2005 Fiscal Year Annual Research Report
超臨界二酸化炭素を含む自然混合流体を用いた給熱システムの設計
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17560753
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| Research Institution | Nihon University Junior College |
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Principal Investigator |
栗原 清文 日本大学短期大学部, 応用化学科, 教授 (50186508)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越智 健二 日本大学, 理工学部, 教授 (10059389)
松田 弘幸 日本大学, 理工学部, 助手 (50339256)
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| Keywords | 超臨界二酸化炭素 / 混合熱 / 給熱システム |
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| Research Abstract |
本研究は二酸化炭素の臨界点近傍で二酸化炭素とジエチルカーボネートとを混合させたときに現れる大きな発熱に着目し,この熱効果を利用した環境対応型の給熱システムを開発することを目的として着手したものである.本年度は,昨年度までに設計した流体のサイクルシステムを更に検討し,システムの完成を目指して次の諸項を行った.
1.流体のサイクルシステムは,基本的には既存のものであるが,流量を極めて少量に限定せざるを得なかったので,この問題を克服するために,まず二酸化炭素とジエチルカーボネートの流量のアップとそれらを有効に混合させることをねらいとして混合部の改良を行った.すなわち,これまでの単管方式から多管方式に替え,各管内にミキサーセトラーを設置して流量上限のアップと混合の効率化を図った.また混合による発熱を直ちに捕捉できるよう多管をジャケットで囲み,熱交換器形式を採用した.
2.流体のサイクル流量の増加には,混合部からの流体を二酸化炭素分とジエチルカーボネート分に分離する際,流体の膨張による大きな体積変化が伴うので,本研究では分離器の改良も行った.分離器の内容積を大きくし,かつ断熱膨張による温度降下に伴う流体の過冷却を抑えるためにジャケット式熱交換器型とした.
以上の改良を行って熱回収実験を進めた結果,現在のところ熱回収率はかなり増大したが,昇温の度合いに著しい改良が見られていない.これはコンプレッサーの能力が限られていることによるところが大きいと思われるが,更に操作条件を検討して,給熱システムの実用化につなげたいと考えている.
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