新世代低GWP冷媒の低温域蒸発熱伝達特性の解明による舶用冷凍機の冷媒転換と小型化

• Project/Area Number: 22K14432
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Toba National College of Maritime Technology
• Principal Investigator: 広瀬 正尚 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50824207)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 熱交換器 / 蒸発熱伝達 / 圧力損失 / 新冷媒 / HFO系冷媒

Outline of Research at the Start

現在、地球温暖化対策で多数の多成分冷媒が開発されており、とりわけ船舶用では従来冷媒R404Aの不燃性新冷媒への置換が検討されている。本研究では、実用環境に近い機器と温度条件で新冷媒の蒸発熱伝達に関する実験研究を行って、小型熱交換機用の細径伝熱管の特性についての知見を得ることで、従来機器の冷媒置き換えの適用性を実験的に明らかにする。これにより、舶用冷凍空調機器の地球温暖化係数（GWP)の低い冷媒への置き換えを促進させて環境負荷の低減を図り、舶用冷凍空調機器の熱交換器の設計指針を与えて新たな小型舶用冷凍空調機器の開発に資する。

Outline of Annual Research Achievements

第93回日本マリンエンジニアリング学会学術講演会にてHFO系冷媒R1234ze（E）の蒸発熱伝達に関する実験結果について発表を行った。
また、現在実験を継続しており、今年度も発表を予定している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験を開始したのち、熱電対センサの出力値に予期せぬノイズが混ざりこみ、その解消に難儀した。また、加熱時の熱流束が均一にならないなど、測定に関するトラブルが続いた。そのため、加熱方式を水加熱にするなど対策を講じ、実験を継続している。

Strategy for Future Research Activity

低温蒸発実験を行うため、電気加熱方式の熱漏れ対策に関する様々な方策をとり、実験を継続する。

Research Products

• [Presentation] 冷媒R1234ze(E)の4 mm内面溝付管内蒸発熱伝達特性 (2023)
  • Author(s): 田中大暉、南知花、広瀬正尚、井上順広
  • Organizer: 日本マリンエンジニアリング学会学術講演会