室温磁気冷凍システムにおける熱交換器の最適形状に関する研究

Research on optimal shape of heat exchanger for room temperature magnetic refrigeration system


安部 勇汰, 岡村 哲至 (東工大); 裵 相哲 (サンデンAT)


Abstract:冷凍空調機器のノンフロン化を実現するため,磁性材料の持つ磁気熱量効果を利用した室温磁気冷凍機の研究が行われている. 本研究は, 磁気冷凍システムの中の熱交換器に注目した. 実際に磁気冷凍システムに熱交換器を用いる場合は, ポンプとファンの動力を熱交換器の冷凍能力から引いて得られる正味の冷凍能力を考える必要がある.
熱交換器は, フィンチューブ型とし, 熱交換器の大きさ, パイプ長さ, パイプ径, パイプ厚み, フィン厚み, 水の入り口温度, 空気の入り口温度, 水の体積流量, 空気の流速を固定し, これらの拘束条件を下にパイプ数, パイプピッチ, フィン数を変更したときの正味冷凍能力の差異を比較するとともに形状の変化が磁気冷凍システムに与える影響を考察する. 計算方法として, ε-NTU法を用いる.