2013 Fiscal Year Annual Research Report
細孔径制御型吸着剤／水系吸着式冷凍機の高性能化に関する研究
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23560235
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
S・B Bidyut 九州大学, グリーンアジア国際リーダー教育センター, 教授 (20293011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仮屋 圭史 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80551895)
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| Keywords | 冷凍・空調 / エネルギー利用 / 次世代空調システム |
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| Research Abstract |
近年環境問題が深刻化しており，新しいエネルギー資源の開発および未利用エネルギーの有効利用に関する技術革新が求められている．今回我々が提案する吸着式冷凍機は排熱，太陽熱等の低温度（50℃から70℃）レベルの未利用エネルギーを有効利用することが可能
であり，環境問題の緩和策として大きな役割を果たすことが期待できる．この技術を実用化，特に民生レベルで使用するには性能向上，小型化が必要不可欠である．そこで，本研究では，細孔径制御型シリカゲルに注目し，さらに，高出力密度のために，フィンアンドチューブ型熱交換器を使用した場合の吸着冷凍システム性能を実験的に求めることを目的とし，3年計画で研究を実施した．実施項目・成果は以下の通りである．
1.吸着剤の吸着速度測定 吸着速度促進のため，フィンアンドチューブ型吸着器に吸着剤を充填し，その性能を測定した．具体的には，吸着器単位体積当たり冷凍能力の測定ならびに飽和吸着量の測定を実施した．
2.吸着器内熱および物質伝達解析 項目1.で得られた実験データおよび昨年度実施の吸着速度測定結果を基に，吸着器内熱および物質伝達解析を実施した．本研究で用いる吸着器は，フィン形状等が複雑であるため，解析にあたっては吸着器のモデル化を実施した．本解析により，フィンアンドチューブ型熱交換器を使用した場合の吸着冷凍サイクルの性能評価を行った．実施状況は計画通り推移し，一定の研究成果が得られた．
3.吸着冷凍サイクルシミュレーション 上記の成果を基に，吸着冷凍サイクルシミュレーションを実施した．熱力学的解析および熱・物質収支の検討による非定常解析の両方を実施し，さらに，応用先の一例として，PEFC型燃料電池システムの排熱 (70℃程度) を利用した場合の冷凍能力を明らかにした．
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