説明

熱交換器用温度センサ

【課題】空調ケースと熱交換器とのずれによる荷重が温度センサに掛からないようにすると共に、空調ケース外への風漏れを防止できる熱交換器用温度センサを提供する。
【解決手段】熱交換器用温度センサ3は、リード線35が接続されているセンサ部32、該センサ部と共に熱交換フィン部に差し込まれるアンカー部33とを有するブラケット部31、該ブラケット部からリード線に所定量の弛みTを持たせた状態でリード線に装着されたブッシュ36とを有していて、該ブッシュが、空調ケースに設けられたリード線の貫通部近傍に形成されたケース位置決め部に挿着されることで、ブラケット部とケース位置決め部との間でリード線に弛みを持たせた状態で、該温度センサを熱交換器と空調ケース間に装着する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用空調装置等に使用される熱交換器の熱交換フィン部に差し込んで熱交換フィン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】
従来技術として特許文献1によるフィン温度センサが知られている。この従来のフィン温度センサは、センサ部と、リード線の貫通部近傍を位置決め保持する貫通位置決め部との間でリード線に所定量の弛みを持たせた状態でリード線を貫通位置決め部に保持させることで、空調ケースとエバポレータ(熱交換器)とのずれによる荷重がフィン温度センサに掛からぬようにしている。この保持は強固なものではなく、リード線の芯方向にはスライド可能な程度の保持としている。このように従来技術では、リード線固定構造が長手方向への拘束力が保証できない構造であるため、例えば、作業者が組付時にリード線を引っ張る等により、リード線の弛み量が減少し、フィン温度センサへ荷重がかかる可能性がある。
【0003】
また、従来技術として特許文献2による車両用空調ユニットが知られている。この車両用空調ユニットには、リード線の被包部材をリード線の長手方向に対して空調ケースに固定した構造が示されている。しかしながら、特許文献2にはリード線の弛みについては何も記載されておらず、またリード線と被包部材との間には隙間があるため、空調ケース外への風漏れの心配があるという問題がある。
【0004】
更に、従来技術として特許文献3による車両用熱交換器のセンサ取付構造が知られている。このセンサ取付構造では、ユニットケーシングの外側に延出するセンサケーブルが、センサケーブルの動きに伴い弾性変形する弾性部材を介してユニットケーシングに取り付けられている。しかしながら、この取付構造は、ユニットケーシングに対してエバポレータが相対的に振動することが原因で、温度センサ、ひいてはセンサケーブルが振動することがあっても、センサケーブルの動きに応じて弾性部材が弾性変形し、センサケーブルに張力がかかることを抑制するための構造であり、センサケーブル(リード線)の弛みについては何ら記載されていない。むしろ、上記特許文献2,3では、リード線は弛みなく空調ケースに取り付けられている。
【0005】
【特許文献1】特開2005−326367号公報
【特許文献2】特開2007−30715号公報
【特許文献3】特開2006−17406号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空調ケースと熱交換器とのずれによる荷重が熱交換器用温度センサに掛からないようにすること、及び空調ケース外への風漏れを発生させないようにした熱交換器用温度センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の熱交換器用温度センサを提供する。
請求項1に記載の熱交換器用温度センサは、リード線35が接続されているセンサ部32と、このセンサ部32と共に熱交換フィン2b部に差し込まれるアンカー部33とを有するブラケット部31と、このブラケット部31からリード線35に所定量の弛みTを持たせた状態で、リード線35に装着されたブッシュ36とを有していて、ブッシュ36が、空調ケース1に設けられたリード線の貫通部11の近傍に形成されたケース位置決め部12に挿着されることで、ブラケット部31とケース位置決め部12との間でリード線35に所定量の弛みTを持たせた状態で、熱交換器用温度センサ3を熱交換器2と空調ケース1間に装着するようにしたものであり、これによって、リード線35に弛みを持たせて空調ケース1に熱交換器用温度センサ3を組み付けることができるので、空調ケース1と熱交換器2のずれを吸収することができ、荷重が温度センサ3に掛かることがなく、センサ部32が熱交換器2から弛んだり抜け落ちることがない。また、空調ケース1への組付時にリード線の弛みを確認する必要がなく、作業性が向上する。
【0008】
請求項2の熱交換器用温度センサは、リード線35が貫通するチューブ34を更に有しているものであり、チューブ34がリード線35と一体化して所定量の弛みTが設けられているもので、請求項1と同様の作用効果を奏するものである。
請求項3の熱交換器用温度センサは、ブッシュ36に設けられたリード線貫通部36cの断面形状を、リード線35の断面形状に添った形状にしたものであり、これにより、リード線35がねじれて空調ケース1に組み付けられる可能性を低減でき、ねじれ荷重が温度センサ3に掛かってセンサ部32が熱交換器2から弛んだり抜け落ちるのを回避することができる。
【0009】
請求項4の熱交換器用温度センサは、ブッシュ36のリード線貫通部36cの断面形状を楕円形状又は四角形状に特定したものである。
請求項5の熱交換器用温度センサは、ブッシュ36が、空調ケース1の貫通部11に挿入される筒状部36aと、貫通部11近傍に形成されたポケット状のケース位置決め部12に差し込まれる矩形状の突出部36bとを有するようにしたものであり、これにより、ブッシュ36の筒状部36aの外周にチューブ34の他端部を挿入して、チューブ34を介してブッシュ36を空調ケース1の貫通部11に挿着することができ、貫通部11、チューブ34及びブッシュ36間の相互の隙間を微小にすることができ、空調ケース1外への風漏れを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の熱交換器用温度センサについて説明する。図1(a)は、本発明の実施の形態の熱交換器用温度センサの斜視図であり、図1(b)は、熱交換器用温度センサのセンサ部の構造を示す断面図である。図2は、図1(a)の熱交換器用温度センサを空調ユニットに取り付けた状態を示す断面正面図であり、図3は、図2のA−A線断面図である。以下の説明においては、車両用空調装置の空調ユニットに熱交換器用温度センサを取り付ける場合を例にして説明する。
【0011】
車両用空調装置の空調ユニットでは、空気冷却用の熱交換器であるエバポレータ2の熱交換チューブ2a間に配されたコルゲートフィン(熱交換フィン)2bの温度を検出するために、熱交換器用温度センサ3(以下、単に温度センサと称す)が使用される。空調ユニットの空気通路を成す空調ケース1は、図2に一部示されるように上ケース1aと下ケース1bなどに分割して構成され、内部にエバポレータ2などの機能部品を収納した後に嵌合して結合される。空調ケース1には、後述するリード線を通す貫通部11が設けられている。この貫通部11は、上ケース1aと下ケース1bとの境界に設けられることが好ましい。また、空調ケース1には、貫通部11の近傍に後述するブッシュを挿着するポケット状のケース位置決め部12が設けられている。
【0012】
エバポレータ2は、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させ、蒸発潜熱により通過する空気を冷却する熱交換器である。なお、エバポレータ2の通風面以外の外周面には発泡部材のインシュレータ4が貼り付けられ、空調ケース1との断熱が図られている。エバポレータ2は、熱交換チューブ2aとコルゲートフィン(熱交換フィン)2bとが交互に重ね合わせる形で構成されており、エバポレータ2の空気流れ下流側の通風コア面に温度センサ3が取り付けられている。
【0013】
温度センサ3は、図1(a)に示すように熱交換フィン2b部に差し込まれるセンサ部32と、センサ部32と共に同じく熱交換フィン2b部に差し込まれるアンカー部33と、センサ部32とアンカー部33の根元側を保持するブラケット部31と、センサ部32に接続されるリード線35と、内部をリード線35が貫通している伸縮性の中空状のチューブ34と、リード線35を貫通して保持し、空調ケース1に固着されるブッシュ36とからなる。
【0014】
センサ部32は、図1(b)に示すように、温度に応じて抵抗値が変化する感温半導体32aにリード線35を接続し、その周りをエポキシ樹脂32bなどで固め、これを更に電熱性の充填剤32dでアルミニウムのケース32cの中に固定されたものである。このセンサ部32から抵抗値を電気信号として空調装置を制御する制御装置に出力するためのリード線35が引き出され、そのリード線35の他端側に電気回路と接続するためのコネクタ(図示せず)が接続されている。
【0015】
アンカー部33の外面は、鋸歯状に凹凸が形成されていて、アンカー部33を熱交換フィン2b部内に差し込むときは、比較的スムーズに挿入することができるが、熱交換フィン2b部からアンカー部33を引き抜くのは難しくなっている。また、ブラケット部31の内部は、センサ部32に接続しているリード線35が通っている。なお、ブラケット部31とアンカー部33とは、例えばポリプロピレンのような樹脂材によって一体で成形されている。
【0016】
内部をリード線35が貫通しているチューブ34の一端は、チューブ34の内径とリード線35との隙間が微小となるようにブラケット部31に固定されており、チューブ34の他端は、リード線35を貫通保持しているブッシュ36に固定されている。ブラケット部31とブッシュ36間を接続するリード線35とチューブ34には、所定量の弛みTが設けられている。このように、チューブ34の長さは、弛みTが設けられている分、ブラケット部31と空調ケース1のケース位置決め部12との距離よりも長くなっている。
【0017】
ブッシュ36は、空調ケース1の貫通部11内に挿着される筒状部36aと、貫通部11近傍のポケット状のケース位置決め部12に挿着される矩形状の突出部36bとを有しており、リード線35を貫通するリード線貫通穴36cが形成されている。図3の実施例では、リード線貫通穴36cの断面形状は円形である。即ち、ブッシュ36は、筒状部36aの外周と貫通部11の内周面との間にチューブ34が介在するようにして、筒状部36aが固定されると共に、ケース位置決め部12に突出部36bが部分的に挿入されることで、空調ケース1に固定される。チューブ34の他端は、ブッシュの筒状部36aがチューブ内部に内挿される形でブッシュ36に固定され、チューブ34の内径とブッシュ36の筒状部36aの外周面との隙間が微小となるようにされている。
【0018】
このように、本実施形態の温度センサ3では、ブラケット部31とブッシュ36との間で、リード線35及びチューブ34に所定量の弛みTを持たせている。このような温度センサ3は、エバポレータ2の所定位置の熱交換フィン2b部に、センサ部32とアンカー部33とを差し込むことでエバポレータ2に組み付けられる。その後エバポレータ2を下ケース1b内にセットした際、リード線35が貫通しているチューブ34の他端を空調ケース1(下ケース1b)の貫通部11に置くようにしてブッシュ36の突出部36bを空調ケース1(下ケース1b)のケース位置決め部12に挿入することで、ブッシュ36を空調ケース1に固定する。その後、上ケース1aを上方から下ケース1bに嵌合させれば、リード線35は上下ケース1a,1b(空調ケース1)の嵌合部に設けられた貫通部11から空調ケース1外へ引き出される。
【0019】
また、空調ケース1に対してエバポレータ2は発泡部材のインシュレータ4を介して固定されることにより、外部からの振動により空調ケース1内でエバポレータ2が僅かに踊ることとなるが、リード線35及びチューブ34に所定量の弛みTを持たせていることから、空調ケース1とエバポレータ2とのずれによる加重が温度センサ3に掛からぬようになっている。
【0020】
次に、上記構成による作動について説明する。感温半導体32aで検出されるフィン温度の信号(温度に基づく抵抗値)がリード線35から図示しない制御装置に入力され、冷凍サイクルを構成する図示しないコンプレッサのON−OFFや、空調ユニット内の図示しないエアミックスドアの開度などが制御されることになる。
【0021】
特にエバポレータ2にとっては、冷却されて凝縮した空気中の水分がエバポレータ2の表面に付着すると、0℃以下に冷やされている場合に氷結したり霜になったりしてエバポレータ2の熱交換効率が低下してしまうが、この温度センサ3の温度検出によりコンプレッサのON−OFFを制御することで氷結を防止するようにしている。
【0022】
このように本実施形態では、チューブ34(リード線35)に確実に弛みを持たせて、温度センサ3をエバポレータ2と空調ケース1とに組み付けることができるので、空調ケース1とエバポレータ2のずれを吸収することができ、荷重が温度センサ3に掛かることがなく、センサ部32がエバポレータ2から弛んだり抜け落ちることがない。また、温度センサ3の空調ケース1への組付時にチューブ34(リード線35)の弛みを確認する必要がなく、その作業性が向上する。
また、伸縮性のあるチューブ34のため、チューブ34とブッシュ36との隙間及び空調ケース1の貫通部11とチューブ34との隙間を微小にすることができ、空調ケース1外への風漏れを抑制できる。
【0023】
図3に示す実施例では、ブッシュ36のリード線貫通部36cの断面形状が円形であるが、このような場合、リード線35がねじれて空調ケース1に組み付けられる可能性があり、捩れ荷重が温度センサ3に掛かってセンサ部32がエバポレータ2から弛んだり抜け落ちる心配がある。
【0024】
そこで、図4は、ブッシュのリード線貫通部の断面形状の(a),(b),(c)の3つの別の実施例を示している。図4(a)に示す実施例では、ブッシュ36のリード線貫通部36cの断面形状は、楕円形であり、これに対してリード線35の断面形状は、2本のリード線35を被覆によって一体化したピーナツの殻(2つの円を部分的に重ね合わせて連結した形状)のような形状をしている。一体化することで、ブッシュ36のリード線への挿入性を向上させることができる。なお、ブッシュ36の筒状部36aの断面形状も楕円形である。図4(b)に示す実施例では、ブッシュ36のリード線貫通部36cの断面形状は、ピーナツの殻のような形状をしており、リード線35の断面形状も、リード線貫通部36cと同様にピーナツの殻のような形状である。なお、ブッシュ36の筒状部36aの断面形状は、扁平長円形状をしている。図4(c)に示す実施例では、ブッシュ36のリード線貫通部36cの断面形状は、四角形であり、2本の独立したリード線35がリード線貫通部36cを貫通しているため、リード線35の断面形状は、2つの独立した円が横並びに配置された形状をしている。この場合、ブッシュ36の筒状部36aの断面形状も略四角形である。
【0025】
このように図4(a),(b),(c)に示された実施例でブッシュ36のリード線貫通部36cの断面形状を、リード線35の断面形状に添わせている。これにより、リード線35がねじれて空調ケース1に組み付けられるのを防止でき、捩れ荷重による温度センサの弛み、抜け落ちを防止できる。
【0026】
なお、上記実施形態では、温度センサ3のブラケット部31とブッシュ36間のリード線35がチューブ34によって包囲されているものとして説明しているが、別の実施形態として、チューブ34をなくして、ブッシュ36を直接リード線35に固定してもよい。但し、その場合は、空調ケース1からの風漏れを抑制するために、ブッシュ36とリード線35及びブッシュ36と空調ケース1の貫通部11との隙間を微小にする又は気密にする等の注意が肝要である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】(a)は本発明の実施の形態の熱交換器用温度センサの斜視図であり、(b)は熱交換器用温度センサのセンサ部の構造を示す部分断面図である。
【図2】図1の熱交換器用温度センサを空調ユニットに取り付けた状態を示す断面正面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】ブッシュのリード線貫通部の(a),(b),(c)の3つの別の実施例の断面形状を示している。
【符号の説明】
【0028】
1 空調ケース
11 貫通部
12 ケース位置決め部
2 エバポレータ(熱交換器)
2a 熱交換チューブ
2b コルゲートフィン(熱交換フィン)
3 熱交換器用温度センサ
31 ブラケット部
32 センサ部
33 アンカー部
34 チューブ
35 リード線
36 ブッシュ
36a 筒状部
36b 突出部
36c リード線貫通部
T 弛み

【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱交換器(2)の熱交換フィン(2b)部に差し込んで熱交換フィン(2b)の温度を検出する熱交換器用温度センサ(3)が、
リード線(35)が接続され、前記熱交換フィン(2b)部に差し込まれるセンサ部(32)と、
前記センサ部(32)の根元側を保持すると共に、前記センサ部(32)と共に前記熱交換フィン(2b)部に差し込まれるアンカー部(33)を有するブラケット部(31)と、
前記ブラケット部(31)から前記リード線(35)に所定量の弛み(T)を持たせた状態で、前記リード線(35)に装着されたブッシュ(36)とを有しており、
前記ブッシュ(36)が、空調ケース(1)に設けられた貫通部(11)を前記リード線(35)が通るように前記貫通部(11)近傍に形成されたケース位置決め部(12)に挿着されることで、前記ブラケット部(31)と前記ケース位置決め部(12)との間で前記リード線(35)に所定量の弛み(T)を持たせた状態で、熱交換器用温度センサ(3)を熱交換器(2)と空調ケース(1)間に装着することができることを特徴とする熱交換器用温度センサ。
【請求項2】
熱交換器(2)の熱交換フィン(2b)部に差し込んで熱交換フィン(2b)の温度を検出する熱交換器用温度センサ(3)が、
リード線(35)が貫通している中空状のチューブ(34)と、
前記チューブ(34)が接続され、前記熱交換フィン(2b)部に差し込まれるセンサ部(32)と、
前記センサ部(32)の根元側を保持すると共に、前記センサ部(32)と共に前記熱交換フィン(2b)部に差し込まれるアンカー部(33)を有するブラケット部(31)と、
前記ブラケット部(31)から前記チューブ(34)及び前記リード線(35)に所定量の弛み(T)を持たせた状態で、前記リード線(35)に装着されたブッシュ(36)とを有しており、
前記ブッシュ(36)が、空調ケース(1)に設けられた貫通部(11)を前記チューブ(34)が通るように前記貫通部(11)近傍に形成されたケース位置決め部(12)に挿着されることで、前記ブラケット部(31)と前記ケース位置決め部(12)との間で前記チューブ(34)に所定量の弛み(T)を持たせた状態で、熱交換器用温度センサ(3)を熱交換器(2)と空調ケース(1)間に装着することができることを特徴とする熱交換器用温度センサ。
【請求項3】
前記ブッシュ(36)には、リード線貫通部(36c)が設けられており、前記リード線貫通部(36c)の断面形状が、前記リード線(35)の断面形状に添った形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器用温度センサ。
【請求項4】
前記ブッシュ(36)のリード線貫通部(36c)の断面形状が、楕円形状又は四角形状であることを特徴とする請求項3に記載の熱交換器用温度センサ。
【請求項5】
前記ブッシュ(36)が、前記空調ケース(1)の貫通部(11)に挿入される筒状部(36a)と、前記貫通部(11)近傍に形成されたポケット状の前記ケース位置決め部(12)に差し込まれる矩形状の突出部(36b)とを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱交換器用温度センサ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−24980(P2009−24980A)
【公開日】平成21年2月5日(2009.2.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−191246(P2007−191246)
【出願日】平成19年7月23日(2007.7.23)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】