2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high performance porous solid supported chemical heat storage material and chemical heat pump using that material
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15K06692
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡辺 藤雄 愛知工業大学, 付置研究所, 教授 (70109312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
架谷 昌信 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50021788)
小林 敬幸 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90242883)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 化学蓄熱 / 化学ヒートポンプ / 多孔体担持型蓄熱材 / 酸化カルシウム / カーボン多孔体 / 金属多孔体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多孔体担持型化学蓄熱材(PSM)装填蓄熱器で構成される超高性能化学蓄熱・化学ヒートポンプ〈CHP）の開発を目的として，1）カーボン多孔体CaO担持化学蓄熱材(PSM-C)，2)新規提案する伝熱フィン型蓄熱器へ装填する金属多孔体Ca(OH)2担持化学蓄熱材(PSM-M)について，それぞれの製法の検討およびその水和/脱水反応特性評価を行った．
1）では，CaO含有量40-50wt%のPSM-C(粒子径:500μm)における水蒸気圧2.34kPa，水和反応温度240℃，脱水反応温度500℃条件下の試作クローズド式熱重量分析装置による繰返し水和反応，脱水反応の反応率，反応速度の測定を行った．CaO含有量によらず15回の繰返し水和/脱水による両反応は可逆的に進行し，この間の最終水和反応率は85%以上になること，脱水反応完結時間は水和反応のそれの0.7倍程度であること，粒子形状が維持されていることを認めた．一方，繰返し20回程度以上では粒子形状の堅牢性劣化が観察され，長期多回繰り返し使用の障害になることが指摘された．この課題に対して，今後，500℃耐熱バインダー含浸による長期堅牢性PSM-Cの試作性能評価を行う計画である．
2）では，空孔径(45－430μm)の異なる4種の金属多孔体を使用したCa(OH)2(粒子径:1.5μm)スラリー(粘度:11.8－553.0Pa・s)の常温真空加圧含浸法による高密度Ca(OH)2担持の検討およびその水和反応特性評価を行った．金属多孔体の種類によらずCa(OH)2担持量は繰返し担持により増大し，繰返し5回程度以上でほぼ飽和しCa(OH)2の担持割合は50vol%以上となること，本試料の10回の繰返し水和反応において80%以上の反応率を示すことを認めた．
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