JPH035651A

JPH035651A - 冷暖房装置

Info

Publication number: JPH035651A
Application number: JP1138882A
Authority: JP
Inventors: Toru Kubo; 徹久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、快適な温度環境を作り出す冷暖房装置に関す
る。

（従来の技術）冷暖房装置の多くは、基準となる温度を予め定めておき
、この設定温度に近付けるように冷暖房制御部を制御す
る方式が採用されている。

しかし、このような制御方式では、人体にとって快適な
温度環境を作り出すことが極めて困難であった。そこで
最近では、人体の皮膚部を模擬した環境検知器を設け、
この検知器の出力で冷暖房制御部を制御するようにした
冷暖房装置が出現している。

この新しいタイプの冷暖房装置は、熱抵抗体および熱抵
抗体の内部に設けられた加熱源および加熱源を人体の皮
膚部における伝熱機構を模擬した方式で制御する加熱制
御装置を含み、皮膚部を通して知る温冷感に影響を与え
る環境要素、つまり温度、湿度、輻射、気流等を検出し
て総合評価する環境検知器を設け、この環境検知器の出
力で冷暖房制御部を制御するようにしている。

しかしながら、上記のように構成された冷暖房装置にあ
っても次のような問題があった。すなわち、皮膚部を通
して知る温冷感は、上述した環境要素によって左右され
るが、これだけではなく、人体側の要素である着衣量や
作業量によっても大きく左右される。すなわち、同じ環
境であっても、着衣量や作業量によって快適性の感じ方
に大きな差が生じる。したがって、従来装置では環境検
知器で環境要素だけを検知して制御し、人体側の要件を
全く考慮していないので、本質的に快適性を満たすこと
ができない問題があった。

（発明が解決しようとする課題）上述の如く、従来の冷暖房装置にあっては、その時々に
おける人体側の要件を全く考慮に入れていないので、本
質的に快適な温度環境を作り出すことが困難であった。

そこで本発明は、人体側の要素も含めて環境を総合的に
評価し、この結果に基いて温度を制御できる冷暖房装置
を提供することを目的としている。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために本発明は、冷暖房制御部と、
熱抵抗体および上記熱抵抗体の内部に設けられた加熱源
および上記加熱源を人体の皮膚部における伝熱機構を模
擬した方式で制御する加熱制御装置を含み、皮膚部を通
して知る温冷感に影響を与える環境要素を検出して総合
評価し、その出力で前記冷暖房制御部を制御する手段と
を備えてなる冷暖房装置において、前記皮膚部を通して
知る温冷感に影響を与える人体側の要件を情報として入
力する入力装置と、この入力装置の情報に基いて前記加
熱制御装置の制御条件を変更する演算装置とを設けたも
のとなっている。

（作　用）人体は作業量によって代謝量が変化する。そして、着衣
量を含めた放熱量と平衡する状態にあるとき快適と感じ
る。本発明では、作業量や着衣量等の人体側の要件をも
含めて熱抵抗体への加熱側ｇａ量を制御しているので、
人体側の要件を含めた環境検知が可能となり、人体が真
に快適と感じる環境温度に制御することが可能となる。

（実施例）以下、図面を参照しながら実施例を説明する。

第１図には本発明の一実施例に係る冷暖房装置の概略構
成が示されている。

図中１は制御対象となる空間、つまり制御対象となる部
屋の温度を制御するための冷暖房制御部を示し、２は制
御対象となる部屋に設置されて温度、気流、輻射の環境
要素を検出して総合評価し、その出力を冷暖房制御部１
に制御情報として与える環境検知器を示している。

環境検知器２は、人体の皮膚部における伝熱メカニズム
を模擬したもので、熱抵抗体３と、この熱抵抗体３の内
部に配置された加熱源、具体的には電気ヒータ４と、こ
の電気ヒータ４への入力を制御する加熱制御装置５と、
熱抵抗体３の表面温度を検出する温度センサ６と、この
温度センサ６の出力および後述する入力装置８の出力を
導入して加熱制御装置５の制御条件を変更するとともに
変更情報を冷暖房制御部１に与える演算装置７とで構成
されている。

入力装置８は、表１および表２に示すように、同一環境
でも着衣量および作業量によって快適と感じる温冷感に
差が生じるため、この着衣量および作業量を補正情報と
して入力するためのものである。具体的には、時計機能
８によって、夏、冬、合の季節を判断して着衣量情報を
変更したり、光センサ１０で消灯を検知して睡眠状態と
判断して作業量情報を変更したり、その部屋がどのよう
な役割の部屋（寝室、台所、居間等）かをスイッチ１１
で入力して作業量情報を変更したりするように構成され
ている。

１　Ｍ−＋＝　５０　　［Ｋｃａ　　Ω　／ｒＡ　２　
・ｈ］次に、上記のように構成された冷暖房装置の動作
を第３図および第４図を参照しながら説明する。

まず、人体が快適と感じるときにおける加熱制御装置５
の加熱制御量Ｍと熱抵抗体３の表面温度Ｔとの間には第
２図に示すような関係がある。この関係が演算装置７内
に記憶されているものとする。

今、たとえば入力装置８に着衣量情報および作業量情報
を入力したとすると、演算装置７は入力装置８からの情
報に基いて、そのときに人体が快適と感じる環境時にお
ける熱抵抗体表面温度Ｔｃ。

を（１）式から求める。

Ｔ　ｅａ−Ｔ　５ｋ−（Ｃ（ｌ　ｏ　Ｘ　Ｏ，１８）×
（Ｍ−ＩＸ５０）・・・（１）但し、Ｔｍｋは快適時の基準温度（３４，５℃）である
。また、演算装置７は、（１）式で求められた熱抵抗体
表面温度Ｔｃ、を得るのに必要な加熱制御装置５の加熱
制御ｆｆｉ　Ｍ　ｃｓを第２図に示した関係から求める
。そして、この加熱制御Ｑ　Ｍ　−ｓで電気ヒータ４の
入力を制御するように加熱制御装置５に指令を与える。

また、求められた加熱制御ｆｆ１Ｍｃ、を冷暖房制御部
１に記憶させる。

加熱制御装置５が動作して電気ヒータ４が付勢されると
、熱抵抗体３の表面温度も上昇する。しかし、熱抵抗体
３の表面温度は、環境（温度、気流、輻射）の影響を受
ける。このため、一般には（１）式を基準にして求めら
れた加熱制御Ｋｋ　Ｍ　ｃｓで電気ヒータ４を付勢して
も、熱抵抗体３の表面温度は快適な温度Ｔｔ、とはなら
ない。演算装置７は、温度センサ６の出力に基い−Ｃ１
現在の熱抵抗体表面温度Ｔｅ７　　を入力し、Ｔ１．　
をＴｅ、に一致させるべく加熱制御装置５の加熱制御量
をＭ６．　　に変更する。同時に変更された加熱制御量
Ｍ　ｃｓ　　を冷暖房制御部１に向けて出力する。

冷暖房制御部１は、与えられた加熱制御量Ｍｅ、　　と
先に記憶している加熱制御量Ｍ−とを比較し、第４図に
示す環境制御を繰り返し行う。したがって、ついにはＭ
　ｃｊ　　−Ｍ　ｔ、となる温度環境が、つまり理想的
な温度環境が実現されることになる。

なお、入力装置８で、作業量Ｍ　＃　Ｉ　’１着衣量ｃ
ｆｌｏを変更したときには、再度、演算装置７で快適環
境時の熱抵抗体表面温度Ｔｔ、、加熱制御量Ｍ、、が求
められ、これに基いて上述した制御が行われる。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、人体が快適とする環境
に制御するために、人体の温冷感に影響を与える環境要
素を検知する際に、人体側の要件である作業量および着
衣量を考慮に入れて検知するようにしているので、真に
人体が快適と感じる理想に近い環境を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る冷暖房装置の概略構成
図、第２図は快適環境時における熱抵抗体表面温度と加
熱制御量との関係の一例を示す図、第３図および第４図
は同実施例装置の動作を説明するための流れ線図である
。１・・・冷暖房制御部、２・・・環境検知器、３・・・
熱抵抗体、４・・・電気ヒータ、５・・・加熱制御装置
、６・・・温度センサ、７・・・演算装置、８・・・入
力装置。

Claims

【特許請求の範囲】

冷暖房制御部と、熱抵抗体および上記熱抵抗体の内部に
設けられた加熱源および上記加熱源を人体の皮膚部にお
ける伝熱機構を模擬した方式で制御する加熱制御装置を
含み、皮膚部を通して知る温冷感に影響を与える環境要
素を検出して総合評価し、その出力で前記冷暖房制御部
を制御する手段とを備えてなる冷暖房装置において、前
記皮膚部を通して知る温冷感に影響を与える人体側の要
件を情報として入力する入力装置と、この入力装置の情
報に基いて前記加熱制御装置の制御条件を変更する演算
装置とを具備してなることを特徴冷暖房装置。