JP2019158596A - Temperature detection sensor and temperature measurement device - Google Patents

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Abstract

To achieve a novel temperature detection sensor.SOLUTION: A temperature detection sensor 10 has: a temperature detection element; a holding member; and a case. The temperature detection element 11 has: an element main body part 110; a plurality of lead wiring 111 nd 112 that are connected to the element main body; and an encapsulation part 113 that is made of a thermal conductivity encapsulation material encapsulating the element main body part. The holding member 12 is low in thermal conductivity, and is configured to hold the temperature detection element 11. The case 13 is configured to hold the temperature detection element inside the case via the holding member, and has an encapsulation part-purpose opening: and an opening for drawing of the lead wiring. The holding member is fixedly provided with the holding member fitted to an interior side of the case 13 so that the lead wiring of the held temperature detection element is drawn from the opening for drawing of the lead wiring and at least one part of the encapsulation part 113 is exposed from the holding member 12 on an encapsulation part-purpose opening side.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は温度検知センサおよび温度測定装置に関する。   The present invention relates to a temperature detection sensor and a temperature measurement device.

温度測定は種々の産業分野で不可欠であり、温度測定のためのセンサである「温度検知センサ」も従来から種々のタイプのものが知られている。水、溶液等の液中や腐食性ガスの雰囲気中において設置可能なものが特許文献1に開示されている。   Temperature measurement is indispensable in various industrial fields, and various types of “temperature detection sensors” that are sensors for temperature measurement have been known. Patent Document 1 discloses a device that can be installed in a liquid such as water or a solution or in an atmosphere of corrosive gas.

この発明は、新規な温度検知センサの実現を課題とする。   An object of the present invention is to realize a novel temperature detection sensor.

この発明の、温度検知センサは、温度検出素子および保持部材およびケースを有する温度検知センサであって、前記温度検出素子は、素子本体部と、該素子本体部に接続された複数のリード線と、前記素子本体部を封止する熱伝導性の封止材による封止部と、を有し、前記保持部材は低熱伝導性で、前記温度検出素子を保持し、前記ケースは、前記保持部材を介して前記温度検出素子をケース内部に保持し、前記封止部用の開口と、前記リード線の引き出し用の開口とを有し、前記保持部材は、保持した前記温度検出素子の前記リード線が前記引き出し用の開口から引き出され、且つ、前記封止部の少なくとも一部が前記封止部用の開口側に前記保持部材から露呈するように、前記ケースの内側に嵌り合って固定的に設けられる。   The temperature detection sensor according to the present invention is a temperature detection sensor having a temperature detection element, a holding member, and a case. The temperature detection element includes an element main body and a plurality of lead wires connected to the element main body. A sealing portion made of a heat conductive sealing material that seals the element main body, the holding member has low thermal conductivity, holds the temperature detection element, and the case includes the holding member. The temperature detection element is held inside the case via an opening, and has an opening for the sealing portion and an opening for drawing out the lead wire, and the holding member holds the lead of the temperature detection element held The wire is pulled out from the opening for drawing, and is fitted and fixed inside the case so that at least a part of the sealing portion is exposed from the holding member to the opening side for the sealing portion. Is provided.

この発明によれば、新規な温度検知センサを実現できる。   According to the present invention, a novel temperature detection sensor can be realized.

温度検知センサの実施の形態の1例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one example of embodiment of a temperature detection sensor. 温度検知センサの保持部材12への圧力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pressure to the holding member 12 of a temperature detection sensor. 温度検知センサのケースの断面形状を4例説明する図である。It is a figure explaining four examples of the cross-sectional shape of the case of a temperature detection sensor. 温度検知センサの実施の形態の別例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of embodiment of a temperature detection sensor. 温度検知センサの実施の形態の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of embodiment of a temperature detection sensor. 図5(a)に示す温度検知センサの流路部分への取り付けの他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the attachment to the flow-path part of the temperature detection sensor shown to Fig.5 (a). 温度検知センサの実施の形態のさらに他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another example of embodiment of a temperature detection sensor. 温度検知センサの実施の形態の別例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of embodiment of a temperature detection sensor. 温度検知センサの具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example of a temperature detection sensor. 温度測定装置の実施の1例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally 1 example of implementation of a temperature measuring apparatus.

以下、実施の形態につき、説明する。
図1は、この発明の温度検知センサの実施の形態の1例である。
図示のように、温度検知センサ10は、温度検出素子11と、保持部材12と、ケース13とを有する。
温度検出素子11は、素子本体部110と2本のリード線111、112と封止部113とを有する。
リード線111、112は素子本体部110に接続されている。この実施の形態例ではリード線は2本であるが、これに限らず3本以上のリード線を有していてもよい。リード線は被覆されたものであることもできる。
素子本体部110としては、熱電対やサーミスタ等の公知の種々の感熱センサを用いることができ、「温度変化に応じて電気的な特性が変化するもの」であれば特に限定されることなく用いることができる。
Hereinafter, embodiments will be described.
FIG. 1 is an example of an embodiment of the temperature detection sensor of the present invention.
As illustrated, the temperature detection sensor 10 includes a temperature detection element 11, a holding member 12, and a case 13.
The temperature detection element 11 includes an element main body 110, two lead wires 111 and 112, and a sealing portion 113.
The lead wires 111 and 112 are connected to the element main body 110. In this embodiment, there are two lead wires, but the present invention is not limited to this and may have three or more lead wires. The lead wire can also be coated.
As the element main body 110, various known thermal sensors such as a thermocouple and thermistor can be used, and there is no particular limitation as long as “electric characteristics change according to temperature change”. be able to.

封止部113は、素子本体部110を「封止材」により封止した部分である。
封止部113は、温度検出の対象となる被検出体(液体や蒸気等の気体)に直接触れ、検出対象の熱を素子本体部110に伝熱するためのものである。従って、封止部113をなす封止材は「伝熱性の材料」である必要がある。
封止部113の大きさが大きくなると、被検出体から素子本体部への伝熱時間が長くなる。また封止材の熱伝導率が低いと、被検出体から素子本体部110への伝熱効率が低くなる。
温度検知センサとして「応答性の良いもの」を実現する場合には、なるべく熱伝導率の高い封止材を用い、封止部113の大きさを小さく形成するのが良い。封止部113を小さくして封止部113に接触する被検出体と素子本体部110を近接させることにより、封止部113による素子本体部110への伝熱時間を短縮できるが、この場合、封止部表面と素子本体部の間の封止材の厚さが薄くなりすぎると、封止部113の機械強度が弱くなるので「温度検知センサとして必要な機械強度」が確保されるように、封止材と封止部113の大きさを設定する。
The sealing portion 113 is a portion where the element main body 110 is sealed with a “sealing material”.
The sealing portion 113 is for directly touching a detection target (gas such as liquid or vapor) that is a target of temperature detection and transferring heat of the detection target to the element main body 110. Therefore, the sealing material forming the sealing portion 113 needs to be a “heat conductive material”.
When the size of the sealing portion 113 is increased, the heat transfer time from the detection target body to the element main body becomes longer. In addition, when the thermal conductivity of the sealing material is low, the heat transfer efficiency from the detection object to the element body 110 becomes low.
In order to realize a “responsive sensor” as the temperature detection sensor, it is preferable to use a sealing material having as high a thermal conductivity as possible and to form the sealing portion 113 with a small size. By reducing the size of the sealing portion 113 and bringing the detected body in contact with the sealing portion 113 close to the element main body 110, the heat transfer time to the element main body 110 by the sealing portion 113 can be shortened. If the thickness of the sealing material between the surface of the sealing portion and the element main body becomes too thin, the mechanical strength of the sealing portion 113 is weakened, so that “necessary mechanical strength as a temperature detection sensor” is ensured. In addition, the size of the sealing material and the sealing portion 113 is set.

保持部材12は低伝熱性の材料であり温度検出素子11を保持する。
ケース13は、保持部材12を介して温度検出素子11をケース内部に保持する。
ケース13は、封止部用の開口と「リード線111、112の引き出し用の開口」とを有する。
温度検出素子11は、保持部材12に図示の如くに保持される。即ち、保持された温度検出素子11のリード線111、112は、ケース13の「引き出し用の開口(図の上方の開口)」から引き出され、封止部113は、その少なくとも一部が「封止部用の開口側(図の下方の開口)」から露呈する。
The holding member 12 is a low heat transfer material and holds the temperature detection element 11.
The case 13 holds the temperature detection element 11 inside the case via the holding member 12.
The case 13 has an opening for a sealing portion and “an opening for drawing out the lead wires 111 and 112”.
The temperature detection element 11 is held by the holding member 12 as shown in the figure. That is, the held lead wires 111 and 112 of the temperature detecting element 11 are drawn out from the “drawing opening (upper opening in the drawing)” of the case 13, and at least a part of the sealing portion 113 is “sealed”. It is exposed from the opening side for the stop (opening in the lower part of the figure).

温度検出素子11を上記の如く保持した保持部材12は、ケース13の内側に固定的に設けられる。
保持部材12は、例えば接着剤等によりケース13の内周部に固着させることによってケース13に固定してもいが、これに限らず、保持部材を「弾性体」で構成し、圧縮状態でケース13の内側に挿入し、保持部材12の弾発力によりケース13の内側に圧接させて摩擦力により固定されるようにしてもよい。
The holding member 12 that holds the temperature detecting element 11 as described above is fixedly provided inside the case 13.
The holding member 12 may be fixed to the case 13 by, for example, fixing it to the inner peripheral portion of the case 13 with an adhesive or the like. However, the holding member 12 is not limited to this, and the holding member is configured by an “elastic body” and is compressed in the case. 13 may be inserted into the inside of the case 13, pressed against the inside of the case 13 by the elastic force of the holding member 12, and fixed by the frictional force.

図1の実施の形態では、弾性体による保持部材12が想定されており、保持部材12はその弾発力によりケース13の内周面に圧接し、摩擦力によりケース13に対して固定的に保持されるようになっている。
図1の如き温度検知センサが使用状態におかれると、封止部113が保持部材12から被検出体(図示を省略されているが、図1で保持部材12の下側にある。)側に露呈し、封止部113を露呈させている保持部材12の面が被検出体に曝される。この場合、被検出体が「ある程度大きい圧力」を有していると、封止部113を露呈させている保持部材12の面に外圧として作用する。
In the embodiment shown in FIG. 1, a holding member 12 made of an elastic body is assumed. The holding member 12 is pressed against the inner peripheral surface of the case 13 by its elastic force, and is fixed to the case 13 by a frictional force. It is supposed to be retained.
When the temperature detection sensor as shown in FIG. 1 is put into use, the sealing portion 113 is located on the side of the detected object (not shown, but below the holding member 12 in FIG. 1) from the holding member 12. And the surface of the holding member 12 exposing the sealing portion 113 is exposed to the object to be detected. In this case, if the object to be detected has “a certain degree of pressure”, it acts as an external pressure on the surface of the holding member 12 exposing the sealing portion 113.

図2はこの状態を示している。被検出体の圧力(保持部材12の下方の面に向かう矢印で示す。)が保持部材12に図の如く作用すると、封止部113を露呈させている面は図の如く、凹面をなすように弾性変形し、保持部材12には、図において上方へ向かう圧力が作用する。該圧力は保持部材12を圧縮するように作用し、保持部材12のケース13の内壁に作用する弾発力(矢印で示す。)も増大する。   FIG. 2 shows this state. When the pressure of the object to be detected (indicated by an arrow directed to the lower surface of the holding member 12) acts on the holding member 12 as shown in the figure, the surface exposing the sealing portion 113 is formed as a concave surface as shown in the figure. The holding member 12 is elastically deformed, and an upward pressure in the figure acts on the holding member 12. The pressure acts to compress the holding member 12, and the elastic force (indicated by an arrow) acting on the inner wall of the case 13 of the holding member 12 also increases.

仮に、ケース13の「リード線111、112を引き出す側の開口部が、封止部113側の開口部以上の径」を有していたとすると、被検出体の圧力が強い場合には、保持部材12をケース13から押し出してしまう場合が考えられる。   Assuming that the “opening of the lead wires 111 and 112 on the side where the lead wires 111 and 112 are drawn out has a diameter larger than that of the opening on the sealing portion 113” of the case 13, it is retained when the pressure of the detection target is strong. A case where the member 12 is pushed out of the case 13 can be considered.

図1の実施の形態では、この点を鑑みて、ケース13の「リード線111、112を引き出す側の開口部の径を、封止部113側の開口部よりも小径」とし、被検出体による圧力が作用しても、保持部材12がケース13から抜け出ないようにしている。本発明の構成により、耐久性が向上できる。   In the embodiment of FIG. 1, in view of this point, the diameter of the opening on the side where the lead wires 111 and 112 are pulled out is smaller than the opening on the sealing portion 113 side of the case 13. The holding member 12 is prevented from coming out of the case 13 even when the pressure due to is applied. With the configuration of the present invention, durability can be improved.

保持部材がケースから抜け出るのを防止する構成は、図1の構成に限らず種々の構成が可能である。図3には、このような構成を4例示す。勿論、これらの構成に限定されるものではない。   The configuration for preventing the holding member from coming out of the case is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and various configurations are possible. FIG. 3 shows four examples of such a configuration. Of course, it is not limited to these structures.

繁雑を避けるため、保持部材および温度検出素子に関しては「図1におけると同一の符号」を付した。これらの例において、温度検出素子11を保持する保持部材12は「弾性体」が想定されている。
図3(a)に示す温度検知センサ10Aのケース13Aは、温度検出素子11の封止部側の開口近傍に形成された段差13A1により封止部113側の開口径が大きくなっている。
図3(b)に示す温度検知センサ10Bのケース13Bの内周面13B1は、封止部113側からリード線の引き出し側へ向かって狭まるような「テーパ」を有している。
図3(c)に示す温度検知センサ10Cのケース13Cは、封止部113側の開口とリード線の引き出し側の開口との間に、内径が大きい凹部溝13C1が形成されている。
図3(d)に示す温度検知センサ10Dのケース13Dの内周面13D1は、封止部113側の開口からリード線の引き出し側の開口に向かって波状に内径が変化している。
図1および図3に示す例は何れも、ケースの内周面が「保持部材12が、少なくともリード線の引き出し用の開口の側へ変位するのを防止する断面形状」を有している。
図1および図3(a)に示す例では、ケース13、13Aは、リード線の引き出し用の開口の開口径が、封止部用の開口の開口径よりも小さくなる断面形状を有する。
In order to avoid complication, the holding member and the temperature detecting element are given the same reference numerals as in FIG. In these examples, the holding member 12 that holds the temperature detecting element 11 is assumed to be an “elastic body”.
In the case 13A of the temperature detection sensor 10A shown in FIG. 3A, the opening diameter on the sealing portion 113 side is increased by the step 13A1 formed in the vicinity of the opening on the sealing portion side of the temperature detection element 11.
The inner peripheral surface 13B1 of the case 13B of the temperature detection sensor 10B shown in FIG. 3B has a “taper” that narrows from the sealing portion 113 side toward the lead wire drawing side.
In the case 13C of the temperature detection sensor 10C shown in FIG. 3C, a concave groove 13C1 having a large inner diameter is formed between the opening on the sealing portion 113 side and the opening on the lead wire drawing side.
The inner peripheral surface 13D1 of the case 13D of the temperature detection sensor 10D shown in FIG. 3D has an inner diameter that changes in a wave shape from the opening on the sealing portion 113 side to the opening on the lead wire drawing side.
In both examples shown in FIGS. 1 and 3, the inner peripheral surface of the case has “a cross-sectional shape that prevents the holding member 12 from being displaced at least toward the lead wire opening”.
In the example shown in FIGS. 1 and 3A, the cases 13 and 13A have a cross-sectional shape in which the opening diameter of the lead wire drawing opening is smaller than the opening diameter of the opening for the sealing portion.

また、図1、図3(a)、(c)に示す例では、ケース13、13A、13Cの内周面の断面形状が「1以上の段差」を有する。段差は2以上あってもよい。   In the example shown in FIGS. 1, 3A, and 3C, the cross-sectional shape of the inner peripheral surfaces of the cases 13, 13A, and 13C has “one or more steps”. There may be two or more steps.

前述の如く、封止部113は「熱伝導性」で、保持部材12は「低熱伝導性」であるが、上記の如く、封止部113は高熱伝導性であることが好ましい。
また、保持部材12は「保持部材を通して被検出体の熱が逃げる」ことや、保持部材自体の温度が高温化することを回避するためには、できるだけ伝熱性が低く、断熱性が高いことが好ましく、また、熱容量が小さいことが好ましい。
As described above, the sealing portion 113 is “thermally conductive” and the holding member 12 is “low thermal conductive”. However, as described above, the sealing portion 113 is preferably highly thermal conductive.
Further, the holding member 12 has as low heat conductivity and high heat insulation as possible in order to avoid “the heat of the object to be detected escapes through the holding member” and the temperature of the holding member itself increasing. It is also preferable that the heat capacity is small.

封止部113に好ましく用いられる「熱導電率の高い封止材」としては、例えば「セラミックや水晶、ガラスなど」を例示することができるが、勿論、これらに限定されるものではない。
また、保持部材12の材料としては、各種のゴム(一般的に断熱性が高い。)を用いることができる。この場合、保持部材を「発泡させたゴム」を用いることにより、断熱性をより有効に高めることができる。
被検出体は液体であることも気体であることもあるが、「中性」に限らず「酸性」であることも「アルカリ性」であることもあり、また、各種の薬物が含まれていることもある。従って、封止部および「保持部材とケースの、被検出体と触れる部分」は耐薬品性であることが好ましい。
封止材として上に例示したセラミック、水晶、ガラスは高い耐薬品性を有している。
Examples of the “sealing material having high thermal conductivity” preferably used for the sealing portion 113 include “ceramic, crystal, glass, etc.”, but are not limited thereto.
Moreover, as a material of the holding member 12, various rubber | gum (generally heat insulation is high) can be used. In this case, by using “foamed rubber” as the holding member, the heat insulation can be more effectively improved.
The object to be detected may be a liquid or a gas, but it is not limited to “neutral” but may be “acidic” or “alkaline” and contains various drugs. Sometimes. Therefore, it is preferable that the sealing portion and “the portion of the holding member and the case that come into contact with the detection target” are chemical resistant.
The ceramic, crystal, and glass exemplified above as the sealing material have high chemical resistance.

保持部材の材料として、例えば、フッ素ゴムやフッ素樹脂などは高い耐薬品性を有しており「検体」等の被検出体や「被検出体に含まれる試薬」の種類に応じて各種のゴム材料を適宜に選択することができる。
ケースは、各種の金属やプラスチックで形成することができるが、ケース材料に「耐薬品性」がない場合には、被検出体に曝される部分に「耐薬品処理」を施して用いることができる。なお、被検出体の温度が高温である場合には、封止材、保持部材、ケースの何れも耐熱性の材料を用いる。
As the material of the holding member, for example, fluororubber and fluororesin have high chemical resistance, and various types of rubber are used depending on the type of the detection object such as “specimen” and “reagent contained in the detection object”. The material can be appropriately selected.
The case can be made of various metals and plastics, but if the case material does not have "chemical resistance", the part exposed to the object to be detected should be "chemically treated". it can. When the temperature of the object to be detected is high, all of the sealing material, the holding member, and the case are made of a heat resistant material.

上に実施の形態を説明した温度検知センサは、温度検出素子11の封止部113が直接、被検出体に接するので、封止部113の周囲を「断熱性の高い材料による保持部材」で覆うことで、温度検出素子11以外の部位への熱伝導を抑制でき、温度検知の応答性を高めることが可能となる。
また、被検出体に接する可能性のある部位を「耐薬品性を有する材料」で形成することで、検体や試薬による腐食を有効に防止もしくは軽減でき、温度検知センサを長寿命化できる。
さらに、ケースの内周面は、保持部材が、少なくともリード線引き出し用の開口の側へ変位するのを防止する断面形状を有しており、封止部や保持部材に被検出体からの気圧や水圧、その他の外力が加えられても、保持部材がリード線引き出し用の開口側へ抜け出るのを防ぐことができる。
また、保持部材を弾性体で構成することにより、図2のように保持部材や封止部に被検出体からの圧力が加わったとき保持部材が圧縮され、弾性変形してケースに密着し、被検出体が外部へ漏れるのを防ぐことができる。
In the temperature detection sensor described in the above embodiment, since the sealing portion 113 of the temperature detection element 11 is in direct contact with the detection target, the periphery of the sealing portion 113 is a “holding member made of a highly heat-insulating material”. By covering, heat conduction to parts other than the temperature detection element 11 can be suppressed, and it becomes possible to improve the responsiveness of temperature detection.
Further, by forming the portion that may come into contact with the object to be detected with a “chemically resistant material”, corrosion due to the specimen or reagent can be effectively prevented or reduced, and the temperature detection sensor can be extended in life.
Furthermore, the inner peripheral surface of the case has a cross-sectional shape that prevents the holding member from displacing at least toward the opening for drawing out the lead wire. Even when an external force such as water pressure or the like is applied, the holding member can be prevented from coming out to the lead wire opening side.
Further, by configuring the holding member with an elastic body, the holding member is compressed when the pressure from the detected body is applied to the holding member or the sealing portion as shown in FIG. It is possible to prevent the detected object from leaking to the outside.

図4は、温度検知センサの実施の他の形態を説明するための図である。繁雑を避けるため、温度検出素子と保持部材に関しては、図1等におけると同一の符号を付した。
図4(a)に実施の形態を示す温度検知センサ10Eは、ケース13Eの外周部が円筒面となっている。因みに、図1〜図3に示した温度検知センサ10〜10Eにおけるケースの外周形状は円筒面でもよいが、これに限らず、柱面状であってもよい。
図4(a)に示す温度検知センサ10Eは、ケース13Eの円柱面状の外周面に円周状に溝13E1を形成し、この溝13E1にOリングOLを嵌めている。
図4(b)は、図4(a)に示す温度検知センサ10Eを、温度測定装置に用いた例を説明図的に示している。
図に、符号200で示す部分は「被検出体の流路」を構成する流路構成部分であり、その一部をなす符号201で示す部分の管壁に、温度検知センサ10Eを嵌め合わせる円筒状の孔を穿設し、この部分に図の如く温度検知センサ10Eを嵌め込んで固定している。このとき、溝13E1に「ぴったり」と嵌めたOリングOLが温度検知センサ13Eと流路管壁との隙間を塞ぐので、流路203を流れる気体や液体の被検出体が流路外部に漏れ出るのを防止することができる。即ち、温度検出センサを流路に組み込む際に、接着材等を用いることなく、温度検知センサと流路との隙間を塞ぐことができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment of the temperature detection sensor. In order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIG.
In the temperature detection sensor 10E shown in FIG. 4A, the outer periphery of the case 13E is a cylindrical surface. Incidentally, the outer peripheral shape of the case in the temperature detection sensors 10 to 10E shown in FIGS. 1 to 3 may be a cylindrical surface, but is not limited thereto, and may be a columnar surface shape.
In the temperature detection sensor 10E shown in FIG. 4A, a groove 13E1 is formed circumferentially on the cylindrical outer peripheral surface of the case 13E, and an O-ring OL is fitted in the groove 13E1.
FIG. 4B illustrates an example in which the temperature detection sensor 10E illustrated in FIG. 4A is used in a temperature measurement device.
In the drawing, a portion denoted by reference numeral 200 is a flow path constituting portion constituting the “flow path of the detection target”, and a cylinder in which the temperature detection sensor 10E is fitted to the tube wall of the portion denoted by reference numeral 201 forming a part thereof. A hole is formed, and a temperature detection sensor 10E is fitted and fixed to this portion as shown in the figure. At this time, since the O-ring OL fitted “just” in the groove 13E1 closes the gap between the temperature detection sensor 13E and the flow path tube wall, the gas or liquid to be detected flowing in the flow path 203 leaks to the outside of the flow path. It can be prevented from coming out. That is, when the temperature detection sensor is incorporated into the flow path, the gap between the temperature detection sensor and the flow path can be closed without using an adhesive or the like.

図4(b)に示すように、OリングOLは圧縮されて、弾発力により流路の嵌め込み孔に圧接して、両者間の隙間を塞ぐ。   As shown in FIG. 4B, the O-ring OL is compressed and pressed against the fitting hole of the flow path by the elastic force to close the gap between them.

図5には、温度検知センサの別の実施形態と、これを流路に組み込んだ状態を説明図的に示す。この実施の形態における温度検知センサ10Fは、図5(a)に示す如く、ケース13Fの円柱状の周面に螺子部13F1が形成され、この螺子部13F1が、同図(b)に示すように、流路構成部分200の「符号201で示す部分に穿設された孔壁」に形成された螺子溝と螺合することにより、流路に固定されている。   In FIG. 5, another embodiment of a temperature detection sensor and the state which incorporated this in the flow path are shown in explanatory drawing. As shown in FIG. 5A, the temperature detection sensor 10F according to this embodiment has a screw portion 13F1 formed on the cylindrical peripheral surface of the case 13F, and the screw portion 13F1 is formed as shown in FIG. In addition, it is fixed to the flow path by screwing with a screw groove formed in “a hole wall formed in a portion indicated by reference numeral 201” of the flow path component 200.

また、ケース13Fの「リード線引き出し側」の端部はフランジに形成され、フランジの下面が流路構成部分の外壁面に密接している。
この実施の形態のように、温度検知センサ10Fと流路構成部分200とを「螺合」により固設するようにすると、両者の固設に接着剤等の固定手段が不要になる。
Further, the end of the case 13F on the “lead wire drawing side” is formed in a flange, and the lower surface of the flange is in close contact with the outer wall surface of the flow path component.
When the temperature detection sensor 10F and the flow path component 200 are fixed by “screwing” as in this embodiment, a fixing means such as an adhesive is not required for fixing both of them.

ただし、螺子による螺合部には「隙間」が生じるため、そこから液状や気体状の被検出体が漏れる可能性があるので、螺合部にシールテープを巻いたりガスケットを設けるなどして、隙間を密閉するのがよい。
螺子構造により、流路構成部分への温度検知センサの取り付けを行う場合、図6に示すように、温度検知センサ13Fのフランジ部と流路構成部分との間にOリングOLを設けて、流路内部と外部とを密閉状態にしてもよい。
However, since a “gap” is generated in the screwed portion by the screw, there is a possibility that the liquid or gaseous detected object may leak from there, so a seal tape is wound around the screwed portion or a gasket is provided, etc. The gap should be sealed.
When the temperature detection sensor is attached to the flow path component using a screw structure, an O-ring OL is provided between the flange portion of the temperature detection sensor 13F and the flow path component as shown in FIG. The inside and outside of the road may be sealed.

図4ないし図6に示す実施の形態では、温度検知センサのケースの外周面は「円筒状」であり、この円筒状の外周面に「センサ装着構造」を有する。
センサ装着構造は、温度検知センサを流路構成部分に装着する構造である。
図4に示す温度検知センサ10Eでは、ケース13Eの円柱面状の外周面に円周状に形成された溝13E1と、この溝13E1に嵌め合わせられたOリングOLが「センサ装着構造」である。
図5に示す温度検知センサ10Fでは、ケース13Fの外周部に形成された螺子部13F1が「センサ装着構造」をなし、図6に示す例では、螺子部13F1とOリングOLがセンサ装着構造をなしている。
なお、図4ないし図6における流路構成部分200は、符号201と202で示す部分で構成されている。
In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the outer peripheral surface of the case of the temperature detection sensor is “cylindrical”, and this cylindrical outer peripheral surface has a “sensor mounting structure”.
The sensor mounting structure is a structure in which a temperature detection sensor is mounted on a flow path component.
In the temperature detection sensor 10E shown in FIG. 4, a groove 13E1 formed in a circular shape on the cylindrical outer peripheral surface of the case 13E and an O-ring OL fitted in the groove 13E1 are “sensor mounting structure”. .
In the temperature detection sensor 10F shown in FIG. 5, the screw part 13F1 formed on the outer periphery of the case 13F forms a “sensor mounting structure”. In the example shown in FIG. 6, the screw part 13F1 and the O-ring OL have a sensor mounting structure. There is no.
Note that the flow path component 200 in FIGS. 4 to 6 is composed of portions denoted by reference numerals 201 and 202.

図7は、温度検知センサの実施の他の形態例を示している。
この実施の形態では、温度検知センサ10Gは、図1に示した温度検知センサ10と同様の構成であり、混同の恐れが無いと思われるものについては、図1におけると同一の符号を用いた。温度検知センサ10Gは、温度検出素子のリード線111、112が接続される電極11A、11Bを有し、これら電極11A、11Bは保持部材12に固定されている。
このような構成にすることで、リード線111、112の断線を有効に防止することができる。
FIG. 7 shows another embodiment of the temperature detection sensor.
In this embodiment, the temperature detection sensor 10G has the same configuration as the temperature detection sensor 10 shown in FIG. 1, and the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for those that are not likely to be confused. . The temperature detection sensor 10 </ b> G has electrodes 11 </ b> A and 11 </ b> B to which lead wires 111 and 112 of temperature detection elements are connected, and these electrodes 11 </ b> A and 11 </ b> B are fixed to the holding member 12.
With such a configuration, disconnection of the lead wires 111 and 112 can be effectively prevented.

図8は、温度検知センサの別の実施の形態を示す図である。繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものについては、図1におけると同一の符号を用いた。
温度検知センサ10Hでは、温度検出素子の素子本体部110を封止する封止部113AがタブレットTB上に一体に設けられている。図1ないし図7に示す温度検知センサでは封止部113の一部のみを保持部材12から露呈させているが、図8の構成では、封止部113Aの全体を露呈させて、被検出体に接触させることができ、両者の接触面積が大きくなることにより、温度検出の応答性をさらに向上させることができる。
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the temperature detection sensor. In order to avoid confusion, the same reference numerals as in FIG. 1 are used for those that are not likely to be confused.
In the temperature detection sensor 10H, a sealing portion 113A for sealing the element main body 110 of the temperature detection element is integrally provided on the tablet TB. In the temperature detection sensor shown in FIGS. 1 to 7, only a part of the sealing portion 113 is exposed from the holding member 12. However, in the configuration of FIG. 8, the entire sealing portion 113 </ b> A is exposed to detect the object to be detected. Since the contact area between the two increases, the responsiveness of temperature detection can be further improved.

以下、具体的な例を挙げる。
図9を参照する。図9(a)は温度検知センサの具体的な1例を説明するための図である。図に示す温度検知センサは、上に図4に即して説明した温度検知センサ10Eを具体化したものである。
温度検出素子11として、市販のサーミスタの素子本体部を「ガラスを封止材として略球形状に封止」して封止部113としたものを用いた。図9(a)に示す封止部113の直径:Aは1mmとした。
保持部材12は、断熱性の高いフッ素ゴムを用いて形成した。
ケース13Eは、低熱伝導性の樹脂である「ポリプロピレン」を用いて構成した。
図9(a)に示すケース13Eの上下方向の高さ:Cは6mmである。
ケース13Eの図で上方の「狭い方の開口(円形状である。)」の直径は2mm、下方の「広い方の開口(円形状である。)」の直径は3mmである。
図の如くに温度検出素子11を保持した保持部材12を圧縮状態で、ケース13E内に挿入し、弾発力による摩擦でケース13E内に固定的に設けた。
このように構成した温度検知センサ10Eを、先に図4(b)に即して説明したように、流路構成部分200の符号201で示す管壁に嵌め込んでOリングOLにより固定した。
Specific examples are given below.
Please refer to FIG. FIG. 9A is a diagram for explaining a specific example of the temperature detection sensor. The temperature detection sensor shown in the figure embodies the temperature detection sensor 10E described above with reference to FIG.
As the temperature detection element 11, an element body portion of a commercially available thermistor was used as a sealing portion 113 by “sealing in a substantially spherical shape with glass as a sealing material”. The diameter A of the sealing portion 113 shown in FIG.
The holding member 12 was formed using fluorine rubber having high heat insulating properties.
The case 13E was configured using “polypropylene” which is a low thermal conductive resin.
The height 13C in the vertical direction of the case 13E shown in FIG. 9A is 6 mm.
In the drawing of the case 13E, the diameter of the upper “narrower opening (circular shape)” is 2 mm, and the diameter of the lower “wider opening (circular shape)” is 3 mm.
As shown in the figure, the holding member 12 holding the temperature detecting element 11 was inserted into the case 13E in a compressed state, and fixedly provided in the case 13E by friction caused by the elastic force.
As described above with reference to FIG. 4B, the temperature detection sensor 10E configured in this way was fitted into the tube wall indicated by reference numeral 201 of the flow path component 200 and fixed by the O-ring OL.

流路構成部分200は、断熱性の高いポリプロピレンにより円形の断面をなす流路を形成したものである。流路の内径は1.5mmである。
この流路に「温度を40℃に調整した水」を流通させた。外部の環境温度は22度である。流通は連続的に行った。
The flow path component 200 is formed by forming a flow path having a circular cross section with polypropylene having high heat insulating properties. The inner diameter of the flow path is 1.5 mm.
“Water whose temperature was adjusted to 40 ° C.” was circulated through this channel. The external environmental temperature is 22 degrees. Distribution was continuous.

この温水の温度を温度検知センサ10Eで測定したところ、検出温度は環境温度:22度から急速に上昇して液温:40℃に近づき、略6秒で39度となり、100秒度には液温:40℃と等しくなった。   When the temperature of the hot water was measured by the temperature detection sensor 10E, the detected temperature rapidly rose from the ambient temperature: 22 ° C and approached the liquid temperature: 40 ° C, and reached 39 ° C in about 6 seconds. Temperature: equal to 40 ° C.

上に具体例を説明した温度検知センサ10Eは、被検出体の温度に対する応答性が極めて高い。上に説明した測定では、被検出体である「温度を40℃に調整した水」を連続的に流通させたが、被検出体の流通は断続的に行ってもよく、1度に検出部を流れる時間が例えば100秒以上あれば「流通が続いている流通時間内」に正確な温度測定が可能である。   The temperature detection sensor 10E described above with a specific example has extremely high responsiveness to the temperature of the detected object. In the measurement described above, “water whose temperature is adjusted to 40 ° C.” that is the detection target is continuously circulated. However, the detection target may be intermittently distributed at one time. If, for example, the time for flowing is 100 seconds or more, accurate temperature measurement can be performed “within the circulation time during which the circulation continues”.

また、上に具体例を説明したように、この発明の温度検知センサは極めて小型に構成することが可能である。
図10に、この発明の温度測定装置の実施の1形態を概念的な説明図として示す。
図において、符号10は温度検知センサ、符号20は制御演算部、符号30は電源、符号40はディスプレイ、符号50は貯液部、符号60は流路、符号70は開閉弁を示している。
Further, as described above, the temperature detection sensor of the present invention can be configured extremely small.
FIG. 10 is a conceptual explanatory diagram showing one embodiment of the temperature measuring device of the present invention.
In the figure, reference numeral 10 denotes a temperature detection sensor, reference numeral 20 denotes a control calculation unit, reference numeral 30 denotes a power source, reference numeral 40 denotes a display, reference numeral 50 denotes a liquid storage unit, reference numeral 60 denotes a flow path, and reference numeral 70 denotes an on-off valve.

この温度測定装置では、貯液部50に貯液された液状の被検出体を流路60に断続的に流通させ、流路60に設けられた温度検知センサ10により液温を検知し、制御演算部60により演算処理して求められる被検出体の液温をディスプレイ40に表示する。
図の如く、制御演算部20は、温度検知センサ10を制御するほか、開閉弁70の開閉を制御して被検出体の断続的な流れを制御する。
温度検知センサとしては、この発明の温度検知センサを用いるが、例えば、上に説明した温度検知センサ10〜10Gの適宜のものを用いることができる。
In this temperature measuring device, the liquid detection object stored in the liquid storage unit 50 is intermittently circulated through the flow path 60, and the liquid temperature is detected by the temperature detection sensor 10 provided in the flow path 60, and control is performed. The liquid temperature of the detection object obtained by the arithmetic processing by the arithmetic unit 60 is displayed on the display 40.
As shown in the figure, the control calculation unit 20 controls the temperature detection sensor 10 and also controls the open / close valve 70 to control the intermittent flow of the detected object.
As the temperature detection sensor, the temperature detection sensor of the present invention is used. For example, any of the temperature detection sensors 10 to 10G described above can be used.

以上のように、この発明によれば、以下の如き新規な温度検知センサおよび温度測定装置を実現できる。
[1]
温度検出素子および保持部材およびケースを有する温度検知センサであって、前記温度検出素子(11)は、素子本体部(110)と、該素子本体部に接続された複数のリード線(111、112)と、前記素子本体部を封止する熱伝導性の封止材による封止部(113)と、を有し、前記保持部材(12)は低熱伝導性で、前記温度検出素子(11)を保持し、前記ケース(13〜13F)は、前記保持部材を介して前記温度検出素子をケース内部に保持し、前記封止部用の開口と、前記リード線の引き出し用の開口とを有し、前記保持部材(12)は、保持した前記温度検出素子の前記リード線が前記引き出し用の開口から引き出され、且つ、前記封止部(113)の少なくとも一部が前記封止部用の開口側に前記保持部材から露呈するように、前記ケースの内側に嵌り合って固定的に設けられる、温度検知センサ(図1〜図8)。
As described above, according to the present invention, the following temperature detection sensor and temperature measurement device can be realized.
[1]
A temperature detection sensor having a temperature detection element, a holding member, and a case, wherein the temperature detection element (11) includes an element main body (110) and a plurality of lead wires (111, 112) connected to the element main body. ) And a sealing portion (113) made of a heat conductive sealing material for sealing the element main body, and the holding member (12) has low thermal conductivity, and the temperature detecting element (11) The case (13-13F) holds the temperature detection element inside the case via the holding member, and has an opening for the sealing portion and an opening for drawing out the lead wire. In the holding member (12), the lead wire of the held temperature detecting element is drawn out from the opening for drawing, and at least a part of the sealing portion (113) is used for the sealing portion. Exposed from the holding member to the opening side Sea urchin, wherein provided each other fit inwardly fixedly case, the temperature sensor (FIGS. 1-8).

[2]
[1]記載の温度検知センサであって、前記封止部(113)は高熱伝導性であり、前記保持部材(12)は断熱性である温度検知センサ。
[2]
It is a temperature detection sensor as described in [1], Comprising: The said sealing part (113) is high thermal conductivity, The said holding member (12) is a temperature detection sensor which is heat insulation.

[3]
[1]または[2]記載の温度検知センサであって、前記封止部(113)および、前記保持部材(12)と前記ケース(13〜13F)の、少なくとも前記封止部側の部分は耐薬品性である温度検知センサ。
[3]
The temperature detection sensor according to [1] or [2], wherein at least a portion of the sealing portion (113) and the holding member (12) and the case (13 to 13F) on the sealing portion side Temperature detection sensor that is chemical resistant.

[4]
[1]ないし[3]の何れか1に記載の温度検知センサであって、前記保持部材(12)が弾性体であり、収縮状態で前記ケース内部に設けられている温度検知センサ。
[4]
The temperature detection sensor according to any one of [1] to [3], wherein the holding member (12) is an elastic body and is provided in the case in a contracted state.

[5]
[1]ないし[4]の何れか1に記載の温度検知センサであって、前記ケースの内周面は、前記保持部材が、少なくとも前記引き出し用の開口の側へ変位するのを防止する断面形状を有する温度検知センサ。
[5]
The temperature detection sensor according to any one of [1] to [4], wherein the inner peripheral surface of the case is a cross-section that prevents the holding member from being displaced at least toward the drawing opening. A temperature detection sensor having a shape.

[6]
[5]記載の温度検知センサであって、前記ケースは、前記引き出し用の開口の開口径が、前記封止部用の開口の開口径よりも小さくなる前記断面形状を有する温度検知センサ(図1、図3(a)、図3(b)等)。
[6]
[5] The temperature detection sensor according to [5], wherein the case has the cross-sectional shape in which an opening diameter of the drawing opening is smaller than an opening diameter of the opening for the sealing portion (FIG. 1, FIG. 3 (a), FIG. 3 (b), etc.).

[7]
[6]記載の温度検知センサであって、前記ケースの内周面の断面形状が、1以上の段差を有する温度検知センサ(図1、図3(a)、図3(c)、図4等)。
[7]
[6] The temperature detection sensor according to [6], wherein a cross-sectional shape of an inner peripheral surface of the case has one or more steps (FIGS. 1, 3A, 3C, and 4). etc).

[8]
[1]ないし[7]の何れか1に記載の温度検知センサであって、前記ケースの外周面が円筒状であり、この円筒状の外周面に、センサ装着構造を有する温度検知センサ(図4〜図6等)。
[8]
The temperature detection sensor according to any one of [1] to [7], wherein the outer peripheral surface of the case has a cylindrical shape, and the sensor has a sensor mounting structure on the cylindrical outer peripheral surface (see FIG. 4 to 6 etc.).

[9]
[1]ないし[8]の何れか1に記載の温度検知センサであって、前記温度検出素子の複数のリード線が接続される電極(11A、11B)を有し、該電極が前記保持部材および前記ケースの少なくとも一方に固定される温度検知センサ(図7)。
[9]
The temperature detection sensor according to any one of [1] to [8], comprising electrodes (11A, 11B) to which a plurality of lead wires of the temperature detection element are connected, and the electrodes being the holding member And a temperature detection sensor (FIG. 7) fixed to at least one of the cases.

[10]
[1]ないし[9]の何れか1に記載の温度検知センサを用いる温度測定装置(図10)。
[10]
A temperature measuring device using the temperature detection sensor according to any one of [1] to [9] (FIG. 10).

以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、上には被検出体として液体の場合を説明したが、前述したように、被検出体は液体に限らず気体であることもできる。液体の被検体としては、各種の液状化学薬品や、生体の「検体(尿や血液)」等が可能である。
また、上には、断続して流れる流体の温度を測定する場合を説明したが、勿論、被検出体である液体や気体が連続して流れる場合の温度測定にも本発明の温度検知センサを用いることができる。また、被検出体は必ずしも流れている場合のみならず、静止状態にある場合にも測定に用い得ることは言うまでもない。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the invention described in the claims unless otherwise specified in the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
For example, although the case where a liquid is used as the detection object has been described above, as described above, the detection object is not limited to a liquid but may be a gas. As the liquid specimen, various liquid chemicals, biological "specimens (urine and blood)" and the like are possible.
In the above description, the temperature of the fluid flowing intermittently has been described. Of course, the temperature detection sensor of the present invention is also used for temperature measurement when the liquid or gas that is the detection target flows continuously. Can be used. Needless to say, the object to be detected can be used for measurement not only when it is flowing, but also when it is stationary.

この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。   The effects described in the embodiments of the present invention are merely a list of suitable effects resulting from the invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.

10 温度検知センサ
11 温度検出素子
110 素子本体部
113 封止部
111、112 リード線
12 保持部材
13 ケース
10 Temperature detection sensor
11 Temperature detection element
110 Element body
113 Sealing part
111, 112 Lead wire
12 Holding member
13 cases

特開平9−243468号公報JP-A-9-243468

Claims (10)

温度検出素子および保持部材およびケースを有する温度検知センサであって、
前記温度検出素子は、素子本体部と、該素子本体部に接続された複数のリード線と、前記素子本体部を封止する熱伝導性の封止材による封止部と、を有し、
前記保持部材は低熱伝導性で、前記温度検出素子を保持し、
前記ケースは、前記保持部材を介して前記温度検出素子をケース内部に保持し、前記封止部用の開口と、前記リード線の引き出し用の開口とを有し、
前記保持部材は、保持した前記温度検出素子の前記リード線が前記引き出し用の開口から引き出され、且つ、前記封止部の少なくとも一部が前記封止部用の開口側に前記保持部材から露呈するように、前記ケースの内側に嵌り合って固定的に設けられる、温度検知センサ。
A temperature detection sensor having a temperature detection element, a holding member, and a case,
The temperature detection element has an element body, a plurality of lead wires connected to the element body, and a sealing portion made of a heat conductive sealing material that seals the element body.
The holding member has low thermal conductivity and holds the temperature detecting element,
The case holds the temperature detection element inside the case via the holding member, and has an opening for the sealing portion and an opening for drawing out the lead wire,
In the holding member, the lead wire of the held temperature detection element is pulled out from the opening for drawing, and at least a part of the sealing portion is exposed from the holding member to the opening side for the sealing portion. A temperature detection sensor that fits inside the case and is fixedly provided.
請求項1記載の温度検知センサであって、
前記封止部は高熱伝導性であり、前記保持部材は断熱性である温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to claim 1,
The temperature detecting sensor, wherein the sealing portion has high thermal conductivity and the holding member is heat insulating.
請求項1または2記載の温度検知センサであって、
前記封止部および、前記保持部材と前記ケースの、少なくとも前記封止部側の部分は耐薬品性である温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to claim 1 or 2,
A temperature detection sensor in which at least the sealing portion side portion of the sealing portion and the holding member and the case is chemical resistant.
請求項1ないし3の何れか1項に記載の温度検知センサであって、
前記保持部材が弾性体であり、収縮状態で前記ケース内部に設けられている温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to any one of claims 1 to 3,
The temperature detection sensor, wherein the holding member is an elastic body and is provided in the case in a contracted state.
請求項1ないし4の何れか1項に記載の温度検知センサであって、
前記ケースの内周面は、前記保持部材が、少なくとも前記引き出し用の開口の側へ変位するのを防止する断面形状を有する温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to any one of claims 1 to 4,
The temperature detection sensor, wherein the inner peripheral surface of the case has a cross-sectional shape that prevents the holding member from being displaced at least toward the side of the drawer opening.
請求項5記載の温度検知センサであって、
前記ケースは、前記引き出し用の開口の開口径が、前記封止部用の開口の開口径よりも小さくなる前記断面形状を有する温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to claim 5,
The temperature detection sensor, wherein the case has the cross-sectional shape in which an opening diameter of the opening for drawing is smaller than an opening diameter of the opening for sealing portion.
請求項6記載の温度検知センサであって、
前記ケースの内周面の断面形状が、1以上の段差を有する温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to claim 6,
The temperature detection sensor in which the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the case has one or more steps.
請求項1ないし7の何れか1項に記載の温度検知センサであって、
前記ケースの外周面が円筒状であり、この円筒状の外周面に、センサ装着構造を有する温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to any one of claims 1 to 7,
A temperature detection sensor in which an outer peripheral surface of the case is cylindrical, and a sensor mounting structure is provided on the cylindrical outer peripheral surface.
請求項1ないし8の何れか1項に記載の温度検知センサであって、
前記温度検出素子の複数のリード線が接続される電極を有し、該電極が前記保持部材および前記ケースの少なくとも一方に固定される温度検知センサ。
The temperature detection sensor according to any one of claims 1 to 8,
A temperature detection sensor having an electrode to which a plurality of lead wires of the temperature detection element are connected, and the electrode is fixed to at least one of the holding member and the case.
請求項1ないし9の何れか1項に記載の温度検知センサを用いる温度測定装置。   A temperature measuring device using the temperature detection sensor according to claim 1.
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