JPH056384U - Ｗｂｇｔ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿球を用いることなく湿球温度が必要なＷＢ
ＧＴ値を測定して表示できるようにすること。 【構成】 気温センサ１，湿度センサ２及び黒球温度セ
ンサ３の出力に基づいて湿球温度を湿球温度演算手段４
によって求める。そしてこの湿球温度ｔ_w と湿度Ｈ及び
黒球温度Ｇに基づいてＷＢＧＴ値を演算手段５によって
演算するようにしたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＷＢＧＴ（Ｗet−Ｂulb Ｇlobe Ｔemperature：湿球温度指数）を測 定するための測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＷＢＧＴは温熱環境における人の反応を指数で評価するための１つの評価方法 として提案されており、日本産業衛生学会では高温時の作業や運動時の許容基準 の暫定値としてＷＢＧＴ値を指標として用いた許容基準を勧告している。このＷ ＢＧＴは通常次式で算出される。 室外の場合 ＷＢＧＴ＝ 0.7ｔ_W ＋ 0.2Ｇ＋0.1t ・・・（１） 室内又は日照がない場合 ＷＢＧＴ＝ 0.7ｔ_W ＋ 0.3Ｇ ・・・（２） ここでｔ：気温 Ｇ：黒球温度 Ｈ：湿度 ｔ_W ：湿球温度 として算出される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述したようにＷＢＧＴを測定するためには気温ｔ，黒球温度Ｇ，湿度Ｈ及び 湿球温度ｔ_W を測定する必要があった。しかるに湿球温度ｔ_w の測定には湿球を 必要とするため、常に水銀留部分を濡れた布等で覆っておく必要がある。従って 取扱いに手間がかかり、又個人差が生じ易いという欠点があった。

【０００４】 本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、湿球を用いること なくＷＢＧＴ値を測定できるようにすることを技術的課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は図１に示すように、大気の気温を測定する気温センサ１と、大気の湿 度を測定する湿度センサ２と、センサ部が黒球内に配置され黒球温度を測定する 黒球温度センサ３と、気温センサ及び湿度センサの出力に基づいて湿球温度を算 出する湿球温度演算手段４と、湿度センサ，黒球温度センサ及び湿球温度演算手 段からの出力に基づいてＷＢＧＴ値を演算するＷＢＧＴ演算手段５と、を具備す ることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

このような特徴を有する本考案によれば、気温センサと湿度センサの出力に基 づいて湿球温度演算手段より湿球温度ｔ_w を算出する。そしてその湿球温度ｔ_w と湿度Ｈ及び黒球温度センサの黒球温度Ｇに基づいてＷＢＧＴを測定して表示す るようにしている。

【０００７】

【実施例】

図２は本考案の一実施例によるＷＢＧＴ測定装置の構成を示すブロック図であ る。本図において気温センサ１として例えば図示のように一端に感温抵抗を含む ブリッジ回路が構成され、その出力は増幅器１１を介してＡ／Ｄ変換器１２に接 続される。又黒球温度を測定する黒球温度センサ３も同様にして一端が感温抵抗 であるブリッジ回路の両端が増幅器１３に接続され、その出力はＡ／Ｄ変換器１ ２に与えられる。更に湿度センサ２は図示のように高分子材料から成る静電容量 型センサ１４を有しており、湿度に対応した水分の吸着によって静電容量が変化 するものである。発振器１５は静電容量に基づいて発振周波数を変化させるもの であって、その出力はカウンタ１６に与えられる。Ａ／Ｄ変換器１２及びカウン タ１６の出力はバスライン１７に接続されている。又バスライン１７には中央演 算装置（以下ＣＰＵという）１８、ＣＰＵ１８の処理プログラムを記憶するリー ドオンリメモリ（以下ＲＯＭという）１９、データを保持するランダムアクセス メモリ（以下ＲＡＭという）２０と、表示部２１及び室内又は室外の環境を入力 するための設定部２２が設けられている。

【０００８】 次に気温センサ１及び湿度センサ２の出力から湿球温度を求めるための処理に ついて説明する。まず記号を以下のように定める。 気温 ｔ℃ 湿度 Ｈ％RH 湿球温度 ｔ_W ℃ 空気中の水蒸気圧 ｅ mmHg ｔ_W ℃における飽和水蒸気圧 Ｅ_SW mmHg 大気圧 Ｐ mmHg 空気中の飽和水蒸気圧 Ｅ mmHg さてSprungの乾湿計公式は次式の（３），（４）で示される。

【数１】 又飽和水蒸気圧Ｅは次の式（５）で示される。 Ｅ＝exp ［ 18.6686−4030.183／(235＋ｔ）］ ・・・（５） 相対湿度Ｈは次の式（６）で示される。 Ｈ＝100*ｅ／Ｅ ・・・（６） さて式（５）により、ｔ℃での空気中の水蒸気圧ｅmmHgは次の式（７）で示され る。 ｅ＝Ｈ×Ｅ／100 ＝（Ｈ／100)× exp［ 18.6686 −4030.183／(235＋ｔ）］ ・・・（７） 又湿球温度ｔ_w ℃での飽和水蒸気圧Ｅ_SWmmHgは次の式（８）で示される。 Ｅ_SW＝ exp［ 18.6686−4030.183／(235＋ｔ_w ）］ ・・・（８） ここでｔ_w ＞０の場合、（３）式より次式が得られる。

【数２】

【０００９】 この式からｔ_w をニュートンの近似式で求める。今ｆ（ｔ_w ）を以下のように 定めれば、ｔ_w は次式で求められる。

【数３】 ここでｔ_w0は初期値であり、集束条件ｔ_w −ｔ_w0がほぼ０になるまで繰り返す。 ここでｆ（ｔ_w ）及びｆ´（ｔ_w ）は次式で示される。

【数４】 今Ｐ＝７６０mmHgとし、Ｈ（湿度），ｔ（気温）を測定値としてｔ_w を測定する 。図３は乾球の温度である気温ｔ℃及び湿度Ｈ（％RH）に対応して得られる湿球 温度ｔ_w の計算例を示すものであって、ｔ_w が負の場合にも同様にして演算した 値を例示している。

【００１０】 このような気温及び湿度に対する湿球温度ｔ_w をあらかじめＲＯＭ１９内に保 持してもおいてもよく、又その都度演算により求めるようにしてもよい。

【００１１】 図４は本実施例の一例を示す斜視図である。本図では気温センサ１及び湿度セ ンサ２のセンサ部を共用して図示のようにセンサプローブ２３を構成しており、 本体内にケーブルによって連結している。又黒球温度センサ３は図示のように黒 球プローブ２４の先端に例えば銅製の黒球２５を取付け、その内部に感温抵抗を 配置して黒球センサとしている。

【００１２】 次に本実施例の動作について図５のフローチャートを参照しつつ説明する。図 ３に示すようにＷＢＧＴを測定する場合には、周囲の温度と湿度及び黒球２５内 に配置された黒球温度センサより気温ｔ，湿度Ｈ及び黒球温度Ｇのデータを読込 む（ステップ31〜33) 。そしてルーチン34に進んでｔ，Ｈより前述したように湿 球温度ｔ_w を演算する。そしてステップ35に進んで設定部２２より室内又は室外 のいずれかの測定条件の入力を待受ける。条件が入力されればステップ35からル ーチン36又は37に進んで室内又は室外でのＷＢＧＴ値を前述した式（１）又は（ ２）に基づいて算出する。そしてステップ38において表示部２１にこれらの値を 表示して処理を終える。ここでステップ31〜33は気温ｔ，湿度Ｈ及び輻射温度で ある黒球温度Ｇを読込む入力手段であり、ステップ34は湿球温度演算手段４の機 能を達成している。又ルーチン36, 37は得られたｔ_w 値に基づいて室内股と室外 でのＷＢＧＴ値を演算するＷＢＧＴ演算手段５の機能を達成している。

【００１３】 尚本実施例は図４に示すように湿度及び気温を一体化したプローブで測定する ようにしているが、同一の領域を測定するものであれば、任意の形状の気温セン サと湿度センサ及び黒球温度センサを用いることができることはいうまでもない 。又これらの温度センサも本実施例の構造のものに限らず、他の種々の形状のも のを用いることが可能である。

【００１４】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように本考案によれば、実際の湿球を用いることなく湿球 の温度を演算によって求め、これによってＷＢＧＴ値を求めることができる。従 って装置の取扱いを極めて簡略化することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のＷＢＧＴ測定装置の全体構成を示す機
能ブロック図である。

【図２】本考案の一実施例の全体構成を示すブロック図
である。

【図３】湿度Ｈ及び乾球温度ｔに対する湿球温度の測定
例を示す図である。

【図４】本実施例の斜視図である。

【図５】本実施例の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 気温センサ ２ 湿度センサ ３ 黒球温度センサ ４ 湿球温度演算手段 ５ ＷＢＧＴ演算手段 １８ ＣＰＵ ２１ 表示部 ２２ 設定部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 大気の気温を測定する気温センサと、 大気の湿度を測定する湿度センサと、 センサ部が黒球内に配置され黒球温度を測定する黒球温
   度センサと、 前記気温センサ及び湿度センサの出力に基づいて湿球温
   度を算出する湿球温度演算手段と、 前記湿度センサ，黒球温度センサ及び前記湿球温度演算
   手段からの出力に基づいてＷＢＧＴ値を演算するＷＢＧ
   Ｔ演算手段と、を具備することを特徴とするＷＢＧＴ測
   定装置。