JPH0223078A - 電場によるジェット発生装置 - Google Patents

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、液体中で対向設置された電極間に高電圧を印
加することにより該液体にジェット流を発生させるよう
にした装置の改良に関し、更に詳しくは該ジェット発生
装置に使用される電極の改良に関する。

本発明者等は高電圧電場を利用して液体中にジェット流
を発生させる方法を既に提案している。（特開昭５９−
６６３４２５号公報参照）この方法をＰｔ５ａ図を参照
して説明すると、液体１中において、面電極２に対して
所定間隔を隔ててリング状の電極３を設け、両電極間に
高電圧を印加する。すると、リング状の電極３を構成す
る電線の回りに電界の強い部分と弱い部分が生じ、その
電界の強弱により液体はリング状の電極３の外側より両
電極間の間隙を通って電線で囲まれたリング状の電極３
の内部５を通過し、ジェット流４となって流出する。

しかし、この公知の方法では、ジェット流・ｔが狭いリ
ング状の電極３の内部５がら噴出するので、全体として
流れが小さすぎ、液全本の流動、攪拌を十分に行ない得
なかった。

前記欠点を改善するため、第４図及びｊ＠５図に示すよ
うに、多数の電線１５を縦横に交叉させ、各電線１５の
間隔を異ならせてメツシュの異なる網状電極１３（不等
間隔電極）を作り、この網状電極１３を面電極１２に対
向設置したジェット発生装置も既に提案されている。

上述のごとき構成の電極間に高電圧を印加すると電場が
形成され、電極１３の各線状電極材１５と面電極１２と
の間には電気力線が作用するが、その大きさを面電極１
２に沿った方向に比較すると電極材により形成する間隔
１６の狭い領域Ｓの電界は間隔１６の広い領域Ｗの電界
より強くなる。電界が液体に作用すると、液体の圧力は （１／２）εＥ２ （ε：誘電率、Ｅ：電界の強さ） だけ大きくなるので、各線状電極材１５の真下が一番大
きくなり、線状電極材１５により形成する間隔１６の狭
い領域Ｓが次いで大きく、電極材の形成する間隔の広い
領域Ｗの圧力が一番小さくなる。

その結果、第４図の矢印で示すように液体には線材の構
成する間隔の狭い領域Ｓを通って面１！ｉ１２へ向かう
流れが生じ、この流れは面電極１２で向きを変えて広い
領域Ｗへ向かってジェット流となる。

第１５！、２１において、■は電極間より流れ出すノヱ
ッ）　’ｔｉｔをｒ↑う、■は電極間に液体が流れ込む
流れを・Ｒす。

即ち、電界の強い狭い領域Ｓの液体の圧力が電界の弱い
広い領域Ｗの液体の圧力より大きくなり、圧勾勾配によ
って上記ジェットの方向が決定される。狭い領域Ｓでは
線状電極材１５が互いに接圧しているため、間隔が広い
領域Ｗに比べて同じ電圧を印加すれば、この付近の電界
がより強くなり、それだけ液体の圧力が上昇するものと
なり、圧力勾配が大きくなってジェットの流速は大きく
なる。

電極１３を構成する線状電極材１５としては真ちゅう、
ステンレス等の線材を用いており、線材の直径ｄは０．
５〜５ＩＩ１ｍｓ両電極材の狭い領域の間隔Ｓは　１〜
５０＋ａｍ　　の範囲が好い。

上記狭い領域Ｓに対する広い領域Ｗの幅は１．２５〜２
０倍　の範囲、即ち狭い領域の間隔Ｓに対する広い領域
の間隔Ｗの割合は、Ｓ／Ｗ＝０．０５〜０．８　　の範
囲が良く、面電極１２と不等間隔電極１３の間隔りは０
．５−５０＋１Ｉａ１　の間隔が好適であり、Ｄ／ｄ≧
１．５になるような上述の範囲で構成した電極に５〜３
０ＫＶの電圧を印加すると、電極材の広い領域よりジェ
ット流が効果的に噴射する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記のような網状電極１３は構成が複雑であ
るため製作精度を上げることが比較的困難であり、製造
コストが高くなるおそれがあった。

そこで、本発明の目的は、ジェット流を面電極の全面に
渡って容易に発生させることができ、かつ電極の製造が
容易であるジェ・ント発生装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明によるジェット発生装
置では面電極と対向する他方の電極を板材を打ち抜いた
多孔板状電極とし、隣合った孔同士の間隔や配列を異な
るように穿孔したり、隣合った孔の径を異なるように穿
孔して不等間隔電極を構成して成るものである。

上記のように不等の孔を穿孔したりある−・は孔の間隔
や配列を異ならせることにより隣合っている電極間の間
隙が等間隔にならないように枯成し、上記面電極と上記
多孔板電極間に高電圧を印加すると、多孔板電極の間隔
の狭い領域より液体が両電極間に流入し、間隔の広い領
域よりジェット流が流出する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図を参照して工明する
。

第１図は本発明によるジェット発生電極の多孔板電極１
３の一実施例を示すものである。

本発明の多孔板電極は複数の大きな孔１９ａと小さな孔
１９ｂとを交互に穿設した板状電極材１８より植成され
る。板状電極材１８に穿設された孔は前記第９．１０図
における間隔１６に相当し、大きな孔１９ａは広い領域
Ｗとなり、小さな孔１９ｔ＋は狭い領域Ｓの作用を行な
い、これらが交互に配列されていることがら、前記実施
例と同様にこの構成の多孔板電極１３と面電極１２の間
に高電圧を印加すると、多孔板電極１３の真下の液体が
最も圧力が高く、大きな孔１９ａの領域の液体の圧力は
最も低くなるので、液体は小さな孔１９ｂより両電極間
に流れ込み、大きな孔１９ａよりジェット流となって流
出する。

多孔板電極１３の穿孔は打ち抜き加工で良く、孔の形状
は円形に限らず、矩形、楕円形でも良いが、隣合って穿
設される孔の大きさが少なくとも異なるように配置する
。小さい孔の等価直径Ｗはその比Ｓ／Ｗは前述の実施例
と同様に０．０５〜０．８ の範囲が好ましい。

又、面電極との間隔は ０．５〜５ＩＩＩＩ の範囲が好適である。

又、ジェット流を発生させるための液体としては、フロ
ン１１３のような １０−”Ω−１・ｌｌｌ−１以上の電気伝導度を有する
液体であれば有効に用い得る。

第２図は本発明のジェット発生装置の不等間隔電極１３
の他の実施例を示し、同じ大きさの直径の孔を一つ置き
にベアになるように穿設した板状電極材１８より構成さ
れる。この場合、高電圧を印加すると、近接した二つの
隣接した孔２０ａで広い領域Ｗの働外を行なって、この
領域の圧力は単独の孔２０ｔ＋の領域Ｓの圧力よりも小
さくなり、従って前の実施例と同様に液体は小さな径の
孔２０ｂより両電極間に流れ込み、隣接している二つの
孔２０ａよりジェット状に流出する。これらの二つの孔
の間には境界があっても良く、又二つの孔がつながって
いても良い。

（発明の効果） 上記の説明で明らかなように、本発明によれば、可動部
が存在せずに、液体中にジェット流を生起させることが
できるので、種々の分野への応用に適用しうる。

例えば、微少重量環境での利用、即ち具体的には宇宙で
の液体流水発生装置、ポンプ、熱交換装置などに適用可
能である。

特に、熱交換器への応用は上記微少！１１１環境ばかり
でなく、地上の高性能熱交換器、発電用熱文換器、トラ
ンスの冷却装置等の熱交換装置に適用することにより、
対流熱伝達、沸騰熱伝達を促進することができる。この
場合、面電極間を伝熱面として用いれば良く、容易に既
設の装置へ適用することができる。又、気泡の発生を伴
なう沸騰、蒸発熱交換の場合はジェットの発生により液
体自身の攪はん、移動に上り面電極を付着していた気泡
は薄利され、面電極における伝達効果が大幅に向上する
。

又、本発明によると不等間隔電極を簡単かつ低コストに
得られる。

更に、本発明の板状の打ち抜き電極は、籾材を用いるも
のと比べて、耐久性が高く、かつ長期の使用に当たって
変形がないので、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる板状電極からなる不等
間隔電極を示す平面図、第２図は本発明の池の実施例を
示す平面図、第３図は従来公知のジェット発生装置を説
明するための断面図、第４図は既提案のジェット発生Ｖ
装置を示す断面図、第５図は第４図の平面図である。 １８：板状電極材　１９ａ：大きな孔 １９ｂ：小さな孔　２０ａ：隣接した孔２０　ｂニー１
１１独の孔 なす 河１ 第２ ■ 図 図 第３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液体中に所定の間隙を以て対向設置された一対の電極に
   高電圧を印加し、液中に生ずる電場の強弱によって液体
   が力を受けてジェット流を発生させる装置において、 前記一対の電極の内、一方の電極が平面状の面電極であ
   り、他方の電極が板材を穿孔した多孔板電極からなるこ
   とを特徴とする電場によるジェット発生装置。