2013 年度研究成果報告書

新しい揚水原理に基づく超音波マイクロポンプの開発

研究課題

研究課題/領域番号	24656151
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	補助金
研究分野	機械力学・制御
研究機関	山形大学
研究代表者	中西為雄山形大学, 理工学研究科, 准教授 (10235799)
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード	超音波ポンプ / 揚水メカニズム / キャビテーション雲
研究概要	超音波定在波による圧力変動とマイクロキャビテーションの負圧制限機能を利用した新しい揚水方式を考案した。具体的に、kHz 帯の超音波放射手段を用いて、液体中にキャビテーションの発生しきい値を超える強度の超音波定在波を形成させ、この定在波の最大圧力変動点付近に超音波の波長より十分に小さい内径の揚水管の導入口を設置すると液体が連続的に揚水される。実験によりこの揚水方式のメカニズムを解明し、最適な運用条件を特定した。単一揚水管を用いた場合、23kPa超の揚水圧力、10ml/min の吐出量を得た。集合揚水管を用いることで吐出量を増やすことができた。これを利用したバルブレスマイクロポンプの試作をした。