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複雑な形状の金属部品に適用できる断熱技術

Request Number REQ5344179J
Due Date June 2, 2017
Request for Proposal Details
RFP Title
複雑な形状の金属部品に適用できる断熱技術
RFP Description

ナインシグマ社は、売り上げ数兆円規模の自動車関連メーカーを代理して、複雑な立体形状を有する金属部品に適用可能な断熱技術を求めている。原理的に断熱性と施工性に優れる技術であれば、実用化済みでなくとも、広く提案を歓迎する。

Background

背景

依頼主は、次世代の自動車部品開発に取り組んでいる。次世代部品では部品内部を流れる気体の温度が従来よりも高く、部品内を流れる気体からの放熱の抑制が課題となっている。高温のため、輻射熱による放熱が大きいことから、次世代部品の製品化のためには輻射熱の抑制が必要となる。空気断熱層部分への断熱材の充填も考えられるが、通常の方法では工程が煩雑になるため問題がある。

 

一方、輻射熱や他の断熱技術は各分野において広く研究されている。そこで、依頼主は広い分野からの最先端技術の取り込みによって製品開発を加速させるため、今回の技術公募に踏み切った。

 

対象とする金属部品    

金属部品の壁面は下図のように二重壁構造を有するが、実際は図のような円形断面ではなく複雑な形状を有する。外壁と内壁の間は空気断熱層となっており、内壁の内側を流れる700-1100ºCの気体の温度を保持すること目的としている。依頼主は気体から金属部品外部に向けた放熱を抑制する技術を求めている。

  • 断熱層の金属壁面間の距離:5 mm
  • 金属部品の大きさ:内径約220 mm
  • 金属材料:鋳鋼、ステンレス等の耐熱金属

 

 

図 金属部品断面(一部)の概略図

 

 

なお、これまでの検討により、現状の設計では内壁・外壁面間の輻射伝熱が支配的な放熱要因であることがわかっている。

 

想定されるプロジェクトの進め方

提案者は添付の提案用テンプレートに沿って提案書を提出する。

 

依頼主は、はじめに書面による一次スクリーニングを行う。その後、有望な提案に対して追加質問や直接の議論を行い、最終選考に進む候補を選定する。選定後、依頼主は、サンプルテストなどを通して、技術の確認を行う。選考の過程で、必要に応じて提案者と依頼主は秘密保持契約(NDA)を締結し、さらなる情報開示や具体的な開発の進め方の議論を行う。

 

その後、提案者と必要な契約を締結し、技術の実証・追加開発を行い、技術の確立を目指す。具体的な協業体制については協議の上決定する。

 

 

Key Success Criteria

求める技術の要件

下記要件は目標値であり、現時点で全てを満足している必要はなく、追加開発によりこれらを満たす可能性がある技術を歓迎する。

  • 断熱性: 700-1100ºCにおける値
    • 輻射率:0.2以下
    • 熱伝導率:0.05 W/mK以下
  • 耐熱性:
    • 700ºC-1100ºCの空気中での安定性
    • 常温から高温(700ºC-1100ºC)までの繰り返しの温度変化への耐久性
      (繰り返し頻度は1回/1日程度で数年)
  • 施工性に優れていること
    • 立体形状を有する金属板に対して、単純な工程により施工可能(二重壁形成前の施工が可能であるので、閉空間内に施工できる必要はない)
  • 試作・開発済みであり、サンプル提供に応じられること

 

Possible Approaches

可能なアプローチ

例えば以下のようなアプローチを想定しているが、必ずしもこれらに限らない。なお、現在は断熱のために二重壁構造を取っているが、十分な断熱性が得られるのであれば外壁を取り去ることも検討する。

  • 内壁、外壁面間の輻射伝熱を抑制するコーティング
  • 気体から金属壁面への熱伝達を抑制するコーティング
  • 輻射による熱伝達を低減する表面形状設計
  • 部品外部または空気断熱層への簡単な工程(例えば吹き付けや塗布)による高機能断熱材の施工
  • 鏡面加工の高温での劣化を防止する技術
  • 金属部品と加工部分との線膨張率の不一致によるひび割れなどの劣化が抑制できる断熱加工技術
  • 上記を組み合わせた技術

 

Preferred Collaboration types
  • Joint Development
  • Technology Licensing
  • Supply Agreement
Items to be submitted

提案書への記載が推奨される事項

提案書には下記の項目の記載をお願いいたします。

  • 提案する技術の詳細
    • 概要・原理
    • 独自性・優位性
    • 開発ステージ
      (研究段階/実用化検討中/実用化済)
  • 現時点の性能
    • 輻射率/反射率/熱伝導率(W/mK)
    • 耐熱性(700ºC-1100ºC空気中での安定性/ 繰り返し温度変化への耐性)
    • 処理・加工方法
    • 類似用途への適用実績
  • 本プロジェクト適用時に想定される課題
  • 依頼主企業に確認したいこと
  • サンプルテスト条件(サンプルが提供できる量、費用、期間、契約条件など)
  • スケールアップの見通し
  • 過去の実績(技術論文や開発品の紹介資料など)
  • 組織概要

なお、提案提出には提案用テンプレートをご利用ください

(提案テンプレートへのリンク

 

 

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