優良省エネルギー設備顕彰事例①
新設設備部門 譛省エネルギーセンター会長賞

地中美術館の絵画展示室空調システム
譛直島福武美術館財団
設備所有者：譛
設備施工者：鹿島建設㈱○○○○○
㈱大気社

建物の概要
名

称

地中美術館

所 在 地

香川県香川郡直島町3449-1

概

要

建家

構

造

鉄筋コンクリート構造

地上0階

延床面積

2,573.48m2

用

美術館

途

地下3階

１．技術開発の目的と経過
目的：絵画展示室の省エネルギー空調システムの建物外観（手前が地中美術館）

２．設備・システムの概要

確立
当美術館は地中に設置された美術館のた

1）絵画展示室の空調システム

め、室内顕熱負荷が小さいので、必要送風図1に絵画展示室の空調システムを示す。温湿量（空調換気回数）は小さくできる。一方、度制御が可能な従来の空調システムとの相違点

絵画展示室では、室内温湿度や空気質に一は、外気を単独で冷却−加温できるコイルを有す

般空調よりも高いグレードを要求される。

る点である。室内顕熱負荷による空調換気回数は

空気質維持のために、空調循環空気を化学

2.2回／時であるが、空気質のための循環回数は8吸着フィルターに通してコンクリートから

回／時と大きな差がある。この空調システムの採発するアンモニアガス等を吸着させる。このための空調換気回数は室内顕熱負荷による空調換気回数よりも大幅に大きくなる。
湿度維持のための再熱負荷は、このために夏季最大負荷時でも発生し、かつ著しく大きくなる。当計画では再熱負荷を極力低減して省エネルギーを図ることを目標として
絵画展示室の空調システムを構築した。
経過：平成13年2月〜平成14年5月（設計）
平成14年7月〜平成16年4月（施工）平成16年7月〜

（運用）
図1

8

冷凍空調設備絵画展示室の空調システム

2005年４月15日号

室（印象派・モネの油絵）と現代美術展示室・3室である。全室常設展示のため作品の入れ替えは無く、温湿度・空気質の制限があるのは絵画展示
室・1室のみである。なお、外気はトンネル状の地下3階避難通路を通して取り入れて、地中熱による冷却・加温を行い、外気負荷を低減するとともに、取入れ口直後に除塩用フィルターを設置して、塩害防止を図っている。
なお、絵画展示室の照明は、照明設備はあるが、トップライトからの自然光のみで運用されている。

図2

熱源システムの系統図

用により、後述するように再熱負荷を大幅に低減し、省エネルギーを図った。熱源はすべてヒート
ポンプチラーとし、図2に示す構成としている。
なお、絵画（油絵）は作品保護のため、ガラスケース内に収納され、ケース内の湿度維持のために調湿装置が設置されている。調湿装置の仕組みを図3に示す。展示室内空気を空調系統の還気ダ
クトから取り入れ、一定レベルに調湿（除湿又は加湿）してケース内へ供給し、ケースからの空気図4

空調系統図（展示室関連）の温湿度を計測して監視している。調湿装置の制御精度は±2％RH（23℃・10〜85％RH）である。
展示ケースへの送風量は換気回数0.04回/hに相当する。

図3

展示ケースの調湿装置

空調系統の役割は絵画展示室の温湿度および空気質の維持であるが、展示ケース内の湿度は調湿装置が制御するため、絵画展示室の湿度制御の精度は緩和されることとなった。
絵画展示室の目標温湿度を、22〜26℃±1℃、絵画展示室空調機

50％±10％とした。
４．着想
３．設備・システムの概要

1）絵画展示室の環境条件と省エネルギー

また、展示室関連の空調系統図を図4に示す。

絵画の環境条件としては、一般に作品保護のた

当美術館の展示室は全4室であり、絵画展示室・1

めに温湿度とも一定レベルを維持することが求め2005年４月15日号

冷凍空調設備9られる。そのため、冷房時の湿度維持のために再度制御を要求されなければ気化式加湿方式も採用

熱することはやむを得ないこととされてきた。

できると考えた。

本計画では、省エネルギーの観点から再熱負荷
た。潜熱負荷は大半が外気および人体から発生す

５．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等

るが、当展示室では入室制限もするため、外気潜

1）絵画展示室空調機の仕様の低減をテーマとし、空調システムの検討を進め

熱が大部分を占める。高湿度の外気は室内空気との混合空気よりも除湿しやすいため、外気を室内新システムを採用した空調機の仕様を表1に示す。
2）除湿システム

発湿分も含めて除湿した後、還気と混合して温度既述したように、外気コイルで高湿外気から室調整することにより再熱負荷を大幅に低減できる

内発湿分も含めて効率よく除湿することで、再熱と考え、空調システムを図5の新システムのよう負荷の大幅低減を図った。

に計画した。冬季においても外気を単独加温して給気風量は室内顕熱負荷による必要風量（約加湿した後に還気と混合する方が、混合空気を加2.2回/h換気）より大きいケミカル分除去用循環温して加湿するよりも加湿効率が高く、精密な湿風量（約8回/h換気）で決まるため、従来システ

図5

10

絵画展示室の空調システム

冷凍空調設備2005年４月15日号

表1

絵画展示室空調機仕様

ムでは夏季最大冷却負荷時でも再熱負荷が発生す

風電力を低減して省エネルギーを図るために送風るが、採用した新システムでは冷房期間の大半に機にインバータを設置した。

わたって大幅に再熱負荷が低減できる。
3）加湿システム

６．環境保全、利便性等

気化式加湿器を外気コイル下流に密着させて設1）運用エネルギーのCO2排出量（波及効果を考慮）置することにより、外気コイル出口空気と還気と

図6に運用エネルギーのCO 2の排出量（波及効の混合後に加湿する場合より、加湿効率が高くな

果を考慮）の試算結果を示す。絵画展示室に単独るようにした。また、気化式加湿方式により、潜で熱源を設置した場合の従来システムと新システ

熱負荷分の熱量をヒートポンプ熱源から供給できムの比較をしたものである。従来システムに比較るようになり電極式加湿方式等と比較して熱源効して57.4％削減されるという結果からも、再熱負率も向上させることができた。

荷低減効果の大きさが認識できる。

4）送風電力の低減

2）CASBEEによる評価

空調機に化学吸着フィルターを設置して、空気

CASBEE（建築物総合環境性能評価システム)中のケミカル分（主としてコンクリートから発生による評価結果を図7に示す。建築物の環境性能するアンモニア）を除去し、絵画展示室の空気質

効率（BEE）はBEE＝3.2（ランクS）と高い評価を維持している。

が得られた。この評価対象は建築物にかかわるさ

上述のように、空調機風量はケミカル分除去用

まざまな環境性能であるが、当空調システムもそ

循環風量（8回/h）により決定されたが、コンクの一部に関連して高い評価結果に貢献している。

リートからのアンモニア発生量は経年とともに徐々に低減するので、それに応じて循環風量、送図6

運用エネルギーのCO2排出量（波及効果を考慮）

2005年４月15日号

図7

建築物の環境性能効率（BEE）

冷凍空調設備11

７．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等

いものである。冷房時の低湿度空調、冬季冷房時の湿度維持を省エネルギーで達成できるシステム
として、大きな市場性を有していると考えられる。

本システムは事務室空調をはじめ、汎用性の高譛ヒートポンプ・蓄熱センター主催

第２回ヒートポンプ・蓄熱シンポジウムのご案内譛ヒートポンプ・蓄熱センターでは、蓄熱システムの現場管理の実状や運転管理に係る改善プ
ロセス事例などの解説を中心に、設備オーナーならびに空調設備に関係される設計・施工技術者
および運転管理者の方々を対象とした「第２回ヒートポンプ・蓄熱シンポジウム」を昨年に引き続き下記の要領にて開催いたします。この機会にぜひ、多数ご参加いただきますようご案内申し上げます。
譛ヒートポンプ・蓄熱センターのホーム
シンポジウムの詳しい内容、申し込み方法については譛
ページ（http://www.hptcj.or.jp）をご参照ください。
〈第一部〉シンポジウム
開催日時：平成17年６月９日（木）

13：30〜17：00

開催会場：ウェスティンナゴヤキャッスル【２Ｆ
定天守の間（北側）】（愛知県名古屋市）

員：200名（先着順）

参 加 費：無料〈第二部〉見学会
開催日時：平成17年６月10日（金）
開催会場：愛知万博
定９：00〜12：00

ワンダーサーカス電力館

熱源設備

員：80名（先着順）

参 加 費：有料〈問合わせ先〉
譛ヒートポンプ・蓄熱センター
蓄熱技術部

シンポジウム事務局

TEL：03−5643−2403／FAX：03−5641−4501〒103−0014

12

冷凍空調設備東京都中央区日本橋蛎殻町1−28−5

蛎殻町Fビル6F

2005年４月15日号

優良省エネルギー設備顕彰事例②
新設設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

氷蓄熱マルチパッケージによる
床吹出・躯体蓄熱併用システム
設備所有者：㈱菱熱設備施工者：㈱菱熱

建物の概要
名

称

博多駅南Rビル

所 在 地

福岡市博多区博多駅南1-8-13

規

模

地上8階

構

造 S造

延床面積

5,511.72m2

用

事務所

途

１．技術開発の目的と経過
目的：本社社屋の建替えに当たり、環境への配慮・経済性の追及・執務空間の向上・省エ
ネルギー手法の採用などのコンセプトを置いて計画し、さらに新技術の導入を図ることにより『21世紀を創造するオフィス空間』を目指した。新技術の導入では、夜間電力を利用しランニングコストの低減を行い、また執務空間の快適性向上を図ることを目的として、新しい氷蓄熱・躯体蓄熱システ
ムの開発を進めた。

建物外観

経過：新しい氷蓄熱・躯体蓄熱システムの開発①開発内容

1. OAフロアーを利用した躯
体蓄熱の研究2. 躯体蓄熱時の空気の流れの研究
3. 床吹出器具による空調時と
躯体蓄熱時の空気経路切替方法の研究
4. 汎用機器を利用した躯体蓄
熱のための運転制御方法の研究②開発の時期
氷蓄熱槽と室外機

14

冷凍空調設備研究…平成13年9月
導入…平成15年5月
2005年４月15日号

③開発の規模 新社屋内事務室フロアー（2階〜5階）④成果

1,500m①汎用床吹出型パッケージの運転制御

24．効果参照２．設備・システムの概要
本システムは、氷蓄熱マルチ床吹出型パッケー
ジと電動シャッター付床吹出器具の組み合わせによる上下床スラブの躯体蓄熱と氷蓄熱の併用システムである。
本システムの特徴は次の通りである。
①機器は汎用性の高いマルチパッケージを使用した。
②躯体蓄熱時はパッケージの吹出風量を制御し、省エネルギーを図った。
③躯体蓄熱時のパッケージの吹出温度を変化させ、躯体への蓄熱量の増加を図った。
④従来のスラブ吹付け方式を発展させ、OAフ
ロアー内及び天井内に均一な流れを創ることによりスラブへの蓄熱量の増加を図った。
⑤中央監視によるスケジュール運転と運転制御

４．効果（省エネルギー）①省エネルギー効果の試算
一般的な事務所ビルの1次エネルギー消費量（文献値）と電力使用量計測値を比較し、省エ
ネルギー率を算出する。
■比較対象となる一般事務所ビルのデータは、
譛省エネルギーセンター編
ビルの管理標準

省エネ法に基づく

総合ガイド（2002）より。

を行った。
３．着想
従来の躯体蓄熱方式は、空調機から吹出された■Rビル1F〜5F部分の電力消費量計測値［kWh］

空気を躯体（スラブ）の片面に吹付けて蓄熱する方法であるため、均一な躯体蓄熱量の確保や蓄熱量の増加は期待できなかった。新社屋事務室フロ
アーでは、室内環境の向上を図りOAフロアーを有効に利用できる床吹出空調方式を採用することから、OAフロアー内に吹出されスラブ面に均一に流れる空調空気を利用した躯体蓄熱システムを考えた。また外壁にDS（ダクトシャフト）を設置し、OAフロアーと天井内を連結することにより、空調空気がOAフロアーからDSを経て天井内へ流入しパッケージに戻る間、天井内のスラブ下面からも躯体蓄熱が期待できるのではないかと考え、スラブ上下からの躯体蓄熱方式を開発した。
躯体蓄熱は氷蓄熱との組合せで夜間電力を利用す■Rビル1F〜5F部分の電力消費量を1次エネルギ
ー消費量に換算［MJ/（m2年）］

ることで、昼間の空調負荷を夜間移行し、昼間の電力量とランニングコストの低減に大いに期待できるものと考えている。

2005年４月15日号

冷凍空調設備15

５．投資回収（省マネー）
床吹出空調方式において今回の氷蓄熱・躯体蓄
熱システム併用方式を採用した場合と非蓄熱方式を採用した場合のコスト比較（試算）を示す。

※氷蓄熱・躯体蓄熱システム併用空調方式のイ
ニシャルコストには、平成14年度エコアイス※1次エネルギー換算係数

設置補助金制度を適用。

一般電力

9.83MJ/kWh※氷蓄熱・躯体蓄熱システム併用空調方式は、

昼間電力

10.05MJ/kWh

蓄熱調整契約と蓄熱ピーク調整契約割引制度

夜間電力

9.31MJ/kWh

1F〜5Fの延べ床面積を適用し、躯体蓄熱時間帯の料金については
盪

3,541m2

控除率を30％とした。
上記より、氷蓄熱・躯体蓄熱システム併用空調

延べ床面積当たりの1次消費エネルギー］［MJ/（m 年）
2方式を採用したことによるイニシャルコストのア
ップ分は約3年程度で回収できる。
６．他の建物への応用性
特に制約はないが、本システムは床吹出空調を利用した躯体蓄熱システムであるため、少なくとも以下に示す条件が必要となる。
①床吹出空調方式であるため、OAフロアー（二重床）の設置。
②躯体蓄熱時、執務空間へ空調空気が流入しないように、床吹出器具にはシャッター機能を有すること。
③OAフロアーと天井を連結するDS（ダクトシャフト）等の空気流路の設置。
④夜間躯体に蓄熱された熱が、建物外に熱ロスとして逃げないよう建物の断熱性を高めるこ■省エネ率の算出
上記結果より、省エネルギー率を算出する。

と。

省エネルギー率＝１−

Rビル

629［MJ/m2年］＝0.32
一般ビル924［MJ/m2年］

躯体蓄熱システムとしては
0.32 ×（349／629）
＝0.18

→

18％の省エネルギー効果

7．仕様または開発製品、システム、部品等の仕様
本システムで採用した機器は、以下の通り。
①標準機器仕様
氷蓄熱マルチパッケージ（三菱重工業）
室外機・氷蓄熱ユニット
13馬力相当（型式 FDCP280HKXIC1）×5台
16馬力相当（型式 FDCP355HKXIC1）×1台

16

冷凍空調設備2005年４月15日号

床吹出型室内機

吹出温度センサーを取付け、吹出温度と設定温度8馬力相当（型式 DAUP224D）×5台との偏差をファジイ演算し、電子膨張弁による冷6馬力相当（型式 DAUP160D）×9台

媒流量制御を行った。

5馬力相当（型式 DAUP140D）×1台③電動シャッター付床吹出器具の形状②開発製品

標準の床吹出器具下部に駆動モーターを装備す

風量調整シャッター・モーター式開閉プレート
付床吹出口器具（協立エアテック）（型式 FG2-KHP）×500台③システム

るため標準より器具高さが高くなるが、OAフロ
アー高さ150H内に納めるため、最適な空気流入
面積の確保、低圧損化に工夫をおこない、器具高さを130H程度とした。
９．環境保全、利便性等
夜間電力を利用することによりランニングコス
トの低減を図り、昼間の使用電力量を抑えること
で電力平準化に貢献している。
10．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、国外）等
現状のところ本システムの採用は弊社建物のみであるが、機器の汎用性、床吹出空調方式による快適性の向上等を考慮すると市場性は高いと考える。また本システムを構成する機器は、マルチパッケージであるため小〜中〜大規模の建物に適用可能である。

８．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等①DS（ダクトシャフト）下部のOAフロアー内に堰を設置
空調時は堰の抵抗によりDS（ダクトシャフト）
への空気の流れを阻害し、床吹出器具から空調空気が流れやすくなるよう、また躯体蓄熱時は吹出風量が少なくなるが、堰による抵抗が過大にならないように堰の位置や開口面積に工夫をおこなった。
②標準パッケージの改修
躯体蓄熱時の吹出温度が設定変更できるよう、
室内機コントロールボックス内の基盤に冷房運転
用・暖房運転用として各々設定切替スイッチを設けた。
躯体蓄熱時は吹出温度制御を行うため室内機に
2005年４月15日号

冷凍空調設備17

優良省エネルギー設備顕彰事例③
新設設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

全熱交換換気機能付き天井吊形室内機 愛称 「 換気 mo ぐっぴー 」○○○
設備所有者：学校法人 東星学園○
設備施工者：㈱イーズ○○○○○○○○
東京冷凍空調事業協同組合

建物の概要
名

称

平成16年8月
学校法人東星学園 小学部棟 中高部棟

所 在 地

東京都清瀬市梅園3-14-47

概

要

建家

構

造

RC造

地上3階

延床面積

3,400m

用

学校

途

納入・引渡し地下1階

2．設備・システムの概要
本システムは、天井吊形室内ユニットと全熱交換器を一体化することで省エネと省工事（＝省イニシャルコスト）を実現する、従来にはないコン

2

セプトの室内ユニットで、1台で冷暖房運転と連動して全熱交換換気を行うことが可能である。主1．技術開発の目的と経過な特長は以下のとおり。

目的：昨今の公立学校への冷暖房機導入の動きと「換気」に対する意識の高揚を踏まえ、①学校の教室に最適な業務用パッケージエ
アコンの室内機に換気機能を付加②「省エネ」はもちろん「省イニシャルコ
スト」も実現以上2点を両立するシステムを開発し、安価に学習環境を向上させる。
経過：平成15年6月

検討開始（開発パートナー：三洋電機殿に選定）
室内機と室外機

建物外観

16

冷凍空調設備

図1

システム外観2005年５月15日号

1.天井吊形室内ユニットと全熱交換器の一体化により省エネ性と施工性が向上（業界初）
天井吊形室内ユニットと全熱交換器を一体化した業界初の商品で、空調運転と連動して全熱ー』」との接続を前提として検討を進めた。今後
は、接続可能な室外機のラインアップ（店舗用やビル用マルチ）を増やしていくことも視野に入れている。

交換換気を行う。全熱交換換気により、約70％の顕熱エネルギーと、冷暖平均で約52％の潜熱エネルギーを回収することが可能。

3．着想
平成14年に文部科学省が普通教室冷房化の検討

給気・排気ダクトの取出しは背面と下面の2を始めて以降、学校に冷暖房設備が導入されるス方向とし、設置時の自由度が拡大。また、1室ピードが加速しており、それと同時に、学習環境に冷暖房機と全熱交換機能付換気扇を設置しなの向上という見地から「学校にふさわしいエアコ

ければならない場合、従来なら、複数の室内ユン」の開発を望む声が高くなっている。また、ニットと複数の全熱交換機能付換気扇を並べて「シックハウス」や「シックスクール」などの言設置しなければならなかったが、本システムを葉の知名度が高まって以降、学校を含む多くの業利用すれば、両者あわせた台数の半分の台数の態の施設で「換気」の重要性が注目されているよ設置で済み、さらに換気用の電源線やリモコンうである。

線が冷暖房機と共通化できるため、工期・費用の短縮が可能。
2.給気と排気が同時にできるため、改正建築基準法・学校保健法などに対応

改めて「空調」の世界に目を向けると、換気シ
ステムの検討が当然とされる「セントラル空調」
を除けば、家庭用分野でようやく換気機能を売り物にしたルームエアコンが普及し始めているとは給気と排気を同時に上手に行うことで、改正いうものの、個別分散型のほとんど、特に新築時建築基準法や学校保健法で示されている換気をに空調の計画がなかったような中小規模の建物に実現、さらに冷暖房も同時に行うことができる

冷暖房機を導入するような場合には、最安価なため、快適性が大いに向上する。2002年2月に「パッケージエアコン＋換気扇」で対応している

改訂された学校環境衛生の基準で示された換気というのが大勢的である。もちろん、これを否定

量を踏まえた設計がなされており、換気量を弱するものではないが、省エネの観点からすれば、（300m3/h）と強（500m3/h）の2段階設定の中当然、全熱交換機能付換気扇の設置が検討されてから、所定の換気量に合わせて風量を選択する

然るべきである。しかしながら、導入コストの制ことが可能である。

約により、なかなか採用に至らないというのが現

3.「適温後換気機能」搭載で余分な負荷をかけず
に快適空調

状である。
そこで、日ごろから「省コスト」と「省エネ」

冷暖房運転を開始した直後に全熱交換器も同をテーマとして掲げている私たちは、特に「学校時に運転すると、換気による空調負荷が加わっの普通教室」を意識しつつ、全熱交換換気が可能てしまうため、設定温度に到達するまでの時間な安価なパッケージエアコンの開発着手を決め、が遅くなることがある。そこで、まず冷暖房運

そのパートナーとして、学校空調の実績が顕著な

転のみを行い、室内温度が設定温度近くになっ大手空調メーカーの三洋電機を選択したのであてから、自動的に全熱交換換気を開始することる。

により、素早く希望温度に到達できるよう工夫してある。

4．効果（省エネルギー）
1)通常の換気扇換気との比較

なお、開発に当たっては、東星学園さまの希望

通常の換気扇換気をした場合と全熱交換換気をも踏まえ、これまでの「学校」業態における設置

した場合（本システム採用）で、年間の消費電力実績が極めて顕著な「室外機・蓄熱槽一体型小容

量とランニングコストがどれほど異なるかを試算

量氷蓄熱式パッケージエアコン『エコミニぐっぴした。

2005年５月15日号

冷凍空調設備17

表1

消費電力量とランニングコスト試算

蘆リモコン及びリモコン配線の共通化に伴う〈条件〉●JRA4048の戸建店舗に準拠●冷房基準負荷12.5kW

省エネ・省コスト②温度ムラの改善による省エネルギー（定性評●50Hz地区

価のみ）●室外機は小容量氷蓄熱式パッケージエアコン

換気空気と冷（温）風が適度に混合吹き出す「エコミニぐっぴー」とした

ため、温度ムラが改善され、冷やし（暖め）●冷暖房負荷と換気負荷にあわせて適正な能力

すぎを回避して省エネ

機器を選定★温度ムラが改善される仕組み（図2参照）〈結果〉★温度分布シミュレーション結果（図3参換気扇換気の場合と全熱交換換気の場合を比照）

較すると、約50％の省エネ、約40％の電気料金カットが期待できる。（表1）2)同等スペックの従来タイプ（室内機と全熱交換機能付換気扇を別置）との比較
室内機と全熱交換機能付換気扇を別置する従来タイプと本システムで、年間の消費電力量とラン
ニングコストがどれほど異なるか注目してみた。
〈条件〉●本システムを1室に2set設置●同等スペック従来タイプは、室内機、全熱交
換機能付換気扇を各2台設置
〈結果〉

図2

室温ムラが改善される仕組み①省施工による省エネルギー（定性評価のみ）
蘆エアコンと全熱交換換気扇の電源線の共通化に伴う省エネ・省コスト★従来品は、室内機・全熱交換機能付換気
扇各々に電源線が必要★省材料＋省工事で省エネ（製造、運搬、経費…
18

冷凍空調設備等々の省略）
2005年５月15日号

表2

普通換気扇を設置した場合とのコスト比較

6．他建物への応用性「学校」を意識して開発を進めたこともあり、公立の学校を中心に積極的に勧奨活動を展開している。すでに具体的にコスト検討段階まで進んで
図3

室温分布シミュレーションいるケースも出てきている。
天井吊形であることから、意匠的に受け入れら

5．投資回収れにくいのではとの意見もあるが、すでに某工場

1)同等スペックの従来品（汎用室内機＋全熱交換の検査室でご採用いただくなど、「省エネ換気」

機能付換気扇）との比較の優先度が高い居室向けとしては、その「省コス蘆工事費が約10万円削減（2set当たり）され、ト戦略」が奏功して、採用が進むものと期待して機器代とランニングコストは同等なため、本システムが有利であり、回収年数の検討は不要いる。
状況を見ながら、バリエーションの拡大も視野に入れつつ、普及に向けて邁進していく所存である。
7．仕様又は開発製品、システム、部品等の仕様

図4

同等スペック従来品との設置工事費差額の想定

2)普通換気扇を設置する場合との比較
蘆普通換気扇とのイニシャル価格差はまだ無視できないレベルではあるが、少なくとも同等
スペックの従来品（汎用室内機＋全熱交換機
能付き換気扇）よりは安価であるため、それよりは回収年数は短い。なお、換気扇の電源工事の規模によって （※）は、この回収年数はさらに縮まることがある。
（※）例えば、換気扇の（単相）電源を遠方の分電盤から単独で引かなければならないケースでは、電気工事費がイニシャルコストアップに大きく寄与する。この場合、回収年数は当然縮まる。

2005年５月15日号

冷凍空調設備19

8．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等②平成16年8月、学校法人東星学園さまにて①「工事費抑制」を視野に入れた新商品開発と小学校、埼玉県某工場で計3setご採用いただ

いうスタンス②価格抑制のため、「既存商品の改造」のイメージを堅持

58setご採用いただいて以降、群馬県某公立
いている。各自治体教育委員会からの問い合
わせも多く、本格的な普及はこれから進むものと期待している。

※既存天井吊形室内ユニットに全熱交換機能付換気扇をつけたシンプルさ重視

11．外観・構造図③製品のコンパクト化を目的とした部品レイア
ウトの工夫④給排気ダクトの取り出し口を2箇所用意し、現場適応力を向上（背面と下面）⑤給気吹出口と冷風吹出口のミキシング時の結露対策で適切に断熱
9．環境保全、便利性等①表1の例（本システム2台設置相当の換気量）
で、通常換気扇を設置する場合と比べ、年間約4,000kWhの節電であるため、「1,4tCO2／
年の削減効果」に相当※原単位：0.35㎏-CO2/kWhで試算②電源工事等が不要になるなど省工事化の実現
により、工期の短縮が可能③既に店舗用（汎用）エアコンとの組み合わせ設計も進んでおり、今後のラインアップのさらなる拡大も視野に入れている（ビル用マルチなど）④将来的には、CO2センサーの設置などによりより決め細やかな換気量管理を実践し、省エ
ネ性の向上を目指すことを考えている。
10．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績 等①文部科学省の試算では、冷暖房が必要な公立小中学校の普通教室数は約30万教室、特別教室も含めれば、約60万教室が対象となるはずである。更新需要が10年ごとに訪れるものと仮定すると、毎年6万教室（ツイン接続なら12万台）の新たなマーケットが期待できる計算になる（公立小中学校のほかに高等学校や私立学校、幼稚園、保育園などの教育機関があることを考慮すると、市場性はさらに大きい）。
20

冷凍空調設備2005年５月15日号

優良省エネルギー設備顕彰事例④
新設設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

空冷ヒートポンプ式熱回収外調機による病室の外気処理設備所有者：社会福祉法人 恩賜財団 大阪府済生会茨木病院
設備施工者：㈱石本建築事務所大阪支所○○○○○○○○○㈱竹中工務店大阪本店○○○○○○○○○末○
三建設備工業㈱大阪支店○○○○○○○○○○

建物の概要
名

称

済生会茨木病院

所 在 地

大阪府茨木市見付山2-31-1

概

要

建家

構

造

RC造

地上7階

延床面積

17,414.79m2

用

病院

途

地下1階

1．技術開発の目的と経過
経過：平成13年6月〜平成14年3月（設計、検討）

建物外観

平成14年6月〜平成15年8月（施工）平成15年8月〜（試運転、検査、引渡し）

4．効果（省エネルギー）〈使用・運転・計算等

2．設備・システムの概要

条件〉

熱回収消費動力

病室内に処理された新鮮外気を導入する。室内

夏期：31.6kW

空気の排気を冷媒回路ユニットに通風し熱回収す冬期：21.1kW

るため、圧縮機のCOPを向上することで動力を大病室設計外気量：21,000m3/h

幅に節減できる。

従来方式

夏期：51.9kW

冬期：42.7kW
3．着想
病室は年間を通じて温湿度のコントロールを要

平均：26.4kW

平均：47.3kW

年間運転時間：5,800時間／年
電力単価：13円／kWh

するとともに、臭気等の対策上、排気量が一定量

削減圧縮動力＝従来方式消費電力−熱回収消費見込まれた条件を考慮した場合、環境に配慮した

電力＝47.3−26.4＝20.9kW

高清浄度の病室を維持するため、24時間年間運転となる。このため圧縮機のCOPを向上することで動力を大幅に節減できる。

5．投資回収（省マネー）
20.9kW×5,800時間／年×13円／kWh＝1,575,860円／年

22

冷凍空調設備2005年５月15日号

10．外観・構造図

6．他の建物への応用性
病院の病室に限らず、室内清浄及び臭気等の環境上換気量が要求されるすべての建物に適用できる。
7．仕様または開発製品、システム、部品等の仕様
熱回収外調機冷却能力

ARV-3000

26.9kW

加熱能力

26.7kW

給気風量 3,000m /h
3

加湿量

14.5㎏/h（スチーム加湿：別置）

8．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等

空冷ヒートポンプ式熱回収外調機

外観

空調（冷暖房）された室内空気を直接排気する
ことが大きなエネルギー損失になることから、熱回収を発想した。
9．環境保全、便利性等
CO2削減量20.9kW×5,800時間／年×0.36㎏−CO2/kWh＝43,639㎏−CO2／年

図1

図2

構造図

システムフロー図

2005年５月15日号

冷凍空調設備23図3

空冷ヒートポンプ式外調機熱回収原理

イニシャルコスト比較
標準価格
ベストブレス

ARV−3000×7台

41,300,000（15,700,000）

計
実勢価格

41,300,000（15,700,000）

AHU＋ヒーポンチラー
AHU
21,000,000
FCH−51SEZ×7台 （5,600,000）
ヒーポンチラー
24,800,000
UWYP1800G（6,800,000）
冷温水ポンプ
250,000
FS4H 637（160,000）
給水タンク
350,000
FRP1m3（210,000）
配管工事
3,500,000（バルブ保温費）（3,100,000）
計装工事
2,500,000（盤共）（2,200,000）
52,400,000（18,070,000）

・ダクト工事は含まず。
・（）内は実勢価格とする。
・地上7階・地下1階：4F・5F・6Fに各2台、7Fに1台、計7台設置。
チラー、ポンプなどは屋上に設置とする。

24

冷凍空調設備2005年５月15日号

優良省エネルギー設備顕彰事例⑤
新設設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

天井コイル式超低温自動冷蔵庫
設備所有者：㈱南食品○ ○○○○○
設備施工者：八洋エンジニアリング㈱

建物の概要
名

称

所 在 地

株式会社

南食品第2工場

静岡県焼津市大島1979-1

1．技術開発の目的と経過
目的：超低温冷蔵庫の省エネ化、在庫管理のコン
ピュータ化及び流通の合理化
経過：平成15年

設計・検討等

平成16年2月〜6月
平成16年7月1日

施工

試運転・引渡し等

2．設備・システムの概要

建物外観

負荷の主なものは、

箱パレットの搬出搬入をコンピュータによって

盧外壁からの侵入熱負荷制御される天井走行クレーン及びコロコンベアに盪侵入外気による熱負荷

よって自動化し、入口準備室を小さくして浸入外蘯フォークリフトやパレットの出入りによる熱気の量を少なくして負荷を減らした。また、カス負荷

ケードコンデンサを介して冷凍機のサイクルと天盻デフロストによる熱負荷

井コイルのサイクルを隔離し、天井コイルのサイ

眈電気器具等による庫内発生熱負荷

クルの冷媒に油を混入させないようにした。このの5つがある。これらは冷蔵庫を自動化すること

ことで油によるコイルの閉塞や熱伝達率の低下をにより、防止して、効率の良い天井コイル式冷蔵庫を実現した。

盧建物の高さが高くなり立方体に近づくため容積あたりの外表面積が減り、外壁からの侵入
熱が減る。

3．着想
冷蔵庫は多くの電力を使用する。冷蔵庫の温度が低くなれば低くなるほど多くの電気を消費する。超低温冷蔵庫の電気使用量は非常に大きなも盪入口準備室の容積が小さくなって、進入外気が少なくなり、熱負荷が減る。
蘯フォークリフトの出入りがない分、熱負荷が減る。

のである。超低温冷蔵庫の電気の消費量を少なく

盻進入外気が少ないため、天井コイルを使用でするためには、無駄な熱負荷をできるだけ小さくき、デフロスト負荷がないかまたは非常に少することと冷凍装置の効率をよくすることを両立ない。

させる必要がある。荷物の搬入による負荷以外の
32

冷凍空調設備

眈通常、庫内に人が入らないので電灯をつける
2005年６月15日号

必要が無い。天井コイルを使用するためクー

トの差及び収容容量の差で回収できる。同じ規模

ラーファンが要らない。など、の冷蔵庫と比較した場合、敷地面積が1/3以下に

盧〜眈
眈の理由で、自動倉庫にして、天井コイル

なるため用地費も含めると投資総額は殆ど変わら方式を採用すれば熱負荷が大幅に減ることが分かない。入庫、出庫、在庫の管理が一括してコンピっている。

ューター管理でき、事務や物流の合理化を可能にすることもメリットである。

4．効果（省エネルギー）
省エネルギー効果を使用・運転データ、独自に計算した結果などを記載する。

運転データ

効果は多少少なくなるが、温度の高い一般の冷

2004年10月の実績 （kW／月）

NH3冷凍機10869.2

R-23冷凍機7664.8

エバポレーターコンデンサー

1759.9

ジャケット冷却ポンプ

211.2

天井コイル循環液ポンプ

833.1

合

計

6．他の建物への応用性

21338.1

以上のように10月の電力消費量は21338.1kW／

凍冷蔵庫についても応用できる。また総投資額が殆ど変わらず、上記のようなメリットがあることが認められてくれば、超低温貯蔵をするほうが有
利な冷凍食品はたくさんある。

例：イクラ、ウニ、甘エビ、鰯、鯖、等
7．仕様又は開発製品、システム、部品等の仕様
天井コイル：エロフィンコイル（SUS）20A
85m×40系統二段×0.9m2／m＝3060m2

月と、3千トンクラスの同じような使用方法の超カスケードコンデンサ：NH3/R-23（SUSプレート

低温冷蔵庫の1/3以下の電力消費量となった。

熱交換器全溶接タイプ）

省エネルギー効果の理由
1．普通、超低温冷蔵庫1000トン当たり約10kWのR-23/R-23（SUSプレー

ト熱交換器ブレード溶接タイプ）
液ポンプ：−80℃仕様（R-23用・SUS製）

クーラーファンが付く。クーラーファンが無30kW。蒸発温度−70℃／凝縮温度35℃の8．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等

NH3・R-23の二元冷凍機の成績係数は約1.0で盧〜眈
眈の利点は自動倉庫に
ここで、着想の項の盧あるから、クーラーファンの発生熱を取るた

なれば必然的に得られる結果であるが、超低温冷

めに30kWの冷凍機が必要となる。クーラーフ

蔵庫に天井コイルを使用するために克服しなけれ

ァンが無くなった事により合計約60kWの省エばならない大きな問題が3つあった。

ネとなる。

盧天井コイルに付く霜は非常に少ないがつ問題点盧くなったことによる直接の省エネ効果が約盧〜眈眈の外壁からの進入熱の減少、進2．利点の盧かないわけではない。ついた霜を20mの入外気の減少、フォークリフトの持ち込む熱

高さで−60℃の環境で除霜しなければなの減少、デフロスト負荷の減少、照明負荷の減らない。

少等で60〜90kWくらいの負荷が減少している。

盪冷媒に冷凍機油が含まれていると、天井
問題点盪

3．本冷蔵庫の実負荷が55kW程度であり、負荷そ

コイル内に冷凍機油が蓄積して、冷却効のものが従来の冷蔵庫の1/3くらいになってい率が悪くなる。−60℃の天井コイル内のて、クーラーファンの30kWが消費電力に加わ冷凍機油を排出することは殆ど不可能でるので、従来の冷蔵庫では3倍以上の電力を消ある。

費すると考えられ、実績と一致する。

蘯通常使われている天井コイル材の場合、問題点蘯
天井コイル内に大量の冷媒が必要にな

5．投資回収（省マネー）

り、今回の設備で試算すると10トン近く

初期投資は通常の冷蔵庫と比較すると割高にな必要であった。フロン23はフロン22と比るが、省人、省エネルギーによるランニングコス

較して非常に高価な冷媒であり、10トン

2005年６月15日号

冷凍空調設備33

ものフロン23冷媒を使用する冷凍設備は経済的に成り立たない。

9．環境保全、便利性等
超低温冷蔵庫で消費する電力を1/3以下にする

盧に対する解決法：自動倉庫用の天井走行問題点盧ことができた。また在庫管理がコンピュータで正クレーンの上部に天井コイルに近接する

確にできるようになって、無駄な荷捌きを減らし、ように団扇を付ける。超低温で天井が高入出荷や配送および流通の合理化をすることがで

く進入外気の量が少ないため、天井コイ

き、省エネにつながっていると思う。

ルに付く霜が乾燥したパウダースノーのような状態であり、ごくわずかの風で霜を落とすことができる。
【図1参照】
盪に対する解決法：二元冷凍機の低圧側の問題点盪

10．市場性販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等

フロン23と天井コイルを循環するフロン

超低温冷蔵庫は現在のところ鰹、鮪用が殆どで、23の間にカスケードコンデンサーを介在

数十万冷凍トン程度しかないが、電気消費量が劇させ、天井コイル内に冷凍機油がまった

的に下がることになると、超低温で保管したい物

く入らないようにした。
【図2参照】

は他にもたくさんあるので市場は広がる可能性が

蘯に対する解決法：20Aのステンレス管に問題点蘯ある。−60℃の条件で自動化する技術と、天井コ

ピッチ10㎜、フィン高さ20㎜のコルゲー

イル内にまったく油を入れない技術は初めてのこ

トフィン管を製作して天井コイルとしとで、特許出願済みで競合はない。まだ1号機をた。1系統85m×40系統の天井コイルで納入して4ヵ月しか経たないが順調に運営されて冷媒充填量は約800㎏で十分となった。

いる。
電力消費量比較表

冷蔵システム
主たる業務
収容能力

（トン）

周辺機器
合

図1

天井コイルと自動クレーン

計

二元冷凍ループ

二元冷凍

満液天井コイル式

直膨ファンクーラー式

鰹加工

鰹加工
1600

3000
38.6

26.0

稼働時間 （Hr／月）

281.6

1178.0消費電力 （Kw／月）

10869.830628.0（Kw/Hr）

27.6

20.6

稼働時間 （Hr／月）

277.8

1178.0消費電力 （Kw／月）

7667.324266.8定格出力 （Kw/Hr）

10.0

実出力
低元側

B社冷蔵庫
1999年竣工（Kw/Hr）

実出力
高元側

A社冷蔵庫
2004年竣工

消費電力 （Kw／月）

2816.0消費電力 （Kw／月）

21353.054894.8

周辺機器 今回、B社冷凍機のクーリングタワー等の周辺機器の電力量調査がなされていなかったので無いものとして計算している。
A社冷凍機の周辺機器の電力量は定格で計算した。

結論

B社の収容能力をA社と同じ（3000トン）に換算して比較する。

（kW/月）
A社

21353.0

B社

102927.8

上の表の値となりA社冷蔵庫の消費電力はB
社の約1/5（20.7％）となっている。

図2

冷凍システム回路図

34

冷凍空調設備2005年６月15日号

優良省エネルギー設備顕彰事例⑦
新設設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長奨励賞

高効率ソーラーシステム 「 サンフラワー 」
設備所有者：春本旅館○
設備施工者：㈱フジヤマ

建物の概要
名

称

所 在 地

春本旅館
鹿児島県鹿児島市荒田二丁目51番13号

1．技術開発の目的と経過
目的：
経過：経過：平成11年（設計、検討等）創造技術
研究開発費補助金を受け、研究開発を実施する。
平成11〜12年（試作、試験納入等）3箇所
試作品を設置建物外観

平成12〜15年（試運転、引渡し等）14年からマーケティングを開始

試作3箇所を試運転させ、回収湯量等のデータ回収を行った。

2．設備・システムの概要〈使用・運転・計算等

結果〉

本システムは、一般的な太陽熱温水器に外部蓄試作3箇所のデータを元に、現在マーケティン

熱貯湯タンクを、接続し、このタンクへの払出しグを開始している大型サンフラワー（太陽熱温水と、太陽熱温水器へのタイミングを、最も効率良器

い熱回収が可能なポイントで自動制御することで18,181,756kcalの数値を得た。

5台）に換算すると、年間平均回収熱量は従来方式と比較して、高効率な温湯回収を実現し5．投資回収（省マネー）たものである。

LPGボイラー使用では、年間約50数万円の節約
3．着想（LPG：500円/m3計算）

1993年に社長の藤山敏己がソーラー利用について常に温度差を大きくつけることで、熱の移動効率を上げ、少しでも多くのエネルギーを回収出来ないかと始めたものである。そこで、自宅にてソ

灯油ボイラー・使用では年間約18数万円の節約（灯油：50円/L計算）※温水器の台数・使用条件・対象燃料の価格によって違います。

ーラーと浴槽を利用した実験を行った結果、湯量が3倍回収出来ることを発見した。

6．他の建物への応用性
個々の建物に対応したソーラーシステムをご提4．効果（省エネルギー）〈使用・運転・計算等
2005年７月15日号

案致します。

条件〉
冷凍空調設備29

7．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等
創業開始から、「省エネ」を企業活動のメインとしてきた当社が、「温室効果ガスを排出しない
クリーンエネルギー機器」を考えた結果がこの開発です。
8．環境保全、便利性等
・太陽熱温水機の熱回収効率を飛躍的に向上させることにより、二酸化炭素（CO2）の発生を削減
し、地球温暖化抑制に貢献する製品である。

ソーラー集熱器

・給湯切替を自動で行うため、ユーザーは室内で①LPG

湯の設定をするだけである。
9．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等
大型サンフラワーについては、福祉施設・旅館なソーラー年間回収熱量を
平均回収熱量（年間）＝LPGの使用量に換算
m3あたりの熱量（LPG）＝

上記の使用量を年間18,181,156
16,8001082L／年間×600円／
L＝649,200円

どのお湯を大量に使用する所を中心としてマーケ
LPG使用費に換算

ティングをしている。

＝ 1,082L／年間

1082L／年間×500円／
L＝541,000円

将来的には、個人向ソーラーシステムのマーケテ
ィングを開始していきたい。
②灯油

業務向大型高効率ソーラーシステム
3（サン）フラワー

ソーラー年間回収熱量を
平均回収熱量（年間）＝灯油の使用量に換算
リッターあたりの熱量（灯油）＝18,181,156
4,854＝ 3,745L／年間

メリット表
上記の使用量を年間1）設置仕様
ソーラー集熱器

L＝/=224,700円

FS-5型（6m ）×5台
…30m 集熱面積2

貯湯タンク容量

3745L／年間×60円／

2

灯油使用費に換算

3745L／年間×50円／3,000L

L＝187,250円

最大給湯能力4,200L／日

給湯平均温度

約46℃

平均回収熱量（年間）3）高効率ソーラーシステムのメリット

18,181,156kcal

導入のメリット

2）計算
LPGをご使用のお客様でしたら、年間約54〜64
m
m3
3

①LPG

あたりの値段あたりの熱量500〜600円
16,800kcal/m3

万円の節約になります。
灯油をご使用のお客様でしたら、年間約18〜22
万円の節約になります。

②灯油

リッター
リッター

あたりの値段あたりの熱量50〜60円
4,854kcal/L

排気ガスを出さない地球環境にも優しいクリー
ンエネルギーです。

30

冷凍空調設備2005年７月15日号

春本旅館殿（ソーラー集熱器3台タイプ）
年

月

回収熱量

平成12年11月

536,228

12月

706,832

平成13年１月

540,904

２月

716,699３月

782,628

４月

997,192

５月

741,776６月

649,516

７月

1,603,784

８月

1,172,550

９月

1,127,924

10月

1,332,660

年間回収熱量10,908,694

2005年７月15日号

冷凍空調設備31

優良省エネルギー設備顕彰事例⑧
改修設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長奨励賞

蒸発器付 ランアラウンド熱回収 システム『 エコラック』
設備所有者：大阪駅前第１ビル管理組合
設備施工者：㈱大気社 大阪支社
○

建物の概要
名

称

所 在 地
概

大阪駅前第1ビル
大阪市北区梅田1丁目3番1

要 建屋・地上12階

地下6階

延床面積・102,000m2
用途・複合施設（商業＋事務所）
1．技術開発の目的と経過
目的：冷凍機負荷の低減と省エネルギー
経過：平成15年3月〜平成15年10月（現地調査、システム検討、設計図作成）
平成15年11月〜平成16年6月

建物外観（リニューアル1期工事期間：機器製作・搬入据付等）
平成16年6月（1期工事総合試運転調整、引渡し）
平成16年7月〜（使用開始）
2．設備・システムの概要『エコラック』は図1システムフロー図に示す
ようにそれぞれ別置きの熱交換用の外気側コイル
ユニット（外気冷房機能付）と排気側コイルユニット（実飽和効率82.5％の気化式加湿器付）および、循環ポンプから構成されている。
図2の 『エコラック』における処理空気の状態
変化に示すように夏期、34.5℃の外気と気化式

加湿器による等湿球線上を断熱加湿冷却後の22.4℃の排気と熱交換を行う。その結果、『エコ図1『エコラック』システムフローシート

ラック』出口、空調機入口の外気温度は27.4℃、排気温度は29.7℃となる。冬期は1.3℃の外気と空調機入口の外気温度は13.7℃、排気温度は9.6℃

22.0℃の排気と熱交換し、『エコラック』出口、

となる。

38

冷凍空調設備2005年９月15日号

・月曜日〜土曜日：8時〜20時
・日曜日、祝日：運転停止
盻外気取入量（＝排気量）
・外気取入量：52,800m3/h
眈『エコラック』年間想定回収量
シミュレーション計算による排熱回収量は表1に示すとおり、951,245MJとなる。
表1

図2

エコラック年間想定回収量『エコラック』における処理空気の状態変化

3．着想
冷熱源機器の更新に当り、設計条件を下記のとおり設定した。
・照明負荷：20w/m2
・人体負荷：0.2人/m2
・OA機器負荷：40w/m2
この結果、必要冷凍機負荷としては3,981kW、必要冷凍機容量は4,609kW（700RT型×2台）となった。冷却塔はすでに更新しているため、新たな更新は二重投資となる。既設の冷却塔を利用するには冷凍機負荷169kW、冷凍機容量196kW（56RT）分を低減し、冷凍機容量を4,413kW

5．投資回収（省マネー）（630RT型×2台）にする必要がある。さらに、既年間の熱回収量は7月〜10月の竣工後の運用デ存の機械室が狭い、外気取り入れ量が52,800m3/h

ータと表1の想定値より算定すると表2に示すよう（1期工事分）と多い、既設の外気取り入れダクトに940,945MJとなる。エネルギー単価を2.5円／と還気ダクトが離れているという制約条件のなかMJとすると年間省エネ量は2,260千円／年となる。

で冷凍機負荷低減と施主要望である2003年4月施『エコラック』システムではブラインポンプと夏行の改正省エネルギー法対策としてエネルギー削期の気化式加湿器でエネルギーを消費する。その減を目的とした空調排熱回収の手法である『エコエネルギー消費量はブラインポンプで60千円／ラック』システムを採用した。

年、加湿器の上下水道使用料は160千円／年、合リニューアル工事は1期と2期に分割して行い、それぞれ冷凍機を1台ごとに更新を行う。

計220千円／年となる。
従って、総合省エネルギー料は差し引き2,040
千円／年となる。『エコラック』システム関連の4．効果（省エネルギー）
省エネルギー効果を使用・運転データ、独自に

設備費は熱交換用の外気側コイルユニット（外気冷房機能付）、排気側コイルユニット（気化式加計算した結果などを記載する。

湿器付）、循環ポンプ、ブラインタンクおよび、

盧夏期・中間期（4月〜11月）

現場での配管工事、電気・自動制御工事で合計

・室内温度・湿度：26℃DB、50％RH

9,200千円となる。この費用を総合省エネルギー

盪冬期（12月〜3月）

量で除すると約4.5年で償却となり、『エコラック』

・室内温度・湿度：22℃DB、40％RHシステムの省エネルギー対策としての採用効果は

蘯『エコラック』運転時間十分期待でできる結果である。

2005年９月15日号

冷凍空調設備39

表2

エコラック年間回収量

表46．他の建物への応用性

排気側コイルユニット（気化式加湿器付）

ビル空調の排熱回収システムとしては一般的に8．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等

回転式または静止型空気−空気全熱交換器

盧回収効率の向上および凍結対策としてが採用される事例が圧倒的に多いが、この採用事例①『エコラック』の排気側に実飽和効率82.5％のようにリニューアル工事、特に取り入れ外気量の気化式加湿器を設置し、夏期に排気を断熱が多く、臭気やウイスルの移行を嫌う病院などの加湿冷却し、その回収効果の向上を図った。

施設や外気取り入れ箇所と排気箇所が離れている②更新する2台の空調機のうち、小風量の空調施設の省エネルギー対策として採用される機会が機系統の外気取り入れ量とWC、湯沸室など増えると考えられる。

の排気量をバランスさせ他方、大風量の空調
機系統の外気取り入れ量と排気量を同一とし7．仕様又は開発製品、システム、部品等の仕様た。

『エコラック』システムの外気側コイルユニッ
ト（外気冷房機能付）と排気側コイルユニット

その結果、排熱回収効率を25％として計画した。
盪省スペース対策として（気化式加湿器付）の仕様を表3、表4に示す。

①それぞれ別置きの熱交換用コイルユニットは高性能低圧損の楕円管コイル（コイル通過風

表3

外気側コイルユニット（外気冷房機能付）

速：3.3m/s）を採用し、外気側には高速縦型
ガラリ（使用最高面風速5.0m/s）を採用した
外気取り入れガラリに直接、接続とした。その結果、排熱回収効率を25％として計画した。
蘯冬期の凍結対策として①熱交換用コイルが外気に近接しているため、冬期の凍結対策として循環水にブライン溶液（ナイブラインZ1、ブライン濃度35％）を使用した。
9．環境保全、便利性等『エコラック』は図3に示すように夏期、室温＜外気温度時時

停止

運転とし、中間期の外気冷房となる。冬期は空調機（A1-AC）の北系統、南系統の各制御用3方弁の加重平均最低開40

冷凍空調設備2005年９月15日号

図3『エコラック』運転パターン

度が設定値を超えた段階で起動開始し、循環ポン
プのインバータにより熱交換量を比例制御する。
また、温熱源のない中間期において外気が低い場
合、手動にて循環ポンプを運転し外気を加熱することができるシステムとした。
環境性については冷熱源および温熱源システム

図4 『エコラック』外気側コイルユニット（外気冷房機能付）（蒸気−重効用吸収式冷凍機630RT×1台＋蒸気−水熱交換器2,198kW×1台）の年間のCO2発生量は219,548㎏−c／年と算定される。この算定値に対し、『エコラック』導入後ではCO2低減量は12,409㎏−c／年と算定され、約5.7％の低減効果がある。
10．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等
ビル空調の排熱回収システムは一般的に式または静止型空気−空気全熱交換器

回転

が採用さ

れる事例が圧倒的に多い。今回のリニューアル計
画に当たり行った空調排熱回収装置の比較結果を

図5 『エコラック』排気側コイルユニット（気化式加湿器付）

表5に示す。
と還気ダクトが離れている
表5

空調排熱回収装置比較表という制約条件をクリアし省エネルギーを図る手法として『エコラック』システムを採用した。
このシステムの最大のメリットは『菌・臭気の移行がない』、『給気・排気ダクトの位置を分離できる』ことであり、投資回収についても費用対効果の点で優れている。
従って、この『エコラック』システムはこの採用事例と上記のメリットを生かす、リニューアル
市場や臭気やウィルスの移行を嫌い、取り入れ外気量が多い病院などの施設に市場性があると考える。

上表に示すように『エコラック』は回転式全熱交換器と異なり顕熱交換のみであるため熱交換効率が1/3と低い。今回のリニューアル計画では既存の機械室が狭い 、 外気取り入れ量が52,800m3/hと多い 、 既設の外気取り入れダクト
2005年９月15日号

冷凍空調設備41

優良省エネルギー設備顕彰事例⑨
改修設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長奨励賞

旭出生産福祉園太陽熱利用設備更新工事
設備所有者：社会福祉法人 大泉旭出学園
設備施工者：日本電気硝子㈱
○

建物の概要
名

称

所 在 地
概

知的障害者授産施設

旭出生産福祉園

東京都練馬区東大泉7-21-32

要 建屋・地上2階
構造・RC造

延床面積・3,410m 2

用途・入所棟、食堂棟

1．技術開発の目的と経過
目的：設備の更新
経過：平成16年（設計）平成16年（撤去・施工・試運転・引渡し）
2．設備・システムの概要

建物外観

旧設備を撤去し、真空循環型太陽集熱器30台〔集熱器面積：80.1m 2〕を導入する。既存の蓄熱

水温：ソーラーシステム振興協会
（東京）
を利用。

槽〔4トン、SUS製〕は継続利用し、集熱ポンプ

方位：南、集熱板角度30度

により、熱媒〔水〕を循環させ、集熱する。導入

全日集熱効率：y＝0.825-12.42×ΔΦ／傾斜面

効果測定のため、カロリーメーターを設置した。

日射量制御盤でデータ収集し、パソコンでデータ処理で使用・運転・計算の結果

きる。

年間集熱量〔シミュレーション〕52,174Mcal／年

3．着想
地域における太陽熱利用設備の率先導入のモデ

5．投資回収417,000円／年（都市ガス換算）

ル事例となるべく、1985年に大泉、1995年に大利根と2箇所に太陽熱利用設備を導入した。大泉の設備の老朽化を機に、NEDOが窓口の「新エネル6．他の建物への応用性
汎用性大

ギー・省エネルギー非営利活動促進事業補助金」を利用し、更新した。

7．仕様
型式名：MP6-3000

4．効果（省エネルギー）

集熱器面積：2.67m2

使用・運転・計算の条件

集熱板：アルミニウム

月平均日射量：NEDO（群馬）、気温、40

冷凍空調設備2005年10月15日号

8．工夫した点
省資源を図るため、設備を更新するにあたり、可能な限り、既存設備の継続利用を図り、蓄熱槽、基礎及び架台の一部を再利用した。
9．環境保全、便利性等
CO2 削減想定量

23,519kg（都市ガス換算）

NOX削減想定量

8,300kg（都市ガス換算）

SOX 削減想定量

59kg（都市ガス換算）

10．市場性

真空式ソーラーシステム

・グリーン購入法の「指定調達品目」
・新エネルギー設備の中で、経済性について
優位な設備

2005年10月15日号

冷凍空調設備4142

冷凍空調設備2005年10月15日号

2005年10月15日号

冷凍空調設備43

優良省エネルギー設備顕彰事例⑥
運転・保守管理部門

譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

アイスクリーン洗浄工法
設備所有者：日本橋西川ビル㈱○○○設備施工者：東海エンジニアリング㈱

建物の概要
名

称

日本橋西川ビル

所 在 地

東京都中央区日本橋1-5-3

概

要

建家

構

造

SRC造

地上9階

延床面積

25,246.37m2

用

店舗・事務所途

地下3階

1．技術開発の目的と経過

建物外観

目的：熱交換コイル内に、氷と水の混合液を、真空（負圧）により高速で流し、熱交換コイ
ルの性能回復を図る。
経過：平成10年……設計と実験を開始。
＊氷の硬度、砕氷サイズ、水との混合比率などについて実験。
＊真空（負圧）により高速で流すための機器、治具の研究。
平成11年……実験を拡大。

3．着想
空調機の経年による性能低下に対して、既存設備を更新することなく、空調性能の回復を図ることを目的とし、併せて省エネルギー及び機器の延命を図ります。
しかも、氷と水のみを使用するだけなので、例
え機器内に残留しても、機器の損傷をする可能性は無く、環境を汚染することも皆無です。

＊空調機を使っての実験。
＊洗浄前と洗浄後のデータ収集と比較検討。薬品等による他の洗浄方法との比較。
平成11年……実際の営業活動を開始。
基本特許取得（平成2年）
周辺特許（平成16年以降多々）4．効果（省エネルギー）①冷却コイルの冷却能力の推移（竣工時） （洗浄前） （洗浄後） （省エネ）
100％

⇒

⇒

98％

＝

32％

②能力回復（kcal/h）（洗浄後）2．設備・システムの概要

66％

（洗浄前）

82,560kcal/h−55,600kcal/h＝26,960kcal/h

既存の空調機本体に組み込まれている、冷温水（48.5％アップ／台）

コイルの冷温水配管より「氷と水を投入するシリンダー及び真空吸引ホース、並びに特殊真空吸引装置など」で構成されています。

5．投資回収（省マネー）
費用対効果として2年から3年を投資回収期間として考えております。

36

冷凍空調設備2005年６月15日号

6．他の建物への応用性＊Q:Quality

D:Delivery C:Cost

S:Safety

以上

本物件は店舗ビルでしたが、空調機は事務所ビル、ホテル、病院、工場等に広く展開できます。
日本橋西川ビル
7．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等

空調機用冷温水コイル管内I・C洗浄に伴なう空調性能回復状況の報告書

コイル洗浄は、従来薬品を使用して行われてお（4月、5月、7月分）

り、環境汚染（廃液）が生じておりましたが、私どもは、「氷と水」を使用した環境に優しい洗浄

1．工事概要1-1、工事概要

方法を創出いたしました。

1）洗浄工事
8．環境保全、便利性等①AHU冷温水コイル内銅チューブ

薬品洗浄の場合は、主剤として無機酸（塩酸、硝酸ほか）アルカリ剤（水酸化ナトリウムほか）を使用し、その廃液処理が必要となりますが、本洗浄工法は「氷と水」で洗浄するため、不要です。

2）工事期間①洗浄工事：平成16年4月11日（閉店後作業）
3）洗浄工事①建物名称：日本橋西川ビル②用途：物販店舗家及び事務所

9．市場性、販売状況、適応市場の大きさ①販売実績：③所在地：東京都中央区日本橋1-5-3
1-2、工事目的

平成14年度……2,000万円

空調設備のAHU冷温水コイル内を洗浄し、平成15年度……2,600万円

冷暖房能力の性能回復を図るとともに熱伝導効

平成16年度……9,000万円

率の上昇に伴なう省エネルギー・ライフサイク②市場……約2,000億円

ルコストの削減を目的とする。
1-3、工事方法

空調用冷温水コイルの薬品洗浄とアイスクリーン工法との比較

洗浄するアイスクリーン工法で行う。

盧薬 品 洗 浄 及 び ア イ ス ク リ ー ン 洗 浄 と の 比 較

1-4、工事対象①西川事務室系統（AHU・10台で試算）
工法
項目
熱交換回復率 Q
洗浄回数

薬品洗浄工法

D

洗浄費用

C

環境汚染

S

アイスクリーン工法②西川売場系統

10〜20％

50〜80％
1回／5年

2台）

250万円／年60万円／年

1-5、工事箇所

可能性有り（廃液処理が必要）
△

AHU

1台（計

コイル

AHU

1台（計

コイル

2台）

1回／1年

（250万円／1回） （300万円／1回）

総合評価

氷と水を真空で急激に吸引し、コイル内部を①各AHUの冷温水コイル内をIC洗浄全く無し◎

注1）薬品洗浄工法による熱交換回復率は、当社関連で実施した事例を示しました。

2．空調機の性能回復の概況
2-1、平成15年及び16年度の4月・5月・7月の空調機運転状況

注2）洗浄費用は、単年度に換算して評価しました。

（外気温度、レタン温度、送風温度、冷水
盪まとめ

温度）

新工法（アイスクリーン工法）と従来工法（薬品洗浄工法）との比較は、表に示すごとく新工法の方が「Q、D、C、S」ともに大変優れているものと理解しております。
2005年６月15日号

冷凍空調設備37

6）7月の空調機まわりの送風温度は平成15年度と16年度と比較すると16年度のほうが1.6℃程度
低下しています。
（冷却能力が回復したものと理解します）〈冷水温度・温度差〉
7）4月・5月のガス直焚冷温水機の冷水温度は平
成15年度と16年度と比較すると15年度は14.0−11.4＝△t2.6℃に対して16年度は13.1−
10.5＝△t2.6℃で温度差は同じであるが、冷水
温度は16年度のほうが0.9℃程度低下しています（冷凍機の冷水温度設定及び運転時間が長【備考】

いものと理解します）。

注1）上記のデータは西川ビル管理室の運転日誌より作成

8）7月のガス直焚冷温水機の冷水温度は平成15年しました。
注2）4月の活用データは平成15年4月24日〜30日及び平成度と16年度と比較すると15年度は14.5−11.1＝

16年4月24日〜30日の12:00〜15:00の4時間を平均した値を採用しました。

△t3.4℃に対して16年度は13.6−9.9＝△t3.7℃
で温度差は0.5℃拡大しています。また、冷水

注3）5月の活用データは平成15年5月1日〜17日及び平成

温度は16年度のほうが1.2℃程度低下しています

16年5月1日〜17日の12:00〜15:00の4時間を平均した値を採用しました。

2-2、平成15年度及び16年度の室内温度の推移
状況注4）7月の活用データは平成15年7月1日〜25日及び平成16年7月1日〜25日の12:00〜15:00の4時間を平均した値を採用しました。
注5）備考欄には平成15年及び平成16年との相違点として、矢印でその傾向を参考として示しました。

【コメント】〈外気温度〉
1）4月・5月の外気温度は平成15年度と16年度と比較すると16年度のほうが0.5〜0.8℃程度アップしてます。
2）7月の外気温度は平成15年度と16年度と比較す
ると16年度のほうが3.7℃もアップしてます。
〈レタン温度〉
3）4月・5月の空調機まわりのレタン温度は平成15年度と16年度と比較すると16年度のほうが0.5〜1.4℃程度低下しています。
4）7月の空調機まわりのレタン温度は平成15年度と16年度と比較すると16年度のほうが0.6℃程
度アップしています。
〈送風温度〉【備考】

5）4月・5月の空調機まわりの送風温度は平成15

注1）上記のデータは西川ビル管理室の運転日誌より作成しました。

年度と16年度と比較すると16年度のほうが1.5〜1.4℃程度低下します。
（冷却能力が回復したものと理解します）
38

冷凍空調設備

注2）活用データは平成15年4月・5月・7月及び平成16年4月・5月・7月の12：00〜15：00の4時間を平均した値を採用しました。

2005年６月15日号

注3）備考欄には平成15年及び平成16年との相違点として、矢印でその傾向を参考として示しました。

【コメント】〈4月・5月の室内温度〉
1）室内温度は平成15年度と16年度と比較すると本年度の方が12ゾーンのうち8ゾーン（67％の床面積）で温度が0.6℃程度低下しました。な
お、4ゾーンは0.9℃程度上昇しました。
2）室内平均温度は平成15年度と16年度と比較す
ると顕著の差は認められません。
注1）4月及び5月は夏季の最大熱負荷に対して50％以下につき、差が小さいものと考えます。

〈7月の室内温度〉
1）室内温度は平成15年度と16年度と比較すると本年度の方が6ゾーンのうち1ゾーン（17％の床面積）のみが温度が0.5℃程度低下しました。

吸引車

注1）上記の空調機への冷水温度は10〜14℃でした。
よって、冷水温度を所定の7〜12℃であれば室内温度は設定値の23℃は確保できると考えます。
注2）室内温度を23℃にする必要性は省エネルギー等を考慮しますと検討を要します。

なお、その他の5ゾーン（83％）は0.9℃程度上昇しました。
ただし、外気温度は16年度は前年度と比較して3.7℃も高く、その厳しい空調運転を考慮
しますと、冷温水コイルの冷却能力は回復していると判断します。
2）室内平均温度は平成15年度と16年度とも24〜
25℃の範囲を確保されています。

②上記系統の送風温度は昨年と比較して1.5℃低下し、吹出口温度として15℃程度の良好な状態で運転しています。
③空調機の冷却能力は竣工時を100％とすると15年7月（洗浄前）は66％で、16年7月は98％程度に冷却能力は回復しています。
注3）冷温水コイルの竣工時・洗浄前・洗浄後の空気

ただし、室内設定温度の23℃には達してい状態をエンタルピー表示で示します。

ませんが、これは冷水温度が10〜14℃で運転

・竣工時：q1＝14.8− 9.8＝5.0（100％）しているためと考えます。

・洗浄前：q2＝14.1−10.8＝3.3（ 66％）

注1）冷水温度を7〜12℃運転をしますと室内温度は・洗浄後：q3＝14.7− 9.8＝4.9（ 98％）

23℃を確保できると考えます。

④空調機の冷却コイル洗浄後の効果を4項「添付資料」に詳細を示します。
（省略）

3．所見及び今後の課題
1）所見

2）今後の課題①今回は代表として2台の空調機をコイル洗浄

4月及び5月の比較的熱負荷の少ない時期ではアしましたが、他の系統も同様に洗浄すること

イスクリーン洗浄による冷温水コイルの冷却能力により、熱源・搬送動力等への省エネ効果の回復は堅実な値が確認されております。

確認検証が必要となります。

7月運転データの分析結果は冷却能力回復を顕著に表示しました。以下に具体的事象を提示します。
①西川売場の室内温度は昨年と比較しても外気温度が3.7℃上昇していても24〜25℃を確保しています。

2005年６月15日号

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