環境温度変化に応じて構造と性能が自動的に変化するインテリジェント断熱材の開発

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本研究では,地球温暖化抑止のための省エネルギーの観点から,"高性能"な断熱構造体として温度変化に連成して通気性(流動抵抗),換言すれば断熱性能が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置した新たな断熱構造体として"インテリジェント断熱材"を提案している.平成13年度は,感温スクリーンを断熱材に設置した場合の基本的な効果を明らかにするため,二次元対流場に設置した場合の検討を行い,感温スクリーンを設置した断熱構造体"インテリジェント断熱材"の有効性を明らかにした.そこで,平成14年度は,"インテリジェント断熱材"の実用を踏まえ,三次元対流場に感温スクリーンを設置した場合の対流抑制効果,熱伝達抑制効果について検討を行った.その結果(1)感温スクリーンを三次元対流場に設置すると,三次元層内温度分布と連成した感温スクリーン部の部分的な流動抵抗による仕切り効果のため,対流は抑制される.その結果,高温面から低温面への対流によるエンタルピーの直接輸送が低減されるため熱伝達も抑制される.(2)対流ならびに熱伝達抑制効果は,無次元閉塞温度(感温スクリーン抵抗変化温度の伝熱面温度との相対的温度レベル)によって異なる.以上が明らかとなった.以上,平成13年度,平成14年度の結果をまとめると,温度変化に連成して通気性(流動抵抗)が自動的に変化する感温スクリーンを,グラスウール等の従来の透過性のある断熱材に設置すれば,環境の温度レベル変化によって,最適な断熱特性が自動的に選択されるようなインテリジェントな伝熱制御が可能となることが明らかとなった.