Development of Joule-Thomson cryocooler with a microchannel heat exchanger

Research Project

Project/Area Number	24K07368
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	島崎毅国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90357202)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	ジュール・トムソン(JT)効果 / マイクロチャンネル / 極低温冷凍機 / 対向流熱交換器 / 液化機
Outline of Research at the Start	ジュール・トムソン(JT)冷凍機は、流れに抵抗を生じさせる流路を通して流体を等エンタルピー膨張させ、生じる温度変化を利用している。流路として、細孔や絞り弁など幾何形状として短いものが使用されることが多い。これに対し、長い細管などで生じる圧力損失に伴い連続的に発生する分散JT効果が注目されている。本研究では、分散JT効果を利用したマイクロチャンネル熱交換器を試作しJT冷凍機に組み込む。そして、動作特性への寄与を明らかにしJT冷凍機の特性向上を目指す。実験では動作流体としてヘリウムを用いる。