1999 Fiscal Year Annual Research Report
ポーラスマテリアルを利用した吸着式ヒートポンプ―環境調和型エネルギーシステムの開発
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09355026
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
服部 忠 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
薩摩 篤 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (00215758)
久野 覚 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70153319)
架谷 昌信 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50021788)
渡辺 藤雄 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70109312)
斎藤 輝幸 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (30281067)
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| Keywords | 環境調和型エネルギーシステム / 吸着ヒートポンプ / ケミカルヒートポンプ / ポーラスマテリアル / 吸着特性 / 多孔質シリカ / 地域エネルギーシステム / 都市環境意識 |
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| Research Abstract |
AHPの高出力化、吸着器内の熱・物質移動促進技術ならびにこのAHPを導入した低質熱エネルギーの高効率利用システムの最適設計・制御技術の確立について研究を行った。活性炭ディスクモジュール型吸着器での結果は繊維状活性炭とスーパー活性炭を2:3の重量比で配合したモジュールの吸着ならびに再生に要する時間は充填層型吸着器で要する時間の10分の1となること、350kの熱源による吸着材の再生、および冷凍温度域の蒸発温度における吸着が確認され、266K以下の冷熱生成が可能であることがわかり、吸着材のモジュール化による熱・物質移動促進の達成、すなわち吸着ヒートポンプの高出力化、吸着器のコンパクト化の可能性が示唆された。さらなる高出力化を目指した平成状スーパー活性炭/伝熱板一体型吸着器からなるエタノール吸着のヒートポンプはこの形式の吸着ヒートポンプが実用域の冷熱出力を示すことが分かり、そのサイクル操作の最適条件が明らかにされた。吸着ヒートポンプ用吸着材の高性能化に関して、新たに活性炭細孔内シリカ添着吸着材の試作を行い、その水蒸気吸着特性の測定結果に基づく材料評価を行った。その結果、シリカ添着は活性炭の水蒸気吸着の親和性の増大と活性炭の細孔の狭小化に顕著な効果を示し、このことが吸着ヒートポンプ用吸着材の吸着特性として好ましいことが分かった。吸着材としてゼオライト、FSM-16,MCM-41、アモルファスシリカのシリカ系多孔質材料に着目し、その構造的因子と吸着特性について検討した。これらシリカ系材料の表面にはラジカルサイトが存在し、吸着、化学反応に活性な種であることが明らかとなった。また、地域規模(事務所、物販、住宅を含む)での熱供給システムを設定し、未利用エネルギーとしての工場排熱を熱源として吸着式ヒートポンプを駆動させた場合のエネルギー性能を評価たところ、吸着式ヒートポンプの適用可能性は大いにあると考えられる結果を得た。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] H.Yoshida,C.Murata and T.Hattpri: "Photooxidation of Propene to Propene Oxide by Molecular Oxygen over Zinc Oxide Dispersed on Silica"Chem.Lett.. 1999. 901-902 (1999)
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[Publications] 久野覚: "温熱環境における快適性―Comfortとpleasantness"The Japanese Journal of Psychonomic Science. Vol.18,No.1. 102-106 (1999)
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[Publications] E.Yamamoto,K.Katsurayama,F.Watanabe,H.Matsuda,M.Hasatani: "Heat and Mass Transfer Characteristics in Adsorption of Water Vapor for Silica Gel Packed Bed Adsorber"J.Chem.Eng.Japan. 33(1). 12-18 (2000)
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[Publications] A.Shichi,A.Satsuma,S.Komai and T.Hattori: "Influence of intracrystalline diffusion on the selective catalytic reduction of NO by hydrocarbons over Cu-MFI zeolite"Appl.Catal. B. 24. 97-105 (2000)
