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次世代冷媒を成分とする3成分系混合冷媒の気液臨界点に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03982
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

東 之弘  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (90183095)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード気液臨界点 / 3成分系混合冷媒 / 低GWP冷媒 / 熱物性測定 / 臨界定数 / 相関式 / 3成分系混合冷媒 / 推算式 / 混合冷媒
研究成果の概要

オゾン層破壊や地球温暖化の起因物質と考えられているフルオロカーボン冷媒に代わる新物質の探索は急務である。しかし研究代表者等のおこなった過去の研究結果から単一物質から候補物質を探すことは難しく、今では3成分系以上の混合物が候補となっている。3成分系冷媒の開発の基盤となる熱力学性質は、まだまだ未知な部分が多く、信頼できる推算方法さえ出来上がっていない。本研究では、最も基本となる熱物性値である臨界定数を、3種類の混合冷媒について実験から高精度で求めた。そして、従来の推算法の比較を行い、新たに適合できる推算法の開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

流体の気液臨界点は、状態方程式や各種相関式の構築や、対応状態原理に基づく熱物性値の推算に利用されている重要な熱物性値情報である。混合物の真の臨界点を実験から求めることは容易ではなく、実際に測定値の報告も非常に少ない。そのため、混合物の真の臨界点の推算に関する研究も進展していないのが現状である。
本研究では、ほとんど実測値がない3成分系混合冷媒の臨界定数(臨界温度、臨界圧力、臨界密度)を、メニスカスの消滅と臨界タンパク光の観察から実験的に決定した。そして、得られた実験データに基づいて、臨界点の推算法について比較検討を行い、新たな推算法の開発に重要となる知見を見つけることができた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 6件、 査読あり 13件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 13件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University Politecnica delle Marche(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] CNR-ITC/University of Padova/Marche Polytechnic University(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Mines Paris Tech(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Performance evaluation of a heat pump system using an HFC32/HFO1234yf blend with GWP below 150 for heating applications2021

    • 著者名/発表者名
      Thu Kyaw、Takezato Kosei、Takata Nobuo、Miyazaki Takahiko、Higashi Yukihiro
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 182 ページ: 115952-115952

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2020.115952

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Drop-in experiments and exergy assessment of HFC-32/HFO-1234yf/R744 mixture with GWP below 150 for domestic heat pumps2021

    • 著者名/発表者名
      Thu Kyaw、Takezato Kosei、Takata Nobuo、Miyazaki Takahiko、Higashi Yukihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Refrigeration

      巻: 121 ページ: 289-301

    • DOI

      10.1016/j.ijrefrig.2020.10.009

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurements of PvT Properties, Vapor Pressures, Saturated Densities and Critical Parameters for trans-1,1,1,4,4,4-Hexafluoro-2-butene (R1336mzz(E))2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sakoda, Yukihiro Higashi, Ryo Akasaka
    • 雑誌名

      Journal of Chemical and Engineering Data

      巻: 66 号: 1 ページ: 734-739

    • DOI

      10.1021/acs.jced.0c00848

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of Vapor Pressures for trans-1-Chloro-3,3,3-trifluoropropene (R1233zd(E)) and cis-1,1,1,4,4,4-Hexafluoro-2-butene (R1336mzz(Z))2020

    • 著者名/発表者名
      Sakoda Naoya、Higashi Yukihiro、Akasaka Ryo
    • 雑誌名

      Journal of Chemical & Engineering Data

      巻: 65 号: 9 ページ: 4285-4289

    • DOI

      10.1021/acs.jced.0c00239

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Phase and Vapor-Phase Thermophysical Property (pvTz) Measurements of the Difluoromethane + trans-1,3,3,3-Tetrafluoroprop-1-ene Binary System2020

    • 著者名/発表者名
      Tomassetti Sebastiano、Perera Uthpala A.、Di Nicola Giovanni、Pierantozzi Mariano、Higashi Yukihiro、Thu Kyaw
    • 雑誌名

      Journal of Chemical & Engineering Data

      巻: 65 号: 4 ページ: 1554-1564

    • DOI

      10.1021/acs.jced.9b00995

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of the vapor-liquid equilibrium properties of the binary low GWP refrigerant R32/R11232020

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, T. Saito, N. Sakoda, U. Perera, T. Ishii, K. Thu, Y. Higashi
    • 雑誌名

      International Journal of Refrigeration

      巻: 119 ページ: 340-348

    • DOI

      10.1016/j.ijrefrig.2020.07.005

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermodynamic Properties of Trifluoroethene (R1123): (p, ρ, T) Behavior and Fundamental Equation of State2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Akasaka, Yukihiro Higashi, Naoya Sakoda, Sho. Fukuda, Eric W. Lemmon
    • 雑誌名

      International Journal of Refrigeration

      巻: 119 ページ: 457-467

    • DOI

      10.1016/j.ijrefrig.2020.07.011

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vapor-liquid equilibrium property measurements for R32/R1234yf binary mixtures in low R32 concentration2020

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, H. Miyamoto, N. Sakoda, Y. Higashi
    • 雑誌名

      International Journal of Thermophysics

      巻: 41 号: 12 ページ: 167-167

    • DOI

      10.1007/s10765-020-02752-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of PvT Properties, Vapor Pressures, Saturated Densities, and Critical Parameters for cis-1-Chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (R1224yd(Z))2019

    • 著者名/発表者名
      Sakoda Naoya、Higashi Yukihiro
    • 雑誌名

      Journal of Chemical & Engineering Data

      巻: 64 号: 9 ページ: 3983-3987

    • DOI

      10.1021/acs.jced.9b00374

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Tension and Parachor Measurement of Low-Global Warming Potential Working Fluid cis-1-Chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (R1224yd(Z))2019

    • 著者名/発表者名
      Kondou Chieko、Higashi Yukihiro、Iwasaki Shun
    • 雑誌名

      Journal of Chemical & Engineering Data

      巻: 64 号: 12 ページ: 5462-5468

    • DOI

      10.1021/acs.jced.9b00613

    • NAID

      120007168281

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of PvT Properties, Saturated Densities, and Critical Parameters for 3,3,3-Trifluoropropene (HFO1243zf)2018

    • 著者名/発表者名
      Higashi Yukihiro、Sakoda Naoya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical & Engineering Data

      巻: 63 号: 10 ページ: 3818-3822

    • DOI

      10.1021/acs.jced.8b00452

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of Saturation Pressures for Trifluoroethene (R1123) and 3,3,3-trifluoropropene (R1243zf)2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Higashi, N. Sakoda, Md. Amirul Islam, Y. Takata, S. Koyama, R. Akasaka
    • 雑誌名

      Journal of Chemical and Engineering Data

      巻: 63(2) 号: 2 ページ: 417-421

    • DOI

      10.1021/acs.jced.7b00818

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface Tension Measurement for a New Low-GWP Refrigerant HFO-1123 by a Differential Capillary Rise Method2018

    • 著者名/発表者名
      Kondou Chieko, Higashi Yukihiro,
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Refrigeration and Air Conditioning Engineers

      巻: 35 ページ: 403-408

    • NAID

      130007777939

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Thermodynamic Property Measurements of New Refrigerants and Their Mixtures2019

    • 著者名/発表者名
      Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      International Workshop on Environmental Engineering 2019 (IWEE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heat Pump Cycle Performance using Low GWP Ternary Mixture of R32, R1234yf and R7442019

    • 著者名/発表者名
      Kyaw T., Takezato K., Senba S., Perera U.C.A., Takata N., Higashi Y., Miyazaki T.
    • 学会等名
      International Workshop on Environmental Engineering 2019 (IWEE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Refrigerant Properties Estimation on the Prediction Capabilities of Well-Established Two-Phase Heat Transfer and Pressure Drop Models for New Refrigerants2019

    • 著者名/発表者名
      Righetti G., Akasaka R.,Bobbo S., Brown J.S., Fedele L., Higashi Y., Longo G.A., Mancin S., Zillio C.
    • 学会等名
      37th UIT Heat Transfer Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamic Properties of Binary Mixtures of Trifluoroethene (HFO1123)+2,3,3,3-Tetrafluoroprop-1-ene (HFO1234yf)2019

    • 著者名/発表者名
      Sakoda N., Shiheng J., Nakazaki M., Takata Y., Higashi Y.
    • 学会等名
      25th IIR International Congress Of Refrigeration (ICR2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Simulation for Surface Tension of New Low GWP Working Fluids2019

    • 著者名/発表者名
      Houriez C., Masella M., Kondou C., Higashi Y., Coquelet C.
    • 学会等名
      25th IIR International Congress Of Refrigeration (ICR2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Tension Measurement and Modeling Work for New Low GWP Working Fluids2019

    • 著者名/発表者名
      Kondou C., Abbadi J.E., Houriez C., Masella M., Higashi,Y., Coquelet C.
    • 学会等名
      25th IIR International Congress Of Refrigeration (ICR2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HFO1336mzz(Z)および HFC1336mzz(E)の飽和蒸気圧測定1233zd(E)の蒸気圧の測定2019

    • 著者名/発表者名
      迫田直也、東之弘
    • 学会等名
      2019年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] HFO系低GWP純冷媒の表面張力測定結果と相関式の評価2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎俊、近藤智恵子、東之弘
    • 学会等名
      2019年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 低GWP作動流体の三重点測定2019

    • 著者名/発表者名
      不動勇心、中村琢夢、岩崎俊、近藤智恵子、東之弘
    • 学会等名
      第40回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代冷媒R1233zd(E)の蒸気圧の測定2019

    • 著者名/発表者名
      迫田直也、東之弘
    • 学会等名
      第40回日本熱物性シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Tension Measurement of Low GWP Refrigerant Mixture HFO-1123/HFC-322018

    • 著者名/発表者名
      Kondou Chieko, Matsuzono Taisuke, Tsuyashima Taro, Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      9th Asian Conference on Refrigeration and Air Conditioning (ACRA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamic Properties of Next Generation Refrigerants2018

    • 著者名/発表者名
      Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      9th Asian Conference on Refrigeration and Air Conditioning (ACRA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vapor-liquid Equilibrium Measurements of Binary Mixtures of Trifluoroethene(R1123) + Difluoromethane(R32) at Temperatuires from 273 K to 313 K2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sakoda, Shiheng Jiang, Nakazaki Masaya, Takata Yasuyuki, Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      20th Symposium on Thermophysical Properties
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Tension Measurement for Low GWP Refrigerants HFO-1123 and HCFO-1224yd(Z)2018

    • 著者名/発表者名
      Kondou Chieko, Tsuyashima Taro, Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      1st International Conference on the Application of HFO Refrigerants
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the Equation of State for HCFO-1224yd(Z): Detailed and Extensive Evaluation of the Current Equation and Outlook for a New Equation2018

    • 著者名/発表者名
      Akasaka Ryo, Higashi Yukihiro, Koyama Shigeru
    • 学会等名
      1st International Conference on the Application of HFO Refrigerants
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規低GWP混合冷媒の臨界定数情報に関する信頼性評価2018

    • 著者名/発表者名
      東之弘、迫田直也
    • 学会等名
      第52回空気調和・冷凍連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] HFE356mmz の気相域におけるPVT性質測定2018

    • 著者名/発表者名
      迫田直也、東之弘
    • 学会等名
      第52回空気調和・冷凍連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Tension Measurement of Low-GWP Refrigerant Mixtures HFO-1123/HFC-32 and HFO-1234ze(E)/HFC-322018

    • 著者名/発表者名
      Kondou Chieko, Matsuzono Taisuke, Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      17th International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluation of Heat Pump Cycle using Low GWP Refrigerant Mixtures of HFC-342 and HFC-11232018

    • 著者名/発表者名
      Koyama Shigeru, Miyazaki Takahiko, Hirayama Junki, Takata Nobuo, Higashi Yukihiro
    • 学会等名
      17th International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代冷媒 R1224yd(Z)のPVT性質の測定2018

    • 著者名/発表者名
      迫田直也、東之弘
    • 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 実施状況報告書
  • [備考] 九州大学 I2CNER附属次世代冷媒物性評価研究センター (NEXT-RP)

    • URL

      https://i2cner.kyushu-u.ac.jp/~next-rp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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