(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象の温度を計測する温度計測機能部と、計測した温度計測値を補正する補正値設定機能部と、通信回線を介して通信を行う通信機能部と、をケースに収納する又はパッケージすることにより一体化したセンサ部と、
センサ部が載置される台座凹部と、両側面に設けられた一対の切り欠き部と、配管外周面と当接させる底部と、を備える金属製台座と、
通信機能部と接続される通信回線であるリード部と、
金属製台座およびリード部を配管外周に締結させる締結バンドと、
を備え、温度計測値をリード部を介して送信する温度計であって、
金属製台座の締結バンドは金属製台座の切り欠き部内に入り込むとともにセンサ部に非接触で上側に張り渡された状態で締結されることを特徴とする温度計。
【請求項２】
請求項１記載の温度計において、
センサ部とリード部とを接続するコネクタ部と、
コネクタ部を熱収縮により密着して覆う絶縁チューブと、
を備えることを特徴とする温度計。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の温度計において、
前記金属製台座は、銅またはアルミニウムで形成されることを特徴とする温度計。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項記載の温度計において、
前記金属製台座の底部の底面は、配管の曲率と略一致する曲面状に形成されることを特徴とする温度計。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項記載の温度計において、
前記金属製台座の底部の底面と配管外周面との接触面に塗布されるシリコーンゴム、
を備えることを特徴とする温度計。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項記載の温度計において、
前記金属製台座の台座凹部内に充填されるシリコーングリース、
を備えることを特徴とする温度計。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一項記載の温度計において、
前記温度計測機能部は半導体熱電対を備えることを特徴とする温度計。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一項記載の温度計を設置する方法であって、
金属製台座に設置されたセンサ部およびセンサ部から延伸するリード部とを配管軸方向と平行に配置し、
金属製台座の一対の切り欠き部及びリード部を介して配管軸方向と略直角にバンド締めし、
温度計を密着固定することを特徴とする温度計設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度計、特に、空調設備等に敷設され、配管を介して内部を通流する気体又は液体を温度計測する温度計、および、この温度計設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配管内を通流する気体又は液体の温度情報の取得（以下、単に配管内の温度計測という）は、各種制御を実現するために、従来から行われていた。
このような配管内の温度計測を行う場合、従来技術では、例えば、熱電対や抵抗体が組み込まれた棒状計測部の一端に表示部や送信部等を形成してなる略Ｔ字状温度センサを使用している。略Ｔ字状温度センサを配管に取り付ける場合、配管外周面の孔から断面半径方向に棒状計測部を挿入し、孔を封止するとともに取り付け固定する。そして、配管内部を通流する気体や液体を直接温度計測するというものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような略Ｔ字状温度センサを空調設備等の配管に取り付けする際に、配管に周設されている断熱材の除去、配管内の水抜き、配管側面の孔あけ後の略Ｔ字状温度センサの挿入取り付け、取り付け後の断熱材の補修、等一連の極めて厄介な作業を要していた。
しかも、通流する冷温水等に直接棒状計測部を接触させているため、略Ｔ字状温度センサの挿入取り付け時、流体圧力に対する補強手当を施しても、棒状計測部が変形・破損等起こし易く、繰り返し取り替え工事を必要とする事情も有していた。
【０００４】
また、通常、建物の隔壁内部に敷設されているため作業が困難な配管各部に数多くの温度センサを配設する必要があり、手間を要するものであった。
特に、事業所や工場等の既設空調設備に対し上述した増設工事を施す場合、工事期日として、工場が稼働していないとき、つまり、配管内に流体が流れないときである深夜や休日に制約されるという事情もあった。
これら事情のため、簡易な工事で、しかも精度良く温度情報としてデータを取得できる温度計が望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明は、これらの課題を解決するためになされたものであり、その目的は、容易な設置工事で、しかも直接流体等に接することがないようにして、経年的に安定して精度よく被測定対象の温度を計測できる温度計を提供するものである。
さらに、このような温度計を取り付けるための温度計設置方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の温度計によれば、
被測定対象の温度を計測する温度計測機能部と、計測した温度計測値を補正する補正値設定機能部と、通信回線を介して通信を行う通信機能部と、をケースに収納する又はパッケージすることにより一体化したセンサ部と、
センサ部が載置される台座凹部と、両側面に設けられた一対の切り欠き部と、配管外周面と当接させる底部と、を備える金属製台座と、
通信機能部と接続される通信回線であるリード部と、
金属製台座およびリード部を配管外周に締結させる締結バンドと、
を備え、温度計測値をリード部を介して送信する温度計であって、
金属製台座の締結バンドは金属製台座の切り欠き部内に入り込むとともにセンサ部に非接触で上側に張り渡された状態で締結されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の温度計によれば、
請求項１記載の温度計において、
センサ部とリード部とを接続するコネクタ部と、
コネクタ部を熱収縮により密着して覆う絶縁チューブと、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の温度計によれば、
請求項１または請求項２記載の温度計において、
前記金属製台座は、銅またはアルミニウムで形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４記載の温度計によれば、
請求項１〜請求項３の何れか一項記載の温度計において、
前記金属製台座の底部の底面は、配管の曲率と略一致する曲面状に形成されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５記載の温度計によれば、
請求項１〜請求項４の何れか一項記載の温度計において、
前記金属製台座の底部の底面と配管外周面との接触面に塗布されるシリコーンゴム、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の温度計によれば、
請求項１〜請求項５の何れか一項記載の温度計において、
前記金属製台座の台座凹部内に充填されるシリコーングリース、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７記載の温度計によれば、
請求項１〜請求項６の何れか一項記載の温度計において、
前記温度計測機能部は半導体熱電対を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８記載の温度計設置方法によれば、
請求項１〜請求項７の何れか一項記載の温度計を設置する方法であって、
金属製台座に設置されたセンサ部およびセンサ部から延伸するリード部とを配管軸方向と平行に配置し、
金属製台座の一対の切り欠き部及びリード部を介して配管軸方向と略直角にバンド締めし、
温度計を密着固定することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の温度計及び温度計設置方法について説明する。図１は本実施形態の温度計の外観図、図２はセンサ部の内部構成図、図３は金属製台座の構成図である。
温度計１０は、図１で示すように、センサ部１、リード部２、絶縁チューブ３，４、接続部５、金属製台座６（固定手段の一具体例）を備えている。
【００１５】
そして、センサ部１には、図２で示すように温度計測機能部１ａ、補正値設定機能部１ｂ、通信機能部１ｃ、コネクタ部１ｄを備えている。
温度計測機能部１ａは、詳しくは半導体熱電対を備えている。この半導体熱電対は、半導体内の温度勾配によるキャリア移動によって起電力を生じる現象を利用して温度を検出する。このような半導体熱電対を採用することで、被測定対象の微少温度変化を計測できるようにしている。そして、アナログ信号である温度計測値をＡ／Ｄ変換してデジタルデータである温度計測値に変換して出力する。
【００１６】
補正値設定機能部１ｂは、計測した温度計測値に予め設定した補正値を加算する機能を有している。このような補正機能は、例えば、本実施形態の温度計を配管外周に配置し、配管内を通流する液体・気体の温度を計測するような場合に、配管内外の温度差を補正するというものである。
温度計測機能部１ａから出力されたデジタルデータである温度計測値にデジタルデータである所定の補正値を加減算して補正済み温度計測値として出力する。
【００１７】
通信機能部１ｃは、デジタルデータである補正済み温度計測値を通信用のデータに信号変換して送信する。
センサ部１は、これら温度計測機能部１ａ、補正値設定機能部１ｂ、通信機能部１ｃを、外部とのコネクタ部１ｄを設けた上で樹脂でパッケージする、または、樹脂製ケースや金属製ケースに収納する、などにより一体化したものである。このような一体化により、センサ部１の取り扱いが容易になる、または、湿気等過酷な環境下でも使用できるようになる、という利点がある。
【００１８】
センサ部１は、リード部２と接続される。リード部２は、詳しくは３芯のＶＣＴ（ビニルキャブタイヤ）ケーブルである。ＶＣＴケーブルは、配線用の塩化ビニル電線であり、屋外等の過酷な環境下でも使用できる。
このセンサ部１のコネクタ部１ｄとリード部２との図示しない接続部は、絶縁チューブ３で覆われている。
ここで、絶縁チューブ３は、製作上の作業性がよい熱収縮チューブを使い、接続部の絶縁性能を保持する。
また、リード部２の他端も後述するバスケーブルと接続できる接続部５であり、この接続部５も絶縁チューブ４により被覆されて接続部５の絶縁性能を向上させている。
【００１９】
金属製台座６は、図３に示すように、断面略凹形状であって台座凹部６ａが設けられ、さらに、この両側面に一対の切り欠き部６ｂが設けられる。この金属製台座６は、好ましくは、熱伝導率の優れた銅またはアルミニウムで形成される。
金属製台座６は、配管温度を直接センサ部１に伝導する機能と、配管に設置する際に人手作業によるバラツキを排除する治具的機能と、を有しており、これら機能が相俟って、安定した温度計測を可能にしている。
この金属製台座６には、センサ部１とリード部２とを、台座凹部６ａに防水処理としてシリコーングリースを充填した上で配置することとなる（図１参照）。なお、センサ部１とリード部２との金属製台座６への固着は、実際に被測定対象への温度計の取り付け時に行われる。
【００２０】
上記した温度計１０は、通信を行う機能を有しているが、通信方式は、例えばマイクロＬＡＮによる通信方式である。このマイクロＬＡＮについて図を参照しつつ簡単に説明する。図４は、マイクロＬＡＮによる通信方式を説明する説明図である。
【００２１】
マイクロＬＡＮはダラス・セミコンダクタ社が開発した通信方式である。例えば、図４で示すように、本実施形態の温度計１０、接点入力部２０、接点出力部３０が接続された一線式バスであるバスケーブル４０にパーソナルコンピュータ５０が接続され、パーソナルコンピュータ５０がこれら温度計１０、接点入力部２０、接点出力部３０と通信を行って各種の監視・制御を行う、というものである。
【００２２】
これら温度計１０、接点入力部２０、接点出力部３０は識別のためＩＤデータが登録されたメモリ部を備えている。コンピュータ５０が、バスケーブル４０上にＩＤデータを伝送すると、このＩＤデータと一致する温度計１０、接点入力部２０、接点出力部３０の何れかが通信を開始し、データの送受信・制御の実行等を行う。本実施形態の温度計１０は、このようなマイクロＬＡＮの適用に特に好適である。
【００２３】
続いて、このような温度計を被測定対象に取り付ける方法について図を参照しつつ説明する。図５，図６は本実施形態による温度計設置方法を説明する説明図である。まず、先ほど説明したように金属製台座６にセンサ部１及びリード部２を配置する（図１参照）。そして、図５で示すように、インシュロックタイ等の締結バンド７で配管１００と密着固定する。
【００２４】
図６で示すように、締結バンド７は金属製台座６の切り欠き部６ｂに入り込み、位置ずれ等が起きることはない。
また、締結バンド７はセンサ部１と直接接触しないため、センサ部１は機械的なストレスを被ることがない。
さらにまた、金属製台座６は配管に密接するため、熱伝導路が確実に形成される。
この場合、金属製台座６の底部６ｃを配管１００の曲率と略一致するような曲面状に形成すれば、さらに密着度を増大させ、熱伝導路がより確実に形成することができる。また、接触面に熱伝導性の高い物質（例えば、シリコーンゴムなど）を塗布して接触面を増大させ、熱伝導路がより確実に形成することも可能である。
【００２５】
このような設置方法を採用したことにより、作業性の向上と作業バラツキの排除を図ることができる。この場合、絶縁チューブ３は、配管１００に装着する際に締結バンド７と接触する係止部となるが、絶縁チューブ３によりリード部２が機械的に保護されているため、特に支障はない。
こうして、内部を気体や液体が通流する配管１００の温度計測値を信号変換して送信する温度計を形成している。
【００２６】
なお、取り付け方法は締結バンドに限定する趣旨でないのはいうまでもなく、例えば、配管とセンサ部との熱伝導を確保する手当を施せば、センサ部１と配管１００とを接着剤で密着固定することができる。この場合、固定手段は接着剤による接着部となる。
さらに、鉄製配管や磁気シールド処理等、制約条件が多いが、磁石等強磁性体を介してセンサ部１と配管１００とを密着固定してもよい。この場合、固定手段は強磁性体による接着部となる。
これら各種の取り付け方法を採用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、各種制御用温度情報として温度計測値を取得するために、配管内部を通流する気体や液体を直接温度計測することなく、極めて容易な設置工事で、経年的に安定して精度よく被測定対象の温度を計測する温度計を提供することができる。
さらにこのような温度計を確実に設置する温度計設置方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の温度計の外観図である。
【図２】センサ部の内部構成図である。
【図３】金属製台座の構成図である。
【図４】マイクロＬＡＮによる通信方式を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態による温度計設置方法を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態による温度計設置方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
１      センサ部
１ａ  温度計測機能部
１ｂ  補正値設定機能部
１ｃ  通信機能部
１ｄ  コネクタ部
２      リード部
３      絶縁チューブ
４      絶縁チューブ
５      接続部
６      金属製台座
６ａ  台座凹部
６ｂ  切り欠き部
６ｃ  底部
７      締結バンド
１０    温度計
２０    接点入力部
３０    接点出力部
４０    バスケーブル
５０    パーソナルコンピュータ
１００  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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