最大瞬間熱流束　qmax(キューマックス)

接触冷感は、人の感覚をセンサーに置き換えて計測します。

センサーの温度変化を取込み、以下のように計算してqmaxを算出します。

つまり、
q＝温度変化の時間微分　≒　「瞬間的に吸取られる熱量の大きさ」　という事です。

qmaxはqの最大値なので、

計測した結果が
qmaxが大きい⇒　瞬間的にたくさん熱量を吸取られる⇒　接触冷感性能が高い。
qmaxが小さい⇒　瞬間的にすこしの熱量を吸取られる⇒　接触冷感性能が低い。

となります。

qmax単位は「W/㎠」「W/㎥sec」「J/㎠sec」などがありますが、同じ意味です。
JISでは「W/㎠」が採用されています。
※単位のなかにある”面積当たり”を意味する㎥や㎠が違う場合はケタの換算が必要です。

一番だいじな試験条件　”ΔT(デルタティー)”

qmaxはサンプル(試験対象)にセンサーを接触させて計測します。
この時に重要なのが、”ΔT”という試験条件です。

代表的な設定値は”ΔT=10℃”、”ΔT=15℃”、”ΔT=20℃”が挙げられます。
主に、下図のように使い分けられています。
※JIS規格、GB規格については規定されていますが、その他は例外もございます。
※弊社製品THERMOFEELは　ΔT=10.0℃／15.0℃／20.0℃　全てに対応しております。

ΔT（℃)　＝センサー温度(℃)　-　サンプル温度(℃)
と計算します。接触させる直前の、センサーとサンプルの温度差のことです。

接触冷感は、人の感覚をセンサーに置き換えて計測します。
ですので、試験条件としては”人がサンプルに触れる”ときの再現をします。

代表的な値として
センサー温度　＝　30.0℃(人の皮膚表面の温度の再現)
サンプル温度　＝　20.0℃(外気にさらされた服の再現)
と設定したとします。

この2つの値から、
30.0℃　-　20.0℃　＝10.0℃　　つまり　”ΔT=10℃”　となります。
これが最も基本的な試験条件です。
※接触冷感試験の基礎研究や論文では、多数がこの設定値です。

上記にセンサーの温度変化からqmaxを求める計算式がありますが、そこに用いる値の1つがΔTです。
説明のため、計算式を簡単に書き直すと以下のようになります。

q　＝　ΔT　×　(センサーの熱特性値や時間微分の計算 等々)

ΔTの値は、掛け算として計算式に入っています。
つまり、

同じサンプルの試験でも
”ΔT　が　XX倍になれば、計測結果qmax　もXX倍になる”
という事です。

”ΔT10.0℃の試験結果”と”ΔT=20.0℃の試験結果”を直接比較することはできません。2つを同じ条件に換算して考える必要があります。

“qmaxが1.50の製品A(ΔT=10.0℃)”　と　”qmaxが2.00の製品B(ΔT=20.0℃)”　を比較するとします。

Bのほうがより接触冷感機能の高いものに思えますが、ΔTが違うので、まず以下のように換算します。

製品B　qmax：2.00(ΔT=20.0℃)　→　qmax　と　ΔT　を両方に×0.5　→　製品B　qmax：1.00(ΔT=10.0℃)

これでΔTがそろいました。
AとBを比較しましょう。

製品A　qmax：1.50(ΔT=10.0℃)
製品B　qmax：1.00(ΔT=10.0℃)※換算値

実際は、製品Aの方が接触冷感機能の高いものと分かります。

ここで、もし”ΔT=10℃”としながら実際の試験が間違えていた場合を考えてみます。

ΔT=10.0℃　＝　センサー30.0℃　-　サンプル20.0℃と思って試験をしたときのことです。
部屋の温度が21.5℃だったため、知らない間にサンプルの温度が21.0℃になっていたとしましょう。
その場合、
ΔT=9.0℃　＝　センサー30.0℃　-　サンプル21.0℃
となってしまいます。
ΔT=10.0℃の試験はずが、ΔT=9.0℃の試験結果＝qmaxが算出されてしまいます。
つまり、
ΔTが　”10％低い”　試験をしたことになるので、qmaxも本来の値よりも”10％低い”値が算出されたことになります。
せっかく接触冷感を数値化しても、10％の誤差となると”指標となる数値”に使うには信頼できません。
サンプルとセンサーの温度を正確に制御・測定できる”接触冷感試験機”だからこそ、信頼できる試験結果を算出することができます。

接触冷感試験にとって”ΔT”がいかに重要であるか、理解していただけたでしょうか。