(57)【要約】【課題】大型化を招くことなく冷却ファン用モータの駆動回路の発熱素子を好適に冷却し得る構成を有する温度センサおよび冷却システムを提供する。【解決手段】冷却システム１０は、冷却ファン１６からの冷却風により冷却されるラジエータ１４を含めた冷却系管路内を循環するエンジン冷却水Ｗによりエンジン１１を冷却する。冷却ファン１６を回転駆動するモータ１６ａの駆動回路２４（発熱素子）は、冷却系管路の一部である冷却流路１５ａ内に突出する水温センサ２０のハウジング３０内にサーミスタ２３と離間するようにして収容される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ファンからの冷却風により冷却される放熱器を含めた冷却系管路内を循環する冷媒に対してその温度を検出可能な温度検出素子を有する温度センサであって、
前記冷却系管路内に突出するハウジングを備え、
前記温度検出素子は、前記ハウジング内に収容され、
前記冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路を構成する素子のうち少なくとも発熱素子は、前記ハウジング内に前記温度検出素子と離間するようにして収容されることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記ハウジングは、周壁および底壁が前記冷却系管路内に突出するように有底筒状に形成されており、
前記発熱素子は、前記底壁に近接して配置され、
前記温度検出素子は、前記周壁のうち前記底壁から離間する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記底壁は、その厚さが前記周壁の厚さよりも厚くなるように形成されることを特徴とする請求項２に記載の温度センサ。
【請求項４】
前記底壁のうち前記冷媒に接触する部位には、接触面積を大きくした放熱部が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の温度センサ。
【請求項５】
前記周壁は、前記底壁に近接する部位での前記冷媒に接触する接触面積が当該底壁から離間する部位よりも小さくなるように形成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の温度センサ。
【請求項６】
前記ハウジングは、金属材から構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度センサ。
【請求項７】
前記ハウジング内には、前記駆動回路を構成する全ての素子が収容されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度センサ。
【請求項８】
前記ハウジング内には、外部から入力される信号に応じて、前記モータを回転駆動するために前記駆動回路を制御可能な制御回路が収容されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度センサ。
【請求項９】
前記ハウジング内のうち、少なくとも前記発熱素子と前記温度検出素子との間には、熱の伝達を妨げるための断熱材が充填されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の温度センサ。
【請求項１０】
前記温度検出素子は、前記冷媒の流れに対して前記発熱素子よりも上流側に位置するように配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の温度センサ。
【請求項１１】
冷却ファンからの冷却風により冷却される放熱器を含めた冷却系管路内を循環する冷媒により冷却対象を冷却する冷却システムであって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の温度センサを前記冷却系管路に取り付けることにより前記冷媒の温度を測定し、
前記冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路を構成する素子のうち少なくとも発熱素子は、前記ハウジング内に前記温度検出素子と離間するようにして収容されることを特徴とする冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却系管路内を循環する冷媒の温度を検出可能な温度検出素子を有する温度センサおよび冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷却系管路内を循環する冷媒の温度を検出可能な温度検出素子を有する温度センサに関する技術として、下記特許文献１に開示されるインテリジェント型温度センサが知られている。このインテリジェント型温度センサは、ケース内の先端部にサーミスタが封止され、このサーミスタから導出されたリード線が、ケースの開口部内に断熱材を介して封止された入力インターフェース素子に接続されて構成されている。また、ケースの開口部には、入力インターフェース素子に接続されるマイクロコンピュータおよび出力インターフェース素子が一体的に封止されている。これにより、マイクロコンピュータにて信号処理された信号が出力インターフェース素子を介して出力されるので、当該温度センサに対してノイズの影響を受けにくくするとともに制御性を向上させている。
【０００３】
また、冷却系管路内を循環する冷媒を冷却する冷却システムとして、冷却系管路の一部に設けられたラジエータ（放熱器）に対して冷却ファンにより冷却風を送風することで空冷する冷却システムがある。この場合、冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路、特に当該駆動回路を構成する発熱素子を冷却する必要がある。この発熱素子の冷却に関する技術として、下記特許文献２に開示される電動車両用モータ駆動装置が知られている。この電動車両用モータ駆動装置では、インバータ部と制御部とがそれぞれ独立に密閉されたケースに収容して分離されている。これにより、インバータ部の放熱性を改善し、制御部の周囲温度を低減させている。
【０００４】
また、下記特許文献３に開示される一体型液冷装置では、ラジエータや流路、流体循環ポンプ、冷却ファン等を一体化して小型化するとともに、温度センサおよび制御回路等も一体化する概念が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１３０３２０号公報
【特許文献２】特開平０７−０７５２１５号公報
【特許文献３】特開２００８−０４７６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような冷却ファン用モータの駆動回路（特に、発熱素子）を冷却するために、冷却ファンによる冷却風を利用して空冷することが考えられる。しかしながら、当該駆動回路を冷却ファンにより冷却風が送風される場所に設置する場合には、ラジエータへの冷却風の影響を極力なくすように設置する必要があり、冷却ファンや冷却系管路を含めた冷却構成が大型化してしまうという問題がある。特に、駆動回路のケースに設けられる放熱用のフィン等が小型化の妨げとなり、このフィン等をなくすと冷却性能が不足してしまう。また、上記特許文献２に開示される構成のように、冷却ファン用モータの駆動回路をインバータ部および制御部などに単に分離して配置しても、同様の問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、大型化を招くことなく冷却ファン用モータの駆動回路の発熱素子を好適に冷却し得る構成を有する温度センサおよび冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の温度センサでは、冷却ファンからの冷却風により冷却される放熱器を含めた冷却系管路内を循環する冷媒に対してその温度を検出可能な温度検出素子を有する温度センサであって、前記冷却系管路内に突出するハウジングを備え、前記温度検出素子は、前記ハウジング内に収容され、前記冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路を構成する素子のうち少なくとも発熱素子は、前記ハウジング内に前記温度検出素子と離間するようにして収容されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の温度センサにおいて、前記ハウジングは、周壁および底壁が前記冷却系管路内に突出するように有底筒状に形成されており、前記発熱素子は、前記底壁に近接して配置され、前記温度検出素子は、前記周壁のうち前記底壁から離間する位置に配置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の温度センサにおいて、前記底壁は、その厚さが前記周壁の厚さよりも厚くなるように形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２または３に記載の温度センサにおいて、前記底壁のうち前記冷媒に接触する部位には、接触面積を大きくした放熱部が形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、前記周壁は、前記底壁に近接する部位での前記冷媒に接触する接触面積が当該底壁から離間する部位よりも小さくなるように形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、前記ハウジングは、金属材から構成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、前記ハウジング内には、前記駆動回路を構成する全ての素子が収容されることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、前記ハウジング内には、外部から入力される信号に応じて、前記モータを回転駆動するために前記駆動回路を制御可能な制御回路が収容されることを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、前記ハウジング内のうち、少なくとも前記発熱素子と前記温度検出素子との間には、熱の伝達を妨げるための断熱材が充填されることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、前記温度検出素子は、前記冷媒の流れに対して前記発熱素子よりも上流側に位置するように配置されることを特徴とする。
【００１８】
特許請求の範囲に記載の請求項１１の冷却システムでは、冷却ファンからの冷却風により冷却される放熱器を含めた冷却系管路内を循環する冷媒により冷却対象を冷却する冷却システムであって、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の温度センサを前記冷却系管路に取り付けることにより前記冷媒の温度を測定し、前記冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路を構成する素子のうち少なくとも発熱素子は、前記ハウジング内に前記温度検出素子と離間するようにして収容されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明では、冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路を構成する素子のうち少なくとも発熱素子は、冷却系管路内に突出するハウジング内に温度検出素子と離間するようにして収容される。これにより、冷却系管路内を循環する冷媒によりハウジング内の発熱素子を冷却できるとともに、この発熱素子の熱が温度検出素子に影響を及ぼすことを抑制することができる。特に、冷却ファンにより冷却風が送風される場所に発熱素子を含めた駆動回路を配置する必要もないので、冷却ファンや冷却系管路を含めた冷却構成が大型化することもない。
したがって、大型化を招くことなく冷却ファン用モータの駆動回路の発熱素子を好適に冷却し得る構成を有する温度センサを実現することができる。
【００２０】
請求項２の発明では、発熱素子は、有底筒状に形成されるハウジングの底壁に近接して配置され、温度検出素子は、ハウジングの周壁のうち底壁から離間する位置に配置されるため、発熱素子の熱が温度検出素子に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。
【００２１】
請求項３の発明では、底壁はその厚さが周壁の厚さよりも厚くなるように形成されるため、発熱素子の熱が周壁よりも底壁に伝達されやすくなるので、発熱素子の熱が温度検出素子に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。
【００２２】
請求項４の発明では、底壁のうち冷媒に接触する部位には、接触面積を大きくした放熱部が形成されるため、冷却系管路内を循環する冷媒により底壁が冷却されやすくなるので、この底壁に近接して配置される発熱素子を効果的に冷却することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、周壁は、底壁に近接する部位での冷媒に接触する接触面積が当該底壁から離間する部位よりも小さくなるように形成されるため、底壁に近接する部位で冷却系管路内を循環する冷媒との熱交換がより促進される。これにより、ハウジングの底壁に近接して配置される発熱素子を効果的に冷却することができる。
【００２４】
請求項６の発明では、ハウジングは、金属材から構成されるため、非金属材から構成される場合と比較して、ハウジングに収容される温度検出素子や駆動回路を構成する素子（発熱素子）等に対して当該温度センサ周囲からのノイズの影響を抑制することができる。特に、ハウジングが冷却系管路を介してアースに接続されることで、このノイズ低減効果をより向上させることができる。また、冷却系管路内を循環する冷媒との熱交換がより促されるので、このハウジングの底壁に近接して配置される発熱素子を効果的に冷却することができる。
【００２５】
請求項７の発明では、ハウジング内には、駆動回路を構成する全ての素子が収容されるため、駆動回路を構成する各素子の一部がハウジング外に分離されて配置される場合と比較して、駆動回路を構成する配線の配線長が短くなる。これにより、上記冷却構成の小型化を図るとともに軽量化を図ることができる。
【００２６】
請求項８の発明では、ハウジング内には、外部から入力される信号に応じて、モータを回転駆動するために駆動回路を制御可能な制御回路が収容されるため、信号入力用の配線を除き駆動回路と制御回路とを接続する配線を短くするか削減することができる。また、駆動回路を制御するために制御回路を制御する外部の装置には、上記制御回路に相当する回路が不要となるため、外部の装置の小型化が図られるだけでなく当該装置に関する処理負荷の軽減を図ることができる。
【００２７】
請求項９の発明では、ハウジング内のうち、少なくとも発熱素子と温度検出素子との間には、熱の伝達を妨げるための断熱材が充填されるため、発熱素子の熱が温度検出素子に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。
【００２８】
請求項１０の発明では、温度検出素子は、冷媒の流れに対して発熱素子よりも上流側に位置するように配置されるため、発熱素子との熱交換により暖められた冷媒が温度検出素子が配置される壁面に流れることもないので、発熱素子の熱が温度検出素子に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。
【００２９】
請求項１１の発明では、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の温度センサを冷却系管路に取り付けることにより冷媒の温度が測定される。そして、冷却ファンを回転駆動するモータの駆動回路を構成する素子のうち少なくとも発熱素子は、ハウジング内に温度検出素子と離間するようにして収容される。これにより、冷却システムの大型化を招くことなく冷却ファン用モータの駆動回路の発熱素子を好適に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係る温度センサが採用される冷却システムを概略的に示すブロック図である。
【図２】導入路に取り付けられた温度センサを流路に直交する方向から見た断面図である。
【図３】導入路に取り付けられた温度センサを流路に沿う方向から見た断面図である。
【図４】図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、周壁の一部が円筒状に形成されるハウジングを示す一部断面図であり、図４（Ｃ）は、周壁が円筒状に形成されるハウジングを示す一部断面図である。
【図５】駆動回路からの熱伝達によるサーミスタへの影響と周壁の形状との関係を示す図表である。
【図６】第２実施形態に係る温度センサの要部を示す断面図である。
【図７】第２実施形態の変形例に係る温度センサの要部を示す断面図である。
【図８】第３実施形態に係る水温センサの要部を示す断面図である。
【図９】図８のサーミスタを説明するための説明図である。
【図１０】第４実施形態に係る水温センサの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る水温センサ２０が採用される冷却システム１０について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る水温センサ２０が採用される冷却システム１０を概略的に示すブロック図である。
【００３２】
冷却システム１０は、内燃機関である多気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジン１１という）を冷却するためのシステムである。図１に示すように、冷却システム１０には、冷媒として機能するエンジン冷却水Ｗを冷却系管路に循環させることで、エンジン１１を冷却する冷却装置１２が設けられている。この冷却装置１２は、主に、エンジン１１のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成されるウォータジャケット１３と、エンジン冷却水Ｗが冷却されるラジエータ（放熱器）１４と、ウォータジャケット１３およびラジエータ１４に対してエンジン冷却水Ｗの循環を可能に接続する冷却流路１５ａ，１５ｂと、ラジエータ１４を冷却する冷却ファン１６とを備えている。
【００３３】
冷却流路１５ａは、ラジエータ１４にて冷却されたエンジン冷却水Ｗをウォータジャケット１３に導入し、冷却流路１５ｂは、ウォータジャケット１３にて熱交換されたエンジン冷却水Ｗをラジエータ１４に導入するように、それぞれウォータジャケット１３およびラジエータ１４に接続されて構成されている。これらウォータジャケット１３、ラジエータ１４および冷却流路１５ａ，１５ｂは、エンジン冷却水Ｗが循環するための冷却系管路を構成する。
【００３４】
上記冷却系管路の途中、例えば、ウォータジャケット１３の途中には、ウォータポンプ（図示略）が設けられており、このウォータポンプの駆動に伴い、エンジン冷却水Ｗが当該冷却系管路内を循環するように構成されている。
【００３５】
冷却ファン１６は、冷却風を送風することでラジエータ１４およびこのラジエータ１４内を流れるエンジン冷却水Ｗを冷却する冷却手段であり、冷却風を好適に送風することでラジエータ１４の放熱効果を向上させるように当該ラジエータ１４の近傍に配置されている。この冷却ファン１６は、後述する駆動回路２４を介してバッテリ１７から電力供給を受けることによりモータ１６ａが回転駆動し、その回転に伴う送風量に応じて、ラジエータ１４内のエンジン冷却水Ｗの冷却を促進する。
【００３６】
このように構成される冷却装置１２では、ラジエータ１４内を流れることで冷却されたエンジン冷却水Ｗが冷却流路１５ａを介してウォータジャケット１３を流れることでエンジン１１が冷却される。そして、エンジン１１との熱交換により暖められたエンジン冷却水Ｗは、冷却流路１５ｂを介して冷却ファン１６からの送風により冷却されたラジエータ１４内を流れることで、熱交換が促進されて冷却される。このようにエンジン冷却水Ｗが冷却系管路内を循環することで、エンジン１１を好適に冷却することができる。
【００３７】
図１に示すように、ラジエータ１４にて冷却されたエンジン冷却水Ｗが冷却流路１５ａを介して流れ込むウォータジャケット１３の導入路１３ａには、エンジン冷却水Ｗの温度を検出する温度センサとして水温センサ２０が設けられている。この水温センサ２０のハウジング３０内には、モータ１６ａを回転駆動するための駆動回路２４が収容されている。この駆動回路２４は、水温センサ２０により検出されるエンジン冷却水Ｗの温度に対応する信号と外部の装置である電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ１８という）から入力されるエンジン回転数に対応する信号とに基づいて、冷却ファン１６を所定の送風量（回転数）で回転駆動するための電力をモータ１６ａに供給するように構成されている。この駆動回路２４は、電力制御を実施するための半導体スイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴ等から構成されており、このＭＯＳＦＥＴ等は、上記電力制御を実施する場合に発熱する発熱素子であるため、所定の温度以下に維持するように冷却する必要がある。
【００３８】
以下、本発明の特徴的構成である駆動回路２４が収容される水温センサ２０について、図２および図３を用いて詳述する。図２は、導入路１３ａに取り付けられた水温センサ２０を流路に直交する方向から見た断面図である。図３は、導入路１３ａに取り付けられた水温センサ２０を流路に沿う方向から見た断面図である。なお、図２では、便宜上、水温センサ２０を除き断面にて図示している。
【００３９】
水温センサ２０は、ハウジング３０内に、サーミスタ（温度検出素子）２３が設けられる第１基板２１と駆動回路２４が設けられる第２基板２２とが収容され、両基板２１，２２がモールド樹脂２５によりモールドされて形成されている。ハウジング３０は、金属材により構成されており、外周部に締結用のネジ部３１が形成されるとともに、このネジ部３１の下方が周壁３２および底壁３３により有底筒状に形成されている。
【００４０】
周壁３２は、平板状の壁部（以下、平板状壁部３４という）と半円筒状の壁部（以下、半円筒状壁部３５という）とを有するように形成されている。また、底壁３３は、当該ハウジング３０がネジ部３１にて導入路１３ａに締結されるとき、この導入路１３ａの流路中心に位置するように形成されている。なお、底壁３３の厚さは、周壁３２の厚さとほぼ同程度に設定されている。
【００４１】
エンジン冷却水Ｗの温度を検出するためのサーミスタ２３が設けられる第１基板２１は、サーミスタ２３が底壁３３から離間した状態で周壁３２の平板状壁部３４に近接するように、当該平板状壁部３４に沿い配置されている。また、駆動回路２４が設けられる第２基板２２は、駆動回路２４が底壁３３に近接しサーミスタ２３から離間するように底壁３３上に配置されている。そして、第１基板２１および第２基板２２は、接続配線２６等を介して電気的に接続されており、第１基板２１は、各出力端子が複数のターミナル２７に対してそれぞれ電気的に接続されている。各ターミナル２７は、ハーネス４１を介しバッテリ１７から電力が供給され、ハーネス４２を介しＥＣＵ１８からエンジン回転数に対応する信号が入力され、ハーネス４３を介しモータ１６ａに対して電力供給可能に構成されている（図１参照）。
【００４２】
このように構成される水温センサ２０は、パッキン２８によりシールされた状態で、ハウジング３０における周壁３２の平板状壁部３４が流路に沿う方向に対して平行となるように、ネジ部３１にて導入路１３ａに締結される。これにより、底壁３３が冷却されやすい導入路１３ａの流路中心に位置するように突出して配置される。このとき、ハウジング３０が導入路１３ａを介してアースに接続されることで、ハウジング３０に収容されるサーミスタ２３や駆動回路２４等に対して当該水温センサ２０周囲からのノイズの影響が抑制される。
【００４３】
そして、各ターミナル２７に対してハーネス４１〜４３等を接続することで、駆動回路２４は、サーミスタ２３により検出されるエンジン冷却水Ｗの温度に対応する信号が、接続配線２６等を介して入力可能な状態となる。また、駆動回路２４は、ターミナル２７および第１基板２１等を介して、ＥＣＵ１８からのエンジン回転数に対応する信号が入力可能な状態であり、バッテリ１７からの電力が供給可能な状態であり、モータ１６ａを回転駆動するための電力を供給可能な状態となる。
【００４４】
そして、エンジン１１の冷却が必要な状態になり上記ウォータポンプの駆動に伴いエンジン冷却水Ｗが冷却系管路内を循環すると、ＥＣＵ１８からエンジン回転数に対応する信号がターミナル２７等を介して駆動回路２４に入力される。この入力に応じて、駆動回路２４は、エンジン回転数に対応する信号とサーミスタ２３から入力されるエンジン冷却水Ｗの温度に対応する信号等に基づいて、モータ１６ａを回転駆動するための電力をターミナル２７を介して当該モータ１６ａに供給する。これにより、エンジン冷却水Ｗの温度およびエンジン回転数等に応じた冷却風が冷却ファン１６によりラジエータ１４に送風され、ラジエータ１４を流れるエンジン冷却水Ｗが冷却されることとなる。
【００４５】
このように冷却されたエンジン冷却水Ｗは、導入路１３ａを介してウォータジャケット１３に導入される。このとき、導入路１３ａ内に突出するハウジング３０の底壁３３上には駆動回路２４が配置されているので、エンジン冷却水Ｗとの熱交換により、ＭＯＳＦＥＴ等を含めた駆動回路２４を好適に冷却することができる。
【００４６】
ここで、ハウジング３０の周壁３２が平板状壁部３４および半円筒状壁部３５を有するように形成される理由について、図４および図５を用いて説明する。図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、周壁３２ａ，３２ｂの一部が円筒状に形成されるハウジング３０を示す一部断面図であり、図４（Ｃ）は、周壁３２ｃが円筒状に形成されるハウジング３０を示す一部断面図である。図５は、駆動回路２４からの熱伝達によるサーミスタ２３への影響と周壁３２，３２ａ〜３２ｃの形状との関係を示す図表である。
【００４７】
周壁３２の形状と駆動回路２４からの熱伝達によるサーミスタ２３への影響との関係を調べるため、本実施形態の周壁３２と図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す周壁３２ａ〜３２ｃとに対して、エンジン冷却水Ｗが冷却系管路内を循環する場合に、駆動回路２４の温度Ｔ１とサーミスタ２３の温度Ｔ２がどのように変化するかについて、数値解析を実施した。
【００４８】
ここで、図４（Ａ）に示す周壁３２ａは、図４（Ａ）の符号Ｘ１に相当する長さが周壁３２の平板状壁部３４の長さの２／３となるように、一部平板状に形成される。また、図４（Ｂ）に示す周壁３２ｂは、図４（Ｂ）の符号Ｘ２に相当する長さが周壁３２の平板状壁部３４の長さの１／３となるように、一部平板状に形成される。また、図４（Ｃ）に示す周壁３２ｃは、円筒状に形成される。そして、雰囲気温度が１２０℃でありエンジン冷却水Ｗの温度や流量等を各周壁ともに同条件として数値解析された結果を図５に示す。
【００４９】
図５からわかるように、周壁３２におけるサーミスタ２３の温度Ｔ２が雰囲気温度である１２０℃に最も近く、周壁３２ｃにおけるサーミスタ２３の温度Ｔ２が１２０℃に対して最も高温になっている。これは、周壁３２のように、底壁３３に近接する部位でのエンジン冷却水Ｗに接触する接触面積が当該底壁３３から離間する部位よりも小さくなるように形成されることにより、底壁３３に近接する部位で導入路１３ａ内を循環する冷媒との熱交換がより促進されて、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に伝達されにくくなるからである。このように周壁３２を形成することにより、ハウジング３０の底壁３３に近接して配置される駆動回路２４を効果的に冷却することができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係る水温センサ２０では、冷却ファン１６を回転駆動するモータ１６ａの駆動回路２４（発熱素子）は、冷却系管路の一部である導入路１３ａ内に突出するハウジング３０内にサーミスタ２３と離間するようにして収容される。
【００５１】
これにより、冷却系管路内を循環するエンジン冷却水Ｗによりハウジング３０内の駆動回路２４を冷却できるとともに、この駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に影響を及ぼすことを抑制することができる。特に、冷却ファン１６により冷却風が送風される場所に駆動回路２４を配置する必要もないので、冷却ファン１６や冷却系管路を含めた冷却構成が大型化することもない。
したがって、大型化を招くことなく冷却ファン用のモータ１６ａの駆動回路２４（発熱素子）を好適に冷却し得る構成を有する水温センサ２０を実現することができる。
【００５２】
また、駆動回路２４は、有底筒状に形成されるハウジング３０の底壁３３に近接して配置され、サーミスタ２３は、ハウジング３０の周壁３２のうち底壁３３から離間する位置に配置されるため、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。なお、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に影響を及ぼさない程度の距離を確保できるのであれば、駆動回路２４の冷却を前提に、サーミスタ２３と駆動回路２４とをハウジング３０内のいずれに配置してもよい。
【００５３】
さらに、周壁３２は、底壁３３に近接する部位でのエンジン冷却水Ｗに接触する接触面積が当該底壁から離間する部位よりも小さくするために平板状壁部３４および半円筒状壁部３５を有するように形成されるので、底壁３３に近接する部位で導入路１３ａ内を循環するエンジン冷却水Ｗとの熱交換がより促進される。これにより、ハウジング３０の底壁３３に近接して配置される駆動回路２４を効果的に冷却することができる。なお、水温センサ２０が採用される冷却環境によっては、周壁３２は、その一部または全部が円筒状に形成されてもよいし、多角筒状に形成されてもよい。
【００５４】
また、ハウジング３０は、金属材から構成されるため、非金属材から構成される場合と比較して、ハウジング３０に収容されるサーミスタ２３や駆動回路２４等に対して当該水温センサ２０周囲からのノイズの影響を抑制することができる。特に、ハウジング３０が導入路１３ａを介してアースに接続されているので、このノイズ低減効果をより向上させることができる。また、導入路１３ａ内を循環するエンジン冷却水Ｗとの熱交換がより促されるので、このハウジング３０の底壁３３に近接して配置される駆動回路２４を効果的に冷却することができる。
【００５５】
上述した第１実施形態の第１変形例として、ハウジング３０内には、駆動回路２４を構成する全ての素子が収容されることに限らず、ＭＯＳＦＥＴ等の発熱素子のみをハウジング３０内に収容してもよい。これにより、本発明に係る水温センサ２０自体の小型化を図ることができる。この駆動回路２４の構成は、他の実施形態や変形例に採用されてもよい。
【００５６】
一方、上記第１実施形態にて示すように、ハウジング３０内に駆動回路２４を構成する全ての素子を収容することで、上記第１変形例と比較して、駆動回路２４を構成する配線の配線長が短くなり、上記冷却構成の小型化を図るとともに軽量化を図ることができる。
【００５７】
上述した第１実施形態の第２変形例として、ハウジング３０内には、断熱材として、例えば、発砲ウレタン等が充填されてもよい。これにより、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。この断熱材をハウジング３０内に充填する構成は、他の実施形態や変形例に採用されてもよい。
【００５８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る温度センサについて図６を用いて説明する。図６は、第２実施形態に係る水温センサ２０ａの要部を示す断面図である。
本第２実施形態では、水温センサ２０ａにおいて、ハウジング３０に代えてハウジング３０ａを採用する点が上記第１実施形態と異なる。よって、第１実施形態と異なる部分について重点的に説明し、第１実施形態と同様の部分については第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図６に示すように、ハウジング３０ａは、その底壁３３ａの厚さが周壁３２の厚さよりも厚くなるように形成されている。このため、駆動回路２４の熱が周壁３２よりも底壁３３ａに伝達されやすくなるので、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。この底壁３３ａの構成は、他の実施形態や変形例に採用されてもよい。
【００６０】
図７は、第２実施形態の変形例に係る水温センサ２０ａの要部を示す断面図である。
上述した第２実施形態の変形例として、底壁３３ａのうちエンジン冷却水Ｗに接触する部位には、接触面積を大きくした放熱部として複数のフィン３６が形成されてもよい。このフィン３６は、冷却効果を向上させるため、その長手方向が流路に沿う方向に対して平行となるように、配置されている。これにより、冷却系管路内を循環するエンジン冷却水Ｗにより底壁３３ａが冷却されやすくなるので、この底壁３３ａに近接して配置される駆動回路２４を効果的に冷却することができる。このフィン３６の構成は、他の実施形態や変形例に採用されてもよい。
【００６１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る温度センサについて図８および図９を用いて説明する。図８は、第３実施形態に係る水温センサ２０ｂの要部を示す断面図である。図９は、図８のサーミスタ２３ａを説明するための説明図である。
本第３実施形態では、水温センサ２０ｂにおいて、ハウジング３０に代えてハウジング３０ｂを採用するとともに、第１基板２１および第２基板２２に代えてサーミスタ２３ａおよび第３基板２２ａを採用する点が上記第１実施形態と異なる。よって、第１実施形態と異なる部分について重点的に説明し、第１実施形態と同様の部分については第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図８に示すように、ハウジング３０ｂは、底壁側が２つの区画に区分けされるように双頭状に突出して形成されている。そして、一方の突出部３７内には、図９に示すサーミスタ２３ａが他の基板と電気的に接続されることなく配置されている。このサーミスタ２３ａには、自己発電と無線通信とを行うためのコイル状配線２３ｂが設けられている。これにより、サーミスタ２３ａは、他の基板等を介することなく給電され、検出したエンジン冷却水Ｗの温度に対応する信号を無線通信により送信することができる。
【００６３】
また、他方の突出部３８内には、駆動回路２４が設けられる第３基板２２ａが配置されている。この第３基板２２ａは、上述した第１基板２１および第２基板２２の機能を兼ね備える基板で、図略の受信部によりサーミスタ２３ａからの信号を受信可能に構成されている。
【００６４】
このように一方の突出部３７内にサーミスタ２３ａが配置され、他方の突出部３８内に駆動回路２４が配置されることにより、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３ａに影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。なお、一方の突出部３７および他方の突出部３８は、双方ともに半円状に突出するように形成されているが、これに限らず、多角筒状に突出して形成されてもよいし、互いに異なる形状で突出するように形成されてもよい。このハウジング３０ｂ、サーミスタ２３ａおよび第３基板２２ａの構成は、他の実施形態や変形例に採用されてもよい。
【００６５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る温度センサについて図１０を用いて説明する。図１０は、第４実施形態に係る水温センサ２０ｃの要部を示す断面図である
本第４実施形態では、水温センサ２０ｃにおいて、ハウジング３０に代えてハウジング３０ｃを採用し、サーミスタ２３ａおよび第３基板２２ａの配置を変更する点が上記第３実施形態と異なる。よって、第３実施形態と異なる部分について重点的に説明し、第３実施形態と同様の部分については第３実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６６】
ハウジング３０ｃは、周壁３２ｄが四角筒状に形成されている。この周壁３２ｄには、当該水温センサ２０ｃが導入路１３ａに取り付けられるときにエンジン冷却水Ｗに対して上流側（図１０の左側）に位置する壁面にサーミスタ２３ａが配置され、下流側（図１０の右側）に位置する壁面に駆動回路２４が設けられる第３基板２２ａが配置されている。また、ハウジング３０ｃ内のうち、少なくともサーミスタ２３ａと駆動回路２４との間には、上述した発砲ウレタン等の断熱材２９が充填されている。
【００６７】
これにより、駆動回路２４との熱交換により暖められたエンジン冷却水Ｗがサーミスタ２３ａが配置される壁面に流れることもないので、駆動回路２４の熱がサーミスタ２３に影響を及ぼすことを確実に抑制することができる。この場合、ハウジング３０ｃは、ネジ部３１にて導入路１３ａに締結されることに限らず、サーミスタ２３ａが配置される壁面を上流側に向けるようにネジ締結と異なる固定方法、例えば、接着等により導入路１３ａに取り付けられてもよい。なお、このサーミスタ２３ａおよび駆動回路２４の構成は、他の実施形態や変形例に採用されてもよい。
【００６８】
なお、本発明は上記各実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）ハウジング３０，３０ａ〜３０ｃ内には、ＥＣＵ１８から入力される信号に応じて、モータ１６ａを回転駆動するために駆動回路２４を制御可能な制御回路が収容されてもよい。これにより、信号入力用の配線を除き駆動回路２４と制御回路とを接続する配線を短くするか削減することができる。また、駆動回路２４を制御するために制御回路を制御するＥＣＵ１８には、上記制御回路に相当する回路が不要となるため、ＥＣＵ１８の小型化が図られるだけでなく当該ＥＣＵ１８に関する処理負荷の軽減を図ることができる。
【００６９】
（２）水温センサ２０は、ウォータジャケット１３の導入路１３ａに取り付けられることに限らず、冷却流路１５ａ，１５ｂ等、冷却系管路のいずれかに取り付けられてもよい。なお、水温センサ２０は、ラジエータ１４にて冷却されたエンジン冷却水Ｗが流れる冷却系管路の途中に取り付けられる方が、冷却性の観点から望ましい。
【００７０】
（３）冷却システム１０は、エンジン１１を冷却対象とすることに限らず、冷却ファンにより冷却される冷媒の循環により冷却する冷却対象であってもよく、この場合、冷媒の温度を測定する温度センサとして、上述した温度センサ（水温センサ２０，２０ａ〜２０ｃ）のいずれかを採用してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…冷却システム
１１…エンジン
１２…冷却装置
１３…ウォータジャケット（冷却系管路）
１３ａ…導入路（冷却系管路）
１４…ラジエータ（放熱器）
１５ａ，１５ｂ…冷却流路（冷却系管路）
１６…冷却ファン
１６ａ…モータ
２０，２０ａ〜２０ｃ…水温センサ（温度センサ）
２１…第１基板
２２…第２基板
２３，２３ａ…サーミスタ（温度検出素子）
２４…駆動回路
２９…断熱材
３０，３０ａ〜３０ｃ…ハウジング
３２，３２ａ〜３２ｄ…周壁
３３，３３ａ…底壁
３４…平板状壁部
３５…半円筒状壁部
３６…フィン（放熱部）
Ｗ…エンジン冷却水（冷媒）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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