JP2905869B2 - Sensory element for evaluating thermal sensation - Google Patents
Sensory element for evaluating thermal sensationInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、室内、車内、建設機械
等のキャビン内等の温熱環境の測定及び評価用、空調機
制御用、医療用における人体温熱反応シミュレータ用と
して用いる温熱感評価用感覚エレメントに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for evaluating a thermal sensation used as a simulator for measuring and evaluating a thermal environment in a cabin of a room, a car, a construction machine or the like, controlling an air conditioner, and using a human body thermal reaction simulator in medical care. It is about elements.
【０００２】[0002]
【従来の技術】人間の感覚量を内蔵した環境計測評価機
器として、デンマーク国で開発されたサーマルコンフォ
ートメータがある。これは大会議室のような人間の大き
さに対して広い空間の温熱快適感の評価に用いられてい
るが、サーマルコンフォートメータ１個が人間全体を表
す方式のもので、小空間等で片寄った温度分布や気流分
布の存在する非一様な温熱環境条件下では温熱快適感の
評価に用いるのは難しい。2. Description of the Related Art A thermal comfort meter developed in Denmark is known as an environmental measurement and evaluation device incorporating a human sensory quantity. This is used to evaluate the thermal comfort of a large space such as a large conference room with a large human space, but one thermal comfort meter is a system that represents the entire human body, and is biased in a small space or the like. It is difficult to use for evaluation of thermal comfort under non-uniform thermal environment conditions where the temperature distribution and airflow distribution exist.
【０００３】また、温度・湿度・気流速・放射温度の各
センサのユニット化を図り、環境の諸状態量を計測して
空調機を制御するものとして三菱重工技報Ｖｏｌ．２
８，Ｎｏ６（１９９１−１１）の５７７〜５８０頁に記
載されたコンパクト型の複合センサがある。しかし、こ
れは環境の諸状態量を計測するもので、人間の感覚に精
度良く置き換えるには環境の諸状態量（物理量）と人間
の感覚量との相関に関する莫大なデータベースを必要と
するという問題がある。[0003] In addition, a unit for each sensor of temperature, humidity, air flow velocity and radiation temperature is designed to measure various state quantities of the environment to control an air conditioner. 2
8, No. 6 (1991-11), pp. 577-580. However, this method measures various state quantities of the environment, and requires a huge database on the correlation between various state quantities (physical quantities) of the environment and the quantity of human sensation to accurately replace it with human sensation. There is.
【０００４】簡易的な感覚センサとしては、平成４年１
１月に行なわれた第１６回人間−熱環境系シンポジウム
にて京都電子工業が発表したアメニテイセンサが開発さ
れた。これは、考え方がサーマルコンフォートメータに
似ており小空間の温熱快適感の評価に用いるのは困難で
ある。[0004] As a simple sensory sensor,
At the 16th Symposium on Human-Thermal Environment System held in January, the Amenity Sensor announced by Kyoto Electronics Industry was developed. This is similar in concept to a thermal comfort meter and is difficult to use for evaluating the thermal comfort of a small space.
【０００５】これらのメータやセンサは、大空間の環境
測定及び評価用であったり空調機制御用に用いられたり
するが、人間の皮膚表面温度、深部温度及び放熱量と対
応した電力量をシミュレートするものではない。そのた
め、人間の温熱快適感や温熱ストレスを予測するには複
雑なソフトを開発しなければならず、ハードとソフトの
マッチングも非常に難しい。[0005] These meters and sensors are used for measuring and evaluating the environment of a large space and for controlling an air conditioner. However, they simulate the electric energy corresponding to the human skin surface temperature, deep temperature, and heat radiation. It does not do. For this reason, complicated software must be developed to predict the thermal comfort and thermal stress of humans, and it is very difficult to match hardware and software.
【０００６】これらの問題を解決するものとして、先般
本発明の出願人が出願した特開平５−１８５９１号公報
（特願平３−１９２７５０号）に示したものがあり、ヒ
ータと熱電素子とを組み合わせた実験を種々実施してき
た。To solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-18591 (Japanese Patent Application No. 3-192750) filed by the applicant of the present invention discloses a heater and a thermoelectric element. Various combined experiments have been performed.
【０００７】ところが、感覚センサの表面温度及び内部
温度は人体に良く一致するが、感覚センサの電力量と人
体の放熱量は必ずしも一致しなかった。そのため、人体
と合わせるためには、修正係数を用いることが必要で、
制御ソフトをより複雑にする等の問題があった。However, although the surface temperature and the internal temperature of the sensory sensor match well with the human body, the electric energy of the sensory sensor and the heat radiation of the human body do not always match. Therefore, in order to match with the human body, it is necessary to use a correction coefficient,
There were problems such as making the control software more complicated.
【０００８】そこで、この電力量を人体の放熱量を一致
させようとして、先に本発明の出願人が出願した特願平
５−１９５５７１号があり、これは、断熱材補償用ヒー
タの動作により、断熱材から逃げる熱量を略ゼロにし、
感覚センサの電力量と人体の放熱量をかなり一致させる
ことができた。In order to make the amount of electric power coincide with the amount of heat radiated by the human body, there is Japanese Patent Application No. 5-195571 previously filed by the applicant of the present invention. , The amount of heat escaping from the insulation is reduced to almost zero,
The amount of electric power of the sensory sensor and the amount of heat dissipated by the human body could be made to substantially match.
【０００９】先に出願した上記特願平５−１９５５７１
号のものでは、ヒータ及び熱電素子、各センサの各リー
ド線はカバーの平面方向の一側部より外部へ導出されて
いるが、この形態では、センサを人体形状の人形（マネ
キン）に取り付けたり、取り付けてからのメンテナンス
の際の作業がやりにくいという問題があった。また、リ
ード線補償用のフレキシブルヒータの巻き方によって
は、リード線が焦げてしまうという問題があった。[0009] The above-mentioned Japanese Patent Application No. 5-195571 filed earlier.
In the case of No. 2, the heater, thermoelectric element, and each lead wire of each sensor are led out from one side in the planar direction of the cover. In this embodiment, the sensor is attached to a human-shaped doll (mannequin). However, there is a problem that it is difficult to perform maintenance work after installation. In addition, there is a problem that the lead wire is burned depending on how to wind the flexible heater for compensating the lead wire.
【００１０】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、人形等の取り付け体への取り付けや、取り付けて
からのメンテナンスを容易に行うことができるようにし
た温熱感評価用感覚センサを提供することを目的とする
ものである。In view of the above, the present invention provides a sensory sensor for evaluating a thermal sensation, which can be easily attached to an attached body such as a doll, and can be easily maintained after being attached. The purpose is to do so.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
に、本発明に係る温熱感評価用感覚センサは、表面側に
表面側ヒータ１を、奥側に熱電素子２を配置し、表面側
ヒータ１の表側に表面温度センサ８を、熱電素子２の奥
側に内部温度センサ９をそれぞれ備え、また上記熱電素
子２の奥側に断熱材３を介して断熱材補償ヒータ５を配
置すると共に、この断熱材補償ヒータ５の近くに断熱材
補償温度センサ１０を備え、上記断熱材補償ヒータ５の
電源の制御部を断熱材補償温度センサ１０の計測値にて
制御する調温器２１に接続した温熱感評価用感覚エレメ
ントにおいて、上記表面側ヒータ１、熱電素子２、断熱
材補償ヒータ５及び各センサのリード線をエレメント本
体の裏側から導出し、また、上記断熱材３内で、かつ断
熱材補償ヒータ５に隣接して熱伝導箱４を設け、上記各
リード線を熱伝導テープ１５にて束ねてこの熱伝導箱４
内を通した構成となっている。In order to achieve the above object, a sensory sensor for evaluating thermal sensation according to the present invention comprises a front side heater 1, a back side thermoelectric element 2, and a back side thermoelectric element 2. A surface temperature sensor 8 is provided on the front side of the heater 1, an internal temperature sensor 9 is provided on the back side of the thermoelectric element 2, and a heat insulator compensation heater 5 is provided on the back side of the thermoelectric element 2 via a heat insulator 3. A heat insulator compensation temperature sensor 10 is provided near the heat insulator compensation heater 5, and a control unit of a power supply of the heat insulator compensation heater 5 is connected to a temperature controller 21 that controls the temperature of the heat insulator compensation temperature sensor 10. In the sense element for evaluation of thermal sensation, the front side heater 1, the thermoelectric element 2, the heat insulating material compensating heater 5, and the lead wire of each sensor are led out from the back side of the element main body , and the inside of the heat insulating material 3 is cut off.
A heat conduction box 4 is provided adjacent to the heat material compensating heater 5,
The lead wires are bundled with a heat conductive tape 15 and the heat conductive box 4
It has a configuration that passes through the inside .
【００１２】[0012]
【作 用】各ヒータ１，５及び熱電素子２、さらに各
センサのそれぞれのリード線がエレメント本体の裏側か
ら導されることにより、温熱感評価用感覚エレメントを
人形等に取り付ける際に、上記リード線が人形等の取り
付け本体の内側へ収納される。また、上記各リード線は
エレメント本体の裏側から導出される前にエレメント本
体内の断熱材３内に設けられた熱伝導箱４内を熱伝導テ
ープ１５で束ねられた状態で通り、この部分のリード線
がこの熱伝導箱４を介して断熱材３と共に断熱材補償ヒ
ータにて加温されて温度補償される。 [Operation] The lead wires of each heater 1, 5 and thermoelectric element 2, and each sensor are led from the back side of the element main body. The wire is stored inside the mounting body such as a doll. In addition, each of the above lead wires
The element book before being pulled out from the back of the element body
The inside of the heat conduction box 4 provided in the heat insulating material 3 in the body
Pass in a bundled state with loop 15 and lead wire of this part
Through the heat conduction box 4 together with the heat insulator 3.
The temperature is compensated by heating.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上のようになるから、本発明に係る温
熱感評価用感覚エレメントを人形等の取り付け体への取
り付けに際して、これから導出されるリード線の取り扱
いが簡単になり、この人形等への取り付けや、取り付け
てからのメンテナンスを容易に行うことができる。ま
た、エレメントから導出される各リード線はエレメント
内で断熱材と共に断熱材補償ヒータで加温されて断熱材
と共に温度補償され、断熱材及び各リード線より外部へ
逃げる熱電素子の熱量は略ゼロになる。 As described above, when the sensory element for evaluating a thermal sensation according to the present invention is attached to a mounting body such as a doll, it is easy to handle lead wires derived therefrom, and to the doll or the like. Mounting and maintenance after mounting can be easily performed. Ma
Each lead derived from the element is an element
Heated by the insulation compensation heater together with the insulation inside the insulation
And temperature compensation, to the outside from the insulation and each lead wire
The amount of heat of the escaped thermoelectric element becomes substantially zero.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１、図２において、１は板状に形成さ
れた表面側ヒータであり、この表面側ヒータ１の奥側に
熱電素子２が配設してある。そしてこの熱電素子２の奥
側には断熱材３を介してアルミニウム製の熱伝導箱４が
設けてあり、さらにこの熱伝導箱４の奥側に断熱材補償
ヒータ５が設けてある。これらの構成部分のうち表面側
ヒータ１の表面側を除く部分全体が断熱性を有するカバ
ー６，７にて囲繞支持されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a front-side heater formed in a plate shape, and a thermoelectric element 2 is disposed behind the front-side heater 1. A heat conduction box 4 made of aluminum is provided on the back side of the thermoelectric element 2 via a heat insulating material 3, and a heat insulation compensation heater 5 is provided on the back side of the heat conduction box 4. The whole of these components except for the front side of the front side heater 1 is surrounded and supported by covers 6 and 7 having heat insulation.
【００１５】上記表面側ヒータ１の表側にはこの表面側
ヒータ１の表面温度ｔ1 を計測する表面温度センサ８が
設けてあり、また熱電素子２の奥側には内部温度ｔ2 を
計測する内部温度センサ９が設けてあり、さらに断熱材
３の奥部に断熱材補償温度ｔ3 を計測する断熱材補償温
度センサ１０が設けてある。また表面側ヒータ１の周囲
に湿度センサ１１が設けてある。上記両ヒータ１，５及
び熱電素子２の各リード線１２，１３，１４は束ね状態
で熱伝導箱４内を通り、この熱伝導箱４の底部及びカバ
ー７を貫通してカバー７の下面（エレメント本体の裏
側）より導出されている。また上記各センサ８，９，１
０，１１のリード線も、これが細いこともあって特に図
示しないが上記ヒータ、熱電素子のリード線１２，１
３，１４と共にカバー７の下面より導出されている。な
お、熱伝導箱４内での上記リード線の束は熱伝導テープ
１５にて束ねられている。[0015] The front side of the surface side heater 1 are the surface temperature sensor 8 for measuring the surface temperature t 1 of the surface heater 1 is provided, also on the far side of the thermoelectric element 2 for measuring the internal temperature t 2 An internal temperature sensor 9 is provided, and a heat insulating material compensating temperature sensor 10 for measuring a heat insulating material compensating temperature t 3 is provided behind the heat insulating material 3. A humidity sensor 11 is provided around the front side heater 1. The lead wires 12, 13, and 14 of the heaters 1 and 5 and the thermoelectric element 2 pass through the heat conduction box 4 in a bundled state, penetrate the bottom of the heat conduction box 4 and the cover 7, and the lower surface of the cover 7 ( From the back of the element body). In addition, each of the above sensors 8, 9, 1
Although the lead wires 0 and 11 are not particularly shown because they are thin, the lead wires 12 and 1 of the heater and thermoelectric element are not shown.
It is led out from the lower surface of the cover 7 together with 3 and 14. The bundle of the lead wires in the heat conduction box 4 is bundled with a heat conduction tape 15.
【００１６】また他のセンサ部として、風速センサ１
６、風温センサ１７及び放射温度センサ１８が表側のカ
バー６に支持して設けてあり、これらのリード線１９，
２０もカバー７の下面より導出されている。As another sensor unit, a wind speed sensor 1
6, a wind temperature sensor 17 and a radiation temperature sensor 18 are supported on the front cover 6 and provided.
Reference numeral 20 also extends from the lower surface of the cover 7.
【００１７】図３に補償用ヒータの制御回路を示す。表
面温度センサ８にて人体の表面温度に相当する表面温度
ｔ1 が計測され、内部温度センサ９にて人体の深部温度
に相当する内部温度ｔ2 が計測され、断熱材補償温度セ
ンサ１０にて断熱材補償ヒータ５の温度ｔ3 が計測され
る。FIG. 3 shows a control circuit of the compensation heater. The surface temperature sensor 8 measures the surface temperature t 1 corresponding to the surface temperature of the human body, the internal temperature sensor 9 measures the internal temperature t 2 corresponding to the deep temperature of the human body, and the thermal insulation compensation temperature sensor 10. The temperature t 3 of the heat insulator compensation heater 5 is measured.
【００１８】そして、熱電素子２の奥側の内部温度セン
サ９により計測される内部温度ｔ2を、断熱材補償温度
センサ１０により計測される断熱材補償温度ｔ3 と等し
くなるように断熱材補償ヒータ電源２１を演算器２２及
び調温計２３にて制御する。この結果、断熱材３より外
部へ逃げる熱電素子２の熱量は略ゼロになる。The internal temperature t 2 measured by the internal temperature sensor 9 on the back side of the thermoelectric element 2 is set to be equal to the thermal insulation compensation temperature t 3 measured by the thermal insulation compensation temperature sensor 10. The heater power supply 21 is controlled by a calculator 22 and a thermometer 23. As a result, the amount of heat of the thermoelectric element 2 that escapes from the heat insulating material 3 to the outside becomes substantially zero.
【００１９】このように、動作部である表面側ヒータ及
び熱電素子２に加えた熱（電力）から表面以外へ逃げる
熱量が補償することができ、加えた電力と表面放熱量が
等しくなり、人体の放熱量と略同等に模倣できる。As described above, the amount of heat escaping from the heat (electric power) applied to the front-side heater and the thermoelectric element 2 serving as the operating portion to the area other than the surface can be compensated, and the applied electric power and the amount of heat released from the surface become equal. Can be imitated almost as much as the amount of heat radiation.
【００２０】このように構成された温熱感評価感覚エレ
メントは、人体に模倣した人形等の取り付け体の表面に
埋め込み装着される。このとき、このエレメント本体か
ら導出されるリード線は、エレメント本体の裏側からの
み導出されているので、取り付け体への取り付けにおい
て、全てのリード線が取り付け体の内側に収めることが
できて、取り付け体にはこの感覚エレメントの取り付け
るための大きさだけの穴を設けるだけでよく、リード線
は取り付け体の内部空間にて処理できる。The thermal sensation evaluation sensation element configured as described above is embedded and mounted on the surface of a mounting body such as a doll imitating a human body. At this time, since the lead wires led out from the element body are led out only from the back side of the element body, all the lead wires can be accommodated inside the attachment body when attaching to the attachment body, and The body need only be provided with a hole large enough to mount the sensory element, and the lead can be processed in the interior space of the mounting body.
【図１】本発明の実施例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図３】断熱材補償ヒータの制御回路図である。FIG. 3 is a control circuit diagram of a heat insulating material compensation heater.
１…表面側ヒータ、２…熱電素子、３…断熱材、４…熱
伝導箱、５…断熱材補償ヒータ、６，７…カバー、８…
表面温度センサ、９…内部温度センサ、１０…断熱材補
償温度センサ、１１…温度センサ、１２，１３，１４，
１９，２０…リード線、１５…熱伝導テープ、１６…風
速センサ、１７…風温センサ、１８…放射温度センサ、
２１…断熱材補償ヒータ電源、２２…演算器、２３…調
温計。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front side heater, 2 ... Thermoelectric element, 3 ... Heat insulation material, 4 ... Heat conduction box, 5 ... Heat insulation material compensation heater, 6, 7 ... Cover, 8 ...
Surface temperature sensor, 9: internal temperature sensor, 10: thermal insulation compensation temperature sensor, 11: temperature sensor, 12, 13, 14,
19, 20: lead wire, 15: heat conductive tape , 16: wind speed sensor, 17: wind temperature sensor, 18: radiation temperature sensor,
Reference numeral 21: heat-insulating-material-compensation heater power supply, 22: arithmetic unit, 23: thermometer.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−27403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−95239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187130（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−122143（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201180（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271020（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−85915（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F24F 11/02 Continuation of front page (56) References JP-A-7-27403 (JP, A) JP-A-61-95239 (JP, A) JP-A-63-187130 (JP, A) JP-A-2-122143 (JP) , A) JP-A-8-201180 (JP, A) JP-A-8-271020 (JP, A) JP-A-6-85915 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB Name) F24F 11/02
Claims (1)
熱電素子（２）を配置し、表面側ヒータ（１）の表側に
表面温度センサ（８）を、熱電素子（２）の奥側に内部
温度センサ（９）をそれぞれ備え、また上記熱電素子
（２）の奥側に断熱材（３）を介して断熱材補償ヒータ
（５）を配置すると共に、この断熱材補償ヒータ（５）
の近くに断熱材補償温度センサ（１０）を備え、上記断
熱材補償ヒータ（５）の電源の制御部を断熱材補償温度
センサ（１０）の計測値にて制御する調温器（２１）に
接続した温熱感評価用感覚エレメントにおいて、上記表
面側ヒータ（１）、熱電素子（２）、断熱材補償ヒータ
（５）及び各センサのリード線をエレメント本体の裏側
から導出し、また、上記断熱材（３）内で、かつ断熱材
補償ヒータ（５）に隣接して熱伝導箱（４）を設け、上
記各リード線を熱伝導テープ（１５）にて束ねてこの熱
伝導箱（４）内を通したことを特徴とする温熱感評価用
感覚エレメント。1. A front side heater (1) is disposed on a front side, a thermoelectric element (2) is disposed on a rear side, a surface temperature sensor (8) is disposed on a front side of the front side heater (1), and a thermoelectric element (2) is disposed. An internal temperature sensor (9) is provided on the back side of the thermoelectric element (2), and a heat insulator compensation heater (5) is arranged on the back side of the thermoelectric element (2) via a heat insulator (3). (5)
A temperature controller (21) that is provided with a thermal insulation compensation temperature sensor (10) near the heater and controls the power supply control unit of the thermal insulation compensation heater (5) based on the measurement value of the thermal insulation compensation temperature sensor (10). in thermal sensation sensory elements for evaluation connected, the front side heater (1), the thermoelectric elements (2) to derive the heat insulator compensation heater (5) and the leads of the sensors from the back side of the element body, also, the thermal insulation In the material (3) and thermal insulation
A heat conduction box (4) is provided adjacent to the compensation heater (5).
Each lead wire is bundled with heat conductive tape (15)
A sensory element for evaluating a thermal sensation, wherein the sensory element is passed through a conduction box (4) .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8279907A JP2905869B2 (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Sensory element for evaluating thermal sensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8279907A JP2905869B2 (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Sensory element for evaluating thermal sensation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10110999A JPH10110999A (en) | 1998-04-28 |
| JP2905869B2 true JP2905869B2 (en) | 1999-06-14 |
Family
ID=17617586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP8279907A Expired - Lifetime JP2905869B2 (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Sensory element for evaluating thermal sensation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905869B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4926635B2 (en) * | 2006-09-29 | 2012-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | Sensor device for contact thermal sensation measurement and contact thermal sensation measurement device |
-
1996
- 1996-10-02 JP JP8279907A patent/JP2905869B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10110999A (en) | 1998-04-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |