JP2019028031A - 風速計および風向計 - Google Patents
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Description
熱を伝導可能な熱伝導体(2)と、
前記熱伝導体の表面に配置されると共に、流れる空気から熱的に影響を受ける位置に配置され、前記空気から伝達される熱以外の熱によって温度上昇し、自己の温度に応じて電気的特性が変化する1個以上の感温素子(3−1、…、3−16)と、
前記1個以上の感温素子が検出した温度に基づいて、前記空気の風速を検出する処理部(81)と、
前記1個以上の感温素子と前記処理部とを電気的に繋ぐ複数個の配線(6)と、
前記熱伝導体の表面のうち、前記1個以上の感温素子が配置されている部分でも前記複数個の配線が配置されている部分でもない部分を覆うと共に前記熱伝導体よりも、赤外線によって運ばれるエネルギーの反射率が高い赤外線反射部材(25)と、を備えた風速計である。
熱を伝導可能な熱伝導体(2)と、
前記熱伝導体の表面に配置されると共に、流れる空気から熱的に影響を受ける位置に配置され、前記空気から伝達される熱以外の熱によって温度上昇し、自己の温度に応じて電気的特性が変化する複数個の感温素子(3−1、…、3−16)と、
前記熱伝導体の表面のうち、前記複数個の感温素子が配置されている複数の部分以外の部分を覆うと共に前記熱伝導体よりも、赤外線によって運ばれるエネルギーの反射率が高い赤外線反射部材(25)と、
前記複数個の感温素子が検出した温度に基づいて、前記空気の風向を検出する処理部(81)と、を備える風向計である。
以下、第1実施形態について説明する。図1に示すように、車両10は、エンジン114が車両前方に搭載されたエンジン車両である。車両10は、車両ボデー116、車両フード118、エンジン114、シャッター115、クーリングモジュール120等を備えている。
Ts=a×(θ2+φ2)+b×θ+c×φ+d (1)
ここで、Tsは、対象となる感温素子の温度、θおよびφは当該感温素子の中心位置の極角および方位角である。またa、b、c、dは定数である。
Tx1=a×(θ12+φ12)+b×θ1+c×φ1+d (2)
Tx2=a×(θ22+φ22)+b×θ2+c×φ2+d (3)
Tx3=a×(θ32+φ32)+b×θ3+c×φ3+d (4)
Tx4=a×(θ42+φ42)+b×θ4+c×φ4+d (5)
処理部81は、この連立方程式を解いてa、b、c、dを算出する。そして、算出したa、b、c、dを式(1)に代入し、更に式(1)の1階全微分がゼロになるθ、φを算出する。処理部81は、算出したθ、φの位置から熱伝導体2の中心に向かう方向を、風向として決定する。
次に第2実施形態について、図14、図15を用いて説明する。本実施形態の風向風速計1は、第1実施形態に比べて、赤外線反射部材25の配置が異なる。その他の構成および作動は、第1実施形態と同じである。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
上記実施形態では、感温素子3−1、…、3−16の各々は、温度に応じて抵抗値が変化する素子であった。しかし、感温素子は、そのようなものに限られず、自己の温度に応じて電気的特性が変化する素子ならばどのようなものでもよい。例えば、感温素子3−1、…、3−16は、熱電対であってもよい。
上記実施形態では、風向風速計1は車両に搭載されているが、車両以外のものに搭載されていてもよい。
上記実施形態において、外気温センサ9の表面も赤外線反射部材25によって覆われていてもよい。この場合、外気温センサ9の表面よりも赤外線反射部材25の方が赤外線反射能が高い。
上記実施形態において、ヒータ32は廃されてもよい。その場合、感温素子3−1、…、3−16は、感温素子3−1、…、3−16自体が通電によって発した熱によって温度が上昇する。
上記実施形態では、赤外線反射部材25は金属で構成されているが、赤外線反射部材25は、熱伝導体2よりも赤外線反射能が高ければ、金属以外のもの(例えば樹脂)で構成されていてもよい。
上記実施形態では、感温素子3−1、…、3−16の数は16個設けられている。しかし、感温素子の数は16個より多くてもよいし少なくてもよい。また、風速を検出して風向を検出しないのなら、感温素子の数は1個でもよい。
上記実施形態においては、風向と風速の両方を計測する風向風速計が例示されている。しかし、赤外線反射部材25を用いる手法は、風向と風速のうち風向のみを計測するタイプの風向計にも適用可能であり、また、風向と風速のうち風速のみを計測するタイプの風速計にも適用可能である。なお、第1、第2実施形態における風向風速計1は、風向を計測するので風向計の一種であると共に、風速を計測するので風速計の一種でもある。
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、赤外線反射部材は、熱伝導体の表面のうち、1個以上の感温素子が配置されている部分でも複数個の配線が配置されている部分でもない部分を覆うと共に熱伝導体よりも、赤外線によって運ばれるエネルギーの反射率が高い。
2 熱伝導体
3−1、…、3−16 感温素子
6 配線
25 赤外線反射部材
81 処理部
Claims (9)
- 熱を伝導可能な熱伝導体(2)と、
前記熱伝導体の表面に配置されると共に、流れる空気から熱的に影響を受ける位置に配置され、前記空気から伝達される熱以外の熱によって温度上昇し、自己の温度に応じて電気的特性が変化する1個以上の感温素子(3−1、…、3−16)と、
前記1個以上の感温素子が検出した温度に基づいて、前記空気の風速を検出する処理部(81)と、
前記1個以上の感温素子と前記処理部とを電気的に繋ぐ複数個の配線(6)と、
前記熱伝導体の表面のうち、前記1個以上の感温素子が配置されている部分でも前記複数個の配線が配置されている部分でもない部分を覆うと共に前記熱伝導体よりも、赤外線によって運ばれるエネルギーの反射率が高い赤外線反射部材(25)と、を備えた風速計。 - 前記赤外線反射部材は金属で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の風速計。
- 前記赤外線反射部材は貴金属で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の風速計。
- 前記熱伝導体の内部に配置されたヒータ(32)を備え、
前記赤外線反射部材は、前記熱伝導体の表面のうち、前記ヒータを受け入れるために形成された孔(37)に面している部分でも前記熱伝導体を支える支柱に対向する部分でもない部分の全体を覆うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の風速計。 - 前記赤外線反射部材は、前記熱伝導体の表面のうち、前記1個以上の感温素子が配置されている部分も覆うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の風速計。
- 前記1個以上の感温素子は、前記熱伝導体よりも、赤外線によって運ばれるエネルギーの反射率が高いことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の風速計。
- 前記1個以上の感温素子の材質は、前記赤外線反射部材と同じであることを特徴とする請求項6に記載の風速計。
- 前記1個以上の感温素子は、複数個の感温素子であり、
前記複数個の感温素子のうちどの2つの感温素子についても、前記熱伝導体の表面上における当該2つの感温素子の一方から他方までの最短経路の一部を、前記赤外線反射部材が覆っていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の風速計。 - 熱を伝導可能な熱伝導体(2)と、
前記熱伝導体の表面に配置されると共に、流れる空気から熱的に影響を受ける位置に配置され、前記空気から伝達される熱以外の熱によって温度上昇し、自己の温度に応じて電気的特性が変化する複数個の感温素子(3−1、…、3−16)と、
前記熱伝導体の表面のうち、前記複数個の感温素子が配置されている複数の部分以外の部分を覆うと共に前記熱伝導体よりも、赤外線によって運ばれるエネルギーの反射率が高い赤外線反射部材(25)と、
前記複数個の感温素子が検出した温度に基づいて、前記空気の風向を検出する処理部(81)と、を備える風向計。
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JPS63210666A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-01 | Nippon Kagaku Kogyo Kk | 流速センサ及びそれを用いた流速測定装置 |
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2017
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