放射冷却による製氷過程の観察

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タイトル別名
  • Study of ice growth under radiation cooling
  • ホウシャ レイキャク ニ ヨル セイヒョウ カテイ ノ カンサツ

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抄録

一般に氷を製造する場合の熱移動は，熱伝導または対流熱伝達が支配的であり，放射を工業上利用した製氷技術は見当たらず，その得失は未知である．本研究は，放射冷却による製氷（放射製氷） の技術開発を目的とし，実証実験装置を試作しその製氷過程の観察を行った．実験装置は低温熱源と断熱水槽で構成され，両者の間の熱伝導と対流熱伝達を排除し，かつ霜の成長を抑制するための真空層を挿入した． 実験は雰囲気温度約2℃に保持された低温室内で行い，水槽側面の静止画像撮影と水温測定を行った．初晶は冷却開始から数時間後に水槽上面で自然発生し，その後鉛直下向きにほぼ一定速度で成長し，40時間で約20mm の厚さとなった．その間の成長速度は0.6mmh-1であった． 生成された氷は目視では完全に透明で気泡も見られなかった．そして結晶は全体が鉛直方向をc軸とする単結晶であった．熱伝導による製氷（伝導製氷）と比較を行った結果， 伝導製氷は氷が厚くなると成長速度が低下するのに対し，放射製氷では速度低下が見られず，また取り込まれる気泡のサイズが小さいという違いが見られた．

収録刊行物

  • 雪氷

    雪氷 70 (5), 477-485, 2008

    公益社団法人 日本雪氷学会

参考文献 (7)*注記

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