本發明涉及一種(zhong)溫度(du)傳感(gan)器元件，其具備電(dian)特性會對應于(yu)溫度(du)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)的熱敏電(dian)阻等感(gan)熱體(ti)。

背景技術：

1、作為溫度傳感器元件，例如(ru)具備：由導電(dian)性氧化物(wu)燒結(jie)體形成的(de)(de)熱(re)敏電(dian)阻(zu)、將熱(re)敏電(dian)阻(zu)的(de)(de)周圍被覆的(de)(de)被覆層(ceng)、以及(ji)與熱(re)敏電(dian)阻(zu)連接并且貫通被覆層(ceng)并被引(yin)出的(de)(de)一對引(yin)出線。

2、被覆(fu)層是為了提高熱敏(min)電阻的機(ji)械耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)、熱耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)、防止有降低溫度(du)傳感器(qi)元件性(xing)(xing)能風險的異物從外部侵入至熱敏(min)電阻部分而(er)使用的。

3、溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感器(qi)元件在高(gao)溫(wen)狀態(tai)下(xia)相比于低(di)溫(wen)狀態(tai)更易受(shou)到氣氛溫(wen)度(du)(du)的(de)影(ying)響，因(yin)此被覆層也(ye)需要使用在高(gao)溫(wen)狀態(tai)下(xia)穩定的(de)材(cai)料。作為高(gao)溫(wen)用被覆材(cai)料，只要是溫(wen)度(du)(du)在800℃之前，就能(neng)使用玻(bo)璃進行被覆，但是在其以上(shang)(shang)的(de)例如900℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)溫(wen)時，玻(bo)璃也(ye)不能(neng)使用。

4、針對以上的(de)(de)(de)課題，專利文獻(xian)1提出一種(zhong)熱(re)敏(min)電阻元件，其是對在如(ru)(ru)下平(ping)面狀(zhuang)燒(shao)(shao)結體的(de)(de)(de)上下兩(liang)面形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)有(you)電極的(de)(de)(de)熱(re)敏(min)電阻芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)上述(shu)兩(liang)面分別接合導線而(er)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)，所(suo)(suo)述(shu)平(ping)面狀(zhuang)燒(shao)(shao)結體由多種(zhong)金屬氧化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)組(zu)合和具(ju)有(you)導電性增(zeng)強作用(yong)的(de)(de)(de)燒(shao)(shao)結促進(jin)材(cai)料組(zu)合而(er)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。在該提案中(zhong)說明了如(ru)(ru)下內(nei)容：通過(guo)對熱(re)敏(min)電阻芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)一部分，利用(yong)如(ru)(ru)下被(bei)覆(fu)材(cai)料進(jin)行(xing)被(bei)覆(fu)并燒(shao)(shao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，可提供(gong)耐受高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)熱(re)敏(min)電阻，所(suo)(suo)述(shu)被(bei)覆(fu)材(cai)料由具(ju)有(you)與上述(shu)組(zu)合大致相等的(de)(de)(de)材(cai)料比率(lv)的(de)(de)(de)上述(shu)多種(zhong)金屬氧化(hua)物(wu)和不具(ju)有(you)導電性增(zeng)強作用(yong)的(de)(de)(de)燒(shao)(shao)結促進(jin)材(cai)料組(zu)合而(er)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。

5、現有技術文獻

6、專利文獻

7、專利文獻1：日本特開2006-54258號(hao)公報(bao)

技術實現思路

1、發明要解決的課題(ti)

2、但(dan)發(fa)(fa)現，若在(zai)例如900℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)氣(qi)氛中長(chang)時間地連續使用(yong)專(zhuan)利文獻(xian)1中所公開的(de)(de)(de)熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)元件(jian)，則會導致(zhi)其電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)發(fa)(fa)生變化而不(bu)能(neng)維持所期(qi)望的(de)(de)(de)性能(neng)。對于(yu)該專(zhuan)利文獻(xian)1中所公開的(de)(de)(de)熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)元件(jian)，由于(yu)熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)芯片(pian)、被覆層(ceng)和導線的(de)(de)(de)材質不(bu)同(tong)，因(yin)此(ci)(ci)各自的(de)(de)(de)線膨(peng)脹系數(shu)也不(bu)同(tong)。根據(ju)發(fa)(fa)明人的(de)(de)(de)見解，由于(yu)線膨(peng)脹系數(shu)不(bu)同(tong)，因(yin)此(ci)(ci)若長(chang)時間曝露于(yu)高(gao)溫(wen)氣(qi)氛下，則有在(zai)導線與保護層(ceng)之間產生間隙的(de)(de)(de)風險，并且在(zai)高(gao)溫(wen)氣(qi)氛下存在(zai)于(yu)氣(qi)體中的(de)(de)(de)水分等發(fa)(fa)生蒸發(fa)(fa)等而產生還原性氣(qi)體。該還原性氣(qi)體通(tong)過被覆層(ceng)與引(yin)出線的(de)(de)(de)界面而侵入至熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)芯片(pian)。據(ju)推測，由于(yu)熱(re)(re)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)是氧化物，因(yin)此(ci)(ci)被侵入進來的(de)(de)(de)還原性氣(qi)體還原，會降低作為溫(wen)度(du)傳感(gan)器元件(jian)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)檢(jian)測精度(du)。

3、因此(ci)，本發明的(de)(de)目的(de)(de)在于提供一種溫(wen)度傳感器元件，其通過減少引出(chu)線(xian)(xian)與包圍引出(chu)線(xian)(xian)的(de)(de)被(bei)覆層的(de)(de)界(jie)面的(de)(de)間(jian)隙，即使(shi)(shi)長時(shi)間(jian)持續(xu)在強還(huan)原性氣氛中(zhong)使(shi)(shi)用，也能夠抑制感熱(re)體的(de)(de)還(huan)原反應。

4、用于解決課(ke)題的手段

5、本發明具備：感(gan)(gan)(gan)熱體，其(qi)電(dian)阻(zu)隨著(zhu)溫度變化；第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)被(bei)覆(fu)(fu)層，其(qi)將(jiang)感(gan)(gan)(gan)熱體的(de)(de)周(zhou)圍(wei)覆(fu)(fu)蓋；一(yi)(yi)(yi)對(dui)引(yin)(yin)出(chu)線(xian)(xian)，其(qi)與感(gan)(gan)(gan)熱體連接，并且貫通第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)被(bei)覆(fu)(fu)層并朝向后端側(ce)被(bei)引(yin)(yin)出(chu)；第(di)(di)二被(bei)覆(fu)(fu)層，其(qi)將(jiang)貫通第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)被(bei)覆(fu)(fu)層并被(bei)引(yin)(yin)出(chu)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)對(dui)引(yin)(yin)出(chu)線(xian)(xian)的(de)(de)周(zhou)圍(wei)覆(fu)(fu)蓋；以及第(di)(di)三被(bei)覆(fu)(fu)層，其(qi)將(jiang)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)被(bei)覆(fu)(fu)層及第(di)(di)二被(bei)覆(fu)(fu)層的(de)(de)周(zhou)圍(wei)覆(fu)(fu)蓋。

6、在本發明中，當將引出線、第(di)二(er)被覆層及第(di)三(san)被覆層的(de)各(ge)自的(de)線膨脹系數設(she)為α15、α25及α30時，α15＜α30＜α25的(de)關(guan)系成立。

7、進(jin)而，在本發(fa)明中，優選的(de)(de)是：第(di)一被(bei)覆層(ceng)由(you)第(di)一氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)粉(fen)末或者第(di)一氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)粉(fen)末與(yu)(yu)玻(bo)璃(li)的(de)(de)混(hun)合物(wu)(wu)(wu)構(gou)(gou)成(cheng)，第(di)二(er)被(bei)覆層(ceng)由(you)第(di)二(er)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)粉(fen)末與(yu)(yu)玻(bo)璃(li)的(de)(de)混(hun)合物(wu)(wu)(wu)構(gou)(gou)成(cheng)，第(di)三被(bei)覆層(ceng)由(you)第(di)三氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)粉(fen)末與(yu)(yu)玻(bo)璃(li)的(de)(de)混(hun)合物(wu)(wu)(wu)構(gou)(gou)成(cheng)。

8、而且，當將上述第一氧化(hua)物粉末、第二氧化(hua)物粉末及第三氧化(hua)物粉末的(de)(de)各自(zi)的(de)(de)線膨脹系數設(she)為β20、β25及β30時，β20＜β30＜β25的(de)(de)關系成立。

9、進而(er)，在(zai)本發明(ming)中，優(you)選的是(shi)：第一氧(yang)化(hua)物粉(fen)(fen)末包(bao)(bao)含(han)構(gou)成感(gan)熱(re)體的熱(re)敏電阻的粉(fen)(fen)末，第二氧(yang)化(hua)物粉(fen)(fen)末包(bao)(bao)含(han)zro2、cao及mgo中的一種或兩種以上的粉(fen)(fen)末。

10、進而，在本發明中，優選的(de)是：第二被(bei)覆層(ceng)將貫通第一被(bei)覆層(ceng)并(bing)被(bei)引出(chu)的(de)一對引出(chu)線的(de)周圍(wei)覆蓋，并(bing)且在第一被(bei)覆層(ceng)與第三被(bei)覆層(ceng)之間將第一被(bei)覆層(ceng)覆蓋。

11、進而(er)，在本發明中(zhong)，優選(xuan)的是：第(di)二被(bei)覆(fu)層(ceng)限定(ding)地將貫通第(di)一(yi)被(bei)覆(fu)層(ceng)并被(bei)引出的一(yi)對引出線的周圍覆(fu)蓋，第(di)一(yi)被(bei)覆(fu)層(ceng)與第(di)三被(bei)覆(fu)層(ceng)直接接觸。

12、進而，在本(ben)發明(ming)中，優選的是：當將第二被覆(fu)層及第三被覆(fu)層的厚(hou)度分別(bie)設為(wei)t25、t30時，t25＜t30成(cheng)立。

13、進而，在本發明中(zhong)，優選的(de)是：第(di)一被覆層，第(di)一氧化物(wu)粉末(mo)加入(ru)p1804的(de)權利(li)要求1。

14、進而，根據本發明，可提供(gong)一種溫度(du)(du)傳(chuan)感器，其具(ju)備以上說(shuo)明的溫度(du)(du)傳(chuan)感器元(yuan)件。

15、發明效果

16、在(zai)(zai)本發(fa)明中(zhong)，當將(jiang)引出線(xian)、第二被(bei)(bei)覆(fu)層及第三(san)被(bei)(bei)覆(fu)層的(de)(de)(de)各自的(de)(de)(de)線(xian)膨(peng)脹系(xi)數設為α15、α25及α30時，α15＜α30＜α25的(de)(de)(de)關系(xi)成(cheng)立。通過使該關系(xi)成(cheng)立，可減少引出線(xian)與包圍引出線(xian)的(de)(de)(de)第一被(bei)(bei)覆(fu)層的(de)(de)(de)界面(mian)的(de)(de)(de)間隙，從而即使長(chang)時間持續(xu)在(zai)(zai)強還原性(xing)氣(qi)氛(fen)中(zhong)使用，也能抑制感熱體的(de)(de)(de)還原反應。

技術特征：

1.一種(zhong)溫度傳感器元件，其特征在于，其具(ju)備：

2.根據權利要求1所(suo)(suo)述(shu)的溫度傳感器元件，其中，所(suo)(suo)述(shu)第一(yi)被覆層由第一(yi)氧化(hua)物(wu)粉末或者所(suo)(suo)述(shu)第一(yi)氧化(hua)物(wu)粉末與玻璃的混合物(wu)構成，

3.根(gen)據權利要求2所述的(de)溫度(du)傳感器元件，其中，所述第(di)一氧化物粉末包含構成(cheng)所述感熱體的(de)熱敏電阻粉末，

4.根據權利(li)要(yao)求1所述(shu)(shu)(shu)的溫度傳感器(qi)元件，其中，所述(shu)(shu)(shu)第(di)(di)二被(bei)(bei)覆(fu)層將(jiang)貫通所述(shu)(shu)(shu)第(di)(di)一被(bei)(bei)覆(fu)層并被(bei)(bei)引出的一對所述(shu)(shu)(shu)引出線的周圍覆(fu)蓋(gai)、并且在所述(shu)(shu)(shu)第(di)(di)一被(bei)(bei)覆(fu)層與所述(shu)(shu)(shu)第(di)(di)三(san)被(bei)(bei)覆(fu)層之(zhi)間將(jiang)所述(shu)(shu)(shu)第(di)(di)一被(bei)(bei)覆(fu)層覆(fu)蓋(gai)。

5.根據(ju)權利要(yao)求1所(suo)(suo)述(shu)的(de)溫度傳感器元件，其中，所(suo)(suo)述(shu)第(di)二被覆(fu)層限定地將貫(guan)通所(suo)(suo)述(shu)第(di)一(yi)被覆(fu)層并被引(yin)(yin)出的(de)一(yi)對所(suo)(suo)述(shu)引(yin)(yin)出線(xian)的(de)周圍(wei)覆(fu)蓋，

6.根據權利要求1所述(shu)的溫度傳感器元件(jian)，其(qi)中，當將所述(shu)第(di)二被覆層及所述(shu)第(di)三(san)被覆層的厚度分別設為t25、t30時，t25＜t30成立(li)。

7.一種溫度傳(chuan)感器，其特征在于，其具備權利要(yao)求1～6中任一項所述(shu)的(de)溫度傳(chuan)感器元件(jian)。

技術總結
提供一種溫度傳感器元件，其即使長時間持續在強還原性氣氛中使用，也能抑制感熱體的還原反應。本發明的溫度傳感器元件(1)具備：感熱體(11)，其電阻隨著溫度變化；第一被覆層(20)，其將感熱體(11)的周圍覆蓋；一對引出線(15、15)，其與感熱體(11)連接，并且貫通第一被覆層(20)并朝向后端側被引出；第二被覆層(25、27)，其將貫通第一被覆層(20)并被引出的一對引出線(15、15)的周圍覆蓋；以及第三被覆層(30)，其將第一被覆層(20)及第二被覆層(25、27)的周圍覆蓋。當將引出線(15)、第二被覆層(25、27)及第三被覆層(30)的各自的線膨脹系數設為α15、α25及α30時，α15＜α30＜α25的關系成立。

技術研發人員：新關尚宏
受保護的技術使用者：株式會社芝浦電子
技術研發日：
技術公布日：2024/9/29