JP2009024980A - 熱交換器用温度センサ - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。

特開２００５−３２６３６７号公報 特開２００７−３０７１５号公報 特開２００６−１７４０６号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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２のＡ−Ａ線断面図である。 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

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

Claims (5)

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。
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。
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。
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。
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。

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