JPS63259396A - 電場によるジェット発生装置における電極 - Google Patents

電場によるジェット発生装置における電極

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JPS63259396A
JPS63259396A JP61073149A JP7314986A JPS63259396A JP S63259396 A JPS63259396 A JP S63259396A JP 61073149 A JP61073149 A JP 61073149A JP 7314986 A JP7314986 A JP 7314986A JP S63259396 A JPS63259396 A JP S63259396A
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liquid
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Akira Yabe
彰 矢部
Takao Takeya
竹谷　隆夫
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/16—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying an electrostatic field to the body of the heat-exchange medium
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電極間に高電圧をかけて液体にジェットを発
生させる装置に関し、更に詳しくは、その電極の購造に
関する。
（従来技術） 熱交換器において、電場を利用して熱媒体の液体にジェ
ットを発生させ、沸Ｊｌ］Ｔｈ、伝熱を促進する装置が
提案されている。
この沸騰、伝熱促進装置は、熱媒体であるフロン等の液
体中において、伝熱面に対向してメツシュ電極が設置さ
れて構成される。ここで、伝熱面が一方の電極とされ、
且つメツシュ電極が他方の電極とされて伝熱面とメツシ
ュ電極間に高電圧ががけられる。そうすると、液体にジ
ェットが発生し、これにより熱交換器の沸騰、伝熱が促
進される。従来、前記メツシュ電極の各メツシュは、す
べて同じ大きさであった。
ジェットは、電場により液体中に発生する強制対流であ
り、Ｅ　ＨＤ　（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｈｙｄｒｏ−ｄｙｎ
ａｍｉｃ電気流体力学）ジェットあるいはＥＨＤ対流と
称されるものである。
このジェットは、次のメカニズムにより発生する。
伝熱面等の面電極とメツシュ電極との間に高電圧をかけ
ると電界が形成される。この電界は、メツシュ電極付近
の電界が伝熱面付近の電界より大きい不□平等電界であ
る。この不平等電界の中で、液体に圧力上昇が生じる。
即ち、誘電体である液体の分極電荷のうち電界の強い方
の分極電荷により強い力が働き、液体はメツシュ電極の
方に引かれ、圧力が上昇する。このようにメツシュ電極
付近の圧力が上昇した液体は、メツシュ電極から離れた
電界の弱い箇所に流れる。
この流れがジェットである。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、メツシュ電極の↑（７造を改善し、ジ
ェットの流速の大きい電場によるジェット発生装置を提
供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を解決するために、本発明では、メツシュ電極
のメツシュに大小が設けられている。
（年月） 本発明は、次のように作用する。
小メツシュ付近では′ｒＪ１極材が互いに接近している
ため、小メツシュの部分の電界がより強くなり、液体の
圧力がより大きくなる。そのため、液体の圧力勾配が増
大し、ジェットの流速も増大する。
（実施例） 以下に、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。
本実施例において、電場によるジェット発生装置は、熱
交換器の沸騰、伝熱促進に使用されている。
第１図はメツシュ電極の平面図、１２図はメツシュ電極
の設置状態の断面図である。
第２図において、熱交換器の発熱面が、面電極１となっ
ている。この面電極１と受熱面２との闇には、伝熱面１
から受熱面２に熱を伝達する熱媒体である液体３が充填
されている。本実施例では、液体３として低沸点液体で
あるフロンを用いている。又、本実施例では、面電極１
として高性能沸騰面が使用されている。高性能沸騰面は
、ＰＩＳ３図に示すように、金属表面に凹凸が形成され
、小さい過熱度の下でも沸騰が盛んに起きるようにした
ものである。
液体３中には、面電極１に対向してメツシュ電極４が設
置される。メツシュ電極４は、線状の電極材５により格
子状のメツシュが形成されで成る。このメツシュとして
、第１図に示されているように、格子の間隔の太い大メ
、２シュＡと、格子の間隔が小さい小メツシュＢ、Ｃと
が形成されている。
メツシュ電極４と面電極１との間には、高電圧がかけら
れ、電場が形成される。メツシュ電極４と面電極１との
間には、電気力線６が作用し、メツシュ電極４付近は電
界が強く、又面電極１付近は電界が弱い不平等電界が形
成される。
他方、メツシュ電極４の小メツシュＢ、（Ｊａの電界は
、大メツシュＡ域の電界よりも強いものとなる。
そうすると、ｆ５３図の矢線で示す方向に、液体３に小
メツシュＢ、Ｃ域から大メツシュＡ域へのジェットが発
生する。電界の強い小メツシュＢ、Ｃ域の液体３の圧力
が電界の弱い大メツシュＡ域の液体３の圧力より大きく
なり、圧力勾配によって上記ジェットの方向が決定され
る。
小メツシュＢ、Ｃでは電極材５が互いに接近しているた
め、メツシュの間隔が大きいものに同じ電圧をかけたも
のに比較し、この付近の電界がより強くなる。それだけ
液体３の圧力が上昇するものとなり、圧力勾配が大きく
なり、ジェットの流速は大さくなる。
このように、ジェットの流速が増大する結果、熱交換器
の伝熱性能が向上するのである。
次に、メツシュ電極４の電極材５の間隔の比とジェット
の流速の関係を、第４図により説明する。１４図は、本
発明の発明者の行った実験結果を表したものである。
この実験では、液体３としてフロン１１３を９６％、エ
タノールを４％の混合液を用いた。
メツシュ電極４と面電極１との間隔りを２．０ｍｍにし
た。そして、小メツシュＢ、Ｃの電極材５の間隔Ｓを４
　、５　ｍｍ一定とし、大メツシュＡのメツシュ電極間
隔Ｗを変化させて、電圧２０ｋｖをかけた場合のＳ／Ｗ
と流速Ｖとの関係を観察した。
これによると、Ｓ／Ｗが０．０５ないし０．８付近にか
けてジェットが生じ、この範囲内においてジェットの流
速はＳ／Ｗが小さいものほど大きいものとなっている。
又、発明者による他の実験によると、かける電圧の大き
さにほぼ比例してジェットの流速が大きくなることが判
った。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例
えば以下のようにしてもよ〜１゜本発明のジェット流速
を増大させる作用は、熱交換器の伝熱促進装置の他、次
に例示する用途にも適用できる。
■反応させるべき液体にジェットを発生させ、化学反応
を促進する反応促進装置。
■ジェットにより液体を混合する混合装置。
■電気機器の冷却器のヒステリシス除去装置。
ＬＳＩ等の電気機器をフロン等の冷却液に浸責する冷却
器では、冷却液の自然対流により冷却する域から沸騰に
より冷却する域において除熱量のヒステリシスが生じる
。本装置は、このヒステリシスをジェットにより除去す
るものである。
■ジェットにより液体を移送するポンプ■ジェットによ
り液体を攪拌し、汚れを防止する汚れ防止装置。
又、メツシュ電極を製作するには、線材を交差させる他
、金属板に穴空は加工して製作してもよい。
又、メツシュの大小あるいは電圧を可変としてジェット
の流速を任意のものとすることもできる。
（発明の効果） 本発明によると、次の効果を奏する。
電場によるジェット発生装置のメツシュ電極のメツシュ
に大小を設け、小メツシュ付近の電界を強くしたので、
液体の圧力勾配が増大し、ジェットの流速を増大できる
。
【図面の簡単な説明】
ｒｊＳ１図は、本発明の一実施例に係るメツシュ電極の
平面図である。 第２図は、第１図のＸ−Ｘ断面を示した設置状態図であ
る。 第３図は、第２図の一部拡大図である。 第４図は、メツシュ電極間隔と流速の関係の実験結果を
表したグラフである。 １：面電極　３：液体　４：メッシュ電極５：電極材　
Ａ：大メツシュ　ＢＳＣ：小メツシュ第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 液体中に対向して設置されたメッシュ電極と面電極とを
    有し、該メッシュ電極と面電極との間に高電圧をかけて
    前記液体にジェットを発生させる電場によるジェット発
    生装置において、前記メッシュ電極のメッシュに大メッ
    シュと小メッシュが設けられていることを特徴とする電
    場によるジェット発生装置における電極。
JP61073149A 1986-03-31 1986-03-31 電場によるジェット発生装置における電極 Granted JPS63259396A (ja)

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JPH0441277B2 (ja) 1992-07-07

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