伝熱制御研究分野 -Heat Transfer Control- 小宮研究室

Research研究内容

光を使って、ミクロな世界の熱・物質移動現象を見る・測る

  • 熱物質移動と計測
  • 対流熱物質伝達
  • 熱物性計測
  • エネルギー変換
  • 超臨界流体
  • マイクロ熱流体
  • 熱物質拡散
  • 対流熱物質伝達
  • 熱物性計測
  • 超臨界流体
  • エネルギー変換
  • マイクロ熱流体

熱物性計測Themophysical property

断熱材

断熱材

断熱材

GHP装置

GHP装置

私たちの快適な住環境は断熱材に支えられていると言っても過言ではありません。熱伝導率の低い断熱材を、隙間なく施工して気密性を保つことで「夏は涼しく、冬は暖かい」住宅となります。さらに身近なところで言うと、断熱材の良し悪しによって冷暖房による電気代が変わってきてしまいます。断熱材の性能向上は私たちの快適な生活にとって喫緊の課題となります。

そこで本研究室では、断熱材の断熱性能に関する研究を行っています。「断熱材の内部ではどういった熱の伝わり方をしているのか」、「どのような工夫すれば断熱性能の高いものが出来るのか」といったことに着目した研究を行っています。


熱伝導率計測

高性能な断熱材には、多層断熱材や真空断熱パネルがあります。どちらも従来の断熱材のおよそ10倍の断熱性能を発揮します。高性能な断熱材とは、熱を伝えにくい、つまり熱伝導率が低いことになります。しかし、熱伝導率が低くなるほど、その計測は高い精度が必要になってきます。

本研究室では、この低熱伝導率の計測技術を確立するために、小型GHP(Guarded Hot Plate)装置や真空チャンバーを用いた高精度な熱伝導率計測に挑んでいます。


放射率計測

3Dプリントによる製造(Additive Manufacturing)が近年増加してきています。3Dプリントによって製造される部品の品質評価には、非接触でリアルタイムな熱評価が必要です。非接触で温度を計測する際には、“放射率”が重要なパラメータになります。特に、計測が難しい低放射率を有する材料や、複雑な表面形状を有する材料にも有効な高精度な放射率計測装置の開発を行っています。

生体伝熱の基礎特性と熱物性計測

断熱材

低侵襲レーザー治療

本研究室では、悪性リンパ種の治療のため腫瘍組織に直接触れることなく、かつ患者への負担が低い治療を実現することを目的として、外科などで広く普及しているレーザー治療に着目しています。

しかし、レーザー照射時には照射部の温度が上昇するため、皮膚などの腫瘍組織以外の生体組織表面への“熱”的な影響が生じます。そこでレーザー照射中に生体組織表面を継続的に冷却することにより、表面を傷つけることなく組織内部のみを加熱破壊できる可能性を提案しています。

生体組織内の伝熱現象の制御は厳密な光学物性の測定が必要になりますが、本治療法が実現すれば、皮膚表面に手術痕も目立たないことから、患者のQOL (Quality of Life)の向上が期待されます。

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