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Quantitative evaluation of differences in thermal environment and air quality between adults and children

Research Project

Project/Area Number 18H01594
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

佐古井 智紀  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70371044)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藏澄 美仁  椙山女学園大学, 生活科学部, 教授 (70244291)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords温熱環境 / サーマルマネキン / 子供 / 乳幼児 / 幼児 / 大人 / 空気環境 / 快適性 / 熱移動 / 空気質 / 計測器 / 測定器
Outline of Annual Research Achievements

この研究は、同一の環境において、大人と子供で、温熱、空気環境に差異があるか、あるとするとどの程度かを定量的に解明することを目的としている。
今年度は、大人のサーマルマネキンの全身形状をCAD上で設計し終えた。また、足先のみであるがサーマルマネキンとして完成させた。
昨年度、作成した子供型全身サーマルマネキンの不具合(肩と大腿関節部のバネ強度が弱く、固定できないこと。立位姿勢をとれないこと。サーマルマネキンと制御部を切り離して移動できないこと)を解消し、著者らが開発した周期温度制御により、均一温熱環境での局所の熱伝達係数、作用温度を計測した。昨年度の実験では、高さの高い部位ほど、作用温度が高くなり、自然対流の影響を示唆する結果が得られたが、今年度の計測では同一の結果は得られなかった。今年度の計測では、周期制御の周期をより長く設定したことで、サーマルマネキンへの蓄熱の影響をより正確に、除外できたことが、差の原因と考えられる。最適な制御周期を見つけることが課題として残ったが、開発した子供サーマルマネキンによって、局所の作用温度と熱伝達特性を評価できることを示せた。
既存のドライサーマルマネキンに発汗機能を付与するための発汗装置を開発し、寝姿勢のサーマルマネキンの背中に適用した。発汗により、寝床内環境がどのように変わるか、そして、ファンの冷却能力がどう変わるか、を定量的に評価できることを示した。
また、昨年度、制作した幼児サーマルマネキンにより、着衣の熱抵抗の測定を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

密を避けるため、滞在者人数を制限しているための人手不足、および、部品を入手できなかったため、子供と大人のサーマルマネキンの作成が遅れている。そのため、大人と子供の温熱、空気環境の差異の定量的評価までは進めていない。

Strategy for Future Research Activity

期間を延長し、大人のサーマルマネキンを完成させ、大人と子供、幼児の温熱環境、空気環境の違いの定量的評価を進めて行く。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(13 results)

All 2021 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Technical University of Denmark(デンマーク)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] デンマーク工科大学(デンマーク)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ソフィア工科大学(ブルガリア)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] デンマーク工科大学(デンマーク)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ソフィア工科大学(ブルガリア)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Add-on local sweating simulation system for a dry thermal manikin2021

    • Author(s)
      Satoru Nagasawa, Tomonori Sakoi, Arsen Melikov
    • Journal Title

      Science and Technology for the Built Environment

      Volume: 7 Pages: 971-985

    • DOI

      10.1080/23744731.2021.1911155

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Influence of Stroller upon Thermal Insulation of Infant2021

    • Author(s)
      Yoshihito Kurazumi, Kenta Fukagawa, Tomonori Sakoi, Ken Yamashita, Akie Naito, Motoe Imai, Reiko Hashimoto, Emi Kondo, Tadahiro Tsuchikawa
    • Journal Title

      Health

      Volume: 13 Pages: 955-974

    • DOI

      10.4236/health.2021.139073

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermal Manikin of Infant2019

    • Author(s)
      Y. Kurazumi, T. Sakoi, K. Yamashita, K. Fukagawa, E. Kondo, T. Tsuchikawa
    • Journal Title

      Engineering

      Volume: 11 Pages: 735-754

    • DOI

      10.4236/eng.2019.1111048

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 局所温熱環境を把握する子どもサーマルマネキンの開発2019

    • Author(s)
      佐古井智紀
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: 環境工学II Pages: 523-524

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] 不均一温熱環境下の人体の熱伝達特性計測のためのサーマルマネキン2018

    • Author(s)
      小林直樹、佐古井智紀
    • Journal Title

      平成30年度空気調和・衛生工学会大会(名古屋)学術講演会論文集

      Volume: 1

    • NAID

      130007738588

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 子供型サーマルマネキンの試作と人体の伝熱特性計測への展開2021

    • Author(s)
      佐古井智紀
    • Organizer
      日本建築学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 局所温熱環境を把握する子どもサーマルマネキンの開発2019

    • Author(s)
      佐古井智紀
    • Organizer
      日本建築学会大会(北陸)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 不均一温熱環境下の人体の熱伝達特性計測のためのサーマルマネキン2018

    • Author(s)
      小林直樹、佐古井智紀
    • Organizer
      平成30年度空気調和・衛生工学会大会(名古屋)学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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