JP2007285766A - デジタル温度計 - Google Patents

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Abstract

【課題】小形軽量化し、防水性能、防振性能を向上させ、デジタル温度計の使用範囲を広げた。
【解決手段】デジタル温度計60は、外ケース1内に、電子基板46、電池61を収容した内ケース24を弾性収容して構成する。外ケース1は、温度表示開口6を有する外枠3の開口部を、弾性樹脂製の外蓋16で、弾性密着して覆ってなる。内ケース24は、温度表示面29を有する透明樹脂製の内枠26の開口部を、ガスケット52を挟んで、内蓋36の開口部で弾性密着して覆ってなる。液晶表示板49は内枠26の温度表示面29の内面に密着し、内ケース24の外面から液晶表示板49の温度表示を目視できる。内ケースの24の温度表示面29の周囲に、ガスケット54を挟んで外ケース1の温度表示開口6の周囲に弾性密着し、外蓋16は内蓋36の外面に弾性密着する。基板本体47に、外ケース1の外方に位置するプローブのケーブル56が接続される。
【選択図】図3

Description

この発明は、防滴、防振動性能などを強化したデジタル温度計に関する。
従来、簡易的なデジタル温度計では、粉塵対策や防滴処理が成されておらず、安定した環境内で、使用されていた。感温するプローブのみを防水処理して、温度表示をさせる部分は安定環境においていた(特許文献1)。また、屋外に設置する温度計の場合、大きな防水性の箱に収容する場合もあった(特許文献2)。また、デジタル温度計に防振処理は施されていなかった。
特開2004−109102 特開平8−226906
しかし、前記従来の技術では、感温部分の近い位置で温度表示させたい場合や、安定環境が遠い場合には、プローブの配線が長くなる問題点があり、温度表示部の防水性能が求められていた。また、大きな防水箱に収容する場合には、温度計自体に無駄な容積が大きく、温度管理する収容庫で使用する場合には、実用性がなかった。
また、振動を伴う環境下に設置して使用する場合には、別途防振装置などを介在させるなど、特別の対策が必要であった。
然るに、この発明は、温度表示窓を有する外枠の開口部を、密着手段を備えた外蓋で覆って外ケースとし、回路を密封した内ケースを内装し、回路の温度表示面を温度表示窓に密着したので、前記問題点を解決した。
即ちこの発明は、以下の構成としたことを特徴とするデジタル温度計である。
(1) 温度表示窓を有する外枠の開口部を、少なくとも外周が弾性樹脂からなる密着手段を備えた外蓋で覆い、外ケースを構成する。
(2) 少なくとも温度表示面を透明に形成した内枠の開口部を、少なくとも周囲が弾性樹脂からなるパッキン手段を備えた内蓋で覆い、内ケースを構成する。
(3) 前記内ケースの温度表示面を前記外ケースの温度表示窓に重ねて、前記内ケースを前記外ケース内に収容する。
(4) 前記内ケース内に、温度検出回路、電源供給回路、温度表示回路を有する電子基板を収容し、前記温度表示回路の出力を表示する液晶表示器の表示面を前記温度表示面の内面に密着する。
また、前記において、以下のような構成としたことを特徴とするデジタル温度計である。
(1) 外ケースの温度表示窓を小開口として、内枠を透明材料から構成し、前記内枠の温度表示面を凸面で構成し、前記凸面の周辺部を前記開口の周縁部にパッキンを介して密着する。
(2) 外蓋全体を弾性材料で構成する。
この発明は、外枠の開口部を、少なくとも外周が弾性樹脂からなる密着手段を備えた外蓋で覆い、外ケースを構成したので、外ケース内を水密に密封できる。また、内枠の開口部を、少なくとも周囲が弾性樹脂からなるパッキン手段を備えた内蓋で覆い、内ケースを構成したので、内ケースを水密に密封でき、内ケース内に収容した電子基板を保護できる。また、内ケースの温度表示面を透明して液晶表示器の表示面を密着すると共に、内ケースの温度表示面を外枠の温度表示窓に重ねたので、温度表示窓の外方から液晶表示される温度などの情報を目視できる。従って、簡易な構造で、防水性能を保持したデジタル温度計を構成できる効果がある。
また、小型で防水のデジタル温度計を構成でき、更に全体重量も軽量化できたので、耐振動、耐衝撃の負荷が小さくなった。また、小型化・軽量化できたので、温度計の設置場所、測定場所を限定されず、高温多湿飛沫の多い所あるいは振動の発生する場所、例えば、洗浄ライン、寿司ねたケース、冷凍・冷蔵・温蔵ケース、保冷・保温ボックスなどでの測定頻度が高い場所でも使用することができる。
よって、測定地点の近傍で温度表示できるので、プローブのケーブルを短くして、電圧損出を少なくして、計測温度の精度を向上させることができ、また、長時間使用できる防水のデジタル温度計を構成できる効果がある。
また、外蓋に弾性密着手段を備え、内ケースにパッキン手段を備えたので、防水性能を向上させると共に、振動を外ケースに与えられた振動を吸収して、内ケース内の電子基板を保護して、振動環境化での使用を可能とした。例えば、モーターなどの直近で使用しても耐久性を向上させることができ、樹脂成型のインジェクション周りでの使用や、溶接、板金工場でも使用することができる。
更に、前記のような防水、耐振動の相乗効果として、IT用の各種機器でヒートシンクの直近で使用して、温度環境を目視確認できる。また、理科機器、医療分野での使用、エアコンなどの送風機の周り(特に吹き出し口)直近での直接目視での温度測定も可能である。また、小形船舶、鉄道車両の客室などにも最適となる。また、スーパークリーンルームやクリーンベンチでの環境温度測定にも最適となる。
(1) この発明のデジタル温度計は、外ケース1内に、電子基板46(基板本体47、液晶表示板49)及び電池61を収容した内ケース24を弾性収容して構成する(図3、図4)。
(2) 外ケース1は、温度表示開口6(温度表示窓)を有する外枠3の開口部を、弾性樹脂からなる密着手段を備えた外蓋16で、弾性密着して覆ってある(図3、図4)。
(3) 内ケース24は、少なくとも温度表示面29を備えて全体を透明樹脂から形成した内枠26の開口部を、弾性樹脂からなるガスケット52(パッキン手段)を挟んで、内蓋36の開口部で弾性密着して覆ってある(図3、図4)。
内ケース24の内蓋36に、温度検出回路、電源供給回路、温度表示回路を有する電子基板46の基板本体47、基板本体47へ接続した液晶表示板49、及び電池61を移動不能に内装してある(図3、図4)。液晶表示板49の表示面は内枠26の温度表示面29の内面に密着され、内ケース24の外面(温度表示面29の外面)から液晶表示板49の温度表示を目視できる。
また、電子基板46の基板本体47にプローブ55のケーブル56が接続され、ケーブル56は内ケース24の外方へ水密に突出し、更に外ケース1の外方に水密に突出している(図1)。
(4) 内ケース24を外ケース1内に収容する際に、温度表示面29の周囲にガスケット54を介在させて、外ケース1の温度表示開口6の周囲に弾性密着し、温度表示面29は温度表示開口6から突出する。従って、内ケース24と外ケース1とは弾性密着し、外ケース1の温度表示開口6から電子基板46の液晶表示板49の温度表示を目視できる(図1)。
また、この際、外ケース1の外蓋16の内面17は、内ケース24の内蓋36の裏面板37の外面38aに弾性密着される。
図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
1.構成部材の説明
(1) 外ケース1
外ケース1は、外枠3と、外枠3の開口部10に被せる外蓋16とから構成する(図2、3)。外枠3は硬質の樹脂材料(例えば、ABS樹脂)で成型し、外蓋16は、全体を、柔軟で弾性を有する樹脂材料(例えば、シリコン系樹脂)で成型する。
外枠3は、温度表示開口(温度表示窓)6を有する正面板4の内面5の周囲に、四角筒状の側面部材8の一側を連設して構成する。側面部材8の他側は開口部10となっている。正面板4の内面5側の周縁と側面部材8の外周との間に間隙7が形成されている(図3、図5)。
側面部材8の内面9の四隅部で、正面板4側にねじ穴12を有する取付部11(断面「四分の一円」状の柱)が一体に形成されている。ねじ穴12は外枠3の開口部10側に向けて開口している。ねじ穴12の開口が形成される取付部11の端面11aは、側面部材8の深さ方向で中間付近に位置し、正面板4の内面5から取付部11の端面11aまで高さH1で形成されている。また、側面部材8の内面9に、取付部11の端面11aに合わせて高さH1で、端面13aを有するリブ13が形成されている(図3、図5)。
側面部材8の一隅部の開口部10側のプローブ55取付用の切り欠き14、14aを形成する。
外蓋16は、外枠3の側面部材8の内面9で開口部10付近に嵌挿して、外枠3の開口部10を塞ぐことができる形状に形成されている。外蓋16の一隅部には、外枠3の切り欠き14、14aに対応して、段差部18が形成され、段差部18の外面19aの周囲は切欠部14、14aの内周面に当接する。段差部18に、プローブ55を通す透孔21が穿設されている。また、外蓋16は、内面17で、四隅部(段差部18を含む)に、突起22、22が形成されている。
外蓋16の外周面(段差部18の外周面、突起22、22の外周面も含めて)は、外枠3に側面部材8の内面9に弾性密着できるような形状・大きさなどで形成する。
また、外蓋16の内面17は、後記する内蓋36の裏面板37の外面38aに弾性密着できるような形状・大きさなどで形成する。段差部18の内面19は、後記する内蓋36の段差部40の外面38aに弾性密着できるような形状・大きさなどで形成する。また、突起22、22の内周面は、後記する内蓋36の凹入部45に密着できるような形状・大きさなどで形成する(図3、図5)。
(2) 内ケース24
内ケース24は、硬質で透明な樹脂材料(例えば、ABS樹脂)の内枠26と、硬質で不透明の樹脂材料(例えば、ABS樹脂)の内蓋36とからなり、内枠26の開口部32と内蓋36の開口部39aとを同一形状で形成し、両開口部32、39aとをガスケット52を介して弾性密着して接合して構成する(図2、図3)。
内枠26は、正面板27と、正面板27の外周に四角筒状の側面部材30の一側を連設して構成し、正面板27の外面に、外枠3の温度表示開口6に嵌挿できる形状(長方形)に突出させた温度表示面29を形成する。温度表示面29は正面板27の外面28aに板を一体に連設した形状となっている。
側面部材30の開口部32側に、四周で外方に突出したフランジ33を形成し、フランジ33の四隅にビス用の透孔34、34を形成する。また、側面部材30の四隅部には、稜線にそって、外枠3の取付部11の外面に密着できるように、凹入部35、35を形成する(図3、図6)。
内蓋36は、裏面板37と、裏面板37の外周に四角筒状の側面部材39の一側を連設して構成し、内蓋36の側面部材39の外面41aは外枠3の内面9に嵌挿できる形状で形成されている。側面部材39の他側を開口部39aとして、内枠26のフランジ33と同一に形成する。開口部39aの四隅部にはフランジ33の透孔34、34に連通する透孔42、42を形成する。
内蓋36は、側面部材39の四隅部に、稜線にそって、透孔42にねじ込むビスが配置される凹入部35、35を形成する。凹入部35の正面板27側が、外蓋16の突起22、22が、嵌挿密着できるような形状に形成されている(図3、図6)。
内蓋36の裏面板37の一隅部に、外蓋16の段差部18の内面19が載置され密着する段差部40を形成し、段差部40に段差部18の透孔21に連通する透孔42を形成する。透孔42の内壁に透孔42にプローブ55のケーブル56を挿通した場合、ケーブル56の外周に密着できるように、弾性樹脂材からなる環状の突起を形成する(図示していない)。
内蓋36の内面38、段差部40の内面41に、電池収容部43、回路の電池用端子50の差し込み部44、44を形成する(図3)。
また、内ケース24(内枠26又は内蓋36)の正面板27側に電子基板46の凹凸に対応して、電子基板を46所定位置に係止して移動を規制する為の係止部を形成してある(図示していない)。
(3) 電子基板46
電子基板46は、回路が組み込まれた基板本体47の表面48(内枠26、外枠3の正面板4、27側)に液晶表示板49を取り付けし、裏面48aに電池用端子(電池収容部)50、50、プローブ55のケーブル56を配線して構成する(図3)。尚、図3中で、基板本体47と液晶表示板49との配線を省略してある。また、回路は、
・電池61からの電流を他の回路に供給する電源供給回路、
・プローブ55からの電位差を処理する温度検出回路、
・温度検出回路からの情報を処理して、温度を液晶表示板49に表示する温度表示回路を有し(図示していない)、その他従来の簡易温度計に必要な機能を装備してある。
2.デジタル温度計60の構成
次ぎに、図3、図4に基づき、即ちデジタル温度計60の構成について説明する。
内蓋36の電池収容部43に電池61を配置し、電子基板46に接続するプローブ55のケーブル56を、透孔42から通すと共に端子差込部44、44に、電子基板46の電池用端子50、50を差し込む。内蓋36の開口部39aに、ガスケット(弾性樹脂材料)52を介して、内枠26のフランジ33を重ねると、内蓋36と内枠26とは弾性密着する。同時に、電子基板46の液晶表示板49の表示面を、内枠26の正面板27の内面28に密着させると、液晶表示板49は、内枠26の正面板27の内面28側にはまり(図示していない)、移動が規制される。ガスケット52は、フランジ33の接合端面(開口部39aの接合端面)の形状に合わせて形成され、透孔34、42に合わせて、四隅部に透孔53、53が穿設されている。
また、この状態で、内枠26の温度表示面29の外面側から、液晶表示板49の液晶表示が目視できる。また、この状態で。電子基板46の電子端子50、50は内蓋36の端子差込部44に差し込まれ、内蓋36の電池収容部43に配置された電池61と接するので、電子端子50、50から電池61から外れ難く、測定精度を高め、耐久性を高めることができる。
内枠26と内蓋36とを重ねた状態(内ケース24)で、内枠26を外枠3内に挿入し、内枠26の温度表示面29の周りに、温度表示面29に合わせて開口を形成したガスケット(弾性を有する樹脂材料。例えば、シリコン樹脂)54を当て、温度表示面29を外枠3の温度表示開口6にはめると、外枠3の正面板4の内面5にガスケット54が弾性密着する。この状態で、内蓋36も外枠3内に収容され(内ケース24が外枠3内に収容される)、切り欠き14、14aと段差部40とが一致する。また、この状態で、内枠26のフランジ33が、外枠2の取付部11、11の端面11a、リブ13、13の端面13aに当接する(図3、図5(b))。
内蓋36の四隅の透孔42、42に細長いビス62を挿入し、細長いビス62は、ガスケット52の透孔53、内枠26の透孔34、を挿通して、外枠3のねじ穴12に到達する(図5)。細長いビス62、62を螺合緊結して、内枠26、内蓋36、外枠3を水密で一体に固定する。
続いて、外蓋16の内面17を、内蓋36の裏面板37の外面38aに弾性密着させると共に、外蓋16の外周面を外枠3の開口部10(側面部材8の内周面)に重ねて弾性密着させる。同時に、プローブ55のケーブル56を外蓋16の透孔21を通して、外蓋16の外側に突出させる。この際、外蓋16の段差部18の内面17が、内蓋36の段差部40の外面41aに弾性密着し、外蓋16の四隅の突起22、22が、内蓋36の凹入部45の外面と外枠3の四隅部の内面との間に弾性的に嵌挿密着する。また、ケーブル56の外面も透孔21に弾性密着する。
以上のようにして、デジタル温度計60を構成する(図2、図4)。
3.次ぎにデジタル温度計60の使用について説明する。
金属帯を屈曲してコ字状の固定ブラケット63を形成し、デジタル温度計60の外枠3の外面、外蓋16の外面に、固定ブラケット63を取り付け、通常のデジタル温度計と同様に、機器やその他の設置場所に取り付ける。この場合、固定ブラケット63の透孔64からビス65を挿入して、外枠16の透孔67を通して、内蓋36のねじ穴66に螺合緊結する(図1)。この際、固定ブラケット63は、外枠16の外面17aに弾性密着するので、ブラケット63に与えられた取り付け先の振動は外蓋16により軽減される。
尚、固定ブラケット63を使用しないで、使用することもできる(図2)。
プローブ55を求める測定地点に設置して、外ケース1の外面5a側から、温度表示開口6を通して、液晶表示板49の温度表示を目視して、測定地点の温度を確認できる(図1(a)、図2(a))。この場合、プローブ55及びケーブル56は完全防水状態に形成してあり、水や水分が飛散する場所でも測定できる。また、水分が飛散する場所でも、デジタル温度計60を設置することができるので、プローブ55のケーブルを長くすることなく、測定地点の近傍でも温度測定ができる。
また、外ケース1へ加えられた振動も、外蓋16全体の弾性性能により、また、ガスケット54により、内ケース24に伝わる振動を軽減できる。また、内ケース24に与えられる振動もガスケット52より軽減できる。従って、内ケース24に与えられる振動を軽減できるので、内ケース24に内装した電子基板46(特に基板本体47、液晶表示板49)に与える振動を大幅に削減できる。よって、振動環境下で使用しても正確な測定ができると共に、耐久性を高めることができる。
また、外ケースの外枠3に切り欠き14、14aを形成し、対応して外蓋16に段差部18を形成したので、外蓋16の透孔21から出されたプローブ55のケーブル56は、切り欠き14、14aの範囲で、縦方向、横方向のいずれの方向にも引き出しできる(図1、図2(b)(c)鎖線図示56)。
このデジタル温度計60は、これまで、使用を控えてきたような場所、例えば以下のような場所での使用に適する。とりわけ♯印の場所ではこれまで、設置できなかったが、このデジタル温度計60を安心して使用することができるようになった。
(食品関係)
♯定時に洗浄する寿司ねたケース、冷凍・冷蔵ショーケース
♯上記や水滴環境かの食品工場、厨房
♯煮物、蒸し物の温度管理
♯コンビニエンスストアなどでのおでん鍋の液温管理
♯冷凍冷蔵ボックスに直接に取り付けて、輸送温度管理
(一般産業)
♯園芸施設でも室温管理
♯水産業での水温管理
(空調)
□ビルでの空調機に設置して温水、冷水などの温度管理
♯ボイラーや冷凍機械の内部に設置して、装置自体の温度や使用する各種液温の管理
(輸送・保管)
♯生鮮野菜や果実を保冷輸送・保管して鮮度を保持する際の温度管理
♯精肉類、加工肉類の輸送・保管する際の温度管理
□生花を輸送・保存する際の温度管理
□菓子や菓子材料の温度管理
□バター・チーズ・生クリームなどの乳製品の温度管理
♯魚介類、加工魚の製造、輸送、保管での温度管理
♯加工食品、日配食品、ギフト食品、水産ねり製品、豆腐、納豆、生麺、チルド惣菜の輸送、保管での温度管理
♯レストランや飲食業などのサービス業での使用、刺身・サラダや寿司ねたケースの保冷、簡易冷蔵庫での温度管理
♯レジャーやスポーツで使用する各種クーラーボックスの温度管理
♯医療用で医薬品・医療器具などの冷蔵輸送での温度管理
♯調理品でのチルド惣菜、弁当、おせち料理の配送時の温度管理
♯工業化学製品・薬品の保冷輸送などの温度管理
3.試験結果
上記構造のデジタル温度計60について、防水性能、防振性能の試験をおこなった。
(1) 防水性能
JIS-C0920-1963に準拠した防沫性能については、保護等級4(いかなる方向からの水の飛沫によっても有害な影響を受けない)の評価を得た。
(2) 防振性能
JIS-D-1601(自動車部品振動試験方法)に準拠した振動試験を実施した。
(条件)試験種類 対数掃引試験
周波数 30〜500Hz
掃引速度 15分/サイクル
振動振幅 0.5mmP−P:30〜100Hz
振動加速度 98.1m/s(=約10G):100〜500Hz
試験時間 80サイクル(20時間)
振動方向 上下方向(図1(a)(b)のように温度表示開口を水平に向けて置いた状態で上下方向)
(結果)加振前後で、各設定温度(0、5、10、20、30、35、40°C)で異常が認められなかった。
4.他の実施例(バリエーション)
(1) 前記実施例において、温度表示面29を含む内枠26の全体を透明材料から構成したが、少なくとも温度表示面29を透明に形成すれば、内枠26の他の部分は不透明とすることもできる(図示していない)。
(2) また、前記実施例において、外枠3の温度表示開口6は、くりぬいて開口としたが、内枠の温度表示面29を目視できれば、外枠の正面板4の全体又は温度表示開口6の部分のみを透明材料で形成することもできる(図示していない)。
(3) また、前記実施例において、内枠26、内蓋36、外枠3の固定は、細長いビス62を使用したが、他のボルトやピンを使用することもできる(図示していない)。この場合には、対応して、外枠3のねじ穴12を構成する。
また、接着剤で内枠26、内蓋36、外枠3を固定することもできる(図示していない)。
(4) また、前記実施例において、外枠3に切り欠き14、14aを形成し、外蓋16に段差部18を形成したので、プローブ55のケーブル56を引き出し易く、デジタル温度計60を自由に設置できるが、切り欠き14、14a、段差部18を省略して、外蓋16の外面17aから直接にケーブル56を引き出すこともできる(図示していない)。
(5) また、前記実施例において、外蓋16は全体を柔軟な材料から構成したので、防振性能を向上させたが、防水性能のみを重視する場合には、外蓋16を、硬質の材料の板材の外周部分のみを柔軟な材料で被覆して密着手段として、構成することもできる(図示していない)。
この発明の実施例で、固定用ブラケットを使用した場合の図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は右側面図、(d)は背面図である。 この発明の実施例で、固定用ブラケットを使用しない場合の図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は右側面図、(d)は背面図である。 この発明のパーツの構成を表す斜視図である。 この発明のパーツの組み立てを表す斜視図である。 (a)は外枠を表し、図3のA−A線における断面図であり、(b)は(a)のC−C線における断面図である。 内枠を表し、図3のB−B線における断面図である。
符号の説明
1 外ケース
3 外枠
4 外枠の正面板
6 外枠の温度表示開口
8 外枠の側面部材
10 外枠の側面部材の開口部
11 外枠の側面部材の取付部
14、14a 外枠の側面部材の切り欠き
16 外蓋
18 外蓋の段差部
19 段差部の内面
19a 段差部の外面
22 外蓋の突起
23 突起の内周面
23b 突起の外周面
24 内ケース
26 内枠
27 内枠の正面板
29 内枠の温度表示面
30 内枠の側面部材
31 内枠の開口部
35 内枠の凹入部
36 内蓋
37 内蓋の裏面板
39 内蓋の側面部材
40 内蓋の段差部
43 内蓋の電池収容部
44 内蓋の電池用端子の差込部
45 内蓋の凹入部
46 電子基板
47 電子基板の基板本体
49 電子基板の液晶表示板
50 電子基板の電池用端子
52 ガスケット
54 ガスケット
55 プローブ
56 プローブのケーブル
60 デジタル温度計
61 電池
63 固定用ブラケット

Claims (2)

  1. 以下の構成としたことを特徴とするデジタル温度計。
    (1) 温度表示窓を有する外枠の開口部を、少なくとも外周が弾性樹脂からなる密着手段を備えた外蓋で覆い、外ケースを構成する。
    (2) 少なくとも温度表示面を透明に形成した内枠の開口部を、少なくとも周囲が弾性樹脂からなるパッキン手段を備えた内蓋で覆い、内ケースを構成する。
    (3) 前記内ケースの温度表示面を前記外ケースの温度表示窓に重ねて、前記内ケースを前記外ケース内に収容する。
    (4) 前記内ケース内に、温度検出回路、電源供給回路、温度表示回路を有する電子基板を収容し、前記温度表示回路の出力を表示する液晶表示器の表示面を前記温度表示面の内面に密着する。
  2. 以下のような構成としたことを特徴とする請求項1記載のデジタル温度計。
    (1) 外ケースの温度表示窓を小開口として、内枠を透明材料から構成し、
    前記内枠の温度表示面を凸面で構成し、
    前記凸面の周辺部を前記開口の周縁部にパッキンを介して密着する。
    (2) 外蓋全体を弾性材料で構成する。
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