非共沸混合冷媒R744/R32/R1234ze(E)の水平ら旋溝付管内凝縮流の伝熱特性

摘要

現在，冷凍空調機に地球温暖化係数（GWP）の高い冷媒が使用されていることが問題視されており，対策が急がれている．近年，GWPが非常に低いR1234ze(E)やR1234yfなどのオレフィン系冷媒が開発され，注目を集めているが，これらの冷媒は現在最も広く家庭用空調機に採用されているR410Aに比して体積能力が小さいため，単一冷媒として家庭用空調機に使用すると性能低下を招いてしまう．そこで，低GWPかつ既存冷媒と同等以上の機器性能を達成し得る冷媒の探求を目的として，2成分混合冷媒R32/R1234ze(E)を使用する検討がなされてきた[1]．さらに，より一層の低GWP化と体積能力向上のため，CO_2を添加した3成分混合冷媒R744/R32/R1234ze(E)を使用する試みもなされている[2]．本研究では，GWPが約200および300となる組成のR744/R32/R1234ze(E)について，水平に設置された銅製ら旋溝付管内凝縮流実験を行い，熱伝達特性および圧力損失特性を明らかにした．また，それらの実験結果をR410A，R134a，R32，R1234ze(E)の結果，ならびにGWPが約200および300となる2成分混合冷媒R32/R1234ze(E)の結果と比較した．さらに，本実験結果と従来提案されている熱伝達率および圧力損失の予測式との比較を行った．