JPH04127026A - 温熱検知素子 - Google Patents
温熱検知素子Info
- Publication number
- JPH04127026A JPH04127026A JP24725690A JP24725690A JPH04127026A JP H04127026 A JPH04127026 A JP H04127026A JP 24725690 A JP24725690 A JP 24725690A JP 24725690 A JP24725690 A JP 24725690A JP H04127026 A JPH04127026 A JP H04127026A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal
- human body
- sensing element
- thermal sensing
- element according
- Prior art date
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- Granted
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば空調設備などのように人体の環境条件
を良好に保持するための機械設備に用いられ、温熱に関
する信号を出力する温熱検知素子に関するものである。
を良好に保持するための機械設備に用いられ、温熱に関
する信号を出力する温熱検知素子に関するものである。
空調設備の開発初期においては、制御用の情報を出力す
るセンサは単なる温度センサであって。
るセンサは単なる温度センサであって。
例えば壁面などに取り付けられていた。
最近では単に室内空気の温度を検出するに留まらず、室
内の人体の温熱感賞を模擬するように第４図に示すよう
な工夫が為されている。
内の人体の温熱感賞を模擬するように第４図に示すよう
な工夫が為されている。
第４図（Ａ）に示す従来技術に係る温熱検知素子は、球
状のケース１の中央部に温度センサ２が配設されている
。
状のケース１の中央部に温度センサ２が配設されている
。
同図（Ｂ）の従来例は前記の球状ケース１を俵形に細長
くして人体の形状に近似したケース１′とした従来例で
ある。
くして人体の形状に近似したケース１′とした従来例で
ある。
第４図（Ｃ）の従来例は球状のケース１の内壁に温度セ
ンサ２を配設するとともに、該ケース１の中央部に人体
の発熱を模擬するためのヒータ３を設置したものである
。また同図（Ｄ）は上記球状のケース１を嵌状の細長い
ケース１′に改良した従来例である。
ンサ２を配設するとともに、該ケース１の中央部に人体
の発熱を模擬するためのヒータ３を設置したものである
。また同図（Ｄ）は上記球状のケース１を嵌状の細長い
ケース１′に改良した従来例である。
第４図（Ｅ）の従来例は球状のケース１の中央部に温度
センサ２を配設するとともに該ケース１の内面にヒータ
４を設けたものである。また、同図（Ｆ）は上記球状の
ケース１を嵌状の細長いケース１′に改良した従来例で
ある。
センサ２を配設するとともに該ケース１の内面にヒータ
４を設けたものである。また、同図（Ｆ）は上記球状の
ケース１を嵌状の細長いケース１′に改良した従来例で
ある。
第４図（Ａ）〜（Ｆ）に示した各従来例においては、人
体が皮膚で感じる空気の流れや、人体を覆っている着衣
や１人体内部での熱伝導や、人体表面からの熱放射など
といった実際条件を模擬していないので、人体が感じる
温熱感覚に近い出力信号が得られない。従って、人間の
感覚を快適ならしめるとともに健康に関して適正な空調
制御ができない。
体が皮膚で感じる空気の流れや、人体を覆っている着衣
や１人体内部での熱伝導や、人体表面からの熱放射など
といった実際条件を模擬していないので、人体が感じる
温熱感覚に近い出力信号が得られない。従って、人間の
感覚を快適ならしめるとともに健康に関して適正な空調
制御ができない。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので人体に関す
る各種の熱的条件を詳細に模擬して、人間の温熱感覚に
近似した出力信号が得られる温熱検知素子を提供するこ
とを目的とする。
る各種の熱的条件を詳細に模擬して、人間の温熱感覚に
近似した出力信号が得られる温熱検知素子を提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するための構成として本発明は、人体の
環境を制御するため温熱に関する信号を出力する温度セ
ンサを設けた温熱検知素子においで、 発熱体と、 上記の発熱体を埋設し、人体と略等しい熱伝導率を有す
る被覆体と、 上記の被覆体を取り囲み、人体の皮膚近傍の熱的条件を
模擬した外被体と、を具備しており、かつ、上記の外被
体は、被覆体の周囲に固着された内層と、繊維性材料で
構成された外層とより成ることを特徴とする。
環境を制御するため温熱に関する信号を出力する温度セ
ンサを設けた温熱検知素子においで、 発熱体と、 上記の発熱体を埋設し、人体と略等しい熱伝導率を有す
る被覆体と、 上記の被覆体を取り囲み、人体の皮膚近傍の熱的条件を
模擬した外被体と、を具備しており、かつ、上記の外被
体は、被覆体の周囲に固着された内層と、繊維性材料で
構成された外層とより成ることを特徴とする。
上記の構成によれば、発熱体と被覆体と外被体とによっ
て構成される人体模型（形状の模型という意味ではなく
、熱的条件の等測的な模型の意）が、人体の熱的バラン
スを高精度で模擬する。
て構成される人体模型（形状の模型という意味ではなく
、熱的条件の等測的な模型の意）が、人体の熱的バラン
スを高精度で模擬する。
すなわち１発熱体は人体内部での発熱を、被覆体は人体
内における熱伝導状態を、内層は人体の皮膚における伝
熱、放射の状態を、外層は着衣による外気との遮断や保
温の状態を、それぞれ具体的に模擬し、温度センサの出
力信号をして人間の温熱感覚に近似せしめる。
内における熱伝導状態を、内層は人体の皮膚における伝
熱、放射の状態を、外層は着衣による外気との遮断や保
温の状態を、それぞれ具体的に模擬し、温度センサの出
力信号をして人間の温熱感覚に近似せしめる。
本発明を実施する場合、前記の繊維性材料よりなる外層
を布製の袋状にして変換可能ならしめておくと、着衣状
態の変化に対応した高精度の模擬を行うのに好都合であ
る。
を布製の袋状にして変換可能ならしめておくと、着衣状
態の変化に対応した高精度の模擬を行うのに好都合であ
る。
また、前記の内層の一部もしくは全部を吸湿性材料とす
れば、人体の皮膚の湿りに因る温熱感覚を市確に模擬す
ることができるので、特に不快指数の制御に適する。こ
の場合、温度センサを上記吸湿性材料中に埋設しておく
ことが望ましい。
れば、人体の皮膚の湿りに因る温熱感覚を市確に模擬す
ることができるので、特に不快指数の制御に適する。こ
の場合、温度センサを上記吸湿性材料中に埋設しておく
ことが望ましい。
さらに、人体の着衣条件や作業条件（運動によるカロリ
ー消費情況）に応じて前記ヒータの発熱量をコントロー
ルすると、いっそう高精度な温熱感覚信号が得られる。
ー消費情況）に応じて前記ヒータの発熱量をコントロー
ルすると、いっそう高精度な温熱感覚信号が得られる。
第１図は本発明に係る温熱検知素子の１実施例を示し、
同図（Ａ）は断面図である。同図（Ｂ）は前記（Ａ）図
のＢ矢視図である。第１図（Ｃ）は前記の（Ａ）図に示
したＣ部拡大詳細図である。
同図（Ａ）は断面図である。同図（Ｂ）は前記（Ａ）図
のＢ矢視図である。第１図（Ｃ）は前記の（Ａ）図に示
したＣ部拡大詳細図である。
６は電気ヒータである。その通電制御の詳細については
第２図を参照して後述する。
第２図を参照して後述する。
第１図（Ａ）に示すごとく、上記ヒータ６の周囲を被覆
体７で包む。本例の被覆体７は酸化マグネシウムで構成
した。
体７で包む。本例の被覆体７は酸化マグネシウムで構成
した。
上記被覆体７を外被体８で包み、該外被体８の中に温度
センサ２を配置する。
センサ２を配置する。
本例の温度センサ２は熱伝導を用い、その感熱部を外被
体８内に位置せしめた。
体８内に位置せしめた。
第１図（Ｃ）に示すごとく、前記外被体８は内層８ａと
外層８ｂとによって構成されている。
外層８ｂとによって構成されている。
上記の自装置ａは、被覆体７の外周面に設けた銅膜８ａ
−１と、その外側に吸湿性材料よりなる膜８ａ−２とよ
りなる。
−１と、その外側に吸湿性材料よりなる膜８ａ−２とよ
りなる。
被覆体７を通って伝熱されたヒータ６の発熱は人体内部
の熱伝導に類似した温度勾配、温度分布で銅膜８ａ−１
に到達する。
の熱伝導に類似した温度勾配、温度分布で銅膜８ａ−１
に到達する。
上記の銅膜８ａ−１は熱の良導体であるが膜厚が薄いの
で適宜の伝熱抵抗を有し、人体の皮膚近傍の熱流に類似
した熱流を形成して、吸湿膜８ａ−２に皮膚を模擬した
温度分布を与える。
で適宜の伝熱抵抗を有し、人体の皮膚近傍の熱流に類似
した熱流を形成して、吸湿膜８ａ−２に皮膚を模擬した
温度分布を与える。
上記吸湿膜８ａ−２は空気中の水分を吸収したり放出し
たりして皮膚の湿り状態を模擬する。
たりして皮膚の湿り状態を模擬する。
この模擬皮膚である吸湿膜８ａ−２は、繊維性材料より
なる外層８ｂで覆われ、着衣した状態の皮膚の熱的条件
を忠実に模擬する。
なる外層８ｂで覆われ、着衣した状態の皮膚の熱的条件
を忠実に模擬する。
本例の外層８ｂは布製の袋状部材とし、人体の着衣の種
類に応じて変換できるようにしである。
類に応じて変換できるようにしである。
第２図は上記のように構成された温熱検知素子１０のヒ
ータ６の通電制御の説明図である。
ータ６の通電制御の説明図である。
制御回路１１は電源回路１２を制御してヒータ６に通電
する。
する。
温度センサ２は温熱感覚を表わす出力信号１３を出力す
る。
る。
前記の制御回路１１は、人体の作業量を表わす信号の入
力手段１４．および２着衣量を表わす信号の入力手段１
５を備えている。
力手段１４．および２着衣量を表わす信号の入力手段１
５を備えている。
人体が快適と感じる室温は、その温度のみによって一義
的に決まるものではなく、その運動によるカロリー消費
状態（作業量）および着衣の状態によって変化すること
は経験的事実である。本実施例のように作業量２着衣量
に応じてヒータの発熱量を制御するとともに、着衣に応
じてヒータの発熱量を制御するとともに、着衣に対応す
る外層（繊維性材料よりなり、交換可能）を設けること
により、人体の熱的条件を高精度で模擬し、正確に温熱
感覚を表わす信号出力を得ることができる。
的に決まるものではなく、その運動によるカロリー消費
状態（作業量）および着衣の状態によって変化すること
は経験的事実である。本実施例のように作業量２着衣量
に応じてヒータの発熱量を制御するとともに、着衣に応
じてヒータの発熱量を制御するとともに、着衣に対応す
る外層（繊維性材料よりなり、交換可能）を設けること
により、人体の熱的条件を高精度で模擬し、正確に温熱
感覚を表わす信号出力を得ることができる。
第３図は前記の温熱検知素子１０の支持機構の説明図で
ある。
ある。
本例の温熱検知素子１０は、球よりも棒に近い細長い形
状に構成してあり、かつ、適宜の重量を有する台座１２
に対して可撓杆１１を介して支持されている。
状に構成してあり、かつ、適宜の重量を有する台座１２
に対して可撓杆１１を介して支持されている。
本発明における可撓杆とは、弾性的に撓む部材ではなく
塑性的に屈曲する杆状部材をいう。
塑性的に屈曲する杆状部材をいう。
空調されている室内の作業者が通常立位である場合は本
第３図（Ａ）のように温熱検知素子１０を縦長方向に支
持する。
第３図（Ａ）のように温熱検知素子１０を縦長方向に支
持する。
作業者が座位で机に向かっているときは本第３図（Ｂ）
のように傾斜させて支持する。
のように傾斜させて支持する。
また、例えば空調されている病室内の患者のように横臥
しているときは１本第３図（Ｃ）のようにほぼ水平に支
持する。
しているときは１本第３図（Ｃ）のようにほぼ水平に支
持する。
これにより、人体近傍の空気の流れや温度分布、および
熱放射（輻射）の情況を模擬して、いっそう正しい温熱
感覚信号を得ることができる。
熱放射（輻射）の情況を模擬して、いっそう正しい温熱
感覚信号を得ることができる。
以上説明したように本発明の温熱検知素子によれば、人
体に関する熱的条件を詳細に模擬して、人間の温熱感覚
に高精度で近似した制御用の信号を得ることができ、空
調技術の向上に貢献するところ多大である。
体に関する熱的条件を詳細に模擬して、人間の温熱感覚
に高精度で近似した制御用の信号を得ることができ、空
調技術の向上に貢献するところ多大である。
第１図は本発明に係る温熱検知素子の１実施例を示し、
同図（Ａ）は断面図、（Ｂ）はそのＢ矢視図、（Ｃ）は
同しくＣ部拡大詳細図である。 第２図は上記実施例のヒータの通電制御の説明図である
。 第３図（Ａ）、 （Ｂ） 、 （Ｃ）はそれぞれ前記実
施例の温熱検知素子の支持状態の説明図である。 第４図（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ従来例の温熱検知素子
を示す模式的な断面図である。 １・・・従来例の球状のケース、１′・・・従来例の俵
形の細長いケース、２・・・温度センサ、３，４，６ヒ
ータ、７・・・被覆体、８・・・外被体、８ａ・・・外
被体の内層、 ８ａ−１・・・銅膜、 ８ａ−２・・・
吸湿膜、８ｂ・・・繊維性材料よりなる外層、１０・・
・実施例の温熱検知素子、１１・・・可撓杆、１２・・
・台座。
同図（Ａ）は断面図、（Ｂ）はそのＢ矢視図、（Ｃ）は
同しくＣ部拡大詳細図である。 第２図は上記実施例のヒータの通電制御の説明図である
。 第３図（Ａ）、 （Ｂ） 、 （Ｃ）はそれぞれ前記実
施例の温熱検知素子の支持状態の説明図である。 第４図（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ従来例の温熱検知素子
を示す模式的な断面図である。 １・・・従来例の球状のケース、１′・・・従来例の俵
形の細長いケース、２・・・温度センサ、３，４，６ヒ
ータ、７・・・被覆体、８・・・外被体、８ａ・・・外
被体の内層、 ８ａ−１・・・銅膜、 ８ａ−２・・・
吸湿膜、８ｂ・・・繊維性材料よりなる外層、１０・・
・実施例の温熱検知素子、１１・・・可撓杆、１２・・
・台座。
Claims (5)
- １．人体の環境を制御するため温熱に関する信号を出力
する温度センサを設けた温熱検知素子において、 発熱体と、 上記の発熱体を埋設し、人体と略等しい熱伝導率を有す
る被覆体と、 上記の被覆体を取り囲み、人体の皮膚近傍の熱的条件を
模擬した外被体と、を具備しており、かつ、上記の外被
体は、被覆体の周囲に固着された内層と、繊維性材料で
構成された外層とより成ることを特徴とする温熱検知素
子。 - ２．前記の外層は布製の袋状部材であって、着脱交換可
能な構造であることを特徴とする、請求項１に記載の温
熱検知素子。 - ３．前記の内層は吸湿性材料よりなる膜を有しているこ
とを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の温熱検
知素子。 - ４．前記の吸湿性材料よりなる膜は、その中に温度セン
サの感熱部を備えているものであることを特徴とする、
請求項３に記載の温熱検知素子。 - ５．前記の発熱体は、制御回路によって通電を制御され
る電気ヒーターであり、かつ、上記制御回路は人体の作
業量を入力する手段と、人体の着衣量を入力する手段と
を備えていることを特徴とする、請求項１ないし請求項
４の内のいずれか一つに記載された温熱検知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247256A JPH0765938B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 温熱検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247256A JPH0765938B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 温熱検知素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127026A true JPH04127026A (ja) | 1992-04-28 |
| JPH0765938B2 JPH0765938B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=17160781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2247256A Expired - Lifetime JPH0765938B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 温熱検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765938B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186741A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温熱検知素子 |
| JPH0280919A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-22 | Nippon Denso Co Ltd | 皮膚温模擬センサ |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2247256A patent/JPH0765938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186741A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温熱検知素子 |
| JPH0280919A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-22 | Nippon Denso Co Ltd | 皮膚温模擬センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0765938B2 (ja) | 1995-07-19 |
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