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収着剤複合粒子流動層を用いた潜熱貯蔵型空調システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K06122
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関岡山大学

研究代表者

堀部 明彦  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50229241)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード熱利用 / 収着剤 / 蓄熱 / 熱貯蔵 / 収着 / 潜熱 / 空調
研究成果の概要

本研究は,新規有機系収着剤を用いた蓄熱システムの構築を目的としている.有機系収着剤は,水蒸気を取り込み,吐き出す性質を有する物質である.本収着剤粒子やガラスなどをコアにして周囲に収着剤を塗布した複合粒子を用いて流動層とし,潜熱蓄熱のための収脱着挙動を把握することによりシステム展開のための基礎的知見を得ることを目的としている.
研究では,システムを模擬する実験装置を作製し,各粒子を使用して基礎的実験を行い,空気流速,温度,湿度,および粒子量などの影響を検討した. さらに,容器に充填した粒子層の内部の有効熱伝導率を測定するなど,有機系収着剤を用いた蓄熱システムの構築のための有用な資料を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究における特色・独創的な点は,(1)シリカゲルなどの吸着剤に比較して2倍以上の性能を有する,世界に先駆けて開発した有機収着剤を用いて,(2)貯蔵層には,熱特性の改善かつ高流量での運転ができる収着剤粒子や複合粒子を用いた流動層を使用し,(3)ヒートポンプの温・冷熱の同時利用を可能とする潜熱貯蔵法を利用した水蒸気潜熱・顕熱分離型の空調システムを構築するための基礎的資料を得る点である.
本システムは,新規収着剤を用いて潜熱貯蔵を行うことにより,現在改良が限界にきている従来の空調システムの新たな展開を図るものである.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 有機系収着剤を用いた密閉式蓄熱ユニットにおける放熱挙動2018

    • 著者名/発表者名
      堀部明彦,山田寛,富山椋介,長絵理菜,丸山智弘,前多信之介
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高分子収着剤の水蒸気収着機構2018

    • 著者名/発表者名
      永井哲,堀部明彦,山田寛,
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mass transfer characteristics of organic sorbent particles in a circular tube and circulating fluidized beds2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Horibe, Yutaka Yamada, Keisuke Yamashita,
    • 学会等名
      9th Asian Conference on Refrigeration and Air-conditioning (ACRA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合有機系収着剤粒子層の熱移動特性2018

    • 著者名/発表者名
      堀部明彦,山田寛,村田智規
    • 学会等名
      2018年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高分子収着剤の水蒸気収脱着速度2018

    • 著者名/発表者名
      永井哲,堀部明彦,山田寛
    • 学会等名
      2018年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機系収着剤膜の水蒸気透過特性2018

    • 著者名/発表者名
      堀部明彦,山田寛,中村一貴,永井哲
    • 学会等名
      第39回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機系収着剤粒子を用いた蓄熱システムにおける収着挙動2018

    • 著者名/発表者名
      徳毛亮太, 堀部明彦, 山田寛
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluidization and Mass Transfer Characteristics of Composite Organic Sorbent Particles in a Fluidized Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiko HORIBE, Naoto HARUKI, Yutaka YAMADA
    • 学会等名
      International sorption heat conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 収着剤塗布膜の水分移動特性2017

    • 著者名/発表者名
      堀部明彦,春木直人,山田寛,大旗和希
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第55期講演会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 複合収着剤粒子層の有効熱伝導率測定2016

    • 著者名/発表者名
      堀部明彦,春木直人,山田寛,瀬川稜介
    • 学会等名
      2016年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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