JPH0789734B2 - Faraday type electromagnetic pump with annular passage - Google Patents
Faraday type electromagnetic pump with annular passageInfo
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- JPH0789734B2 JPH0789734B2 JP63088419A JP8841988A JPH0789734B2 JP H0789734 B2 JPH0789734 B2 JP H0789734B2 JP 63088419 A JP63088419 A JP 63088419A JP 8841988 A JP8841988 A JP 8841988A JP H0789734 B2 JPH0789734 B2 JP H0789734B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液体ナトリウム等の導電性流体を搬送するこ
との出来る電磁ポンプに関し、特に、ファラデー型電磁
ポンプに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electromagnetic pump capable of conveying a conductive fluid such as liquid sodium, and more particularly to a Faraday type electromagnetic pump.
[従来の技術] 従来、液体ナトリウム等の導電性流体を搬送する場合、
電磁ポンプが利用されている。この電磁ポンプには大き
く分けて二つの形式があり、それはインダクション形電
磁ポンプとファラデー形電磁ポンプである。[Prior Art] Conventionally, when carrying a conductive fluid such as liquid sodium,
An electromagnetic pump is used. This electromagnetic pump is roughly classified into two types, an induction type electromagnetic pump and a Faraday type electromagnetic pump.
前者のインダクション型電磁ポンプは、移動磁界によっ
て導電性流体中に発生する誘導電流と、その移動磁界と
の相互作用によって流体を送るするため、ファラデー型
の様に電極を必要としないので構造的に簡潔である。し
かし、出力特性解析が難しく、流量制御が難しいという
面がある。The former induction type electromagnetic pump does not require an electrode like the Faraday type because it sends the fluid by the interaction between the induced current generated in the conductive fluid by the moving magnetic field and the moving magnetic field. It is simple. However, it is difficult to analyze the output characteristics and difficult to control the flow rate.
他方、ファラデー型電磁ポンプは、例えばステンレス鋼
等から成る断面矩形状或は円形断面の流体通路の上下方
向に磁束を通し、その左右の側壁に電極を取り付けて電
流を流すものである。すなわち、通路の導電性流体にフ
レミングの左手の法則に従った方向に力Fを与えて流体
を推進させるため、出力解析が非常に簡単で容易であ
り、流量制御が容易である。On the other hand, the Faraday type electromagnetic pump allows magnetic flux to pass through in the vertical direction of a fluid passage of rectangular cross section or circular cross section made of stainless steel or the like, and attaches electrodes to the left and right side walls of the fluid passage to pass current. That is, since a force F is applied to the conductive fluid in the passage in a direction according to Fleming's left-hand rule to propel the fluid, output analysis is very simple and easy, and flow rate control is easy.
しかし、前記のファラデー型電磁ポンプにおいて、断面
矩形状の流体通路を用いたものでは、通路の断面が矩形
であるがゆえに機械強度や導電性流体の流動抵抗等の点
で難点がある。However, in the above-mentioned Faraday-type electromagnetic pump that uses a fluid passage having a rectangular cross section, the passage has a rectangular cross section, so that there are problems in mechanical strength and flow resistance of the conductive fluid.
また、円形断面の流体通路を使用するものにあっては、
場所によって電極間の距離に差異を生じるため、導電性
流体の局部的な渦流や脈動を生じ、出力解析が難しい。
導電性流体に十分大きな電流を流体に流すために、電極
と通路との間の接触面を大きく取る必要がある。このた
め、電極と通路とを可成り長い円弧面で接合することが
必要であり、接合作業がさらに難しいという欠点があ
る。Also, in the case of using a fluid passage with a circular cross section,
Since the distance between the electrodes varies depending on the location, a local eddy current or pulsation of the conductive fluid occurs, which makes output analysis difficult.
In order to pass a sufficiently large electric current to the conductive fluid, it is necessary to take a large contact surface between the electrode and the passage. For this reason, it is necessary to bond the electrode and the passage with a considerably long arcuate surface, and there is a drawback that the bonding work is more difficult.
そこで、このような問題を解決するため、同心状に配置
した径の異なる2つの円管の間に形成される空間を導電
性流体の通路としたものが提案されている(特開昭51−
111906号公報)。すなわち、同心状に配置した径の異な
る2つの円管の間に形成された空間を電極で仕切ること
で、複数の導電性流体の通路を形成している。そして、
この流体通路の外周側に磁気回路の磁極を配置し、同通
路を円管の径方向に貫くように磁束を通すと共に、前記
電極の間で流体通路の周方向に電流を流す。Therefore, in order to solve such a problem, there has been proposed one in which a space formed between two concentrically arranged circular tubes having different diameters is used as a passage for a conductive fluid (JP-A-51-51).
111906 publication). That is, a space formed between two circular pipes having different diameters arranged concentrically is partitioned by electrodes to form a plurality of passages for the conductive fluid. And
A magnetic pole of a magnetic circuit is arranged on the outer peripheral side of the fluid passage, a magnetic flux is passed through the passage in the radial direction of the circular pipe, and a current is passed between the electrodes in the circumferential direction of the fluid passage.
この電磁ポンプは、流体通路が基本的に円形であるた
め、前述のような問題が解消される。In this electromagnetic pump, since the fluid passage is basically circular, the above-mentioned problems are solved.
[発明が解決しようとしている課題] 前記流体通路を形成する円管は、液体ナトリウム等の導
電性流体に対して耐触性のあるステンレスが使用され
る。他方、電極には、大電流を流すため、銅が使用され
る。ところが、前記従来の電磁ポンプでは、ステンレス
で作られた円管の間の空間を電極で仕切っているため、
ステンレスである円管と銅である電極との接合が必要と
なる。[Problems to be Solved by the Invention] The circular tube forming the fluid passage is made of stainless steel having a resistance to a conductive fluid such as liquid sodium. On the other hand, copper is used for the electrodes because a large current flows through them. However, in the conventional electromagnetic pump, since the space between the circular tubes made of stainless steel is partitioned by the electrodes,
It is necessary to join a circular tube made of stainless steel and an electrode made of copper.
ところが、スレンテスと銅とは、溶接の手段により直接
接合するのは困難である。これらを接合する場合は、一
般にニッケルを介して溶接するか、或はロウ付けという
手段が取られる。しかし、ファラデー型電磁ポンプが使
用される高速増殖炉の場合、流体である液体ナトリウム
が600℃にも達するため、これらの接合手段は使用でき
ないのが実情である。However, it is difficult to directly join Slenteth and copper by welding means. When joining these, generally, the means of welding through nickel or brazing is taken. However, in the case of a fast breeder reactor in which a Faraday-type electromagnetic pump is used, the liquid sodium that is a fluid reaches 600 ° C., and therefore these joining means cannot be used.
そこで、本発明は、前記の従来技術における問題点に鑑
み、ステンレスと銅との溶接を必要とせずに、流体通路
を通る流体に、円管の周方向へ均一に電流を流すことが
できるファラデー型電磁ポンプを提供することにある。Therefore, in view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention allows Faraday to flow a current evenly in the circumferential direction of a circular pipe in a fluid passing through a fluid passage without requiring welding of stainless steel and copper. Type electromagnetic pump.
[課題を解決するための手段] すなわち、前記の本発明の目的は、同心状に配置された
複数の異径の円管10、11の間の空間を周方向に複数に分
割し、導電性流体が円管10、11の軸方向に流通可能な流
体通路13a、13b…と、導電性流体が円管の軸方向に流通
するのが阻止された流体電極部14a、14b…とを交互に設
け、これら流体通路13a、13b…と流体電極部14a、14b…
とに導電性流体を満たすと共に、流体電極部14a、14b…
の円管10、11の周壁部分に極性の異なる電極15a、15a…
を円周方向に交互に配置して接続し、流体通路13a、13b
…の円管10、11の内外周側に磁気回路の対向する磁極を
円周方向に交互に逆磁極となるよう配置したことを特徴
とする環状通路を有するファラデー型電磁ポンプによっ
て達成される。[Means for Solving the Problems] That is, the above-mentioned object of the present invention is to divide the space between a plurality of concentrically arranged circular tubes 10 and 11 having different diameters into a plurality of sections in the circumferential direction so as to improve conductivity. The fluid passages 13a, 13b ... through which the fluid can flow in the axial direction of the circular tubes 10, 11 and the fluid electrode portions 14a, 14b ... in which the conductive fluid is prevented from flowing in the axial direction of the circular tubes are alternately arranged. The fluid passages 13a, 13b ... And the fluid electrode portions 14a, 14b ...
And the conductive fluid is filled with the fluid electrode parts 14a, 14b ...
Electrodes 15a, 15a having different polarities on the peripheral wall portions of the circular tubes 10, 11 ...
Are alternately arranged in the circumferential direction and connected, and the fluid passages 13a and 13b are connected.
It is achieved by a Faraday type electromagnetic pump having an annular passage, characterized in that the magnetic poles facing each other in the magnetic circuit are alternately arranged in the circumferential direction on the inner and outer peripheral sides of the circular tubes 10 and 11 as shown in FIG.
[作用] 前記本考案によるファラデー型電磁ポンプでは、同心状
に配置された複数の異径の円管10、11の間の空間を周方
向に複数に分割して交互に設けられた流体通路13a、13b
…と流体電極部14a、14b…とに導電性流体を満たすと共
に、流体電極部14a、14b…の円管10、11の周壁部分に極
性の異なる電極15a、15a…を円周方向に交互に配置して
接続したので、流体通路13a、13b…の内部の導電性流体
には、電極15a、15b…と両側の流体電極部14a、14bとを
通して円管10、11の周方向に電流が流れる。このとき、
隣接する流体通路13a、13b…での電流の方向は逆向きと
なる。[Operation] In the Faraday type electromagnetic pump according to the present invention, the space between the concentric circular pipes 10 and 11 of different diameters is divided into a plurality of circumferentially divided fluid passages 13a. , 13b
... and the fluid electrode portions 14a, 14b ... Are filled with a conductive fluid, and electrodes 15a, 15a having different polarities are alternately arranged in the circumferential direction on the peripheral wall portions of the circular tubes 10, 11 of the fluid electrode portions 14a, 14b. Since they are arranged and connected, a current flows in the conductive fluid inside the fluid passages 13a, 13b ... In the circumferential direction of the circular tubes 10, 11 through the electrodes 15a, 15b ... And the fluid electrode portions 14a, 14b on both sides. . At this time,
The directions of the currents in the adjacent fluid passages 13a, 13b ... Are opposite.
他方、流体通路13a、13b…の円管10、11の内外周側に磁
気回路の対向する磁極を円周方向に交互に逆磁極となる
よう配置したため、流体通路13a、13b…内の導電性流体
には、円管の径方向に磁束が通る。このとき、隣接する
流体通路13a、13b…での磁束が通る方向は交互に逆向き
となる。このため、流体通路13a、13b…内の導電性流体
に円管の軸方向の推力が与えられ、その推力の方向は、
すべての流体通路13a、13b…において同一方向である。On the other hand, since the opposing magnetic poles of the magnetic circuit are arranged so as to be alternately opposite magnetic poles in the circumferential direction on the inner and outer peripheral sides of the circular tubes 10 and 11 of the fluid passages 13a, 13b ... A magnetic flux passes through the fluid in the radial direction of the circular pipe. At this time, the directions of the magnetic fluxes in the adjacent fluid passages 13a, 13b, ... Are alternately opposite. Therefore, the thrust in the axial direction of the circular pipe is applied to the conductive fluid in the fluid passages 13a, 13b ... And the direction of the thrust is
All fluid passages 13a, 13b ... Have the same direction.
そして、電極15a、15a…は、流体電極部14a、14b…の円
管10、11の周壁部分に電気的に接続すればよく、電極15
a、15b…で円管10、11の間の空間を仕切る必要が無いの
で、円管10、11は、電極材料以外の構造材、つまり円管
と同じ材料で仕切ることができる。このため、直接溶接
が可能であり、強度の高い流路を構成することができ
る。Then, the electrodes 15a, 15a ... May be electrically connected to the peripheral wall portions of the circular tubes 10, 11 of the fluid electrode portions 14a, 14b.
Since it is not necessary to partition the space between the circular tubes 10 and 11 with a, 15b, ..., The circular tubes 10 and 11 can be partitioned with a structural material other than the electrode material, that is, the same material as the circular tube. For this reason, direct welding is possible and a high-strength flow path can be formed.
[実 施 例] 以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照しな
がら説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図において、本発明によるファラデー型電磁ポンプ
は、同心上に組合わせた径の異なる断面円形の二つのス
テンレス管からなる円管10、11を有し、これら二つの円
管10、11の間に形成され環状の空間を円周方向に仕切っ
ている。第1図に示された実施例では、この環状の空間
が隔壁12によって円周方向に8つに分割され、これら分
割された部分は交互に流体通路13a、13b…と流体電極部
14a、14b…とになっている。Referring to FIG. 1, the Faraday type electromagnetic pump according to the present invention has circular pipes 10 and 11 which are concentrically combined and which are made of two stainless steel pipes having circular cross sections with different diameters. A ring-shaped space formed between them is partitioned in the circumferential direction. In the embodiment shown in FIG. 1, the annular space is circumferentially divided into eight by the partition wall 12, and the divided portions are alternately formed with the fluid passages 13a, 13b ... And the fluid electrode portion.
14a, 14b ... and so on.
前記流体通路13a、13b…には、例えば液体金属ナトリウ
ム等の導電性流体が満たされており、流体電極部14a、1
4b…にも液体金属ナトリウム等の導電性流体が満たされ
ている。The fluid passages 13a, 13b, ... Are filled with a conductive fluid such as liquid metal sodium, and the fluid electrode portions 14a, 1b.
4b ... is also filled with a conductive fluid such as liquid metal sodium.
流体電極部14a、14b、14c、14dの外周壁を形成する円管
10の表面に銅等の導電率の優れた材料から成る4個の電
極15a、15b…が各々接続され、これら4個の電極15a、1
5b…は、円周方向に交互に極性が異なっている。すなわ
ち、2つの電極15bと15dは、正の電極として図には示さ
れていない直流電源の正の出力端子に接続され、他の2
つの電極15aと15cは、負の電極として前記直流電源の負
の出力端子に接続されている。A circular tube forming the outer peripheral wall of the fluid electrode portions 14a, 14b, 14c, 14d
Four electrodes 15a, 15b ... Made of a material having excellent conductivity such as copper are connected to the surface of each of 10 and these four electrodes 15a, 1 are connected.
5b ... have different polarities alternately in the circumferential direction. That is, the two electrodes 15b and 15d are connected to the positive output terminal of the DC power source, which is not shown in the figure as a positive electrode, and the other two.
The two electrodes 15a and 15c are connected as negative electrodes to the negative output terminal of the DC power supply.
第1図にも示されているように、前記二つの円管10、11
により形成された環状空間の内部と外部には各々継鉄か
らなる内側ヨーク16、16′と外側ヨーク17、17′とが設
けられており、これら外側ヨーク17、17′の一部にコイ
ル18、18′が巻装され、起磁力を発生する。また、前記
内側ヨーク16と外側ヨーク17、前記内側ヨーク16′と外
側ヨーク17′とがそれぞれ組み合わされて2個の磁気回
路を構成する様に配置されている。さらに、これらの内
側ヨーク16、16′と外側ヨーク17、17′とは、前記二つ
の円管10、11により形成された環状空間を内周側と外周
側とから挾んで対向しており、この対向箇所は前記環状
空間の流体通路13a、13b…の部分である。As shown in FIG. 1, the two circular tubes 10, 11 are
Inner yokes 16 and 16 'and outer yokes 17 and 17' made of yokes are provided inside and outside the annular space formed by, respectively, and a coil 18 is provided in a part of these outer yokes 17 and 17 '. , 18 'are wound to generate a magnetomotive force. Further, the inner yoke 16 and the outer yoke 17, and the inner yoke 16 'and the outer yoke 17' are respectively arranged in combination so as to form two magnetic circuits. Further, the inner yokes 16 and 16 'and the outer yokes 17 and 17' face each other with the annular space formed by the two circular pipes 10 and 11 sandwiched between the inner peripheral side and the outer peripheral side, This facing portion is a portion of the fluid passages 13a, 13b ... In the annular space.
また、第2図には、前記第1図に示したファラデー型電
磁ポンプの軸方向の断面が示されている。径の小さい円
管11の両端部はその先端が徐々に細くなり、流体の流れ
を乱さないように加工されている。この径の小さい円管
11は、径の大きい円管10の中心軸上にスペーサ19を介し
て固定されている。Further, FIG. 2 shows an axial cross section of the Faraday type electromagnetic pump shown in FIG. The both ends of the circular tube 11 having a small diameter are gradually thinned at their tips, and are processed so as not to disturb the flow of fluid. A circular tube with a small diameter
11 is fixed via a spacer 19 on the central axis of a circular tube 10 having a large diameter.
次に、このファラデー型電磁ポンプの動作について説明
する。まず、前記の二つの円管10、11の間に形成れた流
体電極部14a、14b、…と、その間に形成された流体通路
13a、13b…に搬送すべき導電性流体が充填される。一
方、前記一対の外側ヨーク17、17′の一部に巻装された
コイル18、18′に電源から電流が供給され、第1図にお
いて矢印で示す方向に、起磁力NIを発生させる。この起
磁力NIは、前記外側ヨーク17、17′そして内側ヨーク1
6、16′を介してこれらの間に挿入されている前記4個
の流体通路13a、13b…に磁界Bを生じる。この磁界Bの
磁束は、流体通路13a、13cでは円管10、11の内周から外
周に向かって通り、他の流体通路13b、13dでは円管10、
11の外周から内周に向かって通る。すなわち、流体通路
13a、13b…内の導電性流体を磁界Bの磁束が通る方向
は、円管10、11の径方向に交互に逆向きとなる。Next, the operation of this Faraday type electromagnetic pump will be described. First, the fluid electrode portions 14a, 14b, ... Formed between the two circular tubes 10, 11 and the fluid passageway formed between them.
13a, 13b ... Are filled with the conductive fluid to be transported. On the other hand, a current is supplied from a power source to the coils 18, 18 'wound around a part of the pair of outer yokes 17, 17' to generate a magnetomotive force NI in the direction indicated by the arrow in FIG. This magnetomotive force NI is generated by the outer yokes 17 and 17 'and the inner yoke 1
A magnetic field B is generated in the four fluid passages 13a, 13b ... Inserted between them via 6 and 16 '. The magnetic flux of the magnetic field B passes from the inner circumference to the outer circumference of the circular pipes 10 and 11 in the fluid passages 13a and 13c, and the circular pipe 10 in the other fluid passages 13b and 13d.
Pass from the outer circumference to the inner circumference of 11. That is, the fluid passage
The direction in which the magnetic flux of the magnetic field B passes through the conductive fluid in 13a, 13b, ... Alternately in the radial direction of the circular tubes 10, 11.
また、電極の内、2個の電極15b、15dに正の電圧が、一
方、他の2個の電極15a、15cに負の電圧が印加される。
このとき電流Iは、正の電流15b、15dからその内側の液
体電極部14b、14d内の導電性流体を流れ、さらに流体通
路13a、13b…の内の導電性流体を円管10、11の円周方向
に流れ、他方の流体電極部14a、14c内の導電性流体から
負の電極15a、15cへと流れる。すなわち、隣接する流体
通路13a、13b…内の導電性流体を流れる電流の方向は互
いに逆向きとなる。Further, of the electrodes, a positive voltage is applied to the two electrodes 15b and 15d, while a negative voltage is applied to the other two electrodes 15a and 15c.
At this time, the current I flows from the positive currents 15b and 15d through the conductive fluid inside the liquid electrode portions 14b and 14d, and the conductive fluid inside the fluid passages 13a, 13b ... It flows in the circumferential direction and flows from the conductive fluid in the other fluid electrode portion 14a, 14c to the negative electrodes 15a, 15c. That is, the directions of the currents flowing through the conductive fluids in the adjacent fluid passages 13a, 13b ... Are opposite to each other.
このとき、電流を導通している前記4個の流体通路内の
導電性流体には、いわゆるファラデーの左手の法則に従
った推力Fが発生する。この推力Fの方向は、前記流体
通路13a、13bに流れる電流Iの方向が隣接する流体通路
13a、13b…で互いに逆向きであるが、そこを通る磁束の
方向も互いに逆向きになっているため、それら流体通路
13a、13b…内の導電性流体は、何れも同じ方向に推力F
を受ける。At this time, a thrust F according to the so-called Faraday's left-hand rule is generated in the conductive fluids in the four fluid passages that conduct the current. The direction of this thrust F is the same as the direction of the current I flowing through the fluid passages 13a and 13b.
13a, 13b ... are opposite to each other, but the directions of the magnetic flux passing therethrough are also opposite to each other.
The conductive fluids in 13a, 13b, ...
Receive.
この様に、前記実施例のファラデー型電磁ポンプでは、
ポンプを形成する流体通路13a、13b…を2本の円管10、
11の間の空間に形成することが可能であるため、機械的
強度に優れたものとすることが出来る。また、2本の円
管10、11で形成する環状の空間を円周上に複数に分割し
て流体通路13a、13b…と共に、その両側に流体電極部14
a、14b…を設け、電流を前記流体通路13a、13b…内の導
電性流体に円管10、11の円周方向に流れる構造としたこ
とにより、電流の偏在や局部集中による発熱、推力の不
均一による乱流や渦流等が生じにくい。しかも、隔壁12
は電極材料と異なり、円管10、11と同じ材料が使用でき
るので、溶接が容易に行える。例えば、ステンレスと銅
とをNi溶接などで接合するという困難な作業を伴わず、
その製造が比較的容易で、機械的及び熱的に高い強度が
得られるある。Thus, in the Faraday type electromagnetic pump of the above embodiment,
The fluid passages 13a, 13b forming the pump are provided with two circular pipes 10,
Since it can be formed in the space between 11, the mechanical strength can be made excellent. Further, the annular space formed by the two circular tubes 10 and 11 is divided into a plurality of parts on the circumference, and the fluid passages 13a, 13b, ...
By providing a, 14b ... and flowing a current in the conductive fluid in the fluid passages 13a, 13b ... in the circumferential direction of the circular pipes 10, 11, heat generation due to uneven distribution of current or local concentration Turbulence and eddy current due to non-uniformity hardly occur. Moreover, the partition wall 12
Unlike the electrode material, the same material as the circular tubes 10 and 11 can be used, so that welding can be performed easily. For example, without the difficult work of joining stainless steel and copper by Ni welding,
It is relatively easy to manufacture and has high mechanical and thermal strength.
第3図に前記第1図に示すファラデー型電磁ポンプの流
体電極部14aの変形例が示されている。すなわち、ここ
では、流体電極部14aを形成する隔壁12の一部に貫通穴2
0を複数設けている。これらの貫通穴20を通して、隣接
する通路13d、13aを流れる導電性流体の一部が前記流体
電極部14aの内部に流れ込み、これが流体電極部14aの導
体として利用される。また、この変形例では、前記流体
電極部14aの中に導入された導電性流体に発生したガス
も前記貫通穴20を通して外部に抜き取ることができ、特
に600℃にも達する液体ナトリウムを搬送する高速増殖
炉用のファラデー型電磁ポンプとして有利である。FIG. 3 shows a modification of the fluid electrode portion 14a of the Faraday type electromagnetic pump shown in FIG. That is, here, the through hole 2 is formed in a part of the partition wall 12 forming the fluid electrode portion 14a.
Multiple 0s are provided. Through these through holes 20, a part of the conductive fluid flowing in the adjacent passages 13d and 13a flows into the inside of the fluid electrode portion 14a, and this is used as a conductor of the fluid electrode portion 14a. Further, in this modification, the gas generated in the conductive fluid introduced into the fluid electrode portion 14a can also be extracted to the outside through the through hole 20, and in particular, a high speed for transporting liquid sodium reaching 600 ° C. It is advantageous as a Faraday type electromagnetic pump for a breeder reactor.
さらに、図中に点線で示されるように、前記流体電極部
14aを形成する空間は、隔壁21によって円管10の軸方向
に、一定区間毎に区切られており、これによって、前記
流体電極部14a内の導電性流体が推力を受けて円管10、1
1の軸方向に移動するのが防止されている。Further, as indicated by the dotted line in the figure, the fluid electrode portion is
The space forming 14a is partitioned by the partition wall 21 in the axial direction of the circular tube 10 at regular intervals, whereby the conductive fluid in the fluid electrode portion 14a receives a thrust force and the circular tubes 10, 1
It is prevented from moving in the axial direction of 1.
第4図に第1図に示すファラデー型電磁ポンプの流体電
極部14aの他の変形例が示されている。この変形例で
は、高温での使用において問題となる熱膨張を緩和する
ため、前記液体電極部14aの空間を形成するための一枚
のステンレス板12′を「コ」の字状に加工し、これを内
外壁を構成する円管10、11に接合したものである。ま
た、前記第1図や第3図でも同様であるが、前記流体電
極部14aの外壁に接合されている電極15bには熱応力を緩
和するための複数のスリット22が形成されている。FIG. 4 shows another modification of the fluid electrode portion 14a of the Faraday type electromagnetic pump shown in FIG. In this modification, in order to alleviate the thermal expansion which becomes a problem in use at high temperature, one stainless plate 12 'for forming the space of the liquid electrode portion 14a is processed into a "U" shape, This is joined to the circular tubes 10 and 11 forming the inner and outer walls. Further, as is the case with FIGS. 1 and 3, a plurality of slits 22 for relaxing thermal stress are formed in the electrode 15b joined to the outer wall of the fluid electrode portion 14a.
第5図及び第6図に本発明によるファラデー型電磁ポン
プの他の実施例が示されている。この実施例では、第5
図に示す様に、4個の電極15a、15b、15c、15dが、環状
空間を形成する円管10の外壁上の前記流体電極部14a、1
4b、14c、14dに対応する部分に、円周上に接合されると
共に、前記円管10の軸方向にも電極151a、151b、151c、
151d及び152a、152b、152c、152d等(ただし、図中には
電極151a、151bのみが示されている)が配置されてい
る。これらの電極151a、151b、151c、151d及び152a、15
2b、152c、152d等は、円管10の軸方向においてお互いに
隣接するものとはその極性が異なるように配置されてい
る。例えば、正の電極15aに対し、電極151aは負の電極
に、そして電極152aは正の電極になっている。また、前
記電極15aと電極151aとの間の軸方向の距離dは、流体
電極部14a、14b間の周方向の距離Dよりも大きく成るよ
うに配置されており、さらに電極15aと15/aの間に絶縁
板19が入れてある。このため、電流は円管10、11の軸方
向には流れず、周方向にのみ流れるようになっている。Another embodiment of the Faraday type electromagnetic pump according to the present invention is shown in FIGS. In this embodiment, the fifth
As shown in the figure, the four electrodes 15a, 15b, 15c, 15d are formed on the outer wall of the circular tube 10 forming an annular space, and the fluid electrode portions 14a, 1
4b, 14c, in the portion corresponding to 14d, while being bonded on the circumference, electrodes 151a, 151b, 151c, in the axial direction of the circular tube 10 as well.
151d and 152a, 152b, 152c, 152d and the like (however, only the electrodes 151a and 151b are shown in the drawing) are arranged. These electrodes 151a, 151b, 151c, 151d and 152a, 15
2b, 152c, 152d, etc. are arranged so that their polarities are different from those of the two adjacent to each other in the axial direction of the circular tube 10. For example, with respect to the positive electrode 15a, the electrode 151a is a negative electrode and the electrode 152a is a positive electrode. Further, the axial distance d between the electrode 15a and the electrode 151a is arranged to be larger than the circumferential distance D between the fluid electrode portions 14a and 14b, and further, the electrodes 15a and 15 / a. There is an insulating plate 19 between them. Therefore, the current does not flow in the axial direction of the circular tubes 10 and 11, but only in the circumferential direction.
さらに、第6図に前記第5図のファラデー型電磁ポンプ
の磁束発生部が示されている。第1図の内側ヨーク16、
外側ヨーク17、そしてコイル18と同様に、内側ヨーク16
1、外側ヨーク171、そしてコイル181とから構成される
磁気回路が円管10の円周上に、かつ、その軸方向に所定
の距離をもって複数配置され、これによって、第5図に
おいて矢印で示すような方向に磁界Bを形成している。Further, FIG. 6 shows the magnetic flux generator of the Faraday type electromagnetic pump of FIG. The inner yoke 16 of FIG. 1,
Inner yoke 16 as well as outer yoke 17 and coil 18.
A plurality of magnetic circuits composed of 1, the outer yoke 171, and the coil 181 are arranged on the circumference of the circular tube 10 and at a predetermined distance in the axial direction thereof, which is indicated by an arrow in FIG. The magnetic field B is formed in such a direction.
第7図に前記第6図に示すファラデー型電磁ポンプの磁
束発生部の変形例が示されている。複数の内側ヨーク16
1′、外側ヨーク171′、コイル181′が交互に円管10、1
1を挾んで結合し、円管10、11の軸方向に対して、内部
から外部へ、外部から内部へ交互に変化する磁界を形成
している。FIG. 7 shows a modification of the magnetic flux generator of the Faraday type electromagnetic pump shown in FIG. Multiple inner yokes 16
1 ', outer yoke 171', and coil 181 'are alternately circular tubes 10, 1
1 is sandwiched and coupled to form a magnetic field that alternately changes from the inside to the outside and from the outside to the inside in the axial direction of the circular tubes 10 and 11.
この実施例では、磁気回路を円管10の軸方向にも複数配
置することが可能となり、導電性流体の推力が大きく、
その搬送力の大きなファラデー型電磁ポンプとすること
が可能となる。In this embodiment, it is possible to arrange a plurality of magnetic circuits in the axial direction of the circular tube 10, and the thrust of the conductive fluid is large,
It is possible to make a Faraday type electromagnetic pump having a large carrying force.
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電極
材料である銅と円管材料であるステンレス管との接合を
することなく、電流の偏在や局部集中による発熱、推力
の不均一による乱流や渦流の発生のないファラデー型電
磁ポンプを提供することができる。[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, heat generation due to uneven distribution of current or local concentration can be achieved without joining copper as an electrode material and a stainless tube as a circular tube material. It is possible to provide a Faraday type electromagnetic pump that does not generate turbulence or vortex flow due to non-uniform thrust.
第1図は、本発明の実施例であるファラデー型電磁ポン
プの構造を示す断面を含む斜視図であり、第2図は第1
図に示すファラデー型電磁ポンプの軸方向の断面図であ
り、第3図及び第4図は第1図の流体電極部の変形例を
示す図であり、第5図及び第6図は、本発明になる他の
実施例であるファラデー型電磁ポンプの構造を示す斜視
図及び断面図であり、第7図は前記第6図の磁束発生部
の変形例を示す断面図である。 10、11……円管、12……隔壁、13a、13b、13c、13d……
流体通路、14a、14b、14c、14d……流体電極部、15a、1
5b、15c、15d……電極、16、16′……内側ヨーク、17、
17′……外側ヨーク、18、18′……コイルFIG. 1 is a perspective view including a cross section showing the structure of a Faraday type electromagnetic pump according to an embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing of the Faraday type electromagnetic pump shown in the figure in the axial direction, FIGS. 3 and 4 are views showing a modified example of the fluid electrode part of FIG. 1, and FIGS. FIG. 7 is a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of a Faraday type electromagnetic pump according to another embodiment of the invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the magnetic flux generator of FIG. 10, 11 …… Circular pipe, 12 …… Differential wall, 13a, 13b, 13c, 13d ……
Fluid passage, 14a, 14b, 14c, 14d ... Fluid electrode section, 15a, 1
5b, 15c, 15d …… electrodes, 16,16 ′ …… inner yoke, 17,
17 '... outer yoke, 18, 18' ... coil
Claims (1)
通る導電性流体に電流を流す対向する電極(15a)、(1
5a)…と、導電性流体に前記電流と直行する方向に磁束
を通す磁気回路とを備えるファラデー型電磁ポンプにお
いて、同心状に配置された複数の異径の円管(10)、
(11)の間の空間を周方向に複数に分割し、導電性流体
が円管(10)、(11)の軸方向に流通可能な流体通路
(13a)、(13b)…と、導電性流体が円管の軸方向に流
通するのが阻止された流体電極部(14a)、(14b)…と
を交互に設け、これら流体通路(13a)、(13b)…と流
体電極部(14a)、(14b)…とに導電性流体を満たすと
共に、流体電極部(14a)、(14b)…の円管(10)、
(11)の周壁部分に極性の異なる電極(15a)、(15a)
…を円周方向に交互に接続し、流体通路(13a)、(13
b)…の円管(10)、(11)の内外周側に磁気回路の対
向する磁極を円周方向に交互に逆磁極となるよう配置し
たことを特徴とする環状通路を有するファラデー型電磁
ポンプ。1. A counter electrode (15a), (1) which sandwiches a passage through which a conductive fluid passes and which supplies an electric current to the conductive fluid passing through the passage.
5a) ..., and a Faraday type electromagnetic pump including a magnetic circuit for passing a magnetic flux through a conductive fluid in a direction perpendicular to the current, a plurality of circular tubes (10) having different diameters, which are concentrically arranged,
The space between (11) is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and a conductive fluid is formed by fluid passages (13a), (13b), etc., through which the conductive fluid can flow in the axial direction of the circular tubes (10), (11). Fluid electrodes (14a), (14b), ..., in which fluid is prevented from flowing in the axial direction of the circular pipe, are alternately provided, and these fluid passages (13a), (13b), ... And fluid electrode (14a). , (14b), ... And filled with a conductive fluid, and the circular tubes (10) of the fluid electrode parts (14a), (14b) ,.
Electrodes (15a) and (15a) with different polarities on the peripheral wall of (11)
... are alternately connected in the circumferential direction, and fluid passages (13a), (13
b) Faraday-type electromagnetic wave having an annular passage, characterized in that the opposite magnetic poles of the magnetic circuit are alternately arranged in the circumferential direction on the inner and outer peripheral sides of the circular tubes (10) and (11) so as to be opposite magnetic poles. pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088419A JPH0789734B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Faraday type electromagnetic pump with annular passage |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088419A JPH0789734B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Faraday type electromagnetic pump with annular passage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264560A JPH01264560A (en) | 1989-10-20 |
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Family
ID=13942267
Family Applications (1)
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1988
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| JPH01264560A (en) | 1989-10-20 |
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