DE112014003676T5

DE112014003676T5 - Infrarottemperatursensor und den Infrarottemperatursensor verwendende Vorrichtung

Info

Publication number: DE112014003676T5
Application number: DE112014003676.5T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Nojiri
Original assignee: Semitec Corp
Current assignee: Semitec Corp
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-05-04
Also published as: US10107689B2; CN105452826B; JP5847985B2; KR102265449B1; CN105452826A; WO2015020081A1; KR20160041041A; JPWO2015020081A1; US20160169745A1

Abstract

Es wird ein Infrarottemperatursensor vorgesehen, der eine verringerte Verformung eines Films hat und eine höhere Genauigkeit erreicht, während zuverlässiges Verhalten sichergestellt wird, und weiter eine Vorrichtung, die diesen Infrarottemperatursensor verwendet. Ein Infrarottemperatursensor (1) ist mit einem Film (3) versehen, der infrarotes Licht absorbiert; weiter mit einem Gehäuse (2), welches den Film (3) bedeckt und hält, um luftdichte Räume (22c, 24b) zwischen ihm und dem Film (3) zu bilden, und welches mit einem Lichtführungsteil (23), der eine Öffnung (23a) hat und infrarotes Licht leitet, und einem Abschirmungsteil (24) versehen ist, der eine Abschirmungswand (24a) hat und infrarotes Licht abschirmt; weiter Ventilationsmittel (11–17), die ein Hindurchlaufen von Luft zwischen den Räumen und der Außenseite gestatten; ein wärmeempfindliches Element (4) für Infrarotdetektion, welches an dem Film (3) an einer Position angeordnet ist, die dem Lichtführungsteil (23) entspricht; und ein wärmeempfindliches Element (5) zur Temperaturkompensation, welches an dem Film (3) an einer Position angeordnet ist, die dem Abschirmungsteil (24) entspricht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Infrarottemperatursensor, der ein Infrarotlicht von einem zu detektierenden Objekt detektiert, um eine Temperatur des zu detektierenden Objektes zu messen, und auf eine Vorrichtung, welche den Infrarottemperatursensor verwendet.
Beschreibung der verwandten Technik
Üblicherweise ist beispielsweise ein Infrarottemperatursensor, welcher die Temperatur eines zu detektierenden Objektes durch Detektieren des Infrarotlichtes von dem Objekt in kontaktfreier Weise misst, als der Temperatursensor zur Messung der Temperatur des Objektes verwendet worden, wie beispielsweise einer Wärmefixierrolle oder Ähnlichem, die bzw. das in einer Fixiervorrichtung einer Kopiermaschine verwendet wird.
Ein solcher Infrarottemperatursensor ist mit einem temperaturkompensierenden wärmeempfindlichen Element versehen, und zwar zusätzlich zu einem Infrarot detektierenden wärmeempfindlichen Element, um die Nachverfolgbarkeit bei einer Veränderung der Umgebungstemperatur zu verbessern und um die Veränderung der Umgebungstemperatur zu kompensieren.
Darüber hinaus sind das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element auf einem Wärme absorbierenden Film angeordnet und der Film wird durch ein Gehäuse in einem abgedichteten Zustand gehalten (siehe Patentliteratur 1 bis Patentliteratur 3).
Literatur des Standes der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Internationale Veröffentlichung Nr. 2013/014707
Patentliteratur 2: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2003-194630
Patentliteratur 3: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-612834

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zu lösendes Problem
Bezüglich des oben beschriebenen herkömmlichen Infrarottemperatursensors wird sich jedoch die Luft in dem abgedichteten Raum ausdehnen und den inneren Druck vergrößern und bewirken, dass der Film aufgeblasen wird und verformt wird, wenn die Umgebungstemperatur des Infrarottemperatursensors zunimmt. Außerdem kann, wenn sich die Luft in dem Raum übermäßig ausdehnt, die Verformung des Filmes Probleme zur Folge haben, wie beispielsweise Einschneiden bzw. Durchbrechen des Verdrahtungsmusters, das auf dem Film angeordnet ist. Weiterhin kann sich das Ausmaß des auftreffenden Infrarotlichtes oder das Ausmaß der Wärmeabstrahlung von dem Film auf Grund der Verformung des Filmes verändern und Variationen der Ausgangsgröße des Infrarottemperatursensors zur Folge haben.
Die Erfindung ist im Hinblick auf die zuvor erwähnten Probleme gemacht worden, um einen Infrarottemperatursensor vorzusehen, der die Verformung des Films verringern kann und eine hohe Genauigkeit erreichen kann, um Zuverlässigkeit zu erreichen, und eine Vorrichtung, welche den Infrarottemperatursensor verwendet.
Lösung für das Problem
Ein Infrarottemperatursensor nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist: einen Film, der Infrarotlicht absorbiert; ein Gehäuse, welches den Film bedeckt und hält und einen abgedichteten Raum zwischen dem Gehäuse und dem Film bildet, und welches einen Lichtführungsteil und einen Abschirmungsteil aufweist, wobei der Lichtführungsteil eine Öffnung hat, um das Infrarotlicht zu führen, und wobei der Abschirmungsteil eine Abschirmungswand hat, um das Infrarotlicht abzuschirmen; Ventilierungsmittel, welche das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum und der Außenseite gestatten, ein Infrarot detektierendes wärmeempfindliches Element, welches auf dem Film angeordnet ist und an einer Position entsprechend dem Lichtführungsteil angeordnet ist, und ein temperaturkompensierendes wärmeempfindliches Element, welches auf dem Film an einer Position entsprechend dem Abschirmungsteil angeordnet ist.
Die Ventilationsmittel sind Mittel, die das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum und der Außenseite gestatten. Die Position, an der sie ausgebildet sind, ist nicht speziell eingeschränkt.
Obwohl es vorzuziehen ist, Dünnfilmthermistoren oder Chipthermistoren bzw. -temperaturfühler als das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element zu verwenden, ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Es ist auch möglich, beispielsweise Thermocouples bzw. Thermoelemente oder Temperaturmesswiderstände zu verwenden.
Gemäß der Erfindung kann eine Verformung des Films verringert werden, und eine hohe Genauigkeit kann erreicht werden, um Zuverlässigkeit sicherzustellen.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor des Anspruchs 1 ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsmittel ein Durchgangsloch aufweisen, welches in dem Gehäuse ausgeformt ist.
Wenn das Gehäuse beispielsweise auf einem ersten Gehäuse und einem zweiten Gehäuse zusammengesetzt ist, kann das Durchgangsloch an dem ersten Gehäuse und/oder dem zweiten Gehäuse ausgeformt sein.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor nach Anspruch 1, ist der Infrarottemperatursensor nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsmittel zwischen dem Gehäuse und dem Film geformt sind.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor des Anspruchs 1 ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsmittel Durchgangslöcher aufweisen, die in dem Film entsprechend dem Lichtführungsteil und dem Abschirmungsteil ausgeformt sind.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor des Anspruchs 1 ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsmittel ein Durchgangsloch aufweisen, welches in dem Film entsprechend dem Abschirmungsteil ausgeformt ist, und ein Durchgangsloch, welches in dem Gehäuse ausgeformt ist.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–5, ist der Infrarottemperatursensor nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtführungsteil und der Abschirmungsteil im Wesentlichen symmetrisch mit einer Unterteilungswand, welche den Lichtführungsteil und den Abschirmungsteil abteilt, als eine Achse ausgeformt sind.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–6, ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 7 dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrahtungsmuster, mit dem das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element verbunden sind, auf dem Film ausgeformt ist, und dass ein durch Wärme ausgehärtetes Produkt, welches mit einem Füllmaterial aus feinen Partikeln vermischt ist und eine Isoliereigenschaft hat, in einem Verbindungsteil zwischen einem externen Ableitungsanschluss bzw. Ausgangsanschluss, der mit dem Verdrahtungsmuster verbunden ist, und einem externen Leitungsdraht eingekapselt ist.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor des Anspruchs 7 ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial der feinen Partikel eine primäre Partikelgröße von 5 nm–80 nm hat.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor nach Anspruch 7 oder 8 ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 9 dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeausgehärtete Produkt ein Epoxidharz ist, und dass das Füllmaterial der feinen Partikel Siliziumoxid, Calciumkarbonat, Kohlenstoff-Nanotubes oder Graphit ist.
Basierend auf dem Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–6 ist der Infrarottemperatursensor des Anspruchs 10 dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrahtungsmuster, mit dem das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element verbunden sind, auf dem Film ausgeformt ist, und dass ein externer Ausgangsanschluss, der mit dem Verdrahtungsmuster verbunden ist, und ein externer Leitungsdraht über einen Relaisanschluss verbunden sind.
Eine Vorrichtung nach Anspruch 11, welche den Infrarottemperatursensor verwendet, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie den Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–10 aufweist.
Der Infrarottemperatursensor kann bei einer Vielzahl von Vorrichtungen angewendet werden, wie beispielsweise einer Fixiervorrichtung einer Kopiermaschine, einer Batterieeinheit, einer IH-Kochheizvorrichtung usw. Die Vorrichtungen, bei denen die Erfindung angewendet werden kann, sind nicht speziell eingeschränkt.
Effekte der Erfindung
Gemäß der Erfindung können ein Infrarottemperatursensor, der fähig ist, eine Verformung eines Films zu verringern und eine hohe Genauigkeit zu erreichen, um Zuverlässigkeit sicherzustellen, und eine Vorrichtung, welche den Infrarottemperatursensor verwendet, vorgesehen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Infrarottemperatursensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
2(a) ist eine Ansicht, 2(b) ist eine Frontansicht, 2(c) ist eine Seitenansicht und 2(d) ist eine Ansicht von hinten, welche den gleichen Infrarottemperatursensor zeigt.
3(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 2(a), und 3(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y.
4 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung des gleichen Infrarottemperatursensors zeigt.
5(a) ist eine Ansicht, 5(b) ist eine Frontansicht, 5(c) ist eine Seitenansicht und 5(d) ist eine Ansicht von hinten, welche den Infrarottemperatursensor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
6(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 5(a), und 6(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y.
7 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung des gleichen Infrarottemperatursensors zeigt.
8(a) ist eine Ansicht, 8(b) ist eine Frontansicht, 8(c) ist eine Seitenansicht und 8(d) ist eine Ansicht von hinten, welche den Infrarottemperatursensor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
9(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 8(a), und 9(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y.
10 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung des gleichen Infrarottemperatursensors zeigt.
11(a) ist eine Ansicht, 11(b) ist eine Frontansicht, 11(c) ist eine Seitenansicht und 11d) ist eine Ansicht von hinten, welche den Infrarottemperatursensor gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
12(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 11(a), und 12(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y.
13 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung des gleichen Infrarottemperatursensors zeigt.
14(a) ist eine Ansicht, 14(b) ist eine Frontansicht, 14(c) ist eine Seitenansicht und 14(d) ist eine Ansicht von hinten, welche den Infrarottemperatursensor gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
15(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 14(a), und 15(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y.
16. ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung des gleichen Infrarottemperatursensors zeigt.
17(a) ist eine Ansicht, 17(b) ist eine Frontansicht, 17(c) ist eine Seitenansicht und 17(d) ist eine Ansicht von hinten, welche den Infrarottemperatursensor gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
18 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 17(a), und 18(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y.
19 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung des gleichen Infrarottemperatursensors zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden wird ein Infrarottemperatursensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Infrarottemperatursensors und 2(a) ist eine Ansicht, 2(b) ist eine Frontansicht, 2(c) ist eine Seitenansicht und 2(d) ist eine Ansicht von hinten. Außerdem sind die 3(a) und 3(b) Querschnittsansichten und 4 ist eine Ansicht, welche eine Verbindungsbeziehung der Verdrahtung auf einem Film zeigt. In der jeweiligen Figur ist der Maßstab von jedem Glied und Teil auf eine geeignete Größe modifiziert, um beim Verständnis des Gliedes und des Teils zu helfen.
Wie in 1 und in 2 gezeigt, weist ein Infrarottemperatursensor 1 ein Gehäuse 2, einen Film 3 und ein Infrarot detektierendes wärmeempfindliches Element 4 und ein temperaturkompensierendes wärmeempfindliches Element 5 auf, die auf dem Film 3 angeordnet sind.
Das Gehäuse 2 ist aus einem ersten Gehäuse 21 und einem zweiten Gehäuse 22 zusammengesetzt. Insbesondere ist das erste Gehäuse 21 ein Halter und das zweite Gehäuse 22 ist ein Abdeckglied. Darüber hinaus ist das Gehäuse 2 aus einem Harzmaterial geformt, wie beispielsweise Nylon, PBT (Polybutylenterephthalat), PPS (Polyphenylensulfid) oder ABS (Acrylonitrilbutadienstyrol).
Jedoch ist das Material, welches das Gehäuse 2 bildet, nicht speziell eingeschränkt. Ein Material, welches durch Vorsehen eines Füllmaterials, wie beispielsweise Kohlenstoff, Metall und Keramik, in einem Harz erhalten wird, ein metallisches Material, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Eisen und Nickel, oder ein Material, welches durch das Aufbringen einer schwarzen Beschichtungsfläche auf einem metallischen Material erhalten wird, kann ebenfalls verwendet werden.
Das erste Gehäuse 21 weist einen im Wesentlichen rechteckigen quaderförmigen Hauptkörper 21a, der zur vorderen Seite (der oberen Seite der 2(b)) vorsteht, und einem im Wesentlichen rechteckigen Flanschteil 21b auf, der um den Hauptkörper 21a ausgeformt ist. Ein Lichtführungsteil 23, der Infrarotlicht führt bzw. leitet, und ein Abschirmungsteil 24, der Infrarotlicht abschirmt, sind in dem Hauptkörper 21a ausgeformt.
Der Lichtführungsteil 23 hat eine Öffnung 23a an der Vorderseite und ist in eine zylindrische Form geformt, welche ein im Wesentlichen rechteckiges Parallelepiped bzw. ein Quader ist, und zwar mit einer Seitenwand 21c und einer Unterteilungswand 21d. Die Unterteilungswand 21d ist an einer Grenze zwischen dem Lichtführungsteil 23 und dem Abschirmungsteil 24 gelegen, um den Lichtführungsteil 23 und den Lichtführungsteil 24 zu trennen. Eine Behandlung mit schwarzer Farbe oder Alumid bzw. Aluminium kann beispielsweise auf eine Innenumfangsfläche des Lichtführungsteils 23 aufgebracht werden, falls erforderlich, um eine Infrarot absorbierende Schicht zu formen. Darüber hinaus kann ein Metallpoliervorgang oder Metallplattiervorgang an der Innenumfangsfläche des Lichtführungsteils 23 ausgeführt werden, um eine reflektierende Oberfläche zu formen.
Der Abschirmungsteil 24 ist benachbart zu dem Lichtführungsteil 23 angeordnet und ist im Wesentlichen symmetrisch zum Lichtführungsteil 23 geformt, wobei die Unterteilungswand 21d als Achse dient. Der Abschirmungsteil 24 hat eine Abschirmungswand 24a an der Vorderseite, und ein im Wesentlichen rechteckiger quaderförmiger Raum 24b wird durch die Seitenwand 21c und die Unterteilungswand 21d gebildet. Außerdem ist die hintere Seite gegenüberliegend zur Abschirmungswand 24a offen.
Das zweite Gehäuse 22 weist einen im Wesentlichen rechteckigen quaderförmigen Hauptkörper 22a auf, der zur hinteren Seite (der unteren Seite der 2(b)) vorsteht, und einen im Wesentlichen rechteckigen Flanschteil 22b, der um den Hauptkörper 22a ausgeformt ist. Der Hauptkörper 22a ist in einer Form ausgeformt, die im Wesentlichen zu der Form der hinteren Seite des Hauptkörpers 21a des ersten Gehäuses 21 passt, und ein kontinuierlicher bzw. durchgehender Raum 22c ist an der Innenseite des Hauptkörpers 22a entsprechend dem Lichtführungsteil 23 und dem Abschirmungsteil 24 geformt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie später beschrieben, ein Ventilationsmittel angeordnet, um das Durchlaufen von Luft zwischen dem Raum 22c und dem Raum 24b des Abschirmungsteils 24 und der Außenseite zu gestatten.
Der Film 3 ist ein Harzfilm, der in einer im Wesentlichen rechteckigen Form geformt ist. Wie in 4 gezeigt, ist ein (nicht gezeigtes) Verdrahtungsmuster 7 auf einer Oberfläche ausgeformt, und das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 sind auf dem Verdrahtungsmuster 7 angeschlossen und angeordnet. Ein externer Ausgangsanschluss 8 ist an einem Ende des Verdrahtungsmusters 7 geformt. Ein externer Leitungsdraht 6 ist elektrisch mit dem externen Ausgangsanschluss 8 durch Löten oder Schweißen verbunden.
Der Film 3 kann ein Harz sein, das aus einem Polymermaterial zusammengesetzt ist, wie beispielsweise Fluor, Silikon, Polyimid, Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, PPS (Polyphenylensulfid) usw. Andere Materialien können auch verwendet werden, wenn sie infrarotes Licht absorbieren. Darüber hinaus kann ein Material verwendet werden, welches durch Mischen und Dispergieren von Industrieruß oder einem anorganischen Pigment (eines oder mehrere der Folgenden: Chromgelb, Bengalrot, Titanoxidweiß und Ultramarinblau) in diese Harze erhalten wird und infrarotes Licht von im Wesentlichen allen Wellenlängen absorbieren kann.
Durch Zusammensetzen und Verbinden des ersten Gehäuses 21 und des zweiten Gehäuses 22 ist der Film 3 zwischen dem Flanschteil 21b des ersten Gehäuses 21 und dem Flanschteil 22b des zweiten Gehäuses 22 angeordnet und befestigt. Darüber hinaus ist in diesem Fall das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 an einer Position angeordnet, die dem Lichtführungsteil 23 entspricht, und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 ist an einer Position angeordnet, die dem Abschirmungsteil 24 entspricht. Sowohl das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 als auch das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 sind an der Seite des Raums 22c des zweiten Gehäuses 22 positioniert.
Weiterhin wird der Film 3 durch Zusammensetzen des ersten Gehäuses 21 und des zweiten Gehäuses 22 durch das Gehäuse 1 bedeckt und gehalten, und der zuvor erwähnte Raum 22c und der Raum 24b werden zwischen dem Gehäuse 1 und dem Film 3 geformt und abgedichtet.
Wie in 2(b) und 3(b) gezeigt, ist hier ein Durchgangsloch 11 an dem Hauptkörper 21a (Seitenwand 21c) des ersten Gehäuses 21 geformt und nahe dem Film 3 angeordnet, und zwar entsprechend dem Abschirmungsteil 24, so dass es als Ventilationsmittel dient, welches das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum 24b und der Außenseite gestattet. Weiterhin ist ein Durchgangsloch 12 nahe dem Film 3 am Hauptkörper 22a des zweiten Gehäuses 22 ausgeformt, um in gleicher Weise als Ventilationsmittel zu dienen, welches das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum 22c und der Außenseite gestattet.
Obwohl sie nicht speziell darauf eingeschränkt sind, sind die Durchgangslöcher 11 und 12 vorzugsweise so geformt, dass sie ungefähr φ 1 μm–φ 800 μm sind, um zu verhindern, dass heiße Luft oder Wind in den Raum 22c und den Raum 24b eintritt.
Das Durchgangsloch ist vorzugsweise auf beiden Seiten des ersten Gehäuses 21 und des zweiten Gehäuses 22 geformt. Trotzdem kann das Durchgangsloch an mindestens einem der Gehäuse geformt sein, d. h., der Seite des ersten Gehäuses 21 oder der Seite des zweiten Gehäuses 22.
Das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 detektiert infrarotes Licht von einem zu detektierenden Objekt, um eine Temperatur des zu detektierenden Objektes zu messen. Das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 detektiert die Umgebungstemperatur, um die Umgebungstemperatur zu messen. Das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 weisen zumindest teilweise wärmeempfindliche Elemente auf, die im Wesentlichen gleiche Temperaturcharakteristiken haben und auf dem Film 3 angeordnet sind.
Insbesondere weisen das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 einen Keramikhalbleiter auf, wie beispielsweise einen Thermistor, der Metalloxide von Mn, Co, Ni, Ti, Al, Zn, Cu und Fe enthält. Weil der Keramikhalbleiter eine hohe B-Konstante, d. h., Temperaturkoeffizient, hat, kann der Keramikhalbleiter in empfindlicher Weise eine Temperaturveränderung des Films 3 detektieren, der Infrarotlicht absorbiert.
Es ist wünschenswert, dass der Keramikhalbleiter eine Kristallstruktur mit einer kubischen Spinell-Phase als Hauptphase hat. In diesem Fall ist eine Variation der elektrischen Charakteristiken in dem gesinterten Keramikkörper klein, und zwar auf Grund der Abwesenheit einer Anisotropie und einer verunreinigten Schicht, und hochgenaue Messungen werden möglich, wenn mehrere Infrarottemperatursensoren verwendet werden. Wegen der stabilen Kristallstruktur ist darüber hinaus die Zuverlässigkeit bezüglich des Umgebungswiderstandes ebenfalls hoch. Für den Keramikhalbleiter ist eine einphasige Kristallstruktur, die aus einer kubischen Spinell-Phase zusammengesetzt ist, am wünschenswertesten.
Außerdem sind das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 vorzugsweise aus Thermistorelementen und Dünnfilmthermistoren ausgewählt, die vom gleichen Wafer erhalten wurden, der durch den Keramikhalbleiter geformt wurde, und zwar basierend auf einem Widerstandswert innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Fehlers.
In diesem Fall ist ein relativer Fehler in der B-Konstante zwischen dem Infrarot detektierenden wärmeempfindlichen Element 4 und dem temperaturkompensierenden wärmeempfindlichen Element 5 als Paar klein, und daher kann die Temperaturdifferenz zwischen ihnen, welche die Temperatur gleichzeitig detektieren, mit hoher Genauigkeit detektiert werden. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, dass das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 einen Vorgang des Auswählens der B-Konstante oder einen Vorgang des Einstellens des Widerstandswertes ausführen müssen und somit kann die Produktivität verbessert werden.
Die Struktur des Thermistorelementes, welches in dem Infrarot detektierenden wärmeempfindlichen Element 4 und dem temperaturkompensierenden wärmeempfindlichen Element 5 verwendet werden soll, kann beispielsweise eines der Folgenden sein: ein Körper, ein Laminat, ein Dickfilm und ein Dünnfilm.
Als nächstes wird ein Betrieb des Infrarottemperatursensors 1 beschrieben. Das infrarote Licht, welches von der Oberfläche des zu detektierenden Objektes emittiert wird, tritt durch die Öffnung 23a des Lichtführungsteils 23 des Infrarottemperatursensors 1 ein und wird an dem Lichtführungsteil 23 vorbei geleitet und läuft durch diesen hindurch, um den Film 3 zu erreichen. Das infrarote Licht, welches den Film 3 erreicht, wird durch den Film 3 absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt.
Die umgewandelte Wärmeenergie wird zu dem Infrarot detektierenden wärmeempfindlichen Element 4 übertragen und vergrößert die Temperatur des Infrarot detektierenden wärmeempfindlichen Elementes 4. Das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 sind Keramikhalbleiter, die zumindest ungefähr gleiche Temperaturcharakteristiken haben, und der Widerstandswert des Infrarot detektierenden wärmeempfindlichen Elementes 4 verändert sich auf Grund des infraroten Lichtes von dem zu detektierenden Objekt.
Obwohl das infrarote Licht durch die Abschirmungswand 24a des Abschirmungsteils 24 blockiert wird, wird außerdem die Temperatur des Gehäuses 2 durch die Strahlungswärme von dem zu detektierenden Objekt oder der umgebenden Atmosphärentemperatur erhöht, und somit erfährt der Widerstandswert des temperaturkompensierenden wärmeempfindlichen Elementes 5 auch eine Veränderung des Widerstandswertes entsprechend dem Temperaturanstieg des Gehäuses 2.
Da der Lichtführungsteil 23 und der Abschirmungsteil 24 im Wesentlichen symmetrisch mit der Unterteilungswand 21d als Achse ausgeformt sind, können in diesem Fall das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element 4 und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element 5 sich in der gleichen Weise bezüglich der Umgebungstemperaturveränderung verändern, um einen Einfluss der thermischen Störung zu verhindern, um in zuverlässiger Weise die Temperaturveränderung zu detektieren, die durch das infrarote Licht von dem zu detektierenden Objekt verursacht wird.
In einem Fall, wo das Gehäuse 2 unter Verwendung eines Materials mit thermischer Leitfähigkeit geformt wird, wie beispielsweise aus Metall, kann die Temperaturveränderung des Infrarottemperatursensors 1 insgesamt folgend der Umgebungstemperaturveränderung gleichförmig gemacht werden.
In dem oben beschriebenen Betrieb wird sich bei dem herkömmlichen Infrarottemperatursensor die Luft in dem abgedichteten Raum ausdehnen und den inneren Druck vergrößern und bewirken, dass der Film ausgebeult und verformt wird, wenn die Umgebungstemperatur des Infrarottemperatursensors zunimmt. Wenn die Luft in dem Raum sich übermäßig stark ausdehnt, können Probleme auftreten, wie beispielsweise ein Durchbrechen des Verdrahtungsmusters, das auf dem Film angeordnet ist. Darüber hinaus wird eine wiederholte Zunahme und Abnahme des Innendruckes des Raums eine Verformung des Films verschlechtern.
In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch das erste Gehäuse 21 mit dem Durchgangsloch 11 versehen, und das zweite Gehäuse 22 ist mit dem Durchgangsloch 12 versehen. Auch in einer Umgebung mit einer Temperatur, die den Innendruck der Räume 24b und 22c erhöhen wird, können daher das Durchgangsloch 11 und das Durchgangsloch 12 das Hindurchlaufen von Luft zwischen den Räumen 24b und 22c und der Außenseite sicherstellen, um eine Zunahme des Innendruckes zu unterdrücken und eine Verformung des Films 3 zu verringern. Insbesondere steht der Raum 24b durch das Durchgangsloch 11 in Verbindung mit der Außenseite, und der Raum 22c steht durch das Durchgangsloch 12 in Verbindung mit der Außenseite.
Dieses Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben wird, kann vorsehen, dass der Infrarottemperatursensor 1 eine Verformung des Films verringern kann und eine hohe Genauigkeit erreichen kann, um Zuverlässigkeit sicherzustellen,
Als nächstes wird ein Infrarottemperatursensor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben. 5(a) ist eine Ansicht, 5(b) ist eine Frontansicht, 5(c) ist eine Seitenansicht und 5(d) ist eine Ansicht von hinten. Außerdem sind 6(a) und 6(b) Querschnittsansichten und 7 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung auf dem Film zeigt. Teile, die jenen des ersten Ausführungsbeispiels gleich oder äquivalent sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
In diesem Ausführungsbeispiel hat der Infrarottemperatursensor die gleiche Basisstruktur wie das erste Ausführungsbeispiel. Die zwei Ausführungsbeispiele unterscheiden sich bezüglich der Form der Ventilationsmittel, die das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum 24b und dem Raum 22c und der Außenseite gestatten. Die Ventilationsmittel sind zwischen dem Gehäuse 2 und dem Film 3 geformt.
Wie in 5(a) und 5(c) und 6(b) gezeigt, ist eine Nut 13 an dem Flanschteil 21b des ersten Gehäuses 2 ausgeformt, und eine Nut 14 ist an dem Flanschteil 22b des zweiten Gehäuses 22 ausgeformt, so dass diese als Ventilationsmittel dienen. Die Nuten 13 und 14 sind an dem Gehäuse 2 gegenüberliegend zueinander ausgeformt, wobei der Film 3 zwischen ihnen angeordnet ist. Daher sind die Ventilationsmittel (Nuten 13 und 14) zwischen dem Gehäuse 2 und dem Film 3 geformt. Obwohl sie nicht speziell eingeschränkt sind, sind die Ventilationsmittel (Nuten 13 und 14) vorzugsweise in einem Intervall von 1 μm–500 μm geformt, um zu verhindern, dass heiße Luft oder Wind in den Raum 22c und den Raum 24b eintritt.
Entsprechend steht der Raum 24b mit der Außenseite durch die Nut 13 in Verbindung, und der Raum 22c steht mit der Außenseite durch die Nut 14 in Verbindung. Eine Zunahme des Innendruckes des Raums 24b und des Raums 22c kann daher unterdrückt werden, um eine Verformung des Films 3 zu verringern.
Die Ventilationsmittel können auch durch Formen eines kleinen Spaltes zwischen dem im Wesentlichen gesamten Umfang des Flanschteils 21b des ersten Gehäuses 2 und dem Film 3 und zwischen im Wesentlichen dem gesamten Umfang des Flanschteils 22b des zweiten Gehäuses 22 und dem Film 3 konfiguriert werden. In diesem Fall können sie durch ein Verfahren zum Moderieren bzw. Verringern der Dichte bzw. Festigkeit beim Zusammensetzen des ersten Gehäuses 21 und des zweiten Gehäuses 22 konfiguriert werden.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann dieses Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben wurde, den Infrarottemperatursensor 1 vorsehen, der eine Verformung des Films verringern kann und eine hohe Genauigkeit erreichen kann, um Zuverlässigkeit sicherzustellen.
Als nächstes wird ein Infrarottemperatursensor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf 8 bis 10 beschrieben. 8(a) ist eine Ansicht, 8(b) ist eine Frontansicht, 8(c) ist eine Seitenansicht und 8(d) ist eine Ansicht von hinten. Außerdem sind 9(a) und 9(b) Querschnittsansichten, und 7 (10) ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung auf dem Film zeigt. Teile, die jenen des ersten Ausführungsbeispiels gleich oder äquivalent sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
Der Infrarottemperatursensor dieses Ausführungsbeispiels hat die gleiche grundlegende Struktur wie das erste Ausführungsbeispiel, jedoch sind die zwei Ausführungsbeispiele bezüglich der Form der Ventilationsmittel unterschiedlich, welche das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum 24b und dem Raum 22c und der Außenseite gestatten.
Wie in 8(a), 9(a) und 10 gezeigt, sind Durchgangslöcher 15 und 16, welche den Film 3 von vorne nach hinten durchdringen, an Positionen entsprechend dem Lichtführungsteil 23 und dem Abschirmungsteil 24 ausgeformt, um zu vermeiden, dass das Verdrahtungsmuster 7 als Ventilationsmittel dient. Obwohl sie nicht speziell eingeschränkt sind, werden die Durchgangslöcher 15 und 16 vorzugsweise so geformt, dass sie 1 μm–500 μm haben, um zu verhindern, dass heiße Luft oder Wind in den Raum 22c und den Raum 24b eintritt.
Entsprechend steht der Raum 22c mit der Außenseite durch das Durchgangsloch 15 in Verbindung, und der Raum 24b steht mit der Außenseite durch das Durchgangsloch 15 über den Raum 22c vom Durchgangsloch 16 in Verbindung.
Entsprechend kann, wie in jedem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, eine Zunahme des Innendrucks des Raums 24b und des Raums 22c unterdrückt werden, um eine Verformung des Films 3 zu verringern, und eine hohe Genauigkeit kann erreicht werden, um Zuverlässigkeit sicherzustellen.
Als nächstes wird ein Infrarottemperatursensor gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf 11 bis 13 beschrieben. 11(a) ist eine Ansicht, 11(b) ist eine Frontansicht, 11(c) ist eine Seitenansicht und 11(d) ist eine Ansicht von hinten. Außerdem sind 12(a) und 12(b) Querschnittsansichten, und 13 ist eine Ansicht, die die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung auf dem Film zeigt. Teile, die jenen des ersten Ausführungsbeispiels gleich oder äquivalent sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die erneute Beschreibung wird weggelassen.
Der Infrarottemperatursensor dieses Ausführungsbeispiels hat die gleiche grundlegende Struktur wie das erste Ausführungsbeispiel, jedoch unterscheiden sich die zwei Ausführungsbeispiele bezüglich der Form der Ventilationsmittel, welche das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum 24b und dem Raum 22c und der Außenseite gestatten.
Wie in 11(a), 12(a) und 12(b) und 13 gezeigt, ist das Durchgangsloch 16, welches den Film 3 von vorne nach hinten durchdringt, an einer Positionen entsprechend dem Abschirmungsteil 24 ausgeformt, um zu vermeiden, dass das Verdrahtungsmuster 7 als Ventilationsmittel dient. Darüber hinaus ist das Durchgangsloch 17 am Hauptkörper 21a (Seitenwand 21c) des ersten Gehäuses 21 geformt und nahe dem Film 3 entsprechend dem Abschirmungsteil 24 angeordnet, um als Ventilationsmittel zu dienen.
Entsprechend steht der Raum 24b mit der Außenseite durch das Durchgangsloch 17 in Verbindung, und der Raum 22c steht mit der Außenseite durch das Durchgangsloch 17 über den Raum 24b vom Durchgangsloch 16 in Verbindung.
Trotzdem kann das Durchgangsloch 17, welches an dem Hauptkörper 21a des ersten Gehäuses 21 geformt ist, an dem Hauptkörper 22a des zweiten Gehäuses 22 ausgeformt sein.
Entsprechend kann, wie in jedem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, eine Zunahme des Innendrucks des Raums 24b und des Raums 22c unterdrückt werden, um eine Verformung des Films 3 zu verringern.
Dann wird der Infrarottemperatursensor gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf 14 bis 16 beschrieben. 14(a) ist eine Ansicht, 14(b) ist eine Frontansicht, 14(c) ist eine Seitenansicht und 14(d) ist eine Ansicht von hinten. Außerdem sind 15(a) und 15(b) Querschnittsansichten, und 16 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung auf dem Film zeigt. Teile, die jenen des ersten Ausführungsbeispiels gleich oder äquivalent sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
Der Infrarottemperatursensor dieses Ausführungsbeispiels hat die gleiche grundlegende Struktur wie das erste Ausführungsbeispiel, wobei die zwei Ausführungsbeispiele sich bezüglich der Form der Ventilationsmittel unterscheiden, welche das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum 24b und dem Raum 22c und der Außenseite gestatten. Außerdem ist eine Verbindungskonfiguration des externen Leitungsdrahtes 6 veranschaulicht.
Wie in 14(a), 15(a) und 15(b) und 16 gezeigt, ist das Durchgangsloch 16, welches den Film 3 von vorne nach hinten durchdringt, an einer Positionen entsprechend dem Abschirmungsteil 24 ausgeformt, um zu vermeiden, dass das Verdrahtungsmuster 7 als Ventilationsmittel dient. Darüber hinaus ist die Nut 14 an dem Flanschteil 22b des zweiten Gehäuses 22 geformt. Entsprechend steht der Raum 24b mit der Außenseite durch die Nut 14 über den Raum 22c vom Durchgangsloch 16 in Verbindung, und der Raum 22c steht mit der Außenseite durch die Nut 14 in Verbindung. Daher kann eine Zunahme des Innendruckes des Raums 24b und des Raums 22c unterdrückt werden.
Wie in 14(d) und 16 gezeigt, ist der externe Leitungsdraht 6 elektrisch mit dem externen Ausgangsanschluss durch Löten oder Ähnliches verbunden.
In diesem Fall wird ein Verfahren zum Umkapseln eines isolierenden wärmeausgehärteten Produktes Rh, wie beispielsweise Epoxidharz, zum Schutz eines Verbindungsteils der Lötverbindung oder von Ähnlichem eingesetzt, um die Festigkeit und Zuverlässigkeit des Verbindungsteils zu verbessern. Weil jedoch das Epoxidharz stark flüssig ist, kann das Epoxidharz entlang eines Saums zwischen dem Film 3 und dem Gehäuse 1 oder entlang dem Film 3 zur gegenüberliegenden Seite herumfließen, wenn die Umkapselung ausgeführt wird. Folglich können Probleme auftreten, d. h., die Nut 14, die beispielsweise als Ventilationsmittel dient, kann durch das Epoxidharz blockiert werden und bewirken, dass der Raum 24b und der Raum 22c abgedichtet werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Füllmaterial aus feinen Partikeln in das Epoxidharz gemischt, d. h. in das wärmeausgehärtete Produkt Rh, um das Epoxidharz zu verdicken, oder thixotropes Verhalten zur Flüssigkeit des Epoxidharzes hinzuzubringen, um zu verhindern dass das Epoxidharz herumfließt. Entsprechend ist es möglich zu verhindern, dass der Raum 24b und der Raum 22c abgedichtet werden.
Siliziumoxid ist das optimale Material für das Füllmaterial aus feinen Partikeln, und durch Mischen von feinen Partikeln mit einer primären Partikelgröße von 5 nm–80 nm in das Epoxidharz kann die Fließfähigkeit gering gehalten werden. Entsprechend wird das Phänomen, dass Epoxidharz herumfließt, eliminiert, und es ist möglich zu verhindern, dass der Raum 24b und der Raum 22c abgedichtet werden. Obwohl es vorzuziehen ist, Siliziumoxid als das Material des Füllmaterials aus feinen Partikeln zu verwenden, können ebenfalls Kohlenstoff-Nanotubes, Graphit und Calciumcarbonat verwendet werden. Im Fall der Verwendung von Calciumcarbonat ist die primäre Partikelgröße zum Verdicken oder Hinzufügen von thixotropem Verhalten höchstens ungefähr 80 μm.
Als nächstes wird ein Infrarottemperatursensor gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf 17 bis 19 beschrieben. 17(a) ist eine Ansicht, 17(b) ist eine Frontansicht, 17(c) ist eine Seitenansicht und 17(d) ist eine Ansicht von hinten. Außerdem sind 18(a) und 18(b) Querschnittsansichten, und 19 ist eine Ansicht, welche die Verbindungsbeziehung der Verdrahtung auf dem Film zeigt. Teile, die zu jenen des fünften Ausführungsbeispiels gleich oder äquivalent sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die erneute Beschreibung wird weggelassen.
Der Infrarottemperatursensor dieses Ausführungsbeispiels hat die gleiche Struktur wie das fünfte Ausführungsbeispiel und die Form der Ventilationsmittel ist auch gleich, jedoch wird ein Relaisanschluss 9 in der Verbindungskonfiguration des externen Leitungsdrahtes 6 verwendet.
Das heißt, der externe Ausgangsanschluss 8 ist mit dem externen Leitungsdraht 6 über den Relaisanschluss 9 verbunden. Der Relaisanschluss 9 weist einen Verbindungsanschlussteil 91 auf, der geringfügig breiter ist, und einen Leitungsteil 90, der sich von dem Verbindungsanschlussteil 91 erstreckt. Außerdem ist der Relaisanschluss 9 in ein Halteglied 93, welches aus einem Harzmaterial geformt ist, durch Eingießen integriert.
In dem Relaisanschluss 9 ist der Leitungsteil 92 elektrisch mit dem externen Ausgangsanschluss 8 durch Löten oder Schweißen verbunden, und dann wird das zweite Gehäuse mit dem ersten Gehäuse zusammengesetzt. Das Halteglied 93 ist durch (nicht gezeigte) Befestigungsmittel auf der Seite des zweiten Gehäuses 22 befestigt.
Gemäß einer solchen Struktur ist der Verbindungsanschlussteil 91 des Relaisanschlusses 9 zur Außenseite an der hinteren Seite des Gehäuses 2 freigelegt (siehe 17(d) und 18(a)). Nachdem das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse zusammengesetzt sind, können daher irgendwelche externen Leitungsdrähte 6 mit dem Verbindungsanschluss 91 mittels Löten oder Schweißen verbunden werden.
Entsprechend ist der externe Leitungsdraht 6 über den Relaisanschluss 9 ohne direkten Kontakt zu dem externen Ausgangsanschluss 8, der auf dem Film 3 ausgeformt ist, angeschlossen. Somit kann die Verbindungsfestigkeit verbessert werden, und es ist nicht erforderlich, das isolierende wärmeausgehärtete Produkt Rh, wie beispielsweise Epoxidharz, in dem Verbindungsteil der Lötverbindung oder Ähnlichem zu umkapseln. Daher ist es möglich, das Problem des Blockierens der Entlüftungsmittel zu verhindern, was auftritt, wenn das wärmeausgehärtete Produkt Rh verwendet wird, wie beispielsweise starkflüssiges Epoxidharz.
Durch Verwendung des Relaisanschlusses 9 ist es außerdem möglich, unterschiedliche Arten, beispielsweise unterschiedliche Längen des externen Leitungsdrahtes 6 zu handhaben und eine Fähigkeit zur Massenherstellung kann verbessert werden. Anders gesagt, der Infrarottemperatursensor 1 kann in einem Zustand gehandhabt werden, in dem der externe Leitungsdraht 6 nicht angeschlossen ist, und entsprechend den Arten bzw. Ausprägungen, beispielsweise unterschiedlichen Längen, des externen Leitungsdrahtes 6 kann der externe Leitungsdraht 6 mit einem solchen Infrarottemperatursensor 1 verbunden werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben wird, kann das Problem des Blockierens der Ventilationsmittel vermieden werden. In dem Fall, wo die Anzahl von Arten bzw. Ausprägungen, beispielsweise unterschiedliche Längen, der externen Leitungsdrähte zunimmt und viele Bauarten in kleinen Mengen hergestellt werden, kann immer noch eine Fähigkeit zur Massenproduktion sichergestellt werden.
Der Infrarottemperatursensor 1 kann in jedem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel bei einer Vielzahl von Vorrichtungen angewendet werden und in einer Vielzahl von Vorrichtungen angeordnet werden, wie beispielsweise in einer Fixiervorrichtung einer Kopiermaschine, einer Batterieeinheit, einer IH-Kochheizvorrichtung usw. Die Vorrichtungen, bei denen die Erfindung angewendet werden kann, sind nicht speziell eingeschränkt.
Die Erfindung ist nicht auf die Konfiguration von jedem der zuvor erwähnten Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Verschiedene Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Außerdem ist das zuvor erwähnte Ausführungsbeispiel als ein Beispiel offenbart, und dies soll nicht den Schutzumfang der Erfindung einschränken.
Beispielsweise ist die Formposition, die Form oder die Anzahl der Ventilationsmittel nicht speziell eingeschränkt, solange die Ventilationsmittel so ausgeformt sind, dass sie die abgedichteten Räume mit der Außenseite verbinden.
Obwohl es vorzuziehen ist, Dünnfilmthermistoren oder Chipthermistoren, die aus Keramikhalbleitern geformt sind, als das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element zu verwenden, ist die Erfindung außerdem nicht darauf eingeschränkt. Es ist auch möglich, Thermocouples bzw. Thermoelemente oder Temperaturmesswiderstände zu verwenden.
Bezugszeichenliste

1: Infrarottemperatursensor
2: Gehäuse
3: Film
4: Infrarot detektierendes wärmeempfindliches Element 4
5: temperaturkompensierendes wärmeempfindliches Element
6: externer Leitungsdraht
7: Verdrahtungsmuster
8: externer Ausgangsanschluss
9: Relaisanschluss
11–17: Ventilationsmittel
21: erstes Gehäuse (Halter)
21d: Unterteilungswand
22: zweites Gehäuse (Deckelglied)
22c, 24b: Raum
23: Lichtführungsteil
23a: Öffnung
24: Abschirmungsteil
24a: Abschirmungswand
Rh: wärmeausgehärtetes Produkt (Epoxidharz)

Claims

Infrarottemperatursensor, der Folgendes aufweist: einen Film, der infrarotes Licht absorbiert; ein Gehäuse, welches den Film abdeckt und hält und einen abgedichteten Raum zwischen dem Gehäuse und dem Film formt, und welches einen Lichtführungsteil und einen Abschirmungsteil aufweist, wobei der Lichtführungsteil eine Öffnung aufweist, um das infrarote Licht zu leiten, und wobei der Abschirmungsteil eine Abschirmungswand aufweist, um das infrarote Licht abzuschirmen; Ventilationsmittel, welche das Hindurchlaufen von Luft zwischen dem Raum und der Außenseite gestatten; ein Infrarot detektierendes wärmeempfindliches Element, welches an dem Film angeordnet ist und an einer Position entsprechend dem Lichtführungsteil angeordnet ist; und ein temperaturkompensierendes wärmeempfindliches Element, welches an dem Film angeordnet ist und an einer Position entsprechend dem Abschirmungsteil angeordnet ist.
Infrarottemperatursensor nach Anspruch 1, wobei die Ventilationsmittel ein Durchgangsloch aufweisen, welches in dem Gehäuse ausgeformt ist.
Infrarottemperatursensor nach Anspruch 1, wobei die Ventilationsmittel zwischen dem Gehäuse und dem Film ausgeformt sind.
Infrarottemperatursensor nach Anspruch 1, wobei die Ventilationsmittel Durchgangslöcher aufweisen, die in dem Film entsprechend dem Lichtführungsteil und dem Abschirmungsteil ausgeformt sind.
Infrarottemperatursensor nach Anspruch 1, wobei die Ventilationsmittel ein Durchgangsloch aufweisen, welches in dem Film entsprechend dem Abschirmungsteil ausgeformt ist und ein Durchgangsloch, das in dem Gehäuse ausgeformt ist.
Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Lichtführungsteil und der Abschirmungsteil im Wesentlichen symmetrisch sind, und zwar mit einer Unterteilungswand, welche den Lichtführungsteil und den Abschirmungsteil unterteilt, als Achse.
Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–6, wobei ein Verdrahtungsmuster, mit dem das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element verbunden sind, auf dem Film ausgeformt ist, und wobei ein wärmeausgehärtetes Produkt, welches mit einem Füllmaterial aus feinen Partikeln vermischt ist und eine Isolationseigenschaft hat, in einem Verbindungsteil zwischen einem externen Ausgangsanschluss, der mit dem Verdrahtungsmuster verbunden ist, und einem externen Leitungsdraht umkapselt ist.
Infrarottemperatursensor nach Anspruch 7, wobei das Füllmaterial aus feinen Partikeln eine primäre Partikelgröße von 5 nm–80 nm hat.
Infrarottemperatursensor nach Anspruch 7 oder 8, wobei das wärmeausgehärtete Produkt ein Epoxidharz ist, und wobei das Füllmaterial aus feinen Partikeln aus Siliziumoxid, Calciumcarbonat, Kohlenstoff-Nanotubes oder Graphit ist.
Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–6, wobei ein Verdrahtungsmuster, mit dem das Infrarot detektierende wärmeempfindliche Element und das temperaturkompensierende wärmeempfindliche Element verbunden sind, an dem Film ausgeformt ist, und wobei ein externer Ausgangsanschluss, der mit dem Verdrahtungsmuster verbunden ist, und ein externer Leitungsdraht über einen Relaisanschluss verbunden sind.
Vorrichtung, die einen Infrarottemperatursensor verwendet, welche den Infrarottemperatursensor nach einem der Ansprüche 1–10 aufweist.