[发明专利]影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置

说明书

本申请涉及一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述装置包括散热式体感温度测试装置，用于获取当前环境的实际体感热量流失速率；干湿温度测量模块，用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；环境辐射测量模块，用于测量当前环境的当前实际辐射；风速测量模块,用于测量当前环境的当前实际风力；数据分析与显示模块。本发明一方面采用实际体感热量流失速率来描述体感，符合人体感受冷暖的根本原理，并将度量对象由千差万别的人体换为标准化和可量化的热量，使获取当前环境的实际体感热量流失速率更加科学，另一方面能从造成体感不适的环境中找出真正的不舒适根源所在，能够向用户给出有针对性的，并提示用户做针对性改善。

技术领域

本申请涉及体感测量技术领域，特别是涉及一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置。

背景技术

目前，现有技术中的各种体感预报和侦测手段仅仅是得到一个测量数值，不能得出各项测量数值与人体舒适度之间的关系，无法向用户给出一个合理的改善体感舒适度的建议。毕竟，人体与环境的热量关系主要是热传递，而热传递的方式有三种，热传导，空气对流，热辐射。人体与环境的热传递也离不开这三种形式。

具体而言，人体与环境的热传导，主要有两种，一是空气分子，空气中的水分子与皮肤接触时发生直接的热传导，热量从温度高的一方传递导温度较低的一方；二是人体毛孔分泌汗液，而汗液与空气，空气中的水分子发生接触产生热传导，此外，汗液蒸发时由液体变成气体，会吸收一部分人体的热量。

进一步可以看出，影响人体热传导的因素有环境和人体的温度差，有风速和有空气的相对湿度。其中，当体温低于环境温度时，人体无法通过热传导散热，甚至变成吸热；风速大小则影响着汗液蒸发的速度，也影响着热传导速度。

此外，相对湿度同样会影响汗液蒸发的速度，湿度越大，汗液蒸发越慢，甚至相对停止。以上可以解释为什么南方的湿冷比北方的干冷有时更冷，因为北方的冬天平均湿度为20%，南方平均60%，而水的热容值和传热速度比空气大得多。

所以，南方湿空气从人体吸走的热量相比同样温度时的北方空气大得多，快得多。除湿也是提高体感舒适度的办法之一，但是其利弊则要和温度的改变综合考虑做衡量。同样，也可以解释夏天为什么湿度越大会越不舒服，因为湿度增大，对于汗液的蒸发有抑制作用。

当然，当环境标准温度高于一个临界点之后，通常是26~28℃，空气中水分子增多，对人体散热的利好就赶不上对汗液蒸发的抑制了，而环境温度高于人体表面温度后，更是只有弊端而没有任何好处了。

其二，人体与环境的对流热交换，主要是来自于流动空气与人体，以及人体周围空气接触发生的热量交换。

这里的影响因素主要是风速，需要注意的是，当空气标准温度超过人体温度后，这种“热风”就不会对人体散热带来的对流热传递就是负面的。

其三，人体与环境的热辐射。辐射是热传递的方式之一，太阳之所以能够经过真空环境把热量带到地球，就是因为辐射传递热量不依赖于介质。

而且这些条件可能相互影响，在不同的时间和地球运转状态下表现也不一样，在单项因素不同的条件值之下各项因素的综合关系也会有很大甚至是截然相反的差异。

因此，试图测量出若干单项状态值，然后用一个或者若干个数学公式来表达人体在不同环境下的感受是非常困难的，因为这些影响因子之间的关系并不是固定或者很规律的，人类至今都没有研究出其中确切的科学模型。

而且，从根本上来讲，用温度来统一描述人体的散热感受也是不科学的，例如人体的神经元对于高温有痛感反应，现行的体感温度计算公式常常强行将标准温度较低但是很闷的体感描述为高温体感，对于用户的直觉而言是不准确的。