JP7212586B2

JP7212586B2 - 携帯型環境計測装置

Info

Publication number: JP7212586B2
Application number: JP2019110743A
Authority: JP
Inventors: 宇石川
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Holon Holdings Co Ltd
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2023-01-25
Anticipated expiration: 2039-06-14
Also published as: JP2020204468A

Description

本発明は携帯型環境計測装置に係り、特に作業者が装着した状態で使用し、暑さ指数を求めて熱中症の危険度を知らせる携帯型環境計測装置に関する。

暑熱環境下での作業は熱中症を引き起こすことが知られており、その対策として携帯型環境計測装置（いわゆる熱中症指数計）を作業者が持つ機会が増えている。携帯型環境計測装置は一般に、湿球黒球温度（或いは暑さ指数ＷＢＧＴ）を指標としており、その算出のために黒球温度を計測する必要がある。黒球温度は本来、直径１５ｃｍの黒球の中心温度を計測することになっているが、携帯型では大きな黒球を持ち歩くことができないため、小さな黒球を設けてその中心で温度を計測し、その値を補正することで黒球温度として使用している。例えば特許文献１の携帯型環境計測装置は、本体の上方に小さな黒球が突出して設けられており、この黒球内の中心温度を計測することによって、熱中症の指数を求めている。

ところで、このような携帯型環境計測装置は、作業場に置いて使用するほか、作業者に装着した状態で使用することが多い。このため、携帯型環境計測装置の本体には、装着具（たとえばベルト、ホルダ、紐、ストラップ、クリップ等）が設けられていたり、或いは、装着具を後付けできるような係合部（孔やフック等）が設けられており、本体を作業者に装着して使用できるようになっている。

特許6047801号

しかしながら、従来の携帯型環境計測装置は、その本体を作業者に装着した際に、本体上方の黒球が作業者に密着して黒球に熱が伝わったり、黒球が作業者の影に入ってしまったりすることがあった。このため、本体を作業者に装着した状態では、黒球温度のずれが大きく、熱中症の指数を正確に求めることができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたものであり、作業者に装着した状態であっても黒球温度を正確に求めることができ、熱中症の指数等を正確に求めることができる携帯型環境計測装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、作業者に装着するための装着部を有する本体と、該本体から突出して設けられた略球状の黒球内に温度センサを有する黒球センサ部と、該黒球センサ部の計測値に基づいて指標を算出する前記本体内の制御部とを備えた携帯型環境計測装置において、前記本体には、前記黒球センサ部が着脱自在に連結されるコネクタ部が複数設けられることを特徴とする携帯型環境計測装置を提供する。

本発明によれば、本体に複数のコネクタ部が設けられ、その複数のコネクタ部のなかから黒球センサ部を連結するコネクタ部を選ぶことができる。したがって、黒球センサ部の位置を複数のコネクタ部の位置から選択することができる。これにより、黒球センサ部を、本体装着時の作業者から離れた位置や、作業者の影にならない位置に配置することができるので、作業者の熱や影が黒球センサ部に影響することを抑制することができる。

請求項２の発明は請求項１において、前記複数のコネクタ部は、少なくとも前記本体の右側面と左側面に設けられることを特徴とする。本発明によれば、黒球センサ部を本体の右側と左側のいずれかに配置することができる。

請求項３の発明は請求項１において、前記複数のコネクタ部は、少なくとも前記本体の上面と上面以外の面に設けられることを特徴とする。本発明によれば、黒球センサ部を本体の上側とそれ以外のいずれかに配置することができる。

請求項４の発明は請求項１～３のいずれか１の発明において、前記コネクタ部に着脱自在に連結されるとともに温度と湿度を計測する温湿度センサ部を備えることを特徴とする。本発明によれば、温湿度センサ部も本体のコネクタ部に着脱自在に連結されるので、温湿度センサ部の位置を複数のコネクタ部のなかから選択することができる。また、温湿度センサ部と黒球センサ部で同じコネクタ部を共通で利用することができる。

請求項５の発明は請求項１～４のいずれか１の発明において、前記黒球センサ部が連結されたコネクタ部を判別する判別手段を備えることを特徴とする。本発明によれば、黒球センサ部が連結されたコネクタ部の位置を判別できるので、黒球センサ部の位置と指標のデータとの対応関係を把握することができる。

請求項６の発明は請求項１～５のいずれか１の発明において、前記作業者に装着するための装着具、または、前記装着具を取り付けるための前記本体の係合部であることを特徴とする。本発明によれば、装着具用の係合部（たとえばベルトを通すための穴、ストラップや紐を取り付けるための穴、ホルダ等を係合させるためのフック等）が本体に設けられている。したがって、装着具を介して本体を作業者に装着することができる。

本発明によれば、黒球センサ部の位置を、本体に設けた複数のコネクタ部の位置から選択することができるので、黒球センサ部を本体装着時の作業者から離れた位置や、作業者の影にならない位置に配置することができ、作業者の熱や影が黒球センサ部に影響することを抑制することができる。

本発明の携帯型環境計測装置が適用された熱中症指数計の正面図図１の熱中症指数計の右側面図図１の熱中症指数計の背面図黒球センサ部と本体との連結構造を模式的に示す正面図別の実施形態の熱中症指数計を模式的に示す正面図別の実施形態の本体を模式的に示す正面図別の実施形態の熱中症指数計を模式的に示す正面図

添付図面に従って本発明に係る携帯型環境計測装置の好ましい実施形態について熱中症指数計の例で説明する。図１は、本発明が適用された熱中症指数計１０を示す正面図であり、図２、図３はそれぞれ、熱中症指数計１０の右側面図、背面図を示している。

これらの図に示す熱中症指数計１０は、本体１２と、黒球センサ部１４を備えている。黒球センサ部１４は黒球温度を計測するセンサであり、略球状に形成された黒球１５と、その内部の中心に配置された温度計（不図示）と、黒球１５を支持するアーム部１６と、アーム部１６の基端に設けられたコネクタ部１７で構成されている。後述するように、コネクタ部１７は、本体１２に設けたコネクタ部２６Ａ、２６Ｂのいずれかに連結できるようになっている。

一方、本体１２の正面には、図１に示すように画面１８が設けられており、この画面１８に温度や湿度、熱中症の指数、さらには熱中症の警告表示が行われる。画面１８の周囲には、電源ボタンや設定ボタンなどの各種操作ボタン２０が設けられている。なお、図１は、画面１８や操作ボタン２０の配置の一例であり、これに限定するものでは無く、様々な態様が可能である。また、画面１８や操作ボタン２０とは異なる部材、例えば熱中症の警告灯等を設けても良い。

本体１２の内部には、回路基板等から成る制御部と、電源としての電池と、温湿度センサが設けられている（いずれも不図示）。温湿度センサは、温度と湿度を計測するセンサであり、その計測信号が制御部に送信される。制御部は各種の演算処理を行っており、黒球センサ部１４の計測値から得られる黒球温度と、温湿度センサの計測値から得られる湿球温度、乾球温度とを用いて、湿球黒球温度を算出する。そして、算出した湿球黒球温度を熱中症の指数として画面１８に表示し、さらにその指数が所定値を超えた場合には、画面１８に警告表示を行ったり、不図示のマイクから警告音を発したりする。なお、本実施の形態では、温度と湿度の両方を計測する温湿度センサを用いたが、温度センサと湿度センサを別々に設けてもよい。

図３に示すように、本体１２の背面側には、作業者に装着するための装着部として、装着具用の係合部が形成されている。具体的には、付属のベルト２２（図２参照）を通すための細長い孔２４、２４が本体１２の背面の両サイドに形成されている。この孔２４、２４は、本体１２の背面と側面を貫通するように形成されており、この孔２４にベルト３０を通して作業者の一部（たとえば腕等）に巻き付けることによって、本体１２が作業者に装着される。その際、孔２４、２４を背面の両サイドに設けたことによって、本体１２は背面が作業者に当接した状態で安定して装着される。

なお、本実施の形態では、装着具用の係合部としてベルト用の細長い孔２４、２４を形成したが、これに限定するものではなく、装着具を取り付けるための係合部として様々な態様が可能である。たとえば、紐やストラップを係合させるための小さい孔や、硬質のホルダを係合させるための凸部や凹部を係合部として本体１２に設けてもよい。また、本実施の形態では、装着具用の係合部を本体１２に設けたが、本体１２に装着具を直接設けてもよく、たとえばホルダやクリップ等の装着具を本体１２に設けてもよい。

次に本発明の特徴である黒球センサ部１４と本体１２の連結構造について図４に従って説明する。図４は、本体１２と黒球センサ部１４の連結構造を模式的に示した正面図である。

黒球センサ部１４は、アーム部１６の基端部の側面に円柱状のコネクタ部１７が設けられている。一方、本体１２の両側面には、コネクタ部１７が連結可能な円筒状のコネクタ部２６Ａ、２６Ｂが設けられている。具体的には、本体１２を正面から見て、右側面の上側位置にコネクタ部２６Ａ、左側面の上側位置にコネクタ部２６Ｂが設けられている。コネクタ部２６Ａ、２６Ｂはいずれも同じ構造であり、黒球センサ部１４のコネクタ部１７を差し込むことによって嵌合するようになっている。嵌合した際、黒球センサ部１４の温度センサ（不図示）が本体１２内の制御部（不図示）に導通され、温度センサの計測信号が制御部に送信可能となる。また、コネクタ部１７とコネクタ部２６Ａ、２６Ｂは差し込んだ際にしっかりと嵌合され、本体１２に対するアーム部１６の角度（つまり本体１２に対する黒球１５の位置）は差し込み時の姿勢に維持されるようになっている。また、コネクタ部１７をコネクタ部２６Ａ、２６Ｂから強い力で引き抜いた際には、コネクタ部１７とコネクタ部２６Ａ、２６Ｂの嵌合が解除されるようになっている。

上記の如く構成された熱中症指数計１０によれば、黒球センサ部１４のコネクタ部１７を２個コネクタ部２６Ａ、２６Ｂのいずれに差し込んでも連結することができる。したがって、黒球センサ部１４の位置が不適切な場合には、コネクタ部１７を連結中のコネクタ部２６Ａ、２６Ｂから引き抜いて別のコネクタ部２６Ａ、２６Ｂに差し込むことによって、黒球センサ部１４の位置を変えることができる。さらに、コネクタ部１７をコネクタ部２６Ａ、２６Ｂに差し込む際のアーム部１６の角度を変えることによって、本体１２に対する黒球１５の位置を自在に変えることができる。

次に上記の如く構成された熱中症指数計１０の作用について説明する。熱中症指数計１０を作業者に装着して使用する場合、図２に示すベルト２２によって、本体１２を作業者に装着する。その際、本体１２の背面（図２の右側の面）が作業者に密着した状態になり、黒球センサ部１４の黒球１５も作業者に接しやすくなる。このため、作業者の熱が黒球１５に伝わりやすいという問題や、黒球１５の一部が作業者の影に入りやすいという問題が発生する。その結果、黒球温度の値がズレてしまい、熱中症の指数が実際と異なった値になってしまうため、熱中症の警告を正しいタイミングで発することができなくなる。

このような問題を解消するため、本実施の形態の熱中症指数計１０は、黒球１５の位置を変えられるようになっている。具体的に説明すると、本体１２には２個のコネクタ部２６Ａ、２６Ｂが設けられているので、そのなかから黒球センサ部１４の連結相手を選ぶことができる。たとえば図４の実線で示すように、コネクタ部２６Ａの位置に黒球センサ部１４を連結して不適切な状況だった場合には、コネクタ部２６Ａから引き抜き、二点鎖線で示すようにコネクタ２６Ｂに連結する。その結果、黒球センサ部１４の黒球１５は元の位置からかなり離れた位置に配置されることになり、計測環境の改善が期待できる。これにより、作業者の影に黒球１５が入ったりすることを抑制することができるので、黒球温度の計測精度が向上し、熱中症の指数を正しく求めることができる。

なお、本実施の形態は、２個のコネクタ部２６Ａ、２６Ｂを設けたが、コネクタ部の数はこれに限定するものではなく、３個以上であってもよい。

また、上述した実施の形態は、本体１２の側面にコネクタ部２６Ａ、２６Ｂを設けたが、コネクタ部の位置はこれに限定するものでは無く、様々な態様が可能である。たとえば図５の例は、本体１２の上面にコネクタ部２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅを設けるとともに、本体１２の下面にコネクタ部２６Ｆを設けた例である。いずれのコネクタ部２６Ｃ～２６Ｆも黒球センサ部１４のコネクタ部１７が連結できるように同じ構造になっている。このように構成された本体１２の場合には、黒球センサ部１４のコネクタ部１７の連結相手をコネクタ部２６Ｃ～２６Ｅから選択することによって、黒球１５の位置を本体１２の上方３カ所または下方１カ所のなかから選択することができる。なお、図５の黒球センサ部１４は、コネクタ部１７がアーム部１６の基端面に形成されている。このようにコネクタ部１７の位置も様々な態様が可能である。

図６の例は、本体１２の正面にコネクタ部２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉ、２６Ｊが設けられており、いずれのコネクタ部２６Ｇ～２６Ｊも黒球センサ部１４のコネクタ部１７が連結できるように同じ構造になっている。このように構成された本体１２の場合、黒球センサ部１４を本体１２の正面のいずれかの位置に装着することができる。

なお、上述したコネクタ部２６Ａ～２６Ｊを適宜組み合わせることも可能であり、本体１２の側面、上面、下面、正面の全てにコネクタ部を設けたり、いくつかの面にコネクタ部を設けたりすることができる。また、本体１２に傾斜面を設けてコネクタ部を配置し、黒球センサ部１４を傾斜した角度に取り付けるようにしてもよい。このようにコネクタ部の配置はどのようなものでも構わないが、選択したコネクタ部２６Ａ～２６Ｊによって黒球１５の位置ができるだけ異なるようにすることが好ましい。たとえば本体１２の右側面と左側面に設けたり、本体１２の上面とそれ以外の面に設けた場合は、黒球１５の位置を大きく変えることができるので好ましい。

また、上述した実施形態は、黒球センサ部１４と本体１２との連結構造として、円柱状のコネクタ部１７と円筒状のコネクタ部２６Ａ～２６Ｊの例で説明したが、連結構造はこれに限定するものでは無く、様々な態様が可能であり、既存の規格のものを用いてもよい。

また、上述したそれぞれの実施形態において、黒球センサ部１４がコネクタ部２６Ａ～２６Ｊのいずれかに接続された際にそれを検知する手段を設けると良い。たとえば、本体１２内の制御部が通電状態の検知によって黒球センサ部１４の連結位置を判別すると良い。そして、いずれのコネクタ部２６Ａ～２６Ｊも連結されていない場合には、画面１８等に表示して警告するとよい。

さらに、黒球センサ部１４が連結されたコネクタ部２６Ａ～２６Ｊを判別してメモリ等に記憶すると良い。たとえば、本体１２内の制御部が通電状態の検知によって黒球センサ部１４の連結位置を判別し、熱中症の指数とともにメモリに記憶すると良い。これにより、熱中症の指数が適切であったかどうかを、黒球センサ部１４の位置と照合して確認することができる。

また、上述した実施の形態において、黒球センサ部１４だけでなく、他のセンサ部を本体１２のコネクタ部２６Ａ～２６Ｊに着脱自在に連結できるようにしてもよい。たとえば図７は、外付けの温湿度センサ部２８が本体１２のコネクタ部２６Ａ～２６Ｊに連結できるようになっている。具体的に説明すると、温湿度センサ部２８にはコネクタ部２７が設けられており、このコネクタ部２７が黒球センサ部１４のコネクタ部１７と同形状に構成されている。本体１２には、側面のコネクタ部２６Ａ、２６Ｂと、上面のコネクタ部２６Ｄと、下面のコネクタ部２６Ｆと、正面のコネクタ部２６Ｉ、２６Ｊが設けられている。したがって、複数のコネクタ部２６Ａ～２６Ｊのいずれかを選択してコネクタ部２７を連結することができる。これにより、温湿度センサ部２８の位置を自由に選択することができ、作業者から離れた位置に配置することができる。また、温湿度センサ部２８を黒球センサ部１４から離れた位置に配置することもできる。この例では、温度と湿度を測定する温湿度センサ２８の例で説明したが、温度を測定する温度センサと湿度を測定する湿度センサを別々に設けてもよい。

また、上述した実施形態において、黒球センサ部１４や温湿度センサ部２８を連結しないコネクタ部２６Ａ～２６Ｊには、ゴム製のキャップ（不図示）を取り付けて塞いでおくとよい。

また、上述した実施形態は、携帯型環境計測装置の例として熱中症指数計の例で説明したが、これに限定するものでは無く、環境を計測するセンサに適用することができ、たとえばインフルエンザの指標や乾燥指数を表示する装置等にも適用することができる。

１０…熱中症指数計、１２…本体、１４…黒球センサ部、１５…黒球、１６…アーム部、１７…コネクタ部、１８…画面、２０…操作ボタン、２２…ベルト、２４…孔、２６Ａ～２６Ｊ…コネクタ部、２７…コネクタ部、２８…温湿度センサ部

Claims

作業者に装着するための装着部を有する本体と、該本体から突出して設けられた略球状の黒球内に温度センサを有する黒球センサ部と、該黒球センサ部の計測値に基づいて指標を算出する前記本体内の制御部とを備えた携帯型環境計測装置において、
前記本体には、前記黒球センサ部が着脱自在に連結されるコネクタ部が複数設けられることを特徴とする携帯型環境計測装置。
前記複数のコネクタ部は、少なくとも前記本体の右側面と左側面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型環境計測装置。
前記複数のコネクタ部は、少なくとも前記本体の上面と上面以外の面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型環境計測装置。
前記コネクタ部に着脱自在に連結されるとともに温度と湿度を計測する温湿度センサ部を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載の携帯型環境計測装置。
前記黒球センサ部が連結されたコネクタ部を判別する判別手段を備えることを特徴とする請求項１～４のいずれか１に記載の携帯型環境計測装置。
前記装着部は、前記作業者に装着するための装着具、または、前記装着具を取り付けるための前記本体の係合部であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１に記載の携帯型環境計測装置。