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共振駆動による進行波ポンプ、進行波搬送装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110005757
整理番号 P09-007
掲載日 2011年9月13日
出願番号 特願2009-044774
公開番号 特開2010-196660
登録番号 特許第5263743号
出願日 平成21年2月26日(2009.2.26)
公開日 平成22年9月9日(2010.9.9)
登録日 平成25年5月10日(2013.5.10)
発明者
  • 松村 雄一
  • 岩本 久和
出願人
  • 国立大学法人岐阜大学
発明の名称 共振駆動による進行波ポンプ、進行波搬送装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】 共振現象を利用することにより小さな力でも駆動可能である粉体、粒状体、液体等の進行波ポンプ、進行波搬送装置および前記進行波ポンプ、進行波搬送装置における進行波発生方法を提供するものであり、搬送の対象となる物体が液体の場合は、推進装置としても利用できる装置を提供する。
【解決手段】曲げ振動の固有振動モードが正弦波状となるような境界条件で支持された2枚の弾性平板を対向させて、2枚の弾性平板の間には隙間を設け、その対向面の一端に吸込口を他端に吐出口を備え、吸込口と吐出口を除く2枚の弾性平板の端面を密閉し、両弾性平板の外側に弾性平板を振動させる振動子を配し、振動子の加振装置を備え、加振装置には加振力の振幅調整器と位相調整器とを設ける。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


進行波ポンプとしては、特開昭59-147888「振動子の駆動による進行波ポンプ」が知られている(特許文献1参照)。この進行波ポンプは、2箇の弾性体を当接させ、それぞれの弾性体の一端に設けた振動子から送り出した波を他端に設けた振動子により吸収することで、変形した両弾性体と当接面で囲まれた空間が進行することを利用して、この進行波空間に流体を載せて搬送するポンプである。この進行波ポンプは、端部で波動を吸収する際に、インピーダンス整合条件を満たすような力を与えることで進行波を形成させる。このとき与えられる力は、弾性体の特性インピーダンスと端部の振動速度の積で表される力であり、速度に比例する力であることから減衰力と見なせる。従って、この進行波ポンプでは、端部に設置する減衰器によるエネルギの散逸があり、エネルギ効率に劣る。
一方、弾性体を利用せずに、波形を記憶した形状記憶合金を利用して強制的に進行波を形成する進行波発生装置および進行波発生方法として特開平9-32719公報に示される技術が知られている(特許文献2)。この進行波発生装置および進行波発生方法は、位相の異なる波形を記憶した複数の形状記憶合金の線を組み合わせて、各位相の線を位相の順に加熱と冷却を繰り返すことで進行波を形成するものであり、この進行波上に液体、固体等の物体を載せて搬送する装置および方法である。この進行波発生装置および進行波発生方法は、形状記憶合金の加熱と冷却を必要とすることから、搬送物や雰囲気である大気等への熱の移動を伴い、エネルギ効率に劣る。

産業上の利用分野


本発明は、粉体、粒状体、液体等の物体搬送等に使用される進行波状に移動する隙間空間を発生する装置に関するものであり、搬送の対象となる物体が液体の場合は、推進装置としても利用できるものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
2枚の弾性平板の間には隙間を設け、その対向面の一端に吸込口を他端に吐出口を備え、吸込口と吐出口を除く2枚の弾性平板の端面を密閉し、両弾性平板の外側に弾性平板を振動させる振動子を配し、該振動子の加振装置を備えた進行波ポンプにおいて、
曲げ振動の固有振動モードが正弦波状となる境界条件で支持された2枚の弾性平板を対向させ共振駆動型とし、
単一の固有振動モードが支配的となる共振周波数近傍の周波数で2枚の弾性平板を同時に正弦波加振する際に発生する正弦波状の固有振動モードの腹と節の位置が互いに対向するように2枚の弾性平板の位置関係を調節し、2枚の弾性平板の振動が位相π/2だけずれて発生するように加振力を調整し、
2枚の弾性平板の強制加振時の振幅を両弾性平板間の隙間高さに等しく、もしくは、隙間高さよりもわずかに小さくするように加振力を調整することで、両弾性平板の対向面に生じる波形空間を進行波状に移動させることを特徴とする進行波ポンプ、進行波搬送装置。

【請求項2】
波形空間内の粉体、粒状体、液体のいずれかを搬送することを特徴とする請求項1記載の進行波ポンプ、進行波搬送装置。

【請求項3】
加振装置として加振力の振幅調整器と位相調整器、および弾性平板の振動を測定し制御する制御装置とを備えることを特徴とする請求項1記載の進行波ポンプ、進行波搬送装置。
産業区分
  • 流体移送
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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