| 研究課題/領域番号 |
16K14549
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
田中 耕太郎 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60278215)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 太陽光照明 / 太陽光採光器 / エレクトロウェッティング / 太陽光直接利用 / 太陽光採光 / 光ファイバー照明 / エレクトロウエッティング / EWOD / 太陽光利用 / 光ダクト |
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| 研究成果の概要 |
エレクトロウェッティング(EW)効果による液界面形状変化を利用して太陽光を追尾・集光する太陽光採光器の開発が本研究の目的である．プリズムのように光を曲げる効果とレンズのように集光する効果を併せ持つEW光学セルを特徴とする．3～10mmの矩形ならびに四角錐台容器に透明液体(水，シリコンオイル，イオン液体)を封入するセルの光学特性を解析し，セル形状，液種類と充填比率等の設計パラメータを明らかにした．液3層セルにおいて幾何学的集光比25の時，入射角度25°までの光伝送ファイバー到達率は20％，入射角15°までの到達率は40％程度が得られた．簡素な追尾機構の太陽光採光器への応用が期待できる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽光を変換せずに直接光として利用する太陽光照明の技術的課題を解決し進展させることができれば，オフィイスビル，地下施設，植物工場など多くの用途への太陽光照明の普及が期待できる．特に，太陽自然光と電気照明人工光のハイブリッド照明の研究が最近進展して注目されている．ビル省エネルギー化を目指すZEB技術の1つとして，太陽光照明の開発の注目度が高まっている．EWOD光学セルによる太陽光採光方式は，現状の光ダクトと機械式追尾装置による光ファイバー伝送方式の間に位置し，簡素で中距離伝送が可能な点を特徴とする．エレクトロウェッティング効果の新たな応用先の1つとして，技術的開発が期待される研究目標といえる．
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