JP3021738B2 - 温熱感覚センサ - Google Patents
温熱感覚センサInfo
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- JP3021738B2 JP3021738B2 JP3083360A JP8336091A JP3021738B2 JP 3021738 B2 JP3021738 B2 JP 3021738B2 JP 3083360 A JP3083360 A JP 3083360A JP 8336091 A JP8336091 A JP 8336091A JP 3021738 B2 JP3021738 B2 JP 3021738B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、恒温動物に対する温熱
環境（＝体感温度が高いか低いか等）を測定するための
温熱感覚センサに関する。
環境（＝体感温度が高いか低いか等）を測定するための
温熱感覚センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】恒温動物に対する温熱環境を測定するた
めの装置として、例えば、特公昭60-12569号公報に記載
の装置が知られている。これは、発熱体を内蔵する熱抵
抗体を恒温動物のモデルとして採用した装置であり、例
えば、発熱量を一定に保持した状態で熱抵抗体内部の温
度と大気温度とを測定して、これに所定の処理を施すこ
とにより、恒温動物の温熱環境に関する知見を得るよう
にした装置である。
めの装置として、例えば、特公昭60-12569号公報に記載
の装置が知られている。これは、発熱体を内蔵する熱抵
抗体を恒温動物のモデルとして採用した装置であり、例
えば、発熱量を一定に保持した状態で熱抵抗体内部の温
度と大気温度とを測定して、これに所定の処理を施すこ
とにより、恒温動物の温熱環境に関する知見を得るよう
にした装置である。
【０００３】ここに、温熱環境とは、いわゆる体感温度
を左右する環境である。即ち、気温が同一であっても、
風が吹いているか否か等により、生体が感ずる暑さ・寒
さの感覚はそれぞれ異なる。したがって、該感覚を処理
可能なデ−タとして検出することにより、快適なエアコ
ンディショニングを行うことができる。
を左右する環境である。即ち、気温が同一であっても、
風が吹いているか否か等により、生体が感ずる暑さ・寒
さの感覚はそれぞれ異なる。したがって、該感覚を処理
可能なデ−タとして検出することにより、快適なエアコ
ンディショニングを行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来より提供されてい
る温熱感覚センサには、風速の検出に関して、風向依存
性を有するという問題点がある。例えば、図5 に示す従
来の温熱感覚センサ20に対して、X 方向又はY 方向の何
れかの方向から同一の風速で風を吹きつけた場合、温熱
感覚センサ20によって検出される風速は、一方が他方の
2 倍以上となる。
る温熱感覚センサには、風速の検出に関して、風向依存
性を有するという問題点がある。例えば、図5 に示す従
来の温熱感覚センサ20に対して、X 方向又はY 方向の何
れかの方向から同一の風速で風を吹きつけた場合、温熱
感覚センサ20によって検出される風速は、一方が他方の
2 倍以上となる。
【０００５】これは、温熱感覚センサ20と大気の熱抵抗
が、製造上規定し難く、風向によって、サ−ミスタ1bか
ら奪われる熱量が異なるためである。ここに、サ−ミス
タ1bは、ヒ−タ2 の近傍の温度ＴHSを検出する素子であ
り、換言すれば、恒温動物の体温に相当する温度である
熱抵抗体 (プリント板4 及びフィルム9 ＝皮膚等のモデ
ル) の内部温度ＴHSを検出する素子である。
が、製造上規定し難く、風向によって、サ−ミスタ1bか
ら奪われる熱量が異なるためである。ここに、サ−ミス
タ1bは、ヒ−タ2 の近傍の温度ＴHSを検出する素子であ
り、換言すれば、恒温動物の体温に相当する温度である
熱抵抗体 (プリント板4 及びフィルム9 ＝皮膚等のモデ
ル) の内部温度ＴHSを検出する素子である。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みたものであり、送
風によってサ−ミスタ1bから奪われる熱量の風向依存性
を低減し、正確な風速の検出を可能とすることにより、
快適なエアコンディショニングを行い得るようにするこ
とを目的とする。
風によってサ−ミスタ1bから奪われる熱量の風向依存性
を低減し、正確な風速の検出を可能とすることにより、
快適なエアコンディショニングを行い得るようにするこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の温熱感覚センサでは、請求項１に記載のよ
うに、送風の影響により外部空間に放熱する熱伝導率の
高いアルミニウム板を、恒温動物の皮膚を模擬したプリ
ント板の上面全面に密着させ、プリント板の下面に配設
した発熱体及び内部温度検出素子を樹脂でモールドして
外部と熱的に絶縁し、さらに、樹脂モールド層の下方に
該樹脂モールド層から或る間隔をあけて外部温度検出素
子を配設し、これらをボディにより内包している。
め、本発明の温熱感覚センサでは、請求項１に記載のよ
うに、送風の影響により外部空間に放熱する熱伝導率の
高いアルミニウム板を、恒温動物の皮膚を模擬したプリ
ント板の上面全面に密着させ、プリント板の下面に配設
した発熱体及び内部温度検出素子を樹脂でモールドして
外部と熱的に絶縁し、さらに、樹脂モールド層の下方に
該樹脂モールド層から或る間隔をあけて外部温度検出素
子を配設し、これらをボディにより内包している。
【０００８】
【作用】発熱体からの熱量は、プリント板（＝恒温動物
の皮膚等のモデルである熱抵抗体）を伝熱して上面側に
至り、該上面に密着されたアルミニウム板から外部空間
へ放熱される。アルミニウム板の熱伝導率は非常に良好
である。このため、アルミニウム板の表面からの放熱は
場所的に偏らず、一様となる。したがって、恒温動物の
皮膚からの放熱の良いモデルとなる。また、アルミニウ
ム板に向けて送風した場合、熱伝導率が非常に良好であ
るため、何れの方向から送風した場合であっても、奪わ
れる熱量に場所的な偏りが発生し難い。このため、風速
の検出に関する風向依存性が低減され、感度良く検出さ
れる。
の皮膚等のモデルである熱抵抗体）を伝熱して上面側に
至り、該上面に密着されたアルミニウム板から外部空間
へ放熱される。アルミニウム板の熱伝導率は非常に良好
である。このため、アルミニウム板の表面からの放熱は
場所的に偏らず、一様となる。したがって、恒温動物の
皮膚からの放熱の良いモデルとなる。また、アルミニウ
ム板に向けて送風した場合、熱伝導率が非常に良好であ
るため、何れの方向から送風した場合であっても、奪わ
れる熱量に場所的な偏りが発生し難い。このため、風速
の検出に関する風向依存性が低減され、感度良く検出さ
れる。
【０００９】また、プリント板の下面に配設された発熱
体は、樹脂でモールドされて外部と熱的に絶縁されてい
る。このため、樹脂モールド層の下方に離して配設され
た外部温度検出素子は、発熱体からの放熱に影響され難
い。したがって、大気温度の検出素子として、良好な性
能を保持し得る。そして、これらの構成品を外部空気と
連通するボディ内に収納することで保護をしている。
体は、樹脂でモールドされて外部と熱的に絶縁されてい
る。このため、樹脂モールド層の下方に離して配設され
た外部温度検出素子は、発熱体からの放熱に影響され難
い。したがって、大気温度の検出素子として、良好な性
能を保持し得る。そして、これらの構成品を外部空気と
連通するボディ内に収納することで保護をしている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1 は実
施例にかかる温熱感覚センサ10の概略を示す斜視図であ
り、図2 は風速と内外温度差との関係を示す特性図であ
る。また、図3 は温熱感覚センサ10の構成の説明図であ
り、図4 は温熱感覚センサ10の放熱の説明図である。
施例にかかる温熱感覚センサ10の概略を示す斜視図であ
り、図2 は風速と内外温度差との関係を示す特性図であ
る。また、図3 は温熱感覚センサ10の構成の説明図であ
り、図4 は温熱感覚センサ10の放熱の説明図である。
【００１１】図示のように、本温熱感覚センサ10は、プ
リント板4 と、プリント板4 の下面に配設されたヒ−タ
2 及びサ−ミスタ1bと、ヒ−タ2 及びサ−ミスタ1bを埋
没するように形成された樹脂モ−ルド層7 と、樹脂モ−
ルド層7 の下方に配設されたサ−ミスタ1aと、プリント
板4 の上面に密着するように配設されたアルミニウム板
3 を備えており、これらは、ル−バ付ボディ6 内に収納
されている。
リント板4 と、プリント板4 の下面に配設されたヒ−タ
2 及びサ−ミスタ1bと、ヒ−タ2 及びサ−ミスタ1bを埋
没するように形成された樹脂モ−ルド層7 と、樹脂モ−
ルド層7 の下方に配設されたサ−ミスタ1aと、プリント
板4 の上面に密着するように配設されたアルミニウム板
3 を備えており、これらは、ル−バ付ボディ6 内に収納
されている。
【００１２】なお、図中、5a,5b,5cは、ヒ−タ2 への給
電線、及び、サ−ミスタ1a,1b からの信号取出し線であ
る。また、上記に於いて、プリント板4 の厚さは0.2mm
、樹脂モ−ルド層7 の厚さは最も薄い部分 (ヒ−タ2
を覆う部分) で0.1 〜0.2mm 程度である。また、センサ
10全体の大きさは、数cm程度であり、センサ10に対する
送風が風速3m/s以内であれば、層流とみなし得る程度で
ある。
電線、及び、サ−ミスタ1a,1b からの信号取出し線であ
る。また、上記に於いて、プリント板4 の厚さは0.2mm
、樹脂モ−ルド層7 の厚さは最も薄い部分 (ヒ−タ2
を覆う部分) で0.1 〜0.2mm 程度である。また、センサ
10全体の大きさは、数cm程度であり、センサ10に対する
送風が風速3m/s以内であれば、層流とみなし得る程度で
ある。
【００１３】次に、上記センサ10による風速の検出につ
いて説明する。風速ｖは、センサ10に当たる風が層流と
みなし得る場合には、
いて説明する。風速ｖは、センサ10に当たる風が層流と
みなし得る場合には、
【数１】ｖ＝A ／（ＴHS−ＴNS）2 ＋B として与えられる。ここに、 ＴHS：サ−ミスタ1bの検出温度, ＴNS：サ−ミスタ1a
の検出温度,であり、また、A,B は定数である。なお、
数1 に示す関係式は、図2 の特性図に示すように、実験
によって確認されている。
の検出温度,であり、また、A,B は定数である。なお、
数1 に示す関係式は、図2 の特性図に示すように、実験
によって確認されている。
【００１４】上記定数A は、一般に不安定である。例え
ば、アルミニウム板の無い従来のセンサ20では、表面か
ら奪われる熱量が風向によって変動するため、±50% 程
度変動する。しかし、本センサ10では、アルミニウム板
3 の作用によって、図4 に示すように、熱が、場所的な
偏り無くアルミニウム板3 の表面から奪われるため、風
向による変動は、±10% 以内に抑えられている。
ば、アルミニウム板の無い従来のセンサ20では、表面か
ら奪われる熱量が風向によって変動するため、±50% 程
度変動する。しかし、本センサ10では、アルミニウム板
3 の作用によって、図4 に示すように、熱が、場所的な
偏り無くアルミニウム板3 の表面から奪われるため、風
向による変動は、±10% 以内に抑えられている。
【００１５】ところで、風速ｖの検出のためには、上記
定数A の値は、大きい方が良い。しかし、該定数A は、
ヒ−タ2 の投入電力Wの二乗(W2 ) に比例するため、あ
まり大きくすることは、望ましくない。なんとなれば、
投入電力W は、
定数A の値は、大きい方が良い。しかし、該定数A は、
ヒ−タ2 の投入電力Wの二乗(W2 ) に比例するため、あ
まり大きくすることは、望ましくない。なんとなれば、
投入電力W は、
【数２】W＝（ＴNS−ＴR ）／Ｃ として与えられ値であり、もし、投入電力W を大きくす
ると、真の気温ＴR とサ−ミスタ1aの検出温度ＴNSとの
差が過度に大きくなり、本センサ10の検出精度が悪化す
るためである。なお、数2 に於いて、Ｃは定数である。
ると、真の気温ＴR とサ−ミスタ1aの検出温度ＴNSとの
差が過度に大きくなり、本センサ10の検出精度が悪化す
るためである。なお、数2 に於いて、Ｃは定数である。
【００１６】真の気温ＴR とサ−ミスタ1aの検出温度Ｔ
NSとが異なる理由は、ヒ−タ2 の熱量が、輻射によって
サ−ミスタ1aに与えられるためである。このため、本セ
ンサ10では、樹脂モ−ルド層7 を配設して、ヒ−タ2 と
サ−ミスタ1aとを熱的に絶縁することにより、検出精度
の改良、及び／又は、投入電力の増加による上記定数A
の増加を図っている。
NSとが異なる理由は、ヒ−タ2 の熱量が、輻射によって
サ−ミスタ1aに与えられるためである。このため、本セ
ンサ10では、樹脂モ−ルド層7 を配設して、ヒ−タ2 と
サ−ミスタ1aとを熱的に絶縁することにより、検出精度
の改良、及び／又は、投入電力の増加による上記定数A
の増加を図っている。
【００１７】例えば、前述のように、樹脂モ−ルド層7
を、最も薄い部分で0.1 〜0.2mm 程度にした場合には、
サ−ミスタ1a〜サ−ミスタ1b間の熱抵抗は、約1.5 倍程
度となる。このため、風速ｖの検出性能を従前と同程度
に保った状態で、投入電力W の大きさを、1/1.5 程度に
減じて、センサ10の検出精度を高めることができる。ま
た、センサ10の検出精度を従前と同程度に保った状態
で、風速ｖの検出性能を、(1.5) 2 程度とすることもで
きる。本センサ10は、以上の如く構成され、以上の如き
作用効果を奏する。
を、最も薄い部分で0.1 〜0.2mm 程度にした場合には、
サ−ミスタ1a〜サ−ミスタ1b間の熱抵抗は、約1.5 倍程
度となる。このため、風速ｖの検出性能を従前と同程度
に保った状態で、投入電力W の大きさを、1/1.5 程度に
減じて、センサ10の検出精度を高めることができる。ま
た、センサ10の検出精度を従前と同程度に保った状態
で、風速ｖの検出性能を、(1.5) 2 程度とすることもで
きる。本センサ10は、以上の如く構成され、以上の如き
作用効果を奏する。
【００１８】
【発明の効果】以上、本発明は、温熱感覚センサに於い
て、送風の影響により外部空間に放熱する熱伝導率の高
いアルミニウム板を、恒温動物の皮膚を模擬したプリン
ト板の上面全面に密着させ、プリント板の下面に配設し
た発熱体及び内部温度検出素子を樹脂モールドし、樹脂
モールド層の下方に間隔をあけて外部温度検出素子を配
設し、これらをボディにより内包しているものである。
て、送風の影響により外部空間に放熱する熱伝導率の高
いアルミニウム板を、恒温動物の皮膚を模擬したプリン
ト板の上面全面に密着させ、プリント板の下面に配設し
た発熱体及び内部温度検出素子を樹脂モールドし、樹脂
モールド層の下方に間隔をあけて外部温度検出素子を配
設し、これらをボディにより内包しているものである。
【００１９】本発明によると、発熱体からプリント板を
上面側へ伝熱される熱量は、熱伝導率の高いアルミニウ
ム板にて一様に拡がり、その表面全面から、場所的な偏
り無く外部空間へ放熱される。したがって、本発明の温
熱感覚センサは、恒温動物の皮膚からの放熱の良いモデ
ルとなる。
上面側へ伝熱される熱量は、熱伝導率の高いアルミニウ
ム板にて一様に拡がり、その表面全面から、場所的な偏
り無く外部空間へ放熱される。したがって、本発明の温
熱感覚センサは、恒温動物の皮膚からの放熱の良いモデ
ルとなる。
【００２０】また、アルミニウム板に向けて送風した場
合、風の向きが何れの方向であっても、アルミニウム板
の熱伝導率が非常に良好であるため、その表面から奪わ
れる熱量に場所的な偏りは発生し難い。このため、本温
熱感覚センサの検出データに基づいて算出される風速に
関し、風向き依存性は発生し難いし、感度良く検出され
る。
合、風の向きが何れの方向であっても、アルミニウム板
の熱伝導率が非常に良好であるため、その表面から奪わ
れる熱量に場所的な偏りは発生し難い。このため、本温
熱感覚センサの検出データに基づいて算出される風速に
関し、風向き依存性は発生し難いし、感度良く検出され
る。
【００２１】また、大気温度を検出するための外部温度
検出素子は、発熱体を外部と熱的に絶縁するための樹脂
モールド層の下方に、該樹脂モールド層から離して配設
されている。このため、発熱体を高温にして風速の検出
を行い易くしても、該高温の影響をあまり受けず、正確
な検出を行うことができる。そして、これらの構成品を
外部空気と連通するボディ内に収納することで素子など
が壊れないように保護している。
検出素子は、発熱体を外部と熱的に絶縁するための樹脂
モールド層の下方に、該樹脂モールド層から離して配設
されている。このため、発熱体を高温にして風速の検出
を行い易くしても、該高温の影響をあまり受けず、正確
な検出を行うことができる。そして、これらの構成品を
外部空気と連通するボディ内に収納することで素子など
が壊れないように保護している。
【図１】実施例にかかる温熱感覚センサの構成を概略的
に示す斜視図、及び、要部拡大斜視図である。
に示す斜視図、及び、要部拡大斜視図である。
【図２】実施例にかかる温熱感覚センサの２つの温度検
出素子の検出温度差と風速との関係を示す特性図であ
る。
出素子の検出温度差と風速との関係を示す特性図であ
る。
【図３】実施例にかかる温熱感覚センサの構成を概略的
に示す上面図、縦断面図、側面図、横断面図である。
に示す上面図、縦断面図、側面図、横断面図である。
【図４】実施例にかかる温熱感覚センサの放熱の説明図
である。
である。
【図５】従来の温熱感覚センサの構成を概略的に示す斜
視図、及び、要部拡大斜視図である。
視図、及び、要部拡大斜視図である。
1a,1b …サ−ミスタ 2 …ヒ−タ 3 …アルミニウム板 4 …プリント板 5a,5b,5c…配線 6 …ル−バ付ボディ 7 …樹脂モ−ルド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−280616（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−15916（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 17/00
Claims (2)
- 【請求項１】 恒温動物の皮膚を模擬したプリント板
と、プリント板の下面に配設された発熱体及び内部温度
検出素子と、発熱体及び内部温度検出素子を埋没するよ
うにしてプリント板の下面に形成された樹脂モールド層
と、樹脂モールド層の下方に樹脂モールド層から離して
熱的に絶縁するように配設された外部温度検出素子と、
プリント板の上面に密着するように配設され、送風の影
響により外部空間に放熱するアルミニウム板と、これら
を内包するボディとを備え、発熱体の発熱量及び２つの
温度検出素子の検出値に基づいて、恒温動物の温熱環境
に関するデータを得るようにした温熱感覚センサ。 - 【請求項２】 前記樹脂モールド層は、前記発熱体が埋
設されている部分の厚さが０．１〜０．２ｍｍであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の温熱感覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083360A JP3021738B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 温熱感覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083360A JP3021738B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 温熱感覚センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04294232A JPH04294232A (ja) | 1992-10-19 |
| JP3021738B2 true JP3021738B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=13800266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3083360A Expired - Fee Related JP3021738B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 温熱感覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021738B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483035A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-01 | 广东福尔电子有限公司 | 一种电饭锅温度传感器 |
| CN105101554B (zh) * | 2015-08-17 | 2018-05-11 | 四川雅全科技有限公司 | 自动温度控制系统 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3083360A patent/JP3021738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04294232A (ja) | 1992-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990810 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991214 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |