| 研究概要 |
吸収式ヒートポンプの小型化のため吸収面および蒸発面を鉛直プレートとし、吸収面と蒸発面を交互に積層して一体化することを提案し、その基礎として鉛直平板壁面における吸収促進および蒸発促進について研究を行った。まず高性能吸収面として微細な矩形突起群を千鳥配列で設置したフィン壁面を製作し、LiBr水溶液への水蒸気吸収実験を行った。その結果、溶液流量が小さい場合には平滑壁では液膜が筋状となるのに対し、フィン壁面では巾方向に均一に流れ、流量が小さい程吸収量が大きいこと、またフィン壁面の吸収速度は平滑壁の約3倍大きいことが分かった。その他、壁面を冷却せず溶液入口過冷却のみで吸収を行う場合、フィン壁面と界面活性剤を併用することにより高い吸収性能が得られることを示した。さらに実験と対応した数値解析を行った結果、液膜が筋状となる平滑壁の低流量を除いて解析結果と実験結果は概ねよく一致し、フィンによる気液界面の直接冷却と流れの撹拌が吸収促進に有効であることが分かった。次に高性能蒸発面として壁面に銅メッシュを接合した蒸発面を製作し、水の蒸発実験を行った。その結果メッシュの毛管作用とフィン効果により液流量が小さい場合でも高い熱伝達率を維持し、メッシュサイズ#20,#40,#60の中で#40が最も優れることが分かった。さらに吸収面と蒸発面を対向させ吸収と蒸発を同時に行う実験により本提案の一体型吸収蒸発器の成立性を確認した。
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