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ELECTROHYDRODYNAMIC PUMP

Patent code P07A012844
File No. PA16-074
Posted date Jan 18, 2008
Application number P2004-381641
Publication number P2006-158169A
Patent number P4759671
Date of filing Nov 29, 2004
Date of publication of application Jun 15, 2006
Date of registration Jun 17, 2011
Inventor
  • (In Japanese)花岡 良一
  • (In Japanese)高田 新三
  • (In Japanese)深見 正
Applicant
  • (In Japanese)学校法人金沢工業大学
Title ELECTROHYDRODYNAMIC PUMP
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a production cost by improving the constitution of an electrode in a fluid channel in an EHD pump, reducing a channel resistance of the EHD pump and simplifying a structure for arranging electrode.
SOLUTION: In an electrohydrodynamic pump, a linear metal inside electrode is bridged in the inside longitudinal direction of a cylindrical metal outside electrode, exposing itself in the outside electrode, and the outer periphery of the inside electrode is surrounded with a liquid delivery channel tube extending outward of the outside electrode to form a liquid delivery channel. The exposed part of the inside electrode is made to face the inner peripheral surface of the outside electrode, the fluid, which generates dissociated ions when electric field acts, is introduced in the outside electrode and filled in between the outside electrode and the inside electrode, and a high DC voltage is applied between the inside electrode and the outside electrode.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004381641thum.jpg
State of application right Registered
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