微小流量計の開発

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ファインケミカル・バイオなどの先端産業においてはファイン化、多品種少量製品化の傾向を強めており、なかでも複数液混合工程においてはその取り扱う流量はより小さくなり、混合比率は高い精度を求められている。現在、10ml/min以上の流量は市販の流量計で十分対応できるが、1〜10ml/minの範囲では特別仕様となり、1ml/min以下の流量範囲では市販の流量計で測定困難なのが現状である。本研究では流量測定可能範囲を当初の目的として0.1ml/minまで拡大することとした。試作検討の結果、マイクロ伝熱装置によって流体温度を上昇させ、伝熱量から流量を産出する方式の微少流量計を開発し、初期の目的である最小流量0.1ml/minの流量測定が可能な装置を試作する事に成功した。本装置は40μmの流路間隙に厚さ20μmのステンレス箔またはニクロム箔をサンドイッチ状に挿入し10mm×10mmの発熱部分で直接通電加熱する方式を取っている。このような装置のマイクロ化で初期の微少流量測定目標を達成することが出来た。ただし、極少量の流量を取り扱う装置の制約上、センサー部分の対流時間が長くなり、流量測定の速応性の上で問題が残っている。今後、対流時間の短縮と流量測定の速応性向上を検討し、本装置の実用化を促進して行く計画である。