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代替冷媒対応のための冷媒雰囲気摩擦摩耗試験機の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08555040
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

中原 綱光  東京工業大学, 工学部, 教授 (80016625)

研究分担者 河原 克己  ダイキン工業(株), 機械技術研究所, 研究員
桃園 聡  東京工業大学, 工学部, 助手 (70262300)
京極 啓史  東京工業大学, 工学部, 助教授 (70153236)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
1997年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1996年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード代替冷媒 / トライボロジー / 環境問題 / 潤滑 / 混合潤滑 / 弾性流体潤滑 / 空気調和 / 試験機
研究概要

本研究は,冷媒圧縮機の設計開発に有効な実験データを効率良く収集できる標準的試験機の確立を目的として,行われた.
平成8年度には,まず,冷媒雰囲気中の接触部の混合潤滑特性を模擬できる数値解析プログラムの作成を行った.こののプログラムでは,弾性流体潤滑と固体接触が混在した部分弾性流体潤滑状態での基油の高圧粘度特性と非ニュートン粘性特性および添加剤の境界潤滑特性を定量的に評価するために,表面あらさを考慮した流体潤滑方程式,弾性方程式,すきまと接触荷重の関係の接触方程式を連立させ,さらに,接触部と粘性せん断の発熱及び非ニュートン粘性を考慮している.次に作成したプログラムと従来型試験機を用いた予備実験により冷媒(代替フロン)中のしゅう動面間の摩擦特性を測定するための標準的試験機に必要な仕様の策定を行い策定された仕様に基づいた試験機の設計・製作をおこなった.
平成9年度は,製作した試験機を用いて,現在候補に挙がっている代替冷媒と潤滑剤(基油/添加剤)の代表的な組み合わせと,比較のため従前の規制冷媒と鉱油との組み合わせについて混合潤滑領域の全域をカバーする廣井範囲について摩擦特性の試験を行った.また,試験結果を混合潤滑解析結果と比較して境界摩擦係数を推定する方法を確立した.
その結果,冷媒と基油の組み合わせについて,代替冷媒のR134aとエステル系,グリコール系基油との組み合わせでは,規制冷媒R22とナフテン系鉱油という従前の組み合わせに比べ境界摩擦係数が高いこと,混合潤滑状態で固体接触割合が少ない領域と,接触割合の高い領域とで,境界潤滑係数が異なる傾向があること,があきらかになった.
これらの結果をもとに,今回開発した試験機がどの程度実機の状態を模擬しいるか,従来の試験機と比較した結果,従来の試験機は固体接触割合の高い境界潤滑状態しか模擬できないのに対し,固体接触割合の低い状態も模擬できる点で優れていることが明らかになった.従って,本試験機で得られたデータは冷媒圧縮機で問題となる運転条件全体に適用できるものであり,本試験機より得られたデータを用いることで設計コストを削減することが見込まれる.

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 田中 真二ほか: "冷媒雰囲気下の混合潤滑特性-ブロックオンリング試験-" (社)日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集. 1997-10. 498-500 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中 真二ほか: "冷媒雰囲気下の混合潤滑状態における境界摩擦係数の推定" (社)日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集. 1996-11. 278-280 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中 真二ほか: "冷媒雰囲気下の混合潤滑状態における境界摩擦係数の推定-潤滑油および添加剤の影響-" (社)日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集. 1998-5. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Tanaka et.al: "Friction characteristics of mixed lubrication in refrigerant surroundings with block-on-ring type tribotester" Proceeding of JAST Tribology Conference Kitakyushu. 1996-10. 498 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Tanaka et.al: "Estimation of the boundary friction coefficients in the mixed lubrication region in refrigerant surroundings" Proceeding of JAST Tribology Conference Kitakyushu. 1997-11. 278 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Tanaka et.al: "Estimation of the boundary friction coefficients in the mixed lubrication region in refrigerant surroundings-influence of lubricants and additives" Proceeding of JAST Tribology Conference Tokyo. 1998-5. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中真二ほか: "冷媒雰囲気下の混合潤滑状態における境界摩擦係数の推定" (社)日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集. 1997-11. 278-280 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 田中真二ほか: "冷媒雰囲気下の混合潤滑状態における境界摩擦係数の推定-潤滑油および添加剤の影響-" (社)日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集. 1998-5. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 真二,久下勝也,桃園 聡,中原 綱光,京極 啓史: "冷媒雰囲気下の混合潤滑特性 -ブロックオンリング試験-" 日本トライボロジー学会トライボロジ会議予稿集(北九州1996-10). 498-499 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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