JPH0815050A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性、信頼性、寿命特性及び温度検知特性
にすぐれた温度センサを提供する。 【構成】 外装体１と、感熱素子２と、絶縁充填物３と
を含む。外装体１は、絶縁基体１１と、金属膜１２とを
含む。絶縁基体１１は全体が絶縁材料で構成された筒状
であって、少なくとも軸方向の一端が開口している。金
属膜１２は絶縁基体１１の外周面のほぼ全面に付着され
ている。感熱素子２は外装体１の内部に配置されてい
る。絶縁充填物３は外装体１の内部において感熱素子２
の周りに充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】温度センサとしては、従来より、種々の
タイプのものが知られている。その内の一つとして、感
熱素子を袋状の外装体の内部に配置すると共に、外装体
の内部の感熱素子の周りに絶縁樹脂を充填したタイプの
ものがある。このタイプの温度センサは、例えば実開昭
５９ー２１７３９号公報、実開昭５８ー９３８３９号公
報及び実開昭５９ー１２０４３７号公報等に開示されて
いる。これらの公知文献に開示された温度センサにおい
ては、銅でなる外装体を用いている。銅を用いる理由
は、例えばコンプレッサの温度センサとして用いた場合
に、温度センサを取付けるべきコンプレッサ側温度検出
部が銅でなるため、外装体を銅以外の異種金属で構成し
た場合、温度センサの外装体とコンプレッサ側温度検出
部との間で、異種金属接触による電蝕現象が発生し、温
度センサの耐久性、信頼性及び寿命特性を低下させるこ
とから、このような電蝕現象を回避すること、及び、熱
伝導特性に優れた銅を用いることにより、温度検知特性
を改善することにある。

【０００３】外装体を銅で構成した場合、その内部に配
置される感熱素子と、外装体の内壁面との間で、電気的
接触を確実に阻止しなければならない。その手段とし
て、上述した公知文献には、感熱素子及びそのリード線
を熱収縮性チューブ等によって完全に覆う構造、外装体
の内部の感熱素子の周りに絶縁樹脂を充填する構造、及
び外装体の内部に樹脂ケースを配置する構造等が開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感熱素
子及びそのリード線を熱収縮性チューブ等によって覆う
構造は、その加工、組立に長時間を要するという難点が
ある。

【０００５】絶縁樹脂を充填する構造では、充填工程中
において感熱素子及びそのリード線が外装体の内壁面に
極めて近接し、もしくは接触してしまい、所定の電気絶
縁性が確保できなくなる危険性がある。しかも、そのよ
うな状態が発生しても、組立完了後に外部から見ること
ができない。外装体の内径を、感熱素子の形状に比して
大きくして、電気絶縁低下の問題を解決しようとする
と、感熱素子から外装体までの距離が大きくなるため、
熱応答特性が劣化する。

【０００６】外装体の内部に樹脂ケースを配置する構造
は、部品点数及び組立工数の増大及び構造の複雑化を招
く。

【０００７】本発明の課題は、耐久性、信頼性及び寿命
特性に優れた温度センサを提供することである。

【０００８】本発明のもう一つの課題は、温度検知特性
にすぐれた温度センサを提供することである。

【０００９】本発明の更にもう一つの課題は、部品点数
が少なく、組立の容易な温度センサを提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る温度センサは、外装体と、感熱素子
と、絶縁樹脂とを含む。前記外装体は、絶縁基体と、金
属膜とを含んでおり、前記絶縁基体は、全体が絶縁材料
で構成された筒状であって、少なくとも軸方向の一端が
開口しており、前記金属膜は、前記絶縁基体の外周面の
ほぼ全面に付着されている。前記感熱素子は、前記外装
体の内部に配置されている。前記絶縁充填物は外装体の
内部の前記感熱素子の周りに充填されている。

【００１１】前記感熱素子は、典型的には、負の抵抗温
度特性を有するサーミスタである。前記金属膜はメッキ
膜として構成するのが望ましい。また、前記絶縁充填物
は、通常は、合成樹脂である。

【００１２】

【作用】外装体は絶縁基体を含んでおり、絶縁基体は全
体が絶縁材料で構成された筒状であり、感熱素子は外装
体の内部に配置されているから、感熱素子が外装体を構
成する絶縁基体の内壁面にきわめて接近して配置された
り、或いは接触しても、感熱素子及びそのリード線の電
気絶縁性が損なわれることがない。このため、信頼性の
高い温度センサを得ることができる。

【００１３】絶縁充填物は、外装体の内部の感熱素子の
周りに充填されているから、感熱素子に対するより完全
な電気絶縁及び保持機能と共に、外装体によって検出さ
れた熱を、絶縁充填物を通して効率良く伝達する機能を
確保できる。ここで、感熱素子に対する電気絶縁は、既
に、外装体を構成する絶縁基体によって確保されている
ので、絶縁基体を小径化もしくは小形化し、感熱素子と
絶縁基体との間に充填されるべき絶縁充填物を薄くし、
外装体を構成する絶縁基体から感熱素子への熱伝導特性
を向上させることができる。

【００１４】金属膜は絶縁基体の外周面のほぼ全面に付
着されているから、金属膜の材質を、温度センサを取付
けるべき温度検出部の金属材質と合せることにより、温
度センサの外装体と温度検出部との間で電蝕現象が発生
するのを防止できる。このため、耐久性、信頼性、寿命
特性及び温度検知特性に優れた温度センサが得られる。

【００１５】しかも、外装体は絶縁基体と金属膜とを含
んで一部品化されており、この外装体によって、絶縁基
体による感熱素子に対する電気絶縁及び金属膜による電
蝕防止を行なうことができるから、２つの機能を別々の
部品によって得る従来技術と異なって、部品点数が少な
くて済み、構造が簡単化される。

【００１６】絶縁基体は筒状であって、少なくとも軸方
向の一端が開口しているから、この開口部を通して、絶
縁基体の内部に感熱素子を挿入すると共に、リード線等
を引き出し、更に、絶縁充填物を充填できる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明に係る温度センサの正面部分断
面図である。本発明に係る温度センサは、外装体１と、
感熱素子２と、絶縁充填物３とを含む。外装体１は、絶
縁基体１１と、金属膜１２とを含んでいる。絶縁基体１
１は、全体が絶縁材料で構成された筒状であって、少な
くとも軸方向の一端が開口している。金属膜１２は、絶
縁基体１１の外周面のほぼ全面に付着されている。感熱
素子２は、外装体１の内部に配置されている。絶縁充填
物３は外装体１の内部の感熱素子２の周りに充填されて
いる。

【００１８】上述のように、外装体１を構成する絶縁基
体１１は全体が絶縁材料で構成された筒状であり、感熱
素子２は外装体１の内部に配置されているから、感熱素
子２が外装体１を構成する絶縁基体１１の内壁面にきわ
めて接近して配置されたり、或いは接触しても、感熱素
子２及びそのリード線の電気絶縁性が損なわれることが
ない。このため、信頼性の高い温度センサを得ることが
できる。

【００１９】絶縁充填物３は、外装体１の内部の感熱素
子２の周りに充填されているから、感熱素子２に対する
より完全な電気絶縁及び保持機能と共に、外装体１によ
って検出された熱を、絶縁充填物３を通して効率良く伝
達する機能を確保できる。感熱素子２に対する電気絶縁
は、既に、外装体１を構成する絶縁基体１１によって確
保されているので、絶縁基体１１を小径化もしくは小形
化し、感熱素子２と絶縁基体１１との間に充填されるべ
き絶縁充填物３を薄くし、外装体１を構成する絶縁基体
１１から感熱素子２への熱伝導特性を向上させることが
できる。

【００２０】金属膜１２は絶縁基体１１の外周面のほぼ
全面に付着されているから、金属膜１２の材質を、温度
センサを取付けるべき温度検出部を構成する金属材料と
合せることにより、温度センサの外装体１と温度検出部
との間で電蝕現象を発生するのを防止できる。このた
め、耐久性、信頼性、寿命特性及び温度検知特性に優れ
た温度センサが得られる。例えばコンプレッサの温度セ
ンサとして用いた場合において、温度センサを取付ける
べきコンプレッサ側温度検出部が銅でなる場合が殆どで
あるから、金属膜１２を銅を主成分とする金属膜によっ
て構成し、温度センサの外装体１とコンプレッサ側温度
検出部との間で電蝕現象が発生するを防止できる。

【００２１】しかも、外装体１は絶縁基体１１と金属膜
１２とを含んで一部品化されており、この外装体によっ
て、絶縁基体１１による感熱素子２に対する電気絶縁及
び金属膜１２による電蝕防止を行なうことができるか
ら、２つの機能を別々の部品によって得る従来技術と異
なって、部品点数が少なくて済み、構造が簡単化され
る。絶縁基体１１は筒状であって、少なくとも軸方向の
一端が開口しているから、この開口部を通して、絶縁基
体１１の内部に感熱素子２を挿入すると共に、リード線
等を引き出し、更に、絶縁充填物３を充填できる。

【００２２】絶縁基体１１は、望ましくは、開口部とは
反対側の先端部を閉じた袋状とする。このような構造で
あると、絶縁充填物３の充填作業が容易になると共に、
絶縁基体１１の内部に対する耐湿性及び保護機能が上
り、信頼性が向上する。絶縁基体１１は、エポキシ樹脂
等によって構成することが、耐熱性等の点で望ましい。

【００２３】金属膜１２は、温度センサ取付部となる温
度検出部の金属材料の材質に従って選定する。例えばコ
ンプレッサ用温度センサを得る場合は銅である。この
他、アルミニウム、ニッケル等を用いることもできる。
金属膜１２は、上記金属材料の単層膜としてもよいし、
または異なる金属材料の積層膜として設けてもよい。積
層する場合は、表層が温度検出部の金属材料の材質と一
致するようにする。金属膜１２の膜厚は１〜１５μｍの
範囲に選定できる。このような膜厚の金属膜１２は無電
解メッキまたは無電解メッキと電気メッキとの併用等に
よって形成できる。

【００２４】感熱素子２は、典型的には、負の抵抗温度
特性を有するサーミスタである。その具体例として、ガ
ラス封止形ＮＴＣサーミスタ、ビード形ＮＴＣサーミス
タ、ペレット形ＮＴＣサーミスタ等が知られており、何
れも使用できる。図１はガラス封止形ＮＴＣサーミスタ
を用いた例を示している。２１、２２はリード線であ
り、ガラス封止形ＮＴＣサーミスタと一体化されてい
る。４１、４２は外部引き出し絶縁被覆線である。リー
ド線２１、２２と、外部引き出し絶縁被覆線４１、４２
は、例えばカシメ等の手段によって電気的に接続されて
いる。

【００２５】絶縁充填物３は、通常は、合成樹脂であ
る。絶縁充填物３は、外装体１を構成する絶縁基体１１
と同一または類似した材料によって構成することが、熱
ストレス減少、接着力向上の観点から望ましい。例えば
絶縁基体１１がエポキシ樹脂でなる場合は、絶縁充填物
３はエポキシ樹脂によって構成する。

【００２６】図２は本発明に係る温度センサの別の実施
例における正面部分断面図である。図において、図１と
同一の参照符号は同一性ある構成部分を示している。こ
の実施例の特徴は、感熱素子２として、ペレット形ＮＴ
Ｃサーミスタを使用したことで、外部引き出し絶縁被覆
線４１、４２を、例えばロウ付け等の手段によって、ペ
レット形ＮＴＣサーミスタでなる感熱素子２の電極に電
気的、機械的に接続してある。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）耐久性、信頼性及び寿命特性に優れた温度センサ
を提供できる。 （ｂ）温度検知特性にすぐれた温度センサを提供でき
る。 （ｃ）部品点数が少なく、組立の容易な温度センサを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る温度センサの正面部分断面図であ
る。

【図２】本発明に係る温度センサの別の実施例を示す正
面部分断面図である。

【符号の説明】

１ 外装体 １１ 絶縁基体 １２ 金属膜 ２ 感熱素子 ３ 絶縁充填物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外装体と、感熱素子と、絶縁充填物とを
   含む温度センサであって、 前記外装体は、絶縁基体と、金属膜とを含み、前記絶縁
   基体は全体が絶縁材料で構成された筒状であって、少な
   くとも軸方向の一端が開口しており、前記金属膜は、前
   記絶縁基体の外周面のほぼ全面に付着されており、 前記感熱素子は、前記外装体の内部に配置されており、 前記絶縁充填物は、前記外装体の内部において前記感熱
   素子の周りに充填されている温度センサ。
2. 【請求項２】 前記感熱素子は、負の抵抗温度特性を有
   するサーミスタである請求項１に記載の温度センサ。
3. 【請求項３】 前記金属膜は、メッキ膜である請求項１
   に記載の温度センサ。
4. 【請求項４】 前記絶縁充填物は、合成樹脂である請求
   項１に記載の温度センサ。