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

阐明 W/O 和 O/W 乳液作为新型低温潜热存储介质的形成和传热

• 批准号: 22K03945
• 负责人: 堀部 明彦
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03945/
• 关键词: エマルション; W/O型; O/W型; 潜熱蓄熱; 低温; 蓄冷熱; 潜熱

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。

の frozen foods の raised in recent years with や ワ ク チ ン な ど の cryopreservation の necessity に よ り, freezing rate of unseen い の good low temperature cold storage media (cold storage) の open 発 や の frozen machine working rate upward な ど が O め ら れ て い る た め, this study は, 0 ~ 30 ℃ degree を like と seaborne し た low temperature latent heat storage media と し て の W/O type (even 続 phase: Oil system, dispersed phase: drainage) お よ び O/W type (even 続 phase: drainage, dispersed phase: oil) latent heat utilization エ マ ル シ ョ ン の new rules open 発 お よ び hot mobile features を interpret す る も の で あ る. 2022 annual の で は, ま ず, kind of 々 の conditions に て エ マ ル シ ョ ン の generated line trial を い, the optimum method to generate な ま た は constitute す る substances の kinds, quantity に つ い て beg し 検 た. The generation of たエ たエ and たエ ショ ショ and ショ, the dispersion stability, etc. are confirmed を, the particles are <s:1> solidified and undercooled 挙 and then move 検 to を and った. Method to generate エ マ ル シ ョ ン の と し て は, kind of 々 beg し 検 now point で は ultrasound 撹 mix に よ る を generating method using し て い る. Ultrasound 撹 mix ホ モ ジ ナ イ ザ ー の 撹 や material mix force の cut close な ど others 々 な conditions に お い て エ マ ル シ ョ ン の generated を い, エ マ ル シ ョ ン の stability に important な の dispersed particles size distribution determination of を し, さ ら に let stand be 験 に よ り stability を review 価 し た. W/O エ マ ル シ ョ ン と し て は, beg の 検 results, 10 mass % の salt chemical カ ル シ ウ ム aqueous を PCM と し て in い, disperse medium に は, low temperature 帯 に お い て も liquidity を bartender つ こ と が で き, others 々 な dynamic viscosity の products が vendor 売 さ れ て い る ジ メ チ ル シ リ コ ー ン オ イ ル を use い (KF - 96), The dynamic viscosity coefficient が, 10 mm ² /s <s:1> た を を を is adopted as た. Interfacial activity tonic に は, ポ リ エ ー テ ル - sex シ リ コ ー ン interface active tonic で あ る PEG - 10 ジ メ チ コ ン (KF - 6017) を use し て, interfacial activity tonic add の concentration に つ い て 検 for し, エ マ ル シ ョ ン の が small particle diameter さ く な る cut or add の optimal numerical を grasp し た.