熔液输送泵和熔液输送系统技术方案

本发明专利技术提供结构简单、运转管理容易且运营成本低的熔融金属输送泵和输送系统。一种熔液输送泵，吸入并吐出导电性金属熔液，其特征在于，包括：圆筒体，由圆筒状的侧壁构成，具有下侧开口和上侧开口；螺旋体，以固定状态容纳在圆筒体中；磁场装置，设置在圆筒体的外周，圆筒体具有侧壁开口，螺旋体具有螺旋状板，通过螺旋状板的外周端缘与圆筒体的内面，将圆筒体的内部划分形成为沿螺旋状走向的一条螺旋流动路径，螺旋流动路径连通下侧开口和侧壁开口，磁场装置具有永磁体，永磁体的内周侧磁化为一个极，外周侧磁化为另一个极，永磁体的磁化强度设定为磁场到达圆筒体的内部的强度。

【技术实现步骤摘要】
熔液输送泵和熔液输送系统
本专利技术涉及输送导电性金属熔液的输送泵和使用了该熔液输送泵的熔液输送系统。
技术介绍
作为铜、铝等导电性金属熔液的输送泵，以往存在机械泵、电磁泵和真空泵等。这些泵具有以下难点，并且这些难点至今仍未被解决。即，虽然上述机械泵是最普及的机型，但旋转叶片的损伤严重，因而必须适当更换。然而，该更换花费很多的时间。更换期间当然必须长时间停止作业，由作业停止造成的损失非常大。此外，旋转叶片本身价格昂贵，不仅原始成本非常高，而且伴随更换的运营成本也非常高。上述电磁泵的系统因冷却线圈不得不复杂，并且为了获得必要的磁力，需要相当大体积的线圈，不能避免大型化。此外，存在电力消耗大、运营成本变大，必须详尽地建立防止熔液堵塞的策略等的运转管理变得非常繁杂和复杂等的难点。上述真空泵在运转时将熔液吸入真空泵室内的问题多，难以运转管理。即，这些以往的泵存在需要复杂的维护、花费大量的运营成本、运转管理复杂等难点。鉴于这样的难点，很多的使用者期待出现结构简单、运转管理容易且运营成本低的熔液输送泵。
技术实现思路
本专利技术的泵为熔液输送泵，该熔液输送泵吸入并吐出导电性金属熔液，其特征在于，包括：圆筒体，由圆筒状的侧壁构成，具有下端的作为吸入口的下侧开口和上端的上侧开口；螺旋体，以固定状态容纳在所述圆筒体中；磁场装置，设置在所述圆筒体的外周，所述圆筒体具有在所述侧壁开口的作为吐出开口的侧壁开口，所述螺旋体具有螺旋状板，通过所述螺旋状板的外周端缘与所述圆筒体的内面，将所述圆筒体的内部划分形成为沿螺旋状走向的一条螺旋流动路径，所述螺旋流动路径连通所述下侧开口和所述侧壁开口，所述磁场装置具有永磁体，所述永磁体的内周侧被磁化为N极和S极中的一个极，外周侧被磁化为另一个极，所述永磁体的磁化强度设定为磁场到达所述圆筒体的内部的强度，以此方式，形成具有从外周朝向所述圆筒体的中心的横向磁力线的磁场，或者，形成具有从所述圆筒体的中心放射状地朝向外周的磁力线的磁场，在所述圆筒体内的熔液中纵向流过电流的情况下，与该电流交叉并由洛伦兹力产生电磁力，通过该电磁力，使所述熔液在所述螺旋流动路径内旋转的同时，从所述下侧开口朝向所述侧壁开口旋转驱动所述熔液。本专利技术的实施方式的熔液输送系统，具有：上述的熔液输送泵、保持熔液的第一保持炉和保持熔液的第二保持炉，所述第一保持炉连接至所述熔液输送泵的所述吸入口，所述第二保持炉连接至所述熔液输送泵的所述吐出口。附图说明图1是示出作为本专利技术的实施方式的熔液输送系统整体的整体结构图。图2是示出图1中的熔液输送泵的纵剖说明图。图3是示出图2的熔液输送泵的结构部件的分离状态的分离状态说明图。图4是沿图2的IV-IV线截取的截面说明图。图5是对应于图4的变型例的截面说明图。图6是对应于图4的变型例的截面说明图。图7是对应于图5的变型例的截面说明图。图8是图2的螺旋体下端支撑板的俯视图。图9是说明由熔液输送泵的洛伦兹力产生的电磁力的操作说明图。图10是图9的操作的说明图。图11是示出不同实施方式的熔液输送系统整体的整体结构图。图12是示出图11的熔液输送泵的纵剖说明图。具体实施方式从图1等可知，本专利技术的实施方式具体体现为输送导电性金属熔液的泵装置3和使用了该泵装置的熔液输送系统100。上述导电性金属熔液是非铁金属(例如，铝、铜、锌或硅、或者这些中至少两者的合金、或者镁合金等)熔液以外的铁等的非铁金属以外金属的熔液。从图1可知，上述泵装置3例如用于从位于下方的下侧保持炉1将熔液M提升至位于上方的上侧保持炉2。原理上简单地进行说明，上述泵装置3是根据由来自永磁铁的磁场和流过导电性金属熔液中的电流形成的洛伦兹力所产生的电磁力来输送驱动导电性金属熔液的装置。由于是根据这样的原理(由永磁铁的磁场和流过其的电流形成的洛伦兹力)进行操作的装置，因此，运转管理与以往的装置相比也极其容易，消耗电流与以往的电磁泵相比能够大大变少，还能够抑制运营成本，进而由于使用永磁铁抑制自发热，并且由于是机械运动部分不存在的结构，因此，能够是结构简单且耐于长期使用的牢固装置。进一步，本专利技术的实施方式不仅构成为能够在构成部件因高温熔液损耗时更换损耗的部件，而且也能够容易地更换。由此，所谓使用的维护也变得极其容易。更具体而言，本专利技术的实施方式说明如下。从图1可知，上述泵装置3的上下两端分别连接有保持炉1、2。即，泵装置3的下端的入口端(吸入口)IN经由入口侧的连接管5与保持炉1以连通状态连接，上端的出口端(吐出口)OUT经由出口侧的连接管6与保持炉2以连通状态连接。上述入口端IN和上述出口端OUT随后详细进行说明，在内部通过形成在管体(壳体)8内部的一条螺旋状的流动路径P相连。该流动路径P是通过管体8的内面和容纳于管体8的螺旋体9的螺旋状的鳍状部9a划分的流动路径。在图1的熔液输送系统100中，为了在上述流动路径P内的熔液M纵向流过电流，设置为第一电极32A浸没于保持炉1内的熔液M1中，第二电极32浸没于保持炉2内的M2中的状态。这些电极32A、32分别连接至电源装置33的正负端子33a、33b。第一电极32A、第二电极32的位置不限于上述，只要分别与熔液M1、熔液M2电导通即可。上述电源装置33可至少作为直流电源装置发挥作用，本专利技术的实施方式使用作为直流电源装置和交流电源装置发挥作用的多功能电源装置。即，至少作为直流电源装置发挥作用，并且能够切换正负输出端子的极性。而且，也能够作为低频率(例如，0至10Hz程度，优选的是0至5Hz程度)的交流电源装置发挥作用。构成为能够调节输出电压和输出电流。此外，从成本方面出发，也能够使用单功能的直流电源装置。图1示出了电源装置33作为直流电源装置发挥作用的情况，端子33a为正端子，端子33b为负端子。如前述一样，上述正端子33a连接至上述第一电极32A，负端子33b连接至第二电极32。由此，来自电源装置33的电流i离开端子33a，通过保持炉1内的熔液M1、泵装置3内的熔液、保持炉2内的熔液M2，返回至端子33b。这时，电流i在图2示出的管体8(流动路径P)内的熔液中从下方朝向上方纵向流动。此外，如从前述的内容同样可知，电源装置33能够切换端子33a为负，端子33b为正。在该情况下，电流i与上述相反，在图2示出的管体8(流动路径P)内的熔液中从上方朝向下方流动。进一步，在电源装置33作为低频率的交流电源发挥作用的情况下，电流i在图2示出的管体8(流动路径P)内的熔液中以上下交替振动的方式流动。参照图2和图3说明上述泵装置3的细节。图2是剖断泵装置3的一部分并示出的部分剖断纵剖说明图，图3示出了构成部件的分离状态。从图2可知，泵装置3具有：L型中空的管体(壳体)8、螺旋体9、螺旋体下端支撑板10、盖(螺旋体上端支撑板)11、磁场装置12。这些部件分别由耐火材料制成。由于耐火材料的化学成分众所周知，因此不作详细地说明，能够采用二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)、碳化硅等的通用材料。特别是从图3可知，管体8具有：对熔液M施予电磁力F的主要的垂直入口管部(圆筒体)8a和次要的在图中向右弯曲的出口管部8b。这里，入口管部8a和出口管部8b是由相同的材料一体地成型，为高强度的材料。入口管部(圆筒体)8a由圆筒状的侧壁构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔液输送泵，该熔液输送泵吸入并吐出导电性金属的熔液，其特征在于，具有：圆筒体，由圆筒状的侧壁构成，具有下端的作为吸入口的下侧开口和上端的上侧开口；螺旋体，以固定状态容纳在所述圆筒体中；磁场装置，设置在所述圆筒体的外周，所述圆筒体具有在所述侧壁开口的作为吐出开口的侧壁开口，所述螺旋体具有螺旋状板，通过所述螺旋状板的外周端缘与所述圆筒体的内面，将所述圆筒体的内部划分形成为沿螺旋状走向的一条螺旋流动路径，所述螺旋流动路径连通所述下侧开口和所述侧壁开口，所述磁场装置具有永磁体，所述永磁体的内周侧被磁化为N极和S极中的一个极，外周侧被磁化为另一个极，所述永磁体的磁化强度设定为磁场到达所述圆筒体的内部的强度，以此方式，形成具有从外周朝向所述圆筒体的中心的横向磁力线的磁场，或者形成具有从所述圆筒体的中心放射状地朝向外周的磁力线的磁场，在所述圆筒体内的熔液中纵向流过电流的情况下，与该电流交叉并由洛伦兹力产生电磁力，通过该电磁力，使所述熔液在所述螺旋流动路径内旋转的同时，从所述下侧开口朝向所述侧壁开口旋转驱动所述熔液。

【技术特征摘要】
2015.11.05 JP 2015-2178051.一种熔液输送泵，该熔液输送泵吸入并吐出导电性金属的熔液，其特征在于，具有：圆筒体，由圆筒状的侧壁构成，具有下端的作为吸入口的下侧开口和上端的上侧开口；螺旋体，以固定状态容纳在所述圆筒体中；磁场装置，设置在所述圆筒体的外周，所述圆筒体具有在所述侧壁开口的作为吐出开口的侧壁开口，所述螺旋体具有螺旋状板，通过所述螺旋状板的外周端缘与所述圆筒体的内面，将所述圆筒体的内部划分形成为沿螺旋状走向的一条螺旋流动路径，所述螺旋流动路径连通所述下侧开口和所述侧壁开口，所述磁场装置具有永磁体，所述永磁体的内周侧被磁化为N极和S极中的一个极，外周侧被磁化为另一个极，所述永磁体的磁化强度设定为磁场到达所述圆筒体的内部的强度，以此方式，形成具有从外周朝向所述圆筒体的中心的横向磁力线的磁场，或者形成具有从所述圆筒体的中心放射状地朝向外周的磁力线的磁场，在所述圆筒体内的熔液中纵向流过电流的情况下，与该电流交叉并由洛伦兹力产生电磁力，通过该电磁力，使所述熔液在所述螺旋流动路径内旋转的同时，从所述下侧开口朝向所述侧壁开口旋转驱动所述熔液。2.根据权利要求1所述的熔液输送泵，其特征在于，所述螺旋体具有安装所述螺旋状板的轴部，所述轴部在所述下侧开口与所述上侧开口之间以固定状态进行支撑，并且所述螺旋体以相对于所述筒状体从所述上侧开口可装卸的方式被容纳。3.根据权利要求1或2所述的熔液输送泵，其特征在于，所述永磁体由一个环状永磁铁构成。4.根据权利要求1或2所述的熔液输送泵，其特征在于，所述永磁体具有多个永磁铁片，通过将这些永磁铁片配置为圆周状而构成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的熔液输送泵，其特征在于，作为所述螺旋体具有多种类型的螺旋体，各所述螺旋体的任一个能够容纳在所述圆筒体中，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥谦三，
申请(专利权)人：高桥谦三，
类型：发明
国别省市：日本,JP