メンバー - Energy Systems Lab., Meiji University

教員

教授

川南剛　Tsuyoshi KAWANAMI

E-mail: kawanami [at sign] meiji.ac.jp

ORCID

学生

博士前期課程2年生

石橋優人　Yuto ISHIBASHI
- 固体−固体相変化物質の基礎的相変化挙動と熱物性に関する検討
  - 熱エネルギーの有効利用や、熱マネジメントの効率の観点から、従来は固体－液体間で相変化をする潜熱蓄熱材料が用いられてきた。しかしながら、システム運用の際の液漏れや繰り返し使用による形状の安定化などに課題があった。一方、固体－固体間で相変化をする潜熱蓄熱材料は、構造体材料として使用することが可能であり蓄熱蓄熱技術の新たな展開が期待できる。本研究では、固体－固体間で絶縁体−金属相転移を発現する二酸化バナジウムを対象とし、その熱物性を把握するとともに、相変化界面の移動速度に関する検討を解析的および実験的に行っている。
齊藤美詞　Mikoto SAITO
- 心理的要因による温冷感覚の変化と省エネルギー化への応用
  - 新たな生活様式の実践や在宅ワークの導入加速に伴い、空調システムの重要性と稼働時間が増加している。また、車両の電動化や省エネ化競争の中で、車内空調機器の省エネルギー化が求められている。本研究では、室内および車内空調システムによる消費エネルギーの削減を、心理的要因のコントロールにより達成することを目的とし、周囲環境光の光源色、彩度、および明度が異なる環境下で生じる人間の温冷感覚の定量的評価を行った。具体的手法としては、脳波計測装置により得られた計測値と被験者による自己申告値を比較することで、人間の感覚が温熱的快適性に及ぼす影響を定量的に評価している。
鈴木遼太郎　Ryotaro SUZUKI
- 磁気再生器の冷却特性に及ぼすサイクル速度影響
  - 磁気ヒートポンプ技術は、冷媒となる磁気熱量効果材料に外部から磁場変化を与えてた際に生ずる磁気熱量効果を利用した固体冷媒ヒートポンプ技術である。これをシステムとして稼働させる際には、磁気熱量効果材料充填層に蓄熱および再生の機能を持たせた蓄熱再生型磁気冷凍サイクルが使われる。磁気ヒートポンプの冷凍能力向上させるためには、冷凍サイクルの周波数を上げる方法がある。本研究では、磁気ヒートポンプシステムの性能向上を目的として、冷凍サイクル周波数の変化がシステム特性に及ぼす影響に関して実験的に検討を行っている。
中村太一　Taichi NAKAMURA
- 潜熱蓄熱材料の凝固時に発生する膨張圧に関する考察
  - 現在、温室効果ガスによる地球温暖化をはじめとする環境問題への注目が高まっている。この温室効果ガスの削減のために、工場の排熱や冬季の寒冷地における冷熱などの未利用エネルギーを蓄熱し必要なときに有効活用する方法の一つとして、潜熱蓄熱技術が注目されている。一方で、潜熱蓄熱材料として広く用いられる水および水溶液系蓄熱材は、凝固の際に体積が増加する特性を持つため、この膨張による熱交換器の破損が懸念されている。そこで本研究では、潜熱蓄熱材料の凝固特性の把握を目的として、プロピレングリコール水溶液を用いた蓄熱材の凝固時における熱交換器内に発生する圧力挙動の検討を行っている。
宮川満　Mitsuru MIYAGAWA
- マイクロカプセルによる物質送達機構の解明
  - 本研究は、マイクロカプセルに内包された物質を、任意の場所タイミングにてマイクロカプセルを破壊することで、物質の送達とその機能の発現を目指すものである。本報告では特に、液状物質を内包したマイクロカプセルに対して、加熱によるマイクロカプセルの破壊メカニズムの解明を目的として、作製したマイクロカプセルにハロゲンランプを照射し、破壊に至るまでの様子および温度挙動について検討を行っている。

博士前期課程1年生

勝田康平　Kohei KATSUTA
- 電気熱量効果による温度差生成と熱移動メカニズムに関する考察
  - エアコンや冷蔵庫などの冷凍・冷熱機器に使われているフロン系ガス冷媒は、オゾン層破壊や地球温暖化など環境破壊を引き起こす要因とされており、世界中で使用および排出の規制が進められている。一方ガス冷媒に代わる固体冷媒による冷凍・冷熱機器が注目されており研究が盛んに行われている。そこでガス冷媒に代わる環境に影響のない冷媒として、電界を利用した電場冷凍に着目した。本研究では、電界を与えると分極によって温度上昇、電界を外すと温度降下を生じるセラミックス系材料の電気熱量効果を利用し、その温度差生成挙動と熱移動メカニズムに関して検討を行っている。
小林優一　Yuichi KOBAYASHI
- 高分子材料融体内における水の沸騰メカニズムの解明
  - 高分子材料を主成分とする接着剤の内部には、有害な揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds ;VOC)が含まれており、接着剤の製造過程においてこのVOCを除去する必要がある。VOCは接着剤を生成時の高温混練プロセス槽において、外部より水を注入し気泡発生することにより取り除かれることが知られているが、実際の製造現場では経験則に頼って水の注入条件等を決めており、VOC除去のプロセスも判明していない。そこで本研究では、高分子材料融体内におけるVOC除去のメカニズムを解明することを目的として、高分子材料融体内に水を注入した際の水の沸騰過程および気泡生成挙動の観察を行っている。
嶋稜太　Ryota SHIMA
- LNGボイルオフガス再液化のための磁気冷凍装置の検討
  - 液化天然ガス(Liquified Natural Gas ; LNG)や液化水素の貯蔵タンク内への自然入熱によって発生するガスはボイルオフガス(Boil Off Gas ; BOG)と呼ばれ、エネルギー利用の観点から冷凍装置により再液化させた後、貯蔵タンク内に戻すことが望まれる。しかしながら低温領域で高冷凍能力・高効率を実現する冷凍装置はほとんどなく、再液化プロセスに冷凍機が用いられることは少ない。そこで本研究では、蓄熱型磁気再生器（Active Magnetic Regenerator；AMR）を用いた磁気冷凍装置によるBOG再液化システムの構築を目的として、実際のシステム構成をモデル化し、そのシステムにおける飽和蒸気の液化挙動とシステムの運転条件が液化量に与える影響に関して数値シミュレーションにより検討を行っている。
松林大斗　Daito MATSUBAYASHI
- 階層構造型磁気ヒートポンプシステムの性能向上を目的とした特性評価
  - 磁気ヒートポンプは、従来のガス冷媒を用いた蒸気型ヒートポンプと比べて温室効果ガスを排出せず、コンプレッサーが不要で、省エネルギーが期待できる。しかし、既存のヒートポンプに対して冷凍能力が上回っておらず，実用化には至っていない。作動温度領域が狭いとされている１つの材料を配置した単層構造型ではなく、異なる作動温度領域をもつ磁気熱量効果材料を配置する階層構造型磁気ヒートポンプを対象とする。階層構造型は異なる温度帯でエントロピー変化を起こす材料の特性をそれぞれ発揮することができる。本研究では階層構造型磁気ヒートポンプが温度差生成に及ぼす影響について、実験により検討している。

学部4年生

小川光葉　Mitsuha OGAWA
小菅紫立　Shiryu KOSUGE
佐藤渚　Nagisa SATO
薄田恭兵　Kyohei SUSUKIDA
東巧　Takumi HIGASHI
星野大翔　Hiroto HOSHINO
堀江麗央　Reo HORIE
中山隆晴　Ryusei NAKAYAMA
朴範ジュン　Bum Jun PARK
穂積建太朗　Kentaro HOZUMI
三浦栞　Shiori MIURA
渡邉悠希　Yuki WATANABE

学部3年生

五十嵐梢　Kozue IGARASHI
越川達也　Tatsuya ECHIKAWA
花岡侑祐　Yusuke HANAOKA
松下廉　Ren Matsushita
池田和輝　Kazuki IKEDA
勝又康太郎　Kotaro KATSUMATA
上條大樹　Daiki KAMIJO
趙映ショウ　Yingjie ZHAO
二川英斗　Hideto NIKAWA

研究生

Guilherme Hitoshi KANEKO

修士修了生の就職先

2022年度

パナソニック株式会社（3名）、株式会社日立製作所、東京電力ホールディングス株式会社

2021年度

パナソニック株式会社、三菱重工サーマルシステムズ株式会社

2020年度

パナソニック株式会社、株式会社日立製作所、東京電力ホールディングス株式会社、フクダ電子株式会社

2019年度

三菱電機株式会社・先端技術総合研究所