事例シリーズ｜フロントランナーへのご提案
＃未解明な現象を観察したい
＃既存形状を正確に可視化したい
＃製作に最適な形状や加工方法検討から相談したい
＃実際の運転条件で観察したい
＃高透明、高品質な可視化を行いたい
お客様のイメージを重視した設計製作アプローチで、
未解明な現象の観察が実現
STEP UP SUPPORT
ステップアップをご支援いたしました
| 基礎研究 | 応用研究・開発 | 製品化 | 事業化 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 基礎 理論 |
単機 実験 |
ラボ スケール |
パイロット スケール |
実証 実験 |
試作品 製造 |
量産 体制 |
市場 投入 |
ビジネス 展開 |
大学院工学研究科工学専攻機械工学分野
廣川智己様
テーマのご紹介 熱交換器の伝熱性能評価・性能向上
カーボンニュートラルの達成に向け、省エネルギー化が求められる一方で、AIや半導体技術の急速な進展にともない、エネルギー消費量は増加の一途をたどっています。このため、熱エネルギーを効率的に活用するための技術が強く求められています。廣川様は、熱マネジメントの鍵となる熱交換器の性能を飛躍的に向上させることを目指しておられます。
詳細はこちらをご覧ください
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冷媒観察流路の製作  |
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Why NIIGATA
ニイガタが選ばれる理由
ニイガタでは、前例のないテーマに挑むフロントランナーの皆様をご支援させていただいております。今回は、超高性能熱交換器の研究における未解明な現象であったプレート式熱交換器内部における熱流動特性の観察をご支援させていただきました。実現までのアプローチと、ご担当者様インタビューをご紹介いたします。
APPROACH
try and errorの実践
未解明現象の観察に向けて、お客様ご想定の実験条件を実現する設計製作アプローチにて伴走させていただきました。
| ■設計圧力：0.3MPa |
| ■材質：ポリカーボネート |
| ■使用流体：冷媒 |
| ■加工性と形状正確性の両立：実際のプレート式熱交換器と同様の形状で現象を観察することを目的に、加工上の懸念点をご相談しながらモデル化と製作を行った。 |
| ■高透明度：気液界面の様子をハイスピードカメラで撮影可能とするため、ポリカーボネートでありながら高透明仕上げとなる研磨を行った |
| ■既存ユニットとのアセンブリ：穴位置のずれなどなく組み付くか、図面上の確認を行った。 |
to be continued：お客様の研究開発前進を目指し、ニイガタは伴走を続けます
INTERVIEW
「やってみないと分からない」に伴走する
「なぜニイガタだったのか？」「ニイガタの強みはどこなのか？」
今回のご依頼の動機には、フロントランナーとしてどのような試行錯誤があったのか。廣川様にお伺いいたしました。
プレート式熱交換器とは？
エアコン、給湯器、自動車などの身近なものから、発電所や製造ラインなどの規模の大きいものといった幅広い場面において、加熱や冷却といった熱エネルギーの輸送が重要です。プレート式熱交換器は、この熱輸送を担う機器のひとつであり、コンパクト製に優れる点で、これからも広く用いられる機器です。
気液界面とは？
熱交換器ではおもに流体から別の流体へ熱を伝える役割があります。この流体が熱交換されながら流れる場合、液体（もしくは気体）のまま流れる場合だけではなく、液体が蒸発（もしくは凝縮）しながら流れる事もあります。この蒸発・凝縮をともなう流れでは、気体と液体の境界となる面「気液界面」があり、この気液界面の動きが熱交換器の熱流動特性を理解するのに重要です。
熱流動特性とは？
伝熱現象はおもに「熱伝導」「対流」「輻射（放射）」の3つの形態によって整理されます。プレート式熱交換器では、「対流」が伝熱性能を予測する上で重要です。「対流」を理解するためには、流体がどのように流れるのか、その流れが生じた場合に熱がどの程度伝わるのかを知ることが伝熱性能予測に求められます。この流体の流れと熱の流れの特性を合わせて私たちは「熱流動特性」と呼んでいます。
公開：2026.9.25｜執筆：ニイガタ広報チーム｜お問い合わせ：TEL 045-580-3181
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