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ゼオライトヒートポンプの研究開発
（ゼオライト−水系ヒートポンプ） |
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 ヒートポンプ
試作機はこちらをご覧ください。
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ゼオライトを固体吸着材とするヒートポンプを開発することにより低温排熱などの未利用エネルギーの有効利用を図る研究を行っています．そのために，ゼオライト−水系の熱力学的，結晶構造的性質の解明，適するゼオライトの探索，ゼオライトの固化方法の開発と形状の検討，実験用小型ヒートポンプ試作等を行っています．
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| ＜研究成果＞ |
ゼオライト試料の組織・構造，熱的性質，イオン交換性等について研究を行い，水の独立成分と仮定したゼオライト水のエントロピー値が，極めて低い事を，従来と異なる厳密な方法（蒸気圧−温度−水組成の測定）により評価できた．このことにより，ゼオライトヒートポンプの性能に関する理論的裏付けがほぼ完成した．なお，エントロピーの絶対値の信頼性の高いデータ，及び，広い含水量状態におけるエントロピー値の導出を行って行く事が残されている．最適ゼオライト（天然及び合成ゼオライト）の探索を，主として水和熱測定により行っている．Mg33％交換以上のA型が高い性能を示した．さらに，Mg89%交換A型ゼオライトをつくり，水和熱測定を行った結果，200℃脱水で，蓄熱容量が１MJ/kgに達することを見つけた。
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| 論文： |
- T. Mizota: Heat of Hydration of Zeolite,
in Comprehensive Handbook of Calorimetry and Thermal Analysis,
The Japan Soc. of Calorimetry and Thermal Analysis(Editor), M.
Sorai(Editor-in-chief), 238-241(2004), Wiley/London, [ISBN:0-470-85152-X]
- H. Kubo, K. Zenmyo, M. Itoh, N. Nakayama,
T. Miozta, Y. Ueda: NMR study of 59Co nuclei in EuBaCo2O5+x(x=0
and 0.5), J. Magnetism and Magnetic Materials, 272-276, 581-582(2004)
- V. Cupri, D. Majolino, P. Migliardo, V.
Venuti, and T. Mizota: Vibrational and diffusional dynamics of
water in Mg50-A zeolites by spectroscopic investigation. Molecular
Physics, 102[18], 1943-1957(2004)
- A. Nakatsuka, Y. Ikuta, A. Yoshiasa, K.
Iishi: Single crystal X-ray diffraction study of the vanadate
garnet Ca2NaZn2V3O12,
Minerals Research Bulletin, 39, 949-956(2004)
- 溝田忠人，中山則昭：固体吸着材ヒートポンプ用ナノポーラス−水系吸着材，日本冷凍空調学会論文集,
Trans. of the JSRAE, 21[2], 85-96(2004)
- V. Cupri, D. Majolino, P. Migliardo, V.
Venuti, U. Wanderlingh, T. Mizota, and M. Telling: Neutron Scattering
Study and Dynamic Properties of Hydrogen-Bonded Liquids in Mesoscopic
Confinement. 2. The Zeolitic Water Case, J. Phys. Chem. B 2004,
108, 4314-4323(2004).
- 溝田忠人：ナノポーラス吸着材−水系材料の開発，日本冷凍空調学会学術講演会講演論文集，A102-104(2003)
- A. Nakatsuka, Y. Ikeda, Y. Yamasaki, N.
Nakayama, T. Mizota: Cation distribution and bond lengths in
CoAl2O4 spinel, Solid State Communications,
128, 85-90(2003)
- N. Petrova, T. Miozta, Ts. Stanimirova,
G. Kirov: Sorption of water vapor on a low temperature hydrotalcite
metaphases: calorimetric study, Microporous and Mesoporous Materials
63, 139-145(2003)
- N. Nakayama, A. Masuda, K. Fujiwara, T.
Mizota: Preparation of Rear Earth
Containing Na-A.-Type Zeolites with High Water Content, Transactions
of
Materials Research Society of Japan, 28[3], 789-792(2003)
- 溝田忠人：鉱物と物性，岩石鉱物科学，32, 152-156（2003）
- T. Mizota: Development of Zeolite Heat
Pump System, Proceedings of 2002 JSRAE Conference, 621-624(2002)
- M. Kuniyoshi, T. Murakami, T. Mizota:
Stability of Various Phases Produced on Surface of Sodium Bicarbonate,
Shigen-to-Sozai(Jour. of MMIJ), 118,
756-759(2002)
- 溝田忠人，松村義一：ゼオライトヒートポンプの実用化へ−マイクロポーラス物質によるエネルギー変換・貯蔵技術，Focus
NEDO, 2[5], 17-18(2002)
- 溝田忠人：ゼオライトヒートポンプの実用化の可能性，熱測定，29(3),134(2002)
- 国吉 実，村上次雄，溝田忠人：重曹中微量水分の分別定量法の検討，資源と素材，118,
191-196(2002)M. Kuniyoshi, T. Murakami, T. Mizota: Development
of Instrument for Evaluating Weakly Caking State of Powder ─Evaluation
for Caking of Sodium Bicarbonate─, Trans. Mat. Res. Soc. Japan,
27[2], 459-462(2002)
- 国吉 実，村上次雄，溝田忠人：重炭酸ナトリウムの固結メカニズム，資源と素材，118[7],
511-516(2002)T. Mizota, R. Sato and N. Nakayama: Development
f Zeolite-Water Heat Pump System, Trans. Mat. Res. Soc. Japan,
27[2], 391-394(2002)
- N. Petrova, T. Mizota, Ts. Stanimirova.
G. Kirov: Hydration Enthalpy of Hydrotalcite Low-temperature
Metaphases, Journal of Mineralogical and Petrological Sciences,
97,1-6(2002)
- 溝田忠人：ゼオライト−水系ヒートポンプの開発と課題，伝熱，40[160],
18-25(2001)
- T. Mizota, N. Petrova and
N. Nakayama: Entropy of zeolitic water, Journal of Thermal
Analysis and Calorimetry, Vol. 64, 157-166(2001)
- N. Petrova, T. Mizota
and K. Fujiwara: Hydration heats of zeolites for evaluation
of heat exchangers, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry,
Vol. 64, 211-217(2001)
- 溝田忠人：ゼオライトヒートポンプの開発と可能性，マテリアルインテグレーション，13[10],
25-30, 2000
- 溝田忠人：ゼオライト水の水和熱と状態−ゼオライト熱交換剤としての応用を目指して−，ゼオライト
[17]3, 108-113, 2000
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| 特許： |
- 溝田忠人，輿水 仁，三田宗雄「ヒートポンプ用吸着剤並びにこれを用いたヒートポンプ」，特願2000-56253（出願日：平成12年3月1日）出願者：有限会社山口TLO，日本化学工業（株）（技術移転済）．
- 溝田忠人，鈴木正哉，犬飼恵一，前田 明「気体吸着時の吸着熱と平衡蒸気圧の同時測定を可能としたバッチ式断熱型吸着熱測定装置」特願2000-147220（出願日：平成12年5月19日），出願者：有限会社山口TLO，工業技術院，オザワ科学（株）（技術移転済）．
- 橋本律男，新屋謙治，横尾和俊，溝田忠人「ヒートポンプを利用した熱サイクル機関」，特願2001-056326（出願日：平成13年3月1日），出願者：三菱重工株式会社，有限会社山口TLO（技術移転済）．
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ヒートポンプ試作機 2000
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A型ゼオライトのTEM構造像
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Research
