新たな低温潜熱蓄冷媒体としてのW/O型・O/W型エマルションの生成と熱伝達の解明

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近年の冷凍食品の増加やワクチンなどの低温保存の必要性により，冷凍効率の良い低温蓄冷媒体（蓄冷材）の開発や冷凍機器の効率向上などが求められているため，本研究は，0～-30℃程度を対象とした低温潜熱蓄冷媒体としてのW/O型（連続相：油系，分散相：水系）およびO/W型（連続相：水系，分散相：油系）潜熱利用エマルションの新規開発および熱移動特性を解明するものである。2022年度の研究では，まず，種々の条件にてエマルションの生成試行を行い，最適な生成方法または構成する物質の種類・含有量について検討した。生成したエマルションは，分散安定性等を確認し，粒子の凝固・過冷却挙動の検討を行った。エマルションの生成方法としては，種々検討し現時点では超音波撹拌による生成法を採用している。超音波撹拌ホモジナイザーの撹拌力や物質の割合など様々な条件においてエマルションの生成を行い，エマルションの安定性に重要な分散粒子の粒径分布を測定し、さらに静置実験により安定性を評価した。W/O型エマルションとしては，検討の結果，10 mass%の塩化カルシウム水溶液をPCMとして用い，分散媒には，低温度帯においても流動性を保つことができ，様々な動粘度の製品が販売されているジメチルシリコーンオイル(KF-96)を用い，動粘係数が，10 mm2/sのものを採用した．界面活性剤には，ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤であるPEG-10ジメチコン(KF-6017)を使用して，界面活性剤添加濃度の影響について検討し，エマルションの粒子径が小さくなる添加割合の最適値を把握した。