音や光でモノを見る・動かす―超音波と光波を用いたセンサやアクチュエータの研究

超音波流体制御・強力超音波応用

研究テーマ

超音波液流ポンプ

液中の超音波振動面に数10 μmの隙間を介して円管を配置すると揚水する。著者らはこの現象を利用した超音波ポンプをこれまでに検討している。本報では、ポンプ圧の増大化を図るため、スクイーズ膜理論に基づいて揚水機構をモデル化し、ポンプ圧のシミュレーションを行う。

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超音波空気ポンプ

 

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超音波振動による粉体圧縮成形

モーターにおいて、最適な磁気特性を得るためのモーターコア形状は3D 形状が好ましい。しかし、三次元形状のコアは形が複雑であるため、従来の金属板を重ね合わる方法では製作が困難である。そこで、本研究では粉末冶金法を用いてコアを圧縮成形することにする。しかし、ただ圧縮するだけでは密度が小さく、不均一になってしまい、良い成形体が得られないので、以前行われていた圧縮時に超音波を印加することを検討した。そこで、本研究の目的は超音波を用いた圧縮成形法を複雑なモーターコア形状を製作することに応用することである。

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超音波懸濁水浄化装置

土木工事の際に排出される泥水中には直径数μm 程度の非常に小さい粒子が多量に含まれこれは自然沈降しない。そこで、粒子の沈降促進のために凝集剤が用いられているが、凝集剤は汚染源となるため、特に清流の源近くでは問題となっている。筆者らは、問題の解決策として、無注液でかつ大量の処理を可能にする超音波懸濁水浄化装置の試作を行っている。本研究では多数の浄化装置ユニットの並列処理により処理量 5 l/sec.の実現を目標とし、単一ユニットの処理能力の向上をめざす。

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超音波霧化

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