2025年度前期空気調和・冷凍工学

曜日・時限 月曜日３時限 期別 前期 週時間数 0
ナンバリング EU330302
開講学科等 工学部-環境科学科
教員名 光石　暁彦
光石　暁彦
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e5%85%89%e7%9f%b3%e3%80%80%e6%9a%81%e5%bd%a6

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目的

快適さを求めるアメニティ指向の広がり，食品における安全安心指向や，技術の進展に伴う製造現場での環境条件の厳格化などの背景から，環境整備のための空気調和・冷凍技術はあらゆる人間活動の中で欠かせない技術となっている．
そこで，本講義では，熱力学や伝熱工学を基に，冷暖房や冷蔵・冷凍のほかに換気なども含めた「空気調和・冷凍工学」の概念を学び，さらには，現場での応用が可能な知識を習得することを目的とする．

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A, C ガイダンス
熱力学の復習(1)
理想気体の状態方程式／熱力学の第一法則／変数の示量性と示強性／比熱		 事前学修 シラバスを読んでくること。数学と力学について復習しておくこと。（2時間）
事後学修 授業中に説明した「ガイダンス，熱力学の復習(1)（理想気体の状態方程式／熱力学の第一法則／変数の示量性と示強性／比熱）」の復習をしておく（2時間）
2 A, C 熱力学の復習(2)
比熱比／気体の状態変化とエネルギーの授受／孤立系・閉鎖系・開放系／開放系の状態変化／絶対仕事と工業仕事		 事前学修 前回の授業の内容「ガイダンス，熱力学の復習(1)（理想気体の状態方程式／熱力学の第一法則／変数の示量性と示強性／比熱）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「熱力学の復習(2)（比熱比／気体の状態変化とエネルギーの授受／孤立系・閉鎖系・開放系／開放系の状態変化／絶対仕事と工業仕事）」の復習をしておく（2時間）
3 A, C 冷凍サイクル(1)
熱機関と冷凍サイクル／冷凍サイクルの種類／冷媒の種類		 事前学修 前回の授業の内容「熱力学の復習(2)（比熱比／気体の状態変化とエネルギーの授受／孤立系・閉鎖系・開放系／開放系の状態変化／絶対仕事と工業仕事）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍サイクル(1)（熱機関と冷凍サイクル／冷凍サイクルの種類／冷媒の種類）」の復習をしておく（2時間）
4 A, C 冷凍サイクル(2)
蒸発と凝縮の性質／蒸気圧縮式冷凍機／蒸発器と凝縮器		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍サイクル(1)（熱機関と冷凍サイクル／冷凍サイクルの種類／冷媒の種類）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍サイクル(2)（蒸発と凝縮の性質／蒸気圧縮式冷凍機／蒸発器と凝縮器）」の復習をしておく（2時間）
5 A, C 冷凍サイクル(3)
p-h線図／モリエ線図／冷凍サイクルの成績係数／過冷却液体と過熱蒸気		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍サイクル(2)（蒸発と凝縮の性質／蒸気圧縮式冷凍機／蒸発器と凝縮器）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍サイクル(3)（p-h線図／モリエ線図／冷凍サイクルの成績係数／過冷却液体と過熱蒸気）」の復習をしておく（2時間）
6 A, C 冷凍サイクル(4)
二段圧縮冷凍サイクル／二元冷凍サイクル／カスケード熱交換器		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍サイクル(3)（p-h線図／モリエ線図／冷凍サイクルの成績係数／過冷却液体と過熱蒸気）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍サイクル(4)（二段圧縮冷凍サイクル／二元冷凍サイクル／カスケード熱交換器）」の復習をしておく（2時間）
7 A, C 冷凍機器(1)
冷凍機器の主要構成機械／圧縮機（往復式，回転式，遠心式）／圧縮機の軸動力		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍サイクル(4)（二段圧縮冷凍サイクル／二元冷凍サイクル／カスケード熱交換器）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍機器(1)（冷凍機器の主要構成機械／圧縮機（往復式，回転式，遠心式）／圧縮機の軸動力）」の復習をしておく（2時間）
8 A, C 冷凍機器(2)
膨張弁／絞り膨張と熱膨張／ニードルバルブとキャピラリーチューブ／膨張弁の力学		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍機器(1)（冷凍機器の主要構成機械／圧縮機（往復式，回転式，遠心式）／圧縮機の軸動力）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍機器(2)（膨張弁／絞り膨張と熱膨張／ニードルバルブとキャピラリーチューブ／膨張弁の力学）」の復習をしておく（2時間）
9 A, C 冷凍機器(3)
蒸発器と凝縮器／伝熱工学の復習／熱交換器における伝熱／効率的な熱交換		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍機器(2)（膨張弁／絞り膨張と熱膨張／ニードルバルブとキャピラリーチューブ／膨張弁の力学）」の復習をしておく（2時間）
事後学修 授業中に説明した「冷凍機器(3)（蒸発器と凝縮器／伝熱工学の復習／熱交換器における伝熱／効率的な熱交換）」の復習をしておく（2時間）
10 A, C 空気調和(1)
空気の状態とその調節／ヒトの生活空間／産業空間		 事前学修 前回の授業の内容「冷凍機器(3)（蒸発器と凝縮器／伝熱工学の復習／熱交換器における伝熱／効率的な熱交換）」の復習をしておく（3時間）
事後学修 授業中に説明した「空気調和(1)（空気の状態とその調節／ヒトの生活空間／産業空間）」の復習をしておく（3時間）
11 A, C 空気調和(2)
加湿の方法／除湿の方法／微粒子除去の方法		 事前学修 前回の授業の内容「空気調和(1)（空気の状態とその調節／ヒトの生活空間／産業空間）」の復習をしておく（3時間）
事後学修 授業中に説明した「空気調和(2)（加湿の方法／除湿の方法／微粒子除去の方法）」の復習をしておく（3時間）
12 A, C 食品冷凍(1)
食品の生命活動と品質／常温における食品品質の推移		 事前学修 前回の授業の内容「空気調和(2)（加湿の方法／除湿の方法／微粒子除去の方法）」の復習をしておく（3時間）
事後学修 授業中に説明した「食品冷凍(1)（食品の生命活動と品質／常温における食品品質の推移）」の復習をしておく（3時間）
13 A, C 食品冷凍(2)
食品の熟成／酵素と微生物作用の温度依存性／低温化の影響／急速凍結技術／凍結乾燥技術		 事前学修 前回の授業の内容「食品冷凍(1)（食品の生命活動と品質／常温における食品品質の推移）」の復習をしておく（3時間）
事後学修 授業中に説明した「食品冷凍(2)（食品の熟成／酵素と微生物作用の温度依存性／低温化の影響／急速凍結技術／凍結乾燥技術）」の復習をしておく（3時間）

授業形式記号

  • A:一斉授業（通常の講義）
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業　連携型学習
  • I:その他

到達目標

当学科のディプロマポリシーに定めた次の能力を獲得すること．
(1)知識・理解
・住環境から食環境までの広範囲な知識を有し，身の回りの生活や地球環境の改善に適切に応用する能力を備えている。【DP-U-1-1】
・「住環境」分野では，空気調和・水の浄化や創・蓄エネルギーのための機能性材料の開発や，環境への負荷や安全性に配慮したエネルギーの有効利用技術や，生活環境を改善する機器の開発，設計，製造ができる能力を有している【DP-U-1-3】
具体的には，
１．空気調和冷凍工学の基礎的な概念について学び，理解し，応用できる．
２．ph線図から冷凍サイクルを理解し，応用できる．
３．冷凍サイクルの各要素（圧縮機，凝縮器，膨張弁，蒸発器）の働きを理解し，応用できる．
４．空気線図の読み方や使い方，伝熱計算を習得し，熱負荷計算の方法を習得し，応用できる．

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 60% 50% 50% 100%
小テスト、小論文 40% 50% 50% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 0%
授業での姿勢（ノート、質疑など） 0%
作品、パフォーマンス（実技、実演） 0%
その他1(具体的に： 0%
その他2(具体的に： 0%
100% 50% 50% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

（１）教科書：特に指定しません（講義の資料はMoodleにアップします）
（２）参考書
　「基礎からの冷凍空調」，平田哲夫，岩田博，田中誠，石川正昭，西田耕作，森北出版
　「空気調和設備設計計画の実務の知識(改訂3版)」空気調和・衛生工学会編，オーム社
　「徹底マスター空気線図の読み方・使い方」空気調和・衛生工学会編，オーム社
　「100万人の空気調和」小原淳平，オーム社
　「続・100万人の空気調和」小原淳平，オーム社

オフィスアワー

（１）日時：金曜１限（学内外の用務のために教員が不在の可能性もありますので，事前に電子メール（mituisi@oecu.jp）等で確認して下さい）
（２）場所：A号館３階教員室09

その他

講義には，関数電卓を毎回持参して下さい．
小テストの模範解答は，次週の講義で解説しMoodleにもアップします．

実務経験のある教員による授業科目

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