永久磁石の低温酸素吸引を利用した保冷技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K17546
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 米子工業高等専門学校
• 研究代表者: 益田 卓哉 米子工業高等専門学校, 総合工学科, 講師 (50966497)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2029年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2028年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 磁性流体 / キュリー効果 / OpenFOAM

研究開始時の研究の概要

本研究は，永久磁石を用いた新しい保冷技術の開発を目的とする．従来の保冷技術が断熱材やエネルギを消費する保冷剤に頼る一方で，本研究は磁石の磁場を利用して空気の対流を直接制御し，エネルギ消費を抑えつつ効果的な冷却を目指す．具体的には，酸素の磁化率が温度に依存する性質を利用し，永久磁石が低温の酸素を吸引し対流を制御する原理を応用して，冷却壁の表面を低温に保ち，熱伝達を抑制する．この技術は開放空間での使用が可能であり，従来技術とは一線を画す独自性がある．研究は実験と数値シミュレーションの両方を用いて進められ，様々な条件下での最適な磁石の配置やサイズを検証する．