JP5616827B2 - 温熱環境評価装置、プログラム - Google Patents
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Description
また、本発明に係る他のプログラムは、コンピュータを、3次元の仮想空間である温熱環境に配置された人体を含む複数の対象について温度を含む計算条件を取得する取得部と、前記対象の表面に複数個ずつの小領域である面要素を設定し異なる種類の対象における2個ずつの面要素の間で輻射により授受される熱エネルギーを前記取得部から与えられた計算条件に応じた熱流束として計算する計算部と、前記計算部による計算結果を可視化して表示装置に表示させる視覚化処理部と、各2個の前記面要素ごとに前記計算部が計算した熱流束と計算条件とを対応付けてレコードとして記憶する結果記憶部と、前記取得部から温度を指定する計算条件が与えられると温度を除く計算条件が等しいレコードを前記結果記憶部から抽出する照合部として機能させるプログラムであって、前記計算部は、前記照合部が抽出したレコードの温度と前記取得部から与えられた温度との相違による熱流束の変化分を計算し、前記結果記憶部から抽出されたレコードの熱流束に当該変化分の補正を行うことにより前記取得部が取得した計算条件に応じた熱流束を計算することを特徴とするものである。
(1)壁面および人体は、熱源から熱エネルギーの移動を受けるが、熱源への熱エネルギーの移動は行わない。
(2)人体は壁面との間で相互に熱エネルギーの移動を行う。
(3)壁面は受熱した熱エネルギーを1回だけ再放出する。すなわち、壁面の間では熱エネルギーの移動は行わない。
Q=α(T04−T24)
=α(T04−T14+T14−T24)
=α(T04−T14)−α(T24−T14)
=Q02−α(T24−T14)
要するに、壁面32の温度がT1であるときに、人体30から壁面32に移動する熱エネルギーQ02に対して、移動する熱エネルギーがα(T24−T14)だけ減少したことになる。なお、この計算式からわかるように、受熱側に移動するエネルギーは放熱側の温度とは非線形の関係であって、放射側の温度を2分の1にすると、受熱側に移動する熱エネルギーは2分の1よりも小さくなる。
Q=α(T24−T04)
=α(T24−T14+T14−T04)
=α(T24−T14)+α(T14−T04)
=α(T24−T14)+T10
上式からわかるように、熱源31の温度がT1であるときに、熱源31から人体30に移動する熱流束Q10に対して、移動する熱流束がα(T24−T14)だけ増加したことになる。すなわち、ΔQ=α(T24−T14)になる。ここに、α=σ・ε0・ε1・F10である。温度T1,T2に表1、表3の値を代入すると、ΔQ=α{(273+X)4−3134}であるから、X+273={(ΔQ/α)−3134}1/4になる。すなわち、熱源31から人体30に移動する熱流束(熱エネルギー)の変化量ΔQを指定すれば、計算部10は、熱源31の温度X[℃]を求める。
11 空間設定部
12 取得部
13 条件作成部
14 照合部
15 視覚化処理部
21 入力装置
22 表示装置
23 記憶部
231 条件記憶部
232 結果記憶部
30 人体
31 熱源
32 壁面(温熱環境の境界面)
Ai,Aj,Ak 面要素
Claims (8)
- 3次元の仮想空間である温熱環境に配置された人体を含む複数の対象について温度を含む計算条件を取得する取得部と、前記対象の表面に複数個ずつの小領域である面要素を設定し異なる種類の対象における2個ずつの面要素の間で輻射により授受される熱エネルギーを前記取得部から与えられた計算条件に応じた熱流束として計算する計算部と、前記計算部による計算結果を可視化して表示装置に表示させる視覚化処理部とを備え、前記対象は、前記温熱環境の境界面と前記人体と前記温熱環境の温度を調節する熱源とであって、前記計算部は、対象間で授受される熱エネルギーを、前記熱源と前記人体との間と、前記人体と前記境界面との間と、前記熱源と前記境界面との間とに制限して計算することを特徴とする温熱環境評価装置。
- 各2個の前記面要素ごとに前記計算部が計算した熱流束と計算条件とを対応付けてレコードとして記憶する結果記憶部と、前記取得部から温度を指定する計算条件が与えられると温度を除く計算条件が等しいレコードを前記結果記憶部から抽出する照合部とを備え、前記計算部は、前記照合部が抽出したレコードの温度と前記取得部から与えられた温度との相違による熱流束の変化分を計算し、前記結果記憶部から抽出されたレコードの熱流束に当該変化分の補正を行うことにより前記取得部が取得した計算条件に応じた熱流束を計算することを特徴とする請求項1記載の温熱環境評価装置。
- 3次元の仮想空間である温熱環境に配置された人体を含む複数の対象について温度を含む計算条件を取得する取得部と、前記対象の表面に複数個ずつの小領域である面要素を設定し異なる種類の対象における2個ずつの面要素の間で輻射により授受される熱エネルギーを前記取得部から与えられた計算条件に応じた熱流束として計算する計算部と、前記計算部による計算結果を可視化して表示装置に表示させる視覚化処理部と、各2個の前記面要素ごとに前記計算部が計算した熱流束と計算条件とを対応付けてレコードとして記憶する結果記憶部と、前記取得部から温度を指定する計算条件が与えられると温度を除く計算条件が等しいレコードを前記結果記憶部から抽出する照合部とを備え、前記計算部は、前記照合部が抽出したレコードの温度と前記取得部から与えられた温度との相違による熱流束の変化分を計算し、前記結果記憶部から抽出されたレコードの熱流束に当該変化分の補正を行うことにより前記取得部が取得した計算条件に応じた熱流束を計算することを特徴とする温熱環境評価装置。
- 計算条件における前記対象のうちのいずれかの温度を所定の時間間隔で変化させる条件作成部を備え、前記取得部は、前記条件作成部から与えられる温度を計算条件として前記計算部に与え、前記視覚化処理部は、前記計算部による熱流束の計算結果を前記時間間隔で前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項2又は3記載の温熱環境評価装置。
- 前記照合部は、前記取得部から前記人体の得たい熱流束を指定する計算条件が与えられると前記結果記憶部から前記人体の熱流束を除く計算条件が等しいレコードを前記結果記憶部から抽出し、前記計算部は、前記照合部が抽出したレコードにおける前記人体の熱流束と前記取得部から与えられた得たい熱流束との相違により前記熱源の温度の変化分を計算することを特徴とする請求項2又は3記載の温熱環境評価装置。
- 前記計算部は、前記2個の前記面要素の間で輻射により伝達される熱エネルギーに、前記温熱環境において前記対象の間の対流により伝達される熱エネルギーを加算して熱流束を計算することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の温熱環境評価装置。
- コンピュータを、3次元の仮想空間である温熱環境に配置された人体を含む複数の対象について温度を含む計算条件を取得する取得部と、前記対象の表面に複数個ずつの面要素を設定し異なる種類の対象における2個ずつの面要素の間で授受される熱エネルギーを前記計算条件の下で熱流束として計算する計算部と、前記計算部による計算結果を可視化して表示装置に表示させる視覚化処理部として機能させるプログラムであって、前記対象は、前記温熱環境の境界面と前記人体と前記温熱環境の温度を調節する熱源とであって、前記計算部は、対象間で授受される熱エネルギーを、前記熱源と前記人体との間と、前記人体と前記境界面との間と、前記熱源と前記境界面との間とに制限して計算することを特徴とするプログラム。
- コンピュータを、3次元の仮想空間である温熱環境に配置された人体を含む複数の対象について温度を含む計算条件を取得する取得部と、前記対象の表面に複数個ずつの小領域である面要素を設定し異なる種類の対象における2個ずつの面要素の間で輻射により授受される熱エネルギーを前記取得部から与えられた計算条件に応じた熱流束として計算する計算部と、前記計算部による計算結果を可視化して表示装置に表示させる視覚化処理部と、各2個の前記面要素ごとに前記計算部が計算した熱流束と計算条件とを対応付けてレコードとして記憶する結果記憶部と、前記取得部から温度を指定する計算条件が与えられると温度を除く計算条件が等しいレコードを前記結果記憶部から抽出する照合部として機能させるプログラムであって、前記計算部は、前記照合部が抽出したレコードの温度と前記取得部から与えられた温度との相違による熱流束の変化分を計算し、前記結果記憶部から抽出されたレコードの熱流束に当該変化分の補正を行うことにより前記取得部が取得した計算条件に応じた熱流束を計算することを特徴とするプログラム。
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