JP6500841B2 - 熱流測定装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1および図2に示すように、本実施形態の熱流測定装置1は、熱流束センサ10と熱電対20とが一体に構成されたものである。
本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して熱電対シート200の配置を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1実施形態に対して熱電対シート200が有する熱電対20の構成を変更したものであり、その他については第1、第2実施形態と同様であるため、第1、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態も、第1実施形態に対して熱電対シート200が有する熱電対20の構成を変更したものであり、その他については第1、第2実施形態と同様であるため、第1、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、熱流測定装置は、熱流束センサおよび熱電対シートを備える。熱流束センサは、板状の絶縁基材、熱電能が異なる金属から構成されて絶縁基材の厚み方向に通じる複数のビアホールに埋め込まれた複数の導電体、複数の導電体における絶縁基材の厚み方向の一方の端部同士に接続する表面配線パターン、複数の導電体における絶縁基材の厚み方向の他方の端部同士に接続する裏面配線パターン、絶縁基材の厚み方向の一方の面(100a)と表面配線パターンとを覆う表面保護部材、および絶縁基材の厚み方向の他方の面(100b)と裏面配線パターンとを覆う裏面保護部材を有し、厚み方向の一方の面と他方の面との間を流れる熱流束を検出する。熱電対シートは、熱電能が異なる金属から構成された第1導体と第2導体とが接合された接合部を有する熱電対、第1導体と第2導体とが並ぶ方向に対し交差する方向の一方の側から熱電対を覆う第1絶縁シート、および第1絶縁シートとは反対側から熱電対を覆う第2絶縁シートを有し、接合部の温度を検出する。その熱電対シートは、表面保護部材および裏面保護部材が絶縁基材から面方向に延びた位置に固定されている。
これによれば、熱流測定装置の厚みを熱流束センサの厚みの範囲内で薄くすることが可能である。そのため、測定対象物の表面に熱流測定装置を取り付けたとき、その測定対象物の表面近傍の気流の乱れを抑制できる。
10 熱流束センサ
20 熱電対
100 絶縁基材
110 表面保護部材
120 裏面保護部材
200 熱電対シート
210 第1絶縁シート
220 第2絶縁シート
Claims (7)
- 板状の絶縁基材(100)、熱電能が異なる金属から構成されて前記絶縁基材の厚み方向に通じる複数のビアホール(101、102)に埋め込まれた複数の導電体(130、140)、複数の前記導電体における前記絶縁基材の厚み方向の一方の端部同士に接続する表面配線パターン(111)、複数の前記導電体における前記絶縁基材の厚み方向の他方の端部同士に接続する裏面配線パターン(121)、前記絶縁基材の厚み方向の一方の面(100a)と前記表面配線パターンとを覆う表面保護部材(110)、および前記絶縁基材の厚み方向の他方の面(100b)と前記裏面配線パターンとを覆う裏面保護部材(120)を有し、厚み方向の一方の面と他方の面との間を流れる熱流束を検出する熱流束センサ(10)と、
熱電能が異なる金属から構成された第1導体(21)と第2導体(22)とが接合された接合部を有する熱電対(20)、前記第1導体と前記第2導体とが並ぶ方向に対し交差する方向の一方の側から前記熱電対を覆う第1絶縁シート(210)、および第1絶縁シートとは反対側から前記熱電対を覆う第2絶縁シート(220)を有し、前記接合部の温度を検出する熱電対シート(200)と、を備え、
前記熱電対シートは、前記表面保護部材および前記裏面保護部材が前記絶縁基材から面方向に延びた位置に固定されている熱流測定装置。 - 前記熱電対シートは、前記表面保護部材と前記裏面保護部材とが前記絶縁基材から面方向に延びた位置において、前記裏面保護部材のうち前記表面保護部材とは反対側に固定されるものであり、
前記熱流束センサに複数の前記導電体が配置される箇所における前記裏面保護部材のうち前記絶縁基材とは反対側の面(120b)と、前記熱電対シートに前記接合部が配置される箇所における前記熱電対シートのうち前記裏面保護部材とは反対側の面(200b)とが揃っている請求項1に記載の熱流測定装置。 - 前記熱電対シートは、前記表面保護部材と前記裏面保護部材とが前記絶縁基材から面方向に延びた位置において、前記表面保護部材と前記裏面保護部材との間に固定されるものであり、
前記熱流束センサに複数の前記導電体が配置される箇所における前記裏面保護部材のうち前記絶縁基材とは反対側の面と、前記熱電対シートに前記接合部が配置される箇所における前記裏面保護部材のうち前記熱電対シートとは反対側の面とが揃っている請求項1に記載の熱流測定装置。 - 前記熱電対シートが設けられた箇所の厚み(T1)は、前記熱流束センサが設けられた箇所の厚み(T2)の範囲内となっている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の熱流測定装置。
- 前記絶縁基材は、前記熱電対シート側の辺(12)から前記導電体側へ凹む凹部(11)を有しており、
前記熱電対シートが有する前記熱電対の前記接合部は、前記絶縁基材が有する前記凹部に入り込んでいる請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱流測定装置。 - 前記熱電対の前記第1導体と前記第2導体とは金属箔から構成されており、
前記第1導体は、前記接合部とは反対側の端部に配線接続用の第1パッド部(24)を有し、
前記第2導体は、前記接合部とは反対側の端部に配線接続用の第2パッド部(25)を有し、
前記第1パッド部を除く前記第1導体の幅は、前記第1パッド部の幅より細く、
前記第2パッド部を除く前記第2導体の幅は、前記第2パッド部の幅より細い請求項1ないし5のいずれか1つに記載の熱流測定装置。 - 前記熱電対の前記第1導体と前記第2導体とは線状部材から構成されており、
前記第1導体には、前記接合部とは反対側の端部に配線接続用の第1パッド(26)が取り付けられ、
前記第2導体には、前記接合部とは反対側の端部に配線接続用の第2パッド(27)が取り付けられている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の熱流測定装置。
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