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日本冷凍空調学会年次大会講演論文集
日本冷凍空調学会
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0285-6867

日本冷凍空調学会年次大会講演論文集/Journal 日本冷凍空調学会年次大会講演論文集
正式出版
收录年代

    熱交換器への着霜と着霜を伴う熱交換器の性能予測

    吹場活佳
    6页
    查看更多>>摘要:熱交換器における着霜は圧力損失を増大させ、空気流量を低下させることで熱交換量を著しく低下させる。そのため古くから技術的課題として多くの研究がなされてきた。中でも、霜成長を予測しようとする取り組みは古くからおこなわれており、数多くの数理モデルが提案されてきた。その結果として、内部で起きている物理現象に関してはいまだ未解明な部分があるものの、霜層の高さおよび表面温度についてある程度の精度による予測が可能となっている。しかしこれらの取り組みは熱交換器の性能予測と結びついていない。熱交換器の性能を示す主な指標として、熱交換量と圧力損失がある。先述の数理モデルでは霜層高さおよび表面温度の予測が可能になっており、熱交換量に関しては予測された表面温度を用いることでおおよその霜層成長の影響を反映させることが可能である。一方で圧力損失に関しては霜層高さを熱交換器の圧力損失と結びつける部分の理論的整備が不足している。本研究では,霜層の高さが既知な状態から,着霜時の熱交換器の圧力損失を予測する手法を検証する。フィンのみからなる単純な熱交換器を想定し、着霜が生じたときの圧力損失の上昇について検討する。3Dプリントにより作成された着霜時の熱交換器を模擬する模型を用いて実験を行い,圧力損失を計測する。霜層高さから理論に基づき算出した圧力損失と実験値とを比較し、理論の正当性を検証する。

    D133 空調制御におけるPIDゲイン自動調整機能の検討: 第2報:適応制御のためのデータ自動抽出方法

    綾目久雄永坂茂之廣島雅則福田伊吹希...
    4页
    查看更多>>摘要:空調制御盤内のPID制御に学習機能を外付けで組込み,運用しながら最適ゲインを自動設定することで,制御不具合の解消とゲイン設定業務の省力化を図ることを目指し,研究開発に取り組んでいる.前報では機械学習を用いたPIDゲイン自動設定方法の概要を示すとともに,2管式AHUの冷水弁開度にて室温を制御する空調システムに適用した結果,従来のPIDゲイン固定値と場合と比較して,制御性が改善された結果を示した.本報では実フィールドでの全自動運用に向けて,連続して得られる運転データの中から機械学習に適したデータを自動で抽出する機能について検討した.また,ハンチング現象が起きた場合の対策として,実機の運転結果と安定性解析の結果を基に,PIDゲインを補正する方法について検討した結果を示す.

    The Effect of the Copper Oxidation on the Subcooled Flow Boiling Heat Transfer

    Edgar SANTIAGO GALICIAYusuke OTOMOKoji ENOKI
    6页
    查看更多>>摘要:Subcooled flow boiling using water as working fluid is a common combination on heat exchangers and cooling systems. However, parameters as oxidation on the heat transfer surface affects directly the heat flux performance. In this research, an experimental investigation was conducted using a cooper bare surface as a heating surface under a mass flux of 600 kg·m~2·s~(-1) of distillate water at a subcooled inlet temperature of 70 K on a closed-loop at atmospheric pressure. The experiment was repeated using three different surfaces (new bare surface, polished surface, and oxidized surface) Results shows an increase in the wall superheat of around 10 K and a decrease in the heat flux of around 200 KW·m~(-2) on the flow boiling region, however, the influence of the oxidation on the single-phase heat flux is almost marginal. Bubble behavior and flow pattern were recorded using a high-speed camera.

    繊維状金属焼結多孔質管におけるガス側の熱伝達向上法と圧力損失特性に関する実験的研究

    渡邊廉樫祐人榎木光治織戸賢治...
    6页
    查看更多>>摘要:近年,工業製品の小型·軽量化が進む中で,熱交換器の除熱性能が足りず,製品の小型化の課題となっている.そのため,熱交換器の高性能化は必要不可欠である.現在の気体を流体として用いる熱交換器では,単相熱伝達となるため伝熱性能が悪く,熱交換器の総括熱抵抗において律速となっていることが多い.そのため,伝熱性能を向上させるため,伝熱管内部に多孔質体を充填した研究が見受けられる.そこで今回は,伝熱管に繊維状多孔質体を焼結させた伝熱管を用いて,実験的研究を行った.多孔質体は流れの攪乱,単位体積当たりの伝熱面積の増加などの特性により,伝熱性能を向上させる効果がある.さらに,伝熱管と金属繊維は共にアルミニウム製であり,焼結結合しているため,接合部での熱抵抗も大幅に低減される.また、アルミニウムは熱伝導性も高いため繊維への熱の伝わりが早く,比熱が大きいため熱を保持しやすい.従って,伝熱管内に均一な温度場を形成し維持しやすいと考えられる.これらの効果は,平滑管に比べ伝熱性能が向上することが予想される.そこで本研究では,繊維状多孔質体のガス単相の伝熱性能向上と圧力損失の解明を目的として行った.

    リキッドデシカント空調システムの除湿期間における性能評価

    小西雄大外山裕貴山口誠一
    5页
    查看更多>>摘要:地球環境問題やエネルギー不足などの観点から,空調機器の効率的な運転とエネルギーの削減が求められている.また,ウイルスなどの抑制のためには,適切な相対湿度を保ちつつ,換気を行う必要があり,より効率的に除湿を行うことが必要となってくる.しかし,一般的に使用されている圧縮式ヒートポンプは,除湿の際に対象空気を露点温度まで冷却し,再加熱することで室内に空気を供給しているため,低効率な除湿方式であると言える.

    数値流体解析を用いたプロペラファンの送風特性検討

    田畑佳輝深澤佑介斉藤壮軌
    6页
    查看更多>>摘要:業務用空調の室外機では、熱交換器により加熱もしくは冷却された大量の空気を機外に排出することを主目的として、プロペラファンを採用することが一般的である。プロペラファンは、熱交換の効率に影響を与える重要な部品の一つであり、空調機の通風抵抗に合った送風特性をもつプロペラファンを選定する必要がある。昨今の空調業界では、省スペース化によるユーザメリット向上や素材削減による環境負荷低減を目的とした小形化がトレンドとなっており、プロペラファンも同様に小形化の要求が高まっている。一方で空調機の小形化は、製品性能の低下や機内の通風抵抗増加といった課題があるため、大風量化·高静圧化を図ったプロペラファンの開発が求められる。本報告では、プロペラファンの大風量化·高静圧化を目的とした開発の一例として、数値流体解析(CFD)を活用してプロペラファン周りの空気流れを解析することで、送風特性の向上に有効な翼面形状を検討した事例について報告する。

    不凍タンパク質を添加したアイススラリーの基礎特性

    丸山真実森本崇志石井寛崇井上敏文...
    4页
    查看更多>>摘要:アイススラリーとは,1mm以下の微細な氷粒子と水または水溶液との固液二相流体である.熱負荷従性があり,蓄熱密度が高いという利点から,冷房空調システムとして利用されてきた.また,アイススラリーは流動性を有しているため,食品保存の際に,食品の形状に左右されず,傷つけずに保存することが出来る.さらに,単相流のみよりも効率的に対象物を冷やすことが出来るという利点があるため,食品の冷却および解凍に関する分野への利用が新たに期待されている.しかし,アイススラリー貯蔵時に氷粒子が肥大化することで,対象物のもとへ配管で輸送する際に管路閉塞を引き起こすという問題点が挙げられており,広く普及に至っていないことが現状である.この問題を解決するためには氷粒子の肥大化を抑制する必要がある.そこで我々は氷粒子に吸着して,成長を抑制する機能を持った不凍タンパク質(Antifreeze Protein,以下AFP)という物質に注目した.

    R32, R1234yf,CO_2からなる2成分および3成分系混合冷媒のPVTx性質測定

    田中英次田中勝之
    6页
    查看更多>>摘要:社会で地球温暖化が問題視されている中,冷凍·空調システムに現在使用されている地球温暖化係数(GWP)の値が高い冷媒は規制の対象とされている.現在使用されている既存の冷媒をオレフィン系冷媒などの単一の低GWP冷媒に置き換えることはほぼ不可能とされている.そこで,既存の冷媒に低GWPであるオレフィン系冷媒などを混合させ,規制に対して対応していくことになっている.混合冷媒の候補の1つとしてHFC32/HFO1234yf/CO_2系が挙げられ,状態方程式の開発が進められている.この混合系の開発のために熱物性の値が必要なため,本研究ではHFC-32とHFO-1234yf,CO_2を混合させたHFC-32/HFO-1234yf/CO_2系混合冷媒のPVTx(以降PpTx)性質の測定を行った.

    スクロース板上の着霜現象に関する実験的研究

    井戸智裕吹場活佳
    6页
    查看更多>>摘要:湿り空気が低温の金属面と接触すると金属表面において水蒸気の凝縮が発生し,霜層が形成される.熱交換器では霜層の成長により流路幅が縮小するため圧力損失が発生する.また,霜層の熱伝導率が低いため,熱交換器表面と湿り空気間の熱伝達が悪化する.近年,防霜法の研究が進められており,その中でも疎水性コーティングを使用した実験が世界中で研究されている.疎水性コーティングは着霜開始を遅延させることができるが,耐久性に問題がある.また,完全な抑制効果は報告されていない.現状では,熱交換器のフィンやプレートに着霜が発生した場合はデフロスト運転が行われている.デフロスト運転には電磁弁などで冷媒の供給を止め,ファンによる風で霜を融解させるオフサイクル方式,圧縮機内の高温のガスを熱交換器内の配管に流すことで加熱し霜を融解させるホットガス方式,25℃程度の液体の水を熱交換器に直接吹き付け霜を融解し除霜する散水式,蒸発器内部に取り付けられた電気ヒーターによって内部から加熱することで霜を融解させる電気ヒーター方式,エチレングリコール水溶液などの不凍液を散布することで着霜を防止する不凍液散布方式がある.しかし,再冷却を伴うため電力コストや時間的コストがかかる問題がある.

    R32, R1234yfからなる2成分系混合冷媒の定圧比熱測定

    田中勝之
    3页
    查看更多>>摘要:次世代冷媒の基本特性に関するデータ取得及び評価のため,気相域の定圧比熱測定用のフローカロリメータを製作した.はじめに,比熱の良く知られている物質を用いてカロリメータの装置定数を決め,1%程度の精度で測定可能であることを確認し,純物質の新冷媒の比熱を測定した.本研究では,R407Cで混合物でも測定可能であることを確認した後,R32とR1234yfの二成分系混合物の測定をおこなったので,報告する.