KR20100053438A

KR20100053438A - 온도 측정 센서 및 온도 측정 센서의 제조 방법

Info

Publication number: KR20100053438A
Application number: KR1020090093768A
Authority: KR
Inventors: 히데키 우에마츠; 마사카즈 이소베
Original assignee: 가부시키가이샤 사기노미야세이사쿠쇼
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2010-05-20
Also published as: JP2010117206A; JP4784843B2; KR101107924B1

Abstract

리드선부의 측온체와의 접속부에 휨이나 인장 하중이 가해져도 단선되거나 파손되지 않고, 피측정 유체의 온도를 항상 안정적으로 그리고 높은 정확도로 얻을 수 있는 온도 측정 센서 및 온도 측정 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.

온도 센서부를 구성하는 측온체와, 상기 측온체의 기단(基端) 부분에 전기적으로 접속된 리드선부와, 적어도 상기 측온체 부분을 덮는 보호관을 구비한 온도 측정 센서로서, 상기 온도 측정 센서는, 상기 보호관의 내부에 제1의 수지 충전재가 충전되고, 또한 상기 리드선부의 상기 측온체와의 접속부를 덮게 배치된 내열 보강 부재를 구비함과 함께, 상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재가 충전되고, 상기 제2의 수지 충전재의 열전도율이 상기 제1의 수지 충전재의 열전도율보다 낮게 설정되어 있다.

Description

온도 측정 센서 및 온도 측정 센서의 제조 방법{Temperature-measuring sensor and method of manufacturing the same}

본 발명은, 피측정 유체의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서 및 이 온도 측정 센서의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터 피측정 유체의 온도를 측정할 때에 온도 측정 센서가 이용되고 있다.

이와 같은 온도 측정 센서(100)는, 예를 들어 도 3에 나타내는 바와 같이, 온도 센서부를 구성하는 측온체(102)가 보호관(104) 내에 삽입되고, 이 측온체(102)와 리드선부(106)의 각 배선(108)이 전기적으로 접속되어 있다.

그리고 보호관(104)과 측온체(102)와의 틈 안에는 수지 충전재(112)가 충전되고, 이에 의해 측온체(102)가 보호관(104) 내에 위치결정되어 고정되게 되어 있다.

이와 같은 온도 측정 센서(100)를 사용하는 경우에는, 예를 들어 보호관(104)의 선단 부분을 피측정 유체에 접촉시키고, 보호관(104)을 개재하여 측온체(102)로 피측정 유체의 온도를 감지하고, 얻어진 피측정 유체의 온도 데이터를 리드선부(106)로부터 온도 조정 장치(도시하지 않음) 등으로 보내어 피측정 유체의 온도 관리가 이루어지고 있다.

그런데, 이와 같은 온도 측정 센서(100)에 있어서, 피측정 유체의 미미한 온도 변화에 대해서도 확인할 수 있게 응답성을 양호하게 하는 경우, 보호관(104)의 내경과 측온체(102)의 외경의 치수차이를 가능한 한 작게 설정하는 것이 바람직하다.

그렇지만, 측온체(102)의 크기에 맞추어 보호관(104)을 작게 설정하면, 리드선부(106)의 측온체(102)와의 접속부(110)가 코킹(caulking)이나 용접 등에 의해 리드선부(106)의 접속부(110) 이외의 부분에 비해 지름이 굵어져 보호관(104) 내에 이 접속부(110)가 들어가지 않는 경우가 발생하는 일이 있었다.

이 때문에, 온도 측정 센서(100)의 접속부(110)는 다른 부분에 비해 휨이나 인장 등의 힘에 약하고, 예를 들어 조립 시 등에 이들 힘이 가해지면 단선이나 파손 등이 발생하는 경우가 있었다.

그래서, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 도 4에 나타낸 온도 측정 센서(200)에서는, 리드선부(206)와 측온체(202)와의 접속부(210)를 접속부(210)의 지름보다 큰 지름의 보강 부재(214)로 덮음으로써, 접속부(210)에 힘이 가해져도 단선이나 파손이 발생하지 않게 고안이 이루어져 있다. 한편, 부호 204는 보호관, 208은 배선, 212는 수지 충전재이다.

그렇지만, 이와 같은 온도 측정 센서(200)는, 접속부(210)에서 보강 부재(214) 내에 틈이 발생하여 피측정 유체의 온도 측정 시에 보강 부재(214) 외측의 온도가 내부에 영향을 주고, 이 온도를 측온체(202)가 취하는 일이 있어 피측정 유체의 온도가 정확하게 계측 불가능한 경우가 발생하고 있었다.

즉, 피측정 유체가 실온보다 높은 온도이고 리드선부(206)가 실온인 경우에는 실제보다 낮게 검출된다. 또한, 피측정 유체가 실온보다 낮은 온도이고 리드선부(206)가 실온인 경우에는 실제보다 높게 검출된다.

이 때문에, 특허 문헌 1에 개시된 온도 측정 센서(300)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(314)의 내부를 허메틱 씰링(hermetic sealing)(316)으로 기밀 봉지함과 함께, 이 허메틱 씰링(316)을 사이에 둔 보강 부재(314)의 내부의 리드선부(306)까지의 공간 내에 수지 충전재(318)를 충전하고, 또한 허메틱 씰링(316)을 사이에 둔 보호관(304)과의 공간 내에 가압한 불활성 가스 또는 오일(312)을 봉입하여, 이에 의해 열전도성을 높여 피측정 유체의 온도를 안정적으로 얻을 수 있게 하고 있다. 한편, 부호 302는 측온체, 308은 배선, 310은 접속부이다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-286555호 공보

그렇지만, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 온도 측정 센서(300)는 보호관(304) 내에 봉입되는 불활성 가스 또는 오일(312)의 열전도율을 항상 일정하게 컨트롤하는 것이 곤란하기 때문에, 역시 피측정 유체의 온도를 항상 안정적으로 그리고 높은 정확도로 얻는 것은 곤란하였다.

특히 온도 측정 센서를, 반도체 제조 시에 실리콘 웨이퍼를 세정하기 위하여 이용되는 약액(藥液)의 온도 측정에 이용하는 경우에는, 약액의 온도 변화에 따라 실리콘 웨이퍼에 부착된 산화물 등을 제거하는 제거 능력이 크게 변화하기 때문에, 종래보다 더욱 높은 정확도로 피측정 유체의 온도를 검출할 수 있는 온도 측정 센서가 요구되고 있다.

본 발명은 이와 같은 현상에 착안하여 리드선부의 측온체와의 접속부에 휨이나 인장 하중이 가해져도 단선되거나 파손되지 않고, 피측정 유체의 온도를 항상 안정적으로 그리고 높은 정확도로 얻을 수 있는 온도 측정 센서 및 온도 측정 센서의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 전술한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 과제 및 목적을 달성하기 위하여 발명된 것으로서,

본 발명의 온도 측정 센서는,

온도 센서부를 구성하는 측온체와,

상기 측온체의 기단(基端) 부분에 전기적으로 접속된 리드선부와,

적어도 상기 측온체 부분을 덮는 보호관을 구비한 온도 측정 센서로서,

상기 온도 측정 센서는,

상기 보호관의 내부에 제1의 수지 충전재가 충전되고,

또한 상기 리드선부의 상기 측온체와의 접속부를 덮게 배치된 내열 보강 부재를 구비함과 함께, 상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재가 충전되고,

상기 제2의 수지 충전재의 열전도율이 상기 제1의 수지 충전재의 열전도율보다 낮게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제2의 수지 충전재의 열전도율이 제1의 수지 충전재의 열전도율보다 낮게 설정되어 있으면, 보호관 내의 측온체는 피측정 유체의 온도만 취할 수 있기 때문에 높은 정확도로 피측정 유체의 온도를 얻을 수 있다.

또한, 제1의 수지 충전재 및 제2의 수지 충전재는 수지제이기 때문에, 종래 이용되고 있던 불활성 가스나 오일에 비해 열전도율을 항상 안정적으로 컨트롤하는 것이 용이하고, 또한 취급도 간단하다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 보호관의 내부에 충전되는 제1의 수지 충전재의 열전도율이 2.4 ~ 10W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 제1의 수지 충전재의 열전도율을 설정하면 열 응답성이 뛰어나서 피측정 유체의 미미한 온도 변화라도 확실하게 알 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 제1의 수지 충전재가 열전도성 실리콘 수지 또는 열전도성 에폭시 수지 중 어느 것인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 수지이면 입수가 용이함과 함께 취급이 용이하기 때문에 제1의 수지 충전재로 적합하다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 내열 보강 부재의 내부에 충전되는 제2의 수지 충전재의 열전도율이 0.1 ~ 0.6W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 제2의 수지 충전재의 열전도율을 설정하면 열전도율이 나쁘기 때문에 내열 보강 부재의 외측의 온도를 취하지 않아서 측온체만으로 피측정 유체의 온도를 알 수 있다.

따라서, 이와 같은 온도 측정 센서는 열 응답성이 뛰어나서 피측정 유체의 미미한 온도 변화라도 확실하게 알 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 제2의 수지 충전재가 범용 실리콘 수지 또는 범용 에폭시 수지 중 어느 것인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 수지이면 입수가 용이함과 함께 취급이 용이하기 때문에 제2의 수지 충전재로 적합하다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 보호관의 열전도율이 5 ~ 420W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 열전도율을 설정한 보호관이면 보호관 내의 측온체로 피측정 유체의 온도를 확실하게 얻을 수 있고, 또한 열전도가 양호하기 때문에 피측정 유체의 미미한 온도 변화라도 확실하게 알 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 보호관의 재질이 탄소를 주성분으로 하는 재료 또는 금속 재료 중 어느 것인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 재질이면 열전도성이 뛰어나기 때문에 피측정 유체의 온도를 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 특히 탄소를 주성분으로 하는 재료이면 내(耐)부식성이 뛰어나기 때문에, 예를 들어 피측정 유체가 강산인 불산, 질산, 염산, 인산, 불질산, 황산, 암모니아 등이어도 확실하게 보호관을 부식으로부터 보호하는 것이 가능하여, 확실하게 피측정 유체의 온도 관리를 할 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 탄소를 주성분으로 하는 재료가 아몰퍼스 카본, 실리콘 카바이드, 그래파이트, 다이아몬드 라이크 카본(Diamond-Like Carbon) 중 어느 것인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 재료이면 입수가 용이하기 때문에 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 금속 재료가 은, 동, 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄 중 어느 것인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 내열 보강 부재의 열전도율이 0.1 ~ 0.45W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 열전도율을 설정한 내열 보강 부재이면 열전도성이 나쁘기 때문에 내열 보강 부재의 외측의 온도를 취하지 않아서 측온체만으로 피측정 유체의 온도를 알 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 내열 보강 부재의 재질이 PPS(폴리페닐렌 설파이드), 불소 수지, PEEK(폴리에테르에테르케톤), PES(폴리에테르설폰), PSF(폴리설폰), POM(폴리아세탈), PEI(폴리에테르이미드), 세라믹, 실리콘 중 어느 것인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 재질이면 특히 내열성이 뛰어남과 함께 열전도성이 나쁘기 때문에 내열 보강 부재의 외측의 온도를 취하지 않아서 내열 보강 부재로 적합하다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서는,

상기 내열 보강 부재와 상기 보호관 사이가 접착제로 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 접착제로 내열 보강 부재와 보호관 사이가 접착되어 있으면, 내열 보강 부재의 외측의 공기가 내열 보강 부재의 내부로 침입하여 잘못된 온도를 측온체에서 얻는 것을 방지할 수 있다.

또한, 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전할 때에 내열 보강 부재와 보호관 사이로부터 제2의 수지 충전재가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서의 제조 방법은,

온도 센서부를 구성하는 측온체와 리드선부를 준비하고, 상기 측온체의 기단 부분에 상기 리드선부의 배선을 전기적으로 접속하는 공정과,

상기 측온체 부분을 덮는 보호관을 준비하고, 상기 보호관 내에 상기 측온체를 삽입하는 공정과,

상기 측온체가 삽입된 보호관의 내부에 제1의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정과,

상기 제1의 수지 충전재가 충전된 보호관의 단부와 리드선부의 접속부를 내열 보강 부재로 덮는 공정과,

상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정을 적어도 가지고,

상기 보호관의 내부에 제1의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정 및 상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정에 있어서,

상기 제2의 수지 충전재의 열전도율이 상기 제1의 수지 충전재의 열전도율보다 낮은 것을 특징으로 한다.

이와 같은 공정을 거쳐 온도 측정 센서를 제조하면, 공정수가 적고, 용이하게 온도 측정 센서의 제조가 가능하기 때문에 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 온도 측정 센서의 제조 방법은,

상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정 에 있어서,

상기 제2의 수지 충전재는 디스펜서를 이용하여 상기 내열 보강 부재의 내부에 충전되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 디스펜서를 이용하면 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 확실하게 충전할 수 있다.

본 발명에 따르면, 리드선부의 측온체와의 접속부에 휨이나 인장 하중이 가해져도 단선되거나 파손되지 않고, 피측정 유체의 온도를 항상 안정적으로 그리고 높은 정확도로 얻을 수 있는 온도 측정 센서 및 온도 측정 센서의 제조 방법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 온도 측정 센서의 정면도, 도 2는 본 발명의 온도 측정 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.

본 발명의 온도 측정 센서 및 온도 측정 센서의 제조 방법은, 피측정 유체의 온도를 측정하기 위한 것이다.

이하, 본 발명의 온도 측정 센서와, 온도 측정 센서의 제조 방법에 대하여 순서에 따라 설명한다.

<온도 측정 센서(10)>

먼저, 본 발명의 온도 측정 센서(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 피측정 유체의 온도를 측정하기 위한 온도 센서부를 구성하는 측온체(12)가 보호관(14) 내에 삽입되고, 이 측온체(12)와 리드선부(16)의 각 배선(18)이 전기적으로 접속되어 있다.

그리고, 보호관(14)과 측온체(12)와의 틈 안에는 제1의 수지 충전재(24)가 충전되고, 이에 의해 측온체(12)가 보호관(14) 내에 위치결정되어 고정되어 있다.

또한, 리드선부(16)의 측온체(12)와의 접속부(20)는 이 접속부(20)를 덮게 내열 보강 부재(22)가 배치되어 있다.

또한, 내열 보강 부재(22)의 내부에는 제2의 수지 충전재(26)가 충전되고, 이에 의해 온도 측정 센서(10)가 구성되어 있다.

한편, 본 발명의 온도 측정 센서(10)는, 상기한 내열 보강 부재(22)의 내부에 충전된 제2의 수지 충전재(26)의 열전도율이 보호관(14) 내부에 충전된 제1의 수지 충전재(24)의 열전도율보다 낮게 설정되어 있으며, 이 점이 특히 특징적이다.

이와 같은 제1의 수지 충전재(24)는 열전도율이 2.4 ~ 10W/m℃ 범위 내이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 열전도성 실리콘 수지나 열전도성 에폭시 수지를 이용할 수 있다.

열전도성 실리콘 수지의 구체적인 예로서는, 신에츠 화학공업 주식회사제 신에츠 실리콘 KE1867, KE3467이 적합하다. 또한, 열전도성 에폭시 수지의 구체적인 예로서는, 주식회사 오덱(Audec)제 Aremco-Bond 2210 에폭시, 타이요 카나아미(TAIYO WIRE CLOTH) 주식회사제 Duralco 132IP 에폭시가 적합하다.

이와 같은 제1의 수지 충전재(24)는 열전도성이 양호하기 때문에 보호관(14) 내에 제1의 수지 충전재(24)가 충전되어 있으면 피측정 유체에 미미한 온도 변화가 발생해도 측온체(12)로 그 온도 변화를 높은 정확도로 얻을 수 있다.

한편, 보호관(14) 내에 측온체(12)가 삽입된 상태로 제1의 수지 충전재(24)를 충전하기 때문에, 보호관(14)의 내경과 측온체(12)의 외경의 차이는 0.1mm ~ 1.Omm 정도인 것이 바람직하다.

이 수치가 0.1mm보다 작은 경우에는 조립이 곤란하고, 또한 내부 부품과 보호관(14)과의 열팽창의 차이에 의한 영향을 받기 쉬워지며, 반대로 1.Omm보다 큰 경우에는 응답성이 나빠진다.

한편, 내열 보강 부재(22) 내에 충전되는 제2의 수지 충전재(26)는 열전도율이 0.1 ~ 0.6W/m℃ 범위 내에 있으면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 범용 실리콘 수지나 범용 에폭시 수지를 이용할 수 있다.

범용 실리콘 수지의 구체적인 예로서는, 신에츠 화학공업 주식회사제 신에츠 실리콘 KE108, KE106이 적합하다. 또한, 범용 에폭시 수지의 구체적인 예로서는, 타이요 카나아미 주식회사제 Duralco 4461IP 에폭시가 적합하다.

상기한 제2의 수지 충전재(26)는 열전도성이 나쁘기 때문에 내열 보강 부재(22)의 외측의 온도를 측온체(12)에 전달하지 않는다.

이와 같이 제1의 수지 충전재(24)와 제2의 수지 충전재(26)를 설정하면, 먼저 제1의 수지 충전재(24)의 열전도성이 양호하고 제2의 수지 충전재(26)의 열전도성이 나쁘기 때문에, 내열 보강 부재(22) 주변의 온도를 측온체(12)가 취하지 않아 서 피측정 유체의 온도만 확실하게 얻을 수 있다.

한편, 이와 같은 온도 측정 센서(10)에 있어서, 보호관(14)의 재질은 열전도율이 5 ~ 420W/m℃ 범위 내의 재질이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 탄소를 주성분으로 하는 재료 또는 금속 재료 중 어느 것인 것이 바람직하다.

탄소를 주성분으로 하는 재료의 구체적인 예로서는, 아몰퍼스 카본, 실리콘 카바이드, 그래파이트, 다이아몬드 라이크 카본 중 어느 것인 것이 바람직하다.

또한, 금속 재료의 구체적인 예로서는, 은, 동, 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄 중 어느 것인 것이 바람직하다.

이와 같은 재질은 열전도성이 양호하기 때문에 피측정 유체의 온도를 확실하게 얻을 수 있다.

한편, 탄소를 주성분으로 하는 재료 중 특히 아몰퍼스 카본을 이용하면, 피측정 유체가 실리콘 웨이퍼의 세정 시에 이용되는 불산, 질산, 염산, 인산, 불질산, 황산, 암모니아 등의 약액인 경우 보호관(14)을 부식시키지 않아서 보호관(14)의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 열 응답성이 우수하고 확실하게 약액의 온도 관리를 할 수 있어 적합하다.

이 보호관(14)의 두께에 대해서는 보호관(14)의 크기에 따라 적절히 선택되는 것이며, 예를 들어 지름 4mm 정도의 보호관(14)이면 두께는 0.6mm ~ 1.5mm 정도인 것이 바람직하다.

또한 도시하지 않지만, 스테인리스강과 같은 금속제 관의 외표면을 아몰퍼스 카본으로 코팅하고, 이에 의해 같은 효과를 얻게 한 보호관(14)으로 해도 된다.

한편, 내열 보강 부재(22)의 재질로서는 열전도율이 0.1 ~ 0.45W/m℃ 범위 내의 재질이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 PPS(폴리페닐렌 설파이드), 불소 수지, PEEK(폴리에테르에테르케톤), PES(폴리에테르설폰), PSF(폴리설폰), POM (폴리아세탈), PEI(폴리에테르이미드), 세라믹, 실리콘 등을 들 수 있다.

그 중에서도 PPS는 열전도율이 0.2W/m℃로 나쁘기 때문에 내열 보강 부재(22) 주변의 온도를 측온체(12)가 취하지 않아서 확실하게 피측정 유체의 온도만 측온체(12)가 얻을 수 있다.

한편, 이와 같은 재질은 내열성을 가짐과 함께 강도가 있기 때문에, 예를 들어 리드선부(16)와 측온체(12)의 접속부(20)에 휨 등의 힘이 가해져도 이 내열 보강 부재(22)의 부분에서 휨을 발생시키지 않아서 리드선부(16)와 측온체(12)의 접속을 유지할 수 있다.

또한 내열 보강 부재(22)는 하단 측이 보호관(14)의 단부와 딱 끼워맞춤되게 되어 있고, 내열 보강 부재(22)의 상단 측은 리드선부(16)와의 사이에 약간의 틈이 생기게 되어 있다.

그리고 후술하는 바와 같이, 상단 측의 틈으로부터, 예를 들어 디스펜서(도시하지 않음)를 이용하여 내열 보강 부재(22) 내로 제2의 수지 충전재를 충전하고, 이것이 고화됨으로써 도 1에 나타내는 바와 같은 온도 측정 센서(10)를 구성할 수 있다.

한편, 이와 같은 온도 측정 센서(10)에는 상기한 구성에 추가적으로 어스(earth)선(도시하지 않음)을 마련해도 된다.

이와 같은 경우, 어스선은 리드선부(16)의 배선(18)과 함께 형성해 두고, 어스선을 보호관(14)과 전기적으로 접속해 두는 것이 바람직하다.

어스선을 추가한 경우에는 정전기가 대전하지 않기 때문에 온도 측정 센서(10)를 포함한 제어 기기(도시하지 않음)를 정확하게 기능시킬 수 있다.

<온도 측정 센서(10)의 제조 방법〉

이어서, 상기한 온도 측정 센서(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 측온체(12)와 리드선부(16)의 각 배선(18)을 코킹이나 용접에 의해 전기적으로 접속한다.

그리고, 리드선부(16)와 접속된 측온체(12) 부분을 보호관(14) 내에 삽입한다.

한편, 여기서 리드선부(16)에 어스선(도시하지 않음)이 있는 경우에는 어스선을 보호관(14)과 전기적으로 접속한다.

이어서, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 측온체(12)가 삽입된 보호관(14) 내에 제1의 수지 충전재(24)를 디스펜서(도시하지 않음) 등을 이용하여 충전시키고 고화시킨다. 한편, 이때 제1의 수지 충전재(24)로서는 열전도율이 2.4 ~ 1OW/m℃ 범위 내인 열전도성 실리콘 수지나 열전도성 에폭시 수지를 이용한다.

또한, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제1의 수지 충전재(24)가 충전된 보호관(14)의 단부와 리드선부(16)의 접속부(20)를 내열 보강 부재(22)로 덮는다. 이때, 내열 보강 부재(22)의 보호관(14) 측의 단부는 보호관(14)을 끼워 넣게 내경이 설정되어 있다.

또한, 내열 보강 부재(22)와 보호관(14)의 접속 부분에는 접착제를 도포하여 이들 사이에 틈이 생기지 않게 한다.

한편, 내열 보강 부재(22)의 리드선부(16) 측의 단부는 리드선부(16)의 외경보다 약간 크게 설정되어 있으며, 이에 의해 리드선부(16)와 내열 보강 부재(22)와의 사이에 틈이 생기게 되어 있다.

그리고, 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 리드선부(16)와 내열 보강 부재(22)와의 틈으로부터 디스펜서(28)를 이용하여 제2의 수지 충전재(26)를 내열 보강 부재(22) 내에 충전한다.

이때, 제2의 수지 충전재(26)로서는 열전도율이 0.1 ~ 0.6W/m℃ 범위 내인 범용 실리콘 수지나 범용 에폭시 수지를 이용한다. 즉, 제2의 수지 충전재(26)는 제1의 수지 충전재(24)보다 열전도성이 나쁜 것이 사용된다.

그리고, 제2의 수지 충전재(26)가 고화됨으로써 도 1에 나타낸 바와 같은 온도 측정 센서(10)를 얻을 수 있다.

이와 같이 본 발명의 온도 측정 센서(10) 및 온도 측정 센서의 제조 방법은, 특히 제1의 수지 충전재(24)와 제2의 수지 충전재(26)에 대하여, 제2의 수지 충전재(26)의 열전도율이 제1의 수지 충전재(24)의 열전도율보다 낮게 설정되어 있으므로, 내열 보강 부재(22) 주변의 온도를 측온체(12)가 취하지 않아서 확실하게 피측정 유체의 온도만 측온체(12)가 얻을 수 있게 되어 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기의 형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서의 다 양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 온도 측정 센서의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 온도 측정 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.

도 3은 종래의 온도 측정 센서의 정면도이다.

도 4는 종래의 온도 측정 센서의 정면도이다.

도 5는 종래의 온도 측정 센서의 정면도이다.

[부호의 설명]

10…온도 측정 센서

12…측온체

14…보호관

16…리드선부

18…배선

20…접속부

22…보강 부재

24…제1의 수지 충전재

26…제2의 수지 충전재

28…디스펜서

100…온도 측정 센서

102…측온체

104…보호관

106…리드선부

108…배선

110…접속부

112…수지 충전재

200…온도 측정 센서

202…측온체

204…보호관

206…리드선부

208…배선

210…접속부

212…수지 충전재

214…보강 부재

300…온도 측정 센서

302…측온체

304…보호관

306…리드선부

308…배선

310…접속부

312…불활성 가스 또는 오일

314…보강 부재

316…허메틱 씰링(hermetic sealing)

318…수지 충전재

Claims

온도 센서부를 구성하는 측온체와,

상기 측온체의 기단(基端) 부분에 전기적으로 접속된 리드선부와,

적어도 상기 측온체 부분을 덮는 보호관을 구비한 온도 측정 센서로서,

상기 온도 측정 센서는,

상기 보호관의 내부에 제1의 수지 충전재가 충전되고,

또한 상기 리드선부의 상기 측온체와의 접속부를 덮게 배치된 내열 보강 부재를 구비함과 함께, 상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재가 충전되고,

상기 제2의 수지 충전재의 열전도율이 상기 제1의 수지 충전재의 열전도율보다 낮게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제1항에 있어서

상기 보호관의 내부에 충전되는 제1의 수지 충전재의 열전도율이, 2.4 ~ 1OW/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제2항에 있어서,

상기 제1의 수지 충전재가, 열전도성 실리콘 수지 또는 열전도성 에폭시 수지 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내열 보강 부재의 내부에 충전되는 제2의 수지 충전재의 열전도율이, 0.1 ~ 0.6W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제4항에 있어서,

상기 제2의 수지 충전재가, 범용 실리콘 수지 또는 범용 에폭시 수지 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호관의 열전도율이, 5 ~ 420W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제6항에 있어서,

상기 보호관의 재질이, 탄소를 주성분으로 하는 재료 또는 금속 재료 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제7항에 있어서,

상기 탄소를 주성분으로 하는 재료가, 아몰퍼스 카본, 실리콘 카바이드, 그래파이트, 다이아몬드 라이크 카본(Diamond-Like Carbon) 중 어느 것인 것을 특징 으로 하는 온도 측정 센서.
제7항에 있어서,

상기 금속 재료가 은, 동, 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내열 보강 부재의 열전도율이, 0.1 ~ 0.45W/m℃ 범위 내인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제10항에 있어서,

상기 내열 보강 부재의 재질이, PPS(폴리페닐렌 설파이드), 불소 수지, PEEK(폴리에테르에테르케톤), PES(폴리에테르설폰), PSF(폴리설폰), POM(폴리아세탈), PEI(폴리에테르이미드), 세라믹, 실리콘 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내열 보강 부재와 상기 보호관 사이가, 접착제로 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서.
온도 측정 센서의 제조 방법으로서,

온도 센서부를 구성하는 측온체와 리드선부를 준비하고, 상기 측온체의 기단 부분에 상기 리드선부의 배선을 전기적으로 접속하는 공정과,

상기 측온체 부분을 덮는 보호관을 준비하고, 상기 보호관 내에 상기 측온체를 삽입하는 공정과,

상기 측온체가 삽입된 보호관의 내부에 제1의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정과,

상기 제1의 수지 충전재가 충전된 보호관의 단부와 리드선부의 접속부를 내열 보강 부재로 덮는 공정과,

상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정을 적어도 가지고,

상기 보호관의 내부에 제1 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정 및 상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정에 있어서,

상기 제2의 수지 충전재의 열전도율이, 상기 제1의 수지 충전재의 열전도율보다 낮은 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서의 제조 방법.
제13항에 있어서,

상기 내열 보강 부재의 내부에 제2의 수지 충전재를 충전하고 고화하는 공정에 있어서,

상기 제2의 수지 충전재는 디스펜서를 이용하여 상기 내열 보강 부재의 내부 에 충전되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 센서의 제조 방법.