JP3263346B2

JP3263346B2 - 液体の流動性を制御する方法およびこの方法に用いる流体流動制御装置

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Publication number: JP3263346B2
Application number: JP25555797A
Authority: JP
Inventors: 坪泰文大; 村一弥枝
Original assignee: 有限会社新技術マネイジメント
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2002-03-04
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JPH1190215A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、実質的に絶縁性を有する
流体の流動性を、電圧を印加することにより制御する方
法およびこの方法の実施に好適な流動制御装置に関す
る。

【０００２】

【発明の技術的背景】ＥＲ流体(Electro-Rheological F
luid)は、電圧を印加することによって、この印加電圧
に応じて、その粘度などの力学的性質が高速で可逆的に
大きく変化する流体である。このような性質を示す流体
は、不均一系（粒子分散系）と均一系とに大別される。
不均一系のＥＲ流体としては、シリカゲル等の微粒子を
絶縁油に分散させたものなどが知られている。しかしな
がら、こうした不均一系のＥＲ流体では、粒子と媒体と
の比重差から、粒子の沈降あるいは浮遊が起こるという
問題がある。また、室温では同比重であっても、低温時
あるいは高温時には粒子比重と媒体比重の温度依存性が
同一ではないことから、やはり時間の経過と共に粒子沈
降あるいは浮遊といった問題が生ずる。また、こうした
不均一系のＥＲ流体では、電圧を印加すると分散してい
る粒子が鎖状構造を形成することにより、その力学的な
性質が変動するのであるが、こうした鎖状構造を形成す
ることに伴い粘度の増加だけでなく、弾性も発現して固
体状態に近似した力学的応答性を示すようになる。この
ためこうした不均一系ＥＲ流体は、線形制御が難しく、
多くの場合、フィードバック制御等複雑な制御機構を利
用しなければならない。

【０００３】一方、均一系のＥＲ流体においては、弾性
の発現がないＥＲ流体としては液晶が知られている。こ
うした均一系では、電圧の印加によってもＥＲ流体の弾
性は発現しないため、制御が容易であり、また均一系で
あることから粒子の沈降等の問題はない。しかしなが
ら、液晶に代表されるように、こうした均一系のＥＲ流
体は非常に高価であることから、表示装置のような非常
に付加価値の高い製品にしか利用されていないのが現状
である。また、均一系のＥＲ流体である液晶は、液晶状
態を示す温度範囲でなければ駆動させることができず、
従ってＥＲ流体として使用する可能な温度領域は著しく
狭い。たとえば、ＥＲ流体が使用されることが予測され
る温度は、約−３０〜１２０℃であると考えられるが、
こうした広範な温度範囲において液晶を駆動させること
は不可能である。

【０００４】このように従来から知られているＥＲ流体
において、制御の面からすれば均一系ＥＲ流体が好まし
いが、こうした均一系のＥＲ流体は著しく高価であり、
かつその使用可能な温度範囲も狭い。また、不均一系の
ＥＲ流体は、比較的安価であるが、制御が困難であり、
また粒子の沈降・浮遊を生じやすいという流体の安定性
に問題がある。

【０００５】ところで、第８回「電磁力関連のダイナミ
ック」シンポジウム講演論文集No.96-252第437〜438頁
には、「静電デバイスの研究（繊維を用いた新規な応力
伝達系）」についての記載がある。この静電デバイス
は、粒子を分散した不均一系ＥＲ流体に電圧を印加する
と粒子が静電電圧によって鎖状になることを応用して、
粒子の代わりに電極面に布地繊維を貼着固定した電極を
用いてこの布地繊維を電極として用いて電圧を印加する
ことにより、粒子を含有する不均一系ＥＲ流体における
鎖状に連接された粒子の鎖と同等の構造を布地繊維によ
って形成してＥＲ流体の力学的性質を発現させようとす
るものである。すなわち、粒子を含有するＥＲ流体を使
用するかわりに、沈殿・浮遊の虞のない布地繊維を電極
に貼着固定しこの布地繊維を電極として使用して電圧を
印加することにより、電圧印加によって布地繊維を電極
に対して起立させて、この起立した布地繊維による動抵
抗を発現させて流体の制御を行うものである。さらに、
第39回自動車制御連合講演会（1996年10月16,17,18日）
の予稿集第203〜206頁には「繊維を用いた新規なトルク
伝達系」が開示されており、円板に布地繊維を貼着固定
し、ここに電場をかけながら回転することにより剪断応
力が上昇することが記載されている。

【０００６】しかしながら、これらの方法では、電圧を
印加することより布地繊維が剛直な構造をとって電場方
向に配向して剪断応力が増加すると説明されている。従
って、ここでは、電圧を印加しない状態では流体にたな
びく布地繊維を、電圧を印加して流体と電極との相対的
な移動に抗し得るように剛直にして配向させることによ
り、電圧印加時における剪断応力の増加をはかっている
のである。従って、ここでは作動油などはＥＲ流体とし
ては機能していない。

【０００７】また、これらの方法では、布地繊維を電極
に貼付固定することから、導電電極部位の露出はなく、
電極は一様に布地繊維に被覆された状態である。さらに
移動流発現の観察報告もなく、用いた布地繊維が無電界
時には剪断速度に応じてなびいている等の説明から、本
発明者らの主張する移動流発生による剪断応力発現とは
流動制御機構が異なる。また、本発明にて発現する剪断
応力には力学的連続性があり、固体化を示す降状応力は
なく、制御容易な性質を示すが、布地繊維貼付固定の電
極にあっては、このような特性はない。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、粒子等の沈殿・浮遊のない均
一系流体において、制御が容易であり、しかも電圧を印
加することによって流体の流動特性を制御することがで
きる方法を提供することを目的としている。

【０００９】さらに本発明は、絶縁性液体を用いてその
流動性を広い温度範囲において容易に制御することので
きる方法を提供することを目的としている。また本発明
は、上記のような流体の流動性の制御を行うのに適した
制御装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【発明の概要】本発明は、流体中に、非一様電界を形成
し得る少なくとも一対の不均一面電極を配置し、該電極
間に電圧を印加して該電極間に該流体の移動流を形成
し、該移動流によって該流体の流動性を制御する方法で
ある。尚、本発明で言う一対の不均一面電極とは、少な
くとも一方が表面が平滑でない電極を意味し、本発明で
はこのような不均一面電極を用いることにより、非一様
電界を形成することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の流体流動制御装置は、流体
中に、非一様電界を形成し得る少なくとも一対の不均一
面電極を有し、該少なくとも一対の不均一面電極に電圧
が印加可能にされており、該少なくとも一対の不均一面
電極は、液体が挟持される間隙を形成して配置されてい
ることを特徴としている。

【００１２】ここで流体に非一様電界を形成し得る一対
の電極を形成する一方の電極は、表面が平滑でない不均
一面電極、特に植毛状電極であることが好ましい。ま
た、該植毛状電極は、電極上に明らかに導電体面と、そ
れより延植された繊維状物質からなる不導電体面から形
成されており、導電性物質表面の延植された繊維状物質
の断面積は、通常は２〜７５％である。

【００１３】流体中に、この流体に非一様電界を形成し
得る一対の電極を配置し、この電極間に電圧を印加する
と電極間に、例えば循環流のような流体の新たな移動流
が形成される。こうして形成された液体の移動流は、剪
断方向がこの移動流と直角な場合には、剪断方向の液体
の相対的な移動に抗する力、すなわち剪断応力の増加と
なると考えられる。

【００１４】

【発明の具体的説明】次に本発明の相対的流体流動制御
方法およびこの方法で使用される装置について具体的に
説明する。

【００１５】図１に本発明の方法で使用することができ
る流動制御装置の一例を模式的に示す。本発明で用いる
制御装置１０は、少なくとも一対の電極１２,１４を有
している。この一対の電極を形成する電極１２,１４
は、流体１６に非一様電界を形成することができるよう
にされている。例えば、表面が平滑な一対の電極を用い
て流体に電圧を印加すると流体に均一な電界が形成さ
れ、こうした電極を用いたのでは、流体の移動流を形成
することは難しい。本発明では、対峙する一対の電極１
２,１４のうち、少なくとも一方の電極の表面は平滑に
はされておらず、表面が平滑でない不均一面電極であ
る。図１において、上部の電極１２の表面には繊維状物
質１８が植設されており不均一電極を形成している。こ
のような不均一電極としては、上記のような植毛電極の
他、例えば、多数の金属柱が電極基板表面から延出され
た電極、表面が例えばエンボス加工されることにより凹
凸が形成された電極、印刷技術等を利用して電極基板上
に凹凸を形成した電極、海島構造で、海部が凸凹の時、
島部が凹凸である構造の電極、ハニカム状の電極等を挙
げることができる。これらの中でも植毛電極が好まし
い。以下、本発明において、こうした流体に非一様電界
を形成し得る電極を総称して「植毛状電極」と記載する
こともある。この植毛状電極においては、延植された繊
維状物質は剪断速度板での流れに対してたなびくことは
なく、よって本発明にて発現する剪断応力には力学的連
続性があり、固体化を示す降状応力はなく、制御容易な
性質を示す。

【００１６】図１には、直径３５mmの一対の円板１２,
１４を有し、上部円板１２の下部円板に対面する面に合
成繊維１８が植設された電極を用いた電極の例が示され
ている。そして、この上部円板１２は、下部円板１４に
対して回動自在に配置されている。付番２２は、この上
部電極１２を回転させるためのモータである。上部円板
１２と下部円板１４とは、１.５mmの間隙を形成して配
置されており、植毛繊維状物質１８の長さは１mmである
から、植設された繊維状物質１８の先端と下部円板１４
との間に０.５mmの間隙が形成されるように配置されて
いる。このような上部円板１２と下部円板１４とは電気
的に絶縁されている。図１において、モータ２２の回転
軸２６には、回転接点が設けられており、上部円板１２
と下部円板１４との間に電圧を印加することができるよ
うにされている。印加電圧は、コントローラー２４によ
って制御される。

【００１７】また、上部円板１２は、駆動装置であるモ
ータ２２に回転軸２６により連結されており、この回転
軸２６には、回転の際の剪断応力を測定するための測定
装置（図示なし）が備えられている。

【００１８】本発明において、不均一面電極として好適
に使用される植毛電極は、金属基板表面に繊維状物質が
植設された電極である。ここで図１に示すような上部円
板の下端面に植設される繊維状物質としては、有機繊維
状物質、無機繊維状物質または金属繊維状物質を用いる
ことができる。ここで使用することができる有機繊維状
物質の例としては、ポリアミド繊維（ナイロン繊維）、
ポリエステル繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、アセ
テート繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ
塩化ビニル繊維等の化学繊維や、綿、麻、羊毛等の天然
繊維や、有機物質のウイスカー等を挙げることができ
る。また、無機繊維状物質としては、ガラス繊維、アス
ベスト繊維や、無機物のウイスカー等を挙げることがで
きる。さらに金属繊維状物質としては、ステンレス繊
維、銅繊維、ニッケル繊維、金属ウイスカーや、金属酸
化物、金属窒化物、金属炭化物などの金属化合物や金属
誘導体等のウイスカーを挙げることができる。このよう
な繊維状物質は、単独であるいは組み合わせて使用する
ことができる。

【００１９】このような繊維状物質１８の長さは、電極
間距離により適宜設定することができるが、繊維状物質
の長さは、通常は、通常の電極板間距離の１／１００〜
９５／１００程度、好ましくは１／１００〜８０／１０
０程度に設定される。例えば図１に示す装置１０におい
て上部円板１２と下部円板１４との円板間距離は１.５m
mであり、この例では、植設されている繊維状物質１８
の長さは、１.０mmである。また、この繊維状物質１８
の太さは、通常は０.５〜１５デニール、好ましくは１.
０〜５.０デニールの範囲内にある。繊維状物質の太さ
が上記範囲を大きく逸脱すると電極面への繊維状物質の
均一な植設が困難となり、得られる植毛電極が示す剪断
応力にバラツキが発生する。また、植設密度にもよる
が、密となった箇所は、電圧印加しない場合の流体の流
動性抵抗が大きく、必然的に電圧印加時との差が小さく
なり、バラツキの要因ともなる。

【００２０】こうした繊維状物質の植設密度は、制御し
ようとする流体の流動性を考慮して適宜設定することが
できるが、通常は１０００〜５００００本／cm²、好ま
しくは３０００〜３００００本／cm²の範囲内にあり、
繊維状物質の断面積は、被植設電極面積の、通常は２〜
７５％であり、好ましくは５〜３５％である。本発明の
方法において流体の移動流は、植設された繊維状物質１
８の先端（植毛状電極の先端）と、他方の電極１４との
間に形成されるため、繊維状物質の植設密度が低いと形
成される流体の移動流の規模が少なく、従って、繊維状
物質の植設密度が低いと電圧印加により形成される移動
流が小さく、充分な流体流動制御ができないことがあ
り、また上記範囲を超える本数の植毛は工業的には実質
的にできない。

【００２１】上記のような繊維状物質を電極材に植設す
る方法に特に制限はないが、例えば電極材である金属な
どの表面に形成された接着剤（植毛糊）層２８により電
極材と繊維状物質の端部とを接着する方法あるいは接着
剤を用いることなく繊維状物質端部を電極材表面に融着
する方法など挙げることができる。また、繊維状物質が
金属あるいは無機材料などである場合には電極材表面に
繊維状に金属あるいは無機材料を成長させてもよい。

【００２２】上記のように繊維状物質１８が植設された
植毛電極に対峙する他方の電極１４は、電極間に電圧を
印加することができるものであればよく、種々の材料で
形成することができる。例えばこの他方の電極１４は、
金属、グラファイト等の炭素材料、導電性の金属酸化物
や、導電層を形成する塗材の塗布や、導電性フィルム等
で形成することができる。また、これらの電極形成材料
の表面が布等で表面被覆されていてもよい。図１におい
て、他方の電極１４は金属で形成してある。

【００２３】上記のような植毛状電極１２と他方の電極
１４の間には、その使用温度において実質的に絶縁性の
流体１６が挟持されている。図１において、植毛状電極
１２と他方の電極１４とは、流体を充填した容器３０内
に浸漬された態様が示されており、上記のような植毛状
電極１２と他方の電極１４とを流体１６が充填された容
器３０内に浸漬することにより、植毛状電極１２と他方
の電極１４との間隙に流体１６が供給される。

【００２４】上記のようにして植毛状電極１２と他方の
電極間１４に供給される流体１６は、その使用温度にお
いて流動性を示す液体であればよい。本発明においては
この流体１６として、その使用温度において実質的に絶
縁性を有する流体を使用することが好ましい。本発明に
おいて「流体が実質的に絶縁性である」とは、この流体
の導電率（σ）が通常５×１０^-6S・m^-1以下、好ましく
は２.５×１０^-6S・m^-1以下であることを意味する。この
ような流体の例としては、シリコーン油、油圧作動油、
機械作動油、トランス油、潤滑油、鉱油、切削油、軸受
油を挙げることができる。

【００２５】上記のような実質的に絶縁性の流体１６を
挟持する植毛状電極１２と他方の電極１４間に電圧を印
加する。ここで印加電圧は、例えば、矩形波、パルス
波、連続波などとして印加することができる。印加電圧
は、通常は１０Ｖ〜１０ＫＶ、好ましくは５０Ｖ〜６KV
である。こうした電圧が印加される流体が実質的に絶縁
性を示す流体であっても、上記のようにして電圧を印加
すると非常に微量であるけれども電量が流れる。このと
きに流れる電流量は、流体の種類、植毛状電極、電極間
距離などによって異なるが、通常は０.００１〜１００
μＡ／cm²、多くの場合０.０５〜２０μＡ／cm²の範囲
内にある。

【００２６】上記のようにして電極間に電圧を印加する
と、不均一面電極である植毛状電極１２の繊維状物質１
８先端と他方の電極１４との間に流体の移動流が形成さ
れる。すなわち、不均一面電極を用いることにより、電
極間に挟持されている流体に非一様の電界が形成され、
この非一様電界により流体の移動流が形成される。この
移動流は、例えば植毛状電極を用いた場合には、ほぼそ
れぞれの繊維状物質の先端と他方の電極との間に形成さ
れ、多くの場合流体の循環流となる。例えば図１におい
ては、植毛状電極１２と他方の電極１４の間に縦方向に
複数の循環流が形成される。この循環流は、電極間を横
方向に流れる流体の移動に対してほぼ直角の方向に形成
されることから、電極間を横方向に移動する流体に対し
て剪断応力として機能する。そして、この循環流の量
（あるいは流れの強さ）は、植毛状電極と他方の電極間
に印加される電圧の強さによって制御することができる
ので、図１においては横方向に移動する流体の流動性
を、植毛状電極１２と他方の電極間１４に印加される電
圧を変えることにより制御することができる。

【００２７】図２に植毛電極の繊維状物質の先端と他方
の電極との間を０.５mmにし、この間隙に電気絶縁性を
有することが知られているシリコーン油を挟持させて
０.２５〜２KVの直流電圧を印加し、上部円板を回転し
たときの作動油の粘度を示す。比較のために電圧を印加
しないときの作動油の粘度も併記する。

【００２８】一般に流体に電圧を印加した時に流体が粘
度変化することは電気レオロジー効果として知られてい
るが、これは流体が電界によって状態変化することに起
因している。すなわち、例えば粒子分散系電気レオロジ
ー流体は電界によって粒子が誘電分極して電極間に鎖状
構造を形成することにより剪断応力が増加し、流体粘度
が増加するものと理解されている。また、均一電気レオ
ロジー流体である液晶は、電界により電極間の液晶物質
が一方方向に配向し、剪断応力が増加し、流体粘度が増
加するものと理解されている。

【００２９】しかしながら、本発明の制御方法の例で用
いたシリコーン油は、電気的に安定であり、上記のよう
な粒子分散系流体あるいは液晶のような配向性は有して
いない。従って、粒子が不均一系流体のように鎖状構造
を形成することはあり得ず、また、液晶のように配向す
ることもあり得ない。シリコーン油は、電界において安
定な物質状態を示すことが知られており、それが故に、
現在優れた電気絶縁性流体として広く使用されているの
である。

【００３０】このような電気的に安定な物質であるシリ
コーン油を用いても、本発明で規定するように植毛状電
極と他方の電極との間に電圧を印加すれば、植毛状電極
である繊維状物質の先端と他方の電極間との間に流体の
移動流、多くの場合循環流が観察され、この移動流の形
成によってシリコーン油の剪断応力が増加し、このシリ
コーン油の流動性は、電極間に印加される電圧によって
制御することができる。上記のような流体の挙動は、シ
リコーン油に限られるものではなく、通常の作動油など
も同様の挙動を示す。

【００３１】こうして形成された流体の移動流、特に循
環流は、電界印加方向に直交する流体の移動に対して剪
断応力として機能する。従って、本発明によれば、植毛
状電極に対する流体の流動性を、電極に電圧を印加する
ことによって容易に制御することができる。しかも、本
発明による制御は、電極間に印加する電圧を調整するこ
とによって極めて精度良く制御することができる。

【００３２】そして、本発明の方法では、流体に粒子な
どを配合することなく、通常使用されている絶縁性流体
をそのまま使用して、既存の装置に電極を配置すること
により流体の制御を行うことができるので、設備の大規
模な変更を必要としない。さらに、図１に示すように、
電極を移動することもできるし、電極を固定して、この
固定電極間に流体を流動させ、固定電極に電圧を印加し
てこの固定電極間を通過する流体の流動性を制御するこ
とができる。即ち、本発明の方法では、電極に対する流
体の相対的な流動特性を制御することができる。

【００３３】本発明の制御方法は、広く産業応用が可能
であり、通常の油圧油を用いる油圧機構において摺動部
がなく電圧により制御可能な油圧バルブとして利用する
ことができる。さらに、本発明の方法は、クラッチ、シ
ョックアブゾーバーのような自動車部品、産業機械部
品、制振機構等として応用することができる。

【００３４】本発明の流体の流動性の制御方法は、上記
詳述したように、不均一面電極を用いて、絶縁性流体に
電圧を印加して流体の流動特性を制御するものである
が、本発明はさらに種々に改変することが可能である。

【００３５】例えば、本発明で用いられる流体には、特
に他の成分を配合する必要はないが、例えば酸化防止
剤、安定剤、着色剤、防錆剤、粘度調整剤、防腐剤、防
黴剤、各種溶剤、流動性調整剤、界面活性剤等の添加剤
を配合することもできる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、植毛状電極を用いるこ
とにより実質的に絶縁性を示す流体の流動性を制御する
ことができる。殊に本発明で用いることができる流体中
に粒子等を充填することを要しないので、粒子等の沈殿
・浮遊等が生ずることがない。さらに、本発明では通常
使用されている絶縁性液体を用いることができるので非
常に経済的である。

【００３７】しかも、本発明によれば発現する剪断応力
には力学的連続性があり、固体化を示す降状応力はなく
制御容易な性質を示し、制御装置等が簡素化される。

【００３８】

【実施例】次に本発明の実施例を示してさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３９】

【実施例１】直径３５mmの円形金属平板上に、植毛糊を
厚さ０.１mm塗布した後、長さ１.０mm、太さ３デニール
のレーヨン繊維（大和紡（株）製、商品名：コロナ）
を、３００００Ｖの電界下で静電植毛法を用いて植毛処
理を行い、レーヨン植毛電極板を得た。

【００４０】容器内に上記のようにして得られたレーヨ
ン植毛電極板を平行平板型測定センサーの上部円板とし
て配置した。この植毛状電極の下方には、植設された繊
維状物質の先端から０.５mmの間隙を形成して下部電極
が配置されている。この容器内に、室温における粘度が
０.１Pasのシリコン油を充填した。

【００４１】上記のように配置された上部電極（植毛状
電極）を回転させることで剪断速度を与え、植毛状電極
を正極とし、下部電極板を負極として直流電圧を印加し
たときの各剪断速度における粘度および流れる電流値を
測定した。結果を表１および図２に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【実施例２】実施例１において、長さ１.０mm,太さ３デ
ニールのレーヨン繊維の代わりに長さ１.０mm、太さ２
デニールのナイロン繊維（東レ（株）製、商品名；東レ
ナイロン）を用いた以外は同様にしてシリコン油の粘度
および流れた電流値を測定した。結果を表２および図３
に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【実施例３】実施例１において、長さ１.０mm,太さ３デ
ニールのレーヨン繊維の代わりに長さ１.０mm、太さ２
デニールのアクリル繊維（鐘淵化学工業（株）製、商品
名：カネカロン）を用いた以外は同様にしてシリコン油
の粘度および流れた電流値を測定した。結果を表３およ
び図４に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【実施例４〜９】実施例１において、シリコーン油の代
わりに、ISO粘度グレード３２の油圧作動油（出光興産
株式会社製、商品名：ダフニースーパーハイドロウリッ
クフルイド３２）を用い、長さ１.０mm、太さ３デニー
ルのレーヨン繊維（大和紡（株）製、商品名：コロナ）
（実施例４，図５）、このときの印加電圧を０、１.０K
V,２.０KV,３.０KVに変化させた。（実施例４、図５）長さ１.０mm、太さ２デニールのナイロン繊維（東レ
（株）製、商品名；東レナイロン）（実施例５、図
６）、長さ１.０mm、太さ２デニールのアクリル繊維
（鐘淵化学工業（株）製、商品名：カネカロン）（実施
例６、図７）、長さ０.３mm、太さ１.５デニールのレー
ヨン繊維（大和紡（株）製、商品名：コロナ）（実施例
７，図８）、長さ０.４mm、太さ１.５デニールのビニロ
ン繊維（（株）クラレ製、クラレビニロン）（実施例
８、図９）、長さ０.２mm、太さ１.５デニールのビニロ
ン繊維（（株）クラレ製、クラレビニロン）（実施例
９、図１０）、を用いた以外は同様にして、油圧作動油
の粘度および流れた電流値を測定した。結果を表４およ
び図５〜図１０に示す。

【００４８】

【表４】

【００４９】

【実施例１０、１１】実施例１において、シリコーン油
の代わりに、ＩＳＯ粘度グレード１００の作動油（出光
興産（株）製、商品名；ダフニースーパーハイドロウリ
ックフルイド１００、実施例１０、図１１）または、Ｉ
ＳＯ粘度グレード２２の作動油（出光興産（株）製、商
品名；ダフニースーパーハイドロウリックフルイド２
２、実施例１１、図１２）を用いた以外は同様にして、
粘度および電流値を測定した。結果を表５および図１
１、１２に示す。

【００５０】

【表５】

【００５１】

【実施例１２】実施例４において、上部電極（植毛状電
極）を負極とし、下部電極板を正極とした以外は同様に
して、粘度および電流値を測定した。

【００５２】結果を表６および図１３に示す。

【００５３】

【表６】

【００５４】

【実施例１３】実施例４において、レーヨン繊維を植毛
処理した植毛状電極の代わりに、図１５に示すような、
厚さ０.５mmのハニカム構造をした電極板を上部電極と
して用いた以外は同様にして粘度および電流値を測定し
た。

【００５５】結果を表７および図１４に示す。このハニ
カム構造金属電極における単位当たりの導電体部分の面
積は、３３％であり、孔部の面積は６７％であり、孔部
は不導体である。

【００５６】

【表７】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明で好適に使用される制御装置の
例を模式的に示す模式図である。

【図２】図２は、実施例１における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図３】図３は、実施例２における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図４】図４は、実施例３における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図５】図５は、実施例４における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図６】図６は、実施例５における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図７】図７は、実施例６における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図８】図８は、実施例７における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図９】図９は、実施例８における各剪断速度における
流体の粘度を示すグラフである。

【図１０】図１０は、実施例９における各剪断速度にお
ける流体の粘度を示すグラフである。

【図１１】図１１は、実施例１０における各剪断速度に
おける流体の粘度を示すグラフである。

【図１２】図１２は、実施例１１における各剪断速度に
おける流体の粘度を示すグラフである。

【図１３】図１３は、実施例１２における各剪断速度に
おける流体の粘度を示すグラフである。

【図１４】図１４は、実施例１３における各剪断速度に
おける流体の粘度を示すグラフである。

【図１５】図１５は、実施例１３で用いたハニカム電極
の表面を拡大して示す模式図である。

【符号の説明】

１０…制御装置１２，１４…電極（円板）１６…流体１８…繊維状物質２２…モータ２６…回転軸２８…接着剤（植毛糊）層３０…容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 19/00 - 19/32 G05D 24/02 F03G 7/00 F16D 25/14 - 25/14 680

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体中に、非一様電界を形成し得る少な
くとも一対の不均一面電極を配置し、該電極間に電圧を
印加して該電極間に該流体の移動流を形成し、該移動流
によって該流体の流動性を制御する方法。
【請求項２】上記非一様電界を形成し得る一対の不均
一面電極の少なくとも一方の電極面が、平滑でない表面
を有し、該平滑でない電極表面と他方の電極との最短電
極間距離が５mm〜２０μｍの範囲内にあることを特徴と
する請求項第１項記載の方法。
【請求項３】不均一面電極が、表面から多数の繊維状
物質が延設された植毛状電極であることを特徴とする請
求項第１項乃至第２項のいずれかの項記載の方法。
【請求項４】前記植毛状電極が、導電性物質表面に、
有機繊維状物質、無機繊維状物質および金属繊維状物質
よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の繊維状物質
を植設した植毛電極であり、かつ前記他の電極が導電性
物質電極であることを特徴とする請求項第３項記載の方
法。
【請求項５】前記植毛状電極を形成する繊維の平均長
さが１０mm〜５０μｍの範囲内にあり、該繊維の太さが
０.１〜１０デニールの範囲内にあり、かつ該繊維が１c
m ² あたり１０００〜５００００本植設されていることを
特徴とする請求項第３項または第４項記載の方法。
【請求項６】前記一対の電極間に１０Ｖ〜１０KVの直
流電圧または１０Ｖ〜１０KVのパルス状電圧を印加する
ことを特徴とする請求項第１項乃至第５項のいずれかの
項記載の方法。
【請求項７】前記流体の使用温度における導電率が、
５×１０ ^-6 Ｓ・ｍ ^-1 以下であることを特徴とする請求項
第１項乃至第６項のいずれかの項記載の方法。
【請求項８】流体中に、非一様電界を形成し得る少な
くとも一対の不均一面電極を有し、該少なくとも一対の
不均一面電極に電圧が印加可能にされており、該少なく
とも一対の不均一面電極は、液体が挟持される間隙を形
成して配置されていることを特徴とする流体流動制御装
置。
【請求項９】前記流体に非一様電界を形成し得る一対
の不均一面電極の一方の電極が、表面から繊維状物質が
延設された植毛状電極であることを特徴とする請求項第
８項記載の流体流動制御装置。
【請求項１０】前記植毛状電極と他の電極との相対的
位置関係が固定されており、該電極間を流体が流動する
ことを特徴とする請求項第９項記載の流体流動制御装
置。