高温ヒートポンプ用作動流体の評価を目的としたPVT性質測定装置の開発

摘要

冷媒·作動流体や燃料等、工学的に用いられる流体の諸特性を把握する上でもっとも基本的な量のひとつがPVT性質（圧力·比体積·温度の相関関係）である。冷凍空調分野では、冷媒の熱力学性質を単一の式で表現可能な、熱力学状態方程式の開発においてもっとも基本的な入力データが一相域または二相域におけるPVT性質である。したがってPVT性質測定手法の測定精度·信頼性の向上や測定範囲の拡大は、環境負荷の小さい新しい代替冷媒の熱物性評価のためにも重要な課題であるといえる。特に最近ではヒートポンプサイクルの応用範囲が従来の冷凍、空調、給湯の用途にとどまらず、産業用ボイラの代替といった100°Cを大きく超えるような温度範囲に広がりつつあり、これに対応可能なPVT性質の測定手法の開発が求められている。そこで本研究では、150°C程度までの高温ヒートポンプ用冷媒の熱物性評価を目的とし、測定精度に定評のある磁気浮上密度計を用いたPVT性質測定装置を提案する。様々な温度·圧力範囲における流体のPVT性質測定手法としては実に多くのものが提案されている。それらの中で、例えば300°C以上もしくは100MPa以上といった極端な条件を除けば、磁気浮上密度計[1]と呼ばれる測定装置が、もっとも測定不確かさの小さい方法である。