日本冷凍空調学会論文集
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早期公開論文
早期公開論文の20件中1~20を表示しています
  • -液相分配の均一性向上の試み-
    小野寺 亜由美, 畠田 崇史, 澤原 風花, 丸山 直樹, 西村 顕, 廣田 真史
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 22-01_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/03/31
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究では,パラレルフロー型熱交換器における気液二相冷媒流の液相分配の均一性向上を目的として,垂直ヘッダ内部に設置した多孔管による冷媒供給方式を検討した.管の内径と細孔径を変化させながら気液分配量を測定して多孔内管の最適な仕様を検討するとともに,各実験パラメータが液相分配に与える影響を実験計画法に基づき定量的に評価した.その結果,多孔内管の内径は液相の最大到達高さに,細孔径は液相分配率の分布プロファイルに影響することが明らかになった.また,本実験条件の範囲内では,細孔の小径化により液相分配の均一性が向上することを明らかにした.

  • -第1 報:蒸発器内の希薄溶液を考慮したサイクルシミュレーション-
    藤居 達郎, 宮内 稔, 内田 修一郎
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-38DE_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/03/01
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    水-臭化リチウム系の作動媒体を用いた吸収冷凍機では,出力温度を低温化するために蒸発器内の冷媒に臭化リチウムを混合して希薄溶液とし,凍結温度を0 ℃以下とする方法が用いられている.本研究では,この方法を一般的な温水焚一重効用吸収冷凍機に適用し,13 ℃程度の低温を発生する中低温吸収冷凍機の開発を目的とする.本論文ではその基本段階として,希薄溶液の特性を考慮したサイクルシミュレーションおよびデューリング線図によりその挙動を検討した.その結果,適正な希薄溶液濃度を設定することにより,蒸発器内の凍結温度,吸収液系統の結晶化濃度に対して十分な余裕を持つ冷凍サイクルが構築可能であることを示した.

  • -第2 報:製品試作機による動作検証-
    藤居 達郎, 宮内 稔, 内田 修一郎
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-39DE_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/03/01
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    排熱の有効利用を目的として,作動媒体を水-臭化リチウム系,蒸発器内を希薄臭化リチウム水溶液として13℃程度の低温を発生する中低温発生型吸収冷凍機を開発した.本論文ではその実用化段階として,製品規模の試作機を製作し,冷水出口温度を約13℃としてサイクルの性能および動作を検証した.その結果,加熱用温水温度90℃,冷却水温度28℃において成績係数(COP)0.710.73 程度であり,冷媒の凍結などの問題は発生せず,実用可能な信頼性を有することを確認した.また,本実験と同等の条件をシミュレーションした結果,これらは冷凍能力および入熱量について±5%COP について±0.005 の範囲で一致した.

  • Yoshinori HAMAMOTO
    原稿種別: Original paper
    論文ID: 21-45DE_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/03/01
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    The purpose of a heat transformer cycle is to extract heat at high temperature by utilizing waste heat at low temperature level. The heat generated during the adsorption of high-pressure water vapor raises the temperature of the external fluid to be used flowing in the adsorption reactor. However, since the heat input during preheating of the reactor and the heat removal during precooling are large, therefore, the heat capacity seems to affect the performance. In this study, first, thermodynamic analysis of the equilibrium cycle was performed to predict the amount of extracted heat from a low heat capacity reactor. The heat capacity was 20% smaller than that of the conventional reactor, and as a result, the output heat was 20% higher. Therefore, it was clarified that the decrease in heat capacity directly led to an increase in output heat. In addition to reducing the heat capacity, the effect of improving performance by heat recovery was also significant. The effect was almost the same as obtaining the upper limit of the output heat achieved by zeroing the heat capacity of the reactor. Moreover, from the viewpoint of exergy, heat recovery was important to enable high temperature extraction.

  • Hao YU, Sangwon SEO, Kyaw THU, Takahiko MIYAZAKI
    原稿種別: Original paper
    論文ID: 21-40DE_EM_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/02/19
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    With the increase in energy consumption, energy-saving attracts lots of attention. The desiccant dehumidification system is a potential substitute for the air-conditioning system that can achieve energy saving by decreasing the energy input for latent heat. Besides, the desiccant dehumidification system can further utilize the low-temperature heat waste in the desorption process. Thus, this study has focused on the low temperatures range between 40ºC and 70ºC on the desorption process with low humidity ratios of dry air as 0.005 kg/kg. The results indicate that, with the increasing desorption temperature, the water removal amount also increases, which means the ability of dry air to capture moisture from desiccant increases with higher temperature. At the desorption temperature of 68ºC, the average moisture removal capacity reached the peak, 0.0081kg/kg. Conversely, the coefficient of performance (COP) of the desorption process presented a downward trend with increasing desorption temperature. At desorption temperature 41ºC the COP is highest at almost 0.8, then gradually dropped to around 0.51 at desorption temperature 68ºC. The optimal desorption temperature can be determined as 54ºC.

  • 弘中 秀至, 花木 基史, WIJAYANTA Agung Tri, 深井 潤
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-35DE_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/02/15
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    13X ゼオライトの充填層を用いた吸着式ヒートポンプに飽和湿り空気を流通することで,高温水蒸気の生成を試みた.湿り空気温度を30 °C から 70 °C まで変更した条件で発生した水蒸気の最高温度を測定した結果,湿り空気を 70 ℃ まで加熱することで水蒸気の最高温度は 150 ℃ 以上となった.水蒸気の最高温度は湿り空気の空塔速度には大きく影響されなかったことから,ゼオライトと湿り空気間の熱伝達が水蒸気の最高温度に与える影響は小さいことがわかった.そこで,湿り空気とゼオライトの温度が等しいという仮定の下で,熱収支および吸着平衡から水蒸気の最高温度を推算した.その結果,湿り空気温度が高温の条件ではこれらの関係から最高温度を推算可能であることがわかった.

  • CHAIRUNNISA , MIKSIK Frantisek, MIYAZAKI Takahiko, Kyaw THU, Jin MIYAW ...
    原稿種別: Original paper
    論文ID: 21-36DE_EM_OA
    発行日: 2022年
    [早期公開] 公開日: 2022/01/31
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    Water vapor adsorption on activated carbon (AC) for dehumidification purposes has gained much attention due to the abundance of benefits provided by AC. The working region limited in high water vapor relative pressure (P/P0) makes this material suitable only for removing water vapor at a highly humid region. In this study, ozone oxidation was conducted to introduce more oxygen-based functional groups on AC to attract more water molecules. Based on surface characterization results, ozone oxidation increases oxygen functional groups such as carboxylic on AC but decreases their pores. The more AC exposed to ozone, the more different properties could be observed. The increment of functional groups enhances the water vapor adsorption uptake at P/P0 ≤ 0.6, shifting the water sorption into lower P/P0.

  • Frantisek MIKSIK, Takahiko MIYAZAKI
    原稿種別: Original paper
    論文ID: 21-37DE_EM_OA
    発行日: 2022/03/31
    [早期公開] 公開日: 2022/01/31
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    Nanotailored microporous silica represents one of the more recent artificially prepared advanced materials used in heat transformation and conservation field after silica gel and various zeolite and zeolite-like materials. In this work, we introduce experimental findings on the energy characteristics of water adsorption on nanotailored microporous silica with 1.5 % aluminium doping in the structure. The downscaled system in this work simulates actual working conditions in a controlled environment for both heating and cooling mode. The key properties of this material lie in the regeneration temperatures 60 to 80 ℃ and COP, which reaches values around 0.6 in case of cooling and 0.7 in case of heating. In absolute values at ΔT = 15 ℃, the system reaches storing capacities of about 90 Wh and 126 Wh per adsorbent kilogram in terms of cooling and heating potential energy, respectively. An important factor of kinetic influence on system performance is discussed on a basis of constant time experiment and time-dependent energy flow breakthrough analysis. Constraining factors are found to be in parallel through the driving force of the pressure swing as well as the heat transfer through the body of the adsorption bed.

  • 前多 隼人, 最知 美友, 福田 覚
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-25FR_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/08/31
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    青森県陸奥湾産の冷凍された地まきホタテ貝柱(地まき冷凍ホタテ)と養殖ホタテ貝柱(養殖冷凍ホタテ)の品質の差を明らかにすることを目的とし,脂溶性成分と水溶性成分の比較分析をおこなった.脂溶性成分の分析の結果,地まき冷凍ホタテは養殖冷凍ホタテよりも脂質含有量が高い傾向を示した.水溶性成分である遊離アミノ酸を定量した結果,旨味などに関与するアミノ酸も含め,差が認められなかった.また,キャピラリー電気泳動-飛行時間型質量分析計(CE-TOF/MS)を用いたメタボローム解析にて網羅的な解析をおこなった.138 のイオン性の水溶性物が検出されたが,これらの主成分解析の結果,両冷凍ホタテに大きな特徴の差は認められなかった.以上の結果から地まき冷凍ホタテと養殖冷凍ホタテは脂溶性成分に食餌の影響とされる若干の違いが確認されたが,水溶性成分には大きな差がなく,両者の違いを区別する特徴的な成分がないことが示唆された.

  • 大日方 麗, 本田 梨香子, 小竹 佐知子, 小林 史幸, 李 潤珠, 鈴木 徹
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-29_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/08/31
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究では,ブランチング処理の有無が冷凍枝豆の香気に与える影響について調査した.ブランチング処理をした枝豆試料と非ブランチング試料を真空包装後に急速凍結させ,同等な食感を与える調理条件の下で茹で加熱し,官能評価とにおい嗅ぎGC-MSGC-MS/O)による香気分析を行った.官能評価の結果より,喫食時に鼻から抜ける香りでは有意差が認められなかったが,喫食直前の莢の香りでは,非ブランチング冷解凍試料の方が有意に良好であった.また,GC-MS/O の分析結果より,非ブランチング冷解凍試料ではグリーン様香気表現がより多く検出された.したがって,ブランチング処理の有無において枝豆香気に影響を与えるのは莢であることが示唆された.

  • 角田 功, 佐々木 雄
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-16_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/06/30
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究では電気自動車の暖房において,ヒートポンプ搭載車が車体側で省動力対策を行った電気ヒータ搭載車よりも消費電力が少なく,走行距離の減少を抑えられることを確認した. 確認方法は,実験によって行った.EV 走行可能な乗用車に十分な暖房性能を持つテスト用ヒートポンプを搭載したテスト車を制作し,その暖房能力と,消費電力の測定を行った.省電力対策を行った電気ヒータ搭載車の消費電力は,ヒートポンプ暖房で測定した暖房能力を使い,相当消費電力を計算で求めた.車体側省電力対策は,換気量削減と室温を下げた暖房とした.電気ヒータ暖房,換気削減した電気ヒータ暖房,低室温とした電気ヒータ暖房,ヒートポンプ暖房それぞれの消費電力を比較した結果,ヒートポンプが最も消費電力が少なかった.

  • 竹内 友里, 李 潤珠, 渡辺 学, 鈴木 徹
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-17_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/06/15
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究は液体窒素凍結によるブリの脱油現象調査を目的とした.脱油現象を観察するため,-30 ℃で静置凍結および液体窒素で浸漬凍結したブリ切り身試料を作製し,流水解凍後に紙皿に置いた状態で25 ℃10 時間放置した結果,液体窒素凍結の方が多く脱油された.また,解凍後の時間経過によるドリップ流出において,-30 ℃凍結や液体窒素での浸漬凍結を行い,流水解凍直後と解凍後に10 ℃または25 ℃18 時間保存後に脱水率・脱油率の測定を行った.解凍直後のドリップ流出率は液体窒素凍結の方が0.4%で低かったが,10 ℃25 ℃の保存後はともに2 倍以上の増加傾向であった.25 ℃保存後では,液体窒素凍結試料の脱水率が7.6%,脱油率は5.5%であり,顕著に高い結果であった.以上の結果から,解凍後の貯蔵過程におけるドリップ量,特に脂質分の流出が多くなることが分かった.

  • 山橋 純代 , 李 潤珠, 渡辺 学, 吉江 由美子, 鈴木 徹
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-18_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/06/15
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究では,におい識別装置を用いて解凍後の冷凍マアジの臭気変動をした.市販のマアジを急速凍結させた後,10 ℃および25 ℃で解凍を行い,解凍後の臭気変動をにおい識別装置で分析した.25 ℃で解凍した試料の方が,炭化水素系,芳香族系,エステル系の項目の数値がより高い結果であった.本研究の結果より,解凍温度による臭気の強さや質の変動を臭気寄与度や類似度で数値化することが可能であり,におい識別装置を用いたにおい分析方法は魚肉の臭気変動の評価に有用であることが示唆された.

  • 黒瀬 築, 登立 航, 松澤 遼, 宮田 一司, 濱本 芳徳
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-06NK_OK
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/05/15
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    ヘッダを共有する並列流路の沸騰流では,流量が周期的に変動する流量振動が生じやすい.流量振動は熱伝達特性の予測を困難にし,周期的なドライアウトを誘発するため,振動の発生限界を把握することが重要である.本研究では,2並列ミニチャンネルを対象に,入口クオリティ,平均流量および熱流束が振動の発生限界に与える影響を実験により検討した.その結果,流量振動は出口クオリティが高くなると発生し,入口クオリティが小さいほど低い出口クオリティから振動が生じやすいことを明らかにした.さらに,流路出口の流動様相がスラグ流である場合に流量振動が生じやすかったため,シミュレーションを用いてそのメカニズムを検討した.

  • 坂井 祥平, 黒瀬 築, 宮田 一司, 濱本 芳徳
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-07NK_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/05/15
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    近年,空調機用熱交換器やヒートパイプの高性能化・コンパクト化を目的として,冷媒流路の細径化が進められており,内径1 mm程度のミニチャンネルにおける相変化熱伝達特性の解明が求められている.ミニチャンネル熱交換器の一部条件や自励振動ヒートパイプでは冷媒の流量振動が発生するため,熱伝達性能を予測するためには流量変動を伴う冷媒の過渡相変化熱伝達特性を把握しておく必要がある.本研究では,流量変動時の過渡沸騰熱伝達特性解明の基礎として,内径1.0 mmの水平ミニチャンネルを流れる冷媒の質量速度が過渡的に減少する際の沸騰熱伝達率を測定し,定常熱伝達の実験結果および微細流路内定常熱伝達予測式と比較することで特性の検討を行った.

  • 小林 拓都, 渡邊 廉, 大友 優甫, 上田 祐樹, 秋澤 淳, 榎木 光治
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-10NK_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/05/15
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究では焼結型繊維状多孔質体を充填した管内流の摩擦圧力損失性の特性を実験的に解明して整理式の提案をしている.焼結型繊維状多孔質体に対する摩擦圧力損失は,形状係数および透過率を用いることで,管摩擦係数とレイノルズ数を導出し,また,多孔質体ならではの特徴であるパラメータの多さ,つまり空隙率,内径,繊維径,および多孔質体充填長さについて整理できることを確認した.さらに,本研究で提案した新たな整理法は,空隙率によって変化する管内の流速を考慮することで,実験値との平均偏差5.1 %と,より高い精度で摩擦圧力損失を見積もることが可能である.

  • 小林 哲也, 御手洗 遥輝, 榎木 光治, 西田 耕作, 赤田 郁朗
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-11NK_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/05/15
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    微細管の流れ方向の形状が変化した場合の流動特性への影響を明らかにするために,その一例として内径が約1mm の微細管を波型の形状に加工した管(波形管)と一般的な微細円形管(直線管)を用い,気液二相垂直上昇流の流動様相の観察と摩擦圧力損失および沸騰熱伝達率の測定を行った.流動様相の観察実験では,波形管は,従来の直線管の研究で報告されてきた一般的な流動様式とは一部異なる特徴的な流動様相がみられた.また,波形管の摩擦圧力損失は,直線管の摩擦圧力損失よりも特徴的な流動様相が観察される領域において約2 倍程度高い値を示すことがわかった.さらに,沸騰熱伝達実験では,波形管は直線管と比べて,低熱流束ほど熱伝達率に差異が確認され最大で2.5 倍程度向上したが,高熱流束になるほど波形管の熱伝達率は直線管のそれに漸近することがわかった.

  • 吉田 雅輝, 山田 俊輔, 船見 祐揮, 中村 元
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-08NK_EM_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/04/30
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    微細流路における流動沸騰など,高速かつ微細な熱伝達変動を赤外線カメラで計測する技術を確立するために,可視透明ヒータ上の沸騰熱伝達変動測定を試みた.赤外線透過窓材(CaF2)上に厚さ700 nm ITO 膜を成膜した可視透明ヒータを伝熱面として使用し,落下液滴の沸騰熱伝達を測定した.その結果,100-200 Hz 以上の熱伝達変動と0.5 mm 程度までの熱伝達分布を検出することができた.本実験結果および伝熱面の熱伝導解析から得られた予測式によると,より熱伝導率の低い窓材と時間・空間分解能の高い赤外線カメラを使用すれば,微細流路の流動沸騰熱伝達の非定常性を把握する上で必要となる時間・空間的変動(1 kHz 程度かつ0.1 mm 程度)を定量的に測定できる可能性が示された.

  • -R410A とR134a における気液分配と圧力損失の比較-
    小野寺 亜由美, 澤原 風花, 畠田 崇史, 荒木 勇人, 丸山 直樹, 西村 顕, 廣田 真史
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 21-04NK_OA
    発行日: 2021年
    [早期公開] 公開日: 2021/04/30
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    本研究では,住宅用や業務用空調機に用いられるパラレルフロー型熱交換器を模擬した垂直ヘッダ/水平多分岐管内の気液二相流について,動作圧力の異なる2 種類の冷媒R410A R134a を用いて実験を行い,冷媒物性とくに蒸気密度の違いが気液分配と圧力損失の特性に及ぼす影響を検討した.流入側ヘッダ内の流動や分岐管への気液分配特性には冷媒の違いによる顕著な差は認められず,高クオリティ時に液相分配が最下部の分岐管に偏る傾向が観察された.一方,圧力損失には冷媒の影響が明確に現れ,R134a における流路圧力損失はR410A における値の1.21.8 倍に達し,クオリティの増加に伴い両者の差は増大した.

  • 張 莉, 東 朋寛, 齋川 路之, 長谷川 浩巳, 飛原 英治, 党 超鋲
    原稿種別: 原著論文
    論文ID: 19-39_OA_EM
    発行日: 2020年
    [早期公開] 公開日: 2020/03/31
    ジャーナル オープンアクセス 早期公開

    省エネ性と快適性から見る従来空調の問題点として,夏季の過冷却除湿による効率低下と冬季の無加湿による部屋空気の乾燥が挙げられる.デシカントによる空気の除加湿方式が解決方法の1つとして期待されている.本検討では,デシカントを熱交換器の表面に塗布したデシカント塗布熱交換器と,コンパクトなスライド式空気流路切り替え部を備えたデシカントモジュールの研究開発を行った.床面積90 m2,換気0.7 timeshour-1 の住宅を対象に,寸法が1100_Length ×500_Height ×700_Width mm のデンシカントモジュールを試作し,実験により,夏季と冬季定格条件の目標除加湿能力(1020 ghour1_summer, 750 ghour-1_winter)の9 割以上を達成できることを確認した.

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