2019 Fiscal Year Research-status Report
高齢者の脱水状態を簡便に判定できる尿比重値判定グッズの量産化に向けた課題克服
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19K11241
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大平 勇一 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (00250522)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 尿 / 比重 / 尿比重 / 脱水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
工学技術・知見を活用して、熱中症による高齢者の死傷者を減らすための脱水状態を安価で簡便に判定できるグッズをプラントエンジニアとトライアスリートという異色のコラボレーションで開発中である。自分自身の脱水状態を「安価で」、「簡単に」、「素早く」、「誰でもどこでも」判断できる「判定キット」を開発する。判定キットは、ポリプロピレン球、ステンレス棒、接着剤で比重調整した浮き（比重値1.020±0.001）と容器からなる。容器は市販品を使用するが、浮きは自作する必要がある。これまでにφ19.0 mm（体積3.59 cm3）のポリプロピレン球に3.0 mmの孔を開け、そこに接着剤約0.05 gを塗布した後、浮きの質量が3.660～3.667 gとなるように質量を調製したステンレス棒を埋め込むことで浮きを試作した。試作した浮き100個の比重を塩水で測定したところ、比重1.015～1.026となった。うち、比重値が設計値である1.020±0.001となった浮きは100個中43個であり、浮きの比重は設計値よりも若干大きくなる傾向にあった。この原因が接着剤質量の変化およびポリプロピレン球の体積変化にあると考え、2019年度は接着剤塗布量の影響を検討した。質量をあらかじめ測定しておいた接着剤を空気中で固化させ、空気中の水分を吸収して質量がどのように変化するかを測定した。その結果、接着剤の固化に伴い質量が減少する傾向が確認された。また、その質量減少量は湿度の影響を受けることを明らかにした。しかし、接着剤の質量変化は比重値に影響を及ぼすほど大きくないこと。浮きを製作する際、ポリプロピレン球に穴をあける。このとき万力で挟む。これによってポリプロピレン球の直径変化が変化することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ポリプロピレン球、ステンレス棒、接着剤で比重調整した浮きを作製するにあたり、製作した浮きの比重値が設計値よりも大きくなる現象は、浮きの質量が大きくなる、もしくは、浮きの体積が小さくなる、のいずれかで起こる。
質量が変化する因子としては、接着剤が考えられる。また、体積が変化する因子としてはポリプロピレン球の直径（体積）変化が考えられる。
2019年度は接着剤塗布量の影響を検討した。質量をあらかじめ測定しておいた接着剤を空気中で固化させ、空気中の水分を吸収して質量がどのように変化するかを測定した。その結果、接着剤の固化に伴い質量が減少する傾向が確認された。また、その質量減少量は湿度の影響を受けることを明らかにした。しかし、接着剤の質量変化は比重値に影響を及ぼすほど大きくないことが明らかとなった。当初計画では、2019年度はここまで進める予定であった。しかし、得られた知見をもとに比重値が設計値からずれる原因が浮きの体積にあることがわかったため、浮き体積の変化について検討を進めた。浮きを製作する際、ポリプロピレン球に穴をあける。このとき万力で挟む。これによってポリプロピレン球の直径変化が変化することがわかった。その変化は0.01mmオーダーであり、マイクロメーター（最小読み取り長さ0.001mm）を使用しないと測定できないオーダーである。従来使用していたノギス（最小読み取り長さ0.05mm）ではわらなかった現象である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はポリプロピレン球の体積変化を定量化する。ポリプロピレン球に穴をあける際に万力で固定するが、その条件を同じにする固定条件を検討する。続いて、浮きの小型化を目的として、提案計画通り、直径19.0mmよりも小さいポリプロピレン球を用いて浮きを設計・製作する。具体的には、直径19.0mmで確立した設計・製作法をもとに、直径15.9mmや直径12.7mmのポリプロピレン球で浮きを製作する。直径が小さくなることで体積が小さくなるため、製作時の精度が要求される。2019年度に得られた接着剤ならびに浮き体積の知見を加味して浮きの設計を行うことで、高い歩留りで浮きの製作が可能になると思われる。
各年度に得られたデータは統計学的品質管理の手法を用いて一般化し、量産化への製作指針を確立する。
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| Causes of Carryover |
物品費1,400千円，旅費300千円，合計1700千円の計画で研究を進めていた。物品費は消費増税により約35千円オーバーした。旅費は103千円使用できなかった。これは2020年3月15-17日に関西大学で開催予定であった化学工学会第85年会が化学工学会第85年会は会場行事が中止（要旨の範囲で発表としては成立）になったが、参加登録費5千円(10千円の半額)と講演要旨集代(3.3千円)を支払ったため、その他で8.3千円の支出となっている。以上のことから，約59千円の残金が発生した。
残額である約59千円は2020年度分と合わせ、ポリプロピレン球などの少額物品の購入に使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
