JPH0615957B2 - 電場によるジェット発生装置の電極 - Google Patents
電場によるジェット発生装置の電極Info
- Publication number
- JPH0615957B2 JPH0615957B2 JP61073148A JP7314886A JPH0615957B2 JP H0615957 B2 JPH0615957 B2 JP H0615957B2 JP 61073148 A JP61073148 A JP 61073148A JP 7314886 A JP7314886 A JP 7314886A JP H0615957 B2 JPH0615957 B2 JP H0615957B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- jet
- electric field
- hollow
- liquid
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/16—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying an electrostatic field to the body of the heat-exchange medium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、液体中に対向して設けられた二電極間に高電
圧をかけることにより、前記液体にジェットを発生させ
る電場によるジェット発生装置に関し、更に詳しくはそ
の電極の構造に関する。
圧をかけることにより、前記液体にジェットを発生させ
る電場によるジェット発生装置に関し、更に詳しくはそ
の電極の構造に関する。
(従来の技術) 電場により液体にジェットを発生させるジェット発生装
置が、従来、提案されている。(特開昭59−6634
2号公報) このジェット発生装置は、熱交換器に熱媒体の沸騰、対
流伝達熱促進用、反応槽や混合槽の撹拌用、又は電気機
器における冷却液の循環用等種々の用途に適用されるこ
とが期待されている。
置が、従来、提案されている。(特開昭59−6634
2号公報) このジェット発生装置は、熱交換器に熱媒体の沸騰、対
流伝達熱促進用、反応槽や混合槽の撹拌用、又は電気機
器における冷却液の循環用等種々の用途に適用されるこ
とが期待されている。
第5図を参照して従来公知の電場によるジェット発生装
置を説明すると、液体1中に配置された面電極2と中央
に空間4を有するリング状電極3が対向して設置されて
構成され、両電極2、3間に高電圧がかけられる。リン
グ状電極3の形状は、断面が円形の線をリング状とし、
中央に空間4を形成してなっている。
置を説明すると、液体1中に配置された面電極2と中央
に空間4を有するリング状電極3が対向して設置されて
構成され、両電極2、3間に高電圧がかけられる。リン
グ状電極3の形状は、断面が円形の線をリング状とし、
中央に空間4を形成してなっている。
今、リング状電極3に高電圧がかけられると、該リング
状電極3と面電極2との間ではリング状電極3側により
強い電界が形成され、他方リング状電極3とその空間4
との間ではリング状電極3側の電界がより強いものとな
る。このような不平等電界の中において、誘電体である
液体1にはその分極電荷のうち電界の強い方の分極電荷
により強い力が働き、液体1は中空電極の方に引かれ、
圧力が上昇する。そして、電界の強弱によって液体1中
に圧力勾配が生じ、液体1にリング状電極3の空間4を
貫く上昇ジェットが発生する。このジェットはEHD(e
lectro-hydro-dynamic、電気流体力学)ジェットあるい
はEHD対流と称せられている。
状電極3と面電極2との間ではリング状電極3側により
強い電界が形成され、他方リング状電極3とその空間4
との間ではリング状電極3側の電界がより強いものとな
る。このような不平等電界の中において、誘電体である
液体1にはその分極電荷のうち電界の強い方の分極電荷
により強い力が働き、液体1は中空電極の方に引かれ、
圧力が上昇する。そして、電界の強弱によって液体1中
に圧力勾配が生じ、液体1にリング状電極3の空間4を
貫く上昇ジェットが発生する。このジェットはEHD(e
lectro-hydro-dynamic、電気流体力学)ジェットあるい
はEHD対流と称せられている。
(発明が解決しようとする問題点) ジェット発生装置に使用される電極は、ジェットが貫通
して噴流する空間がなければならない。このため、従来
は前述のような断面が円形の線をリング状とした電極を
用いていたが、断面円形の線をリング状とすることは必
ずしも要件ではなく、中央にジェットが貫通して噴流す
る空間があればその断面は円形に限らないはずである。
して噴流する空間がなければならない。このため、従来
は前述のような断面が円形の線をリング状とした電極を
用いていたが、断面円形の線をリング状とすることは必
ずしも要件ではなく、中央にジェットが貫通して噴流す
る空間があればその断面は円形に限らないはずである。
又、前記従来公知のリング状電極3は面電極2との間の
間隔を1mmとし、リング状電極3の線の径を1mmφと
し、リングの径を4mmとしている。この構造によると、
ジェットの流速が50cm/secとなる。
間隔を1mmとし、リング状電極3の線の径を1mmφと
し、リングの径を4mmとしている。この構造によると、
ジェットの流速が50cm/secとなる。
ところが、前記従来のリング状電極3で得られる流速
(50cm/sec)が必ずしも最高速度であるとは限らな
い。それよりも更に大きい流速となるリング状電極3の
仕様がある可能性を追及したい。
(50cm/sec)が必ずしも最高速度であるとは限らな
い。それよりも更に大きい流速となるリング状電極3の
仕様がある可能性を追及したい。
そこで、本発明の目的は、電場によるジェット発生装置
の電極形状のジェットの流速との関係を研究し、電極の
線の断面形状のいかんを問わず常に高速度の流速が得ら
れるようにした電極構造を得んとするにある。
の電極形状のジェットの流速との関係を研究し、電極の
線の断面形状のいかんを問わず常に高速度の流速が得ら
れるようにした電極構造を得んとするにある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明は、中空電極の中空
スペースの間隔をDとし、断面形状のいかんを問わず断
面周囲の長さをEとし、 E>πD、E>15mmの関係にあるように電極を構成し
てなるものである。
スペースの間隔をDとし、断面形状のいかんを問わず断
面周囲の長さをEとし、 E>πD、E>15mmの関係にあるように電極を構成し
てなるものである。
(実施例) 本発明者らは、中空電極における断面周囲の長さとジェ
ットの噴流速度の関係を調べる実験を行ったので、この
実験結果を第2図及び第3図を参照して説明する。
ットの噴流速度の関係を調べる実験を行ったので、この
実験結果を第2図及び第3図を参照して説明する。
第2図に示されているように、中空電極3として断面が
円形の線をリング状としたものを使用し、この中空電極
3の相似の電極で種々の大きさについてその流速を測定
した。液体1としてフロン113を94%、エチルアル
コール6%の溶液を使用した。そして、中空電極3の径
をD、中空電極3の中心間距離を2D(中空スペース4
の間隔はD)、中空電極3と面電極2との間隔をD/
2、中空スペース4の中心線上において面電極2から2
Dの位置を流速測定位置5とした。径がDであるから、
断面周囲長さはπDとなる。又、電界は14kv/mmとし
た。
円形の線をリング状としたものを使用し、この中空電極
3の相似の電極で種々の大きさについてその流速を測定
した。液体1としてフロン113を94%、エチルアル
コール6%の溶液を使用した。そして、中空電極3の径
をD、中空電極3の中心間距離を2D(中空スペース4
の間隔はD)、中空電極3と面電極2との間隔をD/
2、中空スペース4の中心線上において面電極2から2
Dの位置を流速測定位置5とした。径がDであるから、
断面周囲長さはπDとなる。又、電界は14kv/mmとし
た。
第3図は、横軸にD(mm)をとり、縦軸に流速(cm/sec)
をとったグラフである。これによると、Dの大きさが5
mm付近になるまで次第に流速が増大し、5mm付近以上で
は流速はほぼ一定になることが認められる。中空電極3
の断面周囲の長さπDに流速が依存するので、πDが略
15mmとなるまではジェット効果が上昇し、略15m
m以上になるとジェット効果はサチュレートして良くな
らないのである。
をとったグラフである。これによると、Dの大きさが5
mm付近になるまで次第に流速が増大し、5mm付近以上で
は流速はほぼ一定になることが認められる。中空電極3
の断面周囲の長さπDに流速が依存するので、πDが略
15mmとなるまではジェット効果が上昇し、略15m
m以上になるとジェット効果はサチュレートして良くな
らないのである。
上の実験結果により、中空電極3は、中空スペースの間
隔をDとし、断面周囲長さをEとするると、 E>πD、E>15mm の関係にあるように構成することが望ましいとの結論に
達した。
隔をDとし、断面周囲長さをEとするると、 E>πD、E>15mm の関係にあるように構成することが望ましいとの結論に
達した。
次に、本発明の実施例を第1図(イ)(ロ)(ハ)に示すが、
いずれもE>πD、E>15mmの関係にあるのは勿論で
ある。
いずれもE>πD、E>15mmの関係にあるのは勿論で
ある。
第1図(イ)はリング状のものであり、その電極の径が太
いものとなっている。第1図(ロ)は球体に筒状の中空ス
ペース4の形成されたものである。第1図(ハ)は椀状の
ものである。ここで、断面周囲長さは片側の断面の外周
の長さをいうものである。
いものとなっている。第1図(ロ)は球体に筒状の中空ス
ペース4の形成されたものである。第1図(ハ)は椀状の
ものである。ここで、断面周囲長さは片側の断面の外周
の長さをいうものである。
次に、液体1の電気伝導度とジェットの流速との関係を
電界強さを変えて調べた実験結果を第4図に示す。
電界強さを変えて調べた実験結果を第4図に示す。
第4図は、横軸に力学の電気伝導度(1/Ωm)をとり、
縦軸に流速(cm/sec)をとり、電界を2、6、10kv/m
mと変えて測定した結果を示したグラフである。
縦軸に流速(cm/sec)をとり、電界を2、6、10kv/m
mと変えて測定した結果を示したグラフである。
これによると、ジェットの流速が液体1及び電圧に依存
することが判る。即ち、液体1の電気伝導度が大きくな
ればなるほど、又電圧を上げれば上げるほど流速は大き
くなる。
することが判る。即ち、液体1の電気伝導度が大きくな
ればなるほど、又電圧を上げれば上げるほど流速は大き
くなる。
この現象は、例えば次のように利用できる。
熱交換器の熱媒体又は電気機器類の冷却液を選択する際
に、電気伝導度の大きい液体1を使用することにより、
少ない電気エネルギ消費でも熱媒体又は冷却液の流速を
大きなものとすることができる。
に、電気伝導度の大きい液体1を使用することにより、
少ない電気エネルギ消費でも熱媒体又は冷却液の流速を
大きなものとすることができる。
又、電圧を変えることにより、任意の流速に設定できる
ものとなる。
ものとなる。
(発明の効果) 本発明によれば、中空電極の中空スペースの間隔をDと
し、断面周囲長さの長さをEとして、E>πD、E>1
5mmの関係にあるように構成されているので、中空電極
を備えた電場によるジェット発生装置により発生するジ
ェットの速度を増加させることができる。
し、断面周囲長さの長さをEとして、E>πD、E>1
5mmの関係にあるように構成されているので、中空電極
を備えた電場によるジェット発生装置により発生するジ
ェットの速度を増加させることができる。
又、中空電極の断面形状のいかんを問わず、ジェットの
流速を増大させることができるものとなるので、ジェッ
ト発生に効果的な形状の電極を採用することができるも
のとなる。
流速を増大させることができるものとなるので、ジェッ
ト発生に効果的な形状の電極を採用することができるも
のとなる。
第1図は(イ)(ロ)(ハ)は、それぞれ本発明の実施例に係
る中空電極に縦断面図である。 第2図は、実験に使用した中空電極の断面図である。 第3図は、第2図の中空電極の径と流速の関係を示した
グラフである。 第4図は、液体の電気伝導と流速の関係を示したグラフ
である。 第5図は、従来技術の断面図である。 1:液体、2:面電極、3:中空電極、 4:中空スペース、D:中空スペースの間隔、 E:中空電極の断面周囲長さ。
る中空電極に縦断面図である。 第2図は、実験に使用した中空電極の断面図である。 第3図は、第2図の中空電極の径と流速の関係を示した
グラフである。 第4図は、液体の電気伝導と流速の関係を示したグラフ
である。 第5図は、従来技術の断面図である。 1:液体、2:面電極、3:中空電極、 4:中空スペース、D:中空スペースの間隔、 E:中空電極の断面周囲長さ。
Claims (1)
- 【請求項1】液体中に対向して設けられた二電極間に高
電圧をかけて、前記液体にジェットを発生させる電場に
よるジェット発生装置において、 前記二電極のうち一方の電極は面状に形成された面電極
であり、他方の電極は中空スペースを有する中空電極で
あり、該中空電極の中空スペースの間隔をDとし、断面
周囲の長さをEとした場合、 E>πD、E>15mm の関係にあることを特徴とする電場によるジェット発生
装置の電極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61073148A JPH0615957B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電場によるジェット発生装置の電極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61073148A JPH0615957B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電場によるジェット発生装置の電極 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62228893A JPS62228893A (ja) | 1987-10-07 |
JPH0615957B2 true JPH0615957B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=13509817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61073148A Expired - Lifetime JPH0615957B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 電場によるジェット発生装置の電極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0615957B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5966342A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 高電圧電場による液体流動発生方法 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61073148A patent/JPH0615957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62228893A (ja) | 1987-10-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |