JPH0227569Y2 - - Google Patents

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JPH0227569Y2
JPH0227569Y2 JP1983152095U JP15209583U JPH0227569Y2 JP H0227569 Y2 JPH0227569 Y2 JP H0227569Y2 JP 1983152095 U JP1983152095 U JP 1983152095U JP 15209583 U JP15209583 U JP 15209583U JP H0227569 Y2 JPH0227569 Y2 JP H0227569Y2
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metal
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JP1983152095U
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、熱流量計に使用される熱電堆に関
し、さらに詳しくは、熱電堆を構成する金属のセ
グメントが一枚の基板に担持され、しかも2つの
金属のセグメントの接点の位置が貫通孔に対し可
及的に遠い箇所にあつて両金属のセグメント間に
大きな電位差が得やすく、ひいては測定感度およ
び精度が高くかつ安定性がよい熱電堆に関する。
一般に熱起電力を利用した温度計は、熱電温度
計と称され広い分野で使用されている。この温度
計は熱電対から構成されており、例えば銅とコン
スタンタンといつた異なる金属線を用いてこれを
閉回路とし、一方の接合点を0℃あるい室温に保
ち、他方の接合点を被測定物に固定し、両接合点
における温度差をこれによつて生ずる起電力によ
つて測定して検知しようとするものである。この
ような熱電対には、各種の金属の組合せのものが
使用されているが、それによつて生ずる起電力は
極く僅かであり、両接合点間の温度差が大きい場
合はよいものの温度差が小さいと測定しえない難
点がある。
そのため上述した熱電対を多数直列に接続した
熱電対列すなわち熱電堆が開発されており、これ
によつて僅かな温度差でかなりの起電力を測定で
きるようになつている。しかしながら、従来の熱
電堆は、熱抵抗基体に金属線や金属箔を捲付けた
り、埋め込んだりして製作しているため、工程が
煩雑で極めて生産性が低く、得られた製品の性能
も安定性に欠ける等の憾みがあつた。
このような従来の熱電堆の改良品として、絶縁
材料からなる基台に多数のオリフイスを設け、こ
のオリフイスを介して両面の温接点と冷接点を金
属被覆によつて直列的に接続して構成した熱流束
計が、特開昭54−95282号公報に提案されている。
この公報に開示された熱流束計においては、熱電
対のユニツトを構成する2つの金属被覆のうち、
一方の金属が長方形であるのに対し他方の金属が
オリフイスの周囲にリング状にわずかに露出する
よう形成されているため、両金属の接点が熱の通
過箇所となつているオリフイスに非常に近接して
位置することになり、両金属セグメント間の電位
差が高くなく安定性も十分とはいえず、しかもそ
の構成上きわめて高い寸法精度が要求され、工業
的に生産する場合の効率が低い恨みがあつた。
したがつて、本考案の目的は、両金属のセグメ
ント間に大きな電位差を得やすく、測定感度およ
び精度が高く、性能が安定した熱電堆を提供する
にある。
本考案による熱電堆は、熱電対を構成する一方
の金属のセグメントと他方の金属のセグメントと
を多数交互に連結してなる熱電堆において、前記
各セグメントは熱抵抗性非導電性基板の一方の面
の側にメツキされた面状に広がる部分と前記基板
の他方の面の側にメツキされた面状に広がる部分
と前記両部分のそれぞれの略中央を連通する前記
基板に形成された貫通孔の内壁に沿つてメツキさ
れた部分とからなり、しかも、一方の金属と他方
の金属の接点が熱電対ユニツトに設けられた貫通
孔間の略中央に位置するように形成されたことを
特徴とする。
付図を参照するに、第1図は本考案の熱電堆の
一例を示す表面図であり、そして第2図はその裏
面図である。第3図は第1図の線−に沿つた
断面の拡大端面図であり、そして第4図は第1図
の線−に沿つた断面の拡大端面図である。本
考案の熱電堆は、熱電対2を構成する一方の金属
のセグメント23と他方の金属のセグメント24
とが、基板1に担持されながら、多数交互に連結
されてなる。第3図からわかる如く、一方の金属
のセグメント23は、基板1の一方の面の側にメ
ツキされた面状に広がる部分23′と、基板1の
他方の面の側にメツキされた面状に広がる部分2
3″と、これらの部分23′および23″のそれぞ
れの略中央を連通する基板に形成された貫通孔1
1の内壁に沿つてメツキされた部分23とから
なる。他方の金属のセグメント24も、基板の一
方の面の側にメツキされた面状に広がる部分2
4′と、基板の他方の面の側にメツキされた面状
に広がる部分24″と、これらの部分24′および
24″のそれぞれの略中央を連通する基板に形成
された貫通孔11の内壁に沿つてメツキされた部
分24とからなる。第1図および第2図に示す
如く、多数の貫通孔11は、基板面内にゴバン目
状に配列し、かつセグメント23と24とは交互
に、基板面内をジグザグ状に延長するように連結
するのが好ましい。すなわち、図示した好ましい
態様では、図の一番左一番上に配置したセグメン
ト24は直ぐ下のセグメント23と連結されてい
る。両セグメント間の外部から見える接点25は
基板の裏面(第2図)に現われる。このセグメン
ト23は、その直ぐ下のセグメント24と連結さ
れているのであるが、この場合両セグメント間の
外部から見える接点25は基板の表側(第1図)
に現われる。このような連結を繰返し、基板の一
番左一番下に配置したセグメント23に到る。こ
のセグメント23はその直ぐ右のセグメント24
に連結されている。次いでセグメントの連結線は
基板面内をY方向に上昇する。このようにして多
数のセグメント23および24は、基板面内をY
方向に上下しながらX方向にジグザグ状に延長す
る如く、交互に連結され、基板の一番右一番上に
配置したセグメント23に到る。このように配列
すると、適宜の位置でY方向たとえば第1図のZ
−Z線に沿つて載断して使用できる利点がある。
なお、一番端のセグメントは、導線5により電圧
計(図示しない)の端子に接線される。
そして、これらのセグメント23および24
は、第5図からも明らかな通り、それぞれに貫通
孔11を有していて上記の接点25は、これらの
貫通孔間の略中央に位置するように形成されてい
る。この図の側では接点25が一方の金属セグメ
ント23側に若干寄つているが、この程度の位置
に接点25があるときは、第6図のような温度勾
配において最も高い電位差が得られ、しかも安定
した領域とすることができる。
第6図は一つの熱電対ユニツトの断面における
温度勾配を示す説明図である。同図において、2
つの温度勾配曲線a,a′に示されるように、貫通
孔11の部分は、熱の通過路となつて温度差が最
も小さくなつている。隣り合う2つの貫通孔間の
中央部分の温度差が最も大きく、安定している。
したがつて、両金属セグメントの接点をいずれか
の貫通孔11に近づけることは、電位差が小さく
なることを意味する。また、貫通孔11に近い箇
所はメツキ金属の厚さのばらつきにより電位差の
変動も大きく、熱電堆の精度を低下することにな
る。
本考案に用いる基板1は、熱抵抗性非導電性で
なければならない。また、熱電堆の応力担持部材
として機能できるに十分な機械強度をもたなけれ
ばならない。この目的のためには、繊維質シート
に耐熱性非導電性の熱硬化性樹脂を含浸したプリ
プレグを、場合によつては積層して、硬化したも
の、たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂板、同
積層板、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
板、同積層板、紙−フエノール樹脂積層板その他
これに類するものが適切である。両面に銅箔がク
ラツドされた銅張積層板も使用できる。なお、こ
の基板1は1ないし数mmの上述の如き板が一般的
に用いられるが、これより薄いシート状のものあ
るいはフイルムのものでも差支えない。
熱電対ユニツト2を構成する金属の組合せとし
ては、一方をニツケル、他方を銅とするのが最も
好ましいが、これ以外の組合せとしても、たとえ
ば銀とニツケル、銅とコンスタンタン、鉄とコン
スタンタンおよび鉄とニツケルを挙げることがで
きる。これらの金属のメツキ層は、単一層として
形成されることが好ましいが、メツキの手順から
下地にこれと異なる金属が形成されていても構わ
ない。しかしながら、この下地の異種金属の影響
を極力小さくするために、下地の金属の厚さをで
きるだけ薄くするかあるいは表層のメツキ層を相
対的に厚くする方策をとることが望ましい。
本考案の熱電堆は、メツキ技法およびフオトエ
ツチング技法を駆使して、効率よく製造すること
ができる。例えば、両面銅張り基板を用意し、こ
れにすべての金属セグメントの数に相当する貫通
孔を穿設し、無電解銅メツキおよび電気銅メツキ
を施す。次に、これらの銅メツキのうち第1の金
属として残す部分(平面の部分および貫通孔)を
メツキレジストで被覆した上で電気ニツケルメツ
キを施し、第2の金属の部分を形成する。最後に
第1および第2の金属として残す部分をエツチン
グレジストで被覆し、露出した部分をエツチング
で除去することにより、図示した如き熱電堆を得
ることができる。
本考案に係る熱電堆は、以上詳述した如き構成
を有し、基板に金属のメツキ層が形成されてなる
ため強度的に安定していると共に、2つの金属の
セグメントの接点の位置が貫通孔に対し可及的に
遠い箇所にあつて両金属間の電位差が得やすくし
かも安定的にとり出すことができ、従つて、測定
感度および精度が高く、品質および安定性に優つ
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の熱電堆の表面図、第2図はそ
の裏面図、第3図は第1図−線断面図の拡大
端面図、第4図は第1図−線断面の拡大端面
図、第5図は第4図の部分の平面図、第6図は1
つの熱電対ユニツトにおける温度勾配を示す説明
図である。 1……基板、2……熱電対ユニツト、3……メ
ツキレジスト、4……エツチングレジスト、11
……貫通孔、21……銅箔、22……無電解銅メ
ツキ層、23……一方の金属のメツキ層、24…
…他方の金属のメツキ層、25……接点。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 熱電対を構成する一方の金属のセグメントと
    他方の金属のセグメントとを多数交互に連結し
    てなる熱電堆において、前記各セグメントは熱
    抵抗性非導電性基板の一方の面の側にメツキさ
    れた面状に広がる部分と前記基板の他方の面の
    側にメツキされた面状に広がる部分と前記両部
    分のそれぞれの略中央を連通する前記基板に形
    成された貫通孔の内壁に沿つてメツキされた部
    分とからなり、しかも一方の金属と他方の金属
    の接点が熱電対ユニツトに設けられた貫通孔間
    の略中央になるように形成されたことを特徴と
    する熱電堆。 2 前記貫通孔が基板面内にゴバン目状に配列さ
    れ、かつ前記セグメントが基板面内にジグザグ
    状に延長するように連結されている実用新案登
    録請求の範囲第1項記載の熱電堆。 3 前記一方の金属がニツケルで他方の金属が銅
    である実用新案登録請求の範囲第1項または第
    2項記載の熱電堆。
JP15209583U 1983-10-03 1983-10-03 熱電堆 Granted JPS5999466U (ja)

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JP15209583U JPS5999466U (ja) 1983-10-03 1983-10-03 熱電堆

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JP15209583U JPS5999466U (ja) 1983-10-03 1983-10-03 熱電堆

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JPS5999466U JPS5999466U (ja) 1984-07-05
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6380168B2 (ja) * 2015-03-02 2018-08-29 株式会社Soken 熱式流量センサ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5495282A (en) * 1978-01-02 1979-07-27 Saint Gobain Heat flux meter and making method thereof

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JPS5495282A (en) * 1978-01-02 1979-07-27 Saint Gobain Heat flux meter and making method thereof

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