JP2829558B2 - 等価温度センサ - Google Patents
等価温度センサInfo
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Description
〔等価温度Teq(EquivalentTemper
ature)〕を演算する温熱感覚演算装置に用いられ
る等価温度センサに関する。
わち温熱感覚として等価温度Teqがある。この等価温
度Teqは、現実の非等温{気温≠平均輻射温度MRT
(Mean Radiant Temperatur
e)}で、かつ有風の環境にいる人が無風で放射と対流
のみによって放熱するのと等量の熱を放散し得る等温
(気温=MRT)の仮想温度、つまり気温、輻射、気流
を含む乾性の体感温度である。等価温度Teqを求める
1つの方法として、センサ本体に加熱ヒータを組込み、
センサ本体の温度(センサ温度)Tcrを常に一定の値
(例えば36.5°C)に保つべく、加熱ヒータへの供
給電力量を制御する方法が提案されている(例;特公昭
60ー12569号公報、特開平4−131653号公
報等)。このような方法によれば、加熱ヒータへの供給
電力量を計測し、所定の演算を施すことによって等価温
度Teqを算出することができる。
室内の壁面に取付けられて室内の温度環境を測定し、空
調装置の制御を行うために用いられる等価温度センサの
従来例を示す図、図11は温熱感覚演算装置全体の構成
を示す図である。これらの図において、1はセンサ本
体、2はセンサ本体1内に配設された加熱ヒータ、3は
センサ本体1内に埋設された温度センサで、これらによ
って等価温度センサを構成している。センサ本体1は
銅、アルミニウム等の熱伝導性に優れた材料によって形
成されており、形状としては一般に人体の形状を模して
円柱形状とされる。温度センサ3は温度を電気信号に変
換できるものであれば種類を問わない。熱環境度の測定
に際しては、設定温度値演算部4にて気温Taと衣服の
熱抵抗Iclとに基づき設定温度値Tskを算出し、セ
ンサ温度Tcrを設定温度値Tskに合致させるよう
に、環境計測部(等価温度センサ)の加熱ヒータ2への
ヒーターパワーHを制御し、気温Ta,衣服の熱抵抗I
cl,設定温度Tsk,ヒーターパワーHに基ずき等価
温度Teq*を算出する。これにより、気流速度Vai
rが大きい場合でも等価温度Teqが人体の感じる等価
温度Teqに高精度で合致するものとなり、正確な等価
温度の計測が可能となる。
度Teqは人体の受ける輻射、気流、気温から求められ
るものである。従来の等価温度センサにあっては、上述
した通り人体の形状を円柱と見立て、センサ本体1をこ
れと相似な円柱状に形成していた。しかしながら、実際
の人体の形状は円柱ではないため、センサの気流特性と
輻射特性が人体のそれと異なり、測定誤差を生じるとい
う問題があった。
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、センサの気流特性と輻射特性を人体のそれと近似
させることにより、測定誤差を生じず、等価温度をより
正確に測定し得るようにした等価温度センサを提供する
ことにある。
本発明は、加熱ヒータと、センサ本体と、温度センサと
を備え、前記温度センサによって検出される前記センサ
本体の表面温度が一定となるように前記加熱ヒータを制
御して気温、風速等に対する変化を検出する等価温度セ
ンサにおいて、前記センサ本体は、前方、側方および上
方の三方向から見た投影面積係数が人体の投影面積係数
に近似した形状を有しているものである。
よび上方の三方向から見た投影面積係数が人体の投影面
積係数に近似した形状を有しているので、人体と同様な
輻射、気流感度を有する。
詳細に説明する。図1は本発明に係る等価温度センサの
一実施例を示す外観斜視図、図2は横断面図、図3は縦
断面図である。なお、図中図10に示した従来センサと
同一構成部材のものに対しては同一符号をもって示す。
これらの図において、本発明は等価温度センサ5のケー
スを構成するセンサ本体1を、人体の上下、左右、前後
方向からの投影面積係数の比に近似した縦長の薄箱型に
形成したものである。センサ本体1は、銅、アルミニウ
ム合金等の金属もしくはプラスチックによって形成さ
れ、大きさは、例えば高さU=60mm、長さL=24
mm、厚さB=16mmの中空形状で、外側面に加熱ヒ
ータ2が、内部中央に温度センサ3がそれぞれ配設され
ている。また、センサ本体1の前面の上下部には開口
6,7がそれぞれ形成されており、下方側開口部7には
配線基板8が挿入固定されている。なお、9は温度セン
サ3と配線基板8を接続するリード線で、このリード線
9は温度センサ3を支持する支持体としても用いられ
る。10は止めねじ(図示せず)が挿通されるねじ取付
孔である。
7726AnnexBによると次式によって示される。
面積、Arは全放射表面積である。この投影面積係数は
人体またはセンサの形状に関係するものであって、各方
向から放射熱の相対的な重要さを示すものである。
座位における各投影面積係数Ksについて示したもので
ある。
度Trは次式によって表される。
を満足するような形状とする。
り Ksa=K・Ksa’ ・・・・ (4) Ksb=K・Ksb’ ・・・・ (5) Ksc=K・Ksc’ ・・・・ (6) そこで、本発明は(4)式、(5)式および(6)式と
なるようなKsa’、Ksb’、Ksc’を満たす形状
のセンサ本体1を用いるようにしたものである。この場
合、上記センサ本体1の等価温度係数は、Ksa’=
0.071、Ksb’=0.207、Ksc’=0.3
11で、いずれも人体の投影温度係数に近似した値を満
足している。このようにセンサ本体1の形状を人体の投
影面積係数の値に近似した形状とすると、センサ自体の
輻射感度(放射熱伝達率)と気流感度(対流熱伝達率)
が人体のそれに近似するため、従来のセンサに比べて誤
差が小さく、より高精度に等価温度を測定することがで
きる。
/m 2 〕,hr;放射熱伝達率〔W/(m 2 ・K)〕,
A・Vair n ;対流熱伝達率〔W/(m 2 ・K)〕,
A;定数,n;定数,Tr;平均輻射温度〔°C〕とす
ると、熱抵抗Rが有る場合のTeq誤差の理論式は次式
によって求められる。熱抵抗Rがない場合の計測部熱平
衡式
rn×(Tcr−Ta)・・・・(7) 熱抵抗Rが有る場合の計測部熱平衡式
TO MEASURE MEANRADIANT OP
ERATIVE AN1〕として引用されている MA
DSEN,T.L.,”Measurement of
thermal comfot and desco
mfort”Indoor Climate”dani
sh Building research inst
itute,Copenhagen,1979によれ
ば、等価温度Teqを表す式は
(9)式に代入して求めたTeqと、上記(7)式をT
rについて解き上記(9)式に代入して求めたTeqと
の差が誤差eであり、次式によって表される(ここで、
Tcr=Tsk)。
場合のTeqの誤差eは、次式によって表される。
eが大きくなるので、本発明のセンサ本体1は熱抵抗R
が小さいものが望ましい。
scを満足するセンサ本体の他の一実施例を示す図で、
図4〜図8は立位、図9は座位の場合である。なお、寸
法は比率である。
253の縦長の薄箱型に形成した例である。この場合、
Ksa’=0.0622、Ksb’=0.1789、K
sc’=0.2723となる。
等しく形成したものである。各部の寸法は、U=237
5、L=1000、B=564、F=700、FU=1
000、Ksa’=0.0622、Ksb’=0.17
89、Ksc’=0.2722である。
状と略等しく形成したものである。各部の寸法は、U=
1000、L=400、B=2725、F=332.8
7、FU=1500、T=50、TL=200で、Ks
a’=0.0609、Ksb’=0.1712、Ksc
=0.2665’である。
た例を示す。各部の寸法は、U=50、L=26、B=
16、T=9、D=15で、Ksa’=0.0079、
Ksb’=0.226、Ksc’=0.347であっ
た。
4、L=90、B=137に設定した例を示す。この場
合、Ksa’=0.0006、Ksb’=0.174
2、Ksc’=0.2652である。
る。U=3333、L=2727、B=2000で、K
sa’=0.1286、Ksb’=0.1571、Ks
c’=0.2143であった。これらの形状はいずれも
人体の投影面積係数Ksa、Ksb、Kscに近似した
値を有している。
度センサによれば、センサ本体の形状を三方向から見た
投影面積係数が人体の投影面積係数に近似した形状とし
たので、人体と同様な輻射、気流感度が得られ、等価温
度をより高精度に求めることができる。
外観斜視図である。
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 加熱ヒータと、センサ本体と、温度セン
サとを備え、前記温度センサによって検出される前記セ
ンサ本体の表面温度が一定となるように前記加熱ヒータ
を制御して気温、風速等に対する変化を検出する等価温
度センサにおいて、前記センサ本体は、三方向から見た
投影面積係数が人体の投影面積係数に近似した形状を有
していることを特徴とする等価温度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5020860A JP2829558B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 等価温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5020860A JP2829558B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 等価温度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06213691A JPH06213691A (ja) | 1994-08-05 |
JP2829558B2 true JP2829558B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=12038885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5020860A Expired - Lifetime JP2829558B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 等価温度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2829558B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02125242A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射型スクリーン |
JPH04136654A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-11 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 平均輻射温度測定方法および平均輻射温度センサ |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP5020860A patent/JP2829558B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06213691A (ja) | 1994-08-05 |
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