2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＣＯ２二相流エジェクタの不適正膨張時における効率安定化に関する研究
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23860060
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| Research Institution | Ishikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
原田 敦史 石川工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (40612023)
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| Project Period (FY) |
2011-08-24 – 2013-03-31
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| Keywords | ヒートポンプ / 冷凍サイクル / 二相流 |
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| Research Abstract |
本研究は，二相流エジェクタの高効率化に向けた研究であり，本予算にあたり実験装置の製作およびそれらの性能試験を行い，自作した実験装置のヒートポンプサイクルの性能を実験により明らかにした．実験装置は，市販のヒートポンプ給湯器を改造し，二相流エジェクタを用いた冷凍サイクルと従来の膨張弁サイクルを切り替え可能なサイクルを製作した．また，冷凍サイクルの実験においては冷媒の流量計測が重要になるため，サイクル内の流量を計測するため，凝縮器と蒸発器にそれぞれ小型風洞を自作し，それぞれの装置から冷媒流量を算出するプログラムを作成した．また，この流量は二相流エジェクタ内に設けられたノズルの臨界流量と比較し，その妥当性を明らかにした．
CO2ヒートポンプサイクルは，作動圧力が凝縮側で10MPaと非常に高いなど，実験装置に関しては耐圧を考慮した設計が必要なる．特に，二相流エジェクタの箇所は，複雑な形状となっているため，本研究においては，計測のことを考慮して矩形流路を持つ二相流エジェクタとした．また，材質は，板厚8mm程度のSUS平板とした．両方をベークライト平板で挟み込み，さらに厚さ15mm程度のSUS平板と真鍮平板で挟み込んだ．また，熱電対を流路に設置することにより，二相流エジェクタ内の内部を計測し流路内の状態を計測し，混合部および拡大部において昇圧現象を確認することが出来た．また，サイクル全体の効率は，従来用いられていたCO2膨張弁サイクルとの比較を行い，二相流エジェクタの有効性が明らかにされた．また，成績係数に関しては，エジェクタサイクルは膨張弁サイクルと比較して10％程度の効率改善が確認された．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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