| 研究課題/領域番号 |
21K14573
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
國吉 直 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (00781577)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | エジェクタ冷凍機 / 熱利用 / R1224yd(Z) / R1336mzz(Z) / 数値シミュレーション / 多孔壁キャビティ / エジェクタ冷凍サイクル / 低温熱源利用 / 低環境負荷冷媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
世界的な冷房需要の増加により電力需要の増加が予想されている．熱駆動型冷凍機により太陽熱や廃熱を利用して増加する冷房需要を賄うことは，電力消費の抑制やエネルギーの有効利用となり，SDGsの達成に貢献する．太陽熱や廃熱利用では60℃程度の低温熱源利用の拡大が重要であるため，熱駆動型冷凍機でも低温熱源駆動が可能なエジェクタ冷凍機に着目した．作動流体として低環境負荷冷媒であるR1336mzz(Z)およびR1224yd(Z)用いた場合の性能を明らかにする．また，低温熱源利用時の凝縮温度の低下が問題となることから，多孔壁キャビティをエジェクタに適用することによりその改善を図る．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，環境負荷の小さい低圧冷媒であるR1224yd(Z)およびR1336mzz(Z)を作動流体として用いた場合のエジェクタ冷凍サイクルの実験を行った．その結果，同一形状のエジェクタを用いた場合，Ｒ1224yd(Z)の方が，COPT（冷凍能力/投入熱量）およびCOP（冷凍能力/送液ポンプの消費電力）が高くなることが分かった．一方で臨界凝縮温度についてはR1336mzz(Z)の方が高くなることが分かった．また，多孔壁キャビティをエジェクタに導入することによる臨界凝縮温度への影響について数値シミュレーションにより検討した．その結果，臨界凝縮温度が改善される可能性があることが分かった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
60 ℃程度の低温熱源を利用した熱駆動型冷凍機による冷房供給ができれば，冷房による消費電力の削減が期待できる．そこで，本研究では熱駆動型冷凍機の1つであるエジェクタ冷凍機に着目した．本研究では，低環境負荷冷媒であるR1224yd(Z)およびR1336mzz(Z)を用いたエジェクタ冷凍機の実験による性能評価を行った．また，多孔壁キャビティとエジェクタを組み合わせた場合の効果について数値シミュレーションにより検証した．これらの結果はエジェクタ冷凍機の開発に貢献するものである．
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