水を主冷媒とする相互不溶解性混合冷媒の蒸発特性

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650165
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 野邑 奉弘 大阪市立大学, 工学部, 教授 (50164736)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柏木 孝夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (10092545) ; 西村 伸也 大阪市立大学, 工学部, 助手 (30189310)
• Keywords: 吸収式ヒ-トポンプ / 相互不溶解性混合冷媒 / 蒸発器 / 補助冷媒 / 非共沸蒸発 / 気液平衡曲線

Research Abstract

フロンガスのオゾン層破壊が世界的な問題となっている現在、わが国では水を主冷媒とする吸収式冷凍機・ヒ-トポンプが大きな注目を集めており、その性能改善が急務とされている。
本研究はこれらの観点を踏まえ、従来とは別の方法で容易に性能向上が期待できる吸収サイクルとして、水ーLiBr系において、主冷媒である水に相互不溶解性である炭化水素系の補助冷媒を混入し、蒸発器内で対向流型の相似型の温度分布を形成させて性能向上をはかると共に、吸収器内ではLiBr水溶液へ可溶性を有する水蒸気だけを吸収させ、不溶解性の補助冷媒を凝縮させることにより、混合冷媒の自然分離を行い、希釈されたLiBr水溶液だけを再生器へ送ることで投入熱エネルギ(COPの分母)の低減を図ろうとする新しいサイクルに関するものである。このサイクルは特に蒸発器内では、流れが、その方向に対して共沸または非共沸蒸発するという複雑な挙動を示すため、この蒸発特性を解明することが本研究の主目的である。まず水に不溶解性の補助冷媒として2エチルヘキサノ-ル系を取り上げ、水ー2エチルヘキサノ-ル系混合冷媒の減圧下での蒸発特性を実験的に明確にするために、気液平衡状態線図の測定を行い、気液平衡曲線の実験式を得た。つぎに、混合冷媒のモル比を変化させ、共沸、非共沸で蒸発させることができる対向流型の蒸発器を作成し蒸発実験を行い、その結果、混合冷媒蒸気の温度を圧力一定のもとで変化させることが可能であることを実証した。この実験結果にもとづき、温度可変型蒸発器の開発について検討を加えた。

Research Products

• [Publications] Nobuya NISIMURA: "HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS AT EVAPORATING WATER SURFACE IN LAMINAR STREAM OF SUPERHEATED STEAM" Int.J.Drying Technology,. 10. (1992)
• [Publications] 並村 裕一: "過熱水蒸気中への水の蒸発特性(第2報,液面近傍の温度分布に与えるガス放射の影響)" 日本機械学会関西支部66期定時総会講演会論文集. 248-250 (1991)