JP2004023921A - Motive power or electric power generator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械動力を受けて電力を発生する発電機、又は逆に電力を受けて機械動力を発生する電動機として機能する動力又は電力発生装置に関し、特に超電導材料を有効利用した技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、電動機又は発電機(以下、電動機又は発電機の少なくともいずれか一方の機能を発揮するものの意味で動力又は電力発生装置という語を用いる。)の性能向上を図る手段として、高い磁場を有する超電導コイルもしくは超電導バルクを採用することは各種検討されてきた。多くの場合、界磁側と電機子側のいずれか一方に超電導設備を配し、他方には常電導設備を配し、それらを組み合わせて構成している。しかしながら、このような構成では、超電導設備と常電導設備との間に真空断熱層が介在することになり、界磁と電機子相互の電磁気的結合が弱くなっている。このことは、高い磁場を発生可能な超電導コイルもしくは超電導バルクを採用する価値を低減させる結果となってきた。
【0003】
図4は、従来の構成例を示す。超電導バルクが固定子として真空断熱槽内に収納され、真空断熱槽の外側に常電導の電機子コイルを回転可能に配置している。必然的に真空容器が超電導バルクと電機子コイルの中間に介在するため、両者の距離が発生し超電導バルクの作る磁場を有効に活かすことができないという問題を持っていた。
【0004】
この問題を解決するために界磁と電機子を共に超電導コイル又は超電導バルクによって構成しようとすると、必然的に回転子側の冷却方法が難しくなる。つまり、最も安易な方法は、両者を低温冷媒の中に浸漬して運転することであるが、その構成の場合は装置全体が複雑になるとともに、冷媒の攪拌に伴う発熱の問題も発生するという欠点があった。
【0005】
そこで本発明は、このような発熱の問題も解決しながら、界磁と電機子を共に超電導設備にて構成可能な動力又は電力発生装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項1記載の動力又は電力発生装置は、機械動力を受けて電力を発生する発電装置、又は逆に電力を受けて機械動力を発生する電動装置として機能するのであるが、固定側部材及び運動子を共に超電導化して断熱部内部に配置してある。この構成において、固定側部材子は直接冷凍機等と接続して伝導冷却を行うことが可能であるが、運動子に伝導冷却を行うには従来ベアリングや摺動部材を介するしか方法はなく、ベアリング自身の発熱も含め、熱伝達能力が不足すると想定される。それに対して本発明の場合は、これら固定側部材と運動子を共に気密容器内に配置すると共に、この気密容器の内部に使用温度で液化しないガス(例えばヘリウムガス)を充填し、その充填ガスによって気密容器と回転子の間の熱伝達ができるように構成した。この構成によって、気密容器と回転子の間の熱伝達特性が向上し、さらに運動子の運動に伴う対流効果をも利用して運動子を冷却できるため、運動損失を最小限に抑えながら運動子の冷却を維持し、全体を超電導で構成することが容易になる。
【0007】
なお、この気密容器内に充填するガスは、必要に応じて圧力を加減し、熱伝達特性を調整することも可能である。
なお、回転機の場合には、断熱部内部の固定側部材、その固定側部材との間の磁気作用によって回転運動を行う運動子は、界磁、電機子で構成されることとなるが、ここでは回転運動だけでなく往復動などの摺動運動も想定しているため、「固定側部材」「運動子」と表した。
【0008】
前記運動子としては、例えば超電導バルクを用いることができる(請求項2)。超電導バルクを用いれば外部から電流を供給する必要がなく、回転体側に通電するためのスリップリング等が不要になる等の点で有利である。
また、運動子を気密容器内において運動可能なように支えるベアリングとしては、請求項3に示すように、運動子側に超電導バルクを使用した超電導磁気ベアリングを採用することが考えられる。このようにすれば、気密容器は運動子を非接触で支持できることとなり、機械的摺動に伴う発熱を防止できる。
【0009】
また、請求項4に示すように、気密容器内の運動子に設けられた超電導バルクと磁気的に結合する永久磁石を断熱部外に配置し、その永久磁石を動力伝達軸に機械的に結合することによって動力伝達機構を構成してもよい。このように断熱部内外の動力伝達を磁気カップリングによって実現すれば、「機械的な動力伝達軸」を介する場合に比べて熱損失なく動力伝達ができ、「機械的な動力伝達軸」によっていた場合の種々の問題を解決できる。つまり、動力伝達軸が必須の場合には、熱伝導度の低い材質を採用し、動力伝達軸を長くする必要があるという問題があったが、そのような考慮が不要となる。また動力伝達軸の回転や摺動を許容しながら熱損失を低減しようとするとシール部分の構成が複雑になってしまっていたが、そもそもシール部分が存在しなくなるので、構成が複雑にならない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【0011】
図1は、本実施例の動力又は電力発生装置1の概略断面図である。本装置1は、回転機として構成されており、界磁と電機子ともに超電導設備を使用している。特に、ここでは電機子として固定した超電導コイル2を使用し、界磁として超電導バルクを固定した超電導バルク回転体3を使用する。
【0012】
本装置1における超電導コイル2及び超電導バルク回転体3は、気密容器1内に対向して配置されている。具体的には、気密容器1の内面側に超電導コイル2が固定されており、一方、気密容器1にベアリング6を介して回転自在に支えられた回転体に超電導バルクが固定され、超電導バルク回転体3を構成している。なお、ここで「回転自在」とは左右いずれの方向にも回転自在であることを意味する。以下も同様である。
【0013】
また、超電導バルク回転体3の回転軸の一端は真空断熱槽7の外部まで延出されており、動力伝達軸4として機能する。真空断熱槽7内部から外部に動力伝達軸4が延出する部分には、ダイナミックシール10が設けられており、このダイナミックシール10によって、真空断熱槽7内外の断熱を確保しながら動力伝達軸4の回転も確保している。
【0014】
この超電導バルク回転体3の超電導バルクは、超電導バルクの一般的な励磁方法である磁場中冷却又はパルス着磁方法によって磁化されるものとする。超電導コイル2に外部から交流電流を供給することにより、電動機又は発電機の電機子としての役割を持たせることができる。つまり、超電導バルク回転体3に回転力を与え、その回転力を動力伝達軸4を介して真空断熱槽7外部に伝達することで電動機として作動可能である。あるいは、逆に外部の動力源により動力伝達軸4を介して回転させられる超電導バルク回転体3の磁場変動によって、超電導コイル2から電力を得る発電機としても作動可能である。
【0015】
超電導コイル2及び超電導バルク回転体3が収納されている気密容器1は、真空断熱槽7内に収納されており、常温空間との間の断熱が確保される。また、気密容器1は、真空断熱槽7に組み込まれた冷凍機8のコールドヘッド9と熱的に接続されており、気密容器1全体を低温度に保持し、内部の超電導コイル2及び超電導バルク回転体3の超電導機能を発揮可能とする。
【0016】
このような構造を持つことで、気密容器1内に収納された超電導コイル2は、熱伝導により容易に冷却される。一方、超電導バルク回転体3は、ベアリング6を経由する熱伝導経路はあるが、この経路だけでは冷却が遅れるか、あるいは発熱量を吸収できない可能性がある。そのため、本実施例では、超電導コイル2を組み込んだ気密容器1と超電導バルク回転体3の間の空間に、ガスヘリウム等の使用温度領域で液化しないガスを充填したガス充填領域5を設けている。
【0017】
これにより、冷凍機8で冷却される気密容器1と超電導バルク回転体3との間の熱伝達が確保され、運転中を含めて超電導バルク回転体3を所定温度まで冷却することが可能となる。
なお、本実施例では、上記の方法によって超電導バルク回転体3を冷却するために、予冷段階において、気密容器1内のガス充填領域5にガスを供給しないで真空状態を維持すれば、超電導バルク回転体3の冷却速度は遅くなり、超電導コイル2が超電導状態になったときに超電導バルク回転体3はまだ超電導状態ではないという組合せを作ることができる。この状態で、超電導コイル2に直流電流を供給し、磁場を発生させながら徐々に充填ガス5を供給して超電導バルク回転体の冷却を実施すれば、いわゆる磁場中冷却による着磁の手法により、超電導バルク回転体3の超電導バルクを励磁することが可能となる。
【0018】
このように本装置1では、超電導コイル2及び超電導バルク回転体3を共に気密容器1内に収納すると共に、気密容器1の内部に使用温度で液化しないガスを充填してガス充填領域5を形成することによって、気密容器1と超電導バルク回転体3の間の熱伝達ができるように構成した。この構成によって、気密容器1と超電導バルク回転体3の間の熱伝達特性が向上し、さらに超電導バルク回転体3の回転運動に伴う対流効果をも利用して超電導バルク回転体3を冷却できるため、運動損失を最小限に抑えながら超電導バルク回転体3の冷却を維持し、全体を超電導で構成することが容易になるという効果がある。
【0019】
なお、本実施例の構成と特許請求の範囲の用語との対応関係を簡単に整理しておく。本実施例の超電導コイル2が固定側部材に相当し、超電導バルク回転体3が運動子に相当する。また、真空断熱槽7が断熱部に相当し、気密容器1が気密容器に想到し、動力伝達軸4が動力伝達軸に相当する。
【0020】
[別実施例]
(1)上記図1に示す実施例では超電導バルク回転体3が気密容器1に対して相対的に回転可能とするために、機械的なベアリング6を用いたが、図3に示す別実施例のように、超電導磁気ベアリング16を用いても良い。この超電導磁気ベアリング16は例えば超電導バルクと永久磁石から構成され、例えば超電導バルクを超電導バルク回転体3側、具体的には超電導バルク回転体3の回転軸となる動力伝達軸4の外周に固定し、気密容器1側には永久磁石を固定する。このように構成することによって、気密容器1内の低温部において、超電導バルク回転体3を非接触で支持することができ、機械的摺動に伴う発熱を防止できる。
【0021】
(2)上記図1又は図3に示す実施例の場合には、真空断熱槽7内外にまたがる動力伝達軸4を用いているため、低温領域への熱侵入量増加の要因となる。熱侵入量が大幅に増加すると、それは超電導の動力又は電力発生装置の本来の魅力を阻害する要因となるため、例えば熱伝導率の低い材料を採用した上で動力伝達軸4を長くしたりせざるを得なくなり、全体構成が複雑になる可能性もある。
【0022】
そこで、真空断熱槽7内外の動力伝達を機械的伝達によるのではなく、磁気カップリングによって実現することも考えられる。その場合の例を図3に示す。図3は、図2に示す構成を前提としてさらに磁気カップリングによる動力伝達のための構成を採用したものである。具体的には、図2を参照して説明した実施例における動力伝達軸4を、真空断熱槽7の内部に存在する円柱状の回転体4aと、真空断熱槽7の外部に存在する動力伝達軸4bとに分割する。そして、回転体4aの外周には超電導バルクを設ける。なお、図2の実施例において超電導磁気ベアリング16のための超電導バルクを動力伝達軸4の外周に固定しているので、その超電導バルクを回転体4aの先端部分まで延設すればよい。
【0023】
真空断熱槽7は、この回転体4aを収納している部分が円筒状に形成されており、その円筒形状部分の外側にはベアリング22を介して有底円筒状の外筒20が配置されている。そのため、外筒20は、真空断熱槽7の周囲を回転自在にされている。そして、この外筒20には、上記回転体4aに固定された超電導バルクに対向するように永久磁石21が設けられている。この永久磁石21としては、例えばネオジウム系の強力な磁石を採用することができる。また、外筒20の底部分には上述した動力伝達軸4bが取り付けられており、外筒20が真空断熱槽7の周囲を回転すると、それに伴って動力伝達軸4bも回転するよう構成されている。
【0024】
このような構成を持つことによって、例えば外部から動力伝達軸4bを回転させる力を受けた場合、その回転力によって外筒20が真空断熱槽7の周囲を回転する。この回転によって永久磁石21も真空断熱槽7の周囲を回転するが、永久磁石21は回転体4a外周の超電導バルクに対向するよう設けられているため、両者の磁気的結合によって、永久磁石21の回転運動が回転体4aに伝達される。そのため、回転体4aが回転し、外部から伝達された機械動力により電力が発生可能となる。逆に、超電導コイル2に通電することで超電導バルク回転体3及び回転体4aを回転させると、磁気的結合によってその回転が外筒20に伝達され、動力伝達軸4bを介して機械動力を発生させることができる。
【0025】
図3に示す場合では、磁気カップリングにおける真空断熱槽7内の構成として円柱状の回転体4aを採用したが、動力伝達能力に観点からすれば直径の大きい方が好ましいので、別の部位において、より直径の大きな回転体を設け、その周囲に超電導バルクを設けるようにしてもよい。
【0026】
なお、図3は、図2に示す超電導磁気ベアリング16を用いた構成を前提として、さらに磁気カップリングによる動力伝達のための構成を採用したが、当然、図1に示す機械的なベアリング6を用いた構成を前提として、さらに磁気カップリングによる動力伝達のための構成を採用してもよい。
【0027】
(3)上記実施例では、界磁側である超電導バルク回転体3を円板状に構成した例を示しているが、円筒状に配置した場合も基本的考え方は同一である。
また、上記実施例では回転機を例にとって説明したが、回転運動ではなく往復動などの摺動運動を行う装置として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の動力又は電力発生装置の概略断面図である。
【図2】別実施例の動力又は電力発生装置の概略断面図である。
【図3】真空断熱槽内外の動力伝達を磁気カップリングによって実現する場合の構成を示す概略断面図である。
【図4】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1…動力又は電力発生装置
2…超電導コイル
3…超電導バルク回転体
4…動力伝達軸
5…ガス充填領域
6…ベアリング
7…真空断熱槽
8…冷凍機
9…コールドヘッド
10…ダイナミックシール
16…超電導磁気ベアリング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power generator or a power generator that functions as a generator that generates electric power by receiving mechanical power, or conversely, a motor that generates electric power by receiving electric power, and more particularly to a technology that effectively utilizes a superconducting material. is there.
[0002]
2. Description of the Related Art
2. Description of the Related Art Conventionally, a superconducting device having a high magnetic field has been used as a means for improving the performance of a motor or a generator (hereinafter, the term “power or power generation device is used to mean at least one of the motor and the generator”). Various considerations have been given to adopting a coil or a superconducting bulk. In many cases, a superconducting facility is arranged on one of the field side and the armature side, and a normal conducting facility is arranged on the other side. However, in such a configuration, a vacuum heat insulating layer is interposed between the superconducting facility and the normal conducting facility, and the electromagnetic coupling between the field and the armature is weakened. This has resulted in reducing the value of employing a superconducting coil or a superconducting bulk capable of generating a high magnetic field.
[0003]
FIG. 4 shows a conventional configuration example. The superconducting bulk is housed in a vacuum heat insulating tank as a stator, and a normal-conducting armature coil is rotatably arranged outside the vacuum heat insulating tank. Since the vacuum vessel is inevitably interposed between the superconducting bulk and the armature coil, there is a problem that the distance between the two is generated and the magnetic field created by the superconducting bulk cannot be used effectively.
[0004]
If the field and the armature are both constituted by a superconducting coil or a superconducting bulk in order to solve this problem, the cooling method on the rotor side is necessarily difficult. In other words, the simplest method is to immerse both in a low-temperature refrigerant for operation, but in the case of this configuration, the entire device becomes complicated, and the problem of heat generation due to the stirring of the refrigerant also occurs. There were drawbacks.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a motive power or power generation device in which both the field and the armature can be constituted by superconducting equipment while solving such a problem of heat generation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The power or electric power generating device according to claim 1, which is made to achieve the above object, functions as a power generating device that generates electric power by receiving mechanical power or an electric motor that generates mechanical power by receiving electric power. However, both the fixed side member and the moving element are superconductive and arranged inside the heat insulating portion. In this configuration, the fixed-side member can be directly connected to a refrigerator or the like to perform conduction cooling, but the only way to conduct conduction cooling to the moving element is through a conventional bearing or sliding member. It is assumed that the heat transfer capability, including the heat generated by the bearing itself, is insufficient. On the other hand, in the case of the present invention, both the fixed side member and the moving element are arranged in an airtight container, and a gas (for example, helium gas) that is not liquefied at a use temperature is filled in the airtight container, and the charged gas is filled. Thus, heat transfer between the airtight container and the rotor can be performed. With this configuration, the heat transfer characteristics between the hermetic container and the rotor are improved, and the motor can be cooled using the convection effect accompanying the motion of the motor. , And it is easy to form the whole with superconductivity.
[0007]
The pressure of the gas to be charged into the hermetic container can be adjusted as needed to adjust the heat transfer characteristics.
In the case of a rotating machine, the fixed side member inside the heat insulating portion, the moving element that performs a rotational motion by the magnetic action between the fixed side member, the field, the armature, will be configured, Here, not only rotational motion but also sliding motion such as reciprocating motion is assumed, so they are represented as “fixed side member” and “mover”.
[0008]
For example, a superconducting bulk can be used as the motor (claim 2). The use of a superconducting bulk is advantageous in that there is no need to supply a current from the outside, and there is no need for a slip ring or the like for energizing the rotating body.
Further, as a bearing for supporting the moving element so as to be movable in the airtight container, it is conceivable to adopt a superconducting magnetic bearing using a superconducting bulk on the moving element side, as described in claim 3. By doing so, the airtight container can support the moving element in a non-contact manner, and can prevent heat generation due to mechanical sliding.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, a permanent magnet magnetically coupled to a superconducting bulk provided on a mover in an airtight container is disposed outside the heat insulating portion, and the permanent magnet is mechanically coupled to a power transmission shaft. By doing so, a power transmission mechanism may be configured. If the power transmission inside and outside the heat insulating part is realized by the magnetic coupling as described above, power can be transmitted without heat loss as compared with the case where the power transmission is performed via the “mechanical power transmission shaft”, and the “mechanical power transmission shaft” is used. Various problems in the case can be solved. That is, when the power transmission shaft is indispensable, there is a problem that it is necessary to adopt a material having low thermal conductivity and lengthen the power transmission shaft, but such consideration is not necessary. Further, in order to reduce the heat loss while allowing the rotation and sliding of the power transmission shaft, the configuration of the seal portion has been complicated. However, since the seal portion does not exist in the first place, the configuration does not become complicated.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. It is needless to say that the embodiments of the present invention are not limited to the following examples, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
[0011]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a power or power generation device 1 of the present embodiment. This device 1 is configured as a rotating machine, and uses superconducting equipment for both the field and the armature. In particular, here, a fixed superconducting coil 2 is used as an armature, and a superconducting bulk rotator 3 having a fixed superconducting bulk is used as a field.
[0012]
The superconducting coil 2 and the superconducting bulk rotator 3 in the present device 1 are arranged in the airtight container 1 so as to face each other. Specifically, the superconducting coil 2 is fixed to the inner surface side of the airtight container 1, while the superconducting bulk is fixed to a rotating body rotatably supported via the bearing 6 on the airtight container 1, and the superconducting bulk rotation The body 3 is constituted. Here, "rotatably" means that it is freely rotatable in either left or right direction. The same applies to the following.
[0013]
One end of the rotation shaft of the superconducting bulk rotator 3 extends to the outside of the vacuum
[0014]
The superconducting bulk of the superconducting bulk rotator 3 is magnetized by a cooling in a magnetic field or a pulse magnetization method, which is a general excitation method of the superconducting bulk. By supplying an alternating current to the superconducting coil 2 from outside, the superconducting coil 2 can have a role as an armature of a motor or a generator. That is, by applying a torque to the superconducting bulk rotator 3 and transmitting the torque to the outside of the
[0015]
The airtight container 1 in which the superconducting coil 2 and the superconducting bulk rotator 3 are accommodated is housed in a vacuum
[0016]
With such a structure, superconducting coil 2 housed in airtight container 1 is easily cooled by heat conduction. On the other hand, the superconducting bulk rotator 3 has a heat conduction path passing through the bearing 6, but there is a possibility that cooling is delayed or the amount of heat generated cannot be absorbed by this path alone. For this reason, in the present embodiment, a gas filling region 5 filled with a gas such as gas helium which is not liquefied in a use temperature region is provided in a space between the airtight container 1 in which the superconducting coil 2 is incorporated and the superconducting bulk rotor 3. .
[0017]
Thereby, heat transfer between the airtight container 1 cooled by the
In this embodiment, in order to cool the superconducting bulk rotator 3 by the above-described method, if a vacuum state is maintained without supplying gas to the gas filling region 5 in the hermetic container 1 in the pre-cooling stage, the superconducting bulk The cooling rate of the rotator 3 is reduced, and a combination can be created in which the superconducting bulk rotator 3 is not yet in the superconducting state when the superconducting coil 2 enters the superconducting state. In this state, by supplying a direct current to the superconducting coil 2 and gradually supplying the filling gas 5 while generating a magnetic field to cool the superconducting bulk rotating body, a so-called magnetizing method by cooling in a magnetic field can be used. The superconducting bulk of the superconducting bulk rotator 3 can be excited.
[0018]
As described above, in the present apparatus 1, the superconducting coil 2 and the superconducting bulk rotator 3 are both housed in the hermetic container 1, and the inside of the hermetic container 1 is filled with a gas that does not liquefy at the operating temperature to form the gas filling region 5. By doing so, the heat transfer between the airtight container 1 and the superconducting bulk rotator 3 can be performed. With this configuration, the heat transfer characteristics between the hermetic container 1 and the superconducting bulk rotator 3 are improved, and the superconducting bulk rotator 3 can be cooled by utilizing the convection effect accompanying the rotational motion of the superconducting bulk rotator 3. In addition, there is an effect that the cooling of the superconducting bulk rotator 3 is maintained while minimizing the motion loss, and it is easy to form the whole by superconductivity.
[0019]
The correspondence between the configuration of the present embodiment and the terms in the claims will be briefly summarized. The superconducting coil 2 of the present embodiment corresponds to a fixed-side member, and the superconducting bulk rotator 3 corresponds to a motor. Further, the vacuum
[0020]
[Another embodiment]
(1) In the embodiment shown in FIG. 1, a mechanical bearing 6 is used in order to make the superconducting bulk rotator 3 rotatable relative to the airtight container 1, but another embodiment shown in FIG. As described above, the superconducting
[0021]
(2) In the case of the embodiment shown in FIG. 1 or FIG. 3, since the power transmission shaft 4 that extends over the inside and outside of the vacuum
[0022]
Therefore, it is conceivable that the power transmission inside and outside the vacuum
[0023]
The vacuum heat-insulating
[0024]
With such a configuration, for example, when a force for rotating the power transmission shaft 4b is received from outside, the outer cylinder 20 rotates around the vacuum
[0025]
In the case shown in FIG. 3, the cylindrical rotary member 4 a is employed as a configuration in the vacuum
[0026]
Although FIG. 3 is based on the configuration using the superconducting
[0027]
(3) In the above embodiment, the example in which the superconducting bulk rotator 3 on the field side is formed in a disk shape is shown. However, the basic concept is the same when the superconducting bulk rotator 3 is arranged in a cylindrical shape.
Further, in the above-described embodiment, the rotating machine has been described as an example. However, the rotating machine may be configured to perform a sliding motion such as a reciprocating motion instead of a rotating motion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a power or power generation device according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a power or power generation device according to another embodiment.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in a case where power transmission inside and outside a vacuum heat insulating tank is realized by a magnetic coupling.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power or electric power generator 2 ... Superconducting coil 3 ... Superconducting bulk rotating body 4 ... Power transmission shaft 5 ... Gas filling area 6 ...
Claims (4)
断熱部の内部に配置され、冷凍機又は冷媒によって冷却される気密容器と、
前記気密容器に固定され超電導化された固定側部材と、
前記気密容器内において前記固定側部材との間の磁気作用によって回転運動又は摺動運動を行う超電導化された運動子と、
前記運動子の運動を前記断熱部の外部に伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記気密容器の内部に使用温度で液化しないガスを充填し、その充填ガスによって前記気密容器と前記回転子の間の熱伝達を可能に構成したこと
を特徴とする動力又は電力発生装置。A power generator or a power generator that functions as at least one of a generator that generates electric power by receiving mechanical power, or a motor that generates electric power by receiving electric power,
An airtight container arranged inside the heat insulating unit and cooled by a refrigerator or a refrigerant,
A fixed side member fixed to the airtight container and made superconductive,
A superconducting motion element that performs a rotational motion or a sliding motion by a magnetic action between the fixed-side member and the airtight container,
A power transmission mechanism for transmitting the motion of the motor to the outside of the heat insulating unit,
With
A power or electric power generator, wherein a gas that does not liquefy at a use temperature is filled in the airtight container, and heat transfer between the airtight container and the rotor is enabled by the charged gas.
前記運動子として超電導バルクを用いること
を特徴とする動力又は電力発生装置。The power or power generator according to claim 1,
A power or electric power generating device, wherein a superconducting bulk is used as the motor.
前記運動子を前記気密容器内において運動可能なように支えるベアリングとして、前記運動子側に超電導バルクを使用した超電導磁気ベアリングを採用したこと
を特徴とする動力又は電力発生装置。The power or power generation device according to claim 1 or 2,
A power or power generation device, wherein a superconducting magnetic bearing using a superconducting bulk is provided on the side of the moving element as a bearing for supporting the moving element so as to be movable in the airtight container.
前記気密容器内の運動子に設けられた超電導バルクと磁気的に結合する永久磁石を前記断熱部外に配置し、その永久磁石を動力伝達軸に機械的に結合することによって前記動力伝達機構を構成したこと
を特徴とする動力又は電力発生装置。The power or power generation device according to claim 1,
A permanent magnet that is magnetically coupled to a superconducting bulk provided on a mover in the hermetic container is disposed outside the heat insulating portion, and the permanent magnet is mechanically coupled to a power transmission shaft, thereby enabling the power transmission mechanism to operate. A motive power or power generation device characterized by comprising.
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