研究紹介
研究の経緯
地球環境問題に関わる冷媒の変遷
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1930年代、画期的な新冷媒の登場
CFC（Chlorofluorocarbon）and HCFC（Hydrochlorofluorocarbon）
環境問題：（1980年代）オゾン層破壊
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対策：塩素を含まないフロンガスの採用
HFC（Hydrofluorocarbon）冷媒および混合冷媒
環境問題：（2000年代）地球温暖化
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対策：低 GWP 冷媒の採用
HFO（Hydrofluoroolefin）冷媒および混合冷媒
リスク問題：燃焼性・安全性
現在の我々の目的は、以下の特徴を有する次世代冷媒の探索である
- （1）オゾン破壊係数（ODP）が小さいこと
- （2）地球温暖化係数（GWP）が小さいこと
- （3）不燃性、あるいは微燃性であること
- （4）無毒、もしくは毒性が低いこと
CFCやHCFCは、1930 年代に冷凍機や空調機の作動流体として開発され、我々の生活向上に大きく貢献しています。しかし残念なことに、我々の生活が向上することと反比例するかのように、地球環境は悪化をたどっています。 地球環境問題の大きな2つの問題、「オゾン層破壊」「地球温暖化」に、冷媒は関係しています。したがって、現時点で我々の本質的な職務は、ODP（オゾン層破壊係数）とGWP（地球温暖化係数）が小さく、可燃性が小さく、毒性のない、地球に優しい次世代冷媒を開発することです。
新冷媒開発の流れ
新規冷媒（混合冷媒を含む）実用化へのスキーム
１. 新冷媒の選定
空調機器システムを対象としての冷媒の選定する。
２. 熱力学および輸送物性の測定
基礎物性となる冷媒の熱力学性質、および輸送性質の測定を行う。
- ■ I²CNER：PvT性質、飽和蒸気圧、飽和密度、臨界点、気液平衡
- ■ 富山県立大学：気液平衡、PvT性質
- ■ 日本大学理工学部：比熱、Pvt性質
- ■ 産業技術総合研究所：音速
- ■ 長崎大学：表面張力
- ■ 佐賀大学：熱伝導率、粘性係数
- ■ 海外協力機関：The National Institute of Standards and Technology (NIST) （USA)、Marche Polytechnic University (Italy)、Mines Paris Tech (France)
３. 状態式の作成
熱力学性質の実測値に基づいて状態式を作成し、REFPROP等のソフトウェアで計算できるようにする。
- ■ 九州産業大学
- ■ The National Institute of Standards and Technology (NIST) （USA)
- ■ The Catholic University of America (USA)
- ■ Braunschweig University of Technology (Germany)
４. 伝熱性能評価
入手した冷媒の基盤情報を利用して、各種熱交換器の伝熱性能評価が行う。
- ■ I²CNER
- ■ 佐賀大学
- ■ 長崎大学
- ■ 東京海洋大学
- ■ University of Padua (Italy)
５. サイクル性能評価および実機試験
熱物性情報、伝熱特性情報を揃えた上で、最終的には機器システムを構築し、新しい冷媒がシステムの中で、どのような性能を示すかを評価する。
- ■ I²CNER
- ■ 九州産業大学
最終目標：次世代冷媒の実利用のための基盤技術の確立
