なぜ、今なのか？
現代社会では、電子機器の小型化、新素材開発、建築物の省エネ化において、材料の熱特性を高精度かつ効率的に評価するニーズが急速に高まっています。従来の測定法では、複数試験体の準備や測定に多大な時間とコストを要し、材料のバラつきによる不確実性も課題でした。本技術は、この課題を解決し、測定プロセスを劇的に効率化します。2040年5月22日までの長期的な独占期間は、導入企業がこの技術を基盤とした事業を安定的に構築し、市場で先行者利益を享受する絶好の機会を提供します。
導入ロードマップ（最短14ヶ月で市場投入）
技術要件定義と既存システム評価
期間: 2-3ヶ月
本技術の導入に向けた詳細な要件定義を行い、既存の熱物性測定装置やR&D環境との互換性を評価します。必要なハードウェア（サーモグラフィ等）とソフトウェアの選定を実施します。
プロトタイプ開発と精度検証
期間: 4-6ヶ月
選定したハードウェアと、本技術のアルゴリズムを実装したソフトウェアを統合し、プロトタイプを開発します。様々な材料や条件下での熱伝導率・接触熱抵抗の測定を行い、精度検証とキャリブレーションを実施します。
本格導入と運用最適化
期間: 3-5ヶ月
検証済みのシステムをR&D部門や品質管理部門に本格導入します。実際の運用を通じて、測定プロセスの最適化やデータ解析手法の改善を行い、最大限の効率化と高精度化を目指します。
技術的実現可能性
本特許は、既存の熱物性測定装置に赤外線サーモグラフィとデータ処理系を追加する形で統合可能であると明記されています。汎用的な加熱・冷却システムと組み合わせることで、大規模な設備投資なしに導入でき、技術的なハードルは比較的低いと判断されます。請求項に記載された「赤外線サーモグラフィによって温度分布情報を取得する工程」は、既存の非接触測定技術を応用するものであり、高い実現可能性を持ちます。
活用シナリオ
本技術を導入した場合、材料開発における熱物性測定プロセスが従来の1/3に短縮される可能性があります。これにより、年間100回程度の測定を行う企業であれば、約2,000時間の工数削減が見込め、新製品の開発サイクルを年間20%以上加速できると推定されます。また、高精度なデータは製品の信頼性向上やリコールリスク低減にも寄与し、長期的なブランド価値向上に繋がるでしょう。
市場ポテンシャル
国内300億円 / グローバル1,500億円規模
CAGR 8.5%
本技術の主要ターゲット市場である熱伝導率測定市場は、材料科学、エレクトロニクス、建築・断熱材など多岐にわたります。特に、高性能化・小型化が進む電子デバイスや、軽量・高機能化が求められる新素材開発分野では、高精度な熱特性評価が製品性能と安全性を左右する重要な要素となっています。また、世界的な省エネ・GXトレンドの中で、建築物の断熱性能評価や熱マネジメント最適化の需要も堅調です。本技術は、従来の課題であった測定効率と精度を同時に解決するため、これらの成長市場において競合優位性を確立し、高い市場シェアを獲得するポテンシャルを秘めています。高精度な接触熱抵抗評価能力は、複雑な多層構造や複合材料における設計課題解決に不可欠であり、市場からの強い引き合いが期待されます。
電子部品・半導体 500億円 ↗
└ 根拠: デバイスの小型化・高性能化に伴い、熱対策が最重要課題。高精度な熱物性値測定は、放熱設計の最適化に不可欠であり、市場の成長を牽引します。
新素材開発 400億円 ↗
└ 根拠: 自動車、航空宇宙、エネルギー分野で求められる軽量・高強度・高機能素材開発において、熱特性評価の迅速化が求められ、本技術が貢献します。
建築・断熱材 300億円
└ 根拠: 省エネ基準の厳格化に伴い、断熱材や建材の熱伝導率の正確な評価需要が継続的に存在し、安定した市場基盤を提供します。
技術詳細
電気・電子 検査・検出

技術概要

本技術は、測定対象物の熱伝導に関する物性値を、簡易かつ高精度に測定する方法とシステムを提供します。従来の定常法では、接触熱抵抗の評価に厚さの異なる複数の試験体が必要でしたが、本技術ではこの課題を解決します。測定対象物の一方の面を加熱し、他方の面を冷却して温度勾配を生じさせ、赤外線サーモグラフィで厚み方向の温度分布情報を非接触で取得。同時に流れる熱量を測定し、これらの情報を用いて熱伝導率と接触熱抵抗を同時に算出することで、個々の試験体の熱物性を正確に評価できます。これにより、熱のシミュレーション精度を向上させ、材料開発や製品設計の効率化に貢献します。

メカニズム

本技術は、従来の定常法測定系に赤外線サーモグラフィを加えることで、試験体の温度勾配を直接測定します。具体的には、測定対象物に対して厚み方向に定常的な熱流を発生させ、一方の面を加熱、他方の面を冷却します。この状態で赤外線サーモグラフィを用いて、非接触で測定対象物表面の温度分布情報を高分解能で取得。同時に、対象物を通過する熱量を測定します。フーリエの法則に基づき、これらの温度分布情報と熱量データを用いることで、単一の試験体から熱伝導率と、従来は別途評価が必要だった接触熱抵抗を同時に高精度で算出します。これにより、材料間の物性値の不確かさを排除し、より正確な熱物性評価を実現します。

権利範囲

本特許は請求項が8項と適切に設定され、測定方法とシステムの両面で権利範囲が確保されています。7件の先行技術文献と対比され、審査官の評価を経て特許査定に至った事実は、本技術の新規性と進歩性が認められた堅牢な権利であることを示唆します。有力な代理人が関与している点も、請求項の緻密さと権利の安定性を示す客観的証拠であり、導入企業は安心して事業展開できる基盤を得られるでしょう。

AI評価コメント

AI Valuation Insight:
本特許は、残存期間が14.1年と非常に長く、2040年まで独占的な事業展開が可能です。請求項が8項と適切に構成され、有力な代理人が関与しているため、権利範囲が明確で堅牢な基盤を有します。7件の先行技術文献がある中で特許査定に至ったことは、その技術的優位性と安定性を示すものであり、導入企業にとって極めて高い戦略的価値を持つ優良特許です。
競合優位性
比較項目 従来技術 本技術
測定サンプル数 複数個（同材料） 1個◎
接触熱抵抗評価 間接的/別途計算 直接的/同時算出◎
温度分布取得 点測定/接触式 面測定/非接触式（サーモグラフィ）◎
測定精度 材料バラつきの影響あり 材料バラつきの影響なし◎
応用範囲 限定的 広範囲（高精度シミュレーション）◎
経済効果の想定

本技術の導入により、従来の複数試験体を用いた測定に比べ、試験体製造費と測定工数を大幅に削減可能です。例えば、年間500回の測定を行う企業で、1回あたり2万円の試験体製造費と測定時間短縮による人件費削減効果を考慮すると、年間1,000万円以上のコスト削減が見込めます。さらに、高精度なデータによる試作回数削減効果も加わり、経済効果はさらに拡大する可能性があります。

審査プロセス評価
存続期間満了日：2040/05/22
査定速度
出願から登録まで約3年5ヶ月、審査請求から査定までは約6ヶ月と、比較的迅速に権利化が実現された。これは本技術の新規性・進歩性が明確であったことを示唆する。
対審査官
審査官から7件の先行技術文献が引用されたが、拒絶理由通知を受けることなく特許査定に至っている。
多数の先行技術が存在する中で、拒絶理由をクリアし特許性を認められたことは、本技術が先行技術に対して明確な差別化と優位性を持つことを裏付けている。安定した権利行使が可能である。

審査タイムライン

2023年03月14日
出願審査請求書
2023年09月26日
特許査定
基本情報
📄 出願番号
特願2020-089573
📝 発明名称
測定対象物の熱伝導に関する物性値の測定方法および測定システム
👤 出願人
名古屋市
📅 出願日
2020/05/22
📅 登録日
2023/10/31
⏳ 存続期間満了日
2040/05/22
📊 請求項数
8項
💰 次回特許料納期
2026年10月31日
💳 最終納付年
3年分
⚖️ 査定日
2023年09月19日
👥 出願人一覧
名古屋市(591270556)
🏢 代理人一覧
渡邉　秀樹(100167276)
👤 権利者一覧
名古屋市(591270556)
💳 特許料支払い履歴
• 2023/10/18: 登録料納付 • 2023/10/18: 特許料納付書
📜 審査履歴
• 2023/03/14: 出願審査請求書 • 2023/09/26: 特許査定 • 2023/09/26: 特許査定
参入スピード
市場投入時間評価
2.5年短縮
活用モデル & ピボット案
🔬 測定受託サービス
本技術を活用し、高精度な熱伝導率・接触熱抵抗測定を外部企業に提供します。特に複数試験体の準備が困難な材料や、高精度なシミュレーションデータが必要な顧客に価値を提供できるでしょう。
⚙️ 装置販売・ライセンス供与
本技術を組み込んだ熱物性測定装置として開発・販売。または、既存の測定装置メーカーへ技術ライセンスを供与し、新たな高付加価値製品ラインナップの創出を支援するモデルが考えられます。
📈 材料開発コンサルティング
測定データに基づき、顧客の材料開発や製品設計における熱マネジメント戦略を支援します。シミュレーションとの連携により、開発期間短縮と製品性能向上に貢献できるでしょう。
具体的な転用・ピボット案
🔋 電池・蓄電
高性能バッテリー熱マネジメント
リチウムイオン電池などの発熱制御は安全性と性能の鍵です。電極やセパレータの熱伝導率、セル間の接触熱抵抗を高精度に測定し、熱暴走防止や長寿命化に貢献する技術として転用できる可能性があります。
💻 エレクトロニクス冷却
次世代半導体放熱設計
高集積化が進む半導体やパワーデバイスにおいて、微細な接合部の熱抵抗や放熱材料の熱伝導率を正確に評価するニーズがあります。本技術は冷却ソリューションの最適化を可能にし、製品信頼性を向上させることに寄与するでしょう。
目標ポジショニング

横軸: 測定効率とコストパフォーマンス
縦軸: 測定精度と応用性