JPS6365318A - 温熱検知素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和制御のため等に用いられる温熱検知
素子に関し、特に、風速によって補正される体感温度を
検知するようにしたものに関づるものである。

（従来の技術） 従来より、空気調和機においては、サーミスタ等によつ
（測定された気温のみに基づいて空気吹出し温度性を制
御プるようになされている。しかし、人体が受ける体感
温度は風速によって変化することはよく知られており、
例えば、第７図に例承するように、風速か高まるほど体
感温度減少分か増大づる特性かある。したかつて、気温
のみならず風速をも考慮した空気調和機の制御が望まれ
ている１゜ この目的のために、従来、湿度測定素子によって気温を
測定するのみならず、熱式風速セン゛り等によって風速
を測定して、風速を考慮した空気調和制御を行うように
する技術がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この場合、風速センサと？１ＭｔＪｆ測定累了
との双方を必要とし、しかも放熱ロスから風速に換算す
る回路、補正用の温度測定器、気温を風速により補正し
て体感温度を算出づる演緯回路等が必要になり、構成が
複雑になるのは否めない。

そこで、本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、熱式風速センサ等を用いた場合のように風速
による放散熱量を一度風速に換弁するのではなく、風速
による体感湿度減少特性と同様の温度変化特性を持った
発熱体の温度を直接測定するようにすることにより、気
温を風速で補正した体感温度を簡単な構成でもって検知
し得るようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明での解決手段は、第
１図および第２図に示ηように、温度測定素子（３）と
、該温度測定素子（３）を加熱する加熱手段（４）とを
設ける。

さらに、上記加熱手段（４）に対し、温度測定素子（３
）の風速による湿度降下特性が風速に対する人体の体感
温度減少特性と概略一致するように該温度測定素子（３
）の対流熱伝達特性によって決定される一定電ノノを供
給する電力供給手段（５）を設ける。そして、上記温度
測定素子（３）の測定温度により気温（Ｔａ　）を風速
（Ｖｂ　）で補正した体感温度（Ｔｖ＞を検知するよう
に構成する。

すなわち、今、任意の周囲空気温度つまり気温（１ａ）
において基準となる風速（Ｖｂ　）　　（例えばＱ、１
ｍ、’ｓ＞での温度測定素子（３）の到達温度（Ｔ（ｌ
ｂ）を予め測定プることにより、次式（１）により与え
られる補正定数（Ｃ）を設定する。

Ｃ＝　Ｔ　ｇｂ−Ｔ　ａ　　　　　　　　　　　　　・
・（１）この補正定数（Ｃ）は気温（Ｔａ　’）によら
ず一定であるので、次式（２）によって着目する環境の
気温、風速を考慮した体感温度（Ｔｖ　）が得られる。

ＴＶ　＝Ｔｇ−Ｃ・・・（２） （Ｔ−ｇ；温度測定素子（３）の測定温度）つまり、温
度測定素子（３）を一定電力でＩＪ［１熱し、その温度
（Ｔｇ）から予め実験的に与えられた値である定数（Ｃ
）をひくことにより、気温、風速を考慮した体感温度（
］■）を検知するようにしたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明の場合、温度測定索子（３）
が電力供給手段（５）からの一定電ノＪにより加熱され
ると、その温度測定素子（３）に４３ける風速による温
度降下特性は風速に対重る人体の体感温度減少特性と概
ね一致しているので、該温度測定素子（３）の温度を測
定すれば風速（Ｖｂ）で補正した体感温度（工Ｖ）を検
知でさることになる。よつ（気温（１ａ）および風速（
＼／ｂ　）を考慮した体感湿度（Ｔｖ）を１つの湿度測
定素子（３）と簡単な回路との簡単な構成でもっ−（検
知できるの−（ある。

（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わる空気調和機制御用の温
熱検知素子（Ａ）の概略構成を示し、（１）は素子本体
であって、該素子本体（１）は、第２図に示すように、
球状の電気絶縁体（２）を備え、該電気絶縁体（２）の
内部には温度測定素子（３）と、該温度測定素子（３）
の回りに配置され、ミノＪ供給により発熱して温度測定
素子（３）を加熱する加熱手段としてのヒータ（４）と
が封入されている。

上記ヒータ（４）には電力供給手段としての定電力電源
回路（５）が接続されており、口の定電力電源回′ｊ′
Ａ（５）によりヒータ（４）に対し、上記温度測定索子
（３）の風速による温度降下特性が風速に対重る人体の
体感温度減少特性と概略一致するように湿度測定素子（
３）の対流熱伝達特性によって決定される一定電力を供
給することにより、温度測定素子（３）を加熱するよう
になされでいる。

また、上記温１宴測定素子（３）の出力信号（ま温度測
定回路（６）に入力され、該温度測定回路〈６）の出、
／Ｊ低信号空気調和機〈図示せザ）を作動制御するため
の空調機制御回路（７）にパノＪされている。そして、
ヒータ（／１）によって一定電力で加熱される温度測定
素子（３）の温度−１〜ｇを温度測定回路（６）にｄ５
い（測定回ることにより、気温］ａを風速ｙｂで補正し
た体感温度−（Ｖを検知するように構成され−（いる。

したがって、上記実施例において（：Ｌ１定電力電源回
路（５）からヒータ（４）に一定電力か供給され、この
ヒータ（４）の発熱により温１宴測定素子（３）が加熱
される。そして、上記定電力電源回路（５）からじ−ク
（４）に供給される一＝定電力は、温度測定素子（３）
における風速による温度陪下特・［４か風速に対する人
体の体感温度減少曲線と概ね一致するように温度測定素
子（３）の対流熱伝達時・目に応じて決定される。この
ため、上記温度測定素子（３）の温度Ｔｇを温度測定回
路（６）により測定ずれば、風速ｖｂで補正した体感温
度１＼ｆが検知され、よって気温Ｔａおよび風速Ｖｂを
４慮した体感温度を１つの温度測定素子（３〉と定電力
電源回路（５）および温度測定回路（６）との筒中な構
成で−５って検知することができる。

（他の実施例） 尚、上記実施例の場合、風速ｂの絶対値を検出すること
はできない。しかし、第３図に示すようにヒータ（４）
の発熱を断続させれば可能となる。

すなわら、温度測定素子（３）の発熱量（供給熱皐）を
ｌ’ｖｈ　、　Ｍ２　、ぞの対流熱伝達率をｈｃ、素子
温度を］ｇｌ、−［−ｑン、気温を工ａ、７皿速の絶対
蛇をＶとした場合、 ＭＩ　＝ｈｃ　（−ｒｇ＋　−Ｔａ　）　　　　　　・
（３）Ｍ２　＝＝ｈｃ　（１（Ｊ　２　　Ｔａ　）　　
　　　　・・（４］であり、この両式（３］、　（４］
から、ｔ］ｃ〜（ＭＩ　　Ｍ２　）　／（１（］　１−
ＴＦ　２　）・・・（５） Ｖ＝ｆ（ｈｃ）　　　　　　　　　　　　　　・・・（
６）よって、上記（６）式の関係を予め実験的に８２定
しておくと、（５］、　（６）式により、風速の絶対値
＼／を決定することか−Ｃきる。

また、上記実施例ては、ヒータ（４）によって温度測定
素子（３）を加熱−するようにしたか、第４図に示すよ
うに、温度測定素子（３′　）に自己発熱するものを用
い（加熱手段を兼備させるようにすると、青用のじ一タ
（／１）を４にく覆ことか可能である。この自己発熱す
る温度測定素子（３′）としては、サーミスタ、ダイオ
ード、白金賓の金属抵抗体、あるい（、Ｌトランジスタ
、Ｆ　ｌ−＋−等が挙げられる。

さらに、このような温熱検知素子（△）を湿度センサや
輻射センサ等と組み合わＵで空気調和機を制御するよう
にしてもよい。

次に、具体的な実施例について説明する。温度測定素子
を直径１．５ｍｍのビード型子−ミスタとして自己発熱
させた場合において、ぞの風速に対する素子出力湿度の
減少の様子を第５図に破線にて示す、１尚、風速による
体感温度減少曲線（第７図に示したもの）を同図−Ｃ実
線により示している。この図によると、サーミスタの自
己発熱量が５ｍＷから１５ｍＷ／＼僧大するはど温度変
化か激してなり、１０ｍＷの場合が体感温度減少曲線に
最も近似している。

ぞこで、最適な発熱部を差の２乗平均値Ｓを用いて評価
する。但し、 この２乗平均値Ｓと素子発熱量どの関係を第６図に示す
。同図により、発熱量に顕著な最適値が存在し、ぞれ（
ユこの例の場合はぽ１０ｍＷであることが判る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、温度測定素子を
加熱する加熱手段に、温度測定素子の風速による湿麿降
不時↑４が風速に対する人体の体感温度減少時・じ［と
概ね一致するように温度測定素子の対流熱伝達時ｆｌに
よって決定される一定電力を電力供給手段から供給して
、温度測定素子を加熱し、該温度測定素子の湿度を測定
して風速で補止した体感温度を検知するようにしたこと
により、気温および風速を考慮した体感温度を簡単な構
成でもって検知でき、ひいては快適な空気調和制御の実
現を図ることができる。

また、上記温度測定素子を電力供給手段から供給される
一定電力により自己発熱するものとすると、専用の加熱
手段が不要となり、構成のより一層の簡略化を図ること
ができる。

さらに、温度測定素子に対重る加熱を断続的に行えば、
体感温度のみならず風速の絶対（直をし検知することが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は温熱検知素子に接続される回路構成を示すブロ
ック図、第２図は温熱検知素子の概Ｉｍ８＠造を示す説
明図である。第３図は風速の絶対（＋ｆ４を検知すると
ぎの概念を示す説明図である。第４図は他の実施例にお
ける第１図相当図である。第５図は具体的実施例におい
て温度測定素子の発熱量を変化させたときの風速による
温度降下時ｔ’ｌの変化を示す特性図、第６図は同様に
温度検知素子の最適発熱量を設定するときの特性図であ
る。第７図は風速に対する人体の体感温度減少特性を示
す特性図である。 （Ａ）、　　（Ａ’　）・・・温熱検知素子、（３）。 （３′）・・・温度測定素子、（４）・・・ヒータ、（
５）―國ソ４囁丞寧ツ、喝劫嘱ぺ震Ｐ ση民 区　　１１鴇Φ暢鴫ト←　ρ 区　　　　　０ 匂フ 塘

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度測定素子（３）と、該温度測定素子（３）を
   加熱する加熱手段（４）と、該加熱手段（４）に、上記
   温度測定素子（３）の風速による温度降下特性が風速に
   対する人体の体感温度減少特性と概略一致するように温
   度測定素子（３）の対流熱伝達特性によつて決定される
   一定電力を供給する電力供給手段（５）とを備え、上記
   温度測定素子（３）の測定温度により気温（Ｔａ）を風
   速（Ｖｂ）で補正した体感湿度（Ｔｖ）を検知するよう
   に構成したことを特徴とする温熱検知素子。
2. （２）温度測定素子（３）は、電力供給手段（５）から
   供給される一定電力により自己発熱して加熱手段（４）
   を兼備するものである特許請求の範囲第（１）項記載の
   温熱検知素子。
3. （３）温度測定素子（３）の加熱を断続的に行うことに
   より、体感温度（Ｔｖ）と共に風速の絶対値（Ｖ）を検
   知するように構成されている特許請求の範囲第（１）項
   または第（２）項記載の温熱検知素子。