JPH0468540B2 - - Google Patents
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- JPH0468540B2 JPH0468540B2 JP60002936A JP293685A JPH0468540B2 JP H0468540 B2 JPH0468540 B2 JP H0468540B2 JP 60002936 A JP60002936 A JP 60002936A JP 293685 A JP293685 A JP 293685A JP H0468540 B2 JPH0468540 B2 JP H0468540B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- resistor
- power supply
- thermal environment
- heating element
- Prior art date
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、空気調和機等によつて空調されて
いる室内の空気温度、風の速度（強弱）、方向お
よび壁の幅射熱の影響等、特に人間の温熱環境に
関する要因を測定するのに使用することのできる
温熱環境センサに関する。
いる室内の空気温度、風の速度（強弱）、方向お
よび壁の幅射熱の影響等、特に人間の温熱環境に
関する要因を測定するのに使用することのできる
温熱環境センサに関する。
［従来の技術］
例えば、室内の温度、湿度および送風等の状態
をコントロールする空気調和機には、その内部あ
るいは室内に対して温度センサが取付け設置され
ている。この温度センサは、室内の空気温度ある
いは湿度を測定し、その測定値に対応して空気調
和機の冷却、減湿、加熱および送風運転等を制御
している。すなわち、このセンサは室内の温度お
よび湿度のみを測定するものである。
をコントロールする空気調和機には、その内部あ
るいは室内に対して温度センサが取付け設置され
ている。この温度センサは、室内の空気温度ある
いは湿度を測定し、その測定値に対応して空気調
和機の冷却、減湿、加熱および送風運転等を制御
している。すなわち、このセンサは室内の温度お
よび湿度のみを測定するものである。
しかし、人間の感覚において暖かいと感じるの
は、室内温度の高さだけでなく風の速度、方向お
よび幅射熱等にも影響されるものである。したが
つて、室内の温度あるいは湿度のみを測定し、そ
の測定結果から室内の空調状態をコントロールさ
れる温度センサでは、人間の温冷感覚に影響を与
える風の速度、方向および壁からの幅射熱等、人
間の温熱環境の善し悪しを評価し、その評価によ
つて空気調和機の運転を制御することはできな
い。このため、室内に居る人間にとつて心地よい
空調を実行することは不可能なものとなつてい
る。
は、室内温度の高さだけでなく風の速度、方向お
よび幅射熱等にも影響されるものである。したが
つて、室内の温度あるいは湿度のみを測定し、そ
の測定結果から室内の空調状態をコントロールさ
れる温度センサでは、人間の温冷感覚に影響を与
える風の速度、方向および壁からの幅射熱等、人
間の温熱環境の善し悪しを評価し、その評価によ
つて空気調和機の運転を制御することはできな
い。このため、室内に居る人間にとつて心地よい
空調を実行することは不可能なものとなつてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］
この発明は、上記のような点に鑑みなされたも
ので、人間の温冷感覚に依存する環境の温度に関
するいくつかの要因をそれぞれ測定し、その測定
結果に基づいて空気調和機を制御することのでき
る温熱環境センサを提供しようとするものであ
る。
ので、人間の温冷感覚に依存する環境の温度に関
するいくつかの要因をそれぞれ測定し、その測定
結果に基づいて空気調和機を制御することのでき
る温熱環境センサを提供しようとするものであ
る。
［問題点を解決するための手段］
すなわち、この発明に係る温熱環境センサにあ
つては、空気中に晒される抵抗発熱体と、この抵
抗発熱体に電流を流し発熱させる電源回路と、上
記抵抗発熱体の抵抗を計測しその抵抗発熱体の温
度を計る測定回路と、この測定回路と上記電源回
路とを交互に切換えるスイツチ手段とを具備した
ことを特徴として構成されるものである。
つては、空気中に晒される抵抗発熱体と、この抵
抗発熱体に電流を流し発熱させる電源回路と、上
記抵抗発熱体の抵抗を計測しその抵抗発熱体の温
度を計る測定回路と、この測定回路と上記電源回
路とを交互に切換えるスイツチ手段とを具備した
ことを特徴として構成されるものである。
［実施例］
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。
明する。
第１図および第２図は、その構成を説明するも
ので温熱環境センサ１０のセンサ部１１は、発熱
抵抗体１２およびケース１３よりなつている。こ
の発熱抵抗体１２は、例えばサーミスタ等の負の
温度係数を有する抵抗体であり、ケース１３はそ
の周囲全ての方向からの風Ａ，Ｂ，ＣおよびＤを
均等に通過できるように構成されている。これら
の風Ａ，Ｂ，ＣおよびＤはその温度がT1であり、
速度はWfでそれぞれケース１３内の発熱抵抗体
１２を通過するようになつている。
ので温熱環境センサ１０のセンサ部１１は、発熱
抵抗体１２およびケース１３よりなつている。こ
の発熱抵抗体１２は、例えばサーミスタ等の負の
温度係数を有する抵抗体であり、ケース１３はそ
の周囲全ての方向からの風Ａ，Ｂ，ＣおよびＤを
均等に通過できるように構成されている。これら
の風Ａ，Ｂ，ＣおよびＤはその温度がT1であり、
速度はWfでそれぞれケース１３内の発熱抵抗体
１２を通過するようになつている。
この抵抗体１２に対しては、スイツチ１４の開
閉動作によつて電源を供給する電源部１５が接続
されている。この電源部１５に対しては、上記発
熱抵抗体１２の抵抗値からその温度を測定する測
定部１６が並行に接続設定され、この測定部１６
はスイツチ１７の投入、解除（開閉）動作によつ
て制御されるようになつている。また、１８は周
囲の壁であり、T0は壁１８から幅射される幅射
熱温度を示すものである。
閉動作によつて電源を供給する電源部１５が接続
されている。この電源部１５に対しては、上記発
熱抵抗体１２の抵抗値からその温度を測定する測
定部１６が並行に接続設定され、この測定部１６
はスイツチ１７の投入、解除（開閉）動作によつ
て制御されるようになつている。また、１８は周
囲の壁であり、T0は壁１８から幅射される幅射
熱温度を示すものである。
すなわち、この発熱抵抗体１２は、スイツチ１
４の投入（閉）によつて電源部１５から電源が供
給されると、発熱作用を起こして抵抗値が上昇変
化する。この発熱抵抗体１２の抵抗値の変化は、
スイツチ１７の開閉動作によつて、その都度測定
部１６に測定される。この測定部１６は、上記測
定した抵抗値を発熱抵抗体１２の温度として読取
るようになつている。したがつて、この抵抗体１
２であるサーミスタの抵抗と温度との関係は、次
式(1)によつて決定される。
４の投入（閉）によつて電源部１５から電源が供
給されると、発熱作用を起こして抵抗値が上昇変
化する。この発熱抵抗体１２の抵抗値の変化は、
スイツチ１７の開閉動作によつて、その都度測定
部１６に測定される。この測定部１６は、上記測
定した抵抗値を発熱抵抗体１２の温度として読取
るようになつている。したがつて、この抵抗体１
２であるサーミスタの抵抗と温度との関係は、次
式(1)によつて決定される。
Ｒ＝RKexpB（１／Ｔ−１／TK） ……(1)
このとき、Ｒ：温度Ｔ時のサーミスタの抵抗、
RK：基準温度TK時のサーミスタの抵抗、Ｂ：サ
ーミスタの定数である。
RK：基準温度TK時のサーミスタの抵抗、Ｂ：サ
ーミスタの定数である。
このように、発熱抵抗体１２の温度(T)は、測定
部１６によつて測定された抵抗値に基づいて、上
記(1)式より求めることができるものである。ま
た、発熱作用によつて温度が上昇する発熱抵抗体
１２は、そこを通過する風Ａを暖め、その風Ａの
空気温度T1に影響を与え変化させるようになつ
ている。
部１６によつて測定された抵抗値に基づいて、上
記(1)式より求めることができるものである。ま
た、発熱作用によつて温度が上昇する発熱抵抗体
１２は、そこを通過する風Ａを暖め、その風Ａの
空気温度T1に影響を与え変化させるようになつ
ている。
例えば、第３図は電源部１５から供給される電
源の有無によつて変化する発熱抵抗体１２の温度
の状態を測定部１６で測定し、その結果を示すも
のである。いま、点アにおいてスイツチ１７を閉
じて測定部１６を接続し、発熱抵抗体１２の温度
を測定する。このとき、スイツチ１４は開いてい
るために、発熱抵抗体１２に対しては電源は供給
されていない。このため、抵抗体１２は通過する
風Ａの温度T1の影響を受けて、温度がT1となつ
ている。この点アを境にしてスイツチ１７を開い
て測定部１６を切離し、こんどはスイツチ１４を
閉じて電源部１５から抵抗体１２に対して電源を
供給する。すると、この抵抗体１２は、発熱作用
によつて温度がT1からT2へと徐々に上昇してい
く。この発熱温度T2は上記抵抗体１２の飽和温
度である。このため、抵抗体１２の発熱温度T2
が十分飽和し安定するΔT1時間後（点イ）に、ス
イツチ１４を開き電源部１５からの電源の供給を
停止し、再びスイツチ１７を閉じて測定部１６を
接続し温度T2を測定する。点イにおいて温度T2
を測定終了後、スイツチ１７を開いて測定部１６
を非接続状態にしておく。この発熱抵抗体１２の
温度は、電源部１５から電源が供給されていない
ために、徐々に低下していく。その抵抗体１２の
温度が低下し安定したΔT2時間後（点ウ）、再び
スイツチ１７を閉じて測定部１６によつて温度
T1を測定する。点ウでの温度測定後、スイツチ
１４を閉じて抵抗体１２に対して再び電源を供給
し、発熱温度T2の温度を繰返し測定する。ΔT
は、この温熱環境センサ１０を使用する場合のサ
ンプリング時間である。
源の有無によつて変化する発熱抵抗体１２の温度
の状態を測定部１６で測定し、その結果を示すも
のである。いま、点アにおいてスイツチ１７を閉
じて測定部１６を接続し、発熱抵抗体１２の温度
を測定する。このとき、スイツチ１４は開いてい
るために、発熱抵抗体１２に対しては電源は供給
されていない。このため、抵抗体１２は通過する
風Ａの温度T1の影響を受けて、温度がT1となつ
ている。この点アを境にしてスイツチ１７を開い
て測定部１６を切離し、こんどはスイツチ１４を
閉じて電源部１５から抵抗体１２に対して電源を
供給する。すると、この抵抗体１２は、発熱作用
によつて温度がT1からT2へと徐々に上昇してい
く。この発熱温度T2は上記抵抗体１２の飽和温
度である。このため、抵抗体１２の発熱温度T2
が十分飽和し安定するΔT1時間後（点イ）に、ス
イツチ１４を開き電源部１５からの電源の供給を
停止し、再びスイツチ１７を閉じて測定部１６を
接続し温度T2を測定する。点イにおいて温度T2
を測定終了後、スイツチ１７を開いて測定部１６
を非接続状態にしておく。この発熱抵抗体１２の
温度は、電源部１５から電源が供給されていない
ために、徐々に低下していく。その抵抗体１２の
温度が低下し安定したΔT2時間後（点ウ）、再び
スイツチ１７を閉じて測定部１６によつて温度
T1を測定する。点ウでの温度測定後、スイツチ
１４を閉じて抵抗体１２に対して再び電源を供給
し、発熱温度T2の温度を繰返し測定する。ΔT
は、この温熱環境センサ１０を使用する場合のサ
ンプリング時間である。
このとき、点イにおける発熱抵抗体１２の発熱
作用は次式によつて表わせる。
作用は次式によつて表わせる。
Ｑ＝Ｋ（T2−T1） ……(2)
ここで、Ｑ＝抵抗体１２の発熱量、Ｋ：放熱散
定数である。
定数である。
この放熱散定数：Ｋは、発熱抵抗体１２の温度
を自己加熱によつて１℃上昇させるのに必要な電
力であり、風Ａの速度Wfの強弱、風向およびケ
ース１３の熱抵抗等の特性を表わすものである。
を自己加熱によつて１℃上昇させるのに必要な電
力であり、風Ａの速度Wfの強弱、風向およびケ
ース１３の熱抵抗等の特性を表わすものである。
このように、(2)式の発熱量Ｑは常に一定となる
ため、温熱環境の温度は周囲の壁１８からの幅射
熱温度T0に影響され、温度差T2−T1は風の速
度、方向に関係する熱放散作用に影響されるもの
である。
ため、温熱環境の温度は周囲の壁１８からの幅射
熱温度T0に影響され、温度差T2−T1は風の速
度、方向に関係する熱放散作用に影響されるもの
である。
このため、点イにおける温度指数は幅射作用と
熱放散作用の効果によつて、K1（T2−T1）とし
て表わすことができ、点アにおいては発熱抵抗体
１２は発熱作用がないために、温度指数は空気温
度に比例したK2T1によつて表わされる。
熱放散作用の効果によつて、K1（T2−T1）とし
て表わすことができ、点アにおいては発熱抵抗体
１２は発熱作用がないために、温度指数は空気温
度に比例したK2T1によつて表わされる。
この点アおよび点イそれぞれの温度指数から温
熱環境センサ１０の出力ftは、室内の空気温度、
風速、風向および幅射作用の総合的な影響によつ
て、次式のように表わすことができる。
熱環境センサ１０の出力ftは、室内の空気温度、
風速、風向および幅射作用の総合的な影響によつ
て、次式のように表わすことができる。
ft＝K1（T2−T1）＋K2T1
ここで、K1およびK2の値を任意に選ぶと、上
記ftの値はKT2となる。このことから、発熱温度
T2の値が空気温度、風の速度、方向および幅射
作用等の度合いを示すものであることがわかる。
記ftの値はKT2となる。このことから、発熱温度
T2の値が空気温度、風の速度、方向および幅射
作用等の度合いを示すものであることがわかる。
すなわち、点イの温度は風Ａの速度、方向およ
び周囲の壁１８からの幅射熱の強弱に比例し、点
アの温度は室内の空気温度に比例して影響される
ものである。
び周囲の壁１８からの幅射熱の強弱に比例し、点
アの温度は室内の空気温度に比例して影響される
ものである。
第４図、第５図および第６図は、室内空間に人
間と温熱環境センサ１０とを実際に配置し、空気
温度、風の速度、方向および幅射熱温度をさまざ
まに変化させて４つのパターンを構成し、そのと
きの人間の感覚による申告と温熱環境センサ１０
の出力ftからの発熱温度T2とを整理して示したも
のである。
間と温熱環境センサ１０とを実際に配置し、空気
温度、風の速度、方向および幅射熱温度をさまざ
まに変化させて４つのパターンを構成し、そのと
きの人間の感覚による申告と温熱環境センサ１０
の出力ftからの発熱温度T2とを整理して示したも
のである。
パターンは、温度作用が大で、風速および幅
射作用は小、そのときの人間の申告による温冷感
覚は大で“warm”となつている。
射作用は小、そのときの人間の申告による温冷感
覚は大で“warm”となつている。
パターンは、温度作用が大、風速および幅射
作用も大、そのとき温冷感覚は中であり
“neutral”である。
作用も大、そのとき温冷感覚は中であり
“neutral”である。
パターンでは、温度作用は小であり、風速お
よび幅射作用も小、そのとき温冷感覚は中であり
“neutral”となる。
よび幅射作用も小、そのとき温冷感覚は中であり
“neutral”となる。
パターンでは、温度作用が小であり、風速お
よび幅射作用は大である。そのときの温冷感覚は
小で“cool”となつている。
よび幅射作用は大である。そのときの温冷感覚は
小で“cool”となつている。
これらの結果から、温度作用が小さいときはと
もかく、大であつても熱放散作用および幅射作用
が大きい場合には、人間の温冷感覚は暖かく感じ
ることはない。
もかく、大であつても熱放散作用および幅射作用
が大きい場合には、人間の温冷感覚は暖かく感じ
ることはない。
このように、人間の感覚において暖かいと感じ
るのは、温度作用の大小だけでなく風の速度、方
向および幅射熱等に影響されるものである。その
ため、この温熱環境センサ１０は空調されている
室内において、空気温度に比例した指数、熱放散
作用および周囲の壁からの幅射作用の強弱に比例
した指数、あるいは温度作用、熱放散作用および
幅射作用それぞれの影響による温熱環境の指数を
それぞれ別個に表示することができるようになつ
ている。このため、人間の温熱環境（空気温度、
風の速度、方向および壁からの幅射熱）の善し悪
しを評価し、その評価にしたがつて空気調和機の
運転を制御することが可能となるものである。
るのは、温度作用の大小だけでなく風の速度、方
向および幅射熱等に影響されるものである。その
ため、この温熱環境センサ１０は空調されている
室内において、空気温度に比例した指数、熱放散
作用および周囲の壁からの幅射作用の強弱に比例
した指数、あるいは温度作用、熱放散作用および
幅射作用それぞれの影響による温熱環境の指数を
それぞれ別個に表示することができるようになつ
ている。このため、人間の温熱環境（空気温度、
風の速度、方向および壁からの幅射熱）の善し悪
しを評価し、その評価にしたがつて空気調和機の
運転を制御することが可能となるものである。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、空気中に晒さ
れる抵抗発熱体と、この抵抗発熱体に電流を流し
発熱させる電源回路と、上記抵抗発熱体の抵抗を
計測しその抵抗発熱体の温度を計る測定回路と、
この測定回路と上記電源回路とを交互に切換える
スイツチ手段とを具備したことを特徴として構成
されるものであるため、一つの発熱抵抗体からな
る温熱環境センサによつて、前後、左右および上
下方向に対して、あらゆる角度からの風速、風向
および周囲の壁による幅射作用を表わすことがで
きる。さらに、スイツチの交互切換えによつて制
御されるものであるため、常時発熱作用を行なわ
せる必要がない。このため、バツテリ等によつて
遠隔操作が可能な、小電力で低コストなセンサと
することができる。
れる抵抗発熱体と、この抵抗発熱体に電流を流し
発熱させる電源回路と、上記抵抗発熱体の抵抗を
計測しその抵抗発熱体の温度を計る測定回路と、
この測定回路と上記電源回路とを交互に切換える
スイツチ手段とを具備したことを特徴として構成
されるものであるため、一つの発熱抵抗体からな
る温熱環境センサによつて、前後、左右および上
下方向に対して、あらゆる角度からの風速、風向
および周囲の壁による幅射作用を表わすことがで
きる。さらに、スイツチの交互切換えによつて制
御されるものであるため、常時発熱作用を行なわ
せる必要がない。このため、バツテリ等によつて
遠隔操作が可能な、小電力で低コストなセンサと
することができる。
また、センサからの出力は、空気温度に比例し
た指数、熱放散作用および幅射作用に比例した指
数、温熱環境（温度作用、熱放散作用および幅射
作用の影響）指数をそれぞれ別個に出力表示する
ことが可能なので、それぞれの出力に対応するア
クチユレータを駆動制御することができるもので
ある。これによつて、室内の空気を効率よく空調
することができると共に、室内に居る人間にとつ
て心地よい空調を実行することが可能となるもの
である。
た指数、熱放散作用および幅射作用に比例した指
数、温熱環境（温度作用、熱放散作用および幅射
作用の影響）指数をそれぞれ別個に出力表示する
ことが可能なので、それぞれの出力に対応するア
クチユレータを駆動制御することができるもので
ある。これによつて、室内の空気を効率よく空調
することができると共に、室内に居る人間にとつ
て心地よい空調を実行することが可能となるもの
である。
第１図はこの発明の一実施例である温熱環境セ
ンサを説明する構成図、第２図は上記センサ部を
通過する風の流れる方向を説明する図、第３図は
サンプリング時間におけるセンサの温度変化を説
明する図、第４図は人間の感覚申告とセンサ出力
の発熱温度T2との関係を示す図、第５図は空気
温度、風の強弱および幅射熱温度を変えた４つの
パターンについてセンサの出力温度を示す図、第
６図は上記第４図および第５図のパターン，
，およびにおける温度T2の変化と温冷感
覚との関係を示す図である。 １０……温熱環境センサ、１１……センサ部、
１２……発熱抵抗体、１３……ケース、１４……
スイツチ、１５……電源部、１６……測定部、１
７……スイツチ、１８……壁。
ンサを説明する構成図、第２図は上記センサ部を
通過する風の流れる方向を説明する図、第３図は
サンプリング時間におけるセンサの温度変化を説
明する図、第４図は人間の感覚申告とセンサ出力
の発熱温度T2との関係を示す図、第５図は空気
温度、風の強弱および幅射熱温度を変えた４つの
パターンについてセンサの出力温度を示す図、第
６図は上記第４図および第５図のパターン，
，およびにおける温度T2の変化と温冷感
覚との関係を示す図である。 １０……温熱環境センサ、１１……センサ部、
１２……発熱抵抗体、１３……ケース、１４……
スイツチ、１５……電源部、１６……測定部、１
７……スイツチ、１８……壁。
Claims (1)
- １ 空気中に晒される抵抗発熱体と、この抵抗発
熱体に電流を流し発熱させる電源回路と、上記抵
抗発熱体の抵抗を計測しその抵抗発熱体の温度を
計る測定回路と、この測定回路と上記電源回路と
を交互に切換えるスイツチ手段とを具備したこと
を特徴とする温熱環境センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60002936A JPS61165547A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 温熱環境センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60002936A JPS61165547A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 温熱環境センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61165547A JPS61165547A (ja) | 1986-07-26 |
| JPH0468540B2 true JPH0468540B2 (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=11543238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60002936A Granted JPS61165547A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 温熱環境センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61165547A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964115A (en) * | 1987-12-11 | 1990-10-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thermal sensing system |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP60002936A patent/JPS61165547A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61165547A (ja) | 1986-07-26 |
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