(57)【要約】      （修正有）【課題】測定の遅れが少なく、防水性、防塵性に優れ性能劣化のしにくい湿度センサを備えた温熱指標測定装置を提供する。【解決手段】温熱指標測定装置１は、センサ類が配置されている測定部１００と電子回路、表示手段、スイッチ類が配置されている演算表示部２００よりなる。測定部１００は円筒状のケース１０よりなり、その先端に半球状の黒球１１が配置され、その裾部分が上記円筒状のケース１０と径が同じにされて、当該円筒上のケース１０に連接される。上記黒球１１の内部の中心位置に温度センサ１１ｓを配置する。上記円筒上のケース１０の中央内部には気温センサ１２ｓ、基端部付近にはフィルタ付湿度センサ１３ｓを配置する。フィルタ付湿度センサ１３ｓは、湿度検出を吸湿性ポリマーの水分吸収による電気抵抗の変化を利用しておこない、該ポリマーの表面をフィルタとして、透過性防水防塵フィルム（多孔質ＰＴＦＥ等）を密着被覆させてなる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
黒球温度と湿度と気温に基づいて温熱指標を求める温熱指標測定装置において、
湿度センサに透湿性防水防塵フィルタを被覆させたことを特徴とする温熱指標測定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は温熱指標測定装置に関するものであり、特に、防塵性、防水性に優れた湿度センサを備えた温熱指標測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
暑熱障害を予防するための評価方法として、温熱指標（ＷＢＧＴ：Ｗｅｔ−ＢｕｌｂＧｌｏｂｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が提案されている。当該温熱指標は輻射熱を表す黒球温度と、気温と湿度より、屋内と屋外に分けて以下の式で求めることができる。
【０００３】
屋内：ＷＢＧＴ＝０．７＊ｔｗ＋０．３＊ｔｇ                （１）
屋外：ＷＢＧＴ＝０．７＊ｔｗ＋０．２＊ｔｇ＋０．１＊ｔａ  （２）
ここで、ｔｗは湿球温度（湿度に対応）、ｔｇは黒球温度（輻射熱に対応）、ｔａは乾球温度（気温に対応）である。例えばアメリカ陸軍ではこのＷＢＧＴ値が２６．０℃以上の環境下で訓練が制限されることになっている。
【０００４】
上記ＷＢＧＴ値を測定する装置として例えば特許文献１の装置が知られている。
【特許文献１】特開平８―２７１６５４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２に開示の技術は、携帯機器に関する技術であるが、湿度を計測するための湿度センサが備わっている。当該湿度センサは、例えば、大気中の湿分の吸脱着による電気的性質等の変化を利用して湿度を測定するので、湿度センサは常に大気中に露出される。この大気中の汚染物が湿度センサに付着すると、湿度センサが劣化し、湿度測定が不能になってしまう。また、液体状の水が付着しても湿度センサは劣化してしまう。例えば、図７に示すように、水蒸気を飽和状態にした湿度（１００％ＲＨ（相対湿度））を湿度センサで測定すると、測定開始から約３００分後には劣化を始め（指示値７１参照）、約１４時間後には完全に劣化する。
【０００６】
上記従来技術では機器の外装の一部に小さい穴をあけ、通気性のある防水シートで穴を覆うようにパッキンを用いてシールし、湿度センサを当該穴部内に配置することで、湿度センサを保護している。しかしながら、上記のように温熱指標測定装置は、暑熱障害を予防するための指標を測定するためのものなので、湿度測定の応答時間に関しても優れていることが必要である。封止された空間に湿度センサを配置すると、測定湿度の応答時間に遅れが多いので温熱指標測定装置には不向きである。そこで、測定の遅れが少なく、防水性、防塵性に優れ、性能劣化のしにくい湿度センサを備えた温熱指標測定装置が要請されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本考案は、黒球温度（輻射熱）と湿度と気温に基づいて温熱指標を求める温熱指標測定装置を前提とする。そして、本考案の温熱指標測定装置は、湿度センサに透湿性防水防塵フィルタを被覆させたことを特徴とする。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は、湿度センサにフィルタを設けて、測定時の応答に優れ、防水性、防塵性に優れた湿度センサを備えた温熱指標測定装置を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本考案の温熱指標測定装置を説明する。図１は、本考案の温熱指標測定装置の概観を示す図であり、図２は、図１の温熱指標測定装置に使用される湿度センサの例である。
【００１０】
湿度センサとしては、乾湿球式センサ、水晶振動式センサ、高分子系センサなどが知られているが、例えば、本考案の温熱指標測定装置に使用される湿度センサ２０として、大気中の水蒸気を吸収することによる吸湿性物質２１の電気的特性の変化を読み取って湿度を測定する湿度センサ２０が用いられる。吸湿性物質２１としては、高分子重合体等の吸湿性ポリマーが使用される。
【００１１】
本考案の温熱指標測定装置１に使用する湿度センサ２０は、透湿性防水防塵フィルタ２２でカバー（密着被覆）されることで、防水性、防塵性に優れた性能劣化のしにくい湿度センサとなる。湿度センサ２０の被覆方法は、どのような方法であってもよい。本実施例では、透湿性防水防塵フィルタ２２として多孔質ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）素材を使用した。例えば、ゴアテックス（デュポン社製、空孔率７０％、細孔径３．５μｍ、平均厚さ０．８ｍｍ）を用い、当該透湿性防水防塵フィルム２２を湿度センサ２０が挿入出来るだけの内径を備えたチューブ状に形成し、当該チューブ状の透湿性防水防塵フィルタ２２の一端を閉じ、開放他端から上記湿度センサ２０を挿入する。そして、湿度センサ２０の前記吸湿性物質２１が上記一端を閉じたチューブ状の透湿性防水防塵フィルタ２２で完全に隠れるような状態で覆うようにしている。なお、その他の透湿性防水防塵素材としては、ポリオレフィン素材の不織布のタイベック（デュポン社製）等が挙げられる。
【００１２】
上記のように構成したフィルタ２２を備えた湿度センサ２０（以下フィルタ付湿度センサ１３ｓ）を温熱指標測定装置１に取り付ける。
【００１３】
図１に示すように、本考案の温熱指標測定装置１は、センサ類が配置されている測定部１００と電子回路、表示手段、スイッチ類が配置されている演算表示部２００よりなる。測定部１００は円筒状のケース１０よりなり、その先端に半球状の黒球１１が配置され、その裾部分が上記円筒状のケース１０と径が同じにされて、当該円筒上のケース１０に連接される。上記黒球１１の内部の中心位置に温度センサ１１ｓが配置され、輻射熱に相当する黒球の温度を測定するようになっている。そして、上記円筒上のケース１０の中央内部には気温センサ１２ｓが配置される。
【００１４】
一方、上記のように構成したフィルタ付湿度センサ１３ｓは、当該ケース１０の基端部付近に配置される。上記円筒状の測定部１００のケース１０の基端は演算表示部２００のケース３０と連接され、当該ケース３０には表示部３１と、電源スイッチ３２、さらに、測定項目選択のための切替スイッチ３３が取り付けられている。
【００１５】
図６は本考案の上記演算表示部２００のケース内に納められた電子回路部分を示す機能ブロック図である。上記各センサからの信号は演算手段２４に入力されて、上記（１）、（２）のいずれかの式に従って演算して、ＷＢＧＴの値を求めるようになっており、更に、上記気温センサ１２s、フィルタ付湿度センサ１３ｓの値に基づいて気温、湿度も出力する。このように演算手段２４より得られたＷＧＢＴ値、気温、湿度は切替スイッチ３３に連動する選択手段２６に入力され、ここで表示項目が選択されて、表示手段２１に入力されるようになっている。
【００１６】
すなわち、表示手段２５は、上記電源を入れた状態では、ＷＢＧＴを表示し、切替スイッチ３３を一回押すと、気温を表示し、２回押すと黒球温度を表示し、さらに、３回押すと湿度を表示するようになっている。
【００１７】
（湿度センサの評価）
上記のように構成した温熱指標測定装置１のフィルタ付湿度センサ１３ｓを評価した。図３は、予め設定した湿度に置いたときのフィルタ付湿度センサ１３ｓの指示値を示す。図中のａ、ｂ、ｃはそれぞれ空気中の湿度２７％ＲＨ（相対湿度）、基準湿度７５．４％ＲＨ、基準湿度３３％ＲＨの各湿度で計測したときの指示値である。基準湿度は、塩類の飽和水溶液と平衡状態にある空気の相対湿度が塩の種類と温度で定まることを利用して設定した。例えば、温度が２３℃であると、飽和塩水溶液としてＮａＣｌ水溶液を用いたときの湿度の理論値は７５．４％ＲＨ（相対湿度）になり、同様に、飽和ＭｇＣｌ2水溶液であれば、湿度の理論値は、３３％ＲＨになるのでこれらを基準湿度として利用した。
【００１８】
まずフィルタ付湿度センサ１３ｓで空気中（湿度約２７％ＲＨ）を１時間程度測定後、上記のように設定した基準湿度７５．４％ＲＨの湿度を約２４時間測定し、さらに、基準湿度３３％ＲＨの湿度を約４時間測定した。
【００１９】
図３の指示値３０１で示すように、フィルタ付湿度センサ１３ｓは、３０時間程度継続して湿度を測定しても安定した測定結果を指し示すことがわかる。
【００２０】
次に、上記のように構成したフィルタ付湿度センサ１３ｓがフィルタ無しの湿度センサと比較して、湿度測定精度が低下しないことを図４で示す。図４はフィルタ付湿度センサ１３ｓとフィルタ無しの湿度センサに関して、同一の湿度条件で測定した結果を示す。
【００２１】
まず、上記のようにして、基準湿度を約３０％ＲＨ（飽和ＭｇＣｌ2水溶液を使用）と、約７０％ＲＨ（飽和ＮａＣｌ水溶液を使用）に設定し、上記両湿度センサで約３０％ＲＨの湿度を４０分程度測定後、約７０％ＲＨの湿度を３０分程度測定し、さらに約３０％ＲＨの湿度を１０分程度測定した。
【００２２】
両湿度センサとも同じような測定結果を示すことから、フィルタ付湿度センサ１３ｓの湿度測定精度は、フィルタ無しの湿度センサと比較しても遜色がないことが分かる。
【００２３】
次に、フィルタ付湿度センサ１３ｓがフィルタ無しの湿度センサと比較して、湿度測定時の応答時間に関しても同程度であることを図５で示す。図５（Ａ）、（Ｂ）は、湿度条件を変えた場合、湿度センサの指示値が安定になるまでの応答時間を示す。
【００２４】
上記のように、基準湿度を約３０％ＲＨと、約７０％ＲＨに設定し、まず、約３０％ＲＨの湿度を測定してから、約７０％ＲＨに湿度条件を変更したときの湿度センサの指示値と応答時間の関係を示したものが、図５（Ａ）である。図５に示す各指示値は、湿度センサの指示値が安定したときの指示値（３０分程度測定経過後の指示値）を１００％とした場合の相対指示値で示した。図５（Ｂ）は、逆に、まず、約７０％ＲＨの湿度を測定してから、約３０％ＲＨに湿度条件を変更したものである。図５（Ａ）、（Ｂ）の指示値５０１，５０２で示すように、両湿度センサとも、上記相対指示値が９０％を示すためには、約３分もあれば十分であることが分かる。
【００２５】
すなわち、湿度測定に関する応答時間に関しても、フィルタ付湿度センサ１３ｓは、フィルタ無しの湿度センサと比較して遜色がないことが分かる。
【００２６】
以上の結果より、フィルタ付湿度センサ１３ｓは、温熱指標測定装置１の湿度センサとして、十分に機能することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
湿度センサが透湿性防水防塵のフィルタでカバーされることで、防塵、防水性に優れた湿度センサを有する温熱指標測定装置を提供することができる。したがってその産業上の利用可能性は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（Ａ）は本考案の温熱指標測定装置の一部破断図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】本考案の温熱指標測定装置に使用されるフィルタ付湿度センサである。
【図３】所定の湿度の条件に置いたときのフィルタ付湿度センサの指示値を示す図である。
【図４】フィルタ付湿度センサとフィルタ無しの湿度センサに関して、同一の湿度条件を測定した結果を示す図である。
【図５】湿度条件が変わった場合、湿度センサの指示値が安定になるまでの応答時間を示す図である。
【図６】本考案の温熱指標測定装置の電子回路部分を示す機能ブロック図である。
【図７】従来の湿度センサの長時間の湿度測定による劣化を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    温熱指標測定装置
１１    黒球
１１ｓ  温度センサ
１２ｓ  気温センサ
１３ｓ  フィルタ付湿度センサ
２１    吸湿性物質
２２    透湿性防水防塵フィルタ
【図１】
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【図２】
0003148935.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003148935.tif 000006
【図５】
0003148935.tif 000007
【図６】
0003148935.tif 000008
【図７】
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