含水多孔質体を用いた過熱水蒸気生成装置の製作ならびに高効率化に関する研究

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H04085
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2140:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Etoh Atsuroh 九州大学, 工学部, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 多孔質体 / 過熱水蒸気

Outline of Final Research Achievements

本研究では、含水多孔質体を用いた過熱水蒸気発生のための実験装置を作成し、水とエタノールのそれぞれを蒸気にする実験を行った。実験ではヒーターを通電加熱した場合における、蒸気温度の時間変化を測定し応答性を確認した。その結果使用する多孔質体の構造の違いによる発生蒸気温度の違い、また水とエタノールどちらも加熱量が大きいほど蒸気温度が短時間で急上昇するがその応答速度と上昇温度に違いがあることが確認できた。これらの特性の差異が把握できたことで効率的な過熱蒸気利用装置製作のための条件について明らかにすることができた。

Free Research Field

熱工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

申請者は、含水多孔質体を利用して、過熱水蒸気を瞬時（数秒以内）に効率よく，生成・停止出来る小型かつ簡単な装置を製作して殺菌・洗浄などの用途に使用することを考案した。しかしながら、迅速・効率よく過熱水蒸気が生成できる寸法・構造や作動条件などに関しては明確ではなかった。そこで本研究では、考案した装置を実際に製作し、またその高効率化を目指して、使用する多孔質体の構造の違いによる蒸気生成の条件、ならびに使用する液体（水またはエタノール）の違いが蒸気生成に与える影響について明らかにすることができた。これにより、用途に応じて必要な温度の過熱蒸気を効率よく発生させられる装置を計画することが可能となった。