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2006 年度 実績報告書

マイクロ燃焼エンジンを用いた振動型エレクトレット発電システムの開発基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360092
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 雄二  東京大学, 大学院工学系研究科, 淮教授 (80222066)

研究分担者 笠木 伸英  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (80107531)
キーワードMEMS / エレクトレット / マイクロ発電 / 触媒燃焼 / スターリングエンジン
研究概要

本年度は,下記の研究を行った.
1)セラミック触媒燃焼器の開発
前年度の試作結果をもとに,新たに触媒燃焼器を設計・試作し,その評価を行った.改善点は以下のようである.
・再生熱交換器と燃焼器を一体とせず,ステンレス細管製熱交換器を燃焼器に接続することにより,熱交換効率を向上させた.
・燃焼器内のCFD解析により,高温下で接合部が破損する理由として,発熱分布の不均一性に伴う温度勾配であることが判明した.そこで,温度勾配を低減するために,半径流型構造とし,さらに触媒分布の最適化を行った.
・燃焼器の最終組立方法をロウ付けからレーザー溶接に変更し,接合の信頼性を高めた.
その結果,660℃での安定燃焼を実現することができた.
2)エレクトレット発電器のモデル化
エレクトレット発電器のモデル化を行い,数値シミュレーションにより,発電出力,静電反力の計算を行った.その結果,昨年度0.28mWの発電出力を得た実験結果とほぼ一致する電圧波形,出力特性を得ることができた.また,一方向に大きな静電反力が働くことを明らかにし,発電器を2相とすることにより,静電反力のオーダーを1桁下げることができることを示した.
3)振動型エレクトレット発電器プロトタイプの試作
MEMS技術を用いて,樹脂製の高アスペクト比バネに電極を埋め込む方法を開発した.振動子のプロトタイプを製作し,低い共振周波数を保ちながら,導電性を確保できることを示した.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Large-Entrainment-Ratio Supersonic Ejector for Micro Butane Combustor2006

    • 著者名/発表者名
      Fan, Y., Suzuki, Y., Kasagi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering 16・9

      ページ: S211-S219

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Micro Catalytic Combustor Using Iligh-Precision Ceramic Tape Casting2006

    • 著者名/発表者名
      Okamasa, T., Lee, G.-G., Suzuki, Y., Kasagi, N., Matsuda,S.
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering 16・9

      ページ: S198-205

  • [産業財産権] 特許2006

    • 発明者名
      鈴木雄二, 笠木伸英, 堤野匠, 鶴見行巧, 坂根好彦
    • 権利者名
      東京大学総長
    • 産業財産権番号
      特願2006-140889号
    • 出願年月日
      2006-05-19

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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