| 研究課題/領域番号 |
19K04218
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
堀部 明彦 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (50229241)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | デシカント空調 / 水蒸気収着 / 収着剤 / 粒子 / 熱物性 / 複合粒子 / 空調 / デシカント / 複合材料粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，革新的なデシカント空調システムを開発するために，水蒸気を出し入れする優れた物質である高分子有機系収着剤にさらに機能性を付加した金属被覆収着剤粒子などの新材料の熱物質移動特性を解明するものである．
材料粒子に金属被覆やコア物質などを加えて複合材料として，熱物質移動の飛躍的改善を図り，複合材料の熱物質移動機構を解明するために，熱物性測定，熱物質移動機構の検討，実用化を考えた粒子層における脱着（収着剤乾燥）・収着（空気除湿）機構の検討，基本的特性および実機への適用に関する性能評価などを行う．
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| 研究成果の概要 |
新たな空調のための，収着材粒子や複合収着剤粒子の特性を考慮した水蒸気の出し入れを行うために，平衡収着量や収着速度，および粒子層内の熱伝導率など様々な因子の効果を把握した．各粒子の平衡収着量などの物性値は，収着量測定装置を用いて，粒子層の有効熱伝導率は，温湿度が制御できる熱伝導率測定装置を製作して測定し，各種熱物性値を検討した．次に，各粒子を充填して下部より空気を流入させる，収着剤の収着と脱着（乾燥）による空気の除湿サイクルを想定した実験装置を作製し，実験因子として，空気流速，温度，湿度，および粒子量を変化させ，熱と水蒸気の移動量を検討し，熱物質移動について知見をまとめた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水蒸気を出し入れする材料（デシカント，吸着剤）によるデシカント空調は，多くのメリットを有しているが，システムを展開するためには材料と機構両面からの知見が必要とされる．本研究で使用する有機系収着剤は，従来の吸着剤に比較して２倍以上の水蒸気を収着し，50℃以下の低温熱で水蒸気の脱着（再生）が可能であるなど優れた特徴を有している．本研究では，単位体積当たりの充填量が大きくなる収着剤粒子層に着目し，収着材粒子および収着剤粒子に水蒸気が出し入れできる金属被覆を施した複合粒子等の熱物質移動の把握をすることにより，収着粒子層を用いた除湿・加湿を行う新たな空調システムを構築するための基礎的知見を得ている．
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