マイクロガスタービン排熱を有効に利用する超小型空冷式吸収冷凍機の研究開発

• Project/Area Number: 13875041
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 飛原 英治 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (00156613)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大宮司 啓文 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (10302754) ; 竹村 文男 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (20313041)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2002: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2001: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 吸収冷凍 / コージェネレーション / 吸収器 / 小型化 / エジェクター

Research Abstract

本研究では,最終的に集合住宅や小規模店舗に適用可能な超小型空冷式吸収冷凍機を開発することを自的としている。集合住宅や小規模店舗を対象とした超小型吸収冷凍機の持つべき機能は,冷凍出力が20〜70kW,空気冷却式であること,成績係数が電気式エアコンの一次エネルギー換算成績係数と同等であること,スペースやコストが電気式エアコンに比べて過大でないこと,などがあげられる。超小型吸収冷凍機を開発する上で,最も困難な点は,小型で高性能な空冷式吸収器を低コストで製造することである。そこで,本研究では,従来の吸収器(滴下型・流下液膜型など)とはまったく異なる発想に基づき,混合型吸収器を研究した。混合型吸収器は水蒸気の混合部と冷却部に分けられる。技術的には高圧の臭化リチウム水溶液に低圧の水蒸気を混合する混合部の開発が難しい。吸収器全体の設計,試作による機能確認,混合型吸収器を有効に運転するための条件を見出す研究を行った。
(1)平成13年度のエジェクタに関する実験結果とシミュレーシヨン結果に基づいて,最終的なエジェクタを設計・試作し,性能を評価した。気液二相エジェクタの性能予測シミュレータを設計ツールとして使うための方法を明らかにした。
(2)混合型吸収器を高性能化,コンパクト化するための手法を検討した。
(3)混合型吸収器を用いた吸収冷凍サイクルのシミュレータを完成させ,それを用いて運転上の問題点を解決し,効率の良い制御法について明らかにした。