高専機構・両技科大 新技術説明会 ＜新技術概要【当日資料PDFあり】＞
日時：2015年12月03日(木) 12:50～15:55
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
発表内容一覧
発表内容詳細
- エネルギー
1）フレキシブルな「熱電変換素子と光電変換素子」からなる発電システム
小山工業高等専門学校 機械工学科 講師 加藤 岳仁
新技術の概要
有機、無機の複合材料から形成された光電変換層を有した発電シートと該発電シートとは異なるシートに形成された熱電変換層を備えた発電シートとを電気的に接続することにより形成される電力変換システムに関する技術。
従来技術・競合技術との比較
本技術は日中は太陽光をエネルギー源とした光電変換を行い、夜間は排熱による熱電変換を実現できる、24時間連続的に発電することが可能なフレキシブル電力変換シートを用いた発電システムであり、当該用途での利用を目的としたシステムは極めて新しい。
新技術の特徴
・有機無機ハイブリッド材料を用いた発電素子
・有機無機ハイブリッド材料を用いた電子素子
・有機無機ハイブリッド材料の開発と多成分系薄膜の相分離制御
想定される用途
・屋外に設置されおり、且つガスや水などの流体が流通し得ることにより発熱が発生する配管等への設置
・プラントなどに設置されている熱源を有するシステムへの設置
・屋内外に設置されている熱と光を得ることができる可能な場所への設置
関連情報
・展示品あり（電力変換シート及び素子（プレゼン時に提示します。））
- エネルギー
2）廃タイヤを主燃料とする小型温水ボイラーの製品化とその熱エネルギー利用システムの開発
福島工業高等専門学校 物質工学科 講師 青木 寿博
新技術の概要
燃料費が格段に安いうえに、排煙量を大幅に削減しかつ運転操作が簡単な小型温水ボイラーの製品化を目的としている。さらにこのボイラーの熱エネルギーを給湯、暖房以外の有効利用（例えば発電、冷房）システムの構築を検討している。
従来技術・競合技術との比較
燃料費はA-重油ボイラーに比べて1/6ときわめて低く、バイオマス燃料とのハイブリット化も可能である。従来の廃タイヤ燃料ボイラーに比べて、排煙量が大幅に減少し、運転操作・燃焼残渣処理も簡便である。
新技術の特徴
・燃焼中の排煙が少なく、タイヤの供給作業と燃焼残渣処理がきわめて容易である。
・タイヤ燃料による高カロリーの安定的燃焼とバイオマス燃料とのハイブリットによるCO２オフセット効果を目指している。
・格安で得られる熱エネルギーを有効利用できる発電、冷・暖房装置とのシステム化を目指す。
想定される用途
・温室ハウスの暖・冷房、発電
・老人ホームの小規模施設の暖冷房、給湯
・養鶏・豚場、牛舎の冷暖房、給湯、発電ならびに養魚場の暖房・給湯
- エネルギー
3）モーター、リアクトル等の鉄心損失を低減できる｛001｝集合組織を有する鉄粒子
岐阜工業高等専門学校 機械工学科 准教授 本塚 智
新技術の概要
偏平な形状を有し、偏平な面に対して磁化容易軸である結晶の方向を平行に配向させた鉄粒子を開発した。この鉄粒子を、モーターの鉄心の様な電磁気部品に応用することで、電磁鋼板や従来の鉄粉末を使った鉄心よりもエネルギー損失を低減できる。さらに本鉄粉は、特殊な工程や生産設備を必要としない。
従来技術・競合技術との比較
モーターのような電磁気応用製品は、作動の際に銅損・ヒステリシス損・渦電流損と呼ばれるエネルギー損失を生じる。渦電流損対策として圧縮成型した鉄粒子が使われているが、鉄粒子は集合組織を持たないため、銅損とヒステリシス損が高い。本粒子は集合組織を持ち、電磁気応用製品の低損失化に寄与できる。
新技術の特徴
・磁気的性能に優れた｛001｝集合組織を持つ世界で唯一の鉄粉。
・特殊な生産設備、添加元素を必要としない。
・本技術による集合組織形成技術は鉄に限らず、銅やチタンといった金属一般に適用可能。
想定される用途
・モーター、リアクトルといった電磁気応用製品の損失低減
・磁気シールドのフィラーとすることでシールド性能の向上
・その他、粉末形状金属の結晶配向の制御
- エネルギー
4）照明用有機EL高出力化の問題点_信頼性向上と輝度ムラ改善
津山工業高等専門学校 電気電子工学科 教授 植月 唯夫
新技術の概要
大発光面有機ELの輝度ムラや不点の発生する原因を把握することで、信頼性評価方法を確立する。そして、大発光面有機ELの高出力化およびそれに伴って発生する輝度ムラを防止する手段を提案する。
従来技術・競合技術との比較
有機ELの研究は、材料の性能に関する研究が多くなされているが、点灯後の電荷や温度の影響を考慮したシステム全体としての高性能化提案がされていない。本件は点灯後の信頼性に注目したものである。
新技術の特徴
・並行平板電極に電荷が蓄積されることで発生する引力を防ぐために電荷の除去
・場所による電界、電束密度の違いによる横方向（電界に垂直な方向）への誘電体の移動防止
想定される用途
・有機ELの信頼性向上
・有機ELの信頼性確保のための評価項目の決定
- エネルギー
5）河川や水路の流れ、通風口の風などから電力を取り出しセンサや警報装置を電力自立で駆動する技術
長岡技術科学大学 大学院工学研究科 機械創造工学専攻 教授 高橋 勉
新技術の概要
これまで発電には利用しづらかった流速が遅くダムが造れない河川や用水路においても発電できる縦渦励振振動発電装置を有する電力自立型の各種センサ、警報装置に関する技術である。下水や通風口などにも電源を新たに設置することなしに取りつけられる装置。
従来技術・競合技術との比較
流れを利用した振動発電は多数報告されているが振動駆動力として用いている現象がある特定の流速範囲に限定されていることが多く実用化に至っていない。本技術ではカルマン渦励振の数十倍の流速範囲で振動し発電する能力を持つ縦渦励振発電を利用している。これにより現在利用できていない流れのエネルギを電力として取り出し、センサや無線装置を駆動することで自立装置を実現。
新技術の特徴
・単純な構造で回転部分なしの振動発電ユニットにより低価格，高信頼性。
・水車の設置が困難な河川，用水路において水門などの基礎工事なしに設置可能。
・装置全体を水面下に設置でき､景観に影響なく騒音も発生しない。
想定される用途
・河川，用水路，下水道などの流量計測，警報情報の無線発信用の装置。電源の敷設工事不要で設置するだけで利用可能
・通風口に設置し、温度センサ，煙センサなどの駆動と異常情報の無線発信装置
・使い捨て可能な安価な流れ場観測装置，および非常時に携帯電話などを充電する小型発電モジュールとしても利用可能
- エネルギー
6）高放熱性・高絶縁耐力をもつパワーデバイス用コンポジネット絶縁材料の開発
豊橋技術科学大学 大学院工学研究科 電気・電子情報工学系 准教授 村上 義信
新技術の概要
高分子絶縁材料にフィラーとして混合する異方性熱伝導六方晶BN粒子を配向制御することにより熱伝導率20W／ｍ・K以上、絶縁破壊強度１００ｋV／ｍｍ以上の特性を有するコンポジット絶縁材料を開発した。
従来技術・競合技術との比較
従来のコンポジット絶縁材料では、絶縁破壊強度が１００ｋV／ｍｍを超えるものは熱伝導率が１W／ｍ・K程度で熱伝導率が１０W／ｍ・Kでは絶縁破壊強度が６０ｋV／ｍｍと低い。これに対し、本新技術を適用することで高熱伝導性と高絶縁性を両立しうる絶縁基板が実現できた。
新技術の特徴
・熱伝導性と絶縁破壊強度を制御できる。
・スケールメリットがあり、特殊設備を使用しないので安価。
・熱可塑性高分子材料のコンポジット絶縁材料を作製できる。
想定される用途
・パワー半導体モジュール用放熱性絶縁基板
・高周波通信用半導体用放熱性絶縁基板
関連情報
・展示品あり（直径1cmの円盤状試料）
お問い合わせ
連携・ライセンスについて
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豊橋技術科学大学 研究推進アドミニストレーションセンター
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