熱流束の空間的分布を可視化する高速応答二次元熱マッピングデバイスの開発

• 研究課題/領域番号: 22K04232
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 村田 正行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80717695)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 熱電変換 / ネルンスト効果 / 熱流センサー / マッピングデバイス / 高速応答

研究開始時の研究の概要

国内エネルギー消費量の約６割が未利用熱として大気中に放出されている。無駄に捨てられる熱を抑制するためには、廃熱の分布を詳細に調査する必要がある。従来、熱流束や温度をセンシングする技術として、ゼーベック効果を利用した素子（熱電対・熱流束センサ）や測温抵抗体等が用いられてきたが、これらの技術は原理的には温度計測に基づいており、空間に分布する熱を面で捉えることは難しい。熱流束センサは熱の流れを直接測定できることから温度変化を素早く感知することが可能であることに加え、電圧の符号により発熱と吸熱を判別できる。空間的に分布した廃熱を定量的に評価するために熱流束を二次元的に可視化する新しいデバイスを開発する