保冷材の効果残存時間を把握できる熱流計測システム開発―低温物流の品質の向上などに貢献：産業技術総合研究所ほか
(2019年1月29日発表)
（国）産業技術総合研究所と未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合は1月29日、保冷材の保冷能力残量や保冷効果の残り時間を把握できる熱出入量計測システムを開発したと発表した。低温物流の保冷の管理・品質の向上をはじめ、氷枕や高温作業用衣服の利用の利便性向上などが期待できるという。
保冷材は、固体の氷が液体の水に変化する、いわゆる固液間の相変化中、温度が一定の0℃に保たれる現象を利用したもの。
相変化中は潜熱に相当する熱量を外部と授受しているが、相変化が終わるまで温度変化がないので、温度を測定しても熱の流出入量を知ることはできず、これまでは物流などに使われている保冷材の残存保冷能力を計測する適当な方法がなかった。
共同研究グループは今回、熱を電気に変える熱電変換材料を用いて熱流を捉える方法を考案、保冷材を収納できるフレキシブルな袋状の熱流センサーを熱電変換材料で作製し、計測情報を表示する装置を含む一連の熱出入量計測技術を開発した。
フレキシブルな熱流センサーは印刷方式で高分子フィルム基板の表面に作製、そのための印刷用インクは熱電変換性能が高いカーボンナノチューブ（CNT）を用いて作った。
保冷材を袋に入れて密封し、保冷箱内に置いて流入熱量を測定したところ、熱流センサーに生じた電圧により、熱流の量を定量的に捉えることができ、それをもとに計算式で算出した保冷材の保冷能力の残量や保冷効果の残り時間がリアルタイムで表示システムに表示された。
これにより、保冷材の融解の事前予測や熱流入履歴の取得などが可能なことが実証されたという。
今後は共同研究企業を募集し、製品化に向けた課題の解決と計測感度の向上に取り組むとしている。
