JPS6365319A - 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、人体に快適な室内環境を提供する空気調和Ｉ
ＩＩに対してその室内環境の温熱状態を検知するための
温熱検知素子に関し、特に作用温度として気温、気流速
および輻射を考慮した体感温度の形で検知可能としたも
のに間する。

（従来の技術） 従来より、気温、気流速および輻射を考慮した体感温度
の一種である作用温度を測定り−る素子と＝　　１　− して、グローブ温度計が広く知られている。このグロー
ブ温度計は、第７図に承りように、外表面に黒艶消し塗
装が施された直径１５０ｍｍφの中空状銅球ａの中空部
す内に、棒状謁戊削Ｃの測潟部Ｃ１をゴム栓ｄを介して
封入してなり、］二記銅球ａの中空部すの内部空気澗喰
を捧状温ＩｆＪ、８１ｃで測定するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、上記従来のグローブ４麿ｈ１では、直径１５
０＋ｕａφの鋼球中空部の内部空気温亀を測定するため
、空気調和装置の制御に使用づ−るには応答性が悪く、
また寸法も大きすぎるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたちのｒ１従来のグロ
ーブ温度計とは構造を一変させ、甲板状の熱絶縁体の温
度を直接測定するようにηることにより、小型で、しか
も応答性良く作用１ｕ■を検知できるようにすることを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的のため、本発明の解決手段は、第１図に示ず
ように、平板状の熱絶縁体（１）の一部に、該熱絶縁体
（１）の温ｍ（Ｔｇ）を測定する温度測定素子（３）を
配設してなり、該温度測定素子（３）の測定温度（Ｔ（
＋　＞に基づいて室内環境の温熱状態を検知する構成と
したものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、平板状の熱絶縁体（１
）の一部に配設された温度測定素子（３）の測定温度Ｔ
（＋に基づいて室内環境の温熱状態を検知するようにし
たので、グローブ温度計に比べて代表寸法し小さくて済
み、しかも平板であることから体積が苔しく減少して熱
容量が減少し、応答性が良好となる。

しかも、上記温熱状態を気温、気流速および輻射を考慮
した体感温度の一種である作用温度の形で検知でること
が可能である。

すなわち、この場合、気温、気流速および輻射を考慮し
た体感温度の一種である作用温度ＴＯは次式で定義され
る。

Ｔｏ　＝　（Ｔａ　−ｈｃ＋Ｔｒ　−ｈｒ）　／　（ｈ
ｃ＋ｈｒ）（ただし、ｈｃ：人体の対流熱伝達率、ｈｒ
：人体の輻射熱伝達率、Ｔａ：気温、Ｔ「：平均暢削温
＊） 上記式により、単一の素子で作用８！文を測定（るため
には、素子の対流熱伝達率および輻射熱伝達率を人体の
それに合致させる必要がある。このうち、輻射熱伝達率
を合致させるためには第３図に示すように分光輻射特性
を合致さけることであるが、従来のグローブ温喰計では
表面が黒色であるため、室温付近の輻射に対しては人体
の輻射吸収特性と略合致するものの、太陽光や高温輻射
暖房機などの輻射に対しては人体の輻射吸収特性と合致
していなかった。つまり、従来のグローブ温度計では太
陽光を過大に評価していたことになり、第３図に示すよ
うに人体の分光輻射特性と略合致する分光輻射特性を有
する材料を用いれば、いがなる輻射源であっても人体と
同様の特ｒを示すことができる。

一方、第４図に示すように、例えば円盤、球などでは直
径が減少すれば対流熱伝達率が減少するため、対流熱伝
達率を合致させるためには素子の代表寸法（円盤の場合
にはその直径）を最適なものにすればよい。

（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図および第２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）は円盤状の熱絶縁体であって、該
熱絶縁体（１）の中心部には中心軸に沿って表裏に貫通
ずる貫通孔よりなる収容部（２）が形成されている。該
熱絶縁体（１）の収容部（２）には、熱絶縁体（１）の
温度Ｔｇを測定する湿度測定素子としての熱電対（３）
が配設されている。

そして、熱電対（３）の出力電圧により熱絶縁体（１）
の温度Ｔ９を測定し、この測定温度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。

尚、（４）は熱電対（３）の出力線である。

さらに、上記熱絶縁体（１）の表裏面（収容部（２）の
表裏開口面を含む）には、第３図の如く人体の皮膚ない
し衣服の分光輻射率に概略合致づる分光輻射率を有する
９例えば四弗化１ヂレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の弗素樹脂
と酸化チタン（ＴｉＯｚ）等の顔料とからなる輻射材料
層（５）が設けられており、人体等の輻射熱伝達率と熱
絶縁体（１）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。

したがって、上記構成の温熱検知素子（Ａ＞においては
、円盤状の熱絶縁体（１）の中心部に熱電対（３）を配
設して、該熱電対（３）により熱絶縁体〈１）の温度を
測定することにより、室内環境の温熱状態を気温、気流
速および輻射を考慮した体感温度の形で検知するように
したので、従来のグローブ湿度計に比べて代表寸法（円
盤の直径）が小さくて済み、小型化を図ることができる
。

また、上記熱絶縁体（１）は円盤状であり、球形や円筒
形等にものに比べて体積が小ざくなり、熱容量も小さい
ので、時定数が低減して一ヒ記瀉熱状態検知の応答性を
向上させることができるとともに、材料コストの低減や
構造の簡単化を図ることができる。

今、具体的に、第５図に、平均輻射［［の上昇による体
感温度の上昇の様子を実線にて示すとともに、上記実施
例構造の温熱検知素子（Ａ）（熱絶縁体（１））の直径
を３０ｗ１Ｉｌφ、５０１φ、１Ｑ□ｗ＋ｍφに変化さ
せた場合における素子温度の上昇も併せて示す。この場
合、平均幅耐湿室の上昇に対して素子温度の上昇が体感
温度の上昇と合致すればよいが、同図により素子の直径
が何れであっても体感温度の上昇とほぼ合致しており、
はぼ体感温度を予測し得ることが判る。

さらに、素子（Ａ）の＠適直径を求めるために、第６図
に示すように、横軸に円盤の直径を、縦軸に第５図にお
ける実線の傾き（平均輻射温度の上昇に対する体感温度
の上昇割合）と素子の温度変化の傾きとの比をとった図
に変換する。この場合、上記傾きの比が１になれば最も
体感温度を正確に測定できることになるが、第６図によ
り上記実施例の如き円盤の場合にはその直径が３０〜５
０ＩＩｌ１１φ程度が最適値であることが判る。

尚、上記実施例では、熱絶縁体（１）を円盤状とし、そ
の中心部に温度測定素子としての熱電対（３）を配置し
たが、その他、熱絶縁体（１）として方形、６角形、８
角形等の平板を用いてもよく、要は、平板の一部に温＊
ｌＱ１定素子を配Ｗ１寸ればよい。

また、上記温度測定素子としては熱電対（３）の他、サ
ーミスタやダイオード、その他各種公知のものが採用可
能である。

（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、
平板状の熱絶縁体の一部に温度測定素子を配設して、そ
の温度を測定することによって気温、気流速および輻射
を考慮した体感温度を検知可能としたので、従来のグロ
ーブｍ　反ｔｌよりも小型でかつ応答性の良い作用温度
測定素子の提供を実現することができる。よって、空気
調和装置Ｉｔ、ＩＩ御用のリモートコントロール装置等
に容易に搭載できて、室温だけでなく輻射、風速ま′Ｃ
考慮した快Ｗｉ制御をＩ！麿良く行うことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す温熱検知素子の断面図、
第２図は同表面の輻射材料層を取除いた状態での正面図
である。第３図は人体の分光輻射特性を示す図、第４図
は球、円盤等の直径に対する対流熱伝達率の特性図、第
５図は平均輻射温度の上昇に対する体感温度の上昇およ
び素子温度の一ヒ昇の関係を示す図、第６図は円盤の最
適直径を求めるための図である。第７図は従来のグロー
ブ湿喰泪の断面図である。 （１）・・・熱絶縁体、（３）・・・熱電対（温度測定
素子）。 賠根冊 東ＪＡプ敗Ｕ頚倚 直　径（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状の熱絶縁体（１）の一部に、該熱絶縁体（
   １）の温度（Ｔｇ）を測定する温度測定素子（３）を配
   設してなり、該温度測定素子（３）の測定温度（Ｔｇ）
   に基づいて室内環境の温熱状態を検知するようにしたこ
   とを特徴とする温熱検知素子。