JPH0441277B2 - - Google Patents
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- JPH0441277B2 JPH0441277B2 JP61073149A JP7314986A JPH0441277B2 JP H0441277 B2 JPH0441277 B2 JP H0441277B2 JP 61073149 A JP61073149 A JP 61073149A JP 7314986 A JP7314986 A JP 7314986A JP H0441277 B2 JPH0441277 B2 JP H0441277B2
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- Japan
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- jet
- electrode
- liquid
- electric field
- mesh electrode
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/16—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying an electrostatic field to the body of the heat-exchange medium
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/24—Promoting flow of the coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
- H02N11/006—Motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、電極間に高電圧をかけて液体にジエ
ツトを発生させる装置に関し、更に詳しくは、そ
の電極の構造に関する。
ツトを発生させる装置に関し、更に詳しくは、そ
の電極の構造に関する。
（従来の技術）
熱交換器において、電場を利用して熱媒体の液
体に不安定な乱れを発生させ、沸騰、伝熱を促進
する装置が提案されている。
体に不安定な乱れを発生させ、沸騰、伝熱を促進
する装置が提案されている。
この沸騰、伝熱促進装置は、熱媒体であるフロ
ン等の液体中において、伝熱面に対向して電極が
設置されて構成される。ここで、伝熱面が一方の
電極とされる。そして、伝熱面と電極との間に高
電圧がかけられると、伝熱面の境界層に不安定な
乱れが発生し、これにより熱交換器の沸騰、伝熱
が促進される。
ン等の液体中において、伝熱面に対向して電極が
設置されて構成される。ここで、伝熱面が一方の
電極とされる。そして、伝熱面と電極との間に高
電圧がかけられると、伝熱面の境界層に不安定な
乱れが発生し、これにより熱交換器の沸騰、伝熱
が促進される。
従来、前記電極としてメツシユ電極も使用され
ているが、その場合の各メツシユはすべて同じ大
きさとなつていた。
ているが、その場合の各メツシユはすべて同じ大
きさとなつていた。
（発明が解決しようとする問題点）
前記従来公知のメツシユ電極を用いた熱伝達促
進装置あるいは沸騰促進装置では、境界層に不安
定な乱れを生じさせるだけであり、熱伝達促進効
果や沸騰促進効果が不十分であつた。
進装置あるいは沸騰促進装置では、境界層に不安
定な乱れを生じさせるだけであり、熱伝達促進効
果や沸騰促進効果が不十分であつた。
一方、本発明者らは一定の条件で電界を作る
と、伝熱面に対向して設置された電極を貫く流動
が発生することを発見した。これを以下ジエツト
と言うことにする。
と、伝熱面に対向して設置された電極を貫く流動
が発生することを発見した。これを以下ジエツト
と言うことにする。
ジエツトは、電場により液体中に発生する強制
対流であり、EHD（electro−hydro−dynamic
電気流体力学）ジエツトあるいはEHD対流と称
されるものである。
対流であり、EHD（electro−hydro−dynamic
電気流体力学）ジエツトあるいはEHD対流と称
されるものである。
このジエツトは、次のメカニズムより発生する
ことが分かつた。
ことが分かつた。
伝熱面等の面電極とメツシユ電極との間に高電
圧をかけると電界が形成される。この電界は、メ
ツシユ電極付近の電界が伝熱面付近の電界より大
きい不平等電界である。この不平等電界の中で、
液体に圧力上昇が生じる。即ち、誘電体である液
体の分極電荷のうち電界の強い方の分極電荷によ
り強い力が働き、液体はメツシユ電極の方に引か
れ、圧力が上昇する。このようにメツシユ電極付
近の圧力が上昇した液体は、メツシユ電極から離
れた電界の弱い箇所である格子状の開口を貫通し
て流れる。この流れがジエツトである。
圧をかけると電界が形成される。この電界は、メ
ツシユ電極付近の電界が伝熱面付近の電界より大
きい不平等電界である。この不平等電界の中で、
液体に圧力上昇が生じる。即ち、誘電体である液
体の分極電荷のうち電界の強い方の分極電荷によ
り強い力が働き、液体はメツシユ電極の方に引か
れ、圧力が上昇する。このようにメツシユ電極付
近の圧力が上昇した液体は、メツシユ電極から離
れた電界の弱い箇所である格子状の開口を貫通し
て流れる。この流れがジエツトである。
上記ジエツト発生のメカニズムからも分かると
おり、従来のメツシユ電極は同一大きさのメツシ
ユとなつていたのでジエツトは発生していなかつ
た。
おり、従来のメツシユ電極は同一大きさのメツシ
ユとなつていたのでジエツトは発生していなかつ
た。
そこで、本発明の目的は、メツシユ電極の構造
の内、ジエツトの流速に影響を与える因子を得る
ことによつて、ジエツトの流速の大きい電場によ
るジエツト発生装置を提供することにある。
の内、ジエツトの流速に影響を与える因子を得る
ことによつて、ジエツトの流速の大きい電場によ
るジエツト発生装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を解決するために、本発明では、メツ
シユ電極の格子状開口に大小を与えて流速の大き
いジエツトを得たものである。
シユ電極の格子状開口に大小を与えて流速の大き
いジエツトを得たものである。
（作用）
本発明は、次のように作用する。
小格子状開口付近では電極材が互いに隣接して
いるため、小格子状開口の部分の電界がより強く
なり、液体の圧力がより大きくなる。そのため、
液体の圧力匂配が増大し、ジエツトの流速も増大
する。
いるため、小格子状開口の部分の電界がより強く
なり、液体の圧力がより大きくなる。そのため、
液体の圧力匂配が増大し、ジエツトの流速も増大
する。
（実施例）
以下に、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。
する。
本実施例において、電場によるジエツト発生装
置は、熱交換器の沸騰、伝熱促進に使用されてい
る。
置は、熱交換器の沸騰、伝熱促進に使用されてい
る。
第１図はメツシユ電極の平面図、第２図はメツ
シユ電極の設置状態の断面図である。
シユ電極の設置状態の断面図である。
第２図において、熱交換器の発熱面が、面電極
１となつている。この面電極１と受熱面２との間
には、伝熱面１から受熱面２に熱を伝達する熱媒
体である液体３が充填されている。本実施例で
は、液体３として低沸点液体であるフロンを用い
ている。又、本実施例では、両電極１として高性
能沸騰面が使用されている。高性能沸騰面は、第
３図に示すように、金属表面に凹凸が形成され、
小さい過熱度の下でも沸騰が盛んに起きるように
したものである。
１となつている。この面電極１と受熱面２との間
には、伝熱面１から受熱面２に熱を伝達する熱媒
体である液体３が充填されている。本実施例で
は、液体３として低沸点液体であるフロンを用い
ている。又、本実施例では、両電極１として高性
能沸騰面が使用されている。高性能沸騰面は、第
３図に示すように、金属表面に凹凸が形成され、
小さい過熱度の下でも沸騰が盛んに起きるように
したものである。
液体３中には、面電極１に対向してメツシユ電
極４が設置される。メツシユ電極４は、線状の電
極材５により格子状の多数の開口が形成されて成
る。このメツシユとして、第１図に示されている
ように、格子状の開口の間隔の大きい大開口Ａ
と、格子状の開口の間隔が小さい小開口Ｂ，Ｃと
が形成されている。
極４が設置される。メツシユ電極４は、線状の電
極材５により格子状の多数の開口が形成されて成
る。このメツシユとして、第１図に示されている
ように、格子状の開口の間隔の大きい大開口Ａ
と、格子状の開口の間隔が小さい小開口Ｂ，Ｃと
が形成されている。
メツシユ電極４と面電極１との間には、高電圧
がかけられ、電場が形成される、メツシユ電極４
と面電極１との間には、電気力線６が作用し、メ
ツシユ電極４付近は電界が強く、又面電極１付近
は電界が弱い不平等電界が形成される。他方、メ
ツシユ電極４の小開口Ｂ，Ｃ域の電界は、大開口
Ａ域の電界よりも強いものとなる。
がかけられ、電場が形成される、メツシユ電極４
と面電極１との間には、電気力線６が作用し、メ
ツシユ電極４付近は電界が強く、又面電極１付近
は電界が弱い不平等電界が形成される。他方、メ
ツシユ電極４の小開口Ｂ，Ｃ域の電界は、大開口
Ａ域の電界よりも強いものとなる。
そうすると、第３図の矢印で示す方向に、液体
３に小開口Ｂ，Ｃ域から大開口Ａ域へのジエツト
が発生する。電界の強い小開口Ｂ，Ｃ域の液体３
の圧力が電界の弱い大開口Ａ域の液体３の圧力よ
り大きくなり、圧力匂配によつて上記ジエツトの
方向が決定される。
３に小開口Ｂ，Ｃ域から大開口Ａ域へのジエツト
が発生する。電界の強い小開口Ｂ，Ｃ域の液体３
の圧力が電界の弱い大開口Ａ域の液体３の圧力よ
り大きくなり、圧力匂配によつて上記ジエツトの
方向が決定される。
小開口Ｂ，Ｃでは電極材５が互いに接近してい
るため、開口の間隔が大きいものに同じ電圧をか
けたものに比較し、この付近の電界がより強くな
る。それだけ液体３の圧力が上昇するものとな
り、圧力匂配が大きくなり、ジエツトの流速が大
きくなる。
るため、開口の間隔が大きいものに同じ電圧をか
けたものに比較し、この付近の電界がより強くな
る。それだけ液体３の圧力が上昇するものとな
り、圧力匂配が大きくなり、ジエツトの流速が大
きくなる。
このように、ジエツトの流速が増大する結果、
熱交換器の伝熱性能が向上するのである。
熱交換器の伝熱性能が向上するのである。
次に、メツシユ電極４の電極材５の間隔の比と
ジエツトの流速の関係を、第４図により説明す
る。第４図は、本発明の発明者らの行つた実験結
果を表したものである。
ジエツトの流速の関係を、第４図により説明す
る。第４図は、本発明の発明者らの行つた実験結
果を表したものである。
この実験では、液体３としてフロン113を96％、
エタノールを４％の混合液を用いた。メツシユ電
極４と面電極１との間隔Ｄを2.0mmにした。そし
て、小開口Ｂ，Ｃの電極材５の間隔Ｓを4.5mm一
定とし、大開口Ａのメツシユ電極間隔Ｗを変化さ
せて、電圧20kvをかけた場合のＳ／Ｗと流速ｖ
との関係を観察した。
エタノールを４％の混合液を用いた。メツシユ電
極４と面電極１との間隔Ｄを2.0mmにした。そし
て、小開口Ｂ，Ｃの電極材５の間隔Ｓを4.5mm一
定とし、大開口Ａのメツシユ電極間隔Ｗを変化さ
せて、電圧20kvをかけた場合のＳ／Ｗと流速ｖ
との関係を観察した。
これによると、Ｓ／Ｗが0.05ないし0.8付近に
かけてジエツトが生じ、この範囲内においてジエ
ツトの流速はＳ／Ｗが小さいものほど大きいもの
となつている。
かけてジエツトが生じ、この範囲内においてジエ
ツトの流速はＳ／Ｗが小さいものほど大きいもの
となつている。
又、本発明者らによる他の実験によると、かか
る電圧の大きさにほぼ比例してジエツトの流速が
大きくなることが判つた。
る電圧の大きさにほぼ比例してジエツトの流速が
大きくなることが判つた。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば以下のようにしてもよい。
なく、例えば以下のようにしてもよい。
本発明のジエツト流速を増大させる作用は、熱
交換器の伝熱促進装置の他、次に例示する用途に
も適用できる。
交換器の伝熱促進装置の他、次に例示する用途に
も適用できる。
反応させるべき液体にジエツトを発生させ、
化学反応を促進する反応促進装置。
化学反応を促進する反応促進装置。
ジエツトにより液体を混合する混合装置。
電気機器の冷却器のヒステリシス除去装置。
LSI等の電気機器をフロン等の冷却液に浸漬す
る冷却器では、冷却液の自然対流により冷却す
る域から沸騰により冷却する域において除熱量
のヒステリシスが生じる。本装置は、このヒス
テリシスをジエツトにより除去するものであ
る。
LSI等の電気機器をフロン等の冷却液に浸漬す
る冷却器では、冷却液の自然対流により冷却す
る域から沸騰により冷却する域において除熱量
のヒステリシスが生じる。本装置は、このヒス
テリシスをジエツトにより除去するものであ
る。
ジエツトにより液を移送するポンプ。
ジエツトにより液体を攪拌し、汚れを防止す
る汚れ防止装置。
る汚れ防止装置。
又、メツシユ電極を製作するには、線材を交差
させる他、金属板に穴空け加工して製作してもよ
い。
させる他、金属板に穴空け加工して製作してもよ
い。
又、開口の大小あるいは電圧を可変としてジエ
ツトの流速を任意のものに制御することもでき
る。
ツトの流速を任意のものに制御することもでき
る。
（発明の効果）
本発明によると、次の効果を奏する。
電場によるジエツト発生装置のメツシユ電極の
開口に大小を設け、小開口付近の電界を強くした
ので、液体の圧力匂配が増大し、ジエツトの流速
を増大できる。
開口に大小を設け、小開口付近の電界を強くした
ので、液体の圧力匂配が増大し、ジエツトの流速
を増大できる。
又、開口の大小を適宜に選定することにより、
所定のジエツト流速を発生させることが可能とな
り、熱伝達係数を所定の値とした装置を提供する
ことができる。
所定のジエツト流速を発生させることが可能とな
り、熱伝達係数を所定の値とした装置を提供する
ことができる。
第１図は、本発明の一実施例に係るメツシユ電
極の平面図である。第２図は、第１図のＸ−Ｘ断
面を示した設置状態図である。第３図は、第２図
の一部拡大図である。第４図は、メツシユ電極間
隔と流速の関係の実験結果を表したグラフであ
る。 １……電極面、３……液体、４……メツシユ電
極、５……電極材、Ａ……大開口、Ｂ，Ｃ……小
開口。
極の平面図である。第２図は、第１図のＸ−Ｘ断
面を示した設置状態図である。第３図は、第２図
の一部拡大図である。第４図は、メツシユ電極間
隔と流速の関係の実験結果を表したグラフであ
る。 １……電極面、３……液体、４……メツシユ電
極、５……電極材、Ａ……大開口、Ｂ，Ｃ……小
開口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多数の格子状の開口を有するメツシユ電極と
面電極とを液体中に対向して設置し、該メツシユ
電極と面電極との間に高電圧をかけて前記液体に
ジエツトを発生させる電場によるジエツト発生装
置において、 前記メツシユ電極の格子状開口として大開口と
小開口とが隣接して設けられていることを特徴と
する電場によるジエツト発生装置における電極。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073149A JPS63259396A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電場によるジェット発生装置における電極 |
| US07/031,371 US4818184A (en) | 1986-03-31 | 1987-03-30 | Device for generating jet with electric field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073149A JPS63259396A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電場によるジェット発生装置における電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63259396A JPS63259396A (ja) | 1988-10-26 |
| JPH0441277B2 true JPH0441277B2 (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=13509841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61073149A Granted JPS63259396A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電場によるジェット発生装置における電極 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4818184A (ja) |
| JP (1) | JPS63259396A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136698A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 対流伝熱面における熱伝達促進装置 |
| RU2132974C1 (ru) * | 1997-11-06 | 1999-07-10 | Аленичев Алексей Владимирович | Локальный вентилятор-ионизатор |
| WO2008090264A1 (fr) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Roland Moutou | Dispositif de propulsion d’un corps |
| JP6201666B2 (ja) * | 2013-11-14 | 2017-09-27 | 株式会社デンソー | 冷却装置 |
| CN109072893B (zh) * | 2017-01-09 | 2019-11-29 | 华为技术有限公司 | 一种电液动力装置以及包含电液动力装置的系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA809704A (en) * | 1969-04-01 | Westinghouse Electric Corporation | Pressure sensitive thermosetting adhesives and tapes | |
| US2541841A (en) * | 1947-06-20 | 1951-02-13 | Ajax Engineering Corp | Unidirectional flow in plurality chamber induction furnace |
| US3413113A (en) * | 1964-07-22 | 1968-11-26 | Rheinstahl Huettenwerke Ag | Method of melting metal |
| DE2339318C3 (de) * | 1973-08-03 | 1978-09-28 | Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid | Linearer Wanderfeldinduktor für den Transport geschmolzener Metalle |
| US3989968A (en) * | 1975-10-23 | 1976-11-02 | General Electric Company | Pumped double-pass return liquid metal collector for acyclic machines |
| US4316233A (en) * | 1980-01-29 | 1982-02-16 | Chato John C | Single phase electrohydrodynamic pump |
| US4412785A (en) * | 1981-03-19 | 1983-11-01 | Westinghouse Electric Corp. | Pumping apparatus |
| JPS5966342A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 高電圧電場による液体流動発生方法 |
| DE3409773A1 (de) * | 1984-03-16 | 1985-09-19 | INTERATOM GmbH, 5060 Bergisch Gladbach | Elektromagnetische ruehrpumpe fuer fluessigmetalle |
| GB8424061D0 (en) * | 1984-09-24 | 1984-10-31 | Allen P H G | Heat exchangers |
| US4688996A (en) * | 1986-01-24 | 1987-08-25 | Electric Power Research Institute | Electromagnetic flow coupler for regulating flow rate/pressure |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61073149A patent/JPS63259396A/ja active Granted
-
1987
- 1987-03-30 US US07/031,371 patent/US4818184A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4818184A (en) | 1989-04-04 |
| JPS63259396A (ja) | 1988-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |