2006 Fiscal Year Annual Research Report
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17500526
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| Research Institution | Niigata Women's College |
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Principal Investigator |
菅井 清美 県立新潟女子短期大学, 生活科学科, 教授 (60150299)
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| Keywords | 触感温度 / 触感温度評価式 / 接触熱抵抗 / 熱伝導率 |
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| Research Abstract |
身体のー部がものに触れた瞬間に、そのものをどのように感じるかを評価することは、物質評価においてたいへん重要である。ものに触れた直後に感じる温度を、単一の数値で表すことができれば接触温冷感を予測でき、製品開発にも結ぴつくといえる。これまで半無限固体の非定常熱伝導モデルから新しい触感温度評価式を提唱した。
身の回りには異質材表層で覆われた材料が多く、本研究では初めにそれら異質材表層の触感温度に及ぼす影響を数値解法から検討した。薄い異質材表層で覆われた材料の触感温度は、皮膚内の温度受容器の位置する深さに比べて表層の厚さが同程度になると、接触熱抵抗による近似はもはや成り立たず、そのため厳密な解析解を導き出すことが困難になる。そこで材料と皮膚内の温度分布の最終浸透深さを考慮して、皮膚、表層、材料の各領域における要素分割の個数と刻みを適宜決め、それぞれの温度分布から触感温度に及ぼす表層の厚さの影響を検討した。本研究より、触感温度の物体温度からの偏差は、皮膚と表層・母材間の温度差、これらの熱物性値、および表層の厚さと温度受容器の深さから定まること、触感温度に及ぼす表層厚さとσ_m/σ_sの影響は(κ_s/κ_f)^<1/2>ε/δが約1以下になってはじめて現れ、表層厚さの減少に伴い急激に顕著になるごとがわかった。
また、実験的検証により触感温度評価式の有用性を明らかにすることを目的として、異質材表層が物体表面に存在するとき、皮膚と物体の接触面温度や接触温冷感への影響を検討した。アルミニウム板にサランラップを異なる枚数、貼付することにより接触面温度の実測検討の結果、貼付枚数の多いものほど接触面温度の低下が少ないことが確認された。また、温度を可変できるシリコンラバー式温感測定器を作製し、表示温度の分布精度を高めた上で、接触温冷感の比較測定を行った。その結果、異質材表層がある場合は触感温度を緩和する効果が生じ、物質の温度と体温との差が大きいほど、異質材表層の影響が大きいことが確認された。
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