JPH10146075A - Controllable transduction of electric energy into mechanical energy with micromotor using decandioic acid dibuthyl and energy transduction and controllable transduction of energy using electro-sensitive medium - Google Patents

Controllable transduction of electric energy into mechanical energy with micromotor using decandioic acid dibuthyl and energy transduction and controllable transduction of energy using electro-sensitive medium

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JPH10146075A
JPH10146075A JP24841796A JP24841796A JPH10146075A JP H10146075 A JPH10146075 A JP H10146075A JP 24841796 A JP24841796 A JP 24841796A JP 24841796 A JP24841796 A JP 24841796A JP H10146075 A JPH10146075 A JP H10146075A
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electro
energy
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medium
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Shinichi Yokota
田 眞 一 横
Yasubumi Otsubo
坪 泰 文 大
Kazuya Edamura
村 一 弥 枝
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SHIN GIJUTSU MANAG KK
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SHIN GIJUTSU MANAG KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently transduce electric energy applied as a DC voltage to an electro-sensitive medium into a mechanical energy. SOLUTION: In this method, an electrode and a rotor is arranged in an electro-sensitive medium such as decandioic acid dibuthyl, a DC voltage is applied across electrodes, moving flow of the electro-sensitive medium in the velocity corresponding to the applied voltage is formed across the electrodes, and the rotor is rotated by this moving flow to obtain an electric energy by transducing it into a mechanical energy. Energy transduction can be controlled by adjusting the applied voltage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は電気感応作動媒体であるデ
カン二酸ジブチルを用いて、電気エネルギーを機械エネ
ルギーに変換する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for converting electric energy into mechanical energy by using dibutyl decandioate as an electro-sensitive working medium.

【0002】また、本発明は、電気感応作動媒体を用い
て、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する方法に
関する。さらに本発明は、電気感応作動媒体を用いて、
印加する電気エネルギーを制御することにより、この電
気エネルギーが変換された機械エネルギーの大きさを制
御するエネルギーの変換制御方法に関する。
[0002] The invention also relates to a method for converting electrical energy into mechanical energy using an electrically responsive working medium. Further, the present invention uses an electro-sensitive working medium,
The present invention relates to an energy conversion control method for controlling the magnitude of mechanical energy obtained by converting electric energy by controlling applied electric energy.

【0003】[0003]

【発明の技術的背景】絶縁性の液体に電界を印加するこ
とにより液体の種類によってその液体の特性が変動する
ことが知られている。例えば液晶は、固体層と液体層と
の中間にあたる液晶層の液晶化合物に電圧を印加して、
液晶化合物の配向性等を制御して光の透過性を調整して
可視画像等を形成するものである。しかしながら、液晶
化合物では電界を形成しても、配向板によって規制され
ている液晶化合物が、こうした規制から解放されて自由
に流動するようなことはない。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known that when an electric field is applied to an insulating liquid, the characteristics of the liquid vary depending on the type of the liquid. For example, a liquid crystal applies a voltage to a liquid crystal compound in a liquid crystal layer that is intermediate between a solid layer and a liquid layer,
A visible image or the like is formed by controlling the orientation of the liquid crystal compound and the like to adjust the light transmittance. However, even when an electric field is formed in the liquid crystal compound, the liquid crystal compound regulated by the alignment plate is not released from such regulation and does not flow freely.

【0004】また、電圧を印加することにより、液体の
粘度等の特性が変動するとの効果(電気レオロジー効果
あるいはウインズロー効果)を示す液体も知られてい
る。しかしながら、この電気レオロジー効果あるいはウ
インズロー効果は、従来は絶縁性油にシリカゲル、セル
ロース、カザイン、ポリスチレン系イオン交換樹脂等を
配合して、これらの配合成分(固体)を分散させた不均
一系であるために、保存中の安定性が低い。
[0004] In addition, there is also known a liquid which exhibits an effect (an electrorheological effect or a Winslow effect) that characteristics such as viscosity of the liquid are changed by applying a voltage. However, the electrorheological effect or the Winslow effect is a heterogeneous system in which silica gel, cellulose, kazain, a polystyrene-based ion exchange resin, etc. are blended with insulating oil, and these blended components (solids) are dispersed. Due to its low stability during storage.

【0005】また、自動車の潤滑油等として電気レオロ
ジー効果を有する潤滑剤が提案されているが、これらの
潤滑剤も実際は不均一系であり、保存時などの安定性に
問題がある。
[0005] Further, lubricants having an electrorheological effect have been proposed as lubricating oils for automobiles and the like, but these lubricants are actually heterogeneous and have a problem in stability during storage and the like.

【0006】さらに、特開平6−57274号公報およ
び同6−73390号公報には、絶縁性油に特定のフッ
素化合物を配合した電気感応性組成物の発明が開示され
ている。
Further, JP-A-6-57274 and JP-A-6-73390 disclose an invention of an electrosensitive composition in which a specific fluorine compound is blended in an insulating oil.

【0007】しかしながら、これらの公報に記載されて
いる組成物は共に、絶縁性油に特定のフッ素化合物を混
合させた混合物であり、上記のような保存時の安定性の
問題を残すと共に、昨今の世界的な動向として、フッ素
系化合物の使用が敬遠されてる。
[0007] However, the compositions described in these publications are both mixtures of insulating oil and a specific fluorine compound. As a worldwide trend, the use of fluorine compounds has been shunned.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明は、デカン二酸ブチルを電気感応
作動媒体として使用して、電気エネルギーを機械エネル
ギーに変換する方法を提供することを目的としている。
OBJECTS OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for converting electrical energy into mechanical energy using butyl decane diate as an electro-sensitive working medium.

【0009】また、本発明は、電気感応作動媒体を用い
て、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する方法を
提供することを目的としている。さらに本発明は、印加
する電気エネルギーを制御することにより、この電気エ
ネルギーが変換された機械エネルギーの大きさを制御す
るエネルギーの変換制御方法を提供することを目的とし
ている。
Another object of the present invention is to provide a method for converting electric energy into mechanical energy using an electro-sensitive working medium. Another object of the present invention is to provide an energy conversion control method for controlling the magnitude of mechanical energy obtained by converting the electric energy by controlling the applied electric energy.

【0010】[0010]

【発明の概要】本発明は、デカン二酸ジブチル中に少な
くとも一対の電極とロータとを配置し、該電極間に直流
電圧を印加して、該電極間で印加電圧に対応した速度の
デカン二酸ジブチルの移動流を形成し、該移動流により
ロータを回転させて電気エネルギーを機械エネルギーに
変換する方法にある。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, at least a pair of electrodes and a rotor are arranged in dibutyl decanoate, a DC voltage is applied between the electrodes, and a decane filter having a speed corresponding to the applied voltage is applied between the electrodes. There is a method in which a moving flow of dibutyl acid is formed, and the rotor is rotated by the moving flow to convert electric energy into mechanical energy.

【0011】さらに本発明は、電気感応作動媒体中に少
なくとも一対の電極を配置し、該電極間に電圧を印加し
て、該電極間の電気感応作動媒体に、印加した電気エネ
ルギーに対応した速度で電気感応作動媒体の移動流を形
成させ、該電気感応作動媒体の移動流の有する流体エネ
ルギーを機械エネルギーとして取り出す方法である。
[0011] Further, the present invention provides a method in which at least a pair of electrodes are arranged in an electro-sensitive working medium, a voltage is applied between the electrodes, and a speed corresponding to the applied electric energy is applied to the electro-sensitive working medium between the electrodes. And forming a moving flow of the electro-sensitive working medium and extracting fluid energy of the moving flow of the electro-sensitive working medium as mechanical energy.

【0012】ここで使用される電気感応作動媒体は、実
質的に絶縁性の有機化合物であり、こうした液体状の絶
縁性有機化合物の導電率σは、通常は1×10-17〜1
×10-1S/mの範囲内にある。
The electro-sensitive working medium used here is a substantially insulating organic compound, and the conductivity σ of such a liquid insulating organic compound is usually from 1 × 10 −17 to 1 × 10 −17.
It is within the range of × 10 -1 S / m.

【0013】本発明において使用される電気感応作動媒
体は、縦軸が粘度であり、横軸が導電率である図17に
示すグラフにおいて、下記の表1における点P、点Q、
点Rを頂点とする直角三角形の内部に位置する粘度およ
び導電率を有する化合物またはこの三角形の内部に位置
する粘度および導電率を有するように調製された二種類
以上の化合物からなる混合物である。
In the electro-sensitive working medium used in the present invention, in the graph shown in FIG. 17 in which the vertical axis represents viscosity and the horizontal axis represents conductivity, points P, Q,
It is a compound having viscosity and conductivity located inside a right triangle having the point R as an apex, or a mixture of two or more compounds prepared to have viscosity and conductivity located inside this triangle.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】また、本発明は、電気感応作動媒体が充填
された容器内に、少なくとも一対の電極を配置し、該電
極間に印加する直流電圧を0.1V〜10kVの範囲内
で変動させ、該印加した直流電圧に比例させて該電気感
応作動媒体の移動流の流速と、その移動方向とを制御し
て電気エネルギーを該電気感応作動媒体の流体エネルギ
ーに変換して、該電気感応作動媒体の流体エネルギーを
機械エネルギーに変換して取り出す方法にある。
Further, according to the present invention, at least a pair of electrodes are arranged in a container filled with an electro-sensitive working medium, and a DC voltage applied between the electrodes is varied within a range of 0.1 V to 10 kV. The electric energy is converted into fluid energy of the electro-sensitive working medium by controlling the flow velocity and moving direction of the moving flow of the electro-sensitive working medium in proportion to the applied DC voltage, and There is a method of converting fluid energy into mechanical energy and extracting it.

【0016】また、本発明は、電気感応作動媒体が充填
された容器内に、少なくとも一対の電極と、ロータとを
配置し、該電極間に印加する直流電圧を0.1V〜10
kVの範囲内で変動させ、該印加した直流電圧に比例さ
せて該ロータの回転速度と回転方向とを制御する方法に
ある。
According to the present invention, at least a pair of electrodes and a rotor are arranged in a container filled with an electro-sensitive working medium, and a DC voltage applied between the electrodes is set to 0.1 V to 10 V.
The method is a method in which the rotation speed and the rotation direction of the rotor are controlled in a range of kV and in proportion to the applied DC voltage.

【0017】ある種の絶縁性液体(本発明でいう「電気
感応作動媒体」)に電場を与えると、導電率と誘電率と
の不均一性に起因して流体内部に電気的な力が生ずる。
直流電場では、誘電泳動力よりも自由電荷に作用するク
ーロン力が支配的となり、このクーロン力は、流体力学
的不安定性を引き起こし、電気感応作動媒体の対流ある
いは二次流れが発生する。この現象は電気流体力学(Ele
ctrohydrodynamic)効果(EHD効果)と呼ばれてい
る。
When an electric field is applied to a certain kind of insulating liquid ("electrically responsive working medium" in the present invention), an electric force is generated inside the fluid due to the non-uniformity of conductivity and dielectric constant. .
In a DC electric field, a Coulomb force acting on a free charge becomes more dominant than a dielectrophoretic force, and this Coulomb force causes hydrodynamic instability and generates convection or secondary flow of an electro-sensitive working medium. This phenomenon is known as electrohydrodynamics (Ele
ctrohydrodynamic) effect (EHD effect).

【0018】本発明者は、このEHD効果を利用するこ
とにより、電気エネルギーを機械エネルギーに容易に変
換することができることを見い出すと共に、このEHD
効果を奏し得る絶縁性液体を特定することに成功した。
即ち、本発明で使用する電気感応作動媒体は本質的には
絶縁性液体であるが、電場をかけると非常にわずかでは
あるが電流が流れる。そして、このように直流電圧を印
加すると、EHD効果により電気感応作動媒体が移動
し、この電気感応作動媒体の移動によって移動流が形成
される。この移動流の強さ(あるいは量)は、印加する
直流電圧によって変動する。従って、この電気感応作動
媒体の移動を捕捉して外部に取り出すことにより電気エ
ネルギーを機械エネルギーに変換して利用することがで
きる。
The present inventor has found that by utilizing the EHD effect, electrical energy can be easily converted to mechanical energy, and the EHD effect can be easily converted.
We succeeded in specifying an insulating liquid that could produce an effect.
That is, although the electro-sensitive working medium used in the present invention is essentially an insulating liquid, a very small amount of current flows when an electric field is applied. When the DC voltage is applied as described above, the electro-sensitive working medium moves by the EHD effect, and a moving flow is formed by the movement of the electro-sensitive working medium. The strength (or amount) of this moving flow varies depending on the applied DC voltage. Therefore, by capturing the movement of the electro-sensitive working medium and taking it out, the electric energy can be converted into mechanical energy and used.

【0019】なお、本発明における電気感応作動媒体の
移動はEHD効果によるものであると本発明者は推察し
ているが、これは、本発明において生ずる現象を説明す
るのに、現在のところこの「EHD効果」が最も適当で
あると本発明者が推察しているのであって、本発明にお
いて生じている現象を「EDH効果」によるもであると
断定するものではない。
The present inventor has assumed that the movement of the electro-sensitive working medium in the present invention is due to the EHD effect. However, this will be explained at the present time by explaining the phenomenon occurring in the present invention. The present inventors presume that the “EHD effect” is the most appropriate, and does not conclude that the phenomenon occurring in the present invention is due to the “EDH effect”.

【0020】[0020]

【発明の具体的説明】次に本発明の電気エネルギーを機
械エネルギーに変換する方法について具体的に説明す
る。
Next, the method for converting electrical energy into mechanical energy according to the present invention will be described in detail.

【0021】図1および図2に本発明の方法に使用され
る装置の例を示す。また、図3に図1の装置における電
極の配置の一例を、図4に図2の装置における電極の配
置を示す。
FIGS. 1 and 2 show an example of an apparatus used in the method of the present invention. FIG. 3 shows an example of the arrangement of the electrodes in the apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 shows the arrangement of the electrodes in the apparatus of FIG.

【0022】図1は、デカン二酸ジブチルの様な電気感
応作動媒体に直流電圧を印加してデカン二酸ジブチルを
移動させて、この移動デカン二酸ジブチルの様な電気感
応作動媒体の移動エネルギーを回転エネルギーに変換し
て取り出す装置を模式的に示す図である。この装置は一
種のアクチュエータであり、以下のような構成を有して
いる。
FIG. 1 shows the transfer energy of an electro-sensitive working medium such as dibutyl decane diacid by applying a DC voltage to the electro-sensitive working medium such as dibutyl decane diate to move the dibutyl decane diacid. It is a figure which shows typically the apparatus which converts and converts into rotational energy and takes out. This device is a kind of actuator and has the following configuration.

【0023】この装置(SE型ECFモータ)1は、デ
カン二酸ジブチルの様な電気感応作動媒体22を充填す
る有底円筒状の媒体収容部2と、この媒体収容部2の蓋
体4と、この媒体収容部2の内部の電気感応作動媒体2
2が電圧の印加によって移動する際の作動媒体の動きを
翼板6で感知して回転する翼ロータ18とを有してい
る。ここで有底円筒状の媒体収容部2には、電極3a・・
・3hを配置するためのスリット13が媒体収容部2の
上縁部から切り込まれて形成されている。また、この媒
体収容部2の内部には、上記スリット13から挿入され
た電極3a・・・3hを媒体収容部の内周壁面に固定する
固定部材14、15が形成されている。
This device (SE-type ECF motor) 1 comprises a bottomed cylindrical medium storage portion 2 filled with an electro-sensitive operating medium 22 such as dibutyl decanoate, a lid 4 of the medium storage portion 2, , The electro-sensitive working medium 2 inside the medium housing 2
The blade 2 has a blade rotor 18 which rotates by sensing the movement of the working medium when the blade 2 moves by application of a voltage. Here, the electrodes 3a,.
A slit 13 for arranging 3h is formed by cutting from the upper edge of the medium container 2. Further, fixing members 14 and 15 for fixing the electrodes 3a... 3h inserted from the slits 13 to the inner peripheral wall surface of the medium accommodation portion are formed inside the medium accommodation portion 2.

【0024】そして、蓋体4の中心部には翼ロータ18
の回転軸が嵌装される貫通孔19が形成されている。翼
ロータ18は、媒体収容部2内の底部中央に設けられた
軸受け23と貫通孔19によって回転自在に軸止された
回転軸と接合された複数の翼板6とからなる。
The wing rotor 18 is located at the center of the lid 4.
A through hole 19 into which the rotating shaft is fitted is formed. The blade rotor 18 includes a bearing 23 provided at the center of the bottom of the medium storage unit 2 and a plurality of blade plates 6 joined to a rotation shaft rotatably fixed by a through hole 19.

【0025】この媒体収容部2、蓋体4、翼ロータ18
は、通常は絶縁性物質であるプラスチック等で形成され
ている。また翼ロータ18の回転を視覚的に確認するた
めには、媒体収容部2および蓋体4は透明性を有するプ
ラスチックで形成されていることが好ましく、さらに翼
ロータ18の複数の翼板6の色は、回転数の確認のため
には、互いに異なる色であることが好ましい。
The medium container 2, the lid 4, and the blade rotor 18
Is usually formed of plastic or the like which is an insulating material. In order to visually confirm the rotation of the wing rotor 18, it is preferable that the medium accommodating portion 2 and the lid 4 are formed of a plastic having transparency. The colors are preferably different from each other for confirmation of the rotation speed.

【0026】電極3a・・・3hは、スリット13から媒
体収容部2内部に導入され、翼ロータ18の回転を妨げ
ないように媒体収容部2の内壁面に沿って媒体収容部2
の底方向に延伸されている。この電極3a・・・3hは、
互いに絶縁されている。
The electrodes 3a... 3h are introduced from the slit 13 into the inside of the medium accommodating section 2 and are arranged along the inner wall surface of the medium accommodating section 2 so as not to hinder the rotation of the blade rotor 18.
Stretched in the bottom direction. These electrodes 3a ... 3h
Insulated from each other.

【0027】なお、上記の装置1は、デカン二酸ジブチ
ルの様な電気感応作動媒体22の動きを翼ロータ18の
回転によって確認することを主目的に作成したものであ
り、この点および加工性からプラスチックで作成した
が、こうした回転装置では、電極3a・・・3hの相互間
で絶縁状態を確保できればよく、陶器、ガラス、木材、
セラミックス、絶縁性処理を施した金属など種々の絶縁
性材料で形成できる他、さらに、電極3a・・・3hが相
互に導通しないように絶縁性材料を介してまたは絶縁性
処理を施した媒体収容部2に装着するのであれば、媒体
収容部2、蓋体4および翼ロータ18等は導電性を有す
る金属等で形成することもできる。
The above-described apparatus 1 was created mainly for the purpose of confirming the movement of the electro-sensitive working medium 22 such as dibutyl decanoate by the rotation of the blade rotor 18. However, in such a rotating device, it is only necessary to ensure an insulation state between the electrodes 3a to 3h.
In addition to being formed of various insulating materials such as ceramics and metal having been subjected to insulating treatment, a medium can be accommodated through an insulating material or subjected to insulating treatment so that the electrodes 3a to 3h do not conduct with each other. If it is mounted on the section 2, the medium accommodating section 2, the lid 4, the blade rotor 18 and the like may be formed of a conductive metal or the like.

【0028】デカン二酸ジブチル22を上記の媒体収容
部2にスリット13から媒体が流出せず、かつ翼板6の
大部分が媒体に埋没する程度に入れ、電極3a・・・3h
に直流電圧を印加する。ここで、正電極と負電極との配
置によって翼ロータ18の回転方向を制御することがで
きる。例えば電極3a,3c,3e,3gを正電極にし
て、電極3b,3d,3f,3hを負電極にすれば、正電
極と負電極とが交互に配置されたことになり、翼ロータ
18の回転方向に系統的な統一性はなく、この場合に
は、翼ロータ18の回転方向を制御することはできな
い。しかしながら、例えば電極3a,3eを正電極にし
て、電極3b,3fを負電極とし、電極3c,3d,3g,
3hをダミー電極とすれば、電極3aから電極3b方
向、電極3eから電極3f方向への流れが優勢になり、
従って、翼ロータ18の回転方向を図1において矢印で
示すように時計回りに制御することができる。
The dibutyl decandioate 22 is inserted into the medium accommodating section 2 so that the medium does not flow out of the slit 13 and most of the blade 6 is buried in the medium.
Is applied with a DC voltage. Here, the rotation direction of the blade rotor 18 can be controlled by the arrangement of the positive electrode and the negative electrode. For example, if the electrodes 3a, 3c, 3e, 3g are positive electrodes and the electrodes 3b, 3d, 3f, 3h are negative electrodes, the positive electrodes and the negative electrodes are alternately arranged. There is no systematic uniformity in the rotation direction, and in this case, the rotation direction of the blade rotor 18 cannot be controlled. However, for example, the electrodes 3a, 3e are positive electrodes, the electrodes 3b, 3f are negative electrodes, and the electrodes 3c, 3d, 3g,
If 3h is a dummy electrode, the flow from the electrode 3a to the electrode 3b and the flow from the electrode 3e to the electrode 3f become dominant,
Therefore, the rotation direction of the blade rotor 18 can be controlled clockwise as indicated by the arrow in FIG.

【0029】また、電圧印加方法として、前述の特定の
位置にある電極に電圧を印加する固定印加法の他に、3
a〜3hの8個の電極[1〜nまでのn個の電極(nは
整数)]に対して電圧と電極とを順次経時的に切り替え
て印加する変動印加法がある。即ち、例えば、正電圧を
電極3a,3eに印加し、負電圧を電極3b,3fに印加
し、3c,3d,3g,3hの番号を賦した電極はダミー
電極とする。こうして電圧を印加した後、1秒後に正電
圧を電極3b,3fに印加し、負電圧を電極3c,3gに
印加し、3d,3e,3h,3aの番号を賦した電極はダ
ミー電極とするといった例で示されるように、正電圧と
負電圧とを敷設電極間で順次切り替えて印加する方法
(変動印加法)がある。この場合、正・負・無電圧を一
度に切り替える他に、それぞれの印加切り替えに一定の
遅延条件を付与することも効果的である。このような変
動印加法の利点は、印加電圧を低くすることができ、高
い印加電圧を使用することができない場合あるいは装置
が大型の場合に特に有用性が高い。
As a voltage application method, in addition to the above-described fixed application method in which a voltage is applied to an electrode at a specific position, 3
There is a fluctuation application method in which a voltage and an electrode are sequentially switched with time and applied to eight electrodes a to 3h [n electrodes from 1 to n (n is an integer)]. That is, for example, a positive voltage is applied to the electrodes 3a and 3e, a negative voltage is applied to the electrodes 3b and 3f, and the electrodes with numbers 3c, 3d, 3g, and 3h are dummy electrodes. After applying the voltage in this manner, one second later, a positive voltage is applied to the electrodes 3b and 3f, a negative voltage is applied to the electrodes 3c and 3g, and the electrodes numbered 3d, 3e, 3h, and 3a are dummy electrodes. As shown in the above example, there is a method (fluctuation applying method) of sequentially switching and applying a positive voltage and a negative voltage between the laid electrodes. In this case, in addition to switching positive / negative / no-voltage at once, it is also effective to add a constant delay condition to each application switching. The advantage of such a fluctuation application method is that the applied voltage can be reduced, and the utility is particularly high when a high applied voltage cannot be used or when the apparatus is large.

【0030】また翼ロータ18の回転速度は、初動回転
電圧以上で定速回転に至るまではほぼ印加電圧に比例し
て増加減少する。本発明において、上記のように電極3
a・・・3hが、媒体収容部2の内周壁面に固定されたア
クチュエータをSE型ECFモータ(Stator-electrode
type electro-conjugate fluid motor)と記載する。
The rotation speed of the blade rotor 18 increases and decreases substantially in proportion to the applied voltage until the rotation speed becomes equal to or higher than the initial rotation voltage and reaches a constant speed. In the present invention, as described above, the electrode 3
a ... 3h is an SE-type ECF motor (Stator-electrode)
type electro-conjugate fluid motor).

【0031】図1に示すSE型ECFモータにおいて、
円筒状の媒体収容部2の直径(本発明で媒体収容部の直
径は、特に限定しない限り、円筒状の「媒体収容部の内
径」を表す。)を25mm、円筒状の媒体収容部2の高さ
を60mm、翼ロータ18の高さを25mm、直径0.8mm
のステンレス丸棒からなる電極3a・・・3hの高さを30m
mとし、8枚の翼板6を有する直径20mmの翼ロータ1
8を配置し、この媒体収容部2内にデカン二酸ジブチル
を満たしてたSE型ECFモータを作成し、図3に示す
ように電極3a・・・3hを配置してこの電極間に直流電圧
を印加すると、翼ロータ18が回転し始める。このとき
の印加電圧と回転速度との関係を図6に示す。また、翼
ロータ18の有する翼板の枚数を2〜8枚に変えて同様
に回転速度を測定すると、図7に示すように、翼板6の
枚数の増加につれて翼ロータ18の回転速度が高くなる
ことがわかる。なお、このときの印加電圧は6kVであ
る。
In the SE type ECF motor shown in FIG.
The diameter of the cylindrical medium container 2 (the diameter of the medium container in the present invention represents the inner diameter of the cylindrical medium container unless otherwise specified) is 25 mm, and the diameter of the cylindrical medium container 2 is 25 mm. The height is 60 mm, the height of the blade rotor 18 is 25 mm, and the diameter is 0.8 mm.
The height of the electrodes 3a ... 3h consisting of stainless steel round bars is 30m
m, blade rotor 1 having a diameter of 20 mm and eight blades 6
8 is prepared, and an SE type ECF motor in which the medium accommodating portion 2 is filled with dibutyl decane diate is prepared, and electrodes 3a to 3h are disposed as shown in FIG. Is applied, the wing rotor 18 starts rotating. FIG. 6 shows the relationship between the applied voltage and the rotation speed at this time. When the number of blades of the blade rotor 18 is changed to 2 to 8 and the rotation speed is measured similarly, as shown in FIG. 7, the rotation speed of the blade rotor 18 increases as the number of blades 6 increases. It turns out that it becomes. The applied voltage at this time is 6 kV.

【0032】上記の実験から、電極間隔が狭いほど回転
速度は高いこと、電極対の数は多いほど回転速度は高い
こと、回転速度に対する電極対の間隔の影響は少ないこ
とが確認できる。
From the above experiment, it can be confirmed that the smaller the electrode interval, the higher the rotation speed, the larger the number of electrode pairs, the higher the rotation speed, and the influence of the electrode pair interval on the rotation speed is small.

【0033】図1および図3に示すSE型ECFモータ
を用いて、電極間角度を23゜、印加電圧を6kVに固定
してSE型ECFモータの出力トルクを測定する。本発
明において出力トルクの測定には図5に示す測定装置を
用いた。
Using the SE-type ECF motor shown in FIGS. 1 and 3, the output torque of the SE-type ECF motor was measured with the angle between the electrodes fixed at 23 ° and the applied voltage fixed at 6 kV. In the present invention, the measuring device shown in FIG. 5 was used for measuring the output torque.

【0034】図5において、付け番30は本発明のSE
型ECFモータまたはRE型ECFモータであり、付け
番31,31は歪みゲージであり、付け番32はマイク
ロメータであり、付け番33はマイクロメータヘッド、
付け番34は回転軸であり、付け番35は、歪みゲージ
31,31にそれぞれ取り付けられた左右の梁間に張設
されたワイヤーであり、このワイヤー35は回転軸34
に一回巻回されている。
In FIG. 5, reference numeral 30 denotes the SE of the present invention.
Type ECF motor or RE type ECF motor, reference numerals 31 and 31 are strain gauges, reference numeral 32 is a micrometer, reference numeral 33 is a micrometer head,
Reference numeral 34 denotes a rotating shaft, and reference numeral 35 denotes a wire stretched between the left and right beams attached to the strain gauges 31, 31, respectively.
It is wound once.

【0035】回転軸34が回転すると左右のワイヤーに
張力差が生じ、この張力差を歪みゲージで測定すること
により、出力トルク(μN・m)を求めた。即ち、SE
型ECFモータの回転軸34にしなやかなワイヤー34
を一回巻き付けたときの摩擦トルク(DF/2)を負荷
トルクとして与え、ワイヤー35の張力の差(T1
2)を出力軸方向に作用する摩擦力Fに等しいと仮定
し、出力トルクをD(T1−T2)/2として求める。
When the rotating shaft 34 rotates, a tension difference is generated between the left and right wires, and the tension difference is measured with a strain gauge to obtain an output torque (μN · m). That is, SE
Wire 34 for the rotating shaft 34 of the type ECF motor
Is given as a load torque by applying a friction torque (DF / 2) when the wire is wound once, and a difference (T 1
T 2 ) is assumed to be equal to the frictional force F acting in the output shaft direction, and the output torque is determined as D (T 1 −T 2 ) / 2.

【0036】直径が20mmの媒体収容部に、直径17m
m、13mm、9mmの翼ロータを配置したときの回転速度
と出力トルクの関係を図8に示す。なお、本発明におい
て「翼ロータの直径」は複数の翼板が回転軸に敷設され
た翼ロータの回転直径を表す。翼ロータ18の直径が1
7mmの時に最大トルクが得られることがわかる。この図
8から、デカン二酸ジブチルの移動流が翼ロータ18を
効率よく回転させ、電気エネルギーが効率よく回転エネ
ルギーに変換できることがわかる。また、回転速度を増
すと出力トルクは直線的に低下する。なお、この回転ト
ルクの測定の際に流れた電流は翼ロータの直径および出
力トルクに拘わらず、2.2μAでほぼ一定である。
In a medium container having a diameter of 20 mm, a diameter of 17 m
FIG. 8 shows the relationship between the rotation speed and the output torque when the m, 13 mm, and 9 mm blade rotors are arranged. In the present invention, “the diameter of the blade rotor” represents the rotation diameter of the blade rotor in which a plurality of blades are laid on the rotation shaft. The diameter of the blade rotor 18 is 1
It can be seen that the maximum torque is obtained when the distance is 7 mm. From FIG. 8, it can be seen that the moving flow of dibutyl decanedioate causes the blade rotor 18 to rotate efficiently, and electrical energy to be efficiently converted to rotational energy. When the rotation speed increases, the output torque decreases linearly. The current flowing during the measurement of the rotation torque is almost constant at 2.2 μA regardless of the diameter of the blade rotor and the output torque.

【0037】次に翼ロータ18の直径と媒体収容部2の
直径との比を約0.8に固定して翼ロータおよび媒体収
容部のサイズを変えて出力パワー密度を測定し、その結
果を図9に示す。翼ロータ18の直径と媒体収容部2の
直径との比を約0.8と一定に設定すると、媒体収容部
2の直径が小さいほど同一回転速度に対して高い出力ト
ルクが得られ、このときの電流はほぼ一定で有り、媒体
収容部2の直径が12mmのとき4.5μA、媒体収容部
2の直径が16mmのとき3.2μA、媒体収容部2の直
径が20mmのとき2.2μAである。
Next, the output power density was measured with the ratio of the diameter of the blade rotor 18 to the diameter of the medium container 2 fixed at about 0.8, and the sizes of the blade rotor and the medium container were changed. As shown in FIG. When the ratio between the diameter of the blade rotor 18 and the diameter of the medium storage unit 2 is set to a constant value of about 0.8, the smaller the diameter of the medium storage unit 2, the higher the output torque can be obtained for the same rotational speed. Is almost constant, 4.5 μA when the diameter of the medium container 2 is 12 mm, 3.2 μA when the diameter of the medium container 2 is 16 mm, and 2.2 μA when the diameter of the medium container 2 is 20 mm. is there.

【0038】この図9を参照して、直径が12mmの媒体
収容部2を用いたとき、および、直径9mmの媒体収容部
2を用いたときの出力パワーおよびエネルギー変換効率
を求めると、それぞれ0.30mW、1.1%である。
Referring to FIG. 9, when the output power and the energy conversion efficiency when the medium accommodating section 2 having a diameter of 12 mm and when the medium accommodating section 2 having a diameter of 9 mm are used are obtained, respectively, 0 is obtained. .30 mW, 1.1%.

【0039】上記図9から、翼ロータと媒体収容部との
比が一定であれば、媒体収容部の直径が小さい方が高い
出力トルクを得られることがわかる。即ち、図9は、S
E型ECFモータは、小型化に適していることを示唆し
ている。
From FIG. 9, it can be seen that if the ratio between the blade rotor and the medium housing is constant, the smaller the diameter of the medium housing, the higher the output torque. That is, FIG.
The E-type ECF motor suggests that it is suitable for miniaturization.

【0040】そこで、図9の測定結果を基にしてSE型
ECFモータの体積当たりの出力パワー密度を求めその
結果を図10に示す。この図10から明らかなようにS
E型ECFモータは小型化に伴って出力パワー密度が著
しく向上する。
Therefore, the output power density per volume of the SE type ECF motor was determined based on the measurement results of FIG. 9, and the results are shown in FIG. As is apparent from FIG.
The output power density of the E-type ECF motor is remarkably improved with miniaturization.

【0041】このようにデカン二酸ジブチルの様な電気
感応作動媒体を用いたSE型ECFモータは、構造がシ
ンプルで、しかもスイッチングが不要な単純な直流電源
で駆動可能であり、殊に小型化に適した特性を有してい
る。そして、このデカン二酸ジブチルの様な電気感応作
動媒体を用いたSE型ECFモータにより、電気エネル
ギーを効率的に機械エネルギーである翼ロータ18の回
転運動に変換することができる。
As described above, the SE-type ECF motor using the electro-sensitive working medium such as dibutyl decane diate has a simple structure and can be driven by a simple DC power supply that does not require switching. It has characteristics suitable for Then, the SE-type ECF motor using the electro-sensitive working medium such as dibutyl decane diate can efficiently convert the electric energy into the rotational movement of the blade rotor 18 which is the mechanical energy.

【0042】デカン二酸ジブチルの様な電気感応作動媒
体を用いて電気エネルギーを機械エネルギーに変換する
には、図2および図4に記載するような上記のSE型E
CFモータ以外の装置を使用することもできる。
To convert electrical energy to mechanical energy using an electro-sensitive working medium such as dibutyl decane diate, the SE type E as described above with reference to FIGS.
Devices other than CF motors can be used.

【0043】図2は、デカン二酸ジブチルの様な電気感
応作動媒体用の回転体の他の例を模式的に示す斜視図で
ある。図2において、電気感応作動媒体用回転体(RE
型ECFモータ)40は、デカン二酸ジブチルの様な電
気感応作動媒体22を収容する有底状の媒体収容部41
と、この媒体収容部41の上部解放部に嵌合して媒体収
容部41を密閉する蓋体44とを有しており、この蓋体
44を媒体収容部41の上部の開口部に嵌合することに
より、蓋体44と媒体収容部41で密閉された筐体を形
成する。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing another example of a rotating body for an electro-sensitive working medium such as dibutyl decane diate. In FIG. 2, the rotating body for the electro-sensitive working medium (RE
Type ECF motor) 40 is a bottomed medium storage section 41 for storing an electro-sensitive operation medium 22 such as dibutyl decane diate.
And a lid 44 that fits into the upper release portion of the medium storage portion 41 and seals the medium storage portion 41. The lid 44 fits into the upper opening of the medium storage portion 41. By doing so, a housing closed by the lid 44 and the medium housing portion 41 is formed.

【0044】この筐体を形成する媒体収容部41は有底
状であり、通常は充填される電気感応作動媒体に浸食さ
れない合成樹脂(例:テフロン、ポリカーボネート、ア
クリル等)、セラミックス、木材、金属、ガラス等で形
成されている。また、この媒体収容部41は、ステンレ
スのような金属等の導電性物質で形成することもできる
が、電極間の絶縁性が損なわれる場合には、電気絶縁性
処理を施すかあるいは電気絶縁性物質で形成することが
好ましい。
The medium accommodating portion 41 forming the housing has a bottomed shape and is usually made of a synthetic resin (eg, Teflon, polycarbonate, acrylic, etc.) which does not erode the filled electro-sensitive operating medium, ceramics, wood, metal , Glass and the like. Further, the medium accommodating portion 41 may be formed of a conductive material such as a metal such as stainless steel. However, if the insulating property between the electrodes is impaired, the medium containing portion 41 may be subjected to an electrical insulating process or an electrical insulating process. It is preferably formed of a substance.

【0045】媒体収容部41の底部49の中央部には軸
受け部48が設けられている。この軸受け部48によっ
て回転軸部45の下端部が支持されると共に、第2の外
部端子52と第2の電極42とを電気的に接続する回転
型接点60を有する。回転型接点60からは、媒体収容
部41の内周壁に沿って導線が導出されており、筐体か
ら導き出された導線は第2の外部端子52を形成する。
また、この回転型接点60の回転軸の下端部を支持する
ための軸受け部48には回転軸部45との摩擦係数を低
減するためにベアリング機構などを組み込むことができ
る。
A bearing 48 is provided at the center of the bottom 49 of the medium storage section 41. The bearing 48 supports the lower end of the rotating shaft 45, and has a rotating contact 60 for electrically connecting the second external terminal 52 and the second electrode 42. A conductor is led from the rotary contact 60 along the inner peripheral wall of the medium accommodating portion 41, and the conductor led out of the housing forms a second external terminal 52.
In addition, a bearing mechanism or the like can be incorporated in the bearing 48 for supporting the lower end of the rotating shaft of the rotary contact 60 in order to reduce the coefficient of friction with the rotating shaft 45.

【0046】上記媒体収容部41の上部は電気感応作動
媒体22を充填するために解放されている。蓋体44
は、上記媒体収容部41に電気感応性作動媒体22を充
填した後、解放された媒体収容部41の上部にはめ込ま
れることにより密閉された筐体を形成する。この蓋体4
4は、上記媒体収容部41と同様の素材で形成すること
ができる。
The upper portion of the medium container 41 is opened to fill the electro-sensitive working medium 22. Lid 44
Forms a hermetically sealed housing by filling the medium containing portion 41 with the electro-sensitive working medium 22 and then fitting the medium into the opened upper portion of the medium containing portion 41. This lid 4
4 can be formed of the same material as that of the medium storage section 41.

【0047】この蓋体44にはさらにその中心部に回転
軸部45が貫通する軸孔47を有している。この軸孔4
7には回転軸部45を介して第2の電極43への電気を
供給する回転型接点50が備えられている。回転軸部4
5と軸孔47との摩擦係数を低減するためにベアリング
機構などを組み込むことができる。この回転型接点50
から導電が導出されて第1の外部端子53を形成する。
これらの回転型接点50,60中に、導電体として水銀
を用いることもできる。
The cover 44 further has a shaft hole 47 at the center thereof through which the rotating shaft 45 penetrates. This shaft hole 4
7 is provided with a rotary contact 50 that supplies electricity to the second electrode 43 via the rotary shaft 45. Rotating shaft 4
In order to reduce the coefficient of friction between the shaft 5 and the shaft hole 47, a bearing mechanism or the like can be incorporated. This rotary contact 50
And the first conductive terminal 53 is formed to form the first external terminal 53.
In these rotary contacts 50, 60, mercury can be used as a conductor.

【0048】なお、図2において上記蓋体44は媒体収
容部41に嵌合するように形成されているが、筐体の密
閉性をより高くするために、媒体収容部41と蓋体44
とが螺合するようにされていてもよく、また、媒体収容
部41と蓋体44との間にパッキンなどを介在させるこ
とによりさらに密閉性を高めることもできる。
In FIG. 2, the lid 44 is formed so as to fit into the medium storage portion 41. However, in order to further enhance the hermeticity of the housing, the medium storage portion 41 and the lid 44 are formed.
May be screwed together, and the sealing property can be further improved by interposing a packing or the like between the medium storage portion 41 and the lid 44.

【0049】回転軸45は、媒体収容部41内に設けら
れた筒状ロータ46によって上部と下部とに分割されて
おり、上部回転軸45aと下部回転軸45bとは電気的
に絶縁されている。上部回転軸45aは、上記蓋体44
に設けられた軸孔47を貫通して回動自在に軸支され、
他方、下部回転軸45bの下端部は、上記の媒体収容部
41の底部49の中央部に設けられている軸受け部48
によって回動自在に支持されている。この上部回転軸4
5aと下部回転軸45bとの間には、媒体収容部41内
部で回転軸45と共に回転する筒状ロータ46が配置さ
れている。この筒状ロータ46は、回転軸45を回転の
中心軸とした円筒状の形態を有しており、媒体収容部4
1の内周壁面と接触しないように間隙を形成して配置さ
れている。媒体収容部41の内直径とこの筒状ロータ4
6の直径との比(媒体収容部41の内直径/ロータ46
の直径)は、通常は1.01以上であり、特に1.05〜
10.0の範囲内にあることが好ましい。さらに、例え
ば、媒体収容部41の内直径を30mm以下にして、媒体
収容部41の内直径/筒状ロータ46の直径の比を1.
5〜3.0の範囲内にして回転体を小型化することによ
り、同一回転速度における回転トルクが増大する。即
ち、この回転体(RE型ECFモータ)は、小型化にす
ることにより、よりその性能が向上するという特性を有
している。
The rotating shaft 45 is divided into an upper portion and a lower portion by a cylindrical rotor 46 provided in the medium accommodating portion 41, and the upper rotating shaft 45a and the lower rotating shaft 45b are electrically insulated. . The upper rotation shaft 45a is
Is rotatably supported through a shaft hole 47 provided in
On the other hand, the lower end of the lower rotating shaft 45b is connected to a bearing 48 provided at the center of the bottom 49 of the medium housing 41.
It is rotatably supported by. This upper rotating shaft 4
A cylindrical rotor 46 that rotates together with the rotation shaft 45 inside the medium accommodating portion 41 is disposed between the lower rotation shaft 5b and the lower rotation shaft 45b. The cylindrical rotor 46 has a cylindrical shape with the rotation shaft 45 as the center axis of rotation.
A gap is formed so as not to come into contact with the inner peripheral wall surface of No. 1. The inner diameter of the medium storage portion 41 and the cylindrical rotor 4
6 (the inner diameter of the medium container 41 / the rotor 46).
Is usually 1.01 or more, especially 1.05 to
It is preferably in the range of 10.0. Further, for example, the inner diameter of the medium storage section 41 is set to 30 mm or less, and the ratio of the inner diameter of the medium storage section 41 to the diameter of the cylindrical rotor 46 is set to 1.
By reducing the size of the rotating body within the range of 5 to 3.0, the rotational torque at the same rotational speed increases. That is, this rotating body (RE-type ECF motor) has a characteristic that its performance is further improved by miniaturization.

【0050】また筒状ロータ46は、円筒形に限らず使
用目的により、直方体状や、表面に多数の突起部分を有
するものや、断面が星状のように種々のものを用いるこ
とができる。また筒状ロータ46は、中空状にもでき、
中空状とした場合その中空部を真空、空気、気体、液体
または固体等を充填することができ、その重さを種々調
整できる。筒状ロータ46の重さを調整することによっ
て、電気感応作動媒体中での筒状ロータ46の比重を調
整でき、筒状ロータ46の運動性あるいはバランスを調
整することができる。
The cylindrical rotor 46 is not limited to a cylindrical shape, but may be of a rectangular parallelepiped shape, one having a large number of projections on its surface, or a star-shaped cross section, depending on the purpose of use. Further, the cylindrical rotor 46 can be made hollow,
In the case of a hollow shape, the hollow portion can be filled with vacuum, air, gas, liquid, solid, or the like, and its weight can be variously adjusted. By adjusting the weight of the cylindrical rotor 46, the specific gravity of the cylindrical rotor 46 in the electro-sensitive working medium can be adjusted, and the mobility or balance of the cylindrical rotor 46 can be adjusted.

【0051】上記のような円筒状の筒状ロータ46の表
面には第1の電極43と第2の電極42とが形成されて
いる。第1の電極43は、上部回転軸45aを介して回
転型接点50により外部端子53と接続している。また
第2の電極42は、下部回転軸45bを介して回転型接
点60により外部端子52に接続している。なお、第1
の電極43と第2の電極42とは電気的に絶縁されてい
る。
A first electrode 43 and a second electrode 42 are formed on the surface of the cylindrical tubular rotor 46 as described above. The first electrode 43 is connected to an external terminal 53 by a rotary contact 50 via an upper rotary shaft 45a. The second electrode 42 is connected to an external terminal 52 by a rotary contact 60 via a lower rotary shaft 45b. The first
The electrode 43 and the second electrode 42 are electrically insulated.

【0052】第1の電極43および第2の電極42は、
筒状ロータ46の円柱表面に導線を張設することにより
形成することができる。第1の電極43と第2の電極4
2との配置位置は適宜設定することができる。図4は、
筒状ロータ46を上方向から見た電極の配置図である。
第1の電極43と第2の電極42とのなす電極間角度θ
を、通常は1.0゜〜180゜、好ましくは3.0゜〜9
0.0゜に設定して第1の電極43と第2の電極42と
を張設する。この電極間角度θは、張設する電極の数に
もよって変動するので、上記の電極間角度θを上記のよ
うな値にするために、第1の電極43と第2の電極42
は、それぞれ1〜60本張設することができる。なお、
図4において46は筒状ロータであり、53aは第1の
電極43から導出される導線であり上部回転軸45aに
組み込まれるか、上部回転軸45a自体を導電体を使用
してこの導線と上部回転軸45aとを一体化することも
できる。
The first electrode 43 and the second electrode 42
It can be formed by extending a conducting wire on the cylindrical surface of the cylindrical rotor 46. First electrode 43 and second electrode 4
2 can be set as appropriate. FIG.
FIG. 6 is a layout view of electrodes when the cylindrical rotor 46 is viewed from above.
Angle θ between electrodes formed by first electrode 43 and second electrode 42
Is usually 1.0 ° to 180 °, preferably 3.0 ° to 9 °.
The first electrode 43 and the second electrode 42 are stretched at 0.0 °. Since the inter-electrode angle θ varies depending on the number of electrodes to be stretched, in order to set the inter-electrode angle θ to the above value, the first electrode 43 and the second electrode 42 are used.
1 to 60 can be installed. In addition,
In FIG. 4, reference numeral 46 denotes a cylindrical rotor, and 53a denotes a lead derived from the first electrode 43, which is incorporated into the upper rotary shaft 45a or which is connected to the upper rotary shaft 45a itself by using a conductor. The rotation shaft 45a can also be integrated.

【0053】また、52aは第2の電極42から導出さ
れる導線であり下部回転軸45bに組み込まれるか、下
部回転軸45a自体を導電体を使用してこの導線と下部
回転軸45bとを一体化することもできる。
Reference numeral 52a denotes a lead derived from the second electrode 42, which is incorporated in the lower rotary shaft 45b, or which is integrated with the lower rotary shaft 45b using a conductor. It can also be converted.

【0054】上記のような構成を有する媒体収容部41
には、デカン二酸ジブチルの様な電気感応作動媒体22
が充填される。このように筒状ロータ46の表面に電極
を配置したアクチュエータを、本発明ではRE型ECF
モータ(Rotor-electrode type electro-conjugate flui
d motor)と記載する。
The medium accommodating section 41 having the above configuration
Include an electro-sensitive working medium 22 such as dibutyl decandioate.
Is filled. In the present invention, an actuator having electrodes disposed on the surface of the cylindrical rotor 46 is referred to as an RE-type ECF.
Motor (Rotor-electrode type electro-conjugate flui
d motor).

【0055】図2および図4には、媒体収容部41の内
部に、管状部材で形成された筒状ロータ46を配置して
RE型ECFモータを製造した例が示されている。この
筒状ロータ46の高さ及び電極の長さは共に50mmであ
る。筒状ロータ46の上部回転軸45aは直径1mmのス
テンレス丸棒である。ロータ電極への電力の供給は水銀
を用いた回転接点を介して行っている。出力軸の軸受け
にはボールベアリングを用いて摩擦トルクを低減してい
る。
FIGS. 2 and 4 show an example in which a tubular type rotor 46 formed of a tubular member is disposed inside the medium accommodating portion 41 to manufacture an RE-type ECF motor. The height of the cylindrical rotor 46 and the length of the electrode are both 50 mm. The upper rotating shaft 45a of the cylindrical rotor 46 is a stainless steel round bar having a diameter of 1 mm. Electric power is supplied to the rotor electrode through a rotating contact using mercury. The bearing of the output shaft uses a ball bearing to reduce friction torque.

【0056】上記と同様にして、媒体収容部41の直径
24mm、筒状ロータ46の直径20mmとして、電極間隔
を変えたときの特性を図11に示す。図11から明らか
なように、電極間隔は筒状ロータ46の回転速度にはほ
とんど影響を与えない。即ち、電圧を電極間隔で除した
等価的な電界だけではRE型ECFモータの特性は定ま
らない。無負荷回転速度の周速度をデカン二酸ジブチル
の移動流の流速にほぼ等しいとすると、周速度は約12
0mm/sであり、このことは、このRE型ECFモータを
小型化することにより、さらに高速の回転が可能である
ことを示唆している。
In the same manner as above, FIG. 11 shows the characteristics when the diameter of the medium accommodating portion 41 is 24 mm and the diameter of the cylindrical rotor 46 is 20 mm, and the electrode interval is changed. As is clear from FIG. 11, the electrode interval has almost no effect on the rotation speed of the cylindrical rotor 46. That is, the characteristics of the RE type ECF motor cannot be determined only by the equivalent electric field obtained by dividing the voltage by the electrode interval. Assuming that the peripheral speed of the no-load rotation speed is substantially equal to the flow speed of the moving flow of dibutyl decane diate, the peripheral speed is about 12
It is 0 mm / s, which suggests that the RE-type ECF motor can be rotated at a higher speed by reducing its size.

【0057】次に電極間隔を23゜に固定し、筒状ロー
タ46の直径を10mmとし、媒体主要部41の直径を1
4mm、20mm、30mm、40mmと変えたときの回転速度
と出力トルクとの関係を図12に示す。媒体収容部41
の直径が最小の14mmのときに高いトルクが得られる
が、無負荷回転速度は低下することがわかる。これは、
媒体収容部41と筒状ロータ46の間隔が狭く、デカン
二酸ジブチルの移動流を粘性力により効率よく回転運動
に変換できるが、逆に粘性力によるエネルギー損失も大
きいために特に無負荷時には大きな回転速度が得られな
いためであると考えられる。
Next, the electrode interval is fixed to 23 °, the diameter of the cylindrical rotor 46 is set to 10 mm, and the diameter of the main medium portion 41 is set to 1 mm.
FIG. 12 shows the relationship between the rotational speed and the output torque when the values are changed to 4 mm, 20 mm, 30 mm, and 40 mm. Medium storage section 41
It can be seen that a high torque can be obtained when the diameter is 14 mm, which is the minimum, but the no-load rotation speed decreases. this is,
Although the distance between the medium accommodating portion 41 and the cylindrical rotor 46 is small, the moving flow of dibutyl decanoate can be efficiently converted into rotational motion by viscous force. This is probably because the rotation speed cannot be obtained.

【0058】次に、筒状ロータ46の直径と媒体収容部
41の直径との比が約0.8となるようにして、筒状ロ
ータ46の直径と媒体収容部41の直径を変えて回転速
度と出力トルクとの関係を図13に示す。媒体収容部4
1の直径が小さくなるほど同一回転速度における出力ト
ルクが増大すること、および、負荷トルクに対する回転
速度の変化量が大きいことがわかる。図13から媒体収
容部41の直径が14mm、筒状ロータ46の直径が10
mmの場合の出力パワーの最大値を求めると、この出力パ
ワーの最大値は0.32mWである。
Next, the ratio between the diameter of the cylindrical rotor 46 and the diameter of the medium accommodating portion 41 is set to about 0.8, and the diameter of the cylindrical rotor 46 and the diameter of the medium accommodating portion 41 are changed to rotate. FIG. 13 shows the relationship between the speed and the output torque. Medium storage unit 4
It can be seen that the smaller the diameter of No. 1 is, the larger the output torque at the same rotation speed is, and the larger the change amount of the rotation speed with respect to the load torque is. From FIG. 13, the diameter of the medium accommodating portion 41 is 14 mm, and the diameter of the
When the maximum value of the output power in the case of mm is obtained, the maximum value of the output power is 0.32 mW.

【0059】さらに、筒状ロータ46の直径を30mmと
し、筒状ロータ41の直径を10mm16mm、20mmとし
たときの回転速度と出力トルクとの関係を図15に示
す。筒状ロータ41の直径が20mmのときに高い出力ト
ルクが得られることがわかる。
FIG. 15 shows the relationship between the rotational speed and the output torque when the diameter of the cylindrical rotor 46 is 30 mm and the diameter of the cylindrical rotor 41 is 10 mm, 16 mm and 20 mm. It can be seen that high output torque is obtained when the diameter of the cylindrical rotor 41 is 20 mm.

【0060】次に、筒状ロータ46の直径と媒体収容部
41の直径との比が約0.5となるようにして、筒状ロ
ータ46の直径と媒体収容部41の直径を変えて回転速
度と出力トルクとの関係を図16に示す。媒体収容部4
1の直径が小さくなるほど同一回転速度における出力ト
ルクが増大すること、および、負荷トルクに対する回転
速度の変化量が大きいことがわかる。
Next, the ratio between the diameter of the cylindrical rotor 46 and the diameter of the medium accommodating section 41 is about 0.5, and the diameter of the cylindrical rotor 46 and the diameter of the medium accommodating section 41 are changed to rotate. FIG. 16 shows the relationship between the speed and the output torque. Medium storage unit 4
It can be seen that the smaller the diameter of No. 1 is, the larger the output torque at the same rotation speed is, and the larger the change amount of the rotation speed with respect to the load torque is.

【0061】また、RE型ECFモータのモータ体積あ
たりの出力パワー密度を、図13から算出した。結果を
図14に示す。このRE型ECFモータにおいても、小
型化するほど出力パワー密度が高くなることがわかる。
The output power density per motor volume of the RE type ECF motor was calculated from FIG. FIG. 14 shows the results. It can be seen that also in this RE type ECF motor, the output power density increases as the size decreases.

【0062】SE型ECFモータとRE型ECFモータ
とを比較すると、SE型ECFモータの方がRE型EC
Fモータよりも出力パワーは大きいが、負荷トルクによ
る回転速度の変動の点ではRE型ECFモータが優れて
いる。
When comparing the SE type ECF motor with the RE type ECF motor, the SE type ECF motor
Although the output power is larger than that of the F motor, the RE type ECF motor is superior in terms of fluctuation of the rotation speed due to load torque.

【0063】また、SE型ECFモータおよびRE型E
CFモータ共に、ロータ直径と媒体収容部の直径との比
を選ぶことにより、出力が増大する。上記の実験では、
電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチルを用いた
が、上記SE型ECFモータおよびRE型ECFモータ
は、デカン二酸ジブチルだけでなく、他の電気感応作動
媒体でも同様に作動する。
Further, the SE type ECF motor and the RE type E
In both CF motors, the output is increased by selecting the ratio between the rotor diameter and the diameter of the medium storage section. In the above experiment,
Although dibutyl decane diate was used as the electro-sensitive working medium, the SE-type ECF motor and the RE-type ECF motor operate not only with di-butyl decane di-acid but also with other electro-sensitive working media.

【0064】本発明者は、上記のように電極間に直流電
圧を印加することにより駆動するSE型ECFモータお
よびRE型ECFモータに使用可能な電気感応作動媒体
について既に出願している(特願平8-16871号明
細書、特願平8-16872号明細書、特願平8-762
59号明細書参照)。しかしながら、絶縁性液体に直流
電圧を印加することにより絶縁性液体が流動する機構
は、ほとんど不明であったため、所謂一般に謂う絶縁性
液体を構造的にグループ分けし、SE型ECFモータお
よびRE型ECFモータを用いて駆動させて実際に駆動
可能な化合物群を見出しこれらの化合物群を請求の範囲
に記載した。
The present inventor has already filed an application for an electro-sensitive working medium that can be used for an SE-type ECF motor and an RE-type ECF motor driven by applying a DC voltage between the electrodes as described above (Japanese Patent Application Japanese Patent Application No. 8-16871, Japanese Patent Application No. 8-16872, Japanese Patent Application No. 8-762
No. 59). However, since the mechanism of the flow of the insulating liquid by applying a DC voltage to the insulating liquid was almost unknown, so-called general insulating liquids were structurally divided into groups, and SE-type ECF motors and RE-type ECFs were used. A group of compounds that can be actually driven by driving using a motor has been found, and these compounds have been described in the claims.

【0065】このように本発明で電気感応作動媒体とし
て使用可能な化合物は、特定の構造を有していることが
必要であるが、さらに研究を重ねた結果、本発明におけ
る電気感応作動媒体の挙動から、電気感応作動媒体とし
ての性能は導電率および粘度による影響が極めて大きい
ことが判明した。以下、電気感応作動媒体を、導電率お
よび粘度の面から説明する。
As described above, the compound that can be used as the electro-sensitive working medium in the present invention needs to have a specific structure. From the behavior, it was found that the performance as the electro-sensitive working medium was greatly affected by the conductivity and the viscosity. Hereinafter, the electro-sensitive working medium will be described in terms of conductivity and viscosity.

【0066】一般に、所謂絶縁性液体と称される液体に
ついて、電場強度2kVmm-1、温度25℃おける電気導電
率σと粘度ηを測定すると、ここに示す絶縁性液体は、
全てニュートン流体であって、図17に示されるように
分布する。
In general, when a liquid called an insulating liquid is measured for electric conductivity σ and viscosity η at an electric field strength of 2 kVmm -1 and a temperature of 25 ° C., the insulating liquid shown here is
All are Newtonian fluids and are distributed as shown in FIG.

【0067】そして、これらの絶縁性液体を用いて、上
記SE型ECFモータおよびRE型ECFモータの駆動
を試みると、これら絶縁性液体には、モータを駆動させ
得るものと、駆動させ得ないものとがある。図17に
は、上記SE型ECFモータおよびRE型ECFモータ
を駆動させ得る流体を◆で表し、駆動させ得ない流体を
◇で表している。
When the SE type ECF motor and the RE type ECF motor are driven by using these insulating liquids, these insulating liquids include those which can drive the motor and those which cannot. There is. In FIG. 17, a fluid that can drive the SE-type ECF motor and the RE-type ECF motor is represented by ◆, and a fluid that cannot be driven is represented by ◇.

【0068】本発明において電気感応作動媒体として使
用可能な絶縁性液体は、縦軸が粘度であり、横軸が導電
率であるグラフ(図17)において、下記の点P、点
Q、点Rを頂点とする直角三角形の内部に位置する粘度
および導電率を有する化合物またはこの三角形の内部に
位置する粘度および導電率を有するように調製された二
種類以上の化合物からなる混合物である。
The insulating liquid usable as the electro-sensitive working medium in the present invention has the following points P, Q and R in the graph (FIG. 17) in which the vertical axis represents viscosity and the horizontal axis represents conductivity. Or a mixture of two or more compounds prepared so as to have a viscosity and an electric conductivity located inside a right triangle having an apex as an apex.

【0069】[0069]

【表2】 [Table 2]

【0070】ここで使用される電気感応作動媒体は、実
質的に絶縁性液体であり、こうした液体状の絶縁性液体
の導電率σは、電場強度2kVmm-1、温度25℃で測定す
ると、通常は1×10-1S/m〜1×10-17S/mの範囲内
にあるが、本発明で使用可能な電気感応作動媒体は、こ
の導電率σが4×10-10S/m以上、5×10-6S/m以
下、好ましくは5×10-10S/m以上、2.5×10-6S/m
以下の絶縁性液体である。さらに、本発明で電気感応作
動媒体として使用される絶縁性液体は、25℃でニュー
トン流体であり、粘度ηが1×10-4Pa・s以上、1×
100Pa・s以下であり、好ましくは2×10-4Pa・s以
上、8×10-1Pa・s以下である。
The electrically responsive working medium used here is substantially an insulating liquid, and the conductivity σ of such a liquid insulating liquid is usually measured at an electric field strength of 2 kVmm −1 and a temperature of 25 ° C. Is in the range of 1 × 10 -1 S / m to 1 × 10 -17 S / m, and the electro-sensitive working medium usable in the present invention has a conductivity σ of 4 × 10 -10 S / m. 5 × 10 −6 S / m or less, preferably 5 × 10 −10 S / m or more, 2.5 × 10 −6 S / m
The following insulating liquids are used. Furthermore, the insulating liquid used as the electro-sensitive working medium in the present invention is a Newtonian fluid at 25 ° C. and has a viscosity η of 1 × 10 −4 Pa · s or more and 1 ×
And at 10 0 Pa · s or less, preferably 2 × 10 -4 Pa · s or more and less 8 × 10 -1 Pa · s.

【0071】このように本発明で電気感応作動媒体とし
て使用可能な流体が上記のような導電率および粘度を有
する理由は必ずしも明確ではないが以下にように考えら
れる。
The reason why the fluid usable as the electro-sensitive working medium in the present invention has the above-described electric conductivity and viscosity is not necessarily clear, but is considered as follows.

【0072】上記SE型ECFモータあるいはRE型E
CFモータにおいて、回転運動を支配する重要な因子
は、液体の導電率である。直流電場で液体中に電気電動
が起こるためには自由電荷が必要である。この自由電荷
が発生する原因として、中性分子の解離および電極から
の電荷注入があり、導電率が上記範囲内にある絶縁性液
体は、本発明において電気感応作動媒体として使用した
ときに自由電荷が発生し、直流電圧を印加することによ
りこの自由電荷によって電気感応作動媒体が流動するも
のと考えられる。また、電気感応作動媒体の粘度は、媒
体の移動流および移動した媒体の運動エネルギーをロー
タへ伝達する際の効率に影響を及ぼすと考えられる。
The above SE type ECF motor or RE type E
In a CF motor, an important factor that governs rotational motion is the conductivity of the liquid. Free electric charge is required for electric motoring to occur in a liquid in a DC electric field. The cause of the generation of this free charge is the dissociation of neutral molecules and the injection of charge from the electrode, and the insulating liquid having an electric conductivity within the above range is free charge when used as an electro-sensitive working medium in the present invention. Is generated, and it is considered that the electro-sensitive working medium flows due to the free charge when a DC voltage is applied. It is also believed that the viscosity of the electro-sensitive working medium affects the efficiency of transferring the moving flow of the medium and the kinetic energy of the moved medium to the rotor.

【0073】単独で上記のような特性を有する化合物の
例としては、 (1) ジブチルアジペート(DBA)(σ=3.01
×10-9S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、 (6) トリアセチン(Triacetin)(σ=3.64×1
0-9S/m,η=1.4×10-2Pa・s)、
Examples of the compound having the above-mentioned properties by itself include: (1) dibutyl adipate (DBA) (σ = 3.01)
× 10 −9 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s), (6) Triacetin (σ = 3.64 × 1
0 -9 S / m, η = 1.4 × 10 -2 Pa · s),

【0074】[0074]

【化1】 Embedded image

【0075】(11) ブチルセロソルブアセテート
(σ=2.10×10-8S/m,η=7.0×10-4Pa・s)、 (12) ブチルカルビトールアセテート(σ=5.20
×10-8S/m,η=1.7×10-3Pa・s)、 (13) 3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート(ソル
フィットAC)(σ=8.30×10-8S/m,η=6.0×10
-4Pa・s)、 (16) フマル酸ジブチル(DBF)(σ=2.65×
10-9S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、 (17) プロピレングリコールメチルエーテルアセテー
ト(PMA)(σ=1.56×10-7S/m,η=6.0×10-4
Pa・s)、
(11) Butyl cellosolve acetate (σ = 2.10 × 10 −8 S / m, η = 7.0 × 10 −4 Pa · s), (12) Butyl carbitol acetate (σ = 5.20)
× 10 −8 S / m, η = 1.7 × 10 −3 Pa · s), (13) 3-methoxy-3-methylbutyl acetate (Solfit AC) (σ = 8.30 × 10 −8 S) /m,η=6.0×10
-4 Pa · s), (16) dibutyl fumarate (DBF) (σ = 2.65 ×
10 −9 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s), (17) Propylene glycol methyl ether acetate (PMA) (σ = 1.56 × 10 −7 S / m, η = 6. 0 × 10 -4
Pa · s),

【0076】[0076]

【化2】 Embedded image

【0077】(18) メチルアセチルリシノレート(M
AR−N)(σ=1.30×10-8S/m,η=1.3×10-2Pa
・s)、
(18) Methyl acetyl ricinoleate (M
AR-N) (σ = 1.30 × 10 −8 S / m, η = 1.3 × 10 −2 Pa
・ S),

【0078】[0078]

【化3】 Embedded image

【0079】(20) ジブチルイタコネート(DBI)
(σ=1.46×10-8S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、
(20) Dibutyl itaconate (DBI)
(Σ = 1.46 × 10 −8 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s),

【0080】[0080]

【化4】 Embedded image

【0081】(23) 2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタン
ジオールジイソブチレート(商品名:キョウワノール
D)(σ=6.24×10-9S/m,η=4.0×10-3Pa・
s)、
(23) 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate (trade name: Kyowanol D) (σ = 6.24 × 10 −9 S / m, η = 4.0) × 10 -3 Pa ・
s),

【0082】[0082]

【化5】 Embedded image

【0083】(26) プロピレングリコールエチルエ
ーテルアセテート(商品名;BP-エトキシプロピルア
セテート)(σ=3.10×10-8S/m,η=6.0×10-4Pa
・s)、
(26) Propylene glycol ethyl ether acetate (trade name: BP-ethoxypropyl acetate) (σ = 3.10 × 10 −8 S / m, η = 6.0 × 10 −4 Pa)
・ S),

【0084】[0084]

【化6】 Embedded image

【0085】(27) 9,10-エポキシブチルステアレー
ト(商品名:サンソサイザーE-4030)(σ=5.4
6×10-9S/m,η=2.0×10-2Pa・s)、
(27) 9,10-Epoxybutyl stearate (trade name: Sansocizer E-4030) (σ = 5.4)
6 × 10 −9 S / m, η = 2.0 × 10 −2 Pa · s),

【0086】[0086]

【化7】 Embedded image

【0087】(28) テトラヒドロフタル酸ジオクチル
エステルル(商品名:サンソサイザーDOTP)(σ=
6.20×10-10S/m,η=4.0×10-2Pa・s)、 (33) 1-エトキシ-2-アセトキシプロパン(σ=4.
41×10-7S/m,η=4.0×10-4Pa・s)、 (35) リナリルアセテート(σ=1.82×10-9S/m,
η=1.3×10-3Pa・s)
(28) Dioctyl tetrahydrophthalate (trade name: Sansocizer DOTP) (σ =
6.20 × 10 −10 S / m, η = 4.0 × 10 −2 Pa · s), (33) 1-ethoxy-2-acetoxypropane (σ = 4.
41 × 10 −7 S / m, η = 4.0 × 10 −4 Pa · s), (35) linalyl acetate (σ = 1.82 × 10 −9 S / m,
η = 1.3 × 10 -3 Pa · s)

【0088】[0088]

【化8】 Embedded image

【0089】(36) デカン二酸ジブチル(σ=1.3
5×10-9S/m,η=7.0×10-3Pa・s)を挙げることがで
き、また、混合物の例としては、 (37) (商品名;キョウワノール-M:商品名;エキセ
パールEH−P=1:4)(キョウワノール-M=2,2,4-
トリメチル-1,3,-ペンタンジオールモノイソブチレート エキセパールEH−P=2-エチルヘキシルパルミテート
(σ=2.60×10-9S/m,η=9.8×10-3Pa・s)、 (38) (DAM:商品名;エキセパールBS=1:4)D
AM=ジアリルマレエート エキセパールBS=ブチルステアレート(σ=4.17
×10-9S/m,η=5.0×10-3Pa・s)、温度を高温とした
場合の例としては、 (39) 2-エチルヘキシルベンジルフタレート(100
℃)(商品名;プラサイザーB-8)(σ=9.90×10
-9S/m,η=3.5×10-2Pa・s)を挙げることができる。
(36) Dibutyl decandioate (σ = 1.3
5 × 10 −9 S / m, η = 7.0 × 10 −3 Pa · s). Examples of the mixture include: (37) (trade name; Kyowanol-M: trade name) ; Exepearl EH-P = 1: 4) (Kyouwanol-M = 2,2,4-
Trimethyl-1,3, -pentanediol monoisobutyrate Exepearl EH-P = 2-ethylhexyl palmitate (σ = 2.60 × 10 −9 S / m, η = 9.8 × 10 −3 Pa · s) (38) (DAM: trade name; Exepearl BS = 1: 4) D
AM = diallyl maleate exepal BS = butyl stearate (σ = 4.17
× 10 −9 S / m, η = 5.0 × 10 −3 Pa · s). An example of a case where the temperature is high is (39) 2-ethylhexylbenzyl phthalate (100
° C) (Product name; Plasizer B-8) (σ = 9.90 x 10
-9 S / m, η = 3.5 × 10 −2 Pa · s).

【0090】上記導電率と粘度との関係は、それぞれの
化合物の導電率および/または粘度が上記範囲内にない
化合物であっても、複数の化合物を混合して、この混合
物の導電率と粘度が上記範囲内になれば、本発明におけ
る電気感応作動媒体とて使用することができる。例え
ば、どちらも導電率または粘度が上記範囲内にない2,2,
4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソブチレー
ト(商品名;キョウワノールM)(σ=6.80×10-8S
/m,η=1.2×10-2Pa・s)と、2-エチルヘキシルパル
ミテート(商品名;エキセパールEH−P)(σ=2.
6×10-10S/m,η=9.5×10-3Pa・s)とを、1:4の重
量比で混合した混合物(σ=2.60×10-9S/m,η=9.
8×10- 3Pa・s)は、電気感応作動媒体として使用する
ことができ、またどちらも導電率または粘度が上記範囲
内にないDAM(Diallyl Maleate)(σ=7.8×10-7S/
m,η=2.5×10-3Pa・s)と、ブチルステアレート(商
品名;エキセパールBS)(σ=3.1×10-10S/m,η=
8.5×10-3Pa・s)とを、1:4の重量比で混合した混
合物(σ=4.17×10-9S/m,η=5.0×10-3Pa・s)
も電気感応作動媒体として使用することができる。
The relationship between the conductivity and the viscosity is such that, even if the conductivity and / or viscosity of each compound is not within the above range, a plurality of compounds are mixed and the conductivity and the viscosity of the mixture are determined. Is within the above range, it can be used as the electro-sensitive working medium in the present invention. For example, neither conductivity or viscosity is within the above range 2,2,
4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (trade name; Kyowanol M) (σ = 6.80 × 10 −8 S
/m,η=1.2×10 −2 Pa · s) and 2-ethylhexyl palmitate (trade name: Exepearl EH-P) (σ = 2.
6 × 10 −10 S / m, η = 9.5 × 10 −3 Pa · s) at a weight ratio of 1: 4 (σ = 2.60 × 10 −9 S / m, η) = 9.
8 × 10 - 3 Pa · s ) can be used as electro-sensitive movable medium, also not within the above range both conductivity or viscosity DAM (Diallyl Maleate) (σ = 7.8 × 10 -7 S /
m, η = 2.5 × 10 −3 Pa · s) and butyl stearate (trade name: Exepearl BS) (σ = 3.1 × 10 −10 S / m, η =
8.5 × 10 −3 Pa · s) at a weight ratio of 1: 4 (σ = 4.17 × 10 −9 S / m, η = 5.0 × 10 −3 Pa · s) )
Can also be used as an electro-sensitive working medium.

【0091】また、上記導電率および粘度は、室温にて
測定されたものであるが、それぞれの物性値は温度によ
って異なることが知られている。上記導電率と粘度の範
囲の関係は、温度には左右されない。即ち、室温におい
ては、上記範囲内にはない化合物でも、使用温度が高温
時または低温時の場合、その使用温度における電気感応
作動媒体の導電率および粘度が、上記範囲内にあれば、
電気感応作動媒体として使用することができる。例え
ば、2-エチルヘキシルベンジルフタレート(商品名;プ
ライザーB-8)は室温においては、σ=1.10×10-9
S/m,η=7.8×10-2Pa・sであり、上記範囲内にはない
が、100℃においては、σ=9.90×10-9S/m,η=
3.5×10-2Pa・sとなり、この2-エチルヘキシルベンジ
ルフタレート(商品名;プライザーB-8)は、室温で
は電気感応作動媒体としては使用できないが、少なくと
も100℃においては、電気感応作動媒体として使用す
ることができる。
The above-mentioned electric conductivity and viscosity are measured at room temperature, and it is known that the respective physical property values differ depending on the temperature. The relationship between the conductivity and the range of the viscosity does not depend on the temperature. That is, at room temperature, even if the compound is not within the above range, when the use temperature is high or low temperature, if the conductivity and viscosity of the electro-sensitive working medium at the use temperature are within the above range,
It can be used as an electro-sensitive working medium. For example, 2-ethylhexylbenzyl phthalate (trade name; Plyser B-8) has σ = 1.10 × 10 −9 at room temperature.
S / m, η = 7.8 × 10 −2 Pa · s, which is not within the above range, but at 100 ° C., σ = 9.90 × 10 −9 S / m, η =
3.5 × 10 -2 Pa · s, and this 2-ethylhexylbenzyl phthalate (trade name; Plyzer B-8) cannot be used as an electro-sensitive working medium at room temperature, but at least at 100 ° C. Can be used as a medium.

【0092】これに対して以下に記載する化合物は、室
温におけるそれぞれの化合物の粘度ηと導電率σとが図
17においてP、QおよびRで表される三角形内にない
ので、単独ではSE型ECFモータあるいはRE型EC
Fモータを室温で駆動させることはできない。
On the other hand, the compounds described below do not have the viscosity η and the electric conductivity σ of each compound at room temperature outside the triangles represented by P, Q and R in FIG. ECF motor or RE type EC
The F motor cannot be driven at room temperature.

【0093】(2) トリブチルシトレート(TBC)
(σ=5.71×10-7S/m,η=2.0×10-2Pa・s) (3) モノブチルマレエート(MBM)(σ=2.60
×10-5S/m,η=2.0×10-2Pa・s) (4) ジアリルマレエート(DAM)(σ=7.80×1
0-7S/m,η=2.5×10-3Pa・s) (5) ジメチルフタレート(DMP)(σ=3.90×1
0-7S/m,η=1.2×10-2Pa・s) (7) エチルセルソルブアセテート(σ=7.30×10
-5S/m,η=9.0×10-4Pa・s) (8) 酢酸-2-(2-エトキシエトキシ)エチル(σ=6.
24×10-7S/m,η=1.4×10-2Pa・s) (9) 1,2-ジアセトキシエタン(σ=2.00×10-6S/
m,η=1.5×10-3Pa・s) (10) トリエチレングリコールジアセテート(σ=5.
20×10-7S/m,η=8.1×10-3Pa・s) (15) 2-エチルヘキシルベンジルフタレート(商品名;
プラサイザーB-8)(σ=1.10×10-8S/m,η=7.
8×10-2Pa・s) (19) 2-エチルヘキシルパルミテート(商品名;エキセ
パールEH-P)(σ=2.60×10-10S/m,η=9.5×
10-3Pa・s) (21) ポリエチレングリコールモノオレエート(商品
名;エマノーン4110)(σ=3.75×10-7S/m,η
=8.0×10-2Pa・s) (22) ブチルステアレート(商品名;エキセパールB
S)(σ=3.10×10-10S/m,η=8.5×10-3Pa・s) (24) 2,2-トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソ
ブチレート(商品名;キョウワノールM)(σ=6.8
0×10-8S/m,η=1.2×10-2Pa・s) (25) プロピレングリコールモノエチルエーテル(σ=
6.24×10-5S/m,η=8.0×10-4Pa・s) (29) トリブチルホスフェート(TBP)(σ=2.2
0×10-6S/m,η=2.2×10-3Pa・s) (30) トリブトキシエチルホスフェート(TBXP)
(σ=1.10×10-5S/m,η=9.0×10-3Pa・s) (31) トリス(クロロエチル)ホスフェート(CLP)
(σ=7.80×10-6S/m,η=3.0×10-2Pa・s) (32) 2-メチルアセト酢酸エチル(σ=1.00×10-4S
/m,η=5.0×10-4Pa・s) (34) 2-(2,2-ジクロロビニル)-3,3-ジメチルシクロプ
ロパンカルボキシリックアッシドメチルエステル(DC
M−40)(σ=2.60×10-5S/m,η=5.5×10-3Pa
・s)
(2) Tributyl citrate (TBC)
(Σ = 5.71 × 10 −7 S / m, η = 2.0 × 10 −2 Pa · s) (3) Monobutyl maleate (MBM) (σ = 2.60
× 10 −5 S / m, η = 2.0 × 10 −2 Pa · s) (4) Diallyl maleate (DAM) (σ = 7.80 × 1
0 -7 S / m, η = 2.5 × 10 −3 Pa · s) (5) Dimethyl phthalate (DMP) (σ = 3.90 × 1
0 -7 S / m, η = 1.2 × 10 -2 Pa · s) (7) Ethyl cell solve acetate (σ = 7.30 × 10
-5 S / m, η = 9.0 × 10 −4 Pa · s) (8) 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate (σ = 6.
24 × 10 −7 S / m, η = 1.4 × 10 −2 Pa · s) (9) 1,2-diacetoxyethane (σ = 2.00 × 10 −6 S / m)
m, η = 1.5 × 10 −3 Pa · s) (10) Triethylene glycol diacetate (σ = 5.
20 × 10 −7 S / m, η = 8.1 × 10 −3 Pa · s) (15) 2-ethylhexylbenzyl phthalate (trade name;
Plasizer B-8) (σ = 1.10 × 10 −8 S / m, η = 7.
8 × 10 -2 Pa · s) (19) 2-Ethylhexyl palmitate (trade name: Exepearl EH-P) (σ = 2.60 × 10 −10 S / m, η = 9.5 ×)
(10 −3 Pa · s) (21) Polyethylene glycol monooleate (trade name: Emanone 4110) (σ = 3.75 × 10 −7 S / m, η)
= 8.0 × 10 -2 Pa · s) (22) Butyl stearate (trade name: Exepearl B)
S) (σ = 3.10 × 10 −10 S / m, η = 8.5 × 10 −3 Pa · s) (24) 2,2-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (product) Name: Kyowanol M) (σ = 6.8)
0 × 10 −8 S / m, η = 1.2 × 10 −2 Pa · s) (25) Propylene glycol monoethyl ether (σ =
6.24 × 10 −5 S / m, η = 8.0 × 10 −4 Pa · s) (29) Tributyl phosphate (TBP) (σ = 2.2)
0 × 10 −6 S / m, η = 2.2 × 10 −3 Pa · s) (30) Tributoxyethyl phosphate (TBXP)
(Σ = 1.10 × 10 −5 S / m, η = 9.0 × 10 −3 Pa · s) (31) Tris (chloroethyl) phosphate (CLP)
(Σ = 7.80 × 10 −6 S / m, η = 3.0 × 10 −2 Pa · s) (32) Ethyl 2-methylacetoacetate (σ = 1.00 × 10 −4 S
/m,η=5.0×10 −4 Pa · s) (34) 2- (2,2-dichlorovinyl) -3,3-dimethylcyclopropanecarboxylic acid methyl ester (DC
M-40) (σ = 2.60 × 10 −5 S / m, η = 5.5 × 10 −3 Pa)
・ S)

【0094】[0094]

【化9】 Embedded image

【0095】図17において、点P、点Qおよび点Rを
結ぶ三角形に内部にある電気感応作動媒体を、図18に
示すような容器にいれて、直流電圧を印加すると、電気
感応作動媒体には、例えば図18に示すような移動流が
発生する。従って、この容器内に翼ロータを配置する
と、この電気感応作動媒体の対流が翼ロータの翼体に衝
突して翼ロータが回転するのである。
In FIG. 17, an electro-sensitive working medium inside a triangle connecting points P, Q and R is placed in a container as shown in FIG. 18, and when a DC voltage is applied, the electro-sensitive working medium becomes Generates a moving flow as shown in FIG. 18, for example. Therefore, when the blade rotor is disposed in the container, the convection of the electro-sensitive working medium collides with the blade body of the blade rotor, and the blade rotor rotates.

【0096】即ち、上記のような電気感応作動媒体を上
記図1に示す翼ロータを有するSE型ECFモータの媒
体収容部に充填して上記と同様にして電極に直流電圧を
印加することにより、SE型ECFモータの翼板がこの
上記の移動流を捕捉して翼ロータが回転する。筒状ロー
タを有するRE型ECFモータにおいても、筒状ロータ
に配置された電極間で同様の移動流が形成されると考え
られ、この移動流が筒状ロータの回転推進力になる。
That is, by filling the above-described electro-sensitive working medium into the medium accommodating portion of the SE type ECF motor having the blade rotor shown in FIG. 1 and applying a DC voltage to the electrodes in the same manner as described above, The blade of the SE type ECF motor captures the moving flow and the blade rotor rotates. In an RE-type ECF motor having a cylindrical rotor, it is considered that a similar moving flow is formed between the electrodes arranged on the cylindrical rotor, and this moving flow becomes a rotational driving force of the cylindrical rotor.

【0097】媒体収容部の外径が10mm,内径8mm、高
さ20mmのSE型ECFモータを製造した。このSE型
ECFモータの8枚翼ロータの翼板および媒体収容部は
プラスチックで形成されており、電極として直径0.3
μmの銅線を4対使用し、翼ローターの回転軸に直径1
mmの銅線を使用している。このSE型ECFモータに、
図19の(a)に示すように、上記のSE型ECFモータ
の回転軸にプラスチック円盤を取り付け、このプラスチ
ック円盤の回転をフォトインタラプタで感知してこのS
E型ECFモータの回転数を測定する。他方、このとき
に流れる電流を測定するために、図19の(b)に示すよ
うにSE型ECFモータとグランドとの間に1MΩの抵
抗を直列に挿入し、この抵抗による電位差から流れる電
流を測定する。ツェナーダイオードを抵抗と並列に接続
して入力インピーダンスの充分高いOPアンプを用いた
ボルテージフォロアを介して電圧を測定する。
An SE type ECF motor having an outer diameter of the medium accommodating portion of 10 mm, an inner diameter of 8 mm and a height of 20 mm was manufactured. The blades and medium housing of the eight-bladed rotor of this SE type ECF motor are formed of plastic, and have a diameter of 0.3 as electrodes.
Using four pairs of μm copper wire, a diameter of 1
mm copper wire is used. In this SE type ECF motor,
As shown in FIG. 19 (a), a plastic disk is attached to the rotating shaft of the SE type ECF motor, and the rotation of the plastic disk is sensed by a photo-interrupter and this S disk is detected.
The number of revolutions of the E-type ECF motor is measured. On the other hand, in order to measure the current flowing at this time, a 1 MΩ resistor is inserted in series between the SE type ECF motor and the ground as shown in FIG. Measure. A zener diode is connected in parallel with the resistor, and the voltage is measured via a voltage follower using an OP amplifier having a sufficiently high input impedance.

【0098】上記のSE型ECFモータに6kVまでの電
圧を印加して、印加電圧と回転速度および流れる電流と
回転速度とを測定すると図20に示すように印加電圧と
回転速度、印加電圧と電流との間に一定の比例関係が成
立する。
A voltage of up to 6 kV was applied to the SE-type ECF motor, and the applied voltage and the rotation speed, and the flowing current and the rotation speed were measured. As shown in FIG. 20, the applied voltage and the rotation speed, the applied voltage and the current were measured. And a certain proportional relationship is established.

【0099】即ち、図20から明らかなように、SE型
ECFモータの回転数は、印加する直流電圧に比例して
高くなると共に、この印加電圧を上げることによって流
れる電流量も増加する。このSE型ECFモータに印加
できる直流電圧は0.1V〜10kV、好適には10V〜
7.0kVであり、このときに流れる電流は0.001〜1
00μA、好適には0.05〜10μAである。従っ
て、このSE型ECFモータ(即ち電極間)に供給され
る電力は1×10-10〜1.0W、好適には5×10-7
7×10-2Wである。
That is, as is apparent from FIG. 20, the rotational speed of the SE-type ECF motor increases in proportion to the applied DC voltage, and the amount of current flowing by increasing the applied voltage also increases. The DC voltage that can be applied to this SE type ECF motor is 0.1 V to 10 kV, preferably 10 V to 10 kV.
7.0 kV, and the current flowing at this time is 0.001 to 1
00 μA, preferably 0.05 to 10 μA. Therefore, the electric power supplied to this SE type ECF motor (that is, between the electrodes) is 1 × 10 −10 to 1.0 W, preferably 5 × 10 −7 to
7 × 10 −2 W.

【0100】そして、電極間電圧を上記範囲内で変動さ
せることにより、このSE型ECFモータの回転数を制
御することができる。即ち、電極間電圧を制御すること
により、このSE型ECFモータに供給される電力量を
制御することができ、この供給電力量に対応してSE型
ECFモータの回転数を制御することができる。電極間
電圧の制御は、可変抵抗を用いることにより無段階で変
動させることが可能であるから、SE型ECFモータの
回転数は、この電極間電圧だけを制御することにより、
無段階で変動させることができる。
By changing the inter-electrode voltage within the above range, the rotation speed of the SE-type ECF motor can be controlled. That is, by controlling the voltage between the electrodes, the amount of power supplied to the SE-type ECF motor can be controlled, and the rotation speed of the SE-type ECF motor can be controlled in accordance with the amount of supplied power. . Since the control of the inter-electrode voltage can be varied steplessly by using a variable resistor, the rotation speed of the SE type ECF motor is controlled by controlling only the inter-electrode voltage.
It can be varied steplessly.

【0101】この電圧の制御による回転数の制御は、S
E型ECFモータに限らず同様の電気感応作動媒体を使
用するRE型ECFモータでも同様に行うことができ
る。即ち、本発明では、電気感応作動媒体が充填された
媒体収容部内に、少なくとも一対の電極を配置し、この
電極間に供給される電力を1×10-10〜1.0Wの範囲
内に制御するためにこの電極間に印加する直流電圧を
0.1V〜10kVの範囲内で変動させる。すると、媒
体収容部内にある電気感応作動媒体は、この印加した直
流電圧に比例させてその流速を制御することができる。
そして、この電気感応作動媒体の流れ(移動流)を、例
えば、複数の翼板を配置した翼ロータの回転として取り
出すことにより、電気エネルギーを機械エネルギーに変
換することができる。しかも、印加電圧を制御して供給
する電気エネルギー量を制御することにより、取り出さ
れる機械エネルギー量を制御することが可能になる。
The control of the number of rotations by controlling the voltage is performed by S
Not only the E-type ECF motor but also an RE-type ECF motor using a similar electro-sensitive working medium can be similarly operated. That is, in the present invention, at least a pair of electrodes are arranged in a medium container filled with the electro-sensitive working medium, and the power supplied between the electrodes is controlled within a range of 1 × 10 −10 to 1.0 W. For this purpose, the DC voltage applied between the electrodes is varied in the range of 0.1 V to 10 kV. Then, the flow rate of the electro-sensitive working medium in the medium accommodating portion can be controlled in proportion to the applied DC voltage.
Then, by extracting the flow (moving flow) of the electro-sensitive working medium as, for example, the rotation of a blade rotor having a plurality of blades, electric energy can be converted into mechanical energy. In addition, by controlling the applied energy by controlling the applied voltage, the amount of mechanical energy taken out can be controlled.

【0102】そして、この電気エネルギーを機械エネル
ギーに制御しながら変換するのに好適に用いられる装置
の例が、上記のSE型ECFモータおよびRE型ECF
モータであり、これらのモータにより、電極間に供給さ
れる電力を1×10-10〜1.0Wの範囲内に制御するた
めに電極間に印加する直流電圧を0.1V〜10kVの
範囲内で変動させることで、印加した直流電圧に比例す
るように制御されたモータの回転体の回転という機械エ
ネルギーに変換することができるのである。
Examples of the apparatus preferably used for converting this electric energy into mechanical energy while controlling it are the above-mentioned SE type ECF motor and RE type ECF.
A DC voltage applied between the electrodes within a range of 0.1 V to 10 kV to control the power supplied between the electrodes by these motors within a range of 1 × 10 −10 to 1.0 W. In this case, the energy can be converted into mechanical energy, that is, the rotation of the rotating body of the motor controlled so as to be proportional to the applied DC voltage.

【0103】このように本発明のエネルギー変換方法で
は、電極間に比較的高い電圧を印加するが、流れる電流
は極めて微弱である。このため翼ロータ直径が20mm、
媒体収容部の内径が25mmのSE型ECFモータに、図
18のように2対の電極を用いて例えば5kVの電圧を印
加して周速度0.16m/sで駆動させたときに流れる電流
は電極一対当たり2.8μAにすぎず、このSE型EC
Fモータとしての消費電力は28mWである。これはSE
型ECFモータの電気感応作動媒体中には電流が流れて
いることを意味するが、流れる電流が極めて微弱である
ため、5時間以上の通電によってもこのSE型ECFモ
ータの温度、即ち電気感応作動媒体の温度の上昇は観察
されず、定常回転運動が持続される。
As described above, in the energy conversion method of the present invention, a relatively high voltage is applied between the electrodes, but the flowing current is extremely weak. Therefore, the blade rotor diameter is 20mm,
When a voltage of, for example, 5 kV is applied to a SE-type ECF motor having an inner diameter of a medium accommodating portion of 25 mm using two pairs of electrodes as shown in FIG. Only 2.8 μA per pair of electrodes, this SE type EC
The power consumption of the F motor is 28 mW. This is SE
It means that a current is flowing in the electro-sensitive operating medium of the type ECF motor, but the current flowing is extremely weak, so that even when energized for 5 hours or more, the temperature of the SE type ECF motor, No increase in the temperature of the medium is observed, and a steady rotational movement is maintained.

【0104】このようなSE型ECFモータあるいはR
E型ECFモータが駆動するメカニズムについては必ず
しも明らかではない。しかし、現象として電気感応作動
媒体に電圧を印加すると前掲の図18に示すような移動
流が生ずることが確認され、こうした移動流がモータの
回転推進力になっていること考えられる。
Such an SE type ECF motor or R
The mechanism by which the E-type ECF motor is driven is not always clear. However, it has been confirmed that when a voltage is applied to the electro-sensitive working medium as a phenomenon, a moving flow as shown in FIG. 18 described above is generated, and it is considered that such a moving flow is a rotational driving force of the motor.

【0105】過去に誘電液体(絶縁性液体)を用いて高
電場で駆動させるモータに対して、一部の科学者の興味
を引き、時々断片的な発表がある。例えば40年以上前
にも、平行平板電極に誘電液体を挟み、10kV程度の電
圧を印加すると、その中に置かれた直径数mmのガラス棒
が数千rpmで回転するという報告がある。この現象は、
ガラス棒表面に発生した電荷が反対符号の電極に向かっ
て引きつけられることによりガラス棒がわずかに回転す
るとその瞬間に分極が消滅し、この繰り返しで定常的な
回転が起こると説明されている。この考えでは液体の導
電性はガラス棒の回転運動とは直接的な関係を有してい
ない。そして、上記の現象を利用したモータは数mm程度
のものであり、本発明のSE型ECFモータあるいはR
E型ECFモータのように大きなモータを回転させたと
いう報告は見当たらない。
In the past, motors driven by a high electric field using a dielectric liquid (insulating liquid) have attracted the interest of some scientists and have occasionally been fragmented. For example, more than 40 years ago, it has been reported that when a voltage of about 10 kV is applied between a parallel plate electrode and a dielectric liquid, a glass rod having a diameter of several mm placed therein rotates at several thousand rpm. This phenomenon is
It is described that when the charge generated on the surface of the glass rod is attracted toward the electrode of the opposite sign, the glass rod rotates slightly, and the polarization disappears at that moment, and the repetition causes a steady rotation. In this view, the conductivity of the liquid has no direct relation to the rotational movement of the glass rod. The motor utilizing the above phenomenon is about several mm, and the SE type ECF motor of the present invention or R
There is no report that a large motor such as an E-type ECF motor was rotated.

【0106】SE型ECFモータあるいはRE型ECF
モータを介して電気エネルギーを機械エネルギーに変換
するメカニズムは、本発明では電気感応作動媒体の導電
率および粘度がモータ駆動の重要な要因であることなど
からして、上記の理論では説明がつかない。
SE type ECF motor or RE type ECF
The mechanism for converting electric energy into mechanical energy via a motor is not explained by the above theory, for example, because the conductivity and viscosity of the electro-sensitive working medium are important factors for driving the motor in the present invention. .

【0107】そこで、本発明のSE型ECFモータある
いはRE型ECFモータを介した電気エネルギーの機械
エネルギーへの変換メカニズムについて現在確認された
事項に基づいて考察する。
Therefore, the mechanism of converting electric energy to mechanical energy via the SE-type ECF motor or the RE-type ECF motor of the present invention will be discussed based on the currently confirmed items.

【0108】粘度が数mPa・sの液体中に存在するイオン
の移動は10-8m2V-1S-1オーダーであると報告されてい
る。イオンの流体力学的半径が0.5〜1.2nmの範囲内
にあると仮定すると、Stokes-Einsteinの式より0.5kV
mm-1(10mmの電極間隔に5kV)の電場ではイオンは、およ
そ5×10-3m/s移動することになる。もし、イオンの
移動が媒体液体にdrag流動を引き起こし、その力によっ
てモーターが回転すると考えると、回転速度はもっと遅
いはずである。本発明のSE型ECFモータおよびRE
型ECFモータは、それよりも約二桁高速で回転するこ
とから、イオンの移動がローターの直接的回転運動を起
こしているとは考えにくい。前述のように誘電液体に高
電圧を印加すると、対流あるいはカオスなど液体中に二
次流れが発生することがある。この Electrohydrodynam
ic 対流(EHD対流)に関するコンピューターシュミ
レーション(EHDは、連続の式、運動方程式、Maxwel
l方程式、電荷輸送方程式によって支配される非線形現
象)によると、重力の作用が無視できるコンディション
(microgravity conditions)の場合、電気的レイリー数
が6000(クーロン力が粘度より遥かに大きい条件)で
二次流れの速度は約0.02m/sと推定される。しかし、
この数値も本発明で観察される流速よりもやや小さく
て、EHD対流だけではローターの高速回転を完全に説
明することはできない。
The migration of ions existing in a liquid having a viscosity of several mPa · s is reported to be of the order of 10 −8 m 2 V −1 S −1 . Assuming that the hydrodynamic radius of the ions is in the range of 0.5-1.2 nm, the Stokes-Einstein equation gives 0.5 kV.
In an electric field of mm -1 (5 kV for 10 mm electrode spacing), the ions will move about 5 × 10 -3 m / s. If the movement of ions causes drag flow in the medium liquid, and the force causes the motor to rotate, the rotation speed should be much slower. SE type ECF motor and RE of the present invention
Since the type ECF motor rotates about two orders of magnitude faster, it is unlikely that the movement of ions causes direct rotation of the rotor. As described above, when a high voltage is applied to the dielectric liquid, a secondary flow such as convection or chaos may occur in the liquid. This Electrohydrodynam
ic Computer simulation of convection (EHD convection) (EHD is a continuous equation, equation of motion, Maxwel
l equation, a nonlinear phenomenon governed by the charge transport equation), the condition where the action of gravity is negligible
In the case of (microgravity conditions), the velocity of the secondary flow is estimated to be about 0.02 m / s when the electric Rayleigh number is 6000 (condition where the Coulomb force is much larger than the viscosity). But,
This value is also slightly smaller than the flow velocity observed in the present invention, and the high-speed rotation of the rotor cannot be completely explained by EHD convection alone.

【0109】ところで、Yabe および Maki は、リング
状の電極をわずかな間隙をおいて平板電極と平行に配置
し、リングに10kVの高電圧を印加すると、リングの中
心付近で平板電極から吹き出すようにジェット流が生ず
ることを見いだして報告している(Int.J.Heat Mass Tra
nsfer,31,407(1988)参照)。この現象は、リング周辺か
ら引き寄せられた流体がリングと平板電極の間隙を通過
した後、高速ジェットとなって飛び出す現象であり、こ
のときの流速は1m/sを超えることもあると報告されて
いる。このジェット流の発生機構は不明であるが、ジェ
ット流の速度は、本発明におけるローターの周速度に匹
敵するものである。この現象は、流体の速度の点におい
て、本発明と共通するものがあることから、本発明者
は、両者の発生機構の間に何らかの関連性がある可能性
があることを示唆するものであると考えている。
By the way, Yabe and Maki disclose that a ring-shaped electrode is arranged in parallel with the plate electrode with a slight gap therebetween, and when a high voltage of 10 kV is applied to the ring, the electrode is blown out from the plate electrode near the center of the ring. (Int. J. Heat Mass Tra
nsfer, 31, 407 (1988)). This phenomenon is a phenomenon in which the fluid drawn from around the ring passes through the gap between the ring and the plate electrode, and then jumps out as a high-speed jet. At this time, it has been reported that the flow velocity may exceed 1 m / s. I have. Although the mechanism of generation of this jet flow is unknown, the speed of the jet flow is comparable to the peripheral speed of the rotor in the present invention. Since this phenomenon has something in common with the present invention in terms of fluid velocity, the present inventor suggests that there may be some connection between both generation mechanisms. I believe.

【0110】上記本発明に関するメカニズムの機構につ
いての記載は、本発明者が確認した事実に基づいて、本
発明の理解を助けるための推論であって、本発明がこの
推論によって限定的に解釈されるべきでないことは勿論
である。
The above description of the mechanism of the mechanism according to the present invention is an inference for assisting understanding of the present invention based on the facts confirmed by the present inventor, and the present invention is limitedly interpreted by this inference. Of course, it should not.

【0111】そして、さらに、本発明者は上記推論に基
づいて、図18に示すように流体にトレーサーとして微
量の超微粉末を分散させて流れを直接的に観察した。そ
の結果、図18に示すように正電極から負電極の方向へ
電気感応作動媒体が高速で流動し、電極から離れた場所
ではそれが大きな循環流となっていることが観察され
た。また、負電極の顆粒にも小さな循環流が認められ
た。そして、電極付近における誘電液体の流速はロータ
ーの周速度と同程度であることが確認された。
Further, based on the above inference, the present inventor directly observed the flow by dispersing a trace amount of ultrafine powder as a tracer in a fluid as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 18, it was observed that the electro-sensitive working medium flowed at a high speed in the direction from the positive electrode to the negative electrode, and formed a large circulating flow at a location away from the electrode. A small circulating flow was also observed in the granules of the negative electrode. And it was confirmed that the flow velocity of the dielectric liquid near the electrode was almost the same as the peripheral velocity of the rotor.

【0112】本発明者は、上記のように誘電流体の電極
に電圧を印加することにより確かに電場により高速流れ
が発生することを確認しており、しかもこの電気エネル
ギーが誘電流体の流れという他の形態のエネルギーに変
換される現象を確認するとともに、このエネルギーの変
換は、電圧を制御することにより制御可能であること、
そしてこの誘電体の流れを例えばローターという手段を
使用することにより機械エネルギーとして取り出してい
るのである。
The present inventor has confirmed that the application of a voltage to the electrode of the dielectric fluid as described above certainly generates a high-speed flow due to the electric field. Confirming the phenomenon that is converted into energy in the form of, and that the conversion of this energy can be controlled by controlling the voltage,
Then, the flow of the dielectric is taken out as mechanical energy by using a means such as a rotor.

【0113】本発明のエネルギーの制御変換方法では、
電気感応作動媒体中の電極に直流電圧を印加し、その直
流電圧を制御することにより、電気感応作動媒体の移動
速度を制御することができる。従って、上記のような直
流電圧を印加した電極間を電気感応作動媒体が移動する
ことを利用した用途、あるいは、この電気感応作動媒体
に直流電圧を印加することにより作動媒体に移動流運動
を形成し、この移動流運動を回転エネルギーとして装置
外部に取り出して使用する用途など極めて広汎な他分野
で利用されることができる。この代表的な例がSE型E
CFモータおよびRE型ECFモータである。特に本発
明のエネルギーの制御変換方法を利用したSE型ECF
モータおよびRE型ECFモータは、小型化することに
よりその特性が向上すると共に、構造が簡単であるの
で、故障の少ない安価なマイクロモータとして有望であ
る。
In the control conversion method of energy of the present invention,
By applying a DC voltage to the electrodes in the electro-sensitive working medium and controlling the DC voltage, the moving speed of the electro-sensitive working medium can be controlled. Therefore, an application utilizing the movement of the electro-sensitive working medium between the electrodes to which the DC voltage is applied as described above, or a moving flow motion is formed in the working medium by applying a DC voltage to the electro-sensitive working medium. However, it can be used in a very wide range of other fields, such as applications in which this moving flow motion is taken out of the apparatus as rotational energy and used. A typical example is SE type E
A CF motor and an RE-type ECF motor. In particular, the SE-type ECF using the energy control conversion method of the present invention
The motor and the RE-type ECF motor are improved in their characteristics by being miniaturized, and have a simple structure. Therefore, they are promising as inexpensive micromotors with few failures.

【0114】また、ロータ部に電極を敷設して自走回転
する回転機構の他に、電気感応作動媒体中に電極を敷設
した小片を浮遊させ、外部から電極に直流電圧を供給・
調整することにより、電極間に発生する該媒体流動を推
進力として、該媒体中を自由に泳ぎ回る魚状小片なるも
のを作製することができる。
In addition to the rotating mechanism in which the electrodes are laid on the rotor and the self-propelled rotation is performed, a small piece having the electrodes laid thereon is floated in the electro-sensitive working medium, and a DC voltage is supplied to the electrodes from the outside.
By adjusting, it is possible to produce a fish-like small piece that freely swims around the medium by using the medium flow generated between the electrodes as a driving force.

【0115】また、該媒体上に船上小片を浮かべ、その
底部に電極を敷設することにより、直流電圧印加により
生じる流動を推進力として、自由に該媒体上を疾走する
船上小片を作製することもできる。
[0115] Further, by floating a shipboard piece on the medium and laying an electrode on the bottom thereof, it is possible to produce a shipboard piece that freely runs on the medium by using the flow generated by applying a DC voltage as a driving force. it can.

【0116】直流電圧を外部電源からではなく、太陽電
池パネルや、光圧電素子であり光照射により高電圧を発
生させるPLZT素子を用いて行うこともできる。この
場合、太陽電池パネルや該素子を電極とともに駆動部分
に敷設し、外部からの電圧供給の代わりに光照射をする
ことにより、外部電源からの電線が不要となる。このこ
とにより、上記魚状小片や船状小片の運動に大きな自由
度が与えられるとともに、透明容器にて密閉された中の
魚状小片や船状小片の運動を自由に制御できることとな
る。
Instead of applying a DC voltage from an external power supply, it is also possible to use a solar cell panel or a PLZT element which is a photo piezoelectric element and generates a high voltage by light irradiation. In this case, by laying the solar cell panel and the element together with the electrodes in the driving portion and irradiating light instead of supplying voltage from the outside, an electric wire from an external power supply becomes unnecessary. As a result, a large degree of freedom is given to the movement of the fish-like small pieces and the boat-like small pieces, and the movement of the fish-like small pieces and the boat-like small pieces sealed in the transparent container can be freely controlled.

【0117】これは、人間が立ち入ることのできない原
子力発電所内の内部作業等にとって、防護硝子越しに光
照射操作することにより、駆動・制御できる内部作業装
置に利用が可能であり、有用である。
[0117] This is useful and useful for internal work in a nuclear power plant where humans cannot enter, which can be driven and controlled by performing light irradiation operation through protective glass.

【0118】また、円筒型の媒体収容部の代わりに、直
方体型の媒体収容部を用い、電極を収容部内壁に敷設し
て、リニア型に移動流を発生させて用いるリニアモータ
として使用することができる。また、これとは別の機構
として、上記電極を敷設した魚状小片を用いるリニアモ
ータを形成することもできる。
In addition, a rectangular parallelepiped medium container is used in place of the cylindrical medium container, electrodes are laid on the inner wall of the container, and the linear motor is used as a linear motor for generating a moving flow. Can be. Further, as another mechanism, a linear motor using a fish-like piece on which the above-mentioned electrode is laid can be formed.

【0119】[0119]

【発明の効果】本発明によれば、デカン二酸ブチルを媒
体とするSE型ECFモータあるいはRE型ECFモー
タを用いて、電気エネルギーを機械エネルギーに効率よ
く変換することができる。
According to the present invention, electrical energy can be efficiently converted to mechanical energy by using an SE-type ECF motor or an RE-type ECF motor using butyl decane diate as a medium.

【0120】また、本発明によれば電気感応作動媒体に
印加する電圧を変えることにより、この印加電圧に比例
して電気感応作動媒体の流速を制御することができ、こ
の流速の変化に対応して例えばローターの回転速度を制
御することができる。即ち、印加電圧に比例してロータ
ーの回転として取り出される機械的エネルギーを制御す
ることができる。
Further, according to the present invention, by changing the voltage applied to the electro-sensitive working medium, the flow rate of the electro-sensitive working medium can be controlled in proportion to the applied voltage. For example, the rotation speed of the rotor can be controlled. That is, the mechanical energy extracted as the rotation of the rotor can be controlled in proportion to the applied voltage.

【0121】[0121]

【実施例】次に本発明の実施例を示して本発明をさらに
詳しく説明するが、本発明はこれらによって限定的に解
釈されるべきではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples of the present invention, but the present invention should not be construed as being limited thereto.

【0122】[0122]

【実施例1】図1および図3に示すSE型ECFモータ
に電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチルを充填し
て、電極に印加する直流電圧を2.5kV、3.0kV、3.
5kV、4.0kV、4.5kV、5.0kV、5.5kV、6.0kV
と変化させて、翼ロータの回転速度を測定した。
Embodiment 1 The SE type ECF motor shown in FIGS. 1 and 3 was filled with dibutyl decane diate as an electro-sensitive working medium, and the DC voltage applied to the electrodes was 2.5 kV, 3.0 kV, and 3.0 kV.
5kV, 4.0kV, 4.5kV, 5.0kV, 5.5kV, 6.0kV
And the rotational speed of the blade rotor was measured.

【0123】結果を図6に示す。The results are shown in FIG.

【0124】[0124]

【実施例2】図1に示すSE型ECFモータにおいて、
電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチルを使用し、
翼板の数を2枚、3枚、4枚、6枚、8枚と変えて、翼
ロータの回転速度を測定した。
Embodiment 2 In the SE type ECF motor shown in FIG.
Using dibutyl decane diate as the electro-sensitive working medium,
The rotational speed of the blade rotor was measured while changing the number of blades to 2, 3, 4, 6, and 8.

【0125】結果を図7に示す。The results are shown in FIG.

【0126】[0126]

【実施例3】図1および図3に示すSE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、媒体収容部の直径を20mmとし、翼ロータの
直径を6mm、13mm、17mmに変えて回転速度と出力ト
ルクを測定した。本発明では出力トルクの測定には、図
5に示す装置を用いた。
Embodiment 3 In the SE-type ECF motor shown in FIGS. 1 and 3, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, the diameter of the medium accommodating portion is 20 mm, and the diameter of the blade rotor is 6 mm, 13 mm, and 17 mm. The rotational speed and the output torque were measured by changing to. In the present invention, the apparatus shown in FIG. 5 was used for measuring the output torque.

【0127】結果を図8に示す。The results are shown in FIG.

【0128】[0128]

【実施例4】図1および図3に示すSE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、媒体収容部の直径および翼ロータの直径を、
それぞれ[12mm、9mm]、[16mm、13mm]、[2
0mm、17mm]に変えたときの回転速度と出力トルクを
測定した。
Embodiment 4 In the SE-type ECF motor shown in FIGS. 1 and 3, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, and the diameter of the medium accommodating portion and the diameter of the blade rotor are set as follows.
[12mm, 9mm], [16mm, 13mm], [2
0 mm, 17 mm] and the rotation speed and output torque were measured.

【0129】結果を図9に示す。上記のようにして得ら
れた出力トルクから、モータ体積に対する出力パワー密
度を求めた。ただし、モータ体積は翼ロータ長さ×媒体
収容部断面積とした。
The results are shown in FIG. From the output torque obtained as described above, the output power density with respect to the motor volume was determined. However, the motor volume was defined as blade rotor length × medium storage section sectional area.

【0130】結果を図10に示す。The results are shown in FIG.

【0131】[0131]

【実施例5】図2および図4に示すRE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、棒状電極の設置角度を11゜、23゜、45
゜に変えたときの回転速度と出力トルクとを測定した。
Embodiment 5 In the RE-type ECF motor shown in FIGS. 2 and 4, dibutyl decane diate was used as the electro-sensitive working medium, and the installation angle of the rod-shaped electrode was 11 °, 23 °, 45 °.
The rotation speed and output torque when changing to ゜ were measured.

【0132】結果を図11に示す。The results are shown in FIG.

【0133】[0133]

【実施例6】図2および図4に示すRE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、筒状ロータの直径を10mmとし、媒体収容部
の直径を14mm、20mm、30mm、40mmと変えたとき
の回転速度と出力トルクを測定した。
Embodiment 6 In the RE-type ECF motor shown in FIGS. 2 and 4, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, the diameter of the cylindrical rotor is 10 mm, and the diameter of the medium accommodating section is 14 mm, 20 mm. The rotational speed and the output torque when changing to 30 mm and 40 mm were measured.

【0134】結果を図12に示す。The results are shown in FIG.

【0135】[0135]

【実施例7】図2および図4に示すRE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、媒体収容部の直径と筒状ロータの直径とをそ
れぞれ[14mm、10mm]、[20mm、16mm]、[2
4mm、20mm]に変えたときの回転速度と出力トルクを
測定した。
Embodiment 7 In the RE-type ECF motor shown in FIGS. 2 and 4, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, and the diameter of the medium accommodating portion and the diameter of the cylindrical rotor are respectively [14 mm, 10 mm]. , [20mm, 16mm], [2
4 mm, 20 mm] and the rotation speed and output torque were measured.

【0136】結果を図13に示す。FIG. 13 shows the results.

【0137】[0137]

【実施例8】図1および図3に示すSE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、媒体収容部の直径および翼ロータの直径を、
それぞれ[14mm、10mm]、[20mm、16mm]、
[24mm、20mm]に変えたときの回転速度と出力トル
クを測定した。
Embodiment 8 In the SE-type ECF motor shown in FIGS. 1 and 3, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, and the diameter of the medium accommodating portion and the diameter of the blade rotor are set as follows.
[14mm, 10mm], [20mm, 16mm],
The rotational speed and output torque when changing to [24 mm, 20 mm] were measured.

【0138】結果を図14に示す。The results are shown in FIG.

【0139】[0139]

【実施例9】図2および図4に示すRE型ECFモータ
において、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチル
を使用し、媒体収容部の直径を30mmとし、筒状ロータ
の直径を10mm、16mm、20mmと変えたときの回転速
度と出力トルクを測定した。
Embodiment 9 In the RE-type ECF motor shown in FIGS. 2 and 4, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, the diameter of the medium accommodating section is 30 mm, and the diameter of the cylindrical rotor is 10 mm, 16 mm. The rotational speed and the output torque when changing to 20 mm were measured.

【0140】結果を図15に示す。The results are shown in FIG.

【0141】[0141]

【実施例10】図2および図4に示すRE型ECFモー
タにおいて、電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチ
ルを使用し、媒体収容部の直径および筒状ロータの直径
を、それぞれ[20mm、10mm]、[30mm、16m
m]、[40mm、20mm]に変えたときの回転速度と出
力トルクを測定した。
Embodiment 10 In the RE-type ECF motor shown in FIGS. 2 and 4, dibutyl decane diate is used as the electro-sensitive working medium, and the diameter of the medium accommodating portion and the diameter of the cylindrical rotor are respectively [20 mm, 10 mm]. , [30mm, 16m
m] and [40 mm, 20 mm], the rotation speed and the output torque were measured.

【0142】結果を図16に示す。FIG. 16 shows the results.

【0143】[0143]

【実施例11】図1および図3に示すSE型ECFモー
タにおいて、プラスチックからなる媒体の収容部の外径
が10mm、内径が8mm、高さが20mmであり、プラスチ
ックからなる翼板を8枚備えた翼ロータを有するSE型
ECFモータを製造した。このSE型ECFモータは、
直径0.3mmの銅線からなる電極を4対有している。こ
の電極間隔を22.5゜(1.5mm)に設定した.また翼
ロータの回転軸は1mmの銅線である。なお、軸受けには
玉軸受けを用いて摩擦トルクの低減を図っている。ま
た、この回転軸には図18に示すようにプラスチック製
の円盤を取り付けこの円盤の回転をフォトインタラプタ
で検知して回転周速を測定した。また、図18に示すよ
うに、SE型ECFモータとグランドとの間に1MΩの
抵抗を直列に挿入してこの抵抗での電位差から電流を求
めた。さらに測定器の保護のためにツェナーダイオード
を抵抗と並行に接続して入力インピーダンスの充分高い
OPアンプを用いたボルテージフォロアを介して電圧を
測定した。
Embodiment 11 In the SE-type ECF motor shown in FIGS. 1 and 3, the outer diameter of the plastic medium storage portion is 10 mm, the inner diameter is 8 mm, the height is 20 mm, and eight plastic blades are provided. An SE type ECF motor having a wing rotor provided was manufactured. This SE type ECF motor
It has four pairs of electrodes made of copper wire with a diameter of 0.3 mm. The distance between the electrodes was set to 22.5 ° (1.5 mm), and the rotation axis of the blade rotor was a 1 mm copper wire. In addition, the friction torque is reduced by using a ball bearing for the bearing. Further, a plastic disk was attached to the rotating shaft as shown in FIG. 18, and the rotation of the disk was detected by a photo interrupter to measure the rotational peripheral speed. Further, as shown in FIG. 18, a 1 MΩ resistor was inserted in series between the SE-type ECF motor and the ground, and a current was obtained from a potential difference at this resistor. Further, to protect the measuring instrument, a Zener diode was connected in parallel with the resistor, and the voltage was measured via a voltage follower using an OP amplifier having a sufficiently high input impedance.

【0144】上記のようなSE型ECFモータにデカン
二酸ジブチルを入れ、印加電圧を0〜6kVまで1kVおき
に変化させたときの回転数と電流を測定した。このSE
型ECFモータは、印加電圧2kVから回転し始め、その
回転速度は印加電圧に比例して増加した。
Dibutyl decandioate was put into the SE type ECF motor as described above, and the number of rotations and the current when the applied voltage was changed from 0 to 6 kV at intervals of 1 kV were measured. This SE
The type ECF motor started rotating from an applied voltage of 2 kV, and its rotation speed increased in proportion to the applied voltage.

【0145】このSE型ECFモータにおける印加電圧
と、回転速度および電流との関係を図20に示す。図2
0から明らかなように、回転速度は、印加電圧に比例し
ていることがわかる。
FIG. 20 shows the relationship between the applied voltage, the rotation speed, and the current in this SE ECF motor. FIG.
As is clear from 0, it is understood that the rotation speed is proportional to the applied voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、電気感応作動媒体を用いたSE型EC
Fモータの一例を模式的に示す図である。
FIG. 1 shows an SE-type EC using an electro-sensitive working medium.
It is a figure which shows an example of an F motor typically.

【図2】図2は、電気感応作動媒体を用いたRE型EC
Fモータの一例を模式的に示す図である。
FIG. 2 shows an RE-type EC using an electro-sensitive working medium.
It is a figure which shows an example of an F motor typically.

【図3】図3は、図1に示すSE型ECFモータの電極
の配置の例を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of an arrangement of electrodes of the SE-type ECF motor shown in FIG. 1;

【図4】図4は、図2に示すRE型ECFモータの電極
の配置の例を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of an arrangement of electrodes of the RE-type ECF motor shown in FIG. 2;

【図5】図5は、SE型ECFモータおよびRE型EC
Fモータの出力トルクを測定するための装置を模式的に
示す図である。
FIG. 5 shows an SE type ECF motor and a RE type EC.
It is a figure which shows typically the apparatus for measuring the output torque of F motor.

【図6】図6は、印加電圧とSE型ECFモータの回転
速度との関係の例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph illustrating an example of a relationship between an applied voltage and a rotation speed of an SE-type ECF motor.

【図7】図7は、SE型ECFモータにおける翼板の枚
数と回転速度との関係の例を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the number of blades and the rotation speed in an SE-type ECF motor.

【図8】図8は、SE型ECFモータにおける翼ロータ
の直径と出力トルクとの関係の例を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an example of a relationship between a blade rotor diameter and an output torque in an SE-type ECF motor.

【図9】図9は、SE型ECFモータの媒体収容部直径
および翼ロータ直径を変えたときの回転速度と出力トル
クとの関係の例を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an example of a relationship between a rotation speed and an output torque when the diameter of a medium accommodating portion and the diameter of a blade rotor of an SE type ECF motor are changed.

【図10】図10は、SE型ECFモータの翼ロータ直
径と媒体収容部直径との比を一定にして、両者の直径を
変えたときの回転速度とモータ出力密度との関係の例を
示すグラフである。
FIG. 10 shows an example of the relationship between the rotation speed and the motor output density when the ratio between the blade rotor diameter of the SE-type ECF motor and the medium housing section diameter is kept constant and both diameters are changed. It is a graph.

【図11】図11は、RE型ECFモータにおいて、電
極の設置角度を変えたときの回転速度と出力トルクとの
関係の例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of a relationship between a rotation speed and an output torque when an electrode installation angle is changed in an RE-type ECF motor.

【図12】図12は、RE型ECFモータにおける媒体
収容部の直径を変えたときの回転速度と出力トルクとの
関係の例を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph illustrating an example of a relationship between a rotation speed and an output torque when a diameter of a medium accommodating portion in the RE-type ECF motor is changed.

【図13】図13は、RE型ECFモータの媒体収容部
直径および筒状ロータの直径を変えたときの回転速度と
出力トルクとの関係の例を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing an example of the relationship between the rotation speed and the output torque when the diameter of the medium accommodating portion of the RE-type ECF motor and the diameter of the cylindrical rotor are changed.

【図14】図14は、SE型ECFモータの翼ロータ直
径と媒体収容部直径との比を一定にして、両者の直径を
変えたときの回転速度とモータ出力密度との関係の例を
示すグラフである。
FIG. 14 shows an example of the relationship between the rotation speed and the motor output density when the diameter of the SE-type ECF motor is changed while keeping the ratio between the blade rotor diameter and the medium accommodating section diameter constant. It is a graph.

【図15】図15はRE型ECFモータの筒状ロータの
直径を変えたときの回転数と出力トルクとの関係の例を
示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing an example of the relationship between the rotational speed and the output torque when the diameter of the cylindrical rotor of the RE-type ECF motor is changed.

【図16】図16は、RE型ECFモータの筒状ロータ
直径と媒体収容部直径との比を一定にして、両者の直径
を変えたときの回転速度と出力トルクとの関係の例を示
すグラフである。
FIG. 16 shows an example of the relationship between the rotational speed and the output torque when the ratio between the diameter of the cylindrical rotor and the diameter of the medium accommodating portion of the RE-type ECF motor is kept constant and both diameters are changed. It is a graph.

【図17】図17は、電気感応作動媒体の誘電率と粘度
との関係を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the dielectric constant and the viscosity of the electro-sensitive working medium.

【図18】図18は、媒体収容部に収容された電気感応
作動媒体に、直流電圧を印加したときの電気感応作動媒
体の挙動の例を模式的に示す図である。
FIG. 18 is a diagram schematically illustrating an example of a behavior of the electro-sensitive operating medium when a DC voltage is applied to the electro-sensitive operating medium stored in the medium storage unit.

【図19】図19は、SE型ECFモータの回転速度の
測定装置と、電流の測定回路を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing an apparatus for measuring the rotational speed of an SE-type ECF motor and a circuit for measuring a current;

【図20】図20は、SE型ECFモータにおける印加
電圧に対する回転速度の変化および印加電圧に対する電
流の変化の例を示すグラフである。
FIG. 20 is a graph illustrating an example of a change in rotation speed with respect to an applied voltage and a change in current with respect to an applied voltage in an SE-type ECF motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・SE型ECFモータ 2・・・媒体収容部 4・・・蓋体 3a,3b,3c,3b,3e,3f,3g,3h・・・電極 6・・・翼板 18・・・翼ロータ 22・・・電気感応作動媒体 31・・・歪みゲージ 32・・・マイクロメータ 33・・・マイクロメータヘッド 34・・・回転軸 35・・・ワイヤー 30・・・SE型ECFモータまたはRE型ECFモータ 40・・・RE型ECFモータ 41・・・媒体収容部 42・・・第2の電極 43・・・第1の電極 44・・・蓋体 45・・・回転軸部 46・・・筒状ロータ 47・・・軸孔 48・・・軸受け部 49・・・底部 50、60・・・回転型接点 52,53・・・外部端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... SE type ECF motor 2 ... Medium accommodating part 4 ... Lid 3a, 3b, 3c, 3b, 3e, 3f, 3g, 3h ... Electrode 6 ... Wing plate 18 ... Blade rotor 22 ... Electrically sensitive working medium 31 ... Strain gauge 32 ... Micrometer 33 ... Micrometer head 34 ... Rotating shaft 35 ... Wire 30 ... SE type ECF motor or RE Type ECF motor 40 RE type ECF motor 41 Medium storage unit 42 Second electrode 43 First electrode 44 Cover 45 Rotation shaft 46・ Cylindrical rotor 47 ・ ・ ・ Shaft hole 48 ・ ・ ・ Bearing part 49 ・ ・ ・ Bottom part 50, 60 ・ ・ ・ Rotary contact 52, 53 ・ ・ ・ External terminal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デカン二酸ジブチル中に少なくとも一対
の電極とロータとを配置し、該電極間に直流電圧を印加
して、該電極間で印加電圧に対応した速度のデカン二酸
ジブチルの移動流を形成し、該移動流によりロータを回
転させて電気エネルギーを機械エネルギーに変換する方
法。
At least one pair of electrodes and a rotor are arranged in dibutyl decanoate, a DC voltage is applied between the electrodes, and movement of the dibutyl decanoate between the electrodes at a speed corresponding to the applied voltage. A method of forming a flow and converting electrical energy into mechanical energy by rotating a rotor with the moving flow.
【請求項2】 電気感応作動媒体中に少なくとも一対の
電極を配置し、該電極間に電圧を印加して、該電極間の
電気感応作動媒体に、印加した電気エネルギーに対応し
た速度で電気感応作動媒体の移動流を形成し、該電気感
応作動媒体の移動流の有する流体エネルギーを機械エネ
ルギーに変換することを特徴とする電気エネルギーを機
械エネルギーに変換して取り出すエネルギーの変換方
法。
2. A method according to claim 1, further comprising: arranging at least one pair of electrodes in the electro-sensitive working medium, applying a voltage between the electrodes, and applying a voltage to the electro-sensitive working medium between the electrodes at a speed corresponding to the applied electric energy. A method of converting electrical energy into mechanical energy and extracting the energy from the fluid, comprising forming a moving flow of a working medium and converting fluid energy of the moving flow of the electro-sensitive working medium into mechanical energy.
【請求項3】 電気感応作動媒体が充填された容器内
に、少なくとも一対の電極を配置し、該電極間に印加す
る直流電圧を0.1V〜10kVの範囲内で変動させ、
該印加した直流電圧に比例させて該電気感応作動媒体の
移動流の流速と、その移動方向とを制御して電気エネル
ギーを該電気感応作動媒体の流体エネルギーに変換し
て、該電気感応作動媒体の流体エネルギーを機械エネル
ギーに変換して取り出すことを特徴とするエネルギーの
変換制御方法。
3. At least a pair of electrodes are arranged in a container filled with an electro-sensitive working medium, and a DC voltage applied between the electrodes is varied within a range of 0.1 V to 10 kV.
The electric energy is converted into fluid energy of the electro-sensitive working medium by controlling the flow velocity and the moving direction of the moving flow of the electro-sensitive working medium in proportion to the applied DC voltage, and Converting the fluid energy into mechanical energy and extracting it.
【請求項4】 電気感応作動媒体が充填された容器内
に、少なくとも一対の電極と、ロータとを配置し、該電
極間に印加する直流電圧を0.1V〜10kVの範囲内
で変動させ、該印加した直流電圧に比例させて該ロータ
の回転速度と回転方向とを制御することを特徴とする請
求項3に記載のエネルギーの変換制御方法。
4. At least a pair of electrodes and a rotor are arranged in a container filled with an electro-sensitive working medium, and a DC voltage applied between the electrodes is varied within a range of 0.1 V to 10 kV, 4. The energy conversion control method according to claim 3, wherein the rotation speed and the rotation direction of the rotor are controlled in proportion to the applied DC voltage.
JP24841796A 1996-02-01 1996-09-19 Controllable transduction of electric energy into mechanical energy with micromotor using decandioic acid dibuthyl and energy transduction and controllable transduction of energy using electro-sensitive medium Pending JPH10146075A (en)

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