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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022152884
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】温度測定装置
(51)【国際特許分類】
G01J 5/48 20220101AFI20221004BHJP
【ＦＩ】
G01J5/48 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021055821
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】本田 光弘
【テーマコード（参考）】
2G066
【Ｆターム（参考）】
2G066AC13
2G066AC20
2G066BA08
2G066CA01
2G066CA02
(57)【要約】
【課題】室内の非発熱体の表面温度を精度良く測定する。
【解決手段】部屋９０内に設置される空調用の温度測定装置１０は、筐体２０と、センサ装置３０と、回路基板４０と、ファン６０と、を備える。筐体２０は、センサ装置３０と、回路基板４０と、ファン６０と、を収容する。センサ装置３０は、基準接点と部屋９０内の測定対象９５ｎからの赤外線により温められる温接点とを備え基準接点と温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサ３３ｎと、基準接点の温度を検出する接触型の温度センサ３４と、を備える。回路基板４０は、温度差センサ３３ｎにより変換された起電力と、温度センサ３４により検出された基準接点の温度とに基づいて、測定対象９５ｎの表面温度を導出する。ファン６０は、回路基板４０が発する熱をセンサ装置３０から遠ざける風Ｆを生じさせる。風Ｆにより回路基板４０の熱が排気口Ｈ２から筐体２０外部に排出される。
【選択図】 図１
【解決手段】部屋９０内に設置される空調用の温度測定装置１０は、筐体２０と、センサ装置３０と、回路基板４０と、ファン６０と、を備える。筐体２０は、センサ装置３０と、回路基板４０と、ファン６０と、を収容する。センサ装置３０は、基準接点と部屋９０内の測定対象９５ｎからの赤外線により温められる温接点とを備え基準接点と温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサ３３ｎと、基準接点の温度を検出する接触型の温度センサ３４と、を備える。回路基板４０は、温度差センサ３３ｎにより変換された起電力と、温度センサ３４により検出された基準接点の温度とに基づいて、測定対象９５ｎの表面温度を導出する。ファン６０は、回路基板４０が発する熱をセンサ装置３０から遠ざける風Ｆを生じさせる。風Ｆにより回路基板４０の熱が排気口Ｈ２から筐体２０外部に排出される。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
室内の測定対象の表面温度を測定する空調用の温度測定装置であって、
基準接点と前記測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え前記基準接点と前記温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサと、前記基準接点の温度を検出する接触型の温度センサと、を備えるセンサ装置と、
前記温度差センサにより変換された前記起電力と、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記測定対象の表面温度を導出する回路基板と、
前記回路基板が発する熱を前記センサ装置から遠ざける風を生じさせるファンと、
前記センサ装置と前記回路基板と前記ファンとを収容する筐体であり、前記ファンによる前記風が通る排気口が設けられた筐体と、
を備える温度測定装置。
基準接点と前記測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え前記基準接点と前記温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサと、前記基準接点の温度を検出する接触型の温度センサと、を備えるセンサ装置と、
前記温度差センサにより変換された前記起電力と、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記測定対象の表面温度を導出する回路基板と、
前記回路基板が発する熱を前記センサ装置から遠ざける風を生じさせるファンと、
前記センサ装置と前記回路基板と前記ファンとを収容する筐体であり、前記ファンによる前記風が通る排気口が設けられた筐体と、
を備える温度測定装置。
【請求項2】
前記筐体は、前記ファンによる前記風が生じたときに前記筐体外部の空気を取り込む吸気口を備える、
請求項１に記載の温度測定装置。
請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項3】
前記筐体内の前記センサ装置と前記回路基板との間に設けられ、前記センサ装置を前記回路基板が発する熱から断熱する断熱部材をさらに備える、
請求項１又は２に記載の温度測定装置。
請求項１又は２に記載の温度測定装置。
【請求項4】
前記断熱部材は、前記筐体内の空間のうちの前記センサ装置が位置する第１空間と前記回路基板が位置する第２空間とを隔て、
前記筐体は、前記室内と前記第１空間の前記センサ装置の周囲の空間とを連通させる開口を有する、
請求項３に記載の温度測定装置。
前記筐体は、前記室内と前記第１空間の前記センサ装置の周囲の空間とを連通させる開口を有する、
請求項３に記載の温度測定装置。
【請求項5】
前記回路基板は、前記起電力、又は、導出した前記物体の表面温度が所定基準よりも高いことを検出したときに、前記ファンを制御して前記風の風量を低下させる、
請求項４に記載の温度測定装置。
請求項４に記載の温度測定装置。
【請求項6】
前記センサ装置は、複数の前記温度差センサを備え、
前記回路基板は、前記複数の温度差センサそれぞれにより変換された前記起電力それぞれと、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記複数の温度差センサそれぞれの前記測定対象ごとの表面温度を導出する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の温度測定装置。
前記回路基板は、前記複数の温度差センサそれぞれにより変換された前記起電力それぞれと、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記複数の温度差センサそれぞれの前記測定対象ごとの表面温度を導出する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、室内の測定対象の表面温度を測定する空調用の温度測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
空調用の温度測定装置として、特許文献１には、部屋に設置されて、部屋内つまり室内の壁、床、机、パーソナルコンピュータ、及び、人などの物体を測定対象としてその表面温度を当該測定対象からの赤外線により測定する温度測定装置が開示されている。測定された表面温度は、空調システムに送られ、空調システムによる室内の制御に使用される。
【0003】
従来の空調用の温度測定装置は、センサ装置と、回路基板と、これらを収容する筐体と、を含んで構成されている。センサ装置は、基準接点と測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え、これらの間の温度差を起電力Ｖに変換する温度差センサが設けられる。センサ装置には、さらに、基準接点の温度である基準温度Ｔｃを検出する接触型の温度センサが設けられる。回路基板は、温度差センサにより変換された起電力Ｖと、温度センサにより検出された基準温度Ｔｃとに基づいて、測定対象の表面温度である測定対象温度Ｔｔを導出する。
【0004】
ここで、上記の測定対象温度Ｔｔ、基準温度Ｔｃ、起電力Ｖは、下記式（１）の関係を有する。ここで、αは、係数であり、実験等により予め求められる。
Ｖ＝α（Ｔｔ４－Ｔｃ４）・・・（１）
Ｖ＝α（Ｔｔ４－Ｔｃ４）・・・（１）
【0005】
上記温度測定装置の回路基板は、基準温度Ｔｃ及び起電力Ｖに基づいて、上記式（１）を変形した下記の式（２）により、測定対象温度Ｔｔを導出する。
Ｔｔ＝４√（Ｖ／α＋Ｔｃ４）・・・（２）
Ｔｔ＝４√（Ｖ／α＋Ｔｃ４）・・・（２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２０－５６５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本願発明者は、上記温度測定装置について種々の検討をした結果、下記の課題を見出し、本願発明を発明するに至った。以下、この点を詳述する。
【0008】
まず、上記式（１）及び（２）を参照すると、起電力Ｖ＝０のとき、つまり、基準温度Ｔｃと測定対象温度Ｔｔとが等しいとき、測定対象温度Ｔｔの導出に係数αの影響がなくなる。逆に、起電力Ｖの絶対値が大きくなるほど、導出される測定対象温度Ｔｔに対するαの影響が大きくなる。ここで、基準温度Ｔｃは、接触型の温度センサで検出されるため比較的高精度で検出される。他方、係数αは、実験結果等に基づいて求められるが、種々の要因の影響を受けるので、正しい表現が難しい。つまり、係数αについては、どうしても誤差が生じる。これらのため、基準温度Ｔｃを測定対象温度Ｔｔに近づけて起電力Ｖを小さくすれば、測定対象温度Ｔｔに対する係数αの影響が小さくなり、その結果、測定対象温度Ｔｔの測定精度が向上する。
【0009】
ここで、空調用の温度測定装置の測定対象は、上述のように室内の物体であり、床、机、又は壁などの非発熱体を含む。非発熱体の表面温度と室内の室温とが平衡状態にある場合、両者はほぼ同じ温度となるため、基準温度Ｔｃが室温に近いと、この基準温度Ｔｃは、非発熱体を測定対象とした表面温度である測定対象温度Ｔｔに近いことになる。従って、この場合、測定対象温度Ｔｔの測定精度は良い。ここで、室内の物体の大部分は、床、壁、机、本棚といった非発熱体である。さらに、室温が急激に変化するときよりも、前記の平衡状態のときの方がその室内の人が室温の変化に敏感であるので、室温を室内の物体の表面温度に基づいて制御する空調システムでは、温度測定装置により前記の平衡状態のときの室内の非発熱体の表面温度を精度良く特定したい。従って、上記のような平衡状態のときの非発熱体の表面温度つまり測定対象温度Ｔｔを精度良く測定することは、空調用の温度測定装置にとって重要である。
【0010】
以上のようなことを前提として、従来の温度測定装置を検討すると、従来の温度測定装置では、回路基板が発熱していないとき、センサ装置ないし基準接点の温度つまり基準温度Ｔｃは室温に近く、非発熱体の表面温度である測定対象温度Ｔｔの測定精度に問題は生じない。他方、回路基板が発熱したときには、回路基板が発する熱が筐体内にこもり、センサ装置が温まってしまい、その結果、基準温度Ｔｃが上昇して室温から離れてしまう。このため、回路基板が発熱したときには、上記平衡状態時の非発熱体の表面温度の測定精度が低下し、導出された測定対象温度Ｔｔが実際の測定対象温度Ｔｔと異なってしまう。
【0011】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、室内の非発熱体の表面温度を精度良く測定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するため、本発明に係る温度測定装置は、室内の測定対象の表面温度を測定する空調用の温度測定装置であって、基準接点と前記測定対象からの赤外線により温められる温接点とを備え前記基準接点と前記温接点との間の温度差を起電力に変換する温度差センサと、前記基準接点の温度を検出する接触型の温度センサと、を備えるセンサ装置と、前記温度差センサにより変換された前記起電力と、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記測定対象の表面温度を導出する回路基板と、前記回路基板が発する熱を前記センサ装置から遠ざける風を生じさせるファンと、前記センサ装置と前記回路基板と前記ファンとを収容する筐体であり、前記ファンによる前記風が通る排気口が設けられた筐体と、を備える。
【0013】
前記筐体は、前記ファンによる前記風が生じたときに前記筐体外部の空気を取り込む吸気口を備える、ようにしてもよい。
【0014】
前記筐体内の前記センサ装置と前記回路基板との間に設けられ、前記センサ装置を前記回路基板が発する熱から断熱する断熱部材をさらに備える、ようにしてもよい。
【0015】
前記断熱部材は、前記筐体内の空間のうちの前記センサ装置が位置する第１空間と前記回路基板が位置する第２空間とを隔て、前記筐体は、前記室内と前記第１空間の前記センサ装置の周囲の空間とを連通させる開口を有する、ようにしてもよい。
【0016】
前記回路基板は、前記起電力、又は、導出した前記物体の表面温度が所定基準よりも高いことを検出したときに、前記ファンを制御して前記風の風量を低下させる、ようにしてもよい。
【0017】
前記センサ装置は、複数の前記温度差センサを備え、前記回路基板は、前記複数の温度差センサそれぞれにより変換された前記起電力それぞれと、前記温度センサにより検出された前記基準接点の前記温度とに基づいて、前記複数の温度差センサそれぞれの前記測定対象ごとの表面温度を導出する、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、室内の非発熱体の表面温度が精度良く測定される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る温度測定装置１０について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、温度測定装置１０は、部屋９０の天井９１に設置されている。温度測定装置１０は、部屋９０の室温を制御する空調用として構成されており、当該室温を制御する空調システムＳと通信可能に構成されている。図１の温度測定装置１０は、誇張して大きく描かれており、実際にはもっと小さい。
本発明の第１実施形態に係る温度測定装置１０について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、温度測定装置１０は、部屋９０の天井９１に設置されている。温度測定装置１０は、部屋９０の室温を制御する空調用として構成されており、当該室温を制御する空調システムＳと通信可能に構成されている。図１の温度測定装置１０は、誇張して大きく描かれており、実際にはもっと小さい。
【0021】
温度測定装置１０は、部屋９０の室内つまり部屋９０内の複数の物体のうち、自己の測定範囲Ｗ内に存在する複数の物体、図１の例では、床９５Ａ、机９５Ｂ、及び、人９５Ｃの集まりを測定対象９５としてその表面温度を分割範囲Ｗｎごとに測定する。換言すると、温度測定装置１０は、測定対象９５を分割範囲Ｗｎで区分けした各部分を測定対象９５ｎとして、測定対象９５ｎそれぞれの表面温度を測定する。表面温度の測定は、測定対象９５ｎから放射される赤外線に基づいて行われる。測定対象９５及び９５ｎは、部屋９０のレイアウト又は状態によって、壁、又はパソコン等を含んでもよい。部屋９０内の物体は、部屋９０を構成する床、壁、天井、柱などの構造物を含む。図１の例において、分割範囲Ｗｎの数は、４つであるが、実際の分割範囲Ｗｎの数は、それよりも多い。分割範囲Ｗｎ及び測定対象９５ｎは、上下方向から見たときに、マトリクス状に配置され、例えば、１６×１６等で配置される。
【0022】
【0023】
筐体２０は、その内部空間Ｒにセンサ装置３０等の各部材３０～６０を収容し、その一部が天井９１に開けられた貫通孔９１Ａに挿入された状態で天井９１に取り付けられる。筐体２０の天井９１への取り付けは、任意である。例えば、筐体２０は、筐体２０に取り付けられた一対の板バネにより天井９１に引っ掛けられることで固定される。筐体２０は、ボルト等により天井９１に取り付けられてもよい。筐体２０は、円形等の形状を有する底板２１と、下端が底板２１に取り付けられた、上端閉口の多角筒状又は円筒状で、上記各部材３０～６０を覆うカップ状部材２２と、を備える。底板２１は、天井９１の貫通孔９１Ａを塞ぐ。カップ状部材２２は、天井裏９５に入り込む。底板２１の中央には、センサ装置３０の下部を部屋９０側に露出させる貫通孔２１Ａが形成されている。底板２１には、部屋９０内の空気を筐体２０内に導入する吸気口Ｈ１が設けられている。カップ状部材２２の上部には、筐体２０内の空気を天井裏９５に排気する排気口Ｈ２が設けられている。
【0024】
センサ装置３０は、測定対象９５ｎの表面温度を測定するための赤外線のセンシング等を行う。センサ装置３０は、筐体３１と、光学系３２と、センサチップ３３と、温度センサ３４と、を備える。図１において、センサ装置３０の各要素３１～３４は、模式的に描かれている。
【0025】
筐体３１は、光学系３２、センサチップ３３、及び、温度センサ３４を収容する。筐体３１は、その下部つまり筐体２０からの露出部分に、測定対象９５から放射される赤外線が通過する貫通孔３１Ａを備えている。光学系３２は、筐体３１の貫通孔３１Ａを通過する赤外線を受光してセンサチップ３３に集光するレンズ等を含む。
【0026】
センサチップ３３は、複数の測定対象９５ｎにそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の温度差センサ３３ｎを備える。１つの温度差センサ３３ｎは、図２に示すように、基準接点Ｄ１と、光学系３２により集光された測定対象９５ｎからの赤外線により温められる温接点Ｄ２とを備え、かつ、基準接点Ｄ１と温接点Ｄ２との温度差を起電力Ｖに変換する。
【0027】
温度差センサ３３ｎは、交互に接続された２種の金属線Ｍ１及びＭ２（熱電対）からなるセンシング素子Ｍを備える。金属線Ｍ１と金属線Ｍ２とは異なる材料により形成されている。基準接点Ｄ１は、２種の金属線Ｍ１及びＭ２の複数の接続点Ｃのうち１つとびの接続点Ｃの集合を含む。温接点Ｄ２は、複数の接続点Ｃのうちの残りの接続点の集合を含む。さらに、温接点Ｄ２は、光学系３２により集光された赤外線を吸収して発熱する発熱層Ｌを備える。発熱層Ｌが発熱することで、温接点Ｄ２の接続点Ｃが温められる。発熱層Ｌは、赤外線を含む広範囲の波長の光を吸収して発熱する層であってもよく、この場合、光学系３２に、赤外線を透過し、その他の光を吸収するフィルタを設け、筐体３１の貫通孔を通過した光のうち赤外線のみが発熱層Ｌに到達するようにセンサ装置３０を構成してもよい。
【0028】
温接点Ｄ２が温められることにより、基準接点Ｄ１と温接点Ｄ２との間には温度差が生じる。この温度差により、直列に接続された金属線Ｍ１及びＭ２からなるセンシング素子Ｍの両端に起電力（電位差）Ｖが生じる（ゼーベック効果）。このように、温度差センサ３３ｎは、基準接点Ｄ１と温接点Ｄ２との間の温度差を起電力Ｖに変換するように構成されている。温度差センサ３３ｎは、変換して得られた起電力Ｖを電気信号の形で回路基板４０に出力する。温度差センサ３３ｎは、１の熱電対から構成されてもよい。
【0029】
温度センサ３４は、サーミスタ等の接触型の温度測定素子である。温度センサ３４は、センサチップ３３の所定部位に接触し、当該所定部位の温度を検出する。この所定部位は、基準接点Ｄ１の温度と同じ温度を有する部位である。温度センサ３４は、前記所定部位の温度を検出することで、基準接点Ｄ１の温度である基準温度Ｔｃを検出する。温度センサ３４は、基準接点Ｄ１の基準温度Ｔｃを抵抗値等に変換し、変換した抵抗値等を示す電気信号を出力することにより、基準温度Ｔｃを検出して出力する。
【0030】
センサ装置３０は、測定対象９５ｎからの赤外線を受光するので、部屋９０の近傍の位置に設けられている。この実施の形態では、特に、センサ装置３０が筐体２０から部屋９０側に露出しており、部屋９０内の空間に接している。これらにより、センサ装置３０（特に、基準接点Ｄ１）は、室温の影響を受け、具体的にはセンサ装置３０の温度が室温と異なるときに当該室温により加熱又は冷却され、部屋９０内の室温と同程度の温度を有する。
【0031】
回路基板４０は、基板と、当該基板に実装された配線及び各種の電子素子とを含み、各測定対象９５ｎの温度を測定するための処理を実行する。回路基板４０の電子素子としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、メモリ、抵抗、及び、コンデンサ等がある。このような回路基板４０は、その動作中に発熱することがある。回路基板４０は、センサ装置３０の上方、つまり、センサ装置３０よりも部屋３０から離れた位置に配置されている。
【0032】
回路基板４０は、センサ装置３０と回路基板４０との間でやりとりされる信号を伝達する複数の信号線を備える信号伝達部５０を介して、センサチップ３３の各温度差センサ３３ｎが温度差を変換した起電力Ｖを電気信号の形で取得する。回路基板４０は、センサチップ３３に設けられた、温度差センサ３３ｎを選択するためのＦＥＴ（Field Effect Transistor）を制御して、各温度差センサ３３ｎを順次選択し、順次選択した温度差センサ３３ｎそれぞれから順次起電力Ｖを取得してもよい。回路基板４０は、信号伝達部５０を介して各温度差センサ３３ｎと個別に接続され、各温度差センサ３３ｎから個別に起電力Ｖを取得してもよい。回路基板４０は、信号伝達部５０を介して、温度センサ３４が検出した基準温度Ｔｃも電気信号の形で取得する。
【0033】
回路基板４０は、上記で取得した起電力Ｖ及び基準温度Ｔｃをアナログデジタル変換し、変換した起電力Ｖ及び基準温度Ｔｃと、上記式（２）（Ｔｔ＝４√（Ｖ／α＋Ｔｃ４））の関係とに基づいて、測定対象９５ｎの表面温度である測定対象温度Ｔｔを導出する。回路基板４０は、例えばメモリに予め用意された式（２）に、変換後の起電力Ｖ及び基準温度Ｔｃを代入して、又は、変換後の起電力Ｖ及び基準温度Ｔｃに基づいて、メモリに予め用意された、式（２）の関係を表すテーブルを参照して、測定対象温度Ｔｔを導出する。回路基板４０は、温度差センサ３３ｎそれぞれについて、測定対象温度Ｔｔを導出する。式（２）の係数αは、起電力Ｖがどの程度の値であるか等により異なる値を取ることがある。従って、回路基板４０は、係数αの実際の値を、メモリに予め用意された関数等を用いて取得する、又は、メモリに予め用意されたテーブル等を参照して取得する。
【0034】
回路基板４０は、温度差センサ３３ｎそれぞれについて導出した測定対象温度Ｔｔに基づいて測定対象９５ｎごとの温度分布を示す熱画像を生成し、生成した熱画像を無線又は有線により空調システムＳに出力する。空調システムＳは、当該熱画像つまり温度測定装置１０で測定された測定対象の表面温度に基づいて部屋９０の室温を制御する。
【0035】
ファン６０は、回路基板４０の上方に配置され、回路基板４０の制御のもとで動作して上方に風Ｆを送る。筐体２０の排気口Ｈ２は、ファン６０の上方かつ筐体２０のファン６０に対向する位置に配置されており、風Ｆは排気口Ｈ２を通る。風Ｆが生じたとき、筐体２０の吸気口Ｈ１により、筐体２０の外部である部屋９０内（内部空間Ｒ）の空気が筐体２０内に取り込まれる。風Ｆは、部屋９０から吸気口Ｈ１を介して筐体２０の内部空間Ｒに入り込み、筐体２０の内部空間Ｒを通って排気口Ｈ２から筐体２０外部に流出する。回路基板４０が発する熱は、この風Ｆに乗って排気口Ｈ２を介して天井裏９５に排出される。従って、回路基板４０が発する熱は、センサ装置３０に伝わらない又は伝わり難い。
【0036】
ファン６０は、回路基板４０の制御のもとで任意のタイミングで動作する。例えば、回路基板４０は、自身が実行する処理数が多くなって自身が発熱している可能性が高いときにファン６０を動作させてもよい。回路基板４０に温度センサを設け、回路基板４０は、当該温度センサにより自身の温度が所定の閾値よりも高くなったときに、ファン６０を動作させてもよい。さらに、回路基板４０は、前記の自身の温度が高くなるほど、ファン６０の回転数を増加させてもよい（自身の温度がどの範囲に属するかに応じてファン６０の回転数を段階的に大きくする態様を含む）。従って、これらにより、ファン６０の消費電力を少なくすることができる。なお、ファン６０は、回路基板４０の処理負担を軽減して発熱を少なくするため、常時一定速度で動作するように制御されてもよい。
【0037】
ここで本実施形態上の効果について説明する。上述したように、基準接点Ｄ１の温度である基準温度Ｔｃを測定対象温度Ｔｃに近づけて起電力Ｖを小さくすれば、測定対象温度Ｔｔに対する係数αの影響が小さくなる。その結果、測定対象９５ｎが、室温と平衡状態にある表面温度を有する非発熱体であるときの測定対象温度Ｔｔの測定精度が向上する。しかし、従来は、回路基板４０が発する熱が、部屋９０内の室温の影響を受けて室温と同等の温度となっているセンサ装置３０の基準接点Ｄ１を温めてしまい、前記測定精度を低下させる。本実施形態では、回路基板４０が発する熱をセンサ装置３０から遠ざける風Ｆを生じさせるファン６０が設けられ、風Ｆにより回路基板４０の熱が排気口Ｈ２から筐体２０外部に排出されるので、回路基板４０が発熱したときの熱がセンサ装置３０に伝わることが防止される又は伝わり難くなっている。従って、センサ装置３０の基準接点Ｄ１が温まり難くなっており、基準温度Ｔｃが室温に近い状態が維持され、非発熱体の測定対象温度Ｔｔつまり非発熱体の表面温度が精度良く測定される。
【0038】
さらに、本実施形態における温度測定装置１０は、複数の温度差センサ３３ｎにより、部屋９０内の床９５Ａ、机９５Ｂ、及び、人９５Ｃなどの様々な種類の物体の表面温度を同時に測定することが可能である。ここで、一般に、床９５Ａ及び机９５Ｂといった非発熱体は部屋９０の大部分を占め、人９５Ｃといった発熱体は部屋９０の小領域にすぎない。このため、本実施の形態では、部屋９０内の大部分の表面温度が精度良く測定される。なお、部屋９０の空調では、全ての測定対象９５ｎそれぞれの測定対象温度Ｔｔの平均温度に応じて空気システムの空気調和機の制御が行われることがある。全ての測定対象９５ｎ全体に占める非発熱体の割合は大きいので、本実施形態によれば、精度の良い平均温度も得られる。
【0039】
なお、センサ装置３０は、自己の温度である基準温度Ｔｃを基準に測定対象９５ｎの表面温度を計測するため、従来、センサ装置３０が加熱されても表面温度（計測対象温度Ｔｔ）の計測精度に問題は生じないと考えられていた。換言すると、ファン６０を設ける必要性はなかった。本実施形態は、上述したように、回路基板４０によるセンサ装置３０に対する加熱が、空調用の温度測定で測定対象となることが多い非発熱体の表面温度の計測精度を低下させることに着目したものであり、あえてファン６０が採用されている。
【0040】
さらに、センサ装置３０には、測定対象９５ｎから放射された赤外線に加えて、測定対象９５ｎで反射された赤外線も入射される。この反射された赤外線は、室温(天井９１、壁など)の放射エネルギーによるものである。センサ装置３０の基準温度Ｔｃを部屋９０の室温に近づけることにより、測定対象温度Ｔｔの測定に際して、反射された赤外線分をキャンセルすることができ、温度測定の精度が向上する。
【0041】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る温度測定装置１１０について図３を参照して説明する。なお、以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同じ又は同様の部材等については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
次に、第２実施形態に係る温度測定装置１１０について図３を参照して説明する。なお、以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同じ又は同様の部材等については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
【0042】
図３に示すように、温度測定装置１１０は、断熱部材１７０をさらに備える。
断熱部材１７０は、センサ装置３０と回路基板４０との間に設けられ、センサ装置３０を回路基板４０が発する熱から断熱する。断熱部材１７０は、例えば、内部に空気層又は真空層等の断熱層１７１を有する。断熱部材１７０は、グラスウール、ウレタンフォーム等の適宜の断熱材料により形成されてもよい。断熱部材１７０には、センサ装置３０と回路基板４０とに接続されている信号伝達部５０の各信号線が貫通している。断熱部材１７０は、センサ装置３０を上方から覆う上端閉口の円筒状又は多角筒状、つまり、カップ形状に形成されている。カップ形状の断熱部材１７０は、筐体２０の内部空間Ｒに設けられ、センサ装置３０が位置する空間Ｒ１と、回路基板４０が位置する空間Ｒ２と、を隔てている。これにより、内部空間Ｒの空間Ｒ１と空間Ｒ２とが断熱部材１７０により分離され、回路基板４０が発する熱がセンサ装置３０により伝わらない又は伝わり難い。なお、断熱部材１７０は、センサ装置３０に接触する形状でセンサ装置３０を覆ってもよい。この場合、上記空間Ｒ１は、センサ装置３０の周囲の空間を含まない。
断熱部材１７０は、センサ装置３０と回路基板４０との間に設けられ、センサ装置３０を回路基板４０が発する熱から断熱する。断熱部材１７０は、例えば、内部に空気層又は真空層等の断熱層１７１を有する。断熱部材１７０は、グラスウール、ウレタンフォーム等の適宜の断熱材料により形成されてもよい。断熱部材１７０には、センサ装置３０と回路基板４０とに接続されている信号伝達部５０の各信号線が貫通している。断熱部材１７０は、センサ装置３０を上方から覆う上端閉口の円筒状又は多角筒状、つまり、カップ形状に形成されている。カップ形状の断熱部材１７０は、筐体２０の内部空間Ｒに設けられ、センサ装置３０が位置する空間Ｒ１と、回路基板４０が位置する空間Ｒ２と、を隔てている。これにより、内部空間Ｒの空間Ｒ１と空間Ｒ２とが断熱部材１７０により分離され、回路基板４０が発する熱がセンサ装置３０により伝わらない又は伝わり難い。なお、断熱部材１７０は、センサ装置３０に接触する形状でセンサ装置３０を覆ってもよい。この場合、上記空間Ｒ１は、センサ装置３０の周囲の空間を含まない。
【0043】
図３に示すように、温度測定装置１１０の筐体２０の内部空間Ｒのうち空間Ｒ１を区画しかつ部屋９０内に隣接した部分（ここでは、底板２１のカップ状部材２２よりも内側の部分）２１Ｃに、部屋９０内と、空間Ｒ１とを連通させる開口２１Ｄが設けられてもよい。開口２１Ｄにより、部屋９０内の空気を、センサ装置３０が位置する空間Ｒ１に導入でき、これにより、センサ装置３０ないし基準接点Ｄ１の温度を部屋９０の室温により近づけることができる。なお、開口２１Ｄの数は任意であるが、部屋９０内と空間Ｒ１とで空気が出入りし易いよう、複数の開口２１Ｄが設けられるとよい。
【0044】
図４に示すように、断熱部材１７０を、内部空間Ｒを、センサ装置３０が位置する空間Ｒ１と、回路基板４０が位置する空間Ｒ２と、に上下に分割する板状に形成して、空間Ｒ１と空間Ｒ２とを隔てるようにしてもよい。このような場合、吸気口Ｈ１は、筐体２０のカップ状部材２２の空間Ｒ２を区画する部分に形成される。吸気口Ｈ１は、排気口Ｈ２との間に回路基板４０が位置する位置に配置されるとよい。これにより、風Ｆが回路基板４０の熱を効果的に筐体２０外部の排熱することができる。
【0045】
断熱部材１７０は、風Ｆがセンサ装置３０に当たってセンサ装置３０の温度が下がってしまうことを防止することもできる。断熱部材を設けない場合、吸気口Ｈ１は、風Ｆがセンサ装置３０に当たらない位置にあることが望ましい。
【0046】
［変形例］
上記各実施形態について変形を施してもよい。例えば、温度測定装置１０、及び１１０（以下、これらを温度測定装置１０等ともいう）の各部材の形状及び数は任意である。
上記各実施形態について変形を施してもよい。例えば、温度測定装置１０、及び１１０（以下、これらを温度測定装置１０等ともいう）の各部材の形状及び数は任意である。
【0047】
［変形例１］
回路基板４０は、ファン６０の回転速度（風Ｆの風圧）を測定対象９５ｎの表面温度に応じて制御してもよい。測定対象９５ｎが、例えば床暖房機能付きの床９５Ａであるとすると、床暖房の運転時、床９５Ａは部屋９０の室温よりも高くなる。この場合、基準温度Ｔｃが室温に近いとすると、起電力Ｖが大きくなり、測定対象温度Ｔｔの測定誤差が大きくなる。そこで、回路基板４０は、起電力Ｖ、又は、導出した測定対象９５ｎの測定対象温度Ｔｔが、所定基準よりも高いことを検出したときにファン６０の回転速度を低下させ風Ｆの風量を低下させてもよい。回転速度を低下させるとは、回転速度を０にすること、つまり、ファン６０の動作を停止させることを含む。ファン６０の回転速度を低下させることで、回路基板４０が発する熱がセンサ装置３０に伝わり、基準温度Ｔｃの温度が上昇して、床暖房により発熱する床９５Ａの表面温度（測定対象温度Ｔｔ）に近づく。従って、上記起電力Ｖが小さくなる。
回路基板４０は、ファン６０の回転速度（風Ｆの風圧）を測定対象９５ｎの表面温度に応じて制御してもよい。測定対象９５ｎが、例えば床暖房機能付きの床９５Ａであるとすると、床暖房の運転時、床９５Ａは部屋９０の室温よりも高くなる。この場合、基準温度Ｔｃが室温に近いとすると、起電力Ｖが大きくなり、測定対象温度Ｔｔの測定誤差が大きくなる。そこで、回路基板４０は、起電力Ｖ、又は、導出した測定対象９５ｎの測定対象温度Ｔｔが、所定基準よりも高いことを検出したときにファン６０の回転速度を低下させ風Ｆの風量を低下させてもよい。回転速度を低下させるとは、回転速度を０にすること、つまり、ファン６０の動作を停止させることを含む。ファン６０の回転速度を低下させることで、回路基板４０が発する熱がセンサ装置３０に伝わり、基準温度Ｔｃの温度が上昇して、床暖房により発熱する床９５Ａの表面温度（測定対象温度Ｔｔ）に近づく。従って、上記起電力Ｖが小さくなる。
【0048】
回路基板４０は、例えば、上記熱画像における、同じ温度を有する又は同じ温度範囲内の測定対象温度Ｔｔが集まった領域のうち、最も面積の大きい領域の測定対象温度Ｔｔ（前記温度範囲の場合は、その平均値など）が、所定の閾値を超えたかを判別してもよい。回路基板４０は、所定の閾値を超えたと判別したときに、上記のように導出した測定対象温度Ｔｔが所定基準よりも高いことを検出したとして、ファン６０の回転速度を低下させてもよい（例えば、ファン６０を停止させる）。また、回路基板４０は、床暖房等のスイッチがオンとなったことを検知したとき、例えば、外部から当該オンを示す信号を受信したときに、測定対象温度Ｔｔが所定基準よりも高いこと（将来的に高くなることを含む）を検出したとして、ファン６０の回転速度を低下させてもよい。回路基板４０は、導出した測定対象温度Ｔｔが高くなるほど、ファン６０の回転速度を大きくしてもよい（測定対象温度Ｔｔがどの範囲に属するかに応じて回転速度を段階的に大きくする態様を含む）。回路基板４０は、前記測定対象温度Ｔｔの代わりに起電力Ｖに基づいてファン６０を制御してもよい（この場合、前記の説明の測定対象温度Ｔｔを起電力Ｖに読み替える）。
【0049】
この実施形態のように、測定対象９５ｎが発熱体等であることにより、測定対象温度Ｔｔが室温と異なる場合に、回路基板４０が発する熱をセンサ装置３０に伝わるようにして基準温度Ｔｃと測定対象温度Ｔｔとを近づけることで、測定対象（発熱体）の表面温度を精度良く測定できる。
【0050】
［変形例２］
回路基板４０が、起電力Ｖ及び基準温度Ｔｃに基づいて測定対象温度Ｔｔを導出するときに使用する関係は、上記式（１）及び式（２）に限られない。例えば、前記関係は、実質的に上記式（１）及び式（２）となる関係であればよく、上記式（１）及び式（２）の４乗及び４乗根を、３．９乗及び３．９乗根としてもよい。また、その他の式であってもよい。測定対象温度Ｔｔが、起電力Ｖと基準温度Ｔｃとに基づいて導出される限り、上記で説明した場合と同様に、測定対象温度Ｔｔの導出精度が、その基となる基準温度Ｔｃの測定精度を上回ることはない。そして、起電力Ｖから測定対象温度Ｔｔを導出するときは、起電力Ｖが大きくなるほど、測定対象温度Ｔｔの測定誤差も大きくなる。従って、上記式（１）及び式（２）以外の式の関係で測定対象温度Ｔｔを導出する場合であっても、ファン６０等による上記効果が得られる。
回路基板４０が、起電力Ｖ及び基準温度Ｔｃに基づいて測定対象温度Ｔｔを導出するときに使用する関係は、上記式（１）及び式（２）に限られない。例えば、前記関係は、実質的に上記式（１）及び式（２）となる関係であればよく、上記式（１）及び式（２）の４乗及び４乗根を、３．９乗及び３．９乗根としてもよい。また、その他の式であってもよい。測定対象温度Ｔｔが、起電力Ｖと基準温度Ｔｃとに基づいて導出される限り、上記で説明した場合と同様に、測定対象温度Ｔｔの導出精度が、その基となる基準温度Ｔｃの測定精度を上回ることはない。そして、起電力Ｖから測定対象温度Ｔｔを導出するときは、起電力Ｖが大きくなるほど、測定対象温度Ｔｔの測定誤差も大きくなる。従って、上記式（１）及び式（２）以外の式の関係で測定対象温度Ｔｔを導出する場合であっても、ファン６０等による上記効果が得られる。
【0051】
［変形例３］
温度測定装置１０等は、部屋９０内（室内）の任意の箇所に設置されればよい。任意の箇所は、部屋９０を構成する天井９１の他、壁、床、柱などの構造物を含む。温度測定装置１０等は、例えば、上記実施の形態のように、任意の構造物に埋め込まれて設置される。温度測定装置１０の設置の向きも任意である。上記実施形態の上下は、測定対象側が下、その反対側が上であればよい。また、温度測定装置１０等のセンサ装置３０は、複数ではなく１つの温度差センサ３３ｎを有するものであってもよい。
温度測定装置１０等は、部屋９０内（室内）の任意の箇所に設置されればよい。任意の箇所は、部屋９０を構成する天井９１の他、壁、床、柱などの構造物を含む。温度測定装置１０等は、例えば、上記実施の形態のように、任意の構造物に埋め込まれて設置される。温度測定装置１０の設置の向きも任意である。上記実施形態の上下は、測定対象側が下、その反対側が上であればよい。また、温度測定装置１０等のセンサ装置３０は、複数ではなく１つの温度差センサ３３ｎを有するものであってもよい。
【0052】
［本発明の範囲］
以上、実施の形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記の実施の形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施の形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
以上、実施の形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記の実施の形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施の形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0053】
１０，１１０，２１０…温度測定装置、２０…筐体、Ｈ１…吸気口、Ｈ２…排気口、２Ｄ…開口、３０…センサ装置、３３…センサチップ、３３ｎ…温度差センサ、３４…温度センサ、４０…回路基板、１７０…断熱部材、９５，９５ｎ…測定対象、９５Ａ…床、９５Ｂ…机、９５Ｃ…人、Ｒ…内部空間、Ｒ１，Ｒ２…空間。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】