CN116529537A - 温度负荷管理装置、温度负荷管理方法以及计算机程序 - Google Patents

Abstract

温度负荷管理装置(20)在让用户暴露于第二环境时使用，该第二环境用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷。温度负荷管理装置(20)主要包括控制部(10)。控制部(10)根据用户的生理信息来控制第二环境，或者通知让用户结束在第二环境下的暴露的时刻。

Description

温度负荷管理装置、温度负荷管理方法以及计算机程序

技术领域

本公开涉及一种温度负荷管理装置、温度负荷管理方法以及计算机程序。

背景技术

如果人长时间地暴露在炎热环境或严寒环境等极端的温度环境中，除了会产生由于炎热、寒冷引起的不舒服感或焦躁等心理负担之外，还会产生由于大量的排汗、颤抖运动、体温上升(下降)等引起的对内脏***的损伤或对自律神经***的生理负担等身体上的负担。

在专利文献1中，提出了一种在炎热的室外等作业者等有中暑等不适感等时，能够容易地避难并休息的便携式空调室。

例如，即使在暴露于炎热环境后立即进入常温环境，热的影响也不会消失，难以立即集中精力工作等。具体而言，如果产生由于持续的排汗引起的脱水、由穿着被汗浸湿的衬衫引起的在冷气房中的局部变冷或持续不舒服感等，便会因此而导致作业效率降低。在人的体内长时间地蓄积热应激会造成以上所述的身心压力，也有可能因该压力而产生其他身心压力。

因此，在以往的空调装置中，考虑到舒适性进行了以下温度控制：当外部气温变高时降低目标设定温度；当外部气温变低时提高目标设定温度。然而，在该温度控制中，在从正在进行空调的房间外出、或从外面进入到正在进行空调的房间、或从正在进行空调的房间移动到未进行空调的房间时，环境温度的变化都会增大，有可能感到所谓的热休克。也可能因过冷而导致身体状况变差，即出现所谓的空调病。

在专利文献2中，为了缓解热休克并防止过冷，提出了进行制冷运转，以便将外部气温与室内温度的温度差保持在5～7℃内这样的技术方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报特开2020-63864号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开平10-61994号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

然而，在专利文献1所公开的便携式空调室中，由于是将狭窄的室内调节为低温，千篇一律地对用户进行冷却，因此，根据用户的不同有的人可能会感到过冷，相反有的人反而会感到冷却不充分。

就专利文献2的空调装置而言，针对室外的炎热环境，为了防止过冷而进行减小温度差的控制，这样为了减轻外部气温对身心带来的温度负荷的影响而需要花费时间。因此，在人们的身心恢复到稳定状态之前的那段时间内，由于炎热环境引起的对身心的负担会持续下去。

本公开的目的，在于：提供一种用于适当地去除在炎热环境或寒冷环境等中蓄积起来的温度负荷的环境。

－用以解决技术问题的技术方案－

本公开的第一方面为一种温度负荷管理装置20，其在让用户暴露于第二环境时使用，该第二环境用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷，其特征在于：温度负荷管理装置20包括控制部10，该控制部10基于所述用户的生理信息控制所述第二环境或者通知让所述暴露结束的时刻。

在第一方面中，根据使用者的生理信息进行对用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷的第二环境的控制、或者通知让用户结束在该第二环境下的暴露的时刻。因此，能够根据用户设定第二环境的温度或利用时间等。因此，用户能够适当地利用第二环境。

本公开的第二方面在第一方面的基础上，其特征在于：所述控制部10根据所述用户的外壳温度、所述第一环境的温度即负荷温度、所述第二环境的温度即减轻温度、让所述用户暴露于所述第二环境的时间即减轻时间之间的相互关系，将所述外壳温度设定为目标值，将所述负荷温度、所述减轻温度和所述减轻时间中的一者作为输入，将所述减轻温度和所述减轻时间中的另一者输出。

在第二方面中，基于第一环境的负荷温度求出减轻温度负荷的第二环境的减轻温度或减轻时间，以便让用户的外壳温度达到目标值。因此，通过基于该减轻温度或减轻时间进行对第二环境的空气调节，能够促进皮肤温度与深部体温的热交换，迅速地减轻温度负荷对身心的影响。

本公开的第三方面在第二方面的基础上，其特征在于：设所述外壳温度为BTs、所述负荷温度为TL、所述减轻温度为TR、所述减轻时间为t，则所述相互关系如下：

BTs(t)＝β1×ln(t)+β2

β1＝A1×TR+B1×TL－C1

β2＝A2×TR+B2×TL－C2

(其中，ln为自然对数，A1、A2、B1、B2、C1、C2为模型参数)。

在第三方面中，通过预先实验性地计算出模型参数，能够得到用户的外壳温度、负荷温度、减轻温度以及减轻时间的相互关系。

本公开的第四方面在第三方面的基础上，其特征在于：在所述第一环境为炎热环境或寒冷环境的情况下，所述模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2考虑着所述用户穿着的衣服来进行设定。

在第四方面中，能够更准确地求出减轻由炎热环境或寒冷环境引起的温度负荷的影响的减轻温度或减轻时间。

本公开的第五方面在第三或第四方面的基础上，其特征在于：所述模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2根据所述用户的属性来进行调节。

在第五方面中，能够根据用户的属性求出适合减轻温度负荷的影响的减轻温度或减轻时间。

本公开的第六方面在第二至第五方面中的任一方面的基础上，其特征在于：所述负荷温度考虑着所述第一环境下的湿度、风速以及辐射温度中的至少一个来进行校正。

在第六方面中，通过正确地评价负荷温度，能够更准确地求出减轻温度负荷的影响的减轻温度或减轻时间。

本公开的第七方面在第一方面的基础上，其特征在于：所述控制部10结合着所述用户的在所述第一温度负荷下蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量，来控制所述第二环境或通知所述时刻。

在第七方面中，例如，结合着在炎热环境中蓄积了炎热负荷的用户中由于炎热负荷蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量，来进行对第二环境的控制等。因此，用户能够更适当地利用第二环境。

本公开的第八方面在第七方面的基础上，其特征在于：所述控制部10根据所述第一人体有效能的蓄积量、和通过与所述第一温度负荷相反的第二温度负荷来消除所述第一人体有效能的蓄积量所需要的、在该第二温度负荷下蓄积起来的第二人体有效能的蓄积量，来设定所述第二环境的温度或所述时刻。

在第八方面中，例如，求出在炎热环境下蓄积于用户的第一人体有效能的蓄积量、和为了消除在炎热负荷下蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量所需要的、在寒冷负荷下蓄积起来的第二人体有效能的蓄积量，根据这些人体有效能的蓄积量，能够设定对于用户而言适当的第二环境的温度、利用时间。

本公开的第九方面在第一、第七或者第八方面中任一方面的基础上，其特征在于：还可以包括检测所述生理信息的传感器11。

在第九方面中，能够用由传感器11检测到的用户的生理信来进行对第二环境的控制等。

本公开的第十方面在第九方面的基础上，其特征在于：所述传感器11为所述用户佩戴的手镯型传感器、以及测量多个部位的体温的传感器。

在第十方面中，能够容易地检测用户的生理信息，例如排汗量和心率等。

本公开的第十一方面在第一、第七至第十方面中的任一方面的基础上，其特征在于：所述生理信息为代谢量、皮肤温度、深部温度、排汗量、血管直径、血流量、心率、心率波动以及呼吸频率中的至少一个。

在第十一方面中，能够使用与蓄积在用户身上的温度负荷相关的生理信息。

本公开的第十二方面在第一、第七至第十一方面的任一方面的基础上，其特征在于：所述第二环境的控制对象为温度、湿度、辐射温度以及气流中的至少一个。

在第十二方面中，通过对第二环境进行控制，能够去除用户的温度负荷。

本公开的第十三方面为一种空调***，其特征在于：包括第二至第六方面中的任一方面所述温度负荷管理装置20和空调装置30，该空调装置30根据从所述控制部10输出的所述减轻温度或所述减轻时间，进行对所述第二环境的空气调节。

在第十三方面中，由于空调装置30根据从控制部10输出的减轻温度或减轻时间来进行对第二环境的空气调节，所以能够促进皮肤温度与深部体温的热交换，迅速地降低温度负荷对身心的影响。

本公开的第十四方面在第十三方面的基础上，其特征在于：该空调***还包括调节部40，其构成为所述用户能够改变从所述控制部10输出的所述减轻温度或所述减轻时间。

在第十四方面中，能够根据用户的希望进行对减轻温度负荷的第二环境的空气调节。

本公开的第十五方面在第十三或第十四方面的基础上，其特征在于：该空调***还包括检测所述外壳温度的检测部50，所述空调装置30在由所述检测部50检测出的所述外壳温度与所述目标值之差超过第一规定值的情况下，改变所述减轻温度以使所述减轻温度与常温之差达到第二规定值以下，或者向所述用户发出警报以中止在所述第二环境下的暴露。

在第十五方面中，能够缓解热休克或防止过冷。

本公开的第十六方面在第十三至第十五方面中的任一方面的基础上，其特征在于：该空调***还包括探测部60，其探测所述用户已进入所述第二环境，所述空调装置30在所述探测部60探测到所述用户已进入所述第二环境后经过了所述减轻时间的时刻，结束基于所述减轻温度的空气调节。

在第十六方面中，能够降低基于减轻温度的空气调节所需要的成本。

本公开的第十七方面为一种温度负荷管理方法，其在让用户暴露于第二环境时使用，该第二环境用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷，其特征在于：基于所述用户的生理信息控制所述第二环境或通知让所述暴露结束的时刻。

在第十七方面中，根据使用者的生理信息进行对用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷的第二环境的控制、或者通知让用户结束在该第二环境下的暴露的时刻。因此，能够根据用户来设定第二环境的温度和利用时间等，用户能够适当地利用第二环境。

本公开的第十八方面在第十七方面的基础上，其特征在于：根据所述用户的外壳温度、所述第一环境的温度即负荷温度、所述第二环境的温度即减轻温度、让所述用户暴露于所述第二环境的时间即减轻时间之间的相互关系，将所述外壳温度设定为目标值，将所述负荷温度、所述减轻温度和所述减轻时间中的一者作为输入，将所述减轻温度和所述减轻时间中的另一者输出。

在第十八方面中，基于第一环境的负荷温度求出减轻温度负荷的第二环境的减轻温度或减轻时间，以便让用户的外壳温度达到目标值。因此，通过基于该减轻温度或减轻时间进行对第二环境的空气调节，能够促进皮肤温度与深部体温的热交换，迅速地减轻温度负荷对身心的影响。

本公开的第十九方面是一种计算机程序，用于让计算机执行第十七或第十八方面的温度负荷管理方法。

在第十九方面中，能够收到与第十七或第十八方面相同的效果。

附图说明

图1为用于说明温度负荷减轻模型的图；

图2为用于说明温度负荷减轻模型的图；

图3为用于说明温度负荷减轻模型的图；

图4为包括第一实施方式所涉及的温度负荷管理装置的空调***的方框构成图；

图5为示例通过温度负荷减轻模型得到的减轻温度与负荷温度之间的关系的图；

图6为表示图5所示的减轻温度被改变后的情况的图；

图7为示例减轻温度负荷的环境中的风向的图；

图8为温度负荷时的人体有效能蓄积的模拟结果；

图9为温度负荷时的人体有效能蓄积的总蓄积量的模拟结果；

图10为在温度负荷后的恢复环境中的人体有效能蓄积的总蓄积量的模拟结果；

图11为在温度负荷后的恢复环境中的多个温度下的人体有效能蓄积的总蓄积量的模拟结果；

图12为包括第二实施方式所涉及的温度负荷管理装置的空调***的方框构成图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，以下实施方式仅为本质上的优选示例，并没有限制本发明、其应用对象或其用途范围的意图。

(第一实施方式)

〈温度负荷减轻模型〉

众所周知，暴露在炎热环境下的人，即使是仅在短时间内在常温以下的低温环境下消除热负荷，对身心的不良影响也会消失，能够恢复注意力。也就是说，通过迅速减轻体内的热应激(Heat Stress)，身心压力则难以持续下去，容易恢复活力。

因此，在暴露于极端的温度环境下或移动到室内时，通过暂时地对身心被迫承受的温度环境提供常温以上或以下的相反温度环境进行空调控制，具体而言，如果是由于炎热环境引起的负荷则提供常温以下的温度环境；如果是由于寒冷环境引起的负荷则提供常温以上的温度环境，便能够减轻温度负荷的影响。

一般认为：给予较大的温度差对人的身体是不好的。然而，本申请发明人通过实验阐明了如果在适应了炎热环境(例如36℃)后进入低温环境(例如21℃)，则与进入一般的室内环境(26℃左右)的情况相比，能够在快速地降低皮肤温度(外壳温度)的同时减轻炎热负荷(副交感神经功能的降低、心率的增加、排汗量的增大等)，并基于该见解构思出了后述的温度负荷减轻模型。本申请发明人着眼于通过将皮肤表面等的外壳温度迅速地调节为比常温环境下的平衡状态低的温度(炎热环境的情况)或高的温度(寒冷环境的情况)，促进皮肤温度与深部体温的热交换，能够减轻由于炎热环境或寒冷环境引起的对整个身体的温度负荷的影响，实现了温度负荷减轻模型。基于该温度负荷减轻模型，能够计算出适合减轻温度负荷的影响的环境温度(减轻温度)和停留时间(减轻时间)。

将作为评价身体的温度负荷(热应激)的代表值的深部体温设为BTc，将外壳温度(皮肤表面的温度)设为BTs，将热应激量设为α×ΔBT(Δ表示以正常温度时为基准的温度差)，则温度负荷HS(t)(t为时刻)可以如下所述地记述。

常温环境：HS(t)＝0

炎热环境：HS(t)＝αc×ΔBTc(t)+αs×ΔBTs(t)

此处，ΔBTs、ΔBTc分别是以室温下的平衡状态为基准的外壳温度、深部体温的偏移量，αs、αc分别是基于外壳、深部的体积的热应激系数。需要说明的是，在常温环境下，ΔBT＝0，因此热应激为0。

深部通过与外壳进行热交换而间接地受到外部气温的影响。如果使用外部空气、外壳、深部相互之间的热交换量HE，则时刻t的体温BT可以如下所述地记述。

BTs(t)＝BTs(t－1)－HEsc(t－1)/αs+HEes(t－1)/αs

BTc(t)＝BTc(t－1)+HEsc(t－1)/αc

此处，HEes是外部空气与外壳的热交换量，HEsc是外壳与深部的热交换量。

HEsc也可以表示为HEsc＝PL+PC。PL是一个调节要素，其依赖于在生理控制下的动态体温调节功能，前述生理控制例如通过血流(包括排汗)和肌肉的散热、产热机制等而进行。PC是一种调节要素，其不依赖于通过静态物质进行的物理热传递这样的体温调节功能，前述静态物质为深部-外壳附近区域的肌肉等。

需要说明的是，与PL相关的血温在生理结构上直接受到外壳温度的影响。因此，外壳温度对PL、PC这两者都有影响。

如上所述，在长时间暴露于炎热环境下而导致体温调节功能降低的情况下，通过迅速地将外壳温度降低到物理平衡状态以下，便能够通过PC、PL促进相当于深部的热应激的αc×ΔBTc的尽早减轻。

图1表示适应炎热环境(36℃)后，人反复进行分别进入常温环境(26℃)和低温环境(21℃)的动作的情况下的外壳温度随时间的变化情况。

如图1所示，若人在适应了炎热环境(36℃)后进入常温环境(26℃)，则外壳温度在大约20分钟内不会完全下降到平衡状态下的基准值，因此热应激会长时间地持续下去。特别是，深部温度由于是通过深部与外壳的热交换过程而间接地变动，因此可以预想到承受深部热应激的时间更长。另一方面，若人在适应了炎热环境(36℃)后进入为常温以下的温度的低温环境(21℃)，则外壳温度会迅速下降到常温下的平衡状态的基准值以下。也就是说，经过由外部的空调操作引起的外壳与深部间的热交换过程，能够期待深部热应激的尽早减轻。

本申请发明人专心研究的结果发现，将人进入能够减轻温度负荷的环境(以下，有时也称为减轻环境)后的经过时间设为t，用赋予温度负荷的环境的温度(以下，有时也称为负荷温度)TL和减轻环境的温度(以下，有时也称为减轻温度)TR，能够用如下所述的温度负荷减轻模型来记述外壳温度BTs(t)。

BTs(t)＝β1×ln(t)+β2……式(1)

β1＝A1×TR+B1×TL－C1……式(2)

β2＝A2×TR+B2×TL－C2……式(3)

其中，ln是自然对数，A1、B1、C1、A2、B2、C2是模型参数。

图2示出：健康的成年男女30人适应了炎热环境(36℃)后分别进入常温环境(26℃)和低温环境(21℃)的动作各进行三次时的对外壳温度的时间变化进行了实测的结果的平均值(虚线)；和使用该实测结果计算上述模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2，并基于式(1)～(3)预测外壳温度BTs(t)的值(实线)。需要说明的是，用图2所示的实测结果算出的模型参数A1、B1、C1、A2、B2、C2的值分别为0.05、-0.03、0.60、0.08、0.17、-26.3。

在式(1)～(3)所表示的温度负荷减轻模型中，在将成为深部热应激的减轻基准的外壳温度BTs的目标值设定为比平均的平衡状态还低的33℃、将人暴露在减轻温度负荷的环境下的时间(以下，有时也称为减轻时间)t设为10分钟的情况下，与负荷温度TL对应的减轻温度TR的关系能够如下地简单地记述。

TR＝39.5－0.47×TL……式(4)

根据式(4)，通过将外壳温度BTs的目标值设定在平衡状态的基准值以下，能够根据负荷温度(外部气温)TL计算出理想的减轻温度TR。

如上所述，在记述外壳温度BTs、负荷温度TL、减轻温度TR、减轻时间t之间的相互关系的温度负荷减轻模型中，通过进行与设想的状况相对应的模型参数的设定，能够实现用于尽早减轻在炎热环境下蓄积在人体中的热应激的空调控制。具体而言，在温度负荷减轻模型中，如果将外壳温度BTs设定为目标值，并输入负荷温度TL、减轻温度TR和减轻时间t中的一者，则能够输出减轻温度TR和减轻时间t中的另一者。

在式(1)～(3)所表示的温度负荷减轻模型中，基于通过对负荷温度TL、减轻温度TR、减轻时间(利用减轻温度负荷的环境的时间)t、外壳温度BTs随时间变化的实测值进行对数近似而得到的参数β1、β2，来计算出推测为最佳的减轻温度TR、最佳的减轻时间t的模型参数A1、B1、C1、A2、B2、C2。

有关对减轻温度负荷的减轻环境的空调控制，通过将前述四个参数(TL、TR、t、BTs)的一部分常数化，能够根据负荷温度TL计算出为了将外壳温度BTs降低一定值(例如0.5～1.5℃)而需要的减轻温度TR和减轻时间t。

需要说明的是，式(1)～(3)所表示的温度负荷减轻模型是人从炎热环境或寒冷环境承受较强的温度负荷的情况下的模型。具体而言，主要是受到从常温(夏季：25～28℃、冬季：18～22℃)偏离了5℃以上的激烈温度负荷的情况下的模型。换句话说，热应激由于体温调节功能在接近常温的环境中正常地起作用而难以蓄积在体内，故外壳温度BTs的变化状态也会偏离模型式(1)～(3)。需要说明的是，在接近常温的环境中，由于不需要减轻温度负荷，所以也可以不进行基于温度负荷减轻模型的对减轻环境的空调控制。

式(1)～(3)所表示的温度负荷减轻模型是基于夏季的炎热环境下的热应激设计的，但若通过事先获取冬季的支持性数据来计算出模型参数A1、B1、C1、A2、B2、C2，则也同样能够计算出针对冬季的寒冷环境下的负的热应激的减轻温度TR、减轻时间t。冬季的模型参数的推测例如可以根据12月～2月的平均气温来进行，适用温度负荷减轻模型、承受寒冷负荷的负荷温度例如可以在10℃以下。

图3表示健康的成年男女30人在适应了低温环境(21℃)后进入高温环境(36℃)的动作各进行三次时的实测到的外壳温度随时间变化的结果的平均值。用图3所示的实测结果，对式(1)中的β1、β2进行对数近似时，结果为0.533、33.53(其中，R²＝0.95)。也就是说，相对于承受炎热负荷的情况下β1成为负而言，承受寒冷负荷的情况下β1成为正值。

〈温度负荷管理装置的构成〉

图4是包括第一实施方式所涉及的温度负荷管理装置20的空调***100的方框构成图。本实施方式的温度负荷管理装置20在让用户暴露于第二环境(减轻环境)下时使用，该第二环境用于减轻在第一环境(炎热环境或寒冷环境)下蓄积于用户的温度负荷。

如图4所示，温度负荷管理装置20主要包括控制部10。控制部10根据用户的外壳温度BTs、第一环境的温度即负荷温度TL、第二环境的温度即减轻温度TR、让用户暴露于第二环境的时间即减轻时间t之间的相互关系(亦即，温度负荷减轻模型)，将外壳温度BTs设定为目标值，将负荷温度TL、减轻温度TR和减轻时间t中的一者作为输入，将减轻温度TR和减轻时间t中的另一者输出。

温度负荷管理装置20还可以包括存储部，该存储部存储前述式(1)～(3)所表示的模型、预先根据实测值算出的模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2。温度负荷管理装置20还可以包括输入部或显示部，该输入部或显示部用于将外壳温度BTs设定为目标值，或输入负荷温度TL、减轻温度TR和减轻时间t中的一者，或输出减轻温度TR和减轻时间t中的另一者。温度负荷管理装置20还可以包括成为负荷温度TL的外部气温的测量部。作为成为负荷温度TL的外部气温，温度负荷管理装置20也可以使用从AMeDAS等网络获取的外部气温信息。

温度负荷管理装置20包括微型计算机等计算机，通过由该计算机执行程序来实施控制部10等的各个功能，亦即本实施方式的温度负荷管理方法。计算机包括根据程序工作的处理器作为主要的硬件结构。处理器只要通过执行程序而能够实现功能即可，其种类无特别限定，例如也可以由包括半导体集成电路(IC)或LSI(large scale integration；大规模集成电路)的一个或多个电子电路构成。多个电子电路既可以集成在一个芯片上，又可以设置在多个芯片上。多个芯片既可以集中在一个装置中，又可以分散在多个装置中。程序存储在计算机可读取的ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性存储媒体中。程序既可以事先存储在存储媒体中，又可以经由包括网络等的宽域通信网供向存储媒体。

在温度负荷管理装置20包括存储部的情况下，作为该存储部，可以使用计算机能够读取和写入的记录介质例如RAM等。在温度负荷管理装置20包括输入部的情况下，作为该输入部，例如可以使用键盘、鼠标、触控板等。在温度负荷管理装置20包括显示部的情况下，作为该显示部，例如可以使用CRT或液晶显示器等能够显示图像的监视器。在温度负荷管理装置20包括测量部的情况下，该测量部可以是用户所携带的温度传感器，或者也可以是设置在多处(房间、公共场所、室外等)的温度传感器。在后者的情况下，根据设置在多个部位的温度传感器测得的温度历史数据和用户的移动历史数据来计算用户周围的温度。用户的移动历史数据可以预先存储好，也可以由用户适当地或根据当天的计划设定输入。

温度负荷管理装置20的安装形式并无特别限制，例如，也可以安装在后述的空调装置(air conditioner)30的遥控器上。在该情况下，可以利用安装在遥控器上的微型计算机、存储器、触控面板等来构成温度负荷管理装置20。

在温度负荷管理装置20中，作为表示外壳温度BTs、负荷温度TL、减轻温度TR、减轻时间t之间的相互关系的温度负荷减轻模型，例如可以使用上述式(1)～(3)所表示的模型。需要说明的是，在温度负荷管理装置20中使用的温度负荷减轻模型，只要为记述外壳温度BTs、负荷温度TL、减轻温度TR、减轻时间t之间的相互关系的模型，并无特别限定。

在温度负荷管理装置20中，在第一环境为炎热环境或寒冷环境的情况下，模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2也可以考虑着用户所穿着的衣服来进行设定。例如，在计算参数时，也可以利用夏季穿着短袖、冬季穿着长袖所测得的数据，根据季节来设定不同的模型参数。

温度负荷减轻模型以通过外壳温度BTs向深部体温的物理热传递为前提。由于夏季时穿着较薄，所以外壳温度BTs容易直接受到外部气温(负荷温度TL)的影响。另一方面，由于在冬季不能忽视衣服的保温力，因此与针对炎热环境的温度负荷减轻模型相比，根据外部气温推测的外壳温度BTs上升，人受到的效果也根据减轻温度TR而变化，因此在针对寒冷环境的温度负荷减轻模型中，需要进行与衣服的穿脱相应的模型参数的校正。

具体而言，在减轻温度负荷的环境为室内环境的情况下，在暴露于寒冷环境下的温度负荷时，例如将穿着外套时的皮肤温度作为外壳温度BTs进行测量，在减轻环境下将脱下外套的状态下的皮肤温度作为外壳温度BTs进行测量，根据测得的外壳温度BTs的变动数据，来计算出针对寒冷环境的温度负荷减轻模型的模型参数。另一方面，在减轻温度负荷的环境设在室外的情况下，在暴露于寒冷环境下的温度负荷时、以及减轻环境下的任意一种情况下，都可以将穿着外套的状态下的皮肤温度作为外壳温度BTs进行测量，并基于测得的外壳温度BTs的变动数据来计算模型参数。

在温度负荷管理装置20中，也可以根据用户的属性来调节模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2。例如，也可以通过基于温度负荷减轻模型获取支持性数据，来计算并设定与年龄、性别、体格(体重、BMI等)、正常温度、病历等用户群组的属性相对应的模型参数。这样一来，能够根据例如小学或养老院等等用户的特性来进行基于温度负荷减轻模型的空调控制。

在温度负荷管理装置20中，也可以考虑着第一环境下的湿度、风速以及辐射温度中的至少一个来校正负荷温度TL。人所感觉到的温度负荷会根据湿度、风速、辐射温度等而变动。例如，在承受炎热负荷的温度环境为30℃以上的情况下，当湿度从50％变为70％时，体感温度会比实际温度高约1～2℃。因此，在高湿度环境下承受炎热负荷的情况下，也可以通过将外部气温(负荷温度)TL按照TLh＝TL+γ(γ为外部气温的校正值(约1～2℃))校正为考虑了湿度的TLh并输入到温度负荷减轻模型中，来计算减轻温度TR或减轻时间t。

〈空调***的构成〉

如图4所示，也可以由温度负荷管理装置20和空调装置30构成空调***100。空调装置30根据从温度负荷管理装置20的控制部10输出的减轻温度TR或减轻时间t，进行对减轻温度负荷的第二环境(减轻环境)的空气调节。

在空调***100中，基于温度负荷减轻模型进行的空调控制，主要是在从炎热环境或寒冷环境(第一环境)承受强烈的温度负荷的气温(负荷温度TL)的情况下进行。若是夏季则在外部气温例如为31℃以上的情况下，若是冬季则在外部气温例如为10℃以下的情况下，可以进行基于温度负荷减轻模型的空调控制。另一方面，在外部气温为20℃～30℃左右的范围内，也可以以常温(夏季：25℃～28℃)为中心进行平缓的温度斜度下的空调控制。在外部气温为10℃～20℃左右的范围内，也可以以常温(冬季：18℃～22℃)为中心进行平缓的温度斜度下的空调控制。

空调***100还可以包括调节部40，该调节部40构成为用户能够改变从控制部10输出的减轻温度TR或减轻时间t。换句话说，用户也可以通过空调装置30的遥控器等手动地将减轻温度TR或减轻时间t改变为特定的值。图5示例出了由温度负荷减轻模型获取的减轻温度TR(负荷减轻用设定温度)和负荷温度TL(承受负荷的环境温度)之间的关系，图6示意性地显示了图5所示的减轻温度或其斜度被用户改变为特定的数值或斜度的情况。

空调***100还可以包括检测用户的外壳温度BTs的热成像仪等检测部50。在该情况下，空调装置30也可以在由检测部50检测到的外壳温度BTs与其目标值之差超过第一规定值(例如2℃)的情况下，改变减轻温度TR以使减轻温度TR与常温之差达到第二规定值(例如5℃)以下，或者向用户发出警报以中止在第二环境(减轻环境)下的暴露。这样一来，能够抑制用户的体温变动的过度扩大。警报信息例如也可以发送到事先登录好的与网络对应的用户个人的移动终端。

空调***100还可以包括成为用户负荷的原因的极端的环境温度(外部气温)等的测量装置(传感器)。例如，也可以由传感器测量外部气温及室温(用户周边温度)，控制部10用该测量信息基于温度负荷减轻模型输出减轻温度TR或减轻时间t，空调装置30基于该输出值向减轻环境提供冷风或暖风。

空调***100也可以构成为例如休息室(Restroom)那样的将整个房间的温度控制在减轻温度TR下的密闭型室内空气调节***。有了这样的休息室，在酷暑日(严寒日)从室外归来的人在开始室内的作业等之前便能够减轻温度负荷。

空调***100也可以构成为例如从入口的墙壁局部地提供冷风或暖风那样的、将室内的局部空间的温度控制为减轻温度TR的开放型的空调***。

空调***100也可以构成为能够在室外使用且能够移动、临时设置。在该情况下，空调***100既可以构成为例如临时休息室那样的密闭型空调室，也可以构成为例如临时冷风机或临时暖风机那样的能够局部地进行制冷或制热的开放型的空调***。

在空调***100构成为在室内外开放型的空调***的情况下，如图7所示，需要向用户250提供与使用场所200的空气状态大不相同的空气。在该情况下，仅将用户250的周围环境作为减轻环境进行空调控制即可。因此，为了提升局部空调效果，也可以从设置在使用场所200上方的送风口201垂直向下吹向用户250的头部，或者从设置在使用场所200侧边的送风口202向用户250的正面沿水平方向送风。

需要说明的是，在温度负荷管理装置20中使用的温度负荷减轻模型的参数是以一定温度的室内等密闭空间为前提计算的，但在开放型的空调***100中，从接近用户的空调装置30直接提供冷风或暖风等。在该情况下，由温度负荷减轻模型设定的减轻温度TR也可以是从空调装置30的送风偏向用户一侧例如1m的位置处的温度。关于成为负荷减轻的判断基准的外壳温度BTs的目标值，与设想室内等密闭空间的情况相比，如果是炎热负荷，则可以设定为例如低0.5℃；如果是寒冷负荷，则可以设定为例如高0.5℃。

在开放型的空调***100中，需要提供温度与外部气温(负荷温度TL)相差很大的空气。因此，若使开放型的空调***100一直运转，则成本会增加，所以也可以在物体传感器等探测到用户已接近空调装置30的送风口时，使空调***100自动地运转。在该情况下，可以在空调***100的非运转时，通过使一定量的冷风或暖风在空调装置30内循环，能够降低温度控制所需要的成本，并且能够在运转时立即提供冷风或暖风。

被设定为由空调***100进行空调控制的目标温度的减轻温度TR与负荷温度TL(例如外部气温)的温度差大，而减轻温度TR的利用时间(减轻时间t)被限定为例如5分～15分左右。因此，在所需最低限度的短时间内进行温度调节对于成本的削减是有效的。为了实现它，例如，也可以具有通过网络远程操作空调***100的功能。具体而言，也可以结合着通过远程操作设定的预定入室时刻，在短时间内快速地将室内等减轻环境调节为减轻温度TR。

空调***100还可以包括探测部60，探测部60为探测用户已进入室内等减轻环境的物体传感器等。在该情况下，空调***100也可以仅在探测部60探测到用户已进入减轻环境后才进行基于温度负荷减轻模型的空调控制。空调装置30也可以在探测部60探测到用户已进入减轻环境后经过了减轻时间t的时刻，结束以减轻温度TR进行的空气调节。例如，也可以在由前述的远程操作设定的预定入室时刻附近由物体传感器等探测到人已入室后，在温度负荷减轻模型所设定的减轻时间t(例如10分～15分)过后，使减轻环境的温度自动地返回适当温度(例如26℃～28℃左右)。

－第一实施方式的效果－

本实施方式的温度负荷管理装置20在让用户暴露于第二环境下时使用，该第二环境用于减轻在第一环境下蓄积于用户的温度负荷。温度负荷管理装置20主要包括控制部10。控制部10根据用户的外壳温度BTs、第一环境的温度即负荷温度TL、第二环境的温度即减轻温度TR、让用户暴露于第二环境的时间即减轻时间t之间的相互关系(亦即，温度负荷减轻模型)，将外壳温度BTs设定为目标值，将负荷温度TL、减轻温度TR和减轻时间t中的一者作为输入，将减轻温度TR和减轻时间t中的另一者输出。因此，能够基于负荷温度TL求出减轻温度负荷的减轻温度TR或减轻时间t，以便让用户的外壳温度BTs达到目标值。因此，通过基于该减轻温度TR或减轻时间t进行对第二环境的空气调节，能够促进皮肤温度与深部体温的热交换，迅速地减轻温度负荷对身心的影响。具体而言，能够抑制用户的副交感神经活动的降低、过度排汗导致脱水、炎热环境下的心率的增大等。可以减轻因长时间暴露于炎热环境引起的过度排汗后发生的、表现为排汗量减少等的体温调节功能的降低。通过尽早减轻这样的温度负荷，例如能够改善室内作业开始时的作业效率。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，作为温度负荷减轻模型，也可以用式(1)～(3)所表示的模型。这样一来，通过预先实验性地计算出模型参数，便能够得到用户的外壳温度BTs、负荷温度TL、减轻温度TR以及减轻时间t之间的相互关系。也就是说，能够容易地构筑针对炎热环境的温度负荷减轻模型、针对寒冷环境的温度负荷减轻模型。

就本实施方式的温度负荷管理装置20而言，在第一环境为炎热环境或寒冷环境的情况下，模型参数也可以考虑着用户所穿着的衣服来进行设定。这样一来，能够更准确地求出减轻由寒冷环境引起的温度负荷的影响的减轻温度TR或减轻时间t。

就本实施方式的温度负荷管理装置20而言，也可以根据用户的属性来调节模型参数。这样一来，便能够根据用户的属性求出适合减轻温度负荷的影响的减轻温度TR或减轻时间t。

就本实施方式的温度负荷管理装置20而言，也可以考虑着第一环境下的湿度、风速以及辐射温度中的至少一个来校正负荷温度TL。这样一来，通过正确地评价负荷温度TL，便能够更准确地求出减轻温度负荷的影响的减轻温度TR或减轻时间t。

本实施方式的空调***100主要包括温度负荷管理装置20和空调装置30。空调装置30根据从温度负荷管理装置20的控制部10输出的减轻温度TR或减轻时间t进行对第二环境的空气调节。这样一来，由于空调装置30根据从控制部10输出的减轻温度或减轻时间来进行对第二环境的空气调节，因此能够促进皮肤温度与深部体温的热交换，迅速地降低温度负荷对身心的影响。

本实施方式的空调***100也可以构成为室外型的空调***。这样一来，通过减轻室外作业中的用户的温度负荷的蓄积量尽早降低体温或排汗量，便能够降低中暑的风险。

在本实施方式的空调***100中还可以包括调节部40，该调节部40构成为用户能够改变从控制部10输出的减轻温度TR或减轻时间t。这样一来，便能够根据用户的希望进行对减轻温度负荷的第二环境的空气调节。

在本实施方式的空调***100中还可以包括对用户的外壳温度BTs进行检测的检测部50。在该情况下，空调装置30也可以在由检测部50检测出的外壳温度BTs与其目标值之差超过第一规定值的情况下，改变减轻温度TR以使减轻温度TR与常温之差达到第二规定值以下，或者向用户发出警报以中止在第二环境下的暴露。这样一来，便能够缓解热休克，或防止过冷。

在本实施方式的空调***100中，还可以包括探测用户已进入第二环境的探测部60。在该情况下，空调装置30也可以在探测部60探测到用户已进入第二环境后经过了减轻时间t的时刻，结束以减轻温度TR进行的空气调节。这样一来，便能够降低以减轻温度TR进行的空气调节所需要的成本。

(第二实施方式)

〈与温度负荷相关的人体有效能(Exergy)模型〉

众所周知，暴露在炎热环境下的人，即使是仅在短时间内在常温以下的低温环境下消除热负荷，对身心的不良影响也会消失，能够恢复注意力。也就是说，通过迅速减轻体内的热应激(Heat Stress)，身心压力则难以持续下去，容易恢复活力。

因此，在暴露于极端的温度环境下或移动到室内时，通过暂时地对身心被迫承受的温度环境提供常温以上或以下的相反温度环境的空调控制，具体而言，如果是由于炎热环境引起的负荷则提供常温以下的温度环境，如果是由于寒冷环境引起的负荷则提供常温以上的温度环境，则能够减轻温度负荷的影响。

本申请发明人想到了利用人体有效能理论来推测从炎热环境受到的热应激这样的发明。人体有效能如以下详述，除了能够用人的穿衣量(clo)、运动量(met)算出以外，还能够用环境信息(室内温度(℃)、相对湿度(％)、壁面温度(℃)、风速(m/s)、外部气温(℃)、外部空气湿度(％)等)算出，用该算出结果来设定恢复环境(用于去除在炎热环境或寒冷环境中蓄积起来的温度负荷的环境)的温度或利用时间(结束让人暴露在恢复环境下的时刻)。需要说明的是，人体有效能蓄积包含在与人体有效能收支相关的下式中。

[人体有效能输入]－[人体有效能消耗]＝[人体有效能蓄积]+[人体有效能输出]

在上述公式中，人体有效能输入、人体有效能消耗、人体有效能蓄积以及人体有效能输出分别是代表从每个人体的1m²体表面积求出的有效能的产生、消耗、蓄积以及释放速率的参数。各参数的单位为W/m²。

所谓人体有效能输入主要是在体内产生的有效能和从体外摄入体内的有效能，起因于代谢产生的热、吸气、穿着的衣服吸收的辐射热。

人体有效能消耗是指在体内消耗的有效能，起因于人体内部的温度差引起的热扩散、人体与穿着的衣服之间的温度差引起的热扩散、以及人体与穿着的衣服之间的水蒸气压力差产生的汗与空气的相互扩散。

人体有效能蓄积是指根据周围环境蓄积在体内的有效能，在炎热环境下人体有效能蓄积有增加的倾向，在寒冷环境下人体有效能蓄积有减少的倾向。

人体有效能输出是从体内释放到体外的有效能，主要起因于呼气、汗蒸发后产生的湿空气的扩散、穿着的衣服释放的辐射热。

需要说明的是，作为与人体有效能收支相关的参考文献，例如能举出《有效能和环境的理论－何为流动·循环的设计[改订版](宿谷昌则编著)》。

＜使用人体有效能蓄积构筑的温度负荷消除模型＞

所谓温度负荷是指因妨碍人的体温维持的冷热刺激而使体温调节功能发挥作用的热应激，与蓄积在人体中的热本身是有区别的。例如，在温度为30℃时通过排汗进行散热而保持体温的情况下，虽然不会蓄积更多的热，但热应激并不为零，而是因排汗等而对身体产生了负荷。对抗这种负荷的恢复环境的温度和利用时间通过以下方式进行计算。

首先，如下计算对象者从环境受到的热应激(第一温度负荷)。从例如上述参考文献中已知，以环境信息作为输入，每单位时间的深部的人体有效能蓄积量能够作为暴露在该环境下的暴露时间t的函数来计算。以基于该见解而获得的模拟结果为基础，在本公开中，将深部的人体有效能总蓄积量ST(t)相对于用户所暴露的每个温度TE下的停留时间t的变化作为如下的近似式求出。

例如，若使用前述参考文献所示的模型式，则表示在温度26℃的环境下处于热平衡状态的对象者移动到温度36℃的炎热环境的情况下，用暴露在炎热环境下的暴露时间Th，每单位时间的深部的人体有效能蓄积量ΔST(Th)如图8那样地变化(在图8中，纵轴的单位是W/m²，横轴的单位是分)。深部的人体有效能的总蓄积量ST如图9所示(在图9中，纵轴的单位为J/m²，横轴的单位为分)。

若将图9的模拟结果用暴露在炎热环境下的暴露时间Th的Sigmoid函数近似，则能以下式(5)表示。

[公式1]

在式(5)中，e是成为自然对数的底数的纳皮尔常数(Napier’s constant)。Th为0以上。

同样，在温度26℃的环境中处于热平衡状态的对象者移动到温度36℃的炎热环境，进而在炎热环境下暴露了20分钟后移动到21℃的恢复环境的情况下，深部的人体有效能蓄积的总蓄积量ST如图10所示那样地变化。在图10的模拟结果中，若用在恢复环境下的暴露时间Tc的Sigmoid函数对相当于时刻0:20(20分钟)以后的ST进行近似，则能以下式(6)表示。

[公式2]

在式(6)中，e是成为自然对数的底数的纳皮尔常数。Th为0以上。

此处，以满足ST(＝ST(Th)+ST(Tc))＜0的方式来设置Tc，能够期待通过恢复环境中的第二温度负荷的蓄积量将炎热环境中的第一温度负荷的蓄积量消除。

例如，在图10所示的情况下，用式(6)计算出满足ST＜0的最小的Tc(恢复环境的利用时间)为11.6分钟。

这样一来，可以预先设定并存储与各种温度及暴露时间相关的前述那样的近似式，用这些近似式来计算对恢复环境的利用时间。需要说明的是，在以上说明中，针对第一温度负荷，通过选择恢复环境的温度来决定所需要的利用时间，但也可以通过使用其他的近似模型来计算更详细且连续的设定温度、利用时间。

对于预先给予第一温度负荷的温度及时间，通过预先改变恢复环境的温度TEc来模拟恢复环境下的深部的人体有效能蓄积的总蓄积量ST，能够求出适当的暴露时间(利用时间)。例如，在温度26℃的环境中处于热平衡状态的对象者在温度36℃的炎热环境下暴露了20分钟的情况下，将预先改变TEc对恢复环境下的深部的人体有效能蓄积的总蓄积量ST进行模拟的结果示于图11(在图11中，纵轴的单位为J/m²，横轴的单位为分)。从图11所示的结果可以推导出，若TEc为22℃以下，则在目标时间15分以内能满足ST<0。

需要说明的是，在式(5)、式(6)中，人体有效能的算出方法并无特别限定。例如，也可以通过将输入的环境条件中所包含的参数(气温、相对湿度等)代入规定的公式中，直接计算出有效能。或者，也可以用规定的算法(Algorithm)，根据所输入的环境条件计算有效能。或者，也可以预先制作好使环境条件与有效能之间具有关联性的表或数据库等，基于已输入的环境条件计算有效能。

也可以根据人的生理信息(皮肤温度、排汗、心跳、血流量等)来推测有效能模型中所包含的代谢量、运动量等与用户相关的模型项目。

在以上的计算例中，对与炎热环境对抗的恢复环境(低温环境)的温度和利用时间的计算方法进行了说明，但对于与寒冷环境对抗的恢复环境(高温环境)的温度和利用时间，也同样可以通过预先对温度负荷的温度和暴露时间进行模拟并构筑模型式来进行计算。

〈温度负荷管理装置的构成〉

图12是包括第二实施方式所涉及的温度负荷管理装置20的空调***100的方框构成图。本实施方式的温度负荷管理装置20在让用户暴露于第二环境(恢复环境)下时使用，该第二环境用于减轻在第一环境(炎热环境或寒冷环境等)下蓄积于用户的温度负荷(第一温度负荷)。

如图12所示，温度负荷管理装置20主要包括控制部10。控制部10根据用户的生理信息，通过后述的空调装置30来控制恢复环境，或者通知让用户结束在恢复环境下的暴露的时刻(利用时间)。

生理信息并无特别限定，例如可以是代谢量、皮肤温度、深部温度、排汗量、血管直径、血流量、心率、心率波动、以及呼吸频率中的至少一个。

恢复环境的控制对象并无特别限定，例如可以是温度、湿度、辐射温度以及气流中的至少一个。

温度负荷管理装置20包括微型计算机等计算机，通过该计算机执行程序来实施控制部10的功能，亦即本实施方式的温度负荷管理方法。计算机包括根据程序工作的处理器作为主要的硬件结构。处理器只要通过执行程序而能够实现功能即可，其种类无特别限定，例如也可以由包括半导体集成电路(IC)或LSI(large scale integration；大规模集成电路)的一个或多个电子电路构成。多个电子电路既可以集成在一个芯片上，又可以设置在多个芯片上。多个芯片既可以集中在一个装置中，又可以分散在多个装置中。程序存储在计算机可读取的ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性存储媒体中。程序既可以事先存储在存储媒体中，又可以经由包括网络等的宽域通信网供向存储媒体。

温度负荷管理装置20还可以包括检测用户的生理信息的传感器11。传感器11例如可以是用户佩戴的手镯型传感器、以及测量多个部位的体温的传感器。也可以通过与温度负荷管理装置20分开构成的检测装置来检测用户的生理信息，并将检测到的生理信息发送给温度负荷管理装置20，来取代温度负荷管理装置20包括传感器11。

温度负荷管理装置20还可以包括存储用户的生理信息等的存储部。在温度负荷管理装置20包括存储部的情况下，作为该存储部，可以使用计算机能够读取和写入的记录介质例如RAM等。

温度负荷管理装置20还可以包括用于输入必要的信息或输出恢复环境的温度或利用时间等的输入部或显示部。在温度负荷管理装置20包括输入部的情况下，作为该输入部，例如可以使用键盘、鼠标、触控板等。在温度负荷管理装置20包括显示部的情况下，作为该显示部，例如可以使用CRT或液晶显示器等能够显示图像的监视器。

温度负荷管理装置20还可以包括测量部，其测量成为炎热环境或寒冷环境等的温度的外部气温。在温度负荷管理装置20包括测量部的情况下，该测量部可以是用户所携带的温度传感器，或者也可以是设置在多处(房间、公共场所、室外等)的温度传感器。在后者的情况下，根据由设置在多个部位的温度传感器测得的温度历史数据和用户的移动历史数据来计算用户周围的温度。用户的移动历史数据可以预先存储好，也可以由用户适当地或根据当天的计划设定输入。作为外部气温，温度负荷管理装置20也可以使用从AMDAS等网络得到的外部气温信息。

温度负荷管理装置20的安装形式并无特别限制，例如也可以安装在后述的空调装置(air conditioner)30的遥控器上。在该情况下，可以利用安装在遥控器上的微型计算机、存储器、触控面板等来构成温度负荷管理装置20。

在温度负荷管理装置20中，控制部10也可以结合着用户在第一温度负荷下蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量，来控制恢复环境或通知对恢复环境的利用时间。

在温度负荷管理装置20中，控制部10也可以根据第一人体有效能的蓄积量、和根据通过与第一温度负荷相反的第二温度负荷来消除前述第一人体有效能的蓄积量所需要的、在该第二温度负荷下蓄积起来的第二人体有效能的蓄积量，来设定恢复环境的温度或利用时间。在该情况下，也可以根据式(5)、式(6)所表示的使用了蓄积在人体中的有效能的模型式，来计算恢复环境的温度、利用时间。

〈空调***的构成〉

如图12所示，也可以由温度负荷管理装置20和空调装置30构成空调***100。空调装置30根据由温度负荷管理装置20的控制部10设定的恢复环境的温度和利用时间等，对恢复环境进行空气调节。

在空调***100中，由温度负荷管理装置20进行的空调控制，也可以主要在从炎热环境或寒冷环境承受强烈的温度负荷的气温(若是夏季则外部气温例如为31℃以上，若是冬季则外部气温例如为10℃以下)的情况下进行。另一方面，在外部气温为20℃～30℃左右的范围内，也可以以常温(夏季：25℃～28℃)为中心进行平缓的温度斜度下的空调控制。在外部气温为10℃～20℃左右的范围内，也可以以常温(冬季：18℃～22℃)为中心进行平缓的温度斜度下的空调控制。

空调***100还可以包括调节部40，该调节部40构成为用户能够改变由控制部10设定的恢复环境的温度或利用时间等。换句话说，用户也可以通过空调装置30的遥控器等手动地将恢复环境的温度或利用时间改变为特定的值。

空调***100还可以包括成为用户负荷的原因的极端的环境温度(外部气温)等的测量装置(传感器)。例如，也可以由传感器测量外部气温及室温(用户周边温度)，控制部10使用该测量信息设定恢复环境的温度或利用时间等，空调装置30基于该设定值向恢复环境提供冷风或暖风。

空调***100也可以构成为例如休息室那样的控制整个房间的温度的密闭型室内空气调节***。借助这样的休息室，在酷暑日(严寒日)来自室外的人能够减轻温度负荷。

空调***100也可以构成为例如从入口的墙壁局部地提供冷风或暖风那样的、控制室内的局部空间的温度的开放型的空调***。

空调***100也可以构成为能够在室外使用且能够移动、临时设置。在该情况下，空调***100既可以构成为例如临时休息室那样的密闭型空调室，也可以构成为例如临时冷风机或临时暖风机那样的能够局部地进行制冷或制热的开放型的空调***。

在空调***100构成为室内外开放型的空调***的情况下，需要向用户提供与使用场所的空气状态大不相同的空气。在该情况下，仅将用户的周围环境作为恢复环境进行空调控制即可。因此，为了提升局部空调效果，也可以从设置在使用场所上方的送风口朝向用户的头部垂直向下地送风，或者从设置在使用场所侧向的送风口朝向用户的正面沿水平方向送风。

在开放型的空调***100中，需要提供温度与外部气温相差很大的空气。因此，若使开放型的空调***100一直运转，则成本会增加，所以也可以在物体传感器等探测到用户已接近空调装置30的送风口时，使空调***100自动地运转。在该情况下，可以在空调***100的非运转时，通过使一定量的冷风或暖风在空调装置30内循环，能够降低温度控制的成本，并且能够在运转时立即提供冷风或暖风。

空调***100的空调控制的目标温度(恢复环境的温度)与负荷温度(例如外部气温)的温度差较大，然而恢复环境的利用时间被限定为例如5分～15分左右。因此，在所需最低限度的短时间内进行温度调节对于成本的削减是有效的。为了实现它，例如也可以具有通过网络远程操作空调***100的功能。具体而言，也可以结合着通过远程操作设定的用户的预定入室时刻，在短时间内快速地将室内等的恢复环境调节为目标温度。

空调***100还可以包括探测部60，其为探测用户已进入室内等恢复环境的物体传感器等。在该情况下，空调***100也可以仅在探测部60探测用户已进入恢复环境时才由温度负荷管理装置20进行空调控制。空调装置30，也可以在探测部60探测到用户已进入恢复环境后经过了由温度负荷管理装置20设定的利用时间的时刻，结束由温度负荷管理装置20进行的空气调节。例如，也可以在前述的远程操作所设定的预定入室时刻附近由物体传感器等探测到人已入室后温度负荷管理装置所设定的利用时间(例如10～15分)过后，使恢复环境的温度自动地返回适当温度(例如26℃～28℃左右)。

－第二实施方式的效果－

本实施方式的温度负荷管理装置20在让用户暴露于第二环境(亦即恢复环境)下时使用，该第二环境用于去除在第一环境(炎热环境或寒冷环境等)下蓄积起来的第一温度负荷。温度负荷管理装置20主要包括控制部10。控制部10根据用户的生理信息来控制恢复环境，或者通知让用户结束在恢复环境下的暴露的时刻(亦即利用时间)。

根据本实施方式的温度负荷管理装置20，基于用户的生理信息来进行对用于去除在第一环境下蓄积起来的第一温度负荷的恢复环境的控制、或通知该恢复环境的利用时间。因此，能够根据用户设定恢复环境的温度或利用时间等。因此，能够预防由热应激引起的疾病例如中暑等。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，控制部10也可以结合着用户在第一温度负荷下蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量，来控制恢复环境或通知恢复环境的利用时间。例如，在炎热环境中蓄积了炎热负荷的用户中，也可以结合着由于炎热负荷蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量来进行对恢复环境的控制等。这样一来，用户能够更适当地使用恢复环境。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，控制部10也可以根据第一人体有效能的蓄积量、和根据通过与第一温度负荷相反的第二温度负荷来消除第一人体有效能的蓄积所需要的、在该第二温度负荷下蓄积起来的第二人体有效能的蓄积量，来设定恢复环境的温度或利用时间。这样一来，例如，求出在炎热环境下蓄积于用户的第一人体有效能的蓄积量、和为了消除在炎热负荷下蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量所需要的、在寒冷负荷下蓄积起来的第二人体有效能的蓄积量，根据这些人体有效能的蓄积量，能够设定对于用户而言适当的恢复环境的温度、利用时间。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，还可以包括检测用户的生理信息的传感器11。这样一来，能够用由传感器11检测到的用户的生理信息来进行对恢复环境的控制等。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，传感器11可以是用户佩戴的手镯型传感器、以及测量多个部位的体温的传感器。这样一来，能够容易地检测用户的生理信息，例如排汗量和心率等。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，生理信息可以是代谢量、皮肤温度、深部温度、排汗量、血管直径、血流量、心率、心率波动以及呼吸频率中的至少一个。这样一来，能够使用与蓄积在用户身上的温度负荷相关的生理信息。

在本实施方式的温度负荷管理装置20中，恢复环境的控制对象可以是温度、湿度、辐射温度以及气流中的至少一个。这样一来，通过对恢复环境的控制能够去除用户的温度负荷。

(其他实施方式)

在前述第一实施方式中，使用了式(1)～(3)所表示的温度负荷减轻模型。然而，温度负荷减轻模型只要为记述外壳温度BTs、负荷温度TL、减轻温度TR、减轻时间t之间的相互关系的模型，并无特别限定。

在前述第二实施方式中，温度负荷管理装置20根据蓄积在用户的人体中的有效能来设定恢复环境的温度和利用时间。然而，温度负荷管理装置20也可以根据基于用户的生理信息的其他指标，来校正恢复环境的温度或利用时间。例如，也可以使用与用户的血管的扩张收缩的程度具有相互关系的其他参数、表示交感神经和副交感神经的平衡的参数等。作为这样的参数的一例，可以使用用户的呼吸或心跳的变动的低频(LF)成分与高频(HF)成分之比即LF/HF。比率LF/HF与血管的舒张和收缩的程度相关。在该情况下，温度负荷管理装置20例如也可以使用测量用户的脉搏波的设备来获取LF/HF的值。

例如，在让承受了由炎热环境引起的温度负荷的用户暴露在寒冷的恢复环境下而去除温度负荷的情况下，温度负荷管理装置20也可以在检测到用户的手等的末梢血管的血流量降低到规定值以下时，结束用户在恢复环境下的暴露。

在前述第二实施方式中，由温度负荷管理装置20和空调装置30构成空调***100，温度负荷管理装置20通过空调装置30控制恢复环境。然而，也可以取而代之，使温度负荷管理装置20自己包括空调功能，利用该功能控制恢复环境。

以上，说明了实施方式，但应理解为能够不脱离权利要求范围的主旨和范围地进行方式和详情的多样改变。以上的实施方式、变形例、其他的实施方式也可以进行适当组合或置换。而且，以上所述的“第一”、“第二”、……这些术语仅用于区分包含上述术语的语句，并不用于限定该语句的数量、顺序。

－产业实用性－

本公开对于温度负荷管理装置和温度负荷管理方法是有用的。

－符号说明－

10控制部

11传感器

20温度负荷管理装置

30空调装置

40调节部

50检测部

60探测部

100空调***

Claims (19)

1.一种温度负荷管理装置(20)，其在让用户暴露于第二环境时使用，该第二环境用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷，其特征在于：

该温度负荷管理装置包括控制部(10)，该控制部(10)基于所述用户的生理信息控制所述第二环境或通知让所述暴露结束的时刻。

2.根据权利要求1所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述控制部(10)根据所述用户的外壳温度、所述第一环境的温度即负荷温度、所述第二环境的温度即减轻温度、让所述用户暴露于所述第二环境的时间即减轻时间之间的相互关系，将所述外壳温度设定为目标值，将所述负荷温度、所述减轻温度和所述减轻时间中的一者作为输入，将所述减轻温度和所述减轻时间中的另一者输出。

3.根据权利要求2所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

设所述外壳温度为BTs、所述负荷温度为TL、所述减轻温度为TR、所述减轻时间为t，则所述相互关系如下：

BTs(t)＝β1×ln(t)+β2

β1＝A1×TR+B1×TL－C1

β2＝A2×TR+B2×TL－C2

其中，ln为自然对数，A1、A2、B1、B2、C1、C2为模型参数。

4.根据权利要求3所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述第一环境为炎热环境或寒冷环境，

所述模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2考虑着所述用户所穿着的衣服来进行设定。

5.根据权利要求3或4所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述模型参数A1、A2、B1、B2、C1、C2根据所述用户的属性来进行调节。

6.根据权利要求2～5中任一项权利要求所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述负荷温度考虑着所述第一环境下的湿度、风速以及辐射温度中的至少一个来进行校正。

7.根据权利要求1所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述控制部(10)结合着所述用户的在所述第一温度负荷下蓄积起来的第一人体有效能的蓄积量，来控制所述第二环境或通知所述时刻。

8.根据权利要求7所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述控制部(10)根据所述第一人体有效能的蓄积量、和通过与所述第一温度负荷相反的第二温度负荷来消除所述第一人体有效能的蓄积量所需要的、在该第二温度负荷下蓄积起来的第二人体效能的蓄积量，来设定所述第二环境的温度或所述时刻。

9.根据权利要求1、7或8所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

该温度负荷管理装置还包括检测所述生理信息的传感器(11)。

10.根据权利要求9所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述传感器(11)为所述用户佩戴的手镯型传感器、以及测量多个部位的体温的传感器。

11.根据权利要求1、7至10中任一项权利要求所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述生理信息为代谢量、皮肤温度、深部温度、排汗量、血管直径、血流量、心率、心率波动以及呼吸频率中的至少一个。

12.根据权利要求1、7至11中任一项权利要求所述的温度负荷管理装置，其特征在于：

所述第二环境的控制对象为温度、湿度、辐射温度以及气流中的至少一个。

13.一种空调***，其特征在于：包括权利要求2至6中任一项权利要求所述的温度负荷管理装置(20)和空调装置(30)，该空调装置(30)根据从所述控制部(10)输出的所述减轻温度或所述减轻时间进行对所述第二环境的空气调节。

14.根据权利要求13所述的空调***，其特征在于：

该空调***还包括调节部(40)，其构成为所述用户能够改变从所述控制部(10)输出的所述减轻温度或所述减轻时间。

15.根据权利要求13或14所述的空调***，其特征在于：

该空调***还包括检测所述外壳温度的检测部(50)，

所述空调装置(30)在由所述检测部(50)检测出的所述外壳温度与所述目标值之差超过第一规定值的情况下，改变所述减轻温度以使所述减轻温度与常温之差达到第二规定值以下，或者向所述用户发出警报以中止在所述第二环境下的暴露。

16.根据权利要求13～15中任一项权利要求所述的空调***，其特征在于：

该空调***还包括探测部(60)，其探测所述用户已进入所述第二环境，

所述空调装置(30)在所述探测部(60)探测到所述用户已进入所述第二环境后经过了所述减轻时间的时刻，结束基于所述减轻温度的空气调节。

17.一种温度负荷管理方法，其在让用户暴露于第二环境时使用，该第二环境用于去除在第一环境中蓄积起来的第一温度负荷，其特征在于：

基于所述用户的生理信息控制所述第二环境或通知让所述暴露结束的时刻。

18.根据权利要求17所述的温度负荷管理方法，其特征在于：

根据所述用户的外壳温度、所述第一环境的温度即负荷温度、所述第二环境的温度即减轻温度、让所述用户暴露于所述第二环境的时间即减轻时间之间的相互关系，将所述外壳温度设定为目标值，将所述负荷温度、所述减轻温度和所述减轻时间的一者作为输入，将所述减轻温度和所述减轻时间的另一者输出。

19.一种计算机程序，用于让计算机执行权利要求17或18所述的温度负荷管理方法。