JPH06147596A - 空調用センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 個人の温熱感覚を反映した空調機器制御が簡
単な構造で実現できるようにする。 【構成】 外耳道の温度を検出するイヤフォーン型温度
検出器２３を空調の対象となる個人の耳に保持させると
ともに、空気温度を検出するサーモスタットＴを個人の
近傍に設ける。サーモスタットＴの設定範囲の下で、イ
ヤフォーン型温度検出器２３で検出された外耳道の温度
が、所定温度となるように空調機器の温度制御を行う制
御部２１をサーモスタットＴとイヤフォーン型温度検出
器２３とに接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、個別空調、及びパーソ
ナル空調の温度制御に用いて好適な空調用センサーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、個人的な温熱感覚の要求に応じる
ことができる、いわゆる個別空調（狭い範囲を小型空調
ユニットで受け持つもの）や、パーソナル空調の普及が
目ざましい。パーソナル空調では、全体空調での標準的
な空気調和（相対湿度50％前後、冷房時26℃、暖房時22
℃程度）に対し、更に個人の温熱感覚に応じて冷房、暖
房を行うことができる。このパーソナル空調には、ダク
トにより冷風又は温風を送り、空気量を制御する空気方
式、室内ユニットに送られる冷媒量を制御する冷媒方
式、及び小型ファンコイルを用いる水方式がある。例え
ば水方式のパーソナル空調では、図２に示すように、対
象となる個人の近傍に設けられたサーモスタットＴによ
り、冷温水調節弁（空調機器）１を開閉し、冷温水コイ
ル３を通過する水量を制御するか、若しくは図３に示す
ように、サーモスタットＴによりファン制御手段（空調
機器）５を介してファン７の回転を可変し、冷温水コイ
ル３の通過風量を制御する。このような従来例では、個
人の周囲空気の乾球温度だけに着目した温度制御とな
る。

【０００３】一方、気流速度、輻射環境、着衣状態、活
動状態を考慮して、厳密な温熱環境指標に基づく制御を
目指すＰＭＶ（Predicted Mean Vote ）制御がある。図
４はＰＭＶ制御の説明図である。ＰＭＶ制御では、サー
モスタットに代えて室内温度、平均輻射温度、気流速度
を検出するコンフォート検出器９を用い、更に活動状
態、着衣状態、湿度を手動で設定し、コンフォート調節
器１１によりその状態における最も快適な空気温度（乾
球温度）を逆算し、その温度により冷温水量又は通過風
量を制御する。このようなＰＭＶ制御によれば、実際の
人間の感覚に近い値で空調機器が制御でき、より快適な
室内環境を実現することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】人間の温熱感覚は、周
囲の空気温湿度の他に、気流速度、輻射環境、着衣状
態、活動状態、体調により影響を受ける。従って、パー
ソナル空調等を採用した場合においても、湿度を50％程
度として乾球温度だけに着目した従来の温度制御では、
必ずしも快適状態とはならず、手動での微調整が要求さ
れていた。一方、ＰＭＶ制御のように、温度以外に気流
速度、輻射環境等を測定し、これを評価に加え、より精
度を向上させることも考えられるが、ＰＭＶ制御では着
衣状態、活動状態を外部から手動で設定しなければなら
ず、煩雑であるとともに、体調においては客観的な設定
が困難で、更に、コンフォート検出器９等のセンサー類
が大型であるとともに、システム全体は複雑且つ高価で
あった。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、個
人の温熱感覚を反映した空調機器制御が簡単な構造で実
現できる空調用センサーの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る空調用センサーの構成は、空調の対象と
なる個人の身体部分の温度を検出する温度検出器と、個
人の近傍に設けられ空気温度を検出するサーモスタット
と、このサーモスタットと温度検出器とに接続されサー
モスタットの設定範囲の下で温度検出器で検出された外
耳道の温度が所定温度となるように空調機器の温度制御
を行う制御部とからなることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】温度検出器が身体部分の温度を検出し、サーモ
スタットが周囲空気温度を検出し、制御部が、周囲空気
温度の下で身体部分の温度が所定温度となるように空調
機器を制御し、温度制御に個人の温熱感覚が直接反映さ
れる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る空調用センサーの好適な
実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明
空調用センサーの説明図である。パーソナル空調の対象
となる個人の近傍にはサーモスタットＴが設けられ、サ
ーモスタットＴは机或いはパーテション内に設けられ個
人近傍の空気温度を検出するようになっている。サーモ
スタットＴには制御部である温度調節器・演算部２１が
接続され、温度調節器・演算部２１は空調機器である冷
温水調節弁１又はファン制御手段５（図２、３参照）と
接続されている。

【０００８】一方、身体部分例えば外耳道の温度を検出
する為に、耳に軽く固定できるイヤフォーン型温度検出
器２３には温度検出部（白金、ニッケル、銅等のサーミ
スタ測温抵抗体）が組み込まれ、温度検出部は外耳道の
温度を検出するようになっている。イヤフォーン型温度
検出器２３は、軟質性の信号配線又は無線を介して、温
度調節器・演算部２１に接続され、対象となる個人の外
耳温度は、温度調節器・演算部２１に送られるようにな
っている。

【０００９】人間の温熱感覚は、脳の視床下部の温度が
基準となると言われているが、その近似値を示す測定可
能部位として、直腸温度、鼓膜、虹彩（瞳）、平均皮膚
温度等がある。特に平均皮膚温度は、温熱感覚と良い相
関を示すことが実験レベルで確認されているが、発汗の
影響を受けるので、注意が必要となる。イヤフォーン型
温度検出器２３は、人間の温熱感覚を表す、上述部位の
一つである鼓膜の温度に近い外耳道を測定して、居住者
の温熱感覚を直接検出するものである。サーモスタット
Ｔ、温度調節器・演算部２１、イヤフォーン型温度検出
器２３により空調用センサー２５が構成されている。

【００１０】このように構成される空調用センサー２５
では、鼓膜温度に近い外耳温度を快適温熱環境の指標と
して、ある範囲に保持するようにパーソナル空調を制御
する。この場合、周囲の空気温度もサーモスタットＴに
より検出し、それらが周囲の空気温度に対して極端な値
をとらないようにする。外耳道温度は平均皮膚温度より
１℃程度高く37℃程度が目安であるが、36〜38℃の範囲
で個人の好みに合わせて設定できるようにし、これを所
定温度とする。温度調節器・演算部２１は、サーモスタ
ットＴの検出温度が22〜26℃の範囲となり、且つ外耳道
温度が所定温度とになるように、冷温水調節弁１又はフ
ァン制御手段５を制御する。このように、体の部分温度
と従来の周囲空気の温度を組み合わせることで、対象と
なる個人の温熱感覚を直接反映させた、温度制御が可能
となる。

【００１１】なお、空調用センサー２５は水方式に用い
る以外に、空気方式で送風量を、冷媒方式で循環冷媒量
を制御するものであってもよい。また、上述の実施例で
は、パーソナル空調を例に説明したが、複数人を対象と
した空調の場合には、イヤフォーン型温度検出器２３に
よる複数人の平均検出温度値に基づき制御することもで
きる。さらに、このイヤフォーン型温度検出器２３は、
ＢＧＭ又は館内放送等にも併用することができる。

【００１２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る空調用センサーによれば、個人の温熱感覚を直接温度
制御に反映できるので、従来の周囲空気温度のみによる
制御よりも的確に、快適温度制御を行うことができる。
また、最近の新技術であるＰＭＶ制御においても不可能
であった温熱感覚を直接反映した空調制御を、簡単で安
価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明空調用センサーの説明図である。

【図２】水量制御水方式の説明図である。

【図３】風量制御水方式の説明図である。

【図４】ＰＭＶ制御の説明図である。

【符号の説明】

２１ 温度調節器・演算部（制御部） ２３ イヤフォーン型温度検出器 ２５ 空調用センサー Ｔ サーモスタット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調の対象となる身体部分の温度を検出
   する温度検出器と、 前記身体の近傍に設けられ空気温度を検出するサーモス
   タットと、 該サーモスタットと前記温度検出器とに接続され該サー
   モスタットの設定範囲の下で前記温度検出器で検出され
   た身体部分の温度が所定温度となるように空調機器の温
   度制御を行う制御部とからなることを特徴とする空調用
   センサー。