サステナブルエネルギー研究室

作動媒体グループ - 表面張力

吸収冷凍機の高効率化を目的として，以前より吸収器の高性能化が進められていましたが，近年は大きな進展が見られないのが現状です．また，吸収器の高性能化を目的として，伝熱促進管の開発が盛んに進められた時期がありましたが，近年ではほとんど取り組まれていません．ここで，吸収器用伝熱管に散布される吸収剤は，臭化リチウム水溶液（LiBr）に界面活性剤を微量添加したものが一般的です．これは界面活性剤を添加することにより液膜の擾乱（マランゴニ対流）が発生し，吸収性能が向上するためです．そこで，本研究ではLiBr水溶液にアルコール系界面活性剤を添加した場合の表面張力に及ぼす吸収剤温度および界面活性剤濃度の影響を明らかにすることを目的としています．

マランゴニ対流に及ぼす表面張力の影響

表面張力実験装置

供試界面活性剤

界面活性剤2成分添加時の実験結果

作動媒体グループ - 冷媒吸収促進

本研究では，LiBr水溶液にアルコール系界面活性剤を添加した吸収剤への冷媒吸収量に及ぼす界面活性剤種類および添加濃度の影響を明らかにすることを目的とした研究を行っています．

冷媒吸収促進実験装置

供試界面活性剤

吸収量と第二添加物濃度の関係に及ぼす第一添加物の影響

界面活性剤2成分添加時の実験結果

熱交換器グループ - エアコンCOP

エアコンの熱交換器は長期間の使用によってその表面に汚れが堆積します．この汚れの堆積によってエアコンの効率（COP）が低下し，消費電力が増加します．そこで，熱交換器の洗浄によりCOPを改善して，消費電力量を削減する取組みが近年注目されています．一方，洗浄剤の成分によっては，汚れだけでなく熱交換器自体をも溶かす可能性があり，洗浄によるCOP低下の可能性が懸念されています．そこで本研究では，エアコンの室外熱交換器に着目して，洗浄前後のエアコンの冷房COPを測定し，冷房COPに及ぼす洗浄の影響を定量的に明らかにすることを目的としています．

エアコンCOP実験設備外観

p-h線図上の測定点

p-h線図によるCOP測定

代表的なCOP計測データ

熱交換器グループ - 熱交換器性能シミュレーション

熱交換器の性能測定結果を十分に考察するためには，流体の流れを可視化することが必要となります．ここで実験的に流れを可視化する手法は，性能測定と比べても同等以上のコストと工数が必要なため，現実的ではありません．また，解析的に流れを可視化する手法も考えられますが，従来のように研究者自身がプログラムを作成する方法は工数が過大であるため，現実的ではありません．一方で，汎用の熱流体解析ツールの進展は目覚ましく，空気や水などの単相流体に関する解析結果は十分な信頼性を有するとされています．そこで本研究ではインナーフィン型プレート式熱交換器内の流れの可視化を行い，実験結果との整合性を明らかにすることに取り組んでいます．また，送風ファンを必要としない自然対流冷却の基本問題として，物体周りの自然対流冷却の可視化を行います．