JPH0452707B2

JPH0452707B2 -

Info

Publication number: JPH0452707B2
Application number: JP2825886A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Miura
Original assignee: Sukegawa Electric Co Ltd
Current assignee: Sukegawa Electric Co Ltd
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1992-08-24
Also published as: JPS62189969A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、溶融金属等の導電性液体の搬送に
使用されるリニア誘導電磁ポンプに関し、特に、
環状流路を持ち、かつ、この環状流路の内周と外
周側にそれぞれステータを配置した二重誘導式環
状流路形リニア誘導電磁ポンプに関する。

〔従来の技術〕

一般のリニア誘導電磁ポンプは、断面円形の流
路を持ち、この外周側にステータを、流路の中心
に磁性体製のコアを配置したものである。この種
のリニア誘導電磁ポンプでは、流路の径を大きく
とり、流路の断面積を広くすると、流路の中心に
磁界が浸透しにくゝなる。このため、広い流路断
面積を得ることが困難であり、大量の液体の搬送
には不向きである。

そこで、比較的大量の液体の搬送には、第４図
で示すような、環状流路３を使用したリニア誘導
電磁ポンプが使用される。これは、二重のパイプ
１，２の間に環状流路３を形成し、環状流路３の
外周側にステータ５，５……を配置したものであ
る。

さらに、この形式の電磁ポンプでは、流路の内
側にも或る程度のスペースが得られることから、
流路の内周側にもステータ４，４……を配置す
る、いわゆる二重誘導方式の電磁ポンプが提案さ
れている。この方式では、環状流路３の内部にま
で磁界を浸透させやすいため、環状流路３をそれ
だけ厚くすることができる。従つて、環状流路３
の外径を大きくせずに、流路断面積を広くとるこ
とができ、小型化しやすい利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

リニア誘導電磁ポンプにおいて、導体であると
ころの流路の中の液体は、水力学的な損失の他、
渦電流による電気的な損失（オーミツクロス）を
受ける。このオーミツクロスは、液体の流速が遅
い程大きく、速い程小さくなる。

上記環状流路３の厚みが増した場合、これによ
つて水力学的な損失が小さくなり、全損失に占め
る上記オーミツクロクの割合が相対的に大きくな
る。この場合、環状流路３を流れる液体の流量Ｑ
と、電磁ポンプの吐出圧力Ｈの関係（以下、「Ｑ
−Ｈ特性」という。）を示すＱ−Ｈ特性曲線は、
第５図や第６図で示すように、流量Ｑを横軸にと
り、吐出圧力Ｈを縦軸にとると、上に凸になる。
即ち、オーミツクロスのため、流体の流速ｖが遅
いと、電磁ポンプの吐出圧力Ｈが低く、流速ｖが
速くなるに従つて、吐出圧力Ｈが高くなる。さら
に流速ｖが速くなると、全誘導電流ｅが小さくな
るので、ポンプの性能が低下し、吐出圧力Ｈが低
くなる。

このような流量Ｑと吐出圧力Ｈの関係のもとで
は、液体の流量Ｑ、即ち、流速ｖが変動する何等
かの原因があると、環状流路３の水力学的な圧力
−損失特性に変動が生じる。このため、滑らかな
運転ができず、流量制御が困難になると共に、い
わゆるウオーターハンマー現象（水撃現象）によ
るトラブルの発生原因となる。

例えば、環状流路３の中でのキヤビテーシヨン
の発生や、その中で異物が動揺することによつ
て、流量がQ₁とQ₂との間で変動すると、同じ吐
出圧力ｈのもとで、圧力−損失特性が第５図にお
いて、n₁とn₂で示すように変動する。また、第６
図で示すように、液体の供給側での液面h₁，₂の変
動等によつても、圧力−損失特性の変動がもたら
される。

この発明は、従来の二重誘導式環状流路形リニ
ア誘導電磁ポンプにおける上記の問題を解決する
ためなされたもので、適当なＱ−Ｈ特性が得られ
る環状流路を持つた二重誘導式環状流路形リニア
誘導電磁ポンプを提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

以下、この発明の構成を第１図と第２図の符号
を引用しながら説明すると、二重のパイプ１１，
１２の間に環状流路１３を形成し、この環状流路
１３の内周側と外周側にそれぞれステータ１４，
１４……，１５，１５……を配置する。さらに、
上記パイプ１１，１２の間の環状流路１３の中
に、磁性体からなるパイプ状のコア１６を挿入
し、これによつて、環状流路１３を内側の内周側
流路１３ａと外側の外周側流路１３ｂとい分割す
る。

〔作用〕

この発明による二重誘導式環状流路形リニア誘
導電磁ポンプでは、環状流路１３がコア１６によ
つて内周側流路１３ａと外周側流路１３ｂとに分
割されるため、それぞれの流路１３ａ，１３ｂの
厚みは、環状流路１３全体の約半分ずつとなる。
従つて、環状流路１３の中の全損失に占める流体
のオーミツクロスが相対的に小さくなり、上に凸
になるＱ−Ｈ特性曲線が形成されにくゝなる。

例えば、第３図は内周側流路１３ａと外周側流
路１３ｂとの断面積を等しくしたときのＱ−Ｈ特
性曲線の一例を示したものである。内周側流路１
３ａと外周側流路１３ｂのそれぞれのＱ−Ｈ特性
曲線は、点線で示すような曲線となる。にれによ
つて、環状流路１３全体では、上記両流路１３
ａ，１３ｂの流量Ｑを合計した実線のようなＱ−
Ｈ特性曲線が得られる。

また、コア１６は、磁性体製であるところか
ら、内周側流路１３ａと外周側流路１３ｂとの間
に磁気回路が形成され、これら流路１３ａ，１３
ｂを流れる流体に対して、それぞれほゞ直交する
磁界形成される。

〔実施例〕

次に、第１図〜第３図を参照しながら、この発
明の実施例について説明する。

径の異なる二本のパイプ１１，１２が同心状に
配置され、この間に環状流路１３が形成されてい
る。これら２本のパイプ１１，１２の間に、磁性
体からなるパイプ状のコア１６が挿入され、これ
が図示されてないスペーサによつて、環状流路１
３の中に固定されている。このコア１６は、パイ
プ１１と１２の中間の径を有するもので、環状流
路１３を内周側流路１３ａと外周側流路１３ｂと
に２分している。なお、コア１６は、必要に応じ
て環状流路１３の中に多重に挿入することもでき
る。

内側のパイプ１１の内周側と外側のパイプ１２
の外周側とにそれぞれステータ１４，１４……，
１５，１５……が配置されている。これらのステ
ータ１４，１４……，１５，１５……は、ステー
タコア１７，１７……，１８，１８……と、これ
らに巻装されたステータコイル１９，１９……，
２０，２０……とからなる。ステータコイル１
９，１９，……，２０，２０……には、環状流路
１３の長手方向にわたつて順次位相がずれた電流
が流される。また、環状流路１３を挟んで対向す
る内周側のステータコイル１９，１９……と外周
側のステータコイル２０，２０……には、互いに
同位相か、または、180°位相がずれた電流が流さ
れる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明によれば、環状流
路１３を、同じ流路断面積を有する同径の環状流
路１３に比べて、約半分の厚みを持つた内周側流
路１３ａと外周側流路１３ｂに分けることができ
る。このため、液体の流量Ｑと吐出圧力Ｈとにつ
いて、望ましい関係が得られる。即ち、流量Ｑが
定まれば、一律に吐出圧力Ｈが定まるという関係
が得られることから、環状流路１３の圧力損失の
変動等に伴う流量Ｑの急激な変動が生じない。

また、コア１６によつて、内周側のステータ１
４，１４……と、外周側のステータ１５，１５…
…との間に磁気回路が形成され、内周側流路１３
ａと外周側流路１３ｂを通過する流体の移動方向
に対してほゞ直交する磁界が形成できる。これに
よつて、効率の良いポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す二重誘導式
環状流路形リニア誘導電磁ポンプの一部半断面斜
視図、第２図は、第１図のＡ部拡大図、第３図
は、上記二重誘導式環状流路形リニア誘導電磁ポ
ンプの流量−吐出圧力特性を示すグラフ、第４図
は、二重誘導式環状流路形リニア誘導電磁ポンプ
の従来例を示す一部半断面斜視図、第５図と第６
図は、同二重誘導式環状流路形リニア誘導電磁ポ
ンプの流量と吐出圧力との関係を示すグラフであ
る。１３……環状流路、１３ａ……内周側流路、１
３ｂ……外周側流路、１４，１５……ステータ、
１６……コア。

Claims

【特許請求の範囲】

１環状流路１３の内周側と外周側にそれぞれス
テータ１４，１４……，１５，１５……を配置し
た二重誘導式環状流路形リニア誘導電磁ポンプに
おいて、環状流路１３の中に磁性体からなるパイ
プ状のコア１６を挿入し、同コア１６によつて、
環状流路１３を、内側の内周側流路１３ａと外側
の外周側流路１３ｂとに分割してなることを特徴
とする二重誘導式環状流路形リニア誘導電磁ポン
プ。