JPH02294260A - 電磁原動機 - Google Patents

電磁原動機

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JPH02294260A
JPH02294260A JP11285889A JP11285889A JPH02294260A JP H02294260 A JPH02294260 A JP H02294260A JP 11285889 A JP11285889 A JP 11285889A JP 11285889 A JP11285889 A JP 11285889A JP H02294260 A JPH02294260 A JP H02294260A
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JP
Japan
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flow path
fluid
magnetic
conductive fluid
channel
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Pending
Application number
JP11285889A
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English (en)
Inventor
Minoru Nakajima
稔 中島
Atsuo Yazaki
矢崎 敦生
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NAKASHIMA ENG KK
Original Assignee
NAKASHIMA ENG KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,閉じた流路内において,導電H流体と磁場
および電場を利用,あるいは,磁性流体と高周波磁場を
利用した電磁原HjJlkに関するものである。
〔従来技術〕
海水中に磁場とこれに交差して電dεを流すと電磁気学
の「フレミングの左手の法則」にしたがって海水に電磁
力が作用し,海水が一定方向に流九る現象を応用した船
舶の推進装置,いわゆる電磁力推進船の開発が行なわれ
ている。
ところで,この電磁力推進船においては,船舶の推進に
必要な推進力をうるためには磁場と電流を強くしなけれ
ばならず,そのために,強い磁場をつくるための超電導
電磁石および海水中に大電力を流すための強力な発電機
を設けろことが不可欠となっている。
また,塩水のような液体中に磁場を発生させるとともに
,流体中に電流を流す方式の流体原動機にあっては,前
記の電磁力推進船と同様に,装置が大型化すること,エ
ネルギー効率が劣弱なこと,環境影響が発生すること等
の問題をかかえている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで,大電流を海水中または塩水中に流すことは,
海水または塩水の低い電気伝導性のためにエネルギー効
率がきわめて低く,たとえ,超電導磁石を使用して強い
磁場を発生させ得たとしても,そのエネルギー効率をき
わめて悪いものにしている。さらに,大電流を流体中に
流すことによる電極の劣化および環境への悪影響は大き
な問題となっている.これらの諸問題は,ここに例示し
た電磁力推進船の場合に限らず,開放された流体中に電
流を流すことを一つの手段とする原動機では避けて通れ
ない問題となっている。
したがって,この発明は,(1)閉じた流路を用いるこ
とによって環境への影響を拡散させないようにするとと
もに,(2)電場と磁場を作用させる流体として導電性
流体を用いるか,または,進行性交番磁場を作用させる
流体として磁性流体を用いることによって全体のエネル
ギー効率を晶めることを目的として以下に説明する二種
類の電磁原動機を開発したものである。
〔課題を解決するための手段〕
そこで,この発明は,ループ状レこ閉じた断面円形また
は矩形の流路内に導電性流体を収容し,この流路外に,
前記導電性流体中に磁場をつくるための永久磁石または
電磁石と,この磁場に直交して前記導電性流体中に直流
電流を流すための一対の電極とをそれぞれ配置すること
で,この磁場の磁力線と直流電流の電流ベクトルの各々
に直交する方向に前記導電性流体を強制循環させ,この
導電性流体の流れによる運動エネルギーを,たとえば,
動力取出用回転子等を介して前記流路外に取り出してな
る第一種の電磁原動機,ループ状に閉じた流路内に磁性
流体を収容し,この流路外で,かつ,この流路に沿って
直列に設けた複数個の電磁石に高周波電源から高周波電
流を流して前記磁性流体中の強磁性微粒子に順次一方向
運動を起させることで,前記磁性流体を前記流路内で強
制循環させ,この磁性流体の流れによる運動エネルギー
を,たとえば,動力取出用回転子等を介して前記流路外
に取り出してなる第二種の電磁原oJ機を提供し,前記
課題を解決したのである。
〔作用〕
以上の手段をとることにより,まず,第一種の電磁原動
機によれば,ループ状に閉じた流路内の導電性流体の中
に,永久磁石または電磁石によって磁場をつくるととも
に,この磁場の中で一対の電極により磁力線と直角方向
に直流電流を流し,磁場と電場の相互作用によって発生
する電磁力によって導電性流体を流路内で一方向に循環
させ,その導電性流体の流れのエネルギーを,流路内で
回転する動力取出用回転子等を介して動力エネルギーと
して流路外に取り出せるのである。また,第二種の電磁
原!j]機によれば,ループ状に閉じた流路内に磁性流
体を収容し,流路外に進行性高周波m場を発生させるた
めの電磁石を通常複数個配設し,それによる進行性交番
磁場により,磁性流体を流路内で一方向に循環させ,磁
性流体の流tしエネルギーを流路内で回転する動力取出
用回転子等を介して動力エネルギーとして流路外に取り
出せるのである。
〔実施例〕
以下,この発明の具体的な実施例を図面を参照して説明
する. 第一種の電磁原動機は,第1図ないし第;3図に示すよ
うに,流体が管路内を流九るときの流体抵抗,つまり流
路抵杭の少ない断面円形または矩形等のループ状の閉じ
た流路1を形成し,この流路1内に導電性流体2を収容
し,流路1内の6電性流体2中に磁場をつくるための永
久磁石または電磁石3を流路1外に設けるとともに,こ
の流路1内領域に直流電流を流すための一対の電極4を
配設したものである。これに用いる導電性流体2として
は,海水に比べて格段(数壬ないし数万倍以」ユ)に電
気伝導率の高い流体,たとえば,水銀等の液体金屈・合
金,電導性ポリマー等が採用される。
電磁石3には,大きな磁場を発生させろことが好ましい
ので,超電導電磁石を使うこともできる。
電極4は,第2図に示すように,永久磁石または電磁石
3による磁場の磁力a(イ)方向に直交する(口)方向
に直流電流をdεせるように流路1内の対向内壁に固定
される。
これにより,永久磁石または電磁石3によって磁場をつ
くり,その領域内で一対の電極4によって直流電流髪流
すと電磁気学の「フレミングの左手の法則」,すなわち
,磁場の中で磁力線と直角方向に電流を流すと両者に直
角な方向(流路1方向)に電磁力を生じ,流路1内の導
電性流体2が流路1に沿って(ハ)方向に流れ,閉じた
流路1内を循環することになる.この場合の導電性流体
2に働く電磁力F (N)は,導電性流体2の電極間電
流密度をj( A / m ) +磁揚の強さをTh 
(T),電極4板の長さをQ (m) ,電極4板の幅
をb(m),電極4板間隔をd(m)とすると,FjB
Qbdとなる(ここで,A;アンペア,T;テスラ.N
;ニュートンである)。
そして,流路1内の所定個所に動力取出用装置5として
,たとえば,回転子6を付設し,閉じた流略1内を循環
する導′社性流体2の流体カに上り回転させ,この回転
力を動力として取り出して利用できるよ)にする。なお
,導電性流体2の循環方向は,電極4の極性を変えろこ
とにより容易に行なうことができる。
第4図は第二種の電磁原動機を示す。この゛jolt磁
原動機は,前述の導電性流体2を磁性流体9に変え,ま
た,前述の電極4を取除くとともに,電磁石3を直列複
数個の高周波交流電磁石1oに変えて配設したものであ
る。ここに,磁性流体9は,必ずしも導電性を有するも
のである必要はないが,飽和磁化の大きい強磁性金屈ま
たは合金の微粒子を分散相として用い,しかも,分散媒
は粘性の小さいものであることが好ましい。
複数個の高周波交流電磁石10は,流路1に沿って直列
に配設されるので,これに高周波交流を流すと,リニア
モーターと同様な原理により,電磁石10はある一定の
進行性位相差で磁化され,流路1内の磁性流体9中の強
磁性微粒子は,この磁化の方向に吸引され,その結果,
磁性流体9は流路1内で一方向に循環することになる。
そして,流路1の中に,前述の第一種の電磁原動機と同
様に,流れのエネルギーを動力に変換する回転子6を有
する動力取出装置5を配設すれば,第二種の電磁原動機
は,その動力エネルギーを外部に提供することになる。
なお,第二種の電磁原動機にあっては,直列に配設した
高周波交流電磁石10の極性の進行方向を変化させるこ
とにより,流路内の磁性流体の流れの方向を変えること
もできろ。
〔発明の効果〕
以上,この発明は,閉じた流路1内の導電性流体2を,
流路1の一部に配設した永久磁石または電磁石3および
電極4がつくる磁場とt1!場の相1j:作用によって
発生する′?r!.磁力によって流路1内で循環させ,
また,閉じた流路1内の磁性流体9を,流路1に沿って
配設した複数個の直列高周波交流電磁石10によって,
磁性流体9中の強磁性微粒子に一方向の運動を与えて流
路1内で循環させていることから,環境に対する影響を
防除することは容易であり,しかも,電極4を有するも
のにあっては導電性流体2を使用しているから,従来の
ように塩水等を使用する場合に比べて必要な電力は非常
に小さくてよいので,電流を供給する発電機の容量を大
幅に減少でき,全体エネルギー効率を向上できるととも
に,′i1!流を導電性流体中に流すだめの電極4の劣
化を防止できる。
また,流路1内で循環する導電性流体2,もしくは,磁
性流体9によって動力取出用回転子6を回転させ,これ
より動力を取り出すような構成にしたことから,汎用性
のある,しかも,騒音が少なく2故障もほとんどない信
頼性の高いXf!.磁原動機を提供できる。
なお,″ffi磁石3,10を超電導化すれば,強い磁
場を創出することができ,原動機の出力を容易に大きく
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施した第一種の電磁〃X七J機の
原理を説明する説明図,第2図は第1図の■■線におけ
ろ断面図,第3図はその要部斜視図,第4図は動力取出
装置を示す断面図,第5図は第二柿の電磁原!l!II
機の原理を説明する説明図である。 (符 号) 1・・流路 2・・導電性流体 3・・永久磁石または電磁石 4・・電極 6・・動力取出用回転子 9・・高周波特性を持つ磁性流体 IO・・ (高周波交流)電磁石 代理人  弁理士  板 野 嘉 男 第 1図 動力取出用回転子 ■一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]、ループ状に閉じた断面円形または矩形の流路(
    1)内に導電性流体(2)を収容し、この流路(1)外
    に、前記導電性流体(2)中に磁場をつくるための永久
    磁石または電磁石(3)と、この磁場に直交して前記導
    電性流体(2)中に直流電流を流すための一対の電極(
    4)とをそれぞれ配置することで、この磁場の磁力線と
    直流電流の電流ベクトルの各々に直交する方向に前記導
    電性流体(2)を強制循環させ、この導電性流体(2)
    の流れによる運動エネルギーを、たとえば、動力取出用
    回転子(6)等を介して前記流路(1)外に取り出して
    なる第一種の電磁原動機。 [2]、ループ状に閉じた流路(1)内に磁性流体(9
    )を収容し、この流路(1)外で、かつ、この流路(1
    )に沿って直列に設けた複数個の電磁石(10)に高周
    波電源から高周波電流を流して前記磁性流体(9)中の
    強磁性微粒子に順次一方向運動を起させることで、前記
    磁性流体(9)を前記流路(1)内で強制循環させ、こ
    の磁性流体(9)の流れによる運動エネルギーを、たと
    えば、動力取出用回転子(6)等を介して前記流路(1
    )外に取り出してなる第二種の電磁原動機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5410198A (en) * 1993-07-30 1995-04-25 Butka; Kemal Propulsion system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51111906A (en) * 1975-03-28 1976-10-02 Toshiba Corp A conduction type electromagnetic pump
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