(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面に設置される取付台と、該取付台の表面を覆うように取り付けられ、前記取付台が前記壁面に設置された状態で上下方向に対面する上周壁面と下周壁面それぞれにスリット状の開口部が形成されたカバー部材と、該カバー部材内の前記取付台に設けられる薄膜の温度検知素子とを備えた室内用温度センサであって、
前記温度検知素子の抵抗素子から引き出される導線を合成樹脂からなる保護管に挿通し、前記抵抗素子を前記取付台の表面から宙に浮かせた状態で前記取付台上の合成樹脂からなる取付板の所定高さ位置に前記保護管が固定され、前記取付台を前記壁面に設置した状態で前記抵抗素子が前記取付台の下部の前記下周壁面寄りに位置して配置され、かつ前記抵抗素子の感温面が前記下周壁面と近接して下向きに配置されることを特徴とする室内用温度センサ。
【請求項２】
前記取付台の上部には、前記抵抗素子から引き出されて前記取付台の上部側に折り返される導線の先端部の圧着端子を固定するための端子台が設けられることを特徴とする請求項１記載の室内用温度センサ。
【請求項３】
前記取付台には、前記抵抗素子から引き出される導線を前記取付台の下部から上部側に折り返すための樹脂製の案内部材が設けられることを特徴とする請求項２記載の室内用温度センサ。
【請求項４】
前記取付台の前記壁面と対面する側に開口穴が形成され、該開口穴を閉塞するように熱遮蔽板が設けられることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の室内用温度センサ。
【請求項５】
前記取付台には、前記端子台に接続された配線用ケーブルを保護して前記壁面側に引き出すための配線用穴を有する保護部材が設けられることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の室内用温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば一般ビル空調、製薬ライン、クリーンルームなどの室内の壁面に設置して室温測定と制御に用いられる室内用温度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば一般ビル空調、製薬ライン、クリーンルームなどにおいては、室内の壁面に室内用温度センサを設置して室温測定を行い、その室温測定の結果に基づいてエアコンなどの空調設備の制御が行われる。
【０００３】
従来、本件出願人が提供するこの種の室内用温度センサとしては、例えば下記非特許文献に開示されるＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０が知られている。ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０における１素子形の室内用温度センサは、耐熱ＡＢＳ樹脂からなる本体にステンレス製の２本の保護管が並設され、一方の保護管に抵抗素子が内蔵され、抵抗素子の３本の端子が耐熱ビニール被覆導線を介して配線接続されて構成される。なお、ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０における２素子形の室内用温度センサは、２本の保護管にそれぞれ１つずつ抵抗素子が内蔵される。このＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０の室内用温度センサは、室温測定と制御の対象となる部屋の環境に応じて本体を室内の壁面に取り付けて使用される。
【０００４】
ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０の室内用温度センサによれば、抵抗素子を内蔵した保護管が本体から露出した構成なので、抵抗素子が室内の温度変化に敏感に反応することができ、優れた応答性により高精度な室温測定が行えるという利点がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】気体温度測定用センサ  ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０（一般室内用）：ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０の仕様書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０の室内用温度センサでは、例えば公共施設での子供の悪戯などにより、本体から露出した保護管に対して外部から衝撃が加わると、保護管に内蔵された抵抗素子が破壊してしまうおそれがあった。また、抵抗素子の各端子が本体から耐熱ビニール被覆導線を介して引き出される構成なので、配線が室内に露出して見栄えが悪いという問題もあった。
【０００７】
なお、上述した抵抗素子の破壊の問題を解消するため、ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０の室内用温度センサにおける抵抗素子をカバーで覆う構成も考えられる。この場合、保護管に内蔵した抵抗素子を更にカバーで覆う構成となり、抵抗素子が室内の温度変化に敏感に反応することができず、応答性が悪化するという問題を招く。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、外部からの衝撃を抑制しつつ十分な応答性を維持することができる室内用温度センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された室内用温度センサは、壁面に設置される取付台と、該取付台の表面を覆うように取り付けられ、前記取付台が前記壁面に設置された状態で上下方向に対面する上周壁面と下周壁面それぞれにスリット状の開口部が形成されたカバー部材と、該カバー部材内の前記取付台に設けられる薄膜の温度検知素子とを備えた室内用温度センサであって、
前記温度検知素子の抵抗素子から引き出される導線を合成樹脂からなる保護管に挿通し、前記抵抗素子を前記取付台の表面から宙に浮かせた状態で前記取付台上の合成樹脂からなる取付板の所定高さ位置に前記保護管が固定され、前記取付台を前記壁面に設置した状態で前記抵抗素子が前記取付台の下部の前記下周壁面寄りに位置して配置され、かつ前記抵抗素子の感温面が前記下周壁面と近接して下向きに配置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載された室内用温度センサは、請求項１の室内用温度センサにおいて、
前記取付台の上部には、前記抵抗素子から引き出されて前記取付台の上部側に折り返される導線の先端部の圧着端子を固定するための端子台が設けられることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載された室内用温度センサは、請求項２の室内用温度センサにおいて、
前記取付台には、前記抵抗素子から引き出される導線を前記取付台の下部から上部側に折り返すための樹脂製の案内部材が設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載された室内用温度センサは、請求項１〜３の何れかの室内用温度センサにおいて、
前記取付台の前記壁面と対面する側に開口穴が形成され、該開口穴を閉塞するように熱遮蔽板が設けられることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載された室内用温度センサは、請求項１〜４の何れかの室内用温度センサにおいて、
前記取付台には、前記端子台に接続された配線用ケーブルを保護して前記壁面側に引き出すための配線用穴を有する保護部材が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、壁面に設置される取付台から所定高さ離れるとともに、取付台の下部に位置して温度検知素子の抵抗素子を配置し、取付台上の温度検知素子をカバー部材で覆う構成なので、カバー部材の開口部から流入する室内の空気が温度検知素子の抵抗素子に効率良く触れ、壁面や取付台からの熱影響も低減でき、外部からの衝撃を抑制しつつ十分な応答性を維持することができる。
【００１５】
また、取付台が壁面に設置された状態で温度検知素子の抵抗素子の感温面が下向きになるように配置すれば、カバー部材の開口部から流入する室内の空気が温度検知素子の抵抗素子の感温面に効率良く触れ、室温を高精度に検出することができる。
【００１６】
さらに、取付台が壁面に設置された状態における取付台の上部に導線の先端部の圧着端子を固定するための端子台を設ける構成とすれば、温度検知素子の抵抗素子と端子台との間を接続する導線の長さを長くして距離を稼ぐことができ、取付台から端子部、導線を介して抵抗素子に伝わる熱の影響を低減することができる。
【００１７】
また、取付台の壁面と対面する側に熱遮蔽板を設ける構成とすれば、壁面の輻射熱を遮蔽し、壁面温度による影響を低減することができる。
【００１８】
さらに、抵抗素子からの配線を壁面側に引き出すための配線用穴を有する保護部材を取付台に設ける構成とすれば、抵抗素子からの配線が室内に露出しないので、見栄えが良く、壁面内を効率的に利用して温度検知素子の配線を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る室内用温度センサの外観を示す図であって、壁面に設置した状態の斜視図である。
【図２】（ａ）本発明に係る室内用温度センサからカバー部材を取り外した状態の平面図である。  （ｂ）（ａ）をＡ方向から見た側面図である。
【図３】（ａ）本発明に係る室内用温度センサに用いられる温度検知素子の全体構成を示す平面図である。  （ｂ）（ａ）の温度検知素子の内部導線の結線方式の一例を示す図である。
【図４】図３（ａ）の温度検知素子の一点鎖線で示す部分の拡大図であり、取付台に取り付けるための取付板が固定された状態を示す図である。
【図５】本発明に係る室内用温度センサと従来の室内用温度センサにおける時間−温度データの比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
本発明に係る室内用温度センサは、例えば一般ビル空調、製薬ライン、クリーンルームなどの室内の壁面に設置して室温測定を行い、その室温測定の結果に基づいてエアコンなどの空調設備を制御する際に用いられるものである。
【００２２】
室内用温度センサ１は、取付台２とカバー部材３を備え、外観が矩形状をなして概略構成される。室温用温度センサ１は、温度検知素子４を内蔵し、図１に示すように、取付台２を室温測定と制御の対象となる室内の壁面Ｗに設置して取り付けられる。
【００２３】
取付台２は、例えばＡＢＳ樹脂などの合成樹脂により矩形板状に形成される。取付台２には、温度検知素子４が表面側に設置され、この温度検知素子４を覆うようにカバー部材３が着脱可能に取り付けられる。
【００２４】
温度検知素子４は、例えばセラミックなどの絶縁基板の上に白金膜を生成した薄膜の抵抗素子１１を用いた測温抵抗体で構成され、抵抗素子１１の白金膜を生成した面が感温面１１ａを形成する。
【００２５】
本例では、応答性及び外乱排除を考慮し、導線抵抗の影響を取り除くため、抵抗素子１１の一端に２本、他端に１本の導線を接続して、図３（ｂ）の結線図に示す３導線式（ＪＩＳタイプ）の温度検知素子４の形態として採用している。その構成について説明すると、図３（ａ）及び図４に示すように、２本の導線１２ａ，１２ｂを抵抗素子１１の一端に半田１３で固定して接続する。また、１本の導線１２ｃを抵抗素子１１の他端に半田１３で固定して接続する。そして、２本の導線１２ａ，１２ｂは、例えばポリイミド、テフロン（登録商標）、シリコーンなどの樹脂からなる保護管１４に挿通され、その先端にそれぞれ金属製の圧着端子１５ａ，１５ｂが取り付けられる。同様に、１本の導線１２ｃは、例えばポリイミド、テフロン（登録商標）、シリコーンなどの樹脂からなる保護管１６に挿通され、その先端に金属製の圧着端子１５ｃが取り付けられる。なお、導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、熱容量を持つため、極力細い（例えば０．２ｍｍφ）ものを用いるのが好ましい。
【００２６】
温度検知素子４は、例えばポリイミド、テフロン（登録商標）、シリコーンなどの樹脂からなる薄板（例えば厚さ０．１〜０．２ｍｍ）で形成された取付板１７の一端に対し、保護管１４，１６が例えばシリコーン系接着剤などの接着剤１８により接着固定される。温度検知素子４は、熱の自然対流を考慮して、取付台２が壁面Ｗに設置された状態（図１の状態）で取付台２の下部に設けられる。そして、温度検知素子４は、図２（ｂ）において右下がりの斜線で示すごとく、抵抗素子１１の感温面１１ａが下向きとなるように、取付板１７の他端側に設けられる取付穴１７ａに取付台２の内側から樹脂ネジ（合成樹脂からなる固定用ネジ）１９を挿通し、樹脂ネジ１９を締め付けて取付台２の固定部材２ａに固定される。
【００２７】
そして、上記のようにして取付台２に固定される温度検知素子４の抵抗素子１１は、カバー部材３の後述する開口部２６から流入する室内からの空気の流れを阻害せずに効率的に流れる位置に配置される。具体的に、温度検知素子４の抵抗素子１１は、図２（ａ）の後述する端子台２０が設けられる部分を除く幅Ｈ１の略中心、かつ図２（ｂ）の厚さＨ２の略中心に配置され、取付台２の表面から宙に浮いた状態で固定される。これにより、取付台２からの熱が温度検知素子４に直接伝わるのを防ぎ、温度検知素子４の抵抗素子１１の感温面１１ａが室内からの空気と効率良く触れることができる。
【００２８】
また、取付台２を壁面Ｗに設置した状態（図１）において、取付台２の右側上部には、温度検知素子４の３本の導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃの圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃを固定するための端子台２０が設けられる。端子台２０には、図２に示すように、温度検知素子４の３つの圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃがそれぞれ金属製の端子用ネジ２１の締め付けによって固定される。
【００２９】
さらに、取付台２の下部右側には、温度検知素子４の抵抗素子１１から保護管１４，１６を介して引き出される３本の導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃを端子台２０側に折り返して案内するための案内部材２２が設けられる。案内部材２２は、図２（ｂ）に示すように、樹脂ワッシャー２２ａ及び樹脂スペーサ２２ｂを介して樹脂ネジ２２ｃが取付台２に締め付け固定される。なお、樹脂ワッシャー２２ａ、樹脂スペーサ２２ｂ、樹脂ネジ２２ｃは、それぞれ合成樹脂からなる。そして、温度検知素子４の抵抗素子１１から引き出された３本の導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、案内部材２２の樹脂ネジ２２ｃを介して端子台２０側に曲げられ、先端の圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃが端子用ネジ２１により端子台２０に埋め込まれたインサート金具（不図示）に締め付け固定されて配線される。これにより、温度検知素子４の抵抗素子１１から圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃまでの導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃの長さを稼ぐことができる。その結果、抵抗素子１１から離れた位置に圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃを端子台２０に固定することができ、取付台２から端子用ネジ２１、圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して抵抗素子１１に伝わる熱が抑えられ、熱の影響に伴う検出誤差を低減することができる。
【００３０】
また、図２に示すように、取付台２の左側半部に開口穴２ｂが形成され、この開口穴２ｂを閉塞するように熱遮蔽板２３が樹脂ネジ（合成樹脂からなる固定用ネジ）２４により締め付け固定されている。熱遮蔽板２３は、例えばアルミなどの金属で構成され、壁面Ｗからの輻射熱が取付台２に伝わるのを防止している。
【００３１】
さらに、図２に示すように、取付台２の中央上部には、貫通した配線用穴２５ａを有するグロメット（保護部材）２５が取り付けられている。グロメット２５は、取付台２の端子台２０に接続された配線用ケーブル（不図示）を引き出して壁面Ｗ内に導くとともに、配線用ケーブルを引き出して室内用温度センサ１の配線を行う際に配線用ケーブルを保護している。
【００３２】
カバー部材３は、取付台２と同様に、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂によって形成され、取付台２の表面側に温度検知素子４を覆うように取り付けられる。特に図示はしないが、カバー部材３は、取付台２に対し、係止片と係止穴との係合により着脱可能に取り付けられる。カバー部材３には、スリット状の開口部２６が複数形成されている。この開口部２６は、室内の熱の対流を考慮して、取付台２が壁面Ｗに設置された状態で上下方向に位置する上周壁面３ａと下周壁面３ｂに形成される。図１の例では、上周壁面３ａと下周壁面３ｂにそれぞれ１３個のスリット状の開口部２６が所定間隔で形成されている。これにより、室内の空気は、下周壁面３ｂの開口部２６から入り、カバー部材３内の取付台２に設けられた温度検知素子４の抵抗素子１１の感温面１１ａに触れて上周壁面３ａの開口部２６から抜け出る。
【００３３】
そして、上記のように構成される室内用温度センサ１を用いて室温測定を行う場合には、温度検知素子４を宙に浮かせた状態で取付板１７を介して取付台２に固定し、温度検知素子４が設けられる取付台２の表面側を覆うようにカバー部材３を取り付け、取付台２の裏面側を室温測定と制御の対象となる室内の壁面Ｗに設置する（図１の状態）。そして、室内用温度センサ１が検知した温度信号は、配線用ケーブルを介して不図示の制御装置に出力される。制御装置は、室内用温度センサ１から温度信号を取得すると、この温度信号による温度が設定温度に近づくように、例えばエアコンなどの空調設備を制御する。
【００３４】
ここで、本件発明者等は、上述した本実施の形態の室内用温度センサ１と従来の１素子形の室内用温度センサ（ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０）の応答性を検証するため、両者における時間−温度データを取得する実験を以下の手順に従って試みた。なお、本例における「応答性」とは、平衡値の６３．２％に達するまでの時間を意味するものである。
【００３５】
まず、本実施の形態と従来のそれぞれの室内用温度センサについて、室内用温度センサを取り付けた治具を丸ごと恒温槽内に入れる。続いて、室内用温度センサを恒温槽内に約３０分間入れて、室内用温度センサを５０℃の平衡状態にする。その後、室内用温度センサを２５℃（室温：密閉空間）、０．１５ｍ／ｓの通風下の空間に取り出して放置し、それぞれの室内用温度センサの温度値を記録計で記録する。
【００３６】
図５は上述した実験により得られる本実施の形態の室内用温度センサと従来の１素子形の室内用温度センサ（ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０）の時間−温度データである。
【００３７】
本実施の形態の室内用温度センサ１によれば、図５を見ても明らかなように、５０℃の環境から２５℃（室温）の環境に急変させた場合、６３．２％応答が３６秒以内という結果が得られ、応答性に優れたＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０と同等の時間−温度特性を示す結果が得られた。これにより、本実施の形態の室内用温度センサによれば、取付台２に取り付けられた温度検知素子４をカバー部材３によって外部からの衝撃を抑制して保護することができるとともに、ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０と変わらない優れた応答性を維持することができる。
【００３８】
このように、本実施の形態の室内用温度センサ１は、壁面Ｗに設置される取付台２から所定高さ離れるとともに、取付台２の下部に位置して温度検知素子４の抵抗素子１１を配置し、取付台２上の温度検知素子４をカバー部材３で覆う構成なので、カバー部材３の開口部２６から流入する室内の空気が温度検知素子４の抵抗素子１１に効率的に触れ、壁面Ｗや取付台２からの熱影響も低減でき、外部からの衝撃を抑制しつつ十分な応答性（ＭＯＤＥＬ  Ｒ０３０と同等の応答性）を維持することができる。
【００３９】
また、温度検知素子４の抵抗素子１１は、取付台２を壁面Ｗに設置した状態で感温面１１ａが下向きになるように配置されるので、カバー部材３の開口部２６から流入する室内の空気が温度検知素子４の抵抗素子１１の感温面１１ａに効率良く触れ、温度検知素子４が室温を高精度に検出することができる。
【００４０】
さらに、取付台２が壁面Ｗに設置された状態における取付台２の上部に導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端部の圧着端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃを固定するための端子台２０を設けた構成なので、温度検知素子４の抵抗素子１１と端子台２０との間を接続する導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃの長さを長くして距離を稼ぐことができ、取付台２から端子台２０、端子用ネジ２１、導線１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して抵抗素子１１に伝わる熱の影響を低減することができる。
【００４１】
また、取付台２の壁面Ｗと対面する側に熱遮蔽板２３が設けられた構成なので、壁面Ｗの輻射熱を遮蔽し、壁面Ｗの温度による影響を低減することができる。
【００４２】
さらに、抵抗素子１１からの配線を壁面Ｗ側に引き出すための配線用穴２５ａを有する保護部材２５としてのグロメットを取付台２に設けた構成なので、抵抗素子１１からの配線が室内に露出しないために見栄えも良く、壁面Ｗ内を効率的に利用して温度検知素子４の配線を行うことができる。
【００４３】
ところで、上述した実施の形態では、壁面Ｗと対面する取付台２の裏面側に熱遮蔽板２３を設けた構成としたが、取付台２と壁面Ｗとの間に更に熱遮蔽板を別途設ける構成とすれば、温度安定性が更に増し、例えば精密な室温コントロールが要求される場所、試験室などの意図的に室温を上げ下げする場合、外気温との温度差が大きく、室内用温度センサが取り付けられる壁面がその影響を受ける場合、室内用温度センサが取り付けられる壁面が夏場の直射日光で高温になる場合などに特に効果を奏する。
【００４４】
また、上述した実施の形態では、３導線式の温度検知素子４を図示して説明したが、これに限定されるものではない。温度検知素子４としては、応答性や外乱排除を考慮すると、３導線式又は４導線式が好ましいが、２導線式であってもよい。尚、２導線式の温度検知素子４を採用する場合には、導線抵抗の影響を取り除くため、予め導線抵抗値を検出しておき、検出した導線抵抗値に基づいて測定温度を補正するのが好ましい。
【００４５】
さらに、上述した実施の形態では、カバー部材３にスリット状の開口部２６を複数形成した構成であるが、室内の空気がカバー部材３内の温度検出素子４の設置された雰囲気を通って壁面Ｗに対して上下方向に通過できればよく、開口部２６の形状、大きさ、数、ピッチなどは室内用温度センサ１が設置される室内の環境に応じて適宜設定される。
【００４６】
以上、本発明に係る室内用温度センサの最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１  室内用温度センサ
２  取付台
２ａ  固定部材
２ｂ  開口穴
３  カバー部材
３ａ  上周壁面
３ｂ  下周壁面
４  温度検知素子
１１  抵抗素子
１１ａ  感温面
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  導線
１３  半田
１４，１６  保護管
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  圧着端子
１７  取付板
１７ａ  取付穴
１８  接着剤
１９，２４  樹脂ネジ（固定用ネジ）
２０  端子台
２１  端子用ネジ
２２  案内部材
２２ａ  樹脂ワッシャー
２２ｂ  樹脂スペーサ
２２ｃ  樹脂ネジ
２３  熱遮蔽板
２５  グロメット（保護部材）
２５ａ  配線用穴
２６  開口部
Ｈ１  幅
Ｈ２  厚さ
Ｗ  壁面
【図１】
0006545030.tif 000002
【図２】
0006545030.tif 000003
【図３】
0006545030.tif 000004
【図４】
0006545030.tif 000005
【図５】
0006545030.tif 000006