圧力駆動で固体相変化を起こし、相変化潜熱を放出／吸収する固体材料の一種が圧力冷却材料です。圧力冷却技術は、圧力冷却材料を作動媒体とし、圧力を駆動力とする新興の固体冷却技術です。本稿では、圧力効果の基本熱力学、圧力材料系および圧力冷却試作機の3つの側面から本分野の発展状況を簡潔に論じます。近年、金属、無機非金属、有機物、有機-無機ハイブリッド材料などを含む圧力材料系が盛んに発展しています。巨大な圧力効果の発見により、有機プラスチック結晶材料が大きなエントロピー変化、低駆動圧力、低コストなどの利点から最も期待される応用材料となっています。これに比べて、冷却試作機の開発はやや遅れています。試作機設計における核心的課題は力と熱の有効な結合であり、高熱伝導率の流体を熱および圧力伝達媒体として選び、流体の圧力と流速を調整しつつ、圧力冷却作動流体の幾何学構成を最適化することで、最適な力-熱の有効結合条件が得られることが期待されます。単段冷却を基に、能動再生型圧力冷却方式を採用することで連続冷却を実現可能です。

固体相変化;圧力冷却技術;プラスチック結晶材料