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大人と子供の温熱・空気環境の差異の定量的評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H01594
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関信州大学

研究代表者

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

研究分担者 藏澄 美仁  椙山女学園大学, 生活科学部, 教授 (70244291)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード温熱環境 / 伝熱測定法 / サーマルマネキン / 不均一環境 / 作用温度 / 総合熱伝達率 / 子供 / 大人 / 幼児 / 乳幼児 / 空気環境 / 快適性 / 熱移動 / 空気質 / 計測器 / 測定器
研究成果の概要

本研究はサイズの異なるサーマルマネキンを作成し、身体の形状と熱上昇流を踏まえ、大人と子供の温熱環境の差異を定量的に明らかにすることを目的とした。
子供のサーマルマネキンを完成させ、不均一温熱環境における局所作用温度と総合熱伝達率を決定する適用できる周期制御法を提案し、実験を通じて有効性を検証した。均一気流環境では提案手法の有効性を確認できたが、気流の無い静穏環境では蓄熱の影響のため、精度に課題があることが明らかになった。大人サーマルマネキンの全身を3Dプロッタで打ち出し、配線までを終えた。しかし制御基板までは完成できず、機器作成の途中で大人と子供の温熱環境の差異の解明までは至らなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人の温熱快適性を予測、評価する上で、人と環境の熱のやり取りの評価は必須である。現状の熱のやり取りの計測法は、均一温度環境を対象とするもので、不均一温熱環境には適用できない。ただし、日常温熱環境は、什器等、または暖冷房による温冷熱源のために不均一である
本研究では、子供を対象として、不均一温熱環境下における人と環境の間の伝熱特性を、局所作用温度、局所総合熱伝達率として計測する理論、および装置を開発した。また、大人サーマルマネキンについては全身形状の打出、配線までを終えた。今後、制御基板と組み合わせ大人サーマルマネキンを完成させることで、大人と子供の日常温熱環境での差異を評価する器具を具体化できる。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Technical University of Denmark(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] デンマーク工科大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ソフィア工科大学(ブルガリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] デンマーク工科大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ソフィア工科大学(ブルガリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Convective heat transfer coefficient relating to evaluation of thermal environment of infant2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Kurazumi, Kenta Fukagawa, Tomonori Sakoi, Ken Yamashita, Akie Naito, Motoe Imai, Yoshiaki Yamato, Emi Kondo, Tadahiro Tsuchikawa
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 8 号: 12 ページ: e12076-e12076

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2022.e12076

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Add-on local sweating simulation system for a dry thermal manikin2021

    • 著者名/発表者名
      Satoru Nagasawa, Tomonori Sakoi, Arsen Melikov
    • 雑誌名

      Science and Technology for the Built Environment

      巻: 7 号: 7 ページ: 971-985

    • DOI

      10.1080/23744731.2021.1911155

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Stroller upon Thermal Insulation of Infant2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Kurazumi, Kenta Fukagawa, Tomonori Sakoi, Ken Yamashita, Akie Naito, Motoe Imai, Reiko Hashimoto, Emi Kondo, Tadahiro Tsuchikawa
    • 雑誌名

      Health

      巻: 13 号: 09 ページ: 955-974

    • DOI

      10.4236/health.2021.139073

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal Manikin of Infant2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kurazumi, T. Sakoi, K. Yamashita, K. Fukagawa, E. Kondo, T. Tsuchikawa
    • 雑誌名

      Engineering

      巻: 11 号: 11 ページ: 735-754

    • DOI

      10.4236/eng.2019.1111048

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      佐古井智紀
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      巻: 環境工学II ページ: 523-524

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      小林直樹、佐古井智紀
    • 雑誌名

      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

      巻: 1

    • NAID

      130007738588

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of heat transfer characteristics by a child manikin with embedded cyclic temperature control2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Tsuruta, Tomonori Sakoi, Yoshihito Kurazumi
    • 学会等名
      IAQVEC2023
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      佐古井智紀
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      佐古井智紀
    • 学会等名
      日本建築学会大会(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小林直樹、佐古井智紀
    • 学会等名
      平成30年度空気調和・衛生工学会大会(名古屋)学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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