吸着式冷凍機の技術動向の調査研究

Abstract

2050 年のカーボンニュートラルに向けて、産業分野においては脱炭素化のハードルが高く、熱のカスケード利用、コージェネレーション利用、未利用熱利用、排熱・廃熱利用などによるサーマルマネージメントがこれまで以上に重要になると考えられる。産業分野で現在捨てられている低温の廃熱（200度C以下）を民生部門のビル空調システムやIT 機器の冷却に積極的に利用することを考えた場合、廃熱から需要の高い冷水を作り出すことが可能な熱駆動冷凍技術はキーテクノロジーになると考えられる。熱駆動冷凍技術の中でも、より低温な廃熱（100度C以下）で駆動可能な吸着式冷凍方式が有望視され、性能向上や高効率化のための研究開発が盛んに行われている。カーボンニュートラルをにらんだ社会全体の省エネ化のため、これらの技術の社会実装と早期の普及拡大が期待されている。本報では、はじめに熱駆動冷凍機の開発経緯として吸収式冷凍機と吸着式冷凍機を概観した。また、低温廃熱で駆動可能な吸着式冷凍機の開発と商品化について説明した。さらに、大学や企業などの研究機関における吸着材料や吸脱着装置に関する最新の研究開発の動向を調査したので報告する。

Toward carbon neutrality in 2050, decarbonization will be required in the industrial field, and then the thermal management through utilizations of heat cascade, cogeneration, unused heat, waste heat, exhaust heat, etc. will become more important. In order to utilize unused heat and waste heat in the industrial field for air conditioning systems in the consumer sector, we consider that the development of heat-driven refrigerators will be a key technology. This report gave an overview of absorption chillers and adsorption chillers as the history of heat-driven refrigerators. We also explained the development and commercialization of adsorption refrigerators. In addition, we stated recent research and development contents at institutes such as universities and companies. In the future, it is expected that the unused and waste heat-driven adsorption refrigerators will spread widely along with the improvements in performance, efficiency, and cost reduction.