TCOMSYS01 熱環境計測システム

TCOMSYS01は、もともと放射源が人間の快適性に与える影響を研究するために設計されました。5方向の熱流センサーと湿度・温度プローブを搭載し、人体に近い金属製ボディに四方八方からのエネルギーの出入りを表示する、いわば小型のマネキンのようなセンサーです。

TCOMSYS01は、専用のセンサーとエレクトロニクスを採用し、新しいホットキューブ法に基づいて温熱快適性を測定するシステムです。
MCU（計測制御ユニット）の高い精度により、TCOMSYS01は非常に低い熱フラックスまで測定することができます。MCUは堅牢なアルミニウム製の筐体を採用しています。システムは、タイムスタンプを含む測定ファイルを生成します。測定データはMCUに保存され、後でPCにダウンロードされます。データ解析はユーザーが行います。

TCOMSYS01から得られる主な情報は、TC0M01センサーを一定の温度に保つために必要な電力[W]であり、これは人間の快適さを表す非常に直接的な指標である。この電力は、周囲温度20℃、対流なし（風速ゼロ）、放射なしの場合に必要とされる電力と比較することができます。消費電力は、オーバーヒートやヒートストレスが発生しているか、オーバークールやコールドストレスが発生しているかを即座に示すことができます。

TCOMSYS01の熱流センサーが提供する2つ目の直接的な情報は、方向の関数としての熱損失または熱利得[W/m2]です。放射源が支配的な場合、TCOMSYS01は放射の非対称性を測定します。

放射源の正確な効果を調べるために、多くの場合、放射源の[on]と[off]を切り替える、あるいは放射源を遮蔽するといった簡単な実験により、対流熱輸送と放射熱輸送の区別をすることができます。

遠赤外線の放射源は、シリコンウェハーで一時的に遮蔽して追跡することができます。シリコンの透過率は50%程度です。太陽やランプからの放射は、遮光と遮光なしによって定量化することができます。

衣服の断熱効果を調べるために，TCOM01に同じ布地を用いて断熱することもできる。

webブラウザを使用し、リアルタイムでの測定確認、データ収集、TCOM01の体温などの制御設定を変更することができます。

1929年、A.F.デュフトンによって、快適性の観点から部屋の状態を数値化するユーファテオスコープ（ギリシャ語の「幸福-感情-検査」）がすでに考案されていた。黒塗りの円筒で構成され、23℃の温度を維持するように制御されている。使用される電力は、等価温度で解釈されます。

1990年には、Bruel & Kjear社が、同じ原理でFangers方程式を処理した熱的快適性測定器（モデル1212）を発売しています。

どちらのモデルも積算電力測定のみを行っていました。新しいホットキューブ法は、全方向の熱流束測定を取り入れることで、これを改善したものです。

熱的快適性の主な要因は、気温、風速、放射温度、湿度である。これとは別に、代謝率や衣服による断熱性など、個々の要因もあります。

多くの研究では、EN ISO 7730: Moderate Thermal Environments – Determination of the PMV and PPD indices and specification of the condition for thermal comfortで適用されているFangerの熱的快適性方程式が使用されています。また、地球温湿度計を利用する方法もあります。EN ISO 27243。 高温環境。EN ISO 27243: Hot environments, Estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT Index (Wet Bulb Globe Temperature)（暑熱環境、WBGT指数に基づく労働者の熱ストレスの推定）。

これらの方法は、特に風速と放射による熱流を決定する際に、非常に間接的です。

• TCOMSYS01では、熱流の計測が可能です。この方法は、風速や輻射からの間接的な推定に比べ、より直接的なものです
• TCOMSYS01は方位情報を提供します
• TCOMSYS01は、現実的な皮膚温度である33 °C（ユーザーによる調整が可能）で動作します

TCOMSYS01は、+10～+25 °Cで動作するように設計されています。標準構成では、非断熱条件下にて33℃で安定し、かなりの放射加熱を含む屋内条件で動作するように評価されています。

以下のいずれかの条件下で33℃に安定します。

• 風速 < 5 m/s
• 日射照度 < 400 W/m2
• 外気温度 > 5 °C

その他の条件下では、過熱（オーバーヒートまたはヒートストレスを示す）または電力不足（オーバークーリングまたはコールドストレスを示す）により、センサーは体温を安定させることができない場合があります。TCOMSYS01は低電圧で動作するため、安全に使用することができます。

TCOMSYS01は、数週間程度の短期間の屋外実験に使用できます。長期間の日射にさらされると、黒色の熱流センサーのコーティングが反射しやすくなることがあります。

MCUはウェブサーバーとして機能し、あらゆるLANに接続することができます。もうUSBドライバや特別なインターフェースソフトウェアをダウンロードする必要はありません。また、USBケーブルを使用してMCUに接続する「Ethernet over USB」または仮想イーサネットリンクを提供します。ウェブブラウザにMCUのIPアドレス（デフォルトでは192.168.66.1）を入力すると、ユーザーインターフェースにアクセスできます。

センサーTCOM01は、「センサーのみ」としてもご利用いただけます。機器構成は、本体（熱マネキン）と5 x 熱流束、1 x 温度、1 x ヒーター、2 x ケーブル、2 x シャーシコネクター、1 x 三脚です。この場合、ユーザーは自身の測定・制御ユニットと組み合わせる必要があります。