JP2022152882A - 温度測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】室内の非発熱体の表面温度を精度良く測定する。【解決手段】空調用の温度測定装置10は、筐体20と、センサ装置30と、回路基板40と、断熱部材60と、を備える。筐体20は、センサ装置30と、回路基板40と、断熱部材60と、を収容する。センサ装置30は、基準接点と部屋90内の物体である測定対象95nからの赤外線により温められる温接点とを備え基準接点と温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサ33nと、基準接点の温度を検出する接触型の温度センサ34と、を備える。回路基板40は、温度差センサ33nにより変換された起電力と、温度センサ34により検出された基準接点の温度とに基づいて、測定対象95nの表面温度を導出する。断熱部材60は、センサ装置30と回路基板40との間に設けられ、センサ装置30を回路基板40が発する熱から断熱する。【選択図】 図1
Description
本発明は、室内の測定対象の表面温度を測定する空調用の温度測定装置に関する。
空調用の温度測定装置として、特許文献1には、部屋に設置されて、部屋内つまり室内の壁、床、机、パーソナルコンピュータ、及び、人などの物体を測定対象としてその表面温度を当該測定対象からの赤外線により測定する温度測定装置が開示されている。測定された表面温度は、空調システムに送られ、空調システムによる室内の制御に使用される。
従来の空調用の温度測定装置は、センサ装置と、回路基板と、これらを収容する筐体と、を含んで構成されている。センサ装置は、基準接点と測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え、これらの間の温度差を起電力Vに変換する温度差センサが設けられる。センサ装置には、さらに、基準接点の温度である基準温度Tcを検出する接触型の温度センサが設けられる。回路基板は、温度差センサにより変換された起電力Vと、温度センサにより検出された基準温度Tcとに基づいて、測定対象の表面温度である測定対象温度Ttを導出する。
ここで、上記の測定対象温度Tt、基準温度Tc、起電力Vは、下記式(1)の関係を有する。ここで、αは、係数であり、実験等により予め求められる。
V=α(Tt4-Tc4)・・・(1)
V=α(Tt4-Tc4)・・・(1)
上記温度測定装置の回路基板は、基準温度Tc及び起電力Vに基づいて、上記式(1)を変形した下記の式(2)により、測定対象温度Ttを導出する。
Tt=4√(V/α+Tc4)・・・(2)
Tt=4√(V/α+Tc4)・・・(2)
本願発明者は、上記温度測定装置について種々の検討をした結果、下記の課題を見出し、本願発明を発明するに至った。以下、この点を詳述する。
まず、上記式(1)及び(2)を参照すると、起電力V=0のとき、つまり、基準温度Tcと測定対象温度Ttとが等しいとき、測定対象温度Ttの導出に係数αの影響がなくなる。逆に、起電力Vの絶対値が大きくなるほど、導出される測定対象温度Ttに対するαの影響が大きくなる。ここで、基準温度Tcは、接触型の温度センサで検出されるため比較的高精度で検出される。他方、係数αは、実験結果等に基づいて求められるが、種々の要因の影響を受けるので、正しい表現が難しい。つまり、係数αについては、どうしても誤差が生じる。これらのため、基準温度Tcを測定対象温度Ttに近づけて起電力Vを小さくすれば、測定対象温度Ttに対する係数αの影響が小さくなり、その結果、測定対象温度Ttの測定精度が向上する。
ここで、空調用の温度測定装置の測定対象は、上述のように室内の物体であり、床、机、又は壁などの非発熱体を含む。非発熱体の表面温度と室内の室温とが平衡状態にある場合、両者はほぼ同じ温度となるため、基準温度Tcが室温に近いと、この基準温度Tcは、非発熱体を測定対象とした表面温度である測定対象温度Ttに近いことになる。従って、この場合、測定対象温度Ttの測定精度は良い。ここで、室内の物体の大部分は、床、壁、机、本棚といった非発熱体である。さらに、室温が急激に変化するときよりも、前記の平衡状態のときの方がその室内の人が室温の変化に敏感であるので、室温を室内の物体の表面温度に基づいて制御する空調システムでは、温度測定装置により前記の平衡状態のときの室内の非発熱体の表面温度を精度良く特定したい。従って、上記のような平衡状態のときの非発熱体の表面温度つまり測定対象温度Ttを精度良く測定することは、空調用の温度測定装置にとって重要である。
以上のようなことを前提として、従来の温度測定装置を検討すると、従来の温度測定装置では、回路基板が発熱していないとき、センサ装置ないし基準接点の温度つまり基準温度Tcは室温に近く、非発熱体の表面温度である測定対象温度Ttの測定精度に問題は生じない。他方、回路基板が発熱したときには、回路基板が発する熱が筐体内にこもり、センサ装置が温まってしまい、その結果、基準温度Tcが上昇して室温から離れてしまう。このため、回路基板が発熱したときには、上記平衡状態時の非発熱体の表面温度の測定精度が低下し、導出された測定対象温度Ttが実際の測定対象温度Ttと異なってしまう。
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、室内の非発熱体の表面温度を精度良く測定することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る温度測定装置は、室内の測定対象の表面温度を測定する空調用の温度測定装置であって、基準接点と前記測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え前記基準接点と前記温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサと、前記基準接点の温度を検出する接触型の温度センサと、を備えるセンサ装置と、前記温度差センサにより変換された前記起電力と、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記測定対象の表面温度を導出する回路基板と、前記センサ装置と前記回路基板とを収容する筐体と、前記筐体内かつ前記センサ装置と前記回路基板との間に設けられ、前記センサ装置を前記回路基板が発する熱から断熱する断熱部材と、を備える。
前記断熱部材は、前記筐体内の空間のうちの前記センサ装置が位置する第1空間と前記回路基板が位置する第2空間とを隔て、前記筐体は、前記室内と前記第1空間の前記センサ装置の周囲の空間とを連通させる第1開口を備える、ようにしてもよい。
前記筐体は、室外と、前記第2空間の前記回路基板の周囲の空間と、を連通させる第2開口を備える、ようにしてもよい。
前記断熱部材は、前記第1空間と前記第2空間とを連通する貫通孔と、前記貫通孔を開閉する扉と、を備え、前記扉が開いて前記貫通孔の少なくとも一部が開放されたときに前記回路基板が発する熱が前記貫通孔を介して前記センサ装置に伝わるように構成されている、ようにしてもよい。
前記扉を駆動する駆動装置をさらに備え、前記回路基板は、前記起電力、又は、導出した前記測定対象の表面温度が所定基準よりも高いことを検出したときに、前記駆動装置を制御して前記扉を開く、ようにしてもよい。
前記センサ装置は、複数の前記温度差センサを備え、前記回路基板は、前記複数の温度差センサそれぞれにより変換された前記起電力それぞれと、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記複数の温度差センサそれぞれの前記測定対象ごとの表面温度を導出する、ようにしてもよい。
本発明によれば、室内の非発熱体の表面温度が精度良く測定される。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る温度測定装置10について、図1及び図2を参照して説明する。図1に示すように、温度測定装置10は、部屋90の天井91に設置されている。温度測定装置10は、部屋90の室温を制御する空調用として構成されており、当該室温を制御する空調システムSと通信可能に構成されている。図1の温度測定装置10は、誇張して大きく描かれており、実際にはもっと小さい。
本発明の第1実施形態に係る温度測定装置10について、図1及び図2を参照して説明する。図1に示すように、温度測定装置10は、部屋90の天井91に設置されている。温度測定装置10は、部屋90の室温を制御する空調用として構成されており、当該室温を制御する空調システムSと通信可能に構成されている。図1の温度測定装置10は、誇張して大きく描かれており、実際にはもっと小さい。
温度測定装置10は、部屋90の室内つまり部屋90内の複数の物体のうち、自己の測定範囲W内に存在する複数の物体、図1の例では、床95A、机95B、及び、人95Cの集まりを測定対象95としてその表面温度を分割範囲Wnごとに測定する。換言すると、温度測定装置10は、測定対象95を分割範囲Wnで区分けした各部分を測定対象95nとして、測定対象95nそれぞれの表面温度を測定する。表面温度の測定は、測定対象95nから放射される赤外線に基づいて行われる。測定対象95及び95nは、部屋90のレイアウト又は状態によって、壁、又はパソコン等を含んでもよい。部屋90内の物体は、部屋90を構成する床、壁、天井、柱などの構造物を含む。図1の例において、分割範囲Wnの数は、4つであるが、実際の分割範囲Wnの数は、それよりも多い。分割範囲Wn及び測定対象95nは、上下方向から見たときに、マトリクス状に配置され、例えば、16×16等で配置される。
温度測定装置10は、筐体20と、センサ装置30と、回路基板40と、信号伝達部50と、断熱部材60と、を備える。なお、図1においてハッチングが付されている部分は、断面を示す(図3等の他の図でも同様)。
筐体20は、その内部空間Rにセンサ装置30等の各部材30~60を収容し、その一部が天井91に開けられた貫通孔91Aに挿入された状態で天井91に取り付けられる。筐体20の天井91への取り付けは、任意である。例えば、筐体20は、筐体20に取り付けられた一対の板バネにより天井91に引っ掛けられることで固定される。筐体20は、ボルト等により天井91に取り付けられてもよい。筐体20は、円形等の形状を有する底板21と、下端が底板21に取り付けられた、上端閉口の多角筒状又は円筒状で、上記各部材30~60を覆うカップ状部材22と、を備える。底板21は、天井91の貫通孔91Aを塞ぐ。カップ状部材22は、天井裏95に入り込む。底板21の中央には、センサ装置30の下部を部屋90側に露出させる貫通孔21Aが形成されている。
センサ装置30は、測定対象95nの表面温度を測定するための赤外線のセンシング等を行う。センサ装置30は、筐体31と、光学系32と、センサチップ33と、温度センサ34と、を備える。図1において、センサ装置30の各要素31~34は、模式的に描かれている。
筐体31は、光学系32、センサチップ33、及び、温度センサ34を収容する。筐体31は、その下部つまり筐体20からの露出部分に、測定対象95から放射される赤外線が通過する貫通孔31Aを備えている。光学系32は、筐体31の貫通孔31Aを通過する赤外線を受光してセンサチップ33に集光するレンズ等を含む。
センサチップ33は、複数の測定対象95nにそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の温度差センサ33nを備える。1つの温度差センサ33nは、図2に示すように、基準接点D1と、光学系32により集光された測定対象95nからの赤外線により温められる温接点D2とを備え、かつ、基準接点D1と温接点D2との温度差を起電力Vに変換する。
温度差センサ33nは、交互に接続された2種の金属線M1及びM2(熱電対)からなるセンシング素子Mを備える。金属線M1と金属線M2とは異なる材料により形成されている。基準接点D1は、2種の金属線M1及びM2の複数の接続点Cのうち1つとびの接続点Cの集合を含む。温接点D2は、複数の接続点Cのうちの残りの接続点の集合を含む。さらに、温接点D2は、光学系32により集光された赤外線を吸収して発熱する発熱層Lを備える。発熱層Lが発熱することで、温接点D2の接続点Cが温められる。発熱層Lは、赤外線を含む広範囲の波長の光を吸収して発熱する層であってもよく、この場合、光学系32に、赤外線を透過し、その他の光を吸収するフィルタを設け、筐体31の貫通孔を通過した光のうち赤外線のみが発熱層Lに到達するようにセンサ装置30を構成してもよい。
温接点D2が温められることにより、基準接点D1と温接点D2との間には温度差が生じる。この温度差により、直列に接続された金属線M1及びM2からなるセンシング素子Mの両端に起電力(電位差)Vが生じる(ゼーベック効果)。このように、温度差センサ33nは、基準接点D1と温接点D2との間の温度差を起電力Vに変換するように構成されている。温度差センサ33nは、変換して得られた起電力Vを電気信号の形で回路基板40に出力する。温度差センサ33nは、1の熱電対から構成されてもよい。
温度センサ34は、サーミスタ等の接触型の温度測定素子である。温度センサ34は、センサチップ33の所定部位に接触し、当該所定部位の温度を検出する。この所定部位は、基準接点D1の温度と同じ温度を有する部位である。温度センサ34は、前記所定部位の温度を検出することで、基準接点D1の温度である基準温度Tcを検出する。温度センサ34は、基準接点D1の基準温度Tcを抵抗値等に変換し、変換した抵抗値等を示す電気信号を出力することにより、基準温度Tcを検出して出力する。
センサ装置30は、測定対象95nからの赤外線を受光するので、部屋90の近傍の位置に設けられている。この実施の形態では、特に、センサ装置30が筐体20から部屋90側に露出しており、部屋90内の空間に接している。これらにより、センサ装置30(特に、基準接点D1)は、室温の影響を受け、具体的にはセンサ装置30の温度が室温と異なるときに当該室温により加熱又は冷却され、部屋90内の室温と同程度の温度を有する。
回路基板40は、基板と、当該基板に実装された配線及び各種の電子素子とを含み、各測定対象95nの温度を測定するための処理を実行する。回路基板40の電子素子としては、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、メモリ、抵抗、及び、コンデンサ等がある。このような回路基板40は、その動作中に発熱することがある。回路基板40は、センサ装置30の上方、つまり、センサ装置30よりも部屋30から離れた位置に配置されている。
回路基板40は、センサ装置30と回路基板40との間でやりとりされる信号を伝達する複数の信号線を備える信号伝達部50を介して、センサチップ33の各温度差センサ33nが温度差を変換した起電力Vを電気信号の形で取得する。回路基板40は、センサチップ33に設けられた、温度差センサ33nを選択するためのFET(Field Effect Transistor)を制御して、各温度差センサ33nを順次選択し、順次選択した温度差センサ33nそれぞれから順次起電力Vを取得してもよい。回路基板40は、信号伝達部50を介して各温度差センサ33nと個別に接続され、各温度差センサ33nから個別に起電力Vを取得してもよい。回路基板40は、信号伝達部50を介して、温度センサ34が検出した基準温度Tcも電気信号の形で取得する。
回路基板40は、上記で取得した起電力V及び基準温度Tcをアナログデジタル変換し、変換した起電力V及び基準温度Tcと、上記式(2)(Tt=4√(V/α+Tc4))の関係とに基づいて、測定対象95nの表面温度である測定対象温度Ttを導出する。回路基板40は、例えばメモリに予め用意された式(2)に、変換後の起電力V及び基準温度Tcを代入して、又は、変換後の起電力V及び基準温度Tcに基づいて、メモリに予め用意された、式(2)の関係を表すテーブルを参照して、測定対象温度Ttを導出する。回路基板40は、温度差センサ33nそれぞれについて、測定対象温度Ttを導出する。式(2)の係数αは、起電力Vがどの程度の値であるか等により異なる値を取ることがある。従って、回路基板40は、係数αの実際の値を、メモリに予め用意された関数等を用いて取得する、又は、メモリに予め用意されたテーブル等を参照して取得する。
回路基板40は、温度差センサ33nそれぞれについて導出した測定対象温度Ttに基づいて測定対象95nごとの温度分布を示す熱画像を生成し、生成した熱画像を無線又は有線により空調システムSに出力する。空調システムSは、当該熱画像つまり温度測定装置10で測定された測定対象の表面温度に基づいて部屋90の室温を制御する。
断熱部材60は、筐体20内かつセンサ装置30と回路基板40との間に設けられ、センサ装置30を回路基板40が発する熱から断熱する。断熱部材60は、例えば、内部に空気層又は真空層等の断熱層61を有する。断熱部材60は、グラスウール、ウレタンフォーム等の適宜の断熱材料により形成されてもよい。断熱部材60には、センサ装置30と回路基板40とに接続されている信号伝達部50の各信号線が貫通している。断熱部材60は、センサ装置30を上方から覆う上端閉口の円筒状又は多角筒状、つまり、カップ形状に形成されている。カップ形状の断熱部材60は、筐体20の内部空間Rに設けられ、センサ装置30が位置する空間R1と、回路基板40が位置する空間R2と、を隔てている。これにより、空間R1と空間R2とが断熱部材60により分離され、回路基板40が発する熱がセンサ装置30に伝わらない又は伝わり難い。なお、断熱部材60は、センサ装置30に接触する形状でセンサ装置30を覆ってもよい。この場合、上記空間R1は、センサ装置30の周囲の空間を含まない。
ここで本実施形態上の効果について説明する。上述したように、基準接点D1の温度である基準温度Tcを測定対象温度Tcに近づけて起電力Vを小さくすれば、測定対象温度Ttに対する係数αの影響が小さくなる。その結果、測定対象95nが、室温と平衡状態にある表面温度を有する非発熱体であるときの測定対象温度Ttの測定精度が向上する。しかし、従来は、回路基板40が発する熱が、部屋90内の室温の影響を受けて室温と同等の温度となっているセンサ装置30の基準接点D1を温めてしまい、前記測定精度を低下させる。本実施形態では、センサ装置30と回路基板40との間に、センサ装置30を回路基板40が発する熱から断熱する断熱部材60を設けたので、回路基板40が発熱したときの熱がセンサ装置30に伝わることが防止される又は伝わり難くなっている。従って、センサ装置30の基準接点D1が温まり難くなっており、基準温度Tcが室温に近い状態が維持され、非発熱体の測定対象温度Ttつまり非発熱体の表面温度が精度良く測定される。
さらに、本実施形態における温度測定装置10は、複数の温度差センサ33nにより、部屋90内の床95A、机95B、及び、人95Cなどの様々な種類の物体の表面温度を同時に測定することが可能である。ここで、一般に、床95A及び机95Bといった非発熱体は部屋90の大部分を占め、人95Cといった発熱体は部屋90の小領域にすぎない。このため、本実施の形態では、部屋90内の大部分の表面温度が精度良く測定される。なお、部屋90の空調では、全ての測定対象95nそれぞれの測定対象温度Ttの平均温度に応じて空気システムの空気調和機の制御が行われることがある。全ての測定対象95n全体に占める非発熱体の割合は大きいので、本実施形態によれば、精度の良い平均温度も得られる。
なお、センサ装置30は、自己の温度である基準温度Tcを基準に測定対象95nの表面温度を計測するため、従来、センサ装置30が加熱されても表面温度(計測対象温度Tt)の計測精度に問題は生じないと考えられていた。換言すると、断熱部材60を設ける必要性はなかった。本実施形態は、上述したように、回路基板40によるセンサ装置30に対する加熱が、空調用の温度測定で測定対象となることが多い非発熱体の表面温度の計測精度を低下させることに着目したものであり、あえて断熱部材60が採用されている。
さらに、センサ装置30には、測定対象95nから放射された赤外線に加えて、測定対象95nで反射された赤外線も入射される。この反射された赤外線は、室温(天井91、壁など)の放射エネルギーによるものである。センサ装置30の基準温度Tcを部屋90の室温に近づけることにより、測定対象温度Ttの測定に際して、反射された赤外線分をキャンセルすることができ、温度測定の精度が向上する。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る温度測定装置110について図3を参照して説明する。なお、以下では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明し、第1実施形態と同じ又は同様の部材等については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
次に、第2実施形態に係る温度測定装置110について図3を参照して説明する。なお、以下では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明し、第1実施形態と同じ又は同様の部材等については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
図3に示すように、温度測定装置110は、第1実施形態の断熱部材60の代わりに、断熱部材160を備える。断熱部材160は、内部空間Rを、センサ装置30が位置する空間R1と、回路基板40が位置する空間R2と、に上下に分割する板状に形成され、空間R1と空間R2とを隔てている。このような形状の断熱部材160であっても、回路基板40が発する熱は、センサ装置30に伝わらない又は伝わり難く、第1実施形態と同様の効果が得られる。
温度測定装置110の筐体20のうち空間R1を区画しかつ部屋90内に隣接する部分(ここでは、底板21のカップ状部材22よりも内側の部分)21Cに、部屋90内と、空間R1とを連通させる開口21Bが設けられてもよい。開口21Bにより、部屋90内の空気を、センサ装置30が位置する空間R1に導入でき、これにより、センサ装置30ないし基準接点D1の温度を部屋90内の室温により近づけることができる。なお、開口21Bの数は任意であるが、部屋90内と空間R1とで空気が出入りし易いよう、複数の開口21Bが設けられるとよい。
筐体20のうち、空間R2を区画しかつ室外つまり部屋90外(ここでは、天井裏95)に接する部分(ここでは、カップ状部材22の上部側壁)22Bに、部屋90外である天井裏95と空間R2の回路基板40の周囲の空間とを連通させる開口22Aが設けられてもよい。回路基板40が発する熱は、この開口22Aを介して天井91の裏に排出される。このため、回路基板40が発する熱は、センサ装置30に伝わらない又は伝わり難く、基準温度Tcを室温により近づけることができる。
2つの開口22Aは、回路基板40の側方の位置に、カップ状部材22の側壁に対向して配置されている。これにより、筐体20の外部から、2つの開口22Aのうちの一方を通って空間R2に入り、その後、2つの開口22Aのうちの他方から出る気流が生じる。その結果、回路基板40が発する熱は、断熱部材160及びセンサ装置30の側に向かわず、センサ装置30に伝わらない又は伝わり難くい。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態に係る温度測定装置210について図4を参照して説明する。なお、以下では、第1及び第2実施形態と異なる部分を中心に説明し、第1及び第2実施形態と同じ又は同様の部材等については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
次に、第3実施形態に係る温度測定装置210について図4を参照して説明する。なお、以下では、第1及び第2実施形態と異なる部分を中心に説明し、第1及び第2実施形態と同じ又は同様の部材等については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
第3実施形態に係る温度測定装置210は、断熱部材60の代わりに、断熱部材260を備える。断熱部材260は、空間R1と空間R2とを隔てる断熱部材であり、空間R1と空間R2とを連通する貫通孔261と、貫通孔261を開閉する扉262と、を備え、扉262が開いて貫通孔261の少なくとも一部が開放されたときに回路基板40が発する熱が貫通孔261を介してセンサ装置30に伝わるように構成されている。さらに、扉262を駆動する駆動装置280も設けられている。駆動装置280は、例えば、扉262を横方向に移動させることで貫通孔261を開閉するリニアモータ等であればよい。駆動装置280は、回路基板40により制御される。
測定対象95nが、例えば床暖房機能付きの床95Aであるとすると、床暖房の運転時、床95Aは部屋90の室温よりも高くなる。この場合、基準温度Tcが室温に近いとすると、起電力Vが大きくなり、測定対象温度Ttの測定誤差が大きくなる場合がある。そこで、回路基板40は、起電力V、又は、上記で導出した測定対象95nの測定対象温度Ttが所定基準よりも高いことを検出したときに駆動装置280を制御し、扉262を開き貫通孔261を開放する。これにより、回路基板40が発する熱が、貫通孔261を介してセンサ装置30に伝わり、基準温度Tcの温度が上昇して、床暖房により発熱する床95Aの表面温度(測定対象温度Tt)に近づく。従って、上記起電力Vが小さくなる。
回路基板40は、例えば、上記熱画像における、同じ温度を有する又は同じ温度範囲内の測定対象温度Ttが集まった領域のうち、最も面積の大きい領域の測定対象温度Tt(前記温度範囲の場合は、その平均値など)が、所定の閾値を超えたかを判別してもよい。回路基板40は、所定の閾値を超えたと判別したときに、上記のように導出した測定対象温度Ttが所定基準よりも高いことを検出したとして、駆動装置280を制御してもよい。また、回路基板40は、床暖房等のスイッチがオンとなったことを検知したとき、例えば、外部から当該オンを示す信号を受信したときに、測定対象温度Ttが所定基準よりも高いこと(将来的に高くなることを含む)を検出したとして、駆動装置280を制御してもよい。回路基板40は、測定対象温度Ttが高くなるほど、扉262の位置を制御して、貫通孔261の開度を大きくしてもよい(測定対象温度Ttがどの範囲に属するかに応じて開度を段階的に大きくする態様を含む)。回路基板40は、前記測定対象温度Ttの代わりに起電力Vに基づいて駆動装置280を制御してもよい。この場合、前記の説明の測定対象温度Ttを起電力Vに読み替える。
貫通孔261等の数は任意であり、複数の貫通孔261等が設けられてもよい。扉262は、例えば、筐体20の外部に突出した操作部材に連動して開閉するように設けられ、ユーザにより手動で開閉されてもよい。
この実施形態のように、測定対象95nが発熱体等であることにより、測定対象温度Ttが室温と異なる場合に、回路基板40が発する熱がセンサ装置30に伝わるようにして基準温度Tcと測定対象温度Ttとを近づけることで、測定対象(発熱体)の表面温度が精度良く測定される。
[変形例]
上記各実施形態について変形を施してもよい。例えば、温度測定装置10、110、及び210(以下、これらを温度測定装置10等ともいう)の各部材の形状及び数は任意である。
上記各実施形態について変形を施してもよい。例えば、温度測定装置10、110、及び210(以下、これらを温度測定装置10等ともいう)の各部材の形状及び数は任意である。
回路基板40が、起電力V及び基準温度Tcに基づいて測定対象温度Ttを導出するときに使用する関係は、上記式(1)及び式(2)に限られない。例えば、前記関係は、実質的に上記式(1)及び式(2)となる関係であればよく、上記式(1)及び式(2)の4乗及び4乗根を、3.9乗及び3.9乗根としてもよい。また、その他の式であってもよい。測定対象温度Ttが、起電力Vと基準温度Tcとに基づいて導出される限り、上記で説明した場合と同様に、測定対象温度Ttの導出精度が、その基となる基準温度Tcの測定精度を上回ることはない。そして、起電力Vから測定対象温度Ttを導出するときは、起電力Vが大きくなるほど、測定対象温度Ttの測定誤差も大きくなる。従って、上記式(1)及び式(2)以外の式の関係で測定対象温度Ttを導出する場合であっても、断熱部材60等による上記効果が得られる。
温度測定装置10等は、部屋90内(室内)の任意の箇所に設置されればよい。任意の箇所は、部屋90を構成する天井91の他、壁、床、柱などの構造物を含む。温度測定装置10等は、例えば、上記実施の形態のように、任意の構造物に埋め込まれて設置される。温度測定装置10の設置の向きも任意である。上記実施形態の上下は、測定対象側が下、その反対側が上であればよい。また、温度測定装置10等のセンサ装置30は、複数ではなく1つの温度差センサ33nを有するものであってもよい。
[本発明の範囲]
以上、実施の形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記の実施の形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施の形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
以上、実施の形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記の実施の形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施の形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
10,110,210…温度測定装置、20…筐体、21B,22A…開口、30…センサ装置、33…センサチップ、33n…温度差センサ、34…温度センサ、40…回路基板、60,160,260…断熱部材、95,95n…測定対象、95A…床、95B…机、95C…人、261…貫通孔、262…扉、280…駆動装置、R…内部空間、R1,R2…空間。
Claims (6)
- 室内の測定対象の表面温度を測定する空調用の温度測定装置であって、
基準接点と前記測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え前記基準接点と前記温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサと、前記基準接点の温度を検出する接触型の温度センサと、を備えるセンサ装置と、
前記温度差センサにより変換された前記起電力と、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記測定対象の表面温度を導出する回路基板と、
前記センサ装置と前記回路基板とを収容する筐体と、
前記筐体内かつ前記センサ装置と前記回路基板との間に設けられ、前記センサ装置を前記回路基板が発する熱から断熱する断熱部材と、
を備える温度測定装置。 - 前記断熱部材は、前記筐体内の空間のうちの前記センサ装置が位置する第1空間と前記回路基板が位置する第2空間とを隔て、
前記筐体は、前記室内と前記第1空間の前記センサ装置の周囲の空間とを連通させる第1開口を備える、
請求項1に記載の温度測定装置。 - 前記筐体は、室外と、前記第2空間の前記回路基板の周囲の空間と、を連通させる第2開口を備える、
請求項2に記載の温度測定装置。 - 前記断熱部材は、前記第1空間と前記第2空間とを連通する貫通孔と、前記貫通孔を開閉する扉と、を備え、前記扉が開いて前記貫通孔の少なくとも一部が開放されたときに前記回路基板が発する熱が前記貫通孔を介して前記センサ装置に伝わるように構成されている、
請求項2又は3に記載の温度測定装置。 - 前記扉を駆動する駆動装置をさらに備え、
前記回路基板は、前記起電力、又は、導出した前記測定対象の表面温度が所定基準よりも高いことを検出したときに、前記駆動装置を制御して前記扉を開く、
請求項4に記載の温度測定装置。 - 前記センサ装置は、複数の前記温度差センサを備え、
前記回路基板は、前記複数の温度差センサそれぞれにより変換された前記起電力それぞれと、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記複数の温度差センサそれぞれの前記測定対象ごとの表面温度を導出する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の温度測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021055817A JP2022152882A (ja) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 温度測定装置 |
CN202210301265.XA CN115144084A (zh) | 2021-03-29 | 2022-03-24 | 温度测定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021055817A JP2022152882A (ja) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 温度測定装置 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2022152882A (ja) |
CN (1) | CN115144084A (ja) |
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2021
- 2021-03-29 JP JP2021055817A patent/JP2022152882A/ja active Pending
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2022
- 2022-03-24 CN CN202210301265.XA patent/CN115144084A/zh active Pending
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Publication number | Publication date |
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CN115144084A (zh) | 2022-10-04 |
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