JP2003050541A

JP2003050541A - 発汗人体模型装置およびその装置を用いた測定方法

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Publication number: JP2003050541A
Application number: JP2001239360A
Authority: JP
Inventors: Sonoko Ishimaru; 園子石丸; Rokuro Morishita; 禄郎森下
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2003-02-21
Anticipated expiration: 2021-08-07
Also published as: JP3633525B2

Abstract

(57)【要約】【課題】運動上想定した温熱快適性の評価を可能とす
るために、多量（液相）発汗環境を再現することを可能
とし、また、立つ、座る、寝るの姿勢を得ることを可能
とする発汗人体模型装置およびその装置を用いた測定方
法を提供する。【解決手段】発汗人体模型装置の人体形状を形作る本
体壁１００Ａの所定位置には、発汗孔１１０ａと、この
発汗孔を含む本体壁１００Ａを覆うように設けられる模
擬皮膚層１３０と、本体壁１００Ａの内面側に設けられ
る加熱ヒータ１２０、発汗孔１１０ａに連通され発汗孔
１１０ａに所定量の水分を送り込むための水量調整手段
１１１と、温度センサ１４０と、温湿度センサ１５０と
を備えている。また、発汗人体模型装置の発汗制御は、
体表面を合計９部位に分割して、各部位毎に水量調整手
段１１１が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は発汗人体模型装置
およびその装置を用いた測定方法に関し、より特定的に
は、発汗人体模型装置の新規構造の案出およびその装置
を用いた測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、衣服は体を熱的に保護し、外界か
らの危害や汚染から守るという機能を発揮するものとし
て着用され、機能面中心の衣服開発が行なわれてきた。
しかし、近年は、機能性を前提として、快適性の要求を
加味した衣服の開発が重要となってきている。特に、衣
服着用時に感じる温熱湿潤感覚を考慮した衣服の素材、
デザインなどの事前評価を行なうことは有用である。

【０００３】しかし、人体による着心地評価などでは、
再現性が低い、個人差がある、特殊環境条件下での評価
が難しいなどの問題があるため、機器による計測が有効
になる。温熱・湿潤感覚を反映した快適な衣服等を開発
するには、衣服の熱・水分移動特性を計測できるマネキ
ン型の発汗人体模型装置を用いて、それらの感覚と対応
が取れるように発汗量、皮膚温について実際の人体に近
い状態を再現できる必要がある。

【０００４】ここで、図４を参照して、従来の発汗人体
模型装置の発汗機構について説明する。人体の外形を形
成する本体壁５０１には、複数（体全体では、数万個程
度）の微細な発汗孔５０１ａが設けられている。本体壁
５０１の中側には、開口孔５０２ａが設けられた緩衝壁
５０２が設けられ、さらにこの緩衝壁５０２の中側に
は、閉じられた空間を形成するための内部壁５０３が設
けられている。内部壁５０３によって閉じられた空間内
に、ポンプ５０５により飽和蒸気５０６がチューブ５０
４を通って送り込まれる。飽和蒸気５０６は、緩衝壁５
０２に一旦衝突することにより分散され、本体壁５０１
に設けられた発汗孔５０１ａから外方に流れ出すことに
なる。

【０００５】従来の衣類の評価においては、上記構造か
らなる発汗人体模型装置を用いることにより、衣類の熱
・水分移動特性等が測定されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造からなる発汗人体模型装置の場合、汗として飽和蒸気
が用いられており、不感蒸泄、少量（気相）発汗環境に
おける衣類の評価を行なうことは可能であった。しか
し、たとえばハードなスポーツ（スキー等）時の多量
（液相）発汗環境を再現することはできなかった。ま
た、人間の関節に相当する位置、特に、股部および膝部
を曲げることができない構造となっていたために、立
つ、座る、寝るの姿勢を発汗人体模型装置に与えること
ができず、座った状態での衣類の評価を行なうこともで
きなかった。

【０００７】したがって、この発明は、上記問題を解決
することを１つの目的としてなされたものであり、運動
上想定した温熱快適性の評価を可能とするために、多量
（液相）発汗環境を再現することを可能とし、また、立
つ、座る、寝るの姿勢を得ることを可能とする発汗人体
模型装置およびその装置を用いた測定方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に基く発汗人体模型装置においては、衣服の
特性を測定するために用いられる発汗人体模型装置であ
って、人体の外形を形成する本体壁と、上記本体壁に設
けられる複数の発汗孔と、上記発汗孔を含む上記本体壁
を覆うように設けられる模擬皮膚層と、上記本体壁の内
面側に設けられる加熱手段と、上記発汗孔に連通され、
上記発汗孔に所定量の水分を送り込むための水量調整手
段と、上記模擬皮膚層の表面温度を測定するための第１
センサと、上記衣服を当該発汗人体模型装置に装着した
場合に、上記模擬皮膚層と上記衣服との間に形成される
空気層の温度および湿度を測定するための第２センサ
と、を備える。

【０００９】上記構成によれば、加熱手段により模擬皮
膚層の表面温度を所定温度に制御しながら、水量調整手
段により模擬皮膚層に送り込まれる水分量を制御するこ
とにより、多量（液相）発汗環境を再現することが可能
になる。これにより、第１センサおよび第２センサを用
いて、運動上想定した衣服内温湿度、模擬皮膚表面温度
の経時変化の測定が可能となり、このような環境下にお
ける適切な衣服の評価ができ、衣服着用時に感じる温熱
湿潤感覚を考慮した衣服の素材、デザインなどの事前評
価の充実化を図ることが可能になる。なお、加熱手段お
よび水量調整手段の制御により、不感蒸泄、および少量
（気相）発汗環境の再現も可能である。

【００１０】また、上記発明において好ましくは、上記
人体の表面を所定の表面部位に分割し、分割された各表
面部位毎に所定数の上記発汗孔が設けられ、かつ、分割
された各表面部位毎に上記水量調整手段が設けられる。
また、上記発明においてさらに好ましくは、上記人体の
表面を、全身を体幹前部、体幹後部、腰部、右腕部、左
腕部、右大腿部、左大腿部、右下腿部、および左下腿部
の９つの表面部位に分割する。

【００１１】このように、各表面部位毎に水量調整手段
を設けることにより、人間の発汗パターンに適合させた
発汗環境を再現することが可能になり、信頼性の高い衣
服の評価を行なうことが可能になる。

【００１２】また、上記発明においてさらに好ましく
は、上記本体壁の股部および膝部に相当する位置が、屈
曲可能に設けられる。これにより、当該発汗人体模型装
置に立位および寝位だけでなく、座位の状態も与えるこ
とが可能になり、座位状態における、背面部、臀部、大
腿部裏側等の発汗環境を再現することが可能になり、さ
らに信頼性の高い衣服の評価を行なうことが可能にな
る。

【００１３】また、この発明に基いた測定方法において
は、上記発汗人体模型装置に衣服を装着した状態で、発
汗人体模型装置の環境を測定するための測定方法であっ
て、上記加熱手段および上記水量調整手段を制御するこ
とにより、所定の測定環境を形成する測定環境形成ステ
ップと、上記測定環境下において、上記第１センサ、上
記第２センサ、および上記加熱手段の少なくともいずれ
かにより衣服特性評価データを測定する評価データ測定
ステップとを備える。

【００１４】このような評価ステップにおいては、加熱
手段により模擬皮膚層の表面温度を所定温度に制御しな
がら、水量調整手段により模擬皮膚層に送り込まれる水
分量を制御することにより、多量（液相）発汗環境を再
現することが可能になる。これにより、第１センサおよ
び第２センサを用いて、運動上想定した衣服内温湿度、
模擬皮膚表面温度の経時変化の測定が可能となり、この
ような環境下における適切な衣服の評価ができ、衣服着
用時に感じる温熱湿潤感覚を考慮した衣服の素材、デザ
インなどの事前評価の充実化を図ることが可能になる。
なお、加熱手段および水量調整手段の制御により、不感
蒸泄、および少量（気相）発汗環境の再現も可能であ
る。

【００１５】また、上記発明において好ましくは、上記
測定環境形成ステップは、上記加熱手段により定温制御
を行ない、上記評価データ測定ステップは、上記第２セ
ンサにより衣服内の温湿度を測定する。これにより、衣
服の保温性能、吸・放湿性能等を測定することが可能に
なる。

【００１６】また、上記発明において好ましくは、上記
測定環境形成ステップは、上記加熱手段により定温制御
を行ない、上記評価データ測定ステップは、上記加熱手
段により消費電力量を測定する。これにより、衣服の放
熱量の測定が可能になり、その結果、衣服の保温性能を
正確に測定することが可能になる。

【００１７】また、上記発明において好ましくは、上記
測定環境形成ステップは、上記加熱手段により定電力制
御を行ない、上記評価データ測定ステップは、上記第１
センサにより上記模擬皮膚層の表面温度を測定する。こ
れにより、発汗人体模型装置の表面からの熱移動の測定
が可能となり、体の蓄熱量、放熱量を評価することが可
能になる。

【００１８】また、上記発明においてさらに好ましく
は、上記人体の表面を、所定の表面部位に分割し、分割
された各表面部位のそれぞれに上記水量調整手段が設け
られ、分割された各表面部位毎に、上記測定環境形成ス
テップおよび評価データ測定ステップが実行される。こ
れにより、人間の発汗パターンに適合させた発汗環境を
再現することが可能になり、信頼性の高い衣服の評価を
行なうことが可能になる。

【００１９】また、上記発明においてさらに好ましく
は、上記本体壁の股部および膝部に相当する位置が、屈
曲可能に設けられ、上記発汗人体模型装置を、立位、座
位、および寝位のいずれかの状態にして、上記測定環境
形成ステップおよび評価データ測定ステップが実行され
る。これにより、従来の立位および寝位だけでなく、座
位状態における、背面部、臀部、および大腿部裏側等の
発汗環境を再現することが可能になり、さらに信頼性の
高い衣服の評価を行なうことが可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に基いた発汗人体
模型装置およびその装置を用いた測定方法について、図
を参照しながら説明する。

【００２１】（発汗人体模型装置１００の概要）まず、
図１〜図３を参照して、この発明に基いた発汗人体模型
装置の概要について説明する。なお、図１は、本実施の
形態における発汗人体模型装置１００の全体を示す模式
図であり、図２は、発汗人体模型装置１００に採用され
る発汗機構の構成を示す部分断面図であり、図３は発汗
人体模型装置１００の産熱制御を制御するためのブロッ
ク図である。

【００２２】本実施の形態における発汗人体模型装置１
００は、日本人の成人男子をベースにした人体形状本体
壁を備え、関節部、頭部、手、足以外の全身部位で人体
に近い産熱発汗が模擬できる機能を備えている。また、
股部および膝部に相当する位置を屈曲可能にすること
で、立位および寝位だけでなく、座位を含む３態様の姿
勢変化が可能で、衣服を装着しているときの衣服内温湿
度、消費電力を計測できる機能を有している。

【００２３】図１を参照して、本実施の形態における発
汗人体模型装置１００は、その表面を、体幹前部１０
１、体幹後部１０２、腰部１０３、右腕部１０４、左腕
部１０５、右大腿部１０６、左大腿部１０７、右下腿部
１０８、および左下腿部１０９の９つの表面部位に分割
して、各部位の発汗を制御する機構が採用されている。

【００２４】（ボディサイズおよび面積）発汗人体模型
装置１００のボディは、ＪＩＳＬ４００４に準拠したサ
イズの日本人成人男性２５〜２９歳の平均（２００人）
に近似し、厚さ約４ｍｍアルミ合金製の鋳造ボディから
なり、表面にアルマイト加工を施して黒色にしてある。
両肩、股部、膝に人間の関節機能を再現するための屈曲
機構が備えられ、立位、寝位、および座位の姿勢変化が
可能である。

【００２５】他の付属装置類を含むボディ重量は約６０
ｋｇである。発汗人体模型装置１００の産熱、発汗に寄
与する部位の面積には、頭部、手、足、関節の接合面な
どの面積は含まれていない。

【００２６】（ボディ分割および関節）上述したよう
に、この発汗人体模型装置１００の発汗制御は、体幹前
１０１、体幹後１０２、腰１０３、右左腕１０４，１０
５、右左大腿１０６，１０７、右左下腿１０８，１０９
の合計９部位に分割されている。関節部位として、左右
の腕と体幹部との間（肩）、左右の腰と股部（大腿部の
付け根）との間、左右の大腿部と下腿部との間（膝）に
あり、関節自由度は肩が３次元、大腿部の付け根および
膝が２次元のジョイント機構を採用している。

【００２７】上記関節部位に加え、首部、体幹前後部、
腰部、手首部、足首部には樹脂板による断熱が施してあ
る。発汗人体模型装置１００の姿勢変化を伴う場合は、
手動により、頭部のワイヤ牽引、および腰−大腿部−下
腿部の関節の調節により、立位、座位、寝位の３姿勢変
化および維持が可能である。関節固定角度は、膝、大腿
部の付け根ともに０°、３０°、６０°、９０°で固定
可能である。

【００２８】（発汗機構の構成）次に、図２を参照し
て、発汗人体模型装置１００の発汗機構の構成について
説明する。発汗人体模型装置１００の人体形状を形作る
本体壁１００Ａの所定位置には、発汗孔１１０ａと、こ
の発汗孔を含む本体壁１００Ａを覆うように設けられる
模擬皮膚層１３０と、本体壁１００Ａの内面側に設けら
れる加熱手段としての加熱ヒータ１２０、発汗孔１１０
ａに連通され、発汗孔１１０ａに所定量の水分を送り込
むための水量調整手段１１１と、模擬皮膚層１３０の表
面温度（皮膚温（模擬皮膚温度））を測定するため、模
擬皮膚層１３０の表面に接するように設けられる第１セ
ンサとしての温度センサ１４０と、衣服２００を発汗人
体模型装置１００に装着した場合に、模擬皮膚層１３０
と衣服２００との間に形成される空気層Ａの温度および
湿度（衣服内気候（衣服内温湿度））を測定するため、
センサ部が空気層Ａに位置するように配置される第２セ
ンサとしての温湿度センサ１５０とを備えている。な
お、皮膚温（模擬皮膚温度）とは、発汗人体模型装置１
００のボディ部位の設定温度、あるいは、温度センサ１
４０にて計測した発汗人体模型装置１００の表面温度
（単位は℃）を意味する。また、衣服内気候（衣服内温
湿度）とは、発汗人体模型装置１００の皮膚表面と衣服
との隙間の温度（単位は℃）および湿度（単位は％ＲＨ
またはｍｍＨｇ）を意味する。

【００２９】水量調整手段１１１としては、発汗孔１１
０ａに直接連通するチューブ１１２と、送水ポンプ１１
４と、水を蓄えるための元水タンク１１８とを備える。

【００３０】発汗孔１１０ａは、全身に約９０〜４５０
個設けられ、各発汗孔１１０ａにチューブ１１２が配置
されるとともに、上述した体の各部位ごとに送水ポンプ
１１４が割当てられる。したがって、体の各部位毎に送
水量（発汗量）を調節することが可能である。たとえ
ば、発汗孔１１０ａは、各部位にそれぞれ１０〜５０箇
所設けられる。なお、発汗孔１１０ａの直径は約１ｍｍ
である。なお、送水量（発汗量）とは、発汗人体模型装
置１００のボディ部位の設定する水（汗）の吐出量を示
し、単位はｇ／ｍ²・ｈである。

【００３１】送水ポンプ１１４には、ＩＳＭＡＤＥＣ社
製ＩＰ−２４を用い、時間吐出制御（タイマ制御による
１回の吐出量は１秒）で使用する。送水量（発汗量）は
チューブポンプ送水法により、１０００ｇ／ｍ²・ｈレ
ベルの吐出が可能である。元水タンク１１８の水（汗）
は発汗人体模型装置１００の頭部に設けられるチューブ
導入部で定温ヒータ（図示省略）により予熱する。送水
量（発汗量）は、送水ポンプ１１４の運転／停止時間の
関係に基づき設定される。元水タンク１１８の水源秤量
も天秤でモニタすることが可能である。発汗人体模型装
置１００の姿勢変化の影響は、チューブ１１２に最も屈
曲が生じると思われる座位姿勢、ベッド差が懸念される
寝位においても吐出を確認したが、実用上の問題はな
い。

【００３２】本体壁１００Ａの表面には、発汗孔１１０
ａから吐出する水を皮膚上に拡散させるため、立体的に
縫製された模擬皮膚層１３０が設けられている。この模
擬皮膚層１３０は、綿１００％、３０’ｓ天竺編地が用
いられている。体幹部（体幹前１０１、体幹後１０２、
腰１０３）はボディスーツ状に縫製され、四肢（左右腕
１０４，１０５、左右大腿部１０６、１０７、左右下腿
部１０８，１０９）はそれぞれ筒状に縫製されている。
なお、関節部は模擬皮膚層１３０では覆われていない。

【００３３】（加熱ヒータ１２０）加熱ヒータ１２０と
して本体壁１００Ａのボディ内側には、分割した各部位
ごとにコードヒータがワイヤリングしてある。各部位の
ヒータ容量は、約１００〜２００Ｗである。各部位の略
中央の領域に、模擬皮膚層１３０の表面温度を測定する
ための温度センサ１４０が設けられている。なお、温度
センサ１４０を制御するためのケーブル類はすべて、発
汗人体模型装置１００の頭部側から、本体壁１００Ａの
内側に導入している。各部位への供給電力は、通電時間
率とヒータ容量との積から算出することが可能である。
なお、供給電力の単位はＷ／ｍ²である。

【００３４】（発汗人体模型装置１００の計測制御）発
汗人体模型装置１００の計測制御について、図３を参照
して説明する。発汗人体模型装置１００の計測制御とし
ては、水量調整手段１１１の各部位毎の送水ポンプ１１
４を調整して、送水量を制御するための送水量調整手段
３０１、加熱ヒータ１２０を制御するためのヒータ制御
手段３０２、および送水量調整手段３０１とータ制御手
段３０２との情報処理を実行するための中央演算装置
（ＣＰＵ）３００を備える。また、温度センサ１４０お
よび湿温度センサ１５０によって得られる情報も、中央
演算装置（ＣＰＵ）３００に入力される。

【００３５】発汗人体模型装置１００は、体幹前１０
１、体幹後１０２、腰１０３、左右腕１０４，１０５、
左右大腿１０６，１０７、左右下腿１０８，１０９の合
計９部位それぞれに独立した温度制御チャンネルが割当
てられており、各部位ごとに定温制御あるいは定電力出
力によるボディの温度制御が可能なようにプログラムさ
れている。また、各部位ごとの加熱ヒータ１２０への通
電率（時間比率）から供給電力を求めることができる。

【００３６】（産熱能力）模擬皮膚層１３０の表面温度
は、室温〜５０℃まで制御可能である。室温程度（２
４．９℃×５８．６％ＲＨ）から皮膚温を４０．０℃に
設定した場合、約３０分で昇温可能である。また、同じ
外気条件下で、４０．０℃定温制御安定時の供給電力に
基づき、定電力制御に切換えた場合の制御性も確認して
ある。

【００３７】（検出器の構成）計測に用いる検出器に
は、温湿度センサ１５０および温度センサ１４０が用い
られる。温湿度センサ１５０には、ヴァイサラ社製（１
５０４１Ｐｔ）を使用した。温湿度センサ１５０は胸
部、背部、腰前部、右腕部、右大腿部、右下腿部、フリ
ー（２点）、および外気モニタ用の計９点使用した。温
度は０〜５０℃、湿度は０から９９％ＲＨで検出でき
る。温度センサ１４０には、測温抵抗体のチノー社製
（Ｒ０６０−３３、１２．５×８．０×１．０ｍｍ）
を、５箇所任意の箇所に取付けた。

【００３８】（ソフトウェア機能）中央演算装置（ＣＰ
Ｕ）３００には富士通社製、ＦＭＶ−ＴＩＩ２０を使用
し、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９５上で動作する計測
制御ソフトウェアにより、産熱、発汗の制御と、温湿
度、供給電力などの計測を行なった。

【００３９】計測制御ソフトウェアは次の機能を備えて
いる。発汗人体模型装置１００のシステムの起動および停止発汗人体模型装置１００の条件設定（定数テーブルの設
定・変更・保存、その他の条件設定）発汗人体模型装置１００の制御条件設定（皮膚温、発汗
量、計測条件、その他）発汗人体模型装置１００の計測条件設定モード（事項入
力、計測値）発汗人体模型装置１００の調整モード（準備・調整：予
熱運転（定温）、放流運転（発汗））発汗人体模型装置１００の計測・制御（運転）（データ
ファイル、制御・計測開始・データ出力・表示、測定終
了）発汗人体模型装置１００のデータ保存・表示・印刷（デ
ータの表示・出力）（測定方法）次に、上記発汗人体模型装置１００に衣服
を装着した状態で、発汗人体模型装置１００の環境を測
定するための測定方法について説明する。なお、細部に
ついては測定の目的に応じて変更することが可能であ
る。

【００４０】まず、実験に用いる試料衣服の調整（調
湿）、測定室の外気温湿度等の調整を実施しておく。ま
た、発汗人体模型装置１００に試料衣服を着せることが
できるように、必要に応じて切込部を設ける。切込部は
発汗人体模型装置１００に後縫い付けるか、安全ピンな
どを用いて固定する。

【００４１】次に、発汗人体模型装置１００の計測制御
ソフトウェアを立上げる。必要に応じて装置の固有値の
確認変更を行なう。初期状態をできるだけ捉えるため、
計測制御ソフトウェアのコンディショニングを選択し、
発汗人体模型装置１００の予熱、初期発汗（汗腺に汗が
満たされている状態にする）を行なう。

【００４２】測定目的に応じて立位、座位、寝位に姿勢
を変化させる。試料衣服をボディに装着する。必要に応
じて手・足は外して着せる。次いで計測に必要な温度セ
ンサ１４０センサおよび温湿度センサ１５０を所定位置
に固定する。その後、少なくとも試料衣料の装着後３０
分以上経過させて安定させ、測定環境形成ステップを実
行する。なお、本実施の形態においては、多量（液相）
発汗環境を再現することを目的としているが、加熱手段
および水量調整手段の制御により、不感蒸泄、および少
量（気相）発汗環境の再現も可能である。

【００４３】次に、計測プロトコルをソフトウェアで設
定する。その後、計測制御ソフトウェアに従い、衣服内
温湿度、表面温度、および供給電力等の衣服特性評価デ
ータの計測ステップを開始する。必要に応じて画面で計
測値をモニタする。

【００４４】なお、衣服の断熱性は次の式（１）および
（２）により記述される。Ｒ＝（Ｔｓ−Ｔａ）／（Ｈ／Ｓ）・・・（１）Ｒ：熱抵抗（℃・ｍ²／Ｗ）Ｔｓ：発汗人体模型装置１００の表面温度（℃）Ｔａ：環境温度（℃）Ｓ：発汗人体模型装置１００の表面積（ｍ²）Ｈ：供給電力（Ｗ） ΔＲ＝Ｒ_NUDE−Ｒ_cl・・・（２） ΔＲ：衣服の熱抵抗（℃・ｍ²／Ｗ）Ｒ_NUDE：衣服を装着していない状態での熱抵抗（℃・ｍ
²／Ｗ）Ｒ_cl：衣服を装着した状態での熱抵抗（℃・ｍ²／Ｗ）また、衣服内気候は発汗人体模型装置１００のボディに
設けられた温湿度センサ１５０による衣服内温度（℃）
および衣服内湿度（％ＲＨまたはｍｍＨｇ）により示さ
れる。

【００４５】次に、衣服特性評価データの計測が終了し
たらデータを記録媒体に保存する。後処理として、発汗
状態での測定後は、発汗人体模型装置１００を乾燥させ
るため、好ましくは２時間以上の乾燥運転を行なう。

【００４６】次に、上記測定によって得られた衣服内温
湿度、表面温度、供給電力の計測値から試料衣服の素材
感の差、発汗量による差、衣服のデザインなどの違いに
よる効果を考察する。

【００４７】なお、上記測定環境形成ステップにおい
て、加熱ヒータ１２０により定温制御を行ない、上記評
価データ測定ステップにおいて、温湿度センサ１５０に
より衣服内の温湿度を測定することにより、衣服の保温
性能、吸・放湿性能等を測定することが可能になる。

【００４８】また、上記測定環境形成ステップにおい
て、加熱ヒータ１２０により定温制御を行ない、上記評
価データ測定ステップにおいて、加熱ヒータ１２０によ
り消費電力量を測定する。これにより、衣服の放熱量の
測定が可能になり、その結果、衣服の保温性能を正確に
測定することが可能になる。

【００４９】また、上記測定環境形成ステップにおい
て、加熱ヒータ１２０により定電力制御を行ない、上記
評価データ測定ステップにおいて、温度センサ１４０に
より上記模擬皮膚層１３０の表面温度を測定する。これ
により、発汗人体模型装置の表面からの熱移動の測定が
可能となり、体の蓄熱量、放熱量を評価することが可能
になる。

【００５０】（作用・効果）以上、本実施の形態におけ
る発汗人体模型装置およびその装置を用いた測定方法に
よれば、加熱ヒータ１２０により模擬皮膚層１３０の表
面温度を所定温度に制御しながら、水量調整手段１１１
により模擬皮膚層１３０に送り込まれる水分量を制御す
ることにより、多量（液相）発汗環境を再現することが
可能になる。これにより、温度センサ１４０および温湿
度センサ１５０を用いて、運動上想定した衣服内温湿
度、模擬皮膚表面温度の経時変化の測定が可能となり、
このような環境下における適切な衣服の評価ができ、衣
服着用時に感じる温熱湿潤感覚を考慮した衣服の素材、
デザインなどの事前評価の充実化を図ることが可能にな
る。

【００５１】また、発汗人体模型装置１００の全身を、
体幹前部１０１、体幹後部１０２、腰部１０３、右腕部
１０４、左腕部１０５、右大腿部１０６、左大腿部１０
７、右下腿部１０８、および左下腿部１０９の９つの表
面部位に分割し、各部位毎に水量調整手段１１１を設け
ることにより、人間の発汗パターンに適合させた発汗環
境を再現することが可能になり、信頼性の高い衣服の評
価を行なうことが可能になる。

【００５２】さらに、本体壁１００Ａの股部および膝部
に相当する位置が、屈曲可能に設けられることにより、
発汗人体模型装置１００に立位および寝位だけでなく、
座位の状態も与えることが可能になる。その結果、座位
状態における、背面部、臀部、大腿部裏側等の発汗環境
を再現することが可能になり、さらに信頼性の高い衣服
の評価を行なうことが可能になる。

【００５３】なお、上記実施の形態においては、衣服の
場合について説明したが、発汗を考慮した計測が可能で
あるとの観点に立てば、各種の繊維材料なども用いた、
椅子シート、寝具等の評価に使用することが可能であ
る。

【００５４】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【００５５】

【発明の効果】上記目的を達成するために、本発明に基
く発汗人体模型装置およびその装置を用いた測定方法に
よれば、加熱手段により模擬皮膚層の表面温度を所定温
度に制御しながら、水量調整手段により模擬皮膚層に送
り込まれる水分量を制御することにより、多量（液相）
発汗環境を再現することが可能になる。これにより、第
１センサおよび第２センサを用いて、運動上想定した衣
服内温湿度、模擬皮膚表面温度の経時変化の測定が可能
となり、このような環境下における適切な衣服の評価が
でき、衣服着用時に感じる温熱湿潤感覚を考慮した衣服
の素材、デザインなどの事前評価の充実化を図ることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基いた実施の形態における発汗人
体模型装置１００の全体を示す模式図である。

【図２】この発明に基いた実施の形態における発汗人
体模型装置１００に採用される発汗機構の構成を示す部
分断面図である。

【図３】発汗人体模型装置１００の産熱制御を制御す
るためのブロック図である。

【図４】従来の技術における発汗人体模型装置に採用
される発汗機構の構成を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１００発汗人体模型装置、１００Ａ本体壁、１０１
体幹前部、１０２体幹後部、１０３腰部、１０４
右腕部、１０５左腕部、１０６右大腿部、１０７
左大腿部、１０８右下腿部、１０９左下腿部、１１
０ａ発汗孔、１１１水量調整手段、１１２チュー
ブ、１１４送水ポンプ、１１８元水タンク、１２０
加熱ヒータ、１３０模擬皮膚層、１４０温度セン
サ、１５０温湿度センサ、２００衣服、３００中
央演算装置（ＣＰＵ）、３０１送水量調整手段、３０２
ヒータ制御手段、Ａ空気層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衣服の特性を測定するために用いられる
発汗人体模型装置であって、人体の外形を形成する本体壁と、前記本体壁に設けられる複数の発汗孔と、前記発汗孔を含む前記本体壁を覆うように設けられる模
擬皮膚層と、前記本体壁の内面側に設けられる加熱手段と、前記発汗孔に連通され、前記発汗孔に所定量の水分を送
り込むための水量調整手段と、前記模擬皮膚層の表面温度を測定するための第１センサ
と、前記衣服を当該発汗人体模型装置に装着した場合に、前
記模擬皮膚層と前記衣服との間に形成される空気層の温
度および湿度を測定するための第２センサと、を備え
る、発汗人体模型装置。
【請求項２】前記人体の表面を所定の表面部位に分割
し、分割された各表面部位毎に所定数の前記発汗孔が設
けられ、かつ、分割された各表面部位毎に前記水量調整
手段が設けられる、請求項１に記載の発汗人体模型装
置。
【請求項３】前記人体の表面を、全身を体幹前部、体
幹後部、腰部、右腕部、左腕部、右大腿部、左大腿部、
右下腿部、および左下腿部の９つの表面部位に分割す
る、請求項２に記載の発汗人体模型装置。
【請求項４】前記本体壁の股部および膝部に相当する
位置が、屈曲可能に設けられる、請求項１から３のいず
れかに記載の発汗人体模型装置。
【請求項５】請求項１に記載の発汗人体模型装置に衣
服を装着した状態で、発汗人体模型装置の環境を測定す
るための測定方法であって、前記加熱手段および前記水量調整手段を制御することに
より、所定の測定環境を形成する測定環境形成ステップ
と、前記測定環境下において、前記第１センサ、前記第２セ
ンサ、および前記加熱手段の少なくともいずれかにより
衣服特性評価データを測定する評価データ測定ステップ
と、を備える、測定方法。
【請求項６】前記測定環境形成ステップは、前記加熱
手段により定温制御を行ない、前記評価データ測定ステップは、前記第２センサにより
衣服内の温湿度を測定する、請求項５に記載の測定方
法。
【請求項７】前記測定環境形成ステップは、前記加熱
手段により定温制御を行ない、前記評価データ測定ステップは、前記加熱手段により消
費電力量を測定する、請求項５に記載の測定方法。
【請求項８】前記測定環境形成ステップは、前記加熱
手段により定電力制御を行ない、前記評価データ測定ステップは、前記第１センサにより
前記模擬皮膚層の表面温度を測定する、請求項５に記載
の測定方法。
【請求項９】前記人体の表面を、所定の表面部位に分
割し、分割された各表面部位のそれぞれに前記水量調整
手段が設けられ、分割された各表面部位毎に、前記測定環境形成ステップ
および評価データ測定ステップが実行される、請求項５
から８のいずれかに記載の測定方法。
【請求項１０】前記本体壁の股部および膝部に相当す
る位置が、屈曲可能に設けられ、前記発汗人体模型装置を、立位、座位、および寝位のい
ずれかの状態にして、前記測定環境形成ステップおよび
評価データ測定ステップが実行される、請求項５から９
のいずれかに記載の測定方法。