減圧蒸発を用いたエタノール水溶液アイススラリーの生成に関する研究
減圧蒸発を用いたエタノール水溶液アイススラリーの生成に関する研究
浅岡龍徳,齋藤彬夫,大河誠司,熊野寛之,宝積勉,松永辰三,一岡 順

   本研究では,エタノール水溶液を用いた新規の製氷サイクルを提案し,関連する現象について検討を行った.
本研究で用いる製氷原理はエタノール水溶液を減圧して蒸発を促し,蒸発する際に水溶液から蒸発潜熱を奪うことにより 水溶液が冷却され,氷が生成するというものである.しかしながら,エタノール水溶液中における製氷に関する基礎的な知見は 得られておらず,サイクル構築のために検討すべき課題は多い.
そこで,本研究では,エタノール水溶液の蒸発特性の把握と本製氷システムのCOPの評価を目的とした. 実験により,水溶液から蒸発する蒸気のエタノール濃度を測定した結果,蒸気のエタノール濃度は水溶液の濃度が低いときには 水溶液と同程度であるが,水溶液の濃度が高くなると濃度差が大きくなることがわかった.
また,この結果を用いて本システムのCOPを算出し,検討を行った結果,水溶液の濃度,凝縮器の温度,凝固点降下剤の種類などが 本システムのCOPに影響を及ぼす ことがわかった.また,本システムのCOPは比較的高い値を示すことがわかった.

キーワード:
凍結,成績係数,蒸発,アイススラリー,エタノール水溶液