(57)【要約】【課題】本発明は、物体の表面近傍における流れの向きを計測することができる風向計測装置を提供する。【解決手段】本発明の風向計測装置は、物体の表面近傍における風向を計測する装置であって、前記物体の表面の少なくとも一部を覆うことができるように設けられた基材シートと、前記基材シート上に設けられたフローセンサ部とを備え、フローセンサ部は、基材シート上に設けられた加熱部と、基材シート上に設けられた複数の温度センサとを備え、複数の温度センサは、加熱部を挟む又は取り囲むように配置されたことを特徴とする。【選択図】図１
2020201157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面近傍における風向を計測する装置であって、
前記物体の表面の少なくとも一部を覆うことができるように設けられた基材シートと、前記基材シート上に設けられた第１フローセンサ部とを備え、
第１フローセンサ部は、前記基材シート上に設けられた第１加熱部と、前記基材シート上に設けられた複数の第１温度センサとを備え、
複数の第１温度センサは、第１加熱部を挟む又は取り囲むように配置されたことを特徴とする風向計測装置。
【請求項２】
複数の第１温度センサは、円状に並ぶように配置され、
第１加熱部は、複数の第１温度センサの円状配置の中心部に配置された請求項１に記載の風向計測装置。
【請求項３】
スペーサをさらに備え、
前記スペーサは、前記物体の表面と前記基材シートとの間に空気層を形成することができるように設けられた請求項１又は２に記載の風向計測装置。
【請求項４】
第１加熱部及び複数の第１温度センサは、前記物体の表面と前記基材シートとの間に配置されるように設けられた請求項３に記載の風向計測装置。
【請求項５】
第１温度センサは、抵抗変化型のセンシング層を有し、
前記センシング層の厚さは、１００μｍ以下である請求項１〜４のいずれか１つに記載の風向計測装置。
【請求項６】
前記基材シート上に設けられた第２フローセンサ部をさらに備え、
第２フローセンサ部は、前記基材シート上に設けられた第２加熱部と、前記基材シート上に設けられた複数の第２温度センサとを備え、
複数の第２温度センサは、第２加熱部を挟む又は取り囲むように配置された請求項１〜５のいずれか１つに記載の風向計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風向計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の表面に沿って気体が流れると、物体の表面と気体の間に摩擦が生じ表面付近の気体に速度が主流よりも遅い境界層が形成される。この境界層では、気体の流れが物体の表面から剥離する場合がある（流れの剥離）。流れの剥離は乱流を生じさせるため流体抵抗に大きな影響を与える。このため、移動体（例えば、航空機、自動車など）の流体抵抗の低減や流路抵抗の低減のためには、物体の表面付近における流れの正確なデータを得る必要がある。
一方、円筒状ヒータを取り囲むように４５°ピッチで８つの熱電対を配置した風向風速計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、８つの熱電対で測定された温度に基づき風速及び風向きを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の風向風速計測装置を用いて物体の表面付近における流れを計測する場合、計測対象である流れが計測装置により乱されるため、風向及び風速を正確に計測することができない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、物体の表面近傍における流れの向きを計測することができる風向計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、物体の表面近傍における風向を計測する装置であって、前記物体の表面の少なくとも一部を覆うことができるように設けられた基材シートと、前記基材シート上に設けられたフローセンサ部とを備え、フローセンサ部は、前記基材シート上に設けられた加熱部と、前記基材シート上に設けられた複数の温度センサとを備え、複数の温度センサは、加熱部を挟む又は取り囲むように配置されたことを特徴とする風向計測装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の風向計測装置では、物体の表面の少なくとも一部を覆うことができるように設けられた基材シート上にフローセンサ部が設けられる。このため、フローセンサ部が測定対象である流れを乱すことを抑制することができ、物体の表面近傍における流れの向きを計測することができる。また、大型の移動体や建築物など（物体）の表面近傍における流れの向きを低コストで計測することが可能である。
フローセンサ部は基材シート上に設けられた加熱部を備える。このため、基材シート近傍の気体を加熱することができる。
フローセンサ部は加熱部を挟む又は取り囲むように配置された複数の温度センサを備える。このため、加熱部により加熱された気体が測定対象である流れにより移動し複数の温度センサの測定温度に温度差を引き起こす。この温度差から測定対象である流れの向きを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態の風向計測装置の概略平面図である。
【図２】図１の一点鎖線Ａ−Ａにおける風向計測装置の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の風向計測装置の概略平面図である。
【図４】図３の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける風向計測装置の概略断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の一実施形態の風向計測装置の概略断面図である。
【図６】（ａ）は作製した風向計測装置の概略断面図であり、（ｂ）は加熱部の加熱パワーと測定温度との関係を示すグラフであり、（ｃ）は上流側温度センサと下流側温度センサの温度差と、流速との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）（ｂ）はそれぞれ上流側温度センサと下流側温度センサの温度差と、流速との関係を示すグラフである。
【図８】上流側温度センサと下流側温度センサの温度差と、流速との関係を示すグラフである。
【図９】上流側温度センサと下流側温度センサの温度差の変化を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は作製した風向計測装置の写真であり、（ｂ）は加熱部で加熱した風向計測装置の温度分布を示す画像であり、（ｃ）は方向Ａの向きに空気を流したときの温度センサＴ１〜Ｔ８の温度差を示すグラフであり、（ｄ）は方向Ｂの向きに空気を流したときの温度センサＴ１〜Ｔ８の温度差を示すグラフである。
【図１１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ作製した風向計測装置の写真である。
【図１２】作製した風向計測装置を用いて作成した風向マップである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の風向計測装置は、物体の表面近傍における風向を計測する装置であって、前記物体の表面の少なくとも一部を覆うことができるように設けられた基材シートと、前記基材シート上に設けられたフローセンサ部とを備え、フローセンサ部は、前記基材シート上に設けられた加熱部と、前記基材シート上に設けられた複数の温度センサとを備え、複数の温度センサは、加熱部を挟む又は取り囲むように配置されたことを特徴とする。
【０００９】
複数の温度センサは、円状に並ぶように配置されることが好ましく、加熱部は複数の温度センサの円状配置の中心部に配置されることが好ましい。このことにより、加熱部と各温度センサとの間隔を同じにすることができ、流れの向きを正確に算出することができる。
本発明の風向計測装置はスペーサを備えることが好ましく、前記スペーサは前記物体の表面と基材シートとの間に空気層を形成することができるように設けられることが好ましい。この空気層により、加熱部の熱が前記物体に伝わること及び前記物体の熱が温度センサに伝わることを抑制することができ、金属などの熱伝導率の高い物体の表面近傍における風向きを計測することが可能になる。
【００１０】
加熱部及び複数の温度センサは、前記物体の表面と基材シートとの間に配置されるように設けられることが好ましい。このことにより、加熱部及び温度センサを基材シートにより保護することができ、物体の表面近傍における風向を安定して計測することができる。
温度センサは、抵抗変化型のセンシング層を有することが好ましく、センシング層の厚さは３０ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。このことにより、風向計測装置をシート状にすることができ、計測対象である流れが風向計測装置により乱されることを抑制することができる。
本発明の風向計測装置は基材シート上に複数のフローセンサ部を備えることが好ましい。このことにより、風向マップを作成することが可能になる。
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【００１２】
図１は本実施形態の風向計測装置の概略平面図であり、図２は図１の一点鎖線Ａ−Ａにおける風向計測装置の概略断面図である。図３は本実施形態の風向計測装置の概略平面図であり、図４は図３の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける風向計測装置の概略断面図である。図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本実施形態の風向計測装置の概略断面図である。
【００１３】
本実施形態の風向計測装置２０は物体２の表面１１近傍における風向を計測する装置であり、風向計測装置２０は物体２の表面１１の少なくとも一部を覆うことができるように設けられた基材シート３と、基材シート３上に設けられたフローセンサ部４とを備え、フローセンサ部４は、基材シート３上に設けられた加熱部５と、基材シート３上に設けられた複数の温度センサ６とを備え、複数の温度センサ６は、加熱部５を挟む又は取り囲むように配置されたことを特徴とする。
また、本実施形態の風向計測装置２０はスペーサ７を備えてもよい。
【００１４】
風向計測装置２０は、物体２の表面１１近傍における風向を計測する装置である。風向計測装置２０は、物体２の表面１１近傍における風速を計測する装置であってもよい。
物体２は、例えば、航空機、鉄道車両、自動車、オートバイなどの移動体又はそのモデルである。また、物体２は、例えば高層ビル、橋梁などの建築物又はそのモデルである。また、物体２は、例えばガス管（ガス管の内部表面の流れを計測）である。移動体、建築物、ガス管などの表面１１近傍における風向を計測することにより、計測結果を設計などに利用することができる。
【００１５】
基材シート３は、風向計測装置２０の基礎となるシートである。基材シート３は、例えば、プラスチックシート、ゴムシート、ガラス板、セラミックスシート、ラミネートフィルム、織布、不織布、紙などである。基材シート３の材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが好ましい。
【００１６】
基材シート３の熱伝導率は１０Ｗｍ-1Ｋ-1以下であることが好ましい。このことにより、加熱部５の熱が基材シート３を伝わり温度センサ６での温度測定に影響を与えることを抑制することができる。基材シート３の耐熱温度は１００℃以上であることが好ましい。このことにより、加熱部５の熱により基材シート３が損傷することを抑制することができる。基材シート３の厚さは、例えば５μｍ以上１５０μｍ以下である。このことにより、加熱部５を基材シート３の裏面側（物体２側）に配置した場合であっても、加熱部５の熱が基材シート３を伝導し基材シート３の表面上の気体を温めることができる。
【００１７】
基材シート３は、物体２の表面１１の少なくとも一部を覆うことができるように設けられる。このため、基材シート３の測定対象である流れ側の表面は、物体２の表面１１と実質的に平行な面となる。このため、風向計測装置２０が測定対象である流れを乱すことを抑制することができ、物体２の表面１１近傍における流れの向きを正確に計測することができる。
物体２の熱伝導率が小さい場合、基材シート３は、物体２の表面１１に直接張り付けることができるように設けることができる（例えば図５（ｂ）（ｃ））。このことにより、風向計測をより容易に行うことができる。
【００１８】
物体２の熱伝導率が大きい場合、風向計測装置２０は物体２の表面１１と基材シート３との間に空気層８を形成することができるように設けられたスペーサ７を備えることができる（例えば、図１〜図４、図５（ａ））。スペーサ７は、少なくとも物体２の表面１１と加熱部５との間に空気層８が形成されるように設けられる。また、スペーサ７は、物体２の表面１１と加熱部５との間および物体２の表面１１と温度センサ６との間の両方に空気層８が形成されるように設けることができる。スペーサ７を用いてこのような空気層８を形成することにより、加熱部５の熱が物体２を伝わり温度センサ６の温度測定に影響を与えることを抑制することができる。
【００１９】
スペーサ７は、基材シート３に取り付けられた部材であってもよく、基材シート３の一部であってもよい。基材シート３がスペーサ７を有する場合、基材シート３は、空気層８を形成することができる凸部（スペーサ７）を有することができる。
スペーサ７の材料は、例えばプラスチック、ゴムなどである。
スペーサ７は、フローセンサ部４を取り囲むように設けることができる。このことにより、加熱部５又は温度センサ６が物体２に接触することを抑制することができる。また、スペーサ７は、加熱部５と温度センサ６との間に配置され、加熱部５を取り囲むように設けることができる。
スペーサ７は、物体２の表面１１と基材シート３との間隔が例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下となるように設けることができる。
また、風向計測装置２０は、スペーサ７の代わりに断熱性を有する多孔質層を有してもよい。
【００２０】
フローセンサ部４は、加熱された気体が風により移動することにより生じる温度差を検出する部分である。制御部を用いてこの温度差に基づき風向又は風速を算出することができる。
風向計測装置２０は１つのフローセンサ部４を有してもよく（例えば、図１、図２）、風向計測装置２０は複数のフローセンサ部４を有してもよい。例えば、図３、図４に示した風向計測装置２０は、３つのフローセンサ部４ａ〜４ｃを備えている。風向計測装置２０が複数のフローセンサ部４を有することにより風向マップを作成することが可能になる。
風向計測装置２０が複数のフローセンサ部４を有する場合、隣接する２つのフローセンサ部４の間隔（一方のフローセンサ部の端から他方のフローセンサ部の端までの最短距離）は、例えば１ｃｍ以上４ｃｍ以下とすることができる。
【００２１】
フローセンサ部４は、基材シート３上に設けられた加熱部５を備える。加熱部５は、計測対象である風（気体）を温める部分である。加熱部５は、例えば抵抗加熱式ヒーターである。この場合、加熱部５は配線９に接続した抵抗発熱体層を有する。配線９を用いて抵抗発熱体層に電流を流すことにより加熱部５を昇温させることができる。配線９の材料と抵抗発熱体層の材料は同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。配線９の材料と抵抗発熱体層の材料が同じである場合、抵抗発熱体層の断面積が配線９よりも小さくなるように抵抗発熱体層を設けることができる。このことにより、抵抗発熱体層を昇温させることができる。
【００２２】
抵抗発熱体層の材料は例えば、銀とすることができる。このことにより、加熱部５を小型化することができる。また、抵抗発熱体層の厚さは、３０ｎｍ以上１００μｍ以下とすることができる。このことにより、抵抗発熱体層が直接的又は間接的に計測対象である流れを乱すことを抑制することができる。抵抗発熱体層の形成方法は、例えば、印刷、塗布、スプレー、蒸着などである。
【００２３】
加熱部５は、基材シート３の物体２側（基材シート３と物体２との間）に設けられてもよい（例えば図１〜４、図５（ｂ））。この場合、加熱部５の熱が基材シート３を伝導し基材シート３の表面上の気体（計測対象である流れ）を温めることができる。また、この場合、加熱部５を基材シート３で保護することができ、加熱部５の発熱特性を安定化することができる。
加熱部５は、基材シート３の計測対象である流れ側に設けられてもよい（例えば、図５（ａ）（ｃ））。この場合、加熱部５の熱が気体（計測対象である流れ）に直接移動する。このため、フローセンサ部４の感度を高くすることができ、流速の速い風の向きを検出することが可能になる。この場合、風向計測装置２０は、加熱部５上に保護層を有してもよい。また、この場合、基材シート３の材料に断熱性の高い材料（例えばスポンジなど）を用いてもよい。
加熱部５の形状は例えば円形とすることができる。
【００２４】
フローセンサ部４は基材シート３上に設けられた複数の温度センサ６を備える。複数の温度センサ６は、加熱部５を挟む又は取り囲むように配置される。例えば、複数の温度センサ６が円状に並ぶように配置し、加熱部５を複数の温度センサ６の円状配置の中心部に配置することができる。また、例えば、２つの温度センサ６が加熱部５を挟むように温度センサ６を配置してもよい。フローセンサ部４が有する温度センサ６の数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８である。
例えば、図１、図２に示した風向計測装置２０のフローセンサ部４は、円状に並ぶように配置された８個の温度センサ６ａ〜６ｈを有し、加熱部５が円状配置の中心部に配置されている。
例えば、図３、図４に示した風向計測装置２０は、３つのフローセンサ部４ａ〜４ｃを有している。フローセンサ部４ａは４つの温度センサ６ａ〜６ｄを有し中心部に加熱部５ａが配置され、フローセンサ部４ｂは４つの温度センサ６ｅ〜６ｈを有し中心部に加熱部５ｂが配置され、フローセンサ部４ｃは４つの温度センサ６ｉ〜６ｌを有し中心部に加熱部５ｃが配置されている。
【００２５】
温度センサ６は、温度により電気抵抗が変化する抵抗層（センシング層）を有する抵抗型温度センサとすることができる。センシング層の厚さは、例えば、３０ｎｍ以上１００μｍ以下とすることができる。このことにより、センシング層が直接的又は間接的に計測対象である流れを乱すことを抑制することができる。センシング層の形成方法は、例えば、印刷、塗布、スプレー、蒸着などである。
センシング層の材料は、例えば、カーボンナノチューブ、白金、カーボンナノチューブと酸化スズとの混合体などである。
センシング層は、配線９により制御部と接続し、制御部でセンシング層の電気抵抗の測定値からセンシング層の温度を算出することができる。
【００２６】
温度センサ６は、基材シート３の物体２側（基材シート３と物体２との間）に設けられてもよい（例えば図１〜４、図５（ｂ））。この場合、加熱部５により温められた気体が風により風下側に移動し、風下側の基材シート３を温め、この温められた基材シート３の温度を風下側の温度センサ６が測定する。また、この場合、温度センサ６を基材シート３で保護することができ、温度センサ６の測温特性を安定化することができる。
温度センサ６は、基材シート３の計測対象である流れ側に設けられてもよい（例えば、図５（ａ）（ｃ））。この場合、加熱部５により温められた気体が風により風下側に移動し、この移動してきた気体の温度を風下側の温度センサ６が測定する。このため、フローセンサ部４の感度を高くすることができ、流速の速い風の向きを検出することが可能になる。この場合、風向計測装置２０は、温度センサ６上に保護層を有してもよい。また、この場合、基材シート３の材料に断熱性の高い材料（例えばスポンジなど）を用いてもよい。
加熱部５と温度センサ６との間隔（加熱部５の端部から温度センサ６の端部までの最短距離）は、例えば１０μｍ以上２０ｍｍ以下とすることができる。
【００２７】
加熱部５の熱により昇温した気体が風により風下側に移動すると、風上側に配置された温度センサ６の測定温度はほとんど変わらないが、風下側に配置された温度センサ６の測定温度は上昇する。このため、制御部は、フローセンサ部４が有する複数の温度センサ６の測定温度の温度差から風向き又は風速を算出することができる。制御部は、例えばコンピュータ、マイクロコントローラなどである。
【００２８】
第１風向計測実験
図６（ａ）に示したような風向計測装置２０を作製して第１風向計測実験を行った。基材シート３には３８μｍ厚のＰＥＴフィルムを用い、加熱部５は厚さが約１０μｍの銀層（抵抗加熱型ヒーター）とした。温度センサ６ａ、６ｂのセンシング層はカーボンナノチューブとＳｎＯ2の混合層（抵抗型温度センサ）とした。加熱部５、温度センサ６ａ、６ｂ及び配線は印刷法で形成した。温度センサ６ａは風上側に配置し、温度センサ６ｂは風下側に配置した。また、加熱部５と温度センサ６との間隔を２．５ｍｍとした風向計測装置２０と、加熱部５と温度センサ６との間隔を５ｍｍとした風向計測装置２０と、加熱部５と温度センサ６との間隔を１０ｍｍとした風向計測装置２０とを作製した。また、スペーサ７の材料はＰＤＭＳとし、物質２の表面１１と基材シート３との間隔は１ｍｍとした。
このような風向計測装置２０を試験台（物質２）上に設置して風向計測実験を行った。
【００２９】
まず、加熱部５に電流を流し加熱部５の温度を計測した。図６（ｂ）は、各加熱パワーにおける加熱部５の最大温度を示したグラフである。
次に、図６（ａ）に示した矢印のように送風しながら加熱部５に電流を流し、上流側温度センサ６ａと下流側温度センサ６ｂで温度測定を行った。そして温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差を算出した。
図６（ｃ）は加熱パワーを０．３Ｗ（加熱部の温度：約８３℃）としたときの送風の流速と温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差との関係を示したグラフである。図７（ａ）は加熱部５と温度センサ６との間隔を２．５ｍｍとしたときの送風の流速と温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差との関係を示したグラフである。加熱パワーは、０．１Ｗ（約４１℃）、０．２Ｗ（約６５℃）、０．３Ｗ（約８３℃）又は０．４Ｗ（約１０８℃）とした。図７（ｂ）は加熱部５と温度センサ６との間隔を５ｍｍとしたときの送風の流速と温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差との関係を示したグラフである。加熱パワーは、０．１Ｗ、０．２Ｗ、０．３Ｗ又は０．４Ｗとした。
【００３０】
加熱部５と温度センサ６との間隔を２．５ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍとしたいずれの風向計測装置２０でも約０．３ｍ／ｓの風で温度センサ６ａ、６ｂの間に温度差が生じた。従って、この温度差から風向を算出することができる。
また、温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差は、流速が速くなっていくと線形関数的に増加し、流速がある程度速くなると温度差の上昇は小さくなった。従って、温度差から流速を算出することが可能である。
また、加熱部５と温度センサ６との間隔が狭いほど温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差は大きくなり、加熱部５の温度が高いほど温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差は大きくなった。このことから、加熱部５と温度センサ６との間隔を狭くし、加熱部５の温度を高くすることにより、より速い流速の風の向きや流速も計測できると考えられる。
【００３１】
図８は、試験台（物体２）を金属製とし、スペーサ７を有する風向計測装置とスペーサ７を有さない風向計測装置を用いて測定を行ったときの、送風の流速と温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差との関係を示したグラフである。図９は、送風の流速を変化させたときの温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差の変化を示したグラフである。また、加熱部５と温度センサ６との間隔を２．５ｍｍとし、加熱パワーを０．３Ｗとした。
図８、図９に示したグラフのように、スペーサ７を有さない風向計測装置では、温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差はほとんど生じなかった。これは、加熱部５の熱が試験台に逃げてしまうためと考えられる。これに対し、スペーサ７を有する風向計測装置を用いて測定すると、流速０〜１．５m/sの範囲では流速が速くなるほど温度センサ６ａ、６ｂの間の温度差が大きくなった。従って、物体２が金属製である場合でも、スペーサ７を設けることにより風向及び風速を計測できることがわかった。
【００３２】
第２風向計測実験
図１、２に示したような加熱部５の周りに８個の温度センサ６ａ〜６ｈ（Ｔ１〜Ｔ８）を有する風向計測装置を作製した。各部分の材料は第１風向計測実験と同じである。図１０（ａ）は作製した風向計測装置の写真である。図１０（ｂ）は加熱部に電流を流したときの風向計測装置の温度分布を示す画像である。図１０（ｃ）は（ａ）に示した方向Ａの向きに空気を流したときの温度センサＴ１〜Ｔ８の温度差を示すグラフであり、図１０（ｄ）は（ａ）に示した方向Ｂの向きに空気を流したときの温度センサＴ１〜Ｔ８の温度差を示すグラフである。図１０（ｃ）（ｄ）における温度差は、加熱部での加熱前の温度センサの測定温度と加熱部での加熱後の温度センサの測定温度との差である。
【００３３】
空気を流さない場合、温度センサＴ１〜Ｔ８の温度差は約４℃であり、温度センサ間の温度差はほとんどなかった。方向Ａの向きに空気を流した場合、風下に位置する温度センサＴ５、Ｔ６の温度差は４℃〜６℃程度であり、その他の温度センサの温度差は０℃〜３℃程度であった。また、方向Ｂの向きに空気を流した場合、風下に位置する温度センサＴ３の温度差は６℃〜７℃程度であり、その他の温度センサの温度差は−１℃〜４℃程度であった。
このように、風下に位置する温度センサの測定温度が上昇しており、温度センサＴ１〜Ｔ８の測定温度に基づき風向きを計測できることが実証された。
【００３４】
第３風向計測実験
１２個のフローセンサ部４ａ〜４ｌを備えた風向計測装置を作製した。各フローセンサ部４ａ〜４ｌは、図３、図４に示したフローセンサ部４ａ〜４ｃのように、加熱部５の周りに４つの温度センサ６を有している。各部分の材料は第１風向計測実験と同じである。作製した風向計測装置を半割パイプの凹曲面に張り付けた。風向計測装置の写真を図１１（ａ）（ｂ）に示す。
この風向計測装置に垂直な方向から風向計測装置の中心部（フローセンサ部４ｅとフローセンサ部４ｈとの間）に風を吹きつけ、フローセンサ部４ａ〜４ｌにおける風向きを計測した。
【００３５】
計測結果を図１２に示す。図１２では、フローセンサ部４ａ〜４ｌが有する温度センサの温度を色で示している。温度スケールは色が濃いほど温度が低く、色が薄いほど温度が高い（図１２の温度表示は、風を吹きつける前のスタート時測定温度と、風を吹きつけた後の測定温度との差で示している）。温度センサの測定温度を示した４つの四角の内部に示した矢印は、温度センサの測定温度から算出した風向きを示している（風下側に配置された温度センサの測定温度が他の温度センサの測定温度よりも高くなる）。
図１２に示した計測結果から、半割りパイプの凹曲面に風を吹き付けると、凹曲面では吹きつけた部分から広がるように風が流れることがわかった。
【符号の説明】
【００３６】
２：物体    ３：基材シート    ４、４ａ〜４ｌ：フローセンサ部    ５、５ａ〜５ｃ：加熱部    ６、６ａ〜６ｌ：温度センサ（センシング層）    ７、７ａ〜７ｃ：スペーサ    ８：空気層    ９：配線    １１：物体の表面    ２０：風向計測装置
【図１】
2020201157.tif 000003
【図２】
2020201157.tif 000004
【図３】
2020201157.tif 000005
【図４】
2020201157.tif 000006
【図５】
2020201157.tif 000007
【図６】
2020201157.tif 000008
【図７】
2020201157.tif 000009
【図８】
2020201157.tif 000010
【図９】
2020201157.tif 000011
【図１０】
2020201157.tif 000012
【図１１】
2020201157.tif 000013
【図１２】
2020201157.tif 000014