混合冷媒を用いた高性能ヒートポンプシステムの開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555049
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 藤井 哲 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (20038574)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木谷 一夫 住友精密工業(株), 熱交技術部, 参事 ; 堀江 哲次 住友精密工業(株), 熱交技術部, 産業チーム長 ; 桑原 憲 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (90243964) ; 小山 繁 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (00153693)
• Keywords: ヒートポンプ / プレートフィン蒸発器 / プレートフィン凝縮器 / 非共沸混合冷媒 / 代替フロン冷媒 / サイクル特性 / 成績係数 / 伝熱特性

Research Abstract

1.プレートフィン式熱交換器内の冷媒の流れを観察するためと熱源水をプレートフィン式熱交換器内に均一に分配する検討をするためのテストセクションを製作し,以下の事項を検討した。
(1)冷媒を均一に冷媒流路に分配するための方式として,蒸発器入口に設置した気液分離器によって冷媒を液と蒸気に分離し,液を細管で冷媒流路に均一に導入する方式を確立した。
(2)流下液膜式蒸発器としてプレートフィン式熱交換器が使用できることを確認した。また,その熱伝達特性は伝熱管の約十倍であることを明らかにした。
(3)熱源水流路内で偏流が生じないような熱源水の導入方式に関する知見が得られた。
2.代替フロン冷媒HFC134a,HCFC123及びそれらを混合した2成分混合冷媒を用いたヒートポンプサイクルの性能評価に関する以下のプログラム開発を行っている。
(1)システム性能試験結果の解析。
(2)システムの有効エネルギー解析。
(3)プレートフィンの伝熱促進効果を考慮したシステムの性能予測計算。
3.今年度製作したテストセクションを用いて,物性値が比較的正確な混合冷媒HCFC22+CFC114を作動媒体としたヒートポンプサイクルの性能試験を行い,熱源の温度条件に最適な混合冷媒を選択するための基準を確立した。

Research Products

• [Publications] 小山 繁,藤井 哲,屋良 朝康,戸田 一美: "プレートフィン式熱交換器による混合冷媒熱変換機の性能向上" 第29回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 547-548 (1992)
• [Publications] 屋良 朝康,三渕 哲寛,小山 繁,藤井 哲: "プレートフィン蒸発器および凝縮器の伝熱特性" 第30回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1993)