多孔質体におけるふく射特性を考慮した断熱材に関する研究

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多孔質断熱材のふく射伝熱現象の解明を目的として以下の研究を行った．高性能断熱材である真空断熱パネルの高精度・高確度有効熱伝導率測定を行い，その結果からふく射伝熱の寄与について分離して評価を行った．また，多孔質断熱材内のパラメータによって変化するふく射特性を考慮したふく射伝熱解析を行った．平成25年度に構築したペルチェモジュールを用いた保護熱板法を用い，商用の真空断熱パネルの高精度・高確度有効熱伝導率測定を行った．平均温度を変えながら測定を行い，結果について拡散近似を適用することで，真空断熱パネルの伝導伝熱とふく射伝熱の寄与を分離して評価した．これにより，真空断熱パネルの断熱性能向上におけるふく射伝熱抑制の重要性を定量的に指摘した．また，真空断熱パネルの芯材におけるふく射伝熱について，媒体の非灰色・非等方散乱性を考慮できる光線放射モデルによるふく射要素法（REM2）を用いて解析を行った．本研究では，低コスト・高断熱性能を実現する真空断熱パネルの芯材としてパーライト粉末を想定した．真空下のパーライト粉末層の有効熱伝導率に対するふく射伝熱の寄与を表すふく射熱伝導率が，パーライト粉末の粒径によってどのように変化するのかを推定した．更に，室温条件，高温条件，極低温条件を想定したふく射伝熱解析を行い，各条件におけるふく射熱伝導率推定を行った．以上により得られた結果は，真空断熱パネルの断熱性能向上に向けた芯材設計の指針作成に資すると考えられる重要な知見である．