二重効用多段吸着冷凍サイクルに関する研究

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蒸気再生工程を持つアドバンスト型吸着サイクルである"リヒートサイクル"の基本的枠組みを作り上げるとともに,その冷凍性能をサイクルシミュレーションによって解析した.その結果,サイクル時間を調整することによって,従来の単段型吸着サイクル的性能から二段型吸着サイクルに遷移させることが可能であることを明らかにした.すなわち,駆動温度レベルが70〜80℃の場合にはサイクル時間を短くすることによって従来の単段型サイクルよりも若干高い出力を得ることができる.一方,単段型が運転できない駆動温度50〜60℃に対してもサイクル時間を長くとることにより有効な出力が得られる.さらに,実験機を用いて本サイクルの性能を実測し,数値解析と同じ傾向が得られることを確認した.単段型サイクルを高温用と低温用の二段に並べ,高温用の冷却水を低温用の駆動熱源として循環させることによって二重効用化する可能性をサイクルシミュレーションによって検討した.その結果,両方ともシリカゲルを吸着材として使用する場合には二重効用にならないことを示し,高温用には吸着特性の異なる物質を用いる必要があることを明らかにした.吸着サイクルの高性能化を目的として,活性炭繊維の吸着および伝熱性能を実験によって測定し,繊維状の方が粒子状よりも有効熱伝導率が高いこと,有効熱伝導率が相対湿度および空隙率に強く影響を受けることを示した.また,接触熱抵抗についても計測した.