(57)【要約】【課題】    市販されている加湿器を用いても、実際の建物の床下のように結露が発生するような床下環境を再現できる床下環境再現装置及び床下環境再現方法を提供する。【解決手段】  相対湿度が略１００％に維持される床下環境を再現するために、予備空間(２)において、気温が前記の再現される床下環境の気温よりも高い所定の温度で、且つ、相対湿度が前記の再現される床下環境の相対湿度よりも低い状態を作り出して、その予備空間(２)の空気を再現空間(３)に送り込んで冷却することによって、再現空間(３)の相対湿度を略１００％まで上昇させる。【選択図】  図１
2005106935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対湿度が略１００％に維持される床下環境を再現するための床下環境再現装置であって、気温が前記の再現される床下環境の気温よりも高い所定の温度で、且つ、相対湿度が前記の再現される床下環境の相対湿度よりも低い状態を作り出す予備空間と、その予備空間より送り込まれた空気を冷却することによって、その空気の相対湿度を略１００％まで上昇させる再現空間とを備えていることを特徴とする床下環境再現装置。
【請求項２】
前記の再現空間に入り込む空気の気温が略２６℃である請求項１記載の床下環境再現装置。
【請求項３】
前記の再現空間で再現される床下環境の気温が略２４℃である請求項１又は２記載の床下環境再現装置。
【請求項４】
前記の再現空間には、その再現空間の気温よりも低い所定の温度の低温表面が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の床下環境再現装置。
【請求項５】
前記低温表面の温度が略２２℃である請求項４記載の床下環境再現装置。
【請求項６】
前記予備空間と前記再現空間との間には、予備空間から送り出された空気を冷却して再現空間に送り込むための準備空間が設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の床下環境再現装置。
【請求項７】
前記予備空間の気温が略３０℃であって、その予備空間から準備空間に送り込まれた空気が、準備空間で略２６℃に冷却される請求項６記載の床下環境再現装置。
【請求項８】
前記低温表面は、鋼板製の床表面である請求項４乃至７のいずれかに記載の床下環境再現装置。
【請求項９】
前記の鋼板製の床は、その低温表面の温度よりも低い所定の気温となるように維持される低温空間と、前記再現空間とを仕切るようにして設置されている請求項８記載の床下環境再現装置。
【請求項１０】
前記再現空間を囲む壁部には、予備空間側から送り込まれる空気を取り入れるための給気口と、再現空間の空気を排出させるための排気口とが設けられている請求項１乃至９のいずれかに記載の床下環境再現装置。
【請求項１１】
相対湿度が略１００％に維持される床下環境を再現するための床下環境再現方法であって、予備空間において、気温が前記の再現される床下環境の気温よりも高い所定の温度で、且つ、相対湿度が前記の再現される床下環境の相対湿度よりも低い状態を作り出して、その予備空間の空気を再現空間に送り込んで冷却することによって、再現空間の相対湿度を略１００％まで上昇させることを特徴とする床下環境再現方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に夏季結露が発生する建物床下の環境を再現するための再現装置と再現方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物における結露の発生は、建物の耐久性などの観点から問題となっており、特に夏季においては床下で結露が発生しやすくなっている。そのような床下の結露対策を考慮するためには、実際の床下環境にできる限り近似した状態を再現して実験を行うことが望まれる。また、場合によっては、そのように再現した床下環境を展示することも行われる。
【０００３】
結露は室内の湿度が飽和状態であるときに発生するものであり、室内の気温と湿度を一定に保つ装置として恒温恒湿室が知られているが、一定の湿度を作り出すだけでは、実際に結露が発生するような床下環境を再現することができない。
【０００４】
また、床下環境を再現するためには、換気状態も再現する必要があるが、床下空間での換気状態を再現する装置としては、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献２には、試料の腐食や劣化を試験する目的で、試験槽内の相対湿度を調節して、その試験槽内の試料の表面に一定状態の結露を発生させる装置が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２１８８２号公報
【特許文献２】特開平７−２７６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された装置は、建物の床下の換気状態を再現するようになっているものの、床下に結露が発生する状態を再現するようにはなっていない。
【０００８】
また、特許文献２に記載された装置は、試験槽内において結露を再現するようにはなっているが、建物の床下環境を再現するものではない。
【０００９】
さらに、結露が発生する床下環境を再現するためには、その床下環境が再現される空間の相対湿度を略１００％で維持する必要があるが、市販されている加湿器を用いて相対湿度を制御しようとしても、制御できる相対湿度の範囲は一般的におよそ５０〜７０％であるため、結露が発生するような状態を再現するのは困難である。また、市販の加湿器を連続運転すれば相対湿度を１００％近くまで上昇させることはできるが、その場合は過加湿状態となってしまう恐れがあり、やはり相対湿度を略１００％に維持するように制御することは困難である。
【００１０】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、市販されている加湿器を用いても、実際の建物の床下のように結露が発生するような床下環境を再現できる床下環境再現装置及び床下環境再現方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明における床下環境再現装置は、相対湿度が略１００％に維持される床下環境を再現するための装置であって、気温が前記の再現される床下環境の気温よりも高い所定の温度で、且つ、相対湿度が前記の再現される床下環境の相対湿度よりも低い状態を作り出す予備空間と、その予備空間より送り込まれた空気を冷却することによって、その空気の相対湿度を略１００％まで上昇させる再現空間とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記の再現空間に入り込む空気の気温が略２６℃であり、前記の再現空間で再現される床下環境の気温が略２４℃である。
【００１３】
さらに、前記の再現空間には、その再現空間の気温よりも低い所定の温度となるように冷却される低温表面が設けられている。その低温表面の温度は、略２２℃である。
【００１４】
またさらに、前記予備空間と前記再現空間との間には、予備空間から送り出された空気を冷却して再現空間に送り込むための準備空間が設けられている。前記予備空間の気温は略３０℃であって、その予備空間から準備空間に送り込まれた空気が、準備空間で略２６℃に冷却される。
【００１５】
また、前記低温表面は、鋼板製の床表面である。前記の鋼板製の床は、その低温表面の温度よりも低い所定の気温となるように維持される低温空間と、前記再現空間とを仕切るようにして設置されている。
【００１６】
さらに、前記再現空間を囲む壁部には、予備空間側から送り込まれる空気を取り入れるための給気口と、再現空間の空気を排出させるための排気口とが設けられている。
【００１７】
この発明における床下環境再現方法は、相対湿度が略１００％に維持される床下環境を再現するための方法であって、予備空間において、気温が前記の再現される床下環境の気温よりも高い所定の温度で、且つ、相対湿度が前記の再現される床下環境の相対湿度よりも低い状態を作り出して、その予備空間の空気を再現空間に送り込んで冷却することによって、再現空間の相対湿度を略１００％まで上昇させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明では、予備空間で予め作り出した所定の状態の空気を再現空間に送り込んで、その空気を冷却することによって再現空間の相対湿度を略１００％まで上昇させるようになっているため、通常は相対湿度５０〜７０％の範囲でしか制御できないような市販の加湿器を用いても、再現空間の相対湿度を略１００％で維持するように制御することができ、実際の建物の床下のように結露が発生するような状態を再現することができる。
【００１９】
また、再現空間では、略２４℃の床下環境が再現されるようになっているため、実際の夏季の床下環境に近い状態とすることができる。さらに、再現空間に入り込む空気の気温は略２６℃であるため、再現する気温に比較的近い温度となっているため、再現空間における気流の乱れを軽減できる。
【００２０】
またさらに、再現空間に、その気温よりも低温の低温表面が設けられているため、その低温表面は、相対湿度が略１００％の状態において確実に結露が発生するようになっており、夏季に見られるような床下の基礎若しくは土間の表面を想定することができる。特に、低温表面の温度を略２２℃とすることにより、基礎若しくは土間の表面に想定する低温表面を、実際の夏季の床下の基礎若しくは土間の表面と同じような温度に設定することができる。
【００２１】
また、予備空間と再現空間との間に準備空間を介在させることにより、再現空間よりも高温である予備空間の空気が、再現空間に直接送り込まれないように、先に送り込まれた準備空間においてある程度冷却させてから、再現空間へ送り込まれるため、予備空間と再現空間との圧力差による気流の乱れを軽減することができるとともに、実際の床下環境に近似した換気状態を再現することができる。特に、予備空間での気温を略３０℃に設定した場合は、準備空間で略２６℃まで冷却すると効果的である。
【００２２】
さらに、低温表面が鋼板製の床の表面であるため、その床の優れた熱伝導性により容易に冷却することができる。特に、この床を低温空間と再現空間とを仕切るようにして設置することで、床をその裏面側で低温空間の低温の空気に触れさせるだけで容易に冷却することができる。
【００２３】
またさらに、再現空間を囲む壁部に給気口と排気口とを設けて、給気口から排気口までの気流を形成することで、再現空間に換気状態を再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１において、(１)は、相対湿度が略１００％に維持される床下環境を再現するための床下環境再現装置であって、この装置(１)によって、特に夏季の建物の床下で見られるような結露が発生する床下環境を再現できるようになっている。
【００２５】
床下環境再現装置(１)は、気温が上記の再現される床下環境の気温よりも高い所定の温度で、且つ、相対湿度が上記の再現される床下環境の相対湿度よりも低い状態を作り出す予備空間(２)と、その予備空間(２)より送り込まれた空気を冷却することによって、その空気の相対湿度を略１００％まで上昇させる再現空間(３)とを備えている。また、予備空間(２)と再現空間(３)との間には、予備空間(２)から送り出された空気を冷却して再現空間(３)に送り込むための準備空間(４)が設けられている。
【００２６】
予備空間(２)を構成する加温加湿室(８)には、予備空間(２)の空気を一定の相対湿度に調整するための加湿器(11)と、予備空間(２)の空気を一定温度に調整するための加温器(12)とが備え付けられている。これら加湿器(11)及び加温器(12)としては、容易に入手可能な市販されているものが用いられる。なお、場合によっては、加湿器(11)に代えて除湿器その他の湿度調整装置が用いられ、加温器(12)に代えて冷却器その他の温度調整装置が用いられる。
【００２７】
また、加温加湿室(８)の壁体(21)(22)下端部には、装置(１)の外部の空気を取り入れるための給気口(15)と、予備空間(２)の空気を再現空間(３)側に排出するための排気口(18)とが設けられている。
【００２８】
準備空間(４)を構成する空気冷却室(９)には、その壁体(23)下端部に、予備空間(２)側から送り込まれる空気を取り入れるための給気口(16)が設けられている。また、加温加湿室(２)と空気冷却室(４)との間には、送風ファン(14)が設けられており、この送風ファン(14)を作動させることにより、予備空間(２)の空気が、加温加湿室(８)の排気口(18)と空気冷却室(９)の給気口(16)とを通って、準備空間(４)に強制的に送り込まれるようになっている。
【００２９】
再現空間(３)を構成する再現室(10)は、仕切り壁(24)を挟んで空気冷却室(９)に隣接して設けられている。仕切り壁(24)の下端部には、予備空間(２)側から送り込まれる空気を取り入れるための給気口(17)が設けられ、仕切り壁(24)とは別の壁体(25)下端部には、再現空間(３)の空気を排出させるための排気口(19)が設けられている。なお、上記において、再現室(10)の給気口(17)は、準備空間(４)の空気を再現空間(３)に排出するための排気口としての役割も兼ねている。
【００３０】
空気冷却室(９)と再現室(10)とは、例えば鋼板製の床(６)を共有している。この床(６)の表面(５)は、床下の基礎若しくは土間の表面を想定したものであり、再現空間(３)の気温よりも低い所定の温度となるように冷却される低温表面となっている。なお、床(６)の材質は、熱伝導性に優れたものであれば、必ずしも鋼板には限られないものとする。
【００３１】
空気冷却室(９)及び再現室(10)の下側には、冷却器(20)が備え付けられた低温控室(13)が設けられている。低温控室(13)に囲まれた低温空間(７)は、冷却器(20)を作動させることによって、上記の床(６)の低温表面(５)の温度よりも低い所定の気温に維持されるようになっている。なお、この低温空間(７)は、実際の床下における地中を想定するものである。
【００３２】
次に、この装置(１)を用いて、実際の夏季における一般的な床下環境を想定して、気温が２４℃で、且つ、相対湿度が略１００％に維持された状態の床下環境を再現する場合について説明する。
【００３３】
加温加湿室(８)では、予備空間(２)の空気を、加温器(12)によって加温して気温が３０℃の状態で維持させるとともに、加湿器(11)によって加湿して相対湿度が７０％の状態で維持させる。このとき、予備空間(２)の絶対湿度は１９g／kg(DA)となっており、再現空間(３)で再現する床下環境(気温２４℃、相対湿度１００％)における絶対湿度とほぼ等しくなっている。このように気温３０℃、相対湿度７０％に調整された予備空間(２)の空気は、送風ファン(14)を作動させることによって、絶対湿度が１９g／kg(DA)に維持されながら準備空間(４)に送り込まれる。
【００３４】
ここで、予備空間(２)で作り出す空気の状態は、再現する再現空間(３)の空気と絶対湿度(１９g／kg(DA))が同等であれば、上記の気温(３０℃)及び相対湿度(７０％)に限られない。また、再現空間(３)で再現する床下環境の気温を、上記の２４℃と異なる温度に設定した場合は、その場合の再現空間(３)の絶対湿度に対して、予備空間(２)の絶対湿度を一致させるようにして、予備空間(２)での気温及び相対湿度を設定すればよい。ただし、予備空間(２)の空気は、再現空間(３)の気温よりも高い気温で、且つ、再現空間(３)の相対湿度(１００％)よりも低い相対湿度となるように設定しなければならない。
【００３５】
なお、予備空間(２)において所定の状態を作り出すために、場合によっては、上記のように加温する代わりに、冷却器などを用いて冷却するようにしたり、上記のように加湿する代わりに、除湿器などを用いて除湿するようにしても良い。
【００３６】
一方、低温控室(13)では、低温空間(７)の空気を、冷却器(20)によって冷却して例えば１９℃に維持する。そして、この低温空間(７)と再現空間(３)とを仕切るようにして設置された床(６)は、その下側において低温空間(７)の低温の空気にさらされることにより冷却されて、その表面(５)の温度が約２２℃の状態で維持される。
【００３７】
空気冷却室(９)の準備空間(４)では、予備空間(２)から送り込まれた空気が、床(６)の低温表面(５)によって冷却されて、気温が約２６℃の状態で維持される。このとき、絶対湿度は１９g／kg(DA)のまま維持されているため、気温の低下により相対湿度がおよそ８０〜９０％まで上昇する。そして、送風ファン(14)によって加圧された準備空間(４)の空気は、絶対湿度を１９g／kg(DA)で維持した状態で、圧力差によって再現空間(３)に送り込まれる。なお、準備空間(４)の空気の冷却方法は、床(６)の低温表面(５)による冷却に限られず、空気冷却室(９)に冷却器を備え付けて、その冷却器を用いて冷却するようにしても良い。
【００３８】
このようにして再現空間(３)に入り込んだ約２６℃の空気は、床(６)の低温表面(５)によってさらに冷却されて、再現空間(３)において２４℃の状態で維持される。このとき、再現空間(３)では、絶対湿度が１９g／kg(DA)のまま維持されているため、その相対湿度は略１００％まで上昇している。従って、その状態において、床(６)の低温表面(５)は、再現空間(３)の気温２４℃よりも低温の２２℃となっているため、実際の夏季の床下における基礎や土間の表面と同様に、結露が発生するようになっている。
【００３９】
また、再現空間(３)の空気は、再現室(10)の給気口(17)から取り入れられて、排気口(19)から排出されるため、給気口(17)から排気口(19)まで流れる気流が形成されて、再現空間(３)に換気状態が再現されるようになっている。このように再現する換気の風量は、送風ファン(14)によって調整することができる。
【００４０】
なお、送風ファン(14)は、各室(８)(９)(10)の給気口(15)(16)(17)及び排気口(18)(19)毎に設置することも有効である。また、再現空間(３)から排気口(19)を通って排出される空気を、再び準備空間(４)に送り込むことが考えられ、その場合は、準備空間(４)での空気の冷却を効率的に行うことができる。
【００４１】
このように、この床下環境再現装置(１)では、再現空間(３)において、実際に夏季に見られる床下環境に極めて近似した床下環境が再現できるようになっている。従って、この装置(１)は、その再現空間(３)に試験体を置いて様々な実験を行うことに利用することができる。
【００４２】
例えば、図２に示すように、床下の基礎表面を想定した低温表面(５)上に金属製の柱脚金物(30)を設置することにより、その柱脚金物(30)の表面に発生する結露水が、木製柱(31)の内部に吸収される吸収率を調べる実験を行うことができる。その他にも、鉄その他の材料からなる試験体を再現空間(３)に置いて、錆が発生する状態を試験することなどが考えられる。
【００４３】
また、この装置(１)は、再現空間(３)で床下環境を再現して展示を行ったり、場合によっては、床下環境が再現された再現空間(３)に入った人に、その床下環境を実際に体験してもらうなどの利用方法が考えられ、その他にも様々な用途に利用することが考えられる。
【００４４】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施形態に係る床下環境再現装置を示す図である。
【図２】再現空間において実験を行った実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
(１)  床下環境再現装置
(２)  予備空間
(３)  再現空間
(４)  準備空間
(５)  低温表面
(６)  床
(７)  低温空間
(17)  給気口
(19)  排気口
(24)(25)  壁部  
【図１】
2005106935.tif 000003
【図２】
2005106935.tif 000004