| 研究課題/領域番号 |
17K06206
|
|---|
| 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 |
熱工学
|
|---|
| 研究機関 | 工学院大学 |
|---|
研究代表者 |
森下 明平 工学院大学, 工学部, 教授 (70599399)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019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)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
|
|---|
| キーワード | シングルハルバッハ界磁 / 液相成分選択拡散装置 / 拡散分離部 / 細管群 / 協調制御 / 推力制御 / 位置制御 / 端効果 / ディスプレーサ / リザーバ / 電磁駆動部 / 推力・位置協調制御 / 圧力勾配 / デュアルハルバッハ界磁 / 着磁方向回転角度 / 継鉄 / 選択拡散分離 / 液相成分 / ドリームパイプ / 質量輸送 / 実効拡散係数 |
|---|
| 研究成果の概要 |
溶液を特定の周波数で加振した場合に溶質の拡散する速さが溶質の分子量に依存する性質を利用した物質分離技術の理論検証を行う装置を設計製作した。その過程で、細管群で構成される拡散分離部の低コストな製造方法と、溶液を加振するシングルハルバッハ界磁型リニアモータの設計製作手法が確立された。特に当該リニアモータでは、磁場に鏡像法を適用することで端効果のないリニアモータを実現できた。さらに、溶液を加振するために静止摩擦のない注射器を用いたが、注射器には必然的に水漏れが発生する。注射器からの水漏れに関わらず、空気の侵入を防ぎ、細管群内の溶液に単一の正弦波状の圧力を加えられるリニアモータ駆動手法を確立した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般のコイル可動型リニア同期モータでは界磁の両端で磁界の周期性が乱れるため、全長に比べてストロークが短くなる。今回開発したシングルハルバッハ界磁型リニア同期モータでは鏡像法の適用で、界磁両端部での磁界の周期性が維持される。このため、長ストローク、低推力リップルであり、超精密位置決め用アクチュエータとして工作機械やカメラ用ジンバル機構などへの応用が期待できる。
また、製作した液相成分選択拡散装置の両端にはリニアモータが取り付けられ、注射器を押し引きすることで細管群両端に所定の差圧を発生させている。加圧側に推力制御、減圧側に位置制御を用いる協調制御はプッシュプル加圧システムへの展開が期待できる。
|
