23
図7.62 加熱1時間後
142 23
図7.63加熱2時間後
楓2
以上の結果から,シーリングボックス内部の空気を抜いた場合も,水で満たした場合と最終的な結果 は変わらない.それを図7.64に示す.
図7.64は実験時に最高温度を記録した28番の熱電対(位置は図7.50 温度計測位置と熱電対番号参 照)の温度上昇特性である.
110 100
90 ・ 80
この場合も,シーリングボックスの鋼板厚の薄い側面,および天蓋から熱が逃げてしまうことは同様 で,内部を空気で満たしても変わらない.
したがって,さらに効果を得るには,シーリングボックス全体を断熱材で覆う必要があると考えられ
る.
実験結果その3(断熱材を用いた場合 その1(スィングバルブを用いた実験))
断熱材を用いずに加熱した場合,特にシーリングボックスの側面から周囲の水に放熱される熱量が大 きく,加熱面温度が期待通りに上昇しなかった.そこで,シーリングボックス側面,及び蓋に断熱材を 貼り付けて加熱した場合の特性変化について検討を行い,思惑通りの結果が得られるかどうか検証した.
使用した断熱材は文献(1)の低温環境模擬実験時に使用した㈱フコク製K−FLEX ICクラッティングシ ートを使用した.これを側面,蓋ともにシーリングボックスの外側に貼り付けている.これは,B【㎜]
厚の発砲ゴム製で,片方の面にアルミ箔を貼り付けて表面を保護している,
投入電力その他の実験条件は断熱材を用いない場合と同一である.また,内部の水が加熱されて容積 が拡大した際に外部に逃がすバルブは断熱材未使用実験時と同様にスィングバルブを用いている.
図7.65〜図7.70はこのときの加熱面温度分布を時系列に沿って並べたものである.図7石5は加熱開始 時,図7.66は加熱1分後,図7.67は10分後,図7.68は30分後,図7.69は1時間後,そして図7.70は 2時間後である.
23
図7.65加熱開始時
142 23
図7.66加熱1分後
142
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図7.67加熱10分後
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図7.68加熱30分後
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23 142 図7.69 加熱1時間後
23 142 図7.70加熱2時間後
これらの図から,断熱材によって断熱した場合,シーリングボックス全面に亘って水の沸点の100【℃]
になっていることがわかる.
しかしながら,当初期待した,内部の水は蒸発して加熱面が乾燥し,結果として水の沸点以上に温度 が上昇するということはなく,沸点で温度上昇がストップしてしまった.
したがって,加熱面温度をさらに上昇させるには,圧力鍋のようにシーリングボックス内部の圧を常 圧以上に上昇させる方法を検討しなくてはならないと考えられる.ただし,加熱面になる底板とシーリ
ングボックスの側面との固定はスポット熔接で固定されており,内部の圧を上げすぎるのは危険である ので,弱い差圧で弁が開閉するバルブを使用して実験を行う.
実験結果その4(断熱材を用いた場合 その2(スプリングバルプを用いた実験))
前節の考察から,加熱面温度を水の沸点以上に上げるためには内部の圧力を上げる必要があると考え られる.本節においては,以上の考察を検証するため,弱い差圧で弁が開閉するバルブを用いて実験を 行った.この実験で,加熱面温度が水の沸点の100[℃1以上まで上昇すればその効果があることになる.
実験の条件は,投入電力,実験時問,回路の接続などに関しては断熱材未使用,使用時(スィングバ ルブ使用時)と同様で,内部の圧を開放するためのバルブをスィングバルブから,ばねのカで弁を開閉 するスプリングバルブに交換して実験を行った.使用したスプリングバルブは圧力差が0.2[atml(水頭 圧約20[cm】)で弁が開くような構造になっている.
このときの実験結果をまとめる.図7.71は実験開始時の加熱面温度分布,図7.72は1分後,図7、73 は10分後,図7.74は30分後,図7.75は1時問後,図7.76は2時間後である.
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23
図7.刀 加熱開始時
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図7.72 加熱1分後 142
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図7.73加熱10分後
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図7.74加熱30分後
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図7.75加熱1時間後
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図7.76加熱2時間後
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図7.76の2時間後の温度分布から,ある一部の点では水の沸点を大きく超えて,140βC]以上まで温度 が上昇している.次に,図中で最高温度を記録した28番の熱電対番号位置の温度上昇特性を図7.77に 示す.なお,比較のため,図7.77中には断熱材使用時の実験2通りの温度上昇特性を示している.
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