扁平多孔管における流動沸騰不安定性に対する入口絞りの影響

摘要

環境·エネルギー問題の対策では，基盤技術として高効率な太陽光発電·太陽熱同時利用システムおよび太陽光エネルギーを活用した潜熱頭熱分離型ハイブリッド空調システムが開発されている.現在最大の課題は，高倍率集光した高効率太陽電池の表面熱流束が50 W/cm~2以上になるので，伝統的な単相流冷却器でも冷却できるが，冷却システムが得た熱を熱源として利用する場合には，その温度を上げることが効率向上につながる.そのため，冷媒の顕熱と潜熱を同時に利用できる二相流冷却器を用い，太陽電池の冷却に使用する.潜熱源を頭熱源と比較すると温度上昇なく数倍の熱を吸収できるので，二相流冷却器は低冷媒流量，一様な表面温度などの利点をもつ.また，アルミ扁平多孔管は低コスト，量産可能，リサイクルが容易であるという利点があるため，空調分野においては大きな市場が持っている.しかし，現在二相流の流動沸騰に関する認識はまだ不十分であり，特に流動沸騰の不安定性，逆流及び偏流量のような技術を把握していないため，商品に応用することがまだ困難である.本研究は，アルミ扁平多孔管のようなマイクロチャンネル内流動沸騰の安定性を向上させるために，水を冷媒として入口にブロックを配置することで二相流の流動沸騰安定化の有効性を検討した.