JP6283637B2 - Thermal transmissivity estimation system, thermal transmissivity estimation device, and thermal transmissivity estimation program - Google Patents

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    • G01K17/20Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat transmission coefficient

Description

本発明は、建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、面部材の熱貫流率を推定する熱貫流率推定システム、装置、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a heat transmissibility estimation system, apparatus, and program for estimating the heat transmissivity of a surface member as an index representing the heat insulation performance of the surface member located between an indoor space and an outdoor space of a building.

建物の断熱性能は、建物の熱損失係数を推定することにより評価することができる。熱損失係数は、建物から逃げる熱量(W/K)を延床面積(m)で除算した値(Q値)として表される。建物から逃げる熱量は、屋外空間(床下空間や小屋裏空間も含む)に面する部位(外壁、1階床など)から逃げる熱量の総計として求められる。また、各部位から逃げる熱量は、その部位の面積と熱貫流率とに基づいて算出される。 The thermal insulation performance of a building can be evaluated by estimating the heat loss coefficient of the building. The heat loss coefficient is expressed as a value (Q value) obtained by dividing the amount of heat (W / K) escaping from the building by the total floor area (m 2 ). The amount of heat escaping from the building is determined as the total amount of heat escaping from the part (outer wall, first floor, etc.) facing the outdoor space (including the underfloor space and the shed space). Further, the amount of heat escaping from each part is calculated based on the area of the part and the heat transmissibility.

建物の熱損失係数を求めるために、たとえば特開2013−221772号公報(特許文献1)では、建物の各部屋の温度および建物外部の温度を継続して測定し、建物全体の平均温度および外部に接する部屋の平均温度を求め、これら2つの平均温度が一定の関係となる熱移動モデルに従って熱損失係数を推定する方法が提案されている。   In order to obtain the heat loss coefficient of a building, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2013-221774 (Patent Document 1), the temperature of each room of the building and the temperature outside the building are continuously measured, and the average temperature of the entire building and the outside A method has been proposed in which an average temperature of a room in contact with the air is obtained and a heat loss coefficient is estimated according to a heat transfer model in which the two average temperatures have a certain relationship.

また、建物の外壁等の熱貫流率を求めるために、特開2014−074953号公報(特許文献2)では、たとえば外壁の熱貫流率を、外壁種別に応じた熱伝導率と、外壁厚と、外壁の断熱材の熱伝導率と、外壁断熱材厚とを、外壁熱貫流率算出式に代入して算出する方法が開示されている。   Moreover, in order to obtain | require the heat | fever transmissivity of the outer wall etc. of a building, in Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-074953 (patent document 2), for example, the heat | fever transmissivity of an outer wall, the heat conductivity according to the outer wall type, outer wall thickness, A method is disclosed in which the thermal conductivity of the heat insulating material on the outer wall and the outer wall heat insulating material thickness are calculated by substituting them into the outer wall thermal conductivity calculation formula.

特開2013−221772号公報JP 2013-221772 A 特開2014−074953号公報JP 2014-074953 A

特許文献1のように、建物の熱損失係数を推定するには、多くの時間と機材(温度計)が必要となる。また、内外温度差の大きな時期でなければ、推定誤差が大きくなる可能性がある。   Like patent document 1, in order to estimate the heat loss coefficient of a building, much time and equipment (thermometer) are needed. In addition, if the temperature difference is not large, the estimation error may increase.

また、特許文献2では、対象部位(たとえば外壁)の熱伝導率が予め記憶されていることが前提となっているため、対象部位の熱伝導率が未知である場合には、熱貫流率を算出することができない。   Moreover, in patent document 2, since it is a premise that the thermal conductivity of the target part (for example, the outer wall) is stored in advance, if the thermal conductivity of the target part is unknown, the thermal conductivity is It cannot be calculated.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単かつ短時間で、対象部位(面部材)の熱貫流率を推定することのできる熱貫流率推定システム、装置、およびプログラムを提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its object is to easily and quickly estimate the heat transmissivity of the target portion (surface member). An estimation system, apparatus, and program are provided.

この発明のある局面に従う熱貫流率推定システムは、建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、面部材の熱貫流率を推定するためのシステムであって、面部材の屋内面に当接または近接する表面とその反対側に位置する裏面とを有する板状部材と、板状部材の裏面側に設けられ、面部材の屋内面を加熱するヒータと、板状部材の表面側に設けられ、面部材の屋内面温度を検知する第1の温度センサとを備える。また、ヒータの加熱による面部材の屋内面温度の変化過程において、板状部材の裏面側温度が一定の状態で第1の温度センサから得られる実測値に基づいて、近似曲線の収束値を算出することによって、面部材の屋内面の安定温度を予測する予測処理手段と、予測処理手段により予測された安定温度と、面部材の屋外側温度と、板状部材の裏面側温度と、板状部材の熱貫流率とに基づいて、面部材の熱貫流率を推定する推定手段とを備える。   A thermal conductivity estimation system according to an aspect of the present invention is a system for estimating the thermal conductivity of a surface member as an index representing the heat insulation performance of the surface member located between the indoor space and the outdoor space of the building. A plate-like member having a surface in contact with or close to the indoor surface of the surface member and a back surface located on the opposite side, and a heater provided on the back surface side of the plate-like member for heating the indoor surface of the surface member; And a first temperature sensor that is provided on the surface side of the plate member and detects the indoor surface temperature of the surface member. Also, in the process of changing the indoor surface temperature of the surface member due to the heating of the heater, the convergence value of the approximate curve is calculated based on the actual measurement value obtained from the first temperature sensor with the back surface temperature of the plate member being constant. Predicting processing means for predicting the stable temperature of the indoor surface of the surface member, stable temperature predicted by the prediction processing means, outdoor temperature of the surface member, back surface temperature of the plate member, and plate shape And an estimation means for estimating the thermal conductivity of the surface member based on the thermal conductivity of the member.

予測処理手段は、算出手段と、比較手段と、判定手段とを含む。算出手段は、面部材の屋内面温度の変化過程における特定時点を近似曲線のx=0とし、特定時点における実測値をyとした場合に、
y=−(b−y)a+b、または、
y=(b−y)a+b
として表される方程式の未知数aを1未満の任意の値に仮定し、未知数aの仮定値と、特定時点よりも後の第1時点における実測値とに基づいて、収束値としての未知数bの暫定値を算出する。比較手段は、第1時点よりも後の第2時点における実測値と、算出手段により算出された暫定値に基づく第2時点における予測値とを比較する。判定手段は、比較手段による比較の結果、実測値と同じと判断された予測値の算出に用いた暫定値を、収束値として判定する。
The prediction processing unit includes a calculation unit, a comparison unit, and a determination unit. Calculating means, the specified point in the change process of the indoor surface temperature of the surface member and x = 0 of the approximate curve, the measured value at a particular point in time in the case of a y 0,
y = − (b−y 0 ) a x + b, or
y = (b−y 0 ) a x + b
Assuming that the unknown a in the equation expressed as is an arbitrary value less than 1, the unknown b as a convergence value is based on the hypothesized value of the unknown a and the measured value at the first time after the specific time. Calculate provisional values. The comparison unit compares the actual measurement value at the second time point after the first time point with the predicted value at the second time point based on the provisional value calculated by the calculation unit. The determination means determines, as a convergence value, a provisional value used for calculation of a predicted value determined to be the same as the actual measurement value as a result of comparison by the comparison means.

好ましくは、算出手段は、第2時点における実測値と予測値とが同じと判定されるまで、未知数aの仮定値の変更および暫定値の算出を繰り返す。   Preferably, the calculation unit repeats the change of the assumed value of the unknown a and the calculation of the provisional value until it is determined that the actually measured value and the predicted value at the second time point are the same.

予測処理手段は、判定手段により判定された収束値が異常値か否かを判定する異常判定手段と、異常判定手段により異常値と判定された場合に、第1時点および第2時点の少なくとも一方を変更することによって、収束値を再計算する再計算手段とをさらに含むことが望ましい。   The prediction processing means includes an abnormality determination means for determining whether or not the convergence value determined by the determination means is an abnormal value, and at least one of the first time point and the second time point when the abnormality determination means determines that the convergence value is an abnormal value. It is desirable to further include recalculating means for recalculating the convergence value by changing.

好ましくは、熱貫流率推定システムは、板状部材の裏面側に設けられ、板状部材の裏面側温度を検知する第2の温度センサと、板状部材の裏面側温度が設定温度となるように、ヒータの一定温度制御を行う加熱制御手段とをさらに備える。上記した特定時点は、板状部材の裏面側温度が一定温度に安定した時点に相当することが望ましい。   Preferably, the heat transmissivity estimation system is provided on the back surface side of the plate member, and the second temperature sensor for detecting the back surface temperature of the plate member and the back surface temperature of the plate member become the set temperature. And a heating control means for performing a constant temperature control of the heater. It is desirable that the specific time point described above corresponds to a time point when the back surface side temperature of the plate-like member is stabilized at a constant temperature.

熱貫流率推定システムは、面部材に直接的に熱を伝えるために、板状部材の表面側に設けられたサブヒータをさらに備えてもよい。この場合、加熱制御手段は、面部材の屋内面温度が急上昇するように、加熱開始からの特定期間のみサブヒータを運転することが望ましい。   The heat transmissivity estimation system may further include a sub-heater provided on the surface side of the plate member in order to transfer heat directly to the surface member. In this case, it is desirable that the heating control means operates the sub-heater only for a specific period from the start of heating so that the indoor surface temperature of the surface member rises rapidly.

この発明の他の局面に従う熱貫流率推定装置は、建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、面部材の熱貫流率を推定するための推定装置であって、記憶手段と、予測処理手段と、推定手段とを備える。記憶手段は、面部材の屋外側温度と、面部材の屋内面に当接または近接するように配置される板状部材の裏面側温度と、板状部材の熱貫流率とを記憶する。予測処理手段は、面部材の屋内面温度の変化過程において、板状部材の裏面側温度が一定の状態のときに得られる面部材の屋内面温度の実測値に基づいて、近似曲線の収束値を算出することによって、面部材の屋内面の安定温度を予測する。推定手段は、予測処理手段により予測された安定温度と、記憶手段に記憶された面部材の屋外側温度と、板状部材の裏面側温度と、板状部材の熱貫流率とに基づいて、面部材の熱貫流率を推定する。上記した熱貫流率推定システムと同様に、予測処理手段は、算出手段と、比較手段と、判定手段とを含む。   A thermal conductivity estimation device according to another aspect of the present invention is an estimation device for estimating the thermal conductivity of a surface member as an index representing the heat insulation performance of the surface member located between the indoor space and the outdoor space of the building. And it is provided with a memory | storage means, a prediction process means, and an estimation means. A memory | storage means memorize | stores the outdoor side temperature of a surface member, the back surface side temperature of the plate-shaped member arrange | positioned so that it may contact | abut to or adjoins the indoor surface of a surface member, and the heat transmissivity of a plate-shaped member. The prediction processing means determines the convergence value of the approximate curve based on the measured value of the indoor surface temperature of the surface member obtained when the back surface temperature of the plate member is constant in the process of changing the indoor surface temperature of the surface member. Is calculated, the stable temperature of the indoor surface of the surface member is predicted. The estimation means is based on the stable temperature predicted by the prediction processing means, the outdoor temperature of the surface member stored in the storage means, the back surface temperature of the plate member, and the thermal conductivity of the plate member. Estimate the thermal conductivity of the face member. Similar to the above-described heat transmissibility estimation system, the prediction processing means includes a calculation means, a comparison means, and a determination means.

この発明のさらに他の局面に従う熱貫流率推定プログラムは、建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、面部材の熱貫流率を推定するプログラムであって、面部材の屋内面が加熱された状態における、面部材の屋内面温度を取得するステップと、面部材の屋内面温度の変化過程における特定時点を近似曲線のx=0とし、特定時点における実測値をy0とした場合に、
y=−(b−y)a+b、または、
y=(b−y)a+b
として表される方程式の未知数aを1未満の任意の値に仮定するステップと、未知数aの仮定値と、特定時点よりも後の第1時点における実測値とに基づいて、近似曲線の収束値としての未知数bの暫定値を算出するステップと、第1時点よりも後の第2時点における実測値と、算出された暫定値に基づく第2時点における予測値とを比較するステップと、比較の結果、実測値と同じと判断された予測値の算出に用いた暫定値を、収束値として判定し、収束値を面部材の屋内面の安定温度として予測するステップと、予測された安定温度に基づいて、面部材の熱貫流率を推定するステップとをコンピュータに実行させる。
A thermal conductivity estimation program according to still another aspect of the present invention is a program for estimating the thermal conductivity of a surface member as an index representing the thermal insulation performance of the surface member located between the indoor space and the outdoor space of the building. Then, the step of acquiring the indoor surface temperature of the surface member in a state where the indoor surface of the surface member is heated, and the specific time in the process of changing the indoor surface temperature of the surface member is set to x = 0 of the approximate curve, When the measured value is y0,
y = − (b−y 0 ) a x + b, or
y = (b−y 0 ) a x + b
Assuming that the unknown a of the equation expressed as is an arbitrary value less than 1, the assumed value of the unknown a, and the measured value at the first time point after the specific time point, the convergence value of the approximate curve A step of calculating a provisional value of the unknown b as: a step of comparing an actual measurement value at a second time point after the first time point with a predicted value at a second time point based on the calculated provisional value; As a result, the provisional value used to calculate the predicted value determined to be the same as the actual measurement value is determined as the convergence value, and the convergence value is predicted as the stable temperature of the indoor surface of the surface member. And causing the computer to execute a step of estimating the thermal conductivity of the face member.

本発明によれば、簡単かつ短時間で、面部材の熱貫流率を推定することができる。   According to the present invention, it is possible to estimate the thermal conductivity of the surface member in a simple and short time.

本発明の実施の形態に係る熱貫流率推定システムの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the heat transmissivity estimation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る熱貫流率試験装置本体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the thermal conductivity test apparatus main body which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る熱貫流率推定システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a heat transmissivity estimating system concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態において、面部材の熱貫流率の推定原理を概念的に示す図である。In embodiment of this invention, it is a figure which shows notionally the estimation principle of the heat-transfer rate of a surface member. 本発明の実施の形態において、板状部材の表面側温度および裏面側温度の時間遷移の典型例を示すグラフである。In embodiment of this invention, it is a graph which shows the typical example of the time transition of the surface side temperature of a plate-shaped member, and a back surface side temperature. 本発明の実施の形態において、板状部材の表面側の安定温度の予測処理について説明するためのグラフである。In embodiment of this invention, it is a graph for demonstrating the prediction process of the stable temperature of the surface side of a plate-shaped member. 本発明の実施の形態において、第1時点で作成され得る予測式の例を示すグラフである。In an embodiment of the invention, it is a graph which shows an example of a prediction formula which can be created at the 1st time. 本発明の実施の形態において、第2時点で得られる実測値が予測値よりも小さい場合の予測式のグラフである。In embodiment of this invention, it is a graph of a prediction formula in case the actual value obtained in a 2nd time is smaller than a predicted value. 本発明の実施の形態において、第2時点で得られる実測値が予測値よりも多き場合の予測式のグラフである。In embodiment of this invention, it is a graph of a prediction formula in case there exist more actual measurement values obtained in a 2nd time than a predicted value. 本発明の実施の形態において、第2時点で得られる実測値と予測値とが同じ場合の予測式のグラフである。In embodiment of this invention, it is a graph of a prediction formula in case the actual measurement value and prediction value which are obtained at the 2nd time are the same. 本発明の実施の形態における熱貫流率測定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat transmissivity measurement process in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における安定温度予測処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stable temperature prediction process in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における安定温度予測処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stable temperature prediction process in embodiment of this invention. 図13のステップS48の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of step S48 of FIG. 図13のステップS56の再計算処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the recalculation process of step S56 of FIG. 図15の再計算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the recalculation process of FIG. 図13のステップS56の再計算処理の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the recalculation process of step S56 of FIG. 図17の再計算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the recalculation process of FIG. 本発明の実施の形態の変形例に係る熱貫流率試験装置本体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the thermal conductivity test apparatus main body which concerns on the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例に係る熱貫流率推定システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the heat transmissivity estimation system which concerns on the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例において、熱貫流率試験装置本体と面部材との配置関係を模式的に示す図である。In the modification of embodiment of this invention, it is a figure which shows typically the arrangement | positioning relationship between a heat | fever permeability test apparatus main body and a surface member. 本発明の実施の形態の変形例に係る熱貫流率試験装置本体において、温度センサの配置例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of arrangement | positioning of a temperature sensor in the thermal conductivity test apparatus main body which concerns on the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る熱貫流率推定システムが単体の装置として構成された場合における、装置の構造例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of a structure of an apparatus in case the heat-transfer coefficient estimation system which concerns on embodiment of this invention is comprised as a single apparatus. 比較例として、熱容量の比較的大きい面部材を対象とし、ヒータを一定出力とした場合における、熱貫流率の測定に要する時間の具体例を示すグラフであり、(A)のグラフには、各位置の温度の時間遷移の典型例が示され、(B)のグラフには、面部材の熱貫流率(推定U値)と真値との関係が示されている。As a comparative example, it is a graph showing a specific example of the time required for measurement of the heat transmissivity when a surface member having a relatively large heat capacity is targeted and the heater is set to a constant output. A typical example of the time transition of the temperature of the position is shown, and the graph of (B) shows the relationship between the thermal conductivity (estimated U value) of the face member and the true value.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

本実施の形態では、建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、面部材の熱貫流率を推定する熱貫流率推定システムについて説明する。断熱性能の評価対象の面部材は、外壁、1階の床、および最上階の天井などを含み、屋外空間は、床下空間および小屋裏空間を含む。なお、面部材は、単層の部材に限定されず、複数層で構成された部材であってもよい。   In the present embodiment, a heat transmissivity estimation system that estimates the heat transmissivity of a surface member as an index representing the heat insulation performance of the surface member located between the indoor space and the outdoor space of the building will be described. The surface member to be evaluated for heat insulation performance includes an outer wall, a floor on the first floor, a ceiling on the top floor, and the like, and the outdoor space includes an under-floor space and a shed space. The surface member is not limited to a single-layer member, and may be a member composed of a plurality of layers.

(概略構成について)
はじめに、本実施の形態に係る熱貫流率推定システムの概略構成について説明する。図1を参照して、熱貫流率推定システム1は、評価対象の面部材(以下「対象物」ともいう)80に取付けられる熱貫流率試験装置(以下「試験装置」と略す)10と、試験装置10と電気的に接続され、熱貫流率を推定するための処理を行う推定装置13とを備えている。
(About schematic configuration)
First, a schematic configuration of the heat transmissivity estimation system according to the present embodiment will be described. Referring to FIG. 1, a thermal transmissivity estimation system 1 includes a thermal transmissivity test apparatus (hereinafter abbreviated as “test apparatus”) 10 attached to a surface member (hereinafter also referred to as “object”) 80 to be evaluated, An estimation apparatus 13 that is electrically connected to the test apparatus 10 and performs processing for estimating the heat transmissibility is provided.

試験装置10は、評価対象の面部材(以下「対象物」という)80の屋内面(屋内側の面)に接触状態で配置される装置本体11と、対象物80の屋外面(屋外側の面)側に配置され、対象物80の屋外側温度を検知する外付けの温度センサ12とを有している。図2に示されるように、装置本体11は、基準板21と、ヒータ22と、断熱部材23と、2つの温度センサ24,25とを含む。なお、図2では、ヒータ22および温度センサ24,25の配線の図示は省略されている。   The test apparatus 10 includes an apparatus main body 11 arranged in contact with an indoor surface (indoor side surface) of a surface member 80 to be evaluated (hereinafter referred to as “object”), and an outdoor surface (outdoor side of the object 80). And an external temperature sensor 12 that detects the outdoor side temperature of the object 80. As shown in FIG. 2, the apparatus main body 11 includes a reference plate 21, a heater 22, a heat insulating member 23, and two temperature sensors 24 and 25. In FIG. 2, the wiring of the heater 22 and the temperature sensors 24 and 25 is not shown.

基準板21は、装置本体11の一方面(表面)を形成する板状部材であり、対象物80の屋内面に当接状態で配置(密着)される。つまり、基準板21は、対象物80の屋内面に当接する表面21aと、その反対側に位置する裏面21bとを有している。基準板21の熱貫流率Uは既知である。 The reference plate 21 is a plate-like member that forms one surface (front surface) of the apparatus main body 11, and is arranged (contacted) in contact with the indoor surface of the object 80. That is, the reference plate 21 has a surface 21a that abuts against the indoor surface of the object 80 and a back surface 21b that is located on the opposite side. Thermal transmittance U 1 of the reference plate 21 is known.

基準板21は、たとえば、押出法ポリスチレンフォームなど樹脂系の断熱材により形成されている。なお、基準板21は、対象物80に熱を伝えることができ、かつ、熱抵抗が高すぎない材質であればよい。また、断熱性能が経年変化しないことが望ましい。あるいは、経年変化した場合に交換可能なものであることが望ましい。また、基準板21の表面21aは、円滑であり、対象物80の屋内面との密着度が確保できるものであることが望ましい。また、その形状は、たとえば矩形形状である。   The reference plate 21 is formed of, for example, a resin-based heat insulating material such as an extruded polystyrene foam. In addition, the reference | standard board 21 should just be a material which can transmit heat to the target object 80 and heat resistance is not too high. Moreover, it is desirable that the heat insulation performance does not change over time. Or it is desirable that it is replaceable when it changes over time. Further, it is desirable that the surface 21a of the reference plate 21 is smooth and can secure the degree of adhesion of the object 80 with the indoor surface. Moreover, the shape is a rectangular shape, for example.

ヒータ22は、基準板21の裏面側に設けられる発熱部材である。ヒータ22がON状態(発熱状態)とされた場合に、基準板21を介して対象物80に熱が伝えられる。ヒータ22は、面状の発熱体により構成され、基準板21と略同じ面積であることが望ましい。ヒータ22のON/OFFは、推定装置13によって制御される。   The heater 22 is a heat generating member provided on the back side of the reference plate 21. When the heater 22 is turned on (heat generation state), heat is transmitted to the object 80 via the reference plate 21. The heater 22 is preferably composed of a planar heating element and has substantially the same area as the reference plate 21. ON / OFF of the heater 22 is controlled by the estimation device 13.

断熱部材23は、ヒータ22の屋内側に設けられ、基準板21とヒータ22と断熱部材23とが、層状に形成されている。断熱部材23の厚みは、基準板21の厚みよりも大きい。断熱部材23の熱抵抗は、基準板21の熱抵抗よりも十分に高く、ヒータ22の熱が屋内空間側へ逆流するのを防止する。その結果、ヒータ22の熱の大部分を対象物80側に伝えられることができる。なお、ヒータ22の熱を基準板21に均等に伝えるために、ヒータ22と基準板21との間には、均熱板(図示せず)が設けられていてもよい。   The heat insulating member 23 is provided on the indoor side of the heater 22, and the reference plate 21, the heater 22, and the heat insulating member 23 are formed in layers. The thickness of the heat insulating member 23 is larger than the thickness of the reference plate 21. The heat resistance of the heat insulating member 23 is sufficiently higher than the heat resistance of the reference plate 21 and prevents the heat of the heater 22 from flowing backward to the indoor space side. As a result, most of the heat of the heater 22 can be transmitted to the object 80 side. In order to evenly transmit the heat of the heater 22 to the reference plate 21, a soaking plate (not shown) may be provided between the heater 22 and the reference plate 21.

温度センサ24は、基準板21の裏面21bに設けられ、基準板21の裏面21b側の温度を検知する。温度センサ25は、基準板21の表面21aに設けられ、基準板21の表面21a側の温度を検知する。ここで、基準板21の表面21aは、対象物80の屋内面に当接状態で配置されるため、温度センサ25により検知される温度は、対象物80の屋内面の温度と等しい。   The temperature sensor 24 is provided on the back surface 21 b of the reference plate 21 and detects the temperature on the back surface 21 b side of the reference plate 21. The temperature sensor 25 is provided on the surface 21 a of the reference plate 21 and detects the temperature on the surface 21 a side of the reference plate 21. Here, since the surface 21 a of the reference plate 21 is disposed in contact with the indoor surface of the object 80, the temperature detected by the temperature sensor 25 is equal to the temperature of the indoor surface of the object 80.

温度センサ12は、対象物80の屋外面であって、装置本体11の温度センサ24,25と同じライン上に配置されることが望ましい。つまり、対象物80が外壁の場合は、温度センサ12の位置と、温度センサ24,25の位置とが略同じ高さであることが望ましい。なお、ヒータ22の加熱による対象物80の屋外面の温度の上昇率は僅かであるため、温度センサ12は、対象物80の屋外面そのものの温度に限らず、対象物80の屋外側の温度を検知すればよい。つまり、対象物80の屋外面の温度は、外気温で代替してもよいし、外気温に空気の熱伝達率を掛けて対象物80の屋外面の温度を推定してもよい。たとえば対象物80が1階床の場合、対象物80の屋外面の温度は、床下温度に代替することができる。このような場合、温度センサ12の設置位置は、特に限定されない。   It is desirable that the temperature sensor 12 be disposed on the same line as the temperature sensors 24 and 25 of the apparatus main body 11 on the outdoor surface of the object 80. That is, when the object 80 is an outer wall, it is desirable that the position of the temperature sensor 12 and the positions of the temperature sensors 24 and 25 are substantially the same height. Since the rate of increase in the temperature of the outdoor surface of the object 80 due to the heating of the heater 22 is slight, the temperature sensor 12 is not limited to the temperature of the outdoor surface of the object 80 itself, but the temperature of the object 80 on the outdoor side. Can be detected. That is, the temperature of the outdoor surface of the object 80 may be replaced with the outside air temperature, or the temperature of the outdoor surface of the object 80 may be estimated by multiplying the outside air temperature by the heat transfer coefficient of air. For example, when the target object 80 is the first floor, the temperature of the outdoor surface of the target object 80 can be replaced with the underfloor temperature. In such a case, the installation position of the temperature sensor 12 is not particularly limited.

温度センサ24,25、および、温度センサ12による検知信号は、推定装置13に入力され、推定装置13において、対象物80の熱貫流率が推定される。   The detection signals from the temperature sensors 24 and 25 and the temperature sensor 12 are input to the estimation device 13, and the estimation device 13 estimates the thermal conductivity of the object 80.

図3に示されるように、推定装置13は、各種演算処理および各部の制御を行う制御部31と、各種データおよびプログラムを記憶する記憶部32と、ユーザからの指示を受け付ける操作部33と、各種情報を表示する表示部34と、ネットワーク通信を行うための通信部35と、電源部36と、計時動作を行う計時部(図示せず)とを含む。推定装置13は、また、制御部31からの指示に基づき、ヒータ22の出力を制御する加熱制御部37と、温度センサ24,25,12からの信号を入力して、制御部31に出力する入力部(図示せず)とを含む。制御部31は、たとえばCPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置により実現される。記憶部32は、たとえば不揮発性の記憶装置により実現される。あるいは、制御部31と記憶部32とは、1つのハードウェア(記憶・演算部)として構成されてもよい。   As shown in FIG. 3, the estimation device 13 includes a control unit 31 that performs various arithmetic processes and control of each unit, a storage unit 32 that stores various types of data and programs, an operation unit 33 that receives instructions from a user, A display unit 34 for displaying various information, a communication unit 35 for performing network communication, a power supply unit 36, and a time measuring unit (not shown) for performing a time measuring operation are included. The estimation device 13 also receives a heating control unit 37 that controls the output of the heater 22 and signals from the temperature sensors 24, 25, and 12 based on an instruction from the control unit 31 and outputs the signals to the control unit 31. And an input unit (not shown). The control unit 31 is realized by an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 32 is realized by, for example, a nonvolatile storage device. Alternatively, the control unit 31 and the storage unit 32 may be configured as one piece of hardware (storage / calculation unit).

図1に示したように、試験装置10と推定装置13とが分離されている場合、推定装置13は、ヒータ22および温度センサ24,25,12それぞれの配線の端子が接続されるコネクタ(図示せず)を含んでいればよい。   As shown in FIG. 1, when the test apparatus 10 and the estimation apparatus 13 are separated, the estimation apparatus 13 is a connector to which the wiring terminals of the heater 22 and the temperature sensors 24, 25, 12 are connected (see FIG. 1). (Not shown).

なお、試験装置10の装置本体11と推定装置13とは、図23に示されるように、1つの筐体100内に設けられることが望ましい。つまり、熱貫流率推定システム1は、単体の装置(熱貫流率推定装置)1Aによって構成されることが望ましい。この場合、推定装置13の操作部33および表示部34は、筐体100上に設けられればよく、その場合、操作部33および表示部34は、タッチパネルとして一体的に構成されていてもよい。また、装置本体11と推定装置13との間には、仕切り板101が設けられていてもよい。   Note that the apparatus main body 11 and the estimation apparatus 13 of the test apparatus 10 are desirably provided in one housing 100 as shown in FIG. That is, it is desirable that the heat transmissivity estimation system 1 is constituted by a single device (heat transmissivity estimation device) 1A. In this case, the operation unit 33 and the display unit 34 of the estimation device 13 may be provided on the housing 100. In this case, the operation unit 33 and the display unit 34 may be integrally configured as a touch panel. Further, a partition plate 101 may be provided between the apparatus main body 11 and the estimation apparatus 13.

また、上述のように、対象物80の屋外面の温度が、外気温や床下温度で代替される場合には、温度センサ12自体を設けず、推定装置13の操作部33または通信部35を介して、対象物80の屋外側温度が入力されてもよい。つまり、試験装置10は、装置本体11のみで構成されてもよい。   Further, as described above, when the temperature of the outdoor surface of the object 80 is replaced by the outside air temperature or the underfloor temperature, the temperature sensor 12 itself is not provided, and the operation unit 33 or the communication unit 35 of the estimation device 13 is provided. Via, the outdoor side temperature of the target 80 may be input. That is, the test apparatus 10 may be configured by only the apparatus main body 11.

(機能構成について)
次に、熱貫流率推定システム1の機能構成について説明する。
(About functional configuration)
Next, the functional configuration of the heat transmissibility estimation system 1 will be described.

図3に示されるように、推定装置13は、その機能構成として、上記した加熱制御部37に加え、計測処理部41、予測処理部42、推定部43、および結果処理部44を含んでいる。計測処理部41、予測処理部42、推定部43、および結果処理部44の機能は、試験装置10が対象物80に取り付けられた状態において、制御部31により実現される。記憶部32には、基準板21の熱貫流率Uが予め記憶されている。 As shown in FIG. 3, the estimation device 13 includes a measurement processing unit 41, a prediction processing unit 42, an estimation unit 43, and a result processing unit 44 in addition to the above-described heating control unit 37 as its functional configuration. . The functions of the measurement processing unit 41, the prediction processing unit 42, the estimation unit 43, and the result processing unit 44 are realized by the control unit 31 in a state where the test apparatus 10 is attached to the object 80. The storage unit 32 stores in advance the thermal conductivity U 1 of the reference plate 21.

計測処理部41は、温度センサ24,25,12からの検知信号に基づいて、ヒータ22により対象物80に熱が伝えられた状態における、各位置の温度を計測する。すなわち、図4を参照して、基準板21の裏面側温度Th、基準板21の表面側温度(対象物80の屋内面温度)Ts、および、対象物80の屋外側温度Tgを計測する。計測された各点の温度(℃)は、制御部31の内部メモリなどの記憶手段に一時記憶される。   Based on detection signals from the temperature sensors 24, 25, and 12, the measurement processing unit 41 measures the temperature at each position in a state where heat is transmitted to the object 80 by the heater 22. That is, referring to FIG. 4, the rear surface side temperature Th of the reference plate 21, the surface side temperature of the reference plate 21 (the indoor surface temperature of the object 80) Ts, and the outdoor side temperature Tg of the object 80 are measured. The measured temperature (° C.) of each point is temporarily stored in a storage unit such as an internal memory of the control unit 31.

また、計測処理部41は、加熱制御部37を介してヒータ22の運転を行い、対象物80を屋内空間側から加熱する。つまり、加熱制御部37は、計測処理部41からの指示に応じて、ヒータ22の出力を制御する。加熱制御部37によるヒータ22の出力制御については後述する。   In addition, the measurement processing unit 41 operates the heater 22 via the heating control unit 37 to heat the object 80 from the indoor space side. That is, the heating control unit 37 controls the output of the heater 22 in accordance with an instruction from the measurement processing unit 41. The output control of the heater 22 by the heating control unit 37 will be described later.

推定部43は、対象物80の加熱後の3点の温度勾配から、対象物80の熱貫流率を推定する。対象物80の熱貫流率は、各位置の温度Th、Ts、Tgと、記憶部32に記憶された基準板21の熱貫流率Uとに基づいて推定される。推定部43による対象物80の熱貫流率の推定原理は、以下の通りである。 The estimation unit 43 estimates the thermal conductivity of the object 80 from the three temperature gradients after the object 80 is heated. The heat flow rate of the object 80 is estimated based on the temperatures Th, Ts, Tg at each position and the heat flow rate U 1 of the reference plate 21 stored in the storage unit 32. The estimation principle of the heat transmissivity of the object 80 by the estimation unit 43 is as follows.

基準板21の熱貫流率は既知であるため、その値Uと、基準板21の表裏温度(表面側温度および裏面側温度)Th、Tsとから、基準板21を通過する熱流W(単位:W/m)を推定することができる。すなわち、次式(1)により、基準板21を通過する熱流Wを推定することができる。 Since the heat transmissivity of the reference plate 21 is known, the heat flow W 1 (which passes through the reference plate 21) from the value U 1 and the front and back temperatures (surface side temperature and back surface temperature) Th, Ts of the reference plate 21 ( Unit: W / m 2 ) can be estimated. That is, the heat flow W 1 passing through the reference plate 21 can be estimated by the following equation (1).

=U×(Th−Ts) ・・・(1)
一方、対象物80を通過する熱流Wは、未知の熱貫流率Uと、対象物80の表裏温度(Ts、Tg)とから、次式(2)が成り立つ。
W 1 = U 1 × (Th−Ts) (1)
On the other hand, the following equation (2) is established for the heat flow W 0 passing through the object 80 from the unknown heat transmissibility U 0 and the front and back temperatures (Ts, Tg) of the object 80.

=U×(Ts−Tg) ・・・(2)
ここで、対象物80を通る熱流Wと、基準板21を通る熱流Wとは、一元で考えると同じであるため、次式(3)が成り立つ。
W 0 = U 0 × (Ts−Tg) (2)
Here, since the heat flow W 0 passing through the object 80 and the heat flow W 1 passing through the reference plate 21 are the same when considered in a unified manner, the following equation (3) holds.

×(Th−Ts)=U×(Ts−Tg) ・・・(3)
よって、求めたい対象物80の熱貫流率Uは、次式(4)により求められる。
U 1 × (Th−Ts) = U 0 × (Ts−Tg) (3)
Therefore, the heat transmissibility U 0 of the object 80 to be obtained is obtained by the following equation (4).

=U×(Th−Ts)/(Ts−Tg) ・・・(4)
すなわち、推定部43は、基準板21の表裏温度Th,Tsの温度差と、基準板21の熱貫流率Uとを乗算することにより得られる基準板21の熱流の推定値(W)を、対象物80の表裏温度Ts,Tg(基準板21の表面側温度Tsおよび対象物80の屋外側温度Tg)との温度差で除算することにより、対象物80の熱貫流率Uを導出することができる。
U 0 = U 1 × (Th−Ts) / (Ts−Tg) (4)
That is, the estimation unit 43 estimates the heat flow (W 0 ) of the reference plate 21 obtained by multiplying the temperature difference between the front and back temperatures Th and Ts of the reference plate 21 and the heat flow rate U 1 of the reference plate 21. Is divided by the temperature difference between the front and back temperatures Ts, Tg of the object 80 (the surface side temperature Ts of the reference plate 21 and the outdoor side temperature Tg of the object 80), thereby obtaining the thermal conductivity U 0 of the object 80. Can be derived.

上記推定原理に基づいて、本実施の形態では、式(4)で表される算出式に、基準板21の熱貫流率と計測された3点の温度とを代入することで、対象物80の熱貫流率Uを推定(算出)する。 Based on the above estimation principle, in the present embodiment, the target 80 is obtained by substituting the thermal conductivity of the reference plate 21 and the three measured temperatures into the calculation formula represented by the formula (4). estimating the thermal transmittance U 0 of (calculated).

ここで、推定部43により対象物80の熱貫流率Uを精度良く推定するためには、本来、基準板21の表裏温度(Th,Ts)および対象物80の屋外側温度(Tg)がそれぞれ略一定となり安定するまで待つ必要がある。なお、上述のように、対象物80の屋外側温度(Tg)は、対象物80の加熱状態に関わらず一定とみなせるため、実際には、基準板21の表裏温度(Th,Ts)が安定するまで待つ必要がある。基準板21の表裏温度が安定するまでの時間は、対象物80の熱容量の大きさによって異なる。一般的に、床材の熱容量は、外壁の熱容量よりも大きい。床材は、典型的には、屋内空間に面する合板(たとえばフローリング、木床など)と、その裏側に設けられた断熱材(たとえばポリスチレンフォーム)とで構成されている。 Here, in order to accurately estimate the heat transmissibility U 0 of the object 80 by the estimation unit 43, the front and back temperatures (Th, Ts) of the reference plate 21 and the outdoor side temperature (Tg) of the object 80 are originally set. It is necessary to wait until each becomes substantially constant and stable. Note that, as described above, the outdoor side temperature (Tg) of the object 80 can be regarded as constant regardless of the heating state of the object 80, and thus the front and back temperatures (Th, Ts) of the reference plate 21 are actually stable. You have to wait until you do. The time until the front and back temperatures of the reference plate 21 are stabilized varies depending on the heat capacity of the object 80. Generally, the heat capacity of the flooring is larger than the heat capacity of the outer wall. The flooring is typically composed of a plywood (for example, flooring, wooden floor, etc.) facing an indoor space, and a heat insulating material (for example, polystyrene foam) provided on the back side thereof.

対象物80が床材のような熱容量の大きい面部材である場合に、仮に、ヒータ22の出力を一定出力として対象物80を加熱した場合、図24(A)に示すように、基準板21の裏面側温度Thと、基準板21の表面側温度(対象物80の屋内面温度)Tsとの双方が安定するまでに、9時間近く掛かることがある。この場合、当然ながら、図24(B)に示すように、対象物80の熱貫流率Uが真値Utと近い値となるまでに、9時間近く掛かる。これは、熱容量の大きい対象物80の場合、ヒータ22からの熱が対象物80に蓄熱されながら、2点の温度Th,Tsが上昇するためであると考えられる。図24において、基準板21の表裏温度Th,Tsの双方が安定し、推定U値が真値と略一致したときの時間が、「tz」で示されている。また、1階床の屋外面温度がTgで示され、床下温度がTgで示されている。 When the object 80 is a surface member having a large heat capacity such as a flooring material, if the object 80 is heated with the output of the heater 22 being a constant output, as shown in FIG. It may take nearly 9 hours for both the back surface temperature Th and the surface side temperature (indoor surface temperature of the object 80) Ts of the reference plate 21 to stabilize. In this case, of course, as shown in FIG. 24 (B), it takes nearly 9 hours for the heat flow rate U 0 of the object 80 to be close to the true value Ut. This is considered to be because, in the case of the object 80 having a large heat capacity, the temperatures Th and Ts at the two points rise while the heat from the heater 22 is stored in the object 80. In FIG. 24, the time when both the front and back temperatures Th and Ts of the reference plate 21 are stable and the estimated U value substantially coincides with the true value is indicated by “tz”. Further, the outdoor surface temperature of the first floor is indicated by Tg 1 , and the underfloor temperature is indicated by Tg 2 .

入居中の実物件での断熱性能診断を可能にするためには、理想的には2時間以下の短時間で、対象物80の断熱性能を評価(診断)する必要がある。図24に示すようなケースにおいて、加熱開始から理想の測定終了時間(二点鎖線で示されている)となったタイミングで熱貫流率の算出を試みた場合、その時点では基準板21の表裏温度Th,Tsは未だ上昇を続けており、それぞれの安定温度TSh,TSsに達していない。したがって、その時点で得られた基準板21の表裏温度Th,Tsを上記算出式(4)に当て嵌めたとしても、推定U値と真値(Ut)との誤差は非常に大きい。   In order to make it possible to diagnose the thermal insulation performance in a real property during occupancy, it is ideally necessary to evaluate (diagnose) the thermal insulation performance of the object 80 in a short time of 2 hours or less. In the case as shown in FIG. 24, when the calculation of the heat transmissivity is attempted at the timing when the ideal measurement end time (indicated by a two-dot chain line) from the start of heating, the front and back of the reference plate 21 at that time. The temperatures Th and Ts are still rising and have not reached their stable temperatures TSh and TSs. Therefore, even if the front and back temperatures Th and Ts of the reference plate 21 obtained at that time are applied to the calculation formula (4), the error between the estimated U value and the true value (Ut) is very large.

そこで、本実施の形態では、基準板21の裏面側温度Thを一定に制御し、変数を基準板21の表面側温度Tsのみとすることにより、加熱開始から短時間で、表面側温度Tsの安定温度を予測することとした。ヒータ22の一定温度制御は加熱制御部37により行われ、基準板21の表面側安定温度の予測は予測処理部42により行われる。なお、以下の説明においては、理解を容易にするために、基準板21の裏面側温度Thを「ヒータ温度Th」、基準板21の表面側温度Tsを「対象面温度Ts」という。   Therefore, in the present embodiment, the back surface side temperature Th of the reference plate 21 is controlled to be constant, and the variable is only the surface side temperature Ts of the reference plate 21, so that the surface side temperature Ts can be reduced in a short time from the start of heating. The stable temperature was predicted. The constant temperature control of the heater 22 is performed by the heating control unit 37, and the surface side stable temperature of the reference plate 21 is predicted by the prediction processing unit 42. In the following description, for ease of understanding, the rear surface temperature Th of the reference plate 21 is referred to as “heater temperature Th”, and the front surface temperature Ts of the reference plate 21 is referred to as “target surface temperature Ts”.

加熱制御部37は、図5のグラフに示されるように、運転開始直後からヒータ22の温度を急速に上げて、計測処理部41により計測されたヒータ温度Thが設定温度TShとなるように制御する。このような一定温度制御は、たとえばヒータ22のON/OFFを繰り返すことにより実現される。なお、温度センサ24からの検知信号は、計測処理部41を経由することなく加熱制御部37に入力されてもよい。   As shown in the graph of FIG. 5, the heating control unit 37 rapidly increases the temperature of the heater 22 immediately after the start of operation, and controls so that the heater temperature Th measured by the measurement processing unit 41 becomes the set temperature TSh. To do. Such constant temperature control is realized by repeating ON / OFF of the heater 22, for example. The detection signal from the temperature sensor 24 may be input to the heating control unit 37 without going through the measurement processing unit 41.

予測処理部42は、加熱制御部37による一定温度制御が行われている際に、時系列に得られる対象面温度(実測値)Tsに基づいて、対象面(すなわち対象物80の屋内面)の安定温度TSsを予測する。なお、測定開始後、安定温度TSsが予測可能となるのは、ヒータ温度Thが略一定となり、対象面温度Tsの上昇勾配が安定した時点(図5の時間ta)以降である。対象面の安定温度の予測方法については、図6のグラフを参照して説明する。   When the constant temperature control is performed by the heating control unit 37, the prediction processing unit 42 is based on the target surface temperature (actually measured value) Ts obtained in time series, that is, the target surface (that is, the indoor surface of the target object 80). The stable temperature TSs is predicted. Note that the stable temperature TSs can be predicted after the measurement is started after the heater temperature Th becomes substantially constant and the rising gradient of the target surface temperature Ts is stabilized (time ta in FIG. 5). A method for predicting the stable temperature of the target surface will be described with reference to the graph of FIG.

図6に示す時間tbが、理想の測定終了時間(典型的には、測定開始後60分〜120分の間)であると仮定する。時間tbの段階では、対象面温度Tsは安定しておらず、上昇を続けている。通常、対象面温度Tsの上昇は、理想終了時間tbから長時間経過してやっと収束する。予測処理部42は、時間tb以前の温度変化から関数近似を行って収束値bを導出することで、対象面の安定温度TSsを予測する。つまり、予測処理部42は、対象面温度の変化過程において、ヒータ温度が一定の状態のときに得られる実測値(Ts)に基づいて、近似曲線の収束値bを算出することによって、対象面の安定温度TSsを予測する。   It is assumed that the time tb shown in FIG. 6 is an ideal measurement end time (typically, between 60 minutes and 120 minutes after the start of measurement). At the stage of time tb, the target surface temperature Ts is not stable and continues to rise. Usually, the increase in the target surface temperature Ts finally converges after a long time has elapsed from the ideal end time tb. The prediction processing unit 42 predicts the stable temperature TSs of the target surface by performing function approximation from the temperature change before time tb and deriving the convergence value b. That is, the prediction processing unit 42 calculates the convergence value b of the approximate curve based on the actual measurement value (Ts) obtained when the heater temperature is constant in the process of changing the target surface temperature. The stable temperature TSs is predicted.

近似曲線は、次式(5)により表わされる。   The approximate curve is represented by the following equation (5).

y=−Ca+b (ただし、0<a<1) ・・・(5)
ここで、図6のグラフに示されるように、測定開始時ではなく、特定時点を近似曲線のx=0とし、特定時点における実測値をyとする。その場合、式(5)の近似式に、x=0、y=yを代入すると、
=−Ca+b=−C+b
となるため、
C=b−y
が成り立つ。よって、式(5)の近似式を、次式(6)の方程式に置き換える。
y = −Ca x + b (where 0 <a <1) (5)
Here, as shown in the graph of FIG. 6, not the measurement start time but the specific time point is x = 0 of the approximate curve, and the actual measurement value at the specific time point is y 0 . In that case, substituting x = 0 and y = y 0 into the approximate expression of equation (5),
y 0 = −Ca 0 + b = −C + b
So that
C = by- 0
Holds. Therefore, the approximate expression of the equation (5) is replaced with the equation of the following equation (6).

y=−(b−y)a+b ・・・(6)
この方程式(6)を用いる場合、未知数bは、最終的に求めたい収束値であるが、未知数aが定まれば計算できる。したがって、予測処理部42は、特定時点よりも後の第1時点(x)および第2時点(x)の実測値(y,y)から、方程式(6)の未知数aを導出する。なお、本実施の形態において、特定時点は、典型的には、ヒータ温度Thが安定した時点(時間ta)である。したがって、特定時点を以下「ヒータ安定時点」という。第1時点は、ヒータ安定時点よりもΔt1分後の時点であり、第2時点は、ヒータ安定時点よりもΔt2分(Δt2>Δt1)後の時点である。なお、特定時点は、時間taよりも後であってもよい。
y = − (b−y 0 ) a x + b (6)
When this equation (6) is used, the unknown b is a convergence value to be finally obtained, but can be calculated if the unknown a is determined. Therefore, the prediction processing unit 42 derives the unknown a of the equation (6) from the actually measured values (y 1 , y 2 ) at the first time point (x 1 ) and the second time point (x 2 ) after the specific time point. To do. In the present embodiment, the specific time point is typically a time point (time ta) when the heater temperature Th is stabilized. Therefore, the specific time point is hereinafter referred to as “heater stable time point”. The first time point is a time point after Δt1 minutes from the heater stable time point, and the second time point is a time point after Δt2 minutes (Δt2> Δt1) from the heater stable time point. Note that the specific time point may be after the time ta.

具体的には、まず、未知数aを1未満の任意の数値として仮定する。そして、次式(7)により、第1時点の実測値から、収束値bの暫定値(以下、「暫定収束値b」と表わす)を求める。 Specifically, first, the unknown number a is assumed to be an arbitrary numerical value less than 1. Then, a provisional value of the convergence value b (hereinafter referred to as “provisional convergence value b * ”) is obtained from the actually measured value at the first time point by the following equation (7).

=(y−yx1)/(1−ax1) ・・・式(7)
暫定収束値bが求められると、それよりも後の時間における対象面温度Tsの予測式を次式(8)のように設定することができる。
b * = (y 1 -y 0 a x1 ) / (1-a x1 ) (7)
When the provisional convergence value b * is obtained, a prediction formula for the target surface temperature Ts at a later time can be set as the following formula (8).

y=−(b−y)a+b ・・・式(8)
予測式は、第1時点の実測値に基づき算出された暫定収束値bが用いられることから、本実施の形態では、第1時点、すなわちヒータ安定時点(x=0)からΔt1分経過した時点を「予測式作成タイミング」という。なお、図7には、第1時点が「予測式作成時刻」として示されている。
y = − (b * −y 0 ) a x + b * (8)
Since the provisional convergence value b * calculated based on the actual measurement value at the first time point is used as the prediction equation, Δt1 minutes have elapsed from the first time point, that is, the heater stable time point (x = 0) in the present embodiment. The time point is called “prediction formula creation timing”. In FIG. 7, the first time point is shown as “prediction formula creation time”.

図7には、予測式作成タイミング(x)において、未知数a=0.50と仮定したときの予測式のグラフ、未知数a=0.90と仮定したときの予測式のグラフ、未知数a=0.99と仮定したときの予測式のグラフが示されている。当然ながら、未知数aの仮定値によって、暫定収束値bは様々な値をとる。たとえば、x=10、未知数a=0.90と仮定した場合、暫定収束値bは、「b={y10−y0(0.9)10}/{1−(0.9)10}」として表せる。なお、「y10」は、x=10のときの対象面温度Ts(実測値)である。 FIG. 7 shows a prediction formula graph when the unknown number a = 0.50 at the prediction formula generation timing (x 1 ), a prediction formula graph when the unknown number a = 0.90, and the unknown number a =. A graph of a prediction formula when 0.99 is assumed is shown. Of course, the provisional convergence value b * takes various values depending on the assumed value of the unknown a. For example, assuming that x 1 = 10 and the unknown number a = 0.90, the temporary convergence value b * is “b * = {y 10 −y 0 (0.9) 10 } / {1− (0.9)”. 10 } ". “Y 10 ” is the target surface temperature Ts (measured value) when x = 10.

次に、予測処理部42は、ヒータ安定時点からΔt2時間(x)経過した第2時点において、予測式(8)より算出される予測値「−(b−y)ax2+b」と、そのときの実測値yとを比較する。これにより、未知数aの仮定値が正しいかどうかを判定(確認)する。 Next, the prediction processing unit 42 calculates the predicted value “− (b * −y 0 ) a x2 + b * calculated from the prediction formula (8) at the second time point when Δt2 time (x 2 ) has elapsed from the heater stabilization time point . ”And the actual measurement value y 2 at that time. Thereby, it is determined (confirmed) whether or not the assumed value of the unknown a is correct.

予測値と実測値yとが異なる場合には、未知数aが正しくないと判定できる。この場合、予測処理部42は、予測値と実測値yとが同じになるまで未知数aの仮定値を変更する。たとえば、図8に示されるように、予測値が実測値yよりも小さい場合、仮定した未知数aは本来の値よりも小さすぎることが分かる。逆に、図9に示されるように、予測値が実測値yよりも大きい場合、未知数aの仮定値は本来の値よりも大きすぎることが分かる。 If the predicted value and the measured value y 2 are different, it can be determined that unknowns a incorrect. In this case, the prediction processing unit 42, the predicted value and the measured value y 2 changes the assumed value of the unknowns a until the same. For example, as shown in FIG. 8, if the predicted value is smaller than the measured value y 2, unknowns a, which assumed it is understood that too much lower than the original value. Conversely, as shown in FIG. 9, if the predicted value is greater than the measured value y 2, the assumed value of the unknowns a is seen to be too large than the original value.

これに対し、図10に示すように、予測値と実測値yとが一致していれば、未知数aの仮定値は正しいとみなすことができる。したがって、予測処理部42は、このときの予測値の算出に用いた暫定収束値bを、収束値bとして判定することで、安定表面温度TSsを予測することができる。 In contrast, as shown in FIG. 10, if the match predicted value and the measured value y 2 is the assumed value of the unknowns a can be regarded as correct. Therefore, the prediction processing unit 42 can predict the stable surface temperature TSs by determining the provisional convergence value b * used for calculating the prediction value at this time as the convergence value b.

このように、第2時点の実測値に基づき未知数aの仮定値および暫定収束値bが正しいかを確認することから、本実施の形態では、第2時点、すなわちヒータ安定時点(x=0)からΔt2分経過した時点を「確認タイミング」という。なお、図8〜図10には、第2時点が「確認時刻」として示されている。 Thus, since it is confirmed whether the assumed value of the unknown a and the provisional convergence value b * are correct based on the actually measured value at the second time point, in the present embodiment, the second time point, that is, the heater stable time point (x = 0). ) Is the “confirmation timing”. 8 to 10, the second time point is shown as “confirmation time”.

このような予測方法を用いることで、対象面温度Tsが安定していない段階で、その収束値b、すなわち安定温度TSsを予測することができる。したがって、短時間で、対象物80の熱貫流率Uを推定することができる。 By using such a prediction method, the convergence value b, that is, the stable temperature TSs can be predicted when the target surface temperature Ts is not stable. Therefore, the heat flow rate U 0 of the object 80 can be estimated in a short time.

なお、温度センサ25の特性上、2点の実測値y,yの一方または双方には、±0.5℃以下の誤差が含まれる可能性がある。実測値y,yのいずれかに誤差があれば、収束値bの算出結果にも影響する。したがって、予測処理部42は、確認タイミングにおいて収束値bとして予測した値(収束値bの候補値)が、異常値でないか否かを判定することが望ましい。このような異常判定処理については後述する。 Note that due to the characteristics of the temperature sensor 25, one or both of the two actual measurement values y 1 and y 2 may include an error of ± 0.5 ° C. or less. If there is an error in any of the actual measurement values y 1 and y 2 , the calculation result of the convergence value b is also affected. Therefore, it is desirable that the prediction processing unit 42 determines whether the value predicted as the convergence value b at the confirmation timing (candidate value of the convergence value b) is not an abnormal value. Such abnormality determination processing will be described later.

また、本実施の形態のような安定温度の予測方法によれば、ヒータ安定時点と予測式作成タイミングとの時間差Δt1、および、予測式作成タイミングと確認タイミングとの時間差(Δt2−Δt1)は、等しくなくてもよい。そのため、予測式作成タイミングおよび確認タイミングを、理想終了時間内で自由に設定できる。   Further, according to the stable temperature prediction method as in the present embodiment, the time difference Δt1 between the heater stabilization time and the prediction formula creation timing and the time difference (Δt2−Δt1) between the prediction formula creation timing and the confirmation timing are: It does not have to be equal. Therefore, the prediction formula creation timing and the confirmation timing can be freely set within the ideal end time.

したがって、実測値yとyとの差、および、実測値yとyとの差が、それぞれ比較的大きくなる2点を、予測式作成タイミングおよび確認タイミングとして選択することができる。その結果、収束値の算出誤差を低減することができる。 Therefore, two points where the difference between the actual measurement values y 0 and y 1 and the difference between the actual measurement values y 1 and y 2 are relatively large can be selected as the prediction formula creation timing and the confirmation timing. As a result, convergence error calculation errors can be reduced.

また、確認タイミングを自由に設定できることから、確認タイミングを、測定開始時を基準とした理想終了時間tbとして定めてもよい。この場合、理想終了時間tbから安定時間taを引いた時間が、xの値(Δt2)となる。あるいは、確認タイミングを、ヒータ安定時点からの目標予測時間として定めてもよい。 Further, since the confirmation timing can be set freely, the confirmation timing may be determined as an ideal end time tb with the measurement start time as a reference. In this case, the time obtained by subtracting the settling time ta from the ideal end time tb is a value of x 2 (Δt2). Alternatively, the confirmation timing may be determined as a target predicted time from the heater stable point.

なお、予測式作成タイミングおよび確認タイミングをそれぞれ特定するための情報は、予め記憶部32に記憶されていてもよいし、測定開始時にユーザにより入力されてもよい。後者の場合、具体的な時刻(時分)が入力されてもよいし、安定時間taからの経過時間(Δt1,Δt2)が入力されてもよい。あるいは、測定開始時からの経過時間(ta+Δt1,ta+Δt2)が入力されてもよい。   Information for specifying each of the prediction formula creation timing and the confirmation timing may be stored in the storage unit 32 in advance, or may be input by the user at the start of measurement. In the latter case, a specific time (hour and minute) may be input, or an elapsed time (Δt1, Δt2) from the stable time ta may be input. Alternatively, an elapsed time (ta + Δt1, ta + Δt2) from the start of measurement may be input.

再び図3を参照して、推定装置13の結果処理部44は、推定部43による推定結果(対象物80の熱貫流率U)を記憶部32に記憶する処理を行う。この際、対象物80を識別するための識別情報と、熱貫流率の推定データとを関連付けて、記憶部32に記憶させることが望ましい。また、結果処理部44は、推定結果をユーザに報知するために、推定結果を表示部34に表示する処理を行う。なお、記憶部32は、基準板21の熱貫流率Uの記憶用のメモリと、推定結果の記憶用のメモリとを、個別に含んでいてもよい。 Referring to FIG. 3 again, the result processing unit 44 of the estimation device 13 performs a process of storing the estimation result by the estimation unit 43 (the heat transmissivity U 0 of the object 80) in the storage unit 32. At this time, it is desirable to associate the identification information for identifying the object 80 with the estimated data of the heat transmissibility and store it in the storage unit 32. In addition, the result processing unit 44 performs processing for displaying the estimation result on the display unit 34 in order to notify the user of the estimation result. The storage unit 32 includes a memory for storing the thermal transmittance U 1 of the reference plate 21, and a memory for storing the estimated result, it may include separately.

なお、本実施の形態では、上記した計測処理部41、予測処理部42、推定部43、および結果処理部44の機能は、制御部31がソフトウェアを実行することで実現されるものとしたが、これらのうちの少なくとも1つについては、ハードウェアにより実現されてもよい。   In the present embodiment, the functions of the measurement processing unit 41, the prediction processing unit 42, the estimation unit 43, and the result processing unit 44 described above are realized by the control unit 31 executing software. At least one of these may be realized by hardware.

(動作について)
次に、熱貫流率推定システム1の動作について説明する。当該システム1の動作は、制御部31が、記憶部32に記憶されたプログラムを読み出して熱貫流率測定処理を実行することで実現される。
(About operation)
Next, the operation of the heat transmissibility estimation system 1 will be described. Operation | movement of the said system 1 is implement | achieved when the control part 31 reads the program memorize | stored in the memory | storage part 32, and performs a heat transmissivity measurement process.

図11は、本実施の形態における熱貫流率測定処理を示すフローチャートである。なお、図11に示す処理は、装置本体11が対象物80の屋内面に接触した状態で、操作部33を介してユーザから測定開始の指示が入力された場合に開始されるものとする。   FIG. 11 is a flowchart showing the heat transmissivity measurement process in the present embodiment. The process illustrated in FIG. 11 is started when a measurement start instruction is input from the user via the operation unit 33 while the apparatus main body 11 is in contact with the indoor surface of the object 80.

図11を参照して、はじめに、計測処理部41は、加熱制御部37を介してヒータ22の加熱処理を開始するとともに(ステップS2)、加熱処理に並行して、上記した各位置の温度計測を開始する(ステップS4)。つまり、計測処理部41は、ヒータ22の加熱中、温度センサ24,25,12からの検知信号に基づいて、ヒータ温度Th、対象面温度Ts、および、対象物80の屋外側温度Tgを計測する。推定装置13に入力された各温度センサからの検知信号は、デジタル信号に変換されて制御部31に出力される。なお、上述のように、対象物80の屋外側温度Tgは、対象物80の加熱状態に関わらず一定とみなせるため、当該温度の計測タイミングは問わない。   Referring to FIG. 11, first, measurement processing unit 41 starts the heating process of heater 22 via heating control unit 37 (step S <b> 2), and measures the temperature at each position described above in parallel with the heating process. Is started (step S4). That is, the measurement processing unit 41 measures the heater temperature Th, the target surface temperature Ts, and the outdoor side temperature Tg of the target object 80 based on the detection signals from the temperature sensors 24, 25, and 12 during heating of the heater 22. To do. The detection signal from each temperature sensor input to the estimation device 13 is converted into a digital signal and output to the control unit 31. Note that, as described above, the outdoor side temperature Tg of the object 80 can be regarded as constant regardless of the heating state of the object 80, and therefore the measurement timing of the temperature does not matter.

加熱制御部37は、ヒータ温度Thが設定温度となるように、ヒータ22の一定温度制御を行う。設定温度は、予め記憶部32に記憶されていてもよい。   The heating control unit 37 performs constant temperature control of the heater 22 so that the heater temperature Th becomes the set temperature. The set temperature may be stored in the storage unit 32 in advance.

続いて、予測処理部42は、安定温度予測処理を実行する(ステップS6)。安定温度予測処理については、図12にサブルーチンを挙げて説明する。   Subsequently, the prediction processing unit 42 executes a stable temperature prediction process (step S6). The stable temperature prediction process will be described with reference to a subroutine in FIG.

図12を参照して、予測処理部42は、処理期間中、時系列に得られる各点の温度データをたとえば内部メモリに一時記憶する(ステップS22)。変数iを測定開始からの経過時間とすると、時間iに計測されたヒータ温度Thiおよび対象表面温度Tsiが順次保存される。   With reference to FIG. 12, the prediction processing unit 42 temporarily stores, for example, the temperature data of each point obtained in time series in the internal memory during the processing period (step S22). When the variable i is an elapsed time from the start of measurement, the heater temperature Thi and the target surface temperature Tsi measured at the time i are sequentially stored.

予測処理部42は、まず、ヒータ温度が安定したか否かを判断する(ステップS24)。具体的には、たとえば、時間iにおいて、前10点のヒータ温度のデータの平均値と、前100点のヒータ温度のデータの平均値とが略同じになった場合に、ヒータ温度が安定したと判断する。   First, the prediction processing unit 42 determines whether or not the heater temperature is stable (step S24). Specifically, for example, when the average value of the heater temperature data at the previous 10 points and the average value of the heater temperature data at the previous 100 points become substantially the same at time i, the heater temperature is stabilized. Judge.

ヒータ温度が安定したと判断した場合(ステップS24にてYES)、そのときの時間iを「x」、対象表面温度Tsiを「y」として保存する(ステップS26にてNO、ステップS28)。なお、ヒータ温度の安定の有無は、ヒータ温度Thiの変動だけを検出するのではなく、対象表面温度Tsiの勾配が安定したか否かも検出される。したがって、対象表面温度yにはセンサ誤差がないとみなすことができる。 When it is determined that the heater temperature is stable (YES in step S24), the time i at that time is stored as “x 0 ” and the target surface temperature Tsi is stored as “y 0 ” (NO in step S26, step S28). . Whether the heater temperature is stable or not is detected not only by detecting the fluctuation of the heater temperature Thi but also by detecting whether the gradient of the target surface temperature Tsi is stable. Therefore, it can be considered that there is no sensor error on the target surface temperature y 0.

その後、予測処理部42は、予測式作成タイミングとなったか否かを判断する(ステップS30)。予測式作成タイミングか否かは、記憶部32に記憶された情報または操作部33を介して入力された情報に基づいて判断される。   After that, the prediction processing unit 42 determines whether or not the prediction formula creation timing has come (step S30). Whether or not it is the prediction formula creation timing is determined based on information stored in the storage unit 32 or information input via the operation unit 33.

経過時間iが予測式作成タイミングを示していれば(ステップS30にてYES)、現在の経過時間iから、保存したx時間を引いた時間Δt1を「x」とし、そのときの対象表面温度Tsiを「y」として保存する(ステップS32)。 If the elapsed time i is long indicates a prediction expression creation timing (YES at step S30), the current elapsed time i, the time Δt1 minus x 0 hours saved as "x 1", the target surface at this time The temperature Tsi is stored as “y 1 ” (step S32).

続いて、予測処理部42は、未知数aを任意の数値(0<a<1)に設定し(ステップS34)、上記式(7)に基づき、未知数aの仮定値および保存したx,yに基づき、暫定収束値bを算出する(ステップS35)。 Subsequently, the prediction processing unit 42 sets the unknown number a to an arbitrary numerical value (0 <a <1) (step S34), and based on the above equation (7), the assumed value of the unknown number a and the stored x 1 , y Based on 1 , the provisional convergence value b * is calculated (step S35).

暫定収束値bが求まると、予測処理部42は、その後の対象面温度の予測式を、上記式(8)のように設定する(ステップS36)。未知数aの仮定値がたとえば0.90の場合、予測方程式は、「y=−(b−y)(0.9)+b」として表される。 When the provisional convergence value b * is obtained, the prediction processing unit 42 sets a prediction formula for the subsequent target surface temperature as in the above formula (8) (step S36). When the assumed value of the unknown a is 0.90, for example, the prediction equation is expressed as “y = − (b * −y 0 ) (0.9) x + b * ”.

予測式が作成されると、ステップS22に戻る。ステップS22では、時間iにおける各点温度データを追加保存し、(上記した各種の判断の後に、)確認タイミングとなったか否かが判断される(ステップS38)。確認タイミングか否かについても、記憶部32に記憶された情報または操作部33を介して入力された情報に基づいて判断される。   When the prediction formula is created, the process returns to step S22. In step S22, each point temperature data at time i is additionally stored, and it is determined whether or not the confirmation timing has come (after the above-described various determinations) (step S38). Whether or not it is a confirmation timing is also determined based on information stored in the storage unit 32 or information input via the operation unit 33.

確認タイミングであると判断された場合(ステップS38にてYES)、現在の経過時間iから、保存したx時間を引いた時間Δt2を「x」とし、そのときの対象表面温度Tsiを「y」として保存する(ステップS40)。 If it is determined that the confirmation timing (YES at step S38), the current elapsed time i, the time Δt2 minus the saved x 0 hours and "x 2", the target surface temperature Tsi of the time " It is stored as “y 2 ” (step S40).

次に、予測処理部42は、実測値yが、ステップS36で作成した予測式の「x」に、xの値を代入して得られる予測値「−(b−y)ax2+b」と同じか否かを判断する(ステップS42)。具体的には、実測値と予測値とが、小数点第3位以上一致していれば、これらは同じであると判断する。なお、実測値と予測値とが、小数点第2位以上一致していれば、これらは同じであると判断してもよい。 Next, the prediction processing unit 42 determines that the actual measurement value y 2 is the predicted value “− (b * −y 0 ) a obtained by substituting the value of x 2 into“ x ”of the prediction formula created in step S36. It is determined whether or not it is the same as “ x2 + b * ” (step S42). Specifically, if the measured value and the predicted value match the third decimal place or more, it is determined that they are the same. Note that if the measured value and the predicted value match the second decimal place or more, they may be determined to be the same.

実測値と予測値とが異なっていれば(ステップS42にてNO)、予測式の未知数aの仮定値を変更し、暫定収束値bを更新する(ステップS44)。具体的には、実測値と予測値との大小関係に応じて、予測値が実測値に近付くように、未知数aを変更する。つまり、実測値が予測値よりも小さい場合に、未知数aの仮定値を元の仮定値よりも小さく変更し、実測値が予測値よりも大きい場合には、未知数aの仮定値を元の仮定値よりも大きく変更する。未知数aの値の変更は、たとえば、まず、0.1単位で行い、小数点第1位の数字が確定した後に、小数点第2位の数字を変更する。 If the actually measured value and the predicted value are different (NO in step S42), the assumed value of the unknown a in the prediction formula is changed, and the provisional convergence value b * is updated (step S44). Specifically, the unknown number a is changed so that the predicted value approaches the actual measured value according to the magnitude relationship between the actual measured value and the predicted value. That is, when the measured value is smaller than the predicted value, the assumed value of the unknown a is changed to be smaller than the original assumed value, and when the measured value is larger than the predicted value, the assumed value of the unknown a is changed to the original assumption. Change larger than the value. The value of the unknown a is changed, for example, in units of 0.1, and after the first decimal place number is determined, the second decimal place number is changed.

実測値と予測値とが同じと判定されるまで、未知数aの仮定値の変更および暫定収束値bの算出が繰り返される(ステップS42,44)。実測値と予測値とが同じと判定された場合(ステップS42にてYES)、予測処理部42は、実測値と同じと判定された予測値の算出に用いた最新の暫定収束値bを収束値b(候補)として判定する。これにより、収束値bが出力される(ステップS46)。 Until it is determined that the actually measured value and the predicted value are the same, the assumed value of the unknown a is changed and the provisional convergence value b * is calculated (steps S42 and S44). When it is determined that the actual measurement value and the predicted value are the same (YES in step S42), the prediction processing unit 42 uses the latest provisional convergence value b * used for calculating the predicted value determined to be the same as the actual measurement value. It is determined as a convergence value b (candidate). Thereby, the convergence value b is output (step S46).

次に、図13を参照して、予測処理部42は、収束値b(候補)についての異常判定処理を実行する。具体的には、図14のグラフに示されるように、予測処理部42は、確認タイミングxよりも所定時間前の時点x’における実測値y’と、x時点よりも所定時間後の時点x’’における実測値y’’とを取得する。そして、実測値y’から収束値b’を計算するとともに、実測値y’’から収束値b’’を計算する(ステップS48)。これらの収束値b’,b’’の計算に用いられる未知数aの値は、判定対象の収束値bの算出に用いられた値と同じである。 Next, referring to FIG. 13, the prediction processing unit 42 executes an abnormality determination process for the convergence value b (candidate). Specifically, as shown in the graph of FIG. 14, the prediction processing unit 42, a confirmation timing and 'Found y 2' in a predetermined time before the time point x 2 than x 2, x 2 a predetermined time than the time The actual measurement value y 2 ″ at the later time point x 2 ″ is acquired. Then, the convergence value b ′ is calculated from the actual measurement value y 2 ′, and the convergence value b ″ is calculated from the actual measurement value y 2 ″ (step S48). The value of the unknown a used for calculating these convergence values b ′ and b ″ is the same as the value used for calculating the convergence value b to be determined.

次に、予測処理部42は、収束値の候補値bと、ここで計算した収束値b’,b’’との平均値Baveを算出する(ステップS50)。収束値の候補値bが平均値Baveと略一致した場合(ステップS52にてYES)、収束値の候補値bは正しいと判断し、収束値bを予測値として決定する(ステップS54)。なお、収束値の候補値bと平均値Baveとが、たとえば小数点第2位以上一致していれば、これらは略一致していると判断する。   Next, the prediction processing unit 42 calculates an average value Bave between the convergence value candidate value b and the convergence values b ′ and b ″ calculated here (step S50). When convergence value candidate value b substantially matches average value Bave (YES in step S52), it is determined that convergence value candidate value b is correct, and convergence value b is determined as a predicted value (step S54). It should be noted that if the convergence value candidate value b and the average value Bave match, for example, at the second decimal place or more, it is determined that they substantially match.

収束値の候補値bが平均値Baveと一致しない場合(ステップS52にてNO)、収束値の候補値bは異常であると判断し、収束値bの再計算を実行する(ステップS56)。収束値bの再計算が行われると、上記ステップS46に戻り、上記処理を繰り返す。なお、本実施の形態では、確認タイミング付近の3点の実測値y2,’,y’’に基づいて、収束値bの異常の有無を判定したが、限定的ではなく、4点以上の実測値’に基づいて収束値bの異常の有無を判断してもよい。 If convergence value candidate value b does not match average value Bave (NO in step S52), it is determined that convergence value candidate value b is abnormal, and recalculation of convergence value b is executed (step S56). When the recalculation of the convergence value b is performed, the process returns to step S46 and the above process is repeated. In this embodiment, actual measurement values of three points y 2, y 2 in the vicinity of confirmation timing ', y 2' based on 'has been determined the presence or absence of an abnormality of convergence value b, but is not limited to a 4 The presence / absence of an abnormality in the convergence value b may be determined based on an 'measured value over a point'.

収束値bの再計算処理の一例について、図15のフローチャートを参照して説明する。予測処理部42は、予測式作成タイミングを前または後にずらして「x」の値を変更し、そのときの実測値を「y」に変更する(ステップS60)。これにより、式(7)に基づき暫定収束値bを再計算し、予測式(8)を再作成する(ステップS62)。具体的には、図12のステップS34〜S36と同様の処理が行われる。なお、暫定収束値bの計算に用いられる未知数aの仮定値は、直前の異常判定対象の収束値b(候補)の算出に用いられた数値と同じであってもよい。 An example of the recalculation process of the convergence value b will be described with reference to the flowchart of FIG. The prediction processing unit 42 shifts the prediction formula creation timing forward or backward to change the value of “x 1 ”, and changes the actual measurement value at that time to “y 1 ” (step S 60). Thus, the provisional convergence value b * is recalculated based on the equation (7), and the prediction equation (8) is recreated (step S62). Specifically, the same processing as steps S34 to S36 in FIG. 12 is performed. Note that the assumed value of the unknown a used for calculating the provisional convergence value b * may be the same as the numerical value used for calculating the convergence value b (candidate) of the previous abnormality determination target.

変更前の予測式作成タイミングを「xp1」、そのときの実測値を「yp1」と表わした場合において、実測値yp1に誤差があった場合に再作成された予測式(8)のグラフの一例が図16に示されている。 When the prediction formula creation timing before the change is expressed as “x p1 ” and the actual measurement value at that time is expressed as “y p1 ”, the prediction formula (8) re-created when the actual measurement value y p1 has an error An example of the graph is shown in FIG.

その後、確認タイミング(x)おける実測値yが、再作成した予測式から得られる予測値と同じとなる未知数aを判定し、暫定収束値bを更新する(ステップS64)。これにより、再作成した予測式に応じた暫定収束値bが、新たな収束値b(候補)として再度出力される(図12のステップS46)。 Thereafter, the unknown value a in which the actually measured value y 2 at the confirmation timing (x 2 ) is the same as the predicted value obtained from the re-created prediction formula is determined, and the provisional convergence value b * is updated (step S64). Thereby, the provisional convergence value b * corresponding to the re-created prediction formula is output again as a new convergence value b (candidate) (step S46 in FIG. 12).

このような再計算処理は、特に、最初の予測式作成タイミングにおける実測値yに誤差があった場合に有効である。 Such a recalculation process is particularly effective when there is an error in the actual measurement value y1 at the first prediction formula creation timing.

なお、二度目の異常判定処理(図13のステップS48,S50,S52)においても、収束値bの候補が異常と判断された場合には、確認タイミングにおける実測値yに誤差があったと仮定して、再計算処理を実行してもよい。 Incidentally, assume that also in the second time of the abnormality determination processing (step S48, S50, S52 in FIG. 13), if the candidate of the convergence value b is determined to be abnormal, there is an error in the measured value y 2 at the confirmation timing Then, the recalculation process may be executed.

この場合の再計算処理の例が、図17のフローチャートに示される。図17を参照して、予測処理部42は、確認タイミングを前または後にずらして「x」の値を変更し、そのときの実測値を「y」に変更する(ステップS70)。次に、変更後の実測値yが、変更後の「x」を代入して得られる予測値と同じになる未知数aを判定し、暫定収束値bを更新する(ステップS72)。具体的には、図12のステップS42,S44と同様の処理が行われる。更新後の暫定収束値bが、新たな収束値b(候補)として再度出力される(図12のステップS46)。 An example of the recalculation process in this case is shown in the flowchart of FIG. Referring to FIG. 17, prediction processing unit 42 shifts the confirmation timing forward or backward to change the value of “x 2 ”, and changes the actual measurement value at that time to “y 2 ” (step S 70). Next, the unknown value a in which the actually measured value y 2 after the change is the same as the predicted value obtained by substituting “x 2 ” after the change is determined, and the provisional convergence value b * is updated (step S72). Specifically, processing similar to steps S42 and S44 in FIG. 12 is performed. The updated provisional convergence value b * is output again as a new convergence value b (candidate) (step S46 in FIG. 12).

変更前の確認タイミングを「xp2」、そのときの実測値を「yp2」と表わした場合において、実測値yp2に誤差があった場合に、未知数aおよび暫定収束値bが更新された予測式のグラフの一例が図18に示されている。 When the confirmation timing before the change is expressed as “x p2 ” and the actual measurement value at that time is expressed as “y p2 ”, if there is an error in the actual measurement value y p2 , the unknown a and the provisional convergence value b * are updated. An example of the prediction formula graph is shown in FIG.

なお、予測式作成タイミングおよび確認タイミングにおける実測値は、それぞれ、移動平均処理が行われることによって、計測値の極端なばらつきが抑えられていることが望ましい。また、測定開始時においても、一定時間(たとえば5分程度)継続して実測値の移動平均処理を行うことにより、滑らかな曲線を得ておくことが望ましい。   Note that it is desirable that the measured values at the prediction formula creation timing and the confirmation timing are each subjected to moving average processing so that extreme variations in measured values are suppressed. In addition, it is desirable to obtain a smooth curve by performing a moving average process of measured values continuously for a certain period of time (for example, about 5 minutes) even at the start of measurement.

再び図11を参照して、安定温度予測処理が終わると、推定部43は、記憶部32から基準板21の熱貫流率Uを示す数値データを読み出して(ステップS8)、対象物80の熱貫流率Uを推定する(ステップS10)。具体的には、記憶部32から上記式(4)で示される算出式も読み出し、読み出した算出式に、ヒータ22の設定温度(Th)と、上記予測処理で求められた収束値(Ts)と、対象物80の屋外側温度(Tg)と、ステップS8で読み出した数値(U)とを代入することにより、対象物80の熱貫流率の推定値(U)を算出する。なお、式(4)の文字Uに予め基準板21の熱貫流率が代入された算出式を、記憶部32に予め記憶させておいてもよい。ステップS8の処理(U値の読み出し)は、本測定処理の開始時に行われてもよい。 Referring again to FIG. 11, the stable temperature prediction processing is completed, the estimation unit 43 reads the numerical data indicating the thermal transmittance U 1 of the reference plate 21 from the storage unit 32 (step S8), and the object 80 The heat transmissibility U 0 is estimated (step S10). Specifically, the calculation formula shown by the above formula (4) is also read from the storage unit 32, and the set temperature (Th) of the heater 22 and the convergence value (Ts) obtained by the prediction process are added to the read calculation formula. Then, the estimated value (U 0 ) of the heat transmissibility of the object 80 is calculated by substituting the outdoor temperature (Tg) of the object 80 and the numerical value (U 1 ) read in step S8. Note that a calculation formula in which the thermal conductivity of the reference plate 21 is substituted in advance for the character U 1 in the formula (4) may be stored in the storage unit 32 in advance. The processing of step S8 (U 1 value read) may be performed at the beginning of the measurement process.

対象物80の熱貫流率(U)が推定されると、結果処理部44は、推定結果(U)を表示部34に表示するとともに、記憶部32に記録する(ステップS12)。このように、対象物80の熱貫流率を記録することで、対象物80の面積を入力すれば、対象物80から逃げる熱量を求めることもできる。また、建物において、断熱性能の評価対象となる全ての面部材について、熱貫流率推定処理が終わると、記憶部32に記憶された面部材ごとの熱貫流率と、それらの面積とを参照して、建物全体の外皮平均熱貫流率や熱損失係数を推定することもできる。 When the thermal conductivity (U 0 ) of the object 80 is estimated, the result processing unit 44 displays the estimation result (U 0 ) on the display unit 34 and records it in the storage unit 32 (step S12). Thus, by recording the heat transmissibility of the object 80, the amount of heat escaping from the object 80 can be obtained by inputting the area of the object 80. Further, in the building, when the heat transmissibility estimation processing is completed for all the surface members to be evaluated for heat insulation performance, the heat transmissivity for each surface member stored in the storage unit 32 and the area thereof are referred to. Thus, it is possible to estimate the average skin heat transfer coefficient and heat loss coefficient of the entire building.

上述のように、本実施の形態によれば、試験装置10によって室内空間側から対象物80に強制的に熱を与えるため、実際の内外温度差が小さい時期であっても、対象物80の熱貫流率の推定を行うことができる。また、試験装置10の基準板21の面積は対象物80の面積よりも十分に小さく、対象物80の一部分のみを加熱するだけでよいため、従来よりも、短時間で断熱性能を評価することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the test apparatus 10 forcibly applies heat to the object 80 from the indoor space side, even when the actual temperature difference between the inside and outside of the object 80 is small, It is possible to estimate the heat transmissibility. Moreover, since the area of the reference plate 21 of the test apparatus 10 is sufficiently smaller than the area of the object 80 and only a part of the object 80 needs to be heated, the heat insulation performance should be evaluated in a shorter time than before. Can do.

また、熱貫流率を推定するために用いる機材としては、試験装置10を対象物80に設置するだけでよいため、システム構成を簡易にすることができる。   Moreover, as equipment used for estimating the heat transmissibility, it is only necessary to install the test apparatus 10 on the object 80, so that the system configuration can be simplified.

また、熱流計により熱流を計測する場合、真値との誤差が生じやすいが、本実施の形態では、対象物80に熱が伝えられた状態において各位置の温度を計測するだけでよいため、誤差を少なくすることができる。   Further, when measuring the heat flow with a heat flow meter, an error from the true value is likely to occur, but in the present embodiment, it is only necessary to measure the temperature at each position in a state where heat is transmitted to the object 80. Errors can be reduced.

さらに、本実施の形態では、ヒータ22の加熱開始後、早期の段階で、基準板21の表面側の安定温度(収束値)を予測可能である。そのため、熱容量の大きい対象物80を評価対象とする場合でも、測定時間を短時間(理想的には、1時間以下)に抑えることができる。したがって、本実施の形態のシステム1は、入居中の実物件にも適用することが可能である。   Furthermore, in the present embodiment, the stable temperature (convergence value) on the surface side of the reference plate 21 can be predicted at an early stage after the heating of the heater 22 is started. Therefore, even when the object 80 having a large heat capacity is set as an evaluation target, the measurement time can be suppressed to a short time (ideally, one hour or less). Therefore, the system 1 of this Embodiment can be applied also to the real property in which it moves.

また、本実施の形態のような対象面の安定温度の予測方法によれば、収束値の候補が異常値か否かの判定ができるため、精度良く対象面の安定温度を予測することができる。また、予測式作成タイミングおよび確認タイミングの一方を変更するだけで、収束値を再計算できるため、処理負荷を抑えることができる。なお、予測式作成タイミングおよび確認タイミングの双方を変更してもよい。   In addition, according to the method for predicting the stable temperature of the target surface as in the present embodiment, it is possible to determine whether or not the convergence value candidate is an abnormal value, so that the stable temperature of the target surface can be accurately predicted. . Further, since the convergence value can be recalculated by changing only one of the prediction formula creation timing and the confirmation timing, the processing load can be suppressed. Note that both the prediction formula creation timing and the confirmation timing may be changed.

なお、収束値の異常判定処理において、所定回数、収束値が異常と判断された場合には、判定対象となった収束値の最大値と最小値とから、幅をもった予測値を得てもよい。この場合、推定部43は、予測処理部42から得られた最大予測値と最小予測値とに基づいて、対象物80の推定U値の最大値および最小値を計算してもよい。つまり、結果処理部44において、熱貫流率の推定範囲が出力されてもよい。   In the convergence value abnormality determination process, if the convergence value is determined to be abnormal a predetermined number of times, a predicted value having a width is obtained from the maximum value and the minimum value of the convergence value to be determined. Also good. In this case, the estimation unit 43 may calculate the maximum value and the minimum value of the estimated U value of the object 80 based on the maximum prediction value and the minimum prediction value obtained from the prediction processing unit 42. That is, the result processing unit 44 may output an estimated range of the heat transmissibility.

あるいは、収束値の異常判定処理は必須ではない。その場合、確認タイミング付近の実測値から算出される収束値の統計値を、対象面の安定温度として判定してもよい。具体的には、図13のステップS50で算出したBave(収束値の候補と、確認タイミング前後の実測値から算出される収束値との平均)を、対象面の安定温度として判定してもよい。   Alternatively, convergence value abnormality determination processing is not essential. In that case, the statistical value of the convergence value calculated from the actual measurement value near the confirmation timing may be determined as the stable temperature of the target surface. Specifically, Bave (average of convergence value candidates and convergence values calculated from actually measured values before and after the confirmation timing) calculated in step S50 in FIG. 13 may be determined as the stable temperature of the target surface. .

また、本実施の形態では、ヒータ22を一定温度制御して対象物80を加熱し、上昇過程の表面側温度に対し、上記予測処理を行った。しかし、表面側温度を、一旦急上昇させ、その後の下降過程における表面側温度に対し、予測処理を行うことも可能である。その場合、上記式(5)で示された近似式に代えて、次式(9)で示される近似式を用いればよい。   Further, in the present embodiment, the heater 80 is controlled at a constant temperature to heat the object 80, and the prediction process is performed on the surface side temperature in the rising process. However, it is also possible to raise the surface side temperature once and perform prediction processing on the surface side temperature in the subsequent lowering process. In that case, an approximate expression shown by the following expression (9) may be used instead of the approximate expression shown by the above expression (5).

y=Ca+b (ただし、0<a<1) ・・・式(9)
この場合、上昇過程の場合に用いた近似式(6)は、次式(10)の方程式に置き換えられる。ただし、この方程式(10)は、近似式(6)の未知数aの範囲を、「−1<a<0」とすることと同義である。
y = Ca x + b (where 0 <a <1) (9)
In this case, the approximate expression (6) used in the case of the ascending process is replaced with an equation of the following expression (10). However, this equation (10) is synonymous with setting the range of the unknown a in the approximate expression (6) to “−1 <a <0”.

y=(b−y)a+b ・・・(10)
なお、基準板21の表面側温度を急上昇させるためのシステム構成は、次の変形例に示すような構成であってもよい。
y = (b−y 0 ) a x + b (10)
The system configuration for rapidly increasing the surface side temperature of the reference plate 21 may be a configuration as shown in the following modification.

(変形例)
図19および図20を参照して、本実施の形態の変形例における熱貫流率推定システム1は、上記実施の形態で示した装置本体11に代えて、装置本体11Aを含んでいる。
(Modification)
Referring to FIG. 19 and FIG. 20, the thermal transmissivity estimation system 1 in the modification of the present embodiment includes an apparatus main body 11A instead of the apparatus main body 11 shown in the above embodiment.

図19に示されるように、装置本体11Aは、上記した基準板21、ヒータ(以下「メインヒータ」という)22、断熱部材23、および温度センサ24,25に加え、基準板21の表面21aに重ねられたサブヒータ26を有している。つまり、本変形例では、対象物80に熱を伝える発熱部材として、メインヒータ22に加え、サブヒータ26がさらに設けられる。   As shown in FIG. 19, the apparatus main body 11 </ b> A is provided on the surface 21 a of the reference plate 21 in addition to the reference plate 21, the heater (hereinafter referred to as “main heater”) 22, the heat insulating member 23, and the temperature sensors 24 and 25. The sub heater 26 is overlapped. That is, in this modification, in addition to the main heater 22, the sub heater 26 is further provided as a heat generating member that transfers heat to the object 80.

サブヒータ26は、メインヒータ22と同様に、面状の発熱体により構成されている。この場合、基準板21の表面側温度、すなわち対象物80の屋内面温度を検知する温度センサ25は、サブヒータ26の表面に設けられる。なお、サブヒータ26の面積は、メインヒータ22の面積よりも小さくてもよい。   Similar to the main heater 22, the sub-heater 26 is configured by a planar heating element. In this case, the temperature sensor 25 that detects the surface side temperature of the reference plate 21, that is, the indoor surface temperature of the object 80, is provided on the surface of the sub-heater 26. The area of the sub heater 26 may be smaller than the area of the main heater 22.

図20に示されるように、サブヒータ26は、推定装置13の加熱制御部37Aによって制御される。加熱制御部37Aは、加熱開始からの特定期間のみ、サブヒータ26を運転する。つまり、特定期間は、メインヒータ22およびサブヒータ26の双方を運転し、特定期間の後は、メインヒータ22のみを運転する。これにより、加熱初期の特定期間における対象物80の加熱強度が、その後の対象物80の加熱強度よりも大きくなるように、発熱部材の出力が制御される。   As shown in FIG. 20, the sub-heater 26 is controlled by the heating control unit 37 </ b> A of the estimation device 13. The heating control unit 37A operates the sub heater 26 only for a specific period from the start of heating. That is, both the main heater 22 and the sub heater 26 are operated during the specific period, and only the main heater 22 is operated after the specific period. Thereby, the output of the heat generating member is controlled so that the heating intensity of the object 80 in the specific period at the beginning of heating becomes larger than the heating intensity of the object 80 thereafter.

なお、「特定期間」は、発熱部材の運転開始(加熱開始)から特定時までの期間を表わす。また、「特定時」は、たとえば、測定開始前に設定された設定時間であり、典型的には、記憶部32に予め記憶された時間(所定時間)である。設定時間は、たとえば30分以下である。なお、設定時間は、予め記憶部32に記憶された時間でなくてもよく、たとえば、測定開始時にユーザが入力した時間であってもよい。あるいは、「特定時」は、対象面温度Tsが閾値に達した時であってもよい。   The “specific period” represents a period from the start of operation of the heat generating member (heating start) to the specific time. The “specific time” is, for example, a set time set before the start of measurement, and is typically a time (predetermined time) stored in advance in the storage unit 32. The set time is, for example, 30 minutes or less. Note that the set time may not be the time stored in the storage unit 32 in advance, and may be, for example, the time input by the user at the start of measurement. Alternatively, the “specific time” may be a time when the target surface temperature Ts reaches a threshold value.

加熱制御部37Aの動作は、計測処理部41Aによって制御される。なお、加熱制御部37Aは、メインヒータ22のON/OFFを制御するメイン加熱制御部と、サブヒータ26のON/OFFを制御するサブ加熱制御部とを個別に含んでいてもよい。   The operation of the heating control unit 37A is controlled by the measurement processing unit 41A. Note that the heating control unit 37 </ b> A may include a main heating control unit that controls ON / OFF of the main heater 22 and a sub-heating control unit that controls ON / OFF of the sub-heater 26.

図21に示されるように、装置本体11Aの表面にサブヒータ26が配置されるため、基準板21の表面21aは、対象物80の屋内面に当接せず近接した状態で配置される。この場合、サブヒータ26によって対象物80を直接加熱することができるため、メインヒータ22は一定温度制御したままでも、対象面温度を急上昇させることができる。サブヒータ26の出力は、一定出力であってよい。   As shown in FIG. 21, since the sub-heater 26 is arranged on the surface of the apparatus main body 11 </ b> A, the surface 21 a of the reference plate 21 is arranged in close proximity without contacting the indoor surface of the object 80. In this case, since the object 80 can be directly heated by the sub-heater 26, the surface temperature of the object can be rapidly increased even when the main heater 22 is controlled at a constant temperature. The output of the sub heater 26 may be a constant output.

なお、図22に示されるように、サブヒータ26の表面にも、均熱板70を設けてもよい。均熱板70は硬い材質であるため、均熱板70の表面全体を対象物80の屋内面に密着させるためには、温度センサ25をサブヒータ26の裏面側に設けてもよい。その場合、基準板21の表面とサブヒータ26との間に均熱板70をさらに設けて、温度センサ25を基準板21の表面と均熱板70との間に配置してもよい。温度センサ25は、柔らかい材質の基準板21の表面に埋め込まれる。なお、メインヒータ22側の温度センサ24を基準板21の裏面と均熱板70との間に配置する場合も同様に、温度センサ24は、基準板21の裏面に埋め込まれる。   As shown in FIG. 22, a soaking plate 70 may be provided also on the surface of the sub-heater 26. Since the soaking plate 70 is a hard material, the temperature sensor 25 may be provided on the back side of the sub-heater 26 in order to bring the entire surface of the soaking plate 70 into close contact with the indoor surface of the object 80. In that case, a soaking plate 70 may be further provided between the surface of the reference plate 21 and the sub heater 26, and the temperature sensor 25 may be disposed between the surface of the reference plate 21 and the soaking plate 70. The temperature sensor 25 is embedded in the surface of the reference plate 21 made of a soft material. Similarly, when the temperature sensor 24 on the main heater 22 side is disposed between the back surface of the reference plate 21 and the soaking plate 70, the temperature sensor 24 is embedded in the back surface of the reference plate 21.

なお、本実施の形態およびその変形例では、加熱制御部37(37A)は、メインヒータ22の一定温度制御を行うこととしたが、メインヒータ22の出力を一定出力としてもよい。このような加熱制御が行われたとしても、対象面温度Tsよりもヒータ温度Thの方が先に安定する場合、ヒータ温度Thが安定したと判断された段階で、対象面温度Tsの安定値を予測可能である。したがって、双方の温度が安定するのを待つよりも、測定時間を短縮することができる。このように、対象面の安定温度TSsは、ヒータ温度Thが安定した状態であれば、発熱部材の加熱制御方法に関わらず予測可能である。   In the present embodiment and its modification, the heating control unit 37 (37A) performs the constant temperature control of the main heater 22, but the output of the main heater 22 may be a constant output. Even if such heating control is performed, when the heater temperature Th is stabilized earlier than the target surface temperature Ts, the stable value of the target surface temperature Ts is determined when the heater temperature Th is determined to be stable. Can be predicted. Therefore, the measurement time can be shortened rather than waiting for both temperatures to stabilize. As described above, the stable temperature TSs of the target surface can be predicted regardless of the heating control method of the heat generating member as long as the heater temperature Th is in a stable state.

以上説明したように、本発明の実施の形態および変形例によれば、簡単かつ短時間で、対象物80の熱貫流率を精度良く推定することができる。したがって、既存の建物全体の断熱性能も容易に評価できるため、本システム1を利用することで、リフォーム事業を活性化することもできる。   As described above, according to the embodiment and the modification of the present invention, it is possible to accurately estimate the heat flow rate of the object 80 in a short time. Therefore, since the heat insulation performance of the entire existing building can be easily evaluated, the remodeling business can be activated by using the present system 1.

なお、上記熱貫流率推定方法をプログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、CD−ROMなどの光学媒体やメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な一時的でない(non-transitory)記録媒体にて記録させて提供することができる。この場合、推定装置13は、記録媒体(図示せず)からプログラムやデータを読み出し/書き込み可能な駆動装置(図示せず)をさらに備えているものとする。また、通信部35によるネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。   In addition, the said heat transmissibility estimation method can also be provided as a program. Such a program can be recorded and provided on an optical medium such as a CD-ROM or a computer-readable non-transitory recording medium such as a memory card. In this case, it is assumed that the estimation device 13 further includes a drive device (not shown) capable of reading / writing programs and data from a recording medium (not shown). The program can also be provided by downloading via the network by the communication unit 35.

また、本実施の形態およびその変形例では、試験装置10の装置本体11(11A)に電気的に接続された推定装置13において、対象物80の熱貫流率の推定が行われた。しかしながら、図3に示した予測処理部42、推定部43、および結果処理部44の機能を含む推定装置が、試験装置10とは非接続の他のコンピュータにより実現されてもよい。このようなコンピュータは、たとえば一般的なパーソナルコンピュータまたは携帯端末であってよい。この場合、推定装置の記憶部には、基準板21の熱貫流率Uだけでなく、対象物80の熱貫流率の推定に必要な各点の温度データも記憶されているものとする。 Moreover, in this Embodiment and its modification, estimation of the heat transmissivity of the target object 80 was performed in the estimation apparatus 13 electrically connected to the apparatus main body 11 (11A) of the test apparatus 10. However, the estimation apparatus including the functions of the prediction processing unit 42, the estimation unit 43, and the result processing unit 44 illustrated in FIG. 3 may be realized by another computer that is not connected to the test apparatus 10. Such a computer may be, for example, a general personal computer or a portable terminal. In this case, it is assumed that the storage unit of the estimation device stores not only the heat flow rate U 0 of the reference plate 21 but also temperature data of each point necessary for estimating the heat flow rate of the object 80.

この場合、試験装置10の装置本体11に電気的に接続され、現場での試験に用いられる装置(以下「制御装置」という)には、加熱制御部37(37A)と、加熱制御部37の制御や各位置の温度の計測を行う計測処理部41(41A)との機能が含まれていればよい。   In this case, a device that is electrically connected to the apparatus main body 11 of the test apparatus 10 and is used for on-site testing (hereinafter referred to as “control device”) includes a heating control unit 37 (37A) and a heating control unit 37. A function with the measurement processing unit 41 (41A) that performs control and temperature measurement at each position may be included.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 熱貫流率推定システム、10 試験装置、11,11A 装置本体、12,24,25 温度センサ、13 推定装置、21 基準板、22 ヒータ(メインヒータ)、23 断熱部材、26 サブヒータ、31 制御部、32 記憶部、33 操作部、34 表示部、35 通信部、36 電源部、37,37A 加熱制御部、41,41A 計測処理部、42 予測処理部、43 推定部、44 結果処理部、70 均熱板、80 対象物(面部材)、100 筐体、101 仕切り板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal conductivity estimation system, 10 Test apparatus, 11, 11A apparatus main body, 12, 24, 25 Temperature sensor, 13 Estimation apparatus, 21 Reference plate, 22 Heater (main heater), 23 Heat insulation member, 26 Sub heater, 31 Control part 32 storage unit 33 operation unit 34 display unit 35 communication unit 36 power supply unit 37 37A heating control unit 41 41A measurement processing unit 42 prediction processing unit 43 estimation unit 44 result processing unit 70 Soaking plate, 80 object (surface member), 100 housing, 101 partition plate.

Claims (7)

建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、前記面部材の熱貫流率を推定するためのシステムであって、
前記面部材の屋内面に当接または近接する表面と、その反対側に位置する裏面とを有する板状部材と、
前記板状部材の裏面側に設けられ、前記面部材の屋内面を加熱するヒータと、
前記板状部材の表面側に設けられ、前記面部材の屋内面温度を検知する第1の温度センサと、
前記ヒータの加熱による前記面部材の屋内面温度の変化過程において、前記板状部材の裏面側温度が一定の状態で前記第1の温度センサから得られる実測値に基づいて、近似曲線の収束値を算出することによって、前記面部材の屋内面の安定温度を予測する予測処理手段と、
前記予測処理手段により予測された前記安定温度と、前記面部材の屋外側温度と、前記板状部材の裏面側温度と、前記板状部材の熱貫流率とに基づいて、前記面部材の熱貫流率を推定する推定手段とを備え、
前記予測処理手段は、
前記面部材の屋内面温度の変化過程における特定時点を前記近似曲線のx=0とし、前記特定時点における実測値をy0とした場合に、
y=−(b−y)a+b、または、
y=(b−y)a+b
として表される方程式の未知数aを1未満の任意の値に仮定し、未知数aの仮定値と、前記特定時点よりも後の第1時点における実測値とに基づいて、前記収束値としての未知数bの暫定値を算出する算出手段と、
前記第1時点よりも後の第2時点における実測値と、前記算出手段により算出された前記暫定値に基づく前記第2時点における予測値とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、実測値と同じと判断された予測値の算出に用いた前記暫定値を、前記収束値として判定する判定手段とを含む、熱貫流率推定システム。
As an index representing the heat insulation performance of a surface member located between an indoor space and an outdoor space of a building, a system for estimating the heat transmissivity of the surface member,
A plate-like member having a surface in contact with or close to the indoor surface of the surface member and a back surface located on the opposite side;
A heater that is provided on the back side of the plate-like member and heats the indoor surface of the surface member;
A first temperature sensor provided on the surface side of the plate-like member for detecting an indoor surface temperature of the surface member;
In the process of changing the indoor surface temperature of the surface member due to the heating of the heater, the convergence value of the approximate curve based on the actual measurement value obtained from the first temperature sensor in a state where the back surface temperature of the plate member is constant. Predicting processing means for predicting a stable temperature of the indoor surface of the surface member by calculating
Based on the stable temperature predicted by the prediction processing means, the outdoor side temperature of the surface member, the back surface temperature of the plate member, and the thermal conductivity of the plate member, the heat of the surface member. An estimation means for estimating the transmissivity,
The prediction processing means includes
When the specific point in the process of changing the indoor surface temperature of the surface member is x = 0 of the approximate curve, and the measured value at the specific point is y0,
y = − (b−y 0 ) a x + b, or
y = (b−y 0 ) a x + b
Assuming that the unknown a in the equation expressed as is an arbitrary value less than 1, the unknown as the convergence value based on the assumed value of the unknown a and the measured value at the first time after the specific time a calculating means for calculating a provisional value of b;
A comparison unit that compares an actual measurement value at a second time point after the first time point with a predicted value at the second time point based on the provisional value calculated by the calculation unit;
A heat transmissivity estimation system comprising: determination means for determining, as the convergence value, the provisional value used for calculation of a predicted value determined to be the same as an actual measurement value as a result of comparison by the comparison means.
前記算出手段は、前記第2時点における実測値と予測値とが同じと判定されるまで、未知数aの仮定値の変更および前記暫定値の算出を繰り返す、請求項1に記載の熱貫流率推定システム。   The heat transmissivity estimation according to claim 1, wherein the calculation means repeats the change of the assumed value of the unknown a and the calculation of the provisional value until it is determined that the actually measured value and the predicted value at the second time point are the same. system. 前記予測処理手段は、
前記判定手段により判定された前記収束値が異常値か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段により異常値と判定された場合に、前記第1時点および前記第2時点の少なくとも一方を変更することによって、前記収束値を再計算する再計算手段とをさらに含む、請求項1または2に記載の熱貫流率推定システム。
The prediction processing means includes
Abnormality determination means for determining whether the convergence value determined by the determination means is an abnormal value;
2. A recalculation unit that recalculates the convergence value by changing at least one of the first time point and the second time point when the abnormality determination unit determines that the value is an abnormal value. Or the heat transmissivity estimation system according to 2.
前記板状部材の裏面側に設けられ、前記板状部材の裏面側温度を検知する第2の温度センサと、
前記板状部材の裏面側温度が設定温度となるように、前記ヒータの一定温度制御を行う加熱制御手段とをさらに備え、
前記特定時点は、前記板状部材の裏面側温度が一定温度に安定した時点に相当する、請求項1〜3のいずれかに記載の熱貫流率推定システム。
A second temperature sensor that is provided on the back side of the plate-like member and detects the back-side temperature of the plate-like member;
A heating control means for performing a constant temperature control of the heater so that the back surface side temperature of the plate-like member becomes a set temperature;
The heat transmissivity estimation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the specific time corresponds to a time when a back surface temperature of the plate-like member is stabilized at a constant temperature.
前記面部材に直接的に熱を伝えるために、前記板状部材の表面側に設けられたサブヒータをさらに備え、
前記加熱制御手段は、前記面部材の屋内面温度が急上昇するように、加熱開始からの特定期間のみ前記サブヒータを運転する、請求項4に記載の熱貫流率推定システム。
In order to directly transfer heat to the surface member, the plate member further includes a sub-heater provided on the surface side,
The heat transmissivity estimation system according to claim 4, wherein the heating control means operates the sub-heater only for a specific period from the start of heating so that the indoor surface temperature of the surface member rapidly increases.
建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、前記面部材の熱貫流率を推定するための推定装置であって、
前記面部材の屋外側温度と、前記面部材の屋内面に当接または近接するように配置される板状部材の裏面側温度と、前記板状部材の熱貫流率とを記憶する記憶手段と、
前記面部材の屋内面温度の変化過程において、前記板状部材の裏面側温度が一定の状態のときに得られる前記面部材の屋内面温度の実測値に基づいて、近似曲線の収束値を算出することによって、前記面部材の屋内面の安定温度を予測する予測処理手段と、
前記予測処理手段により予測された前記安定温度と、前記記憶手段に記憶された前記面部材の屋外側温度と、前記板状部材の裏面側温度と、前記板状部材の熱貫流率とに基づいて、前記面部材の熱貫流率を推定する推定手段とを備え、
前記予測処理手段は、
前記面部材の屋内面温度の変化過程における特定時点を前記近似曲線のx=0とし、前記特定時点における実測値をy0とした場合に、
y=−(b−y)a+b、または、
y=(b−y)a+b
として表される方程式の未知数aを1未満の任意の値に仮定し、未知数aの仮定値と、前記特定時点よりも後の第1時点における実測値とに基づいて、前記収束値としての未知数bの暫定値を算出する算出手段と、
前記第1時点よりも後の第2時点における実測値と、前記算出手段により算出された前記暫定値に基づく前記第2時点における予測値とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、実測値と同じと判断された予測値の算出に用いた前記暫定値を、前記収束値として判定する判定手段とを含む、熱貫流率推定装置。
As an index representing the heat insulation performance of the surface member located between the indoor space and the outdoor space of the building, an estimation device for estimating the heat permeability of the surface member,
Storage means for storing the outdoor side temperature of the surface member, the back surface side temperature of the plate-like member arranged so as to be in contact with or close to the indoor surface of the surface member, and the thermal conductivity of the plate-like member ,
In the process of changing the indoor surface temperature of the surface member, the convergence value of the approximate curve is calculated based on the measured indoor surface temperature of the surface member obtained when the back surface temperature of the plate-like member is constant. Prediction processing means for predicting a stable temperature of the indoor surface of the surface member,
Based on the stable temperature predicted by the prediction processing means, the outdoor temperature of the surface member stored in the storage means, the back surface temperature of the plate member, and the thermal conductivity of the plate member. And an estimating means for estimating the heat transmissivity of the surface member,
The prediction processing means includes
When the specific point in the process of changing the indoor surface temperature of the surface member is x = 0 of the approximate curve, and the measured value at the specific point is y0,
y = − (b−y 0 ) a x + b, or
y = (b−y 0 ) a x + b
Assuming that the unknown a in the equation expressed as is an arbitrary value less than 1, the unknown as the convergence value based on the assumed value of the unknown a and the measured value at the first time after the specific time a calculating means for calculating a provisional value of b;
A comparison unit that compares an actual measurement value at a second time point after the first time point with a predicted value at the second time point based on the provisional value calculated by the calculation unit;
A heat transmissivity estimation device, comprising: a determination unit that determines, as the convergence value, the provisional value used to calculate a predicted value determined to be the same as an actual measurement value as a result of comparison by the comparison unit.
建物の屋内空間と屋外空間との間に位置する面部材の断熱性能を表わす指標として、前記面部材の熱貫流率を推定するために、コンピュータによって実行されるプログラムであって、
前記コンピュータは、前記面部材の屋外側温度と、前記面部材の屋内面に当接または近接するように配置される板状部材の裏面側温度と、前記板状部材の熱貫流率とを記憶する記憶手段を含み、
前記面部材の屋内面温度の変化過程において、前記板状部材の裏面側温度が一定の状態のときに得られる前記面部材の屋内面温度の実測値に基づいて、近似曲線の収束値を算出することによって、前記面部材の屋内面の安定温度を予測する予測ステップと、
前記予測ステップにおいて予測された前記安定温度と、前記記憶手段に記憶された前記面部材の屋外側温度と、前記板状部材の裏面側温度と、前記板状部材の熱貫流率とに基づいて、前記面部材の熱貫流率を推定する推定ステップとを備え、
前記予測ステップは、
前記面部材の屋内面温度の変化過程における特定時点を前記近似曲線のx=0とし、前記特定時点における実測値をy0とした場合に、
y=−(b−y)a+b、または、
y=(b−y)a+b
として表される方程式の未知数aを1未満の任意の値に仮定するステップと、
未知数aの仮定値と、前記特定時点よりも後の第1時点における実測値とに基づいて、前記収束値としての未知数bの暫定値を算出するステップと、
前記第1時点よりも後の第2時点における実測値と、算出された前記暫定値に基づく前記第2時点における予測値とを比較するステップと、
比較の結果、実測値と同じと判断された予測値の算出に用いた前記暫定値を、前記収束値として判定するステップとを含む、熱貫流率推定プログラム。
A program executed by a computer to estimate the thermal conductivity of the surface member as an index representing the heat insulation performance of the surface member located between the indoor space and the outdoor space of the building,
The computer stores the outdoor-side temperature of the surface member, the back-side temperature of the plate-like member disposed so as to be in contact with or close to the indoor surface of the surface member, and the thermal conductivity of the plate-like member. Storage means for
In the process of changing the indoor surface temperature of the surface member, the convergence value of the approximate curve is calculated based on the measured indoor surface temperature of the surface member obtained when the back surface temperature of the plate-like member is constant. A prediction step for predicting a stable temperature of the indoor surface of the surface member,
Based on the stable temperature predicted in the prediction step, the outdoor temperature of the surface member stored in the storage means, the back surface temperature of the plate member, and the thermal conductivity of the plate member. An estimation step for estimating a heat transmissivity of the surface member,
The prediction step includes
The particular point in the change process of the indoor surface temperature of the surface member and x = 0 of the approximate curve, the measured value at the specific point in time when the y0,
y = − (b−y 0 ) a x + b, or
y = (b−y 0 ) a x + b
Assuming an unknown a of the equation expressed as
A method and assumptions unknowns a, based on the actual measurement values in the first time point later than the point in time, calculates a provisional value of the unknown b as the convergence value,
Comparing an actual measurement value at a second time point after the first time point with a predicted value at the second time point based on the calculated provisional value;
Comparison of results, the provisional value used to calculate the same as the determined predicted and measured values, and a step of determining as the convergence value, heat transmission coefficient estimation program.
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