JPH0584423B2 - - Google Patents

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JPH0584423B2
JPH0584423B2 JP60265327A JP26532785A JPH0584423B2 JP H0584423 B2 JPH0584423 B2 JP H0584423B2 JP 60265327 A JP60265327 A JP 60265327A JP 26532785 A JP26532785 A JP 26532785A JP H0584423 B2 JPH0584423 B2 JP H0584423B2
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JP
Japan
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thermal
heat
temperature
shell
electric heater
Prior art date
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JP60265327A
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English (en)
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JPS62125242A (ja
Inventor
Masahiro Kobayashi
Noboru Kobayashi
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
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Priority to DE19863687295 priority patent/DE3687295T2/de
Priority to EP86901135A priority patent/EP0214294B1/en
Priority to US06/917,943 priority patent/US4747699A/en
Priority to PCT/JP1986/000048 priority patent/WO1986004674A1/ja
Publication of JPS62125242A publication Critical patent/JPS62125242A/ja
Priority to US07/111,796 priority patent/US4890932A/en
Publication of JPH0584423B2 publication Critical patent/JPH0584423B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、人体に快適な環境を提供する空気調
和装置に対してその環境の温熱状態を検知するた
めに温熱検知素子に関し、特に、供給電力量の低
減対策に関する。
(従来の技術) 一般に、空気調和装置を室内の空気温度のみに
基づいて制御して室内を人体に快適な温熱状態に
保つには限度があり、その他の温熱環境因子とし
て気流束、湿度、輻射の各物理量を合わせて実際
の居住温熱環境を評価する必要がある。そして、
このような温熱状態を検知するための温熱検知素
子には、人体の熱的平衡を拠りどころに、素子と
人体との間に熱的な相関関係が成立するように製
作すべきことが要求される。
ところで、この種の温熱検知素子として、従
来、例えば特開昭58−218624号公報に示されてい
るように、中空状の球殻内に電気ヒータを有する
電気発熱体と、該発熱体の表面温度を測定する温
度測定器とを備え、電気ヒータへの通電により発
熱体へ所定の熱量を供給した上でその表面温度を
測定することにより、環境の温熱状態を気流束と
輻射を加味して検知するようにしたものは知られ
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 一方、本出願人も、先に、特願昭60−22328号
において、上記従来例のものと同様の構造によつ
て、環境の温熱状態を人体からの輻射、対流およ
び湿性放熱による熱損失を考慮して体感温度の形
で検知するようにした温熱検知素子を提案してい
る。
ところで、このように中空殻体内に電気ヒータ
を有する発熱体を備えた温熱検知素子において、
その殻体(発熱体)の径を小さくして供給電力量
を減らすようにすると、実際の体感温度を温熱検
知素子の出力値との間の誤差が増大して、人体と
の間で熱的相関関係を成立させるようとする温熱
検知素子本来の機能が失われる。
このことを具体的に例示するに、上記の特願昭
60−22328号にも示されているように、SET*(米
国の空調衛生学会ASHRAEで採用されている指
標で、人間の温冷感、快適感と密接な関係がある
新標準有効温度)とKET*(温熱検知素子の出力
温度)との誤差は第3図および第4図に示す如く
発熱体の球径が小さくなると増大する。すなわ
ち、第3図は風速を0.1〜1.0m/sに変化させた
場合において球殻の直径Dに対してSET*
KET*との残差の2乗和平均をSとして表わした
図であり、第4図は平均輻射温を気温+0〜10℃
に変化させた場合において球殻の直径Dに対して
SET*とKET*との残差の2乗和平均をSとして
表わした図である。そして、第3図および第4図
により、球殻の直径Dが100mmよりも小さくなる
に従つて誤差Sが漸増し、誤差許容範囲としては
約60mmが下限であることが判る。
このことから、室内を人体に快適な温熱状態に
保つには温熱検知素子を人体付近に置いて人間の
位置の温熱状態を検知することが望ましいにも拘
らず、上記のものでは、殻体の径を所定以下に小
さくすることができず、供給電力量が大きいた
め、商用電源からの電力供給線が必要となり、こ
の電力供給線により温熱検知素子を自由に移動さ
せることができず、移動範囲が限定されて上記要
求を満たし得ない。さらに、上記電力供給線に足
等が引掛かる等の実用上の不便さもある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上述の如き温熱
検知素子の構造を一変させて、殻体の一部を加熱
するのみで、気温、気流束および輻射を考慮した
体感温度を検知できるようにすることにより、供
給電力量を大幅に低減させて、商用電源からの電
力供給線などによらずに電池で電力の供給を可能
にし、よつて人体付近の温熱環境を適確に検知で
きるようにすることにある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第1図に示すように、発熱体1を備え、該発
熱体1に熱量を供給してその表面温度Tgに基づ
いて室内環境の温熱状態を検知する温熱検知素子
として、上記発熱体1を、熱絶縁体よりなる空体
2の一部表面に、熱伝導体5と電気ヒータ6とを
該熱伝導体5を表面側にして配設して構成すると
ともに、上記熱伝導体5の表面温度Tgを測定す
る温度測定器7を設ける構成としたものである。
(作用) このことにより、本発明の温熱検知素子は、発
熱体として殻体2の一部に熱伝導体5と電気ヒー
タ6とを配設してなり、人体と等価な発熱機構を
有しているので、その単位表面積当りの発熱量は
人体の単位表面積当りの産熱量(発熱量)と等し
くなる。このため、今、上記単位表面積当りの発
熱量をMとして、従来の球殻全面を加熱する型式
のものと比較するに、 M=H1/A1=H2/A2 (1) (但し、M:人体の単位表面積当りの産熱量、
H1:従来の球殻全面加熱型温 熱検知素子にお
ける電気ヒータ発熱量、A1:従来の球殻全面加
熱型温熱検知 素子における有効表面積、H2
本発明温熱検知素子における電気ヒータ発熱
量、A2:本発明温熱検知素子における有効表面
積つまり熱伝導体表面積) となる。この(1)式より、下記の(2)式が導かれる。
H2=(A2/A1)・H1 (2) この(2)式から明らかなように、本発明の温熱検
知素子では、有効表面積割合A2/A1に比例して
電気ヒータ発熱量H2が減少し、その入力電力も
低減できることになる。その結果、この入力電力
の低減により、乾電池等の電池を電源とすること
が可能となり、容易にかつ自由に持ち運び可能と
なり、人間付近の温熱環境を常時検知できること
となる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図は本発明の実施例に係る空気調和装置制
御用の温熱検知素子Aを示す。同図において、1
は発熱体であつて、該発熱体1は、ポリスチレン
等の樹脂、その他の熱絶縁体よりなる中空球体状
の殻体2を備え、該殻体2にはパイプ状の支持棒
3が貫通固定され、該支持棒3内には電気絶縁体
4が充填固定されている。そして、上記殻体2は
その一部が切除されていて、該切除部分2aに、
第2図に拡大詳示するように、銅等の金属からな
る熱伝導体5と電気ヒータ6とが該熱伝導体5を
表面側にして配設され接着等により固定されて構
成されている。さらに、上記熱伝導体5および電
気ヒータ6の表面には、熱伝導体5の表面温度
Tgを測定する温度測定器としての熱電対7が固
着されている。また、上記殻体2の中空部にはウ
レタンフオーム等の発泡材料からなる熱絶縁体8
が充填されている。
また、上記電気ヒータ6に電力を供給する電力
供給線9および熱電対7の出力線10はそれぞれ
熱絶縁体製の殻体2内部および熱絶縁体8を通り
支持棒3内を経て外部に導出されている。そし
て、上記電気ヒータ6を通電により発熱させ、そ
の発熱量が人体の単位表面積当りの産熱量(発熱
量)Mに熱伝導体5の外表面積A2を乗じた値に
なるように該電気ヒータ6に所定の熱量を供給し
た状態で、熱電対7の出力電圧により熱伝導体5
の表面温度Tgを検出し、この表面温度Tgに基づ
いて室内環境の温熱状態を人体からの輻射、対流
および湿性放熱による熱損失を考慮した体感温度
の形で検知するようになされている。
また、上記熱伝導体5の外表面には、人体の皮
膚ないし衣服の分光輻射率に概略合致する輻射率
を有する例えば四弗化エチレン樹脂(PTFE)等
の弗素樹脂および酸化チタン(TiO2)等の顔料
よりなる輻射材料層11が設けられており、人体
等の輻射熱伝達率と熱伝導体5の輻射熱伝達率と
を合致させて上記体感温度を精度良く検知するよ
うにしている。
したがつて、上記構成の温熱検知素子Aでは、
発熱体1として熱絶縁体製の殻体2の一部に設け
た電気ヒータ6への供給熱量が人体の単位表面積
当りの産熱量Mに熱伝導体5の外表面積A2を乗
じた値で済み、従来の球殻全面加熱型のもの(そ
の有効表面積A1)に較べて有効表面積割合A2
A1に比例して減少するので、その分電気ヒータ
6の入力電力も低減でき、乾電池や太陽電池等の
電池を電源とすることが可能となりワイヤレス化
できる。このことにより、温熱検知素子Aを容易
にかつ自由に持ち運びできるようになり、人体付
近に置いて人間付近の温熱環境を常時正確に検知
することが可能であり、この人間付近の温熱環境
に基づいて空気調和装置を制御することによつて
人間の周囲環境の快適性の向上を図ることができ
る。
尚、上記実施例では、殻体2を球状としたが、
その他円筒状等であつてもよい。
また、上記実施例では、殻体2の一部の一箇所
に熱伝導体5、電気ヒータ6および熱電対7を一
組設けたが、複数箇所に複数組設けてもよい。こ
の場合、各組の熱電対(温度測定器)の出力の平
均値を出力温度とする。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の温熱検知素子に
よれば、発熱体1として熱絶縁体製の殻体2の一
部に熱伝導体5、電気ヒータ6および温度測定器
7を設けて殻体2の一部のみを発熱させるように
したので、室内環境の温熱状態の検知を少ない供
給電力量でもつて行うことができ、よつて電池に
よる電力供給が可能となつて自由に持運び可能と
なる。このことから、人間付近の温熱環境を適確
に検知でき、これに基づく空気調和装置の制御に
より人間の周囲環境の快適性の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の温熱検知素子を示す
概略図、第2図はその要部の拡大図である。第3
図および第4図はそれぞれ球殻の直径に対して、
気流束を変化させた場合のSET*とKET*との残
差の2乗和平均および平均輻射温度と気温との差
を変化させた場合のSET*とKET*との残差の2
乗和平均を表わした図である。 1……発熱体、2……殻体、5……熱伝導体、
6……電気ヒータ、7……熱電対。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 発熱体1を備え、該発熱体1に熱量を供給し
    てその表面温度Tgに基づいて室内環境の温熱状
    態を検知する温熱検知素子であつて、上記発熱体
    1は、熱絶縁体よりなる殻体2の一部表面に、熱
    伝導体5と電気ヒータ6とが該熱伝導体5を表面
    側にして配設されてなるとともに、上記熱伝導体
    5の表面温度Tgを測定する温度測定器7が設け
    られていることを特徴とする温熱検知素子。
JP60265327A 1985-02-06 1985-11-26 温熱検知素子 Granted JPS62125242A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60265327A JPS62125242A (ja) 1985-11-26 1985-11-26 温熱検知素子
DE19863687295 DE3687295T2 (de) 1985-02-06 1986-02-06 Waermenachweiselement.
EP86901135A EP0214294B1 (en) 1985-02-06 1986-02-06 Heat detecting element
US06/917,943 US4747699A (en) 1985-02-06 1986-02-06 Thermal-environment sensor with means to simulate emissivity of human body
PCT/JP1986/000048 WO1986004674A1 (fr) 1985-02-06 1986-02-06 Element thermodetecteur
US07/111,796 US4890932A (en) 1985-02-06 1987-10-22 Thermal environment sensor with means to simulate emissivity of human body

Applications Claiming Priority (1)

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JP60265327A JPS62125242A (ja) 1985-11-26 1985-11-26 温熱検知素子

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JPS62125242A JPS62125242A (ja) 1987-06-06
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JP60265327A Granted JPS62125242A (ja) 1985-02-06 1985-11-26 温熱検知素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332596A (ja) * 1990-07-30 1993-12-14 Yamatake Honeywell Co Ltd 等価温度演算方法および環境計測装置
WO1992002768A1 (fr) * 1990-07-30 1992-02-20 Yamatake-Honeywell Co., Ltd. Procede et dispositif pour le calcul d'une estimation de la temperature moyenne percue
JPH05157331A (ja) * 1991-12-05 1993-06-22 Tokyo Gas Co Ltd 輻射暖冷房装置制御センサ
JP2829559B2 (ja) * 1993-01-14 1998-11-25 株式会社山武 等価温度センサ

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JPS62125242A (ja) 1987-06-06

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