WO1992002767A1

WO1992002767A1 - Method of computing equivalent temperature and instrument for environment measurement

Info

Publication number: WO1992002767A1
Application number: PCT/JP1991/001015
Authority: WO
Inventors: Akihiko Kon
Original assignee: Yamatake-Honeywell Co., Ltd.
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1992-02-20
Also published as: EP0495117A1; JPH05332596A; EP0495117A4

Description

明細書

等価温度演算方法および環境計測装置

1 . 技術分野

この発明は、室内環境の快適さを示す予測平均温感 PMV (Predicted Mean V ote ) を演算する予測平均温感演算装匱に用いて好適な、等偭温度演算方法および環境計測装置に関するものである。

2. 背景技術

従来より、予測平均湿 SSである PMVの演算式として、 ISO (International S tandard Organization) 7730に規定された P MV方程式、すなわち下紀（ 1 ) 式が採用されている。

PMV= (0.303e— ^{O O36M}+0.028) X 〔（M— W，） -3.05X10"³ - {5733-6.

99 (M— W，） -P a} -0.42 { (M— W，）一 58.15} -1.7Χ10"⁵· M • (5867— P a) -0.0014· M · (34— T a) — 3.96· 10"⁸ · f cl · { (Tel + 274 ) ⁴一 (T r +273) ⁴} - f cl · he- (Tel一 Ta) 〕

( 1 ) 但し、上記（ 1 ) 式において、

Tcl = Tsk— 0.155 · I cl · C3.96X10"⁸ · f cl · { (Tcl + 274) ⁴一 (Tr + 2 73) ⁴} + f cl · he- (Tel一 Ta) 〕

2.38 (Tel一 Ta) 。·²⁵

hc= for 2.38 (Tcl-Ta) ^{0 25}>

12.lVVair

for 2.38 (Tcl-Ta) °- ^2B≤l2.WVair

Tel :衣服の表面温度， Tsk :皮庸温， P a = RH * P a RH : S度， P a' ：飽和水蒸気圧， M :活動量， W' ：仕事量， Ta ：気温， Tr ：精射温度， I c 衣服の熟抵抗， Vair ：気流速度， f c 定数。

しかしながら、このような従来の PMV方程式によると、多くの項の集まりであり、しかも極めて複雑な形をしている。例えば、 Tcl， Tr の 4乗項の存在や、 Telの繰り返し演算等がある。

このため、従来にあっては、演算処理が複雑となり、処理時間が長くかかるばかりでなく、 PMV演算装置としての高偭格化が避けられず、ビル空調用 PMV センサとしての実用化に難があった。

このような理由から、本出願人は、輻射温度 Tr ，気温 Ta ，気流速度 Vair , 所定定数 Tcr，係数 ~b₃ および係数 nに基づき、下記（2)式により等偭温度 Teqを演算し、この演算して得た等偭温度 Teq, 気温 Ta , 相対湿度 RH ，飽和水蒸気圧 P a¹ ，衣服の熱抵抗 Iclおよび係数 a i ~a₆ に基づき、下記 (3)式により予測平均温感 PMV (以下、従来の PMVと区别するために PM V^x と言う）を演算す方式を、試行錯誤しながら考えた。

Teq= b 1 · Tr+ b ₂ · Ta- b · Vairⁿ · (Tcr-Ta ) · · · (2)

PMV: = a i+ a₂- Ta + a₃« RH · P a^x- 〔a₄ ( 1 + a₅* I cl) 〕

• ( a₆-Teq) · · · (3)

この PMV* 方程式によれば、簡単な四則演算でしかも精度を悪化させることなく、予測平均温感 PMV* を算出することができ、従来に比してその処理時間を大幅に短縮することができるものとなる。また、簡単な演算処理を施すのみでよいので、オペアンプを中心としたアナログ回路もしくはマイクロコンピュータを 1つ組み込むのみで、演算部を構成することが可能となり、低価格化を促進することができ、ビル空調用 PMVセンサとしての実用化に大きく貢献する。

3. 発明の開示

〔発明が解決しょうとする課題〕

しかしながら、上述した PMV' 方程式においては、等偭温度 Teqを得るために、輻射温度 Tr や気流速度 Vair の個別計測が必要となる。

そこで、本出願人は、輻射温度 Tr や気流速度 Vair の個別計測を不要とし、等価温度 Teqの演算処理を簡素化するべく、輻射温 j£Tr ，気流速度 Vair を使用せずに等価温度 Teqの演算を行い得るものとして、環境計測装置の導入を試みた。

しかし、本出願人が導入を試みた当初の環境計測装置において、これを小型化しょうとすると、気流の影響が増大して、正確な等価温度 Teqを求めることができなくなるという問題に突き当たった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような »題を解決するために提案されたもので、その第 1発明（猜求項 1に係る発明）は、等値温度演算方法に明するものであって、第 1のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する第 1の保持手段と、第 1のセンサ物体に対して放射率の低い第 2のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する第 2の保持手段と、第 1のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な、気流の当た'る単位表面糖当たりの消黄電力 H 1を計測する第 1 の消費電力計測手段と、第 2のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な、気流の当たる単位表面糖当たりの消 Λ電力 H 2を計測する第 2 の消 ft電力計測手段とを備え、気 STa , 係数， b₂, b 4および所定定数なに基づき、下記（a) 式により等葡温度 Teqを演箅するようにしたものである。

Teq= b i - Tcr+ b₂ · Ta- b₄ · (H 1 -o · H2) · · · (a) また、その第 2発 W 求項 2に係る発明）は、環境計測装置に関するものであって、上記第 1発明における第 1の保持手段，第 2の保持手段，第 1の消 ft髦力計測手段，第 2の消黄電力計測手段と、第 1の消 «耄力針測手段にて計測して得た消黄電力 H 1と第 2の消 «電力叶測手段にて計測して得た消費電力 H2とに基づき、所定定数なを使用して H 1 - α · H2なる演算を行い、その演算結果を計測値 H 1 — α · Η2として出力する出力手段とも雀えている。

また、その第 3発明（腈求項 3に係る発明）は、等俩温度 «¾算方法に関するものであって、センサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する保持手段と、センサ物体の外表面の一部に気流連断を目的として取り付けられたカバーと、センサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な消黄電力 W₃ を計測する消電力計測手段と、この消 «電力計測手段にて計測して得た消黄電力 W₃ に〔SA / (SA + SB ) 〕 · ( 1 /a) を乗じ、その演算結果を計測値 H 3として出力する出力手段とを備え、気温 Ta , 係数 I , b₂，および所定) έ数 α に基づき、下紀 (b) 式により等佣温度 Teqを演箅するようにしたものである。

Teq= b i - Tcr+ b₂ · Ta- · (H I—な · Η2) · · · (a)

但し、第 3発明において、 aはセンサ物体において気流が当たる表面積、 SA ， S B はセンサ物体において気流が当たる表面積と気流が当たらない表面積との比率（S A ： S B ) である。

また、その第 4発明（請求項 4に係る発明）は、環境計測装置に関するものであって、上記第 3発明における保持手段，カバー，消費電力計測手段，出力手段を備えている。

〔効果〕

したがって、本願の第 2発明では、消费電力 H 1と消費電力 H 2との差を取ることにより、気流の影響を小さくすることが可能となり、また、本願の第 4発明では、センサ物体の外表面の一部にカバーを取り付けることにより、気流の影響を小さくすることが可能となり、また、本願の第 1発明および第 3発明によれば、気流の影響を小さくしたうえ、正確な等偭温度 T eqを求めることが可能となる。すなわち、本発明によれば、環境計測装置の小型化を促進してかつ正確な等価温度 Teqを求めること可能となり、予測平均温感演算装置の実現に大きく貢献するものとなる。

4 . 図面の簡単な説明

第 1図（a ) は本発明（第 2発明）に係る環境計測装置の一実施例を示す概略構成図、第 1図（b ) は本発明（第 4発明）に係る環境計測装置の一実施例を'示す概略構成図、第 2図はこの環境計測装置の適用される予測平均温感演算装置を示すブロック構成図、第 3図はこの環境計測装置を適用してなる予測平均温感演算装置を示すブロック構成図、第 4図は第 1図（a ) に示した環境計測装置においてそのセンサモジュールの内部構成を示す縦断面図、第 5図は第 3図に示した予測平均温感演算装置での予測平均温感 P MV ¹ の演算過程を示す図、第 6図は第 1図（a ) に示した環境計測装置でのジュール本体の変形例を示す図、第 7 , 図は第 1図（a ) に示した環境計測装置でのセンサモジュールの変形組み合わせ例を示す図、第 8図は第 1図（b ) に示した環境計測装置でのモジュール本体の変形例を示す図である。

5 . 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る環境計測装置を詳細に説明する。

第 2図は本発明に係る環境計測装置を適用しょうとする予測平均温感演算装置を示すプロク構成図である。

この予測平均温感演算装慝 1は入力部 2，演算部 3および表示出力部 4を锇えている。入力部 2には、活動量 M, 衣服の熟抵抗 I cl，および所定定数 Tcrが設定値として与えられている一方、轅射温度 Tr ，気流速度 Vair , 気温 Ta , 相対湿度 RHが検出値として与えられている。そして、これらの設定値および検出値が入力部 2より演算部 3へ送られ、演算部 3にて、等偭温度 Teqを採用した P MV^X 方程式に基づく、演算処理が行われる。

すなわち、先ず、轜射温度 Tr , 気温 Ta ，気流速度 Vair , 所定定数 Tcr, 係数 l 〜b₃ および係数 nに基づき、前記 (2) 式により等価温度 Teqを演算する。そして、この演算して得た等価温度 Teq, 気温 Ta ，相対湿度 RH，飽和水蒸気圧 P Ά ^Χ ，衣服の熱抵抗 I clおよび係数 a i ~a₆ に基づき、前記（ 3 ) 式により予測平均温感 PMV* を演算する。

ここで、前記（2) 式を含む（3) 式は、本出願人が従来の PMV方程式（（ 1 ) 式）を簡素化すべく、試行饍娯して得た式であり、この式より得られる PM V' は、従来の PMV方程式で得られる PMVに対してかなりの精度で合致する o 第 1表に、有風，夏期， I cl = 0.5 , RH = 50%, Ta =Tr =30て， Vair =0.2謹での、 PMVと PMV* との比較を示す。また、第 2表に、有風，复期， I cl=0.5 ， RH=50%, Ta =Tr =30て， Vair =0.4麗での、 PMVと PMV* との比較を示す。これらの表からも、 PMVと PMV' とは、微小誤差

第 1表を持って合致することが分かる

第 2表

なお、第 1表，第 2表において、 LOADとは、式（1 ) を PMV= (0.303e -o. o36M_{+ 0 028)} XLOADとした時、一つにまとめられる部分を意味し、 LO AD* は、 PMV の LOADに相当する部分である。また、

R+

· f cl · { (Tcl+ 274) ⁴— （Tr+273) ⁴ } + f cl • he- (Tel一 Ta) で、 + は、 PMV* の R+ Cに相当する部分である。そして、 R¹ + C は、〔a₄ Z ( 1 + a₅ · I cl) 〕 · ( a₆ -Teq) に比例する。

演算部 3にて得た PMV* は、表示出力部 4へ送り表示する。

第 3図は本願発明に係る環境計測装置を適用してなる予測平均温感演算装置を示すブロック構成図である。入力部 2に活動量 M, 衣服の熱抵抗 Icl，所定定数 Tcr, 気温 Ta および相対湿度 RHを与えているのは第 2図の場合と同じであるが、環境計測装置 5を室内に配置し、輻射温度 Tr および気流速度 Vair に代えて、環境計測装置 5の計測値 H (W/m² ) を与えるものとしている。

第 1図（a) は、環境計測装置 5の一実施例であ 3、球形状のモジュール本体 5-11 を備えた第 1のセンサモジュール 5-1と、同じく球形状のモジュール本体 5-21 を備えた第 2のセンサモジュール 5-2とを擁してなり、モジュール本体 5 -11 およびモジュール本体 5 -21 は、熟伝導性の良い金属（銅あるいはアルミ）を材料として形成されている。モ^ュール本体 5-11 の外表面はつや消しの黒あるいは灰色とされており、モジュール本体 5-21 の外表面は鏡面（銀メツキ又はクロームメツキ）とされている。すなわち、モジュール本体 5-11 の外表面の放射率は、モジュール本体 5-21 の外表面の放射率よりも大きいものとされており、例えばモジュール本体 5-11 はその放射率が 0.3以上、モジュール本体 5-11 はその放射率が 0.2以下とされている。そして、センサモジュール 5-1および 5 -2には、第 4図に示すように、そのモジュール本体 5-11 および 5-21 の内部に、加熟ヒータ 5-12 および 5 -22 が配置されており、かつその外表面に慼温素子 5-13 および 5-23 が配設されている。さらに、センサモジュール 5-1および 5 -2は、感温素子 5 -13 および 5 -23 の検出温度すなわちモジュール本体 5-11 および 5- 21 の外表面温度を一定温度 Tcr*Cに保つべく、加熱ヒータ 5-12 および 5-22 への供耠電力量を制御する制御回路（図示せず）を各傾に有している。さらに、センサモジュール 5-1および 5-2は、加熟ヒータ 5 -12 および 5 -22 での消 «電力を検出する検出回路（図示せず）を各翻に俯え、これら検出回路により検出される加熱ヒータ 5-12 および 5-22 での消黄電力および W₂ をモジュール本体 5-11 および 5-21 の気流が当たる表面穣 a (m² ) で除して、気流の当たる単位表面積当たりの消 ¾電力 H 1および H2 (W/m² ) を得、定数なを使って H 1— α · Η2なる演算を行い、その演算結果を計測敏 H (W/m² ) として入力部 2へ与えるものとしている。なお、本実施例において、モジュール本体 5-11 とモジュール本体 5-21 とは、蘸的相互干渉が極めて少ないようにされている。

一方、この環境計測装置 5の計測値 Hを入力とする予測平均温感演算装 B1 ' は、その演算部 3' にて、気温 Ta ，所定定数（一定温度） Tcr, 係数 , b 2 , b₄ および計測値 Hすなわち（H 1— r · H2) に基づき、下記（ 4 ) 式により等偭温度 Teqを演算する。

Teq= b： · Tcr+ b₂ · Ta - b₄ · (H I— α · Η2) · · · (4)

そして、この演算して得た等価温度 Teq, 気温 Ta ，相対港度 RH, 飽和水蒸気圧 P a ，衣服の熟抵抗 I clおよび係数 a 〜a₆ に基づき、前記 (3)式により予測平均温感 PMV を演算する。

第 5図にこの予測平均温感演算装 S1，での予測平均温慼 PMV の演算 »程を示す。

なお、上述においては、センサモジュール 5-1および 5-2において、モジユール本体 5-11 および 5-21 を球形状としたが、第 6図（a) に示すような半球形状のモジュール本体 5-11 ，および 5 -21 ，としてもよく、第 6図（b) に示すようなドーナツ形状のモジュール本体 5-11'，および 5-21'，としてもよい。また、例えば第 7図（a) ~ (f ) に示すように、球形状，半球形状，ドーナツ形状のモジュール本体を選択的に組み合わせてもよい。第 7図（a) の場合は、球形状と半球形状のモジュール本体を組み合わせ、球形状のモジュール本体の放射率を大きくしている。第 7図（b ) の場合は、球形状と半球形状のモジュール本体を組み合わせ、半球形状のモジュール本体の放射率を大きくしている。第 7図

(c) の場合は、半球形状のモジュール本体の上に球形状のモジュール本体を組み合わせ、球形状のモジュール本体の放射率を大きくしている。第 7図（d) の場合は、半球形状のモジュール本体の上に一回り小さい半球形状のモジュール本体を組み合わせ、小さい方のモジュール本体の放射率を大きくしている。第 7図

( e ) の場合は、ドーナツ形状のモジュール本体の空洞部上に球形状のモジユール本体を組み合わせ、球形状のモジュール本体の放射率を大きくしている。第 7 図（f ) の場合は、ドーナツ形状のモジュール本体の空洞部に半球形状のモジュール本体を組み合わせ、半球形状のモジュール本体の放射率を大きくレている。

また、上述においては、環境計測装置 5をセンサモジュール 5-1とセンサモジユール 5 -2との 2分割構成としたが、 1個のセンサモジュールで構成することもできる。例えば、第 1図（b) に示すように、熱伝導性の良い金属（銅あるいはアルミ）を材料として球形状のモジュール本体 6-1を形成し、このモジュール本体 6-1の外表面の放射率を 0.3以上とし（つや消しの黒色あるいは灰色とする）、かつモジュール本体 6-1の外表面の一部に 0.7 zm以上の長波長で零でない有限の透過光性材（例えば、ポリエチレン）の力パー 6-2を気流遮断を目的として取り付け、モジュール本体 6-1の内部に加熱ヒータ 6-3を配置するものとし、さらにモジュール本体 6-1の外表面に感温素子 6 -4を配置し、この感温素子 6 -4の ^出温度（外表面温度）を一定温度 TcrX;に保つべく、加熱ヒータ 6-3への供給電力量を制御する制御回路（図示せず）を設け、加熱ヒータ 6-3での消費電力 W 3 を検出するものとし、この消黄電力 W₃ に〔SA / (SA + SB ) 〕 · ( 1 / a) を乗じ、 H3= CSA / (SA + SB ) 〕 · （W₃ Za) を演算し、その演算結果を環境計測装置 5の計測値 H (W/m² ) として入力部 2へ与えるものとする。但し、上述において、 aはモジュール本体 6-1において気流の当たる表面積（m² ) 、 SA ， SB はモジュール本体 6-1において気流が当たる表面積と気流が当たらない表面積（カバー 6-2により覆われた表面積）との比率（SA ： S B ) を示している。

この場合、予測平均温感演算装置 1 ' は、その演算部 3' にて、気温 Ta ,一定温度 Tcr, 係数， b₂ ， b₄ および計測値 Hすなわち H3に基づき、下記 (5)式により等俩温度 Teqを演算する。

Teq=b！ · Tcr+ b₂» Ta- b « H3 · - · (5)

そして、この演算して得た等値温度 Teq，気温 Ta , 相対湿度 RH，飽和水蒸気圧 P a^¾ , 衣服の熱抵抗 I clおよび係数 _{a i} 〜a₆ に基づき、前記（3)式により予測平均温感 PMV* を演算する。

なお、上述においては、モジュール本体 6-1を球形状としたが、第 8図（a) に示すように半球形状のモジュール本体 6- としてもよく、また第 8図（b) に示すように円柱形状のモジール本体 6-Γ' としてもよく、第 8図（c) に示すように楕円形状のモジュール本体 6-1，" としてもよい。円柱形状のモジユール本体 6-Γ' や楕円形状のモジュール本体 6-Γ'，の場合は、カバー（6-2'', 6-2"，をそのモジュール本体の胴周部に巻くものとする。

次に、環境計測装鼸 5の計測値 Ηが前述の（2)式、すなわち Teq= · Tr + b₂ · Ta -b₃« Vairⁿ* (Tcr-Ta ) なる式と、どのような関係になるのかを説明する。

第 1図（a) に示した環境計測装置 5において、その計測値 Hは、（HI—な • H2) となる。また、第 1図（b) に示した環境計測装置 5において、その計測値 Hは、 H3となる。環境計測装直 5においては、加熱コイルでの消 «電力をコントロールすることにより、モジュール本体の表面温度を一定温度 Tcrとしているが、この熱ヱネルギ一は周囲環境の精射と気温，気流により放散される。ここで、镙射による熱放散は hr · (Tcr— Tr ) として表現され、気温 Ta と気流速度 Vair による熱放散は m · Vairⁿ« (Tcr-Ta ) として表現される。但し、 hrは輻射熱伝達係数。したがって、

H = hr · (Tcr-T r ) +m · Vairⁿ» (Tcr-Ta ) (W/m² )

が成り立つ。

これを変形すると、

hr- Tcr-H= hr · Tr一 m · Vairⁿ« (Tcr-Ta )

となり、計測値 Hとある定数 hr · Tcrとから右辺の情報が読み出せる。ここで、計測値 Hの他に温度センサの情報を加え、両片の各項の係数を決めると、

b 1 · Tcr + b 2 · Ta- b 4 · H = b 1 · Tr + b 2 · Ta- b₃ · Vair¹¹ · (Tcr- Ta)

と求まる。

すなわち、 · Tcrというある定数と気温 Ta と計測値 Hと係数 b₄ を使つて、

Teq= b i · Tcr+ b₂ · Ta - b₄ · H

により等価温度が求まる。

次に、第 1図（a) より代表される環境計測装置 5および第 1図（b) により代表される環境計測装置 5が、何故、気流の影響を小さくできるかについて説明する。

第 1図（a) および（b) に代表される環境計測装置 5は、気温 Ta ，輻射温度 Tr , 気流速度 Vair を一体に計測することを目的とした装置であり、この装置のモデルは人体そのものである。

さて、人体のように加熟された物体は、輻射，気温，ならびに気流により熱ェネルギーを表面から奪われる。すなわち、輻射により熱が奪われることに関しては、皮膚温 Tskと輻射温度 Tr との差（Tsk— Tr ) で表すことができる。ここで、熱が輻射により奪われる効率を意味する輻射熱伝達係数 hr (W/m²° k ) を導入すると、

hr · (Tsk - Tr ) (W/m² )

が、実際に輻射により奪われる熱量である。引き続き、温度（Ta ) の気流により熱が奪われるのは、皮膚温 Tskと気温 Ta との差（Tsk— Ta ) と、熱が気流により奪われる効率を意味する対流熱伝達係数 he (W/m²° k ) とにより、 he · (Tsk-Ta ) (W/m² )

で表現される。ここで、係数 he は実は気流速度 Vair の関数で、 he =m · V air ⁿ で示される（n=0.4 -0.7 ) 。

以上より、加熱による熟エネルギー H' (W/m² ) が輻射ならにびに気温，気流により奪われる関係は、

H' =hr · (Tsk-Tr ) + he · (Tsk-Ta )

= hr · (Tsk-Tr ) +m - Vair ⁿ · (Tsk-Ta ) · · · (6) と具体的に書き表せる。

さて、上記（6)式の第 2項の係数 mは、加熱物体の表面積の関数で、小さな物体（小さな表面）になるほど mの数値が大きくなる。

ここで、小型でありながら、実質的に mの係数を小さくする具体的方策をとつたものが、加熱エネルギーの差を取るようにした第 1図（a) で代表される環境計測装置 5であり、気流遮断カバーを取り付けるものとした第 1図（b) で代表される環境計測装 B5である。

先ず、第 1図（a) で代表される環境計測装置 5について述べるに、センサモジュール 5-1とセンサモジュール 5-2とは、互いに鑣的相互干渉がなく、これらにおいて表面温度を Tcr (で）とすると、センサモジュール 5-1， 5-2において、以下の関係が成り立つ。

H 1 · (Tcr-Tr ) +_mi · Vair ^a · (Tcr-Ta ) (W/m² )

H2 = hr₂» (Tcr-Tr ) +m₂ · Vair ⁿ · (Tcr-Ta ) (W/m² ) ここで、 H 1— α · H2の演算を行うと、

H 1 - a · H 2 = hri · ( 1 - a · hr₂ hr!) · (Tcr-Tr ) + (mi-a • m₂ ) · Vair ^D · (Tcr-Ta )

が求まる。

モジュール本体 5-2が鏡面状態にあるということは、！^〉〉 hr₂すなわち h r₂/hr!<< 1と見做せるので、

H 1 - α · H 2 = hr! · (Tcr-Tr ) + (mi- α · m₂ ) · Vair ⁿ · (T cr— Ta ) と置ける。

この式の気流による効果（右辺第 2項）で、（πη — α · m₂ ) の係数は引算されることから、なを任意に選ぶと、小さな数値に定めることができる。

すなわち、小型にしたため、， m₂ の係数が大きくなつても、このように差を取ると、（nu - α · m₂ ) が人体の mと同じ程度の数値に小さくできるものとなる。

次に、第 1図（b) で代表される環境計測装置 5について述べる。モジュール本体 6-1において、気流が当たる部分 Aと、カバー 6- 2により気流が当たらない部分 Bとの熱関係は、

HA = hr_A · (Tcr-Tr ) +m_A - Vair ^η· (Tcr-Ta ) (W/m² ) HB = hr_B * (Tcr-Tr ) +m_B · Vair ^η· (Tcr-Ta ) (W/m² ) である。

そして、実際に加熱ヒータ 6-3が消費する熱エネルギー W₃ (W) は、 W₃ = a · HA+ (SB /SA ) · a · HB

= a · hr_A + (SB /SA ) · a · hr_B 〕 · (Tcr-Tr ) + Ca · m_A + (SB/SA ) · a · m_B 〕 · Vair ⁿ · (Tcr-Ta ) である。

ところで、カバー 6-2が取り付いているので、係数 m_B は、 m_A >>m_B すなわち m_B /m_A << 1と置け、

Ca »m_A + (SB /SA ) · a · m_B D = a · m_A » C 1 + (SB /SA ) ·

と見做せる。

また、カバー 6-2が赤外領域で透過特性を持つということは、 hr_A ==hr_B と一応見做せて、

Ca - hr_A + (SB / SA ) · a · h r_B = 1 + ( S B / S A ) D · a · hr_A

= 〔（SA + SB ) ZSA 〕 · a • hr_A

と置ける。すると、

W₃ = C a · hr_A + (SB /SA ) · a · hr_B 〕 · (Tcr-Tr ) + 〔a · niA + ( SB/SA ) · a ·πι_Β 〕 · Vair ⁿ · (Tcr-Ta ) = 〔 (SA + SB ) /SA 〕 · a · hr_A- (Tcr-Tr ) + a · m_A · V air ⁿ · (Tcr- Ta )

となる。

これを両片に〔SA / (SA + SB ) 〕 · ( 1 /a) を掛けると、

CSA / (SA + SB ) 〕 · （W₃ /a) =hr_A · (Tcr-Tr ) + CSA / ( SA + SB ) 〕 · m_A · Vair ⁿ · (Tcr-Ta )

と求まる。

この式の気流による効果（右辺第 2項）で〔SA / (SA +SB ) 〕 - ΠΙΛ の係数は、元の m_A より SA / (SA + SB )だけ小さくなつていることが分かる o

すなわち、気流の当たる面積と当たらない面積との比（SA ： SB ) もうまく選べば、小型化により m_A の数植が增大しても、〔SA / (SA +SB ) 〕 -m A を小さくして、人体の mにほ等しい数接とすることができる。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 第 1 センサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する第 1の保持手段と前記第 1のセンサ物体に対して放射率の低い第 2のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する第 2の保持手段と、前記第 1のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な、気流の当たる単位表面積当たりの消黄電力 H 1を計測する第 1の消费電力計測手段と、前記第 2のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な、気流の当たる単位表面稜当たりの消費電力 H 2を計測する第 2の消黄電力計測手段とを備え、

気温 Ta ，係数 b₂, b₄および所定定数なに基づき、下記（a) 式により等価温度 Teqを演算することを特徴とする等偭温度演算方法。

Teq= b！ · Tcr+ b₂ · Ta- b< · (H I - α · Η2) · · · (a)

(2) 第 1のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する第 1の保持手段と、前記第 1のセンサ物体に対して放射率の低い第 2のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する第 2の保持手段と、前記第 1のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な、気流の当たる単位表面稜当たりの消費電力 H 1を計測する第 1の消黄電力計測手段と、前記第 2のセンサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な、気流の当たる単位表面積当たりの消費電力 H2を計測する第 2の消費電力計測手段と、前記第 1の消黄電力計測手段にて計測して得た消黄電力 H 1と前記第 2の消費電力計測手段にて計測して得た消費電力 H 2とに基づき、所定定数なを使用して H 1 - · H 2なる演算を行い、その演算結果を計測値 H 1—な · H2として出力する出力手段とを僦えてなることを特徴とする環境計測装置。

(3) センサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持する保持手段と、前記センサ物体の外表面の一部に気流遮断を目的として取り付けられた力パーと、前記センサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な消費電力 W₃ を計測する消 ¾電力計測手段と、この消！?電力計測手段にて計測して得た消费電力 W 3 に〔SA / (SA + SB ) 〕 · ( 1/a) を乗じ、その演算結果を計測値 H3 として出力する出力手段とを備え、

気温 Ta , 係数 b 2 , b₄および所定定数 αに基づき、下記 ( b) 式により等価温度 Teqを演算することを特徴とする等 «湿度演算方法。

Teq= b i» Tcr+ b₂- Ta- b 4« H3 * · · ( b )

但し、 aはセンサ物体において気流が当たる表面積、 SA , SB はセンサ物体において気流が当たる表面積と気流が当たらない表面稜との比率（SA ： SB )

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(4) センサ物体の外表面温度を一定潼度 Tcrに保持する保持手段と、前記センサ物体の外表面の一部に気流 ¾断を目的として取り付けられたカバーと、前記センサ物体の外表面温度を一定温度 Tcrに保持するために必要な消黄電力 W₃ を計測する消 ft電力計測手段と、この消黄電力計測手段にて計測して得た消費電力 W 3 に [： SA / (SA + SB ) 〕 · ( 1 /a) を乗じ、その演算結果を計搠値 H3 として出力する出力手段とを備えてなることを特徴とする環境計澜装置。

但し、 aはセンサ物体において気流が当たる表面積、 SA ， SB はセンサ物体において気流が当たる表面積と気瑰が当たらない表面積との比率（SA ： SB )