Comprehensive Research Organization早稲田大学 総合研究機構

その他

環境エネルギー技術総合研究所【活動終了】
Institute for environment and energy technology

【終了】2011~2016年度
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研究テーマ

ヒートポンプをはじめとする各種省エネルギー機器の高効率化と最適運転の実現

分野:社会システム

研究概要

これまでの環境エネルギー技術総合研究所では、十分な外部資金を獲得するとともに多くの研究成果をあげてきた。また、これまで実施してきたヒートポンプや発電システム、さらには、空調システムに関連する研究は、引き続き我が国だけでなく、世界における省エネルギーの実現に極めて重要なシステムである状況は変わりない。そこで、ヒートポンプを主テーマとして、除湿システム、発電システム、再生可能エネルギー活用システム等も含めて引き続き省エネルギー、地球環境保全を実現すべく研究を続ける。
(1)ヒートポンプ関連研究:ヒートポンプは、引き続き、最重要検討テーマとなる。そこで、従来になかった太陽熱集熱器型吸収冷凍機の開発を進めるとともに、これに付随する新たな要素技術研究を進める。また,ヒートポンプのさらなる性能向上には、二相流の流動様式の解明をはじめとする基礎研究が重要である。そこで、ヒートポンプ内で発生する主要現象である多成分の二相流現象について引き続き、可視化実験やシミュレーションで解明していく 。
(2)除湿システム、発電システム、再生可能エネルギー活用システム:デシカント空調システムについての検討も進める。昨今腐食、晶析のない新しい溶液が開発された。これを用いた新たなシステムの性能について引き続き実験とシミュレーションから検討を進める。発電システムに関しては、より低温の熱源で駆動可能なORCシステムについて、その最適化の検討を進める。再生可能エネルギーについては、太陽熱の利用についての検討を進める。

研究報告

【2015年度】
1.省エネルギーシステムに関連する研究
ヒートポンプを中心に複数の外部資金を獲得し,以下の研究を進めた.
・環境負荷の少ない省エネルギーシステムに資する関連要素,システム技術の高性能化研究
・省エネルギー解析シミュレーターの開発
・ヒートポンプを利用した環境調和型空調システムの実用化研究
・次世代ヒートポンプに関する調査研究
また,ヒートポンプに関連する受託研究では「廃熱を利用したヒートポンプ自販機」の研究も進めた.また,「ヒートポンプのエネルギー効率」に関する研究を実施した.
2.食・農・環境を軸とする地域活性化に資する地域社会システムの研究
地域活性化を工学技術的な面から支援するための食品加工技術の地域展開システム研究として,インキュベーション・オン・キャンパス本庄早稲田を拠点として,産官学の連携により,主に以下の研究を行った.
ソフトスチーム加工技術の研究として,飯米(白米及び玄米)の食味向上と食感の最適化を可能とする加工技術の開発を行った.加工品の品質低下を最小限とする保存性向上技術を開発した.
また,試験製造ラインを活用し,ニーズに応じた食味,食感を作り出すための製造条件の検討,原料調達や製品の流通における課題の洗い出しと対策,調理方法及び調理機の開発などソフトスチームライスの実用化に寄与する調査研究を実施した.
当研究所での,「食・農・環境を軸とする地域活性化に資する地域社会システムの研究」は2015年度で完了した.

【2014年度】
1.省エネルギーシステムに関連する研究
・大規模エネルギーシステムの最適マネージメント手法の分析と実機適用検討
・汎用エネルギー解析シミュレーターの多様なエネルギーシステム解析の実施
・早稲田大学発ヒートポンプシステムのアジア等への成果発信
・ナノポーラス内の熱物質移動現象の解明
なお,第二種ヒートポンプ,ビル用マルチエアコン,太陽熱駆動エジェクター式ヒートポンプ等の詳細な特性を明らかにするとともに,いくつかのシステムについては大型公的資金により,具体的に実用化にまでこぎつけた.
2.食・農・環境を軸とする地域活性化に資する地域社会システムの研究
地域活性化を工学技術的な面から支援するための食品加工技術の地域展開システム研究として,インキュベーション・オン・キャンパス本庄早稲田を拠点として,産官学の連携により,主に以下の研究を行った.
新しい食品加工技術(ソフトスチーム加工技術)の研究として,飯米(白米及び玄米)の食味向上と食感の最適化を可能とする加工技術の開発を引き続き行った結果,洗米・浸漬不要のソフトスチーム米とこのソフトスチーム加工の飯米に特化した炊飯特性について研究を行った.

【2013年度】
1.省エネルギーシステムに関連する研究
ヒートポンプを中心に各種省エネルギーシステムの先端技術および最新活用動向調査に関する複数の外部資金を獲得した.また,以下の研究を進めた.
・省エネルギーシステムに関連する研究
・省エネルギー解析シミュレーターの開発
・ヒートポンプを利用した環境調和型空調システムの実用化研究
省エネルギー解析シミュレーターの開発については,コンピューター画面上のGUIを通してエネルギーシステムを構成するデバイスの接続情報を与えるだけで,システム解析が可能となる解析シミュレーターの高速度化,解析可能なシステムの追加を実現できた.
2.食・農・環境を軸とする地域活性化に資する地域社会システムの研究
地域活性化を工学技術的な面から支援するための食品加工技術の地域展開システム研究として,インキュベーション・オン・キャンパス本庄早稲田を拠点として,産官学の連携により,主に以下の研究を行った.
・6次産業化による地域活性化を支える農畜水産物の新しい食品加工技術(ソフトスチーム 加工技術)の研究
・農畜水産物の生産,製造・加工,販売(流通・小売)まで一貫した地域展開システム確立のための研究
・ソフトスチーム加工技術を活用した満足度の高い高齢者食の研究開発

【2012年度】
1.省エネルギーシステムに関連する研究
ヒートポンプを中心に各種省エネルギーシステムの先端技術および最新活用動向調査に関する複数の外部資金を獲得した.また、以下の研究を進めた。
・環境負荷の少ない省エネルギーシステムに資する関連要素、システム技術の高性能化研究
・省エネルギー解析シミュレーターの開発
・ヒートポンプを利用した環境調和型空調システムの実用化研究
・次世代ヒートポンプに関する調査研究
2.食・農・環境を軸とする地域活性化に資する地域社会システムの研究
(1)食・農・環境を軸とする地域活性化の事例研究と実践的展開
農業地域における耕作放棄地等の増加、担い手不足の解決策は、その地域の特色や個性を活かした地域全体の食・農・環境システムの構築について、また、「都市ブランド」の事業に関する取り組みについて資料の収集, 関連機関での調査を実施した.2012年度については大きな成果は出ていないが、国内各地域での食と農、環境を軸とする地域活性化の重要性が増していることから、次年度も事例等の研究を継続し(2)以下の実践への展開を模索する。
(2)地域活性化を工学技術的な面から支援するための食品加工技術の地域展開システム研究
本研究は、インキュベーション・オン・キャンパス本庄早稲田を拠点として、産官学の連携により行った。6次産業化による地域活性化を支える農畜水産物の新しい食品加工技術(ソフトスチーム加工技術)の研究として、特許(特許5130363号「加熱調理装置」(平24.11.9))について査定を受けた。
また、農畜水産物の生産、製造・加工、販売(流通・小売)まで一貫した地域展開システム確立のための研究としては、埼玉県の企業との連携により、平成24年度「緑と水の環境技術革命プロジェクト事業(事業化可能性調査)」に協力した。本研究では、米需要の拡大による国内農業支援と地域活性化につながる有益な研究成果を得ることができた.この成果は、『ソフトスチーム玄米』として、2013年5月に行われる「大学は美味しい」フェアにて、早稲田大学としての産学連携の成果として展示する予定である。

【2011年度】
1.省エネルギーシステムに関連する研究
ヒートポンプを中心に各種省エネルギーシステムの先端技術および最新活用動向調査に関する複数の外部資金を獲得した。
以下の研究を進めた。
・環境負荷の少ない省エネルギーシステムに資する関連要素、システム技術の高性能化研究
・省エネルギー解析シミュレーターの開発
・ヒートポンプを利用した環境調和型空調システムの実用化研究
・次世代ヒートポンプに関する調査研究

2.食・農・環境を軸とする地域活性化に資する地域社会システムの研究
本研究は、インキュベーション・オン・キャンパス本庄早稲田を拠点として、産官学の連携により行った。なお、環境総合研究センターにおける研究プロジェクト「食・農・環境による本庄地域活性化に関する研究」を立ち上げ、連携研究を開始した。また、多様な地域活性化の取組についての実例調査(文献および現地調査)を行った。
日本国内農畜水産業活性化推進地域の選定を行い、岐阜県高山市、群馬県前橋市などの農業生産法人等との連携研究を検討した。
食品加工技術(ソフトスチーム加工技術)について、特許「米飯製造方法及び米飯製造装置(特願2012-9321(2012.1.19))」を出願するなど、技術の確立(品質、機能性、安全性向上のための加工技術検討)に係る研究を進めた。
さらに、農畜水産物の生産、製造・加工、販売(流通・小売)まで一貫した地域展開システム確立のための研究の一環として、外部資金獲得の検討を行った。

所長

齋藤 潔[さいとう きよし](理工学術院教授)

メンバー

【顧問】
河合 素直(早稲田大学名誉教授)

【研究所員】
齋藤 潔(理工学術院教授)
天野 嘉春(理工学術院教授)
太田 有(理工学術院教授)
吉村 浩明(理工学術院教授)
田邉 新一(理工学術院教授)
武藤 寛(理工学術院准教授)
山口 誠一(理工学術院主任研究員(研究院准教授))

【非常勤研究員】
岸本 哲郎(客員上級研究員)
山村 公一(客員上級研究員)
井汲 米造(客員主任研究員(研究院客員准教授))

【招聘研究員】
中川 安明
黄 奎大(柳韓大學校機械科教授、地域共有就創業支援処経歴開発教育センターセンター長)
山脇 久樹(株式会社イーズ理事)

連絡先

所長:
齋藤潔研究室/[email protected]
(基幹理工学 機械科学・航空学科)

事務局:
内田光太郎/[email protected]

WEBサイト

http://www.waseda.jp/prj-hightech/

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