JPH04117158A - アニュラ・リニア型電磁ポンプ - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は導電性流体に外部より進行磁場を印加して流体
に誘導電流を誘起させ、この電流と外部磁場との間の相
互作用により流体にボンピング作用を起させるアニュラ
・リニア型電磁ポンプに関する。

（従来の技術） 電磁ポンプの基本的な動作原理は、磁界中に置かれた導
電性流体に電流を流して流体自身に発生する力（Ｂｏｄ
ｙ　Ｆｏｒｃｅ）によりポンプ作用を生じさせるもので
、フレミングの左手の法則をその原理としている。いま
、磁界の磁束密度を８１流体中の電流密度をＪとした時
、流体単位体積当りに発生する力Ｆは次式で表される。

Ｆ−ＪｘＢ　・・・・・・（１） 電磁ポンプの種類としては、この流体に電流を通電する
方法によって伝導型と誘導型の２種類に大別できる。

伝導型電磁ポンプは、直流機と同じ原理に基くもので、
流体に接した電極を介して外部から直接電流を流す方法
である。

また、誘導型電磁ポンプは、誘導電動機と同じ原理に基
くもので、外部より移動磁界を流体中に印加して、それ
により流体内に電流を誘起させる方法である。

ところで、誘導型電磁ポンプの中で特に三相交流を使用
した三相誘導電磁ポンプは、三相交流巻線を電磁ポンプ
の流体の流れの方向に各相順に分布させて配置し、この
巻線に三相交流を流すと流体の流れの方向に進行磁界が
生じる。この進行磁界がダクト内の導電性流体中を通る
とフレミングの右手の法則により流体内に電圧が誘起さ
れ、それによって誘導電流が流れる。この誘導電流と進
行磁界の成分とが作用して電磁力となり、この電磁力に
より導電性流体自身が流動力を発生し、ポンプとして働
くことになる。この電磁力は誘導電動機におけるトルク
、リニアモータにおける推力に相当する。

さらに、三相誘導型電磁ポンプはダクトの形状から２種
類に分けられる。

その一つは流路が長方形断面のダクトを持ったＦ　Ｌ　
Ｉ　Ｐ　（Ｆｌａｔ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏ
ｎ　Ｐｕｍｐ）て、もう一つは流路断面が環状のダクト
を持ったＡ　Ｌ　Ｉ　Ｐ　　（Ａｎｎｕｌａｒ　ＬＩｎ
ｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｐｕｍｐ）である。

このＡＬＩＰは、ダクトが構造の信頼性、安全性の高い
円筒管で構成されていることから、近年では電磁ポンプ
の主流になってきている。

ここで、ＡＬＩＰの基本的な構造について説明する。

第２２図はＡＬＩＰの基本構造を示すものである。第２
２図に示すように、外ダクト４と内ダクト５からなるス
テンレス製の同心二重円筒管により導電性流体が流れる
アニユラ流路３（ダクト）を構成している。外ダクト４
の外周にはスロット１ａを有する鉄心を周方向に積層し
てなる複数個の外部鉄心ブロック１が進行磁場の磁気回
路を形成する固定子として放射状に配置される。この場
合、外部鉄心ブロック１の積層面をダクトに向け、且つ
スロット１ａが外ダクト４側に向けて配置しである。各
スロット１ａ内にはリング状の固定子コイル２がダクト
を１周するように各相グループ毎に相順に従って交互に
並設される。

また、内ダクト５の内部には鉄心板を積層した円柱状の
内部鉄心６がダクトの軸方向に納められている。

なお１、図示していないが固定子の外側を覆うようにフ
レームが設けられ、全体が支持されている。

次に上記構成のＡＬＩＰの動作原理を第２３図により説
明する。

固定子コイル２１；３相交流電流を流すと、軸方向に沿
って正弦波状に分布した半径方向の磁束分布が生じる。

磁場は外部鉄心ブロック１、外ダクト４、内ダクト５、
内部鉄心６および再び内ダクト５、外ダクト４を通って
外部鉄心ブロック１に戻る磁気回路を周回する。また、
このとき軸方向のある点での磁場の強さはどの周方向位
置でも同じように分布している。さらに、この磁場は３
相交流の位相の進みと共に図示布から左に平行移動して
進行磁場となる。

この結果、磁場によって流路内の導電性流体に周方向に
流れる電流８が誘起される。この電流８も軸方向に沿っ
てその大きさが正弦波状に分布し、周方向の位置では同
一の大きさの周方向に流れる電流８が誘起される。この
電流と前記した磁場とが相互作用を行なって軸方向に電
磁力９を誘起する。

以上がＡＬＩＰの動作原理であるが、ＦＬＩＰと大きく
異なるところはダクトの形状のみでなく、ＡＬＩＰでは
誘起された電流が周方向のみに連続して流れるので、Ｆ
ＬＩＰのように両端部の渦電流周回による端部効果の損
失がないことも大きな特徴の一つである。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のＡＬＩＰは優れた点を有しているが、
その反面以下の点で問題がある。

コイルが環状となってダクトの回りを囲んでいるので、
コイルの組立て、取外し時には、ダクトの切離しや接合
が必要になる。このため、電磁ポンプの点検、修理を行
なうことが非常に困難であり、場合によってはダクトを
含めて本体を取換えざるを得ないことがままある。

このことは例えば高速増殖炉のナトリウム配管系に電磁
ポンプを使用する場合には特に大きな問題となってしま
う。特に配管系は放射性領域に対する重要なバンダリー
を形成するので、電磁ポンプをその配管系に組み立てた
場合、普通の状態ではコイルの取外しが殆ど不可能にな
ってしまい、万が一コイルの取外しを行なう必要がある
場合には、非常な困難を伴っている。このことは通常の
保守点検においても、コイルの詳細な点検を行なうこと
を難しくしており、その結果信頼性の確保に問題が生じ
ている。

ただし、ＡＬＩＰにおいても、入口側から入った流体が
ダクトを通ってもう一方に流れ出た後、そこでＵターン
して内部鉄心中央に設けられたリターンダクト内を通っ
て再び入口側に流れ出すセンターリターン型方式の電磁
ポンプがある。この場合にはダクトは電磁ポンプの片側
一方にしかないので、コイルはダクトを切離すことなく
、取出すことができる。しかし、この型の電磁ポンプに
は外径を必要以上に大きくする等の必要が生じて設計上
の自由度が制限されている。また、同一側に入口、出口
の配管があるので、配管系統の設計条件上でも採用され
る場合が制限されてしまう。

さらに、コイル鉄心部の引出しのため、引出し側に電磁
ポンプと同じかそれ以上のスペースが必要となり、配管
系統の設計条件上現実にはコイルの取出しが不可能にな
っていることが多い。

このようにＡＬＩＰ型の電磁ポンプは、前述したような
大きな利点があるにもかかわらず、コイルの取出しが困
難なことが採用されにくい大きな理由となっている。

本発明は上記の問題点を解消するためになされたもので
、その目的は基本的な構造、電気的な機能はＡＬＩＰの
ままとして、ダクトを何ら切離すことなく、コイルの組
立て、点検、取外しおよび取換えができるアニュラ・リ
ニア型電磁ポンプを提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、円筒状の内ダクトと
外周上に複数の固定子コイルを配置した円筒状の外ダク
トとを同心状に配設してこれら内、外ダクト間に導電性
流体を流すアニユラ流路を形成し、前記固定子コイルを
励磁して前記導電性流体に進行磁場を印加し流体に誘導
電流を誘起させることにより、この電流と外部磁場との
間の相互作用で流体にボン・ピング作用を起こさせるア
ニュラ・リニア型電磁ポンプにおいて、前記外ダクトの
外周上に配置される固定子コイルを２つの半円弧状部と
その両端を軸方向に伸びる直線部で繋がる形状とし、こ
れらコイルの半円弧状部を前記外ダクトの外周面を軸方
向に沿って２分したとき形成される２つの半周面領域の
少なくとも一方の領域に軸方向に順に並べて配置すると
共に、直線部を軸方向に沿ってコイルグループ毎に相順
に従って結線するように構成したものである。

上記構成のうち、望ましい態様として次の通りである。

外ダクトの外周面を軸方向に沿って２分したとき形成さ
れる２つの半円周面領域のそれぞれにコイルの半円弧状
部を軸方向に順に並べて配置した各コイルグループの電
気結線を軸方向に沿って相順に従って結線すると共に、
最終的に軸方向両端、または一端のみで両グループ間の
結線を行なうようにしたものである。

コイルが配置されるコイルグループ領域を除（領域に対
応するアニユラ流路に設けられる仕切板を扇形状の板と
してその板方向がダクトの径方向に向くように軸方向に
複数配設したものである。

外ダクトの外周面を軸方向に沿って２分したとき形成さ
れる２つの半円周面領域の一方の領域にのみコイルの半
円弧状部を軸方向に順に並べて配置し、他方の領域に対
応するアニユラ流路に半周に渡って仕切板を設けるよう
にしたものである。

コイルは鞍型形状をした多数の素線を束ねたパンケーキ
状とし、これらのコイルを外ダクトの外周面を軸方向に
沿って２分したとき形成される２つの半周面領域のそれ
ぞれに、コイルの半円弧状部がダクト周方向となるよう
な位置関係にして、軸方向にコイルの半円弧状部か互い
に重なり合うように順に並べて配置すると共に、各コイ
ルグループを軸方向に沿って相順に結線するようにした
ものである。

円筒状の内ダクトと外周上に複数の外部鉄心および固定
子コイルを配置した円筒状の外ダクトとを同心状に配設
してこれら内、外ダクト間に導電性流体を流すアニユラ
流路を形成し、前記固定子コイルを励磁して前記導電性
流体に進行磁場を印加し流体に誘導電流を誘起させるこ
とにより、この電流と外部磁場との間の相互作用で流体
にポンピング作用を起こさせるアニュラ・リニア型電磁
ポンプにおいて、前記外ダクトの外周上に配置される固
定子コイルを２つの半円弧状部とその両端を軸方向に伸
びる直線部で繋がる形状とし、これらコイルの半円弧状
部を前記外ダクトの外周面を軸方向に沿って２分したと
き形成される半円周面領域のそれぞれに軸方向に順に並
べて配置すると共に、そのコイル外周に積層鉄心ブロッ
クを配置し、前記コイルの半円弧状部の両端を鉄心外側
で接続して全体のコイルを形成し、且つ軸方向の同し位
置にあるダクト両側のコイルの半円弧状部に流れる電流
が同じ回転方向になるように軸方向に沿って相順に従っ
て結線し、前記２つの半円周面領域間に対応する前記ア
ニユラ流路に仕切板を設けるように構成したものである
。

円筒状の内ダクトと外周上に複数の固定子コイルを配置
した円筒状の外ダクトとを同心状に配設してこれら内、
外ダクト間に導電性流体を流すアニユラ流路を形成し、
前記固定子コイルを励磁して前記導電性流体に進行磁場
を印加し流体に誘導電流を誘起させることにより、この
電流と外部磁場との間の相互作用で流体にボンピング作
用を起こさせるアニュラ・リニア型電磁ポンプにおいて
、前記外ダクトの外周上に配置される固定子コイルを２
つの半円弧状部とその両端を軸方向に伸びる直線部で繋
がる形状の多数の絶縁素線を束ねたコイルとし、これら
コイルを前記外ダクトの外周面を軸方向に沿って２分し
たとき形成される２つの半円周面領域のそれぞれに１つ
または複数個同心状に配置して１つの磁極を形成すると
共にその磁極を軸方向に順に並べて配置し、さらに軸方
向に沿って相順に従い、且つ軸方向の同じ位置にあるダ
クト両側の磁極が同位相となるように結線し、前記外ダ
クト周方向の２つの磁極間の領域に対応する前記アニユ
ラ流路に仕切板を設けるように構成したものである。

（作用） このような構成のアニュラ・リニア電磁ポンプにあって
は、コイルを２つの半円弧状部とその両端を結ぶ軸方向
に伸びる直線部とからなる形状としてそのコイルの半円
弧状部をダクトの外周面を軸方向に沿って２分したとき
形成される２つの半周面領域の少なくとも一方の領域に
軸方向にコイルグループ毎に相順に従ってそれぞれ周方
向に配置すると共に、直線部を軸方向に沿ってコイルグ
ループ毎に相順に従って結線することにより、固定子コ
イルを２つの半周面領域に分離して配置しても電磁気的
現象は従来と同様でほぼ同し特性が期待でき、コイル及
び鉄心をダクトに切断等の影響を与えることなく取付け
、取外しを行なうことが可能となる。

（実施例） 以下本発明の第１の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるＡＬＩＰ型電磁ポンプの縦断面図
を示し、第２図はその横断面図、第３図は第２図のＡ矢
視図をそれぞれ示す。第１図乃至第３図において、外ダ
クト４の外周面に絶縁された薄い鉄心板を積層してなる
複数個の外部鉄心ブロック１が適宜の間隔を存して全体
が放射状になるようにそれぞれ取付けられている。これ
ら各外部鉄心ブロック１に有するスロット１ａには、次
のような形状の固定子コイル２が納められている。

この固定子コイル２は外ダクト４の外側に周方向に沿っ
て配置される半円弧部２−ａと軸方向の結線部２−ｂと
からなり、周方向に配置される半円弧部２−ａは鉄心の
スロット１ａ内に納められる。

第１図においてはコイルの形状が本発明の大きな要因で
あり、鉄心形状は特に限定されないので、鉄心の一部を
省略してコイル形状が明確になるように示しである。

本実施例では一極一相のコイル数を２個のコイルとして
いる。従って、図では左側よりＵ、−Ｗ。

Ｖ、−Ｕ、Ｗ、−Ｖの順に各相２個のコイルで合計１２
個のコイルがあり、３相分で一極を構成するので全体で
２極分１１を示している。

コイルは例えばＵ相の一番目の上半分のスロット１ａに
配置される反日弧状部２−ａは外ダクト４のほぼ半円周
面上に配置された後、軸方向の図示右方に伸びて−Ｕ相
の一番目のスロットに配置されるコイル部分と一体にな
っている。

このコイル単体の形状を第４図に示す。第４図において
、２つの半円弧状部２−ａを繋いでいる軸方向に伸びる
直線部２−ｂは、皿部分が終了した所で軸方向に少し斜
め（図中下の方）に伸び、そのほぼ中はどから下方に弧
２−（を描いて、コイル−個分外側に出て再び軸方向に
今度は反対側に（図中上の方）に斜めに伸び、もう一方
の弧の部分に繋がっている。コイルそのものは従来のコ
イルと同様に多数の絶縁素線を束ねて多数のターンを形
成したものであり、素線の一部が２組日出線１２として
外部に出ている。

以上のようなコイルを外ダクト４外周面の上部半円周面
部に６個、下部半円周面部に６個それぞれ配置し、図中
左より２個ずつを一組として第３図に示したような結線
となるように互いに上下２個ずつ接続する。これを前記
したように結線部で左側よりＵ、−Ｗ、Ｖとなるように
結線する。

コイルの軸方向に伸びる直線部２−ｂが占める周長全体
に対する割合は少ない方か良いので、第２図に示すよう
に図中左右の上部分と下部分の折り返し部２−ｃは互い
に軸方向にずれてラップさせている。また、この部分に
は鉄心を配置していない。

このコイルの結線が軸方向に伸びる第２図の左右の直線
部２−ｂに対応する部分の外ダクト４と内ダクト５との
間に形成されるアニユラ流路３内には多数の扇状の仕切
り板１３が設けられている。

第５図はこの仕切り板１３を外周側から見た図を示して
いる。仕切り板１３は周方向には導電性流体１４が流れ
易いが、軸方向には流体１４が流れ難くなるようにする
ものである。

ここでは、コイルの冷却については何も示していないが
、そのことは従来の技術範囲でいかようにも可能である
。さらに、近年開発されている耐熱絶縁を採用したコイ
ルを使用すれば、特に冷却について考慮する必要はない
。

次に本実施例におけるコイルの結線の特徴を第６図によ
り説明する。

第６図（ａ）は従来のＡＬＩＰのコイルの結線図であり
、（ｂ）が本実施例の結線を示している。

図では説明を簡単にするため、−極一相のコイルを１つ
として２極分、つまり２つのコイルを示している。以下
両者を比較して説明する。

（ａ）従来のコイル ここではＵ相と−Ｕ相の２つのリング状コイルより構成
されている。

入口ｉより流れてきた電流はまずＵ相のコイルｍの弧ラ
イン上を流れ、ｊ点に出る。次に隣の極の−Ｕ相のコイ
ルｎに逆向きに流れるように出口ｋに接続されてコイル
の弧ライン上を流れ、ｌに出てくる。したがって、Ｕ相
のコイルと−Ｕ相のコイルとではコイルの電流の向きは
逆の周方向に流れるようになっている。

（ｂ）本実施例のコイル ここではコイルはＵ相と−Ｕ相の上半分と下半分を含ん
だ上側コイルと下側コイルの２つのコイルで構成されて
いる。

入口ｌより流れてきた電流はまず下側コイル入口ｊ点よ
りＵ相の入口ｋに接続され、Ｕ相のコイルｈの下半分の
弧のライン上を流れる。半周してＵ相の下半分の出口１
点に流れてきた電流はそこから軸方向に向かって−Ｕ相
の下半分の入口ｍまで流れる。電流が出口ｎ点まで流れ
ると今度は再び軸方向Ｕの方向に戻り、Ｕ相と−Ｕ相の
ほぼ中間点て上側のコイルＳに接続される。

上側のコイルＳでは、そこから再び−Ｕ相の入口０に戻
り上半分の弧のライン上を流れてｐにくる。そこで、今
度は軸方向Ｕ相の入口ｑに流れてくると、上半分の弧の
ライン上を流れてｒにくると中間点に戻りＳより次の回
路に導かれる。

以上のように構成された両者を比較すると、第６図（ｂ
）において上下コイルの中間点て軸方向の結線のある領
域意外の部分は第６図（ａ）で示した従来のＡＬＩＰと
機能的に変わる所がなく、同じ働きとなる。したがって
、液体ナトリウムの中の電流の流れも周方向に流れるよ
うに誘起されるが、仕切り板１３は周方向には流体を遮
っていないので、電流は従来のＡＬＩＰと同様に周方向
に流れるので、出力も同様に期待できる。

ただし、コイルの軸方向に伸びる直線部で且つ仕切り板
のある部分は軸方向に進行磁場は生じていないので、軸
方向の誘起電圧は生じない。したがって、この部分で逆
流が生じないように仕切り板を設けている。

以上のように本実施例では、外ダクト４の外周上に配置
される複数の固定子コイルを２つの半円弧状部２−ａと
その両端を軸方向に伸びる直線部２−ｂで繋がる形状と
し、これらコイルの半円弧状部２Ｂを外ダクト４の外周
面の上半周面部と下半周面部に分離してそれぞれ軸方向
に順に並べて配置すると共に、直線部２−ｂを軸方向に
沿ってコイルグループ毎に相順に従って結線し、上半周
面部のコイルと下半周面部のコイル間はわずかな結線の
みとし、且つ結線部は流体の吐出に関係なく、且つ逆流
が生じないように仕切り板を設け、それ以外の部分は従
来のＡＬＩＰと同様の特性が得られるようにしたので、
出力的には仕切り板の部分のみの若干の出力低下は生じ
るが、従来のＡＬＩＰとまったく同様の特性を期待する
ことができる。この条件で、さらに今までＡＬＩＰの大
きな欠点であったダクトを切断しないとコイルを取出せ
ないという大きな問題を解消することができる。このこ
とにより、ＡＬＩＰをいかなる場所にも採用でき、また
コイルの詳細な点検も可能となり、さらにコイルに問題
が生じた時もダクトに影響を与えることなく、コイルの
交換を行うことができる。さらに、コイルの結線が２極
分毎に行えるので、作業性も非常に良好なものとなる。

次に本発明の他の実施例について説明する。

第７図は本発明の第２の実施例におけるコイルの結線図
を示す。前述した第１の実施例に示すコイルにおいて、
コイルの結線を各相のコイル毎に外ダクト４の外周面の
上半周面部と下半周面部に配置されたコイル間で行わず
、電磁ポンプ全長にわたって上部は上半周面部のコイル
で結線し、下部は下半周面部のコイルで結線するように
して上半周面部の、コイルの組立てと下半周面部コイル
の組立てを別々に行なうようにするものである。そして
、それぞれをダクトに取付けた後、端部で上下間の結線
を行なうようにして組立てる。

このようにすれば、さらに完全に上、下２分割状態でコ
イルを組立てることができる。この結果、組立て時も分
解する時も完全にダクトとは別に外部でほぼ完全に組立
てた２組のコイルと鉄心をダクトに取付けて僅かな結線
を行なうたけで良い。

また、取外しも一部の結線を取外すだけでよいことにな
る。したかって、これらの作業が容易になり、より一層
信頼性のある電磁ポンプを提供することができる。

第８図乃至第１２図は本発明の第３の実施例をそれぞれ
示し、第８図はＡＬＩＰの構成を説明するための縦断面
図、第９図は同じく横断面図、第１０図はコイルの構成
を説明するための斜視図、第１１図はコイルの断面図、
Ｍ１２図はコイルの組合わせ構成を説明するためのコイ
ル組立図である。

第８図および第９図に示すように、外ダクト１の外周に
２層構成のコイル２が設けられ、このコイル２の外周に
外部鉄心１が設けられている。この場合、外ダクト４側
と外部鉄心１側との間には絶縁層１８がそれぞれ介挿さ
れる。

２層構成のコイル２は、第１０図および第１１図に示す
ように断面矩形状になっており、半円弧状部２−ａと軸
方向に伸びる直線部２−ｂを持った鞍型のコイル形状を
している。このコイルの半円弧状部２−３の一方は上コ
イル１６となるように、もう一方は下コイルとなるよう
に順に軸方向に重ねて組合わせている。この実施例では
第１の実施例と同様に一極一相のコイル数を２とした場
合を示しているので、３相の場合６個のコイルで一極と
なる。従って、同一コイルの上コイルと下コイル間は６
個のコイルに分離されている。コイル２の半円弧状部２
−ａは上下２層にコイル軸方向に伸びる直線部２−ｂは
第１２図に示すように６個のコイル分が重なっている。

コイル２は２個のコイルづつの相帯として図示左よりＵ
、　　−Ｗ。

Ｖ、−Ｕ、Ｗ、−Ｖの順に結線しである。この場合は結
果的に同一場所の上下コイルは同相となる。

これによりダクトの流路内には進行磁場を発生させるこ
とができる。これにより、前記した原理により圧力を得
ることができる。

第９図に示したように鉄心は、コイル２の半円弧状部２
−ａの外周のみに配置されている。コイル２の軸方向に
伸びる直線部２−ｂは多数のコイルか重ねられており、
その外周部には鉄心はない。

また、第１の実施例と同様にコイル２の軸方向に伸びる
直線部２−ｂに対応するダクト内の流路部には導電性流
体の軸方向の流れを防ぐ仕切板１３が設けられている。

図では上手部のみを示しであるか、コイルと鉄心は下半
部にも同様の構成のものが設けられている。上手部のコ
イルの電流と下半部のコイルの電流は、上、下部同相で
、同時に同一回転方向に流れるように結線しである。

このようなコイルの配置構成としても、電気磁気現象は
第１の実施例と同様なので、電磁ポンプとしての機能を
十分満足したままダクトに影響を与えることなく、コイ
ルのみ取付け、取外しが可能となっている。

第１３図乃至第１５図は本発明の第３の実施例をそれぞ
れ示し、第１３図はＡＬＩＰの構成を説明するための横
断面図、第１４図はコイルの組立て状態を説明するため
の縦断面図、第１５図は仕切板部分の縦断面図である。

第１３図及び第１４図において、外ダクト４の上半部の
外周面にスロットを有した外部鉄心１が放射状に配置さ
れている。この外部鉄心１のスロット内に上コイル１６
と下コイル１５の２層のコイル２が納められている。こ
のコイル２は半円弧状部２−ａと軸方向に伸びる直線部
２−ｂを持った鞍型のコイル形状をしてる。コイル２の
半円弧状部２−ａの一方は上コイル１６となるように、
もう一方は下コイル１５となるように順に軸方向に重ね
て組合わせている。この図でも第１の実施例と同様に一
極一相のコイル数を２とした例を示しているので、３相
の場合６コイルで一極となる。

従って、同一コイルの上コイル１６と下コイル１５間は
６個のコイルに分離されている。コイルは２個のコイル
を相帯として図示左よりＵ、−Ｗ。

Ｖ、−Ｕ、Ｗ、−Ｖの順に結線しである。これにより、
ダクト上半部の流路内には進行磁場を発生させることが
できる。また、前述した原理による圧力を得ることがで
きる。

一方、コイルのない下半部は誘導圧力が生しないので、
上半分の誘起圧力による逆流を防ぐため、第１５図に示
すように軸方向に導電性流体が流れないように仕切板１
３が半周にわたって設けられている。このような設計と
しても電磁ポンプに流量的に余裕のある場合には、ダク
トの半分程度に仕切板１３を設けても流量を得ることが
できる。

以上のような構成としても上半分の電気磁気現象は前記
した実施例と同様なので、電磁ポンプとしての機能を十
分満足したままダクトに影響を与えることなくコイルの
みの取付け、取外しが可能となる。また、ダクトの半周
のみしかコイルおよび鉄心がないので、組立、点検、補
修、取換えが非常に簡単になり、そのことにより電磁ポ
ンプの信頼性を向上させることができる。

第１６図乃至第１８図は本発明の第４の実施例をそれぞ
れ示し、第１６図はＡＬＩＰの構成を説明するための横
断面図、第１７図はＡＬＩＰを外周側から見た背面図、
第１８図はコイルの位相関係を説明するための縦断面図
である。

第１６図及び第１７図において、外ダクト４の外周上の
上半周面部と下半周面部にスロットを有する外部鉄心１
をそれぞれ放射状に取付け、その上半周面部と下半周面
部の外部鉄心１に対してそれぞれコイル２を次のように
配置する。即ち、上半周面部の鉄心スロット内に周方向
に納められた上部コイル２は一方の半周方向端側から外
部鉄心１の外周を回して他方の半周方向端に戻るように
ループ状に配設される。下半周面部の下部コイル２も同
様の構成になっている。そして、上、下部コイル間に対
応する導電性流体の流路分に径方向に仕切板１３が設け
られる。この場合、上、下部コイル２は第１８図に示す
ように２個のコイルを相帯として図示左よりＵ、−Ｗ、
Ｖ、−Ｕ、Ｗ。

−■の順に結線しである。

このような構成のＡＬＩＰとしも、ダクト側のコイルに
流れる電流方向は第１の実施例と同様なので、電磁ポン
プとしての機能を十分満足したままダクトに影響を与え
ることなく、コイルのみの取付け、取外しが可能である
。

また、上、下部コイルと鉄心が構造上完全に分離してい
るので、コイル２と外部鉄心１の組立、点検、修理、取
換えが非常に簡単になり、その結果電磁ポンプの信頼性
か向上する。

第１９図乃至第２１図は本発明の第５の実施例をそれぞ
れ示し、第１９図はＡＬＩＰの構成を外周背面より見た
外形背面図、第２０図は同じく横断面図、第２１図はコ
イルの結線と磁束分布の位相関係を説明するための結線
図である。

第１９図及び第２０図において、外ダクト４の外周上の
上半周面部と下半周面部にスロットを有する外部鉄心１
がそれぞれ放射状に取付けられ、その各スロット内に外
ダクト４の上半周面部と下半周面部上に２つのコイルを
一組として同心状に配置し、一つの磁極をそれぞれダク
トの上半部と下半部に作る。これを多数軸方向に配置し
、図示左よりＵ、−Ｗ、Ｖ、−Ｕ、Ｗ、−Ｖ（７）順ニ
励磁できるように結線しである。そして、上、下部コイ
ル間に対応する導電性流体の流路分に径方向に仕切板１
３が設けられる。

このときの磁場の分布とコイル電流の関係は、第２１図
に示すようにある時間コイルを励磁すると各部の磁極の
関係は図示のようになり、全体の磁束の分布は大まかに
軸方向にほぼ正弦波に近い形で分布する。これが次の時
間には−Ｗ相が最大になって全体の分布が１ピッチ図示
右に移動した分布となる。このようにして順次磁束分布
が右方向に移動して進行磁場となる。この結果、流体中
に電流が誘起されて吐出圧が生しる。

以上のように本電磁ポンプの電気磁気現象も前記した各
実施例と同様なので、電磁ポンプとしての機能を十分発
揮させることができる。また、コイルと鉄心も上、下に
分離しているので、ダクトに影響を与えることなく、コ
イルのみの取付け、取外しが可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によるアニユラ２・リニア型電
磁ポンプ（ＡＬ　Ｉ　Ｐ）によれば、コイルを２つの半
円弧状部とその両端を結ぶ軸方向に伸びる直線部とから
なる形状とし、これらのコイルを多数ダクトの外周上に
コイル及び鉄心を外ダクトを軸方向に沿って２つに半周
面部の領域に分けた構成にして軸方向に相順に従ってそ
れぞれ周方向に配置すると共に、直線部を軸方向に沿っ
て各相グループ毎に相順に従って結線するようにしたの
で、電磁気的現象は従来と同様でほぼ同じ特性が期待て
きる状態でコイル及び鉄心をダクトを切断等しないでも
、取外しを行なうことができ、もってコイルの組立、点
検、補修、取換えを容易にてきると共に、検査もし易く
なり、信頼性の向上を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明によるアニュラ・リニア電磁
ポンプの第１の実施例をそれぞれ示すもので、第１図は
縦断面図、第２図は横断面図、第３図は第２図のＡ矢視
図、第４図はコイル形状を説明するための斜視図、第５
図は導電性流路に設けられた仕切板をダクト外周側から
見た外観図、第６図は従来のコイル結線と本発明の第１
の実施例のコイル結線による電流の流れの関係をそれぞ
れ示す説明図、第７図は本発明の第２の実施例を説明す
るためのコイル結線図、第８図乃至第１２図は本発明の
第２の実施例をそれぞれ示すもので、第８図は縦断面図
、第９図は横断面図、Ｍ　１０図はコイル形状を説明す
るための斜視図、第１１図はコイルの断面図、第１２図
はコイルの組合わせを説明するための構成図、第１３図
乃至第１５図は本発明の第３の実施例をそれぞれ示すも
ので、第１３図は横断面図、第１４図はコイルの組立を
説明するための縦断面図、第１５図は仕切板の取付構成
を示す縦断面図、第１６図乃至第１８図は本発明の第４
の実施例をそれぞれ示すもので、第１６図は横断面図、
第１７図は電磁ポンプを外周側から見た背面図、第１８
図はコイルの位相関係を示す縦断面図、第１９図乃至第
２１図は本発明の第５の実施例をそれぞれ示すもので、
第１９図は電磁ポンプを外周側から見た外形背面図、第
２０図は横断面図、第２１図はコイルの結線と磁束分布
の位相関係を示す結線図、第２２図は従来のＡＬＩＰの
基本的な構造を縦断面して示す斜視図、第２３図は従来
のＡＬＩＰの動作を説明するための原理図である。 １・・・・・・外部鉄心、２・・・・・・固定子コイル
、２−ａ・・・・・・半円弧状部、２−ｂ・・・・・・
直線分、３・・・・・・アニユラ流路、４・・・・・・
外ダクト、５・・・・・・内ダクト、６・・・・・・内
部鉄心、１３・・・・・・仕切板。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 Ｕ Ｕ （ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ４９トタ・７ト 第 図 第 図 一第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒状の内ダクトと外周上に複数の固定子コイルを配置
   した円筒状の外ダクトとを同心状に配設してこれら内、
   外ダクト間に導電性流体を流すアニュラ流路を形成し、
   前記固定子コイルを励磁して前記導電性流体に進行磁場
   を印加し流体に誘導電流を誘起させることにより、この
   電流と外部磁場との間の相互作用で導電性流体にポンピ
   ング作用を起こさせるアニュラ・リニア型電磁ポンプに
   おいて、 前記外ダクトの外周上に配置される複数の固定子コイル
   を２つの半円弧状部とその両端を軸方向に伸びる直線部
   で繋がる形状とし、これらコイルの半円弧状部を前記外
   ダクトの外周面を軸方向に沿って２分したとき形成され
   る２つの半周面領域の少なくとも一方の領域に軸方向に
   順に並べて配置すると共に、直線部を軸方向に沿って各
   相コイルグループ毎に相順に従って結線したことを特徴
   とするアニュラ・リニア型電磁ポンプ。