| 研究課題/領域番号 |
08455106
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
稲葉 英男 岡山大学, 工学部, 教授 (40133805)
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| 研究分担者 |
尾崎 公一 岡山大学, 工学部, 助手 (20224206)
堀部 明彦 岡山大学, 工学部, 講師 (50229241)
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| キーワード | 潜熱蓄熱 / マイクロカプセル / 水溶液 / 流動性能 / 空気泡 / 直接接触熱交換 / 温熱 / 界面活性剤 |
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| 研究概要 |
本年度は、計画していた、潜熱マイクロカプセル蓄熱材の選定・物性評価と高温空気泡群を用いた直接熱交換による新型蓄熱槽の最適化に関する研究を行った。
第一の潜熱マイクとカプセル蓄熱材物性の研究に関して、暖房・給湯用潜熱マイクロカプセル蓄熱材として融点56°Cのパラフィン系潜熱蓄熱体を選定した。
この蓄熱材料を、平均粒径1.2μmのメラミン樹脂製マイクロカプセル内にin situ重合法により充填し、潜熱マイクロカプセル蓄熱材を生成した。同蓄熱材が、水に安定に分散混合するように、その粒径の調整とカチオン系界面活性剤の添加を行い、最適な蓄熱材条件を設定した。得られた潜熱マイクロカプセル蓄熱材の熱伝導率を細線熱伝導率計にて、潜熱・比熱量は熱分析システム、粘度は、回転粘度計及びカプセル材の粒径分布は倒立型顕微鏡にて測定した。そしてそれらの物性の温度依存性や濃度依存性に関する関係式を誘導し、データバンク化を行った。第二の直接熱交換型の蓄熱法に関する研究は、まず、潜熱マイクロカプセル混合水を充填した蓄熱槽底部に設けた疎水性薄膜フィルター(気孔径5μm程度)を介して、熱搬送流体である高温空気を空気圧縮機からの圧力により蓄熱材層に噴射し、無数の微細な空気泡群を形成させて潜熱マイクロカプセル蓄熱材と直接熱交換による蓄熱特性(パラフィンの融解)の高効率化に関連する、その気泡群の伝熱面積の増大と撹拌効果などを気泡挙動の可視化実験、熱伝達量及び空気流動抵抗の測定結果より総合的に解明した。さらに、この種の潜熱蓄熱槽の最適設計に必要な蓄熱完了時間、蓄熱効率及び熱伝達に関する無次元整理式の誘導にも成功した。
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