JPH0577931B2 - - Google Patents
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- JPH0577931B2 JPH0577931B2 JP61210064A JP21006486A JPH0577931B2 JP H0577931 B2 JPH0577931 B2 JP H0577931B2 JP 61210064 A JP61210064 A JP 61210064A JP 21006486 A JP21006486 A JP 21006486A JP H0577931 B2 JPH0577931 B2 JP H0577931B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- wind speed
- measuring element
- temperature measuring
- sensible
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/17—Catathermometers for measuring "cooling value" related either to weather conditions or to comfort of other human environment
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
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、風速によつて補正さ
れる体感温度及び風速の絶対値を検知するように
したものに関するものである。
温熱検知素子に関し、特に、風速によつて補正さ
れる体感温度及び風速の絶対値を検知するように
したものに関するものである。
（従来の技術）
従来より、空気調和機においては、サーミスタ
等によつて測定された気温のみに基づいて空気吹
出し温度等を制御す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つて変化す
ることはよく知られており、例えば、第７図に例
示するように、風速が高まるほど体感温度減少分
が増大する特性がある。したがつて、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。
等によつて測定された気温のみに基づいて空気吹
出し温度等を制御す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つて変化す
ることはよく知られており、例えば、第７図に例
示するように、風速が高まるほど体感温度減少分
が増大する特性がある。したがつて、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。
この目的のために、従来、温度測定素子によつ
て気温を測定するのみならず、熱式風速センサ等
によつて風速を測定して、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。
て気温を測定するのみならず、熱式風速センサ等
によつて風速を測定して、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、風速センサと温度測定素子
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する演算回路等が
必要になり、構成が複雑になるのは否めない。
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する演算回路等が
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算
するのではなく、風速による体感温度減少特性と
同様の温度変化特性を持つ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
正した体感温度とともに風速の絶対値を簡単な構
成でもつて検知し得るようにすることにある。
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算
するのではなく、風速による体感温度減少特性と
同様の温度変化特性を持つ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
正した体感温度とともに風速の絶対値を簡単な構
成でもつ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図に示すように、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、該加熱手段４に電力を供給する電力供給
手段５とを設ける。
段は、第１図および第２図に示すように、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、該加熱手段４に電力を供給する電力供給
手段５とを設ける。
そして、体感温度Tvを検知するときには上記
過熱手段４に対し、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該温度測定素子３の対
流熱伝達特性によつて決定される一定電力を上記
電力供給手段５から供給して、上記温度測定素子
３の測定温度から直接、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。
過熱手段４に対し、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該温度測定素子３の対
流熱伝達特性によつて決定される一定電力を上記
電力供給手段５から供給して、上記温度測定素子
３の測定温度から直接、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
Taにおいて基準となる風速Vb（例えば0.1m／ｓ）
での温度測定素子３の到達温度Tgbを予め測定す
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。
Taにおいて基準となる風速Vb（例えば0.1m／ｓ）
での温度測定素子３の到達温度Tgbを予め測定す
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＝Tgb−Ta …(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)によつ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。
ので、次式(2)によつ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)
（Tg；温度測定素子３の測定温度）
つまり、温度測定素子３を一定電力で加熱し、
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Tvを検知するようにしたものである。
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Tvを検知するようにしたものである。
さらに、風速の絶対値Ｖを検知するときには電
力供給手段５から供給される電力を段階に変化さ
せて、各段階における温度測定素子３の側定温度
から対流熱伝達率hcを検出して、予め実験的に
設定した対流熱伝達率hcと風速の絶対値Ｖとの
間の関係から風速の絶対値Ｖを検知するようにし
たものである。
力供給手段５から供給される電力を段階に変化さ
せて、各段階における温度測定素子３の側定温度
から対流熱伝達率hcを検出して、予め実験的に
設定した対流熱伝達率hcと風速の絶対値Ｖとの
間の関係から風速の絶対値Ｖ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、温度測定素
子３が電力供給手段５からの一定電力により加熱
されると、その温度測定素子３における風速によ
る温度降下特性は風速に対す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Tvを検知でき、また、温度測定素子３の加熱
温度を２段階に変化させた場合の温度測定素子３
の測定温度から風速の絶対値Ｖを検知できる。
子３が電力供給手段５からの一定電力により加熱
されると、その温度測定素子３における風速によ
る温度降下特性は風速に対す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Tvを検知でき、また、温度測定素子３の加熱
温度を２段階に変化させた場合の温度測定素子３
の測定温度から風速の絶対値Ｖを検知できる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
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
子本体であつて、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、電力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。
御用の温熱検知素子Ａの概略構成を示し、１は素
子本体であつて、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、電力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電力供
給回路５が接続されており、体感温度を検知する
ときにはこの電力供給回路５によりヒータ４に対
し、上記温度測定素子３の風速による温度降下特
性に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ことによ
り、温度測定素子３を加熱するようになされてい
る。
給回路５が接続されており、体感温度を検知する
ときにはこの電力供給回路５によりヒータ４に対
し、上記温度測定素子３の風速による温度降下特
性に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ことによ
り、温度測定素子３を加熱するようになされてい
る。
また、上記温度測定素子３の出力信号は温度測
定回路６に入力され、該温度測定回路６の出力信
号は空気調和機（図示せず）を作動制御するため
の空調機制御回路７に入力されている。そして、
ヒータ４によつて一定電力で加熱される温度測定
素子３の温度Tgを温度測定回路６において測定
することにより、気温Taを風速Vbで補正した体
感温度Tvを上記温度測定素子３の温度Tgから直
接検知するように構成されている。
定回路６に入力され、該温度測定回路６の出力信
号は空気調和機（図示せず）を作動制御するため
の空調機制御回路７に入力されている。そして、
ヒータ４によつて一定電力で加熱される温度測定
素子３の温度Tgを温度測定回路６において測定
することにより、気温Taを風速Vbで補正した体
感温度Tvを上記温度測定素子３の温度Tgから直
接検知するように構成されている。
したがつて、体感温度を検知するときには、電
力供給回路５からヒータ４に一定電力が供給さ
れ、このヒータ４の発熱により温度測定素子３が
加熱される。そして、上記電力供給回路５からヒ
ータ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降下特性が風速に対する
人体の体感温度減少特性と概ね一致するように温
度測定素子３の対流熱伝達特性に応じて決定され
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により測定すれば、その測定値が
風速Vbで補正した体感温度Tvとして検知され、
よつて気温Taおよび風速Vbを考慮した体感温度
を検知することができる。
力供給回路５からヒータ４に一定電力が供給さ
れ、このヒータ４の発熱により温度測定素子３が
加熱される。そして、上記電力供給回路５からヒ
ータ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降下特性が風速に対する
人体の体感温度減少特性と概ね一致するように温
度測定素子３の対流熱伝達特性に応じて決定され
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により測定すれば、その測定値が
風速Vbで補正した体感温度Tvとして検知され、
よつて気温Taおよび風速Vbを考慮した体感温度
を検知することができる。
さらに、風速の絶対値を検出するときには、電
力供給回路５からヒータ４に供給される電力を２
段階に変化させて第３図に示すようにヒータ４の
発熱量を２段階に変化させる。
力供給回路５からヒータ４に供給される電力を２
段階に変化させて第３図に示すようにヒータ４の
発熱量を２段階に変化させる。
すなわち、温度測定素子３の発熱量（供給熱
量）をM1，M2、その対流伝達率をhc、素子温度
をTg1，Tg2、気温をTa、風速の絶対値をＶとし
た場合、 M1＝hc（Tg1−Ta） …(3) M2＝hc（Tg2−Ta） …(4) であり、この両式(3)，(4)から、 hc＝（M1−M2）／（Tg1−T2） …(5) Ｖ＝ｆ（hc） …(6) よつて、上記(6)式の関係を予め実験的に設定し
ておくと、(5)、(6)式により、風速の絶対値Ｖを決
定することができる。
量）をM1，M2、その対流伝達率をhc、素子温度
をTg1，Tg2、気温をTa、風速の絶対値をＶとし
た場合、 M1＝hc（Tg1−Ta） …(3) M2＝hc（Tg2−Ta） …(4) であり、この両式(3)，(4)から、 hc＝（M1−M2）／（Tg1−T2） …(5) Ｖ＝ｆ（hc） …(6) よつて、上記(6)式の関係を予め実験的に設定し
ておくと、(5)、(6)式により、風速の絶対値Ｖを決
定することができる。
また、上記実施例では、ヒータ４によつて温度
測定素子３を加熱するようにしたが、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
を用いて加熱手段を兼備させるようにすると、専
用のヒータ４をなくすことが可能である。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、白金等の金属抵抗体、あるいは
トランジスタ、FET等が挙げられる。
測定素子３を加熱するようにしたが、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
を用いて加熱手段を兼備させるようにすると、専
用のヒータ４をなくすことが可能である。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、白金等の金属抵抗体、あるいは
トランジスタ、FET等が挙げられる。
さらに、このような温熱検知素子Ａを湿度セン
サや輻射センサ等と組み合わせて空気調和機を制
御するようにしてもよい。
サや輻射センサ等と組み合わせて空気調和機を制
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のビード型サーミスタとし
て自己発熱させた場合において、その風速に対す
る素子出力温度の減少の様子を第５図に破線にて
示す。尚、風速による体感温度減少曲線（第７図
に示したもの）を同図で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へ増大するほど温度変化が激し
くなり、10mWの場合が体感温度減少曲線に最も
近似している。
測定素子を直径1.5mmのビード型サーミスタとし
て自己発熱させた場合において、その風速に対す
る素子出力温度の減少の様子を第５図に破線にて
示す。尚、風速による体感温度減少曲線（第７図
に示したもの）を同図で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へ増大するほど温度変化が激し
くなり、10mWの場合が体感温度減少曲線に最も
近似している。
そこで、最適な発熱量を差の２乗平均値Ｓを用
いて評価する。但し、 Ｓ＝（体感温度−素子出力値）2 …(7) この２乗平均値Ｓと素子発熱量との関係を第６
図に示す。同図により、発熱量に顕著な最適値が
存在し、それはこの例の場合ほぼ10mWであるこ
とが判る。
いて評価する。但し、 Ｓ＝（体感温度−素子出力値）2 …(7) この２乗平均値Ｓと素子発熱量との関係を第６
図に示す。同図により、発熱量に顕著な最適値が
存在し、それはこの例の場合ほぼ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、体感温
度を検知するときには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ね
一致するように温度測定素子の対流熱伝達特性に
よつ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
の温度を測定してその値から風速で補正した体感
温度を検知するとともに、風速の絶対値を検知す
るときには電力供給手段から加熱手段に供給され
る電力を２段階に変化させて各段階における該温
度測定素子の温度を測定してその値から風速の絶
対値を検知するようにしたので、簡単な構成で気
温を風速で補正した体感温度と風速の絶対値の両
方を検知することができる。
度を検知するときには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ね
一致するように温度測定素子の対流熱伝達特性に
よつ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
の温度を測定してその値から風速で補正した体感
温度を検知するとともに、風速の絶対値を検知す
るときには電力供給手段から加熱手段に供給され
る電力を２段階に変化させて各段階における該温
度測定素子の温度を測定してその値から風速の絶
対値を検知するようにしたので、簡単な構成で気
温を風速で補正した体感温度と風速の絶対値の両
方を検知することができる。
第１図は温度熱検知素子に接続される回路構成
を示すブロツク図、第２図は温熱検知素子の概略
構造を示す説明図である。第３図は風速の絶対値
を検知するとき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特性の
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……電力供給回路。
を示すブロツク図、第２図は温熱検知素子の概略
構造を示す説明図である。第３図は風速の絶対値
を検知するとき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特性の
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……電力供給回路。
Claims (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に電力を供給す
る電力供給手段５とを備え、体感温度Tvを検知
するときには上記温度測定素子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上記電力
供給手段５から供給して上記温度測定素子３の測
定温度から直接、気温Taを風速Vbで補正した体
感温度Tvを検知するとともに、風速の絶対値Ｖ
を検知するときには、上記電力供給手段５から供
給される電力を２段階に変化させて、各段階にお
ける上記温度測定素子３の測定温度から対流熱伝
達率hcを検知して風速の絶対値Ｖ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。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210064A JPS6365318A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 温熱検知素子 |
| EP87905791A EP0279865B1 (en) | 1986-09-05 | 1987-09-04 | Temperature sensing element |
| DE87905791T DE3785925T2 (de) | 1986-09-05 | 1987-09-04 | Temperaturfühlerelement. |
| PCT/JP1987/000661 WO1988001728A1 (fr) | 1986-09-05 | 1987-09-04 | Element thermocapteur |
| US07/433,443 US5044768A (en) | 1986-09-05 | 1989-11-09 | Thermal environment sensor with means to estimate the wind velocity |
| US07/677,456 US5102230A (en) | 1986-09-05 | 1991-03-29 | Thermal environment sensor with means to estimate the wind velocity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210064A JPS6365318A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 温熱検知素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365318A JPS6365318A (ja) | 1988-03-23 |
| JPH0577931B2 true JPH0577931B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=16583221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61210064A Granted JPS6365318A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 温熱検知素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5102230A (ja) |
| EP (1) | EP0279865B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6365318A (ja) |
| DE (1) | DE3785925T2 (ja) |
| WO (1) | WO1988001728A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08124802A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-17 | Nec Corp | 有極性チップ部品 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2550432B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1996-11-06 | 山武ハネウエル株式会社 | 予測平均温感演算方法および装置 |
| JP2581625B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1997-02-12 | 山武ハネウエル株式会社 | 温熱感覚演算方法および装置、予測平均温感演算方法および装置 |
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Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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