JPH03165227A - 温度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、室内等の温度を感知する温度センサーに関す
るものである。

〔従来の技術〕

人間の快適性に影響を与える温熱環境を支配する要素に
は、温度、湿度、気流、ふく射の４要素がある。従来の
技術においては、これらを単独に計測している場合が多
く、特に冷暖房システムの制御を行う場合には、これら
の４要素の内、温度と湿度を検出し、その値を指標とし
ている。

第５図に、従来のセンサーを用いた場合の冷暖房システ
ム例の図を示す。インテリアゾーンは、１はエアハンド
リングユニット（以後ＡＨＵと記す。）−ダクト吹き出
しであり、ペリメータゾーンは、ファンコイルユニット
（以後ＦＣＵと記す。）２を用いている。熱源には冷温
水発生機３を用いており、切り替えにより冷水と温水を
作ることができる。冷温水発生機３で作られる冷水ある
いは温水は、サプライヘッダ４に集められここから各系
統に分岐する。室内を循環してきた冷水あるいは温水は
、レタンヘッダ５に集まり冷温水発生機３に戻る。冷暖
房用センサーは、インテリアゾーン用として柱面に、温
度、湿度センサー６が設置され、ペリメータゾーン用と
してＦＣＵ本体に、温度センサー７が設置されている。

これらのセンサーが室内の温湿度の変化を感知し、設定
値との差異をなくすように冷暖房が行なわれる。

温湿度センサーの種類には以下のようなものがある。温
度センサーには、熱電対、白金ｎ１温抵抗体、サーミス
タ、ＩＣ化温度センサー、赤外線温度センサー、光フア
イバ温度センサーがあり、各々用途により使い分けられ
る。湿度センサーには、抵抗変化形、容量変化形がある
。

温熱環境を形成する要素を統合化して１つの指標とする
試みも行なわれている。この試みへの取り組み方は大き
く２通りに分けられる。１つは各要素を１つのセンサー
で測定するもので、その値は総合的な指標となる。しか
し、各要素の値が相互に影響を及ぼすという弊害が生じ
る場合がある。

もう１つは、各要素を別々に測定し計算により１つの指
標とするものであるが、各センサーの値が同一条件下の
ものとならない場合があり、１つの指標としての信頼性
に欠ける。いずれも特性、形状、値段等から実際の冷暖
房システムのセンサーとして使用されているものは少な
い。

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、対流と同
時にふく射を感知し、窓からの冷ふく射等を敏感に検出
し１その値を冷暖房システムの制御のための指標等とし
て用いることにより、居住者にとって、より快適な温熱
環境を容易にかつ安値に実現し得る温度センサーを提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段と作用〕

本発明は課題を解決するために１．柱等に設置される台
部と、この台部に設けられ表面をつや消し黒塗りとした
半円球部と、この半円球部内に挿入された温度センサー
素子とを具備したことを特徴とするもので、表面をつや
消し黒塗りとした半円球部で対流とふく射を複合した温
度として検出し、その値を、冷暖房を行なう場合の、空
調システムを制御するための指標等として使用するもの
である。

〔実施例〕

通常、対流とふく射を複合した温度の指標としては効果
温度がある。この値は、室温と周壁の平均ふく対温−度
との平均値で表わされるもので、室内が無気流に近い状
態における温熱感としては１８℃付近が快適条件とされ
ている。

本発明は、この原理を基にして、室内温度とふく耐温度
の割合がより現状に近い値で計測できるようにしたもの
である。このことを式に表わすと第１式のようになる。

θ、−αθ、＋　（１−α）θＲ・・・第１式％式％： （） θＲ；周壁の平均ふく耐温度（”Ｃ） θＳ　：快適センサー表示温度（”Ｃ）通常の効果温度
は放射感度αがｌ／２の場合である。本センサーの場合
はαを室形状態に合わせ調整することにより、より快適
な環境を実現することができる。

第１図は本センサー弁１２の形状を示し、第１図（ａ）
は正面図、第１図（ｂ）は右側面図、第１図（ｃ）は断
面図を示す。温度センサー素子１１を挿入する半円球部
８と台部９とから構成される。

１０は柱等である。半円球部８はふく射を感知する部分
であり、表面はつや消し黒塗としている。

半円球部８内に温度センサー素子１１を挿入し、この値
を本センサー１２の示度としている。表面がつや消し黒
塗であることから、完全黒体と同様あらゆる波長のふく
射エネルギーを充分に吸収するので、半円球部８の内部
に挿入した温度センサー素子１１の示度は対流とふく射
を総合したものとなる。

形状が半円球をしていることから、前方からのふく射を
強く感知する。すなわち、指向性を持ち、ふく射成分の
多い環境に設置すると、その示度は居住する人の体感に
より近いものとなる。

また、原理が簡易であることから、製造方法も容易で安
価に実現することができる。

実際に第１図に示すような本センサー１２を試作し、そ
の性能を確認した。構成は、〜アルミニウム製の半円球
部９とプラスチック製の台部９から構成され、半円球部
９内には、熱電対の温度センサー１１を挿入した。冬期
に外気温度が低下した場合の窓に向けた場合の本センサ
ー１２の検出する温度と室内温度を比較すると、外気温
度が低下するほど、すなわち、窓表面温度が低下するほ
ど、室内温度が一定であっても、本センサー゛１２の検
出する温度が低下するのを確認した。

〔応用例１〕 第２図は、本発明の詳細な説明する図であり、本センサ
ー１２を恵方向に向け、ペリメータゾーンに設置した場
合の図である。冷暖房システムとしては、第５図と同様
にインテリアゾーンは、ＡＨＵ　１−ダクト吹き出しで
あり、ペリメータゾーンは、ＦＣＵ２を用いている。冬
期、窓表面温度が低下し、冷ふく射が侵入してくる場合
は、本センサー１２が感知し、ペリメータゾーンが従来
の温度センサーを用いた場合よりも低い温度として検出
される。この値を指標としてＦＣＵ２が制御され、ペリ
メータゾーンに循環する温水量が増加するか、あるいは
ＦＣＵ２の送風量が増加する。

すなわち、ペリメータゾーンの暖房能力が増加する。逆
に夏期の場合は、太陽光による窓表面温度等の上昇の影
響により本センサー１２の示度が従来の温度センサーを
用いた場合よりも高くなり、ＦＣＵ２が制御され、ペリ
メータゾーンに循環する冷水量が増加するか、あるいは
ＦＣＵ２の送風量が増加する。すなわち、冷房能力が増
加する。

第３図中、第５図と同一部分は同一符号を付してその説
明を省略する。

〔応用例２〕 第３図は、応用例１に対して空調２次側システムに変風
量方式（ＶＡＶ方式）を用いた場合である。この場合も
同様に本センサー１２によりペリメータゾーンを処理す
るための風量が制御され、快適な環境を実現する。１３
は変風量装置（ＶＡＶ）でＡＨＵによる全空気式でＶＡ
Ｖを設置している。第３図中、第５図と同一部分は同一
符号を付してその説明を省略する。

応用例１，２で示したように、空調ゾーンがインテリア
とペリメータに分かれているような場合においては、ふ
く射成分の多い領域であるベリメタゾーンに本センサー
を設置することにより窓からのふく射を防ぐことができ
、快適な温熱環境を実現する。

あるモデルの冬季の温度嚢化の推移を第４図に示す。こ
れにより、Ａにおいては、朝、夕の窓表面温度低下によ
る冷ふく射により本センサー表示温度の値が従来センサ
ーで検出される表示温度よりも低下する。Ｂにおいては
、太陽光により窓表面の温度がＬ昇し、本センサー表示
温度の値が従来のセンサーで検出される表示温度よりも
高くなる。これに合わせてペリメータゾーンの暖房能力
が変化し、居住者にとって、より快適な温熱環境を作り
出す。

〔発明の効果〕

以ｊ二説明したように本発明によれば、対流と同時にふ
く射を感知し、窓からの冷ふく射等を敏感に検出し、そ
の値を冷暖房システムの制御のための指標等として使用
することにより、居住者にとって、より快適な温熱環境
を容易にかつ安価に実現できる。又、本発明温度センサ
ーは指向性を持ち、人間の快適性に強く影響するといわ
れているふく射成分が多く存在する方向に向けた場合に
はよりふく射を加味した指標等として使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明温度センサーの一実施例を示す構成図、
第２図及び第３図はそれぞれ本発明の応用例を示す構成
図、第４図は本発明温度センサー表示温度を従来の温度
センサー表示温度と比較１゜で示す特性図、第５図は従
来の温度センサーの応用例を示す構成図である。 ８・・・半円球部、９・・・台部、１１・・・温度セン
サ素子、１２・・・本発明温度センサー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 柱等に取付けられる台部と、この台部に設けられ表面を
   つや消し黒塗りとした半円球部と、この半円球部内に挿
   入された温度センサー素子とを具備したことを特徴とす
   る温度センサー。