| 研究課題/領域番号 |
02555045
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中島 尚正 東京大学, 工学部, 教授 (00011073)
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| 研究分担者 |
水野 智公 アイシン精機(株), 第2技術開発研究所, 研究員
村上 存 東京大学, 工学部, 講師 (20212251)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| キーワード | マイクロマシン / スターリングエンジン / アクチュエータ / ポンプ / 光ファイバ / カテーテル / 微細加工 |
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| 研究概要 |
1.マイクロエンジンの設計・試作フリーピストン型で、掃過容積が50μlの超小型スターリングエンジンの単体の試作に成功した。この掃過容積のスターリングエンジンは世界最小である。高温源と低温源の温度差を100Kとしたときの出力は約10mWであり、比出力は約1W/kgであった。この比出力は超小型直流電気モーターを上まわる値である。このエンジンの分散化とさらに小型化することを検討している過程で、光熱駆動型のマイクロアクチュエータとして発展させることが有効であることが分かった。
2.光熱駆動型マイクロアクチュエータの設計・試作シリコン微細加工により膜厚0.8μm、0.8mm角のダイアフラムのついたカプセルを作り、この内部にフロン113を密閉したものを光ファイバーにより導いた半導体レーザー光によって加熱して、ダイアフラムを変位させる構造の光熱駆動型マイクロアクチュエータの試作に成功した。実測によると、ダイアフラムの最大変位は約35μmであり、約74キロパスカルの圧力に耐え、約5Hzまで応答した。レーザー光源には、最大出力50mW、波長786nmの半導体レーザーを用いた。
3.光熱駆動型アクチュエータの分散化光熱駆動型アクチュエータの分散化の1応用例として、これを5つ並べて構成したマイクロポンプを考案し設計・試作した。空気圧駆動による予備実験は成功したが、光熱駆動実験によりフロンガスの放熱時間が長すぎることが分かり、改善案を提案した。能動型カラーテルのガイド機構への応用についても検討し設計を行なった。
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