JP2829559B2 - 等価温度センサ - Google Patents
等価温度センサInfo
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Description
〔等価温度Teq(EquivalentTemper
ature)〕を演算する温熱感覚演算装置に用いられ
る等価温度センサに関する。
わち温熱感覚として等価温度Teqがある。この等価温
度Teqは、現実の非等温{気温≠平均輻射温度MRT
(Mean Radiant Temperatur
e)}で、かつ有風の環境にいる人が無風で放射と対流
のみによって放熱するのと等量の熱を放散し得る等温
(気温=MRT)の仮想温度、つまり気温、輻射、気流
を含む乾性の体感温度である。等価温度Teqを求める
1つの方法として、センサ本体に加熱ヒータを組込み、
センサ本体の温度(センサ温度)Tcrを常に一定の値
(例えば36.5゜C)に保つべく、加熱ヒータへの供
給電力量を制御する方法が提案されている(例;特公昭
60−12569号公報、特開平4−131653号公
報等)。このような方法によれば、加熱ヒータへの供給
電力量を計測し、所定の演算を施すことによって等価温
度Teqを算出することができる。
内の壁面に取付けられて室内の温度環境を測定し、空調
装置の制御を行うために用いられる等価温度センサの従
来例を示す図、図6は温熱感覚演算装置全体の構成を示
す図である。これらの図において、1はセンサ本体、2
はセンサ本体1内に配設された加熱ヒータ、3はセンサ
本体1内に埋設された温度センサで、これらによって等
価温度センサを構成している。センサ本体1は銅、アル
ミニウム等の熱伝導性に優れた材料によって形成されて
おり、形状としては一般に人体の形状を模して円柱形状
とされる。温度センサ3は温度を電気信号に変換できる
ものであれば種類を問わない。熱環境度の測定に際して
は、設定温度値演算部4にて気温Taと衣服の熱抵抗I
Clとに基づき設定温度値Tskを算出し、センサ温度
Tcrを設定温度値Tskに合致させるように、環境計
測部(等価温度センサ)の加熱ヒータ2へのヒーターパ
ワーHを制御し、気温Ta,衣服の熱抵抗Icl,設定
温度Tsk,ヒーターパワーHに基ずき等価温度Teq
*を算出する。これにより、気流速度Vairが大きい
場合でも等価温度Teqが人体の感じる等価温度Teq
に高精度で合致するものとなり、正確な等価温度の計測
が可能となる。
等価温度センサはセンサ本体1内に温度センサ3を埋め
込み、加熱ヒータ2を温度センサ3に対して軸線方向ま
たは直径方向に離間して配置し、センサ本体1の表面温
度を測定しているため、上下方向に非対称で温度分布を
上下方向に対称に保つことができず、気流の方向によっ
て温度センサ3の出力信号が変わり、測定誤差が大きい
という問題があった。また、センサ本体1は、熱容量の
大きい金属ブロックのため、時定数が大きく、そのため
等価温度計測の応答が遅く、空調制御用センサとして用
いる場合、制御性に問題があった。
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、気流の向きによってセンサ出力が変化せず、等価
温度を精度よく求めることができ、また時定数が小さく
等価温度計測の応答を速くすることができるようにした
等価温度センサを提供することにある。
第1の発明は、加熱ヒータと、センサ本体と、温度セン
サとを備え、前記温度センサによって検出される前記セ
ンサ本体の表面温度が一定となるように前記加熱ヒータ
を制御してその供給電力に基づいて気温、風速等に対す
る変化を検出する等価温度センサにおいて、前記センサ
本体を中空密閉構造とし、その内部中央に温度センサを
配置したものである。第2の発明は、加熱ヒータと、セ
ンサ本体と、温度センサとを備え、前記温度センサによ
って検出される前記センサ本体の表面温度が一定となる
ように前記加熱ヒータを制御してその供給電力に基づい
て気温、風速等に対する変化を検出する等価温度センサ
において、前記センサ本体を中空密閉構造とし、その外
周面を取り巻く面状の温度センサを配置し、内部中央に
加熱ヒータを配置したものである。第3の発明は、加熱
ヒータと、センサ本体と、温度センサとを備え、前記温
度センサによって検出される前記センサ本体の表面温度
が一定となるように前記加熱ヒータを制御してその供給
電力に基づいて気温、風速等に対する変化を検出する等
価温度センサにおいて、前記センサ本体を中空密閉構造
とし、その外周面を取り巻く面状に形成した加熱ヒータ
と温度センサを積層配置したものである。
量が小さいので、時定数が小さく等価温度計測の応答性
を速くする。等価温度センサは、中心に対して均等な温
度分布を得ることができ、したがって、気流の方向によ
る指向性を有さず、センサ本体の周囲の平均表面温度を
測定する。
詳細に説明する。図1は本発明に係る等価温度センサの
一実施例を示す外観斜視図、図2は横断面図である。な
お、図中図5に示した従来センサと同一構成部材のもの
に対しては同一符号をもって示す。これらの図におい
て、本発明は等価温度センサ5のケースを構成するセン
サ本体1を、薄肉の中空円筒形状に形成し、その外周面
に加熱ヒータ2を、内部中央に温度センサ3をそれぞれ
配設したものである。センサ本体1は、銅、アルミニウ
ム合金等の金属もしくはプラスチックによって形成さ
れ、下面開口部が配線基板6によって気密に閉鎖されて
いる。なお、7は温度センサ3と配線基板6を接続する
リード線である。
においては、センサ本体1を薄肉殻構造体に形成してい
るので、熱容量が小さく、時定数を小さくすることがで
きる。したがって、等価温度計測の応答性が速く、迅速
な温度制御を可能にする。また、センサ自体に温度分布
が生じ、上下、左右方向に対称でない場合は、気流の方
向によってセンサの出力信号が変わってしまうが、本発
明のように温度センサ3をセンサ本体1の内部中央に配
置し、センサ本体1の外周面に加熱ヒータ2を配置した
構成においては、前後、左右および上下方向に対してそ
れぞれ対称形状とすることができるので、センサ本体1
の温度分布が中心に対して均等な分布となり、温度検出
の指向性をなくすことができる。したがって、誤差が少
なく、等価温度を精度よく求めることができる。
/m 2 〕,hr;放射熱伝達率〔W/(m 2 ・K)〕,
A・Vair n ;対流熱伝達率〔W/(m 2 ・K)〕,
A;定数,n;定数,Tr;平均輻射温度(゜C〕とす
ると、熱抵抗Rが有る場合のTeq誤差の理論式は次式
によって求められる。熱抵抗Rがない場合の計測部熱平
衡式
rn×(Tcr−Ta) ・・・・(1)
TO MEASURE MEANRADIANT OP
ERATIVE AND EQUIVALENT TE
MPERATURE CORRECTLY」(昭和63
年12月13日 国際人間環境研究所主催第5回室内環
境研究資料として配布)にREFERENCES〔1
1〕として引用されている MADSEN,T.
L.,”Measurement of therma
l comfot and descomfor ”I
ndoor Climate”danish Buil
ding research institute,C
openhagen,1979によれば、等価温度Te
qを表す式は
(3)式に代入して求めたTeqと、上記(1)式をT
rについて解き上記(3)式に代入して求めたTeqと
の差が誤 差eであり、次式によって表される(ここで、
Tcr=Tsk)。
が大きくなるので、本発明のセンサ本体1は熱抵抗Rが
小さいものが望ましい。
ある。この実施例はセンサ本体1の内周面に加熱ヒータ
2を配設したもので、その他の構成は上記実施例と同様
である。このような構成においても、上記実施例と同様
な効果が得られる。
発明の更に他の実施例を示す一部破断正面図である。
(a)図はセンサ本体1を円筒状に形成してその外周面
全体を面状の加熱ヒータ2で覆い、内部中央に温度セン
サ3を配置した例、(b)図はセンサ本体1の外周面を
温度センサ3で包み込み、さらにその外側を面状の加熱
ヒータ2で覆った例、(c)図はセンサ本体1の外側面
を面状の温度センサ3で覆い、内部中央に加熱ヒータ2
を配置したものである。センサ本体1の両端は、本体1
の軸線方向の気流の影響を低減するためドーム状とされ
る。加熱ヒータ2と温度センサ3を面状に形成するに
は、例えば巻線の形にするか、面状の抵抗体を用いるこ
とで簡単に形成することができる。このような構成にお
いても、前後、左右、上下方向に対して対称な形状のた
め、上記実施例と同様、センサ本体1の中心に対して均
一な温度分布を得ることができる。したがって、気流の
方向に対して指向性を有さず、センサ本体1の周囲の平
均表面温度を測定することができ、等価温度を精度よく
求めることが可能である。
度センサによれば、センサ本体を中空体に形成し、中心
に対して均一な温度分布を得るよう加熱ヒータおよび温
度センサを配置して構成したので、センサ本体の周囲の
平均表面温度を測定することができ、これにより気流の
方向に関係なく等価温度を精度よく求めることができ
る。また、センサ本体を薄肉中空体に形成しているの
で、熱容量が小さく、時定数を小さくすることができ
る。このため、等価温度計測の応答を速くすることがで
き、空調制御の制御性を向上させることができるなど、
その効果は非常に大である。
外観斜視図である。
に他の実施例を示す一部破断正面図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 加熱ヒータと、センサ本体と、温度セン
サとを備え、前記温度センサによって検出される前記セ
ンサ本体の表面温度が一定となるように前記加熱ヒータ
を制御してその供給電力に基づいて気温、風速等に対す
る変化を検出する等価温度センサにおいて、前記センサ
本体を中空密閉構造とし、その内部中央に温度センサを
配置したことを特徴とする等価温度センサ。 - 【請求項2】 加熱ヒータと、センサ本体と、温度セン
サとを備え、前記温度センサによって検出される前記セ
ンサ本体の表面温度が一定となるように前記加熱ヒータ
を制御してその供給電力に基づいて気温、風速等に対す
る変化を検出する等価温度センサにおいて、前記センサ
本体を中空密閉構造とし、その外周面を取り巻く面状の
温度センサを配置し、内部中央に加熱ヒータを配置した
ことを特徴とする等価温度センサ。 - 【請求項3】 加熱ヒータと、センサ本体と、温度セン
サとを備え、前記温度センサによって検出される前記セ
ンサ本体の表面温度が一定となるように前記加熱ヒータ
を制御してその供給電力に基づいて気温、風速等に対す
る変化を検出する等価温度センサにおいて、前記センサ
本体を中空密閉構造とし、その外周面を取り巻く面状に
形成した加熱ヒータと温度センサを積層配置したことを
特徴とする等価温度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5020861A JP2829559B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 等価温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5020861A JP2829559B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 等価温度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06213692A JPH06213692A (ja) | 1994-08-05 |
JP2829559B2 true JP2829559B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=12038917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5020861A Expired - Lifetime JP2829559B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 等価温度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2829559B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5560513U (ja) * | 1978-10-23 | 1980-04-24 | ||
JPS59231415A (ja) * | 1983-06-15 | 1984-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 環境評価装置 |
JPS62125242A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-06 | Daikin Ind Ltd | 温熱検知素子 |
JPS6225901A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | 株式会社クボタ | 耕耘爪の製造方法 |
JPS6365319A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-23 | Daikin Ind Ltd | 温熱検知素子 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP5020861A patent/JP2829559B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06213692A (ja) | 1994-08-05 |
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