電気自動車は冬季暖房のニーズを満たす十分なエンジン排熱を持たず、ヒートポンプ技術は電気加熱より高い効率を有するため研究の注目を集めている。環境規制の厳格化に対応するため、近年では車載用ヒートポンプ冷媒の代替に関する研究が多く行われ、R1234yfはR134aの有力な代替冷媒の一つとなっている。本稿ではR1234yfヒートポンプ技術の研究を総覧・分析し、そのGWPは1未満であり、各種特性は車載ヒートポンプシステムの動作要件を満たしている。熱伝達性能において、R1234yfの沸騰熱伝達性能はR134aよりわずかに優れており、凝縮過程の圧力損失はR134aより5％〜10％低く、R134aシステムより優れている。多数のR1234yfおよびR134aシステムのシミュレーション及び実験研究において、R1234yfヒートポンプ性能はR134aにやや劣るが、部品の最適化、補充気の強化、運転条件の改善によりR134aに非常に近づくか、あるいは上回ることが可能である。R1234yfの低圧飽和圧力はR134aより約15％高く、より高い圧縮機回転数に適応可能であり、低温下の暖房性能はR134aより優れ、圧縮機排気温度が低いためシステムの安定動作を実現し、補充気強化の効果もR134aより優れている。したがって、R1234yfは車載用ヒートポンプにおいて優れた作動性能と発展可能性を有し、R134aの代替冷媒として使用可能である。

電気自動車;ヒートポンプ;R1234yf;熱伝達係数;システム性能