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日本冷凍空調学会年次大会講演論文集
日本冷凍空調学会
日本冷凍空調学会年次大会講演論文集

日本冷凍空調学会

0285-6867

日本冷凍空調学会年次大会講演論文集/Journal 日本冷凍空調学会年次大会講演論文集
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    A3 冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクアセスメント: 第1報：リスクアセスメントのための冷媒漏えい解析

    山下浩司加藤俊匡池田真治阪江覚...
    6页
    查看更多>>摘要：日本では，2011年からA2L冷媒を使用した各種機器のリスクアセスメントを行い，安全に運用する方法を確立し，その後，順次製品展開を行っている．しかし，モントリオール議定書のキガリ改正を受け，更にGWPの小さい冷媒への転換が望まれている．GWPの小さい冷媒には，LFLが小さく，燃焼性が強いA3冷媒が多い．日本冷凍空調工業会（日冷工）では，2016年7月からA3冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクアセスメントを行っている．着火確率の計算には，可燃域継続時間，平均可燃空間体積及び可燃空間時空積が必要である．本報では，これらを求めるために行ったリーチインショーケース及び平形ショーケースの冷媒漏えい解析について説明する．解析ではソルバーはSTAR CCM+，乱流モデルはRealizable k-εモデルを使用した．なお，解析コードはルームエアコンに対するCO_2漏えい測定結果を用いて検証済みである．
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    A3冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクアセスメント: 第2報：リスクアセスメント及び安全規格

    山下浩司加藤俊匡池田真治阪江覚...
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    查看更多>>摘要：日本では，2011年からA2L冷媒を使用した各種機器のリスクアセスメントを行い，安全に運用する方法を確立し，その後，順次製品展開を行っている．しかし，モントリオール議定書のキガリ改正を受け，更にGWPの小さい冷媒への転換が望まれている．GWPの小さい冷媒には，Lower Flammability Limit（LFL）が小さく，燃焼性が強いA3冷媒が多いため，使用できる最大冷媒充塡量が0.15kgに制限されていた．そこで，2019年6月にIEC 60335-2-89がEdition 3に改正され，A3冷媒の最大冷媒充塡量が緩和された．日本冷凍空調工業会（日冷工）では，2016年7月からA3冷媒を使用した内蔵ショーケースのリスクアセスメントを行っており，リスクアセスメントの結果に基づき，機器を安全に使用するための日本の規格を2021年3月に制定した．本報では，これらの検討内容について説明する．なお，A3冷媒の着火源は，NEDOプロジェクトの研究結果に基づいて設定し，リスクアセスメントを行った．
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    家庭用空調機器及び業務用冷凍冷蔵機器への適用を想定したR290冷媒の着火性評価

    今村友彦富田夏瑠中澤誠人
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    查看更多>>摘要：2016年のモントリオール議定書キガリ改正を受け，従来冷媒より圧倒的に地球温暖化係数（GWP）の小さいプロパン（R290）の空調機器及び冷凍冷蔵機器冷媒としての利用の必要性が高まっている。この流れを受けて，筆者らはR290冷媒が家庭用空調機器及び業務用冷凍冷蔵機器の冷媒として使用された場合に，何らかの原因で漏洩したR290の着火源となりうる機器や現象を抽出することを目的とした一連の評価研究を，（国研）新エネルギー·産業技術総合開発機構（NEDO）が主導するプロジェクトの一環として実施している。本報ではこのうち，①家電製品のリレー接点において生じるアーク放電による着火性と②着火したたばこによる着火性について，実験的に検討した結果を報告する。
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    積層型マイクロチャンネル熱交換器の凝縮伝熱性能に及ぼす流動方向の影響

    佐川賢太郎中島駿高橋俊彦富田浩介...
    4页
    查看更多>>摘要：ヒートポンプシステムで使用されているプレート式熱交換器は外形サイズが大きく，製品ユニット内での配置が限られるため冷媒は垂直流となる姿勢で使用される．一方，コンパクトな積層型マイクロチャンネル熱交換器は製品ユニット内での配置自由度が向上し，冷媒が水平流となる姿勢での使用も可能であると考えられる．本報ではヒートポンプシステムの凝縮器として積層型マイクロチャンネル熱交換器を使用することを想定し，冷媒R32を用いて凝縮性能実験を行った．従来使用されているプレート式熱交換器との結果の比較を行うとともに，垂直流および水平流での実験を行い，流動方向の影響についても報告する．
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    扁平管熱交換器向け積層型分配器の高性能化

    高橋篤史梁池悟加藤央平
    6页
    查看更多>>摘要：地球温暖化防止のため，温室効果ガス排出量の削減が求められており，空調機器においても，地球温暖化係数（GWP: Global Warming Potential）の高い冷媒の使用が制限され，冷媒量（GWP総量値）の削減及び空調機の高効率化（CO_2排出量削減）が急務となっている．当社は，熱交換器の高性能化のため，Fig.1に示す細径化された扁平形状の伝熱管を用いる扁平管熱交換器を開発した．扁平管熱交換器は，従来の熱交換器に比べて伝熱管を高密度に実装できるが，冷媒流路の細径化により冷媒の圧力損失が増大する．このため，熱交換器へ流入する冷媒の分岐数（パス数）を増やすことで圧力損失を低減させているが，熱交換器を効率良く使用するために，各伝熱管に気液二相冷媒を適正に分配させる必要がある．この課題に対し，当社ではコンパクトで多分岐可能な積層型分配器を適用している．積層型分配器は，冷媒流入方向に対して垂直な壁面に衝突させ，水平2分岐を繰り返すことで良好な多分岐分配を実現している．
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    ビル用マルチエアコンエアコンの冷媒漏洩遠隔監視システムの研究開発: 第3報：アプライド機器への用途展開

    山田祥平小路山啓太吉見学笠原伸一...
    5页
    查看更多>>摘要：欧州では2006年に機器使用時の排出量抑制を目的としたFガス規制が施行された．Fガス規制は，基準値以上のHFC冷媒を保有する機器に対して定期的な冷媒漏れ点検を義務化し，冷媒保有量が増えるほど点検頻度が高くなる制度である．ただし，漏洩検知システムを装備すれば，検知頻度を半減できる規定も設けられている．そこで弊社は，Fガス規制の対象であり，構造が複雑で点検工数が大きいビル用マルチエアコンエアコンに装備可能な冷媒漏洩遠隔監視システムを開発中である．その取り組み内容について前報と前々報で報告した．ビル用マルチエアコンは，規制対象の機器の中では冷媒保有量が少なく，平均的なシステムの点検頻度は年1回である．一方，アプライド機器の熱源として利用側に冷温水を供給するチラーは，冷媒保有量が多く，点検回数が小型機器でも年2回，中～大型機器では年4回の頻度となる．水冷チラーは，本体に冷媒を全量保有しており室内に設置されるため，ガス検知センサによる漏洩検知が比較的容易である．ところが空冷チラーは本体が室外に設置されるため，ガス検知センサによる漏洩検知は困難である．欧州はアプライド機器の巾場規模が大きいため，ガス検知センサによる検知が難しい空冷チフーの点検削減ニーズも高まっている．そのため弊社は，市場のニーズに応えるべく，ビル用マルチエアコン用に開発した漏洩検知ロジックの空冷チラーへの適用を試みた．本報では，その取り組み内容について報告する．
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    高温熱供給に適した排熱利用ヒートポンプシステムでの高効率ヒートポンプサイクルの考察

    和島一喜結城啓之
    6页
    查看更多>>摘要：エネルギー消費量の多い産業分野に排熱回収型ヒートポンプを適用することは，省エネルギーやCO_2排出量削減に大きな効果が得られると期待されている．家庭の温熱需要に対しては，见ヒートポンプ給湯器が拡大してきているが，産業分野でのヒートポンプの適用は，認知度の低さ，既存プロセスへの導入の複雑さなどの理由で進んでいない．以上の背景により，NEDO研究プロジェクト「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」において，未利用熱である排熱が存在する機械·化学産業分野での高温高圧水160℃出力で暖房COP4以上，200℃出力で暖房COP3.5以上の高温ヒートポンプシステムの技術開発を行ってきた．本報告では，高温熱供給に適した160℃温水出力ヒートポンプの機器仕様，ならびに高温域での高効率ヒートポンプサイクルについて，さらに温水入口温度を変えた温水大温度差利用において，温水入口温度100℃と温水入口温度70℃でヒートポンプ性能が41.3%改善されることを示す．
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    Energy management by controlling heat pump water heaters through a cloud IoT platform

    Yoshiaki KOIZUMI
    1页
    查看更多>>摘要：Any efforts to reduce carbon dioxide are getting inevitable and urgent in a global scale. Targeting a realistic and quick reduction measure, we have designed a demand supply control system by utilizing numbers of heat pump water heaters connected to a cloud-base management system. This cloud-base management system can shift the power consumption timing of any heat pump water heaters by monitoring the hot water usage of each household and control its heater remotely based on the information. This system can be implemented easily by Web API which realize connection between cloud.
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    クラウドを活用した ヒートポンプ給湯機による電力需給調整

    小泉吉秋
    17页
    查看更多>>摘要：①太陽光発電の余剰電力活用 昼間の余った太陽光発電電力を売電ではなく、HP給湯機のわき上げに利用するため、翌日の天気予報を利用して昼間にわき上げるシステムを開発。季節により活用率は異なるが、1月は平均17%の昼間シフト率、5月は平均36%の昼間シフト率を実現。②HP給湯機の群制御によるピーク電力削減 集合住宅におけるHP給湯機導入の課題であったピーク電力の抑制を、わき上げ分散制御により最大34%の削減を実現。これにより、HP給湯機をオール電化の集合住宅にも普及できるため、CO_2排出量の削減に寄与できる。開発した群制御管理システムは、実物件に採用され20年4月から群制御の運用を開始。今後は、よりきめ細かな予測とシフト制御により、さらなるピーク電力削減を図る。③HP給湯機の沸き上げシフト制御による余剰電力活用 電力需給制御システムからの沸き上げシフト制御をクラウド間連携のWebAPIにより実現した。HP給湯機単体による省電力化から、HEMSによる電力削減、さらに集合住宅における電力平準化が可能となったが、今後は地域、スマートシティなど大規模に再生可能エネルギーを活用した需給調整が必要となる。脱炭素化に向けて、個別の機器だけではなく、機器を統合した制御システムの構築に向けて開発を進める。
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    EV暧房のヒートポンプ化とその課題

    角田功
    6页
    查看更多>>摘要：電動で走行する自動車の増加と共に，今まで内燃機関からの排熱によるコジェネで賄っていた暖房エネルギーを，走行用の電力の一部で賄うことが必要となってきた．建物用の空調では電気を使った暖房は冷凍サイクルによるヒートポンプが使われ，高効率の暖房運転が行われる．一方自動車空調においても，冷房では冷凍サイクルが使われているが，その冷凍サイクルは，スペース，重量が限られることから，低圧冷媒の使用，微細構造小型熱交換器など冷房で最適となるよう技術進化を遂げ，さらに視界確保が必要であるため除湿が重要な機能となっている．このように自動車空調では冷凍サイクルが冷房で独自に技術進化してきたため，暖房用の熱源として，建物用のようなシンプルな逆転サイクルのヒートポンプとすることは困難であり，熱交換器に着霜した時の対応も異なる．一部ではヒートポンプを搭載した車両も存在しているが，その性能はまだ低く，プラグインハイブリッドのようにエンジンを搭載している車両や，EVでも大電力の電気ヒータを別に搭載したものなど，ヒートポンプのみで全域の暖房運転は行っていない．現状では効率を犠牲にして電気ヒータで暖房を行っている車両が多い．本稿ではこのような自動車のヒートポンプ化の課題と現状を紹介する．
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