JPH0765938B2 - 温熱検知素子 - Google Patents
温熱検知素子Info
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- JPH0765938B2 JPH0765938B2 JP2247256A JP24725690A JPH0765938B2 JP H0765938 B2 JPH0765938 B2 JP H0765938B2 JP 2247256 A JP2247256 A JP 2247256A JP 24725690 A JP24725690 A JP 24725690A JP H0765938 B2 JPH0765938 B2 JP H0765938B2
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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、例えば壁面など
に取り付けられていた。
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
内の人体の温熱感覚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。
内の人体の温熱感覚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を俵状の細長
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を俵状の細長
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を俵状の細長いケース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を俵状の細長いケース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、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、特に人体が立っているか横たわって
いるかなどの姿勢、並びに湿度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、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、特に人体が立っているか横たわって
いるかなどの姿勢、並びに湿度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り、 さらに上記の内層は、金属膜を吸湿膜で覆った構造をな
していて、前記の温度センサが上記の吸湿膜の中に埋設
されており、 上記のように構成された、発熱体と外覆体と外被体とよ
り成る細長い構成部分が、可撓杆によって支持されてい
て、垂直姿勢にも、水平姿勢にも、垂直と水平との中間
の任意の姿勢にも保持し得るようになっていることを特
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り、 さらに上記の内層は、金属膜を吸湿膜で覆った構造をな
していて、前記の温度センサが上記の吸湿膜の中に埋設
されており、 上記のように構成された、発熱体と外覆体と外被体とよ
り成る細長い構成部分が、可撓杆によって支持されてい
て、垂直姿勢にも、水平姿勢にも、垂直と水平との中間
の任意の姿勢にも保持し得るようになっていることを特
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、熱的条件の等価的な模型の意）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、熱的条件の等価的な模型の意）が、人体の熱的バラ
ンスを高精度で模擬する。
すなわち、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
れ模擬するとともに、温度センサを吸湿膜の中に埋設す
ることによって湿度条件を模擬し、さらに、前記人体模
型が細長く構成されているので、これを立てたり寝かせ
たり斜めにしたりすることによって人体の姿勢条件を正
確に模擬して、前記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。
れ模擬するとともに、温度センサを吸湿膜の中に埋設す
ることによって湿度条件を模擬し、さらに、前記人体模
型が細長く構成されているので、これを立てたり寝かせ
たり斜めにしたりすることによって人体の姿勢条件を正
確に模擬して、前記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正確に模擬す
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
ことにより、湿度条件を正確に模擬して不快指数を詳し
く算定することができる。
れば、人体の皮膚の湿りに因る温熱感覚を正確に模擬す
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
ことにより、湿度条件を正確に模擬して不快指数を詳し
く算定することができる。
さらに、人体の着衣条件や作業条件（運動によるカロリ
ー消費状況）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。
ー消費状況）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は熱伝対を用い、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。
層8bとによって構成されている。
上記の内装8aは、被覆体７の外周面に設けた銅膜8
a-1と、その外側に吸湿性材料よりなる膜8a-2とよりな
る。
a-1と、その外側に吸湿性材料よりなる膜8a-2とよりな
る。
本実施例においては、上記の吸湿性材料よりなる膜とし
て、市販の羊毛製の吸湿膜を用いた。羊毛は元来、各種
繊維の中で最も吸湿性が高く、関係湿度が65％のときに
乾燥重量の19％に相当する水分を吸収し得るとされてい
る。そして、吸湿膜として市販されている製品は、吸湿
性をいっそう良くするためにビロード状の薄布になつて
いる。
て、市販の羊毛製の吸湿膜を用いた。羊毛は元来、各種
繊維の中で最も吸湿性が高く、関係湿度が65％のときに
乾燥重量の19％に相当する水分を吸収し得るとされてい
る。そして、吸湿膜として市販されている製品は、吸湿
性をいっそう良くするためにビロード状の薄布になつて
いる。
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。
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。
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。
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てある。
に応じて変換できるようにしてある。
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。
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。
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、人体の作業量を消費熱量として表
す信号の入力手段14、および、着衣量を熱伝導度の逆数
として表す信号の入力手段15を備えている。
す信号の入力手段14、および、着衣量を熱伝導度の逆数
として表す信号の入力手段15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，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，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。
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111を介して支持されている。
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111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、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、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）の状況を模擬して、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）の状況を模擬して、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、各
種の姿勢における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。
種の姿勢における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。
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
同じく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、8
a-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
同じく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、8
a-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。
フロントページの続き (72)発明者 関口 恭一 東京都足立区中川４丁目16番29号 日立ビ ル施設エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−186741（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−80919（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項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、 （イ）発熱体と、 （ロ）上記の発熱体を埋設し、人体と略等しい熱伝導率
を有し、かつ、球よりも棒に近い細長い形状を有する被
覆体と、 （ハ）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り、 さらに上記の内層は、金属膜を吸湿膜で覆った構造をな
していて、前記の温度センサが上記の吸湿膜の中に埋設
されており、 上記のように構成された、発熱体と被覆体と外被体とよ
り成る細長い構成部分が、可撓杆によって支持されてい
て、垂直姿勢にも、水平姿勢にも、垂直と水平との中間
の任意の姿勢にも保持し得るようになっていることを特
徴とする温熱検知素子。
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 JPH04127026A (ja) | 1992-04-28 |
| JPH0765938B2 true 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) |
Family Cites Families (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04127026A (ja) | 1992-04-28 |
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