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公開番号2024087474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202314
出願日2022-12-19
発明の名称温度センサ
出願人三菱マテリアル株式会社
代理人個人
主分類G01K 7/22 20060101AFI20240624BHJP(測定;試験)
要約【課題】ハンダ接合し難い被測定物であっても接着剤を用いずに安定して固定可能で高精度な温度測定が可能な温度センサを提供すること。
【解決手段】被測定物Sに設置される温度センサ1であって、絶縁性基板2と、絶縁性基板の上面に設けられた感熱素子3と、絶縁性基板の下面であって少なくとも感熱素子の直下に配され絶縁性基板よりも熱伝導率の高い材料で形成された集熱膜4と、被測定物に集熱膜を直接又は金属部材5を介して接触させた状態で絶縁性基板を被測定物に固定する取付用部材6とを備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被測定物に設置される温度センサであって、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上面に設けられた感熱素子と、
前記絶縁性基板の下面であって少なくとも前記感熱素子の直下に配され前記絶縁性基板よりも熱伝導率の高い材料で形成された集熱膜と、
前記被測定物に前記集熱膜を直接又は金属部材を介して接触させた状態で前記絶縁性基板を前記被測定物に固定する取付用部材とを備えていることを特徴とする温度センサ。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記取付用部材が、前記絶縁性基板又は前記金属部材と前記被測定物とを挟んで固定するクリップ状の弾性部材であることを特徴とする温度センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の温度センサにおいて、
前記被測定物が、板状部を有し、
前記金属部材が、前記集熱膜に接合材で固定され、
前記金属部材と前記集熱膜又は前記絶縁性基板との間に、隙間部が形成され、
前記取付用部材が、上側板部と、下側板部と、前記上側板部の基端部と前記下側板部の基端部とを接続する接続板部とを備え、
前記上側板部が、前記隙間部に挿入されると共に前記板状部の上面に配され、
前記下側板部が、前記板状部の下面に配され、
前記取付用部材が、前記金属部材と前記板状部とを挟持することを特徴とする温度センサ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の温度センサにおいて、
前記絶縁性基板が、絶縁性フィルムで形成され、
前記絶縁性基板の上面にパターン形成され前記感熱素子に接続された一対のパターン配線を備えていることを特徴とする温度センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、取り付けが容易で高い測温特性を有する温度センサに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスエポキシ（ガラエポ）基板やＦＰＣ基板等をベースにサーミスタ等の感熱素子を搭載した温度センサでは、被測定物に取り付ける際に、測定面にハンダや接着剤等で直に取り付けている。特に、被測定物との接触面に、集熱を目的とした金属膜等の集熱膜を設けた温度センサが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、絶縁性フィルムと、絶縁性フィルムの表面にサーミスタ材料でパターン形成された薄膜サーミスタ部と、薄膜サーミスタ部の上及び下の少なくとも一方に複数の櫛部を有して互いに対向してパターン形成された一対の櫛型電極と、一対の櫛型電極に接続され絶縁性フィルムの表面にパターン形成された一対のパターン電極と、絶縁性フィルムの裏面であって薄膜サーミスタ部の直下に絶縁性フィルムよりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜とを備えている温度センサが記載されている。
さらに、特許文献２にも、絶縁性基板の一面に感熱膜と電極とを形成すると共に絶縁性基板の他面に金属等の集熱膜を形成した感熱素子を備えた温度センサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１３８７７３号公報
実全平４－３３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
被測定物に集熱膜を高温ハンダ等で接合して温度センサを固定することができない場合、例えばハンダ接合し難いＳＵＳやＡｌ等の材料で形成されている被測定物の場合等、樹脂等の接着剤によって集熱膜を被測定物に接触させて温度センサを固定する方法がある。しかしながら、この場合、数十～数百μｍの接着層が、被測定物と温度センサとの間に介在しており、熱応答性等の測温特性及び取付信頼性が低下してしてしまう不都合があった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ハンダ接合し難い被測定物であっても接着剤を用いずに安定して固定可能で高精度な温度測定が可能な温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る温度センサは、被測定物に設置される温度センサであって、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の上面に設けられた感熱素子と、前記絶縁性基板の下面であって少なくとも前記感熱素子の直下に配され前記絶縁性基板よりも熱伝導率の高い材料で形成された集熱膜と、前記被測定物に前記集熱膜を直接又は金属部材を介して接触させた状態で前記絶縁性基板を前記被測定物に固定する取付用部材とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この温度センサでは、被測定物に集熱膜を直接又は金属部材を介して接触させた状態で絶縁性基板を被測定物に着脱可能に固定する取付用部材を備えているので、ハンダで被測定物に直接固定できない場合でも、接着剤を用いず、取付用部材で被測定物に集熱膜又は金属部材を接触固定できる。したがって、高熱伝導の集熱膜又は金属部材が被測定物に接触した状態を保持できるので、感熱素子に効率的に被測定物の熱を伝えて、高い測温特性及び取付信頼性を得ることができる。
【０００９】
第２の発明に係る温度センサは、第１の発明において、前記取付用部材が、前記絶縁性基板又は前記金属部材と前記被測定物とを挟んで固定するクリップ状の弾性部材であることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、取付用部材が、絶縁性基板又は金属部材と被測定物とを挟んで固定するクリップ状の弾性部材であるので、被測定物に絶縁性基板の集熱膜又は金属部材を押し付けた状態で固定でき、より安定にかつ容易に取り付けることができる。
【００１０】
第３の発明に係る温度センサは、第２の発明において、前記被測定物が、板状部を有し、前記金属部材が、前記集熱膜に接合材で固定され、前記金属部材と前記集熱膜又は前記絶縁性基板との間の一部に、隙間部が形成され、前記取付用部材が、上側板部と、下側板部と、前記上側板部の基端部と前記下側板部の基端部とを接続する接続板部とを備え、前記上側板部が、前記隙間部に挿入されると共に前記板状部の上面に配され、前記下側板部が、前記板状部の下面に配され、前記取付用部材が、前記金属部材と前記板状部とを挟持することを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、上側板部が、隙間部に挿入されると共に板状部の上面に配され、下側板部が、板状部の下面に配され、取付用部材が、金属部材と板状部とを挟持するので、金属部材を確実に板状部に押し付けることができる。また、隙間部に上側板部を挿入するだけで、金属部材を介して絶縁性基板を取付用部材に取り付けることができ、板状部への取り付けが容易となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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