(57)【要約】【課題】従来よりも製品同士の性能の違いを顕著に認識できるようにする。【解決手段】人体が不快と感じる状態から所定の快適と感じる状態に達するまで、評価対象および比較対象の各製品について温熱感申告および冷房負荷を記録するステップと、前記比較対象の製品の温熱感申告と一致するように制御された前記評価対象の製品における冷房負荷の時系列データを算出するステップと、この算出された時系列データと前記比較対象の製品における冷房負荷の時系列データとを比較することで前記評価対象の製品の温熱快適性能を評価するステップとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体が不快と感じる状態から所定の快適と感じる状態に達するまで、評価対象および比較対象の各製品について温熱感申告および冷房負荷を記録するステップと、前記比較対象の製品の温熱感申告と一致するように制御された前記評価対象の製品における冷房負荷の時系列データを算出するステップと、この算出された時系列データと前記比較対象の製品における冷房負荷の時系列データとを比較することで前記評価対象の製品の温熱快適性能を評価するステップとを有する製品の温熱快適性能評価方法。
【請求項２】
前記製品は、自動車、鉄道車両、航空機、船舶または建築物の何れかに用いられる窓ガラスである請求項１に記載の温熱快適性能評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の温熱快適性能評価方法に関し、特に自動車の窓ガラスとして使用される高機能ガラスの温熱快適性能の評価に好適な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高機能ガラス（中間膜にＩＴＯ等の熱線遮蔽性超微粒子を含有した合わせガラス等）の温熱快適性能を評価するために、このようなガラスを装着した自動車に被験者を搭乗させ、被験者試験により行われることがあった。その場合、被験者試験は空調風量が一定の下で行われ、被験者が不快から快適を感じるまでの冷房負荷の時間変化に基づいて評価が行われる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、空調風量が一定の下では、室内に居住する人間の温熱快適性を正しく評価することができない。なぜなら、人間の温熱快適性は、室温（空気温度）とその他の様々な要因（放射温度、気流速度、湿度、着衣量、代謝量等）との複合関係によって決定されるものであり、これらの要因を考慮して評価する必要があるからである。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、従来よりも製品同士の性能の違いを顕著に認識できるようにした製品の温熱快適性能評価方法を提供することを目的とする。なお、上記特許文献１には、空調を制御することで快適な温熱環境を提供するための空調制御装置について開示されているが、製品の温熱快適性能を評価することについては開示されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するために本発明は、人体が不快と感じる状態から所定の快適と感じる状態に達するまで、評価対象および比較対象の各製品について温熱感申告および冷房負荷を記録するステップと、前記比較対象の製品の温熱感申告と一致するように制御された前記評価対象の製品における冷房負荷の時系列データを算出するステップと、この算出された時系列データと前記比較対象の製品における冷房負荷の時系列データとを比較することで前記評価対象の製品の温熱快適性能を評価するステップとを有することを特徴とする製品の温熱快適性能評価方法を提供する。また、本発明の一態様として、前記製品は、自動車、鉄道車両、航空機、船舶または建築物の何れかに用いられる窓ガラスであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、製品同士の温熱快適性能の違いを従来よりも顕著に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る製品の温熱快適性能評価方法の一連の手順を示すフローチャートである。まず、事前に用意した複数の製品の中から評価対象となる製品を選択し（ステップＳ１）、この選択した製品を所定の温熱環境下に設置する（ステップＳ２）。例えば、熱線（赤外線）の遮蔽性能に優れた高機能ガラス（以下、ＩＲカットガラスという）をフロントガラスとして装着した自動車および通常の透明緑色ガラス（以下、グリーンガラスという）を装着した自動車を炎天下の野外広場に設置する。すなわち、ここではＩＲカットガラスを評価対象の製品とし、グリーンガラスを比較対象の製品とする。なお、その際に、評価対象であるＩＲカットガラスについては、同種のフロントガラスを採用するとともに空調風量のみ互いに異なる自動車を複数用意し、各自動車について同様の試験を行う。グリーンガラスについては、空調風量を最大にした自動車についてのみ行う。
【０００９】
次いで、製品が人間に対して与える影響を被験者試験によって測定する（ステップＳ３）。具体的には、上記ＩＲカットガラスを装着した自動車に被験者を搭乗させ、自動車のエアコンを動作させることで室温や湿度等の時間変化および被験者による温熱感申告を所定時間にわたってかつ所定の時間ステップ毎に記録する（ステップＳ４、Ｓ５）。次いで、測定された被験者試験の結果に基づいて、評価対象および比較対象である製品の冷房負荷の時系列データを算出する（ステップＳ６、Ｓ７）。
【００１０】
次いで、グリーンガラスを用いた自動車における温熱感申告と、ＩＲカットガラスを用いた複数の自動車における温熱感申告とを時間ステップ毎に比較し、グリーンガラスの温熱感申告と一致または最も近い結果を示す自動車をＩＲカットガラスを用いたものから選択し、その自動車における冷房負荷をステップＳ６で算出された結果から抽出する。そして、同様の作業を各時間ステップで行い、抽出された結果を「冷房負荷（快適性同一条件）」と定義づける。次いで、グリーンガラスを用いた自動車における冷房負荷の時系列データと、上記冷房負荷（快適性同一条件）の時系列データとを比較することで、各製品の温熱快適性能を評価する。すなわち、快適性同一条件の下では、空調風量を同一にした条件下での試験結果よりも値の差が大きくなり、温熱快適性能の差が顕著に現れることが理解される（ステップＳ８）。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。
本実施例では、夏期炎天下放置状態から車室内を冷房するクールダウンを対象として実車実験を実施し、熱線（赤外線）の遮蔽性能に優れた高機能ガラス（以下、ＩＲカットガラスという）と従来の透明緑色ガラス（以下、グリーンガラスという）の差異をエアコンの冷房負荷により検討した。このため車室内外物理量（室温、外気温、放射温度、湿度等）を時系列で測定し車室内環境の時間変化を測定し、実験車に乗車させ被験者の温熱感申告の時間変化を所定時間ステップ毎に記録した。エアコンの風量は最大に設定し、その設定温度は２０℃とした。用いたガラスの日射透過率（標準光源Ａによる）は、ＩＲカットガラスで４０％、グリーンガラスで５３％である。
【００１２】
ガラスの品種差異が冷房負荷に与える影響を評価する際、空調風量を同一に設定すると、一般にガラスの日射遮蔽性能の差により快適性に差異が生じるため、この快適性の差異（向上分）を冷房負荷に換算することも試みた。オートエアコンモードでは、快適性を実現するように空調風量が制御されるのが通常であるが、必ずしもそのロジックは人間の感覚に対応したものではない。そこで、本実施例では、実験車を複数用いて被験者をそれぞれ乗車させ、空調設定温度を全て同一にし、空調風量を段階的に落してそれぞれ固定した条件における温熱感申告により、快適性向上分に対応する冷房負荷を評価した。空調風量は全部で８段階の調整が可能であり、ＩＲカットガラスでは最大(High(8/8))を基準として２段階(Mid(6/8)、 Low(5/8))に分けて落した合計３種類を用い、グリーンガラスでは最大(High(8/8))のみを用いた。
【００１３】
（１）気象データ、環境物理量
図２は、水平面全天日射量、外気温度および実験車における室内中央空気温度を示す。ソーク（室温が一定になるまで実験車を広場に放置すること）終了からクールダウン終了にかけて、グリーンガラスを用いた場合の室内中央空気温度は全般的に高く、ソーク終了時でＩＲカットガラスを用いた場合との差異は約１℃、クールダウン終了時には最大約３℃の差異が見られた。
【００１４】
（２）温熱感申告
図３は、ソーク終了時の被験者の乗車直後からクールダウン終了までの温熱感申告結果を示す。グリーンガラスを用いた場合の温熱感申告結果は、ＩＲカットガラスに比べ「暑い」側を申告している。特にクールダウン初期でその差が大きい。ＩＲカットガラスにより、クールダウン初期の温熱感が大幅に改善されている。
【００１５】
（３）冷房負荷
図４は冷房負荷の算出結果を示す。冷房負荷は、車室内空調吹出口の温湿度、吸込口の温湿度および空調風量により算出した。全般にクールダウン初期の冷房負荷が大きくその後は減少している。またグリーンガラスの冷房負荷が大きい。空調風量を落すことにより冷房負荷が低減される傾向が見られる。ただし、ＩＲカットガラスで空調風量を最大に設定したケース(ＩＲ-High)では冷房負荷が空調風量を５／８に落したケース(ＩＲ-Low)と同じレベルになった。これは空調に余力があったためと考えている。この図４の結果に基づいてＩＲカットガラスの冷房負荷低減率を算出すると、クールダウンを通じて少なくとも２０％あり、大きな冷房負荷の低減が見られていることがわかった。具体的には、クールダウン開始からの４分間およびクールダウン終了前１０分間における冷房負荷の平均値を算出し、それらを比較した。
【００１６】
（４）快適性向上分の冷房負荷換算
図５は、ＩＲカットガラスを用いた場合のグリーンガラスに対する快適性向上分を冷房負荷に換算した結果を示す。図３に示した温熱感申告の結果を基に、各申告時刻のグリーンガラスの温熱感申告と同じ（あるいは最も近い）申告をしたＩＲカットガラスの空調条件時の冷房負荷を抽出し、これを「冷房負荷（快適性同一条件）」と定義した。この時の冷房負荷は、ＩＲカットガラスおよびグリーンガラスと温熱感申告が同一となる。
【００１７】
空調同一条件でのＩＲカットガラスを用いた場合の冷房負荷に対し、快適性同一条件でのＩＲカットガラスの冷房負荷は、快適性向上分を空調風量を落すことにより換算するため小さくなる。この換算分は空調同一条件よりさらに約１０％程度低減され、グリーンガラスに対し約３０％低減となった。
【００１８】
このように、ＩＲカットガラスの温熱快適性能を空調同一条件で評価すると低減率は約２０％となる。一方、本発明を用いることにより、従来無視されていた快適性向上分を低減率に換算することが可能となり、その効果は本実施例においては約半分に相当した。最終トータルの低減率は約３０％で大きな効果となっており、ＩＲカットガラスとグリーンガラスの差も明確にあらわれている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上説明した本発明は、自動車用窓ガラスの快適性能の評価だけでなく、鉄道車両、航空機、船舶、建築物等に使用される窓ガラス、空調機、または自動車等の構造物の快適性能の評価に利用できる。このような本発明に係る評価方法は、各種高機能ガラス（熱線反射ガラス、熱線吸収ガラス等）の評価に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る評価方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図２】ガラス種別毎の室内中央温度の時間変化を示すグラフである。
【図３】ガラス種別毎の温熱感申告の時間変化を示すグラフである。
【図４】ガラス種別毎の冷房負荷の時間変化を示すグラフである。
【図５】グリーンガラス、空調同一条件のＩＲカットガラス、および快適性同一条件のＩＲカットガラスの冷房負荷の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２１】
Ｓ１〜Ｓ９：フローチャートの各ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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