JP2009300058A - 熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法および測定用ダミー素子 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換換気装置と空気調和装置とを併用した空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果を比較的少ない手間の下に評価し易い評価方法を得ること。
【解決手段】熱交換換気装置５０と空気調和装置６０とを併用して室内の空気調和を行う空気調和システム７０での熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価するにあたり、熱交換換気装置に用いられる熱交換器に代えて、該熱交換器と同等の圧力損失特性を有する非熱交換型の測定用ダミー素子１５０を熱交換換気装置に装着し、該熱交換換気装置により自然換気を行いながら空気調和システム全体での消費電力量を測定するステップを行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、外気と室内空気との間で熱交換を行いながら換気する熱交換換気装置を使用した空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法、および該評価方法に用いる測定用ダミー素子に関するものである。

外気と室内空気との間で熱交換器により熱交換を行いながら換気する熱交換換気装置は、主に建物の天井に埋め込まれて設置されて他の空気調和装置と併用される。熱交換換気装置と熱交換換気装置以外の空気調和装置、例えば冷房機能または暖房機能を有するエアコンディショナーとを併用した空気調和システムでは、熱交換換気装置により熱交換された後の外気が室内に取り込まれるため、熱交換せずに換気した場合に比べ、空気調和装置の消費電力量を削減することができる。結果として、空気調和システム全体の消費電力量を削減することができる。

熱交換換気装置と空気調和装置とを併用した空気調和システムでの消費電力削減量は、通常、シミュレーションにより求められているが、シミュレーションの適否を確認するために消費電力削減量を実測することもある。消費電力削減量を実測する際には、熱交換を行うことなく通常の換気風量と同量の換気風量を熱交換換気装置により確保した状態での空気調和システムの消費電力量と、熱交換換気装置を通常通り稼働させたときの空気調和システムの消費電力量とが比較される。そして、当該比較を正確に行うために、熱交換換気装置が潜熱交換型、顕熱交換型、および全熱交換型のいずれであるかに応じて室内外の温度差や湿度差を測定し、該測定結果と空気調和システムの消費電力量との関係が調べられる。

バイパス風路を予め有する熱交換換気装置、すなわち外気を室内に取り込む給気側風路および室内空気を室外に排出する排気側風路の少なくとも一方に熱交換器を迂回する風路が筐体内に予め開閉自在に設けられている熱交換換気装置では、当該バイパス風路を開にすると共に圧力損失の調節と断熱処理とを行うことにより、熱交換を行うことなく通常の換気風量と同量の換気風量を確保することが可能である。また、バイパス風路を有していない熱交換換気装置では、筐体の外にバイパス風路を設け、該バイパス風路に外気または室内空気を流すと共に圧力損失の調節と断熱処理とを行うことにより、熱交換を行うことなく通常の換気風量と同量の換気風量を確保することが可能である。

しかしながら、バイパス風路を予め有する熱交換換気装置により熱交換を行うことなく通常の換気風量と同量の換気風量を確保するためには、バイパス風路からの空気漏れを防止しなければならず、各風路間の隙間を塞いだり、熱交換器での給気側流路および排気側流路の各々を塞いだりする等、多くの手間がかかる。

また、バイパス風路を有していない熱交換換気装置の筐体の外にバイパス風路を設けて、該熱交換換気装置により熱交換を行うことなく通常の換気風量と同量の換気風量を確保するためには、バイパス風路の接続、給気側風路または排気側風路の断熱処理、各風路での風量の調節等を行わなければならないので、更に多くの手間がかかる。

そして、熱交換換気装置が予めバイパス風路を有しているか否かに拘わらず、室内外の温度差や湿度差と空気調和システムの消費電力量との関係を正確に求めるためには、温度差測定用のセンサや湿度差測定用のセンサを熱交換換気装置内の所定の箇所に正確に配置することが求められ、これらのセンサを人の手によって所定の箇所に正確に配置するのには大変な手間がかかる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、熱交換換気装置と該熱交換換気装置以外の空気調和装置とを備えた空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果を比較的少ない手間の下に評価し易い評価方法、および該評価方法に用いる測定用ダミー素子を得ることを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法は、筐体内に画定された給気側風路を流れる外気と排気側風路を流れる室内空気との間で熱交換器により熱交換を行いながら換気する熱交換換気装置と、熱交換換気装置以外の空気調和装置とを備え、熱交換換気装置と空気調和装置とにより室内の空気調和を行う空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法であって、熱交換換気装置および空気調和装置を稼働させて、室内と室外との温湿度差および空気調和システム全体での消費電力量を測定する第１ステップと、熱交換器と同等の圧力損失特性を有する非熱交換型の測定用ダミー素子を熱交換器に代えて熱交換換気装置に装着し、該熱交換換気装置および空気調和装置を稼働させて、室内と室外との温湿度差および空気調和システム全体での消費電力量を測定する第２ステップとを含み、第１ステップでの測定結果と第２ステップでの測定結果とを基に、熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価することを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成する本発明の測定用ダミー素子は、筐体内に画定された給気側風路を流れる外気と排気側風路を流れる室内空気との間で熱交換器により熱交換を行いながら換気する熱交換換気装置での熱交換器に置き換え可能な形状および大きさを有し、熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価する際に用いられる測定用ダミー素子であって、給気側風路の一区間となる第１流路と、排気側風路の一区間となる第２流路と、第１流路および第２流路の各々に配置されて圧力損失を調節する圧力損失調節部材と、第１流路と第２流路とを熱的に分離する断熱部と、第１流路および第２流路の各々に設けられたセンサ取付部とを有することを特徴とするものである。

本発明の熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法では、熱交換換気装置で用いられている熱交換器に代えて、所定箇所にセンサが取り付けられた本発明の測定用ダミー素子を装着し、その後に当該熱交換換気装置を含む空気調和システム全体を稼働させるという簡単な作業により、熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価に必要なデータを収集することができる。熱交換換気装置が筐体内に予めバイパス風路を有しているか否かに拘わらず、比較的少ない手間の下に当該熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価に用いるデータを収集することができる。その結果として、熱交換換気装置の消費電力量削減効果を比較的少ない手間の下に評価することが容易になる。

以下、本発明の熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法および測定用ダミー素子それぞれの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の評価方法により消費電力量削減効果を評価することが可能な空気調和システムの一例を示す概略図である。同図に示す空気調和システム７０は、熱交換換気装置５０と、熱交換換気装置以外の空気調和装置６０とを有している。これら熱交換換気装置５０および空気調和装置６０の各々は、部屋８０の天井裏のスペース８０ａに設置されて、その一部が天井８０ｂに埋め込まれている。

上記の熱交換換気装置５０は熱交換器２０を備え、室外から取り込んだ外気と部屋８０から取り込んだ室内空気との間で上記の熱交換器２０により熱交換を行いながら換気する。図１においては、熱交換換気装置５０での外気の流れを二点鎖線の矢印Ａで示しており、熱交換換気装置５０での室内空気の流れを一点鎖線の矢印Ｂで示している。

また、空気調和装置６０は、図示を省略したリモートコントローラを備え、該リモートコントローラからユーザが入力した指令に応じて暖房運転、冷房運転、除湿運転等を行う。空気調和装置６０の電源コード６０ａは部屋８０内のコンセント８５に接続されており、該コンセント８５は電力線９０により室外の配電盤９５に接続されている。なお、図１においては図示を省略しているが、熱交換換気装置５０の電源コードもコンセント８５に接続されている。

図２は、図１に示した空気調和システム中の熱交換換気装置を概略的に示す分解斜視図である。同図に示すように、熱交換換気装置５０は、筐体１０と、筐体１０内に配置された熱交換器２０と、給気用送風機３０と、排気用送風機４０とを備えている。

上記の筐体１０は、上端が開口した箱状のケーシング本体５と、ケーシング本体５の上端に取り付けられて該ケーシング本体５の開口を閉塞する蓋体７とを有している。ケーシング本体５には、外気を取り込む室外側吸込口１ａと、室外側吸込口１ａから取り込んだ外気を室内に吹き出す室内側吹出口１ｂと、室内空気を取り込む室内内吸込口２ａと、室内側吸込口２ａから取り込んだ室内空気を室外に吹き出す室外側吹出口２ｂと、熱交換器２０用の装填口３とが設けられている。

熱交換器２０は、熱交換素子１５と熱交換素子１５を収容した枠体（図示せず）とを有しており、上記の装填口３から筐体１０内に装着されて、室外側吸込口１ａから筐体１０内に取り込んだ外気と室内側吸込口２ａから筐体１０内に取り込んだ室内空気との間で熱交換素子１５により熱交換を行う。筐体１０内に配置されたホルダ２５ａに熱交換器２０での長手方向の一端が挿入されると共に、熱交換器２０の装填後に該熱交換器２０での長手方向の他端に装填口３側からキャップ部材２５ｂが装着されて、筐体１０内での熱交換器２０の位置が固定される。装填口３は上記のキャップ部材２５ｂにより閉塞される。

なお、上記の熱交換素子１５としては、例えば、シート状を呈する紙製の仕切部材と波形を呈する紙製の間隔保持部材とを交互に積層し、仕切部材とその下の間隔保持部材との間、および仕切部材とその上の間隔保持部材との間にそれぞれ空気の流路を複数形成した全熱交換型、顕熱交換型、または潜熱交換型の素子が用いられる。仕切部材の下に形成された各流路と当該仕切部材の上に形成された各流路とは平面視したときに略直交する。例えば、個々の仕切部材の上に形成される複数の流路の各々が外気の流路（以下「給気側流路」という）となり、当該仕切部材の下に形成される複数の流路の各々が室内空気の流路（以下「排気側流路」という）となる。熱交換換気装置５０では、熱交換素子１５が横臥した状態で熱交換器２０が装着される。

給気用送風機３０は、筐体１０内での室内側吹出口１ｂ近傍に配置されている。図示を省略した制御部による制御の下に当該給気用送風機３０を動作させると、外気が室外側吸込口１ａを通って筐体１０内に取り込まれ、熱交換器２０での給気側流路を流れて給気用送風機３０に達し、ここから室内側吹出口１ｂを経て室内に吹き出される。また、排気用送風機４０は、筐体１０内での室外側吹出口２ｂ近傍に配置されている。上記制御部による制御の下に当該排気用送風機４０を動作させると、室内空気が室内側吸込口２ａを通って筐体１０内に取り込まれ、熱交換器２０での排気側流路を流れて排気用送風機４０に達し、ここから室外側吹出口２ｂを経て室内に吹き出される。

給気用送風機３０の動作時に外気が流れる給気側風路と排気用送風機４０の動作時に室内空気が流れる排気側風路とを筐体１０内に画定するために、筐体１０内には複数の風路形成部品が配置されている。図２には、複数の風路形成部品のうちの２つの風路形成部品４３，４５が示されている。風路形成部品４３は室外側吸込口１ａの内側に配置されており、風路形成部品４５は室内側吸込口２ａの内側に配置されている。なお、熱交換換気装置５０は、筐体１０内にバイパス風路を有していない。

上述した熱交換換気装置５０と空気調和装置６０とを有する空気調和システム７０（図１参照）での熱交換換気装置５０の消費電力量削減効果を本発明の方法に従って評価するにあたっては、下記の第１ステップおよび第２ステップがこの順番で、または第２ステップおよび第１ステップの順番で行われる。

第１ステップでは、熱交換換気装置５０により熱交換換気を行いながら、すなわち熱交換器２０による外気と室内空気との間での熱交換を伴う換気を行いながら空気調和装置６０を稼働させて、室内外の温湿度差と空気調和システム７０全体での消費電力量とを測定する。

また、第２ステップでは、熱交換器２０に代えて本発明の測定用ダミー素子を熱交換換気装置５０の筐体１０（図２参照）内に装着し、当該熱交換換気装置５０により自然換気を行いながら、すなわち外気と室内空気との間での熱交換を伴わない換気を行いながら空気調和装置６０を稼働させて、室内外の温湿度差と空気調和システム７０全体での消費電力量とを測定する。

本発明の評価方法では、上述した第１ステップでの測定結果と第２ステップでの測定結果とを基に、熱交換換気装置５０での熱交換の有無による消費電力量の差を比較し、熱交換換気装置５０の消費電力削減効果を評価する。なお、本発明の評価方法でいう「室内外の温湿度差を測定する」とは、室内外の温度差および室内外の湿度差の少なくとも一方を測定することを意味する。

図３は、図１に示した空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価に用いるデータを収集する際の機器の配置の一例を示す概略図である。同図は、上述した第２ステップでの機器の配置の一例を示したものである。この例では、熱交換換気装置５０の熱交換器２０（図２参照）に代えて本発明の測定用ダミー素子１５０が配置されていると共に、測定用ダミー素子１５０に装着されたセンサ（図示せず）の検知結果を受信する受信装置１７０が部屋８０内に配置されている。また、空気調和装置６０の電源コード６０ａが電力計１８０に接続されており、電力計１８０がコンセント８５に接続されている。図示を省略しているが、熱交換換気装置５０の電源コードも電力計１８０に接続されている。

上記の測定用ダミー素子１５０は、熱交換器２０と同等の圧力損失特性を有する非熱交換型の素子である。したがって、当該測定用ダミー素子１５０が装着された熱交換換気装置５０は、自然換気を行う。

このため、図３に示すように機器を配置することにより、前述した第２ステップを行うことができる。同図に示した機器配置のときに測定用ダミー素子１５０に代えて熱交換器２０（図２参照）を熱交換換気装置５０に装着すれば、前述した第１ステップを行うことができる。本発明の評価方法は、上記の測定用ダミー素子１５０を用いる点に特徴を有しているので、以下、図４を参照して測定用ダミー素子１５０について詳述する。

図４は、上記の測定用ダミー素子の一例を概略的に示す斜視図である。同図に示す測定用ダミー素子１５０Ａは、第１流路１１０と、第２流路１２０と、第１流路１１０および第２流路１２０の各々に配置された圧力損失調節部材１３０と、第１流路１１０と第２流路１２０とを熱的に分離する断熱部１４０と、第１流路１１０での所定箇所に配置されたセンサ取付部１０７と、第２流路１２０での所定箇所に配置されたセンサ取付部１１７とを有している。ただし、図３においては、第２流路１２０に配置された１つの圧力損失調節部材１３０のみが現れており、第１流路１１０に配置された圧力損失調節部材１３０は現れていない。

第１流路１１０は、４つの側壁部１１０ａ〜１１０ｄにより画定された角筒状の流路であり、熱交換換気装置５０での給気側風路の一区間となる。当該第１流路１１０を画定する４つの側壁部１１０ａ〜１１０ｄのうちで互いに対向する２つの側壁部１１０ａ，１１０ｂそれぞれの内面には、圧力損失調節部材１３０を保持する溝状の調節部材保持部１０５が複数箇所に亘って形成されている。また、側壁部１１０ｃの外面での所定箇所に、センサ取付部１０７が設けられている。センサ取付部１０７の形成箇所は、第２流路１２０での出口付近の所定箇所にセンサ１６０の検知部が位置することになるように、予め選定されている。なお、図３では、第１流路１１０での各側壁部１１０ａ〜１１０ｄおよび後述する第２流路１２０での各側壁部１２０ａ〜１２０ｄそれぞれの厚みを省略している。図３での側壁部１１０ｂには、該側壁部１１０に形成されている各調節部材保持部１０５の背面が現れている。

第２流路１２０は、第１流路１１０と同様に４つの側壁部１２０ａ〜１２０ｄにより画定された角筒状の流路であり、熱交換換気装置５０での排気側風路の一区間となる。当該第２流路１２０は、第１流路１１０と９０°の角度をもって交差している。第２流路１２０を画定する４つの側壁部１２０ａ〜１２０ｄのうち、互いに対向する２つの側壁部１２０ａ，１２０ｂそれぞれの内面には、圧力損失調節部材１３０を保持する溝状の調節部材保持部１１５が複数箇所に亘って形成されている。また、側壁部１２０ｃの外面での所定箇所に、センサ取付部１１７が設けられている。センサ取付部１１７の形成箇所は、第１流路１１０での出口付近の所定箇所にセンサ１６５の検知部が位置することになるように、予め選定されている。

各圧力損失調節部材１３０は、流路断面積を調節することで第１流路１１０での圧力損失または第２流路１２０での圧力損失を調節する部材である。第１流路１１０での圧力損失が熱交換器２０（図２参照）における給気側流路での圧力損失と同等となるように、また第２流路１２０での圧力損失が熱交換器２０における排気側流路での圧力損失と同等となるように、第１流路１１０および第２流路１２０の各々に圧力損失調節部材１３０が必要数量ずつ配置される。各圧力損失調節部材１３０は、例えばフィルタやエアシャッタを用いて構成される。

断熱部１４０は、顕熱を遮ることができる材料および潜熱を遮ることができる材料の少なくとも一方を用いて作製されて、第１流路１１０と第２流路１２０とを熱的に分離する。熱交換器２０に用いられている熱交換素子１５（図２参照）が全熱交換型の素子であるときに用いられる測定用ダミー素子１５０Ａでは、顕熱および潜熱の両方を遮ることができる材料で断熱部１４０が作製される。また、熱交換素子１５が顕熱交換型の素子であるときに用いられる測定用ダミー素子１５０Ａでは、顕熱を遮ることができる材料で断熱部１４０が作製され、熱交換素子１５が潜熱交換型の素子であるときに用いられる測定用ダミー素子１５０Ａでは、潜熱を遮ることができる材料で断熱部１４０が作製される。

センサ取付部１０７に装着されるセンサ１６０およびセンサ取付部１１７に装着されるセンサ１６５それぞれの検知精度を考慮すると、断熱部１４０が顕熱を遮るものである場合、当該断熱部１４０は、室内外の温度差が４０℃程度以内のときに第１流路１１０を流れる外気の温度変化および第２流路１２０を流れる室内空気の温度変化がそれぞれ０．５℃程度以内となる断熱効果を有することが好ましい。また、断熱部１４０が潜熱を遮るものである場合、当該断熱部１４０は、室内外の湿度差が５０％程度以内のときに第１流路１１０を流れる外気の湿度変化および第２流路１２０を流れる室内空気の湿度変化がそれぞれ５％程度以内となる断熱効果を有することが好ましい。潜熱を遮る断熱部１４０は例えば金属、合金、または合成樹脂板により作製され、顕熱を遮る断熱部１４０は例えば発泡樹脂により作製される。独立発泡の合成樹脂を用いれば、顕熱と潜熱の両方を遮ることができる断熱部１４０を比較的容易に作製することができる。

各センサ１６０，１６５は、測定用ダミー素子１５０Ａにおける必須の構成要素とすることもできるし、任意の構成要素とすることもできる。センサ取付部１０７に装着されたセンサ１６０は、第２流路１２０を流れる室内空気の温度または湿度を検知し、センサ取付部１１７に装着されたセンサ１６５は、第１流路１１０を流れる外気の温度または湿度を検知する。図３においては、第１流路１１０での外気の流れ方向を二点鎖線の矢印Ａで示しており、第２流路１２０での外気の流れ方向を一点鎖線の矢印Ｂで示している。

熱交換素子１５（図２参照）が全熱交換型の素子であるとき、各センサ１６０，１６５としては、温度および湿度の両方を検知することができるものが用いられ、熱交換素子１５が顕熱交換型の素子であるときには温度を検知することができるものが用いられ、熱交換素子１５が潜熱交換型の素子であるときには湿度を検知することができるものが用いられる。そして、各センサ１６０，１６５が温度および湿度のいずれを検知するものであっても、該センサ１６０，１６５としては、検知結果を無線信号に変換して発信することができるものが好適に用いられる。各センサ１６０，１６５から発信された検知結果は、前述のように、部屋８０内に配置した受信装置１７０（図３参照）により受信される。

上述のように構成された測定用ダミー素子１５０Ａは、図２に示した熱交換器２０に置き換え可能な形状および大きさ、具体的には熱交換器２０と同等の外形および外形寸法を有している。したがって、当該測定用ダミー素子１５０Ａは、熱交換器２０に代えて熱交換換気装置５０に容易に装着することができる。熱交換器２０に代えて測定用ダミー素子１５０Ａを装着した後は、そのまま熱交換換気装置５０を稼働させるだけで、当該熱交換換気装置５０が熱交換換気を行うときと同等の圧力損失の下に自然換気が行われる。したがって、測定用ダミー素子１５０Ａを用いることにより、空気調和システム７０（図３参照）での熱交換換気装置５０の消費電力量削減効果の評価に用いるデータを比較的少ない手間の下に容易に収集することができ、結果として、熱交換換気装置５０の消費電力量削減効果を比較的少ない手間の評価することが容易になる。

図５は、本発明の評価方法における第１ステップおよび第２ステップの各々で測定される消費電力量の一例を概略的に示すグラフである。同図中の破線は、熱交換換気装置５０により熱交換換気を行ったときの空気調和システム７０全体の消費電力量と室内外温度差との関係を示す近似線の一例、すなわち第１ステップで測定される消費電力量と室内外温度差との関係を示す近似線の一例である。また、同図中の実線は、熱交換換気装置５０に測定用ダミー素子１５０Ａを装着して自然換気を行ったときの空気調和システム７０全体の消費電力と室内外温度差との関係を示す近似線の一例、すなわち第２ステップで測定される消費電力量と室内外温度差との関係を示す近似線の一例である。これらの近似線は、室内外温度差が互いに異なる５つの時期に本発明の評価方法での第１ステップと第２ステップとを行って得たデータに基づいている。

空気調和システム７０での熱交換換気装置５０の消費電力量削減効果は、上記の２つの近似線を基に室内外温度差が所望値のときの消費電力差Ｄをとることにより評価される。消費電力差Ｄが大きければ大きいほど、熱交換換気装置５０の消費電力量削減効果が高いといえる。勿論、第１ステップの測定結果と第２ステップの測定結果との差から、近似線を作成せずに上記の消費電力削減効果を評価することも可能である。また、熱交換器２０の熱交換素子１５（図２参照）が全熱交換型または潜熱交換型の素子であるときには、第１ステップで求めた消費電力量および室内外湿度差と、第２ステップで求めた消費電力量および室内外湿度差とから、室内外湿度差が所望値のときの消費電力差をとることにより、上記消費電力削減効果を評価する。

このようにして空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価する本発明の評価方法では、熱交換換気装置で用いられている熱交換器に代えて本発明の測定用ダミー素子を熱交換換気装置に装着し、その後に当該熱交換換気装置を含む空気調和システム全体を稼働させるという簡単な作業により、消費電力量削減効果の評価に必要なデータを収集することができる。

勿論、測定用ダミー素子の第１流路および第２流路の各々での圧力損失は、圧力損失調節部材により予め調節しておくことが必要である。また、測定用ダミー素子のセンサ取付部には、当該測定用ダミー素子を熱交換換気装置に装着する前、または装着した後に所定のセンサを取り付けることが必要である。しかしながら、これらの手間を加味したとしても、本発明の評価方法によれば、熱交換換気装置が筐体内に予めバイパス風路を有しているか否かに拘わらず、従来に比べて比較的少ない手間の下に当該熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価することができる。

また、本発明によれば、熱交換換気装置を備えた空気調和システムについて、該空気調和システムが設置されている現場で熱交換換気装置の消費電力量削減効果を容易に評価することができるので、現場で熱交換換気装置の消費電力削減効果をユーザに提示することも容易になる。また、種々の現場で評価した熱交換換気装置の消費電力削減効果のデータを蓄積すれば、熱交換換気装置が設置される部屋や建物の大きさ等にあわせて当該熱交換換気装置での空気調和負荷や換気量を適切に選定するためのデータベースを構築することも容易になる。そして、上記のデータベースを活用すれば、次世代の熱交換換気装置のスペックを決定することも容易になる。

以上、本発明の熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法および測定用ダミー素子について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上述の形態に限定されるものではない。例えば、本発明の評価方法の適用対象となる空気調和システムは、熱交換換気装置と、熱交換換気装置以外の空気調和装置とを備えたものであればよい。熱交換換気装置以外の空気調和装置の具体例としては、暖房機能および冷房機の少なくとも一方を備えたエアコンディショナーや、電気ストーブ等が挙げられる。また、本発明の評価方法の適用対象となる空気調和システムでの熱交換換気装置の数、および熱交換換気装置以外の空気調和装置の数は、それぞれ１以上であればよい。

本発明の測定用ダミー素子での第１流路および第２流路に形成される調節部材保持部は、圧力損失調節部材の位置決めおよび保持を行うことができるものであればよく、その形状は適宜選定可能である。同様に、測定用ダミー素子に設けるセンサ取付部は、センサの位置決めを行うことができるものであればよく、センサを保持する機能を付与するか否かは適宜選択可能である。例えばセンサを保持するセンサ保持部をセンサ取付部に併設してもよいし、両面テープ等の接着材を用いてセンサ取付部にセンサを固定してもよい。

圧力損失調節部材は、前述したように、フィルタや開閉量可変のエアシャッタ等を用いて構成される。図６はフィルタを用いた圧力損失調節部材の一例を概略的に示す斜視図であり、図７はエアシャッタを用いた圧力損失調節部材の一例を概略的に示す斜視図である。図６に示す圧力損失調節部材１３０Ａは、矩形枠１２１Ａと、該矩形枠１２１Ａにより保持されたフィルタ部１２３Ａとを有している。フィルタ部１２３Ａは、例えばアルミニウム繊維等の金属繊維、合成繊維、またはガラス繊維等を用いて作製された不織布、織布、または織物により作製することができる。１つの圧力損失調節部材１３０Ａによる圧力損失は、フィルタ部１２３Ａの厚みや目開きによって規定される。

また、図７に示す圧力損失調節部材１３０Ｂは、平板状のベース１２１Ｂと、ベース１２１Ｂに設けられた４つのエアシャッタ部ＡＳとを備えており、個々のエアシャッタ部ＡＳは、ベース１２１Ｂに設けられた開口部１２３Ｂと、矢印Ｃ方向にスライドして開口部１２３Ｂの開口面積を変化させるスライド扉部１２５Ｂとを有している。各スライド扉部１２５Ｂはベース１２１Ｂ内で調節つまみ１２７に接続されており、調節つまみ１２７を手動で矢印Ｃ方向にスライドさせると各スライド扉部１２５Ｂも同じ方向にスライドする。調節つまみ１２７の矢印Ｃ方向へのスライドを可能にするために、ベース１２１Ｂの側面には開口部１２９が形成されている。圧力損失調節部材１３０Ｂによる圧力損失は、調節つまみ１２７の位置、ひいては各エアシャッタ部ＡＳの開口面積により規定される。なお、エアシャッタ部ＡＳの総数および個々のエアシャッタ部ＡＳでの最大開口面積は、適宜選定可能である。

測定用ダミー素子での第１流路と第２流路とを熱的に分離する断熱部の構造も、その材料に応じて適宜選定可能である。図８は断熱部の一例を概略的に示す斜視図であり、図９は断熱部の他の例を概略的に示す断面図である。図８に示す断熱部１４０Ａは、熱伝導率および透湿度の各々が小さい独立発泡（クローズドセル）の合成樹脂からなり、平板状を呈する。この断熱部１４０Ａは、顕熱および潜熱の両方を遮ることができる。

また、図９に示す断熱部１４０Ｂは、断面長辺に張り合わせる２枚の平板１３１Ｂ，１３２Ｂと、これら２枚の平板の間を塞ぐよう張り合わされた２枚の平板１３３Ｂ，１３４Ｂと、これらの平板１３１Ｂ，１３２Ｂ，１３３Ｂ，１３４Ｂの間に充填された断熱材１３５Ｂとを有している。各平板１３１Ｂ，１３２Ｂは例えば金属、合金、または合成樹脂により作製され、各平板１３３Ｂ，１３４Ｂは各流路への熱伝導が小さくなるよう、熱抵抗の大きい材料、例えば合成樹脂板により作製される。また、断熱材１３５Ｂは連続発泡の合成樹脂からなる。この断熱部１４０Ｂでは、平板１３１Ｂ，１３２Ｂ，１３３Ｂ，１３４Ｂの各々が潜熱を遮る第１断熱部として機能し、各平板１３３Ｂ，１３４Ｂおよび断熱材１３５Ｂが顕熱を遮る第２断熱部として機能する。本発明については、上述した以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。

本発明の熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法は、家庭用または業務用の熱交換換気装置の改良や商品開発、および空気調和システムの設計等を行ううえで有用である。

本発明の評価方法により消費電力量削減効果を評価することが可能な空気調和システムの一例を示す概略図である。 図１に示した空気調和システム中の熱交換換気装置を概略的に示す分解斜視図である。 図１に示した空気調和システムでの熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価に用いるデータを収集する際の機器の配置の一例を示す概略図である。 本発明の評価方法で用いる本発明の測定用ダミー素子の一例を概略的に示す斜視図である。 本発明の評価方法における第１ステップおよび第２ステップの各々で測定される消費電力量の一例を概略的に示すグラフである。 本発明の測定用ダミー素子を構成する圧力損失調節部材のうち、フィルタを用いた圧力損失調節部材の一例を概略的に示す斜視図である。 本発明の測定用ダミー素子を構成する圧力損失調節部材のうち、エアシャッタを用いた圧力損失調節部材の一例を概略的に示す斜視図である。 本発明の測定用ダミー素子を構成する断熱部の一例を概略的に示す斜視図である。 本発明の測定用ダミー素子を構成する断熱部の他の例を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１０ 筐体
２０ 熱交換器
５０ 熱交換換気装置
６０ 空気調和装置
７０ 空気調和システム
１０５，１１５ 調節部材保持部
１０７，１１７ センサ取付部
１１０ 第１流路
１２０ 第２流路
１２３Ａ フィルタ部
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ 圧力損失調節部材
１３１Ｂ，１３３Ｂ 第１断熱部
１３５Ｂ 第２断熱部
１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ 断熱部
１５０，１５０Ａ 測定用ダミー素子
１６０，１６５ センサ
ＡＳ エアシャッタ部

Claims (12)

1. 筐体内に画定された給気側風路を流れる外気と排気側風路を流れる室内空気との間で熱交換器により熱交換を行いながら換気する熱交換換気装置と、熱交換換気装置以外の空気調和装置とを備え、前記熱交換換気装置と前記空気調和装置とにより室内の空気調和を行う空気調和システムでの前記熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法であって、
   前記熱交換換気装置および前記空気調和装置を稼働させて、前記室内と室外との温湿度差および前記空気調和システム全体での消費電力量を測定する第１ステップと、
   前記熱交換器と同等の圧力損失特性を有する非熱交換型の測定用ダミー素子を前記熱交換器に代えて前記熱交換換気装置に装着し、該熱交換換気装置および前記空気調和装置を稼働させて、前記室内と室外との温湿度差および前記空気調和システム全体での消費電力量を測定する第２ステップとを含み、
   前記第１ステップでの測定結果と前記第２ステップでの測定結果とを基に、前記熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価することを特徴とする熱交換換気装置の消費電力量削減効果の評価方法。
2. 筐体内に画定された給気側風路を流れる外気と排気側風路を流れる室内空気との間で熱交換器により熱交換を行いながら換気する熱交換換気装置での前記熱交換器に置き換え可能な形状および大きさを有し、前記熱交換換気装置の消費電力量削減効果を評価する際に用いられる測定用ダミー素子であって、
   前記給気側風路の一区間となる第１流路と、
   前記排気側風路の一区間となる第２流路と、
   前記第１流路および前記第２流路の各々に配置されて圧力損失を調節する圧力損失調節部材と、
   前記第１流路と前記第２流路とを熱的に分離する断熱部と、
   前記第１流路および前記第２流路の各々に設けられたセンサ取付部と、
   を有することを特徴とする測定用ダミー素子。
3. 前記圧力損失調節部材は、前記第１流路および前記第２流路の各々に１つ以上配置されていることを特徴とする請求項２に記載の測定用ダミー素子。
4. 前記圧力損失調節部材は、前記第１流路および前記第２流路の各々での流路断面積を調節することで前記第１流路および前記第２流路の各々での圧力損失を調節することを特徴とする請求項２または３に記載の測定用ダミー素子。
5. 前記圧力損失調節部材は、フィルタ部を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の測定用ダミー素子。
6. 前記圧力損失調節部材は、開閉量可変のエアシャッタ部を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の測定用ダミー素子。
7. 前記断熱部は、潜熱を遮る第１断熱部と、顕熱を遮る第２断熱部とを有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の測定用ダミー素子。
8. 前記第１断熱部は、金属、合金、または合成樹脂からなることを特徴とする請求項７に記載の測定用ダミー素子。
9. 前記第２断熱部は、発泡樹脂からなることを特徴とする請求項７または８に記載の測定用ダミー素子。
10. 前記断熱部は、潜熱および顕熱の各々を断熱することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の測定用ダミー素子。
11. 前記断熱部は、独立発泡の断熱材であることを特徴とする請求項１０に記載の測定用ダミー素子。
12. 前記センサ取付部は、前記第１流路の出口近傍および前記第２流路の出口近傍にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１つに記載の測定用ダミー素子。

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