人間工学ジャーナル
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概要

微気候の熱エネルギーバランスを最適化することで、陸上輸送技術機械の作業環境の快適性を高める

コンスタンチン・V・グレンバ、ユーリ・I・アヴェリヤノフ、アレクサンダー・V・グリツェンコ

地上輸送技術機械の既存のキャビンには、視認性を高めるために大きなガラス面があります。暖かい季節には、太陽光による熱の浸透が増加します。これにより、一方ではオペレーターがキャビン内での視認性を高める必要がある一方で、他方ではオペレーターの身体に対する太陽光による熱の影響を減らす必要があるため、いくつかの問題が発生します。したがって、局所的な温度調節システムを通じて、地上輸送技術機械のキャビン内の微気候の熱エネルギーバランスを最適化することが重要です。既存の問題を解決するために、微気候の熱エネルギーバランスを最適化することで、地上輸送技術機械の作業環境の快適性を高めるという目標を設定しました。この目標を達成するために、地上輸送技術機械のキャビン用の局所的な温度調節装置の設計と動作パラメータを正当化するための理論的および実験的研究の分野でいくつかのタスクを設定しました
。提案された装置の設計パラメータと動作パラメータを結び付ける機能的依存関係を理論的に決定し、設計上の制約を特定しました。我々は、標準条件下および開発された温度調節装置の影響下の両方で輸送技術機械のオペレータにとって快適な温度状態を形成するプロセスに関する実験的研究の手順について説明した。熱測定プロセスのさまざまな設定値、液体の温度、衣服のパッケージの厚さ、および人間のオペレータの表面温度に対するこの装置の重要な設計パラメータ（チューブのピッチと直径の間）の関係を実験的に確認した。人間のオペレータの熱状態の指標と提案されたサーモスタット装置のパラメータ間の依存関係は、人の比熱量の変化の形で得られ、これにより設計パラメータを最適化することが可能になった。研究の結果、人間のオペレータの体温の温度上昇の標準値（1時間あたり2°C）を考慮して、装置の伝導性パネルの熱流束密度の最適値（268 W/m²）が決定され、これにより移動機械のキャビン内での快適な作業環境が確保される。体重と人間の成長が熱流の電力密度のパラメータの変化に与える影響は、人間の操作者の体温の上昇率が増加するにつれて大きくなります。実験の制限を前提として、提案された装置の表面から人間の操作者の体表面全体への最適な熱流率は、体重と身長の平均値（それぞれ 70 kg と 1.7 m）で 486 W であることが明らかになりました。