JP2669536B2 - 誘導型電磁ポンプ - Google Patents
誘導型電磁ポンプInfo
- Publication number
- JP2669536B2 JP2669536B2 JP63139308A JP13930888A JP2669536B2 JP 2669536 B2 JP2669536 B2 JP 2669536B2 JP 63139308 A JP63139308 A JP 63139308A JP 13930888 A JP13930888 A JP 13930888A JP 2669536 B2 JP2669536 B2 JP 2669536B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- duct
- magnetic field
- conductive fluid
- flat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融した金属などの導電性流体を移送する
のに好適な電磁ポンプのうち、誘導型電磁ポンプに関す
る。
のに好適な電磁ポンプのうち、誘導型電磁ポンプに関す
る。
電磁ポンプは、外部から磁界をダクト内の導電性流体
に加え、さらに、磁界中にある導電性流体に電流を通じ
て、電磁と磁界との作用で発生する電磁力により流体を
圧送するものである。
に加え、さらに、磁界中にある導電性流体に電流を通じ
て、電磁と磁界との作用で発生する電磁力により流体を
圧送するものである。
電磁ポンプは、大別すると、フアラデー型と誘導型と
があり、誘導型の一つにフラツト リニア インダクシ
ヨン ポンプ（Flat Linear Induction Pump）がある。
があり、誘導型の一つにフラツト リニア インダクシ
ヨン ポンプ（Flat Linear Induction Pump）がある。
従来、フラツト リニア インダクシヨン ポンプ、
例えば、日本原子力学会誌 Vol.25,No3,pp.196−200（1
983）に詳しく記載されている。この記載によれば、固
定子コイルに交流電流を供給すると、ポンプダクトを貫
通して両固定子間に交番磁界が発生する。この磁界は軸
方向に配置した固定子のポールピツチに従つて移動する
磁界となる。交番磁界にある液体金属Na（導電性流体）
中に磁力線を軸とした渦電流を誘起する。この渦電流と
磁界との相互作用によつてポンプダクト内の液体金属Na
に推進力が発生し、液体金属Naを駆動するポンプ力とな
る。
例えば、日本原子力学会誌 Vol.25,No3,pp.196−200（1
983）に詳しく記載されている。この記載によれば、固
定子コイルに交流電流を供給すると、ポンプダクトを貫
通して両固定子間に交番磁界が発生する。この磁界は軸
方向に配置した固定子のポールピツチに従つて移動する
磁界となる。交番磁界にある液体金属Na（導電性流体）
中に磁力線を軸とした渦電流を誘起する。この渦電流と
磁界との相互作用によつてポンプダクト内の液体金属Na
に推進力が発生し、液体金属Naを駆動するポンプ力とな
る。
このポンプ力（又は推進力）に寄与する渦電流の有効
成分は、両固定子間に発生した磁界方向、流動方向（ポ
ールピツチ方向、又は、ポンプダクト方向）と垂直な成
分のみである。従つて、液体金属Na中に誘起される渦電
流のうち、垂直な成分を多くするために、フラツト リ
ニア インダクシヨン ポンプでは、導電率の高いサイ
ドバーを設けて、ポンプ力の増大を図つている。この場
合でも、磁界方向，流動方向に垂直でない渦電流の成分
に作用する電磁力は、液体金属Naをポンプダクト方向へ
推進する駆動力とならない。従つて、利用できない電磁
力があつたので、ポンプ出力が小さい。
成分は、両固定子間に発生した磁界方向、流動方向（ポ
ールピツチ方向、又は、ポンプダクト方向）と垂直な成
分のみである。従つて、液体金属Na中に誘起される渦電
流のうち、垂直な成分を多くするために、フラツト リ
ニア インダクシヨン ポンプでは、導電率の高いサイ
ドバーを設けて、ポンプ力の増大を図つている。この場
合でも、磁界方向，流動方向に垂直でない渦電流の成分
に作用する電磁力は、液体金属Naをポンプダクト方向へ
推進する駆動力とならない。従つて、利用できない電磁
力があつたので、ポンプ出力が小さい。
上記従来技術は、ポンプ力として、渦電流に作用する
電磁力の一部分しか利用されていなかつたので、ポンプ
効率が低いという問題点があつた。
電磁力の一部分しか利用されていなかつたので、ポンプ
効率が低いという問題点があつた。
本発明はこの欠点をなくし、導電性流体を駆動するた
めのポンプ力が大きく、かつ、ポンプ効率の高い誘導型
電磁ポンプを提供することにある。
めのポンプ力が大きく、かつ、ポンプ効率の高い誘導型
電磁ポンプを提供することにある。
上記目的を達成するための手段は、導電性流体を移送
する誘導型電磁ポンプの流入口と流出口との途中に備わ
るポンプダクトと、前記ポンプダクト内の前記導電性流
体を横切る交番磁界を供給する磁界発生装置とを備えた
誘導型電磁ポンプにおいて、前記誘導型電磁ポンプの前
記ポンプダクトを扁平型に形成して扁平型ポンプダクト
と成し、前記流入口を前記扁平型ポンプダクトの周囲に
設け、前記流出口を、前記扁平型ポンプダクトの扁平面
と垂直にして前記扁平面の中央に配置して設け、前記交
番磁界の方向が前記ポンプダクトの扁平面と垂直な方向
に向く様にして前記扁平型ポンプダクトの両側に前記流
出口を中心軸として連続した環状に前記磁界発生装置を
設けたことを特徴とする誘導型電磁ポンプである。
する誘導型電磁ポンプの流入口と流出口との途中に備わ
るポンプダクトと、前記ポンプダクト内の前記導電性流
体を横切る交番磁界を供給する磁界発生装置とを備えた
誘導型電磁ポンプにおいて、前記誘導型電磁ポンプの前
記ポンプダクトを扁平型に形成して扁平型ポンプダクト
と成し、前記流入口を前記扁平型ポンプダクトの周囲に
設け、前記流出口を、前記扁平型ポンプダクトの扁平面
と垂直にして前記扁平面の中央に配置して設け、前記交
番磁界の方向が前記ポンプダクトの扁平面と垂直な方向
に向く様にして前記扁平型ポンプダクトの両側に前記流
出口を中心軸として連続した環状に前記磁界発生装置を
設けたことを特徴とする誘導型電磁ポンプである。
本発明では、交番磁界により、ポンプダクト出口を中
心とする円形状の渦電流をポンプダクト内の導電性流体
に誘導した場合、電流と磁界との相互作用でポンプダク
トの出口に向う放射状の電磁力が導電性流体に作用す
る。これらの電磁力が全てポンプ力となり、ポンプダク
ト内の導電性流体をポンプダクトの周囲から中央に向つ
て放射状に圧送する。ポンプダクトの中央には出口を設
けてあるので、導電性流体がこの部分からポンプダクト
外に押し流される。これと同時に、ポンプダクトの周囲
には入口を設けてあるので、導電性流体がこの部分から
ポンプダクト内に補給される。このようにして、ポンプ
作用ができる。
心とする円形状の渦電流をポンプダクト内の導電性流体
に誘導した場合、電流と磁界との相互作用でポンプダク
トの出口に向う放射状の電磁力が導電性流体に作用す
る。これらの電磁力が全てポンプ力となり、ポンプダク
ト内の導電性流体をポンプダクトの周囲から中央に向つ
て放射状に圧送する。ポンプダクトの中央には出口を設
けてあるので、導電性流体がこの部分からポンプダクト
外に押し流される。これと同時に、ポンプダクトの周囲
には入口を設けてあるので、導電性流体がこの部分から
ポンプダクト内に補給される。このようにして、ポンプ
作用ができる。
以下、本発明の一実施例を第１図，第２図及び第３図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
第１図は、溶融金属などの導電性流体を移送するのに
用いられる電磁ポンプの構成を示したものである。
用いられる電磁ポンプの構成を示したものである。
ポンプダクト１は、扁平形状をしており、扁平面の周
囲に導電性流体が流れ込む入口配管４、及び扁平面の中
央に導電性流体が流れ出る出口配管５がそれぞれ設けら
れている。固定子ヨーク２がポンプダクト１の扁平面に
向いて、出口配管５のまわりに配置されている。固定子
ヨーク２には固定子コイル３が巻き付けられている。固
定子コイル３には励磁電流を流すための交流電源８が接
続されている。励磁電流が流れる励磁回路には力率改善
のためのコンデンサー6,回路開閉のためのスイツチ７が
設けられている。
囲に導電性流体が流れ込む入口配管４、及び扁平面の中
央に導電性流体が流れ出る出口配管５がそれぞれ設けら
れている。固定子ヨーク２がポンプダクト１の扁平面に
向いて、出口配管５のまわりに配置されている。固定子
ヨーク２には固定子コイル３が巻き付けられている。固
定子コイル３には励磁電流を流すための交流電源８が接
続されている。励磁電流が流れる励磁回路には力率改善
のためのコンデンサー6,回路開閉のためのスイツチ７が
設けられている。
次に、電磁ポンプの機能を説明する。
第２図は、第１図に示した電磁ポンプのII−II矢視断
面図を示す。第３図は第１図に示した電磁ポンプのIII
−III矢視断面図を示す。
面図を示す。第３図は第１図に示した電磁ポンプのIII
−III矢視断面図を示す。
導電性流体がポンプダクト1,入口配管４および出口配
管５に満たされている。スイツチ７を閉じて、交流電源
８を固定子コイル３に接続すると、励磁電流が固定子コ
イル３に流れて、磁束密度Ｂの交番磁界がポンプダクト
１の両側の固定子ヨーク２間に発生する。中空同心形状
の固定子ヨーク２を用いているので、第２図に示すよう
に、円形分布の磁束密度Ｂをもつ交番磁界が、例えば、
第２図の紙面の表から裏に向つて、ポンプダクト１の導
電性流体を貫く。この場合、この交番磁界により、誘導
渦電流Ｉが導電性流体に流れる。Ｉの流れる向きは、レ
ンツの法則に従い、例えば、第２図に示す方向になる。
電流と磁界の相互作用により、電磁力Ｆが導電性流体に
働く。電磁力Ｆの向きはフレミングの左手の法則に従
い、第２図や第３図に示すように、出口配管５に向く。
この電磁力Ｆがポンプ力となり、ポンプダクト１内の導
電性流体をポンプダクト１の周囲から中央に向つて放射
状に圧送する。ポンプダクトの中央には出口５を設けて
あるので、導電性流体が第３図の矢印10や矢印11で示す
方向へ、この出口５を通過してポンプダクト外に押し流
される。これと同時に、ポンプダクトの周囲には入口４
を設けてあるので、導電性流体が第２図や第３図の矢印
９で示す方向に、入口４からポンプダクト１内に補給さ
れる。このようにして、導電性流体を推進するためのポ
ンプ作用が生じる。
管５に満たされている。スイツチ７を閉じて、交流電源
８を固定子コイル３に接続すると、励磁電流が固定子コ
イル３に流れて、磁束密度Ｂの交番磁界がポンプダクト
１の両側の固定子ヨーク２間に発生する。中空同心形状
の固定子ヨーク２を用いているので、第２図に示すよう
に、円形分布の磁束密度Ｂをもつ交番磁界が、例えば、
第２図の紙面の表から裏に向つて、ポンプダクト１の導
電性流体を貫く。この場合、この交番磁界により、誘導
渦電流Ｉが導電性流体に流れる。Ｉの流れる向きは、レ
ンツの法則に従い、例えば、第２図に示す方向になる。
電流と磁界の相互作用により、電磁力Ｆが導電性流体に
働く。電磁力Ｆの向きはフレミングの左手の法則に従
い、第２図や第３図に示すように、出口配管５に向く。
この電磁力Ｆがポンプ力となり、ポンプダクト１内の導
電性流体をポンプダクト１の周囲から中央に向つて放射
状に圧送する。ポンプダクトの中央には出口５を設けて
あるので、導電性流体が第３図の矢印10や矢印11で示す
方向へ、この出口５を通過してポンプダクト外に押し流
される。これと同時に、ポンプダクトの周囲には入口４
を設けてあるので、導電性流体が第２図や第３図の矢印
９で示す方向に、入口４からポンプダクト１内に補給さ
れる。このようにして、導電性流体を推進するためのポ
ンプ作用が生じる。
本発明によれば、ポンプダクト内の導電性流体の誘導
渦電流の全長に作用する全ての電磁力をポンプ力とする
ことができるので、ポンプ出力が大きくなり、ポンプ効
率が向上する。
渦電流の全長に作用する全ての電磁力をポンプ力とする
ことができるので、ポンプ出力が大きくなり、ポンプ効
率が向上する。
第１図は本発明の一実施例の電磁ポンプの系統図、第２
図は第１図に示した電磁ポンプのII−II矢視断面図、第
３図は第１図に示した電磁ポンプのIII−III矢視断面図
を示す。 １……ポンプダクト、２……固定子ヨーク、３……固定
子コイル、４……入口配管、５……出口配管、６……コ
ンデンサ、７……電源スイツチ、８……交流電源。
図は第１図に示した電磁ポンプのII−II矢視断面図、第
３図は第１図に示した電磁ポンプのIII−III矢視断面図
を示す。 １……ポンプダクト、２……固定子ヨーク、３……固定
子コイル、４……入口配管、５……出口配管、６……コ
ンデンサ、７……電源スイツチ、８……交流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−59469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−56167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−26360（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−126785（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】導電性流体を移送する誘導型電磁ポンプの
流入口と流出口との途中に備わるポンプダクトと、前記
ポンプダクト内の前記導電性流体を横切る交番磁界を供
給する磁界発生装置とを備えた誘導型電磁ポンプにおい
て、 前記誘導型電磁ポンプの前記ポンプダクトを扁平型に形
成して扁平型ポンプダクトと成し、 前記流入口を前記扁平型ポンプダクトの周囲に設け、 前記流出口を、前記扁平型ポンプダクトの扁平面と垂直
にして前記扁平面の中央に配置して設け、 前記交番磁界の方向が前記ポンプダクトの扁平面と垂直
な方向に向く様にして前記扁平型ポンプダクトの両側に
前記流出口を中心軸として連続した環状に前記磁界発生
装置を設けたことを特徴とする誘導型電磁ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139308A JP2669536B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 誘導型電磁ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139308A JP2669536B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 誘導型電磁ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311857A JPH01311857A (ja) | 1989-12-15 |
| JP2669536B2 true JP2669536B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=15242273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139308A Expired - Lifetime JP2669536B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 誘導型電磁ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669536B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113852259A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-28 | 上海大学 | 一种交流电驱动液态金属电磁泵 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0246553Y2 (ja) * | 1985-01-28 | 1990-12-07 |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63139308A patent/JP2669536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01311857A (ja) | 1989-12-15 |
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