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光誘起超親水化現象による高効率熱エネルギー輸送への展開

Research Project

Project/Area Number 17029046
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

高田 保之  九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (70171444)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河野 正道  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (50311634)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords凝縮 / 超親水 / 熱交換器 / 伝熱促進 / 液滴ブリッジ
Research Abstract

超親水性の伝熱促進効果を明らかにするために,実際の空調用プレートフィン式熱交換器に近い凝縮試験装置を作成した.試験部入口からは,温度と湿度を調節された湿り空気が導入され,フィン部分で凝縮が生じる.10分間に凝縮した液をシャーレで捕獲し,その重量を電子天秤で測定することにより,単位時間当たりの凝縮量を求めた.また,試験部を取り外して,フィン表面にトラップされている凝縮液の量を測定した.Ti02面については,UV照射なし,UV照射1時間,およびUV照射15時間の3つの条件で比較実験を行った.流入空気の温度は20,30,40℃,湿度は50,70,90%である.試験部入口風速は1.5m/sと一定にした.ペルチェ冷却器の温度は15℃に設定したが,熱抵抗によりフィン表面の温度は20〜30℃程度であった.
相対湿度90%では空気温度が高いほど凝縮量が増えている.フィン表面の違いを比べてみると,normal, Ti02(UV off),Ti02(UV on 1hr),Ti02(UV on 15 hr)の順に凝縮量が増えている.Ti02(UV on 15hr)については,他に比べて約20%凝縮量が増えている.
保水量と入口空気温度の関係においては,normal, Ti02(UV off),Ti02(UV on 1hr),Ti02(UV on 15hr)の順に保水量が多いことがわかった.表面が親水性である程,凝縮量が多く,保水量が少ない.
試験部出口風速と保水量の関係では,データに若干のばらつきはあるが,UV照射面が通風抵抗低減の点で優れているということができる.
以上の実験結果から,Ti02(UV照射15hr)面の凝縮量が最大であり,保水量は最小となる.光励起親水化現象により熱交換性能が向上することが確認された.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] プラズマ照射による濡れ性改善と相変化伝熱への応用2007

    • Author(s)
      高田 保之
    • Journal Title

      伝熱 46-194

      Pages: 34-39

    • NAID

      10018576059

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  • [Journal Article] Enhanced Nucleate Boiling by Superhydrophilic Coating with Checkered and Spotted Patterns2006

    • Author(s)
      Y.Takata, S.Hidaka, M.Kohno
    • Journal Title

      Proceedings of the 6the International Conference on Boiling Heat Transfer (CD-ROM)

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  • [Journal Article] Surface Wettability Effects in Heat and Fluid Flow2006

    • Author(s)
      Y.Takata
    • Journal Title

      Proceedings of the 4th International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels

    • Related Report
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  • [Journal Article] Hydrophilicity of TiO_2 thin films obtained by RF magnetron sputtering deposition2006

    • Author(s)
      X.-T.Zhao, K.Sakka, N.Kihara, Y.Takata, M.Arita, M.Masuda
    • Journal Title

      Current Applied Physics 6-5

      Pages: 931-933

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Boiling Feature on a Super Water-Repellent Surface2006

    • Author(s)
      Y.Takata, S.Hidaka, T.Uraguchi
    • Journal Title

      Heat Transfer Engineering 27-8

      Pages: 25-30

    • NAID

      110002525404

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Contact Angle on Wetting Limit Temperature2006

    • Author(s)
      S.Hidaka, A.Yamashita, Y.Takata
    • Journal Title

      Heat Transfer -Asian Research 35-7

      Pages: 513-526

    • NAID

      110005051670

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    • Author(s)
      Y.Takata, S.Hidaka, M.Kohno
    • Journal Title

      Proceedings of the 6th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics (CD-ROM)

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Surface Wettability on Phase Change Phenomena2005

    • Author(s)
      Y.Takata
    • Journal Title

      Proceeding of the HARFKO 2005 International Symposium

      Pages: 3-7

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  • [Journal Article] 濡れ限界温度に及ぼす接触角の影響2005

    • Author(s)
      日高澄具, 山下秋満, 高田保之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集(B) 71-709

      Pages: 2309-2315

    • NAID

      110005051670

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    • Author(s)
      Y.Takata, S.Hidaka, M.Kohno
    • Journal Title

      Proceedings of the 3rd Korean-Japan Joint Seminar on Heat Transfer : challenging Researchers in thermal Engineering

      Pages: 65-69

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  • [Journal Article] Boiling from a Super-Water-Repellent Surface2005

    • Author(s)
      Y.Takata, S.Hidaka, M.Kohno
    • Journal Title

      Proc.of the Fifth Int.Conf.on Enhanced, Compact and Ultra-Compact Heat Exchangers : Science, Engi.and Tech. (CD-ROM)

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  • [Book] 光触媒 基礎・材料開発・応用(橋本, 大谷, 工藤監修)2005

    • Author(s)
      高田保之(分担執筆)
    • Publisher
      6-4 親水性を利用した相変化伝熱の制御
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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