JPS588733B2 - 熱流センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は熱抵抗体の表裏面間の温度差を差動熱電対群
を用いて検出するととこより熱流密度を測定する熱流セ
ンサこ関するもので、簡単で安価に製造でき、しかも熱
擾乱の影響が少なく高精度な測定が行い得る熱流センサ
を提供することを目的とする。

以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１１１，１１２はそれぞれ厚さがほぼ
同一で熱伝導率の相異なる材料より成る熱抵抗体で、こ
れら熱抵抗体１１１，１１２はそれぞれがほぼ同一平面
上に並ぶ様に接合されて一枚の熱抵抗板１７が形成され
る。

また、１２は平面状の差動熱電対群（以下平面状サーモ
パイルきいう）で、この平面状サーモパイル１２は一枚
のサーモパイルを熱抵抗板１７の端部で折返して第２図
に示す様に熱抵抗板１７の表裏面に配設されたものであ
る。

すなわち、平面状サーモパイル１２の対数を３０とすれ
ば、熱抵抗板１７の表面側に１５対、裏面側に１５対が
それぞれ配設されている。

この平面状サーモパイル１２は正側及び負側の材料を板
状で用意し、フォトエッチング、プレス加工によって正
側の素線列１３、負側の素線列１４を形成せしめ、この
２種の素線列１３．１４を同一平面状で合わせて溶接す
ることによって、温接点群Ｔ１及び冷接点群Ｔ２を形成
するものである。

そして、この平面状サーモノｑル１２は、その長手方向
の中心線が第２図に示す様に熱抵抗体１１１，１１２の
接合線に一致する如く熱抵抗板１７の表裏面に配設され
る。

また、１５１，１５２は断熱性部材より成る被覆材で、
この被覆材１５１，１５２は上記熱抵抗板１７の両面を
被覆するもので、接着剤等を用いて圧着され、この様に
して熱流センサが作成される。

また、熱流センサの感度には温度依存性があるため、熱
流センサの温度を知るための熱電対１６が熱流センサ内
に上記平面状サーモパイル１２と並んで設けられている
。

そして、この熱流センサはここでは図示しない被測定体
の表面に貼着され、被測定体を通過する単位面積当りの
熱流量（熱流密度φ）を熱抵抗体１１１，１１２の表裏
面間の温度差から検出するものである。

しかして、上記の様に構成された熱流センサを吏用して
測定した一例を第３図に示す。

ここで使用した熱流センサは、２つの熱抵抗体として厚
さＩＬｍの磁石ゴムシート及び厚さ１！ｍの人造コルク
シ一トを用い、被覆材１５１，１５２として厚さ約１５
０μｍの片面接着テープを用い、熱電対素線１３，１４
としてクロメルとコンスタンクンを用い、また温度依存
性を知るために組込んだ熱電対１６はＣＡ熱電対を用い
、サーモパイル１２として片面１５対合計３０対のフォ
トエツチングサーモパイルを用いた場合の特性であり、
横軸にＣＡ熱電対の出力（ｍＶ）をとり、縦軸に感度の
逆数（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ−ｍＶ）をとってその特性を示
している。

この特性から感度の逆数の温度依存性は極めて小さく、
０〜１００℃スパンに対して５０℃の感度の逆数値を用
いれば、±４％程度の精度で測定が可能となることが期
待できるものである。

以上述べた様にこの発明によれば、サーモパイルとして
フォトエッチング等により作成された平面状のサーモパ
イルを使用したので、製作工程が著しく簡略化されて大
幅なコストダウンが可能となり、しかも高精度な測定が
行えるなど種々の利点を有し、実用上極めて有利なもの
となる熱流センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を模式的に示す側面
図、第２図は同実施例の構成を示す分解斜視図、第３図
は同実施例による熱流センサを用いた測定例を示す図で
ある。 １１１，１１２・・・熱抵抗体、１２・・・平面状サー
モパイル、１５１，１５２・・・被覆材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱抵抗の異なる２つの部材を平面的に接合してなる
   熱抵抗板と、この熱抵抗板の表裏面に配設され、上記接
   合部を中心として異種金属線を上記表裏面上の同一平面
   上に交互にジグザグ状に結線してなる平面状差動熱電対
   群と、上記熱抵抗板の表裏面を被覆する断熱性被覆材と
   を具備してなることを特徴とする熱流センサ。