2023 Fiscal Year Research-status Report
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20K04816
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
近藤 靖史 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 教授 (20267339)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | エアカーテン / シーリング効率 / 実験 / CFD解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では店舗や倉庫などの出入口からの外気侵入に伴う空調負荷をエアカーテンにより低減する方法を検討している。エアカーテンを屋外側に設置した場合、エアカーテンから吹き出された外気の一部は室内に侵入する。また、エアカーテンを室内側に設置した場合、室内空気の一部は屋外に漏出する。一方、エアカーテンを室内側と屋外側に設置しそれぞれの吹出し風速と風量を同じ値とすると、外気の侵入と室内空気の漏出が少なくなる。以上の事が、既往の研究により示されている。また、エアカーテンの吹出し気流の一様性がエアカーテンの性能に大きく影響することが示されている。
今年度の研究では、3種類のエアカーテンを対象に吹出し気流の一様性を実験により確認し、エアカーテンの遮蔽性能への影響を実験とCFD解析により検討した。
実験は東京都市大学建築学科棟環境実験室において行った。室内を想定した空間(4.0m(X)×4.0m(Y)×2.5m(Z))を実験室と呼び、暖房状態とする。また、その周囲空間(7.8m(X)×12.9m(Y)×3.5m(Z))を実験場と呼び、外部空間と想定する。エアカーテンは実験室出入口の屋外側に設置している。
以下の知見が得られた。(1)エアカーテンの吹出し気流の一様性が高い場合、エアカーテンのシーリング効率が高い。逆にエアカーテンの吹出し気流が欠損している製品や吹出し気流の風速に分布がある製品は効率が低い。(2)エアカーテンの幅が開口幅を覆い、かつ、エアカーテンが開口に近い位置に設置されている場合は効率が高い。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では空調擾乱によるエアカーテンの効率への影響を実験により確認している。この実験では空調風量を適切に調整する必要があるが、これを行うためのマスフローコントローラが故障した。メーカーに問い合わせ、修理や新品購入を試みたが、半導体不足でこれができなかった。このため、十分に実験を行うことができず、CFD解析による検討に重心を移した。
昨年度にマスフローコントローラを入手し、実験を実施したが、当初の予定より遅れることとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように、実験機器の故障と半導体不足により研究が遅れたため、研究期間を延長させて頂いた。本年度は昨年度に実施した実験結果を元に検討を進め、研究成果をまとめる作業を主に行う。既に、研究成果は査読付き論文や建築学会大会論文・空気調和・衛生工学会大会論文などで公表している。さらに、査読付き論文などで成果を広く公表する予定である。
成果をまとめる上で補足すべき内容に関するCFD解析を実施し、より系統的な研究とすべく、研究を進める。
また、本研究課題を通じて、エアカーテンの設計方法が国内では充実していないことを強く感じた。これについては、国外のエアカーテンに関する設計法・基準・規格を整理し、エアカーテンの設計法について検討を進めていきたい。ISOなどではエアカーテンの吹出し風速の一様性がエアカーテンの効率に大きく影響するとして、重要視されている。これらについて、今年度は実験データを整理・分析し、CFD解析との比較を実施する。
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| Causes of Carryover |
本研究では空調擾乱によるエアカーテンの効率への影響を実験により確認している。この実験では空調風量を適切に調整する必要があるが、これを行うためのマスフローコントローラが故障した。メーカーに問い合わせ、修理や新品購入を試みたが、半導体不足でこれができなかった。このため、十分に実験を行うことができず、CFD解析による検討に重心を移した。
2023年度にマスフローコントローラが入手でき、実験を行うことはできたが、当初の予定よりも遅れることとなった。次年度は実験データを元にCFD解析結果との比較などを行い、本研究課題を完結させ、成果をまとめる計画である。
2024年度は実験結果とCFD解析結果比較のためのデータ整理に必要となる人件費、成果を学会で発表するための出張旅費、CFD解析を行うための解析用パソコンの購入に研究費を使用する計画である。
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