JPH0847484A - 発汗状態を模擬した温湿度の測定方法 - Google Patents

発汗状態を模擬した温湿度の測定方法

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JPH0847484A
JPH0847484A JP27820694A JP27820694A JPH0847484A JP H0847484 A JPH0847484 A JP H0847484A JP 27820694 A JP27820694 A JP 27820694A JP 27820694 A JP27820694 A JP 27820694A JP H0847484 A JPH0847484 A JP H0847484A
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JP
Japan
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temperature
humidity
sweating
water
sample
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JP27820694A
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English (en)
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Rokuro Morishita
禄郎 森下
Minoru Saito
実 斎藤
Kiyoshi Taniguchi
清士 谷口
Masato Mori
眞人 森
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

(57)【要約】 【目的】長時間において安定な発汗を再現し、人体と衣
服材料などとの微小空間における熱および/または水分
の状態を表す温湿度を装置的に発汗状態を模擬して測定
する方法を提供する。 【構成】多孔質材料からなる擬似皮膚(1)、多数の発
汗孔を有する基体(2)および産熱体(3)の順で積層
した産熱発汗機構(A)、発汗を模擬するための送水機
構(B)、産熱制御機構(C)を有し、上記擬似皮膚
(1)面に設けた試料(4)と擬似皮膚との微小空間
(E)における温湿度を温湿度センサ(6)で測定する
ことを特徴とする発汗状態を模擬した温湿度の測定方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は人体の皮膚と衣服との空
間における温湿度を装置的に発汗状態を模擬して測定す
る方法、特に安静時や運動時など、人体の発汗状態に応
じた衣服と人体との空間における温湿度を模擬して測定
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】衣服着用時に感じるムレ感、べたつき感
などは日常的に感じる不快感のひとつである。このよう
な感覚は衣服などの材料構成などによるところが大きい
が、従来は人体による直接的な試験が行われたり、衣服
材料などの透湿性などの測定が行われていたに過ぎな
い。近年、衣服などを対象として、人体の発汗状態を模
擬する方法なども研究されているが、測定に要する長時
間に渡って安定した発汗状態を保持することができない
などの問題があった。
【0003】また、衣服材料などの熱および水分移動に
関する特性は、その使用素材、形態、構成方法およびデ
ザインなどの種々の要因によって変化するにもかかわら
ず、従来の方法では長時間安定な発汗を再現せずに測定
等が行われていたため、衣服材料などによって感じる不
快感などとの関係が不明瞭なこともあり、衣服材料など
の使用素材、形態、構成方法およびデザインなどの改良
を目的とする開発において支障をきたすという問題があ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来、長時
間において安定な発汗が再現できなかったという課題を
解決するものであり、人体と衣服材料などとの微小空間
における熱および/または水分の状態を表す温湿度を測
定することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、濾紙、ガ
ラスフィルタ材、有機系多孔質材料、不織布、編織物な
どの5〜120μmのポアサイズを有する多孔質材料か
らなる擬似皮膚(1)、多数の発汗孔を有する基体
(2)および産熱体(3)の順で積層した産熱発汗機構
(A)と上記発汗孔に水分を供給するための電磁弁の開
閉による送水機構(B)と上記基体(2)の温度を制御
する産熱制御機構(C)を備えた発汗装置を用いて衣服
生地などの試料(4)を上記擬似皮膚(1)の表面に覆
い、基体(2)から所定の熱を産熱させるとともに送水
機構(B)からの所定の水分を供給した状態で上記擬似
皮膚(1)と試料(4)との微小空間(E)における温
湿度を温湿度センサ(6)で測定することを特徴とする
発汗状態を模擬した温湿度の測定方法、基体(2)の温
度および/または発汗孔に供給する水量を変更しつつ擬
似皮膚(1)と試料(4)との微小空間(E)における
温湿度を温湿度センサ(6)で測定することを特徴とす
る請求項1記載の発汗状態を模擬した温湿度の測定方
法、請求項1記載の送水機構(B)において間欠的に水
分を発汗孔に供給することを特徴とする請求項1記載の
発汗状態を模擬した温湿度の測定方法である。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おける産熱発汗機構(A)は、擬似皮膚(1)、基体
(2)、産熱体(3)の部分より構成される。擬似皮膚
(1)は、濾紙、ガラスフィルタ材、樹脂板または樹脂
積層体、金属板、焼結金属板、焼結金属板に多孔質材料
を吹き付け加工したもの、有機系多孔質フィルタ材等の
多孔質材料、および、金属繊維不織布、編織物、繊維材
料、木材、紙などを用いる事が考えられるが、水の保水
性能に関して鋭意検討の結果、上記、多孔質材料を用い
る事が望ましいことがわかった。
【0007】上記多孔質材料におけるポアサイズは5〜
120μmの範囲であれば良い。5μm未満であれば水
の吐出が困難になり、120μmを越えると模擬皮膚上
での水の拡散が小さくなる。模擬皮膚として水を含み、
水蒸気を通過させる模擬皮膚としての機能を必要とする
ため、ポアサイズが大きすぎても、また、小さすぎても
好ましくなく、検討の結果、5〜120μmの範囲が好
ましいことがわかった。
【0008】また、本発明における基体(2)はステン
レス、アルミニウムなどの金属板、あるいは樹脂板また
は樹脂積層体、焼結金属板、焼結金属板に多孔質材料を
吹き付け加工したもの、金属繊維不織布などの物を用い
る事が考えられるが、鋭意検討の結果、ステンレス、ア
ルミニウムなどの金属板を用いる事が望ましいことがわ
かった。
【0009】基体の形状は、製作や測定操作の容易さに
おいて平板形状や円筒形状、半円筒形状が好ましく、厚
みは機械的な強度を保持できる程度で充分であり、0.
5mm〜10mmの範囲が好ましい。基体の面積は測定
の都合上、小さすぎても大きすぎても好ましくなく、基
体(2)の面積が0.01〜2.0mの範囲にある事
が望ましい。
【0010】基体(2)の擬似皮膚側の表面には、内径
0.1mm〜2.0mmであって、100cm当たり
1個〜6個の分布密度を有する複数個の発汗孔を設け、
樹脂、ステンレス、アルミニウムなどのチューブで産熱
体(3)を経て、送水機構(B)から送られてくる水を
基体(2)面に吐出できるようにする。
【0011】産熱体(3)は、基体(2)の裏面に位置
し、被覆した電熱線を伝熱セメントで固定したり、シリ
コンラバーなどのエラストマーで成型した面状ヒータを
用いたり、熱風を循環させるファンで加熱する方法など
があるが、温度制御の容易さや安定性、応答性などを考
慮して、面状ヒータを用いることが望ましい。
【0012】送水機構(B)は水を基体(2)の表面の
発汗孔に送水するものであり、ピストン加圧による方法
や水滴を垂らす方法、CPU制御により電磁弁を開閉し
水の送水を間欠制御する方法などがあるが、精度良く送
水するためには、CPU制御により電磁弁を間欠的に開
閉する事により送水する方法が好ましい。
【0013】産熱制御機構(C)は温度制御用の温度セ
ンサで産熱体(3)に接した基体(2)の温度を検知し
ながら、産熱体(3)に供給する電力を変化させながら
基体(2)の温度を設定温度に制御する。
【0014】供試料(4)としては、衣類、衣料縫製
品、衣料用生地、織編物、不織布、クッション材どを用
いる事ができ、該試料の周囲を試料固定具(7)で固定
することにより、擬似皮膚(1)に近接させることがで
きる。
【0015】擬似皮膚(1)と試料(4)との微小空間
(E)における温湿度を温湿度センサ(6)で測定する
方法としては、小型の温度センサ、湿度センサ、あるい
は温度と湿度の両方を測定できるように加工された温湿
度センサを用いることができる。測定の都合上、小型で
あることが望ましい。温湿度センサ(6)の出力は、温
湿度表示器(D)に接続されている。
【0016】本発明による測定方法は次の通りである。
基体面上に擬似皮膚を載せ、周囲を粘着テープなどで固
定し、産熱制御機構による所定の温度に設定し加熱す
る。試料および温湿度センサはこの時点で擬似皮膚の上
に設けて良い。30〜60分程度で温度が安定した後、
送水機構により所定の水を送り込みながら、試料と擬似
皮膚との間の温湿度を計測する。
【0017】
【実施例】次に実施例を示すが、本発明の方法は、以下
の実施例のみに限定されるものではない。 実施例1 基体温度(皮膚温)を35℃に設定し、送水量(発汗
量)設定を170g/m・hとするため、電磁弁の開
閉周期を、弁の閉時間20秒に対し1秒間だけ弁を開
け、2時間測定を実施した。擬似皮膚には濾紙(JIS
P 3801 2種、ポアサイズ5μm、目付け12
0g/m、厚み0.26mm)を、試料には綿平織物
(30’s×50’s/102×80、目付け143g
/m、厚み0.58mm)を用い、擬似皮膚と試料と
の空間の温湿度を小型温湿度センサ(ヴァイサラ社製)
を用いて2時間測定した。外気の温湿度は20℃、65
%RHである。
【0018】比較例1 実施例と同様の方法において、発汗孔を有しない基体を
用い、基体温度を35℃に設定し、発汗に相当する水量
の設定を170g/m・hとするために、測定前に予
め擬似皮膚表面に注射器にて擬似皮膚の初期重量に対し
て170g/m・hに相当する水を供給して、その
後、水を供給することなく2時間の測定を実施した。擬
似皮膚および試料は実施例1と同じ物を用い、擬似皮膚
と試料との空間の温湿度を小型温湿度センサ(ヴァイサ
ラ社製)を用いて測定した。外気の温湿度は20.0
℃、65%RHである。
【0019】表1に示すように、実施例1の場合、温
度、湿度ともに安定した状態にあり、人体を模擬した皮
膚温の産熱と発汗を継続しているが、比較例1の場合に
は、初期に供給された水が蒸発するだけとなり、皮膚温
の産熱や発汗を再現していないことがわかる。
【0020】
【表1】
【0021】本発明に記載の測定方法によれば、従来、
長時間において安定な発汗が再現できなかったという課
題に対して、多孔質材料の擬似皮膚を用い、かつ、電磁
弁の開閉周期を調節することで長時間安定した発汗状態
を再現することを可能にし、人体と衣服材料などとの微
小空間における熱および/または水分の状態を表す温湿
度をより精度良く測定することを可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における装置の模式図である。
【符号の説明】
A:産熱発汗機構 B:送水機構 C:産熱制御機構 D:温湿度表示器 E:微小空間 1:擬似皮膚 2:基体 3:産熱体 4:試料 5:送水管 6:温湿度検出端 7:試料固定具
フロントページの続き (72)発明者 森 眞人 大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡績株式 会社総合研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】5〜120μmのポアサイズを有する多孔
    質材料からなる擬似皮膚(1)、多数の発汗孔を有する
    基体(2)および産熱体(3)の順で積層した産熱発汗
    機構(A)と上記発汗孔に水分を供給するための電磁弁
    の開閉による送水機構(B)と上記基体(2)の温度を
    制御する産熱制御機構(C)を備えた発汗装置を用いて
    衣服生地などの試料(4)を上記擬似皮膚(1)の表面
    に覆い、基体(2)から所定の熱を産熱させるとともに
    送水機構(B)からの所定の水分を供給した状態で上記
    擬似皮膚(1)と試料(4)との微小空間(E)におけ
    る温湿度を温湿度センサ(6)で測定することを特徴と
    する発汗状態を模擬した温湿度の測定方法。
  2. 【請求項2】基体(2)の温度および/または発汗孔に
    供給する水量を変更しつつ擬似皮膚(1)と試料(4)
    との微小空間(E)における温湿度を温湿度センサ
    (6)で測定することを特徴とする請求項1記載の発汗
    状態を模擬した温湿度の測定方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の送水機構(B)において間
    欠的に水分を発汗孔に供給することを特徴とする請求項
    1記載の発汗状態を模擬した温湿度の測定方法。
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