JP3113363B2 - 温熱環境検出機器 - Google Patents
温熱環境検出機器Info
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- JP3113363B2 JP3113363B2 JP04002763A JP276392A JP3113363B2 JP 3113363 B2 JP3113363 B2 JP 3113363B2 JP 04002763 A JP04002763 A JP 04002763A JP 276392 A JP276392 A JP 276392A JP 3113363 B2 JP3113363 B2 JP 3113363B2
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- environment sensor
- thermal
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
に、室内の空気調和を行うための空気環境情報を検知す
るための温熱環境検出機器に関するものである。
感に作用する要素を少なくとも2つ以上検出する温熱環
境センサーを用いて空気調和を行うものが従来から知ら
れている。そして、従来にあっては、温熱環境センサー
は人の体感と同等の出力を有するため、その設置場所は
人の居る近傍に限られ、例えば事務机に設置し、人の近
傍において人の体感と同等の温冷感を検出して、この検
出データに基づいて空調機器を制御するようにしてい
る。
に温熱環境センサーを人の居る近傍に設置すると人の体
感と同等の温冷感を検出して最も好ましい空気調和がで
きるものの、反面、人の居る近傍に温熱環境センサーを
配置する必要上、例えば事務机などに設置した場合、温
熱環境センサーが人の行動、作業上の障害になるという
問題があった。
明したものであって、その目的とするところは、壁面や
柱あるいはそれに相当する室内を構成する面に取付ける
ことで人の体感と同等の温冷感を検出して出力できる位
置に正確に取付けることができ、しかも室内における人
の行動や作業の障害とならないようにできる温熱環境検
出機器を提供するにある。
を解決して本発明の目的を達成するため、本発明の温熱
環境検出機器は、前面部を除く大部分が壁面や柱あるい
はそれに相当する室内を構成する面3に埋設される部分
となった機器本体25に気温、気流、輻射熱、湿度等の
人の温冷感に作用する要素を少なくとも2つ以上検出す
る温熱環境センサー1を組み込み、該機器本体25を電
気部品の大部分を内装したケース5と、ケース5を取付
けた取付け枠8と、取付け枠8の表面側に被嵌する中央
部に開口部を有するプレート11と、プレート11の開
口部の周縁部と先端面が温熱環境センサー1の受熱面2
となった受感部13の突出基部を遮蔽するための中プレ
ート14で構成し、機器本体25に壁面や柱あるいはそ
れに相当する室内を構成する面3に当接して機器本体2
5の室内を構成する面3への取付け位置を決定する当接
部31を設け、当接部31を取付け枠8及びプレート1
1により構成すると共にケース5の大部分を壁面あるい
はそれに相当する室内を構成する面3に埋設し、当接部
31より機器本体25の前面部から前方に突出して設け
た温熱環境センサー1の受感面2までの距離を1cm以
上として成ることを特徴とする温熱環境検出機器。
面部から前方に突出して設けた温熱環境センサー1の受
感面2までの距離を1cmから6cmとしてもよい。
いはそれに相当する室内を構成する面3に埋設される部
分となった機器本体25に温熱環境センサー1を組み込
み、機器本体25に壁面や柱あるいはそれに相当する室
内を構成する面3に当接して機器本体25の室内を構成
する面3への取付け位置を決定する当接部31を設け、
当接部31より機器本体25の前面部から前方に突出し
て設けた温熱環境センサー1の受感面2までの距離を1
cm以上としてあるので、壁面のような室内を構成する
面3の影響を受けず、室内の中央に温熱環境センサー1
を配置したのと同じ温熱環境の検出ができ、しかも、こ
のように、室内の中央に温熱環境センサー1を配置した
のと同じ温熱環境の検出ができるように1cm以上の距
離とするに当たり、前面部を除く大部分が壁面や柱ある
いはそれに相当する室内を構成する面3に埋設される部
分となった機器本体25に温熱環境センサー1を組み込
み、当接部31を取付け枠8及びプレート11により構
成すると共に電気部品の大部分を内装したケース5の大
部分を壁面あるいはそれに相当する室内を構成する面3
に埋設することで、機器本体25の前面部を除く大部分
を壁面や柱あるいはそれに相当する室内を構成する面3
に埋設して取付けるだけで、受感面2を室内を構成する
面3から1cm以上に正確に離して配置できるものであ
り、このことにより、壁面のような室内を構成する面3
の影響を受けず、室内の中央に温熱環境センサー1を配
置したのと同じ温熱環境の検出ができ、室内の中央で人
が体感したのと同等の温冷感を検出できる温熱環境検出
機器とすることができ、しかも、機器本体25は前面部
を除く大部分が壁面や柱あるいはそれに相当する室内を
構成する面3に埋設される部分となっていることで、各
種回路部等を室内を構成する面3内に埋設して邪魔にな
らないようにできたものである。また、当接部31を取
付け枠8及びプレート11とすることで、機器本体25
を室内を構成する面3に取付けた場合における受感面2
の突出位置の基準となるべき部材を特別に設けなくても
よいものである。しかも、機器本体25を電気部品の大
部分を内装したケース5と、ケース5を取付けた取付け
枠8と、取付け枠8の表面側に被嵌する中央部に開口部
を有するプレート11と、プレート11の開口部の周縁
部と先端面が温熱環境センサー1の受熱面2となった受
感部13の突出基部を遮蔽するための中プレート14で
構成することで、プレート、中プレートで取付け枠の前
面を覆うとともに受熱部の突出基部の周囲を覆って収ま
りをよくすることができるものである。
部から前方に突出して設けた温熱環境センサー1の受感
面2までの距離を1cmから6cmとすることで、機器
本体25を室内を構成する面3に取付けた場合、壁面の
ような室内を構成する面3の影響を受けず、室内の中央
に温熱環境センサー1を配置したのと同じ温熱環境の検
出ができ、室内の中央で人が体感したのと同等の温冷感
を検出できる温熱環境検出機器とすることができるだけ
でなく、室内を構成する面3からの突出長さが短くでき
て室内における人の行動や作業の邪魔にならないように
できたものである。
て詳述する。機器本体25は図1乃至3に示すようなも
ので、添付図面の実施例ではケース5、ケース5の取付
け枠8、プレート11、中プレート14等により構成し
てある。そして、実施例においてはケース5に温熱環境
センサー1が組み込んである。
環境センサー1について説明し、その後、温熱環境セン
サー1を組み込んだ機器本体25を室内を構成する面3
に取付ける具体例につき説明する。温熱環境センサー1
は気温、気流、輻射熱、湿度等の人の温冷感に作用する
要素を少なくとも2つ以上検出するものであり、例えば
特公昭56−10538号公報や特公昭60−1256
9号公報により従来から公知の温熱環境センサー1が用
いられる。すなわち、温熱環境を制御するに当たり、熱
抵抗体とその内部に加熱源を有する構成からなる検出素
子(制御素子)を温熱環境中に配置し、加熱源により熱
抵抗体の表面または内部の温度を一定に保ちながら前記
検出素子から放散する放散熱量に相当する信号を検出し
あるいは前記加熱源から発生する熱量を一定に保ちなが
ら前記熱抵抗体の表面もしくは内部の温度に相当する信
号を検出し、これらの検出された信号のいずれかによっ
て温熱環境機器を動作させ検出素子の信号が一定となる
ように温熱環境を制御するようにしたものである。そし
て、この温熱環境センサー1の原理を図において説明す
ると、図7は熱抵抗機構を示す図であって、ある熱抵抗
体を通して熱が移動している場合の1次伝熱の方程式は
次の如く書くことができる。 Q=(Ti−Ts)/R=Ho(Ts−Ta) (1) Q;放散熱量Kcal/m2 h Ho;総括伝熱係数Kcal/m2 h℃ R;熱抵抗体Aの熱抵抗m2 h℃/Kcal (略一定値) 図7及び上記式(1)においてTi℃を体内温度、Rを
肉、脂肪あるいは皮膚などからなる熱抵抗体と考える
と、大気(空気)温度Ta℃を一定に保っても総括伝熱
係数Hoが対流、湿度の影響などにより異なれば、皮膚
の表面温度Ts℃は一定とはならず、したがって放散熱
量Qも異なってくることがわかる。
熱源を有する熱抵抗体で、その熱抵抗体の内部又は表面
に熱流計D(放散熱量を測定する機器)を組み込んだ構
造を考える。 q=(Ti−ts)/r=H1 (ts−Ta)=k・v (2) q;放散熱量Kcal/m2 h H1 ;総括伝熱係数Kcal/m2 h℃(H1 ≒Ho) r;熱抵抗体Aの熱抵抗(熱流計の熱抵抗も含む)m2
h℃/Kcal(一定値) k;熱流計Dの感度の逆数(一定値) v;熱流計Dの出力(熱流計内部の熱抵抗体での温度差
に相当する出力) (2)式で示されるモデル熱機器において、熱抵抗体の
熱抵抗rを、人体を考える場合にはそれに等しい値r≒
Rとなるように製作して、内部温度ti℃を人体の温度
Ti℃(≒37℃)とするために必要な放散熱量の変化
に対応する信号を得、その信号量が一定となるように温
熱環境機器である空調機器を働かせれば快適な温熱環境
が得られる。
信号を得る方法としては次の3つが考えられる。 (a)熱抵抗体の内部または表面の温度(図8ではti
℃又はts℃で示される)を加熱源Bを制御してある一
定温度(例えば37℃)に保ちながら、熱流計の出力信
号vがある設定値になるように、温熱環境機器(冷房又
は暖房)を動作させ、外気の温度(Ta℃)(及び送風
による総括伝熱係数H1 )を制御する。当然ながら放散
熱量qはある一定値に保たれることになる。 (b)熱抵抗体の内部又は表面(図8ではti℃又はt
s℃)を、加熱源Bを制御する事によりある一定温度に
保ちながら、前記の温度位置とは異なる熱抵抗体内部又
は表面の温度(図8ではts℃又はti℃)がある設定
値となるように冷房又は暖房する。 (c)加熱源Bからある一定の発熱量(電気的発熱では
ジュール熱一定)を与え、熱抵抗体内部又は表面の一点
の温度(図8ではti℃又はts℃で代表される)があ
る一定値となるように冷房又は暖房する。
御信号としては(a)の熱流計出力が最も信号変化が大
であり、又(c)は最も簡単に製作、制御できる利点を
持っていると考えられる。そして本発明に用いる温熱環
境センサー1は上記の(2)式で示されるモデル熱機器
において、熱抵抗体の内部、又は内表面もしくは加熱源
であるヒータに接するように測温素子を配置して構成し
てある。
センサー1が機器本体25の主要部を構成するケース5
に組み込んである。機器本体25の前面部を除く大部分
(すなわち機器本体25の主要部をなすケース5の大部
分)は壁面や柱あるいはそれに相当する室内を構成する
面3に埋設される部分となっている。このように大部分
が室内を構成する面3に埋設される部分となったケース
5の前面部から図1、図2、図3に示すように前方に向
けて気温、気流、輻射熱、湿度等の人の温冷感に作用す
る要素を少なくとも2つ以上検出する受感面2を有する
受感部13を突設してある。このケース5には更に受感
面2での検知情報を基に人の温冷感に合致するようにそ
れらの情報を総合的に判断するための信号処理回路及び
受感面2等への電源を供給するための電源回路部及び処
理した信号を温熱環境センサー1とは別の制御部に送信
するための信号送信部を搭載した基板6をケース5内に
必要枚数内蔵してあり、さらに、ケース5に信号送出と
電源取込みのための端子7を設けてあり、この端子7は
図3に示す実施例ではコネクタ式であるが一般に用いら
れるねじ式でもよいものである。これらの諸回路部、端
子7その他の電気部品は大部分がケース5の室内を構成
する面3に埋設される部分に装着されることになり、機
器本体25が室内を構成する面3からの突出長さが短く
なるようにしている。上記ケース5は取付け枠8に取付
けてあり、取付け枠8は壁面のような室内を構成する面
3に設けた凹部9に埋設した埋め込みボックス10にね
じにより取付けてあり(取付け枠8に設けた長孔8aか
らねじを挿入して埋め込みボックス10に取付ける)、
更に、取付け枠8の表面側に中央に開口部12を有する
プレート11を被嵌してねじにより取付ける(この場
合、ねじは取付け枠8に設けたねじ孔8bに螺合され
る)とともにケース5から突設した受感面部13をケー
ス5よりも前方に突出させ、更に、プレート11の開口
部12の周縁部と受感部13の突出基部との間の隙間を
遮蔽するための中プレート14をはめ込んで、中プレー
ト14の係止片15をプレート11の孔16を挿通して
取付け枠8の係止部17に係止して取付けるようにして
ある。そして、このようにして取付けた場合、添付図面
に示す実施例においては取付け枠8及びプレート11が
壁面のような室内を構成する面3に当接する(すなわ
ち、この実施例においては取付け枠8又はプレート11
が室内を構成する面3に当接して機器本体25の室内を
構成する面3への取付け位置を決定する当接部31とな
っている)ものであり、このことにより、機器本体25
を上記のようにして壁面のような室内を構成する面3に
取付けると機器本体25の前面部に突出させて設けた受
感面2の壁面のような室内を構成する面3からの突出長
さが自動的に正確に決定されて位置決めされるものであ
る。これに基づき、本発明においては当接部31から機
器本体25の前面部から前方に突出して設けた温熱環境
センサー1の受感面2までの距離を1cmから6cmに
設定してある。この結果、機器本体25を上記のように
して壁面のような室内を構成する面3に取付けると受感
面2は自動的に壁面のような室内を構成する面3から1
cm以上、6cm以下の突出位置に配置されることにな
る。ここで、上記実施例においては機器本体25の室内
を構成する面3への取付け位置を決定する当接部31が
取付け枠8又はプレート11の例を示したが、機器本体
25に設ける他の部材であってもよい。なお、図1、図
2において18は空調機器4の始動、停止等を指示する
運転スイッチや温度や湿度などの空調機器4の出力によ
って制御される室内環境の諸量に対する目標値を与える
上昇スイッチや下降スイッチ等の操作部を示し、19は
設定した目標値や現在の諸量等を表示する表示部を示し
ている。
機器本体25の前面部から前方に突出して設けた温熱環
境センサー1の受感面2までの距離を1cmから6cm
に設定したのは以下の理由によるものである。すなわ
ち、室内の気温と壁面からの距離の関係を調べてみると
図6に示すように室内の壁面(すなわち室内を構成する
面3)から1cm以上離れると気温が壁温に影響されず
に室内の中央の気温と同じであり、この結果から明らか
なように、温熱環境センサー1の受感面2を室内を構成
する面3から1cm以上離すように配置することで、室
内の中央の気温を計測したのと同じ値を得ることができ
るものであり、また、温熱環境センサー1の受感面2を
室内を構成する面3から6cm以上離れないように配置
することで、室内において人が行動や作業をする際に温
熱環境センサー1が邪魔にならないようにすることがで
きるものである。
を組み込んだ機器本体25を壁面や柱あるいはそれに相
当する室内を構成する面3にその大部分を埋め込むよう
にして取付けると温熱環境センサー1の受感面2が壁面
や柱あるいはそれに相当する室内を構成する面3より1
cmから6cm離れた位置に正確に配置されることにな
り、このことにより壁面のような室内を構成する面3の
影響を受けず、室内の中央に温熱環境センサー1を配置
したのと同じ温熱環境を検出し、室内の中央で人が体感
したのと同等の温冷感を検出して空調機器4を制御する
ものである。
施例が示してあり、この実施例においては、人の高さに
合わせて床面4から1.5mの高さの壁面(すなわち室
内を構成する面3)に温熱環境センサー1を組み込んだ
機器本体25を取付けてあり、第1の温熱環境センサー
1aを組み込んだ機器本体25は空調機器4に対して直
角位置に、また輻射熱源となる窓5に対しては正面に配
置して取付けられ、第2の温熱環境センサー1bを組み
込んだ機器本体25は空調機器4に対して正面位置に、
また輻射熱源となる窓5に対しては直角に配置して取付
けられており、第1の温熱環境センサー1a、第2の温
熱環境センサー1bはいずれも輻射熱、気流に対して別
々の影響を受けるようになっている。図4、図5におい
て、イは気流を示し、ロは輻射熱を示している。また、
21は演算器を示している。したがって、この実施例に
おいては第1の温熱環境センサー1aと第2の温熱環境
センサー1bとによっては異なる値を出力するものであ
る。そこで、この実施例においては、第1の温熱環境セ
ンサー1aと第2の温熱環境センサー1bとの出力の平
均、あるいは加重平均等の演算によって空調機器4を制
御するものである。この実施例においては、外気温度と
室内温度の差が小さくて輻射熱はほぼ均一で第1の温熱
環境センサー1aと第2の温熱環境センサー1bとの検
出信号の差は気流の影響となっている。すなわち、第2
の温熱環境センサー1bは空調機器4から離れ、気流を
若干感じるが、第1の温熱環境センサー1aは空調機器
4からの距離が人の在する中央域と同等で第2の温熱環
境センサー1bより近いので気流を強く感じる。したが
って第2の温熱環境センサー1bのみで制御した場合、
第2の温熱環境センサー1bに近い領域では快適感が得
られるが中央域では気流の影響が涼しい側に評価され
る。そこで、第1の温熱環境センサー1aと第2の温熱
環境センサー1bとの出力を平均し、その平均値で制御
すると気流をより強く感じている第1の温熱環境センサ
ー1aによって補正されるので、中央域は涼しい側から
暑くも寒くも無い領域に評価され快適感が得られる。す
なわち、気流の影響の少ない位置に配置された第2の温
熱環境センサー1bのみの制御においては室内中央域で
のPMV値は約1.2を示すが、第1の温熱環境センサ
ー1aと第2の温熱環境センサー1bとの平均値で制御
した場合には室内中央域でのPMV値は約ー0.4に改
善されるものである。
など立ち姿勢が多く、また、人の温冷感は手足頭部を除
く身体で代表させている考え方から椅子に座った場合の
下限30cmから立ち姿勢の上限170cmの間に温熱
環境センサー1を組み込んだ機器本体25を取付けるこ
とで、上下温度分布に関して適切な温冷感を検出するこ
とができるものである。
合にはパーテーションを室内を構成する面3として、温
熱環境センサー1を組み込んだ機器本体25を取付ける
ようにしてもよい。この場合もパーテーションから1c
m乃至6cm離れた位置に温熱環境センサー1の受感面
2が配置され、室内をパーテーションで仕切るものにお
いて、仕切った部分の空気調和を行うことができること
になる。
を除く大部分が壁面や柱あるいはそれに相当する室内を
構成する面に埋設される部分となった機器本体に温熱環
境センサーを組み込み、機器本体に壁面や柱あるいはそ
れに相当する室内を構成する面に当接して機器本体の室
内を構成する面への取付け位置を決定する当接部を設
け、当接部より機器本体の前面部から前方に突出して設
けた温熱環境センサーの受感面までの距離を1cm以上
としてあるので、壁面のような室内を構成する面の影響
を受けず、室内の中央に温熱環境センサーを配置したの
と同じ温熱環境の検出ができ、しかも、このように、室
内の中央に温熱環境センサーを配置したのと同じ温熱環
境の検出ができるように1cm以上の距離とするに当た
り、前面部を除く大部分が壁面や柱あるいはそれに相当
する室内を構成する面に埋設される部分となった機器本
体に気温、気流、輻射熱、湿度等の人の温冷感に作用す
る要素を少なくとも2つ以上検出する温熱環境センサー
を組み込み、当接部を取付け枠及びプレートにより構成
すると共に電気部品の大部分を内装したケースの大部分
を壁面あるいはそれに相当する室内を構成する面に埋設
することで、機器本体の前面部を除く大部分を壁面や柱
あるいはそれに相当する室内を構成する面に埋設して取
付けるだけで、受感面を室内を構成する面から1cm以
上に正確に離して配置できるものであり、この結果、壁
面のような室内を構成する面の影響を受けず、室内の中
央に温熱環境センサーを配置したのと同じ温熱環境の検
出ができ、室内の中央で人が体感したのと同等の温冷感
を検出できる温熱環境検出機器とすることができ、しか
も、機器本体は前面部を除く大部分が壁面や柱あるいは
それに相当する室内を構成する面に埋設される部分とな
っていることで、各種回路部等を室内を構成する面内に
埋設して邪魔にならないようにできたものである。ま
た、当接部を機器本体の取付け枠及びプレートとするこ
とで、機器本体を室内を構成する面に取付けた場合にお
ける受感面の突出位置の基準となるべき部材を特別に設
けなくてもよいものである。しかも、機器本体を電気部
品の大部分を内装したケースと、ケースを取付けた取付
け枠と、取付け枠の表面側に被嵌する中央部に開口部を
有するプレートと、プレートの開口部の周縁部と先端面
が温熱環境 センサーの受熱面となった受感部の突出基部
を遮蔽するための中プレートで構成することで、プレー
ト、中プレートで取付け枠の前面を覆うとともに受熱部
の突出基部の周囲を覆って収まりをよくすることができ
るものである。
方に突出して設けた温熱環境センサーの受感面までの距
離を1cmから6cmとするものにおいては、機器本体
を室内を構成する面に取付けた場合、壁面のような室内
を構成する面の影響を受けず、室内の中央に温熱環境セ
ンサーを配置したのと同じ温熱環境の検出ができ、室内
の中央で人が体感したのと同等の温冷感を検出できる温
熱環境検出機器とすることができるだけでなく、室内を
構成する面からの突出長さが短くできて室内における人
の行動や作業の邪魔にならないようにできるものであ
る。
図である。
る。
面図、正面図及び下面図である。
フである。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 前面部を除く大部分が壁面や柱あるいは
それに相当する室内を構成する面に埋設される部分とな
った機器本体に気温、気流、輻射熱、湿度等の人の温冷
感に作用する要素を少なくとも2つ以上検出する温熱環
境センサーを組み込み、該機器本体を電気部品の大部分
を内装したケースと、ケースを取付けた取付け枠と、取
付け枠の表面側に被嵌する中央部に開口部を有するプレ
ートと、プレートの開口部の周縁部と先端面が温熱環境
センサーの受熱面となった受感部の突出基部を遮蔽する
ための中プレートで構成し、機器本体に壁面や柱あるい
はそれに相当する室内を構成する面に当接して機器本体
の室内を構成する面への取付け位置を決定する当接部を
設け、当接部を取付け枠及びプレートにより構成すると
共にケースの大部分を壁面あるいはそれに相当する室内
を構成する面に埋設し、当接部より機器本体の前面部か
ら前方に突出して設けた温熱環境センサーの受感面まで
の距離を1cm以上として成ることを特徴とする温熱環
境検出機器。 - 【請求項2】 当接部より機器本体の前面部から前方に
突出して設けた温熱環境センサーの受感面までの距離を
1cmから6cmとして成ることを特徴とする請求項1
記載の温熱環境検出機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04002763A JP3113363B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 温熱環境検出機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04002763A JP3113363B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 温熱環境検出機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05187694A JPH05187694A (ja) | 1993-07-27 |
JP3113363B2 true JP3113363B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=11538382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04002763A Expired - Lifetime JP3113363B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 温熱環境検出機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3113363B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP04002763A patent/JP3113363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05187694A (ja) | 1993-07-27 |
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