JP2004333096A - センサ取付具及びセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】パイプの曲がり部への取付が容易で、充分な熱的接触を確保して正確な温度検出を行うことができるセンサ取付具及びセンサを提供すること。
【解決手段】熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプＰの曲がり部に棒状の温度センサＳを取り付けるセンサ取付具１０であって、略矩形状とした板状部材を略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部１１及び下面板１２部間がパイプＰの曲がり部Ｃを挟持するパイプ保持部１３とされ、上面板部１１または下面板部１２のいずれか一方に形成された外側に膨出する略円弧状断面部１４が温度センサＳを挿入して挟持するセンサ保持部１５とされ、上面板部１１及び下面板部１２の対向面の少なくとも一方にパイプＰの曲がり部形状に合わせた凹溝部１６を設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプＰの曲がり部に棒状の温度センサＳを取り付けるセンサ取付具１０であって、略矩形状とした板状部材を略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部１１及び下面板１２部間がパイプＰの曲がり部Ｃを挟持するパイプ保持部１３とされ、上面板部１１または下面板部１２のいずれか一方に形成された外側に膨出する略円弧状断面部１４が温度センサＳを挿入して挟持するセンサ保持部１５とされ、上面板部１１及び下面板部１２の対向面の少なくとも一方にパイプＰの曲がり部形状に合わせた凹溝部１６を設けた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアーコンディショナー等の熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプに温度センサを取り付けるのに有効なセンサ取付具及びセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エアーコンディショナー等の熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプには各種の温度センサが取り付けられ、この温度センサからの信号によりエアーコンディショナーの運転が制御されるようになっている。
この場合、温度センサは、熱交換器のパイプの直線部または曲がり部に、パイプをろう付けした中に間接的に取り付けられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、ろう付けにより直接的に取り付ける方法は、ろう付け作業が必要となるために、取付けに手間とコストがかかってしまう。
一方、上記のような問題を解決するため、たとえば図７に示すように、取付具を用いて温度センサを熱交換器のパイプに取り付ける方法が提案されている。
上記従来の取付具１は、図７に示すように、弾性を有する薄金属板により形成され、温度センサＳを収納する筒部２と、パイプＰを嵌め込んで固定する断面コ字状の挟持部３とで構成されている。（たとえば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９７２９号公報（第２−３頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のセンサ取付具には、次のような課題が残されている。
すなわち、引用文献１に記載された取付具のように、パイプを嵌め込んで固定する挟持部が断面コ字状の場合、パイプと取付具との熱的接触が不充分になるという問題があった。これは、曲面となるパイプの外表面が平面の取付具と直接接触する部分は短い線状または点状となることに加えて、パイプの外表面と取付具との間には非接触の空間が多く形成されるため、パイプと取付具との接触面積が比較的少ないことに原因がある。この結果、熱交換媒体からセンサまでの熱伝導に時間を要したり、あるいは、周囲温度の影響を受けやすくなるため、迅速で正確な温度検出を妨げる要因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、パイプの曲がり部への取付けが容易で、充分な熱的接触を確保して正確な温度検出を行うことができるセンサ取付具及びセンサを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、本発明のセンサ取付具は、熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプの曲がり部に棒状の温度センサを取り付けるセンサ取付具であって、略矩形状とした板状部材を前記パイプの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部及び下面板部間が前記パイプの曲がり部を挟持するパイプ保持部とされ、前記上面板部または下面板部のいずれか一方に外側へ膨出するよう形成された略円弧状断面部が前記温度センサまたは温度センサケースを挿入して挟持するセンサ保持部とされ、前記パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面が前記パイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、前記上面板部と前記下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
このセンサ取付具では、略矩形状とした板状部材を前記パイプの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部及び下面板部間が前記パイプの曲がり部を挟持するパイプ保持部とされ、前記上面板部または下面板部のいずれか一方に外側へ膨出するよう形成された略円弧状断面部が前記温度センサまたは温度センサケースを挿入して挟持するセンサ保持部とされ、前記パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面が前記パイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、前記上面板部と前記下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されているので、略Ｕ字状の折曲部内周面がパイプの外表面と周方向に半周以上接触可能になるとともに、先端領域における面間距離を開くように弾性変形した上面板部及び下面板部がパイプの上下外周面に密着して確実に挟持する。このため、パイプの外表面は、上面板部及び下面板部に加えて折曲部内周面とも接触するので、接触可能な表面領域の増加に伴い、熱伝導可能な接触面積の確保が容易になる。
【０００９】
また、請求項１に記載のセンサ取付具において、前記パイプ保持部は、前記面間距離が入口端部側へ拡大された導入部を備えていることが好ましく、これにより、パイプを挟持するセンサ取付具の挿入及び取り付けの作業が容易になる。なお、導入部の入口端部における面間距離は、パイプ外径より大きく設定するのが好ましい。
また、請求項１または２記載のセンサ取付具において、前記センサ保持部が、板状部材を舌状に切り欠いた折曲固定部を備えていることが好ましく、これにより、センサ保持部に挿入されたセンサは、センサ方向へ折曲された折曲固定部により確実に挟持・固定される。
【００１０】
本発明のセンサは、上記本発明のセンサ取付具と、該センサ取付具の前記センサ保持部に実装された温度センサとを備えたことを特徴とする。
このため、パイプとセンサ取付具との接触面積を増して充分な熱的接触が得られるようになり、迅速で正確な温度検出が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセンサ取付具及びセンサの一実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。
【００１２】
最初に、本発明の第１の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。
本実施形態のセンサ取付具１０は、エアーコンディショナー等の熱交換器の熱交換媒体（冷媒）を流通させるパイプＰの曲がり部Ｃに棒状の温度センサＳを取り付ける場合に適用したものである。このセンサ取付具１０は、略矩形状とした一枚の板状部材をパイプＰの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部１１及び下面板部１２間がパイプＰの曲がり部Ｃを挟持するパイプ保持部１３とされ、上面板部１１に形成された外側に膨出する略円弧状断面部１４内の中空部が温度センサＳを挿入して挟持するセンサ保持部１５とされる。
この場合の板状部材は、その幅Ｗが曲がり部Ｃを介して連結されているパイプＰの軸間距離Ｌより大きな材料を使用する。
【００１３】
パイプ保持部１３は、略Ｕ字状の折曲部内周面２０がパイプＰの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備えている。ここで、折曲部内周面２０は、図２に示す側面視において、略円弧状とした内側曲面部２１と、その両端に連なる上部板材１１及び下部板材１２の内側対向面２２のことである。
従って、図示の構成では、パイプＰの軸線と直行する横断面において曲面の外表面と接触する半円（半周）の内側曲面部２１に加えて、パイプＰの軸線方向に沿って外表面と線状に接触する平面の内側対向面２２，２２が一体に連続する折曲部内周面２０となるので、パイプ保持部１３が周方向においてパイプＰの外表面に沿う領域は半周以上となる。なお、パイプＰの軸間距離Ｌより幅Ｗが大きいパイプ保持具１３とすることで、内側対向面２２，２２が２本のパイプＰにおける直管部と接触するようにして熱伝導の面積を増すことができる。
【００１４】
パイプ保持部１３は、対向する略Ｕ字状断面形状の上面板部１１及び下面板部１２間に形成され、外力が作用しない自然状態において、上面板部１１及び下面板部１２の互いの先端領域における面間距離Ｈ（図２に想像線で示す）がパイプＰの外径Ｄより小さく設定されている。このような面間距離Ｈに設定された先端領域は、パイプ保持部１３におけるパイプＰの入口となる。そして、上面板部１１及び下面板部１２の面間距離は、入口のＨから外径Ｄと略一致する後方の内側曲面部２１付近まで緩やかに増加する傾斜面となる。そして、上面板部１１と下面板部１２とが互いに対向する内側対向面２２，２２には、それぞれパイプＰの曲がり部形状に合わせた凹溝部１６が設けられている。この凹溝部１６は、円形断面となるパイプＰの外表面形状に略一致させた円弧状の断面形状とされる。
【００１５】
また、パイプ保持部１３は、上述した先端領域における面間距離Ｈが入口端部側へ拡大された導入部３０を備えている。この導入部３０は、パイプＰに取り付けする際のパイプ入口となる端部側において、上面板部１１及び下面板部１２の端部をそれぞれ外向きに折曲した傾斜面１１ａ，１２ａを形成することで入口間隔が拡大されている。これにより、パイプ保持部１３の入口は、最先端部となる導入部３０の面間距離をパイプＰの外径Ｄより大きく設定することができ、外径Ｄよりやや小さな面間距離Ｈに設定されている入口までのガイド機能を得ることができる。すなわち、導入部３０が外径Ｄより狭い入口までパイプＰを導くガイド機能を発揮することにより、センサ取付具１０のパイプＰへの挿入及び取付けの作業が容易になる。
【００１６】
センサ保持部１５は、棒状の温度センサＳを収納して保持するため、温度センサＳの外形と略一致する略円弧状断面部１４を上面板部１１のパイプ挿入方向途中から外側に膨出させたものである。図示の例では、円弧状断面の内側曲面部２１から上部板材１１の入口側へ連続する内側対向面２２を略垂直に上方へ折曲した後、略円弧状断面部１４を形成している。このため、パイプ保持部１３とパイプＰとの間に無用の空間を形成することなく、センサ保持部１５を設けることができる。
【００１７】
このセンサ保持部１５には、板状部材（この場合は上面板部１１）を舌状に切り欠いた折曲固定部１７を１または複数（図示の例では１箇所）備えている。なお、図示の折曲固定部１７は、矩形の３辺が切り欠かれて分離し、残る１辺に相当する部分で上面板部１１と接続されているが、このような矩形に限定されることはない。
この折曲固定部１７は、温度センサＳをセンサ保持部１５に挿入した後、センサ側（内側）へ押し込むように折曲する（図２に想像線で表示）ことで、温度センサＳをかしめるように挟持して固定することができる。
【００１８】
このセンサ取付具１０は、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレス等の金属の薄板を素材とし、この素材にたとえばプレス成形を施して凹溝部１６等を形成した後、曲げ加工等を施すことにより各部が一体に形成されている。
具体的には、長方形状の板材を用い、該板材の所定位置にたとえばプレス成形を施して凹溝部１６や折曲固定部１７の切り込み等を形成する。この後、同板材に曲げ加工を施すことにより、略円弧状断面部１４の形成及び上面板部１１と下面板部１２とが対向するＵ字状を形成して、パイプ保持部１３及びセンサ保持部１５を備えたセンサ取付具１０とする。
【００１９】
上記のように形成したセンサ取付具１０に対し、温度センサＳがセンサ取付具１０を介した熱伝導で熱交換媒体の温度を検出するように装着されて、あるいはパイプＰと直接接触するように装着されて本発明のセンサが構成され、温度センサＳからの信号により熱交換器の運転が制御されるようになっている。
この温度センサＳは、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレス等の金属からなる略円筒状をなす温度センサケース（検出部）１８の内側に図示しないセンサ本体が嵌合され、このセンサ本体にリード線１９が接続された構成とされる。
【００２０】
次に、上記のようなセンサ取付具１０を、パイプＰのうちＵ字状に曲がった曲がり部Ｃに取り付ける方法について、以下に説明する。
まず、センサ取付具１０のセンサ保持部１５に温度センサＳを取り付ける。この際、センサ保持部１５内の所定位置まで温度センサＳを嵌め入れた後、折曲固定部１７をセンサ側へ折り曲げてかしめるように位置決め固定する。あるいは、センサ保持部１５に温度センサケース１８のみを挿入して位置決め固定し、後にセンサ本体を挿入して組み立てるようにしてもよい。
次に、温度センサＳを取り付けたセンサ取付具１０をパイプＰの曲がり部Ｃに取り付ける。すなわち、センサ取付具１０を上面板部１１及び下面板部１２が離間する入口開口側から曲がり部Ｃに挿入すると共に、曲がり部Ｃを凹溝部１６に嵌め込んで挟持状態で固定する。この時、上面板部１１及び下面板部１２の入口部では、ガイド部３０に導かれたパイプＰが面間距離Ｈの入口を押し開き、Ｕ字状に成形された板材の弾性によりパイプＰの外径Ｄより広がるので、パイプＰの通過が可能となる。
【００２１】
このように、本実施形態のセンサ取付具１０により温度センサＳをパイプＰの曲がり部Ｃに取り付ければ、折曲内周面２０が、パイプＰの外表面を曲面の内側曲面部２１に接触させ、さらに、パイプＰの外表面を軸線方向に沿って線状に、平面の内側対向面２２，２２を接触させることが可能になるので、熱交換媒体が流れるパイプＰからセンサ取付具１０を介してセンサＳへ熱伝導させる接触面積を増すことができる。この時、入口部となる先端領域の面間距離ＨがパイプＰの外径Ｄより小さく設定されているので、この面間距離Ｈを押し開くように弾性変形した上面板部１１及び下面板部１２がパイプＰの上下外周面に密着し、無用の空間を形成することなく確実に挟持して良好な熱伝導を実現する。
また、パイプＰを円弧状断面の凹溝部１６に嵌め込んだ面接触状態で挟持するので、パイプＰとセンサ取付具１０との接触面積をさらに増加させ、充分な熱的接触を確保することができる。
【００２２】
また、Ｕ字状に成形したことで、円弧状曲面部分におけるパイプＰとセンサ取付具１０との接触面積がコ字状よりも増加する反面、パイプＰを挟持する力は低下する。しかし、面間距離ＨをパイプＰの外径Ｄより小さく設定するとともに、外表面が凹溝部１６に入り込んだ状態でパイプＰを挟持しているので、上面板部１１及び下面板部１２による挟持力の低下分を補い、パイプＰの微振動等を原因とする位置ずれ等が生じないに取付状態を確実に維持することが可能になる。
なお、このセンサ取付具１０は、温度センサＳが横向きに、すなわちパイプＰの直管部と直交する方向に取り付けられるため、エアコンディショナーの筐体内に設置される熱交換器を構成するパイプＰの曲がり部Ｃに温度センサＳを着脱する際、必要となる作業スペースは少なくてすむ。従って、エアコンディショナーの小型化に有利なセンサ取付具及びセンサとなる。
【００２３】
続いて、本発明の第２の実施形態を図４から図６に基づいて説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態のセンサ取付具１０Ａは、センサ保持部１５Ａの構成が異なっている。すなわち、上面板部１１の入口側端部に外側へ膨出する略円弧状断面部１４Ａを形成し、その一部（先端入口部の曲面）が上述した第１の実施形態における傾斜面１１ａと同様の機能を発揮するように構成されている。
【００２４】
このような本実施形態のセンサ取付具１０Ａとしても、折曲内周面２０が、パイプＰの外表面を曲面の内側曲面部２１に接触させ、さらに、パイプＰの外表面を軸線方向に沿って線状に、平面の内側対向面２２，２２を接触させることが可能になるので、熱交換媒体が流れるパイプＰからセンサ取付具１０Ａを介してセンサＳへ熱伝導させる接触面積を増すことができる。そして、入口部となる先端領域の面間距離ＨがパイプＰの外径Ｄより小さく設定されているので、この面間距離Ｈを押し開くように弾性変形した上面板部１１及び下面板部１２がパイプＰの上下外周面に密着し、無用の空間を形成することなく確実に挟持して良好な熱伝導を実現する。さらに、パイプＰを円弧状断面の凹溝部１６に嵌め込んだ面接触状態で挟持することにより、パイプＰとセンサ取付具１０Ａとの接触面積を増加させ、充分な熱的接触を確保することができる。
【００２５】
また、Ｕ字状に成形したことで、円弧状曲面部分におけるパイプＰとセンサ取付具１０Ａとの接触面積はコ字状よりも増加し、かつ、外表面が凹溝部１６に入り込んだ状態でパイプＰを挟持することで、上面板部１１及び下面板部１２による挟持力の低下分を補って取付状態を確実に維持することができる。
なお、このセンサ取付具１０Ａも、温度センサＳが横向きに取り付けられるため、エアコンディショナーの筐体内に設置される熱交換器を構成するパイプＰの曲がり部Ｃに温度センサＳを着脱する際、必要となる作業スペースは少なくてすみ、エアコンディショナーの小型化に有利なセンサ取付具及びセンサとなる。
【００２６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
たとえば、上記実施形態では、凹溝部が上面板部及び下面板部の両面に設けられるものとしたが、いずれか一方のみに設けてもよいし、あるいは、全くなくてもよい。また、凹溝部の断面形状は、パイプ断面形状と略一致する円弧状とするのが最も好ましいものではあるが、他の断面形状としても平面よりも接触面積を増加させることができ、しかも挟持力を補って確実に固定することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明のセンサ取付具及びセンサによれば、パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面がパイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、上面板部と下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されているので、略Ｕ字状の折曲部内周面がパイプの外表面と周方向に半周以上接触可能になるとともに、先端領域における面間距離を開くように弾性変形した上面板部及び下面板部が無用の空間を形成することなくパイプの上下外周面に密着して確実に挟持する。このため、パイプの外表面は、上面板部及び下面板部に加えて折曲部内周面とも接触するので、接触可能な表面領域の増加に伴い、熱伝導可能な接触面積の確保が容易になる。従って、充分な熱的接触が得られ、迅速で正確な温度検出が可能になるとともに、温度センサを確実に固定して取り付けることができるという顕著な効果が得られる。
【００２８】
そして、パイプ保持部が導入部を備えていることにより、そのガイド機能によりパイプを挟持するセンサ取付具の挿入及び取付けの作業が容易になり、また、センサ保持部が板状部材を舌状に切り欠いた折曲固定部を備えていれば、センサ保持部に挿入されたセンサを確実に挟持・固定することができるので、信頼性や耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサの取り付け状態を示す正面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサを示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサの取り付け状態を示す正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明に係るセンサ取付具及びセンサの従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ センサ取付具
１１ 上面板部
１１ａ，１２ａ 傾斜面
１２ 下面板部
１３ パイプ保持部
１４，１４Ａ 略円弧状断面部
１５，１５Ａ センサ保持部
１６ 凹溝部
１７ 折曲固定部
１８ 温度センサケース（検出部）
２０ 折曲部内周面
２１ 内側曲面部
２２ 内側対向面
Ｃ 曲がり部
Ｐ パイプ
Ｓ 温度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアーコンディショナー等の熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプに温度センサを取り付けるのに有効なセンサ取付具及びセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エアーコンディショナー等の熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプには各種の温度センサが取り付けられ、この温度センサからの信号によりエアーコンディショナーの運転が制御されるようになっている。
この場合、温度センサは、熱交換器のパイプの直線部または曲がり部に、パイプをろう付けした中に間接的に取り付けられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、ろう付けにより直接的に取り付ける方法は、ろう付け作業が必要となるために、取付けに手間とコストがかかってしまう。
一方、上記のような問題を解決するため、たとえば図７に示すように、取付具を用いて温度センサを熱交換器のパイプに取り付ける方法が提案されている。
上記従来の取付具１は、図７に示すように、弾性を有する薄金属板により形成され、温度センサＳを収納する筒部２と、パイプＰを嵌め込んで固定する断面コ字状の挟持部３とで構成されている。（たとえば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９７２９号公報（第２−３頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のセンサ取付具には、次のような課題が残されている。
すなわち、引用文献１に記載された取付具のように、パイプを嵌め込んで固定する挟持部が断面コ字状の場合、パイプと取付具との熱的接触が不充分になるという問題があった。これは、曲面となるパイプの外表面が平面の取付具と直接接触する部分は短い線状または点状となることに加えて、パイプの外表面と取付具との間には非接触の空間が多く形成されるため、パイプと取付具との接触面積が比較的少ないことに原因がある。この結果、熱交換媒体からセンサまでの熱伝導に時間を要したり、あるいは、周囲温度の影響を受けやすくなるため、迅速で正確な温度検出を妨げる要因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、パイプの曲がり部への取付けが容易で、充分な熱的接触を確保して正確な温度検出を行うことができるセンサ取付具及びセンサを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、本発明のセンサ取付具は、熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプの曲がり部に棒状の温度センサを取り付けるセンサ取付具であって、略矩形状とした板状部材を前記パイプの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部及び下面板部間が前記パイプの曲がり部を挟持するパイプ保持部とされ、前記上面板部または下面板部のいずれか一方に外側へ膨出するよう形成された略円弧状断面部が前記温度センサまたは温度センサケースを挿入して挟持するセンサ保持部とされ、前記パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面が前記パイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、前記上面板部と前記下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
このセンサ取付具では、略矩形状とした板状部材を前記パイプの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部及び下面板部間が前記パイプの曲がり部を挟持するパイプ保持部とされ、前記上面板部または下面板部のいずれか一方に外側へ膨出するよう形成された略円弧状断面部が前記温度センサまたは温度センサケースを挿入して挟持するセンサ保持部とされ、前記パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面が前記パイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、前記上面板部と前記下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されているので、略Ｕ字状の折曲部内周面がパイプの外表面と周方向に半周以上接触可能になるとともに、先端領域における面間距離を開くように弾性変形した上面板部及び下面板部がパイプの上下外周面に密着して確実に挟持する。このため、パイプの外表面は、上面板部及び下面板部に加えて折曲部内周面とも接触するので、接触可能な表面領域の増加に伴い、熱伝導可能な接触面積の確保が容易になる。
【０００９】
また、請求項１に記載のセンサ取付具において、前記パイプ保持部は、前記面間距離が入口端部側へ拡大された導入部を備えていることが好ましく、これにより、パイプを挟持するセンサ取付具の挿入及び取り付けの作業が容易になる。なお、導入部の入口端部における面間距離は、パイプ外径より大きく設定するのが好ましい。
また、請求項１または２記載のセンサ取付具において、前記センサ保持部が、板状部材を舌状に切り欠いた折曲固定部を備えていることが好ましく、これにより、センサ保持部に挿入されたセンサは、センサ方向へ折曲された折曲固定部により確実に挟持・固定される。
【００１０】
本発明のセンサは、上記本発明のセンサ取付具と、該センサ取付具の前記センサ保持部に実装された温度センサとを備えたことを特徴とする。
このため、パイプとセンサ取付具との接触面積を増して充分な熱的接触が得られるようになり、迅速で正確な温度検出が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセンサ取付具及びセンサの一実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。
【００１２】
最初に、本発明の第１の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。
本実施形態のセンサ取付具１０は、エアーコンディショナー等の熱交換器の熱交換媒体（冷媒）を流通させるパイプＰの曲がり部Ｃに棒状の温度センサＳを取り付ける場合に適用したものである。このセンサ取付具１０は、略矩形状とした一枚の板状部材をパイプＰの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部１１及び下面板部１２間がパイプＰの曲がり部Ｃを挟持するパイプ保持部１３とされ、上面板部１１に形成された外側に膨出する略円弧状断面部１４内の中空部が温度センサＳを挿入して挟持するセンサ保持部１５とされる。
この場合の板状部材は、その幅Ｗが曲がり部Ｃを介して連結されているパイプＰの軸間距離Ｌより大きな材料を使用する。
【００１３】
パイプ保持部１３は、略Ｕ字状の折曲部内周面２０がパイプＰの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備えている。ここで、折曲部内周面２０は、図２に示す側面視において、略円弧状とした内側曲面部２１と、その両端に連なる上部板材１１及び下部板材１２の内側対向面２２のことである。
従って、図示の構成では、パイプＰの軸線と直行する横断面において曲面の外表面と接触する半円（半周）の内側曲面部２１に加えて、パイプＰの軸線方向に沿って外表面と線状に接触する平面の内側対向面２２，２２が一体に連続する折曲部内周面２０となるので、パイプ保持部１３が周方向においてパイプＰの外表面に沿う領域は半周以上となる。なお、パイプＰの軸間距離Ｌより幅Ｗが大きいパイプ保持具１３とすることで、内側対向面２２，２２が２本のパイプＰにおける直管部と接触するようにして熱伝導の面積を増すことができる。
【００１４】
パイプ保持部１３は、対向する略Ｕ字状断面形状の上面板部１１及び下面板部１２間に形成され、外力が作用しない自然状態において、上面板部１１及び下面板部１２の互いの先端領域における面間距離Ｈ（図２に想像線で示す）がパイプＰの外径Ｄより小さく設定されている。このような面間距離Ｈに設定された先端領域は、パイプ保持部１３におけるパイプＰの入口となる。そして、上面板部１１及び下面板部１２の面間距離は、入口のＨから外径Ｄと略一致する後方の内側曲面部２１付近まで緩やかに増加する傾斜面となる。そして、上面板部１１と下面板部１２とが互いに対向する内側対向面２２，２２には、それぞれパイプＰの曲がり部形状に合わせた凹溝部１６が設けられている。この凹溝部１６は、円形断面となるパイプＰの外表面形状に略一致させた円弧状の断面形状とされる。
【００１５】
また、パイプ保持部１３は、上述した先端領域における面間距離Ｈが入口端部側へ拡大された導入部３０を備えている。この導入部３０は、パイプＰに取り付けする際のパイプ入口となる端部側において、上面板部１１及び下面板部１２の端部をそれぞれ外向きに折曲した傾斜面１１ａ，１２ａを形成することで入口間隔が拡大されている。これにより、パイプ保持部１３の入口は、最先端部となる導入部３０の面間距離をパイプＰの外径Ｄより大きく設定することができ、外径Ｄよりやや小さな面間距離Ｈに設定されている入口までのガイド機能を得ることができる。すなわち、導入部３０が外径Ｄより狭い入口までパイプＰを導くガイド機能を発揮することにより、センサ取付具１０のパイプＰへの挿入及び取付けの作業が容易になる。
【００１６】
センサ保持部１５は、棒状の温度センサＳを収納して保持するため、温度センサＳの外形と略一致する略円弧状断面部１４を上面板部１１のパイプ挿入方向途中から外側に膨出させたものである。図示の例では、円弧状断面の内側曲面部２１から上部板材１１の入口側へ連続する内側対向面２２を略垂直に上方へ折曲した後、略円弧状断面部１４を形成している。このため、パイプ保持部１３とパイプＰとの間に無用の空間を形成することなく、センサ保持部１５を設けることができる。
【００１７】
このセンサ保持部１５には、板状部材（この場合は上面板部１１）を舌状に切り欠いた折曲固定部１７を１または複数（図示の例では１箇所）備えている。なお、図示の折曲固定部１７は、矩形の３辺が切り欠かれて分離し、残る１辺に相当する部分で上面板部１１と接続されているが、このような矩形に限定されることはない。
この折曲固定部１７は、温度センサＳをセンサ保持部１５に挿入した後、センサ側（内側）へ押し込むように折曲する（図２に想像線で表示）ことで、温度センサＳをかしめるように挟持して固定することができる。
【００１８】
このセンサ取付具１０は、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレス等の金属の薄板を素材とし、この素材にたとえばプレス成形を施して凹溝部１６等を形成した後、曲げ加工等を施すことにより各部が一体に形成されている。
具体的には、長方形状の板材を用い、該板材の所定位置にたとえばプレス成形を施して凹溝部１６や折曲固定部１７の切り込み等を形成する。この後、同板材に曲げ加工を施すことにより、略円弧状断面部１４の形成及び上面板部１１と下面板部１２とが対向するＵ字状を形成して、パイプ保持部１３及びセンサ保持部１５を備えたセンサ取付具１０とする。
【００１９】
上記のように形成したセンサ取付具１０に対し、温度センサＳがセンサ取付具１０を介した熱伝導で熱交換媒体の温度を検出するように装着されて、あるいはパイプＰと直接接触するように装着されて本発明のセンサが構成され、温度センサＳからの信号により熱交換器の運転が制御されるようになっている。
この温度センサＳは、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレス等の金属からなる略円筒状をなす温度センサケース（検出部）１８の内側に図示しないセンサ本体が嵌合され、このセンサ本体にリード線１９が接続された構成とされる。
【００２０】
次に、上記のようなセンサ取付具１０を、パイプＰのうちＵ字状に曲がった曲がり部Ｃに取り付ける方法について、以下に説明する。
まず、センサ取付具１０のセンサ保持部１５に温度センサＳを取り付ける。この際、センサ保持部１５内の所定位置まで温度センサＳを嵌め入れた後、折曲固定部１７をセンサ側へ折り曲げてかしめるように位置決め固定する。あるいは、センサ保持部１５に温度センサケース１８のみを挿入して位置決め固定し、後にセンサ本体を挿入して組み立てるようにしてもよい。
次に、温度センサＳを取り付けたセンサ取付具１０をパイプＰの曲がり部Ｃに取り付ける。すなわち、センサ取付具１０を上面板部１１及び下面板部１２が離間する入口開口側から曲がり部Ｃに挿入すると共に、曲がり部Ｃを凹溝部１６に嵌め込んで挟持状態で固定する。この時、上面板部１１及び下面板部１２の入口部では、ガイド部３０に導かれたパイプＰが面間距離Ｈの入口を押し開き、Ｕ字状に成形された板材の弾性によりパイプＰの外径Ｄより広がるので、パイプＰの通過が可能となる。
【００２１】
このように、本実施形態のセンサ取付具１０により温度センサＳをパイプＰの曲がり部Ｃに取り付ければ、折曲内周面２０が、パイプＰの外表面を曲面の内側曲面部２１に接触させ、さらに、パイプＰの外表面を軸線方向に沿って線状に、平面の内側対向面２２，２２を接触させることが可能になるので、熱交換媒体が流れるパイプＰからセンサ取付具１０を介してセンサＳへ熱伝導させる接触面積を増すことができる。この時、入口部となる先端領域の面間距離ＨがパイプＰの外径Ｄより小さく設定されているので、この面間距離Ｈを押し開くように弾性変形した上面板部１１及び下面板部１２がパイプＰの上下外周面に密着し、無用の空間を形成することなく確実に挟持して良好な熱伝導を実現する。
また、パイプＰを円弧状断面の凹溝部１６に嵌め込んだ面接触状態で挟持するので、パイプＰとセンサ取付具１０との接触面積をさらに増加させ、充分な熱的接触を確保することができる。
【００２２】
また、Ｕ字状に成形したことで、円弧状曲面部分におけるパイプＰとセンサ取付具１０との接触面積がコ字状よりも増加する反面、パイプＰを挟持する力は低下する。しかし、面間距離ＨをパイプＰの外径Ｄより小さく設定するとともに、外表面が凹溝部１６に入り込んだ状態でパイプＰを挟持しているので、上面板部１１及び下面板部１２による挟持力の低下分を補い、パイプＰの微振動等を原因とする位置ずれ等が生じないに取付状態を確実に維持することが可能になる。
なお、このセンサ取付具１０は、温度センサＳが横向きに、すなわちパイプＰの直管部と直交する方向に取り付けられるため、エアコンディショナーの筐体内に設置される熱交換器を構成するパイプＰの曲がり部Ｃに温度センサＳを着脱する際、必要となる作業スペースは少なくてすむ。従って、エアコンディショナーの小型化に有利なセンサ取付具及びセンサとなる。
【００２３】
続いて、本発明の第２の実施形態を図４から図６に基づいて説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態のセンサ取付具１０Ａは、センサ保持部１５Ａの構成が異なっている。すなわち、上面板部１１の入口側端部に外側へ膨出する略円弧状断面部１４Ａを形成し、その一部（先端入口部の曲面）が上述した第１の実施形態における傾斜面１１ａと同様の機能を発揮するように構成されている。
【００２４】
このような本実施形態のセンサ取付具１０Ａとしても、折曲内周面２０が、パイプＰの外表面を曲面の内側曲面部２１に接触させ、さらに、パイプＰの外表面を軸線方向に沿って線状に、平面の内側対向面２２，２２を接触させることが可能になるので、熱交換媒体が流れるパイプＰからセンサ取付具１０Ａを介してセンサＳへ熱伝導させる接触面積を増すことができる。そして、入口部となる先端領域の面間距離ＨがパイプＰの外径Ｄより小さく設定されているので、この面間距離Ｈを押し開くように弾性変形した上面板部１１及び下面板部１２がパイプＰの上下外周面に密着し、無用の空間を形成することなく確実に挟持して良好な熱伝導を実現する。さらに、パイプＰを円弧状断面の凹溝部１６に嵌め込んだ面接触状態で挟持することにより、パイプＰとセンサ取付具１０Ａとの接触面積を増加させ、充分な熱的接触を確保することができる。
【００２５】
また、Ｕ字状に成形したことで、円弧状曲面部分におけるパイプＰとセンサ取付具１０Ａとの接触面積はコ字状よりも増加し、かつ、外表面が凹溝部１６に入り込んだ状態でパイプＰを挟持することで、上面板部１１及び下面板部１２による挟持力の低下分を補って取付状態を確実に維持することができる。
なお、このセンサ取付具１０Ａも、温度センサＳが横向きに取り付けられるため、エアコンディショナーの筐体内に設置される熱交換器を構成するパイプＰの曲がり部Ｃに温度センサＳを着脱する際、必要となる作業スペースは少なくてすみ、エアコンディショナーの小型化に有利なセンサ取付具及びセンサとなる。
【００２６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
たとえば、上記実施形態では、凹溝部が上面板部及び下面板部の両面に設けられるものとしたが、いずれか一方のみに設けてもよいし、あるいは、全くなくてもよい。また、凹溝部の断面形状は、パイプ断面形状と略一致する円弧状とするのが最も好ましいものではあるが、他の断面形状としても平面よりも接触面積を増加させることができ、しかも挟持力を補って確実に固定することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明のセンサ取付具及びセンサによれば、パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面がパイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、上面板部と下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されているので、略Ｕ字状の折曲部内周面がパイプの外表面と周方向に半周以上接触可能になるとともに、先端領域における面間距離を開くように弾性変形した上面板部及び下面板部が無用の空間を形成することなくパイプの上下外周面に密着して確実に挟持する。このため、パイプの外表面は、上面板部及び下面板部に加えて折曲部内周面とも接触するので、接触可能な表面領域の増加に伴い、熱伝導可能な接触面積の確保が容易になる。従って、充分な熱的接触が得られ、迅速で正確な温度検出が可能になるとともに、温度センサを確実に固定して取り付けることができるという顕著な効果が得られる。
【００２８】
そして、パイプ保持部が導入部を備えていることにより、そのガイド機能によりパイプを挟持するセンサ取付具の挿入及び取付けの作業が容易になり、また、センサ保持部が板状部材を舌状に切り欠いた折曲固定部を備えていれば、センサ保持部に挿入されたセンサを確実に挟持・固定することができるので、信頼性や耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサの取り付け状態を示す正面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサを示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るセンサ取付具及びセンサの取り付け状態を示す正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明に係るセンサ取付具及びセンサの従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ センサ取付具
１１ 上面板部
１１ａ，１２ａ 傾斜面
１２ 下面板部
１３ パイプ保持部
１４，１４Ａ 略円弧状断面部
１５，１５Ａ センサ保持部
１６ 凹溝部
１７ 折曲固定部
１８ 温度センサケース（検出部）
２０ 折曲部内周面
２１ 内側曲面部
２２ 内側対向面
Ｃ 曲がり部
Ｐ パイプ
Ｓ 温度センサ
Claims (4)
- 熱交換器の熱交換媒体を流通させるパイプの曲がり部に棒状の温度センサを取り付けるセンサ取付具であって、
略矩形状とした板状部材を前記パイプの外周に沿わせた略Ｕ字状に折曲成形してなる上面板部及び下面板部間が前記パイプの曲がり部を挟持するパイプ保持部とされ、
前記上面板部または下面板部のいずれか一方に外側へ膨出するよう形成された略円弧状断面部が前記温度センサまたは温度センサケースを挿入して挟持するセンサ保持部とされ、
前記パイプ保持部は、略Ｕ字状の折曲部内周面が前記パイプの外表面に沿った周方向の領域を少なくとも半周備え、前記上面板部と前記下面板部との互いの先端領域における面間距離がパイプ径より小さく設定されていることを特徴とするセンサ取付具。 - 請求項１に記載のセンサ取付具において、
前記パイプ保持部は、前記先端領域における面間距離が入口端部側へ拡大された導入部を備えていることを特徴とする請求項１記載のセンサ取付具。 - 請求項１または２記載のセンサ取付具において、
前記センサ保持部が、板状部材を舌状に切り欠いた折曲固定部を備えていることを特徴とするセンサ取付具。 - 請求項１から３のいずれかに記載のセンサ取付具と、
該センサ取付具の前記センサ保持部に実装された温度センサとを備えたことを特徴とするセンサ。
Priority Applications (1)
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-
2003
- 2003-05-12 JP JP2003133236A patent/JP2004333096A/ja active Pending
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