JPS6321529A - 温熱検知装置 - 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、人間に快適な環境を提供する空気調和装置に
おける環境の温熱状態を検知する装置に関する。

従来の技術 従来この種の温熱検知装置は、第６図に示すように、発
熱体１を人体の皮膚の温度伝播率と概略一致するゼリー
状物質からなる被覆体２で被覆するとともに、前記被覆
体２の温度を検知する熱電対でなる検知体３を具備し、
前記被覆体２の外側には多数の通気孔４を有し輻射熱を
透過するポリエチレン等の樹脂で球形に成型されたカバ
ー６が設けられ、前記発熱体１への電力供給線６と、前
記検知体３からの信号線７が具備された構成の温供給線
６に一定の電力を供給しつつ、前記信号線７より環境の
温熱状態に応じた信号を得るようになっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、発熱体１と温度検
知体３とが個々に必要である上に、ゼリー状物質という
特殊な材料を用いるため構造が複雑かつ生産性が悪い、
また常に一定の電力を温熱検知素子に供給するための定
電力供給回路及び熱電対からの信号を温度として得るた
めに、基準温度接点補償・電圧増幅等の回路を含む複雑
かつ高価な回路が別に必要となるという問題点を有して
いた。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、少ない部
品構成と簡潔な構造による高生産性と低価格を維持しな
がら、気温・気流・輻射温の温熱的影響の一括検知及び
マイコン制御等に適した信号出力を自己発熱する素子と
簡単な回路で実現することにより、人体の温熱感覚に対
応した情報て基づいて、空気調和装置を従来に比較して
よりきめ細かく制御し、快適な温熱空間を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の温熱検知装置は、
自身の温度により電気抵抗値が変化する物質からなる発
熱素子と、前記発熱素子への輻射熱を透過しかつ気流を
減少させるカバーと、前記発熱素子を一定の温度に維持
する制御手段と、前記発熱素子の温度を一定にするため
に前記制御手段から前記発熱素子へ供給される電力の変
化から環境の温熱状態を判断する判断手段とからなる構
成としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、前記発熱素子が前記カ
バーを通して周囲の物体、日射と輻射熱交換するととも
に周囲空気と対流熱交換を行うが、このとき前記カバー
によって前記発熱素子と周囲環境との対流熱伝達および
輻射熱伝達の割合を人体のそれと概略一致させているた
め、前記発熱素子を前記制御手段によって一定温度に維
持するだめの負荷の大小が人体の体温を一定に維持する
だめの負荷に対応して得られる。これを電気信号として
取り出し、この出力から人体の温熱感覚を判断すること
が出来るため、この判断に基づいて空気調和装置を制御
することにより、快適な空間を容易に実現することがで
きるのである。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図に本発明の温熱検知装置のブロック図を示す。１
０はサーミスタを用いた発熱素子であり、第２図の断面
図に詳しく示すように、前記発熱素子１０の外側に輻射
熱を透過するポリエチレン等の樹脂で形成されたカバー
１１が設けられかつ前記カバー１１１Ｃは気流を減衰さ
せて前記発熱素子１ｏの周囲に導くだめの開口１２が均
等に設けられまた支持部１３が設けられている。前記発
熱素子１０は制御手段１４により、常に一定の温度に発
熱するよう制御され、このときの前記制御手段１４の制
御負荷の信号から判断手段１５において人体の温熱感覚
に対応する情報が得られる。第３図には第２図の一部切
欠き斜視図を示す。

第４図は前記制御手段の一実施例であるが、前記発熱素
子１ｏと、演算増幅器１６及び固定抵抗器１７、固定抵
抗器１８、固定抵抗器１９とで前記発熱素子１０の温度
を一定に制御する構成としている、回路を動作させると
前記発熱素子１ｏは前記固定抵抗器１７、前記固定抵抗
器１９、前記固定抵抗器２０の抵抗値と前記演算増幅器
１６の増幅率で決定されるある一定温度に発熱するが、
ここで環境の気温・気流・輻射温度の何れがが変化して
発熱素子の温度を低下させるように働くと、サーミスタ
である発熱素子１ｏの抵抗が上りｂ点の電位が上昇する
ので、前記演算増幅器１６により電点とｂ点の電位差が
増幅され０点の電位が上昇しその給米前記発熱素子１０
に流れる電流が増加する。この電流の増加により前記発
熱素子１゜の発熱量が大きくなり、前記発熱素子１０の
温度が上昇し、元の温度で安定する。このときｂ点ある
いは０点の電位を前記制御手段１６に取り出して以下の
処理に移行する。

前記発熱素子１ｏの表面と環境との熱収支は次式で示さ
れる。

Ｑ＝αｃ（Ｔｓ　　Ｔ＆）＋αｒ（Ｔｓ　　Ｔｒ）　　
−（１）ただし、 Ｑ゛発熱素子の単位表面積当りの放熱量（発熱素子の温
度を一定に制御するだめの負荷）αＣ発熱素子と環境と
の対流熱伝達率 ７８０発熱素子の温度（一定に制御） ＴＩＬ：気温 αｒ°発熱素子と環境との輻射熱伝達率Ｔｒ１周囲輻射
輻射 源こで前記発熱素子１ｏの表面の輻射熱伝達率αｒを人
体の表面の輻射熱伝達率と概略一致させており、前記カ
バーの開口１２は前記発熱素子１０の対流熱伝達率αＣ
を人体の平均対流熱伝達率と概略等しくするよう設けて
いるため、得られる熱的負荷は同じ環境でその体温を維
持するのに必要な負荷と高い相関が得られる。あらかじ
め判断手段１５１ＣはワンチップマイコンのＲＯＭの中
にサーミスタの非線形性を補正するだめのテーブル及び
第５図に示すような前記制御手段１４により得られる負
荷信号と人体の温熱感覚との関係を数式あるいはテーブ
ルのかたちでもっており、これによってその環境におけ
る気温・気流・輻射源によって生じる人体の温熱感覚と
ほぼ等価な出力が得られるので、この感覚が中立になる
ように空調機器を制御すれば、常に快適な環境が維持さ
れる。上記構成によればカバー１１を球形とし、開口を
均等にしているため気流及び輻射の影響に方向性がなく
どの方向に対しても等しく環境状態を検知することかで
きる。

なおここでは発熱素子にサーミスタを用いたが、そのか
わりに白金抵抗体等を用いても同様な温熱検知装置が実
現できる。

発明の効果 以上のように本発明の温熱検知装置によれば次の効果が
得られる。

（１）昭射熱を透過しかつ気流を減少させるカバーによ
り発熱素子の対流及び輻射熱伝達率を人体の値と概略一
致することが可能でありかつ制御手段で発熱素子を一定
温度に維持する構成としているのでその負荷の大きさと
人体の温熱感覚とに高い相関が得られ、最適な空調機器
の制御を行うことが出来る。

（２）環境の温熱状態を電力の変化により検知し、さら
にこれをもとに温熱状態のレベルを判断しているため、
空調機器に簡単にかつ使用し易い情報を与えることが出
来る。

（３）構成が簡単なため、少ない部品点数でしかも安価
に高い性能が得られるため製造が容易であり暖冷房機器
のセンサーとして利用範囲が広い。

段での判断内容を示すグラフ、第６図は従来の温熱検知
装置の検知体の構造を示す一部切欠斜視図である。

１０・・・・・・発熱素子、１１・・・・・・カバー、
１４・・・・・・制御手段、１５・・・・・・判断手段
。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 箒３図 第５図 貢荷・洛号（Ｖｏｌｔ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　自身の温度により電気抵抗値が変化する物質からなる
   発熱素子と、前記発熱素子への輻射熱を透過しかつ気流
   を減少させるカバーと、前記発熱素子を一定の温度に維
   持する制御手段と、前記発熱素子の温度を一定にするた
   めに前記制御手段から前記発熱素子へ供給される電力の
   変化から環境の温熱状態を判断する判断手段とからなる
   温熱検知装置。