Fluidantriebseinheit und Wärmetransportsystem

专利摘要:
Die Fluidantriebseinheit enthält einen Zylinder, der mit beiden Endabschnitten eines in der Wärmetransportvorrichtung ausgebildeten, sich schlängelnden Kanals in Verbindung steht. In dem Zylinder ist der Kolben bewegbar angeordnet, wobei er sich in die Axialrichtung bewegen kann. Ein Fluid ist in die Räume gefüllt, welche auf beiden Seiten des Kolbens vorgesehen sind und die mit dem sich schlängelnden Kanal verbunden sind. Die Magnetspule, welche im Umfang der Seite des Zylinders vorgesehen ist, kehrt die Magnetpole periodisch um und bewegt den Kolben in dem Zylinder hin und her. Um den Kolben ruhig anzutreiben und das Exzentrizitätsmaß zu reduzieren, ist ein Paar Gleitelemente an den Endabschnitten des Kolbens vorgesehen. Wenn das Fluid in dem Kanal durch die Bewegung des Kolbens oszilliert wird, wird die scheinbare Wärmeleitfähigkeit der Wärmetransportvorrichtung erhöht, und Wärme wird schnell von dem Heizkörper zu dem Kühlabschnitt verteilt.
公开号:DE102004009014A1
申请号:DE200410009014
申请日:2004-02-25
公开日:2004-10-14
发明作者:Yasumasa Kariya Hagiwara；Seiji Kariya Inoue；Kimio Kariya Kohara；Kenichi Kariya Nara；Nobunao Kariya Suzuki
申请人:Denso Corp；
IPC主号:F25D17-02

专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Fluidantriebseinheit zum Oszilliereneines Fluids, welches in einen Kanal gefüllt ist, in die Richtung desKanals. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Wärmetransportsystem,in welchem die Fluidantriebseinheit verwendet wird.
[0002] Bekanntermaßen wirdWärme voneinem Hochtemperaturabschnitt zu einem Niedertemperaturabschnittgemäß dem Fourier-Gesetzproportional zum Temperaturgradienten ΔT geleitet. In diesem Fall wirddie Proportionalitätskonstanteals Wärmeleitfähigkeitbezeichnet, welche sich entsprechend dem Medium ändert, in welchem die Wärme geleitet wird.Selbst in Medien, einschließlichGas, Flüssigkeitund Feststoff, ändertsich jedoch die Wärmeleitfähigkeitnur um 5°.Deshalb ist, wenn Wärmetransportiert wird, die Menge der transportierten Wärme beschränkt.
[0003] Umdieses Problem zu überwinden,wurden in letzter Zeit Untersuchungen eines Verfahrens gemacht,bei welchem Wärmeeffizient durch Oszillieren eines Fluids transportiert wird. DiesesVerfahren des Transportierens von Wärme benutzt das folgende Prinzip.In diesem Zusammenhang sind 22A, 22B und 22C schematische Darstellungen, um das Prinzipdes Transportierens von Wärmezu zeigen.
[0004] Umdieses Prinzip kurz zu erläutern,sind die folgenden Umständeeingerichtet. Ein Fluid ist in ein kreisförmiges Rohr gefüllt, undein Oszillationszentrum C des Fluids in dem kreisförmigen Rohrist als Referenzpunkt eingestellt. Ein Niedertemperaturabschnittist an einem Punkt L links des Zentrums C vorhanden, und ein Hochtemperaturabschnittist an einem Punkt N rechts des Zentrums C vorhanden. Ein Teil desFluids, welches an dem Oszillationszentrum C vorhanden ist, fallskeine Oszillation bewirkt wird, ist als Element E definiert. Unterden obigen Umständenwird eine Rechteckwellen-Oszillation betrachtet, bei welcher dasElement E füreine halbe Periode am Punkt H bleibt und sich sofort zum Punkt Lbewegt und dort füreine halbe Periode bleibt und dann sofort zum Punkt N zurück kehrt.In diesem Zusammenhang ist die Position des Elements E in dem Fall, dasskeine Oszillation gegeben ist, in 22A dargestellt.Die Bewegungsrichtung der Wärmein dem Fall, wenn das Element E zu dem Hochtemperaturabschnitt bewegtwird, ist durch einen Pfeil (durchgezogene Linie) in 22B dargestellt. Die Bewegungsrichtungder Wärmein dem Fall, wenn das Element E zu dem Niedertemperaturabschnittbewegt ist, ist durch einen Pfeil (durchgezogene Linie) in 22C dargestellt.
[0005] Indiesem Modell wird Wärmewie folgt bewegt. Wenn das Element E, welches am Zentrum C vorhandenist, falls keine Oszillation bewirkt wird, zum Punkt N bewegt wird,wird, da die Temperatur der kreisförmigen Rohrwand am Punkt Nhöher als dieTemperatur des Elements E ist, dem Element E Wärme von der kreisförmigen Rohrwandgegeben. Wenn das Element E durch Oszillation vom Punkt N zum PunktL bewegt wird, gibt, da die Temperatur der kreisförmigen Rohrwandam Punkt L niedriger als die Temperatur des Elements E ist, dasElement E Wärmean die kreisförmigeRohrwand ab.
[0006] Wieoben beschrieben, wird die Wärmean der kreisförmigenRohrwand am Punkt H überdas oszillierende Fluid (Element E) schnell zu der kreisförmigen Rohrwandam Punkt L transportiert. Falls keine Oszillation bewirkt wird,wird die Wärmekontinuierlich und allmählichvom Punkt H zum Punkt L bewegt. Deshalb ist die Wärmeleitfähigkeitin diesem Fall viel niedriger als die Wärmeleitfähigkeit in dem Fall, wenn demFluid eine Oszillation gegeben ist. Mit anderen Worten kann, wenndas Fluid in dem kreisförmigenRohr oszilliert wird, die scheinbare Wärmeleitfähigkeit deutlich verbessertwerden.
[0007] Wenndieses Wärmetransportverfahrenverwendet wird, kann zum Beispiel von einem Mikroprozessor erzeugteWärme schnellverteilt werden. Deshalb ist es möglich, ein Problem zu überwinden,das durch in dem Mikroprozessor des Personal-Computers der Notebook-Art erzeugteWärme verursacht wird.
[0008] Gemäß diesemWärmetransportverfahren kann,wenn die Amplitude und die Periode verändert werden, die scheinbareWärmeleitfähigkeitfrei verändertwerden. Wenn diese Funktion benutzt wird, wird es möglich, wenndie dem Fluid gegebene Oszillation zum Beispiel ein- und ausgeschaltetwird, ein neues Gerätmit einem Wärmeschalterzu machen, durch welchen der Wärmetransportein- und ausgeschaltet werden kann, was sehr vorteilhaft ist.
[0009] Indiesem Zusammenhang befindet sich das Wärmetransportsystem mit diesemWärmetransportverfahrenin der ersten Entwicklungsstufe. Deshalb ist es für die Erfindernotwendig, eine Fluidantriebseinheit zu entwickeln, die zur Verwendungin dem Wärmetransportsystemgeeignet ist. In diesem Zusammenhang ist ein Pumpengerät, wie beispielsweiseein Stellantrieb, welcher mit linearer Oszillation betrieben undfür einKunstherz verwendet wird, als Fluidantriebseinheit wohlbekannt.
[0010] Beidem Wärmetransportsystemdes oben genannten Prinzips wird das Fluid jedoch oszilliert, umso Wärmezu transportieren, was ein Verfahren ist, welches in dem herkömmlichenWärmetransportsystemnicht benutzt wird. Deshalb können,wenn nur das herkömmlicheVerfahren zum Antreiben eines Fluids auf das Wärmetransportsystem angewendet wird,verschiedene Probleme verursacht werden.
[0011] ImFall der Oszillation eines Fluids durch das herkömmliche Verfahren ist es zumBeispiel möglich, einVerfahren in Erwägungzu ziehen, bei welchem das Pumpengerät mit einer Seite des Kanalsverbunden ist, wie in 23A dargestellt,und das Fluid 5 von einem Ende des Kanals oszilliert wird.Wenn jedoch dieses Verfahren eingesetzt wird, können die folgenden Problemeentstehen. Insbesondere entsteht bei Einsatz dieses Verfahrens eingroßerDruckverlust. Deshalb ist es schwierig, das Fluid, welches an einemvon dem Pumpengerät 80 entferntenEndabschnitt eingefülltwird, anzutreiben. Wenn das Fluid 5 zu der Seite des Pumpengeräts 80 gesaugt wird,tritt insbesondere, da das an dem Endabschnitt eingefüllte Fluidnicht richtig zu der Seite des Pumpengeräts 80 gesaugt werdenkann, das Phänomen derKavitation in dem Kanal auf, d.h. in dem Kanal des Fluids werdenBlasen erzeugt. Ferner ist es gemäß dieser Konstruktion unmöglich, denEndabschnitt des Kanals zu schließen, und der Endabschnitt desKanals kann nicht nach unten gerichtet sein; mit anderen Wortenist das Profil des Kanals beschränkt.
[0012] Wenndagegen, wie in 23B dargestellt, dasWärmetransportsystemin einer solchen Weise aufgebaut ist, dass zwei Pumpengeräte 80 jeweilsan beiden Endabschnitten des Kanals angeordnet sind und das Fluid 5 durchdie zwei Pumpen geräte 80 angetriebenwird, ist es möglich,das Fluid 5 ohne Verursachen des Phänomens der Kavitation anzutreiben.Dieses Verfahren hat jedoch die folgenden Nachteile. Da gemäß diesemSystem die zwei Pumpengeräte 80 verwendetwerden, sind die Herstellungskosten erhöht. Da es ferner notwendigist, die zwei Pumpengeräte 80 synchronzu betreiben, wird die Steuerung der Pumpengeräte 80 kompliziert.
[0013] Dievorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme geschaffen.Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidantriebseinheitvorzusehen, die geeigneterweise zum Oszillieren eines in einen KanalgefülltenFluids in die Richtung des Kanals verwendet wird. Es ist eine zweiteAufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmetransportsystem vorzusehen,dessen Leistung hoch ist, zum Transportieren von Wärme durchOszillieren des Fluids mit der Fluidantriebseinheit.
[0014] Gemäß einemersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Fluidantriebseinheitzum Oszillieren des Fluids, welches in einen Kanal gefüllt ist,in die Richtung des Kanals ein Bewegungsteil, einen Bewegungsteilaufnahmeabschnittzum Aufnehmen des Bewegungsteils und eine Antriebseinrichtung zumHin- und Herbewegen des Bewegungsteils.
[0015] DerBewegungsteilaufnahmeabschnitt ist mit Räumen versehen, die jeweilsmit beiden Endabschnitten des Kanals in Verbindung stehen. Der Bewegungsteilaufnahmeabschnittnimmt das Bewegungsteil verschiebbar auf und nimmt auch das Fluid, welchesin die Kanälegefülltist, in den obigen Räumenzwischen beiden Endabschnitten des Bewegungsteils und den Endabschnittender Kanäleauf. Die Antriebseinrichtung bewegt das Bewegungsteil in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittin der Verschiebungsrichtung hin und her, sodass das in den obigenRäumenangrenzend an beide Endabschnitte des Bewegungsteils aufgenommeneFluid angetrieben werden kann. Mit anderen Worten kann in der Fluidantriebseinheitder vorliegenden Erfindung, wenn das Bewegungsteil mit der Antriebseinrichtung hinund her bewegt wird, das in den Kanal gefüllte Fluid in die Richtungdes Kanals oszilliert werden.
[0016] Inder wie oben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des erstenAspekts wird das Fluid entsprechend einem Bewegungsmaß des Bewegungsteilsvon einem Ende des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in den Kanalausgegeben, und das Fluid des gleichen Volumens wird von dem anderen Endabschnittaus dem Kanal gesaugt. Selbst wenn das Bewegungsteil hin und herbewegt wird, ändert sichdeshalb das Volumen des Fluids in dem Kanal nicht. Demgemäß wird indem Kanal keine Kavitation erzeugt. Folglich ist es gemäß der Fluidantriebseinheitder vorliegenden Erfindung möglich,das Auftreten von durch die Kavitation verursachten Vibrationenund Geräuschenzu unterdrücken.Deshalb kann das Fluid in dem Kanal exakt und richtig oszilliertwerden.
[0017] Gemäß der vorliegendenErfindung ist es nicht notwendig, mehrere Pumpmechanismen in der Einheitvorzusehen. Wenn nur ein einzelnes Bewegungsteil in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt hinund her bewegt wird, kann das in den Kanal gefüllte Fluid geeignet oszilliertwerden. Deshalb ist eine Synchronisation der Antriebseinrichtung,welche zum Synchronisieren mehrerer Pumpmechanismen (dargestelltin 23B) notwendig ist,nicht erforderlich. Als Ergebnis ist es gemäß der vorliegenden Erfindungmöglich,eine kostengünstigeFluidantriebseinheit vorzusehen, in welcher das Bewegungsteil durcheinfache Steuerung angetrieben werden kann und das Fluid geeignetoszilliert werden kann.
[0018] Dagemäß der Fluidantriebseinheitder vorliegenden Erfindung beide Endabschnitte des Kanals mit demBewegungsteilaufnahmeabschnitt in Verbindung stehen, kann durchden Kanal und den Bewegungsteilaufnahmeabschnitt ein geschlossener Raumgebildet werden, und das anzutreibende Fluid kann in dem geschlossenenRaum aufgenommen sein. Deshalb kann ein Ausströmen des Fluids einfach verhindertwerden.
[0019] Gemäß der vorliegendenErfindung kann, selbst wenn das Bewegungsteil hin und her bewegt wird,das Volumen des Raums, in welchem das Fluid existiert, konstantgehalten werden. Selbst wenn der obige luftdicht geschlossene Raumgebildet ist, besteht deshalb keine Möglichkeit des Auftretens einer Kavitation,welche verursacht wird, wenn ein Druck in dem Kanal sinkt. Demgemäß kann dieFluidantriebseinheit der vorliegenden Erfindung geeigneterweise indem Wärmetransportsystemzum Transportieren von Wärmeverwendet werden.
[0020] Indiesem Zusammenhang besteht in der Fluidantriebseinheit des erstenAspekts der Bewegungsteilaufnahmeabschnitt zum Beispiel aus einem Zylinder,und der Zylinder kann mit beiden Endabschnitten des Kanals in Verbindungstehen. In der Fluidantriebseinheit des zweiten Aspekts, die wie obenbeschrieben aufgebaut ist, wird das Bewegungsteil, welches als Kolbenaufgebaut ist, in dem Zylinder in der Axialrichtung des Zylindershin und her bewegt, sodass das aus dem Kanal in den Zylinder strömende Fluiddurch das Bewegungsteil in den Kanal ausgesendet wird. Gemäß dieserErfindung kann die Fluidantriebseinheit des ersten Aspekts durcheinen einfachen Aufbau gemacht werden. Deshalb ist es möglich, einekostengünstigeFluidantriebseinheit vorzusehen, welche geeigneterweise in dem Wärmetransportsystemverwendet werden kann.
[0021] Indiesem Zusammenhang kann in der Fluidantriebseinheit der vorliegendenErfindung ein Gleitelement in dem Bewegungsteil vorgesehen sein,und eine mit der Innenwand des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts inKontakt kommende Gleitflächedes Bewegungsteils kann aus diesem Gleitelement aufgebaut sein.Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des dritten Aspekts kanndas Bewegungsteil ohne Vorsehen eines Lagers an der Innenwand desBewegungsteilaufnahmeabschnitts ruhig angetrieben werden. Deshalb können dieHerstellungskosten der Fluidantriebseinheit reduziert werden, undferner kann die Haltbarkeit der Fluidantriebseinheit verbessertwerden.
[0022] Indiesem Zusammenhang sind Beispiele des Materials des Gleitelements:Teflon^TM, Kohlenstoff und mit Nickel galvanisiertesMaterial. Es ist bevorzugt, ein mit Nickelphosphor (NiP) galvanisiertes Materialzu verwenden. Insbesondere ist in dem Wärmetransportsystem die Artdes Fluids eingeschränkt, umso eine ausreichend hohe Wärmetransportleistungzu erzielen. Deshalb ist es bevorzugt, das obige Material zu verwenden,dessen Gleitleistung hoch ist.
[0023] Gemäß dem viertenAspekt könnendie obigen Gleitelemente jeweils symmetrisch an Positionen auf beidenSeiten des Bewegungsteils in der Gleitrichtung angeordnet sein.Wenn ein Paar der Gleitelemente an Positionen symmetrisch zueinanderbezüglichder Mitte des Bewegungsteils angeordnet ist, wie bei der Fluidantriebseinheitdes vierten Aspekts, und die Gleitflächen des Bewegungsteils an denPositionen aus gebildet sind, ist es möglich, eine exzentrische Bewegungdes Bewegungsteils zu verhindern. Folglich kann gemäß dieserFluidantriebseinheit das Bewegungsteil geeignet in der Gleitrichtunghin und her bewegt werden. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugter,dass die Gleitelemente an beiden Endabschnitten des Bewegungsteilsangeordnet sind. Wenn die Gleitelemente an beiden Endabschnittendes Bewegungsteils angeordnet sind, kann das Exzentrizitätsmaß des Bewegungsteilsweiter reduziert werden.
[0024] Inder Fluidantriebseinheit der vorliegenden Erfindung kann, wie imfünftenAspekt gezeigt, die Antriebseinrichtung in einer solchen Weise aufgebaut sein,dass ein Magnetkörperin dem Bewegungsteil vorgesehen ist, sodass das Bewegungsteil durch Magnetkrafthin und her bewegt werden kann. Gemäß der wie oben beschriebenaufgebauten Fluidantriebseinheit des fünften Aspekts ist die Antriebseinrichtungaußerhalbdes Bewegungsteilaufnahmeabschnitts angeordnet, und ein Magnetfeldwird in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt durch diese Antriebseinrichtunggebildet, sodass das Bewegungsteil hin und her bewegt werden kann.Deshalb ist es gemäß der vorliegendenErfindung nicht notwendig, einen komplizierten Mechanismus und eineelektrische Konstruktion in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt vorzusehen.Demgemäß ist esnicht notwendig, eine großeAnzahl von Dichtelementen zum Verhindern des Auftretens eines Kurzschlusseszu verwenden. Als Ergebnis könnendie Herstellungskosten der Fluidantriebseinheit reduziert werden.
[0025] Beidieser Fluidantriebseinheit kann, wie im sechsten Aspekt gezeigt,ein Gleitelement um den Magnetkörperangeordnet sein. Da ein durch das Bewegungsteil erzeugter Druckauf den Umfang des Magnetkörperswirkt, wenn das Gleitelement um den Magnetkörper angeordnet ist, kann dasBewegungsteil ruhig angetrieben werden und das Exzentrizitätsmaß kann verringertwerden.
[0026] Alsobiger Magnetkörperkann ein Permanentmagnet in dem Bewegungsteil angeordnet sein. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des siebten Aspektskann das Bewegungsteil mit hoher Effizienz angetrieben werden. WennMagnetpole in dem Bewegungsteil angeordnet sind, kann das Bewegungsteilruhig in eine gewünschteRichtung angetrieben werden.
[0027] Wieim achten Aspekt beschrieben, enthält die Antriebseinrichtungeine ringförmigeErregerspule, welche die Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsin der Gleitrichtung des Bewegungsteils umgibt, und ein Magnetflusswird in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt mit der Erregerspulegebildet und das Bewegungsteil wird durch eine durch die Erregerspuleerzeugte Magnetkraft hin und her bewegt. Ferner ist es bevorzugt,dass die Antriebseinrichtung in der Fluidantriebseinheit des achtenAspekts wie in dem neunten Aspekt beschrieben aufgebaut ist.
[0028] DieAntriebseinrichtung in der Fluidantriebseinheit des neunten Aspektsenthälteinen Elektromagneten, der aus einer ringförmigen Erregerspule, welchedie Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in der Gleitrichtungdes Bewegungsteils umgibt, und einem Joch, welches den Außenumfangder Erregerspule umgibt, zum Bilden eines magnetischen Kanals aufgebautist. Das Joch ist an dem Außenumfangder Erregerspule vorgesehen und bildet einen Magnetpol, der derSeite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts gegenüber liegt. Die Antriebseinrichtungerzeugt einen Magnetfluss in der Bewegungsteilgleitrichtung in demBewegungsteilaufnahmeabschnitt durch diesen Elektromagneten. DasBewegungsteil wird in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt hin undher bewegt, wenn der Elektromagnet periodisch umgepolt wird.
[0029] Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit ist es nicht notwendig,einen komplizierten Mechanismus und eine elektrische Konstruktionin dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt vorzusehen, und es ist auchnicht notwendig, eine großeAnzahl Dichtelemente zum Verhindern des Auftretens eines Kurzschlusseszu verwenden. Deshalb könnendie Herstellungskosten der Fluidantriebseinheit reduziert werden.Da ferner die Erregerspule verwendet wird, kann die Antriebseinheitaus Teilen aufgebaut werden, deren Anzahl klein ist. Außerdem kannder Antriebszustand des Bewegungsteils frei gesteuert werden.
[0030] Indiesem Zusammenhang ist es bevorzugt, um den Druck effektiv aufdas Bewegungsteil wirken zu lassen, dass der Abstand zwischen demJoch, in welchem die Magnetpole gebildet sind, und dem Magnetkörper desBewegungsteils reduziert ist, d.h. es ist bevorzugt, dass der Bewegungsteilaufnahmeabschnittaus einem Material geringer Dicke gebildet ist. Wenn jedoch derBewegungsteilsaufnahmeabschnitt aus dem Material geringer Dickeaufgebaut ist, wird auf den Bewegungs teilaufnahmeabschnitt durchdas Gewicht des Jochs eine Biegungsbeanspruchung ausgeübt. Demgemäß bestehteine Möglichkeit,dass die Haltbarkeit des Bewegungsteilsaufnahmeabschnitts verschlechtertwird. Wenn der Bewegungsteilaufnahmeabschnitt durch das Gewichtdes Jochs verformt wird, kann ferner das Bewegungsteil nicht ruhigangetrieben werden.
[0031] Demgemäß ist esin der Fluidantriebseinheit des neunten Aspekts bevorzugt, dassein Jochverbindungselement, welches das Joch an dem Umfang des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsin einem Nichtkontaktierungszustand bezüglich des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsbefestigt, an beiden Endabschnitten des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsbefestigt ist. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des zehnten Aspektskann das Gewicht des Jochs durch beide Endabschnitte des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts(Zylinder) gehalten werden. Deshalb kann die Intensität der aufden Bewegungsteilaufnahmeabschnitt (Zylinder) durch das Gewichtdes Jochs wirkenden Biegungsbeanspruchung verringert werden. EinSpalt muss nicht unbedingt vorgesehen sein, und der Bewegungsteilaufnahmeabschnittund das Joch des Elektromagneten können integriert in einem Körper ausgebildetsein, um so die Intensitätder Biegungsbeanspruchung zu unterdrücken.
[0032] DieErregerspule in der Fluidantriebseinheit des neunten und des zehntenAspekts ist bevorzugt an dem Joch unter dem Umstand befestigt, dassein Spalt bezüglichder Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts gebildet ist, wiein dem elften Aspekt. Wenn die Erregerspule, welche zu einer Heizquelle wird,mit der Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in Kontakt kommt,wird die von der Erregerspule erzeugte Wärme zu dem Fluid in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittgeleitet. Demgemäß kann,wenn dieser Aufbau der Fluidantriebseinheit auf das Wärmetransportsystemangewendet wird, die Leistung des Wärmetransports durch die inder Erregerspule erzeugte Wärmebeeinflusst werden. Wenn dagegen ein Spalt zwischen der Erregerspule unddem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt gebildet ist, wie in dem elftenAspekt, verteilt sich die von der Erregerspule erzeugte Wärme wahrscheinlichnicht auf den Bewegungsteilaufnahmeabschnitt, und die Leistung desWärmetransportsystemskann aufrechterhalten werden.
[0033] ImFall des Einsetzens des Verfahrens des Hin- und Herbewegens desBewegungsteils durch Magnetkraft ist es schwierig, einen Punkt,welcher aus dem Gesichtspunkt der Energie stabil ist, an dem Oszillationszentrumdes Bewegungsteils zu bilden. Insbesondere wird in der Fluidantriebseinheitdes neunten Aspekts, selbst wenn die Erregerspule nicht erregt ist,das Bewegungsteil einer Feststellkraft unterzogen, durch welchesich das Bewegungsteil zu einer Position, welche magnetisch stabilist, in der Axialrichtung außerhalbder Erregerspule bewegt.
[0034] Wieim zwölftenAspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, ist es demgemäß bevorzugt,dass die Fluidantriebseinheit der vorliegenden Erfindung enthält: einBewegungsteil, auf dessen Endabschnitt gedrückt wird; ein Federelementzum verschiebbaren Anordnen des Bewegungsteils an einer vorbestimmtenPosition in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt; und einen Federeingriffsabschnittzum Befestigen des Federelements in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittunter Druck. Gemäß dieserFluidantriebseinheit kann das Bewegungsteil durch die Druckkraftdes Federelements stabil an einer vorbestimmten Position angeordnetwerden, und die Feststellkraft kann aufgehoben werden. In diesemZusammenhang kann das Federelement an einem Endabschnitt des Bewegungsteilsangeordnet sein. Alternativ kann das Federelement an beiden Endabschnittendes Bewegungsteils angeordnet sein.
[0035] Inder Fluidantriebseinheit des fünftenbis zwölftenAspekts kann an Positionen, welche voneinander um einen vorbestimmtenAbstand in der Gleitrichtung des Bewegungsteils beabstandet sind,ein Paar Permanentmagnete so angeordnet sein, dass die gleichartigenMagnetpole (N-Pol oder S-Pol) einander gegenüber liegen. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des dreizehntenAspekts wirkt, da die Magnetpole der gleichen Art an beiden Stirnseitendes Bewegungsteils in der Gleitrichtung angeordnet sind, wenn einMagnetfluss, welcher von einer Stirnseite zu der anderen Stirnseitedes Bewegungsteils fließt,durch die Antriebseinrichtung (zum Beispiel die in der Fluidantriebseinheitdes neunten Aspekts vorgesehene Antriebseinheit) gebildet wird,eine Rückstosskraftauf eine Stirnseite des Bewegungsteils und eine Anziehkraft wirktauf die andere Stirnseite des Bewegungsteils. Deshalb kann gemäß der Fluidantriebseinheit desdreizehnten Aspekts das Bewegungsteil mit hoher Effizienz hin undher bewegt werden.
[0036] Wenndieses Bewegungsteil wie in dem vierzehnten Aspekt gezeigt aufgebautist, kann die Montageeigenschaft verbessert werden, was vorteilhaft ist.Bei dem Bewegungsteil in der Fluidantriebseinheit des vierzehntenAspekts sind unter dem Umstand, dass ein Permanentmagnet zwischendas Bewegungsteilmittelabschnittbildungselement, welches den Bewegungsteilmittelabschnittbildet und das Bewegungsteilendabschnittbildungselement, welchesden Bewegungsteilendabschnitt bildet, gesetzt ist, das Bewegungsteilmittelabschnittbildungselement,der Permanentmagnet und das Bewegungsteilendabschnittbildungselementmiteinander durch Schrauben verbunden. Wenn das Bewegungsteil wie obenbeschrieben aufgebaut ist, kann der Permanentmagnet einfach positioniertund befestigt werden, und das Bewegungsteil des dreizehnten Aspektskann einfach gebildet werden. Demgemäß ist es möglich, die Fluidantriebseinheitmit geringen Fertigungskosten herzustellen.
[0037] Beidieser Fluidantriebseinheit kann das Paar Permanentmagnete an zueinanderbezüglich derMitte des Bewegungsteils symmetrischen Positionen angeordnet sein.Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des fünfzehntenAspekts kann das Exzentrizitätsmaß verringertwerden. Da der Druck des Bewegungsteils durch die Antriebseinrichtungauf den Umfang des Permanentmagneten wirkt, kann das Bewegungsteil,wenn ein Gleitelement im Umfang des Permanentmagneten angeordnetist, ruhig angetrieben werden.
[0038] DieFluidantriebseinheit des fünftenbis siebten Aspekts kann in einer solchen Weise aufgebaut sein,dass ein Paar ringförmigerErregerspulen, welche die Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts inder Bewegungsteilgleitrichtung umgeben, angeordnet ist, das PaarringförmigerErregerspulen parallel zu der Gleitrichtung des Bewegungsteils angeordnetist, und das Bewegungsteil durch eine durch das Paar der ringförmigen Erregerspulenerzeugte Magnetkraft hin und her bewegt wird (der sechzehnte Aspekt).Diese Fluidantriebseinheit kann aufgebaut sein, wie in dem siebzehntenAspekt dargestellt.
[0039] Inder Fluidantriebseinheit des siebzehnten Aspekts kann das Bewegungsteilin dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt in einem durch den Endabschnitteiner Erregerspule auf der Kanalseite und den Endabschnitt der anderenErregerspule auf der Kanalseite umgebenen Bereich hin und her bewegt werden.Wenn die Fluidantriebs einheit wie oben beschrieben aufgebaut ist,kann die Einheit verkleinert werden. Ferner kann das Bewegungsteileffizient angetrieben werden.
[0040] Inden Fluidantriebseinheiten des ersten bis achten Aspekts und dessechzehnten und des siebzehnten Aspekts kann das Bewegungsteil aufgebaut sein,wie in dem achtzehnten Aspekt gezeigt. Das Bewegungsteil der Fluidantriebseinheitdes achtzehnten Aspekts enthälttemporäreMagnete als Magnetkörperan beiden Endabschnitten in der Gleitrichtung. Das Bewegungsteilder Fluidantriebseinheit des achtzehnten Aspekts enthält aucheinen Permanentmagneten, der zwischen die temporären Magnete gesetzt ist, welchean beiden Endabschnitten angeordnet sind. Das Bewegungsteil mitdem obigen Aufbau kann insbesondere für die Fluidantriebseinheitendes sechzehnten und des siebzehnten Aspekts verwendet werden. Wenndas Bewegungsteil des achtzehnten Aspekts für den sechzehnten und den siebzehntenAspekt verwendet wird, kann das Bewegungsteil mit hoher Präzision hinund her bewegt werden.
[0041] Imsechzehnten und siebzehnten Aspekt kann das Bewegungsteil aufgebautsein, wie im neunzehnten Aspekt dargestellt. Das Bewegungsteil derFluidantriebseinheit des neunzehnten Aspekts enthält temporäre Magneteals Magnetkörperan beiden Endabschnitten in der Gleitrichtung. Das Bewegungsteilder Fluidantriebseinheit des neunzehnten Aspekts enthält aucheinen Permanentmagneten, der zwischen die temporären Magnete gesetzt ist, welchean beiden Endabschnitten angeordnet sind. Die Länge jedes temporären Magnetsin der Gleitrichtung dieses Bewegungsteils ist kleiner als die Länge derErregerspule in der Gleitrichtung des Bewegungsteils.
[0042] Gemäß der Fluidantriebseinheitdes neunzehnten Aspekts kann unabhängig von der Position (innerhalbdes Bewegungsbereichs) des Bewegungsteils der Druck im Wesentlichengleichmäßig aufdas Bewegungsteil ausgeübtwerden. Deshalb kann das Bewegungsteil gleichmäßig und genau hin und her bewegtwerden. Da ein hochintensiver Druck gleichförmig ausgeübt werden kann, kann die Fluidantriebseinheitverkleinert werden und so der elektrische Energieverbrauch verringertwerden.
[0043] Indiesem Zusammenhang ist es bevorzugt, um den Druck gleichmäßiger Intensität mit höherer Genauigkeitauf das Bewegungsteil auszuüben,dass die Längedes temporärenMagneten in der Gleitrichtung des Bewegungsteils auf 16% bis 42%der Länge derErregerspule in der Gleitrichtung des Bewegungsteils eingestelltist. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des zwanzigstenAspekts kann eine Druckverteilung bezüglich der Position des Bewegungsteilsflach gemacht werden. Deshalb kann ein Druck gleichmäßiger Intensität unabhängig vonder Position des Teils genau auf das Bewegungsteil ausgeübt werden.
[0044] Esist bevorzugter, dass die Längedes temporärenMagneten in der Gleitrichtung des Bewegungsteils auf 25% der Länge derErregerspule in der Gleitrichtung des Bewegungsteils eingestelltist. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des einundzwanzigstenAspekts kann eine gleichmäßigere Druckintensität auf dasBewegungsteil ausgeübtwerden, und so kann das Bewegungsteil hochgenau hin und her bewegtwerden.
[0045] Betreffendden Permanentmagneten ist es schwierig, eine höhere Maßgenauigkeit mit diesem alsdie Maßgenauigkeitder übrigenElemente zu gewährleisten.Deshalb kann in den Fluidantriebseinheiten des achtzehnten bis einundzwanzigstenAspekts das Bewegungsteil aufgebaut sein, wie im zweiundzwanzigstenAspekt dargestellt. Das Bewegungsteil der Fluidantriebseinheit deszweiundzwanzigsten Aspekts ist in einer solchen Weise aufgebaut, dassder Permanentmagnet an der Mittelseite (innen) des Bewegungsteilsbezüglichder Außenseitedes temporärenMagneten in der Radialrichtung senkrecht zu der Gleitrichtung desBewegungsteils angeordnet ist.
[0046] Dagemäß dieserFluidantriebseinheit der in dem Bewegungsteil angeordnete Permanentmagnet dieInnenwand des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts nicht kontaktiert,beeinflussen Maßfehlerin dem Permanentmagneten nicht direkt die Leistungsfähigkeitdes Bewegungsteils. Deshalb ist es gemäß der vorliegenden Erfindungmöglich,die Maßtoleranz deszur Herstellung des Bewegungsteils verwendeten Permanentmagnetenzu vergrößern.
[0047] Inder Fluidantriebseinheit des achtzehnten bis zweiundzwanzigstenAspekts kann das Bewegungsteil aufgebaut sein, wie im dreiundzwanzigsten Aspektgezeigt. Das Bewegungsteil der Fluidantriebseinheit des dreiundzwanzigstenAspekts enthält einenZylinder zum Aufnehmen des Permanentmagneten, und der Permanentmagnetist in dem Zylinder aufgenommen und ein Paar temporärer Magneteist in der Gleit richtung des Bewegungsteils an beiden Endabschnittendes Permanentmagneten einander gegenüber liegend angeordnet.
[0048] Dagemäß der Fluidantriebseinheitdes dreiundzwanzigsten Aspekts der Permanentmagnet in dem Zylinderaufgenommen ist, kann, selbst wenn Maßfehler in dem Permanentmagnetenwesentlich sind, eine hohe Maßgenauigkeitdes Bewegungsteils sichergestellt werden. Mit anderen Worten entsteht, wennder Permanentmagnet zu der Oberfläche des Bewegungsteils freiist, ein Unterschied zwischen den Profilen des Bewegungsteils entsprechendder Maßgenauigkeitder Permanentmagnete. Wenn jedoch der Permanentmagnet in dem Zylinderaufgenommen ist, liegt der Magnet nicht zu der Oberfläche desBewegungsteils frei. Deshalb kann das Profil des Bewegungsteilsfür jedeneinzelnen Körpergleichmäßig gemachtwerden. Demgemäß kann dieLeistungsfähigkeitder Fluidantriebseinheit gleichmäßig gemachtwerden. Deshalb kann gemäß der vorliegendenErfindung die Maßtoleranzdes Permanentmagneten vergrößert werden.Es ist möglich,eine fortschreitende Korrosion zu unterdrücken, wenn der Permanentmagnetmit dem in den Bewegungsteilaufnahmeabschnitt gefüllten Fluidin Kontakt kommt. Deshalb kann gemäß der Fluidantriebseinheitdes dreiundzwanzigsten Aspekts der Ausstoß von Fertigungsprodukten verbessertwerden, und es ist möglich,Produkte hoher Qualitätbei geringen Kosten vorzusehen, deren Haltbarkeit hoch ist.
[0049] DasBewegungsteil kann aufgebaut sein, wie in dem vierundzwanzigstenAspekt gezeigt. Der Bewegungsteilkörper des vierundzwanzigstenAspekts enthält:temporäreMagnete, die an beiden Endabschnitten des Bewegungsteilkörpers angeordnet sind;und Verbindungskörper,die mit den an beiden Endabschnitten angeordneten temporären Magneten verbundensind. Dieser Bewegungsteilkörperist integriert in einem Körperausgebildet, und ein Permanentmagnet ist in einer solchen Weiseangeordnet, dass der Magnet den Verbindungskörper des Bewegungsteilkörpers umgibt.Die Längedes Verbindungskörpersin der radialen Richtung, welche senkrecht zu der Gleitrichtungdes Bewegungsteils ist, ist kleiner als jene des temporären Magneten.
[0050] Gemäß der Fluidantriebseinheitdes vierundzwanzigsten Aspekts kann, wenn nur der Permanentmagnetso angeordnet ist, dass er den Verbindungsabschnitt des Bewegungsteils überdeckt,der Aufbau des Bewegungsteils des achtzehnten Aspekts realisiertwerden. Da in diesem Fall der Permanentmagnet durch den Verbindungskörper positioniertwird, ist der Zusammenbau einfach, d.h. der Permanentmagnet kanngenau an einer vorbestimmten Position positioniert werden. Mit anderenWorten kann, wenn das Bewegungsteil wie in dem vierundzwanzigstenAspekt gezeigt aufgebaut ist, die Einfachheit des Zusammenbaus desBewegungsteils erhöhtwerden.
[0051] Wennin dieser Fluidantriebseinheit der Permanentmagnet in einem Raumaufgenommen ist, der zwischen der die Seitenflächen der temporären Magnetean beiden Endabschnitten verbindenden Fläche und der Seitenfläche desVerbindungskörpersgebildet ist, kann das Bewegungsteil so aufgebaut sein, dass derPermanentmagnet nicht mit der Innenwand des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsin Kontakt kommt. Deshalb kann gemäß der Fluidantriebseinheitdes vierundzwanzigsten Aspekts die Maßtoleranz des Permanentmagnetenvergrößert werden. Fernerist es möglich,eine Fluidantriebseinheit mit geringen Fertigungskosten vorzusehen,deren Leistung hoch ist.
[0052] DasBewegungsteil der in dem achtzehnten bis zweiundzwanzigsten Aspektgezeigten Fluidantriebseinheit kann aufgebaut sein, wie in dem fünfundzwanzigstenAspekt gezeigt. Das Bewegungsteil der Fluidantriebseinheit des fünfundzwanzigstenAspekts ist in einer solchen Weise aufgebaut, dass die temporären Magnetean beiden Endabschnitten des Permanentmagneten drehbar angeordnetsind. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit kann das Bewegungsteilruhig entlang der Innenwand des Bewegungsteilaufnahmeabschnittshin und her bewegt werden. Ferner ist es möglich, die Maßtoleranzdes Permanentmagneten zu vergrößern.
[0053] DieFluidantriebseinheiten des ersten bis achten und des sechzehntenbis fünfundzwanzigsten Aspektskönnenaufgebaut sein, wie in dem sechsundzwanzigsten Aspekt gezeigt. DieFluidantriebseinheit des sechsundzwanzigsten Aspekts enthält: einKanalverbindungselement, das mit einem offenen Ende des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsin Eingriff steht, um so den Kanal mit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittzu verbinden und einen Endabschnitt des Kanals mit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittzu verbinden; und ein elastisches Dichtelement, das in den Eingriffsabschnittdes Kanalverbindungselements mit dem Bewegungs teilaufnahmeabschnitteingesetzt ist. Bei dieser Fluidantriebseinheit ist das Kanalverbindungselementan dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt durch die elastische Kraftdes elastischen Dichtelements befestigt.
[0054] Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des sechsundzwanzigsten Aspektsist das Kanalverbindungselement an dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittdurch die elastische Kraft des elastischen Dichtelements befestigt. Deshalbist es möglich,ein Ausströmendes Fluids aus dem Eingriffsabschnitt des Kanalverbindungselementsmit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt zu verhindern. Ferner wird,selbst wenn das Kanalverbindungselement einer externen Kraft unterliegt, dieexterne Kraft durch das elastische Dichtelement absorbiert, sodassdie externe Kraft den Bewegungsteilaufnahmeabschnitt nicht beeinflussenkann.
[0055] Deshalbist es gemäß der vorliegendenErfindung möglich,die Haltbarkeit des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts zu verbessern.Wenn der Bewegungsteilaufnahmeabschnitt aus einem dünnen Materialwie beispielsweise einem dünnenRohr aufgebaut ist, bricht der Bewegungsteilaufnahmeabschnitt leicht.Deshalb kann, wenn die vorliegende Erfindung (der sechsundzwanzigsteAspekt) auf die Fluidantriebseinheit mit dem obigen Bewegungsteilaufnahmeabschnittangewendet wird, der obige Effekt weiter vergrößert werden.
[0056] DieFluidantriebseinheit des sechsundzwanzigsten Aspekts kann aufgebautsein, wie in dem siebenundzwanzigsten Aspekt gezeigt. Im siebenundzwanzigstenAspekts ist die Erregerspule durch das Kanalverbindungselement sobefestigt, dass ein Spalt zwischen der Erregerspule und der Seitedes Bewegungsteilaufnahmeabschnitts gebildet ist.
[0057] Inder wie oben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des siebenundzwanzigstenAspekts wird, da die Erregerspule nicht die Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnittskontaktiert, von der Erregerspule erzeugte Wärme selten zu dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittverteilt. Deshalb ist es gemäß der Fluidantriebseinheitdes siebenundzwanzigsten Aspekts möglich, die Leistungsfähigkeit desWärmetransportsystemsin der gleichen Weise wie bei dem elften Aspekt aufrechtzuerhalten.Da das Gewicht der Erregerspule nicht direkt auf den Bewegungsteilaufnahmeabschnittwirkt, kann die Haltbarkeit des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsverbessert werden.
[0058] Inden Fluidantriebseinheiten des ersten bis achten Aspekts und dessechzehnten bis siebenundzwanzigsten Aspekts kann ein Oszillationsgeräuschunterdrückungselementzum Unterdrückendes durch die Hin- und Herbewegung des Bewegungsteils erzeugtenOszillationsgeräuschesin dem Bewegungsteilsaufnahmeabschnitt angeordnet sein. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit eines achtundzwanzigstenAspekts kann das im Fall einer schnelleren Bewegung des Bewegungsteilserzeugte Oszillationsgeräuschunterdrücktwerden. Insbesondere könnenElemente aus Gummi oder Harz mit einem Loch zum Verbinden des Kanalsmit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt mit beiden Endabschnittendes Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in der Bewegungsteilgleitrichtungin Eingriff stehen.
[0059] Inden Fluidantriebseinheiten des ersten bis achten Aspekts und dessechzehnten bis siebenundzwanzigsten Aspekts kann ein Federelementzum Regeln des Gleitbereichs des Bewegungsteils in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittangeordnet sein. In diesem Zusammenhang kann das Federelement ineiner solchen Weise aufgebaut sein, dass das Federelement im Normalbetriebnicht mit dem Bewegungsteil in Kontakt kommt oder das Federelement mitdem Bewegungsteil immer in Kontakt ist. Wenn der Gleitbereich desBewegungsteils durch das Federelement geregelt wird ist es gemäß einemneunundzwanzigsten Aspekt möglich,das Bewegungsteil an einer schnelleren Bewegung zu hindern.
[0060] ImFall des Antreibens des Bewegungsteils durch eine Magnetkraft istes möglich,wenn das Gleitelement um den Magnetkörper, auf welchen die Magnetkraftwirkt, angeordnet ist, wie im sechsten Aspekt gezeigt, das Bewegungsteilruhig anzutreiben, wie oben beschrieben. Das gleiche trifft im Fallanderer Fluidantriebseinheiten zu.
[0061] Inden Fluidantriebseinheiten des dritten, des achten und des neuntenAspekts kann das Gleitelement aufgebaut sein, wie im dreißigstenAspekt gezeigt. Das Gleitelement der Fluidantriebseinheit des dreißigstenAspekts ist am Umfang des Angriffspunkts der durch die Antriebseinheitauf das Bewegungsteil wirkenden Kraft angeordnet. Wenn das Gleitelementam Umfang des Angriffspunkts der Kraft angeordnet ist, kann dasBewegungsteil ruhig angetrieben werden. Deshalb kann die Haltbarkeitder Fluidantriebseinheit verbessert werden. Ferner kann auf diegleiche Weise wie bei der Fluidantriebseinheit des sechsten Aspektsdas Exzentrizitätsmaß reduziertwerden.
[0062] Inder Fluidantriebseinheit des ersten bis dreißigsten Aspekts kann eine Nutan der Oberfläche desBewegungsteils ausgebildet sein. Weiter kann die Nut, wie im einunddreißigstenAspekt gezeigt, in der Richtung von beiden Endabschnitten des Bewegungsteilsin die Gleitrichtung zu dem Mittelabschnitt ausgebildet sein. Wenndie Nut von dem Mittelabschnitt des Bewegungsteils zu beiden Endabschnittenin der Gleitrichtung ausgebildet ist, ist es möglich, ein Blockieren des Bewegungsteilsdurch Abriebpulver des Bewegungsteils (Gleitelement), das am Umfangdes Bewegungsteils verbleibt, zu verhindern. Deshalb ist es gemäß der vorliegendenErfindung möglich,eine Verschlechterung der Leistung der Fluidantriebseinheit durchAbrieb des Bewegungsteils zu verhindern. Demgemäß ist es möglich, eine Fluidantriebseinheithohen Leistungsvermögensvorzusehen, deren Haltbarkeit hoch ist.
[0063] Insbesonderekann die Nut an der Oberflächedes Bewegungsteils eine Spiralnut sein, welche sich auf der Seitedes Bewegungsteils in der Gleitrichtung windet. Gemäß der wieoben beschrieben aufgebauten Fluidantriebseinheit des zweiunddreißigstenAspekts dreht sich die Nut, da sie in einer Spiralform ausgebildetist, wenn sich das Bewegungsteil hin und her bewegt, um die Achseder Gleitrichtung. Deshalb ist es gemäß dieser Fluidantriebseinheitmöglich,definitiv zu verhindern, dass durch Abrieb verursachtes Pulver amUmfang des Bewegungsteils verbleibt, d.h. es ist möglich, eineBehinderung der Bewegung des Bewegungsteils durch von Abrieb resultierendemPulver einfacher zu verhindern.
[0064] Inder Fluidantriebseinheit der vorliegenden Erfindung, wie sie imdreiunddreißigstenAspekt gezeigt ist, ist es bevorzugt, dass die Querschnittsfläche desBewegungsteilaufnahmeabschnitts senkrecht zu der Gleitrichtung desBewegungsteils größer alsdie Querschnittsflächedes Kanals ist. Wenn der Bewegungsteilaufnahmeabschnitt wie obenbeschrieben aufgebaut ist, kann die Amplitude des Fluids im Kanalgrößer alsjene des Bewegungsteils sein. Als Ergebnis kann, wenn die Fluidantriebseinheitverwendet wird, die zu transportierende Wärmemenge vergrößert werden.
[0065] DieFluidantriebseinheit ist oben erläutert. Wenn die Fluidantriebseinheitder vorliegenden Erfindung fürdas Wärmetransportsystemverwendet wird, kann das Leistungsvermögen des Wärmetransports wesentlich verbessertwerden.
[0066] DasWärmetransportsystemdes vierunddreißigstenAspekts enthälteinen Wärmetransportkörper. DerWärmetransportkörper enthält: eineFluidantriebseinheit eines des ersten bis dreiunddreißigsten Aspekts;und einen Kanal, der mit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt derFluidantriebseinheit in Verbindung steht, wobei die von einer externenWärmequelledem Fluid zugeführteWärme durchWärmeaustauschmit dem in dem Kanal durch die Fluidantriebseinheit oszillierendenFluid zu einem Niedertemperaturabschnitt transportiert wird.
[0067] Gemäß diesemWärmetransportsystem kanndas Fluid in dem Kanal durch die Fluidantriebseinheit effektiv oszilliertwerden. Deshalb kann die dem Fluid von einer externen WärmequellezugeführteWärme effektivzu einem Niedertemperaturabschnitt transportiert werden. Demgemäß kann die Leistungdes Wärmetransportsdeutlich verbessert werden.
[0068] Wennder Wärmetransportkörper aufgebaut ist,wie im fünfunddreißigstenAspekt gezeigt, kann die Effizienz des Wärmetransports weiter verbessert werden.Der Wärmetransportkörper indem Wärmetransportsystemdes fünfunddreißigstenAspekts ist so aufgebaut, dass das Fluid in benachbarten Kanälen in Gegenrichtungströmenkann. Wenn die Fluidantriebseinheit betrieben wird, wird Wärme mitdem in dem Kanal oszillierenden Fluid ausgetauscht, sodass die Wärme desFluids zu dem Fluid in dem benachbarten Kanal transportiert werdenkann. Auf diese Weise wird die die Fluid von einer externen WärmequellezugeführteWärme zueinem Niedertemperaturabschnitt transportiert. In diesem Zusammenhangkönnendie zueinander benachbarten Kanäle auseinem Kanal aufgebaut sein, der sich schlängelt. Alternativ können diezueinander benachbarten Kanäleaus mehreren parallel zueinander angeordneten Kanälen aufgebautsein.
[0069] Gemäß dem wieoben beschrieben aufgebauten Wärmetransportsystemdes fünfunddreißigstenAspekts ist, da das Fluid in den benachbarten Kanälen in Gegenrichtungenströmt,eine der Wandflächendes Wärmetransportkörpers, diezwischen die benachbarten Kanälegesetzt ist, einem von dem Hochtemperaturabschnitt gefördertenElement ausgesetzt, und die andere Wandseite des Wärmetransportkörpers, diezwischen die benachbarten Kanäle gesetztist, ist einem von dem Niedertemperaturabschnitt gefördertenElement ausgesetzt, wie in 24 dargestellt.Demgemäß wird imVergleich zu einem Fall, in welchem die Kanäle nicht zueinander benachbartsind, der Temperaturgradient in dem Raum steil. Als Ergebnis kanndie Wärmeeffizient zwischen den zueinander benachbarten Fluiden bewegt werden,und die Leistung des Wärmetransports kannverbessert werden. In diesem Zusammenhang ist es eine Hauptaufgabe,dass die Fluidantriebseinheit der vorliegenden Erfindung für das Wärmetransportsystemin die Praxis umgesetzt wird. Es ist jedoch anzumerken, dass dievorliegende Erfindung nicht auf die obige spezielle Verwendung beschränkt ist.
[0070] Dievorliegende Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung von bevorzugtenAspekten der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungenbesser verständlich.
[0071] 1 ist eine schematischeDarstellung des Aufbaus des Wärmetransportsystems 1 desersten Ausführungsbeispiels.
[0072] 2A, 2B und 2C sindSchnittansichten des Aufbaus des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21.
[0073] 3 ist eine Perspektivansichtdes Aufbaus des obersten Kanals 231 in dem Wärmetransportvorrichtungskörper 21.
[0074] 4A und 4B sind Darstellungen eines Aussehensder Fluidantriebseinheit 10.
[0075] 5 ist eine Schnittansichtentlang Linie D-D' derFluidantriebseinheit 10.
[0076] 6 ist eine vergrößerte Schnittansichtder Fluidantriebseinheit 10, in welcher ein Abschnitt des Schnittsentlang Linie D-D' vergrößert ist.
[0077] 7 ist eine Entwicklungsdarstellungdes Kolbens 43, in welcher die Entwicklung von den Kolben 43 bildendenElementen gezeigt ist.
[0078] 8 ist eine schematischeDarstellung des Aufbaus des Wärmetransportsystems 101 deszweiten Ausführungsbeispiels.
[0079] 9 ist eine Schnittansichteiner Skizze des Aufbaus des Schnitts in der Längsrichtung der Fluidantriebseinheit 110 deszweiten Ausführungsbeispiels.
[0080] 10 ist eine vergrößerte Schnittansichteines Endabschnitts der Fluidantriebseinheit 110.
[0081] 11 ist eine vergrößerte Schnittansichteines rechten Mittelabschnitts der Fluidantriebseinheit 110.
[0082] 12A, 12B und 12C sindschematische Darstellungen des Aufbaus des in dem Zylinder 141 vorgesehenenKolbens 143.
[0083] 13 ist ein Diagramm einerBeziehung zwischen der LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung und dem auf den Kolben durch die Magnetspule 147 ausgeübten Druck.
[0084] 14A, 14B und 14C sindDiagramme einer Kennlinie des auf den Kolben ausgeübten Drucks.
[0085] 15A, 15B und 15C sindschematische Darstellungen des Aufbaus des Kolbens 180.
[0086] 16A, 16B und 16C sindschematische Darstellungen des Aufbaus des Kolbens 190.
[0087] 17A, 17B und 17C sindschematische Darstellungen des Aufbaus des Kolbens 190'.
[0088] 18A, 18B sind schematische Darstellungen desAufbaus des Kolbens 200.
[0089] 19A und 19B sind schematische Darstellungen desAufbaus des Kolbens 200'.
[0090] 20 ist eine Ansicht desAufbaus des Schnitts in der Längsrichtungder Fluidantriebseinheit 310 des dritten Ausführungsbeispiels.
[0091] 21 ist eine Ansicht desAufbaus des Schnitts in der Längsrichtungder Fluidantriebseinheit 410 des vierten Ausführungsbeispiels.
[0092] 22A, 22B und 22C sindschematische Darstellungen bezüglichdes Prinzips des Wärmetransports.
[0093] 23A und 23B sind schematische Darstellungen,die die Verwendung des herkömmlichen Pumpengeräts 80 zeigen.
[0094] 24 ist eine schematischeDarstellung des Prinzips des Wärmetransportsin dem Wärmetransportsystemdes Gegenoszillationsströmungstyps.
[0095] Bezugnehmend auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegendenErfindung erläutert.Zuerst wird das erste Ausführungsbeispielerläutert. 1 ist eine schematischeDarstellung des Aufbaus des Wärmetransportsystems desersten Ausführungsbeispiels,bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet ist.
[0096] DasWärmetransportsystem 1 diesesin 1 dargestellten Ausführungsbeispielsfunktioniert als Kühlsystemzum Kühlendes heizenden Körpers 3.Dieses Wärmetransportsystem 1 enthält: eine Fluidantriebseinheit 10 zumOszillieren des Fluids 5, auf welche die vorliegende Erfindungangewendet ist; und eine Wärmetransportvorrichtung 20 miteinem Kanal 23, der mit der Fluidantriebseinheit 10 verbundenist.
[0097] DieWärmetransportvorrichtung 20 enthält: einenWärmetransportvorrichtungskörper 21;und ein Paar Verbindungsrohre 31 zum Verbinden beider Endabschnitte 23a, 23b desKanals 23, welcher in dem Wärmetransportvorrichtungskörper 21 ausgebildet ist,mit der Fluidantriebseinheit 10. Der Wärmetransportvorrichtungskörper 21 istein plattenförmigerKörper,der aus dem mit dem Fluid 5 gefüllten Kanal 23 gebildetist, dessen Profil sich schlängelt.Der Kühlabschnitt 25 istan einem Endabschnitt des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 inder Längsrichtung vorgesehen.Der Kühlabschnitt 25 kühlt dasin den Kanal 23 gefüllteFluid 5. Andererseits ist an dem anderen Ende des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 derzu kühlendeHeizkörper 3 angeordnet,welcher ein elektronisches Bauteil wie beispielsweise ein für einenelektronischen Computer verwendeter Mikroprozessor ist.
[0098] DieserWärmetransportvorrichtungskörper 21 istein Schichtkörperaus Metallplatten aus Kupfer oder Aluminium, deren Wärmeleitfähigkeithoch ist. An jeder Metallplatte ist eine als sich schlängelnder Kanalfunktionierende Nut mittels Ätzensausgebildet. Wenn diese Metallplatten aufeinander geschichtet sind,wird der aus mehreren Lagen aufgebaute Kanal 23 in demWärmetransportvorrichtungskörper 21 gebildet.In diesem Zusammenhang sind die Metallplatten in der Dickenrichtungaufeinander geschichtet und miteinander mittels Lötens oderThermokompressionsverbindens verbunden.
[0099] Insbesondereist, wie in 2A dargestellt, derin dem Wärmetransportvorrichtungskörper 21 gebildeteKanal 23 aus vier Lagen von Kanälen 231, 233, 235, 237 aufgebaut.In diesem Zusammenhang ist 2A eineSchnittansicht eines Querschnitts des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 inder Dickenrichtung. 2B isteine Schnittansicht entlang Linie A-A' des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21,und 2C ist eine Schnittansichtentlang Linie B-B' desWärmetransportvorrichtungskörpers. 3 ist eine Perspektivansichtdes obersten Kanals 231 des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21.
[0100] Wiein 2B und 2C dargestellt, ist der Kanal 23 anjeder Lage aus einem sich schlängelndem Kanalgebildet und die Bewegungsrichtung des Fluids 5 in einemKanal 23 ist entgegen der Bewegungsrichtung des Fluids 5 indem anderen Kanal 23, welcher angrenzend an den einen Kanal 23 positioniert ist.Insbesondere ist der Kanal 23 in einem oberen Abschnittdes kühlendenKörpers 3 zudem unteren Abschnitt 21a des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 gerichtet.
[0101] Indiesem Ausführungsbeispielist der Kanal 23, der sich von der Seite des Kühlabschnitts 25 zu derSeite des Heizkörpers 3 parallelzu der Bodenseite des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 erstreckt,zu dem unteren Abschnitt 21a des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21am Endabschnitt des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21,in welchem der zu kühlendeHeizkörper 3 angeordnetist, gerichtet, und der Kanal angrenzend an den Heizkörper 3 istsenkrecht zu dem plattenförmigenHeizkörper 3 angeordnet,und der Wendeabschnitt 23c des sich schlängelndenKanals ist in einem dem Heizkörper 3 zugewandtenAbschnitt angeordnet. Durch den obigen Aufbau kann in diesem Ausführungsbeispiel dasFluid 5 in dem Kanal 23, welcher nahe zu dem Heizkörper 3 angeordnetist, oszillierend verschoben werden, als ob das Fluid 5 mitdem Heizkörper 3 zusammengestoßen ist.
[0102] Andererseitsist die Fluidantriebseinheit 10 zum Oszillieren des Fluids 5 miteinem Paar Verbindungsrohre 31 verbunden, die mit dem Endabschnitt desKanals an jeder Lage verbunden sind. 4A und 4B sind Darstellungen desAussehens der Fluidantriebseinheit 10 des vorliegendenAusführungsbeispiels. 4A ist eine schematischeDarstellung des Aufbaus des Seitenabschnitts der Fluidantriebseinheit 10,und 4B ist eine schematischeDarstellung des Aufbaus des Endabschnitts der Fluidantriebseinheit 10,wobei die Ansicht in der Richtung des Pfeils C genommen ist. 5 ist eine Schnittansichtentlang Linie D-D' derFluidantriebseinheit 10. 6 isteine vergrößerte Schnittansichtder Fluidantriebseinheit 10, in welcher ein Teil des SchnittsD-D' vergrößert ist.
[0103] Wiein 5 dargestellt, enthält die Fluidantriebseinheit 10 desvorliegenden Ausführungsbeispielseinen Zylinder 41, der mit beiden Endabschnitten 23a, 23b derKanäle 231, 233, 235, 237 anden oben genannten Lagen des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 über dasVerbindungsrohr 31 in Verbindung steht. Insbesondere istein Paar Verbindungsrohre 31 mit der Fluidantriebseinheit 10 verbunden,indem es mit den Endabschnitten des Zylinders 41 in Verbindungsteht. Dieser Zylinder 41 ist mit einem einzelnen Kolben 43 versehen,der sich in der Axialrichtung des Zylinders bewegen kann. Die Querschnittsfläche desZylinders 41 senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Kolbens 43 istgrößer alsdie Querschnitts flächedes Verbindungsrohrs 31 und jene des Kanals 23 desWärmetransportvorrichtungskörpers 21.
[0104] Andererseitsist der Kolben 43 kürzerals der Zylinder 41. In dem Zylinder 41 strömt das Fluid 5 von demVerbindungsrohr 31 in die Räume 45, die zwischenbeiden Endabschnitten des Kolbens in der Bewegungsrichtung und denEndabschnitten der Verbindungsrohre 31 zwischengesetztsind.
[0105] Umdie Seite des Zylinders 41 in der Axialrichtung ist diezum Erregen benutzte hohle Magnetspule 47 angeordnet, welchedie Seite des Zylinders 41 in dem Mittelabschnitt des Zylindersumgibt. In der Magnetspule 47 ist der Zuleitungsdraht 49 umden Spulenkern 48 gewickelt. Der Innendurchmesser des Spulenkerns 48 istetwas größer alsder Außendurchmesserdes Zylinders 41. Die Magnetspule 47 ist an demJoch 51 zum Bilden eines magnetischen Pfades befestigt,welches den Außenumfangder Magnetspule 47 umgibt, sodass der Spulenkern 48 nichtmit der Seite des Zylinders 41 in Kontakt kommen kann.
[0106] DasJoch 51 besteht aus einem Paar Jochbildungskörper 51a, 51b.Jeder der Jochbildungskörper 51a, 51b istein Körpermit einem Bodenabschnitt, dessen eines Ende offen ist. In der Mittedes Bodenabschnitts des Jochbildungselements ist das Loch 51c ausgebildet,in welches der Zylinder 41 eingesetzt ist. Die Löcher 51c derJochbildungskörper 51a, 51b sindetwas größer alsder Außendurchmesser desZylinders 41.
[0107] DasJoch 51 ist in einer solchen Weise aufgebaut, dass dieoffenen Endabschnitte des Paares Jochbildungskörper 51a, 51b miteinanderverbunden sind. Unter diesem Umstand überdeckt das Joch 51 dengesamten Außenumfangder Magnetspule 47 und steht mit dem Spulenkörper 48 inEingriff, sodass die Magnetspule 47 innerhalb des Jochs 51 befestigt seinkann. In diesem Zusammenhang sind in dem Jochbildungselement 51b zweiZiehabschnitte 51d zum Herausziehen beider Endabschnittedes die Magnetspule 47 bildenden Zuleitungsdrahts 49 vorgesehen.Die Magnetspule 47 ist mit der Antriebsschaltung 53 elektrischverbunden, um der Magnetspule 47 eine Wechselspannung aufzuerlegen,sodass die Magnetspule 47 erregt werden kann. Das Joch 51 stehtmit der Seite des Zylinders 41 nicht in Kontakt, aber istauf ein Paar Zylinderkappen 55 geschraubt, die mit beidenEndabschnitten des Zylinders 41 in Eingriff stehen.
[0108] DieZylinderkappe 55 ist ein Körper, dessen eines Ende offenist, mit einem Bodenabschnitt an dem anderen Ende. Der Flansch 55a istan dem offenen Endabschnitt der Zylinderkappe 55 vorgesehen. DerInnendurchmesser der Zylinderkappe 55 ist im Wesentlichender gleiche wie der Außendurchmesserdes Zylinders 41 . In der Mitte der Zylinderkappe 55 istein Loch 55b ausgebildet, in welches das Verbindungsrohr 31 eingesetztist. Das Paar Zylinderkappen 55 steht jeweils mit dem Endabschnittdes Zylinders 41 von der offenen Stirnseite in Eingriffund ist an dem Joch 51 durch an dem Flanschabschnitt 55a angebrachteSchrauben 57 befestigt.
[0109] DieZylinderkappe 55 steht mit dem Endabschnitt des Zylinders 41 inEingriff und ist an dessen Endabschnitt befestigt, sodass das Joch 51 am Umfangder Seite des Zylinders 41 unter dem Umstand befestigtist, dass das Joch 51 den Zylinder 41 nicht kontaktiert.Demgemäß ist diean dem Joch 51 befestigte Magnetspule 47 am Umfangder Seite des Zylinders in dem Zustand angeordnet, dass ein Spalt zwischender Seite des Zylinders 41 und der Magnetspule 47 ausgebildetist; d.h. in dem Zustand, dass die Magnetspule 47 den Zylinder 41 nichtkontaktiert.
[0110] Indiesem Zusammenhang ist die ringförmige Nut 55c zumAufnehmen eines O-Rings 59 an der Innenwand der Zylinderkappe 55 ausgebildet.Der O-Ring 59 wird benutzt, um zu verhindern, dass das Fluid 5,welches aus beiden Endabschnitten des Zylinders 41 austritt,in die Magnetspulenseite eindringt.
[0111] Inden an beiden Seiten des Kolbens 43 in dem Zylinder 41 vorgesehenenRäumen 45 wirdein Paar Schraubenfedern 61 und Federeingriffselemente 63 aufgenommen,bevor die Zylinderkappen 55 angebracht werden. In diesemZusammenhang wird das Federeingriffselement 63 zum Befestigender Schraubenfeder 61 in dem Zylinder 41 in demZustand, dass eine Federkraft durch die Schraubenfeder 61 ausgeübt wird,verwendet.
[0112] DieSchraubenfeder 61 wird zum bewegbaren Anordnen des Kolbens 43 inder Mitte des Zylinders 41 verwendet. Insbesondere wirddie Schraubenfeder 61 so verwendet, dass die Mitte derMagnetspule 47 und die Mitte des Kolbens 43 zusammenfallen.Die Schraubenfeder 61 ist zwischen das Federeingriffselement 63,welches an dem Bodenabschnitt der Zylinderkappe 55 befestigtist, und den Endabschnitt des Kolbens 43 gesetzt. Die Schraubenfeder 61 übt eineDruckkraft auf den Endabschnitt des Kolbens 43 in die Richtungder Mitte des Kolbens 43 aus. In diesem Zusammenhang istdas Federeingriffselement 63 ein scheibenförmiger Körper, dessenDurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 41 ist.In der Mitte des Federeingriffselements 63 ist das Loch 63a,dessen Durchmesser im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Verbindungsrohrs 31 ist,in der Mitte des Federeingriffselements 63 ausgebildet.
[0113] Alsnächsteswird nun der Aufbau des Kolbens 43 erläutert. In diesem Zusammenhangist 7 eine Entwicklungsdarstellung,in welcher die Entwicklung der den Kolben 43 bildendenElemente gezeigt ist. Der fürdie Fluidantriebseinheit 10 dieses Ausführungsbeispiels benutzte Kolben 43 enthält: ein Kolbenmittelabschnittbildungselement 71 zumBilden des Mittelabschnitts des Kolbens 43; ein Paar Kolbenendabschnittbildungskörper 73 zumBilden der Endabschnitte des Kolbens 43; und ein Paar Permanentmagnete 75 undGleitelemente, welche aus Teflon^TM gemachtsind, die zwischen das Kolbenmittelabschnittbildungselement 71 undden Kolbenendabschnittbildungskörper 73 gesetztsind. In diesem Zusammenhang kann das Gleitelement aus Kohlenstoffoder mit Nickel galvanisiertem Material (mit Nickelphosphor galvanisiertemMaterial) gemacht sein.
[0114] DerPermanentmagnet 75 ist ein Säulenkörper mit einem Loch 75a inder Axialrichtung. Der Permanentmagnet 75 hat die Magnetpole(N-Pol/S-Pol) an beiden Endabschnitten in der Axialrichtung. Der Außendurchmesserdes Permanentmagneten 75 ist kleiner als der Durchmesserdes Kolbens 43.
[0115] Andererseitshat der Kolbenendabschnittbildungskörper 73 einen Gewindeabschnitt 73a,welcher in das Loch 75 des Permanentmagneten 75 eingesetztwird und in das an beiden Endabschnitten des Kolbenmittelabschnittbildungselements 71 vorgeseheneGewindeloch 71a geschraubt wird. In dem Endabschnitt desKolbenendabschnittbildungskörpers 73 aufder Seite des Kolbenmittelabschnittbildungselements 71 istder Abschnitt kleinen Durchmessers 73b, der mit dem Gleitelement 77 (insbesonderedem Gleitlagerelement) in Eingriff gebracht werden soll, ausgebildet.In diesem Zusammenhang ist in der gleichen Weise wie bei dem Permanent magneten 75 derDurchmesser des Abschnitts kleinen Durchmessers 73b kleinerals der Durchmesser des Kolbens 43. Zusätzlich ist der Abschnitt kleinen Durchmessers 71b,der mit dem Gleitelement 77 in Eingriff gebracht werdensoll, an beiden Endabschnitten des Kolbenmittelabschnittbildungselements 71 vorgesehen.
[0116] DerKolbenendabschnittbildungskörper 73, dasKolbenmittelabschnittbildungselement 71, der Permanentmagnet 75 unddas Gleitelement 77 werden wie folgt zusammengebaut. DerPermanentmagnet 75 wird in den Gewindeabschnitt 73a desKolbenendabschnittbildungskörpers 73 eingesetzt.Ferner wird unter dem Umstand, dass das Gleitelement 77 mitdem Abschnitt kleinen Durchmessers 73 in Eingriff steht,der Gewindeabschnitt 73a in das Gewindeloch 71a desKolbenmittelabschnittbildungselements 71 geschraubt. Aufdiese Weise werden die obigen Komponenten miteinander verbunden,sodass der Kolben 43 aufgebaut werden kann.
[0117] Derso aufgebaute Kolben 43 hat ein Paar Gleitelemente 77,welche symmetrisch auf beiden Seiten der Mitte des Kolbens 43 inder Bewegungsrichtung angeordnet sind, und der Permanentmagnet 75 istinnerhalb des auf der Seite des Kolbens 43 angeordnetenGleitelements 77 vorgesehen. Die mit der Innenwand desZylinders 41 in Kontakt kommende Gleitfläche desKolbens 43 besteht aus einem Gleitelement 77.Ein Paar Permanentmagnete 75 ist symmetrisch bezüglich derMitte des Kolbens 43 angeordnet, sodass der gleiche TypMagnetpole (S-Pol) einander gegenüber liegen kann.
[0118] DerAufbau der Wärmetransportvorrichtung 20 derFluidantriebseinheit 10 ist oben erläutert. Die Funktionsweise derWärmetransportvorrichtung 20 derFluidantriebseinheit 10 wird nun nachfolgende erläutert.
[0119] Dawie oben beschrieben die Wechselspannung auf die Elektromagnetenspule 47 aufgedrückt wird,werden die Magnetpole des N-Pols und des S-Pols ihrerseits durchdie Antriebsschaltung 53 periodisch an der Innenseite (diedem Zylinder 41 gegenüberliegende Seite des Jochs 51) des Lochs 51c desJochs 51, welches die Magnetspule 47 umgibt, erzeugt.Hierbei wird der N-Pol in dem an einer Stirnseite der Magnetspule 47 positioniertenLoch 51c des Jochs 51 gebildet, und der dem N-Pol abgewandte S-Polwird in dem an der anderen Stirnseite der Magnetspule 47 positioniertenLoch 51c des Jochs 51 gebildet.
[0120] Demgemäß wird indem Zylinder 41 ein Magnetfluss in der Bewegungsrichtung(der Axialrichtung des Zylinders) des Kolbens 43 erzeugt.Eine Rückstosskraftin der Richtung des Zylinderendabschnitts ist durch den N-Pol desJochs 51 auf den Kolben 43 gerichtet, und eineAnziehkraft in die Richtung der Zylindermitte ist durch den aufder abgewandten Seite angeordneten S-Pol des Jochs 51 auf denKolben 43 gerichtet. Aufgrund dessen gleitet der Kolben 43 vonder S-Polseite zu der N-Polseite des Jochs 51. Der Kolben 43 wiederholtdiesen Vorgang entsprechend der Umkehrperiode der Magnetpole.
[0121] DieAntriebsschaltung 53 drückteine Wechselspannung der Periode entsprechend der zu realisierendenOszillationsperiode des Kolbens 43 auf die Magnetspule 47 auf.Aufgrund dessen wird der Kolben 43 in der Mitte der Magnetspule 47 inder Axialrichtung des Zylinder 41 hin und her bewegt.
[0122] Indiesem Zusammenhang wird, selbst wenn die Magnetspule nicht erregtist, der Kolben 43 einer Feststellkraft unterzogen, durchwelche der Kolben 43 in der Axialrichtung aus der Magnetspule 47 herausbewegt wird, sodass der Kolben 43 zu einer magnetisch stabilenPosition bewegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch dieDruckkraft der obigen Schraubenfeder 61 so auf den Kolben 43 gerichtet,dass die Feststellkraft aufgehoben werden kann. Deshalb kann derKolben 43 stabil in der Mitte der Magnetspule 47 positioniertwerden, wenn die Magnetspule 47 nicht erregt ist.
[0123] Wennder Kolben 43 hin und her bewegt wird, wird das Fluid 5,dessen Volumen dem Bewegungsweg des Kolbens 43 entspricht,aus einem Endabschnitt des Zylinders 41 ausgegeben. Dasso ausgegebene Fluid 5 strömt in ein Ende des Kanals 23 desWärmetransportvorrichtungskörpers 21,und das gleiche Volumen des Fluids 5 wird aus dem anderenEnde des Kanals 23 ausgegeben. Durch dieses Prinzips wirddas in der Wärmetransportvorrichtunggeladene Fluid in der Richtung des in 2 dargestelltenPfeils entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 43 oszilliert.In diesem Zusammenhang gibt der in 2 dargestelltPfeil x die Bewegungsrichtung des Fluids 5 an, wenn derKolben 43 in den Kanalendabschnitt 23a bewegtwird, und der in 2 dargestelltePfeil y gibt die Bewegungsrichtung des Fluids 5 an, wennder Kolben 43 in den Kanalendabschnitt 23b bewegtwird.
[0124] Gemäß diesemBetrieb der Fluidantriebseinheit 10 führt die Wärmetransportvorrichtung 21 einen Wärmeaustauschmit dem in dem Kanal 23 in der Wärmetransportvorrichtung 21 oszilliertenFluid 5 durch, und die von dem Heizkörper 3 zu dem Fluid 5 zugeführte Wärme wirddurch das oben genannte, in 10 dargestelltePrinzip schnell zu dem Kühlabschnitt 25,welcher ein Niedertemperaturabschnitt ist, transportiert.
[0125] Indem Wärmetransportvorrichtungskörper 21 istder Trennabschnitt 22 zum Trennen der Kanäle 23,welche zueinander benachbart sind, periodisch zwischen das Fluid 5 hoherTemperatur und das Fluid 5 niedriger Temperatur gesetzt,d.h. das Fluid 5 hoher Temperatur und das Fluid 5 niedrigerTemperatur liegen periodisch einander gegenüber. Deshalb wird die Wärme desFluids 5 hoher Temperatur zu dem Fluid 5 niedrigerTemperatur in dem angrenzenden Kanal transportiert. Diese Wärme wirddurch Oszillation bewegt, als ob die Wärme „Bockspringen" spielt. Auf dieseWeise wird die Wärmedes Heizkörpers 3 zu demKühlabschnitt 25 bewegt,welcher ein Niedertemperaturabschnitt ist, während die Wärme in die Aufwärtsrichtungdes Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 geleitetwird.
[0126] Hierbeiwird das nahe dem Heizkörper 3 positionierteFluid oszilliert und verschoben, als ob das Fluid 5 mitdem Heizkörper 3 zusammenstößt. Deshalbwird das Fluid 5 in einem turbulenten Strömungszustandin einem Abschnitt des Kanals 23 entsprechend dem Heizkörper 3 oszilliert.Demgemäß stößt das Fluid 5 niedrigerTemperatur in dem Abschnitt entsprechend dem Heizkörper 3 intermittierendmit dem Heizkörper 3 zusammen,sodass der Wärmeübertragungskoeffizientzwischen dem Heizkörper 3 unddem Fluid 5 erhöhtist. Deshalb kann im Vergleich zu einem Fall, bei welchem keineturbulente Strömungbewirkt wird, in diesem Ausführungsbeispieleine großeWärmemengevon dem Heizkörper 3 wiedergewonnenwerden. Deshalb ist es möglich, dieWärme schnellzu transportieren.
[0127] Dieobigen Erläuterungenbeziehen sich auf das Wärmetransportsystem 1 unddie Fluidantriebseinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels.In der Fluidantriebs einheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispielskann das in den Kanal 23 gefüllte Fluid 5 durchdie Hin- und Herbewegung des Kolbens 43 in dem Zylinder 41,der mit beiden Endabschnitten 23a, 23b des indem Wärmetransportvorrichtungskörper 21 gebildetenKanals 23 in Verbindung steht, genau in der Kanalrichtung(die Richtungen der Pfeile x und y in 2)oszilliert werden. Da sich hierbei das Volumen des Bereichs, inwelchem das Fluid 5 vorhanden ist, nicht ändert, findetin dem Fluid 5 keinen Kavitation (Blasenbildung) statt.Wenn diese Fluidantriebseinheit 10 eingesetzt wird, istes demgemäß möglich, dasAuftreten von Schwingungen und Geräuschen, die durch Kavitationverursacht werden, zu vermeiden.
[0128] Dain dem Wärmetransportsystem 1 desvorliegenden Ausführungsbeispielsder einzelne Kolben 43 durch die einzelne Magnetspule 47 angetrieben werdenkann, um so das Fluid 5 zu oszillieren, ist es nicht notwendig,eine Synchronisierung von Antriebseinrichtungen auszuführen, waserforderlich ist, wenn mehrere in 23B dargestelltePumpenvorrichtungen 80 verwendet werden. Deshalb kann der Kolben 43 einfachgesteuert werden. Folglich kann, wenn das vorliegende Ausführungsbeispielangewendet wird, die bevorzugt fürdas Wärmetransportsystemverwendete Fluidantriebseinheit 10 bei geringen Kostenhergestellt werden. Demgemäß kann das Wärmetransportsystembei geringen Kosten aufgebaut werden.
[0129] Gemäß der Fluidantriebseinheit 10 desvorliegenden Ausführungsbeispielskann, da die Magnetspule 47 außerhalb des Zylinders 41 angeordnet istund der Kolben 43 durch eine Magnetkraft hin und her bewegtwird, wenn allein der O-Ring 59 im Umfang der Elektromagnetenspule 47 angeordnetist, um so ein Ausströmendes Fluids 5 aus dem Endabschnitt des Zylinders 41 zuverhindern, ein Kurzschluss der elektronischen Schaltung verhindertwerden. Da es ferner einfach ist, den Zylinder 41 luftdicht zuverschließen,kann ein Austritt des Fluids 5 einfach verhindert werden.
[0130] Indiesem Ausführungsbeispielsind die Permanentmagnete 75 so angeordnet, dass die Magnetpoledes gleichen Typs (S-Pol) einander gegenüber liegen, und eine Anziehkraftwirkt auf eine Seite des Kolbens 43, während eine Rückstosskraftauf die andere Seite davon wirkt. Deshalb kann dem Kolben 43 einehohe Druckintensitätgegeben werden. Demgemäß kann derKolben 43 durch ein geringes Niveau elektrischer Energieeffizient hin und her bewegt werden.
[0131] Indiesem Ausführungsbeispielsind die Gleitelemente 77 an symmetrischen Positionen (beide Endabschnitte)an beiden Seiten des Kolbens 43 in der axialen Richtungangeordnet und bilden die mit der Innenwand des Zylinders 41 inKontakt kommenden Gleitflächendes Kolbens 43. Deshalb kann der Kolben 43 ruhigangetrieben werden, und so kann die Haltbarkeit der Vorrichtungverbessert werden. Ferner ist es nicht notwendig, an der Innenwanddes Zylinders 41 ein Lagerelement vorzusehen. Demgemäß kann dieAnzahl Bauteile verringert werden, und die Herstellungskosten derVorrichtung könnenreduziert werden.
[0132] Indiesem Ausführungsbeispielsind die Gleitelemente 77 an symmetrischen Positionen (beide Endabschnitte)an beiden Seiten des Kolbens 43 in der Axialrichtung angeordnet,und ein Paar Gleitelemente 77 ist an den Umfängen derPermanentmagneten 75 angeordnet, in welchen der Druck (Magnetkraft)des Kolbens 43 durch das durch die Magnetspule 47 erzeugteMagnetfeld aktiviert wird, und die Gleitflächen sind an diesen Positionenausgebildet. Deshalb kann das Exzentrizitätsmaß deutlich reduziert werden.Aufgrund dessen kann gemäß der Fluidantriebseinheit 10 diesesAusführungsbeispielsder Kolben 43 in der Axialrichtung des Zylinders passend hinund her bewegt werden, und die Haltbarkeit der Vorrichtung kannverbessert werden.
[0133] Indiesem Ausführungsbeispielwird ein Verfahren eingesetzt, bei welchem die den Kolben 43 bildendenTeil miteinander in der Axialrichtung mittels Schrauben verbundensind. Deshalb kann der Kolben 43 einfach zusammengebautwerden und die Herstellungskosten der Fluidantriebseinheit 10 können reduziertwerden.
[0134] Imvorliegenden Ausführungsbeispielist ein Spalt zwischen der Innenseite des Lochs 51c des Jochs 51,welches in der Nähedes Magnetpols des aus dem Joch 51 und der Magnetspule 47 gebildeten Elektromagnetenist, und der Seite des Zylinders 41 ausgebildet, sodassdas Joch 51 und der Zylinder 41 nicht miteinanderin Kontakt kommen können.Demgemäß ist esmöglich,zu verhindern, dass eine Biegungsbelastung auf den Zylinder 41 wirkt,wobei die Innenseite des Lochs 51c des Jochs 51 alsHebeldrehpunkt wirkt. Insbesondere ist es im vorliegenden Ausführungsbeispielmöglich,da der Zylinderspalt 55 das Joch 51 hält, zu verhindern,dass eine hohe IntensitätBiegungsbelastung durch das Gewicht des Jochs 51 auf denZylinder 41 wirkt. Als Ergebnis kann die Haltbarkeit derFluidantriebseinheit 10 deutlich verbessert werden.
[0135] Imvorliegenden Ausführungsbeispielkommt der Spulenkern 48 der Magnetspule 47 nichtmit dem Zylinder 41 in Kontakt, und ein Spalt ist zwischen demSpulenkern 48 und dem Zylinder 41 ausgebildet. Deshalbist es möglich,ein Verteilen der Wärme,welche von der Magnetspule 47 erzeugt wird, auf den Zylinder 41 zuverhindern. Demgemäß ist esmöglich, eineVerschlechterung der Kühlleistungdes Wärme erzeugendenKörpers 3,dessen Wärmeerzeugende Quelle die Magnetspule 47 ist, zu verhindern.
[0136] Imvorliegenden Ausführungsbeispielist die Querschnittsflächedes Zylinders 41 größer alsjene des Kanals 23. Deshalb kann die Amplitude des Fluids 5 indem Kanal 23 größer alsjene des Kolbens 43 gemacht werden. Als Ergebnis kann dieLeistung des Wärmetransportsin dem Wärmetransportsystem 1 deutlichverbessert werden.
[0137] Dasin der vorliegenden Erfindung beschriebene Jochverbindungselemententspricht der Zylinderkappe 55 dieses Ausführungsbeispiels,und der in der vorliegenden Erfindung beschriebene Wärmetransportkörper entsprichtder Wärmetransportvorrichtungdieses Ausführungsbeispiels.Die Antriebseinheit enthälteinen aus der Magnetspule 47 und dem Joch 51 aufgebautenElektromagneten sowie eine Antriebsschaltung 53 zum Betreibendes Elektromagneten.
[0138] Alsnächsteswird unten das zweite Ausführungsbeispielerläutert. 8 ist eine schematische Darstellungdes Aufbaus des Wärmetransportsystems 101 deszweiten Ausführungsbeispiels.Das Wärmetransportsystem 101 deszweiten Ausführungsbeispielsenthälteine Fluidantriebseinheit 110 sowie eine Wärmetransportvorrichtung 120 mitdem mit der Fluidantriebseinheit 110 verbundenen Kanal 23.
[0139] DieWärmetransportvorrichtung 120 enthält einenWärmetransportvorrichtungskörper 21 (dargestelltin 2), dessen Aufbauder gleiche wie jener des ersten Ausführungsbeispiels ist; und einPaar Verbindungsrohre 131 zum Verbinden beider Endabschnitte 23a, 23b desKanals 23, welcher in dem Wärmetransportvorrichtungskörper 21 ausgebildet ist,mit der Fluidantriebseinheit 110. An dem Endabschnitt desWärmetransportvorrichtungskörpers 21 aufder dem Kühlabschnitt 25 abgewandtenSeite ist der Heizkörper 3,welcher ein zu kühlendesObjekt ist, in der gleichen Weise wie jener des ersten Ausführungsbeispielsangeordnet.
[0140] DieFluidantriebseinheit 110 ist mit dem Paar Verbindungsrohre 131 verbunden,die mit den Kanalendabschnitten der Lagen des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 verbundensind. 9 ist eine Schnittansichteines Entwurfs des Aufbaus des Schnitts in der Längsrichtung der Fluidantriebseinheit 110 deszweiten Ausführungsbeispiels, 10 ist eine vergrößerte Schnittansichteines Endabschnitts der Fluidantriebseinheit 110, und 11 ist eine vergrößerte Schnittansichteines rechten Mittelabschnitts der Fluidantriebseinheit 110.
[0141] Wiein 9 dargestellt, enthält die Fluidantriebseinheit 110 einenZylinder 141, der überdas Verbindungsrohr mit beiden Endabschnitten 23a, 23b derKanäle 231, 233, 235, 237 anden oben genannten Lagen des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 inVerbindung steht. Der Zylinder 141 ist mit einem Kolben 143 versehen,der sich in der Axialrichtung des Zylinders bewegen kann.
[0142] DerKolben 143 ist kürzerals der Zylinder 141. Die Querschnittsfläche desZylinders 141 senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Kolbens 143 (d.h.in der Axialrichtung des Zylinders 141) ist größer alsdie Querschnittsflächedes Verbindungsrohrs 131 und jene des Kanals 23 desWärmetransportvorrichtungskörpers 21.In dem wie oben beschrieben aufgebauten Zylinder 141 zumAufnehmen des Kolbens 143 wird das aus dem Verbindungsrohr 131 strömende Fluid 5 indie Räumezwischen beiden Endabschnitten des Kolbens 143 in der Bewegungsrichtungund den Endabschnitten der mit dem Zylinder 141 in Verbindungstehenden Verbindungsrohre gefüllt.
[0143] AmUmfang der Seitenflächein der Axialrichtung des Zylinders 141 ist ein Paar hohlzylindrischer Magnetspulen 147,welche die Seite des Zylinders 141 umgeben, auf beidenSeiten des Zylinders 141 vorgesehen. Das Paar Magnetspulen 147 liegtin der Axialrichtung des Zylinders 141 in enger Anordnung nebeneinander.
[0144] Inder Magnetspule 147 ist der Zuleitungsdraht um den Spulenkern 148 gewickelt.Der Innendurchmesser des Spulenkerns 148 ist etwas größer alsder Außendurchmessersdes Zylinders 141. Die Magnetspule 147 ist ander Zylinderkappe 155 befestigt, welche an beiden Endabschnittender Fluidantriebseinheit 110 angeordnet ist, sodass derSpulenkern 148 nicht mit der Seite des Zylinders 141 inKontakt kommen kann.
[0145] Indiesem Zusammenhang ist der Außenumfangder Magnetspule 147 mit dem zylindrischen Gehäuse 150 bedeckt.Der die Magnetspule 147 bildende Zuleitungsdraht ist über denin der Zeichnung nicht dargestellten Ziehabschnitt nach außen gezogenund mit der Antriebsschaltung 153 verbunden.
[0146] EineZylinderkappe 155 ist an jedem Endabschnitt der Fluidantriebseinheit 110 vorgesehen undmit dem Verbindungsrohr 131 und dem Zylinder 141 verbunden.Jede Zylinderkappe 155 besteht aus einem ersten Kappenbildungselement 156 undeinem zweiten Kappenbildungselement 157.
[0147] Daserste Kappenbildungselement 156 enthält ein Loch 156a,dessen Durchmesser etwas größer alsder Außendurchmesserdes Zylinders 141 ist; einen mit der Magnetspule 147 inEingriff stehenden ersten Eingriffsabschnitt 156b; undeinen mit dem zweiten Kappenbildungselement 157 in Eingriffstehenden zweiten Eingriffsabschnitt 156c. Während dasLoch 156a des ersten Kappenbildungselements 156 einenEndabschnitt des Zylinders 141 aufnimmt, ist das ersteKappenbildungselement 156 mit der Magnetspule 147 durchden ersten Eingriffsabschnitt 156b verbunden.
[0148] Wenndas zweite Kappenbildungselement 157 mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 156c desersten Kappenbildungselements 156 in Eingriff gebracht wird,wird das erste Kappenbildungselement 156 in dem Zustandpositioniert, dass das erste Kappenbildungselement 156 nichtmit der Seite des Zylinders 141 in Kontakt ist. Hierbeiwird die an dem ersten Kappenbildungselement 156 befestigteMagnetspule 147 in einem Zustand platziert, in welchemdie Magnetspule 147 nicht mit der Seite des Zylinders 141 in Kontaktist, und ein vorbestimmter Spalt wird zwischen der Seite des Zylinders 141 undder Magnetspule 147 und zwischen der Seite des Zylinders 141 unddem ersten Kappenbildungselement 156 gebildet.
[0149] Daszweite Kappenbildungselement 157 ist mit einem von demHauptkörperabschnittvorstehenden Einsetzabschnitt 157a versehen, dessen Durchmesserder gleiche wie jener des ersten Kappenbildungselements 156 ist.Der Einsetzabschnitt 157a wird in den Zylinder 141 vondem offenen Ende des Zylinders 141 eingesetzt und mit demZylinder 141 in Eingriff gebracht. Auf diese Weise wirdder Einsetzabschnitt 157a in dem Zylinder 141 aufgenommen. DerDurchmesser dieses Einsetzabschnitts 157a ist etwas kleinerals der Innendurchmesser des Zylinders 141. Der Einsetzabschnitt 157a besitzteine Nut 157b zum Aufnehmen eines O-Rings 158 indem Eingriffsabschnitt mit dem Zylinder 141.
[0150] Derzwischen der Innenwand des Zylinders 141 und der Außenwanddes Einsetzabschnitts 157a vorgesehene O-Ring 158 funktioniertals elastisches Dichtelement zum Verhindern, dass das Fluid 5,welches in den Zylinder 141 gefüllt ist, ausströmt. Gleichzeitigverhindert der O-Ring 158 eine Beeinflussung des Zylinders 141 durcheine äußere Kraft(Drehkraft), welche auf das zweite Kappenbildungselement 147 wirkt,wenn das zweite Kappenbildungselement 157 angebracht wird.In diesem Zusammenhang wird das zweite Kappenbildungselement 157 diesesAusführungsbeispielsin dem Zylinder 141 durch die durch den O-Ring 158 erzeugteelastische Kraft befestigt.
[0151] Daszweite Kappenbildungselement 157 ist mit einem Verbindungsabschnitt 157c versehen,dessen Profil wie eine Öffnungist und der mit dem Verbindungsrohr 131 verbunden ist.Das zweite Kappenbildungselement 157 ist auch mit einemDurchgangsloch 157d versehen, das einen Kanal von dem Verbindungsabschnitt 157c zudem Endabschnitt des Einsetzabschnitts 157a auf der Seitedes Kolbens 143 bildet. Mittels dieses Durchgangslochs 157d können derRaum in dem mit dem Fluid 5 gefüllten Zylinder 141,das Verbindungsrohr 131 und der Kanal 23 des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21 miteinanderin Verbindung stehen.
[0152] DerEinsetzabschnitt 157a ist mit einem Anschlagbefestigungsabschnitt 157e versehen,der mit dem zylindrischen Anschlagelement 159 in Eingriff steht.Der Durchmesser des Anschlagbefestigungsabschnitts 157e istum eine Größe entsprechendder Dicke des Anschlagelements 159 kleiner als der Durchmesserdes übrigenAbschnitts des Einsetzabschnitts 157a.
[0153] DasAnschlagelement 159 wird mit dem Anschlagbefestigungsabschnitt 157e inEingriff gebracht und an dem zweiten Kappenbildungselement 157 befestigt.Das Anschlagelement 159 ist aus Gummi gemacht und absorbiertin dem Zylinder 141 erzeugte Vibrationen, wenn sich derKolben 143 hin und her bewegt, insbesondere falls sichder Kolben 143 schneller bewegt ist. Aufgrund dessen können diedurch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 143 erzeugtenVibrationsgeräuscheunterdrücktwerden. In diesem Zusammenhang ist das Material des Anschlagelements 159 nichtauf Gummi beschränkt. DasAnschlagelement 159 kann aus Kunstharz sein, zum Beispielkann es aus Teflon^TM sein. Alternativ kannes sowohl aus Gummi als auch Metall gemacht sein.
[0154] Alsnächsteswird nun der Aufbau des Kolbens 143 erläutert. 12A, 12B und 12C sind schematische Darstellungendes Aufbaus des in dem Zylinder 141 vorgesehenen Kolbens 143. 12A ist eine Draufsichtdes Kolbens 143, 12B isteine Schnittansicht eines Entwurfs des Aufbaus des Querschnittssenkrecht zu der Längsrichtungdes Kolbens 143, und 12C isteine Schnittansicht eines Entwurfs des Aufbaus des Querschnittsin der Längsrichtungdes Kolbens 143.
[0155] DerKolben 143 enthälteinen Permanentmagneten 171, dessen Profil säulenförmig ist;einen zylindrischen Aufnahmekörper 173 zumAufnehmen des Permanentmagneten 171; und ein Paar Endabschnittbildungskörper 175,die in der Axialrichtung auf beiden Seiten des Permanentmagneten 171 undeinander abgewandt angeordnet sind. Der zylindrische Aufnahmekörper 173 istaus einem Metall wie beispielsweise rostfreiem Stahl gemacht, unddas Profil des zylindrischen Aufnahmekörpers 173 ist ein Hohlzylinder.Der zylindrische Aufnahmekörper 173 istmit einer Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht 173a versehen,welche ein überder gesamten Seitenflächedes zylindrischen Aufnahmekörpers 173 angeordnetesGleitelement ist, das mit der Innenwand des Zylinders 141 inKontakt kommt. Der Außendurchmessersdes zylindrischen Aufnahmekörpers 173 istim Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 141 .Die Gleitflächedieses Kolbens 143 besteht aus einer Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht 173a.
[0156] DerDurchmesser des in diesem zylindrischen Aufnahmeabschnitt 173 aufgenommenenPermanentmagneten 171 ist kleiner als der Innendurchmesserdes zylindrischen Aufnahmekörpers 173.Die Längedes Permanentmagneten 171 in der Axialrichtung ist etwasgeringer als jene des zylindrischen Aufnahmekörpers 173 in der Axialrichtung.Der so aufgebaute Permanentmagnet 171 ist in einer solchenWeise angeordnet, dass die Magnetpole (N-Pol und S-Pol) in den Öffnungs abschnittendes zylindrischen Aufnahmekörpers 173 angeordnetsind, und der Permanentmagnet 171 ist in dem Mittelabschnitt deszylindrischen Aufnahmekörpers 173 aufgenommen.Am Endabschnitt des zylindrischen Aufnahmekörpers 173 steht derEndabschnittbildungskörper 175 soin Eingriff, dass der Endabschnittbildungskörper 175 eine Stirnseitedes Permanentmagneten 171 kontaktieren kann.
[0157] DerEndabschnittbildungskörper 175 kann auseinem magnetischen Material (ferromagnetisches Material) wie beispielsweiseEisen gemacht sein. Wenn der Endabschnittbildungskörper 175 in einemMagnetfeld platziert wird, wird der Endabschnittbildungskörper 175 durchdas Magnetfeld beeinflusst und vorübergehend magnetisiert, und funktioniertso als temporärerMagnet. Der Endabschnittbildungskörper 175 ist in einerim Wesentlichen säulenartigenForm ausgebildet. Ein Ende des Endabschnittbildungskörpers 175 istmit einem Abschnitt kleinen Durchmessers 175a versehen,der mit dem zylindrischen Aufnahmekörper 173 in Eingriff steht,und der Durchmesser des anderen Endes des Endabschnittbildungskörpers 175 istgrößer alsder Außendurchmesserdes Permanentmagneten 171 und etwas kleiner als der Außendurchmesserdes zylindrischen Aufnahmekörpers 173.
[0158] DieLänge L2des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung ist kürzerals die Länge L1der Magnetspule 147 in der Axialrichtung. Insbesonderebeträgtdie LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung 25% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung.
[0159] Ander Seitenflächedes Endabschnittbildungskörpers 175 istdie Spiralnut 175b ausgebildet, welche sich von dem Endabschnitt,in welchem der Abschnitt kleinen Durchmessers 175a ausgebildet ist,zu dem anderen Endabschnitt (dem Endabschnitt des Kolbens 143)erstreckt. Insbesondere sind mehrere Spiralnuten 175b ineiner solchen Weise ausgebildet, dass sich die Spiralnuten 175b aufder Seite des Endabschnittbildungskörpers 175 in der Axialrichtungdrehen.
[0160] DerAbschnitt kleinen Durchmessers 175a des so aufgebautenEndabschnittbildungskörpers 175 stehtmit dem zylindrischen Aufnahmeabschnitt 173 in Eingriff,in welchem der Permanentmagnet 171 aufgenommen ist, unddie Nuten 175b sind spiralförmig von dem Endabschnitt deszylindrischen Aufnahmeabschnitts 173 zu dem Ende des Kolbens 143 angeordnet,wenn der Zusammenbau des Kolbens 143 abgeschlossen ist.
[0161] Derzylindrische Aufnahmekörper 173,der Permanentmagnet 171 und der Endabschnittbildungskörper 175 sindmiteinander durch einen Klebstoff aus Epoxidharz verbunden und befestigt.In diesem Fall sind alle Spalte in dem zylindrischen Aufnahmekörper 173 mitKlebstoff gefüllt,sodass der Permanentmagnet 171 definitiv in dem zylindrischen Aufnahmeabschnitt 173 befestigtwerden kann und der Permanentmagnet 171 das Fluid 5 nichtkontaktieren kann. In diesem Zusammenhang können der zylindrische Aufnahmekörper 173 undder Endabschnittbildungskörper 175 miteinandermittels Schweißensverbunden und befestigt werden.
[0162] Dieso aufgebaute Fluidantriebseinheit 10 wird wie folgt betrieben.Die Antriebsschaltung 153 legt eine Wechselspannung andie Magnetspule 147, sodass Magnetflüsse in die positive und dienegative Richtung abwechselnd und periodisch in dem Zylinder 141 inder Axialrichtung des Zylinders 141 erzeugt werden können. Aufgrunddessen wird der Kolben 143, in welchem der Permanentmagnet 171 mit demN-Pol in einem Endabschnitt in der Axialrichtung des Zylinders 141 undauch dem S-Pol indem anderen Endabschnitt eingebaut ist, durch die Magnetkraft amOszillationszentrum der Grenzposition des Paares der Magnetspulen 147 indie Richtung des Magnetflusses bewegt und periodisch hin und herbewegt.
[0163] Indiesem Fall wird der Kolben 143 des vorliegenden Ausführungsbeispielsin dem Bereich PR1 in dem Zylinder 141, der von dem Paarder Magnetspulen 147 umgeben ist, oszilliert. Insbesonderewird der Kolben 143 des vorliegenden Ausführungsbeispielsin dem Bereich PR1 oszilliert, der von dem Endabschnitt der einenMagnetspule 147 auf der Seite der Zylinderkappe 155 (derSeite des Kanals 231 und dem Endabschnitt der anderen Magnetspule 147 auf derSeite der Zylinderkappe 155 (der Seite des Kanals 23)umgeben ist.
[0164] Wennder Kolben 143 hin und her bewegt wird, wird das Fluid 5,dessen Volumen der Bewegung des Kolbens entspricht, aus einem Endedes Zylinders 141 ausgegeben. Das so ausgegebene Fluid 5 strömt in einEnde des Kanals 23 des Wärmetransportvorrichtungskörpers 21,und das gleiche Volumen des Fluids 5 wird aus dem anderenEnde des Kanals 23 ausgegeben. Durch dieses Prinzip wird dasFluid 5 in der Wärmetransportvorrichtung 120 in derRichtung des in 2 dargestelltenPfeils (die Richtung des Kanals parallel zu dem Kanal 23)entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 143 oszilliert.
[0165] 13 ist ein Diagramm einerBeziehung zwischen der LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung und dem durch die Magnetspule 147 aufden Kolben 143 ausgeübten Druck.In diesem Zusammenhang zeigt dieses Diagramm ein Messergebnis, beiwelchem der statische Druck durch die Magnetspule 147 indem Fall auf den Kolben 143 ausgeübt wird, dass der Kolben 143 gestopptist.
[0166] 14A, 14B und 14C sindDiagramme, in welchen das Oszillationszentrum als Nullpunkt bestimmtist, und die Kolbenposition bezüglichdes Oszillationszentrums auf der Abszissenachse gezeigt ist. Fallsder Kolben an der Position angeordnet ist, ist die Intensität des aufden Kolben ausgeübten Drucksauf der Ordinatenachse dargestellt. 14A istein Diagramm bezüglichdes Falls, dass die Länge L2des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung größer alsder passende Wert ist, 14B istein Diagramm bezüglichdes Falls, dass die Länge L2des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung der passende Wert ist, und 14C ist ein Diagramm bezüglich desFalls, dass die LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung geringer als der passende Wert ist.
[0167] Wiein 13 dargestellt, wirddie Intensität desauf den Kolben 143 ausgeübten Drucks in dem Fall, dassdie LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung 25% der LängeL1 der Magnetspule 147 beträgt, maximal. Wenn die Länge L2 desEndabschnittbildungskörpers 175 in derAxialrichtung auf 25% der LängeL1 der Magnetspule 147 eingestellt ist, kann der Kolben 143 durch elektrischeEnergie geringer Intensitäteffizient angetrieben werden. Demgemäß kann, wenn die Länge L2 desEndabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung auf 25% der LängeL1 der Magnetspule 147 eingestellt ist, die Fluidantriebseinheitverkleinert werden und der elektrische Energieverbrauch kann reduziertwerden.
[0168] Wieaus 13 ersichtlich,wird die Intensitätdes Drucks, den man in dem Fall erhält, dass die Länge L2 desEndabschnittbildungskörpers 175 in derAxialrichtung auf 16% bis 42% der Länge L1 der Magnetspule 147 eingestelltist, im Wesent lichen maximal. Deshalb kann, wenn die Länge L2 desEndabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung auf 16% bis 42% der Länge L1 der Magnetspule 147 eingestelltist, der im Wesentlichen gleiche Effekt wie jener des vorliegendenAusführungsbeispielserzielt werden.
[0169] Wenndie LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung zu groß oder kleinist, ist es unmöglich,unabhängigvon der Position des Kolbens eine gleichmäßige Druckintensität auf denKolben auszuüben.Wenn jedoch die Länge L2des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung auf 16% bis 42% der Länge L1 der Magnetspule 147 eingestelltist, wie in 14B dargestellt, kanneine im Wesentlichen konstante Druckintensität in allen Bereichen des Bewegungsbereichsdes Kolbens (die in dem Diagramm von –A bis A dargestellte Abszissenachse)unabhängigvon der Position des Kolbens ausgeübt werden. Deshalb kann gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielder Kolben 143 mit hoher Effizienz angetrieben werden.
[0170] Indiesem Zusammenhang ändertsich eine Druckintensitätgemäß der Positiondes Kolbens deutlich, wenn die LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung größer alsder passende Wert ist, wie in 14A dargestellt.Der Grund, warum sich die Druckintensität entsprechend der Positiondes Kolbens so stark ändert,besteht darin, dass, wenn die Längedes Endabschnittbildungskörpers 175 vergrößert ist,der Endabschnittbildungskörper 175 durchdas Magnetfeld der Magnetspule 147, welche sich von derden Endabschnittbildungskörper 175 selbstumgebenden Magnetspule 147 unterscheidet, beim Hin- undHerbewegen des Kolbens stark beeinflusst wird.
[0171] Wenndie LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 175 inder Axialrichtung viel kleiner als der passende Wert ist, wie in 14C dargestellt, wird dieDruckintensitätin der Nähedes Wendepunkts (Punkt A; Punkt –A) stark verringert. Der Grundfür dieseReduzierung der Druckintensitätin der Nähedes Wendepunkts besteht darin, dass es für den Endabschnittbildungskörper 175 unmöglich wird,den Einfluss von Schwankungen der zwischen der Mitte der Magnetspule 147 unddem Endabschnitt erzeugten Magnetfeldverteilung zu reduzieren.
[0172] ObigeErläuterungenbeziehen sich auf den Aufbau des Wärmetransportsystems 101 undder Fluidantriebseinheit 110. Wenn im vorliegenden Ausführungsbeispielder Kolben 143 in dem Zylinder 141 hin und herbewegt wird, der mit beiden Endabschnitten 23a, 23b desin dem Wärmetransportvorrichtungskörper 21 ausgebildetenKanals 23 in Verbindung steht, wird das in den Kanal 23 gefüllte Fluid 5 indie Kanalrichtung (die Richtungen der in 2 dargestellten Pfeile x und y) oszilliert.Deshalb ändert sichdas Volumen des Bereichs, in welchem das Fluid 5 vorhandenist, nicht und so entsteht in dem Fluid 23 keine Kavitation(Blasenbildung). Deshalb können gemäß dieserFluidantriebseinheit 110 Vibrationen, welche eine Ursacheeiner Kavitation sind, und Geräuschevermieden werden.
[0173] Indiesem Ausführungsbeispielsind die Magnetspulen 147 außerhalb des Zylinders 141 angeordnet,und der Kolben 143 wird durch Magnetkraft angetrieben.Deshalb ist es einfach, das Innere des Zylinders 141 luftdichtabzuschließen.Demgemäß kann einAusströmendes Fluids 5 verhindert werden. Ferner kann ein Kurzschlussder elektronischen Schaltung verhindert werden.
[0174] Gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielwird der Kolben 143 durch das in der Magnetspule 147 gebildeteMagnetfeld ohne Verwendung des Jochs angetrieben. Deshalb wirktauf den Kolben 143 keine Feststellkraft, und ein gleichmäßiger Druck kanngenau auf den Kolben 143 ausgeübt werden. Aus den obigen Gründen kanngemäß der Fluidantriebseinheit 110 desvorliegenden Ausführungsbeispielsder Kolben 143 passend und genau durch den Kolben angetriebenwerden.
[0175] Gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielwird, wenn der den Kolben 143 bildende Permanentmagnet 171 indem zylindrischen Aufnahmekörper 173 aufgenommenist, das Profil des Kolbens 143 durch Maßfehlerin dem Permanentmagneten 171 nicht beeinflusst, und sokönnendie Maßtoleranzen desPermanentmagneten 171 vergrößert werden. Deshalb können gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispieldie Herstellungskosten reduziert werden.
[0176] Gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielwird, wenn der Permanentmagnet 171 in dem zylindrischenAufnahmekörper 173 aufgenommen ist,verhindert, dass der Permanentmagnet 171 mit dem Fluid 5 inKontakt kommt. Demgemäß ist es möglich, eineKorrosion des Permanentmagneten 171 durch das Fluid 5 zuver hindern. Deshalb kann gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispieldie Haltbarkeit der Fluidantriebseinheit 110 verbessert werden.
[0177] Gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielkann, wenn die Spiralnuten 175b von dem Bereich, in welchemdas Gleitelement (die Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht) aufder Oberflächedes Kolbens 143 vorgesehen ist, zu beiden Endabschnittendes Kolbens 143 in der Axialrichtung ausgebildet sind,ein Verbleiben des Abriebpulvers des Kolbens 143 in derNähe desOszillationszentrums des Kolbens 143 verhindert werden.Deshalb besteht gemäß dieserFluidantriebseinheit 110 keine Möglichkeit, dass der Kolben 143 ausGründeneines in der Nähe desOszillationszentrums des Kolbens 143 verbleibenden Abriebpulversnicht ruhig gleitet. So besteht beinahe keine Möglichkeit, dass der Betriebdes Kolbens unbeabsichtigt gestoppt wird.
[0178] Imvorliegenden Ausführungsbeispielist das zweite Kappenbildungselement 157, welches ein Kanalverbindungselementzum Verbinden des Verbindungsrohrs 131 mit dem Zylinder 141 ist,in dem Zylinder 141 durch eine elastische Kraft des O-Rings 158 befestigt.Deshalb ist es gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielmöglich,das Problem zu lösen,bei welchem eine starke äußere Kraft(Drehkraft) auf den Zylinder 141 wirkt, wenn das zweite Kappenbildungselement 157 andem Zylinder 141 angebracht wird und der Zylinder 141 verformtund beschädigtwird.
[0179] Gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielwird, da die Magnetspule 147 entfernt von der Seite desZylinders 141 in der Axialrichtung angeordnet ist, dievon der Magnetspule 147 erzeugte Wärme nicht zu dem Zylinder 141 geleitet.Deshalb kann eine Verschlechterung der Leistung des Wärmetransportsystems 101 zufriedenstellendverhindert werden.
[0180] Gemäß dem vorliegendenAusführungsbeispielist die Querschnittsflächedes Zylinders 141 größer gemachtals jene des Kanals 23. Deshalb kann die Amplitude desFluids 5 in dem Kanal 23 größer als jene des Kolbens 143 gemachtwerden. Als Ergebnis kann die Wärmetransportleistungdes Wärmetransportsystems 101 starkverbessert werden. Wenn die Wärmetransportvorrichtung 120 imvorliegenden Ausführungsbeispielverwendet wird, kann in dem Wärmetransportsystem 101 die gleicheWirkung wie jene oben beschriebene des ersten Ausführungsbeispielsvorgesehen werden.
[0181] Indiesem Zusammenhang entspricht im vorliegenden Ausführungsbeispielder Wärmetransportkörper derWärmetransportvorrichtung 120.Die Antriebseinrichtung enthältein Paar Magnetspulen 147 und eine Steuerschaltung 153 zumSteuern der Magnetspulen 147. Das Vibrations/Geräusch-Unterdrückungselemententspricht dem Anschlagelement 159.
[0182] Inder Fluidantriebseinheit 110 ist es möglich, anstelle des obigenKolbens 143 einen anderen Kolben zu benutzen. 15A, 15B und 15C sindschematische Darstellungen des Aufbaus des Kolbens 180 derersten Variation. 15A isteine Draufsicht des Aufbaus des Kolbens 180, 15B ist eine Schnittansichteines Entwurfs des Aufbaus des Querschnitts senkrecht zu der Längsrichtungdes Kolbens 180, und 15C isteine Schnittansicht eines Entwurfs des Aufbaus des Querschnittsin der Längsrichtungdes Kolbens 180.
[0183] DerKolben 180 der ersten Abwandlung ist in der im Wesentlichengleichen Weise wie jener oben beschriebene Kolben 143 aufgebaut.In dem Kolben 180 wird jedoch anstelle des Endabschnittbildungskörpers 175 derEndabschnittbildungskörper 185 mit einerNut eines unterschiedlichen Profils verwendet. In diesem Fall enthält der Kolben 180 einenPermanentmagneten 171, dessen Aufbau der gleiche wie jenerdes Kolbens 143 ist; einen zylindrischen Aufnahmekörper 173 zumAufnehmen des Permanentmagneten 171; und ein Paar Endabschnittbildungskörper 185,die auf beiden Seiten des Permanentmagneten 171 angeordnetsind.
[0184] DerPermanentmagnet 171 ist in einer solchen Weise angeordnet,dass die Magnetpole (N-Pol und S-Pol) in den Öffnungsabschnitten des zylindrischenAufnahmekörpers 173 angeordnetsind, und der Permanentmagnet 171 ist in dem Mittelabschnitt deszylindrischen Aufnahmeabschnitts 173 aufgenommen. Am Endabschnittdes zylindrischen Aufnahmekörpers 173 stehtder Endabschnittbildungskörper 185 soin Eingriff, dass er eine Stirnseite des Permanentmagneten 171 kontaktierenkann.
[0185] DerEndabschnittbildungskörper 185 istaus einem magnetischen Material (ferromagnetisches Material), wiebeispielsweise Eisen gemacht und funktioniert als temporärer Magnet.Der Endabschnittbildungskörper 185 istin eine im Wesentlichen säulenartigeForm gebildet, dessen eines Ende mit einem Abschnitt kleinen Durchmessers 185a versehenist, der mit dem zylindrischen Aufnahmekörper 173 in Eingriffsteht. Die LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 185 inder Axialrichtung ist geringer als die Länge L1 der Magnetspule 147 inder Axialrichtung. Insbesondere beträgt die Länge L2 des Endabschnittbildungskörpers 185 inder Axialrichtung 25% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung.
[0186] Aufder Seite des Endabschnittbildungskörpers 185 sind mehrereNuten 185b, die sich parallel zu der Axialrichtung desKolbens 180 erstrecken, von dem Endabschnitt, bei welchemder Abschnitt kleinen Durchmessers 185a ausgebildet ist,zu dem anderen Endabschnitt ausgebildet. Der Endabschnittbildungskörper 185 stehtmit dem zylindrischen Aufnahmekörper 173,in welchem der Permanentmagnet 171 aufgenommen ist, indem Abschnitt kleinen Durchmessers 185a in Eingriff.
[0187] Demgemäß ist indem Zustand, wenn der Zusammenbau des Kolbens 180 abgeschlossenist, die Nut 185b linear von dem Endabschnitt des zylindrischenAufnahmekörpers 173 zudem Endabschnitt des jeweiligen Kolbens 143 angeordnet;mit anderen Worten von dem Mittelabschnitt des Kolbens 180 zu demEndabschnitt des Kolbens 180. Im Vergleich zu dem Kolben 143 kannin dem wie oben beschrieben aufgebauten Kolben 180 dieNut 185b einfach maschinell bearbeitet werden. Deshalbist der wie oben beschrieben aufgebaute Kolben 180 dahingehend vorteilhaft,dass die Herstellungskosten reduziert werden können.
[0188] 16A, 16B und 16C sindschematische Darstellungen des Aufbaus des Kolbens 190 der zweitenAbwandlung. In diesem Zusammenhang ist 16A eine Draufsicht des Aufbaus des Kolbens 190, 16B ist eine Schnittansichteines Entwurfs des Aufbaus des Querschnitts des Kolbens 190 in derLängsrichtung,und 16C ist eine Schnittansichteines Entwurfs des Aufbaus des Querschnitts des Kolbens 190 senkrechtzu der Längsrichtung.
[0189] DerKolben 190 der zweiten Abwandlung enthält einen Kolbenkörper 193,in dem ein Paar Endabschnittbildungskörper 195, die beideEndabschnitte des Kolbens 190 bilden, und der Verbindungskörper 194 zumVerbinden der Endabschnittbildungskörper 195 in einenKörperintegriert sind. Der Kolben 190 der zweiten Abwandlungenthältauch ein Paar Permanentmagneten-Teilkörper 191, deren Querschnittin der Richtung senkrecht zu der Axialrichtung halbkreisförmig ist.
[0190] DerEndabschnittbildungskörper 195 istaus einem magnetischen Material (ferromagnetisches Material) wiebeispielsweise Eisen gemacht. Der Endabschnittbildungskörper 195 funktioniertals temporärerMagnet. Der Endabschnittbildungskörper 195 ist in eineim Wesentlichen säulenartigeForm gebildet, und ist mit einem Abschnitt kleinen Durchmessers 195a zumAufnehmen des zylindrischen Gleitelements 192 auf der Seitedes Verbindungskörpers 194 versehen.
[0191] DerAußendurchmesserdes Endabschnittbildungskörpers 195 istetwas kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 141.Die LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 195 inder Axialrichtung beträgt25% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung. Die Länge desAbschnitts kleinen Durchmessers 195a in der Axialrichtungist im Wesentlichen gleich der Längedes Gleitelements 192 in der Axialrichtung. Der Außendurchmesserdes Gleitelements 192 ist im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesserdes Zylinders 141. Bei diesem Kolben 190 ist dieGleitflächeaus Gleitelementen 192 aufgebaut, die auf beiden Seitendes Kolbens 190 in der Axialrichtung symmetrisch angeordnetsind.
[0192] Indem Endabschnittbildungskörper 195 ist dieSpiralnut 195b ausgebildet, die sich von dem Abschnittkleinen Durchmessers 195a zu dem Endabschnitt auf der derSeite des Verbindungskörpers 194 abgewandtenSeite erstreckt, d.h. sich zu dem Endabschnitt des Kolbens 190 erstreckt.Insbesondere ist die Nut 195b in einer solchen Weise ausgebildet,dass sie sich um den Endabschnittbildungskörper 195 dreht.
[0193] Andererseitsist der Durchmesser des Verbindungskörpers 194 kleinerals der Durchmesser des Endabschnittbildungskörpers 195. Insbesondere istder Radius des Endabschnittbildungskörpers 195 etwas größer alsdie Länge,welche man erhält,wenn die Dicke des Permanentmagneten-Teilkörpers 191 in der Radialrichtungzu dem Radius des Verbindungskörpers 194 hinzuaddiert wird. Ein Paar der Permanentmagneten-Teilkörper 191 istmit dem Verbindungskörper 194 verbunden.Wenn das Paar der Permanentmagneten-Teilkörper 191 zusammengesetztist, kann ein zylindrischer Permanentmagnet gebildet werden, dessenInnendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Verbindungskörpers 194 istund dessen Außendurchmesseretwas kleiner als der Außendurchmesserdes Endabschnittbildungskörpers 195 ist.
[0194] Wenndas Paar Permanentmagneten-Teilkörper 191 amUmfang des Verbindungskörpers 194 indem wie oben beschrieben aufgebauten Kolbenkörper 193 angebrachtist, ist der Kolben 190 fertig. In dem so fertig gestelltenKolben 190 sind die Permanentmagneten-Teilkörper 191 aufder Mittelseite des Kolbens 190 bezüglich der die Seitenflächen des Paaresder Endabschnittbildungskörper 195 inder Radialrichtung senkrecht zu der Gleitrichtung (die Axialrichtungdes Kolbens 190) des Kolbens 190 verbindendenSeite (die äußerste Seitedes Endabschnittbildungskörpers 195)angeordnet.
[0195] Gemäß dem wieoben beschrieben aufgebauten Kolben 190 ist der Zusammenbaueinfach auszuführen.Deshalb ist das Produkt einfach herzustellen. Da ferner die Permanentmagneten-Teilkörper 191 denZylinder 141 nicht kontaktieren, ist es möglich, dieMaßtoleranzender Permanentmagneten-Teilkörper 191 zuvergrößern, undso kann die Zuverlässigkeitdes Produkts verbessert werden.
[0196] Indiesem Zusammenhang steht das Gleitelement 192 in dem Kolben 190 vondem Endabschnittbildungskörper 195 vor.Anstelle des Gleitelements 192 kann jedoch die Seite desEndabschnittbildungskörpers 195 auchmit Nickelphosphor galvanisiert sein. 17B, 17B und 17C sind schematische Darstellungen desAufbaus einer Abwandlung des Kolbens 190'. 17A isteine Draufsicht des Aufbaus des Kolbens 190', 17B isteine Schnittansicht eines Entwurfs des Aufbaus des Querschnittsdes Kolbens 190' inder Längsrichtung,und 17C ist eine Schnittansichteines Entwurfs des Aufbaus des Querschnitts des Kolbens 190' in der Richtungsenkrecht zu der Längsrichtung.
[0197] DieAbwandlung des Kolbens 190' besitzt keinenAbschnitt kleinen Durchmessers 195a in dem Endabschnittbildungskörper 195', sondern weisteine Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht 196 aufder Seitenflächedes Endabschnittbildungskörpers 195' anstelle desGleitelements 192 auf. Außer den obigen Punkten istder Aufbau der Abwandlung des Kolbens 190' im Wesentlichen gleich dem Aufbaudes obigen Kolbens 190.
[0198] Beidem Kolben 190' istdie Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht 196, welche alsGleitelement benutzt wird, auf der Seitenfläche des Endabschnittbildungskörpers 195' mittels Galvanisierunggebildet. Deshalb kann der Kolben 190' einfacher als der Kolben 190 hergestelltwerden.
[0199] 18A und 18B sind schematische Darstellungen desAufbaus des Kolbens 200 der dritten Abwandlung. In diesemZusammenhang ist 18A eineDraufsicht des Aufbaus des Kolbens 200, und 18B ist eine Schnittansichteines Entwurfs des Aufbaus des Querschnitts des Kolbens 200 inder Längsrichtung.
[0200] DerKolben 200 der dritten Abwandlung enthält einen säulenartigen Permanentmagneten 201 undein Paar Endabschnittbildungskörper 205,welche an beiden Endabschnitten des Permanentmagneten 201 inder Axialrichtung angeordnet sind, zum Bilden der Endabschnittedes Kolbens 200.
[0201] DerEndabschnittbildungskörper 205 istaus einem magnetischen Material (ferromagnetisches Material), wiebeispielsweise Eisen gemacht. Der Endabschnittbildungskörper 205 funktioniertals temporärerMagnet. Der Endabschnittbildungskörper 205 ist in einerim Wesentlichen säulenartigenForm ausgebildet. Der Endabschnittbildungskörper 205 weist einenAbschnitt kleinen Durchmessers 205a zum Aufnehmen des zylindrischenGleitelements 202 auf der Seite des Permanentmagneten 201 auf.
[0202] DerAußendurchmesserdes Endabschnittbildungskörpers 205 istetwas kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 141.Die LängeL2 des Endabschnittbildungskörpers 205 inder Axialrichtung beträgt25% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung. Die Länge desAbschnitts kleinen Durchmessers 205a in der Axialrichtungist im Wesentlichen gleich der Längedes Gleitelements 202 in der Axialrichtung. Der Außendurchmesserdes Gleitelements 202 ist im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesserdes Zylinders 141. Bei diesem Kolben 200 ist dieGleitflächeaus den Gleitelementen 202 aufgebaut, welche auf beidenSeiten des Kolbens 200 in der Axialrichtung symmetrischangeordnet sind.
[0203] Indem Endabschnittbildungskörper 205 ist dieSpiralnut 205b ausgebildet, die sich von dem Abschnittkleinen Durchmessers 205a zu dem Endabschnitt des Kolbens 200 erstreckt.Insbesondere ist die Nut 205b in einer solchen Weise ausgebildet, dasssie sich um den Endabschnittbildungskörper 205 dreht. DerDurchmesser des Permanentmagneten 201 ist kleiner als derDurchmesser des Endabschnittbildungskörpers 205 und istan den Stirnseiten auf beiden Seiten des Permanentmagneten 201 inder Axialrichtung drehbar mit den Endabschnittbildungskörpern 205 verbunden,sodass der Permanentmagnet 201 bezüglich der Endabschnittbildungskörper 205um einen vorbestimmten Winkel gedreht werden kann.
[0204] Gemäß dem wieoben beschrieben aufgebauten Kolben 200 können, dadie Endabschnittbildungskörper 205 undder Permanentmagnet 200 drehbar miteinander verbunden sind,die Endabschnittbildungskörper 205 ruhigan der Innenwand des Zylinders 141 gleiten. Demgemäß ist es möglich, wennder Kolben 200 verwendet wird, eine Fluidantriebseinheitherzustellen, deren Leistungsvermögen hoch ist. Ferner ist esvorteilhaft, dass der Durchmesser des Permanentmagneten 201 kleiner alsjener des Endabschnittbildungskörpers 205 ist. DeshalbkönnenMaßfehlerin dem Permanentmagneten 201 zu einem gewissen Maße vermiedenwerden. So könnengemäß diesemAusführungsbeispiel dieMaßtoleranzendes Permanentmagneten 201 vergrößert werden und die Herstellungskostenreduziert werden.
[0205] Indiesem Zusammenhang kann in der gleichen Weise wie bei dem Kolben 190 indem Kolben 200 eine Nickelphosphor-Galvanisierungsschichtauf der Seite des Endabschnittbildungskörpers 205 gebildetsein, anstelle das Gleitelement 202 zu benutzen. 19A und 19B sind schematische Darstellungen desAufbaus einer Abwandlung des Kolbens 200'. 19A isteine Draufsicht des Aufbaus des Kolbens 200', und 19B ist eine Schnittansicht eines Entwurfsdes Aufbaus des Kolbens 200' inder Längsrichtung.
[0206] DieVariation des Kolbens 200' besitztkeinen Abschnitt kleinen Durchmessers 205a in dem Endabschnittbildungskörper 205', sondern weistanstatt des Gleitelements 202 eine Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht 206 aufder Seitenflächedes Endabschnittbildungskörpers 205' auf. Außer denobigen Punkten ist der Aufbau der Abwandlung des Kolbens 200' im Wesentlichengleich dem Aufbau des obigen Kolbens 200.
[0207] Beidem Kolben 200' istdie Nickelphosphor-Galvanisierungsschicht 206, welche alsGleitelement benutzt wird, auf der Seitenfläche des Endabschnittbildungskörpers 205' mittels Nickelgalvanisierungausgebildet. Deshalb kann der Kolben 200' einfacher als der Kolben 200 hergestelltwerden.
[0208] Indiesem Zusammenhang muss die Länge L2der Endabschnittbildungskörperder obigen Kolben 180, 190, 190', 200 und 200' in der Axialrichtung zumBeispiel aus dem gleichen Grund wie im Fall des Kolbens 143 nicht25% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung betragen. DieLänge L2 derEndabschnittbildungskörperkann auf 16% bis 42% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung eingestelltsein.
[0209] Alsnächsteswird nun das dritte Ausführungsbeispielerläutert. 20 ist eine Darstellung einesEntwurfs des Aufbaus des Schnitts in der Längsrichtung der Fluidantriebseinheit 310 desdritten Ausführungsbeispiels.Die Fluidantriebseinheit 310 des dritten Ausführungsbeispielsbildet zusammen mit der oben beschriebenen Wärmetransportvorrichtung 120 einWärmetransportsystem.Dieses Wärmetransportsystemist in einer solchen Weise aufgebaut, dass die in 8 dargestellte Fluidantriebseinheit 110 nurdurch die Fluidantriebseinheit 310 ersetzt ist. Deshalbist der Aufbau des Wärmetransportsystems,in welchem die Fluidantriebseinheit 310 vorgesehen ist,hier nicht gezeigt.
[0210] DieFluidantriebseinheit 310 des dritten Ausführungsbeispielsist in einer solchen Weise aufgebaut, dass der Filter 320 inder Fluidantriebseinheit 110 des zweiten Ausführungsbeispielsvorgesehen ist. Das Fluid 5 kann durch den Filter 320 gelangen. Jedochkann das Abriebpulver, welches durch Abrieb des Kolbens 143 erzeugtwird, nicht durch den Filter 320 gelangen. Ein Paar derFilter 320 ist in dem Zylinder 141 angeordnet.
[0211] JederFilter 320 ist an einer Position auf der Seite des Kolbens 143 bezüglich desAnschlagelements 159 angeordnet, das außerhalb des Bewegungsbereichsdes Kolbens 143 zu der Stirnseite positioniert ist. JederFilter 320 verhindert ein Ein dringen des Abriebpulvers,welches durch Verschleiß desKolbens 143 erzeugt wird, über das Loch des Anschlagelements 159 inden Kanal. Gemäß der Fluidantriebseinheit 310 mitden Filtern 320 bleibt kein Abriebpulver in dem Kanal.Deshalb kann die Haltbarkeit des Wärmetransportsystems verbessertwerden. Mit anderen Worten ist es gemäß dem dritten Ausführungsbeispielmöglich,ein hoch zuverlässigesProdukt vorzusehen.
[0212] Auchbei der Fluidantriebseinheit 310 des dritten Ausführungsbeispielsist es anstelle des Kolbens 143 möglich, die Kolben 180, 190, 190', 200 und 200' zu verwenden,welche als Abwandlungen der Fluidantriebseinheit 110 deszweiten Ausführungsbeispielseingeführtsind. In diesem Zusammenhang muss die Länge L2 der Endabschnittbildungskörper inAxialrichtung nicht 25% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung betragen. DieLänge L2der Endabschnittbildungskörperkann auf 16% bis 42% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung eingestelltsein.
[0213] Alsnächsteswird nun das vierte Ausführungsbeispielerläutert. 21 ist eine Schnittansicht einesEntwurfs des Aufbaus des Schnitts in der Längsrichtung der Fluidantriebseinheit 410 desvierten Ausführungsbeispiels.Die Fluidantriebseinheit 410 des vierten Ausführungsbeispielsbildet zusammen mit der oben beschriebenen Wärmetransportvorrichtung 120 einWärmetransportsystem.Das Wärmetransportsystemist in einer solchen Weise aufgebaut, dass die in 8 dargestellte Fluidantriebseinheit 110 nurdurch die Fluidantriebseinheit 410 ersetzt ist. Deshalbist der Aufbau des Wärmetransportsystems,in welchem die Fluidantriebseinheit 410 vorgesehen ist,hier nicht gezeigt.
[0214] Inder Fluidantriebseinheit 410 des vierten Ausführungsbeispielsist anstelle des Anschlagelements 159, das in der Fluidantriebseinheit 110 des zweitenAusführungsbeispielsvorgesehen ist, ein Paar Schraubenfedern 420 vorgesehen.Falls der Kolben 143 durch die durch die Magnetspule 147 erzeugteMagnetkraft angetrieben wird, besteht eine Möglichkeit, dass der Kolbenfür einegewisse Zeit nicht gesteuert werden kann, mit dem Ergebnis, dass sichder Kolben aus dem ursprünglichenBewegungsbereich bewegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind, um denKolben 143 richtig hin und her zu bewegen, die Schraubenfedern 420 anbeiden Stirnseiten des Bewegungsbereichs PR2 des Kolbens 143 sovorgesehen, dass der Kolben 143 in dem ursprünglichenBewegungsbereich PR2 richtig hin und her bewegt werden kann.
[0215] Inder Fluidantriebseinheit 410 dieses Ausführungsbeispielssind die Schraubenfedern 420 zum Ausüben einer Federkraft in derAxialrichtung des Zylinders 141 angrenzend an den Bewegungsbereich PR2des Kolbens 143 angeordnet. Deshalb kann die Gleitbewegungdes Kolbens 143 durch die Schraubenfedern 420 ineinem vorbestimmten Bereich eingeschränkt werden, d.h. der Kolben 143 kannzu der Seite des Zylinders 141 nicht über den vorbestimmten Bereichhinaus bewegt werden.
[0216] Deshalbkann gemäß der Fluidantriebseinheit 410 desvierten Ausführungsbeispielsder Kolben immer richtig angetrieben werden, und die Leistungsfähigkeitdes Produkts kann verbessert werden. Gemäß der Fluidantriebseinheit 410 desvierten Ausführungsbeispielsist es möglich,da die Federelemente (die Schraubenfedern 420) benutztwerden, die Erzeugung von Vibrationen und Geräuschen im Fall einer schnellerenBewegung zu verhindern.
[0217] Auchbei der Fluidantriebseinheit 410 des vierten Ausführungsbeispielsist es anstelle des Kolbens 143 möglich, die Kolben 180, 190, 190', 200 und 200' zu benutzen,welche als Abwandlungen der Fluidantriebseinheit 110 deszweiten Ausführungsbeispielseingeführtsind. In diesem Zusammenhang muss die Länge L2 der Endabschnittbildungskörper inder Axialrichtung nicht 25% der Länge L1 der Magnetspule 147 inder Axialrichtung betragen. Die Länge L2 der Endabschnittbildungskörper kannauf 16% bis 42% der LängeL1 der Magnetspule 147 in der Axialrichtung eingestelltsein.
[0218] DieFluidantriebseinheiten 10, 110, 310 und 410 derersten bis vierten Ausführungsbeispieleund die die Fluidantriebseinheiten verwendenden Wärmetransportsystemewurden oben erläutert.Es ist jedoch anzumerken, dass die Fluidantriebseinheit und dasWärmetransportsystemder vorliegenden Erfindung nicht auf die obigen speziellen Ausführungsbeispielebeschränktsind und verschiedene Abwandlungen durch den Fachmann vorgenommenwerden können.
[0219] ZumBeispiel werden die Fluidantriebseinheiten 10, 110, 310 und 410 derobigen Ausführungsbeispielehauptsächlichfür dasWärmetransportsystemin die Praxis umgesetzt. Jedoch ist die Verwendung der Fluidantriebseinheiten 10, 110, 310 und 410 derobigen Ausführungsbeispielenicht auf die obige spezielle Anwendung beschränkt. Im ersten Ausführungsbeispielsind das Joch 51 und der Zylinder 41 unterschiedlichzueinander aufgebaut und ein Spalt ist zwischen ihnen ausgebildet,sodass der Zylinder 41 keiner Biegungsbelastung unterworfenist. Anstelle des Ausbildens des Spalts zwischen dem Joch 51 unddem Zylinder 41 könnenjedoch das Joch 51 und der Zylinder 41 auch ineinen Körperintegriert sein, sodass keine Biegungsbelastung auf den Zylinder 41 wirkt.
[0220] Fernerkann ein Labyrinthdichtungselement am Umfang der Seite des Kolbens 43 vorgesehen sein,sodass das Fluid 5 nicht über den zwischen dem Zylinder 41 unddem Kolben 43 gebildeten Spalt von einem Ende zu dem anderenEnde strömen kann.Wenn diese Konstruktion angewendet wird, kann das Fluid 5 effektivoszilliert werden.
[0221] Während dieErfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele zu Veranschaulichungszweckenbeschrieben worden ist, sollte es offensichtlich sein, dass zahlreicheModifikationen daran durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohnedas Grundkonzept und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

权利要求:
Claims (35)
[1] Fluidantriebseinheit zum Oszillieren eines in einenKanal gefülltenFluids in eine Richtung des Kanals, mit einem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt,der mit beiden Endabschnitten des Kanals in Verbindung steht, wobeiein Bewegungsteil bewegbar in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittaufgenommen ist, wobei das Fluid in dem Kanal in Räumen zwischenbeiden Endabschnitten des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in derBewegungsrichtung des Bewegungsteils und den Endabschnitten desKanals aufgenommen ist; und einer Antriebseinrichtung zum Hin-und Herbewegen des Bewegungsteils in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittin der Bewegungsrichtung, wobei das in den Kanal gefüllte Fluidin der Kanalrichtung oszilliert wird, wenn das Bewegungsteil durch dieAntriebseinrichtung hin und her bewegt wird.
[2] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherder Bewegungsteilaufnahmeabschnitt ein Zylinder ist, der mit beidenEndabschnitten des Kanals in Verbindung steht, und das Bewegungsteilein Kolben ist, der sich in dem Zylinder in der Axialrichtung der Zylinder,was die Gleitrichtung des Bewegungsteils ist, hin und her bewegt.
[3] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherdas Bewegungsteil ein Gleitelement enthält und die Gleitfläche desBewegungsteils aus dem Gleitelement aufgebaut ist.
[4] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 3, bei welcherdas Bewegungsteil ein Paar Gleitelemente enthält, die an symmetrischen Positionenauf beiden Seiten des Bewegungsteils in der Gleitrichtung angeordnetsind.
[5] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherdas Bewegungsteil einen magnetischen Körper enthält, und die Antriebseinheitdas Bewegungsteil durch auf den magnetischen Körper ausgeübte Magnetkraft hin und herbewegt.
[6] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 3, bei welcherdas Bewegungsteil einen magnetischen Körper enthält, das Gleitelement im Umfangdes magnetischen Körpersangeordnet ist und die Antriebseinheit das Bewegungsteil durch dieauf den magnetischen KörperausgeübteMagnetkraft hin und her bewegt.
[7] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 5, bei welcherdas Bewegungsteil einen als den magnetischen Körper zu benutzenden Permanentmagnetenenthält.
[8] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 5, bei welcherdie Antriebseinrichtung eine ringförmige Erregerspule enthält, dieeine Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in der Gleitrichtungdes Bewegungsteils umgibt, ein Magnetfluss in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittdurch die Erregerspule gebildet wird, und das Bewegungsteil durchdie durch die Erregerspule erzeugte Magnetkraft hin und her bewegtwird.
[9] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 5, wobei die Antriebseinrichtungenthält:einen Elektromagneten, der aus einer ringförmigen Erregerspule, die eine Seitedes Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in der Gleitrichtung des Bewegungsteilsumgibt, und einem Joch, welches zum Bilden eines magnetischen Pfadesverwendet wird und das einen Außenumfangder Erregerspule überdeckt,zum Bilden eines der Seite des Bewegungsteilsaufnahmeabschnittsgegenüber liegendenMagnetpols aufgebaut ist, wobei das Bewegungsteil in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitthin und her bewegt wird, wenn die Magnetpole des Elektromagnetenperiodisch umgekehrt werden.
[10] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 9, ferner miteinem Jochverbindungselement, das an beiden Endabschnitten des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsbefestigt ist, zum Befestigen des Jochs in einem Zustand ohne Kontaktmit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt.
[11] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 9, bei welcherdie Erregerspule an dem Joch in einem Zustand befestigt ist, inwelchem ein Spalt zu der Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsausgebildet ist.
[12] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 9, ferner mit einemFederelement zum Drückeneines Endabschnitts des Bewegungsteils, um so das Bewegungsteilverschiebbar an einer vorbestimmten Position in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittanzuordnen; und einem Federeingriffsabschnitt zum Befestigendes Federelements in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt in einemZustand, in welchem das Federelement eine Druckkraft erzeugt.
[13] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 5, bei welcherdas Bewegungsteil ein Paar Permanentmagnete enthält, welche der magnetischeKörpersind, die an Positionen angeordnet sind, die um einen vorbestimmtenAbstand in der Bewegungsrichtung voneinander getrennt sind, sodassdie Magnetpole des gleichen Typs einander gegenüber liegen können.
[14] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 13, wobei dasBewegungsteil ein Bewegungsteilmittelabschnittbildungselement zumBilden eines Mittelabschnitts des Bewegungsteils selbst und ein Bewegungsteilendabschnittbildungselementzum Bilden eines Endabschnitts des Bewegungsteils selbst enthält, wobeidas Bewegungsteilmittelabschnittbildungselement, der Permanentmagnetund das Bewegungsteilendabschnittbildungselement miteinander durchSchrauben in dem Zustand verbunden sind, dass der Permanentmagnetzwischen das Bewegungsteilmittelabschnittbildungselement und dasBewegungsteilendabschnittbildungselement gesetzt ist.
[15] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 13, bei welcherdas Paar der Permanentmagnete bezüglich der Mitte des Bewegungsteilssymmetrisch angeordnet ist.
[16] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 5, bei welcherdie Antriebseinheit ein Paar ringförmiger Erregerspulen enthält, dieeine Seite des Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in der Gleitrichtungdes Bewegungsteils umgeben, das Paar ringförmiger Erregerspulen in derGleitrichtung des Bewegungsteils parallel zueinander angeordnetist, und das Bewegungsteil durch eine durch das Paar der Erregerspulenerzeugte Magnetkraft hin und her bewegt wird.
[17] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 16, bei welcherdas Bewegungsteil in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt in einemBereich hin und her bewegt wird, der von dem Endabschnitt einerErregerspule auf der Kanalseite und von dem Endabschnitt der anderenErregerspule auf der Kanalseite umgeben ist.
[18] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherdas Bewegungsteil temporäreMagnete enthält,welche die magnetischen Körpersind und die an beiden Endabschnitten in der Gleitrichtung angeordnetsind, und ein Permanentmagnet zwischen den an beiden Endabschnittenangeordneten temporären Magnetenangeordnet ist.
[19] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 16, bei welcherdas Bewegungsteil temporäreMagneten enthält,welche die magnetischen Körpersind, die an beiden Endabschnitten in der Gleitrichtung angeordnetsind, ein Permanentmagnet zwischen den an beiden Endabschnittenangeordneten temporärenMagneten angeordnet ist, und die Länge jedes temporären Magnetenin der Bewegungsteilgleitrichtung geringer als die Länge derErregerspule in der Bewegungsteilgleitrichtung ist.
[20] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 19, bei welcherdie Längejedes temporärenMagneten in der Bewegungsteilgleitrichtung 16% bis 42% der Länge derErregerspule in der Bewegungsteilgleitrichtung beträgt.
[21] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 20, bei welcherdie Längejedes temporärenMagneten in der Bewegungsteilgleitrichtung 25% der Länge derErregerspule in der Bewegungsteilgleitrichtung beträgt.
[22] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 18, bei welcherder Permanentmagnet an der Mittelseite des Bewegungsteils bezüglich der äußerstenSeite des temporärenMagneten in der Radialrichtung senkrecht zu der Bewegungsteilgleitrichtungangeordnet ist.
[23] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 18, bei welcherdas Bewegungsteil einen zylindrischen Körper zum Aufnehmen des Permanentmagnetenenthält,der Permanentmagnet in dem zylindrischen Körper aufgenommen ist, und die temporären Magnete einandergegenüberliegend an beiden Endabschnitten des Permanentmagneten in der Gleitrichtungdes Bewegungsteils angeordnet sind.
[24] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 18, bei welcherdas Bewegungsteil einen Bewegungsteilkörper enthält, der aus an beiden Endabschnittenangeordneten temporärenMagneten und auch aus einem Verbindungskörper, dessen Länge in derRadialrichtung senkrecht zu der Bewegungsteilgleitrichtung geringerals jene der temporärenMagneten ist, zum Verbinden der an beiden Endabschnitten angeordnetentemporärenMagneten aufgebaut ist, der Bewegungsteilkörper in einen Körper integriertist, und der Permanentmagnet so angeordnet ist, dass er den Verbindungskörper desBewegungsteilkörpersumgibt.
[25] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 18, bei welcherdas Bewegungsteil in einer solchen Weise aufgebaut ist, dass dietemporärenMagneten an beiden Endabschnitten des Permanentmagneten drehbarangeordnet sind.
[26] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, ferner mit einemKanalverbindungselement, das mit einem offenen Ende des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsin Eingriff steht, zum Verbinden eines Endabschnitts des Kanalsmit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt, sodass der Kanal und derBewegungsteilaufnahmeabschnitt miteinander in Verbindung stehen können; einemelastischen Dichtungselement, das in einem Eingriffsabschnitt desKanalverbindungselements mit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittvorgesehen ist, wobei das Kanalverbindungselement an dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittdurch eine elastische Kraft des elastischen Dichtungselements befestigt ist.
[27] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 8, ferner mit einemKanalverbindungselement, das mit einem offenen Ende des Bewegungsteilaufnahmeabschnittsin Eingriff steht, zum Verbinden eines Endabschnitts des Kanalsmit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt, sodass der Kanal und derBewegungsteilaufnahmeabschnitt miteinander in Verbindung stehen können; einemelastischen Dichtungselement, das in einem Eingriffsabschnitt desKanalverbindungselements mit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittvorgesehen ist, wobei das Kanalverbindungselement an dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittdurch eine elastische Kraft des elastischen Dichtungselements befestigtist, und die Erregerspule durch das Kanalverbindungselement so befestigtist, dass ein Spalt zwischen der Erregerspule und der Seite desBewegungsteilaufnahmekörpersausgebildet sein kann.
[28] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherein Vibrations/Geräusch-Unterdrückungselementzum Unterdrückender durch die Hin- und Herbewegung des Bewegungsteils erzeugtenVibrationen/Geräuschein dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt vorgesehen ist.
[29] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherein Federelement zum Beschränkendes Bewegungsbereichs des Bewegungsteils in dem Bewegungsteilaufnahmeabschnittvorgesehen ist.
[30] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 3, bei welcherdas Gleitelement am Umfang eines Angriffspunkt einer auf das Bewegungsteilwirkenden Kraft, wenn die Antriebseinrichtung betrieben wird, angeordnetist.
[31] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welchereine Nut an einer Oberflächedes Bewegungskörpersvon beiden Endabschnitten des Bewegungsteils in der Gleitrichtungzu dem Mittelabschnitt ausgebildet ist.
[32] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 31, bei welcherdie an der Oberflächedes Bewegungsteils ausgebildete Nut eine auf der Seite des Bewegungsteilsder Gleitrichtung drehende Spiralnut ist.
[33] Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcherdie Querschnittsflächedes Bewegungsteilaufnahmeabschnitts in der Richtung senkrecht zuder Bewegungsteilgleitrichtung größer als eine Querschnittsfläche desKanals ist.
[34] Wärmetransportsystem,mit einer Fluidantriebseinheit nach Anspruch 1; und einemWärmetransportkörper miteinem Kanal, der mit dem Bewegungsteilaufnahmeabschnitt der Fluidantriebseinheitin Verbindung steht, wobei die Wärme mitdem in dem Kanal oszillierenden Fluid ausgetauscht wird, wenn dieFluidantriebseinheit betrieben wird, um so Wärme zu transportieren, welchevon einer externen Wärmequellezu einem Niedertemperaturabschnitt geleitet wird.
[35] Wärmetransportsystemnach Anspruch 34, bei welchem der Wärmetransportkörper ineiner solchen Weise aufgebaut ist, dass die Bewegungsrichtung desFluids in den Kanälen,welche zueinander benachbart sind, einander entgegengesetzt sind,der Wärmetransportkörper Wärme mitdem in dem Kanal oszillierenden Fluid austauscht, wenn die Fluidantriebseinheitbetrieben wird, sodass Wärmedes Fluids zu dem Fluid in dem benachbarten Kanal transportiertwird, und von einer externen Wärmequellezu dem Fluid zugeführteWärme zueinem Niedertemperaturabschnitt transportiert wird.

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2010-06-24| 8110| Request for examination paragraph 44|

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2015-09-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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