アーク加熱とコロナ帯電を併用したコンパクト型過熱水蒸気生成法の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06291
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 杉本 俊之 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (10282237)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 過熱水蒸気 / アーク加熱 / コロナ放電

研究成果の概要

液体の水の状態から一気に過熱水蒸気を生成することができるコンパクトな装置を実現するため、アーク加熱とコロナ帯電を併用した方法を新たに実現した。外径40㎜の円筒電極の一端にアーク放電を終端させ、他端から液体の水を供給することで、円筒電極内を移動する蒸気が出口に向かう間に加熱されるようにした。その加熱空間にコロナ放電n電極を配置し、コロナ放電を起こすことで、円筒電極側面に蒸気を駆動し、効果的に加熱できるようにした。このような仕組みにより、350℃の過熱水蒸気を瞬時に生成できるシステムの構築に成功した。

自由記述の分野

静電気工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

過熱水蒸気の発生は、従来、液体の水を一旦飽和蒸気まで加熱し、その後に加熱することが必要であったため、断熱の配管等が必要となり、コンパクトでフレキシブルな装置にすることが困難であった。本方式では、水から一気に350℃の過熱水蒸気が生成できるようになったため、ロボットアームの先端に取り付けて、場所を移動させながら加熱できるシステムが構築できる点で、大きな意義がある。