小畑良洋-日本热物性学会.PPT

日本熱物性学会　第３回生活環境懇話会２００７年１２月１日，片山津温泉　まるや Sustainable Development の観点から２１世紀に再評価されるべき資源 本研究の出発点接触温冷感に支配的な物性値は何か? 木材と他材料に関する、過去の接触温冷感の研究 接触温冷感 と 熱伝導率 官能試験の限界一対の組合せの指数関数的増加 理論解析によるアプローチ温冷感の違いを表す物理量　?　刺激量 温冷感の伝熱解析のモデル化～接触温冷感に支配的な熱移動現象～ 接触温冷感を支配する熱移動現象の解析モデル 接触温冷感に関する熱移動現象の解析 木材の心理尺度による接触温冷感と接触面温度の対応 木材の熱物性の考慮 木材の熱物性の考慮 軽い木材ほど温かい 木材の異方性も正しく評価（木口面接触と縦断面接触の混在） 木材は金属よりも温かい木材は樹種によって大きく温冷感が異なる 木材、ガラス、岩石は人にやさしい材料 季節による温冷感の違い低温／高温の材料への接触 サウナ用木材の熱浸透率 パイレックス製哺乳瓶は赤ちゃんが触って安心！ 人体側の熱浸透率部位の差?個人差の影響 人体側の熱浸透率部位の差?個人差の影響 温冷感の感度について 温冷感の感度 温冷感の感度 温冷感の感度 まとめ * AIST Chubu * 独立行政法人　産業技術総合研究所 　サステナブルマテリアル研究部門　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　小畑　良洋 熱物性は『木の文化?石の文化』の違いにも関与する？ －木材の温かみを測る－ 接触面温度 人体の熱浸透率 持続?再生可能な資源 樹木 伐採 植林 育林 二酸化炭素を固定化する資源 CO2 光合成 有限資源の代替として 工業資源用に木質材料を 大量利用?有効利用?長期利用 （More use, Better use and Longer use） 木材研究の戦略 木材 木材の長所の評価 接触温冷感の研究 木材とは？ 間伐材 木質系廃材 資源の枯渇問題 地球環境問題 長期利用 有効利用 大量利用 キリ オーク 銅 ステンレス鋼 温かい ? ? 冷たい 接触温冷感: キリ　　オーク　　ステンレス鋼　　銅 フローリング材料 温かい ? ? 冷たい 接触温冷感: 　キリ　　オーク　　ステンレス鋼　　銅 熱伝導率 (W/mK): 0.134 0.330 　　　　16 　　355 有限資源の金属の代替として木材の利用拡大 長所：より温かい 短所：軟らかい 転んでも痛くない 　　　適用例 保育所乳児室 特別養護老人 ホーム 21倍 2.5倍 48倍 熱伝導率だけでは，木材間の大きな接触温冷感の違いが説明できない！ 接触温冷感, S 熱伝導率, l [W/(mK)] 木材（縦断面接触） 木材 （木口面接触) 断熱材 ???????? ???????? ?建築材料に対する岡島ら の結果(1976) ?木材中心の材料に対する原田らの結果 (1983) 金属の代替としての木材利用促進 精神物理学でのFechnerの法則 S: 感覚量, R: 刺激量 接触温冷感, S 熱伝導率, l [W/(mK)] 木材 金属 他材料 ?岡島ら：12 試料 ?原田ら ：20 試料 刺激 熱伝導現象の解析 試料数 一対の組合せ数 精神物理学でのFechnerの法則 S: 感覚, R: 刺激 190通り 66通り オーク ステンレス鋼 接触前 キリとの接触 接触温冷感の違い 接触面温度 熱流束 接触温冷感の指標 木材?金属に共通の 熱移動現象の理論解析 銅との接触 キリ 銅 赤外線サーモグラフィ 時間的：接触直後短時間 　熱過ぎたり冷た過ぎたりしたものへの接触　　　　?　反射的に手を離す　（判断は接触直後） 位置的：接触面近傍 　温度受容器（冷点，温点）は人体の表皮から　　0.2mm，0.4mmの位置に存在 初期温度と物性値の異なる 二つの半無限体の接触による 一次元非定常熱伝導問題 手と材料の接触による熱伝導 近似モデル 初期温度，物性値が異なる 半無限体接触モデル 初期温度，物性値，厚さが異なる 平板接触モデル 手側 材料側 （l；熱伝導率，C；比熱，r；密度） 初期条件 (at t=0) 境界条件 (at x=0) 基礎式 ここで 接触面温度: TCS 熱流束: q(t) or Fechn