JP3049808B2 - 液体移動用ポンプ - Google Patents
液体移動用ポンプInfo
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- JP3049808B2 JP3049808B2 JP3089416A JP8941691A JP3049808B2 JP 3049808 B2 JP3049808 B2 JP 3049808B2 JP 3089416 A JP3089416 A JP 3089416A JP 8941691 A JP8941691 A JP 8941691A JP 3049808 B2 JP3049808 B2 JP 3049808B2
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- insulating
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無重力環境下あるいは微
小重力環境下において浮遊している絶縁性液体を特定の
方向に移動させるために用いる液体移動用ポンプに関す
るものである。
小重力環境下において浮遊している絶縁性液体を特定の
方向に移動させるために用いる液体移動用ポンプに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】宇宙環境下で液体(液滴、液塊を含む)
を用いた材料実験や物理計測を行う場合、あるいは実験
等の補助のために液体を用いる場合、浮遊している液体
を水平方向、垂直方向、斜め方向等の特定の方向へ移動
させたり、その移動(運動)を制御することが必要とな
る。
を用いた材料実験や物理計測を行う場合、あるいは実験
等の補助のために液体を用いる場合、浮遊している液体
を水平方向、垂直方向、斜め方向等の特定の方向へ移動
させたり、その移動(運動)を制御することが必要とな
る。
【0003】地球上の如き重力下で液体を移動させる場
合には、ポンプや加圧機等の装置により液体に外力を発
生させる機械的方式が採用されるのが一般的である。
合には、ポンプや加圧機等の装置により液体に外力を発
生させる機械的方式が採用されるのが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記機械的
方式の装置を宇宙空間での液体の移動用に用いると、フ
ァンやピストン等の可動部、更にはこれらの駆動部が必
要であることから、その占有面積が広くなるばかりでな
く、重量(宇宙への打ち上げ負荷)的にも不利となる。
又、宇宙空間では微小駆動力で充分であるが、機械的方
式では微小な力の制御が困難である。
方式の装置を宇宙空間での液体の移動用に用いると、フ
ァンやピストン等の可動部、更にはこれらの駆動部が必
要であることから、その占有面積が広くなるばかりでな
く、重量(宇宙への打ち上げ負荷)的にも不利となる。
又、宇宙空間では微小駆動力で充分であるが、機械的方
式では微小な力の制御が困難である。
【0005】そこで、本発明は、宇宙空間で液体、とり
わけ絶縁性液体を移動させることができると共に、小型
軽量で微小駆動力から大駆動力まで発生させることがで
きる液体移動用ポンプを提供しようとするものである。
わけ絶縁性液体を移動させることができると共に、小型
軽量で微小駆動力から大駆動力まで発生させることがで
きる液体移動用ポンプを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、絶縁材で被覆された電線からなる各電極
を、三相以上の多相交流電源に順次位相をずらして接続
し、該各電極を、パイプの外周に、該パイプの長手方向
に沿うようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付
け、且つ上記パイプの一端部側を液体収納容器内の絶縁
性液体中に没入させるように配置し、更に、上記液体収
納容器の側壁部に、液体収納容器内の絶縁性液体中に強
制的に電荷を注入して強い電気力を作用させるための電
荷注入器を貫通設置し、液体収納容器内の絶縁性液体を
パイプの内側に沿わせて不平等進行波電界により移動さ
せるようにしてなる構成とする。
決するために、絶縁材で被覆された電線からなる各電極
を、三相以上の多相交流電源に順次位相をずらして接続
し、該各電極を、パイプの外周に、該パイプの長手方向
に沿うようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付
け、且つ上記パイプの一端部側を液体収納容器内の絶縁
性液体中に没入させるように配置し、更に、上記液体収
納容器の側壁部に、液体収納容器内の絶縁性液体中に強
制的に電荷を注入して強い電気力を作用させるための電
荷注入器を貫通設置し、液体収納容器内の絶縁性液体を
パイプの内側に沿わせて不平等進行波電界により移動さ
せるようにしてなる構成とする。
【0007】又、適宜の厚みを有する箔状金属又は導電
性の層からなる帯状の各電極を、三相以上の多相交流電
源に順次位相をずらして接続し、該各電極を、絶縁性を
有するチャンネル材の外側に、該チャンネル材の長手方
向に一定間隔をあけて平行に直接貼り付けた構成を有
し、チャンネル材の内部の絶縁性液体を不平等進行波電
界により移動させるようにしてなる構成としてもよい。
性の層からなる帯状の各電極を、三相以上の多相交流電
源に順次位相をずらして接続し、該各電極を、絶縁性を
有するチャンネル材の外側に、該チャンネル材の長手方
向に一定間隔をあけて平行に直接貼り付けた構成を有
し、チャンネル材の内部の絶縁性液体を不平等進行波電
界により移動させるようにしてなる構成としてもよい。
【0008】更に、棒状の各電極を、三相以上の多相交
流電源に順次位相をずらして接続し、該各電極を、絶縁
性を有する蓋付きのチャンネル材により形成した流路の
中に、上記蓋を貫通させて該流路の長手方向に一定間隔
をあけて平行に直接配列すると共に、該各電極を、チャ
ンネル材の外部の位置で互いの間隔が保てるように折り
曲げた構成を有し、チャンネル材の内部の絶縁性液体を
不平等進行波電界により移動させるようにしてなる構成
とすることができる。
流電源に順次位相をずらして接続し、該各電極を、絶縁
性を有する蓋付きのチャンネル材により形成した流路の
中に、上記蓋を貫通させて該流路の長手方向に一定間隔
をあけて平行に直接配列すると共に、該各電極を、チャ
ンネル材の外部の位置で互いの間隔が保てるように折り
曲げた構成を有し、チャンネル材の内部の絶縁性液体を
不平等進行波電界により移動させるようにしてなる構成
とすることができる。
【0009】
【作用】電極に電圧を印加すると、パイプの内側及び外
側に不平等進行波電界が発生するため、この電界中に位
置している絶縁性液体に電気流体力学効果により特定方
向の移動力を与えることができる。この際、電圧を制御
すると、絶縁性液体の移動速度を変えることができる。
更にこの際、電荷注入器により絶縁性液体中に電荷を注
入することにより、電気力が大きくなるため、絶縁性液
体をより移動させ易くなる。
側に不平等進行波電界が発生するため、この電界中に位
置している絶縁性液体に電気流体力学効果により特定方
向の移動力を与えることができる。この際、電圧を制御
すると、絶縁性液体の移動速度を変えることができる。
更にこの際、電荷注入器により絶縁性液体中に電荷を注
入することにより、電気力が大きくなるため、絶縁性液
体をより移動させ易くなる。
【0010】又、絶縁性を有するチャンネル材の外側に
箔状金属又は導電性の層からなる帯状の各電極を直接貼
り付けても、同様に絶縁性液体を移動させることができ
る。
箔状金属又は導電性の層からなる帯状の各電極を直接貼
り付けても、同様に絶縁性液体を移動させることができ
る。
【0011】更に、絶縁性を有する蓋付きのチャンネル
材による流路の中に棒状の各電極を直接配列すると、絶
縁性液体に対しより効果的に移動力を与えることができ
るようになる。
材による流路の中に棒状の各電極を直接配列すると、絶
縁性液体に対しより効果的に移動力を与えることができ
るようになる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【0013】先ず、本発明の基本原理を説明する。通常
の機械的ポンプは、ファンのような回転する可動部が必
ず存在するが、流体中の自由電荷または分極電荷と、外
部から加えた電界との相互作用により流体に力学的現象
(攪拌、混合、分離、移動等)を発生させる電気流体力
学(EHD:Electro Hydro Dynamics)効果を利用した
ポンプには、上記のような可動部分が全くないことが特
徴である。かかるポンピング作用を発生させるために
は、電界の大きさが時間的に変化すると同時に空間的な
変化が移動するような形態が必要であり、このような電
界を不平等進行波電界という。
の機械的ポンプは、ファンのような回転する可動部が必
ず存在するが、流体中の自由電荷または分極電荷と、外
部から加えた電界との相互作用により流体に力学的現象
(攪拌、混合、分離、移動等)を発生させる電気流体力
学(EHD:Electro Hydro Dynamics)効果を利用した
ポンプには、上記のような可動部分が全くないことが特
徴である。かかるポンピング作用を発生させるために
は、電界の大きさが時間的に変化すると同時に空間的な
変化が移動するような形態が必要であり、このような電
界を不平等進行波電界という。
【0014】上記の不平等進行波電界を最も簡単に作る
ためには、図12に示す如く、同一平面上に一定間隔で
平行に並べた円筒状の電極1に、三相交流電源2を順次
U、V、Wの電源位相が得られるように接続した構成と
する。かかる構成において、三相交流電源2によって電
圧を印加すると、各電極1間に不平等進行波電界3が発
生して絶縁性液体4内の電荷4aとの間で相互作用が起
り、電気流体力学効果により絶縁性液体4を特定の方向
に移動させることができる。
ためには、図12に示す如く、同一平面上に一定間隔で
平行に並べた円筒状の電極1に、三相交流電源2を順次
U、V、Wの電源位相が得られるように接続した構成と
する。かかる構成において、三相交流電源2によって電
圧を印加すると、各電極1間に不平等進行波電界3が発
生して絶縁性液体4内の電荷4aとの間で相互作用が起
り、電気流体力学効果により絶縁性液体4を特定の方向
に移動させることができる。
【0015】図1は本発明の基本構成を示すもので、
U、V、Wの電源位相が得られるように、三相交流電源
に接続した3本1組の絶縁された電線(ビニール電線)
1a,1b,1cを電極として用い、該各電線1a,1
b,1cを、全体が円管状となるようスパイラルに巻
き、液体に移動力を与える不平等進行波電界3を円管部
の内側及び外側に発生させられるようにしたものであ
る。
U、V、Wの電源位相が得られるように、三相交流電源
に接続した3本1組の絶縁された電線(ビニール電線)
1a,1b,1cを電極として用い、該各電線1a,1
b,1cを、全体が円管状となるようスパイラルに巻
き、液体に移動力を与える不平等進行波電界3を円管部
の内側及び外側に発生させられるようにしたものであ
る。
【0016】図2は上記基本構成に基づく具体的構成例
を示すもので、パイプ5の外周に、電極となる絶縁され
た3本1組の電線1a,1b,1cを、長手方向に沿う
ようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付けて電
気流体力学ポンプ素子(以下EHDポンプ素子と称す)
6を構成し、且つ該EHDポンプ素子6における各電線
1a,1b,1cに、U、V、Wの電源位相となるよう
に三相交流電源2を接続し、更に、上記EHDポンプ素
子6をシリンダ状容器7内に挿入配置し、電源2から各
電線1a,1b,1cに電圧を印加することによりEH
Dポンプ素子6の内周部及び外周部に不平等進行波電界
3(図1参照)を発生させ、シリンダ状容器7内に入れ
た絶縁性液体4を電気流体力学効果により容器長手方向
に移動させて上端開口から溢流させられるようにする。
を示すもので、パイプ5の外周に、電極となる絶縁され
た3本1組の電線1a,1b,1cを、長手方向に沿う
ようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付けて電
気流体力学ポンプ素子(以下EHDポンプ素子と称す)
6を構成し、且つ該EHDポンプ素子6における各電線
1a,1b,1cに、U、V、Wの電源位相となるよう
に三相交流電源2を接続し、更に、上記EHDポンプ素
子6をシリンダ状容器7内に挿入配置し、電源2から各
電線1a,1b,1cに電圧を印加することによりEH
Dポンプ素子6の内周部及び外周部に不平等進行波電界
3(図1参照)を発生させ、シリンダ状容器7内に入れ
た絶縁性液体4を電気流体力学効果により容器長手方向
に移動させて上端開口から溢流させられるようにする。
【0017】次に、上記構成とした液体移動用ポンプを
用いて行った実験の概要を図3に示す。すなわち、シリ
ンダ状容器7の傾斜角度θを7°に設定して固定した状
態において、パイプ5の外周に電線1a,1b,1cを
巻き付けてなるEHDポンプ素子6内に、上方にセット
した液体タンク8の排出管9を挿入して、該排出管9に
設けたコック10の操作で液体タンク8内の絶縁性液体
4をシリンダ状容器7内に注入できるようにし、且つ上
記シリンダ状容器7の底部に、該シリンダ状容器7内の
液面レベルを液面計11で測定できるように透明なビニ
ール管12を接続し、更に、上記シリンダ状容器7の上
端開口の下方部に、シリンダ状容器7から溢れた絶縁性
液体4を受けるためのビーカー13を配置したものであ
る。なお、EHDポンプ素子6を構成するパイプ5とし
ては26mmφのものを、電線1a,1b,1cとしては
外径が3mmφのものを、シリンダ状容器7としてはガラ
ス製の380mm×46mmφのものをそれぞれ用いた。
又、絶縁性液体4としては、比誘電率εr=2.2、抵
抗率ρが約1011(Ω・m)の灯油(石油)を使用し
た。
用いて行った実験の概要を図3に示す。すなわち、シリ
ンダ状容器7の傾斜角度θを7°に設定して固定した状
態において、パイプ5の外周に電線1a,1b,1cを
巻き付けてなるEHDポンプ素子6内に、上方にセット
した液体タンク8の排出管9を挿入して、該排出管9に
設けたコック10の操作で液体タンク8内の絶縁性液体
4をシリンダ状容器7内に注入できるようにし、且つ上
記シリンダ状容器7の底部に、該シリンダ状容器7内の
液面レベルを液面計11で測定できるように透明なビニ
ール管12を接続し、更に、上記シリンダ状容器7の上
端開口の下方部に、シリンダ状容器7から溢れた絶縁性
液体4を受けるためのビーカー13を配置したものであ
る。なお、EHDポンプ素子6を構成するパイプ5とし
ては26mmφのものを、電線1a,1b,1cとしては
外径が3mmφのものを、シリンダ状容器7としてはガラ
ス製の380mm×46mmφのものをそれぞれ用いた。
又、絶縁性液体4としては、比誘電率εr=2.2、抵
抗率ρが約1011(Ω・m)の灯油(石油)を使用し
た。
【0018】上記の諸条件下において、次の如き手順で
実験を行った。コック10を開いて絶縁性液体4をシ
リンダ状容器7内へ流入させる。しばらくすると、シ
リンダ状容器7の上端開口から絶縁性液体4が溢れ出て
きたので、つまり、オーバーフローとなるので、コック
10を閉じる。絶縁性液体4のオーバーフローが完全
に止まってからビーカー13内の絶縁性液体4を液体タ
ンク8内に戻す。ビーカー13を再セットした後、E
HDポンプ素子6の電線1a,1b,1cに三相交流電
圧を印加する。なお、電源周波数は60(Hz)とした。
電圧を印加してから30秒毎に絶縁性液体4の吐出量
V1 (ml)及び吐出温度t1 (℃)を測定し、これを1
80秒まで続行する。なお、ここで、シリンダ状容器7
内の液面がほぼ一定(たとえば、8.5〜9.0cm)に
なるように、コック10の操作等を工夫する必要があ
る。上記〜の手順を3回繰り返す。
実験を行った。コック10を開いて絶縁性液体4をシ
リンダ状容器7内へ流入させる。しばらくすると、シ
リンダ状容器7の上端開口から絶縁性液体4が溢れ出て
きたので、つまり、オーバーフローとなるので、コック
10を閉じる。絶縁性液体4のオーバーフローが完全
に止まってからビーカー13内の絶縁性液体4を液体タ
ンク8内に戻す。ビーカー13を再セットした後、E
HDポンプ素子6の電線1a,1b,1cに三相交流電
圧を印加する。なお、電源周波数は60(Hz)とした。
電圧を印加してから30秒毎に絶縁性液体4の吐出量
V1 (ml)及び吐出温度t1 (℃)を測定し、これを1
80秒まで続行する。なお、ここで、シリンダ状容器7
内の液面がほぼ一定(たとえば、8.5〜9.0cm)に
なるように、コック10の操作等を工夫する必要があ
る。上記〜の手順を3回繰り返す。
【0019】以上のような手順でEHDポンプ素子6に
実効値で12KVの電圧を印加した場合の吐出時間t
1 (s)と全吐出量V2 (ml)の関係は図4に示す如く
であった。図4において、線A、B、Cは絶縁性液体4
の温度がそれぞれ18.0℃、28.9℃、22.0℃
の場合を示す。
実効値で12KVの電圧を印加した場合の吐出時間t
1 (s)と全吐出量V2 (ml)の関係は図4に示す如く
であった。図4において、線A、B、Cは絶縁性液体4
の温度がそれぞれ18.0℃、28.9℃、22.0℃
の場合を示す。
【0020】以上のことから、全吐出量は液温に影響さ
れるが、印加電圧が一定であれば平均吐出量も一定にな
り、無重力下においては上記実験結果に示す以上の速度
で絶縁性液体4を吐出(移動)させることができるもの
である。なお、上記において、電源2の位相を変化させ
る(正、負を逆にする)ことにより、絶縁性液体4の移
動方向を前後させることができる。
れるが、印加電圧が一定であれば平均吐出量も一定にな
り、無重力下においては上記実験結果に示す以上の速度
で絶縁性液体4を吐出(移動)させることができるもの
である。なお、上記において、電源2の位相を変化させ
る(正、負を逆にする)ことにより、絶縁性液体4の移
動方向を前後させることができる。
【0021】次に、図5は基本構成に基づく別の具体的
構成例を示すもので、図2に示す液体移動用ポンプと同
様な構成において、補助EHDポンプ素子6´として、
液化ビニール製とした320mm×42mmφのシリンダ状
容器7の外周に、電線1a,1b,1cと同様な電線1
d,1e,1fを同様に巻き付けたものである。
構成例を示すもので、図2に示す液体移動用ポンプと同
様な構成において、補助EHDポンプ素子6´として、
液化ビニール製とした320mm×42mmφのシリンダ状
容器7の外周に、電線1a,1b,1cと同様な電線1
d,1e,1fを同様に巻き付けたものである。
【0022】図5に示す構成とした液体移動用ポンプを
用いて、図3に示すものと同じような形態で上記〜
と同様な手順により、EHDポンプ素子6及び補助EH
Dポンプ素子6´への印加電圧を実効値で9、10、1
1、12、13(KV)と変化させて実験を行ったとこ
ろ、吐出温度が15〜18℃の場合は図6の(イ)に、
吐出温度が21〜22℃の場合は図6の(ロ)に、吐出
温度が25〜27℃の場合は図6の(ハ)に示す如き結
果が得られた。なお、図6の(イ)(ロ)(ハ)におい
て、線D、E、F、G、Hは、印加電圧の実効値がそれ
ぞれ9、10、11、12、13(KV)の場合を示す。
用いて、図3に示すものと同じような形態で上記〜
と同様な手順により、EHDポンプ素子6及び補助EH
Dポンプ素子6´への印加電圧を実効値で9、10、1
1、12、13(KV)と変化させて実験を行ったとこ
ろ、吐出温度が15〜18℃の場合は図6の(イ)に、
吐出温度が21〜22℃の場合は図6の(ロ)に、吐出
温度が25〜27℃の場合は図6の(ハ)に示す如き結
果が得られた。なお、図6の(イ)(ロ)(ハ)におい
て、線D、E、F、G、Hは、印加電圧の実効値がそれ
ぞれ9、10、11、12、13(KV)の場合を示す。
【0023】図6(イ)(ロ)(ハ)に示す実験結果か
ら、シリンダ状容器7から流れ出る液体の全吐出量V2
(ml)は液温が10℃位異なると、2〜3倍近く変化
し、且つ電圧の制御で微小駆動力から大駆動力まで発生
させることができることが判明した。又、吐出温度が2
1〜22℃の実験結果を示す図6の(ロ)における印加
電圧12KVの線Gと、図4における吐出温度が22.0
℃の場合の線Cとを比較してみると、平均流量にほとん
ど変化がなく、更に、吐出温度が25〜27℃の実験結
果を示す図6の(ハ)における印加電圧12KVの線G
と、図4における線Cとを比較してみても、多少の流量
差がある程度であった。したがって、図2に示す方式と
しても、図5に示す方式としても不平等進行波電界3に
より絶縁性液体4を移動させることができ、特に、図2
に示す方式とした場合には、図5に示す方式のものより
も装置全体がコンパクトになる利点がある。
ら、シリンダ状容器7から流れ出る液体の全吐出量V2
(ml)は液温が10℃位異なると、2〜3倍近く変化
し、且つ電圧の制御で微小駆動力から大駆動力まで発生
させることができることが判明した。又、吐出温度が2
1〜22℃の実験結果を示す図6の(ロ)における印加
電圧12KVの線Gと、図4における吐出温度が22.0
℃の場合の線Cとを比較してみると、平均流量にほとん
ど変化がなく、更に、吐出温度が25〜27℃の実験結
果を示す図6の(ハ)における印加電圧12KVの線G
と、図4における線Cとを比較してみても、多少の流量
差がある程度であった。したがって、図2に示す方式と
しても、図5に示す方式としても不平等進行波電界3に
より絶縁性液体4を移動させることができ、特に、図2
に示す方式とした場合には、図5に示す方式のものより
も装置全体がコンパクトになる利点がある。
【0024】図7は上記基本構成を変形させた例を示す
もので、図2に示すものと同様な構成において、シリン
ダ状容器7を不要とし、所要の長さ及び形状に形成して
おいたEHDポンプ素子6の内周に発生させる不平等進
行波電界による電気流体力学効果を利用して液体4を目
的地まで移動させるようにしたものである。なお、上記
EHDポンプ素子6を構成するパイプ5としては、可撓
性を有するチューブを用いた。
もので、図2に示すものと同様な構成において、シリン
ダ状容器7を不要とし、所要の長さ及び形状に形成して
おいたEHDポンプ素子6の内周に発生させる不平等進
行波電界による電気流体力学効果を利用して液体4を目
的地まで移動させるようにしたものである。なお、上記
EHDポンプ素子6を構成するパイプ5としては、可撓
性を有するチューブを用いた。
【0025】図7に示す例の場合には、図2や図5に示
す構成例よりも構造の簡略化を図ることができ、重量的
にも有利となる。
す構成例よりも構造の簡略化を図ることができ、重量的
にも有利となる。
【0026】次に、図8は上記各具体的構成例を更に発
展させてなる本発明の第1実施例を示すもので、図7に
示すものと同様な構成において、EHDポンプ素子6の
一端部を液体収納容器14内の絶縁性液体4中に没入さ
せるようにし、且つ上記液体収納容器14の側壁部に、
直流電源15によって駆動されるようにしたイオン注入
器(電荷注入器)16を貫通設置したものである。該イ
オン注入器16自体は、低い電圧によって針状体の尖端
から効率よくイオンを発生させることができるようにし
た公知のものである。
展させてなる本発明の第1実施例を示すもので、図7に
示すものと同様な構成において、EHDポンプ素子6の
一端部を液体収納容器14内の絶縁性液体4中に没入さ
せるようにし、且つ上記液体収納容器14の側壁部に、
直流電源15によって駆動されるようにしたイオン注入
器(電荷注入器)16を貫通設置したものである。該イ
オン注入器16自体は、低い電圧によって針状体の尖端
から効率よくイオンを発生させることができるようにし
た公知のものである。
【0027】図8に示す実施例の場合には、イオン注入
器16により絶縁性液体4中にイオン(電荷)を強制的
に注入することができるので、電気的な相互作用が強く
なり、絶縁性液体4に対し、より効果的に移動力を与え
ることができる。
器16により絶縁性液体4中にイオン(電荷)を強制的
に注入することができるので、電気的な相互作用が強く
なり、絶縁性液体4に対し、より効果的に移動力を与え
ることができる。
【0028】又、図9及び図10は本発明の第2及び第
3実施例を示すものである。すなわち、上記第1実施例
では、電極として絶縁性の電線1a,1b,1c等を用
いた場合を示したが、図9の実施例では、絶縁性を有す
るチャンネル材17に、帯状の電極として、適宜の厚み
を有する箔状の金属1g,1h,1iを、チャンネル材
17の長手方向に所要の間隔をあけて順次平行に直接貼
り付けてEHDポンプ素子6を構成し、且つ上記各箔状
金属1g,1h,1iにU、V、Wの電源位相が得られ
るように電源2を接続したものであり、又、図10の実
施例では、蓋18を有するチャンネル材17に対して図
9の実施例と同様な構成を施したものである。
3実施例を示すものである。すなわち、上記第1実施例
では、電極として絶縁性の電線1a,1b,1c等を用
いた場合を示したが、図9の実施例では、絶縁性を有す
るチャンネル材17に、帯状の電極として、適宜の厚み
を有する箔状の金属1g,1h,1iを、チャンネル材
17の長手方向に所要の間隔をあけて順次平行に直接貼
り付けてEHDポンプ素子6を構成し、且つ上記各箔状
金属1g,1h,1iにU、V、Wの電源位相が得られ
るように電源2を接続したものであり、又、図10の実
施例では、蓋18を有するチャンネル材17に対して図
9の実施例と同様な構成を施したものである。
【0029】これら図9及び図10に示す実施例として
も、各箔状金属1g,1h,1iでチャンネル材17の
内側に発生させる不平等進行波電界によって、チャンネ
ル材17の中に入れた絶縁性液体をチャンネル材17に
沿わせて移動させることができる。なお、上記箔状金属
1g,1h,1iに代えて、無電解メッキあるいは蒸着
等の加工技術によって成形した導電性の層を帯状の電極
として用いるようにしてもよい。
も、各箔状金属1g,1h,1iでチャンネル材17の
内側に発生させる不平等進行波電界によって、チャンネ
ル材17の中に入れた絶縁性液体をチャンネル材17に
沿わせて移動させることができる。なお、上記箔状金属
1g,1h,1iに代えて、無電解メッキあるいは蒸着
等の加工技術によって成形した導電性の層を帯状の電極
として用いるようにしてもよい。
【0030】更に、図11は本発明の第4実施例を示す
もので、上記図10に示す如き蓋18を有するチャンネ
ル材17により液体の流路を形成し、該流路の中に、蓋
18を貫通させて棒状の電極1j,1k,1lを、流路
の長手方向に一定間隔をあけて直接配列したものであ
る。なお、チャンネル材17の外部で放電が起らないよ
うに、各電極1j,1k,1lには折り曲げ部を作り互
いの間隔が保たれるようにしてある。
もので、上記図10に示す如き蓋18を有するチャンネ
ル材17により液体の流路を形成し、該流路の中に、蓋
18を貫通させて棒状の電極1j,1k,1lを、流路
の長手方向に一定間隔をあけて直接配列したものであ
る。なお、チャンネル材17の外部で放電が起らないよ
うに、各電極1j,1k,1lには折り曲げ部を作り互
いの間隔が保たれるようにしてある。
【0031】図11の実施例の場合には、チャンネル材
17による流路の中に棒状の電極1j,1k,1lを直
接配列したので、絶縁性液体4に対してより有効に移動
力を与えることができる。
17による流路の中に棒状の電極1j,1k,1lを直
接配列したので、絶縁性液体4に対してより有効に移動
力を与えることができる。
【0032】なお、上記実施例では、いずれも三相電極
の場合について示したが、六相であってもよいこと、そ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
の場合について示したが、六相であってもよいこと、そ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
【0033】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の液体移動用ポ
ンプによれば、絶縁材で被覆された電線からなる各電極
を、三相以上の多相交流電源に順次位相をずらして接続
し、該各電極を、パイプの外周に、該パイプの長手方向
に沿うようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付
け、且つ上記パイプの一端部側を液体収納容器内の絶縁
性液体中に没入させるように配置し、更に、上記液体収
納容器の側壁部に、液体収納容器内の絶縁性液体中に強
制的に電荷を注入して強い電気力を作用させるための電
荷注入器を貫通設置し、液体収納容器内の絶縁性液体を
パイプの内側に沿わせて不平等進行波電界により移動さ
せるようにしてなる構成としてあるので、電圧の制御の
みで微小駆動力から大駆動力まで発生させることができ
ると共に、絶縁性液体中に強制的に電荷を注入すること
により電気力を大きくしてポンプ効果を向上させること
ができ、且つ機械的な装置の如き可動部分がなく非常に
簡単な構造で、小型軽量、コンパクト設計が可能である
ため、宇宙への打上げ時の負荷を軽減できると共に、宇
宙環境下で浮遊している絶縁性液体の移動用に使用して
極めて有効である。又、箔状金属又は導電性の層からな
る帯状の各電極を、絶縁性を有するチャンネル材の外側
に、該チャンネル材の長手方向に一定間隔をあけて平行
に直接貼り付けた構成とすることにより、構造の簡略化
を一層図ることができ、更に、棒状の各電極を、絶縁性
を有する蓋付きのチャンネル材により形成した流路の中
に、上記蓋を貫通させて該流路の長手方向に一定間隔を
あけて平行に直接配列すると共に、該各電極を、チャン
ネル材の外部の位置で互いの間隔が保てるように折り曲
げた構成を採用することにより、外部放電を起すことな
く、絶縁性液体により有効に移動力を与えることができ
る、等の優れた効果を発揮する。
ンプによれば、絶縁材で被覆された電線からなる各電極
を、三相以上の多相交流電源に順次位相をずらして接続
し、該各電極を、パイプの外周に、該パイプの長手方向
に沿うようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付
け、且つ上記パイプの一端部側を液体収納容器内の絶縁
性液体中に没入させるように配置し、更に、上記液体収
納容器の側壁部に、液体収納容器内の絶縁性液体中に強
制的に電荷を注入して強い電気力を作用させるための電
荷注入器を貫通設置し、液体収納容器内の絶縁性液体を
パイプの内側に沿わせて不平等進行波電界により移動さ
せるようにしてなる構成としてあるので、電圧の制御の
みで微小駆動力から大駆動力まで発生させることができ
ると共に、絶縁性液体中に強制的に電荷を注入すること
により電気力を大きくしてポンプ効果を向上させること
ができ、且つ機械的な装置の如き可動部分がなく非常に
簡単な構造で、小型軽量、コンパクト設計が可能である
ため、宇宙への打上げ時の負荷を軽減できると共に、宇
宙環境下で浮遊している絶縁性液体の移動用に使用して
極めて有効である。又、箔状金属又は導電性の層からな
る帯状の各電極を、絶縁性を有するチャンネル材の外側
に、該チャンネル材の長手方向に一定間隔をあけて平行
に直接貼り付けた構成とすることにより、構造の簡略化
を一層図ることができ、更に、棒状の各電極を、絶縁性
を有する蓋付きのチャンネル材により形成した流路の中
に、上記蓋を貫通させて該流路の長手方向に一定間隔を
あけて平行に直接配列すると共に、該各電極を、チャン
ネル材の外部の位置で互いの間隔が保てるように折り曲
げた構成を採用することにより、外部放電を起すことな
く、絶縁性液体により有効に移動力を与えることができ
る、等の優れた効果を発揮する。
【図1】液体移動用ポンプの基本構成を示す図である。
【図2】液体移動用ポンプの基本構成に基づく具体的構
成例を示す概要図である。
成例を示す概要図である。
【図3】実験装置の全体を示す概略図である。
【図4】図3の実験装置における実験結果を示すグラフ
である。
である。
【図5】基本構成に基づく別の具体的構成例を示す概要
図である。
図である。
【図6】図5のポンプにおける実験結果を示すもので、
液体の吐出温度が(イ)は15〜18℃の場合、(ロ)
は21〜22℃の場合、(ハ)は25〜27℃の場合の
グラフである。
液体の吐出温度が(イ)は15〜18℃の場合、(ロ)
は21〜22℃の場合、(ハ)は25〜27℃の場合の
グラフである。
【図7】基本構成の変形例を示す概要図である。
【図8】本発明の第1実施例を示す概要図である。
【図9】本発明の第2実施例を示す概要図である。
【図10】本発明の第3実施例を示す概要図である。
【図11】本発明の第4実施例を示す概要図である。
【図12】本発明の基本原理を示す概略図である。
1a,1b,1c,1d,1e,1f 電線(電極) 1g,1h,1i 金属(電極) 1j,1k,1l 電極 2 電源 3 不平等進行波電界 4 絶縁性液体 4a 電荷 5 パイプ 16 イオン注入器(電荷注入器) 17 チャンネル材 18 蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−34405(JP,A) 特開 昭60−134760(JP,A) 特開 昭63−209462(JP,A) 実開 昭52−36717(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 44/06
Claims (3)
- 【請求項1】 絶縁材で被覆された電線からなる各電極
を、三相以上の多相交流電源に順次位相をずらして接続
し、該各電極を、パイプの外周に、該パイプの長手方向
に沿うようにスパイラル状に連続させて且つ密に巻き付
け、且つ上記パイプの一端部側を液体収納容器内の絶縁
性液体中に没入させるように配置し、更に、上記液体収
納容器の側壁部に、液体収納容器内の絶縁性液体中に強
制的に電荷を注入して強い電気力を作用させるための電
荷注入器を貫通設置し、液体収納容器内の絶縁性液体を
パイプの内側に沿わせて不平等進行波電界により移動さ
せるようにしてなることを特徴とする液体移動用ポン
プ。 - 【請求項2】 適宜の厚みを有する箔状金属又は導電性
の層からなる帯状の各電極を、三相以上の多相交流電源
に順次位相をずらして接続し、該各電極を、絶縁性を有
するチャンネル材の外側に、該チャンネル材の長手方向
に一定間隔をあけて平行に直接貼り付けた構成を有し、
チャンネル材の内部の絶縁性液体を不平等進行波電界に
より移動させるようにしてなることを特徴とする液体移
動用ポンプ。 - 【請求項3】 棒状の各電極を、三相以上の多相交流電
源に順次位相をずらして接続し、該各電極を、絶縁性を
有する蓋付きのチャンネル材により形成した流路の中
に、上記蓋を貫通させて該流路の長手方向に一定間隔を
あけて平行に直接配列すると共に、該各電極を、チャン
ネル材の外部の位置で互いの間隔が保てるように折り曲
げた構成を有し、チャンネル材の内部の絶縁性液体を不
平等進行波電界により移動させるようにしてなることを
特徴とする液体移動用ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3089416A JP3049808B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 液体移動用ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3089416A JP3049808B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 液体移動用ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04304157A JPH04304157A (ja) | 1992-10-27 |
JP3049808B2 true JP3049808B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=13970052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3089416A Expired - Lifetime JP3049808B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 液体移動用ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3049808B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0736692B2 (ja) * | 1988-12-21 | 1995-04-19 | 川崎重工業株式会社 | 電磁力発生装置 |
JP2911905B2 (ja) * | 1989-01-09 | 1999-06-28 | 株式会社東芝 | 電磁ポンプ |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3089416A patent/JP3049808B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04304157A (ja) | 1992-10-27 |
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