| 研究課題/領域番号 |
16K06130
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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 |
熱工学
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| 研究機関 | 玉川大学 |
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研究代表者 |
大久保 英敏 玉川大学, 工学部, 教授 (80152081)
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| 研究分担者 |
宇高 義郎 玉川大学, 工学部, 教授 (50114856)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 物質移動 / 省エネルギー / 冷凍空調 / 冷凍空間 / 物質輸送 / 結晶成長 / 熱工学 / エネルギー効率化 / 新エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
大久保らは，人工霜の生成・成長を防止または抑制することを目的とし，(1)冷却面表面に微細加工を施し，凹凸面の凹部（溝部）の着霜を抑制し，凸部表面から霜結晶を生成・成長させる方法,(2)冷却面表面上または温度境界層内に微小担体を設置し，冷却面表面での霜結晶の生成を抑制するとともに，微小担体上に霜結晶を生成・成長させる方法を提案している．
本研究では，(1)および(2)の方法に関する基礎的研究を行い，着霜曲線の領域I,II(-75℃≦tw＜0℃，tw:冷却面表面温度)における着霜の低減化に関する検討を行った．結果として，熱移動を低下させることなく，冷却面表面への物質移動を低減することを実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
着霜現象は，熱移動と物質移動の同時移動現象であり，熱移動と物質移動の間には相関関係が成立する．本研究は，湿り空気中の水蒸気が境界層内で凝縮または凝固した後に，冷却面近傍で過冷却液または氷として微小担体上に付着させ，みかけ上，物質移動を制御することを提案しており，このような現象が確認できたことは，着霜現象をミクロ現象として理解することに繋がる．
現在普及している寒冷地仕様のヒートポンプでは，加熱・融解による除霜が行われており，効率の低下につながっている．本研究が成功した場合，地球温暖化対策への貢献，CO2排出権，トップランナー方式，省エネルギー等を考慮すると，社会経済への貢献は大きい．
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