臺灣博碩士論文加值系統

人體的熱散失研究可對頭部護具內的溫度與溼度變化有更深入的了解，工程上我們可藉此改善造成頭部不舒適的問題。當穿戴頭部護具的舒適度提高時，可提高大眾在騎乘機動車輛時安全帽的使用率。本研究主要針對頭部護具中的機車用安全帽做探討，經過問卷調查確立研究動機，然後進行實驗與理論模式推導的相關驗證。實驗是將小型感測器裝設在安全帽的內部，以量取測試者在不同環境溫度與溼度下，記錄頭上安全帽內部之溫濕度隨時間的變化情形；配合生物統計的做法確立其有明顯的差異，文中完成溫度範圍為26~40℃與溼度範圍為14~75％的定量量測與探討，並指出安全帽內之溼度85%可以是穿戴者舒適與否的一個可能的指標。另外為配合工程分析以便往後頭部護具之改良設計，文中推演出一溼度與時間關係的熱散失公式，此為一近似二維的微分方程式，公式中的未知相關參數可由實驗結果比較獲得，所比較的量測資料與數值模擬的曲線相當吻合。本研究結合生物科技與工程分析之實驗量測與模擬，為頭部護具提供一個更具人性的設計考量。

The research to the heat-loss problem regarding temperature and humidity inside helmet can be beneficial to improve discomfort of helmet wearer. When one can provide more comfortable helmets, the public will be willing to wear them as riding motorcycles. In this study, we investigate the helmet for motorcyclists. By virtue of collecting questionnaires to assure the motive of the present thesis, the experiment and the corresponding theoretical model have been carried out. For the experiment, small-scale sensors are installed inside the helmet. The variations of temperature and humidity versus time are thus recorded as testees wearing the helmet. Besides, the significant difference in temperature or humidity between testees with and without helmet is assured by the bio-statistics approach. The measurement and analysis for temperature ranging between 26 and 40 oC, and for humidity 14 and 75% have been studied; and 85% humidity inside the helmet could be the index for determining if it is a comfortable helmet or not. Furthermore, a quasi-two dimensional heat-loss model governing relations of humidity versus time has been developed and is expected to help improving design of helmet. The relevant parameters of the model formula are obtained based on the experimental data. The comparisons of numerical and recorded curves show the feasibility of the present results. In general, this thesis provides an alternative way of helmet design in more human nature by combining bio-technolnogy and engineering approach.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
總目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XII
符號說明表 XIV
第一章 序論 1
1-1、前言 1
1-2、研究動機 2
1-3、研究內容 2
第二章 文獻探討 4
2-1、熱散失不當的危害 4
2-2、人體舒適度 5
2-3、皮膚的散熱機制 7
2-3-1、傳導 7
2-3-2、對流 8
2-3-3、輻射 8
2-3-4、蒸發 9
2-4、溫濕衡溫控制室–熱暴露腔 10
2-5、問卷調查 11
第三章 研究架構及方法 13
3-1、研究架構概述 13
3-2、熱散失公式 14
3-2-1、熱散失公式推演 14
3-2-2、熱散失公式程式設計 15
3-3、熱暴露腔之設立 15
3-3-1、熱暴露腔之建構及利用 15
3-3-2、熱暴露腔穩定性之評估 16
3-3-2-1、環境溫度之均勻性評估 16
3-3-2-2、環境相度溼度之均勻性評估 17
3-3-3、實驗設備 17
3-4、熱暴露腔實驗 19
3-5、利用生物統計學方法 20
第四章 實驗數據分析與討論 21
4-1、實驗的模擬環境 21
4-2、用生物統計方法探討實驗變異 21
4-2-1、生物統計結果 22
4-2-1-1、血壓 22
4-2-1-2、心搏率 23
4-2-1-3、體溫 23
4-2-1-4、頭部護具內部的溫度 23
4-2-1-5、頭部護具內部的溼度 24
4-2-2、生物統計之結果討論 24
4-2-2-1、血壓 24
4-2-2-2、心搏率 24
4-2-2-3、體溫 25
4-2-2-4、頭部護具內部的溫度 25
4-2-2-5、頭部護具內部的溼度 25
4-3、特定環境溫度下頭部護具內的溫溼度變化 26
4-3-1、在溫度的變化上 26
4-3-2、在溼度的變化上 27
4-4、特定環境溼度下頭部護具內的溫溼度變化 28
4-4-1、在溫度的變化上 28
4-4-2、在溼度的變化上 29
4-5、頭部護具之舒適度指標 31
4-6、頭部護具內部的溼度曲線探討 31
第五章 結論與未來工作 34
5-1、結論 34
5-2、未來工作 35
參考文獻 37
附錄A 一般大眾的問卷 97
附錄B 模擬實驗前的問卷 100
附錄C 模擬實驗後的問卷 101
作者簡介 102

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