JPH05161340A - 溶融金属循環ポンプ - Google Patents
溶融金属循環ポンプInfo
- Publication number
- JPH05161340A JPH05161340A JP30639591A JP30639591A JPH05161340A JP H05161340 A JPH05161340 A JP H05161340A JP 30639591 A JP30639591 A JP 30639591A JP 30639591 A JP30639591 A JP 30639591A JP H05161340 A JPH05161340 A JP H05161340A
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- JP
- Japan
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- iron core
- molten metal
- magnetic field
- container
- heat exchanger
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- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子炉で用いられる熱交換器に、冷却材であ
る溶融金属を、安全かつ熱交換効率を調整自在に、循環
させることのできる溶融金属循環ポンプを得る。 【構成】 冷却媒質３０の充填された容器２内には、円
筒管８が嵌挿された鉄心４が配設され、この鉄心４の周
りには、円筒管８から延出する溶融金属流路１０，１
２，１４，１６，１８，２０が巻回せしめられている。
これら溶融金属流路の内周部には、中空部を挟んで鉄心
４の軸線方向に互いに離間する２つの金属帯が形成され
ている。容器２の外周部には、鉄心４との間に、鉄心の
径内方向及び径外方向を向く磁場を生じさせるととも
に、この磁場を鉄心４の周方向に回転移動せしめる交流
電磁コイル６が配設されている。
る溶融金属を、安全かつ熱交換効率を調整自在に、循環
させることのできる溶融金属循環ポンプを得る。 【構成】 冷却媒質３０の充填された容器２内には、円
筒管８が嵌挿された鉄心４が配設され、この鉄心４の周
りには、円筒管８から延出する溶融金属流路１０，１
２，１４，１６，１８，２０が巻回せしめられている。
これら溶融金属流路の内周部には、中空部を挟んで鉄心
４の軸線方向に互いに離間する２つの金属帯が形成され
ている。容器２の外周部には、鉄心４との間に、鉄心の
径内方向及び径外方向を向く磁場を生じさせるととも
に、この磁場を鉄心４の周方向に回転移動せしめる交流
電磁コイル６が配設されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主として原子炉の熱
交換器において、冷却材である溶融金属の循環に用いら
れる溶融金属循環ポンプに関する。
交換器において、冷却材である溶融金属の循環に用いら
れる溶融金属循環ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】近年開発、研究されている
増殖炉においては、出力密度が大きくなり、発熱量が高
くなるため、水に代わって熱伝導性のよい溶融金属（液
体ナトリウム）が冷却材として使われている。この冷却
材を熱交換器内に循環させる循環ポンプとしては、安全
性が高く、熱交換効率を容易に調整できるものが望まれ
るが、望まれる性能を満足するものは得られていなかっ
た。本発明は、このような要求を満たすことのできる熱
交換器内溶融金属循環ポンプを提供することを目的とす
る。
増殖炉においては、出力密度が大きくなり、発熱量が高
くなるため、水に代わって熱伝導性のよい溶融金属（液
体ナトリウム）が冷却材として使われている。この冷却
材を熱交換器内に循環させる循環ポンプとしては、安全
性が高く、熱交換効率を容易に調整できるものが望まれ
るが、望まれる性能を満足するものは得られていなかっ
た。本発明は、このような要求を満たすことのできる熱
交換器内溶融金属循環ポンプを提供することを目的とす
る。
【０００３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る溶融金属
循環ポンプは、冷却媒質の充填された熱交換器の容器内
に配設される、円筒状をなす鉄心と、一端部と他端部
が、前記容器の内部と外部とを連通する溶融金属の流入
管及び流出管にそれぞれ接続され、前記鉄心の周りに巻
回せしめられる、中空状に形成された溶融金属流路と、
前記熱交換器の外部に配設され、前記鉄心との間に、該
鉄心の径内方向及び径外方向を向く磁場を生じさせると
ともに、この磁場を前記鉄心の周方向に回転移動せしめ
る移動磁場発生手段とを具備し、前記溶融金属流路の内
周部には、中空部を挟んで該鉄心の軸線方向に互いに離
間する２つの金属帯が形成されたことを特徴とするもの
である。
循環ポンプは、冷却媒質の充填された熱交換器の容器内
に配設される、円筒状をなす鉄心と、一端部と他端部
が、前記容器の内部と外部とを連通する溶融金属の流入
管及び流出管にそれぞれ接続され、前記鉄心の周りに巻
回せしめられる、中空状に形成された溶融金属流路と、
前記熱交換器の外部に配設され、前記鉄心との間に、該
鉄心の径内方向及び径外方向を向く磁場を生じさせると
ともに、この磁場を前記鉄心の周方向に回転移動せしめ
る移動磁場発生手段とを具備し、前記溶融金属流路の内
周部には、中空部を挟んで該鉄心の軸線方向に互いに離
間する２つの金属帯が形成されたことを特徴とするもの
である。
【０００４】
【作用】上記構成に係る溶融金属循環ポンプにおいて
は、移動磁場発生手段により鉄心の径内方向及び径外方
向を向く磁場が鉄心の周方向に回転移動すると、２つの
金属帯と回転する磁場との間に、鉄心の周方向の相対運
動が生じ、これによりフレミングの右手の法則によって
２つの金属帯に挟まれた部分を流れる溶融金属に、前記
鉄心の軸線方向を向く電流が流れる。そして、この電流
と移動磁場発生手段により生じた磁場により、フレミン
グの左手の法則によって、溶融金属流路内の溶融金属
は、移動磁場発生手段の磁場の回転方向と同一方向に加
圧せしめられ、該溶融金属流路内を前記磁場の回転方向
と同一方向に順次移動してゆく。
は、移動磁場発生手段により鉄心の径内方向及び径外方
向を向く磁場が鉄心の周方向に回転移動すると、２つの
金属帯と回転する磁場との間に、鉄心の周方向の相対運
動が生じ、これによりフレミングの右手の法則によって
２つの金属帯に挟まれた部分を流れる溶融金属に、前記
鉄心の軸線方向を向く電流が流れる。そして、この電流
と移動磁場発生手段により生じた磁場により、フレミン
グの左手の法則によって、溶融金属流路内の溶融金属
は、移動磁場発生手段の磁場の回転方向と同一方向に加
圧せしめられ、該溶融金属流路内を前記磁場の回転方向
と同一方向に順次移動してゆく。
【０００５】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る溶融金属循
環ポンプを示す斜視図であり、同図において、２は円筒
状に形成された熱交換器の容器、４はこの容器２内に同
軸に配設された円筒状の鉄心、６は容器２の外周部に配
設された交流電磁コイル（移動磁場発生手段に相当）で
ある。
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る溶融金属循
環ポンプを示す斜視図であり、同図において、２は円筒
状に形成された熱交換器の容器、４はこの容器２内に同
軸に配設された円筒状の鉄心、６は容器２の外周部に配
設された交流電磁コイル（移動磁場発生手段に相当）で
ある。
【０００６】鉄心４の内周部には、容器２の内部と外部
とを連通する溶融金属の流入管８が嵌合されている。流
入管８の下端部８ａは塞がれており、また、この流入管
８の下側には６個の開口部が形成され、これらの開口部
から側方に延出して、６本の溶融金属流路１０、１２、
１４、１６、１８、２０が形成されている。
とを連通する溶融金属の流入管８が嵌合されている。流
入管８の下端部８ａは塞がれており、また、この流入管
８の下側には６個の開口部が形成され、これらの開口部
から側方に延出して、６本の溶融金属流路１０、１２、
１４、１６、１８、２０が形成されている。
【０００７】これら溶融金属流路１０、１２、１４、１
６、１８、２０は、それぞれ、鉄心４の外周面に隙間な
く密着して１巻以上巻回された後、１つに合流し、容器
２の内部と外部とを連通する流出管２１の一端部に接続
されている。
６、１８、２０は、それぞれ、鉄心４の外周面に隙間な
く密着して１巻以上巻回された後、１つに合流し、容器
２の内部と外部とを連通する流出管２１の一端部に接続
されている。
【０００８】各溶融金属流路１０、１２、１４、１６、
１８、２０は、図２に示すように、断面角筒状をなし、
その内周部には、中空部を挟んで鉄心４の軸線方向に互
いに離間する、銅板からなる２つの金属帯２２、２４が
配置され、これら金属帯２２、２４の外周部が、セラミ
ックからなるセラミック筒２６で覆われている。そし
て、これら溶融金属流路１０、１２、１４、１６、１
８、２０の中空部を、冷却材である溶融金属（液体ナト
リウム）２８が流動するようになっている。また、容器
２の内部には、冷却用の、金属ナトリウムからなる冷却
媒質３０が充填されている。
１８、２０は、図２に示すように、断面角筒状をなし、
その内周部には、中空部を挟んで鉄心４の軸線方向に互
いに離間する、銅板からなる２つの金属帯２２、２４が
配置され、これら金属帯２２、２４の外周部が、セラミ
ックからなるセラミック筒２６で覆われている。そし
て、これら溶融金属流路１０、１２、１４、１６、１
８、２０の中空部を、冷却材である溶融金属（液体ナト
リウム）２８が流動するようになっている。また、容器
２の内部には、冷却用の、金属ナトリウムからなる冷却
媒質３０が充填されている。
【０００９】交流電磁コイル（以下、「コイル」とい
う。）６は、図１０に示すように、周方向に９０度間隔
で形成された半径方向の４つの突出部６ａ…に、電線６
ｂが径内方向（円の外側から中心に向かう方向）と径外
方向（円の中心から外側に向かう方向）に向かって交互
に巻回されて構成されており、これら４つの突出部６ａ
に巻回された電線６ｂに交流電流が流されることによ
り、鉄心４と当該コイル６との間に、図３に示すように
鉄心４の径内方向及び径外方向を向く磁場が交互に発生
し、かつ、交流の位相の進行に伴って磁場が一定方向に
一定角速度ωで回転移動してゆくようになっている。
う。）６は、図１０に示すように、周方向に９０度間隔
で形成された半径方向の４つの突出部６ａ…に、電線６
ｂが径内方向（円の外側から中心に向かう方向）と径外
方向（円の中心から外側に向かう方向）に向かって交互
に巻回されて構成されており、これら４つの突出部６ａ
に巻回された電線６ｂに交流電流が流されることによ
り、鉄心４と当該コイル６との間に、図３に示すように
鉄心４の径内方向及び径外方向を向く磁場が交互に発生
し、かつ、交流の位相の進行に伴って磁場が一定方向に
一定角速度ωで回転移動してゆくようになっている。
【００１０】上記構成に係る溶融金属循環ポンプにおい
ては、コイル６により鉄心の径内方向及び径外方向を向
く磁場（図４及び図５における矢印ｂ１〜ｂ４参照）が
鉄心４の周方向（角速度ωの方向）に回転移動すると、
２つの金属帯２２、２４と回転する磁場との間に、鉄心
４の周方向の相対運動が生じる。このとき、印加される
磁場Ｂの方向と、溶融金属２８と移動する磁場との相対
運動の方向とは、図６に示すように互いに直角をなし、
フレミングの右手の法則により、金属帯２２と２４に挟
まれた部分を流れる溶融金属２８に、鉄心４の軸線方向
を向く電流ｉが流れる（図４、図５）。この電流ｉの向
きは、印加される磁場Ｂの向きに依存するから、図４及
び図５において、磁場ｂ１〜ｂ４が印加された部分の溶
融金属２８に流れる電流ｉの向きは交互に上下方向とな
っている。
ては、コイル６により鉄心の径内方向及び径外方向を向
く磁場（図４及び図５における矢印ｂ１〜ｂ４参照）が
鉄心４の周方向（角速度ωの方向）に回転移動すると、
２つの金属帯２２、２４と回転する磁場との間に、鉄心
４の周方向の相対運動が生じる。このとき、印加される
磁場Ｂの方向と、溶融金属２８と移動する磁場との相対
運動の方向とは、図６に示すように互いに直角をなし、
フレミングの右手の法則により、金属帯２２と２４に挟
まれた部分を流れる溶融金属２８に、鉄心４の軸線方向
を向く電流ｉが流れる（図４、図５）。この電流ｉの向
きは、印加される磁場Ｂの向きに依存するから、図４及
び図５において、磁場ｂ１〜ｂ４が印加された部分の溶
融金属２８に流れる電流ｉの向きは交互に上下方向とな
っている。
【００１１】そして、この電流ｉと前述した磁場（図７
及び図８における矢印ｂ１〜ｂ４参照）とは、図９に示
すように互いに直角をなすため、フレミングの左手の法
則によって、各溶融金属流路１０、１２、１４、１６、
１８、２０内の溶融金属２８に前記磁場の回転方向と同
一方向の力Ｆが生じる。このとき磁場ｂ１〜ｂ４が印加
された部分の溶融金属２８に作用する力Ｆの向きは、と
もに角速度ωの向きとなる。これにより、溶融金属流路
１０、１２、１４、１６、１８、２０内の溶融金属２８
は、流出管２１側に順次移動してゆく。
及び図８における矢印ｂ１〜ｂ４参照）とは、図９に示
すように互いに直角をなすため、フレミングの左手の法
則によって、各溶融金属流路１０、１２、１４、１６、
１８、２０内の溶融金属２８に前記磁場の回転方向と同
一方向の力Ｆが生じる。このとき磁場ｂ１〜ｂ４が印加
された部分の溶融金属２８に作用する力Ｆの向きは、と
もに角速度ωの向きとなる。これにより、溶融金属流路
１０、１２、１４、１６、１８、２０内の溶融金属２８
は、流出管２１側に順次移動してゆく。
【００１２】即ち、容器２の外部から送られた高温の溶
融金属２８は、流入管８から、溶融金属流路１０、１
２、１４、１６、１８、２０に入り、流出管２１を通っ
て再び容器２の外部に抜けて行く。そして、この容器２
内の一連の経路において、高温の溶融金属２８は、容器
２内の冷却媒質３０で冷却される。
融金属２８は、流入管８から、溶融金属流路１０、１
２、１４、１６、１８、２０に入り、流出管２１を通っ
て再び容器２の外部に抜けて行く。そして、この容器２
内の一連の経路において、高温の溶融金属２８は、容器
２内の冷却媒質３０で冷却される。
【００１３】上記のように、本発明に係る溶融金属循環
ポンプは構造が簡単であり、故障、トラブル等が発生し
にくいため、作業に危険を伴う液体ナトリウム等の溶融
金属を安全に輸送することができる。また、ポンプ６に
よって発生させる磁場の強さ及び磁場の回転移動速度を
変化させることにより容易に熱交換効率を調整すること
ができ、操作性、取扱い性に優れる。
ポンプは構造が簡単であり、故障、トラブル等が発生し
にくいため、作業に危険を伴う液体ナトリウム等の溶融
金属を安全に輸送することができる。また、ポンプ６に
よって発生させる磁場の強さ及び磁場の回転移動速度を
変化させることにより容易に熱交換効率を調整すること
ができ、操作性、取扱い性に優れる。
【００１４】なお、上述の実施例においては、移動磁場
発生手段として交流電磁コイル６を用いたが、例えば交
流電磁コイル６の代わりに、偶数本の永久磁石を磁界の
方向が交互に径内方向及び径外方向を向くように配置
し、この永久磁石を鉄心４の軸線の回りに回転させる構
成とすることも可能である。
発生手段として交流電磁コイル６を用いたが、例えば交
流電磁コイル６の代わりに、偶数本の永久磁石を磁界の
方向が交互に径内方向及び径外方向を向くように配置
し、この永久磁石を鉄心４の軸線の回りに回転させる構
成とすることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る溶
融金属循環ポンプによれば、冷却媒質の充填された熱交
換器の容器内に配設される、円筒状をなす鉄心と、一端
部と他端部が、前記容器の内部と外部とを連通する溶融
金属の流入管及び流出管にそれぞれ接続され、前記鉄心
の周りに巻回せしめられる、中空状に形成された溶融金
属流路と、前記熱交換器の外部に配設され、前記鉄心と
の間に、該鉄心の径内方向及び径外方向を向く磁場を生
じさせるとともに、この磁場を前記鉄心の周方向に回転
移動せしめる移動磁場発生手段とを具備し、前記溶融金
属流路の内周部には、中空部を挟んで該鉄心の軸線方向
に互いに離間する２つの金属帯が形成された構成として
いるので、構造が簡単であり、安全性が高い。また、移
動磁場発生手段によって発生させる磁場の強さ及び磁場
の回転移動速度を変化させることにより容易に熱交換効
率を調整することができ、操作性、取扱い性に優れる。
融金属循環ポンプによれば、冷却媒質の充填された熱交
換器の容器内に配設される、円筒状をなす鉄心と、一端
部と他端部が、前記容器の内部と外部とを連通する溶融
金属の流入管及び流出管にそれぞれ接続され、前記鉄心
の周りに巻回せしめられる、中空状に形成された溶融金
属流路と、前記熱交換器の外部に配設され、前記鉄心と
の間に、該鉄心の径内方向及び径外方向を向く磁場を生
じさせるとともに、この磁場を前記鉄心の周方向に回転
移動せしめる移動磁場発生手段とを具備し、前記溶融金
属流路の内周部には、中空部を挟んで該鉄心の軸線方向
に互いに離間する２つの金属帯が形成された構成として
いるので、構造が簡単であり、安全性が高い。また、移
動磁場発生手段によって発生させる磁場の強さ及び磁場
の回転移動速度を変化させることにより容易に熱交換効
率を調整することができ、操作性、取扱い性に優れる。
【図１】本発明の一実施例に係る溶融金属循環ポンプを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】コイル６の作る磁場の方向を示す平面図であ
る。
る。
【図４】金属帯２２と、金属帯２４の間の溶融金属に生
じる誘導電流の向きを示す説明的斜視図である。
じる誘導電流の向きを示す説明的斜視図である。
【図５】図４の金属帯２２，２４を直線状に展開した説
明的斜視図である。
明的斜視図である。
【図６】磁場の方向、金属帯の磁場に対する相対運動の
方向、及び、発生する誘導電流の方向の関係を示す説明
図である。
方向、及び、発生する誘導電流の方向の関係を示す説明
図である。
【図７】金属帯２２と、金属帯２４の間の溶融金属が受
ける力の向きを示す説明的斜視図である。
ける力の向きを示す説明的斜視図である。
【図８】図７の金属帯２２，２４を直線状に展開した説
明的斜視図である。
明的斜視図である。
【図９】磁場の方向、誘導電流の方向、及び、溶融金属
が受ける力の向きの関係を示す説明図である。
が受ける力の向きの関係を示す説明図である。
【図１０】交流電磁コイルのコイルの巻回態様を示す説
明図である。
明図である。
２ 熱交換器容器 ４ 鉄心 ６ 移動磁場発生手段 ８ 流入管 １０，１２，１４，１６，１８，２０ 溶融金属流路 ２１ 流出管 ２２，２４ 金属帯 ３０ 冷却媒質
Claims (1)
- 【請求項１】冷却媒質の充填された熱交換器の容器内に
配設される、円筒状をなす鉄心と、 一端部と他端部が、前記容器の内部と外部とを連通する
溶融金属の流入管及び流出管にそれぞれ接続され、前記
鉄心の周りに巻回せしめられる、中空状に形成された溶
融金属流路と、 前記熱交換器の外部に配設され、前記鉄心との間に、該
鉄心の径内方向及び径外方向を向く磁場を生じさせると
ともに、この磁場を前記鉄心の周方向に回転移動せしめ
る移動磁場発生手段とを具備し、 前記溶融金属流路の内周部には、中空部を挟んで該鉄心
の軸線方向に互いに離間する２つの金属帯が形成された
ことを特徴とする溶融金属循環ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30639591A JPH05161340A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 溶融金属循環ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30639591A JPH05161340A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 溶融金属循環ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05161340A true JPH05161340A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=17956503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30639591A Withdrawn JPH05161340A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 溶融金属循環ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05161340A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007129891A1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-11-15 | Asml Netherlands B.V. | Radiation generating device, lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
| JP2011230187A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-17 | Zmag:Kk | 非鉄金属溶湯ポンプ及びそれを用いた溶解炉システム |
| EP3160023A1 (de) * | 2015-10-21 | 2017-04-26 | Ersa GmbH | Lotpumpe |
| KR101860895B1 (ko) * | 2017-02-27 | 2018-06-29 | 울산과학기술원 | 전도성 물질 이송 장치 |
| KR20180128254A (ko) * | 2017-05-23 | 2018-12-03 | 울산과학기술원 | 전도성 물질 이송 장치 |
| KR20180136711A (ko) * | 2017-06-15 | 2018-12-26 | 울산과학기술원 | 전도성 물질 이송 장치 |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30639591A patent/JPH05161340A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007129891A1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-11-15 | Asml Netherlands B.V. | Radiation generating device, lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
| KR101023797B1 (ko) * | 2006-05-04 | 2011-03-22 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 방사선 생성 디바이스, 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 그에 의해 제조되는 디바이스 |
| JP2011230187A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-17 | Zmag:Kk | 非鉄金属溶湯ポンプ及びそれを用いた溶解炉システム |
| EP3160023A1 (de) * | 2015-10-21 | 2017-04-26 | Ersa GmbH | Lotpumpe |
| CN107020433A (zh) * | 2015-10-21 | 2017-08-08 | 埃莎股份有限公司 | 焊接泵 |
| US10166619B2 (en) | 2015-10-21 | 2019-01-01 | Ersa Gmbh | Soldering pump |
| KR101860895B1 (ko) * | 2017-02-27 | 2018-06-29 | 울산과학기술원 | 전도성 물질 이송 장치 |
| KR20180128254A (ko) * | 2017-05-23 | 2018-12-03 | 울산과학기술원 | 전도성 물질 이송 장치 |
| KR20180136711A (ko) * | 2017-06-15 | 2018-12-26 | 울산과학기술원 | 전도성 물질 이송 장치 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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