JP3226933U - 温度センサー - Google Patents

Abstract

【課題】高温耐性を有し、厚みが薄く、生産コストが低い温度センサーを提供する。【解決手段】温度センサー１０であって、内側に収容キャビティが規定され、第１端部及び第２端部を有して成るハウジング１、温度感知要素５、複数の導電体２、並びに複数の絶縁チューブ３を有して成り、ハウジングの第１端部には第１開口部１１が設けられ、第２端部には第２開口部１２が設けられており、温度感知要素がハウジングの第１端部に配置され、温度を感知するようになり、複数の導電体が温度感知要素と電気的に接続し並びにデータ及び／又は電気エネルギーを送信するようになり、複数の導電体が収容キャビティに配置され、複数の絶縁チューブが、複数の導電体を互いに絶縁するために複数の導電体を各々包み、該複数の絶縁チューブが収納キャビティの内壁内に隙間嵌め状態でいる。【選択図】図２

Description

本願はセンサー装置、より具体的には温度センサーの技術分野に関する。

ポット本体（又はポット胴部、又はポット胴体、又はポットボディ；pot body）の温度を検出するための既存の温度センサーの多くは、ポット底部の中間層に置かれており、ポット底部の温度が検出され、温度データが温度センサーに繋がれたワイヤを通して外部へ送信される。ワイヤの高温耐性（又は耐高温性、又は高耐熱性；high temperature resistance）要求は高く、ワイヤは一般的に約４００℃の高温に耐えることが要求される。しかしながら、既存のワイヤは導電強度、絶縁信頼性、耐熱性（又は耐温度性；temperature resistance）、及びサイズに関して同時に考慮されることができず、結果として高温耐性を有するポット底部のサイズは大きくなり、ポット本体の体積と重量は増大され、ワイヤを設置する困難さが増大される。

本願の目的は、温度センサーのワイヤの横（又は横方向、又は側面；lateral）寸法が大きいという前記技術分野に存在する問題を解決する温度センサーを提供することである。

上記の目的を解決するために、本願で採用される技術的解決策は温度センサーであって、
内側に収容キャビティ（又は空洞；cavity）が規定され第１端部及び第２端部を有して成るハウジング、温度感知要素（又は温度検知要素；temperature sensing element）、複数の導電体（又は伝導体、又は導体；conductive body）、並びに複数の絶縁チューブを有して成り、
ハウジングの第１端部には第１開口部が供され、第２開口部には第２開口部が供されており、
温度感知要素がハウジングの第１端部に配置されて、温度を感知するようになっており、
複数の導電体が温度感知要素と電気的に接続し並びにデータ及び／又は電気エネルギーを送信するようになっており、複数の導電体が収容キャビティ内に配置され、
複数の絶縁チューブが、複数の導電体を互いに絶縁するために複数の導電体を各々包み、
複数の絶縁チューブが収納キャビティの内壁内に隙間嵌め（又はすきまのあるはめ合わせ、又はすき間のある収納、又はすき間のある取り付け；in clearance fit）状態となっている、
温度センサーが供される。

さらに、導電体が絶縁チューブ内に固定して配置される。

さらに、導電体が絶縁チューブ内で移動可能に配置される。

さらに、絶縁チューブがハウジングの内壁に対して当接する（又は接する；abut）。

さらに、絶縁チューブがハウジングの内壁とギャップ（又は隙間、又は空間；gap）を形成する。

さらに、絶縁チューブがポリマー材から成っている。

さらに、絶縁チューブがフィルム材から成っている。

さらに、絶縁チューブがポリイミドフィルム材から成っている。

さらに、絶縁チューブが繊維ガラス材から成っている。

さらに、ハウジングが展性及び強度を有する。

さらに、ハウジングが金属材から成っている。

さらに、ハウジングがステンレス鋼から成っている。

さらに、ハウジングの断面の最小寸法は０．８ｍｍ以下である。

さらに、導電体の直径が０．２ｍｍ以上である。

さらに、温度感知要素を包み、ハウジングの第１端部に対し固定して接続される保護スリーブをさらに有して成る。

さらに、保護スリーブの自由端に配置され、保護スリーブの中へ温度感知要素をシール（又は密閉、又は封；sealing）するようなシール部材をさらに有して成る。

さらに、ハウジングが所定の湾曲した形状を有する。

さらに、ハウジング、複数の導電体及び複数の絶縁チューブが個々に成型され、温度センサーを形成するために互いに組み立てられる。

さらに、温度センサーが使用時に調理器具の温度を検出するようになっている。

本出願で提供された温度センサーの有益な効果は下記の通りである.
最初に、ハウジングの内部に収容キャビティが規定されており、収容キャビティは導電体を受容し、導電体が絶縁チューブで包まれる。導電体の絶縁と高温耐性を保証する前提の下で、絶縁チューブの厚みが同じ高温耐性の性能の下で小さいため、ハウジングの、例えば高さのような、横寸法が減少される。このため温度センサー全体はサイズにおいて減少されることができ、温度センサーは薄い平たい胴（又は平鍋のような胴、又は皿のような胴；pan body）に配置されることができる。導電体と絶縁チューブはハウジングに固定され、このため導電体と絶縁チューブの形状は平たい胴の形状に適応される。ポット本体を占めるための導電体と絶縁チューブにより占有される空間は減少される。同じようにして、製造工程において、ハウジングには利便性のある導電体のための収容キャビティが形成され、及び絶縁チューブが第１端部の第１開口部から挿入され、及び組み立て工程が単純で及び製造が容易であり、最終的に、絶縁チューブは導電体とハウジングとの間の絶縁を確保するために導電体の周囲に包まれる。

図１は本願の実施形態により提供される温度センサーの構造の斜視図である。

図２は本願の実施形態により提供される温度センサーの分解構造の斜視図である。

図３は図２の位置Ａの拡大図である。

図４は本願の実施形態により提供される温度センサーの断面図である。

図５は先行技術の正面図である。

図中における、符号は以下の内容を記載している。
１−ハウジング、１０−温度センサー、１１−第１開口部、１２−第２開口部、１３−収容キャビティ、
２−導電体
３−絶縁チューブ
４−ギャップ
５−温度感知要素
６−保護スリーブ

本願の目的、技術的解決策、及び利点を明らかにし、より理解できるものとするために、添付図面及び実施形態を参照し本願を下記にて詳細にさらに説明する。本明細書で記載される具体的な実施形態は単に例示することを意図されるものであって、本出願を制限しないことを意図されると理解されるべきである。

コンポーネント（又は部品；component）が、他のコンポーネントと“固定”又は“配置”されると言及される際、他のコンポーネントに直接的又は間接的に“固定”又は“配置”されることができることに注意されたい。コンポーネントが他のコンポーネントと“接続”されると言及される際、他のコンポーネントに直接的又は間接的に接続されることができる。

本願の記載において、“長さ”、“幅”、“上昇”、“下降”、“正面”、“背面”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂部”、“底部”、“内側”、“外側”、などのような用語で示される方向又は位置関係は、添付図で示している方向又は位置関係であることを理解することが必要であり、方向又は位置関係は本願を簡便に説明し、記載を簡略化することを意図されるのみであり、示される装置又はコンポーネントが特定の位置を有しなければならない又は特定の場所に関して構築されたり及び操作されたりすることを示すことではなく又は暗に示すことでもない。それゆえ、これらの用語が本願に対する何らかの制限としてみなされるべきではない。

加えて、用語“第１”及び“第２”は目的を記載することのみに使用され、何らかの相対的な重要性を示す又は暗示すると考慮されるべきでなく、及び提示した技術的特徴の数を暗に示すと考慮されるべきではない。そのようにして、“第１”又は“第２”によって制限された技術的特徴は一つ以上の技術的特徴を明示的に又は暗示的に含むことができる。本願の説明において、“複数の”は、追加の明示的及び特定の制限がない限り、２つ以上を意味する。

本願の特定の実施様式を特定の実施形態を参照して下記により詳細に記載する。

図１〜４は本願の実施形態によって提供される温度センサーを例示する。

図１から図４で示されるように、温度センサー１０は調理器具のために供される。温度センサー１０はポット等の調理器具に配置され、配置方法はポット底面に対し平行な深さ方向を有する深い穴を開け、次いで温度センサー１０を深い穴に挿入し、温度センサー１０を調理器具の温度を検出するために使用する。温度センサー１０の他端は、ディスプレイ部品又は送信部品等の、別のコンポーネントに接続され、温度センサー１０によって検出される温度情報を表示するための表示部品へ送信するようになっており、若しくは統計又は閲覧のための他の装置への送信のための送信部品に送信される。

温度センサー１０はハウジング１、温度感知要素５、複数の導電体２、及び複数の絶縁チューブ３を有して成る。
ハウジング１には内部に収容キャビティ１３が設けられ、第１端部と第２端部を有してなり、第１端部には第１開口部が設けられ、第２端部には第２開口部が設けられている。
温度感知要素５がハウジング１の第１端部に配置され、温度を感知するようになっている。
複数の導電体２は、温度感知要素５と電気的に接続し並びにデータ及び電気エネルギー、又はいずれか一方を送信するようになっている。複数の導電体２は収容キャビティ１３に配置され及び第１開口部と第２開口部に晒され、温度感知要素５が第１開口部１１に配置され及び導電体２に接続され、他のコンポーネントが第２開口部１２に配置され及び導電体２に接続される。
複数の絶縁チューブ３が複数の導電体２を互いに絶縁するために複数の導電体２を各々包み、複数の絶縁チューブ３及び収容チャンバー１３の内壁が離隔している。

本願により提供される温度センサー１０の有益な効果は以下の通りである、
最初に、ハウジング１の内側には収容キャビティ１３が規定されており、収容キャビティ１３は導電体２を受容し、導電体２が絶縁チューブ３で包まれる。導電体２の絶縁と高温耐性を保証する前提の下で、絶縁チューブ３の厚みが同じ高温耐性の性能の下で小さいため、ハウジング１の、例えば高さ等の、横寸法が減じられる。このため温度センサー１０全体はサイズにおいて減少されることができ、温度センサー１０は薄く平たい胴に配置されることができる。導電体２及び絶縁チューブ３はハウジング１に固定され、このため導電体２と絶縁チューブ３の形状は平たい胴の形状に適応される。ポット本体を占めるための導電体２と絶縁チューブ３により占有される空間は減少される。同じようにして、製造工程において、ハウジング１には利便性のある導電体２のための収容キャビティ１３が形成され、及び絶縁チューブ３が第１端部の第１開口部１１から挿入され、組み立て工程が単純で及び製造が容易であり、最終的に、絶縁チューブ３は導電体２とハウジング１との間の絶縁を確保するために導電体の周囲に包まれる。

具体的には、導電体２は収容キャビティ１３に配置される。組み立ての際に、導電体２は収容キャビティ１３の中へ挿入され配置される。

必要に応じて、導電体２は絶縁チューブ３に固定して配置される。導電体２は絶縁チューブ３に固定され、このため容易に動じず（又は揺らされず；shaken）、温度感知要素５により安定して接続され、剥がれ落ちる（又は落ちる；fall off）可能性が低くなる。

必要に応じて、導電体２は絶縁チューブ３内で移動可能に配置される。導電体２が損傷した際、導電体２は補修のため絶縁チューブ３から取り出されることができる。

具体的には、導電体２は金属材から成り、特に、銅、銅合金、ニッケル、及びニッケル合金から成っている。

詳細には、導電体２は銅から成っている。銅は良好な電気導電性及びデータ送信能力及び低コストとなっている。

具体的には、絶縁チューブ３は導電体２を包む。導電体２及び絶縁チューブ３の両方はハウジング１の内側に受容される。

必要に応じて、絶縁チューブ３はハウジング１の内壁に対して当接する。すなわち、絶縁チューブ３及び導電体２はハウジング１内にて密に適合し（又はきつく、又はタイトに、又は堅く；tightly）、ハウジング１の内壁とギャップを有せず、構造はコンパクト（又はすき間なく詰まった状態、又は小型；compact）になり、導電体２は容易に動じない（又は揺れない；shaken）。

必要に応じて、ギャップ４は絶縁チューブ３とハウジング１の内壁との間に形成される。すなわち、絶縁チューブ３と導電体２の両方はハウジング１から離隔し、ギャップ４は組み立て性（assemblabolity）を満たす。

具体的には、絶縁チューブ３はポリマー材から成っている。

詳細には、絶縁チューブ３はポリイミドフィルム材から成っている。ポリイミドフィルム材は優れた化学安定性、高温耐性、強靭性（又は堅牢性；toughness）、耐摩耗性、難燃性、電気絶縁性を有する。

図５で示されるように、温度センサーに接続される既存ワイヤのほとんどには、ワイヤ７とハウジング８との間に高温耐性の粉末化酸化マグネシウム９で満たされており、酸化マグネシウム９は高温環境下で導電体２とハウジング８との間に絶縁性を保証する。しかしながら、上記設計は、以下の欠点を有する。信頼性のある絶縁特性を達成するために、酸化マグネシウム９は十分な厚みを有しなければならない。酸化マグネシウム９が粉末の形態であるため、粉末の不均一な分布が絶縁不良（又は乏しい絶縁性；poor insulation）を引き起こす傾向がある。上記設計はポット底部の体積を増加させるだけでなく重量も増加させ、製造コストも増加させる。加えて、酸化マグネシウム９は感湿特性（又は湿度感受性；moisture sensitivity）を有し、すなわち、湿度に対し影響を受けやすく、液体又は気体状の水分（又は霧状の水；gaseous moisture）によって影響を受け、ハウジングの中に満たされる粉状のマグネシウム９が不満足に満たされやすくなり、空隙（又はボイド；void）又は欠陥（又はフォールト；fault）が発生し易くなり、絶縁特性に影響を与える。

本実施形態の絶縁チューブ３はポリイミドフィルム材等のポリマー材から成り、絶縁チューブ３は強い化学安定性を有する。先行技術が液体又は気体状の水分に影響を受けやすいという問題を解決し、同じ絶縁特性と絶縁信頼性で、ポリイミドフィルム材の厚みは酸化マグネシウムの厚みより減少する。当該厚みの減少は、温度センサー１０の厚みをさらに減少させ、導電体２の厚みを増加させ、送信速度又は電気導電性を増加させる。

必要に応じて、絶縁チューブ３は繊維ガラス材から成っている。繊維ガラスの利点は絶縁性が良好で、耐熱性が強く、耐腐食性が良好で機械的強度が高いことである。

具体的には、ハウジング１は一体部品（又は集積部品、又はインテグラル・ピース；integral piece）である。ハウジング１は円形、楕円形又は長方形の断面を有する。

具体的には、ハウジング１は可塑性を有し、ハウジングは一定の強度を有する。ハウジング１は外力により変形され、ハウジング１は外力を取り込む（又は格納、又は取り消す；retracting）作用の下で変形された形状を維持し、このためハウジング１はポット本体に配置されることができる。

詳細には、ハウジング１、導電体２、及び絶縁チューブ３の形状はポット本体の形状に適応される。ハウジング１は、ポット本体の外側底面、内側の底壁又はポット本体に埋め込まれるポットの壁に配置されることができることにより、ポット本体にフィットする形となる。

具体的には、ハウジング１は金属材から成っている。

詳細には、ハウジング１はステンレス鋼から成っている。

さらに、ハウジング１は直線型で、ハウジング１の断面の最も小さい寸法は１．３ｍｍ未満で、導電体２の直径は０．２ｍｍ以上である。先行技術では、温度感知要素５の断面の幅は２．２ｍｍであり、温度感知要素５を接続するケーブルの断面の幅は１．８ｍｍである。一方で本願の実施形態では、導電体２を包むようになっているハウジング１の断面のサイズは１．３ｍｍ未満であり、当該サイズは先行技術のケーブルの幅よりはるかに小さい。その理由は、絶縁チューブ３がポリイミドフィルム材から成っており、及び比較的薄い厚みで良好な高温耐性を有し、同じ高温耐性性能（又は；high temperature performance）の要求下でハウジング１の断面の幅をより小さくすることができ、それによってハウジング１を受容するポット本体はより薄くなることができる。ハウジング１の同じ高さの下、絶縁チューブ３は薄くなり、導電体２は直径においてより大きくなることができ、組み立ての間により高い強度特性を有する。上記サイズの温度センサー１０は４００℃以下の高温に耐えることができ、組み立ての間に容易に壊れない。上記サイズの温度センサー１０は約４ｍｍの標準厚みを有するポットに設けることができる。

上記で説明した温度センサー１０は薄い厚みと小さい体積に利点を有する。

さらに、温度センサー１０は温度感知要素５を包む保護スリーブ６をさらに有して成り、ハウジング１の第１端部に固定して接続される。

さらに、温度センサー１０は保護スリーブ６内の温度感知要素５をシールする（又は密閉する、又は封する；seal）ための、保護スリーブ６の自由端（又はフリーエンド；free end）に配置されるシーリング部材をさらに有して成る。

さらに、ハウジング１は所定の湾曲した形状を有する。

さらに、ハウジング１、複数の導電体２、及び複数の絶縁チューブ３は個々に成型され及び温度センサー１０を形成するために組み立てられる。

さらに、温度センサー１０は使用時に調理器具の温度を検出するために使用される。

上記実施形態の温度センサー１０は異なる温度測定器または場所に適用することができる。上記説明は調理器具を使用することによって説明されるに過ぎない。また、本実施形態の温度センサー１０は、また他の温度測定の場面にも適用することができ、特に、デバイス中のギャップの奥深いところで測定される温度等の、限られたスペースを有する場所にて適用することができる。

前述の実施形態は本願の好ましい実施形態に過ぎない。当業者にとって、本願の思想に従えば、特定の実装様式及び適用範囲は修正されることができ、明細書の内容は本願に対する何らかの制限として解釈されるべきではない。

上記の目的を解決するために、本願で採用される技術的解決策は温度センサーであって、
内側に収容キャビティ（又は空洞；cavity）が規定され第１端部及び第２端部を有して成るハウジング、温度感知要素（又は温度検知要素；temperature sensing element）、複数の導電体（又は伝導体、又は導体；conductive body）、並びに複数の絶縁チューブを有して成り、
ハウジングの第１端部には第１開口部が供され、第２開口部には第２開口部が供されており、
温度感知要素がハウジングの第１端部に配置されて、温度を感知するようになっており、
複数の導電体が温度感知要素と電気的に接続し並びにデータを送信し及び／又は電気エネルギーを送るようになっており、複数の導電体が収容キャビティ内に配置され、
複数の絶縁チューブが、複数の導電体を互いに絶縁するために複数の導電体を各々包み、
複数の絶縁チューブが収納キャビティの内壁内に隙間嵌め（又はすきまのあるはめ合わせ、又はすき間のある収納、又はすき間のある取り付け；in clearance fit）状態となっている、
温度センサーが供される。

図１は本願の実施形態により提供される温度センサーの構造の斜視図である。

図２は本願の実施形態により提供される温度センサーの分解構造の斜視図である。

図３は図２の位置Ａの拡大図である。

図４は本願の実施形態により提供される温度センサーの断面図である。

図５は先行技術の正面図である。

温度センサー１０はハウジング１、温度感知要素５、複数の導電体２、及び複数の絶縁チューブ３を有して成る。
ハウジング１には内部に収容キャビティ１３が設けられ、第１端部と第２端部を有してなり、第１端部には第１開口部が設けられ、第２端部には第２開口部が設けられている。
温度感知要素５がハウジング１の第１端部に配置され、温度を感知するようになっている。
複数の導電体２は、温度感知要素５と電気的に接続し並びにデータを送信し及び電気エネルギーを送り、又はデータを送信し若しくは電気エネルギーを送るようになっている。複数の導電体２は収容キャビティ１３に配置され及び第１開口部と第２開口部に晒され、温度感知要素５が第１開口部１１に配置され及び導電体２に接続され、他のコンポーネントが第２開口部１２に配置され及び導電体２に接続される。
複数の絶縁チューブ３が複数の導電体２を互いに絶縁するために複数の導電体２を各々包み、複数の絶縁チューブ３及び収容チャンバー１３の内壁が離隔している。

Claims (17)

1. 温度センサーであって、
   内部に収容キャビティが規定され第１端部及び第２端部を有して成るハウジング、温度感知要素、複数の導電体、並びに複数の絶縁チューブを有して成り、
   前記ハウジングの第１端部には第１開口部が設けられ、第２端部には第２開口部が設けられており、
   前記温度感知要素がハウジングの第１端部に配置され、温度を感知するようになっており、
   前記複数の導電体が温度感知要素と電気的に接続し並びにデータ及び／又は電気エネルギーを送信するようになっており、前記複数の導電体が収容キャビティ内に配置され、
   前記複数の絶縁チューブが、複数の導電体を互いに絶縁するために複数の導電体をそれぞれ包み、
   前記複数の絶縁チューブが収納キャビティの内壁内にて隙間嵌め状態となっている、
   温度センサー。
2. 導電体が絶縁チューブ内で固定して配置される、請求項１に記載の温度センサー。
3. 導電体が絶縁チューブ内で移動可能に配置される、請求項１に記載の温度センサー。
4. 絶縁チューブがハウジングの内壁に対して当接する、請求項１に記載の温度センサー。
5. 絶縁チューブがハウジングの内壁とギャップを形成する、請求項１に記載の温度センサー。
6. 絶縁チューブがポリマー材から成っている、請求項１に記載の温度センサー。
7. 絶縁チューブがフィルム材から成っている、請求項１に記載の温度センサー。
8. 絶縁チューブがポリイミドフィルム材から成っている、請求項１に記載の温度センサー。
9. 絶縁チューブが繊維ガラス材から成っている、請求項１に記載の温度センサー。
10. ハウジングは展性及び強度を有する、請求項１に記載の温度センサー。
11. ハウジングが金属材から成っている、請求項１に記載の温度センサー。
12. ハウジングがステンレス鋼から成っている、請求項１１に記載の温度センサー。
13. 温度感知要素を包み、ハウジングの第１端部に固定して接続された保護スリーブをさらに有して成る、請求項１に記載の温度センサー。
14. 保護スリーブの自由端に配置され、保護スリーブ中にて温度感知要素をシールするためのシーリング部材をさらに有して成る、請求項１３に記載の温度センサー。
15. ハウジングが所定の湾曲した形状を有する、請求項１から１４のいずれか一つに記載の温度センサー。
16. ハウジング、複数の導電体及び複数の絶縁チューブが個別に成型され及び温度センサーを形成するために互いに組み立てられる、請求項１から１４のいずれか一つに記載の温度センサー。
17. 温度センサーが使用時に調理器具の温度を検出するようになっている、請求項１から１４のいずれか一つに記載の温度センサー。

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