JP2019063419A

JP2019063419A - 発汗計

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Publication number: JP2019063419A
Application number: JP2017194732A
Authority: JP
Inventors: 英哉百瀬; Hideya Momose; 正雄坂口; Masao Sakaguchi; 坂口　　正雄; 大橋　俊夫; Toshio Ohashi; 大橋　　俊夫
Original assignee: Sakaguchi Masao; Skinos Co Ltd
Current assignee: Sakaguchi Masao; Skinos Co Ltd
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-04-25

Abstract

【課題】発汗量をより正確に測定することができる発汗計を提供する。【解決手段】発汗計１は、複数のカプセル２と、エアーポンプ３と、第１分流空気及び第２分流空気に分流する空気分流器４と、第１分流空気をカプセル２の数に分流する空気分流器７と、空気分流器７の分流した計測用空気をカプセル２に供給する供給用パイプ８と、計測用空気を排気する排気用パイプ９と、排気用パイプ９に設けた絶対湿度センサ１２ａ〜１２ｄと、計測用空気の流量を等量に設定する流量調節器１５ａ〜１５ｄと、第２分流空気を排気する排気用パイプ６と、第２分流空気の流量を計測用空気の流量と同量に設定する流量調節器１５ｚと、排気用パイプ６に設けた絶対湿度センサ１２ｚと、絶対湿度センサ１２ａ〜１２ｄの測定した絶対湿度２２ａ〜２２ｄ及び絶対湿度センサ１２ｚの測定した絶対湿度２２ｚの差に基づいて皮膚面ＳＫの発汗量を計測する計測手段２１とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、皮膚面から蒸散する発汗量を計測可能な発汗計に関するものである。

従来、皮膚面からの発汗量を計測する発汗計は、カプセルが皮膚面に着接された状態で、自然空気がカプセル内部空間に供給されて皮膚面からの汗と混合され大気中に排気され、前記内部空間に供給前の自然空気の湿分と内部空間経由後の汗を混合した自然空気の湿分を２つの絶対湿度センサによりそれぞれ測定し、２つの絶対湿度センサの出力差分を演算し、発汗量を計測するものである（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１には、複数のカプセルを用いて複数個所の発汗量を測定可能な発汗計が記載されている。同文献に記載されているように、１つのエアーポンプ（コンプレッサ）を用いて複数のカプセルに空気を送風するために、エアーポンプの吸引した自然空気を、複数のカプセルの数に対応させて分流している。自然空気の湿分を測定する絶対湿度センサは分流する前の自然空気の湿分を計測している。つまり、自然空気の湿分を測定する絶対湿度センサには、各カプセルに流れる自然空気の総和（エアーポンプの吸引した自然空気の全量）が通流している。

特開２００１−６１７９１号公報

特許文献１の発汗計では、自然空気の湿分を測定する絶対湿度センサと、カプセルを経由した自然空気（計測用空気）の湿分を測定する絶対湿度センサとに通流する空気の流量が異なっている。

また、カプセルの数が多くなると、各カプセルに通流する計測用空気の流量に差が生じてしまう場合がある。

このように、絶対湿度センサを通流する空気の流量に差がある場合、絶対湿度センサの測定値に流量の差による測定誤差（流量による偏差）が僅かに生じる場合がある。そのため、自然空気の湿分の測定値や各カプセルの湿分の測定値に、流量の差に起因する測定誤差が僅かに含まれてしまう場合が有る。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、１つのエアーポンプを用いて複数のカプセルに送風する発汗計において発汗量をより正確に測定することができる発汗計を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された発汗計は、皮膚面に着接された状態で前記皮膚面の汗を放散させる内部空間を有する複数のカプセルと、自然空気を吸気するためのエアーポンプと、前記エアーポンプによって吸気された自然空気を第１分流空気及び第２分流空気に分流する第１の空気分流器と、前記第１の空気分流器によって分流された前記第１分流空気を前記複数のカプセルの数に分流する第２の空気分流器と、前記第２の空気分流器によって分流された各々の計測用空気を前記複数のカプセルの内部空間に供給するための複数の供給用パイプと、前記複数のカプセルの内部空間を経た各々の計測用空気を排気するための複数の第１の排気用パイプと、前記複数の第１の排気用パイプの各々の途中に設けられた複数の第１の絶対湿度センサと、前記各々の計測用空気の流量を等量に設定するための第１の流量設定手段と、前記第１の空気分流器によって分流された第２分流空気を排気するための第２の排気用パイプと、前記第２の排気用パイプを流れる前記第２分流空気の流量を、前記計測用空気の流量と同量に設定するための第２の流量設定手段と、前記第２の排気用パイプの途中に設けられた第２の絶対湿度センサと、前記複数の第１の絶対湿度センサの測定した各々の絶対湿度及び前記第２の絶対湿度センサの測定した絶対湿度の差に基づいて、前記複数のカプセルを着接した各々の前記皮膚面における発汗量を計測する計測手段とを、備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発汗計は、請求項１に記載のものであり、前記第１の流量設定手段として、前記第１の排気用パイプ又は前記供給用パイプに第１の流量調節器を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発汗計は、請求項１又は２に記載のものであり、前記第２の流量設定手段として、前記第２の排気用パイプに第２の流量調節器を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発汗計は、請求項１から３のいずれかに記載のものであり、前記カプセルを衣類に着脱可能に取り付けるための取付手段を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発汗計は、請求項１から４のいずれかに記載のものであり、前記複数のカプセルが取り付けられたフレキシブル基板を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発汗計は、請求項１から５のいずれかに記載のものであり、前記計測手段の計測する発汗量を無線で外部に送信する無線通信部を備えることを特徴とする。

本発明の発汗計は、第１の流量設定手段によって複数のカプセル及び複数の第１の絶対湿度センサを通流する各々の計測用空気の流量が等量に設定されるとともに、第２の流量設定手段によって第２の絶対湿度センサを通流する第２分流空気の流量が計測用空気の流量と同量に設定されることから、流量の差に起因する測定誤差が生じず、発汗量を正確に測定することができる。

第１の流量設定手段として、第１の排気用パイプ又は供給用パイプに第１の流量調節器を備える場合、計測用空気の流量を簡便に調節し設定することができる。第２の流量設定手段として、第２の排気用パイプに第２の流量調節器を備える場合、第２分流空気の流量を簡便に調節し設定することができる。

カプセルを衣類に着脱可能に取り付けるための取付手段を備える場合、衣類への着脱を簡便に行うことができる。複数のカプセルが取り付けられたフレキシブル基板を備える場合、複数のカプセルを衣類に簡便迅速に取り付けることができる。計測手段の計測する発汗量を無線で外部に送信する無線通信部を備える場合、発汗量データを外部機器に簡便に供給することができる。

本発明を適用する発汗計の全体的な構成を示すブロック図である。本発明を適用する発汗計が衣類に取り付けられた状態を示す概要図である。カプセルホルダを使用してカプセルを衣類に取り付ける様子を説明する説明図である。別のカプセルホルダを使用してカプセルを衣類に取り付ける様子を説明する説明図である。カプセルホルダ集合体を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明を適用する発汗計１の構成を示すブロック図である。発汗計１は、皮膚面ＳＫに着接された状態で皮膚面ＳＫの汗を放散させる内部空間１０を有する複数（一例として４個）のカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、自然空気を吸気するためのエアーポンプ３と、エアーポンプ３によって吸気された自然空気を第１分流空気及び第２分流空気に分流する第１の空気分流器４と、第１の空気分流器４によって分流された第１分流空気を複数のカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの数（一例として４）に分流する第２の空気分流器７と、第２の空気分流器７によって分流された各々の計測用空気を複数のカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内部空間１０に供給するための複数（一例として４本）の供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、複数のカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内部空間１０を経た各々の計測用空気を排気するための複数（一例として４本）の第１の排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと、複数の第１の排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの各々の途中に設けられた複数（一例として４個）の第１の絶対湿度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、各々の計測用空気の流量を等量に設定するための第１の流量設定手段と、第１の空気分流器４によって分流された第２分流空気を排気するための第２の排気用パイプ６と、第２の排気用パイプ６を流れる第２分流空気の流量を、計測用空気の流量と同量に設定するための第２の流量設定手段と、第２の排気用パイプ６の途中に設けられた第２の絶対湿度センサ１２ｚと、複数の第１の絶対湿度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの測定した各々の絶対湿度及び前記第２の絶対湿度センサ１２ｚの測定した絶対湿度の差に基づいて、複数のカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを着接した各々の皮膚面ＳＫにおける発汗量を計測する計測手段２１とを備えるものである。発汗計１は、第１の流量設定手段として、第１の排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ又は前記供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに第１の流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを備えるものであることが好ましい。また、発汗計１は、第２の流量設定手段として、第２の排気用パイプ６に第２の流量調節器１５ｚを備えるものであることが好ましい。
以下、具体的に説明する。

図１に示すように、発汗計１は、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、エアーポンプ３、第１の空気分流器４、接続用パイプ５、第２の空気分流器７、供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、第１の排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、第１の湿度センサボックス１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、第１の絶対湿度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、第１の流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、第２の排気用パイプ６、第２の湿度センサボックス１１ｚ、第２の絶対湿度センサ１２ｚ、第２の流量調節器１５ｚ、計測手段２１、外部出力コネクタ２４、無線通信部２５、表示部２７、電源部２９及び本体ケース３０を備えている。

同図に示すように、一例としてカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、接続用パイプ５、空気分流器７、供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは本体ケース３０の外部に出るように設けられており、他のものは本体ケース３０の内部に収容されて設けられている。

皮膚面ＳＫに貼付するカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれに開口部が設けられ、開口部に連通するように内部空間１０が形成されている。カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、開口部を皮膚面ＳＫで塞ぐように、皮膚面ＳＫに貼付して使用される。皮膚面ＳＫへの貼付は、開口部の周辺部に例えば両面テープ、接着剤又は粘着剤を付して行う。皮膚面ＳＫから蒸散する発汗はカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々の内部空間１０に放散される。また、各カプセル２には、内部空間１０に連通する入気口及び排気口が形成されている。

エアーポンプ３によって吸気され送風される自然空気（室内空気あるいは屋外気）は空気分流器４によって第１分流空気及び第２分流空気に分流される。

第１分流空気は一例としてフレキシブルパイプである接続用パイプ５を通り、接続用パイプ５に繋がる空気分流器７によって、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの数（この場合、４）に分流される。空気分流器７は、第１分流空気を等量で分流するもの（第１の流量設定手段を兼用するもの）であることが好ましい。第２の空気分流器７は、例えば接続用パイプ５の任意の位置で分岐する分岐パイプであってもよい。第２の空気分流器７とカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとは、例えばフレキシブルパイプである供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄによって繋がれている。空気分流器７によって分流された計測用空気は、供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを経て、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々の入気口から内部空間１０に送風される。

カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの排気口には、一例としてフレキシブルパイプである排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが繋がれている。排気用パイプ９ａは、カプセル２aの内部空間１０の汗と自然空気（計測用空気）との混合気湿（汗混合気湿）を湿度センサボックス１１ａに導くものである。同図に示すように、排気用パイプ９ａの途中に湿度センサボックス１１ａ及び流量調節器１５ａが設けられている。同様に、排気用パイプ９ｂ，９ｃ，９ｄは、対応するカプセル２ｂ，２ｃ，２ｄの内部空間１０の汗と自然空気との混合気湿を湿度センサボックス１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに導くものである。同図に示すように、排気用パイプ９ｂ，９ｃ，９ｄの途中に、対応する湿度センサボックス１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ及び流量調節器１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設けられている。

湿度センサボックス１１ａの内部には、絶対湿度センサ１２ａが設置されている。絶対湿度センサ１２ａは、排気用パイプ９ａを通る計測用空気の絶対湿度を測定するものである。同様に、湿度センサボックス１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの内部には、絶対湿度センサ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが設置されている。絶対湿度センサ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、排気用パイプ９ｂ，９ｃ，９ｄを通る各々の計測用空気の絶対湿度を測定するものである。なお、排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに絶対湿度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを直接設置可能であれば、湿度センサボックス１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの配置を省略してもよい。

流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、第１の流量設定手段の別の一例であり、手動でバルブを開閉して流量を可変調整可能な手動調整弁、又は電磁的にバルブを開閉して流量を可変調整可能な電磁調整弁である。空気分流器７（第１の流量設定手段の例）によってカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを通流する各計測用空気を等量に分流することが好ましいが、例えばカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを配置する位置の差などにより、供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さや排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの長さに差が生じて負荷（送風抵抗）に差が生じ、各々の計測用空気の流量に差が生じる場合があり得る。このような場合であっても、流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを設けることで、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを通流する各々の計測用空気の流量を等量に設定（調節）することができる。流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを設ける位置は任意であり、例えば供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに設けてもよい。流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの全てを設けてもよいが、必要なものだけを設けてもよい。

流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが電磁調整弁である場合、排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ（又は供給用パイプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）の各々に空気流量計を設け、各々の流量が等量になるように、制御部（図示省略）が流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをフィードバック制御して、自動調整するようにしてもよい。

流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに換えて、流路を狭くして流量を固定的に設定する流量調整ピン、オリフィス板又は小径パイプなどのような流量設定部材（第１の流量設定手段の別の一例）を用いるようにしてもよい。

空気分流器４にて分流された第２分流空気は、排気用パイプ６を通って湿度センサボックス１１ｚに導かれる。同図に示すように、排気用パイプ６の途中に流量調節器１５ｚ及び湿度センサボックス１１ｚが設けられている。流量調節器１５ｚは、本発明の第２の流量設定手段の一例であり、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを通流する各々の計測用空気の流量と第２分流空気の流量を同じ量に設定（調節）するためのものである。流量調節器１５ｚは、同図に示すように空気分流器４と湿度センサボックス１１ｚとの間に設けられていてもよいし、湿度センサボックス１１ｚよりも下流の排気用パイプ６に設けられていてもよい。

流量調節器１５ｚは、手動調整弁又は電磁調整弁である。流量調節器１５ｚが、電磁調整弁である場合、排気用パイプ６に空気流量計を設け、流量が計測用空気の流量と同量になるように、制御部（図示省略）が流量調節器１５ｚをフィードバック制御して、自動調整するようにしてもよい。

流量調節器１５ｚに換えて、流路を狭くして流量を固定的に設定する流量調整ピン、オリフィス板又は小径パイプなどのような流量設定部材（第２の流量設定手段の別の一例）を用いるようにしてもよい。また、空気分流器４の第２分流空気の通る穴径を適宜設定することで、第２分流空気の流量が計測用空気の流量と同量になるように設定してもよい（第２の流量設定手段の別の一例）。

湿度センサボックス１１ｚの内部には、絶対湿度センサ１２ｚが設置されている。絶対湿度センサ１２ｚは、排気用パイプ６を通る第２分流空気の絶対湿度を測定するものである。なお、排気用パイプ６に絶対湿度センサ１２ｚを直接設置可能であれば、湿度センサボックス１１ｚの配置を省略してもよい。

計測手段２１は、差動増幅器ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３，ＤＡ４及び計測回路２３を備えている。

絶対湿度センサ１２ｚの絶対湿度検知信号（絶対湿度を表す信号）２２ｚは差動増幅器ＤＡ１の反転入力端子（−）に接続され、絶対湿度センサ１２ａの絶対湿度検知信号２２ａは差動増幅器ＤＡ１の非反転入力端子（＋）に接続されている。この構成により、差動増幅器ＤＡ１は、絶対湿度センサ１２ａにより検知されたカプセル２ａの内部空間１０の混合気湿の絶対湿度に対応した絶対湿度検知信号２２ａと、絶対湿度センサ１２ｚにより検出された自然空気に対応した絶対湿度検知信号２２ｚとの差の汗湿分信号（汗蒸散信号）Ｍ１を出力する。

同様に、絶対湿度センサ１２ｚの絶対湿度検知信号２２ｚは差動増幅器ＤＡ２，ＤＡ３，ＤＡ４の反転入力端子（−）に各々接続され、絶対湿度センサ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの絶対湿度検知信号２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは対応する差動増幅器ＤＡ２，ＤＡ３，ＤＡ４の非反転入力端子（＋）に接続されている。これにより、差動増幅器ＤＡ２は、絶対湿度センサ１２ｂにより検出されたカプセル２ｂの混合気湿に対応した絶対湿度検知信号２２ｂと、絶対湿度センサ１２ｚにより検出された自然空気に対応した絶対湿度検知信号２２ｚとの差の汗湿分信号Ｍ２を出力する。差動増幅器ＤＡ３は、絶対湿度センサ１２ｃにより検出されたカプセル２ｃの混合気湿に対応した絶対湿度検知信号２２ｃと、絶対湿度センサ１２ｚにより検出された自然空気に対応した絶対湿度検知信号２２ｚとの差の汗湿分信号Ｍ３を出力する。差動増幅器ＤＡ４は、絶対湿度センサ１２ｄにより検出されたカプセル２ｄの混合気湿に対応した絶対湿度検知信号２２ｄと、絶対湿度センサ１２ｚにより検出された自然空気に対応した絶対湿度検知信号２２ｚとの差の汗湿分信号Ｍ４を出力する。

差動増幅器ＤＡ１〜ＤＡ４から出力された汗湿分信号Ｍ１〜Ｍ４を入力する計測回路２３は、皮膚面ＳＫからの発汗量を、例えばmg/cm²・minの単位で表すように演算・計測する。

計測回路２３は、計測した発汗量を表示部２７に出力する。表示部２７は、皮膚面ＳＫからの発汗量をアナログまたはディジタル表示する。また、計測回路２３は、計測した発汗量を外部出力コネクタ２４及び無線通信部２５に出力する。外部出力コネクタ２４及び無線通信部２５は、外部のパーソナルコンピュータ等の機器を接続することができるように構成されている。無線通信部２５として、例えば無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）などデータ通信用の公知の無線通信機器を用いることができる。外部出力コネクタ２４に有線で、または無線通信部２５に無線で外部のパーソナルコンピュータ等を接続することで、発汗計１は、外部のパーソナルコンピュータ等に対して、計測回路２３の発汗量計測信号（発汗量データ）を供給できる。これにより、発汗計１で計測された発汗量データの評価・記録等をコンピュータで行うことができる。また、発汗計１で計測された発汗量データを、心電計、呼吸計等の機器で測定したデータとともに医療診断データとして総合的に評価使用することができる。

電源部２９は、発汗計１の各部に電源を供給するものである。電源部２９は、商用交流電源（例えば商用交流１００Ｖ）を直流電圧に変換する回路であってもよいし、電池であってもよい。発汗計１が携帯型装置である場合、または発汗計１が衣類等に設けられるウェアラブル型装置である場合、小型化するために電源部２９として小型の電池が用いられる。

次に発汗計１の発汗量計測動作について説明する。

最初に、エアーポンプ３から送風したときに排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ（絶対湿度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）を通流する計測用空気の各々の流量を等量に設定すると共に、この計測用空気の流量と同じ流量になるように、排気用パイプ６（絶対湿度センサ１２ｚ）を通流する第２分流空気（自然空気）の流量を設定する。この場合、排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ及び排気用パイプ６の各々の端部に空気流量計をセットする。次に、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの開口部を漏気の無いようにテープ等で閉口し、各々の内部空間１０の気湿が漏出しないようにした状態で、エアーポンプ３を駆動させて自然空気を一定流量で送風する。流量が実際の測定時と変わらないようにするために、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを実際の測定状態（皮膚面ＳＫに着接したときの状態）と近い配置で行うことが好ましい。カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを皮膚面ＳＫに着接して流量を調整してもよい。

計測用空気の各々の流量に差がある場合、空気流量計の計測値を確認しながら、各々の計測用空気が等量で流れるように流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを適宜調整する。流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを全開にしたときに計測用空気の各々の流量が等量になる場合、空気分流器７による分流だけで計測用空気が等量になっていることから、流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを用いなくてもよい。なお、流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが電磁調整弁の場合、先に説明したように自動調整で流量を等量に設定するようにしてもよい。また、流量調節器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに換えて、先に説明した流量設定部材を用いて流量を等量に設定してもよい。

排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの各々の計測用空気の流量を等量に設定できたら、排気用パイプ６の流量が計測用空気の流量と同じになるように、流量調節器１５ｚを適宜調整する。流量調節器１５ｚを全開にしたときに排気用パイプ６の流量が計測用空気の流量と同じになる場合、空気分流器４による分流だけで流量調整ができているため、流量調節器１５ｚを用いなくてもよい。なお、流量調節器１５ｚが電磁調整弁の場合、先に説明したように自動調整で流量を設定するようにしてもよい。また、流量調節器１５ｚに換えて、先に説明した流量設定部材を用いて流量を設定してもよい。

これらの流量の設定調整は、発汗計１の製造時や出荷前調整時に行ってもよいし、実際の測定前に行ってもよい。

測定を行う際には、先ず、表示部２７のゼロ点調整をする。この場合、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの開口部を漏気の無いようにテープ等で閉口した状態で、エアーポンプ３を駆動させて自然空気を一定流量で送風する。そして、図示していないゼロ点調節スイッチを押して、第２分流空気（自然空気）の湿分とカプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各内部空間１０の自然空気湿分との差分をゼロに調整する。これで、表示部２７に発汗量がゼロ表示される。また、発汗量計測信号がゼロレベル（基線）指示になる。

上記のゼロ点調整により表示部２７のモニタ、発汗量計測信号にて発汗量がゼロになっていることを確認後、例えば図１に示したように、カプセル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを皮膚面ＳＫに着接する。カプセル２ａの内部空間１０において、エアーポンプ３の送風で供給用パイプ８ａから供給される計測用空気（自然空気）と皮膚面ＳＫからの発汗とが混合される。このカプセル２ａの混合気湿は、排気用パイプ９ａを通って排気され、湿度センサボックス１１ａを通過するときに、絶対湿度センサ１２ａによって絶対湿度が測定されて、絶対湿度検知信号２２ａが出力される。

同様に、カプセル２ｂ，２ｃ，２ｄの各内部空間１０において、供給用パイプ８ｂ，８ｃ，８ｄから供給される計測用空気（自然空気）と皮膚面ＳＫからの発汗とが混合される。これらのカプセル２ｂ，２ｃ，２ｄの混合気湿は、対応する排気用パイプ９ｂ，９ｃ，９ｄを通って排気され、絶対湿度センサ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって絶対湿度が測定されて、絶対湿度検知信号２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが出力される。

また、エアーポンプ３の送風で第２分流空気が排気用パイプ６の湿度センサボックス１１ｚを通過するときに、絶対湿度センサ１２ｚによって絶対湿度が測定されて、絶対湿度検知信号２２ｚが出力される。

排気用パイプ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ及び排気用パイプ６を通流する空気の流量が同じ流量になるように予め設定されているため、絶対湿度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ及び絶対湿度センサ１２ｚが流量差に起因する測定誤差を生じず、正確な測定値（絶対湿度検知信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｚ）を得ることができる。

差動増幅器ＤＡ１は、絶対湿度検知信号２２ａと絶対湿度検知信号２２ｚとの差分を演算し、カプセル２ａが検出した汗湿分信号Ｍ１を出力する。差動増幅器ＤＡ２は、絶対湿度検知信号２２ｂと絶対湿度検知信号２２ｚとの差分を演算し、カプセル２ｂが検出した汗湿分信号Ｍ２を出力する。差動増幅器ＤＡ３は、絶対湿度検知信号２２ｃと絶対湿度検知信号２２ｚの差分を演算し、カプセル２ｃが検出した汗湿分信号Ｍ３を出力する。差動増幅器ＤＡ４は、絶対湿度検知信号２２ｄと絶対湿度検知信号２２ｚの差分を演算し、カプセル２ｄが検出した汗湿分信号Ｍ４を出力する。

計測回路２３は、差動増幅器ＤＡ１から汗湿分信号Ｍ１が出力されるとカプセル２ａの皮膚面ＳＫからの発汗量をmg/cm²・minの単位に演算・計測する。同様に、計測回路２３は、差動増幅器ＤＡ２，ＤＡ３，ＤＡ４から汗湿分信号Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が計測回路２３に入力されると、計測回路２３はカプセル２ｂ，２ｃ，２ｄの皮膚面ＳＫからの発汗量をmg/cm²・minの単位に各々演算・計測する。

発汗計１は表示部２７に皮膚面ＳＫからの発汗量をアナログまたはディジタル表示するとともに発汗量計測信号を有線又は無線で出力する。

以上の説明から明らかなように、１個のエアーポンプ３から複数のカプセル２ａ、２ｂ，２ｃ，２ｄに自然空気を送風して発汗量を計測する本発明の発汗計１は、カプセル２ａ、２ｂ，２ｃ，２ｄにおける各々の発汗量を正確に測定することができる。

なお、エアーポンプ３が第１の空気分流器４よりも上流側に配置されている例を図１に示したが、各排気用パイプ６，９ａ〜９ｄの下流側を１本の集合パイプに合流させて、この集合パイプにエアーポンプ３を配置して自然空気を吸気するようにしてもよい。

また、発汗計１が備えるカプセル２の数や、カプセル２の配置場所は任意である。図１に示すように、複数のカプセル２，２・・・を皮膚面ＳＫに一列に着接して、発汗量を同時に計測するようにしてもよいし、複数のカプセル２，２・・・を複数行複数列（例えば２行２列）のようにマトリクス状に皮膚面ＳＫに着接して発汗量を同時に計測するようにしてもよいし、複数のカプセル２，２・・・を皮膚面ＳＫの任意の位置に着接して発汗量を同時に計測するようにしてもよい。また、人体の離れた部位（たとえば前胸部の皮膚面と背部の皮膚面）の各々に任意の数のカプセル２を着接して、複数部位（各部任意の数）の発汗量を同時に計測するようにしてもよい。なお、４個のカプセル２のうちの３個のカプセル２の開口部を閉鎖して、残りの１個のカプセルを皮膚面ＳＫに着接すれば、皮膚面ＳＫに着接した１箇所の発汗量を計測することができる。

図２に、発汗計１を衣類（一例としてシャツ）９１に取り付けた例を示す。この発汗計１は、一例として、４８個のカプセル２を備えている。これら４８個のカプセル２は、一例として、縦１列に１２個配置されており、この列が４列形成されている。同図では、接続用パイプ５、各供給用パイプ８、空気分流器７、各排気用パイプ９の図示を省略している。

複数のカプセル２は、衣類９１に固定的に取り付けられていてもよいが、衣類９１に着脱可能に取り付けられていたほうが、洗濯や機器のメンテナンス性の観点から好ましい。この場合、発汗計１は、カプセル２を衣類に着脱可能に取り付けるための取付手段を備えることが好ましい。

図３に、取付手段の一例であるカプセルホルダ４１を使用してカプセル２を衣類に取り付ける様子を示す。

同図には、カプセル２、カプセルホルダ４１及び衣類９１が断面図で示されている。カプセル２には、開口部５１が形成され、開口部５１に連通する内部空間１０が形成されている。また、カプセル２には、内部空間１０に連通する入気口５２及び排気口５３が形成されている。入気口５２に供給用パイプ８（図１参照）が接続され、排気口５３に第１の排気用パイプ９（図１参照）が接続されて使用される。カプセル２は、入気口５２から計測用空気が送風され、内部空間１０を通って、排気口５３から排気される。

カプセル２の開口部５１の周辺部には、カプセルホルダ４１に着接するための例えば両面テープ、接着剤、粘着剤などの着接部材５５が付されている。この着接部材５５は、カプセル２を皮膚面ＳＫに着接するための着接部材と同じものを兼用してもよい。

カプセルホルダ４１は、カプセル２を衣類９１に着脱可能に取り付けるためのものである。カプセルホルダ４１は、筒部４２、底部４３及び穴部４４を有している。筒部４２は、カプセル２の外周部に嵌るものであり、カプセル２の外周部よりも若干大きなサイズの筒状に形成されている。カプセル２が例えば円柱形状である場合、筒部４２は、円筒形状に形成されている。底部４３は、筒部４２の端部に形成されており、カプセル２の着接部材５５が当接して着接するように形成されている。底部４３には、カプセル２の開口部５１と連通するように、中央部に穴部４４が形成されている。穴部４４は、開口部５１と同サイズの穴又は開口部５１よりも若干大きなサイズの穴に形成されている。

カプセルホルダ４１は、例えば両面テープ又は接着剤である固定部材４７によって衣類９１に固定される。衣類９１には、カプセルホルダ４１の穴部４４に連通するような穴である穴部９２が形成されている。

衣類９１の穴部９２の皮膚面ＳＫ側の周囲には、皮膚面ＳＫに着接するための両面テープ、接着剤又は粘着剤などの着接部材４８が付されている。着接部材４８には、カプセル２の開口部５１と連通するように、開口部５１と同サイズの穴又は開口部５１よりも若干大きなサイズの穴である穴部４９が形成されている。

カプセルホルダ４１の使用方法を説明する。

同図に示すように、カプセルホルダ４１と衣類９１とを固定部材４７によって固定する。このカプセルホルダ４１に、カプセル２を嵌め込む。カプセル２には、着接部材５５が付されているので、カプセルホルダ４１とカプセル２とが着接される。衣類９１を被測定者が着用し、衣類９１に付された着接部材４８を皮膚面ＳＫに着接する。これにより、カプセル２の開口部５１、カプセルホルダ４１の穴部４４、衣類９１の穴部９２が連通し、被測定者が衣類９１を着用した状態で、カプセル２によって発汗量を測定することができる。

カプセル２とカプセルホルダ４１とは、着接部材５５で着接されている。この着接部材５５の着接を外すことで、カプセルホルダ４１からカプセル２を取り外すことができる。着接部材５５として、着接及び取り外しを容易に行えるものを用いることが好ましい。着接部材５５は、底部４３に付されていてもよい。なお、分離する必要性がない場合、カプセル２とカプセルホルダ４１とを接着剤等で固定してしまってもよい。

図４に、別のカプセルホルダ４１ａ（取付手段の別の一例）の取付方法を説明する説明図を示す。なお、カプセルホルダ４１と同様の構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

カプセルホルダ４１ａは、カプセル２を衣類９１に着脱可能に取り付けるためのものである。カプセルホルダ４１は、筒部４２、底部４３、穴部４４、穴壁部４５及び折返部４６を有している。底部４３には、中央部に穴部４４が形成されている。この穴部４４の壁面を形成するように、底部４３の中央部に筒状の穴壁部４５が連結されている。穴壁部４５は、開口部５１と同サイズ又は開口部５１よりも若干大きなサイズの穴径で形成されている。穴壁部４５の端部には、衣類９１を挟み込むための折返部４６が形成されている。折返部４６は例えば円板形状などの板状に形成されている。折返部４６には、皮膚面ＳＫに着接するための着接部材４８ａが付されている。着接部材４８ａには、カプセル２の開口部５１と連通するように、開口部５１と同サイズの穴又は開口部５１よりも若干大きなサイズの穴である穴部４９ａが形成されている。

カプセルホルダ４１ａの使用方法を説明する。

同図に示すように、衣類９１に開けられた穴部９２に折返部４６を通して、底部４３と折返部４６との間に衣類９１を挟んで、カプセルホルダ４１ａを衣類９１に取り付ける。衣類９１の伸縮性により穴部９２を押し拡げて折返部４６を通すようにする。衣類９１の伸縮性が足りない場合、穴部９２の周囲に切れ込みを入れて、折返部４６を通すようにしてもよい。接着剤等で衣類９１とカプセルホルダ４１ａ（折返部４６）とを固定してもよい。

カプセルホルダ４１ａに、カプセル２を嵌め込む。カプセル２には、着接部材５５が付されているので、カプセルホルダ４１とカプセル２とが着接される。衣類９１を被測定者が着用し、着接部材４８ａを皮膚面ＳＫに着接する。これにより、カプセル２の開口部５１、カプセルホルダ４１の穴部４４（穴壁部４５）が連通し、被測定者が衣類９１を着用した状態で、カプセル２によって発汗量を測定することができる。

図５に、複数のカプセルホルダ４１（４１ａ）をフレキシブル基板６１によって一体的に連結したカプセルホルダ集合体６０を示す。フレキシブル基板６１には、カプセルホルダ４１の穴部４４（図３，図４参照）に連通する位置に穴（図示省略）が形成されている。カプセルホルダ４１がフレキシブル基板６１の表裏を貫通していてもよい。フレキシブル基板６１とカプセルホルダ４１とは、例えば接着剤で固定されている。

このカプセルホルダ集合体６０を用いると、多数のカプセルホルダ４１を衣類９１等に簡便に装着することができる。フレキシブル基板６１は柔軟性を有するため、衣類９１の曲面に追随して変形し、各々のカプセルホルダ４１は皮膚面ＳＫに着接した状態を維持することができる。そのため、複数のカプセルホルダ４１に着接した複数のカプセル２は、空気漏れすることなく、発汗量を正確に測定することができる。

複数のカプセルホルダ４１に複数のカプセル２を着接したフレキシブル基板６１が、本発明における複数のカプセルが取り付けられたフレキシブル基板に相当する。また、カプセルホルダ４１を備えずに、複数のカプセル２がフレキシブル基板６１に直接取り付けられているカプセル集合体（図示省略）を用いてもよい。このようなフレキシブル基板６１を、一台の発汗計１で複数枚使用してもよい。

１は発汗計、２・２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄはカプセル、３はエアーポンプ、４は第１の空気分流器、５は接続用パイプ、６は第２の排気用パイプ、７は第２の空気分流器、８ａ・８ｂ・８ｃ・８ｄは供給用パイプ、９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄは第１の排気用パイプ、１０は内部空間、１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄは第１の湿度センサボックス、１１ｚは第２の湿度センサボックス、１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄは第１の絶対湿度センサ、１２ｚは第２の絶対湿度センサ、１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄは第１の流量調節器、１５ｚは第２の流量調節器、２１は計測手段、２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ・２２ｚは絶対湿度検知信号、２３は計測回路、２４は外部出力コネクタ、２５は無線通信部、２７は表示部、２９は電源部、３０は本体ケース、４１・４１ａはカプセルホルダ、４２は筒部、４３は底部、４４は穴部、４５は穴壁部、４６は折返部、４７は固定部材、４８・４８ａは着接部材、４９・４９ａは穴部、５１は開口部、５２は入気口、５３は排気口、５５は着接部材、９１は衣類、９２は穴部、ＤＡ１・ＤＡ２・ＤＡ３・ＤＡ４は差動増幅器、Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４は汗湿分信号、ＳＫは皮膚面である。

Claims

皮膚面に着接された状態で前記皮膚面の汗を放散させる内部空間を有する複数のカプセルと、
自然空気を吸気するためのエアーポンプと、
前記エアーポンプによって吸気された自然空気を第１分流空気及び第２分流空気に分流する第１の空気分流器と、
前記第１の空気分流器によって分流された前記第１分流空気を前記複数のカプセルの数に分流する第２の空気分流器と、
前記第２の空気分流器によって分流された各々の計測用空気を前記複数のカプセルの内部空間に供給するための複数の供給用パイプと、
前記複数のカプセルの内部空間を経た各々の計測用空気を排気するための複数の第１の排気用パイプと、
前記複数の第１の排気用パイプの各々の途中に設けられた複数の第１の絶対湿度センサと、
前記各々の計測用空気の流量を等量に設定するための第１の流量設定手段と、
前記第１の空気分流器によって分流された第２分流空気を排気するための第２の排気用パイプと、
前記第２の排気用パイプを流れる前記第２分流空気の流量を、前記計測用空気の流量と同量に設定するための第２の流量設定手段と、
前記第２の排気用パイプの途中に設けられた第２の絶対湿度センサと、
前記複数の第１の絶対湿度センサの測定した各々の絶対湿度及び前記第２の絶対湿度センサの測定した絶対湿度の差に基づいて、前記複数のカプセルを着接した各々の前記皮膚面における発汗量を計測する計測手段とを、備えることを特徴とする発汗計。
前記第１の流量設定手段として、前記第１の排気用パイプ又は前記供給用パイプに第１の流量調節器を備えることを特徴とする請求項１に記載の発汗計。
前記第２の流量設定手段として、前記第２の排気用パイプに第２の流量調節器を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の発汗計。
前記カプセルを衣類に着脱可能に取り付けるための取付手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の発汗計。
前記複数のカプセルが取り付けられたフレキシブル基板を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発汗計。
前記計測手段の計測する発汗量を無線で外部に送信する無線通信部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の発汗計。