JP2628112B2 - 温熱感覚演算装置 - Google Patents
温熱感覚演算装置Info
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- JP2628112B2 JP2628112B2 JP3177811A JP17781191A JP2628112B2 JP 2628112 B2 JP2628112 B2 JP 2628112B2 JP 3177811 A JP3177811 A JP 3177811A JP 17781191 A JP17781191 A JP 17781191A JP 2628112 B2 JP2628112 B2 JP 2628112B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、人体が感じる温熱感
覚(例えば、室内熱的環境評価指数TAVR)を演算す
る温熱感覚演算装置に関するものである。
覚(例えば、室内熱的環境評価指数TAVR)を演算す
る温熱感覚演算装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】人体が感じる温熱環境の評価指数、すな
わち温熱感覚として、室内熱的環境評価指数T
AVR(以下、単に評価指数と呼ぶ)なるものがある。
この評価指数TAVRは下記(1)式により定義され
る。この評価指数TAVRによれば、気温Ta,輻射温
度Tr,気流速度Vairを一つにまとめ、総合的に環
境の評価を行うことができる。なお、下記(1)式にお
いて、α,β,γ,Tskinは所定の係数である。 TAVR=α・Tr+β・Ta−γ・Vair 0.5・(Tskin−Ta) ・・・(1) すなわち、上記(1)式に基づけば、室内気温Ta,輻
射温度Tr,室内気流速度Vairを個別のセンサで計
測することによって、評価指数TAVRにほゞ等しい評
価指数TAVR *を求めることができる。
わち温熱感覚として、室内熱的環境評価指数T
AVR(以下、単に評価指数と呼ぶ)なるものがある。
この評価指数TAVRは下記(1)式により定義され
る。この評価指数TAVRによれば、気温Ta,輻射温
度Tr,気流速度Vairを一つにまとめ、総合的に環
境の評価を行うことができる。なお、下記(1)式にお
いて、α,β,γ,Tskinは所定の係数である。 TAVR=α・Tr+β・Ta−γ・Vair 0.5・(Tskin−Ta) ・・・(1) すなわち、上記(1)式に基づけば、室内気温Ta,輻
射温度Tr,室内気流速度Vairを個別のセンサで計
測することによって、評価指数TAVRにほゞ等しい評
価指数TAVR *を求めることができる。
【0003】最近では、上記評価指数TAVRを求める
ための第2の方法として、モジュール本体に加熱ヒータ
を組み込んで環境計測部とし、モジュール本体の表面温
度(センサ温度)Tsrfを気温Taに基づいて定めら
れる特定温度Ta*に一致させるように、加熱ヒータへ
の供給電力量を制御する方法が提案されている(例え
ば、本出願人による特願平2−250009号)。この
方法によれば、加熱ヒータへの供給電力量を熱エネルギ
H(Ta*)として計測し、下記(2)式による演算を
施すことによって、評価指数TAVR *を求めることが
できる。なお、下記(2)式において、a,b,c,d
は所定の係数である。 TAVR *=a−Ta*+b・H(Ta*)+c・Ta+d ・・・(2)
ための第2の方法として、モジュール本体に加熱ヒータ
を組み込んで環境計測部とし、モジュール本体の表面温
度(センサ温度)Tsrfを気温Taに基づいて定めら
れる特定温度Ta*に一致させるように、加熱ヒータへ
の供給電力量を制御する方法が提案されている(例え
ば、本出願人による特願平2−250009号)。この
方法によれば、加熱ヒータへの供給電力量を熱エネルギ
H(Ta*)として計測し、下記(2)式による演算を
施すことによって、評価指数TAVR *を求めることが
できる。なお、下記(2)式において、a,b,c,d
は所定の係数である。 TAVR *=a−Ta*+b・H(Ta*)+c・Ta+d ・・・(2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第2の方法では、センサ温度Tsrfを特定温度Ta
*へ一致させるための制御機能として、センサ温度T
srfをフィードバック制御する閉ループ制御機能が付
加されており、このため装置構成が複雑となり、高価格
化が避けられなかった。また、上記閉ループ制御を例え
ばPIDコントローラを用いて行うものとした場合、P
IDないしPI制御の特性が、評価指数TAVR *の計
測性能に大きな影響を与える。具体的に言えば、熱エネ
ルギH(Ta*)は制御量(PV値)ではなく、操作量
(MV値)であり、計測される評価指数TAVR *の値
が常にふらつき使用に耐えないものとなるため、PID
コントローラでのゲインを低めにするか、またはデータ
のスムージングを必要とする。しかし、このゲイン低下
やスムージングにより、室内環境への応答特性は、大き
く悪化してしまうことになる。
た第2の方法では、センサ温度Tsrfを特定温度Ta
*へ一致させるための制御機能として、センサ温度T
srfをフィードバック制御する閉ループ制御機能が付
加されており、このため装置構成が複雑となり、高価格
化が避けられなかった。また、上記閉ループ制御を例え
ばPIDコントローラを用いて行うものとした場合、P
IDないしPI制御の特性が、評価指数TAVR *の計
測性能に大きな影響を与える。具体的に言えば、熱エネ
ルギH(Ta*)は制御量(PV値)ではなく、操作量
(MV値)であり、計測される評価指数TAVR *の値
が常にふらつき使用に耐えないものとなるため、PID
コントローラでのゲインを低めにするか、またはデータ
のスムージングを必要とする。しかし、このゲイン低下
やスムージングにより、室内環境への応答特性は、大き
く悪化してしまうことになる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、温度センサを介して
供与される気温Taに基づき特定温度Ta*を演算する
特定温度演算手段と、特定温度Ta*に基づきセンサ温
度Tsrfのフィードバックを受けることなく熱エネル
ギH(Ta*)を演算しこの演算した熱エネルギH(T
a*)を加熱手段へ供与する熱エネルギ演算供与手段
と、気温Ta,特定温度Ta*,センサ温度Tsrf,
熱エネルギH(Ta*)および気流センサを介して供与
される気流速度Vairに基づき温熱感覚を演算する温
熱感覚演算手段とを備えたものである。
を解決するためになされたもので、温度センサを介して
供与される気温Taに基づき特定温度Ta*を演算する
特定温度演算手段と、特定温度Ta*に基づきセンサ温
度Tsrfのフィードバックを受けることなく熱エネル
ギH(Ta*)を演算しこの演算した熱エネルギH(T
a*)を加熱手段へ供与する熱エネルギ演算供与手段
と、気温Ta,特定温度Ta*,センサ温度Tsrf,
熱エネルギH(Ta*)および気流センサを介して供与
される気流速度Vairに基づき温熱感覚を演算する温
熱感覚演算手段とを備えたものである。
【0006】
【作用】したがってこの発明によれば、センサ温度T
srfと特定温度Ta*とを一致させるための閉ループ
制御機能を要しない。
srfと特定温度Ta*とを一致させるための閉ループ
制御機能を要しない。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る温熱感覚演算装置を詳細
に説明する。
に説明する。
【0008】図2はこの温熱感覚演算装置の一実施例を
示すブロック構成図である。この温熱感覚演算装置1
は、入力部2,演算部3,表示出力部4を備えている。
入力部2には、温度センサ6を介する室内気温Ta,環
境計測部5からのセンサ温度Tsrfおよび気流センサ
7を介する室内気流速度Vairが、検出値として与え
られている。そして、これらの検出値が入力部2より演
算部3へ送られ、演算部3にて、特定温度Ta*,熱エ
ネルギとしてのヒータパワーH(Ta*),評価指数T
AVR *が求められる。
示すブロック構成図である。この温熱感覚演算装置1
は、入力部2,演算部3,表示出力部4を備えている。
入力部2には、温度センサ6を介する室内気温Ta,環
境計測部5からのセンサ温度Tsrfおよび気流センサ
7を介する室内気流速度Vairが、検出値として与え
られている。そして、これらの検出値が入力部2より演
算部3へ送られ、演算部3にて、特定温度Ta*,熱エ
ネルギとしてのヒータパワーH(Ta*),評価指数T
AVR *が求められる。
【0009】すなわち、演算部3では、図1に示すよう
に、その特定温度演算部3−1にて、室内気温Taに基
づき、下記(3)式により、特定温度Ta*を算出す
る。なお、下記(3)式については、後述する。 Ta* ≒〔(γ・Hr)/(α・A)〕・(Tskin−Ta)+Ta ・・ ・(3)
に、その特定温度演算部3−1にて、室内気温Taに基
づき、下記(3)式により、特定温度Ta*を算出す
る。なお、下記(3)式については、後述する。 Ta* ≒〔(γ・Hr)/(α・A)〕・(Tskin−Ta)+Ta ・・ ・(3)
【0010】次に、ヒータパワー演算部3−2にて、特
定温度Ta*に基づき、センサ温度Tsrfのフィード
バックを受けることなく、下記(4)式により、ヒータ
パワーH(Ta*)を演算する。 H(Ta*)=Hr・(Ta*−Ta)+A・(0.2)n・(Ta*−Ta )・・・(4)
定温度Ta*に基づき、センサ温度Tsrfのフィード
バックを受けることなく、下記(4)式により、ヒータ
パワーH(Ta*)を演算する。 H(Ta*)=Hr・(Ta*−Ta)+A・(0.2)n・(Ta*−Ta )・・・(4)
【0011】そして、この求めたヒータパワーH(Ta
*)を、入力部2を介して環境計測部5へ与える。
*)を、入力部2を介して環境計測部5へ与える。
【0012】ここで、環境計測部5について、説明を加
える。環境計測部5は、例えば図3(a)に示すよう
に、楕円球形状のモジュール本体5−11と、このモジ
ュール本体5−11の内部に配置された加熱ヒータ5−
12と、モジュール本体5−11に付設された表面温度
センサ5−13とから構成されている。モジュール本体
5−11は、銅やアルミのように熱伝導性の良い金属に
より形成されており、その外表面は図4(a)に網線部
で示すように着色され、輻射温度Trに感じるものとさ
れている。なお、本実施例においては、温度センサ6お
よび気流センサ7を、モジュール本体5−11の支持台
座5−14上に設置している。モジュール本体5−11
は、図3(b)および図4(b)に示すように、円筒形
状などとしてもよい。
える。環境計測部5は、例えば図3(a)に示すよう
に、楕円球形状のモジュール本体5−11と、このモジ
ュール本体5−11の内部に配置された加熱ヒータ5−
12と、モジュール本体5−11に付設された表面温度
センサ5−13とから構成されている。モジュール本体
5−11は、銅やアルミのように熱伝導性の良い金属に
より形成されており、その外表面は図4(a)に網線部
で示すように着色され、輻射温度Trに感じるものとさ
れている。なお、本実施例においては、温度センサ6お
よび気流センサ7を、モジュール本体5−11の支持台
座5−14上に設置している。モジュール本体5−11
は、図3(b)および図4(b)に示すように、円筒形
状などとしてもよい。
【0013】上述したヒータパワーH(Ta*)は、環
境計測部5における加熱ヒータ5−12へ与えられる。
そして、この加熱ヒータ5−12によってモジュール本
体5−11が加熱され、表面温度センサ5−13の検出
するセンサ温度Tsrfが、入力部2を介して演算部3
へ送られる。
境計測部5における加熱ヒータ5−12へ与えられる。
そして、この加熱ヒータ5−12によってモジュール本
体5−11が加熱され、表面温度センサ5−13の検出
するセンサ温度Tsrfが、入力部2を介して演算部3
へ送られる。
【0014】演算部3においてセンサ温度Tsrfは評
価指数演算部3−3へ与えられる。評価指数演算部3−
3へは、温度センサ6を介する室内気温Ta,気流セン
サ7を介する気流速度Vair,特定温度演算部3−1
を介する特定温度Ta*,ヒータパワー演算部3−2を
介するヒータパワーH(Ta*)が供与されており、こ
れら供与値に基づき、下記(5)式により、評価指数T
AVR *を算出する。なお、下記(5)式については、
後述する。 TAVR *=α・Tsrf+β・Ta−a1・H(Ta*)+V air n ・( a 2 ・T srf −a 3 ・Ta+a 4 ) ・・・(5)
価指数演算部3−3へ与えられる。評価指数演算部3−
3へは、温度センサ6を介する室内気温Ta,気流セン
サ7を介する気流速度Vair,特定温度演算部3−1
を介する特定温度Ta*,ヒータパワー演算部3−2を
介するヒータパワーH(Ta*)が供与されており、こ
れら供与値に基づき、下記(5)式により、評価指数T
AVR *を算出する。なお、下記(5)式については、
後述する。 TAVR *=α・Tsrf+β・Ta−a1・H(Ta*)+V air n ・( a 2 ・T srf −a 3 ・Ta+a 4 ) ・・・(5)
【0015】評価指数演算部3−3にて得た評価指数T
AVR *は表示出力部4へ送り表示する。
AVR *は表示出力部4へ送り表示する。
【0016】このように、本実施例による温熱感覚演算
装置1によれば、温度センサ6を介して供与される室内
気温Taに基づき特定温度Ta*を求め、この特定温度
Ta*に基づきセンサ温度Tsrfのフィードバックを
受けることなくヒータパワーH(Ta*)を演算し、こ
の演算したヒータパワーH(Ta*)を加熱ヒータ5−
12へ与えるものとし、室内気温Ta,特定温度T
a*,センサ温度Tsrf,ヒータパワーH(Ta*)
および室内気流速度Vairに基づき評価指数TAVR
*を算出するものとしているため、センサ温度Tsrf
と特定温度Ta*とを一致させるための閉ループ制御機
能を要せず、装置構成が簡略化され、小型,軽量,低価
格化を促進することができる。また、センサ温度T
srfに拘らずヒータパワーH(Ta*)を一定として
供与するのみであるので、すなわち特定温度Ta*を得
て一義的にヒータパワーH(Ta*)を供与するのみで
あるので、制御特性の影響がなくなり、室内環境への応
答性の改善が図られるものとなる。なお、本実施例によ
れば、オーバーシュートが一切なくなり、常に安全に環
境計測部5に触れることができるようになった。
装置1によれば、温度センサ6を介して供与される室内
気温Taに基づき特定温度Ta*を求め、この特定温度
Ta*に基づきセンサ温度Tsrfのフィードバックを
受けることなくヒータパワーH(Ta*)を演算し、こ
の演算したヒータパワーH(Ta*)を加熱ヒータ5−
12へ与えるものとし、室内気温Ta,特定温度T
a*,センサ温度Tsrf,ヒータパワーH(Ta*)
および室内気流速度Vairに基づき評価指数TAVR
*を算出するものとしているため、センサ温度Tsrf
と特定温度Ta*とを一致させるための閉ループ制御機
能を要せず、装置構成が簡略化され、小型,軽量,低価
格化を促進することができる。また、センサ温度T
srfに拘らずヒータパワーH(Ta*)を一定として
供与するのみであるので、すなわち特定温度Ta*を得
て一義的にヒータパワーH(Ta*)を供与するのみで
あるので、制御特性の影響がなくなり、室内環境への応
答性の改善が図られるものとなる。なお、本実施例によ
れば、オーバーシュートが一切なくなり、常に安全に環
境計測部5に触れることができるようになった。
【0017】次に、特定温度Ta*とヒータパワーH
(Ta*)について説明する。
(Ta*)について説明する。
【0018】室内気温Taから特定温度Ta*を算出
し、これを使って、気流速度Vairがある微風V
airoである時、環境計測部5が満たす熱平衡式とし
て H(Ta*)=Hr・(Ta*−Tr)+A・Vairon・(Ta*−Ta )・・・(6) となる関係式を定めることにする(この時、Ta*=T
srfとなるとみなす)。Hr:輻射熱伝達係数,A:
環境計測部固有の定数。このH(Ta*)を実際に加熱
ヒータ5−12へ与え、この時、モジュール本体5−1
1の表面温度がTarfと計測される。
し、これを使って、気流速度Vairがある微風V
airoである時、環境計測部5が満たす熱平衡式とし
て H(Ta*)=Hr・(Ta*−Tr)+A・Vairon・(Ta*−Ta )・・・(6) となる関係式を定めることにする(この時、Ta*=T
srfとなるとみなす)。Hr:輻射熱伝達係数,A:
環境計測部固有の定数。このH(Ta*)を実際に加熱
ヒータ5−12へ与え、この時、モジュール本体5−1
1の表面温度がTarfと計測される。
【0019】上記(6)式の両辺を係数Hrで割ると、 (1/Hr)・H(Ta * )=(Ta * −Tr)+(A
/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta) となり、これから、左辺をTrと(A/Hr)・V
airo n ・(Ta * −Ta)だ けにする。Tr−(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)
=Ta * −(1/Hr)・H(Ta * ) さらに、両辺に係数αをかける。 α・Tr−α・(A/Hr)・V airo n (Ta * −
Ta)=α・Ta * −(α/Hr)・H(Ta * ) さらに、この両辺にβ・Taを加える。すると、下記
(6−1)式が導かれる α・Tr+β・Ta−α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)= α・Ta * +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * ) ・・・(6−1) ここで、Ta * ≒T srf と仮定すると、式(6−1)
は次の式(6−2)となる。 α・Tr+β・Ta−α・(A/Hr)・V airo n ・(T srf −Ta) =α・Ta * +β・Ta−(α/Hr)・H(T srf ) ・・・(6−2)
/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta) となり、これから、左辺をTrと(A/Hr)・V
airo n ・(Ta * −Ta)だ けにする。Tr−(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)
=Ta * −(1/Hr)・H(Ta * ) さらに、両辺に係数αをかける。 α・Tr−α・(A/Hr)・V airo n (Ta * −
Ta)=α・Ta * −(α/Hr)・H(Ta * ) さらに、この両辺にβ・Taを加える。すると、下記
(6−1)式が導かれる α・Tr+β・Ta−α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)= α・Ta * +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * ) ・・・(6−1) ここで、Ta * ≒T srf と仮定すると、式(6−1)
は次の式(6−2)となる。 α・Tr+β・Ta−α・(A/Hr)・V airo n ・(T srf −Ta) =α・Ta * +β・Ta−(α/Hr)・H(T srf ) ・・・(6−2)
【0020】式(1)の左辺と右辺を入れ替えたものを
式(1−1)とする。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) ここで、式(1−1)と(6−1)とを並べると次のよ
うになる。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) α・Tr+B・Ta−α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)= α・Ta * +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * ) ・・・(6−1) 式(1−1)と(6−1)の左辺を比較すると、第1項
と2項は同じであるが、第3項だけが異なっている。そ
こで、この第3項の一部分を強制的に等しくさせると、
式(1−1)と式(6−1)の右辺は、等しい値とな
る。そこで、実際にこの第3項同士を等しくさせること
にする。 −α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)
=−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta) これから、下記(7)式が導かれる。 α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)=γ・V air 0.5 ・ (T skin −Ta) ・・・(7)
式(1−1)とする。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) ここで、式(1−1)と(6−1)とを並べると次のよ
うになる。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) α・Tr+B・Ta−α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)= α・Ta * +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * ) ・・・(6−1) 式(1−1)と(6−1)の左辺を比較すると、第1項
と2項は同じであるが、第3項だけが異なっている。そ
こで、この第3項の一部分を強制的に等しくさせると、
式(1−1)と式(6−1)の右辺は、等しい値とな
る。そこで、実際にこの第3項同士を等しくさせること
にする。 −α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)
=−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta) これから、下記(7)式が導かれる。 α・(A/Hr)・V airo n ・(Ta * −Ta)=γ・V air 0.5 ・ (T skin −Ta) ・・・(7)
【0021】ここで、式(7)の両辺をα・(A/H
r)・V airo n で割る。 Ta * −Ta=〔Hr/(α・A・V airo n )〕・
γ・V air 0.5 (T skin −Ta)=〔(γ・H
r)/(α・A)〕・(V air 0.5 /
V airo n )・(T skin −Ta) さらに、左辺のTaを右辺に移すと、 Ta * =(γ・Hr)/(α・A)〕・(V air
0.5 /V airo n )・(T skin −Ta)+Ta となる。
r)・V airo n で割る。 Ta * −Ta=〔Hr/(α・A・V airo n )〕・
γ・V air 0.5 (T skin −Ta)=〔(γ・H
r)/(α・A)〕・(V air 0.5 /
V airo n )・(T skin −Ta) さらに、左辺のTaを右辺に移すと、 Ta * =(γ・Hr)/(α・A)〕・(V air
0.5 /V airo n )・(T skin −Ta)+Ta となる。
【0022】ところで、室内の気流速、V air 0.5
とV airo n との間では、その差があまりないと実験
などで判ったので、V airo n ≒V air 0.5 、す
なわち(V air 0.5 /V airo n )≒1と考え
る。細かく述べると、V airo n の指数nは0.4〜
0.7の範囲となることが実験などにより判ったし、V
air とV airo はほゞ同じ値と考えて間違いな いの
で、(V air 0.5 /V airo n )≒1としても問
題はない。すると、 Ta * =〔(γ・Hr)/(α・A)〕・(V air
0.5 /V airo n )・(T skin −Ta)+Ta Ta * ≒〔(γ・Hr)/(α・A)〕・(T skin −Ta)+Ta(8) となり、Ta * は室内気温Taにより定まる。
とV airo n との間では、その差があまりないと実験
などで判ったので、V airo n ≒V air 0.5 、す
なわち(V air 0.5 /V airo n )≒1と考え
る。細かく述べると、V airo n の指数nは0.4〜
0.7の範囲となることが実験などにより判ったし、V
air とV airo はほゞ同じ値と考えて間違いな いの
で、(V air 0.5 /V airo n )≒1としても問
題はない。すると、 Ta * =〔(γ・Hr)/(α・A)〕・(V air
0.5 /V airo n )・(T skin −Ta)+Ta Ta * ≒〔(γ・Hr)/(α・A)〕・(T skin −Ta)+Ta(8) となり、Ta * は室内気温Taにより定まる。
【0023】次に、評価指数T AVR * の算出式につい
て説明する。
て説明する。
【0024】評価指数をT AVR と定めているが、これ
は、気温Ta,輻射温度Tr,気流速度V air を一つ
にまとめた室内評価用の温度とみなせる。環境計測部5
には、Ta * で決まるヒータパワーH(Ta * )を供与
しているが、その表面温度T srf はTa * ≠T srf
であり、 H(Ta * )=Hr・(T srf −Tr)+A・V air n ・(T srf −T a)・・(9) となっている。
は、気温Ta,輻射温度Tr,気流速度V air を一つ
にまとめた室内評価用の温度とみなせる。環境計測部5
には、Ta * で決まるヒータパワーH(Ta * )を供与
しているが、その表面温度T srf はTa * ≠T srf
であり、 H(Ta * )=Hr・(T srf −Tr)+A・V air n ・(T srf −T a)・・(9) となっている。
【0025】もし、環境計測部5の表面温度T srf と
特定温度Ta * とが一致するようにフィードバック制御
を働かせて、ヒータパワーH(Ta * )を投入すると、
この場合は、 H(Ta * )=Hr・(Ta * −Tr)+A・V
airo n ・(Ta * −Ta)となる。 しかし、本実施例では、フィードバック制御を働かせて
いないので、ヒータパワーH(Ta * )を投入したとし
ても環境計測部5の表面温度T srf と特定温度Ta *
とは一致しない。これを表したのが上記(9)式であ
る。これは、環境計測部5での熱の投入と放散との平衡
を意味している。但し、式(9)の左辺のヒータパワー
H(Ta * )は、特定温度Ta * により、 H(Ta * )=Hr・(Ta * −Ta)+A・(0.2) n ・(Ta * −Ta ) ・・・ (4) として定め、加熱ヒータ5−12に投入する電力エネル
ギーとする。
特定温度Ta * とが一致するようにフィードバック制御
を働かせて、ヒータパワーH(Ta * )を投入すると、
この場合は、 H(Ta * )=Hr・(Ta * −Tr)+A・V
airo n ・(Ta * −Ta)となる。 しかし、本実施例では、フィードバック制御を働かせて
いないので、ヒータパワーH(Ta * )を投入したとし
ても環境計測部5の表面温度T srf と特定温度Ta *
とは一致しない。これを表したのが上記(9)式であ
る。これは、環境計測部5での熱の投入と放散との平衡
を意味している。但し、式(9)の左辺のヒータパワー
H(Ta * )は、特定温度Ta * により、 H(Ta * )=Hr・(Ta * −Ta)+A・(0.2) n ・(Ta * −Ta ) ・・・ (4) として定め、加熱ヒータ5−12に投入する電力エネル
ギーとする。
【0026】ここで、式(9)を変形させる。先ず、式
(9)の両辺を係数Hrで割る。 (1/Hr)・H(Ta * )=(T srf −Tr)+
(A/Hr)・V air n ・(T srf −Ta) 左辺に輻射温度Trを持ってきて、残りを右辺に収め
る。 Tr=T srf −(1/Hr)・H(Ta * )+(A/
Hr)・V air n ・(T srf −Ta) さらに、両辺に係数αをかける。 α・Tr=α・T srf −(α/Hr)・H(Ta * )
+(α・A/Hr)・V air n ・(T srf −Ta) さらに、この両辺にβ・Ta−γ・V air 0.5 ・
(T skin −Ta)を加える。
(9)の両辺を係数Hrで割る。 (1/Hr)・H(Ta * )=(T srf −Tr)+
(A/Hr)・V air n ・(T srf −Ta) 左辺に輻射温度Trを持ってきて、残りを右辺に収め
る。 Tr=T srf −(1/Hr)・H(Ta * )+(A/
Hr)・V air n ・(T srf −Ta) さらに、両辺に係数αをかける。 α・Tr=α・T srf −(α/Hr)・H(Ta * )
+(α・A/Hr)・V air n ・(T srf −Ta) さらに、この両辺にβ・Ta−γ・V air 0.5 ・
(T skin −Ta)を加える。
【0027】すると、 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T
skin −Ta)=α・T srf +β・Ta−(α/H
r)・H(Ta * )+(α・A/Hr)・V air n ・
(T srf −Ta)−γ・V air 0.5 ・(T
skin −Ta) となる。さらに、V air 0.5 ≒V airo n と考え
ているので、上の式は 、α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=α・T s rf +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * )+V air n ・〔(α・A/Hr )・(T srf −Ta)−γ(T skin −Ta)〕 ・・・(9−1) となる。
skin −Ta)=α・T srf +β・Ta−(α/H
r)・H(Ta * )+(α・A/Hr)・V air n ・
(T srf −Ta)−γ・V air 0.5 ・(T
skin −Ta) となる。さらに、V air 0.5 ≒V airo n と考え
ているので、上の式は 、α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=α・T s rf +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * )+V air n ・〔(α・A/Hr )・(T srf −Ta)−γ(T skin −Ta)〕 ・・・(9−1) となる。
【0028】式(1)の左辺と右辺を入れ替えたものを
式(1−1)とする。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) ここで、式(1−1)と式(9−1)とを並べると次の
ようになる。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=α・T s rf +B・Ta−(α/Hr)・H(Ta * )+V air n ・〔(α・A/Hr )・(T srf −Ta)−γ(T skin −Ta)〕 ・・・(9−1) この両式の左辺はまったく同じものだと判る。すなわ
ち、式(9−1)の右辺を計測すると、評価指数T
AVR と同じものが得られることを意味している。
式(1−1)とする。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) ここで、式(1−1)と式(9−1)とを並べると次の
ようになる。 α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=T AVR ・・・(1−1) α・Tr+β・Ta−γ・V air 0.5 ・(T skin −Ta)=α・T s rf +B・Ta−(α/Hr)・H(Ta * )+V air n ・〔(α・A/Hr )・(T srf −Ta)−γ(T skin −Ta)〕 ・・・(9−1) この両式の左辺はまったく同じものだと判る。すなわ
ち、式(9−1)の右辺を計測すると、評価指数T
AVR と同じものが得られることを意味している。
【0029】そこで、式(9−1)の右辺を計測するこ
とで求めたT AVR の値は、定義式ではないという意味
でT AVR * を使って、下記(10)式が得られる。 T AVR * =α・T srf +β・Ta−(α/Hr)・
H(Ta * )+V air n ・〔(α・A/Hr)・(T
srf −Ta)−γ(T skin −Ta)〕 T AVR * =α・T srf +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * )+V ai r n ・{(α・A/Hr)・T srf −〔(α・A/Hr)−γ〕・Ta−γ・ T skin }・・(10) この(10)式において、(α/Hr)=a 1 ,(α・
A/Hr)=a 2 ,〔(α・A/Hr)−γ〕=a 3 ,
−γ・T skin =a 4 とすれば、前述した(5)式が
導出されるものとなる。
とで求めたT AVR の値は、定義式ではないという意味
でT AVR * を使って、下記(10)式が得られる。 T AVR * =α・T srf +β・Ta−(α/Hr)・
H(Ta * )+V air n ・〔(α・A/Hr)・(T
srf −Ta)−γ(T skin −Ta)〕 T AVR * =α・T srf +β・Ta−(α/Hr)・H(Ta * )+V ai r n ・{(α・A/Hr)・T srf −〔(α・A/Hr)−γ〕・Ta−γ・ T skin }・・(10) この(10)式において、(α/Hr)=a 1 ,(α・
A/Hr)=a 2 ,〔(α・A/Hr)−γ〕=a 3 ,
−γ・T skin =a 4 とすれば、前述した(5)式が
導出されるものとなる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、センサ温度T srf と特定温度Ta * と
を一致させるための閉ループ制御機能を要しないので、
装置構成が簡略化され、小型,軽量,底価格化を促進す
ることができる。また、特定温度Ta * を得て一義的に
ヒータパワーH(Ta * )を供与するものとして、制御
特性の影響をなくし得、室内環境への応答性の改善を図
ることが可能となる。
発明によれば、センサ温度T srf と特定温度Ta * と
を一致させるための閉ループ制御機能を要しないので、
装置構成が簡略化され、小型,軽量,底価格化を促進す
ることができる。また、特定温度Ta * を得て一義的に
ヒータパワーH(Ta * )を供与するものとして、制御
特性の影響をなくし得、室内環境への応答性の改善を図
ることが可能となる。
【図1】図2に示した温熱感覚演算装置においてその演
算部を示すブロック構成図である。
算部を示すブロック構成図である。
【図2】本発明に係る温熱感覚演算装置の一実施例を示
すブロック構成図である。
すブロック構成図である。
【図3】楕円球形状および円筒状のモジュール本体を使
用した環境計測部の一例を示す概略的な縦断面図であ
る。
用した環境計測部の一例を示す概略的な縦断面図であ
る。
【図4】楕円球形状および円筒状のモジュール本体を使
用した環境計測部の外観斜視図である。
用した環境計測部の外観斜視図である。
【符号の説明】1…温熱感覚演算装置、3…演算部、3−1…特定温度
演算部、3−2…ヒータパワー演算部、3−3…評価指
数演算部、5…環境計測部、5−11…モジュール本
体、5−12…加熱ヒータ、5−13…表面温度セン
サ、6…温度センサ、7…気流センサ。
演算部、3−2…ヒータパワー演算部、3−3…評価指
数演算部、5…環境計測部、5−11…モジュール本
体、5−12…加熱ヒータ、5−13…表面温度セン
サ、6…温度センサ、7…気流センサ。
Claims (1)
- 【請求項1】 センサ温度Tsrfを変化させ得る加熱
手段を有する環境計測部に対して設けられる温熱感覚演
算装置であって、 温度センサを介して供与される気温Taに基づき特定温
度Ta*を演算する特定温度演算手段と、 前記特定温度Ta*に基づき前記センサ温度Tsrfの
フィードバックを受けることなく熱エネルギH(T
a*)を演算し、この演算した熱エネルギH(Ta*)
を前記加熱手段へ供与する熱エネルギ演算供与手段と、 前記気温Ta,前記特定温度Ta*,前記センサ温度T
srf,前記熱エネルギH(Ta*)および気流センサ
を介して供与される気流速度vairに基づき温熱感覚
を演算する温熱感覚演算手段とを備えたことを特徴とす
る温熱感覚演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177811A JP2628112B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 温熱感覚演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177811A JP2628112B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 温熱感覚演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051842A JPH051842A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2628112B2 true JP2628112B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16037507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3177811A Expired - Lifetime JP2628112B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 温熱感覚演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628112B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2860761B2 (ja) * | 1994-12-15 | 1999-02-24 | 山富産業株式会社 | 構築用ブロック |
| JP5017353B2 (ja) * | 2009-11-17 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | 空調制御システム、空気調和装置、空調制御方法、温度計測システム及び温度計測方法 |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3177811A patent/JP2628112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051842A (ja) | 1993-01-08 |
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