JPH0774763B2 - 温度検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明はファンコンベクター、エアコン、温風暖房機
等の空気調和装置の温度検出に適した温度検出器に関す
る。

（ロ）従来の技術 従来、例えば、実開昭58−4085号公報には、室内の空気
温度を検出する室温センサと、室内の壁等の輻射温度を
検出する輻射温度センサとを併用し、これらの温度セン
サの温度信号を温度検出回路を介して混合回路に供給
し、これらの信号から居住者の体感温度に近い温度を演
算で求めるようにした温度検出装置が開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述した温度検出装置では、居住者の体感に近い温度を
検出できる反面、複数のセンサを必要とするばかりでな
く、検出回路や混合回路を必要とし、コスト高になる欠
点があった。

この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
複数のセンサを必要としたり、回路構成を複雑にするこ
となく、居住者の体感温度に近い温度を精度良く検出で
きるようにすることを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明では、開口部を有し、かつ、断熱が施されたケ
ースと、このケースの開口部に装着された放射熱透過性
の窓材と、前記ケース内に収容された放射熱吸収板と、
この放射熱吸収板の内側に配置された感温素子とを備
え、前記放射熱吸収板にはポリイミドシートが使用され
るとともに、前記放射熱吸収板と感温素子とが放射熱吸
収板に貼附され、かつ、感温素子の導電部材を兼ねる金
属板を介して熱的に結合されている構成である。

（ホ）作用 このように構成すると、断熱が施されたケースの開口部
に放射熱透過性を有する窓材が装着され、ケース内には
放射熱吸収板が収容され、この放射熱吸収板の内側に感
温素子が配置されているので、ケース内に収容された感
温素子がケース外部の空気温度によって大きく影響され
ないようにしつつ、感温素子の放射熱依存性を高めるこ
とが可能となる。また、放射熱吸収板の内側に配置され
た感温素子が放射熱吸収板と熱的に結合されているの
で、感温素子の熱容量に比して放熱面積が大きくなり、
感温素子の熱時定数を小さくすることができ、熱応答性
にも優れている。また、放射熱吸収板にはポリイミドシ
ートが使用されているので、遠赤外線（放射熱）の吸収
率を高めることができるばかりでなく、加工性を高める
ことができ、しかも、材料コストの上昇を抑えることも
可能となる。

しかも、感温素子と放射熱吸収板との熱的な結合が金属
板を用いて簡単に行えるばかりでなく、金属板が感温素
子の導電部材を兼ねるので、感温素子の電極を金属板に
直接、接続することも可能である。

（ヘ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図及び第２図において、（１）は樹脂製のケースで
あり、開口部（２）を有する第１ケース（1A）と、コネ
クタ挿通口（３）を有する第２ケース（1B）とで箱型に
形成されている。（４）はケース（１）の開口部（２）
に装着された放射熱透過性の窓材であり、この窓材
（４）には厚みが10〜50μｍの半透明又は透明のポリエ
チレンシートが使われている。（５）は窓材（４）の内
側に設けられた放射熱吸収板であり、この放射熱吸収板
（５）には厚みが15〜25μｍのポリイミドシートが使わ
れている。（６）（７）は放射熱吸収板（５）の内側に
接着剤（図示せず）にて貼附された金属板であり、この
金属板（６）（７）には厚さが15〜25μｍの銅の膜状
板、又は銅箔が使われている。金属板（６）は表面積が
大なる円板状であり、帯状の導電部（6A）を一体に有し
ている。また、金属板（７）は帯状であり、金属板
（６）の切り欠き内に間隔を存して挿入されている。こ
れらの導電部（6A）と金属板（７）とは放射熱吸収板
（５）と一体形成された帯状の案内部（5A）の内側に貼
附されている。（８）はサーミスタ等の感温素子であ
る。この感温素子（８）は一方の電極部が金属板（６）
に直接、半田等で接続され、他方の電極部がワイヤ
（９）を介して金属板（７）に半田等で接続されてい
る。また、感温素子（８）と金属板（６）（７）との接
続部は電気絶縁性のモールド材料（10）にて被覆されて
いる。尚、（11）はケース（１）内の空間部に収納され
た発泡スチロール等の断熱材、（12）はケース（１）の
コネクタ挿入口（３）に装着されたコネクタである。こ
のコネクタ（12）には放射熱吸収板（５）の案内部（5
A）によってケース（１）内後部に案内された金属板
（６）の導電部（6A）と金属板（７）とが接続されてい
る。

第３図ないし第７図は窓材（４）として使用するポリエ
チレンシートの赤外線透過特性を示すものである。これ
らの図から明らかなように、ポリエチレンシートは広範
囲の波長の赤外線に対して良好な透過特性を示した。特
に、厚さが10〜50μｍのものでは放射熱の波長である遠
赤外線の波長領域（８〜10μｍ）で80％前後の高い透過
率を示した。これに対し、厚さが0.3mmのシリコン板で
は第８図に示すように透過率が60％未満であり、厚さが
0.1mmのポリエステルシートでは第９図に示すように遠
赤外線領域での透過率が略０％であった。

このように、ポリエチレンシートは高い放射熱透過性を
有し、しかも、安価に入手可能であるなど、窓材（４）
として適している。もちろん、その厚みは薄い程、放射
熱透過率が高くなるが、反面、製造上の問題が生じた
り、外部の空気温度が窓材（４）を介して伝達しやすく
なるため、10〜50μｍが適当である。

第10図は放射熱吸収板（５）として使用するポリイミド
シートの赤外線透過特性を示すものである。ポリイミド
シートは第10図に示すように８〜10μｍの波長で遠赤外
線透過率が低く、この領域の遠赤外線（放射熱）の吸収
率が高い。しかも、ポリイミドシートは可撓性プリント
基板の基材としても使用されており、加工性に優れ、安
価に入手可能である。

上述した実施例のものでは、ケース（１）の開口部
（２）に放射熱透過性の窓材（４）が装着されているの
で、ケース（１）外部の空気を窓材（４）で遮断し、ケ
ース（１）外部の空気温度が感温素子（８）に伝達され
にくいようにしつつ、感温素子（８）が熱的に結合され
た放射熱吸収板（５）に放射熱吸収させ、感温素子
（８）の放射熱依存性を高めることができ、感温素子
（８）に体感温度に近い温度検出を行わせることができ
る。例えば、ケース（１）周囲の空気温度が20℃で、ケ
ース（１）開口部（２）の対向する壁面温度が5deg高い
場合、5degの80％を加味した24℃の温度検出を行わせる
ことが可能である。

しかも、感温素子（８）が金属板（６）を介して放射熱
吸収板（５）と熱的に結合されているので、感温素子
（８）の放熱面積をその熱容量に比べて大きくし、感温
素子（８）の熱時定数を小さくすることができ、感温素
子（８）の熱応答性も良好であり、また、放射熱吸収板
５としてポリイミドシートを使用しているので、このポ
リイミドシートは遠赤外線（放射熱）の吸収率が高く、
しかも、加工性に優れ、安価に入手できることから、放
射熱吸収板５により遠赤外線の吸収率を高めることがで
きるとともに、加工性を高めることもでき、さらに、材
料コストの上昇を抑えることもできる。また、放射熱吸
収板（５）に貼附された金属板（６）に感温素子（８）
の電極を直接接続したので、放射熱吸収板（５）と感温
素子（８）との熱的結合を金属板（６）を介して簡単に
行うことができ、感温素子（８）の配線作業の簡素化を
図ることもできる。

第11図ないし第13図はこの発明の他の実施例を示すもの
である。これらの図のものでは、ケース（１）に断熱性
を有する材料が使用され、断熱材が省略されている。ま
た、第12図のものでは、放射熱透過性の窓材（４）と放
射熱吸収板（５）との間にスペーサ（13）（14）を介在
して空気層（15）を形成することにより、ケース（１）
外部の空気温度の影響が一層少なくなるようにしてあ
る。また、第13図のものでは、金属板（６）を２枚の放
射熱吸収板（５）（５）で挾み、金属板（６）の剥れを
防止している。

尚、上述した実施例では、放射熱透過性の窓材（４）と
してポリエチレンシートを使用したが、空気流通性の低
い多数の小孔を設けることによって放射熱透過性を持た
せた樹脂、金属、硝子、セラミックス等の板材を窓材と
して利用しても良い。

（ト）発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、ケース外
部の空気温度による感温素子への熱的影響を少なくしつ
つ、感温素子の放射熱依存性を高め、体感温度に近い温
度検出を行うことができるものであり、しかも、感温素
子の熱応答性を高めることができるなど、空気調和装置
の温度検出に最適であるばかりでなく、放射熱吸収板に
はポリイミドシートが使用されているので、放射熱の吸
収率を高めることができ、感温性能が向上するととも
に、ポリイミドシート製の放射熱吸収板は加工性に優
れ、しかも、材料コストの上昇を抑えることも可能とな
る等、低価格で高性能の温度検出器を提供できる。

また、放射熱吸収板と感温素子とが放射熱吸収板に貼附
された金属板を介して熱的に結合されているので、感温
素子と放射熱吸収板との熱的な結合を金属板を用いて簡
単に行うことができ、組み立て作業性に優れ、しかも、
金属板が感温素子の導電部材を兼ねるので、感温素子の
電極を金属板に直接、接続することができ、配線作業を
簡単に行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す温度検出器の断面
図、第２図は同じく分解斜視図、第３図ないし第７図は
それぞれ板厚の異なるポリエチレンシートの赤外線透過
特性説明図、第８図はシリコン板の赤外線透過特性説明
図、第９図はポリエステルシートの赤外線透過特性説明
図、第10図はポリイミドシートの赤外線透過特性説明
図、第11図ないし第13図はそれぞれこの発明の他の実施
例を示す温度検出器の断面図である。 （１）……ケース、（２）……開口部、（４）……窓
材、（５）……放射熱吸収板、（６）……金属板、
（８）……感温素子、（11）……断熱材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−32131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−61924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−118625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−190629（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部を有し、かつ、断熱が施されたケー
   スと、このケースの開口部に装着された放射熱透過性の
   窓材と、前記ケース内に収容された放射熱吸収板と、こ
   の放射熱吸収板の内側に配置された感温素子とを備え、
   前記放射熱吸収板にはポリイミドシートが使用されると
   ともに、前記放射熱吸収板と感温素子とが放射熱吸収板
   に貼附され、かつ、感温素子の導電部材を兼ねる金属板
   を介して熱的に結合されていることを特徴とする温度検
   出器。