2013 Fiscal Year Research-status Report
温暖化・節電時代に適合した蒸気圧縮式空冷空調機の実性能簡易評価法の開発
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25420167
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
西村 伸也 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30189310)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 蒸気圧縮式空冷空調機 / 実性能 / 性能評価 / COP / ヒートアイランド / 温暖化 / 消費電力 / 節電 |
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| Research Abstract |
本研究では，空調機の大半を占める電動の蒸気圧縮式空冷空調機を対象に，その実性能を，住宅やオフィスなどの運転現場において，大規模な装置を必要とせず，簡便かつ正確に測定可能な実性能簡易評価法の開発を目的としている．
本年度は，研究の1年目として，実性能簡易評価法について，実験と理論の両面より検討を加えた．
まず，実験的検討においては，定格冷房能力が2.8kWの家庭用ルームエアコンを用いた性能試験装置を製作した．装置の製作に当たっては，従来の行われてきた空気エンタルピー性能試験法との比較検討が行えるように，室内機ならびに室外機の吸込み側と吹出し側に風洞を設けて，空気流量の正確な把握を可能とした．加えて，圧縮機の前後に電子式の圧力計を設けて冷媒圧力の測定を可能とした．また，フィールド測定時にも利用可能なよう，超音波式の流量計を設置し，実運転時の冷媒サイクルを正確に予測できるような測定システムを構築した．また，近年，熱交換器の高性能化と流路パスの複雑化が進んでいることから，室内機，室外機および圧縮機と，それらを結ぶ冷媒配管に温度測定用の熱電対を多数取り付けるとともに，室内機・室外機における吸込み空気，吹き出し空気の流速や温度・湿度測定用の各種センサーを取り付け，測定に必要となるセンサーの種類とその数，ならびに測定位置や測定時間間隔，測定点数などについて予備実験を進めた．
一方で，理論的な検討については，これまで開発を進めてきた蒸気圧縮式空冷空調機の性能予測シミュレーション手法において，上述の熱交換器の高性能化と流路パスの複雑化に関して，解析モデルの改良を行った．
なお，実験的な検討については，平成25年度の日本冷凍空調学会年次大会において，研究成果を発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験的な検討においては，試験装置が完成し，冷媒配管を切断することなく配管の外部から冷媒流量を測定する超音波流量計の適用可能性についての検討を進めている．本研究で対象とする，管外径が8mm以下の細管内を流れる冷媒の流量測定例はなく，測定法の信頼性を検証しているところである．
また，室内熱交換器についても，冷媒流路の多パス化に伴う複雑化が進んでいることから，面的な非定常熱交換特性を瞬時に捉えることができるよう赤外線サーモグラフィ装置を用いた分析に着手した．
以上のように，申請時の予定に対して，ほぼ順調に研究を進めることができたと判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究がおおむね順調に進んでいるので，当初の予定通りに以下の項目についての検討を進める．
(1) 性能検証試験による，室内熱交換器，室外熱交換器の性能把握と，空調機の部分負荷性能の定量的な評価．
(2) 上述の性能試験結果により得られた伝熱性能をパラメータとした，空調機の性能予測シミュレーションの実施．
(3) フィールド性能試験の実施
(4) 節電対策，省エネ・省CO2対策としての空調機の運転方法と性能改善手法の提案
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
ルームエアコン性能試験装置の製作費が予算をオーバーしてしまい，消耗品（保温材など）の購入を取りやめたため．
前年度に購入を取りやめた，冷媒配管用保温材，壁断熱材の購入費に充当する予定．
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