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流体プロセスグループ

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グループ紹介

  流体を使用するプロセスに関するデバイスの研究を行っています。微小空間での化学反応を目的としたマイクロリアクタなどの開発の研究を行っています。

研究内容

エマルション製剤生成を目的とした超音波振動マイクロ流路デバイスに関する研究

  ナノサイズの液滴を有する薬剤エマルションの生成が求められていることから,薬剤を乳化(エマルション化)するデバイスに関する研究を行っている.
  本研究では,超音波振動デバイスを用いたフロー型エマルション生成デバイスの試作を行った.高周波超音波を用いることから騒音がなく,またフロー型にすることによって無菌性を保つことができる.本デバイスによって,ナノエマルションの生成を実現している.

エマルション


温度制御型マイクロリアクタシステムの開発

スラグ流

  マイクロ化学プロセスの分野においてマイクロリアクタは新現象,新反応への可能性から盛んに研究開発が行われている.
  本研究では,ステンレス製のマイクロ流路とペルチェ素子を用いた温度制御型マイクロリアクタシステムの開発を行った.温度制御による再結晶現象を利用したミョウバンの結晶粒微細化実験を実施し,本システムにおける温度制御の有効性を示した.


超音波ねじり振動子を用いた液体流れ場内への微小液滴生成

  幅広い分野で需要が高まっている粒子製造技術への応用を目的として,高精度かつ高効率で液滴を生成する手法に関する研究を行っている.本研究では,ボルト締めランジュバン型ねじり振動子と微小孔板を用いて液体流れ場内に単分散な液滴を生成している.
  有限要素法を用いて液滴生成デバイスを設計・製作した.微小孔板は安定的に液滴が生成できるよう突起形状とした.連続相にシリコーンオイル,分散相に純水を用いて液滴生成実験を行った結果,液体流れ場内に効率的に単分散な液滴の生成を実現した.

液滴

振動子


圧電振動子を用いた小型油流量制御弁の開発

プローブ

  油圧を駆動源とするアクチュエータは小型で高出力,外部衝撃に強いといった特徴を持つ.しかし,一般的な油圧制御弁は複雑かつ大型な構造をしているため,簡易な構造を持つ小型油圧制御弁が求められている.
  本研究では,圧電振動子によって駆動する小型・軽量な油流量制御弁の開発を行っている.本制御弁は圧電振動によって流路内の微粒子を励振しオリフィスを開閉することで,連続的な流量制御を可能とする.
  製作した制御弁により水,油の流量制御に成功した.