小倉 裕直

粒子径が揃ったガラスビーズを用い, ゼラチン-アラビアゴム系複合コアセルベーション法によってマイクロカプセルを製作した.コアセルベート相の生成過程を詳細に観察するとともに, 攪拌速度, 冷却速度, 芯物質の系への添加時期, 酢酸及び蒸留水の添加方法, 膜硬化過程の昇温速度のそれぞれがカプセル膜厚に及ぼす影響を系統立てて検討した.<BR>その結果, 冷却速度を低く抑え, 攪拌速度をある程度大きくとった場合と, 時間間隔を空けて酢酸あるいは蒸留水を分割添加することによって穏やかにpHを変化させた場合に, 厚い膜厚のマイクロカプセルが得られた.また, 冷却過程においてコアセルベート相の粘度が急激に上昇すると考えられる19℃での操作条件の厳密な管理が, マイクロカプセル膜厚のコントロールにとって特に重要であることが明らかになった.

Glass beads were coated in a vibro-fluidized bed by atomizing a fine silica powder and polyvinyl alcohol solution. The coating efficiency and weight fraction of the agglomerated particles were measured under various experimental conditions, and their dependencies on the amplitude and frequency of vibration were investigated. When the humidity of outlet gas was high, the high coating efficiency and the agglomeration of core particles were observed. The efficiency of the powder coating decreased as the amplitude and the frequency increased, while agglomeration was prevented by the addition of vibration. It was confirmed that coating with high quality and high efficiency, where few agglomerates were produced and silica powder was utilized efficiently, was possible using the vibro-fluidized bed with adequate amplitude and frequency.

蓄熱槽内の蓄熱材に, ヒータによって, 蓄熱し, この熱を取出して使うには熱交換器が必要である.このため, 同一伝熱面を利用して蓄熱操作と放熱操作が行え, かつ同一のヒータによって熱交換器内の伝熱体部に設けた熱媒流路に流入する熱媒体の追焚き操作も行える, 新しい概念の題記熱交換器を提案し, この熱交換器を, 試作した化学蓄熱装置の反応器および蒸発器 (凝縮器) 内に実際に組込み.自的とする前記3つの操作が行えること, および反応器内で発生した蒸気を凝縮器内に導入して凝縮させることができうることおよび既報の単体実験との伝熱的相違を明らかにした.また同一の反応器を用いて, 化学蓄熱材として.性状の異なる生石灰とゼオライト4Aを入れた場合について, それぞれの化学蓄熱材が水と反応または水を吸着した時の充填層内の温度分布を調べ, 生石灰の場合に対し, ゼオライト4Aの場合は, 温度の高い部分と低い部分が偏在していることを明らかにした.またゼオライト4A-水系の場合, ゼオライト4Aおよび水の初期温度を種々変えて放熱実験を行い, 初期温度が化学蓄熱材の昇温度に及ぼす影響についても明らかにした.

蓄熱槽内の蓄熱材に, ヒーター (発熱体) によって蓄熱し, この熱を取出して利用するには熱交換器が必要である.本報では, 同一伝熱面を利用して蓄熱操作と放熱操作が行え, かつ同一のヒーターによって熱交換器内の伝熱体部に設けた熱媒流路に流入する熱媒体の追焚きも行える, 全く新しい概念の熱媒流路/発熱体一体型蓄熱槽用熱交換器を提案した.そして, その単体実験装置を作って出湯実験, 伝熱実験を行った.その結果熱交換器を構成する伝熱体の熱容量は小さく, 熱媒流路内の熱媒体は, 伝熱体を包囲する円筒外面から流入する熱と, 伝熱体内のヒーターで発生する熱の両方を受けて効果的に加熱され, 前記ヒーターによって追焚きができること, および90度の折れ曲がり部, 水平部, 180度の折れ曲がり部を有する本熱交換器の熱媒流路内に水が流れる時の熱伝達率を無次元化したヌッセルト数Nu_mは, レイノルズ数Reが300から5000の範囲においてレイノルズ数の関数で表せ, 従来の強制対流伝熱の式より求められる値より1.6～2倍大きくなることを明らかにした.

高度熱エネルギー有効利用の観点から, ヒートポンプ用要素反応として基本的に優れた特徴を有するCa(OH)₂/CaO系可逆反応を利用したケミカルヒートポンプにおいて, その性能向上に対して検討課題の1つとなっている固体反応層の伝熱性能の向上に主眼をおき, 本ヒートポンプの性能向上のための実験的検討を行った.<BR>その結果, エネルギーを要しないパッシブな伝熱促進である反応器内試料充填層に銅プレートフィンを挿入する方法を適用することにより比較的簡単に蓄熱密度を下げることなく, 反応層内の温度分布をなくしつつ反応器の熱入出力速度を大幅に高め得ることが確認された.