成果報告書詳細
管理番号20140000000749
タイトル平成23年度-平成25年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業 実用化開発 二相流ボルテックス技術を活用した高効率動力回収システムの研究開発
公開日2014/10/29
報告書年度2011 - 2013
委託先名株式会社デンソー
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー部
和文要約 1.テーマの背景と目的
本研究開発の目的は、カーエアコンの高効率化による自動車の実走行時の燃費を改善することである。カーエアコンの燃費については、2015年燃費規制(JC08モード)においても具体的な対策は成されておらず、カタログ燃費と実走行燃費の差は20%以上(自工会調べ)と大きく乖離した状態となっている。今後カタログ燃費の向上に伴い、益々その差は大きくなると予想されていることから、カーエアコンの高効率化対策をとることは非常に重要となってくる。
そのカーエアコンの高効率化技術は、従来、機器の効率向上等を中心に進められてきたが、真夏のクールダウン時の効率を改善する目的がほとんどであり、燃費へ影響を与えるような条件、具体的に日本では年間平均気温である外気温20-30℃の領域では効率向上効果が小さくなる傾向がある。
そこで、本研究開発では、弊社独自技術である「二相流ボルテックス技術」を活用した高効率動力回収システムを開発することで、年間を通じた自動車の省エネルギーに貢献することを目指す。

2.テーマの成果と省エネ効果
 カーエアコンの効率向上技術であるエジェクタ(動力回収)に、弊社独自技術である「二相流ボルテックス技術」を適用することで、エジェクタの年間エネルギー変換効率50%以上を達成し、その結果、本システムを用いて年間平均COPを現状に対し1.5倍(「次世代ヒートポンプ」の目標値)を達成する高効率動力回収システムを確立した。本システムは、従来システムからの変更を極力少なくするため、エジェクタ(動力回収)機能と流量調整機能、さらに気液分離機能を一体化した動力回収モジュールにより構成され、従来システムからは膨張弁のみを置き換えることで高効率化を達成できる。
英文要約Development of High Efficiency Energy Recovery System using Two-Phase Vortex Technology
Summary
 
1. Background
A purpose of development is to improve the fuel economy of the vehicle by the high efficiency mobile air-conditioner. About the fuel economy of the mobile air-conditioner in Japan, the concrete measures are not accomplished in the mileage regulation (JC08 mode) in 2015. And the run mileage is different from catalogue mileage more than 20% (the Japan Automobile Manufactures Association investigation). One of the root causes is the power consumption of mobile air-conditioner.
It becomes very important in future to develop the high efficiency mobile air-conditioner because the differences between catalogue mileage and run mileage will be expected to grow more and more with improvement of the catalogue mileage.
For the high efficiency of the mobile air-conditioner, we developed it mainly on the efficiency improvements of the function parts likes heat exchangers and compressor. But that target condition to improve the efficiency is summer cool-down condition. So in annual average temperature, 20-3- degrees C in Japan, the efficiency improvement effect becomes small.
Therefore we develop the high efficiency energy recovery system using “two-phase vortex technology” which is our original technology and we will make a contribution to the annual energy saving of the vehicle.

2. Result
 We achieved annual energy recovery efficiency more than 50% of ejector by “Two-Phase Vortex Technology”. As a result, we developed High Efficiency Energy Recovery System which achieved 1.5 times (target value of “Next Generation Heat Pump in NEDO) for current system in annual average COP.
In this system, we use energy recovery module which unified Ejector (Energy Recovery) function and refrigerant flow rate control function, liquid-gas separation function. Therefore this system has few changes from current system, and we can achieve high efficiency refrigerant system only by changing expansion valve in current system.
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