JP4716713B2

JP4716713B2 - 温度センサ及び温度センサ設置装置

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Publication number: JP4716713B2
Application number: JP2004333811A
Authority: JP
Inventors: 義範松沢; 晃一小川; 尊裕大塚; 利男新井
Original assignee: Toko Electric Corp
Current assignee: Toko Electric Corp
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2024-11-18
Also published as: JP2005172811A

Description

本発明は、温度センサ、例えば、冷温水を温度計測して温度値を取得する温度センサ、及び温度センサを冷温水中に配設する温度センサ設置装置に関する。

空調用蓄熱槽、鑑賞魚水槽、生簀、浴槽等の冷温水中に配設されて温度計測を行う温度センサが従来より広く用いられている。このような温度センサは、例えば、ケーブル端末にサーミスタ素子等からなる計測部を接続し、この計測部に防湿機能・防水機能を持たせた構造が一般的である。このような温度センサは、例えば特許文献１，２にも開示されている。

特開平８−１４９６７２号公報（段落番号００１０〜００１５，図１，図２）特開２００２−１５６２９０号公報（段落番号００１９〜００３４，図１〜図６）

しかしながら、特許文献１，２に記載された温度センサは、ケーブル端末絶縁被覆を剥がした芯線と、直接或いは配線パターンを介して接続されるサーミスタ素子等に対して、樹脂を注入硬化して略円柱状に被覆形成したモールド体を形成している。
このような温度センサを製造するためには、金型をはじめ樹脂の配合装置、注入装置、硬化装置等、高価な製造設備が必要である。

また、サーミスタ素子等が、樹脂に直接埋設されるため、硬化応力により圧縮力を受け、本来の温度計測機能を十分発揮出来ない虞もある。
さらにまた、樹脂が冷温水に直接さらされて生じる歪みに計測機能が影響される虞もある。
このように、冷温水中に配設される温度センサは、コスト的に割高の要因を有するのみならず、計測値誤差が増大する要因も孕んでいた。
低コストで冷温水中でも十分な機械的強度を備え正確な温度データを出力温度センサが求められている。

また、空調用蓄熱槽や各種プラントのタンク或いは養殖用生簀等比較的大量の冷温水を扱う設備では、蓄熱槽やタンクに貯留する冷温水の水面近傍から水深まで多くの箇所から、水圧や対流に耐えながら正確な温度データを取込み、温度分布を把握する等して設備の制御や管理を施す必要がある。
温度センサを冷温水中で所定深さで設置できるような温度センサ設置装置が求められている。

そこで、本発明の目的は、低コストでしかも冷温水中に配設されても十分な機械的強度を備えて正確な温度データを取得し、しかも、温度センサ自体が人手に関与する作業バラツキを排除して製作し易くすると共に、防水性能を有して、空調や各種プラント等設備全体の制御や管理の用に供する温度センサを、また、容易に設置工事を施せる温度センサ設置装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係る温度センサは、
被測定対象の温度値を計測する計測部と、温度値を補正する補正部と、温度値を温度データ信号に変換して通信回線を介して温度データ信号を伝送する通信部と、通信を制御する通信インターフェイスと、を有するセンサと、
センサとの通信回線及び電源供給線を形成するケーブルと、
開口部を有し、ケーブル端末と接続されたセンサを収納するケースと、
ケーブルに挿通されており、ケーブルとケースにより形成される円環状の開口部を塞ぐように配置される略筒形のシールドと、
前記ケース内に設けられ、ケーブル端末と接続されたセンサを封止する硬化性樹脂組成物によるモールドと、
シールドに密接するようにケースに設けられた二重のカシメ部と、カシメ部を含むケースおよびケース開口部付近のケーブルを封止する防水チューブと、を有し、ケースのカシメ部がシールドをケーブルへ押圧することでケースとシールドとの境界およびシールドとケーブルとの境界をともに密着固定して気密水密構造とする防水処置部と、
によるセンサ部を備え、被測定対象の温度値をケーブルを介してセンタ側に伝送することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る温度センサは、
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記モールドは、無機質粉粒体を添加する硬化性樹脂組成物により形成することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る温度センサは、
被測定対象の温度値を計測する計測部と、温度値を補正する補正部と、温度値を温度データ信号に変換して通信回線を介して温度データ信号を伝送する通信部と、通信を制御する通信インターフェイスと、を有するセンサと、
センサとの通信回線及び電源供給線を形成するケーブルと、
開口部を有し、ケーブル端末と接続されたセンサを収納するケースと、
ケーブルに挿通されており、ケーブルとケースにより形成される円環状の開口部を塞ぐように配置される略筒形のシールドと、
ケーブル端末とセンサとの接続部を覆う絶縁チューブと、接続部，センサおよび絶縁チューブを封止する封止樹脂と、ケーブル端末に配置されるシールドと封止樹脂を覆う防水テープと、防水テープを覆うシリコーングリースと、を有し前記ケース内に設けられるモールドと、
シールドに密接するようにケースに設けられたカシメ部と、カシメ部，ケース，シールドおよびケーブルにより形成される空間内に充填され，ケース開口部付近のケーブルを封止する開口部封止樹脂と、ケース開口部，開口部封止樹脂およびケーブルを外界から覆う封止テープと、カシメ部を含むケース，封止テープおよび封止テープ付近のケーブルを外界から覆う防水チューブと、を有し、ケースのカシメ部がシールドをケーブルへ押圧することでケースとシールドとの境界およびシールドとケーブルとの境界をともに密着固定して気密水密構造とする防水処置部と、
によるセンサ部を備え、被測定対象の温度値をケーブルを介してセンタ側に伝送することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る温度センサは、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の温度センサにおいて、
ケーブルに複数のセンサ部を直列接続する構成とし、列の先頭であってケーブル先端に接続される先端センサ部と、列の最後となるようにケーブルに接続される終端センサ部と、先端センサ部と終端センサ部の間となるようにケーブルに接続される１または複数の中間センサ部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る温度センサは、
請求項４に記載の温度センサにおいて、
直線状に連設した複数センサ部に対して昇順または降順のそれぞれ異なるＩＤ番号を付与することを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る温度センサは、
請求項５に記載の温度センサにおいて、
ケーブルに挿通されるチューブ状の銘板をセンサ部の近傍に設け、この銘板には近傍にあるセンサ部に付与されたＩＤ番号を表記することを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係る温度センサ設置装置は、
槽内に位置するアンカを連結して垂下するワイヤと、
センサ部又は／及びケーブルとワイヤとを固着する締付治具と、
を備え、
槽内に貯留する冷温水に、請求項１〜請求項６の何れか一項記載の温度センサの各センサ部をワイヤと併設することを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係る温度センサ設置装置は、
請求項７に記載の温度センサ設置装置において、
一端にアンカを連結し他端に浮きまたは締結部に連結したワイヤとし、
アンカを槽内に載置してワイヤを冷温水中に直線立設させることを特徴とする温度センサ。

本発明によれば温度センサ及び温度センサ設置装置は、樹脂を注入硬化して略円柱状に被覆形成したモールド体を形成する必要がなくなり、空調用蓄熱槽や各種プラントのタンク或いは養殖用生簀等比較的大量の冷温水を扱う設備に対して、低コストでしかも容易に設置工事を施すことが出来る。

総じて、低コストでしかも冷温水中に配設されても十分な機械的強度を備えて正確な温度データを取得して、しかも、温度センサ自体が製作し易くすると共に、防水性能を有して、空調や各種プラント等設備全体の制御や管理の用に供する温度センサを、また、容易に設置工事を施せる温度センサ設置装置を提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態について図に基づき説明する。図１は本形態の温度センサの構成図、図２は本形態の温度センサのブロック回路図である。
本形態の温度センサ１０は、図１で示すように、複数個（図１では具体化のため３個として図示している）のセンサ部を備え、先端センサ部１１、中間センサ部１２、終端センサ部１３を備えている。なお、３個に限定する趣旨ではなく、例えば、先端センサ部１１のみで１個の場合、先端センサ部１１と終端センサ部１３とで２個の場合、先端センサ部１１、ｎ（ｎは自然数）個の中間センサ部１２、終端センサ部１３とでｎ＋２個の場合があるが、いずれでも本形態は採用可能である。

先端センサ部１１は、先端ケース１、センサ３、ダイオード４、モールド５、シールド６、防水処置部７を備えている。
中間センサ部１２および終端センサ部１３は、中間ケース２、センサ３、ダイオード４，モールド５、シールド６、防水処置部７を備えている。

これら先端センサ部１１、中間センサ部１２、終端センサ部１３は三芯ケーブル１４の三芯シールド線１４ａのリード部に電気的に接続される。
三芯ケーブル１４は、三芯シールド線１４ａが引き出されてセンサ３と接続されている。三芯シールド線１４ａは複数のセンサ３との間で通信する通信回線、及び、センサ３への電源供給線として機能する。
また、三芯ケーブル１４には銘板１５が設けられる。

先端ケース１は、本発明のケースの具体例であり、蓋付円筒状を有している。先端ケース１は、耐食性に優れ、熱伝導率の良いステンレス（ＳＵＳ３０４）、銅、アルミニウム、合金その他の金属製パイプからプレス加工或いは絞り加工等で開口部・蓋部を形成して製作する。また、プラスチック等他の材質で代替して蓋付円筒状に成形してもよい。この先端ケース１は、先端センサ部１１のみで用いられる。
中間ケース２は、本発明のケースの他の具体例であり、略円筒状を有しており、先端ケース１と同様に金属・プラスチックを材料としている。この中間ケース２は、中間センサ部１２および終端センサ部１３で用いられる。

センサ３は、詳しくは図２で示すように、計測部３ａ、補正部３ｂ、通信部３ｃ、通信インターフェイス（以下通信Ｉ／Ｆ）３ｄを備えている小型回路である。
計測部３ａは、半導体熱電対等サーミスタ素子であり、温度値を出力する。
補正部３ｂは、温度値を校正して実際に近い温度値に補正して出力する。
通信部３ｃは、三芯ケーブル１４の末端で接続されるコンピュータ等のデータ処理部（図示せず）と通信するための温度データ信号を出力する。
通信部Ｉ／Ｆ３ｄは、他の通信部Ｉ／Ｆ３ｄを中継してコンピュータ等のデータ処理部（図示せず）と通信信号を送受信する。
なお、先端部では特に保護回路３ｅが設けられ、反射対策等電気的な保護がなされている。

更に、各センサ３は１６桁（６４ｂｉｔ）のＩＤ番号をそれぞれ保有しており、連設した複数のセンサ３を先端から若いＩＤ番号順に配置することにより、上位はＩＤ（低位ｂｉｔ）の若い番号順にセンサ３を認識するようにしている。
ダイオード４は、点灯により温度センサ設置数を認識する。

モールド５は、先端ケース１では、センサ３、ダイオード４、三芯ケーブル１４の三芯シールド線１４ａを被覆する。また、中間ケース２では、センサ３、三芯ケーブル１４の三芯シールド線１４ａを被覆する。
このモールド５について説明する。モールド５は、常温において液状を呈し、硬化剤を配合して硬化する硬化性樹脂であって、特に作業性と反応性を調整し易いエポキシ系硬化樹脂も用いている。

エポキシ系硬化樹脂は、エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤からなり、ビスフェノール型、ノボラック型等適宜エポキシ樹脂を選定し、又、エポキシ樹脂硬化剤は、ポリアミドアミン類等の常温硬化型硬化剤、無水フタル酸等酸無水物等の一種から選定すればよい。そして、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の粘度調整や液状化の目的として、キシレン、アルコール等溶剤を併用し、更に、カップリング剤、消泡剤等併用すればよい。

また、三芯シールド線１４ａやセンサ３の表面を、少量のエポキシ系硬化樹脂で均質に被覆接着したモールド５を形成するため、無機質粉粒体を選定して添加してもよい。無機質粉粒体としては、モールド５の熱伝導性、電気的絶縁性、機械的強度、その他作業性を勘案して、各種無機質粉粒体のうちマグネシアが好適に用いられる。こうして硬化性樹脂組成物によるモールド５を容易に形成して防水性能をより確実にしている。

このようなモールド５であるが、例えば、図１で示すように先端ケース１，中間ケース２の内部全体に硬化性樹脂組成物を充填しても良い。このような構成でも耐食性が良く、堅牢な先端ケース１，中間ケース２により、冷温水中にあっても経年変化等に影響されるおそれが少なくなる。
また、図示しないが、三芯シールド線１４ａやセンサ３の表面のみ硬化性樹脂組成物により覆うようにして先端ケース１，中間ケース２の中に空間があるようにしても良い。この場合は、熱変化によりモールド５の歪みが起きても空間により逃げて、歪みによる力が加わる事態を防止する。
さらにまた、三芯シールド線１４ａやセンサ３の表面のみ硬化性樹脂組成物により覆うようにし、その上で他の柔軟な充填物（例えばシリコーン樹脂）を充填して水密気密構造としても、歪みによる力が加わる事態を防止できる。
これら温度センサ１０の大きさ、形状、計測精度或いは温度センサ１０が使用される周囲条件等に応じて形成すればよい。

シールド６は、略筒形（リング形）や略網状筒形を有しており、三芯ケーブル１４の被覆部と三芯シールド線１４ａとの境界に配置される。このようなシールド６は先端センサ部１１では先端ケース１を、中間センサ部１２や終端センサ部１３では中間ケース２の開口部を塞ぐように配置される。

防水処置部７は、防水チューブ７ａ、カシメ部７ｂを備えている。
カシメ部７ｂは、先端ケース１や中間ケース２に対してカシメにより二カ所に二重のカシメ部７ｂを形成して固定される。二重のカシメ部は先端ケース１や中間ケース２に環状の溝が形成されて、この溝がシールド６に密着して水密性・気密性を維持している。
防水チューブ７ａは、詳しくは熱収縮チューブであり、先端部では先端ケース１，三芯ケーブル１４を覆うように、また、他の箇所では中間ケース２，三芯ケーブル１４を覆うよう配置して熱収縮させて密着固定している。特に二重のカシメ部７ｂによる溝に入り込んで、防水処置を確実にする。

先に説明した銘板１５は三芯ケーブル１４の外周に挿通されるチューブであって、三芯ケーブル１４の端部に抜け落ちないように取り付けられている。この銘板１５には各種事項が記載されており、例えば、先に説明した一連の製造番号（ＩＤ番号）を印字した銘板であり、この銘板を確認することで必要な事項を把握できる。

それと、温度センサ１０として組み立てる際に、センサ３を構成するデバイスのＩＤ番号と、センサ３を特定する表記番号、例えば銘板に記載する製造番号とを一致させることにより、デバイス入荷時の各ＩＤ番号と製造番号に対応した温度センサＩＤ一覧表を用意して製造管理や温度センサの製品としての追跡管理をも明確にしている。

こうして、空調用蓄熱槽に配設する温度センサ１０では、先端センサ部１１、中間センサ部１２、終端センサ部１３のリード部の絶縁処理や水の浸入を防ぐ処置を施し、防水仕様確保によって温度誤差や追従性能が著しく低下しない構造とし、リード部のショートや水の浸入により破損する恐れを無くしている。

続いてこのような、温度センサを冷温水中で用いるための温度センサ設置装置について説明する。図３は、本形態の温度センサ設置装置の構成を説明する説明図である。
温度センサ設置装置２０は、ワイヤ２１、アンカ２２、複数の締付治具２３を備えている。

ワイヤ２１は、ステンレス製であって、耐食性が高い。ワイヤ２１は、図示しないが浮きが固定されたり、あるいは締結部に締結されたりして、ワイヤ２１が沈まないようになされている。
アンカ２２は、ワイヤ２１の先端に取付けられている。これにより、ワイヤ２１がまっすぐに伸びる。
締付治具２３は、ワイヤ２１に複数個が固定されるとともに、先端センサ部１１の先端ケース１，中間センサ部１２、終端センサ部１３の中間ケース２を締結固定できるようになされている。これら締付治具２３は、８の字状治具等であるが、例えば、締付バンド等を採用してもよい。
なお、このような温度センサ１０および温度センサ設置装置２０を併せて一体構造とした温度センサとしてもよい。

続いて、これら温度センサ１０および温度センサ設置装置２０を用いる温度測定処理について説明する。
温度センサ１０は、先に述べたように三芯ケーブル１４を介して直列状に連設して複数のセンサ（先端センサ部１１、中間センサ部１２、終端センサ部１３）がそれぞれ配置されている。
このような温度センサ１０を取り付ける温度センサ設置装置２０を組立てる。まず、ワイヤ２１の先端にアンカ２２を取付け、さらに、このワイヤ２１に締付治具２３を使用して温度センサ１０の先端センサ部１１、中間センサ部１２、および、終端センサ部１３を締結する。

続いて、蓄熱槽上方の締結部（図示せず）から冷温水槽３０内に沈め、冷温水槽３０の冷温水中に配設する。このような構成では複数センサ部を水深別に相違させて配置できるため、蓄熱槽水深に応じた温度計測を行える。
また、特に空調用蓄熱槽や各種プラントのタンク或いは養殖用生簀等比較的大量の冷温水を扱う設備では、蓄熱槽やタンクに貯留する冷温水の水面近傍から水深まで多くの箇所で水圧や対流に充分に耐えることができるようになって正確な温度データを取込み、温度分布を把握する等して設備の制御や管理を施すことができるようになる。

なお、アンカ２２の重量を適宜設定して、１本のワイヤ２１に最大１６本の締結治具２３およびセンサ部が接続でき、水深３０ｍまで沈められ、安定した温度センサ設置装置２０とすることが可能である。
また、冷温水槽の周囲設備構造の都合等により、一端にアンカを他端に浮き（図示せず）を連結したワイヤのアンカを冷温水槽底面に載置して、ワイヤを冷温水中に立設するようにしてもよい。さらには一端を単に締結部に固定して静止させるようにしてもよい。

続いて、防水能力を向上させた他の温度センサの形態について図を参照しつつ説明する。図４は、他の形態の温度センサの構成図である。
先端センサ部１１’は、先端ケース１、センサ３、ダイオード４、モールド５’、シールド６、防水処置部７’を備えている。
中間センサ部１２’および終端センサ部１３’は、中間ケース２、センサ３、ダイオード４，モールド５’、シールド６、防水処置部７’を備えている。
本形態では防水機能を向上させるため特にモールド５’および防水処置部７’を変更した点が相違する。本形態では相違点のみ説明し、他の構成は同じ符号を付するとともに先に説明した構成と同じであるものとし、重複する説明を省略する。

モールド５’は、詳しくは、シリコーングリース５ａ、防水テープ５ｂ、封止樹脂５ｃ、絶縁チューブ５ｄを備える。
絶縁チューブ５ｄは、三芯ケーブル１４の端末から引き出された三芯シールド線１４ａとセンサ３との三本の接続部をそれぞれ覆う。

封止樹脂５ｃは、三芯ケーブル１４の端末であるシールド６、センサ３、ダイオード４、絶縁チューブ５ｄおよび三芯シールド線１４ａを外界から封止する。この封止樹脂５ｃとしては、例えば隙間へ浸透するように流動性を有するシリコーン（例えば信越シリコーン社、製品名ＫＥ６６）が用いられる。封止樹脂５ｃの形成方法であるが、シールド６、センサ３、ダイオード４、絶縁チューブ５ｄおよび三芯シールド線１４ａを治具に取付け、治具内にシリコーンを全体的にムラ無く直接塗布したのちに硬化させ、さらに防水性が高いシリコーン（例えば信越シリコーン社、製品名ＫＥ４５）を表面に設けた二重構造の封止樹脂５ｃを形成している。仮に先端ケース１内まで浸水したとしてもこの封止樹脂５ｃが確実に防水保護するようにした。

防水テープ５ｂは例えばシリコーンテープであり、封止樹脂５ｃを外表面を覆う。先に説明したように封止樹脂５ｃは内部のシリコーン（ＫＥ６６）の表面に外部のシリコーン（ＫＥ４５）を塗布して二重の防水対策を施し、その上に防水テープ５ｂ（例えば赤テープ）を巻いて形状を整える。防水テープ５ｂは隙間がないように巻回する必用があるが、隙間等が発生する場合も起こりうるため、最外周に形成してある程度までの防水機能を確保するに止める。

なお、この防水テープ５ｂの表面に、さらにシリコーン（ＫＥ４５）を塗布して防水性を高めるとともに、潤滑剤として先端ケース１に通し易くするようにしても良い。この場合にシリコーン（ＫＥ４５）が先端ケース１の管口に残ってしまうと、後で先端開口を封止するときに用いるエポキシ樹脂（後述）を流し込む際に粘着の邪魔となるため、例えば匙の様な治具で取り除く。

シリコーングリース５ａは防水テープ５ｂの外界から封止するように覆う。
シリコーングリース５ａの塗布についてであるが、防水テープ５ｂの表面に塗布してから先端ケース１へ挿入する方法では先端ケース１の開口部で削げ落ちるため採用できない。そこで、シリコーングリース５ａを先にノズル等で先端ケース１内へ注入し、後から防水テープ５ｂで覆われたセンサ等を挿入してシリコーングリース５ａをシールド６まで到達する程度に押し拡げて充填する。または、先端部のみ充填されるようにする。
このようにしてモールド５’が形成される。

続いて防水処置部７’が形成される。
まず、カシメ部７ｂが先端ケース１に設けられる。これにより、モールド５’が充填されたセンサ側が外界から封止される。
続いて開口部封止樹脂７ｃが、カシメ部７ｂ、先端ケース１、シールド６および三芯ケーブル１４により形成される空間内に充填され、ケース開口部付近から三芯ケーブル１４が引き出された状態で開口部を外界から封止する。

続いて封止テープ７ｄが、先端ケース１の開口部、開口部封止樹脂７ｃおよび三芯ケーブル１４に対して巻回されてこれらを外界から覆う。
続いて、防水チューブ７ａが、カシメ部７ｂを含む先端ケース１、封止テープ７ｄ、および、封止テープ７ｄ付近の三芯ケーブル１４を覆うように嵌められた後に加熱されて収縮して、これらを外界から覆う。
このように多重に封止するため、先端センサ部１１’は気密水密構造を実現する。

なお、この先端センサ部１１’の防水構造は図４（ｂ）で示す中間センサ部１２’および終端センサ部１３’でも同様の構造を有するものであり、同じ符号を付するとともに重複する説明を省略する。このように中間センサ部１２’および終端センサ部１３’でも気密水密構造を実現する。
さらに本形態で説明した先端センサ部１１’、中間センサ部１２’および終端センサ部１３’を図３で示した温度センサ設置装置の先端センサ部１１、中間センサ部１２および終端センサ部１３に代えて適用することで、防水能力が高い温度センサとすることができ、例えば、水流が速く流れるような冷温水槽３０でも適用できる。

続いて、本発明による温度センサ及び温度センサ設置装置を空調用蓄熱槽に配設する例であり、通信方式としてMicroLAN（米国DALLAS/MAXIM製）通信回線を用いる例を挙げて図を参照しつつ説明する。図５は、温度センサ及び温度センサ設置装置を用いて空調用蓄熱槽に貯留する冷温水の温度を計測する計測システム図である。

計測システムは、図５で示すように、温度センサ１０、温度センサ設置装置２０、冷温水槽３０、MicroLAN４０、MicroLAN変換器５０、上位ネットワーク６０、上位機器７０を備える。本計測システムは、空調用蓄熱槽として設置された冷温水糟３０に貯留する冷温水の温度分布を把握し、センタ側で空調設備全体を集中制御・管理する上位機器（集中監視コンピュータ）へ伝送するシステムである。

温度センサ１０、温度センサ設置装置２０は先に図１〜図４を用いて説明した構成と同じであるが、通信Ｉ／Ｆ３ｄが、MicroLANに対応している。
冷温水槽３０は、空調用蓄熱槽であって二次配管から流出・流入して大量の冷温水が混在している。温度センサ１０は、空調用蓄熱槽に貯留する冷温水の温度を計測して温度データ信号を出力し、MicroLAN４０を介してMicroLAN変換器５０へ出力する。MicroLAN変換器５０は、MicroLANの通信プロトコルにより温度データ信号を上位ネットワーク６０の通信プロトコルに変換して上位機器７０へ出力する。

続いて本実施例の各部の詳細について説明する。表１は、温度センサ１０の基本仕様を示す。

通信機能としては、温度センサ１０の通信Ｉ／Ｆ３ｄとMicroLAN変換器５０とが1-Wire（米国DALLAS/MAXIM社登録商標）上にて通信を行い、温度センサの計測部３ａが取り込んだ温度値を温度データ信号に変換し、通信部３ｃを介して温度データ信号を送信する。このようなMicroLANで用いられる仕様を以下に示す。なお、通信手順、通信フォーマットはMicroLAN温度センサ（DALLAS/MAXIM製）仕様に従っている。

なお、３個のセンサ部の通信Ｉ／Ｆ３ｄは、１６桁（６４ｂｉｔ）のＩＤ番号をそれぞれ保有しており、連設した複数のセンサ部を先端から若いＩＤ番号順に配置することにより、上位はＩＤ（低位ｂｉｔ）の若い番号順にセンサ部を認識するMicroLANの特性に合致させ、1-Wire（米国DALLAS/MAXIM社登録商標）方式のMicroLANを採用し易くしている。表２は、論理的条件（装置内部仕様）を示す。

計測した温度値を４ｂｙｔｅのデータとして返信する。なお、温度計測の分解能は初期設定である小数点以下４桁（0.0625℃）とする。表３は温度変換例を示す。

表４はMicroLAN接続仕様を示す。

補正部３ｂには、アラーム用として上限値（ＴＨ）、及び下限値（ＴＬ）を設定するＥ^２ＰＲＯＭ（２ｂｙｔｅ）が用意されており、補正部３ｂの機能は、この２ｂｙｔｅを補正値用として割り当て、温度計測時に補正値を加算して計測値とする。

以上本発明の形態・実施例について説明した。これら温度センサ及び温度センサ設置装置は、空調用蓄熱槽、各種プラントのタンク、更に、観賞魚水槽或いは浴槽等少量の冷温水には勿論のこと、適宜防護網等設けて養殖用生簀、水族館等比較的大量の冷温水を扱う設備、更に又、構成材質を配慮すれば油等おおよそ液体中の温度計測に際し、利用可能性を有する。

本発明を実施するための最良の形態の温度センサの構成図である。本発明を実施するための最良の形態の温度センサのブロック回路図である。本発明を実施するための最良の形態の温度センサ設置装置の構成を説明する説明図である。他の形態の温度センサの構成図である。温度センサ及び温度センサ設置装置を用いて空調用蓄熱槽に貯留する冷温水の温度を計測する計測システム図である。

符号の説明

１０：温度センサ
１：先端ケース
２：中間ケース
３：センサ
３ａ：計測部
３ｂ：補正部
３ｃ：通信部
３ｄ：通信インターフェイス（以下通信Ｉ／Ｆ）
３ｅ：保護回路
４：ダイオード
５，５’：モールド
５ａ：シリコーングリース
５ｂ：防水テープ
５ｃ；封止樹脂
５ｄ：絶縁チューブ
６：シールド
７，７’：防水処置部
７ａ：防水チューブ
７ｂ：カシメ部
７ｃ：開口部封止樹脂
７ｄ：封止テープ
１１：先端センサ部
１２：中間センサ部
１３：終端センサ部
１４：三芯ケーブル
１４ａ：三芯シールド線
１５：銘板
２０：温度センサ設置装置
２１：ワイヤ
２２：アンカ
２３：締付治具
３０：冷温水槽
４０：MicroLAN
５０：MicroLAN変換器
６０：上位ネットワーク
７０：上位機器

Claims

被測定対象の温度値を計測する計測部と、温度値を補正する補正部と、温度値を温度データ信号に変換して通信回線を介して温度データ信号を伝送する通信部と、通信を制御する通信インターフェイスと、を有するセンサと、
センサとの通信回線及び電源供給線を形成するケーブルと、
開口部を有し、ケーブル端末と接続されたセンサを収納するケースと、
ケーブルに挿通されており、ケーブルとケースにより形成される円環状の開口部を塞ぐように配置される略筒形のシールドと、
前記ケース内に設けられ、ケーブル端末と接続されたセンサを封止する硬化性樹脂組成物によるモールドと、
シールドに密接するようにケースに設けられた二重のカシメ部と、カシメ部を含むケースおよびケース開口部付近のケーブルを封止する防水チューブと、を有し、ケースのカシメ部がシールドをケーブルへ押圧することでケースとシールドとの境界およびシールドとケーブルとの境界をともに密着固定して気密水密構造とする防水処置部と、
によるセンサ部を備え、被測定対象の温度値をケーブルを介してセンタ側に伝送することを特徴とする温度センサ。
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記モールドは、無機質粉粒体を添加する硬化性樹脂組成物により形成することを特徴とする温度センサ。
被測定対象の温度値を計測する計測部と、温度値を補正する補正部と、温度値を温度データ信号に変換して通信回線を介して温度データ信号を伝送する通信部と、通信を制御する通信インターフェイスと、を有するセンサと、
センサとの通信回線及び電源供給線を形成するケーブルと、
開口部を有し、ケーブル端末と接続されたセンサを収納するケースと、
ケーブルに挿通されており、ケーブルとケースにより形成される円環状の開口部を塞ぐように配置される略筒形のシールドと、
ケーブル端末とセンサとの接続部を覆う絶縁チューブと、接続部，センサおよび絶縁チューブを封止する封止樹脂と、ケーブル端末に配置されるシールドと封止樹脂を覆う防水テープと、防水テープを覆うシリコーングリースと、を有し前記ケース内に設けられるモールドと、
シールドに密接するようにケースに設けられたカシメ部と、カシメ部，ケース，シールドおよびケーブルにより形成される空間内に充填され，ケース開口部付近のケーブルを封止する開口部封止樹脂と、ケース開口部，開口部封止樹脂およびケーブルを外界から覆う封止テープと、カシメ部を含むケース，封止テープおよび封止テープ付近のケーブルを外界から覆う防水チューブと、を有し、ケースのカシメ部がシールドをケーブルへ押圧することでケースとシールドとの境界およびシールドとケーブルとの境界をともに密着固定して気密水密構造とする防水処置部と、
によるセンサ部を備え、被測定対象の温度値をケーブルを介してセンタ側に伝送することを特徴とする温度センサ。
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の温度センサにおいて、
ケーブルに複数のセンサ部を直列接続する構成とし、列の先頭であってケーブル先端に接続される先端センサ部と、列の最後となるようにケーブルに接続される終端センサ部と、先端センサ部と終端センサ部の間となるようにケーブルに接続される１または複数の中間センサ部と、を備えることを特徴とする温度センサ。
請求項４に記載の温度センサにおいて、
直線状に連設した複数センサ部に対して昇順または降順のそれぞれ異なるＩＤ番号を付与することを特徴とする温度センサ。
請求項５に記載の温度センサにおいて、
ケーブルに挿通されるチューブ状の銘板をセンサ部の近傍に設け、この銘板には近傍にあるセンサ部に付与されたＩＤ番号を表記することを特徴とする温度センサ。
槽内に位置するアンカを連結して垂下するワイヤと、
センサ部又は／及びケーブルとワイヤとを固着する締付治具と、
を備え、
槽内に貯留する冷温水に、請求項１〜請求項６の何れか一項記載の温度センサの各センサ部をワイヤと併設することを特徴とする温度センサ設置装置。
請求項７に記載の温度センサ設置装置において、
一端にアンカを連結し他端に浮きまたは締結部に連結したワイヤとし、
アンカを槽内に載置してワイヤを冷温水中に直線立設させることを特徴とする温度センサ設置装置。