吸水性高分子を用いた水蒸気排気式氷蓄熱における水蒸気蒸発速度および氷生成速度
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概要
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先に提案した夜間電力を利用する無フロン系の吸水性高分子ゲル-水蒸気排気式氷蓄熱に関して速度論的検討を行った.吸水性高分子ゲルの単位表面積当たりの水蒸気蒸発速度は純水の場合とほぼ同じであり蒸発表面の温度における水蒸気圧と排気圧の差に比例し, 表面温度の平方根に逆比例するとして整理できる.排気圧が水蒸気圧に近い条件で行った本実験における水蒸気蒸発速度定数はおよそ1g・Pa<SUP>-1</SUP>・K<SUP>0.5</SUP>・min<SUP>-1</SUP>・m<SUP>2</SUP>であった.また, これだけの速度であれば蓄熱槽中のゲル層の厚みを6cm前後とすることにより, 夜間の10時間に十分な量の蓄熱が可能である.水蒸気の排気に伴う試料温度の経時変化および積算の水蒸気蒸発量を基にした熱収支計算から試料凍結の進行状況のシミュレーションを行い, この方法によれば全体が凍結したように見えるゲル中の凍結水量を推定できることを示した.検討した数種のゲルの水蒸気蒸発速度には材料による大きな違いはみられなかった.
- 社団法人 化学工学会の論文
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