Study on Adsorption Engine

• Project/Area Number: 16K14173
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Miyazaki Takahiko 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (70420289)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2018: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 吸着 / 熱機関 / エンジン / 熱力学サイクル / 熱力学的サイクル / 低温熱利用 / HFC-245fa / 活性炭 / シミュレーション / サイクル

Outline of Final Research Achievements

A high thermal efficiency cannot be achieved by power cycles driven by low temperature thermal energy below 100 degree Celsius. We proposed a new thermodynamic cycle using adsorption phenomena to improve thermal efficiency with low grade thermal energy. Experimental study revealed the difference between ideal cycle and a real system and it was shown that the system performance could be largely improved by optimum combination of adsorbent-adsorbate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

吸着サイクルが外部にする仕事を熱力学的に表現することは，吸着現象を利用した機器（エンジンや冷凍機）を本質的に理解するために重要である.従来の研究では，吸着冷凍サイクルの研究は多数なされているが，吸着サイクルによる仕事について言及する研究は皆無であった．本研究では吸着サイクルを熱機関と捉え，その熱力学的サイクル特性を解明し，また，実験によって理論サイクルと実際のサイクルの挙動の違いを明らかにした．これらは，今後の研究の進展に大いに貢献する成果である．

Research Products

• [Presentation] 吸着現象を利用した動力サイクルの基礎研究 (2019)
  • Author(s): 宮崎隆彦
  • Organizer: 第 53 回空気調和・冷凍連合講演会