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微燃性冷媒の燃焼爆発影響評価

研究番号:学校法人東京理科大学 受託研究費 (独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 受託研究費「高効率ノンフロン型空調機器技術の開発」に係る再委託)

匂坂 正幸 

地球温暖化対策として従来の空調機器用に用いられてきた冷媒の規制が進む一方、地球温暖化係数にすぐれた新規代替冷媒への転換を促進させることが重要課題となっている。ジフルオロメタン(R32、CH2F2)や2,3,3,3-テトラフルオロプロパン(R1234yf、CH2=CFCF3)は地球温暖化係数が低く、オゾン破壊係数もゼロであることから次世代の冷媒として期待されている。しかし、これらの冷媒はわずかに燃焼性(微燃性)を有しているため、実用的に利用促進をはかるには事故などで漏洩した場合のリスクを評価し、適切に利用するための基準を定めることが重要課題となっている。本研究では、微燃性冷媒の基本的な燃焼特性を評価し、事故シナリオに基づいた被害の影響度を評価可能にすることで微燃性冷媒のリスク評価に資することを目的としている。

本年度は高温・多湿となる日本の気候を考慮し、R32とR1234yfの燃焼挙動の水分・温度依存性を大容量の球形燃焼容器を用いた燃焼実験により評価した。またR1234yfにおいては遅い燃焼速度の影響で燃焼波面の形成や伝ぱ挙動が不安定になるため、放電着火条件や燃焼容器の形状・サイズなどを変化させて初期の擾乱や対流の影響を調査した。爆発の激しさの指標として燃焼時の圧力上昇速度から爆発強度指数KGを評価し、さらに密閉容器内に放散口を設けた場合の圧力低減効果について検討した。これにより実規模室内での人体や構造物への影響を爆発強度の評価手法で検討し、部屋の隙間の存在による爆発強度の低減効果も含めて事故シナリオに基づいた実規模での被害の影響評価を検討できるようにした。

研究担当者