(57)【要約】【課題】熱電対の補強構造を簡素化することによりインパルス式ヒートシーラーに好適な薄型温度計を提供する。【解決手段】熱電対２１を構成する第１熱電対素線２１ａ及び第２熱電対素線２１ｂと、これら第１・第２熱電対素線２１ａ，２１ｂが連結される測温先端部２１ｃと、測温先端部の周囲を囲む補強部材２２と、熱電対２１および補強部材２２を厚さ方向から挟持する第１保護フィルム２３及び第２保護フィルム２４と、を備え、補強部材２２は、平面視でコの字状に形成された金属プレス成型品である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電対を構成する第１熱電対素線及び第２熱電対素線と、
これら第１・第２熱電対素線が連結される測温先端部と、
前記測温先端部の周囲を囲む補強部材と、
前記熱電対および前記補強部材を厚さ方向から挟持する第１保護フィルム及び第２保護フィルムと、を備え、
前記補強部材は、平面視でコの字状に形成された金属プレス成型品であることを特徴とするインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計。
【請求項２】
前記測温先端部と前記補強部材の厚さが同じ又はほぼ同じであることを特徴とする請求項１に記載のインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計。
【請求項３】
前記第１・第２熱電対素線は断面円形の素材が使用され、前記測温先端部は平板状に加工されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計。
【請求項４】
前記第１保護フィルム及び第２保護フィルムの少なくとも一方の前記測温先端部に対応する箇所に開口部を形成し、この開口部に熱伝導性の良い伝熱部材を配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計。
【請求項５】
前記伝熱部材の表面は、前記第１保護フィルムあるいは第２保護フィルムの表面から突出していることを特徴とする請求項４に記載のインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計。
【請求項６】
前記伝熱部材は、金属プレートであることを特徴とする請求項４又は５に記載のインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電対により構成される薄型温度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄型温度計が必要な用途の１つは、インパルス式ヒートシーラーにおける温度測定である。薄型温度計は、後述の特許文献１に示されるような狭隘な部分における温度測定で用いられる。従って、かかる温度計は極めて薄い方が望ましい。温度測定対象にもよるが、インパルス式ヒートシーラーに用いられる温度計は、限りなく薄いことと共に、コスト面から再使用の回数が可能な限り多いことが要求される。
【０００３】
インパルス式ヒートシーラーにおいて、温度計の薄さが要求される理由は、シールする対象がプラスチックフィルムの為、温度計の形状とその厚みが、（１）シール部における熱の転写、（２）温度計の測温部自体がフィルムへの温度伝達を遮蔽し、その結果としての温度低下によりシールに斑が生じること、などがあげられる。
【０００４】
このような要求に従い薄さを追求すると、温度測定部への取り付け等で温度測温部が変形しやすくなる。一方、熱電対型温度計は、測温部の密着性が、熱の受容、即ち、温度に対する感度や、温度測定の立上り特性に影響を与え、さらに、汚れなどにより測定誤差を生じる。測温部の僅かな変形でも１０〜２０℃の誤差を生じる。かかる薄型温度計における測温部の保護は、安定した温度測定及び再使用によるコスト低減などのメリットを得ることができる。かかる問題に対処するため、測温部を補強することが考えられる。
【０００５】
補強構造を有する薄型温度計として下記特許文献１に開示されるものが公知である。この薄型温度計の構成は、温度センサー素子（熱電対）と、この温度センサー素子よりも剛性の高い補強部材と、この補強部材に接合される接合部材を備えており、補強部材が温度センサー素子の長さ方向に沿って配置されるとともに、温度センサー素子と補強部材が接合部材により一体化されて、帯状体に形成されている（請求項１、図１、図２）。また、温度センサー素子の先端部に設けた測温部を補強部材の先端部に配置した別の接合部材に固定し、さらに測温部保護部材により挟持するように構成している。この帯状体の長さとして３００ｍｍ以上、例えば５００ｍｍのものが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記先行技術に係る薄型温度計は、特許文献１に記載されるように、プレス機における加圧時の温度や、電気カーペットの温度を測定する場合には好適に用いることができるものの、インパルス式ヒートシーラーに用いるには課題を有している。
【０００８】
例えば、インパルス式ヒートシーラーとして特開２０１３−４１８０５号公報に開示される構成がある。かかるシーラーは、第１押圧部と第２押圧部の間に被シール物を挟持・押圧し、ヒーターにより加熱することで被シール物のシール部を溶融させてシールする。ここで被シール物の材質は、厚さ０．２ｍｍ程度の樹脂フィルムであり、瞬間的にヒーターで加熱することでシール部を溶融させることができる。このようなシーラーにおいて、第１押圧部と第２押圧部の間に薄型温度計を設置して、適切な温度管理がなされているか確認する必要がある。
【０００９】
この被シール物が押圧される箇所の寸法は１０ｍｍ程度であり、特許文献１のように、３００ｍｍ以上の長さの帯状体に要求される構成は不要である。また、特許文献１では、３００ｍｍ以上の長さに対応するため、温度センサー素子の長手方向に沿った２つの補強部材と、これら２つの補強部材を橋渡しして結合させるための接合部材が別に必要である。また、測温先端部においてもさらに接合部材と測温部保護部材が必要となっており、温度センサー（熱電対）の補強構造が複雑化しており組み立ても煩雑である。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、熱電対の補強構造を簡素化することによりインパルス式ヒートシーラーに好適な薄型温度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係るインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計は、
熱電対を構成する第１熱電対素線及び第２熱電対素線と、これら第１・第２熱電対素線が連結される測温先端部と、前記測温先端部の周囲を囲む補強部材と、前記熱電対および前記補強部材を厚さ方向から挟持する第１保護フィルム及び第２保護フィルムと、を備え、
前記補強部材は、平面視でコの字状に形成された金属プレス成型品であることを特徴とするものである。
【００１２】
かかる構成によるインパルス式ヒートシーラー用薄型温度計の作用・効果を説明する。この薄型温度計は、測温先端部の周囲を囲む補強部材を設けており、平面視でコの字状に形成された金属プレス成型品により形成される。当該補強部材により、測温先端部の変形を防止する為に測温先端部のみを囲むように構成すればよく、補強部材としては１つの部材で構成することができ、接合部材は不要である。これら熱電対と補強部材を厚さ方向から保護フィルムにより挟持して、熱電対と補強部材を固定することができる。その結果、熱電対の補強構造を簡素化することができ、インパルス式ヒートシーラーに好適な薄型温度計を提供することができた。
【００１３】
本発明において、前記測温先端部と前記補強部材の厚さが同じ又はほぼ同じであることが好ましい。
【００１４】
かかる構成にすることで、被測定物に熱電対を可能な限り近づけることができ、精度の良い測温をすることができる。
【００１５】
本発明において、前記第１・第２熱電対素線は断面円形の素材が使用され、前記測温先端部は平板状に加工されていることが好ましい。
【００１６】
かかる構成にすることで熱電対素線として汎用性を有する素材を使用することができ、かつ、測温先端部の厚さを薄くすることができ、温度測定を精度よく行うことができる。
【００１７】
本発明において、前記第１保護フィルム及び第２保護フィルムの少なくとも一方の前記測温先端部に対応する箇所に開口部を形成し、この開口部に熱伝導性の良い伝熱部材を配置したことが好ましい。
【００１８】
かかる構成によれば、開口部に配置された伝熱部材を介して、測温先端部に熱を伝えることができ、より正確に温度を測定することができる。
【００１９】
本発明において、前記伝熱部材の表面は、前記第１保護フィルムあるいは第２保護フィルムの表面から突出していることが好ましい。
【００２０】
かかる構成により、被測定物に伝熱部材の表面を接触させることができ、より正確に温度を測定することができる。
【００２１】
本発明に係る前記伝熱部材は、金属プレートであることが好ましい。金属プレートを用いることで、コスト面や組立性の面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】インパルス式ヒートシーラーの構成例を示す側面図
【図２】図１のヒートシーラーの平面図
【図３】押圧部の構成を示す断面図
【図４】本発明に係る薄型温度計の実施形態の構成を示す図
【図５】薄型温度計の測温先端部の断面図
【図６】補強部材がない箇所の薄型温度計の断面図
【図７】薄型温度計の使用状態を示す模式図
【図８】第２実施形態に係る薄型温度計の構成を示す図
【図９】第２実施形態に係る薄型温度計の測温先端部の断面図
【図１０】金属プレートを配置する場合とそうでない場合の温度特性を示すグラフ
【図１１】伝熱部材の別実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る薄型温度計が好適に用いられるインパルス式ヒートシーラーの実施形態をまず説明する。
【００２４】
＜ヒートシーラーの構成＞
このヒートシーラーは、下部枠２と上部枠３とから成るヒートシーラー本体１を設け、被シール物のシール部を受け止める受け台１０（第１押圧部に相当）を下部枠２に支持させ、シール部を受け台１０とで挟持する圧着レバー４（第２押圧部に相当）を、左右一対のアーム５を介して、左右横軸芯５ａ周りに揺動可能に上部枠３に支持させ、被シール物を載せるテーブル６を設けて構成してある。
【００２５】
圧着レバー４を戻しスプリング８で上方に揺動付勢してあり、この戻しスプリング８の付勢力に抗して圧着レバー４を下方に揺動駆動するソレノイド（図示せず）を下部枠２内に設けてある。
【００２６】
図３は押圧部として機能する受け台１０と圧着レバー４の構成を示す断面図である。受け台１０の表面には第１押圧面１０ａ（載置面）が形成され、圧着レバー４の表面には第２押圧面４ａが形成され、これら押圧面１０ａ，４ａにより被シール物を挟持・押圧（圧着）する。受け台１０と圧着レバー４の側には、夫々第１ヒーター１１、第２ヒーター１２が設けられており、シール部Ｂに対応してライン状に形成される。各ヒーター１１，１２は、フッ素樹脂カバー（保護カバー）によりカバーされており、その表面が前述の押圧面１０ａ，４ａとして機能することになる。受け台１０と圧着レバー４の先端は、シリコンゴム等の弾性材料で構成されており、押圧面１０ａ，４ａにより被シール物を圧着する際、被シール物の形状に沿うように弾性変形する。これに伴い、各ヒーター１１，１２も被シール物の形状に沿うように変形することができる。なお、ヒーター１１，１２は、いずれか一方のみで構成してもよい。
【００２７】
＜薄型温度計の構成＞
図４は、本発明に係る薄型温度計の実施形態の構成を示す図である。図５は、測温先端部の断面図を示し、図６は、補強部材がない箇所の薄型温度計の断面図を示す。なお断面図はいずれも長手方向に直交する方向に切断した図である。
【００２８】
薄型温度計２０は、熱電対２１を有しており、第１熱電対素線２１ａと第２熱電対素線２１ｂにより構成され、その測温先端部２１ｃは結合されている。熱電対素線の組み合わせとしては、クロメルとアルメルが代表的であるが、特定の素材に限定されるものではない。熱電対素線２１ａ，２１ｂは、線径０．２ｍｍのものを使用し、これをロール器で圧延して厚さを０．０５ｍｍの平板状にする。なお、圧延する範囲は、図４のＬ１で示すように先端側のみである。したがって、熱電対２１は、先端側Ｌ１は断面が矩形であるが、残りの部分は断面円形である。また、熱電対素線２１ａ，２１ｂの後方側は絶縁被覆２１ｄが施されている。
【００２９】
したがって、熱電対素線２１ａ，２１ｂそのものは汎用性のある素材を使用することができる。また、先端側を矩形に圧延するので厚さを薄くすることができる。これにより、測温を精度よく行うことができる。
【００３０】
熱電対２１の測温先端部２１ｃを囲むように平面視コの字状の補強部材２２が設けられている。かかる補強部材２２を設けることで、薄型温度計２０の耐久性を向上させるものである。補強部材２２は、厚さ０．０５ｍｍのステンレス板をプレス成型することで形成することができる。すなわち、測温先端部２１ｃの厚さと補強部材２２の厚さは同じになるように設定されている。厚さを同じ（またはほぼ同じ）にすることで、被測定部に測温先端部２１ｃを可能な限り接近させることができ精度の良い測温をすることができる。
【００３１】
補強部材２２の幅ｂは１０ｍｍであり熱電対２０の幅と同一である。補強部材２２の長手方向の長さＬ２は１０ｍｍである。
【００３２】
補強部材２２と熱電対素線２１ａ，２１ｂは第１保護フィルム２３と第２保護フィルム２４により厚さ方向で挟持される。第１・第２保護フィルム２３，２４は、例えば、フッ素樹脂等の絶縁性および耐熱性を有するフィルムにより形成することができ、接着等により互いを結合することができる。これにより、補強部材２２と熱電対素線２１ａ，２１ｂも結合される。測温先端部２１ｃの厚さｔは０．１８ｍｍである。保護フィルム２３，２４の幅は補強部材２２の幅ｂと同じ１０ｍｍであり、長手方向の長さＬ３は５０ｍｍである。
【００３３】
この薄型温度計２０は、補強部材２２を単一の部材で構成しており、構成を簡素化することができる。したがって、組み立ても容易に行うことができる。
【００３４】
＜使用状態＞
図７は、薄型温度計２０の使用状態の一例を示す模式図である。受け台１０の押圧面１０ａと圧着レバー４の押圧面４ａの間に被シール物Ａおよび薄型温度計２０の測温先端部２１ｃを設定した状態である。その後、圧着レバー４を操作することで被シール物とともに測温先端部２１ｃが挟持され、シールするときの温度を測定することができる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る薄型温度計の構成を図８、図９により説明する。第１実施形態と異なる点は、測温先端部２１ｃの位置において、第１保護フィルム２３と第２保護フィルム２４に開口部２３ａ，２４ａが形成され、この開口部２３ａ，２４ａに金属プレート２５，２６（伝熱部材に相当）が配置されていることである。金属プレート２５，２６は、測温先端部２１ｃに導電ペースト等の適宜の接着手段により接着される。金属プレート２５，２６は、熱伝導性の高い銅などで形成することが好ましい。また、測温先端部２１ｃの最も先端にある部分は、開口部２３ａ，２４ａよりも更に前の方にまで伸びており、第１・第２保護フィルム２３，２４により挟持される。これにより、測温先端部２１ｃが確実に固定され、安定した測温をすることができる。
【００３６】
この第２実施形態は絶縁が不要な温度測定の場合に有用である。第１・第２保護フィルム２３，２４は絶縁性樹脂で形成されるため、熱伝導性が良くないが、前述のように開口部２３ａ，２４ａを形成して金属プレート２５，２６を配置することで、熱伝導性が改善される。その結果、測温感度のよい温度計を提供することができる。
【００３７】
具体的な寸法を例示すると、開口部２３ａ，２４ａは矩形であり、薄型温度計２０の幅方向に沿った寸法が４ｍｍであり、薄型温度計２０の長手方向に沿った寸法が２．５ｍｍである。この開口部２３ａ，２４ａに挿入される金属プレート２５，２６の寸法は２．４ｍｍ×３．９ｍｍであり開口部２３ａ，２４ａよりも長さが０．１ｍｍ小さくなっている。
【００３８】
また、金属プレート２５，２６の表面は、第１・第２保護フィルム２３，２４の表面よりもａ＝０．１ｍｍ（図９参照）突出している。このように突出させることで、金属プレート２５，２６が確実に被測定物に接触できるので、測温精度を高くすることができる。
【００３９】
なお、第２実施形態では、開口部２３ａ，２４ａを表裏両側に設けているが、被測定物の配置によっては、いずれか一方にのみ配置してもよい。開口部２３ａ，２４ａの形状は、矩形ではなく、円形等の他の形状を用いてもよい。
【００４０】
図１０は、金属プレートを配置する場合とそうでない場合の温度特性を示すグラフである。最高温度に到達する時間ｔ１で比較すると、金属プレートを用いた場合の測定温度はＴ１℃であり、金属プレートを用いない場合の測定温度Ｔ２℃よりもΔＴ（≒１５℃）だけ高くなっている。金属プレートを用いる方が熱伝達が早いため、より正確な温度測定をすることができる。従って、絶縁を必要としない場合は、開口部及び金属プレートを設けた構成とし、絶縁を必要とする場合は、開口部を設けない代わりに、測定値に温度補正（１５℃）をかけることで正確な温度測定を行うことができる。
【００４１】
図１１は、伝熱部材の別実施形態を示す図である。平板の金属プレートを用いるのではなく、測温先端部２１ｃの周囲を取り囲む（巻き付ける）ように配置してもよい。あるいは、筒状に形成された金属を測温先端部２１ｃに嵌め込むように配置してもよい。
【００４２】
＜別実施形態＞
本実施形態において、具体的な数値を挙げて説明したが、本発明はかかる数値に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４３】
本発明に係る薄型温度計２０が適用されるインパルス式ヒートシーラーは図１に示す構成に限定されるものではなく、種々の形態のインパルス式ヒートシーラーに適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１        ヒートシーラー本体
４        圧着レバー
４ａ      押圧面
１０      受け台
１０ａ    押圧面
１１      ヒーター
１２      ヒーター
２０      薄型温度計
２１      熱電対
２１ａ    第１熱電対素線
２１ｂ    第２熱電対素線
２１ｃ    測温先端部
２２      補強部材
２３      第１保護フィルム
２３ａ    開口部
２４      第２保護フィルム
２４ａ    開口部
２５      金属プレート
２６      金属プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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