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2012 年度 実績報告書

電荷注入現象を利用した高性能静電フィルタ

研究課題

研究課題/領域番号 22560141
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

柳田 秀記  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90166554)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード静電フィルタ / 電荷注入 / 絶縁性液体 / 潤滑油 / 汚染管理 / イオンドラッグ / 再利用 / 数値解析
研究概要

H24年度は,(1)フィルタモデルによる油の浄化実験,(2)フィルタ内部の電場と流れ場の数値解析,(3)イオンドラッグ流れ場の数値解析のための基礎研究,の3項目について研究を実施した.
(1)の研究項目では,H23年度の研究結果を踏まえて,製作しやすく実用的な形状のフィルタエレメントを考案した.従来型の形状に加えて,今回考案したフィルタエレメント形状2種類と異なる電極形状の組み合わせからなる計4種類のフィルタ構造について浄化実験により性能を評価した.(2)の研究項目では,上記4種類のフィルタ構造について数値解析を行い,電界強度分布,電荷分布,イオンドラッグ流れ場を解析し,形状の違いがそれらにどのように影響するかを調べ,また,浄化性能との関連を考察した.(3)の研究項目では,矩形断面平行電極群からなるEHDポンプを新たに製作し,ポンプ特性と流れ場を実験により測定するとともに,数値解析を種々の条件で実施して両者を比較した.これにより,数値解析に必要となるイオン移動度の適切な値ならびに注入電荷領域について検討した.以下の結果を得た.
1.新たに考案したフィルタエレメントは比較的加工が容易であると同時に浄化性能を向上できた.2.高さの低い副突起を設けたエミッタ電極およびフィンを取り付けたコレクタ電極は,複雑さの割にフィルタ性能向上への寄与が低い.3.今回考案したフィルタエレメント形状はイオンドラッグ流れ場を少し弱めるとともに,フィルタエレメントの捕捉面側に汚染物粒子を運ぶことにより,浄化性能向上に寄与したと考えられる.4.矩形断面電極のように電極の2か所で電界強度が局所的に高くなる形状の場合,その2か所からその点の電界強度に応じた電荷が注入されると考えるのが妥当である.5.イオン移動度の値はWalden則値の40~50倍程度とするのが妥当である.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 電荷注入式静電フィルタの改良研究2013

    • 著者名/発表者名
      髙木翔太,宮川穣,間宮祥太朗,柳田秀記
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第62期総会講演会
    • 発表場所
      三重大学工学部
    • 年月日
      20130318-20130319
  • [学会発表] 矩形断面平行電極群からなるEHDポンプの特性2013

    • 著者名/発表者名
      寺本福章,吉本健介,大竹俊行,柳田秀記
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第62期総会講演会
    • 発表場所
      三重大学工学部
    • 年月日
      20130318-20130319
  • [学会発表] 電荷注入式静電フィルタの性能に及ぼす構成要素形状の影響2012

    • 著者名/発表者名
      柳田秀記,間宮祥太朗,髙木翔太,宮川穣
    • 学会等名
      平成24年度秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 年月日
      20121129-20121130
  • [図書] 機能性流体を核としたフルードパワーシステムの融合化に関する研究委員会研究成果報告書2012

    • 著者名/発表者名
      中野政身,横田眞一,吉田和弘,竹村研治郎,柳田秀記,他30名
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会

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公開日: 2014-07-24  

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