(57)【要約】【課題】系外から系内への外気の漏れ込み量を簡素な構成で容易に測定できる外気漏込量測定方法および外気漏込量測定装置を提供する。【解決手段】本発明にかかる外気漏込量測定装置１００は、系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定装置であって、系内（系の入口）の空気の湿り空気のエンタルピＨａを測定するセンサユニット１１０と、系の出口の空気の湿り空気のエンタルピＨｂを測定するセンサユニットと、系外の空気の湿り空気のエンタルピＨｃとを測定するセンサユニットと、各センサで測定された各エンタルピから、系の出口の空気における系外の空気の割合（外気の漏込割合Ｘ）を算出する演算部１５６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定方法であって、
系内の空気の湿り空気のエンタルピと、
系の出口の空気の湿り空気のエンタルピと、
系外の空気の湿り空気のエンタルピとを測定し、
前記各エンタルピから、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出することを特徴とする外気漏込量測定方法。
【請求項２】
外気漏れ込み量の測定対象は、オープンショーケースであって、
前記系は、前記オープンショーケースの陳列スペースであって、
前記系内の空気の湿り空気のエンタルピは、前記陳列スペースに空気を吹き出す吹出口に配置された整流板の内側で測定し、
前記系の出口の空気の湿り空気のエンタルピは、空気を吸い込む吸込口に配置されたスリットの内側で測定し、
前記系外の空気の湿り空気のエンタルピは、室内空気を測定することを特徴とする請求項１に記載の外気漏込量測定方法。
【請求項３】
系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定装置であって、
系内の空気の湿り空気のエンタルピを測定する第１センサと、
系の出口の空気の湿り空気のエンタルピを測定する第２センサと、
系外の空気の湿り空気のエンタルピを測定する第３センサと、
前記各センサで測定された各エンタルピから、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出する演算部とを備えることを特徴とする外気漏れ込み量測定装置。
【請求項４】
前記各センサは、フィルムケーブルの先端に静電容量型のセンサ素子を取り付けて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の外気漏れ込み量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定方法および外気漏込量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケットなどに設置されるオープンショーケースは、店内（室内）に向けて開放された陳列スペースを有する。オープンショーケースでは、陳列スペースの上部の吹出口から冷気を吹き出し、陳列スペースの下部の吸込口から冷気を吸い込むことで、冷気を循環させてエアーカーテンを形成している。ここで陳列スペースの内部を「系内」とすると、陳列スペースの外である室内は、「系外」となる。
【０００３】
エアーカーテンには、陳列スペースの内部（系内）に、室内（系外）の空気すなわち外気が漏れ込むことを抑制する効果がある。しかし、陳列スペースが系外に向けて開放されていることから、たとえエアーカーテンを形成しても、実際には、系外から系内へ外気がある程度は漏れ込んでしまう。
【０００４】
特許文献１には、建物の気密測定方法が記載されている。この方法では、建物に予め備えられている給排気設備としての給排気ファンおよび台所レンジファンを用いて、吸気または排気を行うことにより、建物の内外に圧力差を生じさせ、この圧力差から建物の気密を測定している。このため、特許文献１の方法では、気密測定専用の設備等を必要とせずに容易に建物の気密を測定できる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９１３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし特許文献１に記載の気密測定方法では、気密を測定するために建物の給排気設備に吸気または排気を行わせて、系外と系内との圧力差を意図的に生じさせる必要がある。一方、オープンショーケースは、陳列スペースの内部（系内）が系外に開放されていて、気密性がそもそも保たれていない。このため、測定対象をオープンショーケースとして、特許文献１に記載の方法を適用し、系外と系内との圧力差を測定したとしても、外気の漏れ込み量を測定することはできない。
【０００７】
また測定対象を建物として、特許文献１に記載の方法を適用しても、系外と系内との圧力差を意図的に生じさせる手順や、圧力差を測定するための構成が必要となり、外気の漏れ込み量を容易には測定できない。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み、系外から系内への外気の漏れ込み量を簡素な構成で容易に測定できる外気漏込量測定方法および外気漏込量測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる外気漏込量測定方法の代表的な構成は、系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定方法であって、系内の空気の湿り空気のエンタルピと、系の出口の空気の湿り空気のエンタルピと、系外の空気の湿り空気のエンタルピとを測定し、各エンタルピから、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、系内、系の出口および系外の３箇所の空気の湿り空気のエンタルピ（比エンタルピ）を測定するだけで、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出できるため、系外から系内への外気の漏れ込み量を容易に測定できる。
【００１１】
具体的には、系内（あるいは系の入口）の湿り空気のエンタルピＨａ、系の出口の湿り空気のエンタルピＨｂ、系外の湿り空気のエンタルピＨｃ、系の出口の空気における系外の空気の割合（外気の漏込割合）Ｘを用いた、エンタルピに関するエネルギー保存則を利用した次式によって、外気の漏込割合Ｘを算出する。
Ｈｃ×Ｘ＋Ｈａ（１−Ｘ）＝Ｈｂ
【００１２】
上記の外気漏れ込み量の測定対象は、オープンショーケースであって、系は、オープンショーケースの陳列スペースであって、系内の空気の湿り空気のエンタルピは、陳列スペースに空気を吹き出す吹出口に配置された整流板の内側で測定し、系の出口の空気の湿り空気のエンタルピは、空気を吸い込む吸込口に配置されたスリットの内側で測定し、系外の空気の湿り空気のエンタルピは、室内空気を測定するとよい。
【００１３】
このように、測定対象がオープンショーケースであり、系が陳列スペースである場合、系内、系の出口および系外の３箇所の空気の湿り空気のエンタルピを、それぞれ吹出口の整流板（例えば整流用ハニカム）、吸込口のスリットおよび室内において測定するだけで、系外から系内への外気の漏れ込み量を容易に測定できる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明にかかる外気漏込量測定装置の代表的な構成は、系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定装置であって、系内の空気の湿り空気のエンタルピを測定する第１センサと、系の出口の空気の湿り空気のエンタルピを測定する第２センサと、系外の空気の湿り空気のエンタルピを測定する第３センサと、各センサで測定された各エンタルピから、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出する演算部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、系内、系の出口および系外の３箇所の空気の湿り空気の温度湿度を、第１センサ、第２センサおよび第３センサでそれぞれ測定することで、３箇所の空気の湿り空気のエンタルピ（比エンタルピ）を容易に測定できる。そして測定された各エンタルピから、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出できるため、系外から系内への外気の漏れ込み量を容易に測定できる。
【００１６】
上記の各センサは、フィルムケーブルの先端に静電容量型の湿度センサ素子及び温度センサを取り付けて構成されているとよい。
【００１７】
このように、各センサは半導体センサであるため小さく、さらにフィルムケーブル自体も薄くて細い。このため、一例として測定対象としてのオープンショーケースの陳列スペースに配置されたスリットや整流用ハニカムに、各センサを容易に差し込むことができる。またフィルムケーブルは熱容量が小さいため、応答性がよい。さらに各センサは、半導体センサであるため、温度と湿度を同時に測定できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、系外から系内への外気の漏れ込み量を簡素な構成で容易に測定できる外気漏込量測定方法および外気漏込量測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における外気漏込量測定装置をオープンショーケースに適用した状態を示す図である。
【図２】オープンショーケースの陳列スペースにおける空気の流れを模式的に示す図である。
【図３】センサーユニットを説明する図である。
【図４】端末を説明する図である。
【図５】外気漏込量測定装置を用いて系の出口の空気における系外の空気の割合を算出した際の各種データを示す図である。
【図６】本発明の実施形態における外気漏込量測定装置を住居に適用した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態における外気漏込量測定装置１００をオープンショーケース３００に適用した状態を示す図である。外気漏込量測定装置１００は、複数のセンサーユニット１１０と、端末１５０から構成される。なお図中では、オープンショーケース３００の外観だけでなく、その内部構造も示している。
【００２２】
オープンショーケース３００は、スーパーマーケットなどに設置され、店内（室内）に向けて開放された陳列スペース３０４を有する。陳列スペース３０４の上部には、冷気を吹き出す吹出口３０６が設けられている。吹出口３０６には、整流用ハニカム３０８が配置されている。また、陳列スペース３０４の下部には、冷気を吸い込む吸込口３１０が設けられている。吸込口３１０には、スリット３１２が配置されている。
【００２３】
オープンショーケース３００では、吹出口３０６の整流用ハニカム３０８を通して下方に向けて冷気を吹き出し、さらに吸込口３１０に配置されたスリット３１２を通して冷気を吸い込んでいる。吸い込まれた冷気は、通風路３１４に設置されたヒートポンプ３１６により冷却され、通風路３１４を通って吹出口３０６から再び吹き出される。
【００２４】
このようにしてオープンショーケース３００では、冷気を循環させてエアーカーテンを形成し、陳列した商品（不図示）を保冷している。なお冷気は、商品をより十分に保冷するために、吹出口３０６に限らず、図示のように、棚３１８の後側の背面吹出口３２０からも吹き出している。
【００２５】
図２はオープンショーケース３００の陳列スペース３０４における空気の流れを模式的に示す図である。本実施形態では、図示のように陳列スペース３０４の内部を「系内」、陳列スペース３０４の外である室内を「系外」とそれぞれ規定している。
【００２６】
また図示のように一例として、オープンショーケースの吹出口３０６から吹き出される空気の湿り空気を「系の入口」の空気の湿り空気Ａとし、吸込口３１０から吸い込まれる空気の湿り空気を「系の出口」の空気の湿り空気Ｂとしている。さらに、室内の空気の湿り空気を「系外」の空気（外気）の湿り空気Ｃとしている。
【００２７】
オープンショーケース３００が形成するエアーカーテンには、陳列スペース３０４の内部に、室内の空気（すなわち外気）が漏れ込むことを抑制する効果がある。しかし、陳列スペース３０４は、系外に向けて開放されていることから、たとえエアーカーテンを形成しても、実際には、系外から系内へ外気がある程度は漏れ込んでしまう。
【００２８】
すなわち図２に示すように、「系の入口」の空気の湿り空気Ａに「系外」の空気の湿り空気Ｃが漏れ込んで合流した後、「系の出口」の空気の湿り空気Ｂとして循環し、エアーカーテンを形成することになる。ここで、系の出口における系外の空気の割合（外気の漏込割合）が増加してしまうと、ヒートポンプ３１６の負荷が高くなり、ヒートポンプ３１６のＣＯＰ（Coefficient Of Performance：成績係数）が低下してしまう。このため、外気の漏込割合を算出し、系外から系内への外気の漏れ込み量を測定することは、商品管理を行う上で重要である。
【００２９】
そこで本実施形態では、測定対象をオープンショーケース３００として、系の入口、系の出口および系外の３箇所の空気の湿り空気のエンタルピ（比エンタルピ）を測定するだけで、外気の漏込量が算出可能となる、という構成を採用した。
【００３０】
具体的には、図１に示すように、センサーユニット１１０を、まずオープンショーケース３００の吹出口３０６付近、吸込口３１０付近、さらには天板３２２の上にそれぞれ設置する。つぎに、これら３つのセンサーユニット１１０により、系の入口の湿り空気ＡのエンタルピＨａ、系の出口の湿り空気のエンタルピＨｂ、系外の湿り空気のエンタルピＨｃをそれぞれ測定する。
【００３１】
さらにセンサーユニット１１０は、測定された各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、および、系の出口の空気における系外の空気の割合（外気の漏込割合）Ｘを用いた、エンタルピに関するエネルギー保存則を利用した次式（１）によって、外気の漏込割合Ｘを算出する。
Ｈｃ×Ｘ＋Ｈａ（１−Ｘ）＝Ｈｂ      …（１）
【００３２】
図３はセンサーユニット１１０を説明する図である。図３（ａ）は、センサーユニット１１０の外観を示す図である。図３（ｂ）は、センサーユニット１１０の機能ブロック図である。
【００３３】
センサーユニット１１０は、図３（ａ）に示すようにプローブ１１２と箱形状のボックス１３０を備える。プローブ１１２は、フィルムケーブル１１４と、静電容量型の温湿度測定用のセンサ素子１１６とを有する。フィルムケーブル１１４は、ボックス１３０の開口１３２から外部に延びていて、その先端１１４ａにセンサ素子１１６が取付けられている。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、フィルムケーブル１１４は薄い部材であり、また静電容量型の小さなセンサ素子１１６と同程度の幅を有していて十分に細い。このため、センサーユニット１１０では、図１に示すように、オープンショーケース３００の吹出口３０６に配置された整流用ハニカム３０８の内側や、吸込口３１０に配置されたスリット３１２の内側にプローブ１１２を容易に差し込むことができる。またフィルムケーブル１１４は熱容量が小さいため、センサ素子１１６の応答性がよい。
【００３５】
センサーユニット１１０は、整流用ハニカム３０８の内側にプローブ１１２を差し込むことで、系の入口の空気の湿り空気のエンタルピＨａを測定する第１センサとして機能する。またセンサーユニット１１０は、スリット３１２の内側にプローブ１１２を差し込むことで、系の出口の空気の湿り空気のエンタルピＨｂを測定する第２センサとして機能する。さらにセンサーユニット１１０は、オープンショーケース３００の天板３２２に設置されることで、系外の空気の湿り空気のエンタルピＨｃを測定する第３センサとして機能する。
【００３６】
なお第３センサとして機能するセンサーユニット１１０は、図１に示すように、上方に曲げられたフィルムケーブル１１２によってセンサ素子１１６（図３（ａ）参照）が天板３２２から離間している。このため、仮に天板３２２の表面温度が高くなったとしても、センサ素子１１６は、天板３２２の表面温度の影響を受けずに、系外の空気の温度と湿度とを同時に正確に測定できる。
【００３７】
センサーユニット１１０のボックス１３０は、図３（ｂ）に示すように、無線通信部１３４と、電池１３６と、ロガー１３８とを備える。無線通信部１３４は端末１５０と無線通信を行い、各測定データを送信する。センサーユニット１１０は、電池１３６によって電力を得ることで、外部電源や配線が不要となっている。ロガー１３８は、例えば温湿度センサ１３６で測定された温度と湿度を記憶し、決められた間隔で端末１５０にデータを送信する。
【００３８】
図４は端末１５０を説明する図である。端末１５０は作業員が操作して漏込割合を知るための装置である。図４（ａ）に示すように、端末１５０には、演算結果としての漏込割合などを表示するための表示部１５２が備えられている。
【００３９】
図４（ｂ）は端末１５０の機能ブロック図である。端末１５０は、センサーユニット１１０から送信されるデータを受信するための無線通信部１５４と、演算部１５６を備えている。演算部１５６には、各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃから外気の漏込割合Ｘを演算する際に用いられる上記式（１）が格納されている。演算部１５６は、センサーユニット１１０から送信された温度と湿度のデータから各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃを算出し、さらに外気の漏込割合Ｘを演算する。
【００４０】
以下、図５を参照して各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃから外気の漏込割合Ｘを演算する方法について具体的に説明する。図５は外気漏込量測定装置１００を用いて系の出口の空気における系外の空気の割合を算出した際の各種データを示す図である。
【００４１】
まず、第１センサとして吹出口３０６付近に配置されたセンサーユニット１１０、第２センサとして吸込口３１０付近に配置されたセンサーユニット１１０、および、第３センサとして天板３２２付近に配置されたセンサーユニット１１０によって、吹出温湿度、吸込温湿度および室内温湿度をそれぞれ測定する。
【００４２】
つぎに、各センサーユニット１１０は、端末１５０と無線通信を行い、測定した各温湿度のデータを端末１５０に送信する。端末１５０の演算部１５６は、各センサーユニット１１０から送信された各温湿度から、吹出飽和水蒸気圧および吹出絶対湿度と、吸込飽和水蒸気圧および吸込絶対湿度と、室内飽和水蒸気圧および室内絶対湿度とを算出する。
【００４３】
続いて端末１５０の演算部１５６は、これらの各データから各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃをそれぞれ演算する。図５には、各温湿度が異なる６つの環境（条件）における各演算結果として、各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃが図中の６列にわたってそれぞれ示されている。
【００４４】
ここでは一例として、図中６列の演算結果のうち、最も左側の列の演算結果を用いて外気の漏込割合Ｘを算出する場合について説明する。図中には、最も左側の列の演算結果として、各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃがそれぞれ「１４．７」「２６．６」「４２．４」であることが示されている。
【００４５】
そこで、これらの各値を以下の通り上記式（１）に代入して演算を行うと、外気の漏込割合Ｘ＝０．４２９となり、重量％に換算すると、「４２．９」となる。このようにして演算部１５６は、系の出口の空気における系外の空気の割合を算出できる。
４２．４Ｘ＋１４．７（１−Ｘ）＝２６．６
【００４６】
このように本実施形態の外気漏込量測定装置１００によれば、系の入口、系の出口および系外の３箇所の空気の湿り空気の温度湿度をそれぞれ測定するという簡素な構成で、３箇所の空気の湿り空気のエンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃを容易に測定できる。そして、測定された各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃから、系の出口の空気における系外の空気の割合である外気の漏込割合Ｘを算出できるため、系外から系内への外気の漏れ込み量を容易に測定できる。
【００４７】
なお上記実施形態では、外気漏れ込み量の測定対象をオープンショーケース３００としたが、これに限られず、図６に示すように住居１６０などを測定対象としてもよい。
【００４８】
図６は、本発明の実施形態における外気漏込量測定装置１００を住居１６０に適用した状態を示す図である。このような場合には、住居１６０の内部が「系内」となり、図２に示す「系入口」に相当する。そこで住居１６０の内部に、ここでは不図示のセンサーユニット１１０を設置することで、系の入口の湿り空気ＡのエンタルピＨａを測定できる。
【００４９】
また住居１６０の内部から外部に連通する例えば通風口１６２などが、「系出口」に相当する。そこで住居１６０の通風口１６２の外などに、センサーユニット１１０を設置することで、系の出口の湿り空気ＢのエンタルピＨｂを測定できる。
【００５０】
さらに住居１６０の外部が「系外」となる。そこで住居１６０の外部に、センサーユニット１１０を設置することで、系外の湿り空気ＣのエンタルピＨｃを測定できる。一例として、系外から系内への外気の漏れ込みは、住居１６０の例えば屋根裏に設けられた換気口で生じる場合が想定される。このため、センサーユニット１１０は、換気口付近の外部に設置すればよい。
【００５１】
したがって本実施形態の外気漏込量測定装置１００によれば、外気漏れ込み量の測定対象を住居１６０にした場合であっても、各エンタルピＨａ、Ｈｂ、Ｈｃを測定できることから、外気の漏込割合Ｘを算出して、系外から系内への外気の漏れ込み量を容易に測定できる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、系外から系内への外気の漏れ込み量を測定する外気漏込量測定方法および外気漏込量測定装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００…外気漏込量測定装置、１１０…センサーユニット、１１２…プローブ、１１４…フィルムケーブル、１１４ａ…フィルムケーブルの先端、１１６…センサ素子、１３０…ボックス、１３２…ユニットの開口、１３４…無線通信部、１３６…温湿度センサ、１３６…電池、１３８…ロガー、１４４…演算部、１５０…端末、１５２…表示部、１５４…無線通信部、１５６…演算部、１６０…住居、１６２…通風口、３００…オープンショーケース、３０４…陳列スペース、３０６…吹出口、３０８…整流用ハニカム、３１０…吸込口、３１２…スリット、３１４…通風路、３１６…ヒートポンプ、３１８…棚、３２０…背面吹出口、３２２…天板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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