JP4506645B2 - 温度検出器固定具 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和機に用いる熱交換器伝熱管冷媒配管のＵ字屈曲部に温度検出器を位置決め保持するための温度検出器固定具に関する。

従来の冷却配管への温度検出器の固定は、内径が温度検出器の外径より僅かに大きく、ろう付け等によって冷媒配管の折返しＵ字曲げ位置に取付けられた筒型の銅製ホルダに温度検出器を挿入し、小型板バネ等を用いて温度検出器を銅製ホルダ内面に押し付けることで行なわれている。銅製ホルダを媒体として、冷媒配管と温度検出器とを熱的に接触させている。空気調和機の室内部冷媒の温度は、空気調和機の熱交換器内の冷媒配管に筒型の温度検出器を接触させて測定されており、空気調和機の動作制御を高度化するために、温度検出部としては熱時定数が小さくなる構成が望ましい。ここで、熱交換器での冷媒温度の測定位置は多くの制約から一般に冷媒配管のＵ字屈曲部となることが多く、温度検出器を冷媒配管の側面に所望の押し付け力で接触固定させて、冷媒温度が測定されている。

また、樹脂製の２分割された固定具の一方に凹部を備え、温度検出器を凹部にはめ込み、もう一方の固定具とあわせて冷媒配管に温度検出器を圧接するよう押し付け、ロック機構で固定具間を締結して位置固定するような複雑な形状の専用固定具を使用し、Ｕ字型配管のＵ字屈曲部に温度検出器が固定されていた（例えば、特許文献１参照）。

さらに、センサー用取付け板とセンサー用取付け板に対向するパイプ用取付け板との間に、パイプのＵ字状部および温度検出器であるセンサーが挿入されて挟持されるようにセンサー取付け具を構成し、パイプ用取付け板に湾曲するＵ字状部の内周側の面と係合する係合突起を設けて、温度検出器が固定されていた（例えば、特許文献２参照）。

特開平８−１８４５０３（第２頁、第１図） 特開２００２−８１８１０（第３頁、第１図）

従来の温度検出器固定具では、熱伝導率の低い樹脂を用い、専用設計した温度検出器固定具を用いることによって、高い温度検出精度を得ようとしていた。しかしながら、樹脂製のため高価であり、ロック機構の外れ、折り曲げ部での破断などが起こりやすいため信頼性が低いという問題点があった。また、樹脂製ホルダを使用した場合には、断熱効果によって温度検出精度は向上するものの、機種毎に専用化設計されるため多機種に対応できない、部品代の高額化、固定具強度の低下、熱サイクルによるクリープでの接触熱抵抗の低下などの問題点があった。

さらに、冷媒配管のＵ字屈曲部の寸法バラツキが発生した場合には、所望の押し付け力で温度検出器を冷媒配管に接触させることが困難となり、温度検出の精度が低下する。また、温度検出器固定具の形状によって取付け位置が限定され、取付け角度を変えたい場合などには対応ができないという問題、温度検出器を取付ける場合には、あらかじめ所望の位置に別途用意した部品を固定しておかなければならないという問題などがあり、温度検出の信頼性を確保すると同時に低コストで組立が容易であり、かつ、冷媒配管のレイアウトに左右されずに取付け角度を自由に決められる温度検出器固定具が必要であった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、安価で生産性が高く、取付けの信頼性が高く、かつ、取付け方向の自由度が高い温度検出器固定具を得るものである。また、温度検出器と冷媒配管との接触位置関係を変えずに取付け角度を変えることができるので、熱交換器の設計自由度が高い温度検出器固定具を得るものである。

この発明に係る温度検出器固定具は、Ｕ字型配管のＵ字屈曲部に温度検出器を取付ける温度検出器固定具であって、固定時には、Ｕ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、内径側での接触は、温度検出器固定具に備わる２つの内径側用突起で接触し、
２つの内径側用突起はＵ字屈曲部の曲率を規定する中心に対して同一円周上に配置されたことを特徴とするものである。

また、この発明に係る温度検出器固定具は、Ｕ字型配管のＵ字屈曲部に温度検出器を取付ける温度検出器固定具であって、固定時には、Ｕ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、外径側での接触は、温度検出器固定具に備わる２つの外径側用突起で接触し、内径側での接触は、温度検出器固定具に備わる１つの内径側用突起で接触し、２つの外径側用突起はＵ字屈曲部の曲率を規定する中心に対して同一円周上に配置されたことを特徴とするものである。

この発明に係る温度検出器固定具は、固定時には、Ｕ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、内径側での接触は、温度検出器固定具に備わる２つの内径側用突起で接触し、２つの内径側用突起をＵ字屈曲部の曲率を規定する中心に対して同一円周上に配置したので、安価で生産性が高く、取付けの信頼性が高く、かつ、取付け方向の自由度が高い温度検出器固定具を得ることができる。

また、この発明に係る温度検出器固定具は、固定時には、Ｕ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、外径側での接触は、温度検出器固定具に備わる２つの外径側用突起で接触し、内径側での接触は、温度検出器固定具に備わる１つの内径側用突起で接触し、２つの外径側用突起はＵ字屈曲部の曲率を規定する中心に対して同一円周上に配置したので、安価で生産性が高く、取付けの信頼性が高く、かつ、取付け方向の自由度が高い温度検出器固定具を得ることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における温度検出器固定具の構成図である。図１において、温度検出器固定具１は、Ｕ字型配管である冷媒配管１２のＵ字屈曲部に筒型の温度検出器１１を取付けるものである。Ｕ字型配管１２および筒型の温度検出器１１は、破線で示している。図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は温度検出器固定具１の設置位置が異なる場合の正面図である。

温度検出器固定具１は厚さ０．５ｍｍ程度のステンレスなどの弾性体金属板を折り曲げ、２つの機能部位を構成するよう成形されている。矢印２ａで範囲を示した第一の機能部位２は筒型の温度検出器１１を保持する機能を備え、その内径が筒型の温度検出器１１の外径と同じ、または僅かに小さい半円筒形に折り曲げられている。筒型の温度検出器１１はこの半円筒形部に挿入され、温度検出器固定具１の弾性によって筒型の温度検出器１１における冷媒配管１２のＵ字屈曲部との接点２１ａ，２１ｂに発生する摩擦力でその位置が保持される。第一の機能部位２の一方の端面は自由端で、半円筒形部に対して逆向きに曲げられ、端面のエッジとの接触によって筒型の温度検出器１１に傷がつかない形状になっている。また、第二の機能部位３の一方の端面は自由端で、逆方向に曲げられ、端面のエッジとの接触によって冷媒配管１２のＵ字屈曲部に傷がつかない形状になっている。

第一の機能部位２の内面側には、温度検出器保持用突起５ａ，５ｂが形成されている。温度検出器保持用突起５ａ，５ｂは、半円筒形部の開放側へ筒型の温度検出器１１がずれることを防止するとともに、筒型の温度検出器１１を保持する。矢印３ａで範囲を示した第二の機能部位３は、第一の機能部位２からの連続体であり、第一の機能部位２と最短距離で結ばれている。第二の機能部位３は、第一の機能部位２と同じ方向に曲げられており、第二の機能部位３の内径が冷媒配管１２のＵ字屈曲部の外径と同じ、または僅かに小さくなるよう曲げられている。第二の機能部位３へ冷媒配管１２のＵ字屈曲部を嵌めた場合には、第二の機能部位３の内面側の中央位置である頂点４が冷媒配管１２のＵ字屈曲部の外径側と接触することで嵌め込み量を管理している。Ｕ字屈曲部の外径側と内径側との区別は、図１（ｂ）の冷媒配管１２のＵ字屈曲部の正面図に示したＵ字中央線４１の外側を外径側とし、Ｕ字中央線４１の内側を内径側とすることで行う。

第二の機能部位３の内面側には、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の内径側の少なくとも２点で接触するように、温度検出器固定具に備わる２つの内径側用突起である固定具位置決め用突起６ａ，６ｂが設けられている。固定具位置決め用突起６ａ，６ｂと頂点４との３点によって、冷媒配管１２のＵ字屈曲部に対して温度検出器固定具１の位置決めを行う。いいかえれば、固定時には、温度検出器固定具１は冷媒配管１２のＵ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、Ｕ字屈曲部の内径側での接触は、温度検出器固定具に備わる２つの内径側用突起である固定具位置決め用突起６ａ，６ｂで接触している。なお、固定具位置決め用突起６ａ，６ｂと頂点４との３点によって見かけ上の二等辺三角形が形成されるように、固定具位置決め用突起６ａから頂点４までの距離と固定具位置決め用突起６ｂから頂点４までの距離とを等しくすることによって、温度検出器固定具１が安定して固定される。

ここで、２つの固定具位置決め用突起６ａ，６ｂを冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１に対して同一円周上３２に配置することで、温度検出器固定具１と冷媒配管１２のＵ字屈曲部とが嵌合した際に、温度検出器固定具１は冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１を軸として回転自在となる。いいかえれば、温度検出器固定具１の取付け時には、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１を軸として可動自在である。これによって、図１（ｃ）に示すように、温度検出器固定具１が冷媒配管１２のＵ字屈曲部の回転方向に位置ずれして取付けられたとしても、取付けられた筒型の温度検出器１１における冷媒配管１２のＵ字屈曲部との接点２１ａ，２１ｂは一定の位置となる。これによって、物理的制約から筒型の温度検出器１１の取付け位置を移動しなければならない場合でも、温度検出機能を妨げることなく、同じ形状の温度検出器固定具を使用することができる。

温度検出器固定具１の取付け方法は、次のとおりである。筒型の温度検出器１１を保持した状態で温度検出器固定具１を冷媒配管１２のＵ字屈曲部の外径側方向から導入し、第二の機能部位３の内面側と冷媒配管１２のＵ字屈曲部の外径側の頂点とが接触する位置まで押し込む。筒型の温度検出器１１と第二の機能部位３の自由端側の端部との間に働く弾性力によって、筒型の温度検出器１１を冷媒配管１２のＵ字屈曲部に所望の力で押し付けると同時に保持することができる。ここで第一の機能部位２の自由端側の端部は冷媒配管１２のＵ字屈曲部などの他の部位とは接触しない。

図２は実施の形態１における温度検出器固定具１の突起の配置図である。図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は正面図である。図２において、温度検出器固定具１には、筒型の温度検出器１１が接触する２つの温度検出器保持用突起５ａ，５ｂ、および冷媒配管１２のＵ字屈曲部が接触する２つの内径側用突起である固定具位置決め用突起６ａ，６ｂが設けられている。２つの温度検出器保持用突起５ａ，５ｂは、２つの固定具位置決め用突起６ａ，６ｂを結ぶ線分の垂直二等分線である直線Ａ−Ａに対して、線対称な位置に配置されている。また、温度検出器固定具１の外形も直線Ａ−Ａに対して、線対称になっている。

このような突起の配置によって、冷媒配管１２のＵ字屈曲部に温度検出器固定具１を嵌めて取付ける場合に、温度検出器固定具１の取付け位置がずれても、筒型の温度検出器１１における冷媒配管１２のＵ字屈曲部との接点２１ａ，２１ｂは一定の位置となるので、温度検出精度が低下しない。また、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の任意の位置に温度検出器固定具１を固定できるので、空気調和機を構成する他の部位と干渉しない位置に温度検出器固定具１を固定できる。さらに、筒型の温度検出器１１を温度検出器固定具１へ挿入する際に、筒型の温度検出器１１の延伸方向の左右どちらからでも取付けて、固定することができる。

以上のような構成によって、安価で生産性が高く、取付けの信頼性が高く、かつ、取付け方向の自由度が高い温度検出器固定具１を得ることができる。また、筒型の温度検出器１１と冷媒配管１２との接触位置関係を変えずに取付け角度を変えることができるので、熱交換器の設計自由度が高い温度検出器固定具１を得ることができる。

実施の形態２．
図３は、この発明を実施するための実施の形態２における温度検出器固定具の構成図である。図３において、図１と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。また、明細書全文に表れている構成要素の形容は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

図３において、第二の機能部位３の内面側には、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の外径側の少なくとも２点で接触するように、温度検出器固定具に備わる２つの外径側用突起である固定具位置決め用突起８ａ，８ｂが設けられている。また、第二の機能部位３の内面側には、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の内径側で接触するように、温度検出器固定具に備わる内径側用突起である固定具位置決め用突起７が設けられている。いいかえれば、固定時には、温度検出器固定具１は冷媒配管１２のＵ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、Ｕ字屈曲部の外径側での接触は温度検出器固定具に備わる２つの外径側用突起である固定具位置決め用突起８ａ，８ｂで接触し、内径側での接触は温度検出器固定具に備わる１つの内径側用突起である固定具位置決め用突起７で接触している。

３つの固定具位置決め用突起８ａ，８ｂ，７で冷媒配管１２のＵ字屈曲部に対して位置決めを行うことによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。なお、外径側用突起である固定具位置決め用突起８ａ，８ｂと内径側用突起である固定具位置決め用突起７との３点によって見かけ上の二等辺三角形が形成されるように、固定具位置決め用突起８ａから固定具位置決め用突起７までの距離と固定具位置決め用突起８ｂから固定具位置決め用突起７までの距離とを等しくすることによって、温度検出器固定具１が安定して固定される。

ここで、２つの固定具位置決め用突起８ａ，８ｂを冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１に対して同一円周上３３に配置することで、温度検出器固定具１と冷媒配管１２のＵ字屈曲部とが嵌合した際に、温度検出器固定具１は冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１を軸として回転自在となる。いいかえれば、温度検出器固定具１の取付け時には、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１を軸として可動自在である。これによって、温度検出器固定具１が冷媒配管１２のＵ字屈曲部の回転方向に位置ずれして取付けられたとしても、取付けられた筒型の温度検出器１１における冷媒配管１２のＵ字屈曲部との接点２１ａ，２１ｂは一定の位置となる。これによって、物理的制約から筒型の温度検出器１１の取付け位置を移動しなければならない場合でも、温度検出機能を妨げることなく、同じ形状の温度検出器固定具を使用することができる。

図４は実施の形態２における温度検出器固定具１の突起の配置図である。図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は正面図である。図４において、温度検出器固定具１には、筒型の温度検出器１１が接触する２つの温度検出器保持用突起５ａ，５ｂ、および冷媒配管１２のＵ字屈曲部が接触する２つの外径側用突起である固定具位置決め用突起８ａ，８ｂが設けられている。２つの温度検出器保持用突起５ａ，５ｂは、２つの固定具位置決め用突起８ａ，８ｂを結ぶ線分の垂直二等分線である直線Ｂ−Ｂに対して、線対称な位置に配置されている。また、温度検出器固定具１の外形も直線Ｂ−Ｂに対して、線対称になっている。

このような突起の配置によって、冷媒配管１２のＵ字屈曲部に温度検出器固定具１を嵌めて取付ける場合に、温度検出器固定具１の取付け位置がずれても、筒型の温度検出器１１における冷媒配管１２のＵ字屈曲部との接点２１ａ，２１ｂは一定の位置となるので、温度検出精度が低下しない。また、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の任意の位置に温度検出器固定具１を固定できるので、空気調和機を構成する他の部位と干渉しない位置に温度検出器固定具１を固定できる。さらに、筒型の温度検出器１１を温度検出器固定具１へ挿入する際に、筒型の温度検出器１１の延伸方向の左右どちらからでも取付けて、固定することができる。

以上のような構成によって、安価で生産性が高く、取付けの信頼性が高く、かつ、取付け方向の自由度が高い温度検出器固定具１を得ることができる。また、温度検出器１１と冷媒配管１２との接触位置関係を変えずに取付け角度を変えることができるので、熱交換器の設計自由度が高い温度検出器固定具１を得ることができる。

実施の形態３．
図５は、この発明を実施するための実施の形態３における温度検出器固定具１の構成図である。図５において、冷媒配管１２のＵ字屈曲部の内径側で接触するように、温度検出器固定具に備わり、Ｕ字屈曲部に沿った円弧を有する内径側用凸部である固定具位置決め用凸部９が設けられている。いいかえれば、固定時には、温度検出器固定具１は冷媒配管１２のＵ字屈曲部の内径側とＵ字屈曲部の外径側とで接触し、Ｕ字屈曲部の内径側での接触は、固定具位置決め用凸部９で接触している。固定具位置決め用凸部９の凸部は、温度検出器固定具１の内面側に形成されている。

固定具位置決め用凸部９の円弧の中心とＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１とが同一になるように温度検出器固定具１を配置することで、温度検出器固定具１と冷媒配管１２のＵ字屈曲部とが嵌合した際に、温度検出器固定具１は冷媒配管１２のＵ字屈曲部の曲率を規定する中心３１を軸として回転自在となる。これによって、温度検出器固定具１が冷媒配管１２のＵ字屈曲部の回転方向に位置ずれしても、取付けられた温度検出器１１における冷媒配管１２のＵ字屈曲部との接点２１ａ，２１ｂは一定の位置となり、物理的制約から温度検出器１１の取付け位置を移動しなければならない場合でも、温度検出機能を妨げることなく、同じ形状の温度検出器固定具を使用することができる。

以上のような構成によって、安価で生産性が高く、取付けの信頼性が高く、かつ、取付け方向の自由度が高い温度検出器固定具１を得ることができる。また、筒型の温度検出器１１と冷媒配管１２との接触位置関係を変えずに取付け角度を変えることができるので、熱交換器の設計自由度が高い温度検出器固定具１を得ることができる。

この発明の実施の形態１を示す温度検出器固定具の構成図である。 この発明の実施の形態１における温度検出器固定具の突起の配置図である。 この発明の実施の形態２を示す温度検出器固定具の構成図である。 この発明の実施の形態２における温度検出器固定具の突起の配置図である。 この発明の実施の形態３を示す温度検出器固定具の構成図である。

符号の説明

１ 温度検出器固定具、２ 第一の機能部位、３ 第二の機能部位、４ 頂点、５ａ，５ｂ 温度検出器保持用突起、６ａ，６ｂ，７，８ａ，８ｂ 固定具位置決め用突起、９ 固定具位置決め用凸部，１１ 温度検出器、１２ 冷媒配管、２１ａ，２１ｂ 接点、３１ 曲率を規定する中心。

Claims (4)

1. Ｕ字型配管のＵ字屈曲部に温度検出器を取付ける温度検出器固定具であって、
   固定時には、前記Ｕ字屈曲部の内径側と前記Ｕ字屈曲部の外径側とで接触し、
   前記内径側での接触は、前記温度検出器固定具に備わる２つの内径側用突起で接触し、
   前記２つの内径側用突起は前記Ｕ字屈曲部の曲率を規定する中心に対して同一円周上に配置されたことを特徴とする温度検出器固定具。
2. 温度検出器が接触する２つの温度検出器保持用突起を備え、
   前記２つの温度検出器保持用突起は、２つの内径側用突起を結ぶ線分の垂直二等分線に対して、線対称な位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載の温度検出器固定具。
3. Ｕ字型配管のＵ字屈曲部に温度検出器を取付ける温度検出器固定具であって、
   固定時には、前記Ｕ字屈曲部の内径側と前記Ｕ字屈曲部の外径側とで接触し、
   前記外径側での接触は、前記温度検出器固定具に備わる２つの外径側用突起で接触し、
   前記内径側での接触は、前記温度検出器固定具に備わる１つの内径側用突起で接触し、
   前記２つの外径側用突起は前記Ｕ字屈曲部の曲率を規定する中心に対して同一円周上に配置されたことを特徴とする温度検出器固定具。
4. 温度検出器が接触する２つの温度検出器保持用突起を備え、
   前記２つの温度検出器保持用突起は、２つの外径側用突起を結ぶ線分の垂直二等分線に対して、線対称な位置に配置されたことを特徴とする請求項３記載の温度検出器固定具。

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