(57)【要約】【課題】熱交換器用温度センサを用いて熱交換器の熱交換性能を十分に発揮させる。【解決手段】エバポレータ１２の温度を検出するための温度センサ１０は、該エバポレータ１２のフィン１６の間に挿入される検出部２０を有し、この検出部２０は、有底筒状に形成され内部に検出素子２８の収納されるケーシング２４を備え、前記ケーシング２４には、外周面から径方向外側へ突出した複数の突起部３０を有し、前記ケーシング２４が前記突起部３０を介して前記フィン１６へと接触している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器におけるフィン間に挿入される検出部を有した熱交換器用温度センサであって、
前記検出部は、有底筒状に形成され内部に検出素子の収納されるケーシングを備え、
前記ケーシングには、前記熱交換器への挿入方向に対して直交する外周側に向かって突出した突部を有し、前記ケーシングが前記突部を介して前記フィンと接触する、熱交換器用温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に設けられた熱交換器に装着され、該熱交換器の温度を検出する熱交換器用温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に搭載される車両用空調装置には、冷媒の供給作用下に通過する空気を冷却可能なエバポレータが設けられており、このエバポレータの放熱フィンの間にはエバセンサのセンサ部が挿入されるように装着されている。
【０００３】
このセンサ部は、内部にサーミスタが収納され断面円形状で有底筒状のケーシングを有し、前記ケーシングの外周面が放熱フィンの間へと挿入されることで面接触し、該放熱フィンからの冷熱がセンサ部へと伝熱されることで、エバポレータの温度がサーミスタで検出される。
【０００４】
そして、このエバセンサを用いてエバポレータの凍結を防止する場合には、エバセンサのセンサ部でエバポレータの温度を検出し、この温度が所定値以下となった際に前記エバポレータに対する冷媒の供給を停止することで温度を上昇させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８１１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような特許文献１の構成では、エバセンサによって検出された温度と実際のエバポレータの温度との間で時間的な差が生じ、検出温度に対して実際のエバポレータの温度が低くなっている。また、近年、部品の小型軽量化が求められることがあり、そのために熱効率向上を狙って放熱フィンのピッチを狭くすることが考えられる。
【０００７】
このような狭くなったフィンピッチに合わせてケーシングの直径を小さくしたエバセンサを使用した場合には、前記エバセンサのセンサ部による応答性が早くなり、それに伴って、実際のエバポレータの温度と該センサ部による検出温度との温度差が小さくなる。
【０００８】
しかしながら、例えば、エバポレータに対する冷媒の供給を停止する際の設定温度を変化させない場合には、応答性が向上している分だけ実際に前記エバポレータが凍結する温度よりも前（必要以上の余裕をもって）に冷媒の供給を停止させてしまうこととなり、前記エバポレータの熱交換性能を十分に生かしきれてないという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、熱交換器の熱交換性能を十分に発揮させることが可能な熱交換器用温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、熱交換器におけるフィン間に挿入される検出部を有した熱交換器用温度センサであって、
検出部は、有底筒状に形成され内部に検出素子の収納されるケーシングを備え、
ケーシングには、熱交換器への挿入方向に対して直交する外周側に向かって突出した突部を有し、ケーシングが突部を介してフィンと接触する。
【００１１】
本発明によれば、熱交換器のフィンの間に検出部が挿入される熱交換器用温度センサにおいて、有底筒状に形成され内部に検出素子の収納される検出部のケーシングには、熱交換器への挿入方向に対して直交する外周側に向かって突出した突部を有し、突部を介してケーシングがフィンと接触している。
【００１２】
従って、エバセンサのセンサ部が放熱フィンに対して面接触している従来技術の温度センサと比較し、突部を設けることでフィンに対する検出部の接触面積を減少させることができる。
【００１３】
その結果、熱交換器用温度センサによって熱交換器の温度検出をする際の熱応答性を低下させることができ、それに伴って、従来技術に係る温度センサと比較し、凍結する直前まで熱交換器による熱交換を行うことが可能となり、熱交換器の熱交換性能を十分に使うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、熱交換器用温度センサの検出部は、有底筒状に形成され内部に検出素子の収納されるケーシングを有し、このケーシングには外周側に向かって突出した突部を有し、突部を介してケーシングが熱交換器のフィンへと接触する構成としているため、エバセンサのセンサ部が放熱フィンに対して面接触している従来技術の温度センサと比較し、フィンに対する検出部の接触面積を減少させることができる。
【００１６】
その結果、熱交換器用温度センサによって熱交換器の温度検出をする際の熱応答性を低下させることができ、それに伴って、従来技術に係る温度センサと比較し、凍結する直前まで熱交換器による熱交換を行うことが可能となり、熱交換器の熱交換性能を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１Ａは、本発明の実施の形態に係る熱交換器用温度センサがエバポレータに装着された状態を示す全体正面図であり、図１Ｂは、図１Ａの熱交換器用温度センサを示す全体側面図である。
【図２】図２Ａは、図１ＢのＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿った断面図であり、図２Ｂ〜図２Ｆは、第１〜第５変形例に係る熱交換器用温度センサの検出部を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る熱交換器用温度センサについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る熱交換器用温度センサを示す。
【００１９】
この熱交換器用温度センサ１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、例えば、図示しない車両用空調装置の空調ケース内に設けられたエバポレータ（熱交換器）１２に装着され、このエバポレータ１２は、内部に冷媒を循環させる複数のチューブ１４と、複数のチューブ１４に隣接して波状に折曲されたフィン１６とを備え、前記チューブ１４は互いに等間隔離れて平行に設けられる。なお、エバポレータ１２は、図示しない配管を介して冷媒を圧縮して供給するための圧縮機に接続され、圧縮された冷媒が各チューブ１４へと供給される。
【００２０】
そして、エバポレータ１２は、チューブ１４内を循環する冷媒と空調ケース内の通路を流れる空気との間で熱交換を行うことで前記空気を冷却して下流側へと供給する。また、エバポレータ１２の下流側には、前記エバポレータ１２の温度を測定するための熱交換器用温度センサ１０（以下、単に温度センサ１０という）が配設される。
【００２１】
温度センサ１０は、図１Ａ〜図２Ａに示されるように、例えば、エバポレータ１２に装着される本体部１８と、該本体部１８の下面に対して略直角となるように突出した検出部２０と、該検出部２０に対して電気的に接続されたケーブル２２とを含む。
【００２２】
本体部１８はブロック状に形成され、エバポレータ１２を構成するチューブ１４の側部に当接するように設けられ、その下面から棒状の検出部２０が所定長さだけ突出するように設けられる。
【００２３】
検出部２０は、例えば、サーミスタにより構成されており、有底筒状のケーシング２４と、該ケーシング２４の内部に充填される封止材２６と、該封止材２６によって先端部近傍に固定される検出素子２８とを含み、前記検出素子２８にはケーブル２２が電気的に接続され、該ケーブル２２は、開口した前記ケーシング２４の後端から本体部１８の内部へと引き出される。
【００２４】
そして、温度センサ１０は、そのケーブル２２が図示しないコントローラへと接続されることで、検出素子２８で測定された温度が電気信号として該ケーブル２２を通じて前記コントローラへと出力される。
【００２５】
ケーシング２４は、例えば、アルミニウム等の金属製材料から断面円形状で軸方向（図１Ｂ中、矢印Ａ方向）に沿って長尺に形成され、その外周面には径方向外側に向かって突出した４本の突起部（突部）３０が形成される。
【００２６】
突起部３０は、例えば、外周側に向かって先細状となる断面三角形状に形成され、ケーシング２４の周方向に沿って互いに所定間隔だけ離れるように配置され、ケーシング２４の軸方向（図１Ｂ中、矢印Ａ方向）に沿ってそれぞれ延在している。なお、突起部３０の数量は上述した４本に限定されるものではない。
【００２７】
そして、上述した温度センサ１０をエバポレータ１２に対して装着する際には、該エバポレータ１２においてチューブ１４の延在方向と直交する方向（矢印Ａ方向）から本体部１８を接近させ、図１Ｂに示されるように、検出部２０を先端から隣接するフィン１６の間へと挿入する。
【００２８】
これにより、図２Ａに示されるように、検出部２０における２つの突起部３０が、該チューブ１４の延在方向（矢印Ｂ１方向）に沿った一方側のフィン１６に接触することで該延在方向へと押圧して変形させ、残りの２つの突起部３０が、前記チューブ１４の延在方向（矢印Ｂ２方向）に沿った他方側のフィン１６へと接触することで、該延在方向に押圧して変形させる。すなわち、検出部２０のケーシング２４が、波状に折り返され対向するフィン１６の間へと挿入されることで、該フィン１６が４つの突起部３０によってチューブ１４の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に幅広状となるように押し広げられる。
【００２９】
その結果、検出部２０を構成するケーシング２４は、フィン１６に対して４つの突起部３０のみで接触し、該突起部３０の形成される外周面が該フィン１６に対して非接触な状態で保持される。換言すれば、ケーシング２４は、フィン１６に対して面接触することなく突起部３０を介して４カ所で線接触した状態となる。
【００３０】
そして、検出部２０をさらにフィン１６の間に奥まで挿入していき、図１Ｂに示されるように、本体部１８がチューブ１４の側部へと当接するまで押し込むことで、前記検出部２０が前記フィン１６の変形作用下に保持された温度センサ１０の装着状態となる。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る熱交換器用温度センサ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、エバポレータ１２には、図示しない圧縮機で圧縮された冷媒が各チューブ１４へと供給されている状態とする。
【００３２】
先ず、エバポレータ１２が冷媒の供給作用下に冷却された状態で、該エバポレータ１２の上流側から各チューブ１４及びフィン１６の間を空気が通過することで冷却され下流側へと供給されると共に、このエバポレータ１２の下流側に装着された温度センサ１０によってフィン１６の温度が検出される。詳細には、フィン１６の温度が、突起部３０を介して検出部２０のケーシング２４へと伝達され、封止材２６を介して検出素子２８で感知され、前記検出素子２８から電気信号としてケーブル２２を通じて図示しないコントローラへと出力される。
【００３３】
そして、例えば、温度センサ１０で測定された温度に基づいて、エバポレータ１２へ冷媒を圧縮して供給するための圧縮機の駆動制御が行われ、具体的には、前記エバポレータ１２の温度が所定温度より高い場合には、該エバポレータ１２に対する冷媒の供給を継続し、一方、前記エバポレータ１２の温度が所定温度より低くなり凍結が懸念される場合には、前記圧縮機の運転を停止させ前記エバポレータ１２に対する冷媒の供給を停止する。
【００３４】
この際、温度センサ１０は、断面円形状のケーシング２４の外周面がフィン１６に対して直接接触することがなく、該外周面から径方向へ突出した４本の突起部３０を介して前記フィン１６と線接触しているため、前記外周面がフィン１６に対して面接触している温度センサ１０と比較して接触面積を減少させることができ、それに伴って、温度センサ１０による温度検出の応答性を意図的に低下させることができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置のエバポレータ１２に用いられる温度センサ１０において、この温度センサ１０の検出部２０は、内部に検出素子２８の収納される有底筒状のケーシング２４を備え、該ケーシング２４の外周面には、径方向外側へと突出し軸方向へ延在する４本の突起部３０を有している。
【００３６】
そして、温度センサ１０の検出部２０をエバポレータ１２におけるフィン１６の間へと挿入した際、ケーシング２４は４本の突起部３０のみを介して前記フィン１６と接触する。そのため、放熱フィンに対してセンサ部を面接触させている従来技術に係るエバセンサと比較し、フィン１６に対する温度センサ１０の接触面積を減少させることができる。
【００３７】
その結果、温度センサ１０によってエバポレータ１２の温度検出をする際の応答性を低下させることができ、それに伴って、従来技術に係るエバセンサと比較し、凍結する直前までエバポレータ１２による熱交換を行うことが可能となり、該エバポレータ１２の冷却性能を十分に使って冷却することができる。
【００３８】
また、温度センサ１０を構成するケーシング２４は、上述したように４つの突起部３０を外周面に備え、該突起部３０を介してフィン１６と接触可能な構成に限定されるものではなく、例えば、図２Ｂの第１変形例に係る温度センサ５０のように、周方向に沿って等間隔離れた７つの断面三角形状の突起部（突部）５２を有したケーシング５４としてもよいし、図２Ｃに示される第２変形例に係る温度センサ６０のように、断面十字状で８つの角部（突部）６２を有したケーシング６４としてもよい。
【００３９】
すなわち、温度センサ１０、５０、６０のケーシング２４、５４、６４をフィン１６の間へと挿入した際、突起部３０、５２や角部６２が前記フィン１６に対して線接触し、前記ケーシング２４、５４、６４と前記フィン１６との接触面積を面接触させた場合と比較して低減可能な構成であればよい。
【００４０】
さらには、図２Ｄに示される第３変形例に係る温度センサ７０のように、断面矩形状で４つの角部（突部）７２を有した断面矩形状のケーシング７４としてもよいし、図２Ｅに示される第４変形例に係る温度センサ８０のように、６つの角部（突部）８２を有した断面六角形状のケーシング８４としてもよい。
【００４１】
さらにまた、図２Ｆに示される第５変形例に係る温度センサ９０では、図示しないチューブと平行な長軸を有した断面長円状のケーシング９２を備え、長手方向に沿った一対の頂部９４ａ、９４ｂをそれぞれフィン１６に対して接触させるようにしてもよい。
【００４２】
なお、本発明に係る熱交換器用温度センサ１０は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４３】
１０、５０、６０、７０、８０、９０…熱交換器用温度センサ
１２…エバポレータ                  １４…チューブ
１６…フィン                        ２０…検出部
２４、５４、６４、７４、８４、９２…ケーシング
２８…検出素子                      ３０、５２…突起部
６２、７２、８２…角部              ９４ａ、９４ｂ…頂部
【図１】
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【図２】
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