| 研究課題/領域番号 |
15K01000
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
科学教育
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
山田 洋 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授 (80302230)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ピコ水力発電 / 小水力 / 持続可能性 / アキシャルギャップ型発電機 / マグネットカップリング / エネルギーハーベスティング / アキシャルギャップ型コアレス発電機 / ハイブリッド発電 / もったいないエネルギー / らせん水車 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、身の回りに存在するが見逃して捨てているエネルギー、特に水の流れの持つエネルギーを活用し、持続可能な開発に寄与することを目的とする。ここでは、コアレス構造アキシャルギャップ型発電機を基に、開渠水路を対象とした螺旋水車による検討及び、軸封水を担保するマグネットカップリングを反映したハイブリッド型発電機の検討を行った。
その結果、解析的・実験的手法を通じ、開渠水路と螺旋水車との組み合わせで十分な出力が得られること、及びハイブリッド型発電機が水圧管路においても十分稼動する可能性を持つことを明らかにした。今後は十分なトルクと回転数が得られる水車を適用し評価・解析が必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は商業的に未利用領域であり活用せず捨てている水のエネルギーを対象とした小型水力発電システムの開発であり、エネルギーハーベスティングや持続可能な開発目標に資する内容である。社会基盤エネルギー資源の乏しい日本や、電力設備の不十分な国において、このシステムを活用できれば、将来にわたる電気エネルギー利用の持続性を可能とすることが期待される。また、産業的に十分な規模が得られなくても、省エネルギー及び創エネルギーについて社会的に啓蒙することが可能である。これは電気電子分野の工学領域と環境分野の人文科学領域との融合を生み、学術的意義や社会的意義を有すると考えられる。
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