이 제공된다. 이를 통해 제조될 수 있거나 이를 통해 제조되는 온도 센서 시스템은 전술한 실시 형태들 중 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다. 전술한 실시 형태 및 이하에 설명되는 실시 형태들은 온도 센서 시스템 뿐만 아니라 온도 센서 시스템의 제조 방법을 위해서도 균등하게 적용된다.
일 실시 형태에 따르면, 세라믹 센서 부재 하우징을 구비한 온도 탐침 부재, 그리고 제1 및 제2 세라믹 하우징부가 준비된다.
제1 및 제2 세라믹 하우징부는 예컨대 세라믹 사출 성형 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 이때 구조 세라믹 분말, 유리하게는 멀라이트, 동석 또는 안정화된 지르코늄옥사이드, 및 유기 결합제를 포함하는 세라믹 피드스톡(feedstock)이 이에 상응하는 금형에 주입된다. 이로부터 생성되는 소위 성형체는 이후 탈지 공정을 거치고, 이러한 탈지 공정은 2단계로, 즉 물 및 열에 의해, 또는 1단계로, 열에 의해서만 가급적 유기 성분을 제거한다. 이후, 탈지된 성형체는 적합한 온도에서 소결된다.
온도 탐침 부재의 세라믹 센서 부재 하우징은 바람직하게는 마찬가지로 세라믹 사출 성형 기술을 이용하여 제조된다. 이때 구조 세라믹 분말, 예컨대 알루미늄옥사이드 분말, 알루미늄나이트라이드 분말 또는 실리콘카바이드 분말, 및 유기 결합제를 함유하는 세라믹 피드스톡이 이에 상응하는 금형 내에 주입된다. 이러한 소위 성형체는 이후 탈지 공정을 거치고, 이러한 탈지 공정은 다시 2단계로 또는 1단계로 진행될 수 있으며 가급적 유기 성분을 제거한다. 이후, 탈지된 성형체는 적합한 온도에서 소결되는데, 온도는 예컨대 알루미늄옥사이드의 경우 그 순도에 따라 1600℃ 내지 1700℃이다.
다른 실시 형태에 따르면, 제공되는 센서 부재는 이와 같이 제조되는 센서 부재 하우징 내에 배치되되, 센서 부재의 적어도 일 측면이 센서 부재 하우징에 직접적으로 그리고 형상 맞춤 방식으로 접촉하도록 배치된다. 또한, 온도 탐침 부재의 전기적 공급 라인들을 형성하는 접촉 부재들은, 센서 부재가 센서 부재 하우징 내에 배치된 후에, 각각 금속화 페이스트를 이용하여 센서 부재의 전극들과 전기 전도적으로 연결된다. 예컨대, 금속화 페이스트는 함몰부의 측면 포켓 내에 정량 토출될 수 있고, 접촉 부재들은 이후에 측면 포켓 내에 삽입되어, 접촉 부재들의 말단들이 각각 금속화 페이스트 내에 매립된다. 바람직하게는, 금속화 페이스트는 이후에 적합한 온도에서 소성된다. 이러한 온도는 사용되는 금속화 페이스트 물질에 따라 좌우된다.
다른 실시 형태에 따르면, 센서 부재 하우징의 개구부는 유리 페이스트를 이용하여 밀폐된다. 이어서, 유리 페이스트는 적합한 온도에서 소성된다. 바람직하게는, 유리 페이스트를 위해 사용되는 유리 물질은 향후의 온도 탐침의 사용 온도에 맞춰지고, 연화점(TG)은 온도 탐침의 최대 사용 온도를 초과하여 적어도 50℃이다.
다른 실시 형태에 따르면, 낮은 저항 허용 공차(tolerance)를 조절하기 위해 이하의 온도 공정을 통하여 부재들의 저항은 한정된 범위에서 조정된다.
이어서, 이와 같이 제조된 온도 탐침 부재는 제1 세라믹 하우징부의 슬리브형 하부 영역부 내에 배치되되, 센서 부재 하우징이 적어도 부분적으로 제1 개구부 내에 배치되도록 한다. 바람직하게는, 이때 센서 부재 하우징의 일부는 제1 세라믹 하우징부의 슬리브형 하부 영역부로부터 돌출한다. 이어서, 주조 물질은 제1 세라믹 하우징부 내에 유입되되, 온도 탐침 부재가 적어도 부분적으로 이러한 주조 물질 내에 매립되도록 유입된다. 이후, 전기적 공급 라인들의 일부는 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부의 리세스들 내에 배치된다. 이어서, 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부는 결합 재료를 이용하여 제2 세라믹 하우징부와 결합된다.
다른 실시 형태에 따르면, 주조 물질은 제1 세라믹 하우징부 내에 유입되되, 센서 부재 하우징이 주조 물질에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 유입된다. 바람직하게는, 특히 슬리브형 하부 영역부 내에 배치되는 센서 부재 하우징 부분은 주조 물질에 의해 둘러싸여 있다. 또한, 전기적 공급 라인들의 일부는 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부의 리세스들 내에 배치된다. 이어서, 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부는 결합 재료를 이용하여 제2 세라믹 하우징부와 결합되고, 이러한 결합 재료는 예컨대 중합체, 유리 또는 세라믹 접착제를 포함한다. 바람직한 실시 형태에 따르면, 주조 물질 및 결합 재료는 동일한 물질을 포함한다.
다른 실시 형태에 따르면, 온도 탐침 부재의 전기적 공급 라인들은 경질 납땜(hard soldering), 크림핑(crimping) 또는 용접을 이용하여 연결 라인들과 결합된다. 또한, 바람직하게는, 전기적 공급 라인들 및/또는 연결 라인들의 일부 영역들은 상부 영역부와 제2 세라믹 하우징부의 결합 전에 부분적으로, 제1 세라믹 하우징부의 상부 영역부의 리세스들 내에 배치된다.
다른 실시 형태에 따르면, 연결 라인들은 이후에 제1 및/또는 제2 세라믹 하우징부로부터의 출구 영역 내에서 밀봉되되, 중합체 또는 유리를 이용하여 밀봉된다.
온도 센서 시스템의 다른 이점 및 유리한 실시 형태는 이하 도 1 내지 도 12와 연관하여 설명된 실시 형태들로부터 도출된다.
도 1 내지 도 4는 일 실시예에 따른 온도 센서 시스템의 개략도들이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 온도 센서 시스템의 개략적 단면도이다.
도 6은 도 1 내지 도 5의 온도 센서 시스템의 개략적 분해도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 온도 탐침 부재의 개략도들이다.
도 9는 도 7 및 도 8의 온도 탐침 부재의 개략적 단면도이다.
도 10은 도 7 내지 도 9의 온도 탐침 부재의 센서 부재 하우징의 개략도이다.
도 11은 도 7 내지 도 9의 온도 탐침 부재의 개략적 분해도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 온도 센서 시스템의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
실시예들 및 도면들에서 동일하거나 동일한 효과를 가진 구성요소는 각각 동일한 참조 번호를 구비할 수 있다. 도시된 요소들 및 이들의 크기비는 기본적으로 축척에 맞지 않는 것으로 간주된다. 오히려, 개별 요소들 예컨대 층들, 부품들, 영역들은 더 나은 표현 및/또는 더 나은 이해를 위해 과장되어 두껍거나 큰 치수로 도시되어 있을 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본원에 설명된 일 실시예에 따른 온도 센서 시스템(100)의 다양한 도면들이다. 이때 도 3의 온도 센서 시스템(100)은 제2 세라믹 하우징부(300)를 포함하지 않고 도시되어 있다. 도 5는 도 1 내지 도 4의 온도 센서 시스템(100)을 단면도로 도시하고, 도 5에는 온도 센서 시스템(100)이 분해도의 형태로 도시되어 있다. 이하의 설명은 도 1 내지 도 6에도 동일하게 관련한다.
온도 센서 시스템(100)은 제1 세라믹 하우징부(200)를 포함한다. 제1 세라믹 하우징부(200)는 제1 개구부(211)를 구비한 제1 하부 말단(215) 및 제2 개구부(212)를 구비한 제2 상부 말단(216)을 갖는 슬리브형 하부 영역부(210), 및 제2 상부 말단(216)과 연결된 상부 영역부(220)를 포함한다. 슬리브형 하부 영역부(210) 및 상부 영역부(220)는 함께 하나의 "L 형" 몸체를 형성하고, 이러한 몸체는 일체형으로 형성되어 있다. 제1 세라믹 하우징부(200)는 세라믹 사출 성형 방법을 이용하여 제조되는 사출 성형 부품이다. 제1 세라믹 하우징부(200)는 멀라이트를 포함한다. 대안적으로, 제1 세라믹 하우징부(200)는 동석 또는 지르코늄옥사이드를 포함하거나 언급한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
세라믹 센서 부재 하우징(3), 센서 부재 하우징(3) 내에 배치되는 센서 부재(3) 및 전기적 공급 라인들(4)을 포함하는 온도 탐침 부재(1)는 적어도 부분적으로 제1 세라믹 하우징부(200)의 하부 영역부(210) 내에 배치된다. 세라믹 센서 부재 하우징(3)은 제1 세라믹 하우징부(200)보다 더 높은 열전도도를 가진다. 일 실시예에 따른 온도 탐침 부재(1)의 정확한 형성에 관하여 이하에서 도 7 내지 도 11과 관련하여 더 설명된다.
온도 탐침 부재(1)의 센서 부재 하우징(3)은 적어도 부분적으로 제1 개구부(211) 내에 배치된다. 이때 센서 부재 하우징(3)은 하부 말단(215)에서 부분적으로 슬리브형 하부 영역부(210) 내에 배치되고, 부분적으로는 제1 개구부(211)밖으로 돌출한다. 센서 부재(2)와 연결된 전기적 공급 라인들(4)은 제2 상부 말단(216) 의 방향으로 이어진다.
제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(220)는 리세스들(221)을 포함하고, 이러한 리세스들 내에서 온도 탐침 부재(1)의 전기적 공급 라인들(4)은 적어도 부분적으로 배치 및 안내되어 있다. 제1 세라믹 하우징부(200)의 하부 영역부(210) 및 상부 영역부(220)는 일체형으로 형성된다. 제1 세라믹 하우징부(200)는 사출성형 부품으로, 이는 세라믹 사출 성형 방법을 이용하여 제조된다. 제1 세라믹 하우징부는 멀라이트를 포함한다. 대안적으로, 제1 세라믹 하우징부(200)는 동석 또는 지르코늄옥사이드를 포함하거나 이러한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
온도 센서 시스템(100)은 제2 세라믹 하우징부(300)를 더 포함하고, 이러한 제2 세라믹 하우징부는 제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(220)와 결합된다. 제2 세라믹 하우징부(300)는 돌기부(301)를 포함하고, 이러한 돌기부는 리세스들(321)을 포함하고, 이러한 리세스들 내에 전기적 공급 라인들은 적어도 부분적으로 배치 및 안내되어 있다. 제2 세라믹 하우징부(300)는 마찬가지로 멀라이트를 포함하고, 또한 사출성형 부품으로 제조된다.
제1 및 제2 세라믹 하우징부(200, 300)는 결합 재료(500)를 이용하여 서로 결합된다. 결합 재료(500)는 중합체를 포함한다. 대안적으로, 결합 재료(500)는 유리 또는 세라믹 접착제를 포함하거나 언급한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
제1 세라믹 하우징부(200)의 슬리브형 하부 영역부(210) 내에 주조 물질(400)이 배치되고, 주조 물질은 온도 탐침 부재(1)를 적어도 부분적으로 둘러싸며 고정한다. 주조 물질(400)은 중합체를 포함한다. 대안적으로, 주조 물질(400)은 유리 또는 예컨대 알루미늄옥사이드 시멘트와 같은 시멘트 종류의 물질을 포함하거나 언급한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
전기적 공급 라인들(4)은 경질 납땜을 이용하여 온도 안정적인 연결 라인들(600)과 결합된다. 대안적으로, 전기적 공급 라인들(4)은 크림핑 또는 용접을 이용하여 연결 라인들(600)과 결합되어 있을 수 있다. 연결 라인들(600)은 피복을 포함하고, 이러한 피복은 중합체로 구성된다. 또한, 연결 라인들(600)의 피복은 유리 섬유로 구성되거나, 연결 라인들(600)이 금속으로 피복된 미네랄 절연 라인들로 형성될 수 있다. 연결 라인들(600)은 크림핑을 이용하여 플러그 연결부(800)와 결합된다. 대안적으로, 연결 라인들(600)과 플러그 연결부(800)의 결합은 납땜 또는 용접을 이용하여 이루어질 수 있다.
온도 센서 시스템(100)은 출구 영역(700)을 포함하고, 이러한 출구 영역 내에는 제1 및 제2 세라믹 하우징부(200, 300)로부터의 연결 라인들(600)이 나와 있다. 출구 영역(700)은 밀봉부(900)를 이용하여 밀폐되고, 이러한 밀봉부는 중합체를 포함한다. 대안적으로, 밀봉부(900)는 유리 또는 세라믹 주조 물질을 포함하거나 또는 언급한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 11에 의거하여 제1 세라믹 하우징부의 슬리브형 하부 영역부(210) 내에 배치되는 온도 탐침 부재(1)에 대해 설명된다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 온도 탐침 부재(1)의 다양한 개략적 도면들을 도시한다. 도 7 및 도 8에 미도시된 온도 탐침 부재(1)의 부재는 도 9의 온도 탐침 부재(1)의 단면도에, 도 10의 센서 부재 하우징(3)의 개략도에, 그리고 도 11의 온도 탐침 부재(1)의 분해도에 도시되어 있다. 이하의 설명은 도 7 내지 도 11에 균등하게 관련한다.
온도 탐침 부재(1)는 NTC-서미스터 부재로 형성되는 센서 부재(2) 및 센서 부재 하우징(3)을 포함한다. 센서 부재(2)는 센서 부재 하우징(3) 내에 배치되되, 센서 부재(2)의 일 측면(20)이 센서 부재 하우징(3)과, 특히 센서 부재 하우징(3)의 바닥면(311)과 직접적이고 형상 맞춤 방식인 접촉을 하도록 배치된다. 센서 부재 하우징(3)은 95% 이상의 순도를 가진 알루미늄옥사이드를 포함하고, 사출 성형 하우징으로서 형성되며, 이러한 사출 성형 하우징은 소위 세라믹 마이크로 사출 성형 기술로 제조된다. 대안적으로, 센서 부재 하우징(3)은 하나 이상의 다른 세라믹 물질, 바람직하게는 양호한 열 전도성을 갖는 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 특히, 센서 부재 하우징(3)은 제1 세라믹 하우징부(200)의 물질보다 더 큰 열 전도도를 가지는 물질을 포함한다.
도시된 실시예에서, 센서 부재는 페로브스카이트 구조를 가진 세라믹을 포함한다. 특히, 센서 부재의 세라믹은 식 (Y1-xCax)(Cr1-yAly)O3에 따른 조성을 포함하고, 이때 x = 0.03 ~ 0.05, y = 0.85이다. 이를 통해 온도 탐침 부재(1)는 고온 응용물에 매우 적합하다. 대안적으로, 특히 온도 탐침 부재(1)의 응용 온도가 낮을 때 센서 부재는 스피넬 구조를 갖는 세라믹을 포함할 수 있다. 예컨대 센서 부재의 세라믹은 식 Co3-(x+y)NixMnyO4에 따른 조성을 포함할 수 있고, 이때 x = 1.32, y = 1.32이다.
센서 부재 하우징(3)은 개구부(30)를 포함하고, 이러한 개구부를 통하여 센서 부재 하우징(3)은 절반의 측면이 개방된다. 센서 부재 하우징(3)의 내부에 캐비티(31)가 형성되고, 이러한 캐비티는 개구부(30)에 대향되는 바닥면(311)을 포함하며, 이러한 바닥면은 계단형 함몰부(312)를 구비한다. 센서 부재(2)는 적어도 부분적으로 함몰부(312) 내에 매설되어 배치된다. 특히, 센서 부재(2)는 함몰부(312)의 주요 영역(313) 내에 배치되며, 이러한 주요 영역은 크기 및 형태와 관련하여 센서 부재(2)의 길이 및 폭에 맞춰져 있다. 함몰부(312)의 주요 영역(313)에서, 주요 영역(313)의 대향된 2개의 측면들에는 각각 하나의 측면 포켓(314)이 이웃한다. 이러한 측면 포켓들(314)은 주요 영역(313)과 마찬가지로 캐비티(31) 내의 함몰된 영역들이다. 개구부(30) 내를 관찰하면, 주요 영역(313)은 측면 포켓들(314) 사이에서 하나의 함몰된 영역을 포함하고, 이러한 함몰된 영역은 캐비티(31)의 나머지 영역들에 계단형으로 이웃하며, 그 바닥면(311)은 개구부(30)로부터 볼 때 측면 포켓들(314)보다 더 깊은 깊이를 가진다.
온도 탐침 부재(1)는 전기적 공급 라인들(4)을 포함하고, 전기적 공급 라인들은 2개의 접촉 부재들로서 형성되며, 각각 적어도 부분적으로 측면 포켓들(314)중 하나의 측면 포켓 내에 배치되어 있다. 접촉 부재들은 각각의 다른 말단에서 센서 부재(3)로부터 돌출하며 온도 탐침 부재(1)의 외부 접촉을 위해 기능한다. 접촉 부재들은 백금을 포함한다. 대안적으로, 접촉 부재들은 금, 은 또는 다른 귀금속을 포함하거나, 합금, 바람직하게는 온도 안정성이 높은 합금 강, 예컨대 크롬 및/또는 니켈 함량이 높은 합금 강을 포함하거나 이것으로 구성될 수 있다.
센서 부재(2)는 서로 대향된 2개의 측면들에서 각각 하나의 전극(21)을 포함한다. 센서 부재(2)의 전극들(21)은 백금을 포함한다. 대안적으로, 전극들(21)은 금 또는 은 또는 은-팔라듐을 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다. 접촉 부재들은 각각, 측면 포켓(314) 내에 배치되는 소성된 금속화 페이스트(5)를 이용하여 센서 부재(2)의 전극들(21) 중 각각 하나와 전기 전도적으로 연결된다. 금속화 페이스트들(5)은 측면 포켓(314) 내에 접촉 부재들의 고정을 위해 기능할 뿐만 아니라 센서 부재(2)의 전극들과 접촉 부재들 사이의 전기 접촉을 위해서도 기능한다. 도시된 실시예에서, 금속화 페이스트들(5)은 금을 포함한다. 대안적으로, 금속화 페이스트(5)는 은, 백금, 구리, 몰리브댄 또는 텅스텐 또는 은-팔라듐을 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다.
센서 부재 하우징(3)은 외측에서, 개구부에 대향되며 모서리가 둥글게 처리된 말단을 포함한다. 또한, 센서 부재 하우징(3)은 개구부(30)에 이웃하는 돌출부(32)를 포함한다. 돌출부(32)는 원주식 칼라부(collar)로서 형성되고, 접착 결합을 이용하여 슬리브형 하부 영역부(210)의 하부 말단(215)의 제2 개구부(212)와 형상 맞춤 방식으로 결합될 수 있다.
또한, 센서 부재 하우징(3)은 후면 측에서 유리 실란트(6)를 이용하여 밀폐되고, 이러한 유리 실란트를 통하여 접촉 부재들이 관통 돌출한다. 온도 탐침 부재(1)는 그 구성 및 사용되는 물질로 인하여 특히 양호한 장시간 매질 저항성, 높은 견고성 및 매우 짧은 응답 시간을 특징으로 한다.
온도 탐침 부재(1)의 센서 부재(2)는 약 0.85 mm x 0.7 mm x 0.7 mm의 크기를 가진다. 온도 탐침 부재(1)의 센서 부재 하우징(3)은 최대 외부 치수가 약 2.5 cm x 2.3 mm(직경 x 높이)이다. 또한, 센서 부재 하우징(3)은 0.1 mm와 1 mm 사이의 벽 두께를 가진다. 온도 탐침 부재(1)의 길이는 접촉 부재들을 포함하여 약 10.8 mm이다.
유리하게는, 온도 센서 시스템(100)은 매우 짧은 응답 시간, 매우 높은 기계적 및 화학적 견고성 및 양호한 장시간 안정성을 가진다. 이를 통해, 온도 센서 시스템(100)은 높은 응용 온도에서도, 그리고 특히 공격적인 매질 또는 가스에서도 사용될 수 있다. 온도 센서 시스템(100)의 다른 이점은 부가적인 시스템 요소 없이 간단하고 표준화된 조립을 가능하게 하는 하우징 치수의 매우 정밀한 설계에 있다.
도 12는 본원에 설명된 온도 센서 시스템(100)의 제조 방법으로, 일 실시예에 따른 도면이다. 이때, 제1 방법 단계(A)에서, 온도 탐침 부재(1) 그리고 제1 및 제2 세라믹 하우징 부재(200, 300)가 준비된다. 이하에 사용되는 참조번호는 도 1 내지 도 11의 실시예들에 관련한다.
제1 및 제2 세라믹 하우징부(200, 300)는 바람직하게는 세라믹 사출 성형 기술을 이용하여 제조된다. 이때 유기 결합제 및 멀라이트로 이루어진 구조 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 피드스톡은 원하는 금형에 주입되고, 이로부터 생성되는 성형체는 이후에 탈지 공정에서 가급적 유기 성분이 제거된다. 이후, 탈지된 성형체는 적합한 온도에서 소결된다.
온도 탐침 부재(1)의 제조 시, 세라믹 시작 물질에서 세라믹 사출 성형 공정을 이용하여 성형을 통해 성형체가 만들어지고, 이후 이러한 성형체는 소결되면서 센서 부재 하우징(3)이 된다. 바람직하게는, 성형체는 소결 전에 1단계 또는 2단계의 탈지 공정을 이용하여 유기 성분이 제거된다. 이를 통해, 제공된 센서 부재(2)는 센서 부재 하우징(3) 내에 배치된다. 이어서, 금속화 페이스트(5)는 센서 부재 하우징(3)의 측면 포켓(314) 내에 유입되고, 이후 전기적 공급 라인들(4)이 측면 포켓(314) 내에 배치됨으로써, 전기적 공급 라인들(4)의 말단들은 금속화 페이스트들(5) 내에 매립된다. 이후, 금속화 페이스트들(5)은 소성된다. 이어서, 센서 부재 하우징(3)은 후면측에서 유리 페이스트(6)를 이용하여 밀폐되고, 유리 페이스트(6)는 이후에 소성된다.
이와 같이 제조된 제1 및 제2 세라믹 하우징부(200, 300), 그리고 이와 같이 제조된 온도 탐침 부재(1)가 준비되면, 이후의 방법 단계(B)에서 온도 탐침 부재(1)는 제1 세라믹 하우징부(200)의 슬리브형 하부 영역부(210) 내에 배치되되, 센서 부재 하우징(3)이 일부는 제1 개구부(211) 내에 배치되고, 일부는 슬리브형 하부 영역부(210)로부터 돌출하는 방식으로 배치된다.
이후, 방법 단계(C)에서 주조 물질(400)은 제1 세라믹 하우징부(200) 내에, 특히 슬리브형 하부 영역부(210) 내에 유입되되, 온도 탐침 부재(1)가 제1 개구부(211)로부터 돌출된 센서 부재 하우징(3) 부분을 제외하고 주조 물질(400)에 의해 둘러싸이도록 유입된다. 주조 물질(400)은 바람직하게는 중합체를 포함한다. 대안적으로 주조 물질(400)은 유리 또는 예컨대 알루미늄옥사이트 시멘트와 같은 시멘트 종류의 물질을 포함하거나 언급한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
이후의 방법 단계(D)에서, 온도 탐침 부재(1)의 전기적 공급 라인들(4)의 일부는 제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(200)의 리세스들(221) 내에 배치된다.
이후, 제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(220)는 방법 단계(E)에서 결합 재료(500)를 이용하여 제2 세라믹 하우징부(300)와 결합되고, 결합 재료는 예컨대 중합체, 유리 또는 세라믹 접착제를 포함하며, 전기적 공급 라인들(4)의 영역들은 제2 세라믹 하우징부(300)의 돌기부(301)의 리세스들(321) 내에서 안내된다. 이어서, 출구 영역(700)은 중합체를 함유한 밀봉부(900)를 이용하여 밀폐된다. 대안적으로, 밀봉부(900)는 유리 또는 세라믹 주조 물질을 포함하거나 언급한 물질들 중 하나로 구성될 수 있다.
도면들에 도시된 실시예들은 대안적 또는 부가적으로 일반적 설명의 실시 형태들에 따른 특징들을 포함할 수 있다.
본 발명은 실시예들에 의거한 설명에 의하여 이러한 실시예들에 한정되지 않으며, 각각의 새로운 특징 및 특징들의 각각의 조합을 포함한다. 이는 특히, 이러한 특징 또는 이러한 조합이 그 자체로 명시적으로 특허 청구범위 또는 실시예들에 제공되지 않더라고 특허 청구범위에서의 특징들의 각 조합을 포괄한다.
1 온도 탐침 부재 2 센서 부재
20 측면 21 전극
3 센서 부재 하우징 30 개구부
31 캐비티 311 바닥면
312 함몰부 313 주요 영역
314 측면 포켓 32 돌출부
4 전기적 공급 라인들 5 금속화 페이스트
6 유리 실란트 100 온도 센서 시스템
200 제1 세라믹 하우징부 210 하부 영역부
211 제1 개구부 212 제2 개구부
215 제1 하부 말단 216 제2 상부 말단
220 상부 영역부 221,321 리세스
300 제2 세라믹 하우징부 301 돌기부
400 주조 물질 500 결합 재료
600 연결 라인 700 출구 영역
800 플러그 연결부 900 밀봉부
A,B,C,D,E 방법 단계

Claims (15)

  1. 제1 개구부(211)를 구비한 제1 하부 말단(215) 및 제2 개구부(212)를 구비한 제2 상부 말단(216)을 갖는 슬리브형 하부 영역부(210), 및 상기 제2 상부 말단(216)에 연결되는 상부 영역부(220)를 포함하는 제1 세라믹 하우징부(200); 및
    상기 하부 영역부(210) 내에 적어도 부분적으로 배치되며, 세라믹 센서 부재 하우징(3), 상기 센서 부재 하우징(3) 내에 배치된 센서 부재(2) 및 전기적 공급 라인들(4)을 포함하는 온도 탐침 부재(1);를 포함하고,
    상기 센서 부재(3)는 적어도 부분적으로 상기 제1 개구부(211) 내에 배치되고, 그리고
    상기 세라믹 센서 부재 하우징(3)은 상기 제1 세라믹 하우징부(200)보다 더 높은 열 전도도를 가지는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템(100).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 영역부(220)는 리세스들(221)을 포함하고, 상기 리세스 내에 상기 온도 탐침 부재(1)의 전기적 공급 라인들(4)이 적어도 부분적으로 배치 및 안내되며, 그리고
    상기 하부 영역부(210) 및 상기 상부 영역부(220)는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 세라믹 하우징부(200)는 사출 성형 부품인 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세라믹 하우징부(200)는 멀라이트, 동석 또는 지르코늄옥사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹 센서 부재 하우징(3)은 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드 또는 실리콘카바이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹 센서 부재 하우징(3)은 원주식 돌출부(32)를 포함하고, 그리고
    상기 돌출부(32)는 접착 결합을 이용하여 상기 제2 개구부(211)와 형상 맞춤식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(220)와 결합되며 리세스들(321)을 구비한 돌기부(301)를 포함하는 제2 세라믹 하우징부(300)를 포함하고, 상기 리세스 내에서 상기 전기적 공급 라인들(4)은 적어도 부분적으로 배치 및 안내되는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 탐침 부재(1)는 주조 물질(400)를 이용하여 상기 제1 세라믹 하우징부(200) 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 부재(2)는 NTC-센서 부재인 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 부재(2)는 원소들 Y, Ca, Cr, Al, O를 함유하는 페로브스카이트 구조 또는 원소들 Ni, Co, Mn, O를 함유하는 스피넬 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 센서 부재(2)는 식 (Y1-xCax)(Cr1-yAly)O3의 페로브스카이트 구조를 포함하고, 이때 x = 0.03 ~ 0.05, y = 0.85인 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 센서 부재(2)는 식 Co3-(x+y)NixMnyO4의 스피넬 구조를 포함하고, 이때 x = 1.32, y = 1.32인 것을 특징으로 하는 온도 센서 시스템.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 따른 온도 센서 시스템(100)의 제조 방법에 있어서,
    상기 온도 탐침 부재(1) 및 상기 제1 및 제2 세라믹 하우징부(200, 300)의 준비 단계,
    상기 제1 세라믹 하우징부(200)의 슬리브형 하부 영역부(210) 내에 상기 온도 탐침 부재(1)를 배치하되, 상기 센서 부재 하우징(3)이 적어도 부분적으로 상기 제2 개구부(212) 내에 배치되도록 배치하는 단계,
    상기 제1 세라믹 하우징부(200) 내에 주조 물질(400)을 유입시키되, 상기 온도 탐침 부재(1)가 적어도 부분적으로 상기 주조 물질(400) 내에 매립되도록 유입시키는 단계,
    상기 제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(220)의 리세스들(221) 내에 상기 전기적 공급 라인들(4)의 일부를 배치하는 단계, 그리고
    상기 제1 세라믹 하우징부(200)의 상부 영역부(220)를 결합 재료(500)를 이용하여 상기 제2 세라믹 하우징부(300)와 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 주조 물질(400) 및 상기 결합 재료(500)는 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 전기적 공급 라인들(4)은 경질 납땜, 크림핑 또는 용접을 이용하여 연결 라인들(600)과 결합되고,
    상기 연결 라인들(600)은 상기 상부 영역부(220)와 상기 제2 세라믹 하우징부(300)의 결합 전에 부분적으로 상기 상부 영역부(220)의 리세스들(221) 내에 배치되고, 그리고
    상기 연결 라인들(600)은 상기 제1 및/또는 상기 제2 세라믹 하우징부(200, 300)로부터의 출구 영역(700) 내에서 중합체 또는 유리를 이용하여 밀봉되는 것을 특징으로 하는 방법.
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