JPH0449555Y2 - - 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〕

従来の赤外線検出器に用いられる金属箔はいず
れも小面積で熱容量が小さく、専ら光学系を用い
て局部的に温度を測定するものであつた。金属箔
が小面積のチツプ状であれば温度分布に殆ど不同
が生ぜず、ワンチツプとして取扱いやケースへの
組付けなどに特別の問題は生じない。しかしなが
ら受熱面積を拡大して外界の広い範囲の平均的な
温度測定を行うためには金属箔の受熱面全面にわ
たる温度分布の不同をなくすこと、金属箔からの
熱の放散を阻止する断熱支持機構が重要な問題と
なる。また、金属箔自体赤外線放射源でもあるた
め、断熱構造をも含めた熱的に安定な支持構造が
特に要求される。

本案の目的は受熱面積の拡大を図り、拡大され
た受熱板の熱的安定性を保たせる受熱板の支持構
造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、中央に凹部を設けた断熱支持台上に前記受熱
板の周縁部を支持させ、前記感熱素子を前記凹部
内に収容し、フイルターと断熱支持台とで構成さ
れる空気室に受熱板を位置させたことを特徴とす
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を固定した熱の良導体金属から
なる受熱板４とを重ね合せ、これを中央部に凹部
８を有する断熱支持台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
その開口縁が受熱板４で覆われてその内部に空気
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、前記断熱支持台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はアルミニウム、銅などの熱伝導性に
優れ、熱容量の小さい金属板であり、その表面に
絶縁物による黒体化処理を施したものである。こ
の受熱板４の他面にサーミスタ、焦電効果素子、
熱電対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がエポキシ樹脂などの接着剤を用
いて固定されている。さらに必要によりこの感熱
素子９とは別に受熱板４の板面にヒータ素子１０
を固定する。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１１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、枠対６内に係合さ
せ、その背面を枠体６内に嵌合させた断熱材から
なる支持台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の開口縁を受熱板４
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。

実施例において、ケース２の窓孔１に臨ませた
フイルター３を通して入射した被測定物体からの
赤外線エネルギーが受熱板４に吸収される。逆に
受熱板４自体も赤外線放射源であることから周囲
に赤外線エネルギーは放射され、そのエネルギー
の差に基づく受熱板４の温度変化を受けて感熱素
子９の電気的特性が変化し、その値が検出出力と
して取出される。ヒータ素子１０には必要により
通電して受熱板４を加熱してこれを一定温度に保
たせる。

本案において、受熱板４はその周縁部が支持台
７に支えられ、その裏面のほぼ全面が支持台７の
凹部８内に閉じ込められた空気に触れ、定常状態
ではその全面の温度が安定し、大径の受熱板４を
用いたときでも部分的に温度分布の不同が生ぜ
ず、入射赤外線による外部温度変化に迅速に応答
して高精度の検出出力が得られる。

また、本案において、ケースの構造は以上の実
施例に限定されるものではない。第４図、第５図
は中空容器内にフイルターと受熱板との組合せを
収容し、窓孔を有する蓋体で中空容器を施蓋した
例である。すなわち、中空容器１５内に、まず断
熱材からなり、凹部１６を上面中央に有する支持
台１７を挿入し、該支持台１７上にフイルター３
と受熱板４との組合せをセツトして受熱板４に固
定した感熱素子９およびヒータ素子１０を支持台
１７の凹部１６内に位置させ、フイルター３の上
周縁を環状の断熱材１８で抑え、窓孔１９を有す
る蓋体２０にて施蓋したものである。本実施例に
おいても受熱板４はその周縁部が支持台１７に支
えられ、支持台１７の凹部１６は受熱板１４に覆
われて内部に空気圧を形成する。感熱素子９およ
びヒータ素子１０は支持台１７の凹部１６内に収
容される。感熱素子９およびヒータ素子１０のリ
ード線２１は中空容器１５の壁面を通して外部へ
引出す。

本実施例においてもその作用効果は前実施例と
全く同じである。

〔考案の効果〕

以上のように本案によるときには受熱板の周縁
部を断熱材からなる支持台上に支え、支持台の中
央に設けた凹部内に閉塞された空気室を形成した
ので、受熱板が大径であつても熱の放散を防止し
て安定に支持でき、また受熱板は閉じ込められた
凹部内の空気層の温度の影響を受けて部分的に温
度分布の不同が生ぜず、熱的安定性を維持して視
野角の拡大を図り、軸射感度を向上できる効果を
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図は他の実施例を示す分解斜視図、第５
図は組付状態を示す断面図である。 ４……受熱板、７……支持台、８……凹部、９
……感熱素子。

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、中央
   に凹部を設けた断熱支持台上に前記受熱板の周縁
   部を支持させ、前記感熱素子を前記凹部内に収容
   し、フイルターと断熱支持台とで構成される空気
   室に受熱板を位置させたことを特徴とする赤外線
   検出器。