過冷却を伴ったマイクロカプセル化相変化物質の熱的特性 Termal Characteristics of Supercooled Phase Change Materials inside Microcapsules

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抄録

固液相変化物質(PCM)の微細粒子化に伴って顕著に現れる過冷却現象がこの物質を蓄熱材として利用する場合の熱的特性に及ぼす影響について検討した。n-ドデカン(C<sub>12</sub>H<sub>26</sub>,融点259.9K)およびn-テトラデカン(C<sub>14</sub>H<sub>30</sub>,融点278.9K)を内包するマイクロカプセルを平均粒子径6∼1000μmの範囲で試作し、カプセル内で過冷却状態にあるPCMの凝固挙動を観察した。また、示差走査熱量計を用いた凝固温度の分析を行った。粒子径の減少に伴って過冷却度が増大することに加えて、同一形状の複数粒子において結晶核生成理論に準じた確率論的な凝固温度分布が現れることを明らかにした。さらに、凝固過程を合む粒子集合体内の熱伝導特性について評価した。過冷却を伴う粒子および結晶核生成物質を粒子内に封入して過冷却を解消した粒子を用いて比較検討した結果、粒子の凝固挙動の違いに起因して集合体内の熱伝導速度が異なることが認められた。

The supercooling characteristics on microencapsulated phase change material (PCM) as a latent heat storage material were investigated experimentally. The capsulated PCMs were n-Dodecane (C<sub>12</sub>H<sub>26</sub>, melting point of 259.9K) and n-Tetradecane (C<sub>14</sub>H<sub>30</sub>, 278.9K). The sizes of capsule-samples were from 6 to 1000 μ m in average diameters. ln the experiments, the solidification behavior of supercooled PCM inside a microcapsule was observed with the aide of microscope and high-speed video camera and the solidication temperatures of the samples were also measured by using DSC analyser. lt was found that the degree of supercooling for the capsulated PCM increased with decreasing its diameters. The capsules of same size exhibited a relatively broad distribution of the solidification temperatures due to the different nucleation processes and the stochastic features of the nucleation process inside a capsule. The heat transfer inside still suspensions of the capsules during the solidication process were also investigated. The heat transfer characteristics of the suspension of supercooled PCM capsules was compared with that of non-supercooled PCM suspension. The supercooling inside the capsule were canceled with nucleating agents. Different rates of heat transfer were found due to the difference of solidification behaviors.

収録刊行物

  • 熱物性 : Japan journal of thermophysical properties  

    熱物性 : Japan journal of thermophysical properties 12(1), 10-17, 1998-01-31 

    JAPAN SOCIETY OF THERMOPHYSICAL PROPERTIES

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被引用文献:  2件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002396387
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10064743
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0913946X
  • NDL 記事登録ID
    4411994
  • NDL 雑誌分類
    ZM35(科学技術--物理学)
  • NDL 請求記号
    Z15-524
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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