JP2017003351A - センサ取付用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサの嵌め込みが容易であると共に、パイプ取り付け時に強固にセンサを挟持可能なセンサ取付用部材を提供すること。【解決手段】 センサ２をパイプに取り付けるセンサ取付用部材１であって、互いに対向する一対の挟持体部４と、一対の挟持体部を連結する弾性を有した連結部とを備え、一対の挟持体部の連結部を境にした一方側がセンサを挟持可能な一対のセンサ挟持部６とされていると共に、他方側がパイプを挟持可能な一対のパイプ挟持部７とされ、一対のパイプ挟持部の間隔を狭めた際に、連結部を支点にして一対のセンサ挟持部の間隔がセンサを挿入可能に広がると共に、一対のパイプ挟持部の間にパイプが嵌め込まれてその間隔が広がると、連結部を支点にして一対のセンサ挟持部の間隔が一対のセンサ挟持部でセンサを挟持可能に狭まる。【選択図】 図１

Description

本発明は、温度センサ等のセンサを熱交換器のパイプに取り付けるために用いられるセンサ取付用部材に関する。

一般に、エアコンディショナー等の熱交換器に用いられる熱交換媒体流通用のパイプには、サーミスタ素子を用いた温度センサが取り付けられ、温度管理が行われている。
従来、このようなパイプにセンサを取り付ける部材として、例えば特許文献１には、弾性を有する薄金属板により形成され、半円弧部内にセンサを嵌合させると共に、パイプ半円弧取付部内にパイプを嵌合させ、パイプとセンサとを密着させるエアコン等の温度センサ取付具が提案されている。

また、特許文献２には、金属板から一体的に形成され、中央にセンサが挿入されるコ字型方形部と、パイプが嵌め込まれる円弧部とを有するセンサ固定用金具が提案されている。
さらに、特許文献３には、温度センサを保持するセンサ保持部と、パイプに着脱自在に装着される取付部と、センサ保持部と取付部とを一体に連結する連結部を備え、センサ保持部、取付部及び連結部をそれぞれ少なくとも２つに分割し、分割したものの少なくとも一部を固定手段により一体に接合したセンサ取付具が提案されている。

特開２０００−９５４５号公報 特開２００５−１４７４５４号公報 特開２００３−１４８８３９号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献１及び２に記載の技術では、センサを取り付ける構造部とパイプを取り付ける構造部とが分離されていないため、パイプ半円弧取付部を広げてパイプを取り付ける時に、センサを嵌め込んだ部分が緩んでセンサが外れてしまうおそれがあるという問題があった。また、特許文献３に記載の技術では、センサを取り付ける構造部とパイプを取り付ける構造部とが分離されているが、強固にセンサを挟持するためにセンサを保持する部分のバネ性を高く設定しており、センサを嵌め込む際に保持部を広げる強い力が必要になってセンサが取り付け難く、作業性が低くなってしまう不都合があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、センサの嵌め込みが容易であると共に、パイプ取り付け時に強固にセンサを挟持可能なセンサ取付用部材を提供することを目的とする。

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、第１の発明に係るセンサ取付用部材は、センサをパイプに取り付けるセンサ取付用部材であって、互いに対向する一対の挟持体部と、両端が一対の前記挟持体部の中間部分に接続され一対の前記挟持体部を連結する弾性を有した連結部とを備え、一対の前記挟持体部の前記連結部を境にした一方側が前記センサを挟持可能な一対のセンサ挟持部とされていると共に、他方側が前記パイプを挟持可能な一対のパイプ挟持部とされ、一対の前記パイプ挟持部の間隔を狭めた際に、前記連結部を支点にして一対の前記センサ挟持部の間隔が前記センサを挿入可能に広がると共に、一対の前記パイプ挟持部の間に前記パイプが嵌め込まれてその間隔が広がると、前記連結部を支点にして一対の前記センサ挟持部の間隔が一対の前記センサ挟持部で前記センサを挟持可能に狭まることを特徴とする。

本発明のセンサ取付用部材では、一対のパイプ挟持部の間隔を狭めた際に、連結部を支点にして一対のセンサ挟持部の間隔がセンサを挿入可能に広がると共に、一対のパイプ挟持部の間隔を広げた際に、連結部を支点にして一対のセンサ挟持部の間隔が挿入されたセンサを挟持可能に狭まるので、パイプが嵌め込まれると一対のセンサ挟持部がより強く締まることで、パイプ取り付け時にセンサが外れることが無く、センサを強固に挟持することができる。特に、パイプの外径がセンサの外径より大きいと、センサ挟持部よりパイプ挟持部が長くなり、てこの原理によって、より強くセンサを挟持することができる。また、一対のパイプ挟持部の間隔を指で摘まんで狭めることで、一対のセンサ挟持部を広げることができ、取り付け作業性に優れている。特に、一対のセンサ挟持部を広げる力が連結部の弾性力だけで決まるため、容易にセンサを嵌め込むことができる。

第２の発明に係るセンサ取付用部材は、第１の発明において、前記センサ挟持部が、内側に突出して前記センサの両端に当接する一対の位置決め用凸部を有していることを特徴とする。
すなわち、このセンサ取付用部材では、センサ挟持部が、内側に突出してセンサの両端に当接する一対の位置決め用凸部を有しているので、一対のセンサ挟持部の間に挿入されたセンサを一対のセンサ挟持部で両側から挟み込んだ状態で、センサの前後を位置決め用凸部で係止して位置決めすることができ、位置ずれを防止することができる。

第３の発明に係るセンサ取付用部材は、第１又は第２の発明において、全体が樹脂で一体成形されていることを特徴とする。
すなわち、このセンサ取付用部材では、全体が樹脂で一体成形されているので、センサ形状やパイプ形状に対応して多様な形状とすることが可能である。

第４の発明に係るセンサ取付用部材は、第１又は第２の発明において、全体が金属板で一体的に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このセンサ取付用部材では、全体が金属板で一体的に形成されているので、パイプの熱を効率的にセンサに伝導させることができる。

第５の発明に係るセンサ取付用部材は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記パイプ挟持部の端部が外側に屈曲又は湾曲していることを特徴とする。
すなわち、このセンサ取付用部材では、パイプ挟持部の端部が外側に屈曲又は湾曲しているので、一対のパイプ挟持部の端部を指で押し易くなり、容易に反対側の一対のセンサ挟持部を広げてセンサを取り付けることができる。

第６の発明に係るセンサ取付用部材は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、前記センサが、サーミスタ素子を内蔵した円柱状の温度センサであることを特徴とする。
すなわち、このセンサ取付用部材では、センサが、サーミスタ素子を内蔵した円柱状の温度センサであるので、温度センサを容易にかつ強固にパイプに取り付けることができ、パイプの温度測定を正確に行うことができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るセンサ取付用部材によれば、一対のセンサ挟持部の間にセンサを配した状態で、一対のパイプ挟持部の間にパイプを嵌め込んで一対のパイプ挟持部の間隔が広がると、一対のセンサ挟持部がセンサを挟み込むので、パイプ取り付け時にセンサが外れることが無く、センサを強固に挟持することができると共に、取り付け作業性に優れている。
したがって、温度センサ等を高い作業性をもって取り付け可能であると共に、温度センサ等を熱交換器等のパイプにしっかり取り付けできることで、温度測定の高い信頼性を得ることができる。

本発明に係るセンサ取付用部材の第１実施形態を示す先端側側方から見た斜視図である。 第１実施形態において、センサ取付用部材を先端側から見た斜視図である。 第１実施形態において、センサ取付用部材を後端側側方から見た斜視図である。 第１実施形態において、センサの取り付け及びパイプへの取り付けを工程順に簡略的に図示した説明図である。 本発明に係るセンサ取付用部材の第２実施形態を示す先端側側方から見た斜視図である。 第２実施形態において、センサ取付用部材を先端側から見た斜視図である。 第２実施形態において、センサ取付用部材を後端側側方から見た斜視図である。 第２実施形態において、センサ取付用部材を側方から見た斜視図である。 第２実施形態において、センサ取付用部材を後端側から見た斜視図である。 本発明に係るセンサ取付用部材の第３実施形態を示す側方から見た斜視図である。 第３実施形態において、センサ取付用部材を先端側から見た斜視図である。

以下、本発明に係るセンサ取付用部材の第１実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。

本実施形態のセンサ取付用部材１は、図１から図４に示すように、センサ２をパイプ３に取り付けるセンサ取付用部材であって、互いに対向する一対の挟持体部４と、両端が一対の挟持体部４の中間部分に接続され一対の挟持体部４を連結する弾性を有した連結部５とを備えている。
一対の挟持体部４の連結部５を境にした一方側がセンサ２を挟持可能な一対のセンサ挟持部６とされていると共に、他方側がパイプ３を挟持可能な一対のパイプ挟持部７とされている。
なお、本実施形態では、各図において連結部５の上側をセンサ挟持部６が設けられる一方側とし、連結部５の下側をパイプ挟持部７が設けられる他方側としている。

また、上記センサ挟持部６は、内側に突出してセンサ２の両端に当接する一対の位置決め用凸部６ａを有している。これらの位置決め用凸部６ａは、センサ２の軸方向の位置決めを行っている。
上記パイプ挟持部７の端部７ａは、外側に屈曲又は湾曲している。
なお、本実施形態のセンサ取付用部材１は、全体が樹脂で一体成形されている。

上記センサ２は、チップ状又はフレーク状等のサーミスタ素子（図示略）を内蔵した円柱状の温度センサであり、例えばサーミスタ素子を樹脂材料で封止する封止材２ａと、封止材２ａを収納し内部が樹脂で充填された筒状部材２ｂと、サーミスタ素子に先端が接続された一対のリード線２ｃとを備えている。
上記筒状部材２ｂは、金属製又は樹脂製であり、例えばアルミニウム、銅、真鍮、ステンレス等の金属製の略円筒状保護管等が採用可能である。

上記一対のセンサ挟持部６は、センサ２を挟持した状態で円筒状部材２ｂの外周面に沿って先端側が内側に湾曲していると共に互いに円筒状部材２ｂの軸方向に離間し円筒状部材２ｂの先端部と後端部とに当接する２つのセンサ当接部６ｃをそれぞれ有している。なお、一対のセンサ挟持部６の一方は、挟持したセンサ２の先端側に配されたセンサ当接部６ｃに位置決め用凸部６ａが設けられ、他方が、挟持したセンサ２の後端側に配されたセンサ当接部６ｃに位置決め用凸部６ａが設けられている。
また、後端側の位置決め用凸部６ａには、リード線２ｃを通すための凹部６ｄが形成されている。

上記連結部５は、中央部分が両端部よりも薄く形成された板状部であり、上面（一方側）が筒状部材２ｂの外周面に沿った断面円弧状の凹曲面とされていると共に、下面（他方側）がパイプの外周面に沿った断面円弧状の凹曲面とされている。
一対のセンサ挟持部６は、筒状部材２ｂの外周面の下側に沿って形成された外周面支持部６ｂをそれぞれ有している。外周面支持部６ｂは、連結部５の上面に連続して筒状部材２ｂの外周面の下側を支持可能な凹曲面を上面に有している。
すなわち、センサ２は、一対のセンサ挟持部６に挟持された際に、センサ当接部６ｃ、連結部５の上面及び外周面支持部６ｂの上面に支持されて固定される。

上記一対のパイプ挟持部７は、パイプ３を嵌め込んだ状態で連結部５の反対側に位置して内側に向けて突出した突出部７ｂをそれぞれ有している。
すなわち、パイプ３は、一対のパイプ挟持部７に嵌め込まれて挟持された際に、一対の突出部７ｂ及び連結部５の下面に支持されて固定される。なお、突出部７ｂは、パイプ３の外周面に沿った当接面を有している。

本実施形態では、図４の（ｂ）に示すように、一対のパイプ挟持部７の間隔を狭めた際に、連結部５を支点にして一対のセンサ挟持部６の間隔がセンサ２を挿入可能に広がると共に、一対のパイプ挟持部７の間にパイプ３が嵌め込まれてその間隔が広がると、連結部５を支点にして一対のセンサ挟持部６の間隔が一対のセンサ挟持部６でセンサ２を挟持可能に狭まる。

すなわち、図４の（ａ）に示すように、何も挟持していない状態から、図４の（ｂ）に示すように、一対のパイプ挟持部７の間隔を狭めた際に、連結部５を支点にして一対のセンサ挟持部６の間隔が広がる。そして、図４の（ｃ）に示すように、広がったセンサ挟持部６の間にセンサ２を押し込んで嵌め込む。次に、図４の（ｄ）に示すように、一対のパイプ挟持部７の間にパイプ３を押し込む。このとき、一対のパイプ挟持部７が広げられたために、一対のセンサ挟持部６の間隔は逆に狭まると共に、弾性を有する連結部５が撓むことで、センサ２が外れることはない。そして、図４の（ｅ）に示すように、一対のパイプ挟持部７の間にパイプ３を嵌め込むことでパイプ３が挟持され、センサ２をセンサ取付用部材１によってパイプ３に取り付けることができる。

このように本実施形態のセンサ取付用部材１では、一対のセンサ挟持部６の間にセンサ２を配した状態で、一対のパイプ挟持部７の間にパイプ３を嵌め込んで一対のパイプ挟持部７の間隔が広がると、一対のセンサ挟持部６がセンサ２を挟み込むので、パイプ３が嵌め込まれると一対のセンサ挟持部６がより強く締まることで、パイプ３取り付け時にセンサ２が外れることが無く、センサ２を強固に挟持することができる。

特に、パイプ３の外径がセンサ２の外径より大きいと、センサ挟持部６よりパイプ挟持部７が長くなり、てこの原理によって、より強くセンサ２を挟持することができる。また、一対のパイプ挟持部７の間隔を指で摘まんで狭めることで、一対のセンサ挟持部６を広げることができ、取り付け作業性に優れている。特に、一対のセンサ挟持部６を広げる力が連結部５の弾性力だけで決まるため、容易にセンサ２を嵌め込むことができる。

また、センサ挟持部６が、内側に突出してセンサ２の両端に当接する一対の位置決め用凸部６ａを有しているので、一対のセンサ挟持部６の間に挿入されたセンサ２を一対のセンサ挟持部６で両側から挟み込んだ状態で、センサ２の前後を位置決め用凸部６ａで係止して位置決めすることができ、位置ずれを防止することができる。
また、全体が樹脂で一体成形されているので、センサ形状やパイプ形状に対応して多様な形状とすることが可能である。

さらに、パイプ挟持部７の端部７ａが外側に屈曲又は湾曲しているので、一対のパイプ挟持部７の端部７ａを指で押し易くなり、容易に反対側の一対のセンサ挟持部６を広げてセンサ２を取り付けることができる。
したがって、センサ２を、サーミスタ素子を内蔵した円柱状の温度センサとすることで、温度センサを容易にかつ強固にパイプ３に取り付けることができ、パイプ３の温度測定を正確に行うことができる。

次に、本発明に係るセンサ取付用部材の第２及び第３実施形態について、図５から図１１を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、一対の挟持体部４が略同一形状であるのに対し、第２実施形態のセンサ取付用部材２１は、図５から図９に示すように、一対の挟持体部２４Ａ，２４Ｂが異なる形状となっている点である。すなわち、第２実施形態では、一方の挟持体部２４Ａが、他方の挟持体部２４Ｂよりも幅広に形成されている。

また、一方の挟持体部２４Ａの両端部に筒状部材２ｂの両端の外周面に当接するセンサ当接部２６ｃが形成されている。また、他方の挟持体部２４Ｂには、筒状部材２ｂの中央部の外周面に沿ってセンサ当接部２６ｃの反対側に形成された外周面支持部２６ｂを有している。
すなわち、センサ２は、一対の挟持体部２４Ａ，２４Ｂに挟持された際に、２つのセンサ当接部２６ｃ、連結部２５の上面及び外周面支持部２６ｂに支持されて固定される。

また、各センサ当接部２６ｃには、位置決め用凸部２６ａが形成されている。すなわち、一方の挟持体部２４Ａだけに一対の位置決め用凸部２６ａが形成され、他方の挟持体部２４Ｂには、位置決め用凸部が形成されていない。
なお、後端側の位置決め用凸部２６ａには、リード線２ｃを通すための凹部２６ｄが形成されている。

また、一方の挟持体部２４Ａのパイプ挟持部２７Ａには、互いにパイプ３の軸方向に離間した一対の突出部２７ｂが形成され、他方の挟持体部２４Ｂのパイプ挟持部２７Ｂには、側面視で一対の突出部２７ｂの間に配された１つの突出部２７ｂが形成されている。
すなわち、パイプ３は、一対のパイプ挟持部２７Ａ，２７Ｂに挟持された際に、３つの突出部２７ｂと連結部２５の下面とに支持されて固定される。

このように第２実施形態のセンサ取付用部材２１では、第１実施形態と同様に、一対のセンサ挟持部２６Ａ，２６Ｂの間にセンサ２を配した状態で、一対のパイプ挟持部２７Ａ，２７Ｂの間にパイプ３を嵌め込んで一対のパイプ挟持部２７Ａ，２７Ｂの間隔が広がると、連結部２５を支点として、一対のセンサ挟持部２６Ａ，２６Ｂがセンサ２を挟み込むので、パイプ３が嵌め込まれると一対のセンサ挟持部２６Ａ，２６Ｂがより強く締まることで、パイプ３取り付け時にセンサ２が外れることが無く、センサ２を強固に挟持することができる。

次に、第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、全体が樹脂で一体成形されているのに対し、第３実施形態のセンサ取付用部材３１は、図１０及び図１１に示すように、全体が金属板で一体的に形成されている点である。すなわち、第３実施形態のセンサ取付用部材３１は、一枚の薄い金属板を曲げて構成されている。
一方のセンサ挟持部３６Ａは、連結部３５の先端側に形成されており、他方のセンサ挟持部３６Ｂは、連結部３５の後端側に形成されている。

一方のセンサ挟持部３６Ａは、筒状部材２ｂの外周面の先端側に沿って形成されたセンサ当接部３６ｃを有し、他方のセンサ挟持部３６Ｂは、筒状部材２ｂの外周面の後端側に沿って形成されたセンサ当接部３６ｃを有している。これらセンサ当接部３６ｃには、筒状部材２ｂの端部に当接する一対の位置決め用凸部３６ａがそれぞれ形成されている。
一対のセンサ当接部３６ｃは、センサ挟持部３６Ａの上部に断面半円状に延在して設けられている。すなわち、一対のセンサ当接部３６ｃは、筒状部材２ｂの先端部と後端部とを支持している。

第３実施形態では、センサ２を取り付ける際、一方のセンサ当接部３６ｃの側方の開口部からセンサ２の先端部を嵌め込むと共に、他方のセンサ当接部３６ｃの側方の開口部からセンサ２の後端部を嵌め込むことで、一対のセンサ挟持部３６Ａ，３６Ｂ内にセンサ２を挿入することができる。

上部連結部３５は、嵌め込まれるパイプ３の外周面形状に沿って断面円弧板状に形成されている。
また、一対のパイプ挟持部３７Ａ，３７Ｂは、嵌め込まれるパイプ３の外周面形状に沿って断面円弧板状に形成されている。さらに、一対のパイプ挟持部３７Ａ，３７Ｂの端部３７ａは、外側に向けて屈曲している。

また、一対の挟持体部３４Ａ，３４Ｂのパイプ挟持部３７Ａ，３７Ｂには、互いに対向してパイプ３の軸方向に沿って延在した突出部３７ｂがそれぞれ形成されている。
すなわち、パイプ３は、一対のパイプ挟持部３７Ａ，３７Ｂに挟持された際に、一対の突出部２７ｂと連結部３５の下面とに支持されて固定される。
このように第３実施形態のセンサ取付部材３１では、全体が金属板で一体的に形成されているので、樹脂よりも熱伝導性が高い金属板によってパイプ３の熱を効率的にセンサ２に伝導させることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記各実施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。

１，２１，３１…センサ取付用部材、２…センサ、３…パイプ、４，２４Ａ，２４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ…挟持体部、５，２５，３５…連結部、６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ…センサ挟持部、６ａ，２６ａ，３６ａ…位置決め用凸部、７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ…パイプ挟持部

Claims (6)

1. センサをパイプに取り付けるセンサ取付用部材であって、
   互いに対向する一対の挟持体部と、
   両端が一対の前記挟持体部の中間部分に接続され一対の前記挟持体部を連結する弾性を有した連結部とを備え、
   一対の前記挟持体部の前記連結部を境にした一方側が前記センサを挟持可能な一対のセンサ挟持部とされていると共に、他方側が前記パイプを挟持可能な一対のパイプ挟持部とされ、
   一対の前記パイプ挟持部の間隔を狭めた際に、前記連結部を支点にして一対の前記センサ挟持部の間隔が前記センサを挿入可能に広がると共に、一対の前記パイプ挟持部の間に前記パイプが嵌め込まれてその間隔が広がると、前記連結部を支点にして一対の前記センサ挟持部の間隔が一対の前記センサ挟持部で前記センサを挟持可能に狭まることを特徴とするセンサ取付用部材。
2. 請求項１に記載のセンサ取付用部材において、
   前記センサ挟持部が、内側に突出して前記センサの両端に当接する一対の位置決め用凸部を有していることを特徴とするセンサ取付用部材。
3. 請求項１又は２に記載のセンサ取付用部材において、
   全体が樹脂で一体成形されていることを特徴とするセンサ取付用部材。
4. 請求項１又は２に記載のセンサ取付用部材において、
   全体が金属板で一体的に形成されていることを特徴とするセンサ取付用部材。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサ取付用部材において、
   前記パイプ挟持部の端部が外側に屈曲又は湾曲していることを特徴とするセンサ取付用部材。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサ取付用部材において、
   前記センサが、サーミスタ素子を内蔵した円柱状の温度センサであることを特徴とするセンサ取付用部材。

Images