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非接触ガスケットの開発:液体粘度の温度依存性を逆用した密封機構の検証と実験

研究課題

研究課題/領域番号 16K06037
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

風間 俊治  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (20211154)

研究協力者 下山 隼平  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードトライボロジー / ガスケット / 液体 / 粘度 / 密封
研究成果の概要

「ガスケット」は静止面を密封する機械要素(部品)であり、相対する固体表面間の接触が基本である。本申請は、油の粘度が温度で変化する、通常、好まれない特性を逆に利用するアイデアに基づく。すきまを局所的に冷却して、非接触あるいは低面圧で漏れの防止や低減を図る、新型ガスケットの試作開発と実証研究の取り組みである。この考案を実験的に検証するために、2枚の円板とペルチェモジュールで主に構成されるシンプルな装置を設計、製作した。すきま、温度、圧力などをパラーメータとしてシール面からの漏れを計測した。幾つかの実験条件のもとに、すきまを有していてもシール面を冷却することで密封性を高められ得る可能性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガスケットは静止壁面間に適用される接触式のシールであり、一般的な産業機械から日常的な社会生活に至る、漏れが容認されない、極めて多岐の分野に利用されている。近年、その信頼性や安全性に対する要請は一段と高まっている。ガスケットには、銅合金やゴムなどの一般に柔らかい材料が用いられる。密封性能を高めるためには、接触荷重を増してすきまを減じることに帰着される。そのため、必然的に表面の損傷や部材の変形を伴う。締結材の緩みや振動による漏れの発生や増加が生じることもある。厳しい条件や特殊な環境のもとでの封止は著しく困難である。構成部品の組合せや分割を前提とする容器からの漏れを防ぐ新しい視点の取り組みである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 温度粘度制御式ガスケットの開発研究(設置方法の差異の影響)2018

    • 著者名/発表者名
      下山隼平
    • 学会等名
      日本設計工学会北海道支部2018年度研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 温度粘度制御式ガスケットの開発研究(加圧条件下の検証実験)2018

    • 著者名/発表者名
      風間俊治
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 温度粘度制御式ガスケットの開発研究(考案と検証)2017

    • 著者名/発表者名
      風間俊治
    • 学会等名
      トライボロジー会議2017春東京
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触形ガスケットの研究開発(予備実験の結果)2017

    • 著者名/発表者名
      下山隼平
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 非接触ガスケットの開発

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/kazama/seal-j.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 非接触ガスケットの開発

    • URL

      http://www.mmm.muroran-it.ac.jp/~kazama/seal-j.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 密封装置及び密封方法2017

    • 発明者名
      風間俊治
    • 権利者名
      室蘭工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-012963
    • 出願年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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