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廃熱で冷却、実用化にメド 35

ストーリー by mhatta
これぞほんとの熱冷まし 部門より

Livingdead 曰く

読売新聞の記事によると、熱音響現象を利用した廃熱の利用方法として、廃熱を使って冷却するという技術を同志社大学の渡辺好章教授のグループが実用化されたそうです。

詳しくはリンク先を読んでいただければ分かると思うのですが、廃熱により形成された温度勾配により自励的に音波が発生、ヘリウムガスを満たした管を音波が伝わり、別の場所の多孔質素材内のガス分子を動かすことで熱交換(吸熱)するというもののようです。「熱音響冷却システム」で検索してみるといろいろと見つかりますが、けいはんなプラザのWS有限会社のページがわかりやすいです。記事によると摂氏20度から摂氏マイナス20度にまで冷却することができているとのこと。この技術が温室効果ガスの放出を少なくする一助になればいいですね。

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  • 空目 (スコア:5, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2007年01月22日 10時38分 (#1096043)
    実用化にメイド
    と読んでしまって、いったいどんな技術がと想像力を発揮してしまいました。
  • by hevo (11508) on 2007年01月22日 11時55分 (#1096086)
    使える排熱の温度範囲はどのぐらいなんでしょうかね。
    リンク先を見た限りでは、書いてありませんでしたし。
    あと、温度勾配を準備しなくてはいけないのなら、
    ちょくちょく温度が上下する排熱だと無理なのかな?

    こういった、質の低い排熱でもうまく利用できるなら、
    かなり面白いと思います。
  • 廃熱で発電 (スコア:2, 参考になる)

    by SNT (23129) on 2007年01月22日 11時40分 (#1096077)
    ちょうど似たようなニュースが出てたんでリンクはっときます。
    http://www.asahi.com/science/news/TKY200701210217.html [asahi.com]
    半導体が加熱されて、自由電子が増えて電気的な勾配が出来て電気が流れるってことでいいのかな。

  • by esumi (15966) on 2007年01月22日 9時36分 (#1096002)
    >この技術が温室効果ガスの放出を少なくする一助になればいいですね。

    熱量保存の法則で考えると、単に冷却効率と室外に排出される熱量が共に増大する
    だけだとおもうんですケド(汗

    #いっそのこと宇宙にでも熱を逃がす装置を開発した方が早そうデス
    • Re:減りますか? (スコア:4, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2007年01月22日 12時53分 (#1096132)
      >>この技術が温室効果ガスの放出を少なくする一助になればいいですね。
      >
      >熱量保存の法則で考えると、単に冷却効率と室外に排出される熱量が共に増大する
      >だけだとおもうんですケド(汗

      熱量が減るなんて元コメントは一言も言っていない。
      タレコミのリンク先に
      「環境に有害な冷媒を使わない、次世代の省エネ冷却システムとして注目を集めそうだ。」
      とある。
      一般的な冷房に使われる代替フロンは二酸化炭素の数百~数万倍強い温室効果を持つので
      この新しい「代替フロンを使わない冷却システム」が普及すれば
      温室効果ガス(代替フロン)の放出量も減るだろう。
      親コメント
    • Re:減りますか? (スコア:1, すばらしい洞察)

      by Anonymous Coward on 2007年01月22日 10時03分 (#1096019)
      「温室効果ガス」の放出ですけど。
      親コメント
      • by esumi (15966) on 2007年01月22日 15時12分 (#1096205)
        ああそうか、環境に有害な触媒を使用しない冷却システムとして使える
        という意味でしたか。脊髄反射でピント外れな回答をしてしまい、申し訳ありません。

        #排熱を利用して更に冷却……
        #エアコンに応用できるなら消費電力減に役立ちそですね。
        親コメント
    • Re:減りますか? (スコア:1, 参考になる)

      by Eric Benton (31791) on 2007年01月22日 12時32分 (#1096109)
      「廃熱を使って冷却する」とはなっていますが、どう読んでみても「廃熱によって発生する音波を熱交換のための媒介として使用する」だけのような気がするんですよね。従来の、例えばフロンを循環させるもののフロンの部分を音波にしただけというか。フロンや、もっと言えばヒートパイプや単なるヒートシンクの金属と、根本的には変わらないような気もします。

      温室効果ガス云々で強いていえば、そういう熱交換にまつわるエネルギーや製造に必要なエネルギーが、従来のものよりも少なくて済めば「従来型のものをそのまま使用しているよりは」少なくなるのでは、という事なのでしょうね。
      --
      Medu Lah! en' gula vrechen d' MOL! ~箇更なる高みで廼の困惑を姜す
      親コメント
      • by herewe (21291) on 2007年01月22日 23時41分 (#1096415) 日記
        そこポイントと違います。

        廃熱がエネルギー源
        廃熱以外のエネルギー供給なしで動作
        駆動部が無い(機械的な故障が少ない)

        #技術的な観点では重要ポイントだろうけどね
        親コメント
        • by Anonymous Coward
          私も「廃熱がエネルギー源」がポイントだと思う。
          捨てていたものを有効活用できるようになれば、その分新規に投入する燃料や電力を減らせてCO2も減る、と読めたんだが…
      • by Anonymous Coward
        なんか、「廃熱のエネルギーを利用して、廃熱を発生している部分を冷却する」と勘違いしてませんか?
        これは、「廃熱のエネルギーを音波の形で取り出して、そのエネルギーで別な場所を冷却する」技術ですよ。
        今までは、廃熱を電気エネルギーとかに変換して冷却器を動作させていたりで、
        ・廃熱といいつつ結構な温度差が必要
        ・十分な温度差がないと効率が悪い
        ・小型でまともなものが作れない
        だったのが、「別の場所を冷却する」ということに関してはましになるかも、ということです。

        当然、熱が発生している場所を(自分自身の熱で)冷やすことは出来ないので、PCの冷却とかには不向きだと思いますが。
        やっぱり、車の冷房とかが向いているのかな。
    • by Anonymous Coward
      温度をコントロールしやすい場所へ集積してやるのも大事ですけどもね。 町中の廃熱をかき集めて発電に利用す、うぁ、ごめんなさい #中学生の自由研究でもこんなこと言わないのでAC
  • 音波 (スコア:1, すばらしい洞察)

    by Anonymous Coward on 2007年01月22日 9時59分 (#1096015)
    うるさく無いんですか?

    #ソリタリーウェーブ!
  • 廃熱が必要な物と冷房が必要な物が近くにある例っていうと、すぐに思いつくのはカーエアコンですが、
    自動車に積める程度に小型・軽量化ってできるんですかね?
    • by hillrf2006 (32518) on 2007年01月23日 22時57分 (#1097113)
      >すぐに思いつくのはカーエアコンですが、

      ほかにも、自動販売機があるじゃない。
      夏も冬も、アイスとホットを併売すれば、効率がよくなるのでは?
      売り上げが上がるかどうかは保障できないけど。
      親コメント
    • エアコンってしばらく使っていると ブローファンにカビが生えてクさくさるので
      これは良いかも
    • >廃熱が必要な物と冷房が必要な物

      すみませんが、どっちも「熱を奪って冷却する」という意味ではおなじじゃないかと。
      あとリンク先みれば「車への応用」が入っているのはわかるはずじゃ。
  • by Anonymous Coward on 2007年01月22日 11時52分 (#1096085)
    リンク先を見ても理解できなかったもので。。

    熱->音変換は良いとして、その後、音->熱変換して熱がでるはずなのに、
    何故冷却されるんでしょう。
    # はずかしいのでACで
    • 原理をおおざっぱに言うと、スターリングエンジン [aist.go.jp]を2台連結させたもの、と考えればいいかと思います。

      スターリングエンジンでは、温度差を与えれば、そこからピストンの動きという形で仕事を取り出せますし、
      逆にピストンに仕事を与えれば、そこから温度差を生み出すことができます。
      ですので、2台のスターリングエンジンを並べて、ピストンを連結させると
      廃熱側: 温度差が減り、エネルギーを取り出せる
      冷却側: エネルギーを消費して温度差を生み出す
      という形で「廃熱を利用して冷却する装置」が出来ます。

      このピストンの代わりに部分的な空気の圧縮・膨張を空気の密度変化=音で行っている [home.ne.jp]のが、今回の熱音響冷却と考えればいいかと。
      親コメント
      • 皆様、フォローありがとうございます。
        読売の記事で同じスタックという名称のブロックがふたつ
        あったため、逆変換になるのかと勘違いしていました。
        あくまで、音波として仕事をさせるということだと理解
        しました。
        # あくまで、イメージが掴めたという程度ですが (^_^;
    • by sameshima (10060) on 2007年01月22日 16時02分 (#1096222) 日記
      スターリングエンジン
      http://members.jcom.home.ne.jp/kobysh/stirling/stirlingIntro.html [home.ne.jp]
      のディスプレーサの代わりに音圧を使って、
      2個のスターリングエンジンをの回転軸でつなげて
      |口 |-◎軸◎-|口 |
      高 中     中 低

      のように温度差から温度差を作る感じで、
      結合された回転軸の代わりに音響?と思いますが、
      いまいち自信なし。
      親コメント
    • 同じく。

      常識で考えると、「熱源となる『廃熱』を捨てる場所(この温度差で、ほかの場所を冷却できる)」と、
      冷却点で得た熱を捨てる場所」がないといけないと思うのですが、図を見ただけではよく解らないですね。

      よく理解できていないので識者の登場希望。
      親コメント
      • タレコミリンク先WS有限会社の解説によると、スタックと呼ばれるユニットの入り口側と出口側に温度の勾配を作るみたいですね。このスタックは2個あって、廃熱を利用して駆動側スタックの両端に温度差を作ると、もう1個のスタックにも温度差が生まれる、という仕組みのようです。2個のスタック間のエネルギーの伝播に音波を用いるということですね、よく分からないけど。
  • by Anonymous Coward on 2007年01月22日 14時20分 (#1096180)
    各種サーバにこの機構が組み込まれた日にゃ、
    サーバルームが更にうるさくなってしまう。
    (空冷ファン搭載機より静かなら全く問題ないけど)
    • by Anonymous Coward on 2007年01月22日 14時49分 (#1096193)
      サーバルーム、マシンルームは人間のための部屋ではなく機械のための部屋です。
      空調機も人間のためではなく、機械のための空調機です。

      よって、寒いとか五月蝿いとか贅沢言うなゴラァ!

      設備屋さんからの一言です(笑)
      いや、実際夏場とかいるんですよ、マシンルームが寒すぎるとかクレームつけてくる人が・・・
      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2007年01月22日 23時09分 (#1096399)
    この冷却方法で害虫退治は出来ますか?
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UNIXはただ死んだだけでなく、本当にひどい臭いを放ち始めている -- あるソフトウェアエンジニア

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