JP2007178335A

JP2007178335A - 温度センサ

Info

Publication number: JP2007178335A
Application number: JP2005378757A
Authority: JP
Inventors: Sakae Mori; 栄森; Susumu Narita; 進成田; Junichi Komori; 淳一小守
Original assignee: SANKO DENSHI KOGYO KK; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: SANKO DENSHI KOGYO KK; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP4763454B2

Abstract

【課題】温度センサにおいて、ユニットからの熱的影響を抑制して、より正確な温度測定を可能にすること。
【解決手段】一対の電極を有するサーミスタ素子２と、サーミスタ素子２の一対の電極に一端が接続された一対の配線端子３と、一対の配線端子３の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のリード線４と、先端部に配したサーミスタ素子２から配線端子３を含んでリード線４の一端までを封止する樹脂部５と、樹脂部５の基端部を覆って該基端部に接着された筒状ケース部材６と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、温風などの温度測定に好適な温度センサに関するものである。

エアコン、冷蔵庫及びトイレ便座用温風乾燥機などには、温度センサが内蔵されて温風、冷風などの温度測定及び温度調整などが行われている。従来、例えば特許文献１には、金属ケース内にサーミスタ素子を有し、金属ケースを保持するホルダを有した温度センサが提案されている。また、特許文献２には、測温部であるサーミスタ素子を保護樹脂で塗装すると共に外装ケース内においてサーミスタ素子を封止樹脂により封止した封止樹脂形サーミスタが提案されている。さらに、特許文献３には、サーミスタ素子と、これを封止した樹脂成形体と、樹脂成形体に外装されサーミスタ素子に対する受熱筒である金属鞘とを有する温度センサが提案されている。

特開平１０−２２１１７９号公報特開平４−２９８００２号公報特開平９−６９４１４号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上記従来の技術では、ケース部分を保持するようにしてユニットに取り付けるため、いずれもユニット取り付け時状態でユニットの熱がケースに伝わってケース内側又は近傍に配されたサーミスタ素子に熱的影響を与えてしまい、正確な温度をサーミスタ素子で検知することが困難であった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ユニットからの熱的影響を抑制して、より正確な温度測定が可能な温度センサを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の温度センサは、一対の電極を有するサーミスタ素子と、前記サーミスタ素子の一対の電極に一端が接続された一対の配線端子と、前記一対の配線端子の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のリード線と、先端部に配した前記サーミスタ素子から前記配線端子を含んで前記リード線の一端までを封止する樹脂部と、前記樹脂部の基端部を覆って該基端部に接着された筒状ケース部材と、を備えていることを特徴とする。

この温度センサでは、先端部に配したサーミスタ素子から配線端子を含んでリード線の一端までを樹脂部で封止していると共に、筒状ケース部材が樹脂部の基端部を覆って該基端部に接着されているので、ユニットから筒状ケース部材に熱が伝わっても筒状ケース部材がサーミスタ素子から最も遠い樹脂部の基端部で固定されているため、サーミスタ素子に熱的影響を及ぼし難く、正確な温度測定が可能になる。また、サーミスタ素子からリード線の先端まで樹脂部で封止されているので、サーミスタ素子部分だけ、又はサーミスタ素子及び配線端子の一部だけを樹脂で覆っている場合に比べて、耐薬品試験における絶縁抵抗性などの信頼性が向上する。さらに、サーミスタ素子を覆う樹脂部先端が筒状ケース部材から離れて露出しているので、高い応答性を有することができる。

また、本発明の温度センサは、前記筒状ケース部材が、その内面の一部で前記樹脂部に接着されていることが好ましい。すなわち、この温度センサでは、筒状ケース部材が、その内面の一部のみで樹脂部と接着されているため、筒状ケース部材の内面と樹脂部との間に隙間が設けられて空気層が形成される。したがって、熱伝導性が悪い空気層によって断熱効果が得られ、ユニットの熱が筒状ケース部材に伝わってサーミスタ素子に熱的影響を与えることをさらに抑制することができる。

また、本発明の温度センサは、前記筒状ケース部材が、樹脂で形成されており、前記樹脂部に樹脂の接着剤で接着されていることが好ましい。すなわち、この温度センサでは、互いに樹脂で形成された筒状ケース部材と樹脂部とが樹脂の接着剤で接着されるので、樹脂同士であるため接着性に優れ、熱膨張差などによる影響も低減させることができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る温度センサによれば、先端部に配したサーミスタ素子から配線端子を含んでリード線の一端までを樹脂部で封止していると共に、筒状ケース部材が樹脂部の基端部を覆って該基端部に接着されているので、ユニットからの熱的影響を抑制することができ、高精度で正確なかつ応答性に優れた温度測定が可能になると共に、耐薬品試験における絶縁抵抗性などの信頼性を向上させることができる。

以下、本発明に係る温度センサの一実施形態を、図１から図７を参照しながら説明する。

本実施形態の温度センサ１は、例えばトイレ便座用温風乾燥機に用いるものであって、図１から図７に示すように、一対の電極（図示略）を有する温度検出素子であるサーミスタ素子２と、サーミスタ素子２の一対の電極に一端が接続されたピン状の一対の配線端子３と、一対の配線端子３の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のリード線４と、先端部に配したサーミスタ素子２から配線端子３を含んでリード線４の一端までを封止するエポキシ樹脂の樹脂部５と、樹脂部５の基端部を覆って該基端部に接着された筒状ケース部材６と、を備えている。

また、上記筒状ケース部材６は、その先端部内面のみで樹脂部５に接着されており、先端部以外の内面と樹脂部５との間に隙間Ｃが設けられている。そして、筒状ケース部材６は、例えばポリフェニレンエーテル樹脂で形成されており、樹脂部５にエポキシ樹脂の接着剤７で接着されている。

上記サーミスタ素子２は、例えばチップ型サーミスタ素子であって、マンガン、ニッケル及びコバルト等の金属酸化物を混合焼結した直方体形状のサーミスタ素体の両端部に電極として電極層が形成され、サーミスタ素体の電極層部分以外が絶縁コートで覆われているものである。
上記筒状ケース部材６は、円筒本体６ａと、円筒本体６ａの基端側外周に設けられたフランジ部６ｂと、から構成されている。このフランジ部６ｂを介して温度センサ１がユニット（図示略）に取り付けられる。

次に、本実施形態の温度センサ１の製造方法について説明する。
まず、サーミスタ素子２の電極に配線端子３の一端を半田等により接続する。次に、配線端子３の他端をリード線４の一端（リード線４の被覆を外した心線の一端）に半田等により結線する。さらに、サーミスタ素子２から配線端子３を含んでリード線４の一端までを樹脂部５で封止する。この樹脂部５は、コート用エポキシ樹脂が入った槽にサーミスタ素子２からリード線４の一端までをディップし、コート用エポキシ樹脂を付けて硬化させることで形成する。

次に、筒状ケース部材６の先端部内側に硬化した樹脂部５の基端部が位置するように、樹脂部５を筒状ケース部材６内に挿入する。さらに、サーミスタ素子２と筒状ケース部材６との同心度を出して位置決めした後、筒状ケース部材６の先端部内面と樹脂部５の基端部とをエポキシ樹脂の接着剤７で接着することで、温度センサ１が作製される。なお、上記接着の際、接着剤７としてエポキシ樹脂を使用するため、エポキシ樹脂に粘度及びチキソ性が有り、樹脂部５と筒状ケース部材６との間にわずかな隙間Ｃがあっても、接着剤７が硬化前に垂れることがない。また、エポキシ樹脂と筒状ケース部材６のポリフェニレンエーテル樹脂とは接着相性が良く、良好な接着性を得ることができる。

このように作製された温度センサ１について、耐薬品性試験を行った結果、高い信頼性を有することがわかった。すなわち、酸性、アルカリ性、中性の各洗剤の中に温度センサ１を浸し、その絶縁抵抗性を測定した。その結果、温度センサ１では、従来の構造よりも絶縁抵抗値の低下量が少なく抑制されることがわかった。

したがって、本実施形態の温度センサ１では、先端部に配したサーミスタ素子２から配線端子３を含んでリード線４の一端までを樹脂部５で封止していると共に、筒状ケース部材６が樹脂部５の基端部を覆って該基端部に接着されているので、ユニットから筒状ケース部材６に熱が伝わっても筒状ケース部材６がサーミスタ素子２から最も遠い樹脂部５の基端部で固定されているため、サーミスタ素子２に熱的影響を及ぼし難く、正確な温度測定が可能になる。

また、筒状ケース部材６が、その内面の先端部のみで樹脂部５と接着されているため、先端部以外の内面と樹脂部５との間に隙間Ｃが設けられて空気層が形成される。したがって、熱伝導性が悪い空気層によって断熱効果が得られ、ユニットの熱が筒状ケース部材６に伝わってサーミスタ素子２に熱的影響を与えることをさらに抑制することができる。

また、サーミスタ素子２からリード線４の先端まで樹脂部５で封止されているので、サーミスタ素子２部分だけ、又はサーミスタ素子２及び配線端子３の一部だけを樹脂で覆っている場合に比べて、耐薬品試験における絶縁抵抗性などの信頼性が向上する。さらに、サーミスタ素子２を覆う樹脂部５先端が筒状ケース部材６から離れて露出しているので、高い応答性を有することができる。
また、互いに樹脂で形成された筒状ケース部材６と樹脂部５とが樹脂の接着剤７で接着されるので、樹脂同士であるため接着性に優れ、熱膨張差などによる影響も低減させることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、サーミスタ素子２としてチップ型サーミスタ素子を採用しているが、ディスク型サーミスタ素子、フレーク型サーミスタ素子、ラジアルリード型・ガラス封入サーミスタ素子、アキシャルリード型・ガラス封入サーミスタ素子など、他のサーミスタ素子を適用しても構わない。

また、上述したように、樹脂部５はエポキシ系の樹脂を採用することが好ましいが、その他の樹脂としてフェノール系やシリコーン系の熱硬化性樹脂などを用いても構わない。
さらに、サーミスタ素子２だけをより耐水性や耐薬品性等に優れた保護樹脂で覆い、その上からエポキシ樹脂による封止を行って樹脂部５を形成しても構わない。
また、ピン状の配線端子３を採用したが、リードフレーム状の配線端子を用いても構わない。

本発明に係る温度センサの一実施形態を示す断面図である。本発明に係る温度センサの一実施形態を示す正面図である。本発明に係る温度センサの一実施形態を示す背面図である。本発明に係る温度センサの一実施形態を示す右側面図である。本発明に係る温度センサの一実施形態を示す左側面図である。本発明に係る温度センサの一実施形態を示す平面図である。本発明に係る温度センサの一実施形態を示す底面図である。

符号の説明

１…温度センサ、２…サーミスタ素子、３…配線端子、４…リード線、５…樹脂部、６…筒状ケース部材、７…接着剤、Ｃ…隙間

Claims

一対の電極を有するサーミスタ素子と、
前記サーミスタ素子の一対の電極に一端が接続された一対の配線端子と、
前記一対の配線端子の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のリード線と、
先端部に配した前記サーミスタ素子から前記配線端子を含んで前記リード線の一端までを封止する樹脂部と、
前記樹脂部の基端部を覆って該基端部に接着された筒状ケース部材と、を備えていることを特徴とする温度センサ。
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記筒状ケース部材が、その内面の一部で前記樹脂部に接着されていることを特徴とする温度センサ。
請求項１又は２に記載の温度センサにおいて、
前記筒状ケース部材が、樹脂で形成されており、前記樹脂部に樹脂の接着剤で接着されていることを特徴とする温度センサ。