(57)【要約】【課題】百葉箱を建物近傍に配置することなく建物の周囲外気温度を正確に検出できる温度情報取得装置および外気温度判定装置を提供する。【解決手段】温度情報取得装置１は、例えば建物の外壁に固定される。上記温度情報取得装置１は、フード状のケース１１と、上記ケース１１内の空気の対流を生じる内部空間の温度を計測する第１温度センサー２ｉと、上記ケース１１の日射の当たる箇所の内表面温度を計測する第２温度センサー２ｓと、を備える。上記第１温度センサー２ｉの検出温度（内部空気温度）をθｉとし、上記第２温度センサー２ｓの検出温度（表面温度）をθｓとし、係数をαとすると、演算部は、外気温度の真値θｏを、θｏ＝θｉ−α×（θｓ−θｉ）の演算によって算出する。【選択図】図２
2014224618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、上記ケース内の空気の対流を生じる内部空間の温度を計測する第１温度センサーと、上記ケースの日射の当たる箇所の内側表面温度を計測する第２温度センサーと、を備えたことを特徴とする温度情報取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度情報取得装置において、上記空気の対流を生じさせるように上記ケースの下面側が開放されていることを特徴とする温度情報取得装置。
【請求項３】
建物の外側に配置された請求項１または請求項２に記載の温度情報取得装置と、上記第１温度センサーおよび上記第２温度センサーの検出値とに基づいて外気温度の真値を判断する演算部と、を備えたことを特徴とする外気温度判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の外気温度判定装置において、上記第１温度センサーの検出温度をθｉとし、上記第２温度センサーの検出温度をθｓとし、係数をαとすると、上記演算部は外気温度の真値θｏを、θｏ＝θｉ−α×（θｓ−θｉ）の演算によって算出することを特徴とする外気温度判定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の外気温度判定装置において、上記係数αは、上記ケース内の空気の対流に関係する係数と上記ケースの日射の当たる箇所の熱放射に関係する係数の比率であることを特徴とする外気温度判定装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の外気温度判定装置において、上記演算部は宅内装置を制御する制御装置に設けられていることを特徴とする外気温度判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物の外側の外気温度を正確に知るための温度情報取得装置および外気温度判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物に設けられる空調装置における室外機には、外気温度を検出する温度センサーが内蔵されており、検出した外気温度に基づいて適切に空調が行われるようになっている。また、ＨＥＭＳ（ホーム・エネルギー・マネジメント・システム）を導入する場合にも、正確な外気温度を検出することが求められる。
【０００３】
また、特許文献１には、送風機制御手段によって、送風機の風量を自動制御する制御と、送風機を空調熱負荷条件に基づいて自動停止する車両用の空調装置において、送風機の自動停止時に内気温を的確に検出するために、車室内空気温度を検出する内気温センサーと、車室内空気を吸入して内気温センサーの周囲を流通させる電動ファンと、空調ケースからの熱が内気温センサーに伝達することを阻止する断熱カバーとを備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の外気温度検出装置では、日射の影響を受けた温度を検出してしまい、正確な外気温度に基づいた空調が行えるものではなかった。また、上記特許文献１の技術を利用するとすれば、電動ファンなどが必要になり、システムが割高になる。また、建物の近傍に百葉箱を配置する場合には正確な外気温度を検知できるが、この正確さのために百葉箱を各建物に配置することは、一般には受け入れられないと思われる。
【０００６】
この発明は、上記の事情に鑑み、建物近傍に百葉箱を配置することなく建物の外側の外気温度を正確に検出できる温度情報取得装置および外気温度判定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の温度情報取得装置は、ケースと、上記ケース内の空気の対流を生じる内部空間の温度を計測する第１温度センサーと、上記ケースの日射の当たる箇所の内側表面温度を計測する第２温度センサーと、を備える。このような温度情報取得装置において、上記空気の対流を生じさせるように上記ケースの下面側が開放されていてもよい。
【０００８】
また、この発明の外気温度判定装置は、建物の外側に配置された上記温度情報取得装置と、上記第１温度センサーおよび上記第２温度センサーの検出値とに基づいて外気温度の真値を判断する演算部と、を備えたことを特徴とする。これによれば、百葉箱を建物近傍に配置することなく建物の外側の外気温度を正確に検出できる。
【０００９】
上記第１温度センサーの検出温度をθｉとし、上記第２温度センサーの検出温度をθｓとし、係数をαとすると、上記演算部は外気温度の真値θｏを、θｏ＝θｉ−α×（θｓ−θｉ）の演算によって算出してもよい。
【００１０】
上記係数αは、上記ケース内の空気の対流に関係する係数と上記ケースの日射の当たる箇所の熱放射に関係する係数の比率であってもよい。また、上記演算部は宅内装置を制御する制御装置に設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明であれば、百葉箱を建物近傍に配置することなく建物の外側の外気温度を正確に検出することができ、このような正確な外気温度に基づいて空調装置や自然換気装置などを的確に制御できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかる温度情報取得装置の配置箇所を示した説明図である。
【図２】図１の温度情報取得装置の内部構成を示した説明図である。
【図３】図１の温度情報取得装置を用いた外気温度判定装置による推定外気温度と百葉箱の温度計による外気温度真値との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の温度情報取得装置１は、例えば、建物５０の外壁５１にボルト止や接着などによって固定される。上記温度情報取得装置１が設置される位置については、例えば西向きの日射を直接受ける位置としている。
【００１４】
図２に示すように、上記温度情報取得装置１は、フード状のケース１１と、上記ケース１１内の空気の対流を生じる内部空間の温度を計測する第１温度センサー２ｉと、上記ケース１１の日射の当たる箇所の内表面温度を計測する第２温度センサー２ｓと、を備える。
【００１５】
上記ケース１１は、アルミ、ステンレス、樹脂などからなる。また、上記ケースの寸法は例えば、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×奥行き５０ｍｍ程度としている。上記ケース１１の内部は空洞になっており、上記ケース１１の下面側に開口１１ａが形成されていることで空気の対流を生じるようにしてある。なお、上記開口１１ａと共に或いは上記開口１１ａに代えて上記ケース１１の周囲壁にガラリを形成することで上記空気の対流を生じさせるようにしてもよい。
【００１６】
上記第１温度センサー２ｉは、上記ケース１１内部（空洞部）の縦、横および奥行きの全てにおいて中央（例えば、奥行きであれば、ケース背面壁から２５ｍｍ、ケース表面壁から２５ｍｍの箇所）に位置するのが望ましく、このような位置に例えば支持棒１２によって支持される。上記第１温度センサー２ｉは、気温測定用として一般に市販されているものでよく、温度によって電気抵抗が変化する方式のものなどが使用される。
【００１７】
上記第２温度センサー２ｓは、上記ケース１１の日射の当たる箇所となる表面壁の内側の面に接触して配置される。上記第２温度センサー２ｓも、温度測定用に一般に市販されているものでよく、温度によって電気抵抗が変化する方式のものなどが使用される。
【００１８】
上記第１温度センサー２ｉおよび上記第２温度センサー２ｓは、ハンダ付け、接着、ビス止めなどにより固定される。
【００１９】
そして、この実施形態の外気温度判定装置は、上記温度情報取得装置１と、上記第１温度センサー２ｉおよび上記第２温度センサー２ｓの検出値に基づいて外気温度の真値を判断する演算部と、を備える。上記演算部は、宅内装置を制御する制御装置、例えば、ＨＥＭＳ（ホーム・エネルギー・マネジメント・システム）の制御装置において設けられる。上記ＨＥＭＳは空調装置や自然換気装置などの制御を行うが、この制御において演算により得られた外気温度の真値を用いることができる。上記制御装置は、マイクロコンピュータ、ソフトウェア、Ｉ／Ｏインターフェースなどを備えるが、上記演算部は演算式を記述したソフトウェアと上記マイクロコンピュータとにより構成することができる。
【００２０】
上記第１温度センサー２ｉの検出温度（内部空気温度）をθｉとし、上記第２温度センサー２ｓの検出温度（表面温度）をθｓとし、係数をαとすると、上記演算部は、外気温度の真値θｏを、θｏ＝θｉ−α×（θｓ−θｉ）の演算によって算出する。上記係数αは、上記ケース１１内の空気の対流に関係する係数αｃと上記ケース１１の日射の当たる箇所の熱放射に関係する係数αｒの比率となる。
【００２１】
ここで、上記第１温度センサー２ｉは上記ケース１１に覆われているが、当該第１温度センサー２ｉが検出する内部空気温度θｉは日射の影響を受けることになる。一方、上記第２温度センサー２ｓが検出する表面温度θｓは、日射の影響を直接に受けるため、日照時には内部空気温度θｉよりも高くなる。
【００２２】
上記内部空気温度θｉについて瞬時定常を仮定すると、上記ケース１１の外表面から放射によって伝わる熱量と対流とによって流出する熱量の収支より、下記の式１が導かれる。
［式１］
αｒ（θｓ−θｉ）＝αｃ（θｉ−θｏ）
⇒θｏ＝θｉ−（αｒ／αｃ）×（θｓ−θｉ）
【００２３】
例えば、実験用建物の外壁面に設けられた上記温度情報取得装置１の上記第１温度センサー２ｉにより検出された内部空気温度θｉと、上記第２温度センサー２ｓにより検出された表面温度θｓと、同日同時刻に上記実験用建物の敷地に設けられている百葉箱（日射が当たらない北面に配置している）の温度計で計測された外気温度（真値θｏ）とを、上記式１に当てはめることで、係数α＝（αｒ／αｃ）を得ることができる。以後は、上記外気温度判定装置において、メモリーに記憶されている上記係数αを用いることで、上記演算によって外気温度の真値θｏを算出することができる。
【００２４】
図３は、横軸に上記百葉箱の温度計で計測された外気温度の真値を示し、縦軸に上記演算部により算出した推定外気温度を示し、冬期の一定期間での測定による上記真値に対する推定外気温度を示している。仮に両外気温度が一致するならば、勾配が１の直線グラフとなる。この図３のグラフによれば、推定外気温度は測定真値の±２℃の範囲に収まっていることがわかる。なお、夏期の北面の日射状況に近い状況を再現するためには、西面外壁に上記温度情報取得装置１を配置するのがよい。
【００２５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１      温度情報取得装置
１１    ケース
１１ａ  開口
２ｉ    第１温度センサー
２ｓ    第２温度センサー
５０    建物
５１    外壁
【図１】
2014224618.tif 000003
【図２】
2014224618.tif 000004
【図３】
2014224618.tif 000005