血液のレオロジー特性の同定と血液シール用メカニカルシールの表面粗さの設計

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560171
• 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: 早稲田大学
• 研究代表者: 富岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40217526)
• 研究分担者: 宮永 宜典 関東学院大学, 理工学部, 講師 (00547060)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: メカニカルシール / レオロジー / 表面粗さ

研究概要

赤血球の変形能は血液のレオロジー特性に大きな影響を及ぼすとおもわれるので，赤血球を固定化することによってその変形能を奪い，血液のレオロジー特性および溶血特性を検討した．
また，血液は有形成分と無形成分から構成され，血液密封用メカニカルシールにおける血液の漏れはいずれの成分か不明であるので，二通りの漏れ量測定を行い，血液密封用メカニカルシールの密封特性を検討した
メカニカルシールにも表面粗さを設計するために，二方向の流量を考慮した平均流モデルを提案する．また，しゅう動面が平行なメカニカルシールにも表面粗さによって圧力が生じることを示し，圧力の修正係数を定義した潤滑特性解析方法を示した．

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Surface Roughness of Mechanical Seals for Rotary Blood Pumps under Blood Sealing (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun TOMIOKA, Norifumi Miyanaga
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 巻: Vol.8(1)
  • DOI: 10.1299/jamdsm.2014jamdsm0006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluating Blood Inflow to the Sealing Face of a Mechanical Seal for Rotary Blood Pumps (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun TOMIOKA, Mikiko Oyabu
  • 雑誌名: Tribology Online 巻: Vol.8(1) ページ: 111-116
  • 査読あり
• [学会発表] 平均流モデルを用いたメカニカルシールの潤滑特性解析(第2報,表面粗さ分布における歪みの影響) (2014)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本設計工学会中国支部講演会論文集No.31
  • 発表場所: 広島工業大学広島校舎,広島(pp11-16)
  • 年月日: 20140600
• [学会発表] 赤血球の固定化が血液のレオロジー特性および溶血特性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 富岡淳,大籔美貴子,稲村健太,宮永宜典
  • 学会等名: 日本設計工学会2014年度春季研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 明治大学中野キャンパス,東京都(pp19-20)
  • 年月日: 20140500
• [学会発表] 平均流モデルを用いたメカニカルシールの潤滑特性解析(第1報解析方法の提案) (2014)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本設計工学会2014年度春季研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 明治大学中野キャンパス,東京都(pp25-28)
  • 年月日: 20140500
• [学会発表] 電気伝導計とイオンクロマトグラフィを用いた血液密封用メカニカルシールの密封特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 富岡淳,大籔美貴子,内田恒,斉藤健斗,菅野剛史,宮永宜典
  • 学会等名: 日本設計工学会2014年度春季研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 明治大学中野キャンパス,東京都(pp89-92)
  • 年月日: 20140500
• [学会発表] メカニカルシールにおける新しい平均流モデルの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本設計工学会2013年度春季研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 国士舘大学世田谷キャンパス梅ヶ丘校舎,東京都(pp115-118)
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] メカニカルシールにおける平均流モデルの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本設計工学会四国支部平成24年度研究発表講演会論文集
  • 発表場所: 香川高等専門学校高松キャンパス,高松(pp19-22)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 表面粗さの統計学的性質が平均流モデルにおける修正係数に及ぼす影響(第3報,歪みの影響) (2012)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本機械学会第20回茨城講演会講演論文集(No.120-2)
  • 発表場所: 茨城大学日立キャンパス,日立市(pp121-123)
  • 年月日: 20120800
• [学会発表] 平均流モデルにおける修正係数に表面粗さの統計学的性質が及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本設計工学会平成24年度春季研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス来往舎,横浜市(pp49-52)
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] 表面粗さの統計学的性質が平均流モデルにおける修正係数に及ぼす影響(第1報,自己相関関数の影響) (2012)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第49期総会・講演会講演論文集(No.127-1)
  • 発表場所: 金沢工業大学,金沢市(S01_1314)(in USB Memory)
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 表面粗さの統計学的性質が平均流モデルにおける修正係数に及ぼす影響(第2報,尖りの影響) (2012)
  • 著者名/発表者名: 大籔美貴子,富岡淳
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第61期総会講演会講演論文集(No.123-1)
  • 発表場所: 名古屋工業大学,名古屋市(723)(in CD-ROM)
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] Evaluating Blood Inflow to the Sealing Face of a Mechanical Seal for Rotary Blood Pumps (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun TOMIOKA, Mikiko Oyabu
  • 学会等名: Proceedings of the International Tribology Conference Hiroshima 2011, International Conference Center Hiroshima
  • 発表場所: Hiroshima(ppP07-06)(in USB Memory)
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 定常流型人工心臓用メカニカルシールのしゅう動面間距離の計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富岡淳,大籔美貴子
  • 学会等名: 日本設計工学会平成23年度春季研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 日本大学津田沼キャンパス,習志野市(pp37-38)
  • 年月日: 20110500