オーム電機株式会社　OHM ELECTRIC CO., LTD.

盤用クーラー能力評価

ＴＥＣＴＡ（盤用熱関連機器工業会）技術資料

盤用熱関連機器工業会発行「技術資料 第007号-2007冷凍サイクル式盤用クーラの冷却能力評価試験方法」より
（2007年4月17日改正）

定格試験条件

以下の表に規定した試験条件を、定格条件とする。

項目	定格試験条件
盤内側吸込 空気温度（℃） 　乾球温度	35
盤内側吸込 空気温度（℃）　湿球温度　※ 1	24
盤外側吸込空気（℃） 　乾球温度	35
試験周波数（Hz）	定格周波数 ※ 2
試験電圧（V）	定格電圧 ※ 3

1. 二重箱式熱量計試験方法においては、湿球温度は特に規定しない。
2. 二重定格周波数をもつ機器は、各々の周波数で試験する。
3. 二重定格電圧をもつ機器は、両方の電圧で試験するか、もし一つの定格値だけを表示するのであれば、二つの電圧のうち低い方の電圧で試験を行う。

試験時間

上記表に示す試験条件に達してから、測定温度の変動幅が1K以下の安定時間を1時間以上とり、その後10分間隔で3回測定し、その平均とする。

測定計器および精度

測定計器およびその精度は以下の表による。

測定計器およびその精度
測定計器	精度
棒状温度計	± 0.5K
白金測温抵抗体	B 級
熱電対	0.75 級（T タイプ、K タイプ）
電圧計・電流計・電力計	0.5 級
記録計	±（0.05％ of rdg ＋ 0.5℃）
風速計	±（指示値の5％＋ 0.1m/s）
差圧計	± 2％

試験方法（二重箱式熱量計試験方法）

弊社が採用している二重箱式熱量計試験方法は、盤用クーラが実際に使用される状態に近い方法で能力を測定するもので、得られた能力値は、より現実的な値であると言える。弊社の測定装置を図1 に示す。

	基準箱①（小型用）	基準箱②（大型用）	基準箱③（電子冷却式用）
外寸法	W860 × H1560 × D860	W1000 × H1700 × D1000	W710×H900×D590
内寸法	W800 × H1500 × D800	W950 × H1650 × D950	W510×H700×D445
箱材質	塗装鉄板 t=2.3mm	塗装鉄板 t=2.3mm	塗装鉄板　t=2.3mm
断熱材	グラスウール	イソシアヌレート	発泡ウレタン
ヒーター容量	3000W	5000W	1000W

1. 35℃ 40％ RHの環境槽内に能力測定用基準箱を設置する。
2. 断熱された能力測定用基準箱に能力測定するクーラを取付け、定格電源で運転する。
3. 盤内側吸気口および盤外側吸気口の風が流れている部分で、吸気口端面より10mm以下の位置の2～4点に熱電対等の温度センサを取付け温度測定する。
4. 基準箱内の数箇所の温度を測定し、ショートサーキットしていないことを確認する。ショートサーキットや温度分布のばらつきが見られる場合には、攪拌ファンを設置して基準箱内の温度を均一に安定させる。
5. 盤内側吸気口温度の平均と盤外側吸気口温度の平均が同じ（35℃）になるように、内部ヒータの電源電圧可変により発熱量を調節する。盤内側と盤外側で温度条件を変えて測定する場合も同様に、温度が安定するように内部ヒータの電源電圧可変により発熱量を調節する。
6. 各部測定温度が定常状態（1時間に1K以下の変化で安定している状態）で、且つ盤内側にドレン水が発生しない状態になった時のヒータの消費電力P（＝発熱量）を測定する。

※ ドレン水が発生しない状態とは、密閉された基準箱内の空気が除湿されて乾燥空気になっていることを差し、算出された能力は温度変化に必要とされる顕熱能力のみとなるため、機種選定時には温度および発熱量のみで計算する事ができる。

冷却能力の算出方法

冷却能力は次の式によって算出する。

• Q ＝ P ＋ P1
• Q ： 盤用クーラーの冷却能力（W）
• P ： 基準箱への入力の合計（W）　
  ※ヒータの発熱量と盤内側攪拌ファン発熱量の和
• PI ： 基準箱の床、壁、天井を通しての熱侵入の和（Ｗ）　
  ※ 盤内側と盤外側の温度が同じ場合には、床、壁、天井を通しての熱の移動はないためPI は0 となり、盤内側と盤外側の温度が違う場合にのみ計算に加える。

能力参考値

現実の使用条件下における冷却能力評価の参考のため、定格冷却能力以外の温度条件（盤内温度：複数点／盤外温度：複数点）で温度飽和した時の盤用クーラの能力を測定し、冷却性能特性線図を作成するものとする。（図2 参照）

その他の試験方法

「室内側空気エンタルピー試験方法」

室内側空気エンタルピー試験方法は、JIS B8615-1 に基づくものである。代表的な測定装置を下図に示す。

1. 乾球温度35℃、湿球温度24℃の試験室内に能力測定するクーラを設置し、定格電源で運転する。
2. 盤内側吹出空気と試験室内空気（盤内側吸込空気）の乾球温度と湿球温度を測定する。
3. 測定した乾球温度と湿球温度をもとに、各エンタルピーを求める。
4. 盤内側吹出口に風量測定装置を設置し風量を測定する。

※ 風量測定装置は、盤用クーラの盤内側空気循環の風量や湿球温度、乾球温度に悪影響を与えないものとなっている。

冷却能力の算出方法

• Q ＝ qmi（ha1 － ha2）/ V'n（1 ＋ Wn）
• Q ：盤用クーラの冷却能力（Ｗ）
• qmi ：測定位置での風量（m3/s）
• ha1 ：盤内側吸込空気のエンタルピー（J/kg）
• ha2 ：盤内側吹出空気のエンタルピー（J/kg）
• V'n ：風量測定位置での空気比体積（m3/kg）
• Wn ：風量測定位置での空気絶対湿度（kg/kg）

「簡易式室内側空気エンタルピー試験方法」

簡易式室内側空気エンタルピー試験方法は、JIS B8615-1の室内側空気エンタルピー試験を簡易的に行うもので、得られた能力値は補正する必要がある。代表的な測定装置を下図に示す。

1. 乾球温度35℃、湿球温度24℃の試験室内に能力測定するクーラを設置し、定格電源で運転する。
2. 盤内側吸込口と吹出口に乾球温度計と湿球温度計を取付け温度測定する。
3. 測定した乾球温度と湿球温度をもとに、各エンタルピーを求める。
4. 盤内側吹出口に風量測定用ダクトを設置し、16点以上で風速を測定する。
5. 測定した風速の平均と風量測定用ダクトの開口面積を乗じて風量を算出する。

※ 16点以上で測定した風速の平均値と風量測定用ダクトの開口面積を乗じて室内側空気エンタルピー試験方法で推奨する風量測定装置（前頁参照）による測定置と比較して多く計測される傾向があるため、補正が必要となる。

冷却能力の算出方法

• Q ＝ qmi（ha1 － ha2）/ V'n（1 ＋ Wn）×風量補正値
• Q　 ：盤用クーラの冷却能力（Ｗ）
• qmi ：測定位置での風量（m3/s）
• ha1 ：盤内側吸込空気のエンタルピー（J/kg）
• ha2 ：盤内側吹出空気のエンタルピー（J/kg）
• V'n ：風量測定位置での空気比体積（m3/kg）
• Wn ：風量測定位置での空気絶対湿度（kg/kg）
• 風量補正値：盤用熱関連機器工業会では、風量補正値に0.75±0.05を採用した。

コンプレッサ式　屋内盤用クーラー（クールキャビ）冷凍サイクル

1. コンプレッサによって圧縮された冷媒は高温高圧の気体の状態でコンデンサに送られます。
2. 冷媒はコンデンサでコンデンサファンの風によって冷却されて凝縮し、高温高圧の液体の状態でストレーナに送られます。
3. ストレーナでは冷媒中の汚れや異物が取り除かれます。
4. 高温高圧の液体冷媒は、狭いキャピラリチューブ内を通過して広い配管に噴射されることによって生じる絞り作用を利用して急激に膨張し、低温低圧の液体となってエバポレータに送られます。
5. エバポレータ内の冷媒は、エバポレータファンによって送られる盤内空気の熱を奪って蒸発するため、結果エバポレータが低温に保たれます。そこにエバポレータファンの風を通過させることにより、盤内に冷風が供給されます。
6. 盤内の空気中の水分は冷たくなっているエバポレータ表面で凝縮され水滴となり、盤外へ放出されます。これにより除湿が行われます。
7. エバポレータを出た低温低圧の冷媒はコンプレッサに戻り再び凝縮されます。