空調服の効果について

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空調服

空調服は、どのような仕組みで涼しくなるのでしょうか。

まず、空調服の構造から見ていきましょう。作業着の側面の左右に、ファンそれぞれ取り付け、バッテリーによって駆動させ、外気を取り入れ、体表面に空気を流し襟や袖口から空気を逃がす構造になっています。

ただ、風を送っているだけの扇風機なのでしょうか。そうではないんです。単純な構造ですが、ある効果によって身体を涼しくしてくれるのです。

それは、気化熱の効果と生理クーラー理論による効果です。これを応用し開発されたのが、今回御紹介する空調服なのです。

空調服と気化熱の効果

気化熱は蒸発熱とも言われ、水などが蒸発して気化したときに周りの熱を奪っていく現象を言います。どのくらい熱を奪っていくかといえば、25℃で約583cal/gです。

蒸発を盛んにすためには、水分があることと、表面積を大きくすること、そして、表面の空気を早く移動さすことが必要です。

水分がなければ、蒸発しませんし、表面積が小さいと、それだけ蒸発量は少なくなります。また、空気がその場にとどまってしまうと、飽和してしまい蒸発しなくなってしまいますので、熱を奪ってくれません。

この状態では、いくら、汗をかいても効果はありません。そうならないように、絶えず空気の流れを作るのが空調服なんです。

気化熱の効果を利用した例

打ち水の効果

道路のアスファルトなどに水を撒くと、蒸発するときに、道路から熱を奪い涼しくなる現象です。エアコンのない時代は、自然現象をうまく使っていたのですね。しかし、あまり水を撒きすぎると周辺の湿度が上がってしまい逆効果になり、熱く感じることがあります。

冷風扇の効果

冷風扇も、気化熱を利用した製品ですが、大量に水分を蒸発させるので、湿度か上がってしまい蒸し暑くなり、逆効果になります。

エアコンなどのヒートポンプの効果

エアコンなどで採用されているヒートポンプは、水の代わりに冷媒を使用して、効率よく連続的に熱を奪ってくれる優れものです。

空調服と生理クーラー

生理クーラーってあまりきいたことないですよね。簡単にいえば、人間の体自体にクーラーの機能が備わっているわけです。

汗がその役割を果たしています。この汗が蒸発することにより、先程の、気化熱の効果で、体の熱を奪い体温調節をしています。

人間の体温は、おおむね、深部体温は、37℃といわれています。体温計で測る場合は、表面に近いので36.7℃程度が標準です。

からだは、この温度を維持するために脳が調整しています。暑ければ汗をかき、寒ければ、血管を収縮させ、熱を逃さないようにします。

でも、暑いときは、いくら汗をかいても暑いですね。なぜでしょうか。実は、汗をかいただけでは体温はさがらないんです。汗が蒸発してはじめて下がるんです。気化熱の効果ですね。汗がいっぱい出ている時は、うまく蒸発出来ていないのです。

自然な状態で汗が効率よく蒸発する温度は、20℃から26℃です。非常に範囲が狭いですね。この時、出た汗はすべて蒸発しますので快適に過ごすことが出来ます。べたつくことなく、サラッとした状態です。この状態が、生理クーラーと言われるものです。

エアコンは自然な状態で、生理クーラーが効く範囲に温度を調整するものです。

空調服は、出た汗をすべて蒸発できる温度(生理クーラーが効く範囲)の幅を、連続的に拡げることにより、快適な状態を保つ効果があり、とっても優れものなんです。

空調服を着てファンを作動させますと、効率よく蒸発する温度は、20℃から36℃まで有効範囲を拡大することが出来ます。