JPH0449557Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本案は物体表面温度、大気温度の測定、人体検
知などに用いる赤外線検出器に関する。

〔従来の技術〕

従来より金属箔と、該金属箔の一面に固定され
た感熱素子との組合せからなる赤外線検出器は空
調設備の温度制御用センサとして従来より用いら
れている。上記赤外線検出器はサーミスタや焦電
効果素子のような赤外線の吸収に伴つて電気的特
性が変化する固定素子を用いた熱型センサであ
り、このセンサによれば被測定物体から入射赤外
エネルギーと検出器自体が発する軸射赤外エネル
ギーとの差の値が検出出力に得られる。

従来、上記赤外線検出器として感熱素子を付設
した金属箔をワンチツプとして断熱材上に固定し
たもの（実開昭59−151127号）、あるいは電極の
リード端子上に感熱素子を付設した金属箔のチツ
プを設置したものなどが知られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが上記構造によるときには入射赤外エネ
ルギと、幅射赤外エネルギとの差に基づく温度を
検出するのみで、実際の温感としての重大な要素
である空気流の影響は全く考慮されていない。し
たがつて、例えば空気調和機のような風力を伴う
暖・冷房機の温度センサとして用いるには不都合
である。

そこで、受熱板の板面にヒータとサーミスタと
を設け、ヒータによつて受熱板を加熱しておき、
受熱板周囲の気流レベルによる板面から周囲への
放熱量の変化を受熱板に設けたサーミスタで検出
し、一方、温度センサ周囲の室温を室温検出セン
サで検出することにより空気温度、幅射レベルの
検出のみならず、気流レベルの検出をも可能とし
た温度センサが考案された（実願昭61−18421
号）。

本案の目的は軽量、薄型で受熱板とヒータおよ
び感熱素子を含む系の熱容量を小さくし気流検
出、幅射検出に優れるヒータ素子を備えた赤外線
検出器を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本案は対象物体から放射された赤外線エネルギ
ーを透過させるフイルターと、表面が黒体化され
た熱の良導体からなる受熱板と、該受熱板に固定
された感熱素子とを有する赤外線検出器におい
て、前記受熱板の板面に、金属又は金属酸化物皮
膜を施したセラミツクチツプをヒータ素子として
前記感熱素子と併設したことを特徴とする赤外線
検出器である。

〔実施例〕

以下に本案の実施例を図によつて説明する。

第１図〜第３図において、本案の赤外線検出器
は、対象物体から放射された赤外線エネルギーを
透過させるフイルター３と、表面が黒体化され、
一面に感熱素子９およびヒータ素子１０を固定し
た熱の良導体金属からなる受熱板４とを空気層を
介して重ね合せ、これを中央部に凹部８を有する
支持台７上に支持させたものである。感熱素子９
は凹部８内に収容され、凹部８はその開口縁が断
熱材５とフイルタ３で覆われてその内部に受熱板
が収納された空気室を形成する。以下実施例では
この組立体をケース２に組付けた場合を説明す
る。

実施例において、ケース２は方形の窓孔１を開
口した枠体６と、前記支持台７との組合せを用
い、前記フイルター３と受熱板４とを支えて支持
台７を該枠体６の後部開口縁内に嵌合させる例を
示している。前記フイルター３にはポリエチレ
ン、シリコン、ポリスチレンなどの薄膜を用い、
これを受熱板４の一面に空気層を介して貼着す
る。

受熱板４には熱伝導性に優れ熱容量の小さいア
ルミニウム板を用い、全面あるいは板面にアルマ
イト加工による黒体化処理を施したものである。
アルマイト加工による表面の黒体化処理とともに
あわせて表面に形成された酸化皮膜が絶縁膜とな
る。

この受熱板４の他面にサーミスタ、熱電対およ
び焦電効果素子などの温度変化によつて電気的特
性が変化する感熱素子９およびヒータ素子１０を
エポキシ樹脂接着剤を用いて直付けする。本案に
おいて、ヒータ素子１０には第４図に示すように
金属又は金属酸化物皮膜１５を一面に付設し、両
端に電極１６，１６を備えたセラミツクチツプ１
７を用いる。このセラミツクチツプは市販のチツ
プ抵抗器を有効に利用できる。好都合なことにチ
ツプ抵抗器は薄型で小型、軽量で熱容量が小さ
い。受熱板４に空気層を介して貼付たフイルター
３および受熱板４の周縁部を支える断熱性枠縁１
１の表裏に帯状の断熱材５，５を貼着し、これを
ユニツトとして、枠体６内に係合させ、その背面
を枠体６内に嵌合させた支持台７にて圧接し、ユ
ニツトを枠体６と支持台７間に挟持させることに
より、受熱板４の周縁を支持台７に支持させ、前
述のように受熱板４に付された感熱素子９および
ヒータ素子１０を凹部８内に受入れ、且つ凹部８
の開口縁をユニツトにて施蓋してその内部に空気
室を形成させるものである。なお、受熱板４とケ
ース２との熱的絶縁性を向上させるため、受熱板
４の四隅を枠縁１１に取付け、その各辺の外縁に
隙間ｄを形成してケース２への熱伝導面積を減少
させるのが望ましい。

一方、受熱板４に取付けた感熱素子９およびヒ
ータ素子１０のリード線１２には細線を用いてこ
れをソケツト１３に接続し、該ソケツト１３を枠
体６の一部に形成した嵌合縁１４に係止させる。

ヒータ素子１０への通電により、チツプに発生
するジユール熱が受熱板４に伝えられて受熱板４
の温度が上昇する。受熱板４に伝えられた熱の一
部は大気中に放散されるが、同時に凹部８内に閉
じ込められた空気を加温して終には外気より高い
一定温度（例えば50℃）に安定する。

受熱板４からの放熱量は周囲温度及び気流レベ
ルに反比例する。受熱板４の温度を感熱素子９に
て検知し、室温を別途室温検出器（図示略）にて
検知し、両出力値の演算処理により気流レベルを
も含めた体感温度に近い温度検出が可能となる。

ヒータ素子１０にセラミツクチツプ抵抗器を用
いたときには、これが薄型チツプのため嵩張ら
ず、規定の抵抗値に応じた発熱量が得られ、逆に
抵抗値の選定によつて発熱温度を設定することが
できる。また、セラミツクスは加熱されるとこれ
が蓄熱されて、遠赤外線に変換して幅射熱を発す
ることが知られており、したがつて受熱板の発熱
と、セラミツクチツプに固有の特性とを組合せて
外気の気流の変化を含めて実際の体感温度に即し
た温度の検出が可能となる。

〔考案の効果〕 以上のように本案は金属又は金属酸化物皮膜を
施したセラミツクチツプとヒータ素子として用い
るのもで、既存のセラミツク抵抗器をそのまま用
いることが可能であり、小型、薄型の小さい熱容
量の特長を生かし、また抵抗値の大小により発熱
温度の設定を容易に行うことができる。

また、セラミツク層の有する蓄熱並びに遠赤外
線幅射機能をも有効に利用して、検出性能の向上
を図ることができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案の一実施例を示す分解斜視図、第
２図は組付状態を示す斜視図、第３図は同縦断面
図、第４図はヒータ素子の断面図である。 ４……受熱板、９……感熱素子、１０……ヒー
タ素子、１５……金属又は金属酸化物皮膜、１６
……電極、１７……セラミツクチツプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対象物体から放射された赤外線エネルギーを透
   過させるフイルターと、表面が黒体化された熱の
   良導体からなる受熱板と、該受熱板に固定された
   感熱素子とを有する赤外線検出器において、前記
   受熱板の板面に、金属又は金属酸化物皮膜を施し
   たセラミツクチツプをヒータ素子として前記感熱
   素子と併設したことを特徴とする赤外線検出器。