吸着ヒートポンプ用シリカゲルの吸着性能向上および直接熱交換モジュールによる伝熱特性改善の検討 Improvement on Both Adsorption Performance of Silica Gel and Heat Transfer Characteristics by Means of Its Direct Heat Exchange Modulation for Heat Pump

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抄録

吸着ヒートポンプ用シリカゲルの吸着性能向上と吸着器内シリカゲル層の伝熱特性改善を目的として, 1) シリカゲル製造プロセスにアルミ添加一次粒子成長抑制法を採用し, 細孔の小孔径化を試みた.その結果, 水洗行程でのアルミ添加により細孔の狭小化が認められ, このシリカゲルにおいて低相対圧域での水蒸気吸着容量および充填密度の増大, ならびに繰り返し水蒸気吸・脱着に対する性能劣化の小さいことを認めた.また, シリカゲル粒子の水蒸気吸着の熱・物質移動にそれぞれ Lump モデルおよび粒内拡散モデルの適用が可能であることが分かった.2) 吸着器充填用として直接熱交換シリカゲルモジュールを提案試作し, その水蒸気吸着に伴う発熱過程の実験的, 理論的検討を行った結果, 本モジュールによって飛躍的伝熱促進が達成され, これが吸着ヒートポンプ用として十分適用できること, ならびにこのモジュールの熱出力は厚さ2mm程度で最大になることが明らかになった.

In order to provide high performance silica gel for an adsorption heat pump (AHP), gels were synthesized using the sol-gel process modified with a new method of controlling the primary gel particle growth by the adition of aluminum ion. In this process, the pores of the silica gel synthesized became smaller when aluminum ion was added in the washing process. Furthermore, this silica gel adsorbed more water at a low region of water vapour pressure and its adsorption ability did not change after 100 repetitive times of adsorping/desorping water vapour. The experimental results from the water vapour adsorption on the silica gel agreed well with theoretical results obtained ones under the Lump model for heat transfer and intraparticle diffusion model for mass transfer.<BR>A new direct heat exchange silica gel module (DS-module) for the AHP was provided, and the heat transfer characteristics during the operation for the adsorption of water vapour were both experimentally and theoretically determined. The period of the adsorption for the DS-module was shorter than that for a silica gel/tube module. Therefore, with the addition of the DS-module the heat transfer in the AHP adsorber was sufficiently enhanced and the maximum heat generation power for the 2 mm thick DS-module was obtained.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 22(1), 163-170, 1996-01-20 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  14件

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被引用文献:  6件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002668144
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    3918379
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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