可変粒子径ナノミスト噴霧機器の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24658213
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 淡野 公一 宮崎大学, 工学部, 教授 (50260740)
• Keywords: 微粒子 / 噴霧器 / ナノミスト

Research Abstract

昨年度は粒子径測定サービス終了に伴う研究の停滞が問題となったが，Malvern社の協力により1日に限り粒子径測定を行なうことができた。その結果，ポンプおよびシリンダのパラメータにより粒子径および粒子量が変化することが分かった。ただし，1日のみの測定ということから傾向の確認にとどまり，その定量的な評価には至っていない。この結果から，ポンプにおけるパラメータ（ポンプ圧および流量）により，粒子径を制御できることが分かった。そこで，ポンプ圧および流量を電子的に可変にすること，および，機器としての更なる小型化を目的に，（ACまたはDC）ポンプの代わりに，マイクロブロアを用いる試みに取組んだ。このマイクロブロアは数cm角と小さい筐体であり，これを直並列にスタックすることで，圧力と流量を変化させることができる。さらにこのマイクロブロアを駆動するドライバによる制御も可能となる。そこで，このマイクロブロアを用いた噴霧器を試作した。この試作した噴霧器が所望の噴霧を行なっているかを確認するため，噴出しされている粒子の可視化を試みた。この可視化には，ノビテック社の協力を得てレーザー光源を用いることで実施した。その結果，可視化に成功し，噴霧粒子の流れを概ね確認できた。特にノズルの各種パラメータにより，流れが大きく異なることを確認した。次に，マイクロブロアのドライバによる圧力および流量の電子的な変更を可能にするため，このドライバ回路をIC化するための基礎検討に取組んだ。この小型化により，粒子径および粒子量を制御できるだけでなく，医療や福祉等の領域での応用が期待できるものと思われる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究で最も重要な粒子径の測定ができない状況であり，これが研究を遅らせている。研究実績の概要にも示したが，現在，Malvern社のスプレーテックを提供または貸与してくれる会社を探している。なお，噴霧粒子の可視化やポンプによる粒子径制御に関する研究は順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

何れにしても粒子径測定のための機器の調達が必至である。測定器が使えるのであれば，今年は，分離板による粒子径制御に関する研究と，実際の応用に取組む。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

ミスト径測定のための測定サービスが終了し，測定そのものができない状態となった。そのため本年度は，マイクロブロアを用いた噴霧器の試作に取組み，噴霧されたミストの可視化に取組んだが，本実験は測定器メーカーの厚意により，無償で測定できた。そのため次年度使用額が生じた。
平成26年度は，ミスト径測定のための対策として次の2種に取組む。（１）研究協力企業にミスト径測定のための測定器の購入を依頼し，本来の実験に取組む。（２）他機関がミスト径測定のための機器を所有していないか探し，借用して測定する。