特許 7173501 導電性液体揚程用電磁ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】導電性液体揚程用電磁ポンプ

(51)【国際特許分類】

   H02K 44/06 20060101AFI20221109BHJP

【ＦＩ】

H02K44/06

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020204423

(22)【出願日】2020-12-09

(65)【公開番号】P2022091536

(43)【公開日】2022-06-21

【審査請求日】2021-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】304023318

【氏名又は名称】国立大学法人静岡大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】小堀 幸伸

(72)【発明者】

【氏名】西村 浩治

(72)【発明者】

【氏名】青山 真大

【審査官】服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－２４０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１６０９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０４５９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０３０５８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０２－１８８１５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ４４／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電性液体を移送するための電磁ポンプであって、
所定の軸方向に延び、前記導電性液体が流れるダクトと、
前記ダクト内に配置されるインナーコアと、
前記ダクトの外に配置され、前記ダクト回りに円形に巻回された第１相のコイルと、
前記ダクトの外に配置され、前記ダクト回りに円形に巻回され、前記軸方向に前記第１相のコイルから離れて配置された第２相のコイルと、
前記軸方向において前記第１相のコイルと前記第２相のコイルとの間に配置され、前記ダクトが通される第１孔を含み、円形の板状の形状を有する第１円盤ヨークと、
を備える電磁ポンプ。

【請求項2】

前記第１相のコイルに対して前記第１円盤ヨークと反対側に配置され、前記ダクトが通される第２孔を含み、円形の板状の形状を有する第２円盤ヨークをさらに備える、
請求項１に記載の電磁ポンプ。

【請求項3】

前記軸方向において前記第１円盤ヨークと前記第２相のコイルとの間に配置され、前記ダクトが通される第３孔を含み、円形の板状の形状を有し、前記第１円盤ヨークと別体である第３円盤ヨークをさらに備える、
請求項１又は２に記載の電磁ポンプ。

【請求項4】

前記第３円盤ヨークは、前記第１円盤ヨークに対して隙間をおいて配置される、
請求項３に記載の電磁ポンプ。

【請求項5】

前記第３円盤ヨークと前記第１円盤ヨークとの間に配置される非磁性材製のスペーサをさらに備える、
請求項３又は４に記載の電磁ポンプ。

【請求項6】

前記第１円盤ヨークは、前記第１孔から前記第１円盤ヨークの径方向において外方へ向かって延びる複数の第１スリットを含む、
請求項１から５のいずれかに記載の電磁ポンプ。

【請求項7】

前記第１円盤ヨークは、
前記複数の第１スリットの間にそれぞれ配置され、前記第１孔へ向かって前記径方向に延びる複数の第１ティースと、
前記複数の第１ティースのそれぞれから、前記軸方向に突出する複数の第１突出部と、
を含む、
請求項６に記載の電磁ポンプ。

【請求項8】

前記第１円盤ヨークは、前記複数の第１スリットの間にそれぞれ配置され、前記第１孔へ向かって前記径方向に延びる複数の第１ティースを含み、
前記複数の第１ティースのそれぞれは、前記径方向における内方へ向かって先細りの形状を有する、
請求項６に記載の電磁ポンプ。

【請求項9】

前記第１円盤ヨークは、
前記第１孔から前記第１円盤ヨークの径方向において外方へ向かって延びる複数の第１スリットと、
前記複数の第１スリットの間にそれぞれ配置され、前記第１孔へ向かって前記径方向に延びる複数の第１ティースと、
前記複数の第１ティースのそれぞれから、前記軸方向に突出する複数の第１突出部と、
を含み、
前記第２円盤ヨークは、
前記第２孔から前記径方向において外方へ向かって延びる複数の第２スリットと、
前記複数の第２スリットの間にそれぞれ配置され、前記第２孔へ向かって前記径方向に延びる複数の第２ティースと、
前記複数の第２ティースのそれぞれから、前記軸方向に突出する複数の第２突出部と、
を含み、
前記第１突出部は、前記第１円盤ヨークの周方向において、前記第２突出部から、ずれて配置されている、
請求項２に記載の電磁ポンプ。

【請求項10】

前記第１円盤ヨークは、
前記第１孔から前記第１円盤ヨークの径方向において外方へ向かって延びる複数の第１スリットと、
前記複数の第１スリットの間にそれぞれ配置され、前記第１孔へ向かって前記径方向に延びる複数の第１ティースと、
前記複数の第１ティースのそれぞれから、前記軸方向に突出する複数の第１突出部と、
を含み、
前記第３円盤ヨークは、
前記第３孔から前記径方向において外方へ向かって延びる複数の第３スリットと、
前記複数の第３スリットの間にそれぞれ配置され、前記第３孔へ向かって前記径方向に延びる複数の第３ティースと、
前記複数の第３ティースのそれぞれから、前記軸方向に突出する複数の第３突出部と、
を含み、
前記第１突出部は、前記第１円盤ヨークの周方向において、前記第３突出部から、ずれて配置されている、
請求項３に記載の電磁ポンプ。

【請求項11】

前記第１突出部と前記第３突出部との間のずれの大きさは、電気角で１８０度である、
請求項１０に記載の電磁ポンプ。

【請求項12】

前記第３突出部は、前記第１突出部と反対の方向へ突出している、
請求項９から１１のいずれかに記載の電磁ポンプ。

【請求項13】

前記第１相のコイルの外周に配置される第１環状ヨークをさらに備える、
請求項１から１２のいずれかに記載の電磁ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電性液体を移送するための電磁ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液体金属などの導電性液体を、電磁力により移送する電磁ポンプが知られている。例えば、特許文献１の電磁ポンプは、ダクトと、コアと、複数のコイルと、複数のヨークとを備えている。コアは、ダクト内に配置されている。ダクトは、コアとの間に環状の流路を形成する。液体金属は、この環状の流路を流れる。複数のコイルは、それぞれダクトの周囲に配置されている。複数のヨークは、コイルの周方向に互いに離れて配置されている。複数のヨークのそれぞれは、複数のティースを含む。複数のティースは、ダクトの軸線方向に並んで配置されおり、互いに一体的に形成されている。コイルは、複数のティースの間に配置されている。

【0003】

上記の電磁ポンプでは、コイルに交流電流が流れることで、ヨークとコアとを通る磁束が発生する。そして、交流電流によって磁束密度が変化することで、環状の流路中の液体金属に誘導電流が流れる。それにより、環状の流路中の液体金属に電磁力が作用することで、液体金属がダクト内を移動される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭５９－７６１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の電磁ポンプでは、複数のヨークが、コイルの周方向に互いに離れて配置されている。従って、ヨークが無いところでは、磁束が発生しない。そのため、電気的な損失が大きく、電磁ポンプのエネルギー効率が低い。本発明の目的は、電磁ポンプにおいてエネルギー効率を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る電磁ポンプは、導電性液体を移送するための電磁ポンプである。本態様に係る電磁ポンプは、ダクトと、インナーコアと、第１相のコイルと、第２相のコイルと、第１円盤ヨークとを備える。ダクトは、所定の軸方向に延びている。ダクトには、導電性液体が流れる。インナーコアは、ダクト内に配置される。第１相のコイルは、ダクトの外に配置され、ダクト回りに円形に巻回される。第２相のコイルは、ダクトの外に配置され、ダクト回りに円形に巻回される。第２相のコイルは、軸方向に第１相のコイルから離れて配置される。第１円盤ヨークは、軸方向において第１相のコイルと第２相のコイルとの間に配置される。第１円盤ヨークは、ダクトが通される第１孔を含み、円形の板状の形状を有する。

【0007】

本態様に係る電磁ポンプでは、第１円盤ヨークが円形の板状の形状を有する。そのため、第１相のコイルに対して向かい合う位置において、第１円盤ヨークが存在しない部分が少ない。そのため、第１相のコイルと向かい合う広い範囲において磁束が発生する。それにより、電磁ポンプのエネルギー効率が向上する。

【0008】

電磁ポンプは、第２円盤ヨークをさらに備えてもよい。第２円盤ヨークは、第１相のコイルに対して第１円盤ヨークと反対側に配置されてもよい。第２円盤ヨークは、ダクトが通される第２孔を含み、円形の板状の形状を有してもよい。この場合、第２円盤ヨークが円形の板状の形状であることで、第１相のコイルと向かい合う広い範囲において磁束が発生する。それにより、電磁ポンプのエネルギー効率が向上する。

【0009】

電磁ポンプは、第３円盤ヨークをさらに備えてもよい。第３円盤ヨークは、軸方向において第１円盤ヨークと第２相のコイルとの間に配置され、ダクトが通される第３孔を含んでもよい。第３円盤ヨークは、第１円盤ヨークと別体であり、円形の板状の形状であってもよい。この場合、第３円盤ヨークが円形の板状の形状であることで、第２相のコイルと向かい合う広い範囲において磁束が発生する。それにより、電磁ポンプのエネルギー効率が向上する。また、第３円盤ヨークが第１円盤ヨークと別体であるため、第１相のコイルによる磁束と第２相のコイルによる磁束との干渉が抑えられる。それにより、電磁ポンプのエネルギー効率がさらに向上する。

【0010】

第３円盤ヨークは、第１円盤ヨークに対して隙間をおいて配置されてもよい。この場合、第１相のコイルによる磁束と第２相のコイルによる磁束との干渉がさらに抑えられる。それにより、電磁ポンプのエネルギー効率がさらに向上する。

【0011】

第１円盤ヨークは、複数の第１スリットを含んでもよい。第１スリットは、第１孔から第１円盤ヨークの径方向において外方へ向かって延びていてもよい。この場合、複数のスリットに応じた位置で磁束が変動する。そのため、誘導電流による渦電流が数多く発生することで、導電性液体に作用する電磁力が増大する。それにより、電磁ポンプの出力を増大させることができる。

【0012】

第１円盤ヨークは、複数の第１ティースと複数の第１突出部とを含んでもよい。複数の第１ティースは、複数の第１スリットの間にそれぞれ配置されてもよい。複数の第１ティースは、第１孔へ向かって径方向に延びていてもよい。複数の第１突出部は、複数の第１ティースのそれぞれから、軸方向に突出していてもよい。この場合、第１突出部によって、第１円盤ヨークにおいてダクトと向かい合う部分の面積が増大する。それにより、ダクト内の導電性液体に作用する電磁力が増大する。それにより、電磁ポンプの出力を増大させることができる。

【0013】

複数の第１ティースのそれぞれは、径方向における内方へ向かって先細りの形状を有してもよい。この場合、複数の第１ティースのそれぞれの先端の間隔が大きくなる。それにより、隣り合う第１ティースの間で磁束が短絡することが抑えられる。また、複数の第１ティースのそれぞれは、径方向における外方へ向かって幅が大きくなる。それにより、第１円盤ヨークにおいてダクトと向かい合う部分の面積が増大する。

【0014】

第２円盤ヨークは、複数の第２スリットと、複数の第２ティースと、複数の第２突出部とを含んでもよい。複数の第２スリットは、第２孔から径方向において外方へ向かって延びていてもよい。複数の第２ティースは、複数の第２スリットの間にそれぞれ配置されてもよい。複数の第２ティースは、第２孔へ向かって径方向に延びていてもよい。複数の第２突出部は、複数の第２ティースのそれぞれから、軸方向に突出していてもよい。第１突出部は、第１円盤ヨークの周方向において、第２突出部から、ずれて配置されていてもよい。この場合、第１突出部と第２突出部との間で磁束が短絡することが抑えられる。

【0015】

第３円盤ヨークは、複数の第３スリットと、複数の第３ティースと、複数の第３突出部とを含んでもよい。複数の第３スリットは、第３孔から径方向において外方へ向かって延びていてもよい。複数の第３ティースは、複数の第３スリットの間にそれぞれ配置されてもよい。複数の第３ティースは、第３孔へ向かって径方向に延びていてもよい。複数の第３突出部は、複数の第３ティースのそれぞれから、軸方向に突出していてもよい。第１突出部は、第１円盤ヨークの周方向において、第３突出部から、ずれて配置されていてもよい。この場合、第１突出部を通る第１相のコイルによる磁束と、第３突出部を通る第２相のコイルによる磁束とが互いに干渉することが抑えられる。

【0016】

第１突出部と第３突出部との間のずれの大きさは、電気角で１８０度であってもよい。この場合、この場合、第１突出部を通る第１相のコイルによる磁束と、第３突出部を通る第２相のコイルによる磁束とが互いに干渉することが、さらに抑えられる。

【0017】

第３突出部は、第１突出部と反対の方向へ突出していてもよい。この場合、第１突出部を通る第１相のコイルによる磁束と、第３突出部を通る第２相のコイルによる磁束とが互いに干渉することが抑えられる。

【0018】

電磁ポンプは、第１環状ヨークをさらに備えてもよい。第１環状ヨークは、磁性体製であり、第１相のコイルの外周に配置されてもよい。この場合、第１環状ヨークにより、第１相のコイルからの磁束の漏れが抑えられる。それにより、電磁ポンプのエネルギー効率がさらに向上する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、電磁ポンプにおいてエネルギー効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係る電磁ポンプの斜視図である。

【図2】電磁ポンプの断面図である。

【図3】第１コイルユニットの分解斜視図である。

【図4】軸方向から見た第１円盤ヨークを示す図である。

【図5】第１三相ユニットの断面の斜視図である。

【図6】第１コイルユニットと第２コイルユニットとの一部の拡大斜視図である。

【図7】第１～第６コイルの配線を示す図である。

【図8】第１変形例に係る第１三相ユニットの断面を示す斜視図である。

【図9】第２変形例に係る電磁ポンプの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して実施形態に係る電磁ポンプについて説明する。図１は、実施形態に係る電磁ポンプ１の斜視図である。図２は、電磁ポンプ１の断面図である。電磁ポンプ１は、溶融した液体金属などの導電性液体を移送するために用いられる。電磁ポンプ１は、ダクト２と、インナーコア３と、第１三相ユニット４と、第２三相ユニット５と、を備える。

【0022】

ダクト２は、パイプ状であり、所定の軸方向に延びている。ダクト２内には、導電性液体が流れる。ダクト２は、アルミニウムなどの非磁性材製である。インナーコア３は、ダクト２内に配置される。インナーコア３は、ダクト２と同心に配置されている。インナーコア３は、鉄などの磁性材製である。インナーコア３は、円筒状である。インナーコア３の外径は、ダクト２の内径よりも小さい。従って、図２に示すように、ダクト２の内周面とインナーコア３の外周面との間に、環状の流路６が設けられている。

【0023】

第１三相ユニット４と第２三相ユニット５とは、ダクト２の径方向における外方に配置されている。第１三相ユニット４と第２三相ユニット５とは、環状の流路６中の導電性液体に電磁力を作用させることで、導電性液体を移送する。第１三相ユニット４と第２三相ユニット５とは、ダクト２の軸方向に並んで配置されている。第１三相ユニット４は、第１コイルユニット１１と、第２コイルユニット１２と、第３コイルユニット１３とを含む。第２三相ユニット５は、第４コイルユニット１４と、第５コイルユニット１５と、第６コイルユニット１６とを含む。第１～第６コイルユニット１１－１６は、軸方向に並んで配置されている。

【0024】

図３は、第１コイルユニット１１の分解斜視図である。図３に示すように、第１コイルユニット１１は、第１コイル２１と、第１円盤ヨーク２２と、第２円盤ヨーク２３と、第１環状ヨーク２４とを含む。第１コイル２１と、第１円盤ヨーク２２と、第２円盤ヨーク２３と、第１環状ヨーク２４とは、ダクト２と同心に配置されている。

【0025】

第１コイル２１は、巻線からなり、ダクト２回りに円形に、複数回、巻回されている。第１円盤ヨーク２２は、円形の板状の形状を有している。第１円盤ヨーク２２は、磁性材製である。第１円盤ヨーク２２は、例えば、積層された電磁鋼板、或いはＳＭＣ（軟磁性複合材料）で形成されている。第１円盤ヨーク２２は、軸方向において、第１コイル２１と第２コイルユニット１２との間に配置されている。第１円盤ヨーク２２は、軸方向において、第１コイル２１に面している。第１円盤ヨーク２２は、第１孔２２１を含む。第１孔２２１は、第１円盤ヨーク２２の中心に位置している。第１孔２２１には、ダクト２が通される。

【0026】

図４は、軸方向から見た第１円盤ヨーク２２を示す図である。図４に示すように、第１円盤ヨーク２２は、複数の第１スリット２２２と、複数の第１ティース２２３と、第１外周部２２４と、複数の第１突出部２２５とを含む。なお、図面においては、複数の第１スリット２２２の一部のみに符号２２２が付されており、他の第１スリット２２２では符号２２２が省略されている。複数の第１ティース２２３と、複数の第１突出部２２５とについても同様である。

【0027】

第１スリット２２２は、第１孔２２１から第１円盤ヨーク２２の径方向において外方へ向かって延びている。第１スリット２２２は、第１孔２２１から第１外周部２２４まで延びている。第１スリット２２２は、第１孔２２１から放射状に延びている。第１ティース２２３は、第１スリット２２２の間にそれぞれ配置されている。第１ティース２２３は、第１円盤ヨーク２２の周方向に並んで配置されている。本実施形態において、第１スリット２２２の数は、２４個である。ただし、第１スリット２２２の数は、２４個に限らない。第１スリット２２２の数は、２４個より少なくてもよく、或いは２４個より多くてもよい。

【0028】

第１ティース２２３は、第１孔２２１へ向かって径方向に延びている。第１ティース２２３は、第１孔２２１へ向かって先細りの形状を有している。第１ティース２２３は、外径側端部２２６と内径側端部２２７とを含む。周方向において、外径側端部２２６の幅は、第１スリット２２２の幅よりも大きい。周方向において、内径側端部２２７の幅は、第１スリット２２２の幅よりも小さい。

【0029】

第１外周部２２４は、第１スリット２２２と第１ティース２２３との径方向における外方に位置している。第１外周部２２４は、第１ティース２２３に接続されている。第１外周部２２４は、第１円盤ヨーク２２の外周面を含む。第１突出部２２５は、第１ティース２２３から軸方向に突出している。第１突出部２２５は、第１円盤ヨーク２２から第１コイル２１へ向かって突出している。第１突出部２２５は、径方向において第１コイル２１の内方に位置している。第１突出部２２５は、径方向においてダクト２と第１コイル２１との間に位置している。第１突出部２２５は、径方向においてダクト２に面している。

【0030】

図５は、第１三相ユニット４の断面の斜視図である。なお、図５ではコイルは省略されている。図２及び図５に示すように、第２円盤ヨーク２３は、軸方向に第１円盤ヨーク２２から離れて配置されている。第２円盤ヨーク２３は、第１コイル２１に対して、第１円盤ヨーク２２と反対側に配置されている。言い換えれば、第１コイル２１は、軸方向において、第１円盤ヨーク２２と第２円盤ヨーク２３との間に配置されている。第２円盤ヨーク２３は、軸方向において第１コイル２１に面している。

【0031】

図３に示すように、第２円盤ヨーク２３は、第２孔２３１を含む。第２孔２３１には、ダクト２が通される。第２円盤ヨーク２３は、第１円盤ヨーク２２と同様の構造を有している。第２円盤ヨーク２３は、複数の第２スリット２３２と、複数の第２ティース２３３と、第２外周部２３４と、複数の第２突出部２３５とを含む。第２スリット２３２と、第２ティース２３３と、第２外周部２３４と、第２突出部２３５とは、それぞれ第１スリット２２２と、第１ティース２２３と、第１外周部２２４と、第１突出部２２５と同様の形状を有している。

【0032】

図６は、第１コイルユニット１１と第２コイルユニット１２との一部の拡大斜視図である。なお、図６ではコイルは省略されている。図６では、複数の第２突出部２３５のうち互いに隣り合う一対の第２突出部２３５に符号２３５Ａ，２３５Ｂが付されている。図６に示すように、第１突出部２２５は、第１円盤ヨーク２２の周方向において、第２突出部２３５Ａ，２３５Ｂから、ずれて配置されている。例えば、第１突出部２２５は、互いに隣り合う一対の第２突出部２３５Ａ，２３５Ｂの間の中央に位置している。第２突出部２３５Ａ，２３５Ｂは、軸方向において第１突出部２２５から離れて配置されている。

【0033】

第１環状ヨーク２４は、第１コイル２１の外周に配置される。第１環状ヨーク２４は、ＳＵＳ４０３などの磁性体製である。第１環状ヨーク２４は、径方向外方から第１コイル２１を覆う。第１環状ヨーク２４は、第１円盤ヨーク２２と第２円盤ヨーク２３とに接続される。第１環状ヨーク２４は、開口２４１を含む。図示を省略するが、開口２４１からは、第１コイル２１からの巻線が引き出される。ただし、開口２４１は省略されてもよい。

【0034】

第２コイルユニット１２は、第１コイルユニット１１と同様の構造を有している。図２に示すように、第２コイルユニット１２は、第２コイル３１と、第３円盤ヨーク３２と、第４円盤ヨーク３３と、第２環状ヨーク３４とを含む。第２コイル３１は、軸方向に第１コイル２１から離れて配置されている。第２コイル３１は、第１コイル２１と同様の構造を有している。

【0035】

第３円盤ヨーク３２は、軸方向において第１円盤ヨーク２２と第２コイル３１との間に配置される。第３円盤ヨーク３２は、第３孔３２１を含む。第３孔３２１には、ダクト２が通される。第３円盤ヨーク３２は、第１円盤ヨーク２２と別体である。第３円盤ヨーク３２は、軸方向において第１円盤ヨーク２２に面している。第３円盤ヨーク３２は、第１円盤ヨーク２２に対して隙間Ｇ１をおいて配置される。

【0036】

図５及び図６に示すように、第３円盤ヨーク３２は、複数の第３スリット３２２と、複数の第３ティース３２３と、第３外周部３２４と、複数の第３突出部３２５とを含む。第３スリット３２２と、第３ティース３２３と、第３外周部３２４と、第３突出部３２５とは、それぞれ第２スリット２３２と、第２ティース２３３と、第２外周部２３４と、第２突出部２３５と同様の形状を有している。

【0037】

第３突出部３２５は、第１突出部２２５と反対の方向へ突出している。すなわち、第３突出部３２５は、第３円盤ヨーク３２から第２コイル３１へ向かって突出している。図６に示すように、第１突出部２２５は、第１円盤ヨーク２２の周方向において、第３突出部３２５から、ずれて配置されている。第１突出部２２５と第３突出部３２５との間のずれの大きさは、電気角で１８０度であることが好ましい。本実施形態において、第１円盤ユニットと第３円盤ユニットとのそれぞれのティースの数は、２４個である。従って、第１突出部２２５と第３突出部３２５との間のずれの大きさＤ１は、機械角で７．５度であることが好ましい。第３円盤ヨーク３２は、第２円盤ヨーク２３と同様の構造を有している。

【0038】

第４円盤ヨーク３３は、軸方向において、第２コイル３１と第３コイルユニット１３との間に配置されている。第４円盤ヨーク３３は、第１円盤ヨーク２２と同様の構造を有している。第２環状ヨーク３４は、第１環状ヨーク２４と同様の構造を有している。

【0039】

第３コイルユニット１３は、第１コイルユニット１１及び第２コイルユニット１２と同様の構造を有している。図２に示すように、第３コイルユニット１３は、第３コイル４１と、第５円盤ヨーク４２と、第６円盤ヨーク４３と、第３環状ヨーク４４とを含む。第３コイル４１は、軸方向に第２コイル３１から離れて配置されている。第３コイル４１は、第１コイル２１及び第２コイル３１と同様の構造を有している。

【0040】

第５円盤ヨーク４２は、軸方向において第４円盤ヨーク３３と第３コイル４１との間に配置される。第５円盤ヨーク４２は、第４円盤ヨーク３３と別体である。第５円盤ヨーク４２は、軸方向において第４円盤ヨーク３３に面している。第５円盤ヨーク４２は、第４円盤ヨーク３３に対して隙間Ｇ２をおいて配置される。第５円盤ヨーク４２は、第３円盤ヨーク３２と同様の構造を有している。

【0041】

第６円盤ヨーク４３は、第３コイル４１に対して第５円盤ヨーク４２と反対側に配置される。第６円盤ヨーク４３は、軸方向において、第３コイル４１と第４コイルユニット１４との間に配置されている。第６円盤ヨーク４３は、第１円盤ヨーク２２と同様の構造を有している。第２環状ヨーク３４は、第１環状ヨーク２４と同様の構造を有している。第２環状ヨーク３４は、軸方向において第１環状ヨーク２４から隙間Ｇ１をおいて配置される。

【0042】

第４～第６コイルユニット１４－１６は、それぞれ第１～第３コイルユニット１１－１３と同様の構造を有している。第１～第６コイルユニット１１－１６は、軸方向において互いに隙間をおいて配置されている。図２に示すように、第４コイルユニット１４は、第４コイル５１と、第７円盤ヨーク５２と、第８円盤ヨーク５３と、第４環状ヨーク５４とを含む。第５コイルユニット１５は、第５コイル６１と、第９円盤ヨーク６２と、第１０円盤ヨーク６３と、第５環状ヨーク６４とを含む。第６コイルユニット１６は、第６コイル７１と、第１１円盤ヨーク７２と、第１２円盤ヨーク７３と、第６環状ヨーク７４とを含む。第４～第６コイル５１，６１，７１は、第１コイル２１と同様の構造を有している。第７～第１２円盤ヨーク５２，５３，６２，６３，７２，７３は、第１、第２円盤ヨーク２２，２３と同様の構造を有している。第４～第６環状ヨーク５４，６４，７４は、第１環状ヨーク２４と同様の構造を有している。

【0043】

図７は、第１～第６コイルの配線を示す図である。図７に示すように、第１三相ユニット４と第２三相ユニット５とには、三相交流電圧が印加される。第４コイル５１は、第１コイル２１に接続されている。第５コイル６１は、第２コイル３１に接続されている。第６コイル７１は、第３コイル４１に接続されている。第１コイル２１と第４コイル５１とにＵ相（第一相）の電圧が印加される。第２コイル３１と第５コイル６１とにＶ相（第二相）の電圧が印加される。第３コイル４１と第６コイル７１とにＷ相（第三相）の電圧が印加される。それにより、インナーコア３と第１～第６コイルユニット１１－１６との間に、軸方向へ移動する磁界が生成される。そして、環状の流路６中の導電性液体において、磁界の変化に応じて誘導電流が流れる。それにより、軸方向への電磁力が、導電性液体に作用することで、導電性液体がダクト２内を移送される。なお、電磁ポンプ１に印加される交流電圧の相数は、三相に限らない。例えば、交流電圧の相数は、六相、或いは九相であってもよい。

【0044】

本態様に係る電磁ポンプ１では、各コイルユニット１１－１６が、円形の板状の形状を有する円盤ヨークを有している。そのため、コイルに対して向かい合う位置において、円盤ヨークが存在しない部分が少ない。そのため、コイルと向かい合う広い範囲において磁束が発生する。それにより、電磁ポンプ１のエネルギー効率が向上する。

【0045】

各コイルユニット１１－１６の間において互いに向かい合う一対の円盤ヨークが互いに別体である。また、互いに向かい合う一対のヨークは、互いに隙間をおいて配置される。それにより互いに異なる相のコイルによる磁束の干渉が抑えられる。それにより、電磁ポンプ１のエネルギー効率がさらに向上する。

【0046】

円盤ヨークは、それぞれ複数の突出部を有している。そのため、円盤ヨークにおいてダクト２と向かい合う部分の面積が増大する。それにより、ダクト２内の導電性液体に作用する電磁力が増大する。それにより、電磁ポンプ１の出力を増大させることができる。

【0047】

同じ相を有するコイルユニットにおいて、軸方向に互いに向かう合う突出部は、周方向において、ずれて配置される。それにより、突出部の間で磁束が短絡することが抑えられる。

【0048】

互いに異なる相を有するコイルユニットにおいて、軸方向に互いに向かい合う突出部は、周方向において、ずれて配置されている。それにより、互いに異なる相を有するコイルユニットにおいて、磁束が干渉することが抑えられる。この場合、突出部のずれの大きさが、電気角で１８０度であることが好ましい。それにより、磁束の干渉がさらに抑えられる。

【0049】

各コイルユニットは、環状ヨークを有している。環状ヨークにより、コイルからの磁束の漏れが抑えられる。それにより、電磁ポンプ１のエネルギー効率がさらに向上する。

【0050】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0051】

円盤ヨークの構造は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、スリット及びティースの数、或いは形状が、変更されてもよい。上記の実施形態では、各相の円盤ヨークのスリットの数は、同じである。ただし、各相の円盤ヨークのスリットの数は、互いに異なっていてもよい。例えば、第１コイルユニット１１の円盤ヨークのスリットの数は、第２コイルユニット１２のスリットの数と異なってもよい。第３コイルユニット１３の円盤ヨークのスリットの数は、第１コイルユニット１１のスリットの数、及び、第２コイルユニット１２のスリットの数と異なってもよい。突出部の配置は、変更されてもよい。或いは、図８に示すように、突出部は省略されてもよい。環状ヨークの形状は、変更されてもよい。

【0052】

上記の実施形態では、各コイルユニット１１－１６の間において互いに向かい合う一対の円盤ヨークは、互いに隙間をおいて配置される。しかし、隙間に代えて、或いは隙間に加えて、互いに向かい合う一対の円盤ヨークの間に、非磁性材製のスペーサが配置されてもよい。例えば、図９に示すように、第１円盤ヨーク２２と第３円盤ヨーク３２との間に、非磁性体製の第１スペーサＳ１が配置されてもよい。第１円盤ヨーク２２と第３円盤ヨーク３２との間に、非磁性体製の第１スペーサＳ１が配置されてもよい。第４円盤ヨーク３３と第５円盤ヨーク４２との間に、非磁性体製の第２スペーサＳ２が配置されてもよい。

【0053】

上記の実施形態では、コイルユニットの数は６個である。しかし、コイルユニットの数は６個に限らず、６個より少なくてもよく、或いは６個より多くてもよい。例えば、交流電圧が三相である場合には、コイルユニットの数は、３個、９個、或いは１２個など３の倍数であってもよい。交流電圧が六相の場合には、コイルユニットの数は、６の倍数であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明によれば、電磁ポンプにおいてエネルギー効率が向上する。

【符号の説明】

【0055】

２ ダクト
３ インナーコア
２１ 第１コイル
２２ 第１円盤ヨーク
２３ 第２円盤ヨーク
２４ 第１環状ヨーク
３１ 第２コイル
３２ 第３円盤ヨーク
２２１ 第１孔
２２２ 第１スリット
２２３ 第１ティース
２２５ 第１突出部
２３１ 第２孔
２３２ 第２スリット
２３３ 第２ティース
２３５ 第２突出部
３２１ 第３孔
３２２ 第３スリット
３２３ 第３ティース
３２５ 第３突出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】