TFE/NMP系吸収冷凍サイクルの性能解析－第1報：定常特性と冷媒の分離·混入について

摘要

環境保護·省エネルギーの観点から，冷凍·空調の分野では熱駆動冷熱機器である吸収冷凍機に注目が集まっている．現在，日本では冷媒／吸収剤の組合せとして，H{sub}2O/LiBr系が大型機器を中心に空調用として広く使用されている．また，NH{sub}3/H{sub}2O系も産業用の冷凍機としての需要が拡大しつつある．しかし，H{sub}2O/LiBr系では，0℃以下のヒートポンプ運転ができず，また，溶液の高濃縮時に結晶析出の懸念から動作範囲が狭い範囲に限定されている．一方，NH{sub}3/H{sub}2O系ではアンモニアの毒性への対処，また，高圧ガスの規制などの障壁がある．これに対し，TFE/NMP系ではヒートポンプ運転が可能なこと，高濃度範囲での利用が可能なこと，また，動作圧力も低く高圧ガス保安法の規制を受けないなどの利点があり，次世代の吸収作動媒体としての期待が高まっている．TFE/NMP系吸収作動媒体の研究として，物性値を調べた研究や熱伝達特性の把握，実機による性能評価などがある．ところが，サイクル内の溶液の濃度変化が広範囲で運転できることから，広温度範囲の廃熱による駆動が可能であるというTFE/NMP系の利点を活かした広濃度範囲利用についての研究はほとんど見当たらない．そこで，本研究では，広温度範囲の廃熱により駆動するための基礎検討として，溶液濃度の変化に伴う発生温度の変化が各熱交換器の熱量やサイクルの性能におよぼす影響について，実験およびサイクルシミュレーションにより調べた．また，サイクル内の濃度を変化させる手段として，冷媒の分離·混入特性についても調べた．