| 研究課題/領域番号 |
20K04324
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
大西 元 金沢大学, 機械工学系, 助教 (80334762)
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| 研究分担者 |
多田 幸生 金沢大学, 機械工学系, 教授 (20179708)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 熱交換器 / 冷凍・空調 / 翼型チューブ / 着霜低減 / 吸着剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
空調・冷凍機器に代表されるヒートポンプ技術の低温環境下でのさらなる高性能化・省エネルギー化が求められている．そこで本研究は，まず着霜の原因である水蒸気を吸着する吸着剤を塗布したマイクロ翼型チューブ熱交換器に対し，空気側の伝熱性能をさらに向上させる新形状や各パラメータの及ぼす影響を追究する．また，吸着剤塗布伝熱面による耐着霜性向上に関する追究と熱，物質伝達メカニズムの理解を行う．さらに，冷媒側細径流路内の熱流動特性の把握と冷媒分配特性に対する検討を行う．そして，低温環境下の高性能な熱交換器を開発し，高性能コンパクトヒートポンプ技術の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
ヒートポンプの性能向上・省エネルギー化に向け，低温環境下の熱交換器における着霜低減技術は重要な課題であるので，本研究では低温環境下の熱交換器における着霜低減技術を追究する．具体的には，吸着剤を塗布したマイクロ翼型チューブ熱交換器の空気側と冷媒側の伝熱性能向上を目指し，氷点下の吸着剤への水蒸気の吸着が着霜挙動に与える影響を検討する．さらに，冷媒側細径流路内の相変化熱伝達を詳細に検討し，低温環境ヒートポンプ用高性能熱交換器に関する知見を得ることを目的とする．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
着霜現象は，学術的・社会的に極めて重要な現象であるが，それに対する物理的な理解は十分とは言えず，着霜低減技術の確立は重要課題である．本研究では，伝熱面における吸着剤による直接水蒸気除去の観点から着霜低減を試み，水蒸気が吸着と着霜に分かれるメカニズムを追究することに学術的意義がある．また，本研究の成果を用いれば，既往の研究よりも耐着霜性に優れたコンパクトで高性能なヒートポンプの開発に繋がるなど，大きな波及効果が期待できる点で社会的意義がある．
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