相変化ナノ粒子の相界面現象の解明と革新的蓄熱技術の創成

• 研究課題/領域番号: 24560217
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 麓 耕二 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (50259785)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 蓄熱 / ナノエマルション / 相変化 / 蓄熱材 / エマルション / 熱伝達 / 流動特性 / 過冷却現象 / 蓄熱技術 / 伝熱特性

研究成果の概要

革新的蓄熱材の創成を目的とした相変化ナノエマルションの諸特性および物性値測定に関する実験的ならびに相変化蓄熱材の実用問題を考慮し，相変化剤を含んだ対流熱伝達に関する解析的検討を実施した．研究の結果，ナノエマルション中に混濁したナノ物質の相変化特性を明らかにすることができた．また二重直管方熱交換器を用いて蓄熱特性と流動特性について詳細な検討を行った．一方，相変化時の過冷却解除方法について最適条件を導き出すための更なる検討が必要となった．

研究成果

• [雑誌論文] Phase Change Characteristics of a Nanoemulsion as a Latent Heat Storage Material (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Fumoto, Noriaki Sato, Masahiro Kawaji, Tsuyoshi Kawanami, Takao Inamura
  • 雑誌名: Int J Thermophys 巻: 35 号: 9-10 ページ: 1922-1932
  • DOI: 10.1007/s10765-013-1454-7
  • 査読あり
• [学会発表] 潜熱蓄熱用相変化ナノエマルションの伝熱特性向上に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 麓耕二，丹代大裕，川南剛，稲村隆夫
  • 学会等名: 第4回潜熱工学シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-12
• [学会発表] 非金属ナノ粒子を含む流体の熱物性に関する実験的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹代大裕，麓耕二，川南剛，稲村隆夫
  • 学会等名: 第35回日本熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] THERMOPHYSICAL PROPERTIES AND DISPERSING STABILITY OF PHASE CHANGE NANOEMULSION (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tandai, Koji Fumoto, Tsuyoshi Kawanami, Takao Inamura
  • 学会等名: 20th European Conference on Thermophysical Properties ORAL O_
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] 相変化ナノエマルションの基礎物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川南剛，金本孔源，平野繁樹，富樫憲一，麓耕二，平澤茂樹，白井克明
  • 学会等名: 第50回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: ウェスティンホテル仙台
• [学会発表] Thermophysical property of phase change nanoemulsion as a heat storage material (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Fumoto, Noriaki Sato, Masahiro Kawaji, Tsuyoshi Kawanami, Takao Inamura, Minori Shirota
  • 学会等名: 4th IIR Conference on Thermophysical Properties and Transfer Processes of Refrigerants
  • 発表場所: Delft University
• [学会発表] Thermal characteristics of emulsion containing nano size phase-change particles (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Kumashiro, Kenichi Togashi, Tsuyoshi Kawanami, Koji Fumoto, Shigeki Hirano
  • 学会等名: 10th Asian Thermophysical Properties Conference
  • 発表場所: Raamda Plaza Jeju Hotel
• [学会発表] Study on emulsion including phase change nanoparticles as a heat storage material (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fumoto, N. Sato, M. Kawaji, T. Kawanami, T. Inamura
  • 学会等名: 10th International Conference on Phase-Change Materials and Slurries for Refrigeration and Air Conditioning
  • 発表場所: Kobe University
• [学会発表] テトラデカンナノエマルションの相変化特性に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤矩昭，麓耕二，川路正裕，川南剛，稲村隆夫
  • 学会等名: 第33回日本熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [図書] ナノ・マイクロスケール熱物性ハンドブック (2014)
  • 著者名/発表者名: 長坂雄次，宮崎康次，高橋厚史，田口良広，麓耕二，他53名
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 高効率蓄熱技術の開発 ～材料開発・システム開発・ 熱輸送技術・利用技術～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 麓耕二 他13名
  • 総ページ数: 229
  • 出版者: R＆D支援センター