発刊・体裁・価格
発刊 2013年8月27日 定価 57,200円 (税込(消費税10％））
体裁 B5判 210ページ ISBN 978-4-86502-035-9 →詳細、申込方法はこちらを参照
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本書のポイント
次世代自動車普及へ向けての課題、その有力な解答！
ヒートポンプ、熱電変換、ランキンサイクル、スターリングエンジン、熱音響システムなどの排熱回収技術から
樹脂ガラス、内装用ポリウレタン、生分解プラスチックなどの断熱・遮熱材料まで
【未使用熱の有効活用技術】
ヒートポンプ
熱電変換
ランキンサイクル
スターリングエンジン
熱音響システム
【断熱・遮熱による熱マネージメント】
自動車用ガラス
樹脂ガラスＰＵＲ、ＰＣ
ポリウレタンと自動車内装材料
生分解性プラスチックス ．．．など
【次世代自動車、熱マネージメントの今後】
各種省エネ対策の検討
寒冷地対策 ．．．など
執筆者一覧（敬称略）
千葉大学 小倉裕直
デンソー 布施卓哉
ＪＳＲ 小林伸敏
文部科学省 科学技術・学術政策研究所 河本洋
産業技術総合研究所 三上祐史
アツミテック 内山直樹
名古屋工業大学 西野洋一
電力中央研究所 神戸満
村田製作所 中村孝則
ビー・エム・ダブリュー 山根健
宇都宮大学 戸田富士夫
滋賀県立大学 坂本眞一
同志社大学 渡辺好章
バイエルマテリアルサイエンス 桐原修
バイエルマテリアルサイエンス 福井博之
住化バイエルウレタン 鈴木賢
住化バイエルウレタン 生田広志
ユニチカ 福林夢人
セントラル硝子 高松敦
カルソニックカンセイ 原潤一郎
ティラド 田保栄三
目次
第１章 ヒートポンプ技術の現在とその適用
１ 次世代型蓄熱・ヒートポンプ技術と自動車分野への応用
1. 蓄熱技術によるエネルギーリユース有効利用と自動車分野への応用
1.1 蓄熱技術
1.2 顕熱蓄熱技術
1.3 潜熱蓄熱技術
1.4 化学蓄熱技術
2. ヒートポンプ技術によるエネルギーリサイクル有効利用と自動車分野への応用
2.1 ヒートポンプ技術
2.2 ケミカルヒートポンプの作動原理
2.3 ケミカルヒートポンプ用反応材料
3. ケミカルヒートポンプシステムの自動車関連開発事例
3.1 エンジン廃熱蓄熱コールドスタート解消ケミカルヒートポンプシステム
3.2 冷凍車両用エンジン廃熱蓄熱型冷熱生成ケミカルヒートポンプシステム
3.3 電気自動車空調用ケミカルヒートポンプシステム
２ 自動車向けケミカル蓄熱・ケミカルヒートポンプ、その課題と展望
1. 車両における蓄熱技術
2. ケミカル蓄熱の概要
2.1 ポテンシャル
2.2 ケミカル蓄熱装置の構成と作動原理
2.2.1 放熱工程
2.2.2 蓄熱工程
2.3 ケミカル蓄熱に関する検討事例
2.4 実用化へ向けた課題
2.4.1 固体充填層の最適設計
2.4.2 繰り返し耐久性の確保
2.4.3 コストダウン
3. 固体充填層における連成モデルの構築
3.1 連成モデルの概略
3.2 解析の高精度化
3.3 解析値と実測値との比較
3.3.1 水和反応率の測定についての概要
3.3.2 反応装置の構成
3.3.3 ＣａＯ（ｓ）／Ｈ２Ｏ（ｇ）の水和反応率における精度検証
３ パラフィン系潜熱蓄熱材料の特性と自動車分野への応用特性
1. 潜熱蓄熱材の仕組みと特徴
2. カルグリップの特性
3. さまざまな用途展開
3.1 定温輸送
3.2 建材用途
3.3 冷蔵設備
3.4 自動車部材・エアコン
3.5 その他
4 . 今後の課題
第２章 熱電材料技術の現在とその適用
１ 高効率熱電変換材料の方向性と自動車への応用
1. 未利用排熱の再資源化による低炭素社会
1.1 各種エネルギーシステムと未利用排熱量
1.2自動車排熱エネルギー回収と低炭素社会
2. 熱電発電システムと発電効率
3. 熱電変換材料と高効率熱電発電の方向性
3.1 熱電変換材料の開発経緯
3.2環境低負荷の熱電変換材料
3.3 ナノ構造制御による熱電変換材料
(1) ナノ薄膜構造熱電変換材料
(2) 超格子化合物熱電変換材料
(3) ナノワイヤー・アレイ熱電変換材料
(4) 強相関電子系熱電変換材料
(5) 平面構造の熱電発電素子
4. 熱電発電システムの研究開発プロジェクトの状況
4.1 我が国の熱電発電研究開発プロジェクト
4.2 DOEによる熱電発電研究開発プロジェクト
5. 高効率熱電発電システムの自動車への応用に向けての経済性
２ 熱電発電モジュールの自動車排熱回収への応用
1. Fe2VAl熱電モジュールの開発
1.1 ホイスラー型Fe2VAl合金の熱電特性
1.2 Fe2VAl合金の熱電モジュール化技術の開発
1.3 Fe2VAl熱電モジュールの性能評価
2. 自動二輪車用の熱電発電ユニットの開発
2.1 自動二輪車への熱電発電ユニットの搭載
2.2 Fe2VAl熱電モジュールの実車搭載による発電試験
3. 自動車への熱電発電の応用に向けて
３ 気密ケース入り熱電変換モジュールの特徴・開発と自動車分野への応用について
1. 熱電変換モジュールの高性能化
1.1 接触熱抵抗低減
1.2 熱応力緩和
2．気密ケース入りモジュール
2.1 基本型
2.2 水冷パネル付き気密ケース入りモジュール
2.3 大型気密ケース入りモジュール
2.4 気密ケース入りモジュールによる設置自由度の拡大
3．自動車用熱電変換システムへの適用可能性
3.1 構成および従来技術の課題
3.2 伝熱設計例
４ 環境発電用積層型セラミックス熱電素子の開発と自動車分野への応用
1. 積層一体型セラミックス熱電素子の作製と発電特性
1.1 積層一体型熱電素子の特徴
1.2 熱電材料の選択
1.3 積層一体型セラミックス熱電素子の試作例
2. センサネットワーク端末への応用
3. 積層一体型セラミックス熱電素子のセンサネットワーク端末への適用例
4. 環境対応車への搭載可能性
第３章 ランキンサイクル技術の現在とその適用
１ BMWにおける2系統ランキンサイクルシステム
1. 現代の自動車の課題：高効率化によるCO2の削減
2. 自動車の走行時エネルギー利用状況
2.1 走行時のエネルギーフロー
2.2 パワートレインのエネルギーフロー
2.3 排熱利用と車両消費電力
3. 排熱利用技術
4. ＢＭＷの排熱利用研究
4.1 ターボ過給
4.2 ランキンサイクルシステム（第一世代）
4．2．1 基本構成
4．2．2 低温ループの構成とその作動
4．2．3 高温ループの構成とその作動
4.3 熱電発電システム
4.4 ランキンサイクルシステム（第二世代）
5. 自動車排熱利用の今後
第４章 スターリングエンジン（排熱回収）技術の現在とその適用
１ スターリングエンジンとガソリンエンジン排熱回収システムについて
1. 排熱回収システム
1.1 供試ガソリンエンジン
1.2 試作スターリングエンジン
2. 理論サイクルによる排熱回収システム
3. 準理論サイクルによる排熱回収システム
3.1 ガソリンエンジンのT-S線図
3.2 スターリングエンジンのT-S線図
3.3 シミュレーション
4. 排熱回収システムの実機試験
第５章 熱音響システム技術の現在とその可能性
１ 様々な形態の熱音響システムの実用化に向けて
1. 熱音響現象
2. ループ管方式による冷却・昇温システム
3. 熱音響発電
4. 熱音響サイレンサー
5. 熱音響システムの効率化
第６章 「熱」有効利用のための断熱・遮熱技術
１ ＰＵＲ、ＰＣによる自動車ウィンドウの遮熱・断熱技術
1.軽量化
1.1 PC グレージング
1.2 PUR材料適用による軽量化
2. 環境適応・低負荷
3. 高効率
4. 窓の遮熱・断熱技術へのアプローチ
4.1 IR吸収グレードの開発と市場展開
4.2 IR 反射対策
２ ポリウレタンと自動車内装材料の熱マネージメントに関する考察
1. ポリウレタン
1.1 ポリウレタンの特性
1.2 ポリウレタンは2液が反応し高分子化、同時に発泡も
2. 自動車内装用ポリウレタンの応用
2.1 自動車内装材料の熱容量及び熱伝導率低減
2.1.1 小さな熱容量
2.1.2 低い熱伝導率
2.1.3 ポリウレタンの熱容量と熱伝導率は低く熱マネージメントに有利
2.2 熱伝導方程式
2.2.1 非定常熱伝導
2.2.2 内装材の昇温挙動推定
2.2.3 熱エネルギーロスの影響
3. 成形可能で剛性も確保
3.1 バイプレグ
３ 高耐熱ナノコンポジット多孔体の開発と自動車分野への応用
1. 多孔質ポリイミド
2. コンセプト
3. ポリイミド=シリカナノコンポジット多孔体の製造プロセス
4. 高圧二酸化炭素 (CO2) によるポリイミド前駆体の相分離構造
5. ナノコンポジットの調製と材料のキャラクタリゼーション
6. 材料の物性評価
４ 自動車用遮熱ガラスの種類と特性、技術動向と今後の展望について
1. 自動車用ガラスの基礎
2. 遮熱ガラス
2.1 自動車用ガラスの遮熱性の指標
2.2 従来の遮熱ガラス
（１）ガラス自体による遮熱
（２）膜形成による遮熱（強化ガラス）
（３）ポリビニルブチラール樹脂による遮熱（合わせガラス）
（４） 膜形成による遮熱（合わせガラス）
2.3 遮熱ガラスの効果
3. 遮熱ガラスの今後
第７章 ＥＶ/ＨＥＶにおける熱マネジメント、その課題と展望
１ EV/HEVにおける熱マネジメントと未利用熱回収技術の展望
1．内燃機関の効率
2．CO2排出量比較
2.1 内燃機関自動車と電気自動車のCO2排出量比較
2.2 一次エネルギを考慮したCO2排出量比較
3．各駆動源の排熱と排熱回収方式
3.1 電気自動車の排熱
3.2 電気自動車での排熱利用の可能性
3.3 内燃機関の排熱
4．排熱回収方式の比較
4.1 排気熱回収
4.2 蓄熱
4.3 蓄冷
4.4 ランキンサイクル
4.5 熱電素子
4.6 吸着，吸収サイクル
4.7 ターボ・コンパウンド
２ 電気自動車開発における寒冷地対策の視点
１．従来車における寒冷地対策
1.1 主な寒冷地対策
（１）積雪・凍結に対する視界・安全確保
（２）環境対策
（３）エンジン始動性確保
（４）実用性確保
1.2 限界温度
２．電気自動車の寒冷地問題
2.1 室内暖房における工夫
（１）局部暖房の併用
（２）タイマーエアコン
（３）吹き出し温度制御
（４）断熱
2.2 バッテリ温度制御の工夫
2.3 暖房による電力消費増大への抜本策
2.4 その他の留意点
（１）4輪駆動
（２）積雪地帯における外部充電
（３）渡渉溝走行（水たまり走行）
