研究概要（Research Abstract）
●研究テーマ（Research theme）
①多段型潜熱蓄熱式熱交換システムの開発
（Development of Heat Exchange System with Multistage Latent Heat Storage）
②新蓄熱材の開発と熱物性評価システムの構築
（Findings of New Heat Storage Materials and Construction of Evaluating System for the Thermo-physicalProperties）
③スペクトル解析に基づいた密度差乱流輸送機構の解明
（Understanding Transport Phenomena of Buoyant Turbulence Based on Spectrum Analysis）
④スペクトル解析に基づいた密度差/表面張力差乱流輸送機構の解明
（Understanding Transport Phenomena of Marangoni/Buoyant Turbulence Based on Spectrum Analysis）
⑤ものの豊かさと心の豊かさを相互に推し測る新技術と工学応用
ーダイナミカル動画の数理工学的理解ー
ー二次元/三次元造形物の数理工学的理解ー
（New technology and engineering applications that mutually measure the richness of things and therichness of the mind）
①研究室では，エネルギー有効利用や省エネルギーの観点から多段型潜熱蓄熱式熱交換システムの開発を志向している．このシステムでは，工業排熱温度よりもさらに低温度，かつ未利用の民生向けエネルギーレベル（300－373 K）の排熱を段階的に利用可能である．すなわち，より低いエネルギーレベルの常温域潜熱蓄熱物質にてカスケード的に何段階にも熱エネルギーを回収しながら熱エネルギーを蓄熱・再利用させる熱エネルギーの再々循環システムである．
A heat exchange system with multistage heat storage containers filled with phase change materials having different melting points is experimentally investigated to develop a cascaded heat storage system that allows the use of low-level thermal energy in an ambient temperature range. (Image: Heat exchange system with multistage latent heat storage)
② 研究室では，過冷却の影響が少なくて扱い易く，人体に影響が少ない潜熱蓄熱物質である脂肪酸とその共晶混合物を多段型潜熱蓄熱式熱交換システム向け熱媒体として注目している．しかしながら，潜熱蓄熱物質の一種である脂肪酸およびその共晶混合物の熱物性（固液相時の密度，粘度，比熱，熱伝導率，融点・凝固点，凝固融解プロセス，共晶構造など）は温度依存性を含めて未解明の部分が多く，熱物性評価システムを独自に構築して鋭意計測を進めている．より低いエネルギーレベルの常温域において相変化を生起する新たな潜熱蓄熱物質についても同時に探求し続けている．
Various fatty acids (lauric, capric and myristic acids) focused on are harmless to human body and used as heat storage materials having melting and solidification points near ambient temperature range. The characteristics thermo-physical properties are identified using an originally-developed measuring system in addition to exploring various new latent heat storage materials. The heat transport mechanisms involved in the melting and the solidification processes are also analyzed by means of infrared thermography.
③ 密度差（浮力）乱流は，相変化蓄熱熱交換器を構成する熱タンク内にも現れる特徴的な熱流動現象の一つである．研究室では，スペクトル解析を援用して特徴的な乱流輸送機構を解明している．すなわち，三次元非定常な複雑乱流場に対する熱輸送機構の解明を行っている．
We have conducted empirical thermal & fluid dynamics for analyzing a complex, unsteady and three-dimensional turbulent transport mechanism generated by buoyancy appearing in various thermal engineering issues such as heat exchange system with multistage latent heat storage. (Right image: Computed typical isotherm appearing in a heat storage container at a gas-liquid interface, Left image: Measured typical isotherm appearing in a heat storage container at a gas-liquid interface, Left imagets, Both are the same conditions.)
④ 密度差/表面張力差乱流は，宇宙空間の熱タンク内などに現れる特徴的な熱流動現象の一つである．この現象は「ワインの涙」としても良く知られている現象であり，宇宙空間で行われる半導体結晶成長時には必然的に出現する流れでもある．研究室では，スペクトル解析を援用して特徴的な乱流輸送機構を解明している．すなわち，三次元非定常な複雑乱流場に対する熱輸送機構の解明を行っている．
We have conducted empirical thermal & fluid dynamics for analyzing a complex, unsteady and three-dimensional turbulent transport mechanism generated by surface tension difference appearing in various thermal equipments installed in an outer space.
⑤ 「ものの豊かさと心の豊かさを相互に推し測る新技術と工学応用について」は，次の研究コンテンツを取り上げて社会へ資する解を導くものである．Ⅰ自然現象のゆらぎ構造解析：多次元時空間離散スペクトル解析による構造理解，Ⅱ人工造形物のゆらぎ構造解析：多次元時空間離散スペクトル解析による構造理解，Ⅲ自然現象と人工造形物の数理工学的類似性：ロジック理解と評価法の確立，Ⅳ不可視領域検知・診断に対する新たな計測・診断法への工学展開．ここでは自然（オーロラ光など）や人工造形物（絵画，曼荼羅，書，彫刻，仏教伽藍など）が有する時空間の数理情報システムを精神世界へ癒しを与え得るシステムとして捉え，上記研究項目の達成に向けて光・色彩・デザイン構造の情報処理と解析を実施する．そして，それぞれが有する数理工学的な特徴を抽出・応用しながら，成果を応用して現代の我々が直面する様々な計測・診断上の諸問題に対する解（工学応用）を探索する．