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電気流体力学ポンプ

国内特許コード P07A012844
整理番号 PA16-074
掲載日 2008年1月18日
出願番号 特願2004-381641
公開番号 特開2006-158169
登録番号 特許第4759671号
出願日 平成16年11月29日(2004.11.29)
公開日 平成18年6月15日(2006.6.15)
登録日 平成23年6月17日(2011.6.17)
発明者
  • 花岡 良一
  • 高田 新三
  • 深見 正
出願人
  • 学校法人金沢工業大学
発明の名称 電気流体力学ポンプ
発明の概要

【課題】 EHDポンプ内の流体流路における電極の構成を改良し、EHDポンプの流路抵抗を減少させると共に電極配置構造を簡素化して製作コストを低減させる。
【解決手段】 金属製の線状の内側電極を金属製の筒状の外側電極の内部長手方向に架設してその外側電極内に露出させ、その外側電極の外部に延びた液体送出流路管で上記内側電極の外周を囲って流体送出流路を形成すると共に、内側電極の上記露出部分を外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を外側電極内に導入して外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、上記内側電極と外側電極の間に直流高電圧を印加する。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要

古くから使用されてきた機械式ポンプ、すなわち回転羽根あるいは往復動ピストンを用いて流体を送り出すポンプは、羽根やピストンの動きに伴う摩擦熱や振動や摩擦音・振動音が生じ、それらを低減するためのメンテナンスを要することから、機械的ポンプに替わる電気流体力学ポンプ(electro-hydro-dynamics pump)(「EHDポンプ」と略す)の実用化に向けた研究開発が進んでいる。そして特開2003-284316号公開特許公報(特許文献1)に示されるようなEHDポンプが提案されている。


上記特許文献1に示されるEHDポンプの概略構造は図8に示す通りで、ポンプケース70内に、リング状電極71と、リング状電極71の外径より小さい外径の柱状電極72を同軸状で長手方向にずらせて対向させ、その対をなすリング状電極71と柱状電極72の間に、電界が作用すると解離イオンが生ずる流体73(電界が加わると流体中にプラス・イオンとマイナス・イオンに分かれて現われる性質の流体)を充填し、そのリング状電極71と柱状電極72に間に電源74から直流高電圧を印加するものである。そしてリング状電極71と柱状電極72に間に直流高電圧が印加されると、リング状電極71と柱状電極72の間の電界によって、リング状電極71および柱状電極72の近傍にある流体73に解離イオンが生じ、電極界面にヘテロチャージ層が形成され、その結果、この層内のイオンと電極との間のクーロン力により、流体3は矢印M7に示すような流れとなって圧送される。しかし、このような従来のEHDポンプでは、リング状電極71と柱状電極72を同軸状で長手方向にずらせて対向させた電極群塊をポンプ内の流体流路中に置いていることから、ポンプ内に形成される流体流路の流路抵抗が大きくなる難点があり、またリング状電極71と柱状電極72を同軸状で長手方向にずらせて対向させる構造では、電極配置を構成する製作コストが嵩む難点があった。

【特許文献1】 特開2003-284316号公開特許公報

産業上の利用分野

この発明は、電界を作用させることにより解離イオンが生成される流体を、直流高電圧が印加された一対の電極の間を圧送する電気流体力学ポンプに関するもので、特にそのポンプ内の流体流路の構造に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を露出状態で架設し、前記外側電極の外部に延びた流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加することを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項2】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた円筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を同軸状に露出状態で架設し、前記外側電極の外部に延びた流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加することを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項3】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を露出状態で架設し、前記外側電極の外部に互に反対方向へ延びた2本の流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加することを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項4】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた円筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を同軸状に露出状態で架設し、前記外側電極の外部に互に反対方向へ延びた2本の流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加することを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項5】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を露出状態で架設し、前記外側電極の外部に延びた流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して直列に連結したことを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項6】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた円筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を同軸状に露出状態で架設し、前記外側電極の外部に延びた流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して直列に連結したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項7】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を露出状態で架設し、前記外側電極の外部に互に反対方向へ延びた2本の流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して直列に連結したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項8】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた円筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を同軸状に露出状態で架設し、前記外側電極の外部に互に反対方向へ延びた2本の流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して直列に連結したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項9】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を露出状態で架設し、前記外側電極の外部に延びた流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して並列に結合したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項10】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた円筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を同軸状に露出状態で架設し、前記外側電極の外部に延びた流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して並列に結合したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項11】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を露出状態で架設し、前記外側電極の外部に互に反対方向へ延びた2本の流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して並列に結合したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項12】 流体帰還孔を設けた電気絶縁性端板で両端を封じた円筒状の外側電極の内部の長手方向に、線状の内側電極を同軸状に露出状態で架設し、前記外側電極の外部に互に反対方向へ延びた2本の流体送出流路管で前記内側電極を囲って流体送出流路を形成すると共に、前記内側電極の露出部分を前記外側電極の内周面と対向させ、電界が作用すると解離イオンが生成される流体を前記外側電極内に導入して前記外側電極と内側電極の間に前記流体を満たし、前記内側電極と前記外側電極との間に直流高電圧を印加し、且つ前記外側電極を複数個、前記流体送出流路管、ならびに前記流体帰還孔に通ずる流体帰還流路管を介して並列に結合したことすることを特徴とする電気流体力学ポンプ。
【請求項13】 内側電極の露出部分の長さLを少なくとも0.7mmに設定したことを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれが1項に記載の電気流体力学ポンプ。
産業区分
  • 発電、電動
  • 流体移送
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004381641thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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