| 研究課題/領域番号 |
16H04643
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
秋澤 淳 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10272634)
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| 研究分担者 |
大野 弘幸 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 学長 (00176968)
中山 政行 東京農工大学, その他の研究科, 特任助教 (30772868)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 吸収冷凍機 / イオン液体 / 逆浸透膜 / 疎水性多孔質膜 / 排熱利用 / 吸収冷凍サイクル / 低温熱源 / 低温熱利用 / 逆浸透プロセス / 低温排熱利用 / 冷凍空調 / 浸透膜 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は60℃程度で水と分離する性質を持つイオン液体を用いて，低温熱源を利用して冷熱を発生する吸収冷凍サイクルを構成することを目標とした．蒸発器で蒸発した水は吸収器において塩化カルシウム水溶液に吸収された後，ポンプで加圧されて吸収溶液中の水が逆浸透膜を通過する．通過した水は分離性イオン液体水溶液に取り込まれた後60℃程度に加熱され，水とイオン液体が分離する．サイクルシミュレーションによって性能を予測した結果，冷凍能力を最大化する最適なイオン液体水溶液流量があること，COP=0.5程度になることが示された．さらに，高圧の加圧を回避するために，疎水性多孔質膜を用いるサイクルにモデルを拡張した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化問題への対応が求められている一方，空調用の冷熱需要は増加傾向にある．省エネルギー的に冷熱を発生するために比較的低温の排熱を活用できる冷凍機が有効である．本研究は60℃程度の環境温度に近い排熱を用いて空調用冷熱を製造する吸収冷凍機を提案した．その特徴は60℃程度に加熱されると水と分離するイオン液体を使用することにある．従来の吸収冷凍機はこの温度域では動作しない．一方で，提案したサイクルは高圧に加圧する逆浸透プロセスを含む点に課題がある．そこで，吸収溶液からイオン液体水溶液に水を移行させる際に疎水性多孔質膜を用いるサイクルに拡張し，サイクルとして成立することを示した．
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