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高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置及び高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機 コモンズ

国内特許コード P110006349
掲載日 2011年12月21日
出願番号 特願2006-340692
公開番号 特開2008-154382
登録番号 特許第4987451号
出願日 平成18年12月19日(2006.12.19)
公開日 平成20年7月3日(2008.7.3)
登録日 平成24年5月11日(2012.5.11)
発明者
  • 尾作 仁司
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置及び高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機 コモンズ
発明の概要

【課題】浮上体を円筒形回転体となし、しかもその回転体の回転の安定性を高めることができる高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置を提供する。
【解決手段】高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置において、真空容器11内の下部の中央部に配置される中央部の磁石12Aと、この中央部の磁石12Aを囲むように配置される前記中央部の磁石12Aとは極性の異なるリング状磁石12Bとからなる浮上用磁石12と、この浮上用磁石12の上部の真空容器11の内側面に極を交互に一列に配置した駆動・発電用磁石13とを有する円筒体14と、この円筒体14の下部に対向配置される円形状の浮上用高温超電導体15と、前記真空容器11の外部に設置される駆動用コイル20と、前記真空容器11の外部に設置される発電用コイル22とを具備する。
【選択図】図5

従来技術、競合技術の概要


現在開発されている超電導フライホールは装置全体を真空にしている。また、フライホールはコマ型である。このためオイラーの運動方程式により、回転軸のぶれが起こり易い。更に、従来の装置は大型で構造が複雑であるといった問題があった。
また、鉛直状の回転体を制御型ラジアル磁気軸受と、制御型アキシャル磁気軸受で安定回転位置に支持した状態で、超電導体を冷却して超電導軸受を作動状態にし、超電導軸受とラジアル磁気軸受で回転体を安定回転位置に支持し、回転体を回転させて運転を開始するようにした超電導軸受装置が提案されている(下記特許文献1参照)。

【特許文献1】特開平10-231840号公報

産業上の利用分野


本発明は、高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置及び高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
空容器内の下部の中央部に配置される中央部の磁石と、該中央部の磁石を囲むように配置される、前記中央部の磁石とは極性の異なるリング状磁石とからなる浮上用磁石と、該浮上用磁石の上部の真空容器の内側面に極を交互に一列に配置した駆動・発電用磁石とを有する円筒体と、該円筒体の下部に対向配置される円形状の浮上用高温超電導体と、前記真空容器外部に設置される駆動用コイルと、前記真空容器外部に設置される発電用コイルとを具備し、前記真空容器を持ち上げ、冷却以前の前記浮上用高温超電導体との間にギャップを与え、前記浮上用高温超電導体を冷却し、ピンニングを生じさせた後、ギャップをはずし、前記真空容器を降下させ、前記円筒体を浮上させ、前記駆動用コイルにより、前記駆動・発電用磁石を回転させ、前記円筒体に一定の回転力を与えた後は前記円筒体の惰性で前記浮上用磁石の中央部の磁石と前記リング状磁石と前記浮上用高温超電導体との作用による磁力こまとして安定に回転駆動させ、前記駆動・発電用磁石の回転により、前記真空容器外部に設置した発電用コイルで発電する高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置において、前記リング状磁石を前記中央部の磁石が挿入されているパイプを支える支持板を介して吸着する吸着用リング状磁石を具備することを特徴とする高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置。

【請求項2】
請求項1記載の高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置において、前記浮上用磁石の中央部の磁石の極性は垂直方向に上から下にS-N極であり、前記浮上用磁石のリング状磁石の極性は垂直方向に上から下にN-S極であることを特徴とする高温超電導体により浮上させた円筒型発電装置。

【請求項3】
空容器内の下部に配置される浮上用磁石と、該浮上用磁石の上部の真空容器の内側面に極を交互に一列に配置した発電用磁石とを有する円筒体と、該円筒体の下部に対向配置される円形状の高温超電導バルク体と、前記真空容器外部に設置される発電用コイルとを具備し、前記円筒体を浮上させ、前記磁石は薄膜からな複数の枚数の該磁石を積層させて構成し、該磁石の積層方向の磁束密度を向上させ、前記磁石の回転に基づいて、前記発電用コイルにより発電を行わせるようにした高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機において、前記磁石を前記中央部の磁石が挿入されているパイプを支える支持板を介して吸着する吸着用リング状磁石を具備することを特徴とする高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機

【請求項4】
請求項記載の高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機において、前記磁石の枚数を調整することにより、円筒体の重量と磁力を調整することを特徴とする高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機。

【請求項5】
請求項記載の高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機において、前記磁石が発電用磁石であることを特徴とする高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機。

【請求項6】
請求項記載の高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機において、前記磁石が浮上用磁石であることを特徴とする高温超電導バルク体を有する浮上小型発電機。
産業区分
  • 発電、電動
  • 機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006340692thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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